阀装置制造方法及图纸

提供一种能够搭载各种电子设备并且解决了布线、电池更换的问题的具有发电功能的气动式阀装置。具有：致动器(7)，其具有壳体部(10、11)和可动部(13)，该可动部(13)收纳在利用驱动流体驱动而使阀芯沿着关闭方向或打开方向移动的壳体部(10、11)；弹簧构件(30)，其对可动部(13)向抵抗驱动流体的驱动力的方向施力；以及发电减振单元(100)，其包括利用了压电元件的压电效应的、将由致动器(7)的动作所产生的振动系统的振动转换为电力的发电功能和抑制施加于装置的振动的减振功能。

Valve device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阀装置
本专利技术涉及一种阀装置。
技术介绍
在阀装置的领域中，也搭载压力传感器、无线模块等电子设备以谋求装置的高功能化(参照专利文献1、2、3)。作为用于供给这些电子设备所使用的电力的手段，在专利文献2中公开了一种利用钮扣电池驱动各种传感器的方法。并且，在专利文献3中公开了一种如下这样的系统，即：使高频与自控制器向电磁阀发送的控制输入叠加，在阀侧引出(日文：取り出す)高频成分而接收电力。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2011－513832号公报专利文献2：日本特表2016－513228号公报专利文献3：日本特开2017－020530号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在半导体制造装置所使用的、利用气压的气动式阀装置中，也需要确保用于使各种电子设备工作的电源。作为一手段，考虑从外部向阀装置导入电源用的布线，但在设置有许多阀的流体控制装置中，不仅布线变得繁杂，而且由于防爆性的问题需要严密注意布线的设计和配设。另外，作为一手段，如果使用电池作为电源，则布线问题解决，但需要使用与阀装置的寿命相对应的大容量的一次电池，或者定期进行电池更换作业。专利文献3中的对电磁阀的高频叠加送电无法应用于气动式阀装置。半导体制造装置所使用的阀装置例如设置于靠近真空泵等振动源的位置。因此，在半导体制造装置处于工作中时，阀装置始终受到来自外部的环境振动。在阀装置受到环境振动时，阀芯也受到振动，因此存在环境振动对流量造成影响的可能性。为了能够进行更加高精密的流量控制，不能忽略环境振动的影响。本专利技术的一目的在于提供一种能够搭载各种电子设备并且解决了布线、电池更换的问题的具有发电功能且也能够抑制环境振动的影响的阀装置。用于解决问题的方案本专利技术的阀装置具有：致动器，其具有壳体部和可动部，该可动部收纳在利用驱动流体驱动而使阀芯沿着关闭方向或打开方向移动的所述壳体部；弹簧构件，其对所述可动部向抵抗所述驱动流体的驱动力的方向施力；以及发电减振单元，其包括利用了压电元件的压电效应的、将由所述致动器的动作所产生的振动系统的振动转换为电力的发电功能和抑制施加于装置的振动的减振功能。优选的是，能够采用如下这样的结构，即：还具有调整电路，该调整电路形成为能够根据从装置的外部施加的振动而控制所述振动系统的动态特性。专利技术的效果根据本专利技术，发电减振单元将振动系统的振动转换为电力从而能够发电，因此得到解决了布线、电池更换的问题的阀装置。除此之外，发电减振单元能够利用减振功能抑制从阀装置的外部施加的环境振动等振动。附图说明图1A是本专利技术的一实施方式的阀装置的外观立体图。图1B是包含图1A的阀装置的纵截面的立体图。图1C是图1A的阀装置的纵剖视图。图2是发电减振单元的放大立体图。图3A是发电减振单元的侧面图。图3B是图3A的发电减振单元的立体图。图4是概略地表示负载电路的一例的功能框图。图5是概略地表示负载电路的其他例的功能框图。