(57)【要約】【課題】広範な可変範囲で微妙に圧力を変化させることができ、一度の操作で容易かつ正確にどのような圧力範囲においても圧力の制御を行う。【解決手段】ガス入力源Ａからガスが供給されるガス入力部１と、ガス入力部１から供給されるガスを排出する第１のガス出力部３と、ガス入力部１から供給されるガスを排出する第２のガス出力部２と、ガス入力部１から第１のガス出力部３へ排出するガス流量を連続的に変化させる第１のガス圧可変絞り弁４と、ガス入力部１から第２のガス出力部２へ排出するガス流量を、第１のガス圧可変絞り弁４と連動して連続的に変化させる第２のガス圧可変絞り弁５と、を具備し、第１及び第２のガス圧可変絞り弁４、５を用いて、排出されるガス流量の違いにより第１のガス出力部３における圧力と第２のガス出力部２における圧力との間に生じる圧力差を制御する。【選択図】  図１
2004309421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス入力源からガスが供給されるガス入力部と、
前記ガス入力部から供給されるガスを排出する第１のガス出力部と、
前記ガス入力部から供給されるガスを排出する第２のガス出力部と、
前記ガス入力部から前記第１のガス出力部へ排出する第１のガス流量を連続的に変化させる第１のガス圧可変絞り弁と、
前記ガス入力部から前記第２のガス出力部へ排出する第２のガス流量を、前記第１のガス圧可変絞り弁と連動して連続的に変化させる第２のガス圧可変絞り弁と、を具備し、
前記第１及び第２のガス圧可変絞り弁により、前記第１のガス流量と前記第２のガス流量とを変化させることにより、前記第１のガス出力部における圧力と前記第２のガス出力部における圧力との間に圧力差を生じさせると共に、該圧力差を制御することを特徴とする圧力可変制御装置。
【請求項２】
第１スリット及び第２スリットが設けられた、中心軸上に回転可能なロータと、
前記中心軸を同じにして、第１ガス孔及び第２ガス孔が共に設けられた第１ステータ及び第２ステータと、を備え、
前記ロータは前記第１ステータと第２ステータとで双方向から挟み込むように載置されて、前記第１ステータの前記第１ガス孔及び前記第２ガス孔が設けられている一方の面と、前記第２ステータの前記第１ガス孔及び前記第２ガス孔が設けられている一方の面とが、それぞれ前記ロータの前記第１スリット及び前記第２スリットが設けられている面と摺接しており、
前記第１ステータの前記第１ガス孔は、ガス入力源からガスが供給されるガス入力部と連通しており、前記第１ステータの前記第２ガス孔は、前記ガス入力部から供給されるガスを排出する第２のガス出力部と連通しており、前記第２ステータの前記第１ガス孔及び前記第２ガス孔は、前記ガス入力部から供給されるガスを排出する第１のガス出力部と連通しており、
前記ロータの回転に従って、前記第１ステータ及び前記第２ステータの前記第１ガス孔が前記ロータの前記第１スリットと連通しつつ、該第１スリットと連通する該第１ガス孔の断面積を連続的に変化させると共に、前記第１ステータ及び前記第２ステータの前記第２ガス孔が前記ロータの前記第２スリットと連通する該第２ガス孔の断面積を、前記第１ガス孔の断面積と連動して連続的に変化させ、
前記第１のガス出力部へ排出される第１のガス流量と前記第２のガス出力部へ排出される第２のガス流量とを変化させることにより、前記第１のガス出力部における圧力と前記第２のガス出力部における圧力との間に圧力差を生じさせると共に、該圧力差を制御することを特徴とする圧力可変制御装置。
【請求項３】
前記第１スリット及び前記第２スリットはそれぞれ、一端から他端に行くにつれて徐々に幅が狭くなるスリットであることを特徴とする請求項２記載の圧力可変制御装置。
【請求項４】
前記第１ガス孔の大きさは、前記第２ガス孔の大きさよりも小さいことを特徴とする請求項２又は３記載の圧力可変制御装置。
【請求項５】
前記ロータを回転させていない初期状態において、前記第１ガス孔は、前記第１スリットと連通しておらず、前記第２ガス孔は、前記第２スリットと部分的に連通していることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の圧力可変制御装置。
【請求項６】
ガス入力源よりガスが供給されるガス入力部から、第１のガス出力部へ排出する第１のガス流量を、連続的に変化させると共に、前記ガス入力部から第２のガス出力部へ排出する第２のガス流量を、前記第１のガス流量と連動して連続的に変化させ、
