(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁座部と、
前記弁座部に対して接離可能に設けられた弁体と、
流路が形成された薄板を積層してなる流体抵抗と、
前記流体抵抗を挟持する一対の挟持部材とを備え、
前記流体抵抗及び前記一対の挟持部材が、前記弁体又は前記弁体を移動させる駆動部材の少なくとも一部が収容される弁内空間を形成しており、流体が前記弁内空間から前記流体抵抗を通過して外部へ流出する、あるいは、流体が外部から前記流体抵抗を通過して前記弁内空間へ流入するように構成されており、
前記弁内空間における流体の圧力を測定する圧力センサをさらに備え、
前記圧力センサで測定される前記弁内空間の圧力に基づいて、前記弁座部と前記弁体との離間距離が制御されるものであることを特徴とする流体制御弁。
【請求項２】
前記流体抵抗が平板状に形成されたものであり、
前記一対の挟持部材がそれぞれ前記流体抵抗の各面板部のいずれか一方に接触して挟持するように構成されている請求項１記載の流体制御弁。
【請求項３】
前記一対の挟持部材の一方が、内部に流体が流れる内部流路が形成されており、前記内部流路の流出開口の周囲に前記弁座部が形成された弁座ブロックであり、
前記一対の挟持部材の他方が、前記弁体を前記弁座部側へと押圧する弾性体を保持する弾性体保持ブロックであり、
前記弁座ブロックと前記弾性体保持ブロックとの間に前記流体抵抗が挟持されるよう構成されている請求項１に記載の流体制御弁。
【請求項４】
内部に流体が流れる内部流路が形成されており、前記内部流路の流出開口の周囲に前記弁座部が形成された弁座ブロックをさらに備え、
前記弁座ブロックが前記一対の挟持部材の一方を押圧することで、前記流体抵抗が前記一対の挟持部材に挟持されるように構成されている請求項１に記載の流体制御弁。
【請求項５】
前記一対の挟持部材の一方が、内部に流体が流れる内部流路が形成されており、当該内部流路の流入開口の周囲に前記弁座部が形成された弁座ブロックであり、
前記一対の挟持部材の他方が、前記内部流路を介して前記弁体を押圧するダイヤフラム構造体であり、
前記弁座ブロックと前記ダイヤフラム構造体との間に前記流体抵抗が挟持されるように構成されている請求項１に記載の流体制御弁。
【請求項６】
前記一対の挟持部材のいずれかが、前記圧力センサを収容する収容部と、前記収容部と前記弁内空間とを連通させる連通部とを具備する請求項１記載の流体制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流量又は圧力を制御するために用いられる流体制御弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体の流量を制御したい場合、複数の流体制御機器を別々に流路上に設けて流量制御装置が構成されている。例えば音速ノズルにより流体の流量を制御する圧力式流量制御装置は、流路の上流から順番に流体制御弁と、圧力センサと、流体抵抗として作用する絞り機構と、を別々に備えている。そして、この圧力式流量制御装置は、流体抵抗である絞り機構の前後の圧力が臨界圧力比以下となるように前記流体制御弁の開度が前記圧力センサの測定値に基づいて制御される。【０００３】
このような圧力式流量制御装置に用いられる絞り機構は、絞り以外に弁体及びこの弁体を駆動するためのアクチュエータを備えたものがある。特許文献１に示される絞り機構は、オリフィスが形成された内部流路を有する絞りブロックと、前記オリフィスの狭窄部分の内径を調節するための弁体であるニードルとを備えている。また、特許文献２に示される絞り機構は、内部流路が形成された本体ブロックと、当該内部流路に嵌合するように取り付けられたノズルブロックと、前記ノズルブロックの下流側開口に対して接離可能に設けられた弁体であり、閉塞状態で下流側からのガスの逆流を防ぐバルブシートと、を備えている。【０００４】
