JP3681463B2

JP3681463B2 - 減圧弁

Info

Publication number: JP3681463B2
Application number: JP05354696A
Authority: JP
Inventors: 豊堀内; 敬三吉
Original assignee: Nissan Tanaka Corp
Current assignee: Nissan Tanaka Corp
Priority date: 1996-03-11
Filing date: 1996-03-11
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2016-03-11
Also published as: JPH09242909A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の流路等に取り付けて、その流体の圧力を予め設定した値以下に減圧調整するために使用する減圧弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
永久磁石を用いてノズルの流入口に設けられた弁座の開閉操作を行う減圧弁の従来例として、例えば特開平６ー１５９５５０号公報に開示されたものがある。
図２および図３は上記減圧弁の構造を示すものである。
まず、両者に共通の構造について説明すれば、図中符号１はボディー、符号２はボディー１内の中心部に設けられた一次室であって、シート６が摺動するシートガイド部Ａを構成している。符号３はボディー１の上面を凹欠して設けられた二次室、符号４は前記一次室２と二次室３を連通する通路を示している。この通路４は前記一次室２側端部の開口部周囲を突出させてノズル５を形成し、一次室２で高圧力を印加された流体が流入口５ａから流入するようになっている。前記シート６は一次室２内に摺動自在に設けられており、このシート６において、前記ノズル５の流入口５ａと対向する上端部６ａには弁座７が設けられている。なお流体は、ボディー１の外部から一次室２と連通するように設けられた流入路８より流入し、減圧されて二次室３と連通する吐出路９より吐出される。
【０００３】
一方、符号１１は、前記ボディー１の上部に螺合する中空の弁蓋で、この弁蓋１１の内部には、前記通路４を貫通して弁座７と衝合するように突設されたロッド１２ａが設けられるとともに、上部に突出した段を有する円盤状の調整盤１２が移動自在に設けられている。符号１３は、前記調整盤１２を押し下げる大コイルバネで、上端部には下部に突出した段を有する円盤状のバネ押さえ１４が設けられている。
また、高圧力を印加された流体の減圧の程度は、ハンドル１５ａによってねじ込まれる調整ネジ１５のねじ込み量によってばねの弾性力を調整することにより増減される。
【０００４】
図２および図３に示される減圧弁はいずれもシート６の内部の下端部６ｂに永久磁石１６を設け、この永久磁石１６と反発する極を有する永久磁石１７を固定部材１８の上端部に設けた構造となっている。
図２において、永久磁石１６はシート６の内側下端部６ｂにシート６の中心軸に対して水平方向に設けられている。一方、図３において永久磁石１６はシート内側下端部６ｂからシート内側上端部６ａに向かって中心軸の延長方向に沿って設置されている。さらに、図３では前記シート部材６とシートガイド部Ａの内壁との間に間隙Ｓが設けられけ、シートガイド部Ａを囲繞する円筒状の永久磁石２０が前記シートガイド部Ａの外側に設置されている（図３ｂ）。
【０００５】
以上、図２、３に示す減圧弁は、それまで一般的に一次室に使用されてきた小コイルバネの代わりに永久磁石を設置し、その反発力を利用してシート６をノズル５へ付勢するようにしたものである。このように、小コイルバネを使用しないことにより、小コイルバネが弁蓋側の大コイルバネとが共振することにより発生する減圧弁全体のバイブレーションが抑制され、さらに、小コイルバネを使用せずに済むことからその収納空間が省略され減圧弁全体の小型化をも図ることができる。また、小コイルバネを省略することにより、バネと流体との接触が無くなったため毒性の強いガスを使用した際の排除作業（パージ作業）が容易になり、また、ばね材料に吸着されている微量ガスの放出がなくなるため、高純度のガスが得られ易くなるとういう効果が得られていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図２に示す減圧弁にあっては、磁石の反発力が磁束密度の高い所で最も大きくなるためシートの姿勢が不安定となり、移動に際して、シートがシートガイド部内壁である案内面に接触し、この接触にともなってパーティクル（塵）を発生させるおそれがある。このようなパーティクルの発生は、高純度の流体の供給が要求される半導体製造工業などのハイテク産業に好ましくない影響を与える虞がある。
【０００７】
これに対して、図３に示す減圧弁では、前記永久磁石と反発する極を有する永久磁石を固定部材のみではなくシートガイド部を囲繞する位置にも設置し、案内面との間に一定の反発力を与えることにより、前記シートと案内面との接触が防止されるが、永久磁石の個数が多くなるため減圧弁全体の構造を複雑になり、生産性、経済性に欠けるという問題があった。
【０００８】