前記第１のガス流量と前記第２のガス流量とを変化させることにより、前記第１のガス出力部における圧力と前記第２のガス出力部における圧力との間に圧力差を生じさせると共に、該圧力差を制御することを特徴とする圧力可変制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、圧力計の指示値を校正する技術分野で利用される圧力可変制御装置及びこの圧力可変制御装置を用いた圧力可変制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビル等の建築物に対する大きな災害要因の一つに台風等の強風がある。特に、高層ビル等の建築物の耐風安全性を確保するためには、強風時の風荷重を正確に評価する必要がある。そのため、風圧力（風荷重）を計測する風圧計（圧力計、風圧センサ）をビル等の構造物の壁面に取り付けて風洞実験を行い、構造物が受ける風圧や周辺に対するビル風による影響を予測したりすることもしばしば行われている。このように、構造物等の物体に働く風荷重を風圧計（風圧センサ）で正確に計測するためには、この風圧計（風圧センサ）の指示値を正確に校正することが必要である。
【０００３】
ところで、圧力計の校正がされていた従来技術に関しては、可変流量バルブや離隔バルブを開閉することにより、処理ガスを導入し、処理室内部の圧力を一定にしたときの圧力計の指示値を標準圧力計の指示値に対して校正する半導体の製造装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２８０３６２号公報（第１頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術では、圧力計を校正するために調整したい圧力範囲、例えば、特に大気圧（ゼロ圧力値）近傍の圧力範囲では、自由に圧力を制御（コントロール）することが難しいため、大気圧近傍において圧力計の指示値を正確に校正することができない。また、所望の圧力範囲において圧力計の指示値を正確に校正するために、できるだけ広い圧力範囲において圧力を自由にコントロールすることが求められる。
【０００６】
本発明は、上記に鑑み、広範な可変範囲を有し、微妙に圧力を変化させることができ、どのような圧力範囲においても一度の操作で容易かつ正確に圧力の制御が行え、ひいては、圧力計の指示値を正確に校正することができる圧力可変制御装置及びこの圧力可変制御装置を用いた圧力可変制御方法を実現することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、ガス入力源からガスが供給されるガス入力部と、前記ガス入力部から供給されるガスを排出する第１のガス出力部と、前記ガス入力部から供給されるガスを排出する第２のガス出力部と、前記ガス入力部から前記第１のガス出力部へ排出する第１のガス流量を連続的に変化させる第１のガス圧可変絞り弁と、前記ガス入力部から前記第２のガス出力部へ排出する第２のガス流量を、前記第１のガス圧可変絞り弁と連動して連続的に変化させる第２のガス圧可変絞り弁と、を具備し、前記第１及び第２のガス圧可変絞り弁により、前記第１のガス流量と前記第２のガス流量とを変化させることにより、前記第１のガス出力部における圧力と前記第２のガス出力部における圧力との間に圧力差を生じさせると共に、該圧力差を制御することを特徴とする圧力可変制御装置を提供する。
【０００８】
また本発明は、第１スリット及び第２スリットが設けられた、中心軸上に回転可能なロータと、前記中心軸を同じにして、第１ガス孔及び第２ガス孔が共に設けられた第１ステータ及び第２ステータと、を備え、前記ロータは前記第１ステータと第２ステータとで双方向から挟み込むように載置されて、前記第１ステータの前記第１ガス孔及び前記第２ガス孔が設けられている一方の面と、前記第２ステータの前記第１ガス孔及び前記第２ガス孔が設けられている一方の面とが、それぞれ前記ロータの前記第１スリット及び前記第２スリットが設けられている面と摺接しており、前記第１ステータの前記第１ガス孔は、ガス入力源からガスが供給されるガス入力部と連通しており、前記第１ステータの前記第２ガス孔は、前記ガス入力部から供給されるガスを排出する第２のガス出力部と連通しており、前記第２ステータの前記第１ガス孔及び前記第２ガス孔は、前記ガス入力部から供給されるガスを排出する第１のガス出力部と連通しており、前記ロータの回転に従って、前記第１ステータ及び前記第２ステータの前記第１ガス孔が前記ロータの前記第１スリットと連通しつつ、該第１スリットと連通する該第１ガス孔の断面積を連続的に変化させると共に、前記第１ステータ及び前記第２ステータの前記第２ガス孔が前記ロータの前記第２スリットと連通する該第２ガス孔の断面積を、前記第１ガス孔の断面積と連動して連続的に変化させ、前記第１のガス出力部へ排出される第１のガス流量と前記第２のガス出力部へ排出される第２のガス流量とを変化させることにより、前記第１のガス出力部における圧力と前記第２のガス出力部における圧力との間に圧力差を生じさせると共に、該圧力差を制御することを特徴とする圧力可変制御装置を提供する。
【０００９】