ところで、上述したような流量制御装置では、流体制御弁、圧力センサ、絞り機構が流路上にそれぞれ独立して設けられているので、各機器間を接続するための流路の分だけ流量制御装置内における内部容積が発生してしまう。流量制御装置内の内部容積が大きくなると、例えばバルブを全閉して流体が流れないようにした場合に内部容積内に残っている流体の量も多くなる。このため、バルブが全閉されてから流体の流量が略無くなるまでにかかる時間も長くなってしまう。【０００５】
したがって、流量制御装置の立下り応答性能を向上させようと考えた場合、従来は各機器をできる限り近接させて設けて、各機器間を接続するための流路を細く短く形成し、内部容積を小さくすることが行われていた。【０００６】
しかしながら、各機器間を接続する流路をあまりに細く短くしすぎると、流体抵抗以外の部分で意図しない圧力損失が発生する可能性があり、流量制御等の精度が悪化する恐れがあるため、一定レベル以下の内部容積に形成することは困難であった。【０００７】
また、例えば流量制御装置を構成する流体制御弁や絞り機構の内部の内部容積を低減し、立下り応答性能を向上させる場合も上述したのと同様の問題が生じ得る。特に上述した絞り機構の構成は、内部容積を低減することを意図したものではないため、無理に内部容積を小さくすると絞り機構としての機能を大きく損なう恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２６５２１７号公報
【特許文献２】特開２０００−７５９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上述したような問題を鑑みてなされたものであり、圧力や流量等の流体制御の精度を損なうことなく、内部容積を低減することができ、例えば立下り応答性能を向上させることができる流体制御弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本発明の流体制御弁は、弁座部と、前記弁座部に対して接離可能に設けられた弁体と、流体抵抗と、前記流体抵抗を挟持する一対の挟持部材とを備え、前記流体抵抗及び前記一対の挟持部材が、前記弁体又は前記弁体を移動させる駆動部材の少なくとも一部が収容される弁内空間を形成しており、流体が前記弁内空間から前記流体抵抗を通過して外部へ流出する、あるいは、流体が外部から前記流体抵抗を通過して前記弁内空間へ流入するように構成されていることを特徴とする。【００１１】
このようなものであれば、流体制御弁自体が前記流体抵抗を備えているので、流体制御弁の外部に例えば流量測定のために必要な圧力差を生じさせるための流体抵抗を別途設けなくても、流量制御装置を構成することが可能となる。つまり、流体制御弁の外部に流体抵抗を設ける必要がないので、各機器を接続するための流路を設ける必要がなく、その分の容積を削減することができる。【００１２】
さらに、前記流体抵抗及び前記一対の挟持部材が、前記弁体又は前記弁体を移動させる駆動部材の少なくとも一部が収容される弁内空間を形成しており、流体が前記弁内空間から前記流体抵抗を通過して外部へ流出する、あるいは、流体が外部から前記流体抵抗を通過して前記弁内空間へ流入するように構成されているので、前記流体抵抗を前記流体制御弁内の流路においてその途中ではなく、流体の出口又は入口近傍に配置することができる。このため、前記流体抵抗が前記流体制御弁内の流路等の内部空間において容積を取ることがなく、前記弁内空間等の内部容積を小さく形成する事が可能となる。【００１３】
加えて、前記流体抵抗を前記一対の挟持部材で挟持するように構成されているので、例えば当該流体抵抗を薄く形成しても流体制御弁内に固定することができ、前記弁内空間をさらに小さくすることが可能となる。【００１４】
このように、本発明の流体制御弁であれば従来必要であった流体制御弁と流体抵抗を接続するための流路を省略でき、さらに、流体制御弁内に流体抵抗を設けながらも前記弁内空間の内部容積を小さく形成することができる。したがって、前記弁体が前記弁座部を閉止した際に前記弁内空間に残留する流体の量を最小限にすることができるので、圧力制御や流量制御に本発明の流体制御弁を使用した場合の立下り応答性能を向上させることができる。【００１５】
