JPH02153409A - マスフローコントローラーの流量調整機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、例えば、マスフローコントローラー等にお
いて流体の流量測定範囲を調整する流量調整機構に関す
るものである。

従来技術及びその課題 従来、ガスの計測と制御は体積流量計で行われてきたが
、最近になり製造装置の自動化、コンピユータ化に伴い
、計測、制御とも電気信号で操作を行えるマスフローコ
ントローラーが広く用いられるようになってきた。

この場合、ガスはセンサ一部とバイパス部に分流され、
両者における流量比を一定にして、センサ一部における
流量を熱電気的に検出することによって全体のガス流量
を検知するようになっている。そして、バイパス部は流
路の途中に設けられた壁部と押し付け部材との間に流ｍ
ａｉ整部材部材在せしめて径方向の波路を形成し、前記
径方向流路の断面積を変化せしめて層流杖態でガス流量
を調整するようにしているのであるが、従来の流量調整
部材としては、環状の薄板を多数積層状に配列したもの
を用い、この環状薄板には、径方向にフォトエツチング
法により溝が形成されたものが用いられていた。しかし
ながら、このフォトエツチング法による溝の形成は、面
倒であるばかりでなく、径方向の流路の断面積の増減は
この環核薄板の枚数を増減して行うことになるので、適
当な枚数を選定する為にこれを出し入れすることは極め
て面倒な作業になっていた。

一方、特開昭５５−９７５６９号公報に記載されている
流体絞り弁は流路に設けたコイルばねを伸縮させて流量
を調整しているが、コイルばねは断面円形の線材を単に
コイル状に巻いたものであるため、流体の流れが層流状
態にならず乱流となるため、本発明で意図するような用
途には使用できないという問題点を有している。

又、実公昭４８−５８６０号公報に記載されている定風
量装置は、巻き径が長さ方向で異なった全体的に円錐形
状のコイルばねを伸縮して流量を調整しているが、巻き
径が長さ方向で異なっているので、流れが層流にならな
いこことは、前記のものと同様であり、同様の問題点を
有している。

したがって、この発明の目的は、前記のような流量調整
機構において、径方向の流路断面積を簡便に微調整でき
るとともに、流体の流れが層流となるような機構を提供
するご七である。

問題点を解決するための手段及び作用 本発明は、前記のような流量調整機構において、（′− 流Ｉｌ！ｊｌ整部材を圧部材平行啄重なり合う薄板をコ
イル状に形成したばねで構成したことを特徴とするもの
である。

前記のような薄板状のコイルばねは、径方向の波路を形
成し得るものであって、押し付け部材がねじ込まれるに
したがって、そのねじ込み量に応じて径方向の流路断面
積が減少して、互いに重なり合う薄板で案内される流れ
は層流の状態で微細に流路断面積が変更できるばかりで
なく、ばねの反発力によって、ねじの緩みを防止するよ
うに作用する。

実　　　　施　　　　例 以下本発明の実施例をマスフローコントローラーに適用
した場合について添付図面に基づいて説明する。なお、
実施例は例示のものであって、ごれに限定する趣旨のも
のではない、「流体」には、ガスのような気体のみなら
ず、液体も当然含まれる。

第１図において、符号１０は１次側流路、符号２０は２
次側流路であって、この１次側流路から２次側流路への
流体の流量を微細に調整しようとするものである。

符号３０はマス７０−コントローラーの技術分野におい
て一最にバイパスナツトといわれているもので、特許請
求の範囲における「押し付け部材」に該当し、一端部に
ねじ部３１が、他の端部に柱状突出部３２が形成されて
いて、中間の円筒状部分３３はねじ部３１よりもやや径
が小さくなっていて、中心流路３４から更に径方向に孔
３５が形成されている。第１図の左側から流れてきた流
体は中心流路３４から孔３５を通り円柱部分３３の外側
の環状流路３６を経て柱状突出部３２の外側から２次流
路２０へ流れていく（第２図も参照）。

符号４０は、押し付け部材であるバイパスナツト３０と
流路の途中に設けられた壁部２０’との間に介在して径
方向の流路を形成する流量調整部材である。なお、１次
流路と２次流路の径の関係で壁部２０′が設けられない
ときは、流路中に環状部分を設けて壁部とすればよい。

第２図、第３図はこの流ｉｔ調整部材４０を示すもので
、薄板を互いに平行に重なり合うようにコイル状に形成
した外径が−様なばね４６からなり、圧縮されることに
よって、径方向の流路が微細に変更でき、すきまがゼロ
になるように圧縮されたとき流路断面積もゼロになる。

このばね４６は、いわばコイル状の仮ばねになっている
ので、薄板が互いに平行関係になり、その間を流れる流
体は層流になり、流量測定を正確に行うことができる。

又、バイパスナツト３０の柱状突出部３２の先端部をか
しめることによってばね４６を脱落しないように保持す
ることができる。

柱状突出部３２の形状は、第４図のような三角柱の形状
のみならず、第５図の変形三角柱３２′第６図の四角柱
３２＃等各種のものがあることは当然である。

第１図において、１次流路側にはねじ１０’が切っであ
るので、外部からドライバーを挿入してバイパスナツト
３０を回転前進させることによって、コイルばね４６が
圧縮されるとともに、径方向の流路の断面積を微細に変
化させることができる。そして、一端設定された流路面
積は、ばねの作用により軸方向の力が常に加わっている
ためにナツトが緩むことがなく、長期に亘り一定の値を
保持することができる。

なお、第１図中符号５０の部分はマスフローコントロー
ラーのセンサ一部であるが、本発明の要旨ではないので
説明は省略する。

発明の効果 本発明は、以上に説明したように、極めて簡便な機構で
、コイルばねの平行に重なり合う薄板によって、流体の
流量を層流状態で微細に変化させることができる流量調
整機構を提供しうるものであって、マスフローコントロ
ーラー等に好適な利用分野を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図はマスフロ
ーコントローラーの要部断面図、第２図は本発明を適用
したバイパスナツトの斜視図、第３図は薄板状のコイル
ばねの正面図、第４図乃至第６図は柱状突出部の異なる
実施例を示す側面図である。 ０．２０・・・波路 ０′・・・壁部 ０・・・押し付け部材 ０・・・流量調整部材 ６・・・薄板状コイルばね 第１図 第３図 ／ 第４図 第５図 第６図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）流路の途中に設けられた壁部と押し付け部材との
   間に流量調整部材を介在せしめて径方向の流路を形成し
   、前記径方向流路の断面積を変化せしめて流体の流量を
   調整する流量調整機構において、前記流量調整部材が互
   いに平行に重なり合う薄板をコイル状に形成したばねか
   らなることを特徴とする流量調整機構。
2. （２）前記押し付け部材がねじ部とそれより径の小さい
   円筒状部分とを有することを特徴とする、特許請求の範
   囲第１項記載の流量調整機構。
3. （３）前記押し付け部材が前記ねじ部の反対側に柱状突
   出部を更に有することを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の流量調整機構。