前記第１スリット及び前記第２スリットはそれぞれ、一端から他端に行くにつれて徐々に幅が狭くなるスリットであることが好ましい。
【００１０】
前記第１ガス孔の大きさは、前記第２ガス孔の大きさよりも小さいことが好ましい。
【００１１】
前記ロータを回転させていない初期状態において、前記第１ガス孔は、前記第１スリットと連通しておらず、前記第２ガス孔は、前記第２スリットと部分的に連通していることが好ましい。
【００１２】
また本発明は、ガス入力源よりガスが供給されるガス入力部から、第１のガス出力部へ排出する第１のガス流量を、連続的に変化させると共に、前記ガス入力部から第２のガス出力部へ排出する第２のガス流量を、前記第１のガス流量と連動して連続的に変化させ、前記第１のガス流量と前記第２のガス流量とを変化させることにより、前記第１のガス出力部における圧力と前記第２のガス出力部における圧力との間に圧力差を生じさせると共に、該圧力差を制御することを特徴とする圧力可変制御方法を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に係る圧力可変制御装置及び圧力可変制御方法の実施の形態を実施例に基づいて図面を参照して説明する。まず、本発明の原理について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の圧力可変制御装置９を含む原理的な模式図であり、この圧力可変制御装置９を用いて本発明の圧力可変制御方法により、圧力計の指示値を校正する原理について説明する。本発明の圧力可変制御装置９は、ガス入力部１と、第１のガス出力部３と、第２のガス出力部２と、第１のガス圧可変絞り弁４と、第２のガス圧可変絞り弁５と、を具備する。
【００１５】
ガス入力部１には、ガス入力源Ａから例えば空気や窒素等のガスが供給される。ガス入力源Ａは、その内部で圧力が一定に保たれており、一定のガス流量を供給する圧力レギュレーターである。
【００１６】
第１のガス出力部３は、ガス入力部１から圧力可変制御装置９内に供給されるガスを排出する。第１のガス出力部３には、指示値を校正すべき圧力計（差圧計）Ｂが繋がれる。また、第２のガス出力部２も、ガス入力部１から圧力可変制御装置９内に供給されるガスを排出する。第２のガス出力部２は、例えば大気中に開放されている。
【００１７】
ガス入力部１と第１のガス出力部３との間には、第１のガス圧可変絞り弁４が設けられている。ガス入力部１から供給されたガスは、第１のガス圧可変絞り弁４を介して第１のガス流量となって圧力可変制御装置９内に流入し、第１のガス出力部３へ排出される。第１のガス出力部３へ排出されるガス流量により、第１のガス出力部３において圧力が発生する。この発生圧力を本明細書では校正圧力値と呼ぶ。
【００１８】
ガス入力部１と第２のガス出力部２との間には、上述した第１のガス圧可変絞り弁４に加えて第２のガス圧可変絞り弁５が、さらに設けられている。ガス入力部１から供給されるガスは、第１のガス圧可変絞り弁４及び第２のガス圧可変絞り弁５を介して、第２のガス出力部２へ排出される。
【００１９】
第２のガス出力部２は、先に述べたように、例えば大気中に開放されており、第２のガス出力部における圧力はほぼ大気圧に等しい。圧力計Ｂの指示値を校正するに際し、第２のガス出力部２における圧力が、後述する校正圧力値との差圧を計測する圧力の基準となるため、本明細書では第２のガス出力部２における圧力をリファレンス圧力値と呼ぶ。ここでは、リファレンス圧力値は大気圧である。
【００２０】
なお、第１のガス出力部３において校正圧力値として計測される圧力は、図１に示す圧力可変制御装置９におけるガスの流通点６における圧力と同じである。
【００２１】
第１のガス出力部３と第２のガス出力部２との間には、第１のガス出力部３における校正圧力値と第２のガス出力部２におけるリファレンス圧力値との差の圧力、つまり差圧を正確に測定するために、精密圧力計８が接続されている。
【００２２】
圧力可変制御装置９を作動させていない初期状態において、第１のガス圧可変絞り弁４は閉じられており、第２のガス圧可変絞り弁５は開かれている。したがって、この初期状態において第１のガス出力部３にはガス圧可変絞り弁４を介してガス入力部１からのガスが排出されて来ておらず、第１のガス出力部３における圧力、つまり、校正圧力値は、第２のガス出力部２における圧力、つまり、リファレンス圧力値と同じ大気圧である。
【００２３】
圧力可変制御装置９を作動させることにより、ガス入力部１から第１のガス圧可変絞り弁４を介して圧力可変制御装置９内に流入した第１のガス流量は、さらに、第２のガス圧絞り弁５を介することにより第２のガス流量として、第２のガス出力部２から排出される。これにより、第１のガス出力部３において排出されるガスの流量、即ち、第１のガス出力部３における発生圧力が調整される。つまり、第１のガス流量と第２のガス流量とをそれぞれ変化させることにより、第１のガス出力部３における発生圧力を制御して、この発生圧力（校正圧力値）と、第２のガス出力部２における圧力（リファレンス圧力値）との間に圧力差を生じさせる。