前記流体制御弁を流路に１つ設けるだけで圧力制御又は流量制御を実現できるようにするには、前記弁内空間における流体の圧力を測定する圧力センサをさらに備えたものであればよい。【００１６】
前記弁内空間の内部容積をできる限り小さくし、立下り応答性を向上させやすくするには、前記流体抵抗が平板状に形成されたものであり、前記一対の挟持部材がそれぞれ前記流体抵抗の各面板部のいずれか一方に接触して挟持するように構成されていればよい。【００１７】
流体制御弁を構成するために必須の構成を利用しつつ前記弁内空間の内部容積を小さく形成できるようにするための具体的な構成例としては、前記一対の挟持部材の一方が、内部に流体が流れる内部流路が形成されており、前記内部流路の流出開口の周囲に前記弁座部が形成された弁座ブロックであり、前記一対の挟持部材の他方が、前記弁体を前記弁座部側へと押圧する弾性体を保持する弾性体保持ブロックであり、前記弁座ブロックと前記弾性体保持ブロックとの間に前記流体抵抗が挟持されるよう構成されているものが挙げられる。【００１８】
流体制御弁を構成する部材を固定していくのに伴って前記一対の挟持部材が前記流体抵抗を挟持し、流体抵抗が所定位置に固定されるようにするための具体的な構成例としては、内部に流体が流れる内部流路が形成されており、前記内部流路の流出開口の周囲に前記弁座部が形成された弁座ブロックをさらに備え、前記弁座ブロックが、当該弁座ブロックによって前記一対の挟持部材の一方が押圧されて、前記流体抵抗が前記一対の挟持部材に挟持されるように構成されているものが挙げられる。【００１９】
前記流体制御弁を組み立てる際に前記流体抵抗が組立手順の最終手順側で取り付けられるようにし、前記流体抵抗の取り付け位置の調整等を行いやすくするための具体的な構成例としては、前記一対の挟持部材の一方が、内部に流体が流れる内部流路が形成されており、当該内部流路の流入開口の周囲に前記弁座部が形成された弁座ブロックであり、前記一対の挟持部材の他方が、前記内部流路を介して前記弁体を押圧するダイヤフラム構造体であり、前記弁座ブロックと前記ダイヤフラム構造体との間に前記流体抵抗が挟持されるように構成されているものが挙げられる。【００２０】
前記流体抵抗だけでなく前記圧力センサも設けた場合でも前記流体制御弁内の内部容積が増加しないようにするには、前記一対の挟持部材のいずれかが、前記圧力センサを収容する収容部と、前記収容部と前記弁内空間とを連通させる連通部とを具備するものであればよい。
【発明の効果】
【００２１】
このように本発明の流体制御弁は、前記流体抵抗が前記一対の挟持部材により挟持されているので、当該流体抵抗を薄く形成して保持する事が可能となる。また、前記流体抵抗及び前記一対の挟持部材が、前記弁体又は前記弁体を移動させる駆動部材の少なくとも一部が収容される弁内空間を形成しており、流体が前記弁内空間から前記流体抵抗を通過して外部へ流出する、あるいは、流体が外部から前記流体抵抗を通過して前記弁内空間へ流入するように構成されているので、前記流体抵抗は前記弁内空間を形成するための外壁とすることができ、前記流体抵抗自体で前記流体制御弁内の内部容積を占有しないようにできる。これらのことから、前記流体制御弁内の内部容積を極力小さく形成することができ、例えば立下り応答性等を向上させることができる。また、従来のように別々に設けられた各機器を接続するための流路を形成する必要がないので、各流路を細く短くし過ぎた場合に意図しない圧力損失が発生していた問題をそもそも生じないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る流体制御弁を示す模式的断面図。
【図２】本発明の第２実施形態に係る流体制御弁を示す模式的断面図。
【図３】本発明の第３実施形態に係る流体制御弁を示す模式的断面図。
【符号の説明】
【００２３】
１００・・・流体制御弁
Ｈ    ・・・一対の挟持部材
４    ・・・弁体
５    ・・・流体抵抗
６    ・・・弁座ブロック
６１  ・・・弁座部
Ｓ２  ・・・下流側弁内空間（弁内空間）