本発明は、構造が単純でかつ流体へのパーティクルの混入を可能な限り減少させ得る減圧弁を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の減圧弁は、流体が流入するノズルに、該ノズルから離れる方向およびノズルに接近する方向に移動自在にシートを設け、該シートが前記ノズルから離れる方向へ弾性力を作用させるようにした減圧弁において、前記ノズル側と前記シート側とのいずれか一方に設けられた第１の永久磁石と、いずれか他方に設けられた第２の永久磁石又は強磁性体の磁力によって、前記ノズル側と前記シート側とを互いに近接させる吸着機構を設けたことを特徴とするものである。このような構成により、吸着機構から作用する磁力によってシートがノズルへ向けて安定して吸着される。請求項２の減圧弁は、前記ノズル側に前記ノズルを囲むように環状に設けられた第１の永久磁石と、前記シート側に設けられた第２の永久磁石とによって吸着機構を構成したものである。請求項３の減圧弁は、請求項１または２に記載の減圧弁であって、前記シートは、前記ノズル内に同軸状に設けられたロッドを介して弾性力を受けることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１を参照して説明する。なお、この図において、従来例として示した図２、３と共通する構成につては同一符号を使用し、その説明を省略する。
【００１１】
図１では、ノズル５の上部に形成される通路４とシート６との両方に設けられた永久磁石の吸着力を利用してシート６を吸着する吸着機構が設けられている。この吸着機構は、ノズル５の上部に流体の流路４を囲繞するように設けられた環状のプラグ２０と、このプラグ２０内に埋設された永久磁石２０ａと、シートガイド部となる弁の内部空間の側壁Ａを往復動するシート６の内側上端部６ａに埋設され、前記永久磁石２０ａと互いに引き合う極性に設定された永久磁石２１とから構成されている。
【００１２】
このように構成された吸着機構の作用について説明する。
大コイルバネ１３は、従来例と同様、調整ネジ１５のねじ込み量に応じた弾性力により調整盤１２およびロッド１２ａを介してシート６を下方へ押し下げてノズル５から離間させる。そして、二次室３における流体の圧力が前記大コイルバネ１３の弾性力よりも大となると、ノズル５に接近する方向に前記シート６が移動し、弁座７によってノズル５が塞がれる。ここで、前記シート６は、永久磁石２０ａと２１との間に作用する吸着力により、ロッド１２ａとの接触状態を維持しつつ、ノズル５に近接する方向へ安定して移動することができる。
【００１３】
このとき、吸着力は、磁力線密度の最も高いところで安定しようとする性質があるため、シート６（および弁座７）は、従来のように格別なガイド手段を設けずとも、ノズル５に近接する方向へ安定して直線的に移動してノズル５の開口部５ａを閉じ、さらに、確実に該ノズルを塞いで閉口することができる。また、図２、３に示す従来例のようにシートガイド部Ａ内に永久磁石を設ける必要がないため、簡単な構造によってシート６の姿勢を安定させることができる。
【００１４】
なお、吸着機構の具体的構成は上記実施の形態に限定されるものではなく、弁座７をノズル５に吸着して該ノズル５の開口面５ａを確実に塞ぐことができればよいため、ノズル５の上部に設けられた通路４側またはシート６側のどちらか一方に永久磁石を設け、これに吸着される強磁性体を他方に設けてもよい。また、永久磁石の形状は上記実施の形態のような、前記通路４や前記弁座７を囲繞する円筒状のものでなくてもよく、要は、シート６もしくは弁座７をロッド１２ａもしくはノズル５へ向けて近接させるべく吸着力を作用させるものであればよい。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係わる減圧弁には、永久磁石の吸着力を用いてシートをノズル側へ付勢する方式が採用されており、このような吸着力は磁束密度の最も高い方向で安定する性質があるから、直線移動するロッドとの接触を維持しつつ、弁体をノズルに吸着させて該ノズルを確実に閉口させることができる。したがって、格別な手段を設けずともシートガイド部とシートとの接触を確実に回避させてパーティクルの発生を防止することができるとともに、構造を簡単にしてコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態の側面断面図であり、
（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿う矢視図である。
【図２】従来の減圧弁の一例を示す側面断面図である。
【図３】（ａ）は、従来の減圧弁の他の一例を示す側面断面図であり、
（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う矢視図である。
【符号の説明】
４通路、５ノズル、５ａ開口部、６シート、
６ａシート内側上端部、７弁座、１２ａロッド、
１６大コイルバネ、２０ａ・２１永久磁石、Ａシートガイド部。

Claims

流体が流入するノズルに、該ノズルから離れる方向およびノズルに接近する方向に移動自在にシートを設け、該シートが前記ノズルから離れる方向へ弾性力を作用させるようにした減圧弁において、
前記ノズル側と前記シート側とのいずれか一方に設けられた第１の永久磁石と、いずれか他方に設けられた第２の永久磁石又は強磁性体の磁力によって、前記ノズル側と前記シート側とを互いに近接させる吸着機構を設けたことを特徴とする減圧弁。
前記吸着機構は、前記ノズル側に前記ノズルを囲むように環状に設けられた第１の永久磁石と、前記シート側に設けられた第２の永久磁石とからなることを特徴とする請求項１に記載の減圧弁。
前記シートは、前記ノズル内に同軸状に設けられたロッドを介して弾性力を受けることを特徴とする請求項１または２に記載の減圧弁。