【００２４】
第１のガス圧可変絞り弁４及び第２のガス圧可変絞り弁５を制御することにより、上記圧力差を生じさせて制御しながら、精密圧力計８により、リファレンス圧力値と校正圧力値との差圧を正確に計測しつつ、計測されたこの差圧を元にして、第２のガス出力部２に繋げられた圧力計（差圧計）Ｂの指示値を校正することができる。
【００２５】
上記のような原理に基づいて圧力計Ｂの指示値を校正するにあたり、特にゼロ近傍の圧力範囲において圧力計Ｂの指示値を正確に校正するためには、第１のガス圧可変絞り弁４及び第２のガス圧可変絞り弁５を自由に制御（調整、コントロール）することが重要である。
【００２６】
そこで、本発明では、第１のガス圧絞り弁４により、ガス入力部１から第１のガス出力部３へ排出する（向かう）ガスの流量（第１のガス流量）、言い換えれば第１のガス圧絞り弁４が排出するガスの流量を連続的に変化させる。このとき、第１のガス圧絞り弁４と第２のガス圧絞り弁５とが連動している（連動している状態を波線７で示す）。つまり、第２のガス圧絞り弁５は、第２のガス出力部２へ排出するガスの流量（第２のガス流量）を、第１のガス圧絞り弁４と連動して連続的に変化させる。
【００２７】
具体的には、第１のガス圧絞り弁４が排出する第１のガス流量を連続的に増加させていく。これと共に、第２のガス圧絞り弁５は、第１のガス圧絞り弁４と連動して、排出する第２のガス流量を連続的に絞っていく（減少させていく）。すると、流通点６における圧力（つまり、第１のガス出力部３における発生圧力）が連続的に徐々に高圧に変化していく。このようにして、第１のガス出力部３における発生圧力、つまり校正圧力値と第２のガス出力部２における圧力、つまりリファレンス圧力値との間に圧力差を生じさせる。そして、この圧力差を第１のガス圧絞り弁４及び第２のガス圧絞り弁５により自由に制御することにより、この圧力差を自在に変化させるのである。
【００２８】
（実施例）
本発明に係る圧力可変制御装置の構造について、以下の実施例に基づきさらに詳しく説明する。図２は、本発明の実施例に係る圧力可変制御装置１０の模式的な側断面図であり、図３は、圧力可変制御装置１０の部分的な基本構造を示す分解斜視図である。また、図４（ａ）は、ロータ１２の模式的な上から見た平面図であり、図４（ｂ）及び（ｃ）は、ぞれぞれ圧力可変制御装置１０の上から見た模式的な平面図、及び下から見た模式的な平面図である。
【００２９】
圧力可変制御装置１０は、中心軸１１上に回転可能な円柱形状のロータ１２と、共に中心軸１１を同じにする円柱形状の第１ステータ１３及び第２ステータ１４と、を含んで構成される（備える）。これらのロータ１２、第１ステータ１３、及び、第２ステータ１４は、ベース１８内に収納されている。ベース１８は、支柱１７を介して地面１６に設置されており、筐体の役割を有する。
【００３０】
ロータ１２は、第１ステータ１３と第２ステータ１４とで双方向から（本実施例では上下方向から）挟み込むように載置されている。そして、ロータ１２、第１ステータ１３、及び、第２ステータ１４の中心軸１１上にそれぞれ形成された、中心軸孔１２ｅ、１３ｅ、１４ｅに軸心１１ａが嵌合されて、ベース１８にナット１１ｂ、１１ｃで固定されている。
【００３１】
円柱形状のロータ１２の高さｈ２は例えば５ｍｍであり、ステンレスで形成される。ロータ１２には第１スリット２４及び第２スリット２５が設けられている。第１スリット２４及び第２スリット２５はそれぞれ、図３に示されるように曲玉形状に類似した断面を有しており、略半円形状の一端２４ａ、２５ａから他端２４ｂ、２５ｂに行くにつれて幅が徐々に狭くなるスリットである。第１スリット２４の大きさ（幅）は第２スリット２５の大きさ（幅）よりも小さく形成されている。
【００３２】
一方、第１ステータ１３には第１ガス孔１３ａ及び第２ガス孔１３ｂが設けられており、同様に、第２ステータ１４には第１ガス孔１４ａ及び第２ガス孔１４ｂが設けられている。第１ガス孔１３ａ、１４ａ及び第２ガス孔１３ｂ、１４ｂの断面形状は例えば円形であり、第１ガス孔１３ａ、１４ａの大きさ（断面の大きさ）は、第２ガス孔１３ｂ、１４ｂの大きさ（断面の大きさ）よりも小さく形成されている。
【００３３】
これは、以下の理由による。後述するように、第１ガス孔１３ａ，１４ａには、ガス入力源Ａから一定の圧力に保たれた高圧のガスが流入してくるため、ガスが排出される第２ガス孔１３ｂ、１４ｂよりも通過率がよい一方、ガスが排出される第２ガス孔１３ｂ、１４ｂでは、ガスの粘性を考慮して、第１ガス孔１３ａ，１４ａの大きさを第２ガス孔１３ｂ、１４ｂの大きさよりも小さく形成しているのである。