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の第１実施形態に係る流体制御弁１００について図１を参照しながら説明する。なお、各図における流路等に示した矢印は流体の流れを示すものである。
前記流体制御弁１００は、例えば半導体製造プロセスにおいて反応ガスや成分ガス等の流体の流量を制御するために用いられるものである。そして、第１実施形態の流体制御弁１００は、流路上に１つ設けるだけで流体の流量を制御できるように構成してある。
【００２５】
この流体制御弁１００は、概略直方体形状のブロック体Ｂに形成された収容凹部Ｂ３に各部材を積層していくことで組み立てられる。このブロック体Ｂの内部には、前記収容凹部Ｂ３に対して流体を流入させるための流入流路Ｂ１と、前記収容凹部Ｂ３から流体を流出させるための流出流路Ｂ２が内部に形成してある。
【００２６】
前記流体制御弁１００は、前記ブロック体Ｂに組み付けられた状態において収容凹部Ｂ３の底面側から、センサ保持ブロック１、弾性体保持ブロック２、板ばね３（弾性体）、弁体４、流体抵抗５、弁座ブロック６、ダイヤフラム構造体７、ピエゾスタック８を積層して組み立ててある。第１実施形態では、前記流体抵抗５は、一対の挟持部材Ｈである前記弁座ブロック６と前記弾性体保持ブロック２により挟持してあるとともに、前記弁体４の下流側には前記流体抵抗５及び前記一対の挟持部材Ｈによって形成された前記弁体４が収容される弁内空間たる下流側弁内空間Ｓ２が形成してある。また、前記弁体４の上流側には前記弁座ブロック６及び前記ダイヤフラム構造体７により形成された上流側弁内空間Ｓ１が形成してある。
【００２７】
すなわち、前記流入流路Ｂ１から前記流体制御弁１００内に流入した流体は、前記上流側弁内空間Ｓ１から前記弁座ブロック６と前記弁体４との間を通り、前記下流側弁内空間Ｓ２へ流入する。そして、前記下流側弁内空間Ｓ２に流入した流体は前記流体抵抗５を通過して前記弾性体保持ブロック２の外周面と前記収容凹部Ｂ３との間に形成された弁外空間Ｓ３へ流出し、最終的に前記流出流路Ｂ２へと流れていく。
【００２８】
各部について詳述する。
【００２９】
前記センサ保持ブロック１は、概略円筒状に形成してあり、前記下流側弁内空間Ｓ２における流体の圧力を測定するための圧力センサＰを保持するものである。このセンサ保持ブロック１は、前記圧力センサＰが収容される収容部１１と、前記収容部１１と前記下流側弁内空間Ｓ２とを連通させる連通部１２とが形成してある。
【００３０】
前記弾性体保持ブロック２は、高さよりも外径の方が大きい概略厚肉円筒状に形成されたものであり、その内周側の空間に前記弁体４を前記弁座ブロック６側へと押圧する板ばね３を保持するものである。この弾性体保持ブロック２の外径は前記収容凹部Ｂ３の内径よりも若干小さくしてあり、前記弾性体保持ブロック２と前記収容凹部Ｂ３との間に前記流出流路Ｂ２と連通する前記弁外空間Ｓ３が形成されるようにしてある。
【００３１】
前記流体抵抗５は、前記弾性体保持ブロック２と略同じ外径と内径を有する扁平リング状に形成されたリストリクタリングである。前記流体抵抗５は、薄板を積層して形成してあり、その半径方向に微小流路が多数形成してある。すなわち、この流体抵抗５は、流体が通過すると層流状態で流れるように構成してあり、前記下流側弁内空間Ｓ２と前記弁外空間Ｓ３との間に圧力差を生じさせるものである。前記流体抵抗５の面板部は、一対の挟持部材Ｈである前記弾性体保持ブロック２と前記弁座ブロック６によってそれぞれ押圧挟持されており、その内側周面及び外側周面のみが外部へと露出するようにしてある。したがって、この流体抵抗５の厚みを薄く形成することによって前記下流側弁内空間Ｓ２の容積を小さく形成することができる。
【００３２】