【００３４】
なお、本実施例では第１ステータ１３と第２ステータ１４とは同一形状の円柱状に形成されており、その高さｈ１は例えば８ｍｍであり、カーボングラファイトで形成される。
【００３５】
第１ステータ１３の第１ガス孔１３ａ及び第２ガス孔１３ｂが設けられている一方の面（第一面）１３ｃと、第２ステータ１４の第１ガス孔１４ａ及び第２ガス孔１４ｂが設けられている一方の面（第二面）１４ｃとはそれぞれ、ロータ１２の第１スリット２４及び第２スリット２５が設けられている面１２ｄ、１２ｃと摺接している。
【００３６】
上述したように、ロータ１２と第１ステータ１３及び第２ステータ１４とは、図２に示すように、ベース１８内に納められており、第１ステータ１３の下面１３ｄ及び第２ステータ１４の上面１４ｄは、ベース１８の内壁面１８ｃ、１８ｄとそれぞれ接している。
【００３７】
第１ステータ１３の第１ガス孔１３ａは、ガス入力源Ａから空気や窒素等のガスが供給されるガス入力部２１と連通している。具体的には、第１ステータ１３の第１ガス孔１３ａはベース１８中を貫通して設けられるガス孔１８ａと連通しており、このガス孔１８ａの入り口がガス入力部２１となっている。ガス入力部２１が位置するベース１８の下面１８ｇには入力栓（ポート）２１ａが設けられている。
【００３８】
第１ステータ１３の第２ガス孔１３ｂは、ガス入力部２１から圧力可変制御装置１０内へ流入したガスを排出する第２のガス出力部２２と連通している。第２のガス出力部２２は、例えば大気中に開放されている。この第２のガス圧力部２２における圧力がリファレンス圧力値となり、本実施例の場合、リファレンス圧力値は大気圧に等しい。具体的には、第１ステータ１３の第２ガス孔１３ｂは、ベース１８中を貫通して設けられるガス孔１８ｂと連通しており、このガス孔１８ｂの出口が第２のガス出力部２２となっている。なお、第２のガス出力部２２が位置するベース１８の下面１８ｇには出力栓（ポート）２２ａが設けられている。
【００３９】
上述したようなベース１８の下面１８ｇ方向、つまり、圧力可変制御装置１０を下から見た模式図を図４（ｃ）に示す。なお、図４（ｃ）では、第１ステータ１３、入力栓２１ａとガス入力源Ａとを連通させる管３１、及び、出力栓２２ａから開放先の大気中へ連通させる管３２が、それぞれ点線で示されている。
【００４０】
第２ステータ１４の第１ガス孔１４ａ及び第２ガス孔１４ｂは、ガス入力部２１から圧力可変制御装置１０内へ供給されたガスを排出する第１のガス出力部２３と連通している。この排出されたガスが第１のガス出力部２３における発生圧力、つまり、校正圧力値となる。具体的には、第２ステータ１４の第１ガス孔１４ａ及び第２ガス孔１４ｂは、ベース１８中を貫通して設けられるガス孔１８ｅと連通しており、このガス孔１８ｅの出口が第１のガス出力部２３となっている。第１のガス出力部２３が位置するベース１８の上面１８ｆには出力栓（ポート）２３ａが設けられている。
【００４１】
上述したようなベース１８の上面１８ｆ方向から見た模式図、つまり、圧力可変制御装置１０を上から見た模式図を図４（ｂ）に示す。なお、図４（ｂ）では、第２ステータ１４、第１ガス孔１４ａ及び第２ガス孔１４ｂが合流して連通するガス孔１８ｅ、並びに、指示値を校正すべき圧力計Ｂに繋がれる連通管（管）３３が出力栓２３ａから延びており、波線で示されている。
【００４２】
一方、図３及び図４（ａ）に示されるように、ロータ１２の側周部１２ｇ全体には歯車１２ｆが設けられている。（なお、図４（ａ）では、歯車１２ｆの一部のみを図示し、残りの歯車１２ｆは二点鎖線で省略して図示している。）この歯車１２ｆとかみ合うようにロータ１２の側周部１２ｅに接してウオーム１５が設けられている。ウオーム１５を回転させることにより、ロータ１２の面１２ｃ、１２ｄが第１ステータ１３の第一面１３ｃ及び第２ステータ１４の第二面１４ｃとそれぞれ摺接しつつ、矢印ｇで示す方向（反時計回り）にロータ１２が回転することができる。
【００４３】
本発明の実施例に係る圧力可変制御装置１０では、圧力可変制御装置１０を作動させていない、即ち、ロータ１２を回転させていない初期状態において、第１ガス孔１３ａ、１４ａは第１スリット２４と連通していない。一方で、第２ガス孔１３ｂ、１４ｂは、第２スリット２５と部分的に連通している。この状態をイメージしやすくするため図４（ａ）を参照しつつ、さらに説明する。
【００４４】
図４（ａ）には、初期状態におけるロータ１２を上から模式的に見た平面図が示されている。この図４（ａ）に示すように、ロータ１２の面１２ｃと摺接している、第２ステータ１４の第１ガス孔１４ａの断面３４ａ及び第２ガス孔１４ｂの断面３４ｂが、点線の円で示されている。第１ガス孔１４ａの断面３４ａは、第１スリット２４の他端２４ｂ付近に位置し、ロータ１２の面１２ｃと接しているが、第１スリット２４と交わっておらず、すなわち、第１ガス孔１４ａは第１スリット２４と連通していない。同様に、第１ステータ１３の第１ガス孔１３ａも、初期状態においては、第１スリット２４と連通していない。なお、第１ガス孔１３ａ、１４ａが、第２スリット２５と連通していないことはいうまでもない。
【００４５】
第１ガス孔１３ａ，１４ａが第１スリット２４と連通していないのは以下の理由による。第１ガス孔１３ａ、１４ａには、ガス入力源Ａから一定の圧力に保たれた高圧のガスが流入してくるので、初期状態においてはこれらの第１ガス孔１３ａ，１４ａを第１スリット２４と連通させずに閉じた状態にしておくためである。これにより、高圧ガスがいきなり圧力可変制御装置１０内に流入してくる危険を防止することができる。
【００４６】
一方、第２ガス孔１４ｂの断面３４ｂの一部は、ロータ１２の面１２ｃと接しており、かつ、第２スリット２５の一端２５ａと交わっている。すなわち、第２ガス孔１４ｂは第２スリット２５と部分的に連通している。同様に、第１ステータ１３の第２ガス孔１３ｂも、初期状態において、第２スリット２５と部分的に連通している。
【００４７】
これは、以下の理由による。圧力計Ｂの指示値の校正を行うに当たり、初期状態においては、第２ガス孔１３ｂ、１４ｂを第２スリット２５と部分的に連通させることにより、第１のガス出力部２３と第２のガス出力部２２との間の圧力差をゼロにしておくためである。
【００４８】
本発明の特徴では、上記の初期状態からロータ１２が回転するに従って、第１ステータ１３及び第２ステータ１４の第１ガス孔１３ａ、１４ａがロータ１２の第１スリット２４と連通する、つまり、上述した第１ガス孔１３ａ、１４ａの断面が第１スリット２４と交わる断面積（第１の断面積）が連続的に徐々に変化する。さらに、この第１の断面積の変化と共に、第１ステータ１３及び第２ステータ１４の第２ガス孔１３ｂ、１４ｂがロータ１２の第２スリット２５と連通する、つまり、第２ガス孔１３ｂ、１４ｂの断面が第２スリット２５と交わる断面積（第２の断面積）が、第１の断面積と連動して連続的に徐々に変化する。
【００４９】
さらに具体的に説明すると、図４（ａ）に示されるロータ１２が回転していない初期状態からロータ１２を矢印ｇで示す方向に回転させると、第１ガス孔１４ａの断面３４ａは、ロータ１２の面１２ｃと摺接しつつ、第１スリット２４の他端２４ｂから徐々に幅広になっていく第１スリット２４と摺動し、上記第１の断面積は連続的に徐々に増加していく。なお、第１ガス孔１３ａについても第１ガス孔１４ａと同様に作用する。このため、第１ガス孔１４ａ、１３ａが第１スリット２４と連通してガス入力部２１から流入（供給）されて第１のガス出力部２３へ排出されるガス流量（第１のガス流量）が連続的に徐々に増加し、第１のガス出力部２３におけるガスの発生圧力、つまり校正圧力値が連続的に高くなっていく。
【００５０】
それと同時に、第２スリット２５の半円状の一端２５ａと部分的に交わっていた（連通していた）第２ガス孔１４ｂの断面３４ｂは、徐々に幅が狭くなっていく第２スリット２５と摺動し、上記第２の断面積は、上記第１の断面積と連動して連続的に徐々に減少していく。なお、第２ガス孔１３ｂについても第２ガス孔１４ｂと同様に作用する。このため、第２ガス孔１４ｂ、１３ｂが第２スリット２５と連通し、上記第１のガス流量が流入しているガス孔１８ｅから第２のガス出力部２２へ排出されるガス流量（第２のガス流量）が連続的に徐々に減少しつつ、第２のガス出力部２２から大気中へ開放される。
【００５１】
圧力可変制御装置１０内に流入して第１のガス出力部２３から排出される第１のガス流量が徐々に増加していく一方で、第２のガス出力部２２から排出される第２のガス流量が徐々に減少していくので、第１のガス出力部２３における発生圧力が徐々に生じていく。つまり校正圧力値と、第２のガス出力部２２における圧力、つまりリファレンス圧力値との間に、圧力差が生じる。
【００５２】
上記のようにして、第１のガス流量と第２のガス流量とを変化させることにより、第１のガス出力部２３におけるガスの発生圧力（校正圧力値）と第２のガス出力部２２におけるガスの圧力（リファレンス圧力値）との間に圧力差を生じさせると共に、ロータ１２の回転を調整することにより、この圧力差を制御することができる。
【００５３】
このように、第１ステータ１３の第１ガス孔１３ａ及び第２ステータ１４の第１ガス孔１４ａ、並びにロータ１２の第１スリット２４は、本発明の原理で説明した第１のガス圧可変絞り弁４（図１参照）の役割を有する。そして、第１ステータ１３の第２ガス孔１３ｂ及び第２ステータ１４の第２ガス孔１４ｂ、並びにロータ１２の第２スリット２５は、本発明の原理で説明した第２のガス圧可変絞り弁５（図１参照）の役割を有する。
【００５４】