前記弁座ブロック６は、概略円筒状に形成されたものであり、内部に２つの内部流路を有するとともに、その底面に前記弁体４が接触する弁座部６１が形成してある。より具体的には、前記弁座ブロック６は、前記流入流路Ｂ１と連通する外側面と上面に開口する断面Ｌ字状に形成された第１内部流路Ｃ１と、上面と底面との間を貫通する第２内部流路Ｃ２とを有しており、前記第２内部流路Ｃ２の流出開口の近傍に前記弁座部６１が形成してある。すなわち、前記流入流路Ｂ１から流入した流体は、前記弁座ブロック６の外側面から上面側へと流れ、その後、上面側から前記弁座部４１のある底面側へと流れていく。そして、前記弁体４はこの弁座部６１に対して接離可能に設けられており、前記弁座部６１と前記弁体４との離間距離が変更されることで流体制御弁１００としての開度が調節されるように構成してある。
【００３３】
前記ダイヤフラム構造体７は、前記弁座ブロック６の上面側を前記上流側弁内空間Ｓ１が形成されるように密閉するものであって、前記ブロック体Ｂに対して固定される概略リング状の固定部７１と、前記第２内部流路Ｃ２を介して前記弁体４を押圧して前記弁体４を移動させる駆動部材たるプランジャ部７２と、前記固定部７１と前記プランジャ部７２との間を接続する膜状部分であるダイヤフラム７３と、を備えたものである。前記固定部７１を前記ブロック体Ｂにねじによって締めあげていくことにより、前記ダイヤフラム構造体７よりも下層の部材が前記収容凹部Ｂ３の底面へと押圧され、前記一対の挟持部材Ｈにより前記流体抵抗５が所定位置に固定されるよう構成してある。
【００３４】
前記ピエゾスタック８は、印加される電圧によってその伸縮量が制御されるものであって、前記プランジャ部７２の反弁体４側の端部を押圧することで、前記弁体４の位置を制御するものである。
【００３５】
次にこの流体制御弁１００のみを用いて流体の流量を制御する場合について説明する。
【００３６】
前記弁座部６１と前記弁体４との離間距離である前記流体制御弁１００の開度は、前記圧力センサＰで測定される前記下流側弁内空間Ｓ２の圧力に基づいて測定される流体の測定流量と、ユーザにより設定される設定流量の偏差に基づいて制御される。
【００３７】
より具体的には、前記流出流路Ｂ２が略真空圧に保たれているチャンバーに接続されている場合、例えば前記流体抵抗５の上流側にある前記下流側弁内空間Ｓ２内の圧力の二乗に所定の係数を乗じることで流体の測定流量を算出することができる。
【００３８】
したがって、前記流体制御弁１００が備える圧力センサＰの測定圧力から、測定流量を算出し、設定流量と測定流量の偏差が小さくなるように前記ピエゾスタック８に印加する電圧を制御する開度制御部（図示しない）をコンピュータ等を用いて構成すれば、前記流体制御弁１００のみを流路上に設けるだけで流量制御装置を構成することができる。
【００３９】
上述してきたように前記流体制御弁１００は、前記流体抵抗５及び前記下流側弁内空間Ｓ２の流体の圧力を測定するための圧力センサＰを備えているので、例えば流量制御装置を構成する場合に従来のように流路上に流体抵抗や圧力センサＰを別途設ける必要がない。したがって、流路には前記流体制御弁１００のみを設ければよいので、各機器を接続するための流路を形成しなくてもよく、まず、流量制御装置を構成するために従来必要であった流路分だけ内部容積を小さくすることができる。
【００４０】
さらに、前記弁体４よりも下流側にある前記下流側弁内空間Ｓ２を前記一対の挟持部材Ｈとともに形成するように設けてあるので、前記流体制御弁１００内の流路の最終的な出口に前記流体抵抗５を配置することができる。そして、前記流体抵抗５は、扁平なリング状に形成してあり、前記一対の挟持部材Ｈで挟持されているので、前記下流側弁内空間Ｓ２の容積も小さく形成することができる。つまり、前記流体制御弁１００は前記流体抵抗５を備えながらも、その内部容積を低減することができる。
【００４１】
さらに、前記圧力センサＰは前記センサ保持ブロック１内に収容されており、前記連通部１２を介して前記下流側弁内空間Ｓ２の圧力を測定できるようにしているので、この圧力センサＰを設けることによっても内部容積が増加するのを防ぐことができる。
【００４２】
これらのことから、流体制御弁１００単体で考えた場合でも従来よりもその内部容積を小さくすることができる。
【００４３】