本実施例の圧力可変制御装置１０により、第１のガス流量を増加させていくのと同時に、第２のガス流量を減少させていくので、圧力の可変範囲を従来に比べて広げることができる。すなわち、従来の、圧力を発生させる第１のガス圧力可変絞り弁及び第２のガス圧可変絞り弁は、それぞれ独立して別々に制御（半固定状態で制御）されていたため、これに対応して圧力の可変範囲も限られていた。このような従来の場合と比べて、本実施例の圧力可変制御装置１０では圧力変動の調整できる範囲（圧力の可変範囲）を大幅に広げることができる。
【００５５】
また、ロータ１２を回転させるという一度の操作で、発生する圧力の制御を行うことができると共に、連続的に圧力を変化させることにより、微妙な圧力の制御を実現することができ、容易に圧力の制御（コントロール）を行うことができる。
【００５６】
以上により、大気圧近傍等の、従来、圧力調整が不能とされていた圧力範囲の圧力制御もスムーズに行うことができる。
【００５７】
なお、上述した本発明の原理や本実施例では、第２のガス出力部２、２２を大気中に開放し、第２のガス出力部２、２２におけるリファレンス圧力値は大気圧に等しいこととしている。しかし、リファレンス圧力値は大気圧には必ずしも限られず、大気圧よりも高い、又は低い圧力をリファレンス圧力値とすることもできる。
【００５８】
また、本発明の原理や実施例では、ガス入力源Ａからガス入力部１、２１にガスを流入させる場合について説明した。しかし、「ガス入力源からガス入力部へガスが供給される」という本明細書中の文言の意味には、ガス入力源から所定の圧力のガスをガス入力部へ流入させる場合のみならず、ガス入力源として真空ポンプ等を用いてガス入力部からガスを吸引していく（マイナスのガスを供給する）場合も含まれる。真空ポンプ等によりガスを吸引していく場合には、第１のガス出力部における校正圧力値として、絶対圧（真空状態を基準としたときの圧力）が計測される。
【００５９】
（作用）
次に、図２から図４を参照しつつ本実施例の作用について説明する。ロータ１２を回転させていない初期状態では、第１ガス孔１３ａ、１４ａは第１スリット２４と連通していない閉じられた状態であり、第１のガス出力部２３における圧力と第２のガス出力部２２における圧力との圧力差はゼロである（ゼロに近い）。この初期状態から、ウオーム１５を例えば手動により回転させてロータ１２を矢印ｇで示す方向（反時計回り）に回転させていく。すると、ロータ１２の面１２ｄ及び第１ステータ１３の面１３ｃ、並びに、ロータ１２の面１２ｄ及び第２ステータ１３の面１４ｃがぞれぞれ摺動する。そして、上述した第１の断面積が徐々に増加して、第１ステータ１３及び第２ステータ１４の第１ガス孔１３ａ、１４ａとロータ１２の第１スリット２４とが連通する割合が増加していく。つまり、ガス入力源Ａからガス入力部２１を介して第１のガス出力部２３へ排出される第１のガス流量は連続的に増加していく。
【００６０】
これと同時に、上述した第２の断面積は徐々に減少して、第１ステータ１３及び第２ステータ１４の第２ガス孔１３ｂ、１４ｂとロータ１２の第２スリット２５とが連通する割合が減少していく。つまり、ガス入力部２１からガス孔１８ｅを介して第２のガス出力部２２へ排出される第２のガス流量が連続的に減少していく。第２のガス出力部２２は大気中に開放されており、第２のガス出力部における圧力は、常にほぼ大気圧に等しい。
【００６１】
したがって、ガス入力部２１から流入する第１のガス流量と第２のガス出力部２２へ排出される第２のガス流量との差により、圧力差が生じ、第１のガス出力部２３における圧力（発生圧力）が高くなっていく。第１のガス流量が最大となると共に第２のガス流量が最小となるとき、第１のガス出力部２３における圧力が最も高くなる。
【００６２】
上記のようにしてロータ１２を回転させることにより、第１のガス出力部２３における発生圧力、つまり校正圧力値と、第２のガス出力部２２における圧力、つまりリファレンス圧力値との間で生じる圧力差が制御される。
【００６３】
（適用例）
上述した本実施例の圧力可変制御装置９、１０の適用例を図５に示す。図５には、圧力可変制御装置９、１０を用いて圧力計の指示値の校正を行う様子が示されている。風洞実験や屋外での構造物に働く風圧力を計測する場合等において、複数の圧力計（風圧計、風圧センサ、差圧計）５１を地面５５上に建っている構造物５３に取り付ける。具体的には、複数の圧力計５１は、その各々全てがパイプ（管）５２を介してビル等の構造物５３の壁面５２ａに設けられた穴５３ｂに取り付けられている。複数の圧力計５１は、例えば矢印ｋで示される方向の風荷重により構造物５３が受ける風圧力（風荷重）を計測するものである。
【００６４】