したがって、第１実施形態の流体制御弁１００を用いれば内部容積の非常に小さい流量制御装置を構成する事が可能となるので、開度がゼロとなってから実際に流量がゼロとなるまでの立下り時間も短くすることができる。つまり、前記流体制御弁１００によって立下り応答性能等といった制御精度を向上させることができる。
【００４４】
また、流量制御装置を構成するためには、圧力センサＰや流体抵抗といった別途の部材を必要としないので、流量制御装置を構成する際の部品コストも低減することができる。
【００４５】
次に第２実施形態の流体制御弁１００について図２を参照しながら説明する。なお、第１実施形態と共通する部材には同じ符号を付すこととする。
【００４６】
第２実施形態の流体制御弁１００は、第１実施形態では前記流体抵抗５が前記弁座ブロック６と前記弾性体保持ブロック２との間に挟持されていたのに対して、前記流体抵抗５が前記弾性体保持ブロック２と前記センサ保持ブロック１との間に挟持されている点が異なっている。言い換えると、第１実施形態では前記一対の挟持部材Ｈは前記弁座ブロック６と前記弾性体保持ブロック２であったのに対して、第２実施形態では前記一対の挟持部材Ｈは前記弾性体保持ブロック２と、前記センサ保持ブロック１である。そして、第２実施形態においても一対の挟持部材Ｈ及び流体抵抗５により形成された下流側弁内空間Ｓ２が、前記弁体４が収容される弁内空間に相当し、流体が下流側弁内空間から流体抵抗５を通過して流体制御弁１００の外部へと流出するように構成してある。
【００４７】
また、前記流体抵抗５は前記弾性体保持ブロック２よりも内径を小さくした扁平リング状に形成してある。
【００４８】
このような第２実施形態の流体制御弁１００であっても第１実施形態の流体制御弁１００と同様に内部容積を小さくし、立下り応答性能を向上させることができる。
【００４９】
次に第３実施形態の流体制御弁１００について図３を参照しながら説明する。なお、第１実施形態と共通する部材には同じ符号を付すこととする。
【００５０】
第１実施形態の流体制御弁１００では流体が上部側から下部側へと流れるように構成してあったのに対して、第３実施形態の流体制御弁１００は下部側から上部側へと流体が流れるように構成してある。この流れの方向が逆向きになっているのに合わせて第３実施形態の流体制御弁１００では前記流体抵抗５が前記下流側弁内空間Ｓ２を前記弁体４の下流側に形成するように、前記弁座ブロック６と前記ダイヤフラム構造体７との間に挟持してある。言い換えると、前記弁座ブロック６、前記流体抵抗５、及び、前記ダイヤフラム構造体７に前記下流側弁内空間Ｓ２が形成してあり、第３実施形態では前記弁体４を移動させる駆動部材たるプランジャ部７２の少なくとも一部がこの下流側弁内空間Ｓ２に収容してある。
【００５１】
また、第３実施形態では前記弾性体保持ブロック２の機能を前記センサ保持ブロック１が兼ねるようにしてあり、前記弾性体保持ブロック２は省略してある。
【００５２】
すなわち、第３実施形態の流体制御弁１００は収容凹部Ｂ３に組み付けられた状態で底面側から、センサ保持ブロック１、弁体４、弁座ブロック６、流体抵抗５、ダイヤフラム構造体７が設けてある。
【００５３】
前記センサ保持ブロック１は前記流入流路Ｂ１に接続される第１内部流路Ｃ１が形成してあり、前記弁座ブロック６の上面と底面を貫通する第２内部流路Ｃ２に連通するようにしてある。
【００５４】
前記弁座ブロック６は、第２内部流路Ｃ２に開口し、前記センサ保持ブロック１の圧力センサＰが収容されている収容部１１までを連通するように連通部１２が形成してある。そして、前記センサ保持ブロック１の上面及び前記弁座ブロック６の底面との間には前記第２流路の流入開口と、前記連通部１２との間が仕切られるように前記弁座ブロック６の連通部１２の底面側開口部の周囲と最外周の部分にシーリングＳＬが施してある。
【００５５】
このような第３実施形態の流体制御弁１００であっても、流体の流れを第１実施形態とは上下方向に対して逆向きにしつつ、内部容積を小さく構成することができ、立下り応答性能を向上させることができる。
【００５６】
その他の実施形態について説明する。
【００５７】
前記各実施形態では、流体制御弁が前記流体抵抗の他に圧力センサを備えたものであったが、例えば圧力センサを省略し、流体抵抗のみを備えたものであっても構わない。また、前記流体制御弁を用いて流量制御装置を構成する具体例について示したが、例えば圧力制御装置を構成するために本発明の流体制御弁を用いても構わない。
【００５８】
さらに、前記流体制御弁が２つの圧力センサを有するものであり、前記流体抵抗の前後における流体の圧力を測定できるように構成し、より正確に流量を測定できるようにしても構わない。このようにして、下流側の圧力によらず流量を正確に測ることができるようにし、流体制御弁単体で流体の質量流量又は体積流量を制御することができるマスフローコントローラを構成してもよい。また、圧力センサは必ずしも前記センサ保持ブロック内に収容されている必要はなく、前記下流側弁内空間の圧力を測定できるようにその他の部材内に収容して設けても良い。
【００５９】
前記流体抵抗の具体例としては、リストリクタリングだけでなく、その他の層流素子や音速ノズル等であっても構わない。要するに前記一対の挟持部材に挟持されるようにして前記流体制御弁内に設けられていればよい。また、各実施形態と同様に前記流体抵抗が平板状に形成されており、当該流体抵抗の面板部を挟持部材が押圧するようにして固定すれば、前記流体抵抗を設計通りに位置に固定し、設計通りの圧力損失を発生させることができる。
【００６０】
前記各実施形態ではノーマルクローズタイプの流体制御弁を例示したが、ノーマルオープンタイプの流体制御弁として本発明を構成する事も可能である。前記流体抵抗は、前記各実施形態の示した一対の挟持部材の組み合わせだけでなく、その他の部材の組み合わせで挟持するようにしても構わない。
【００６１】
前記各実施形態では、流体が弁内空間から流体抵抗を通過して外部へと流出するように構成された流体制御弁を示したが、逆に、流体側が外部から流体抵抗を通過して弁内空間に流入するように構成したものであってもよい。言い換えると、前記一対の挟持部材及び流体抵抗により形成され、前記弁体又は前記弁体を移動させる駆動部材の少なくとも一部が収容されるのが弁体の上流側に形成される上流側弁内空間となるように構成してもよい。このようなものであっても、前記各実施形態と同様の効果を奏し得る。
【００６２】
さらに、本明細書において示した流体抵抗、圧力センサの設けるための設置構成及び方法については流体制御弁だけに限られず、その他の流体機器に用いても構わない。すなわち、前記設置構成が、流体機器の内部に設けられており、内部空間を形成する流体抵抗と、当該流体抵抗により形成される流体機器の内部空間と連通する連通路と、前記連通路を介して前記内部空間の圧力を測定するための圧力センサとを備えたものであればよい。前記内部空間の容積をできる限り小さくするには、前記流体抵抗が、流体機器を構成する一対の挟持部材で挟持して固定され、前記圧力センサも流体機器を構成する部材内に設けられ、当該圧力センサと前記内部空間との間を連通するように前記連通路を設ければよい。このようなものであれば、従来、流体抵抗や圧力センサとは別の離れた場所に設けられていた流体機器についても、流体機器内に前記流体抵抗及び圧力センサを設け、各機器を接続するために必要だった接続用の流路を無くし、内部容積を小さくして、測定や制御における応答性を高めることができる。
【００６３】
その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な変形や実施形態の組み合わせを行っても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の流体制御弁によれば、内部容積を極力小さく形成することができ、例えば圧力制御や流量制御における立下り応答性等を向上させた流体制御装置を構成する事が可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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