圧力計５１の各々は、切換装置５４を介して圧力可変制御装置９、１０の第１のガス出力部３、２３と繋がれている。切換装置５４により、複数の圧力計５１のうち、今、指示値を校正したい圧力計Ｂと第１のガス出力部３、２３とが連通するようにパイプ（管）５４ａが切り替えられる。なお、図５では、複数の圧力計５１、パイプ（管）５２、及び切換装置５４のパイプ５４ａそれぞれの一部のみが図示され、他の圧力計やパイプの図示を省略し、又は、…で表している。
【００６５】
一方、第２のガス出力部２、２２から延びる管３２の先端３２ａは、本適用例では、風荷重を受ける風圧の下５６に開放されている。したがって、この場合の第２のガス出力部２、２２におけるリファレンス圧力は、大気圧よりも高い所定の圧力となる。
【００６６】
圧力計Ｂで風圧力を計測する一方で、圧力計Ｂの指示値を校正したい場合、切換装置４により圧力計Ｂと圧力可変制御装置９、１０とを連通させる。その後、圧力可変制御装置９、１０の第１のガス圧可変絞り弁４及び第２のガス圧可変絞り弁５（圧力可変制御装置１０のロータ１２、第１ステータ１３、及び第２ステータ１４（図２参照））により、圧力を制御する。このように、圧力可変制御装置９、１０により圧力制御を行いつつ、精密圧力計８で計測される、第２のガス出力部２、２２と第１のガス出力部３、２３との間の差圧に合わせて、第１のガス出力部３，２３と連通している圧力計Ｂの指示値を校正する。
【００６７】
切換装置５４により圧力計Ｂから指示値を校正したい他の圧力計に切り替え、複数の圧力計５１について、すべて同様に指示値の校正を行う。
【００６８】
なお、すでに述べた発明の原理や本適用例では、圧力計Ｂの指示値の校正に際し、精密圧力計８により、校正圧力値とリファレンス圧力値との間の圧力差である差圧を計測したが、差圧以外に、校正圧力値として絶対圧や、ゲージ圧（大気圧を基準としたときの圧力）を計測することもできる。
【００６９】
以上、本発明に係る圧力可変制御装置及び圧力可変制御方法の実施形態を実施例に基づいて説明したが、本発明は特にこのような実施例に限定されることなく、特許請求の範囲記載の技術的事項の範囲内でいろいろな実施例があることはいうまでもない。
【００７０】
【発明の効果】
以上の構成から成る本発明によると、広範な可変範囲において微妙に圧力を変化させることができ、どのような圧力範囲においても、一度の操作で容易かつ正確に圧力のコントロールが行え、ひいては、圧力計の指示値を正確に校正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧力可変制御装置を含む原理的な模式図である。
【図２】本発明の実施例に係る圧力可変制御装置の模式的な側断面図である。
【図３】本実施例の圧力可変制御装置の部分的な基本構造を示す分解斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、ロータの模式的な上から見た平面図であり、図４（ｂ）は圧力可変制御装置の上から見た模式的な平面図、図４（ｃ）は圧力可変制御装置の下から見た模式的な平面図である。
【図５】本実施例の圧力可変制御装置の適用例を示す模式図である。
【符号の説明】
１、２１    ガス入力部
２、２２    第２のガス出力部
３、２３    第１のガス出力部
４    第１のガス圧可変絞り弁
５    第２のガス圧可変絞り弁
６    流通点
１０    圧力可変制御装置
１１    中心軸
１１ａ    軸心
１１ｂ、１１ｃ    ナット
１２    ロータ
１２ｃ、１２ｄ、１３ｃ、１４ｃ    面
１２ｅ、１３ｅ，１４ｅ    中心軸孔
１２ｆ    歯車
１２ｇ    側周部
１３    第１ステータ
１３ａ、１４ａ    第１ガス孔
１３ｂ、１４ｂ    第２ガス孔
１３ｄ    下面
１３ｃ    第一面
１４    第２ステータ
１４ｃ    第二面
１４ｄ、１８ｆ    上面
１５    ウオーム
１６    地面
１７    支柱
１８    ベース
１８ａ、１８ｂ、１８ｅ    ガス孔
１８ｃ、１８ｄ    内壁面
２１ａ    入力栓（ポート）
２２ａ、２３ａ    出力栓（ポート）
２４    第１スリット
２４ａ、２５ａ    一端
２４ｂ、２５ｂ    他端
２５    第２スリット
３１、３２、３３、５２、５４ａ    管
３２ａ    先端
３４ａ、３４ｂ    断面
５１    複数の圧力計（差圧計）
５２ａ    壁面
５３    構造物
５４    切換装置
５５    地面
５６    風圧の下
【図１】
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【図２】
2004309421.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004309421.tif 000006
【図５】
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