具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。另外，在本说明书和附图中，对功能实质上同样的构成要素使用相同的附图标记，而省略重复的说明。图1A～图1C是表示本专利技术的一实施方式的阀装置的结构的图，图1是外观立体图，图1A是外观立体图，图1B是包含纵截面的立体图，图1C是纵剖视图。另外，在图中，箭头A1、A2表示上下方向，A1表示上方，A2表示下方。阀装置1具有致动器部7和阀体20。一端部与管接头3连接的配管5被导入于致动器部7的内部。经由配管5向致动器部7的内部供给驱动流体，或者，自致动器部7释放的空气经由配管5向外部放出。作为驱动流体，例如使用压缩空气。致动器部7具有闭塞了上端部的圆筒状的致动器罩10、圆筒状的致动器壳体11、致动器主体12、活塞构件13、隔膜按压件15、螺旋弹簧30以及发电减振单元100。致动器罩10固定于下端部形成为圆环状的弹簧支承构件8，在内部空间设有电路收纳部40。在图1B、1C中，在电路收纳部40的截面施加有阴影线，但实质上，电路收纳部40成为收纳电路、二次电池等电气要素的空腔。配管5穿过致动器罩10导入致动器部7的内部。致动器壳体11在上端侧支承弹簧支承构件8，下端侧拧入而固定于致动器主体12。如图1C所示，致动器主体12在其下侧具有沿上下方向A1、A2引导隔膜按压件15的引导孔12a，与引导孔12a的上侧连通地形成有贯通孔12b。在致动器主体12的上侧形成有借助O型密封圈OR将活塞构件13的凸缘部13b引导为沿着上下方向A1、A2滑动自如的缸室12c。活塞构件13在中心部具有与缸室12c连通的流通路13a。流通路13a与配管5的管路5a连通。活塞构件13的凸缘部13b和顶端轴部13c借助O型密封圈OR在缸室12c和贯通孔12b内沿着上下方向A1、A2移动自如。圆筒状的构件9设于活塞构件13的上端部，限制对活塞构件13与配管5的管路5a之间进行密封的O型密封圈OR的移动。隔膜按压件15利用致动器主体12的引导孔12a沿着上下方向A1、A2可动。阀体20的上侧与致动器主体12的下侧螺纹结合，该阀体20划分有底面具有开口部21a、22a的气体等的流路21、22。流路21、22与其他流路构件借助未图示的密封构件连接。阀座16设于阀体20的流路21的周围。阀座16由PFA、PTFE等树脂形成为能够弹性变形。隔膜17作为阀芯发挥作用，其具有比阀座16大的直径，由不锈钢、NiCo系合金等金属、氟系树脂形成为球壳状且能够弹性变形。隔膜17被致动器主体12的下端面借助按压衬块18朝向阀体20按压而能够与阀座16抵接分开地支承于阀体20。在图1C中，隔膜17被隔膜按压件15按压而弹性变形，处于被压靠于阀座16的状态。如果释放隔膜按压件15的按压，则会恢复为球壳状。在隔膜17被压靠于阀座16的状态下，流路21关闭，在隔膜17离开阀座16时，流路21打开，与流路22连通。螺旋弹簧30设于在弹簧支承构件8的中心设置的圆筒部8a的周围，该螺旋弹簧30夹在弹簧支承构件8的弹簧支承部8b和活塞构件13的凸缘部13b之间，利用恢复力始终朝向下方A2对活塞构件13施力。由此，隔膜按压件15的上端面被活塞构件13朝向下方A2施力，而朝向阀座16按压隔膜17。发电减振单元100借助支承构件110固定于致动器壳体11的内周面。在此，在图2、图3A以及图3B示出发电减振单元100的构造。发电减振单元100具有：压电双晶片102，其以收纳在螺旋弹簧30的外周和致动器壳体11的内周面之间的空间的方式形成为圆弧状；支承构件110，其在凸缘部13b上支承压电双晶片102的基端部102b；以及重量部120，其设于压电双晶片102的顶端部102a。压电双晶片102的基端部102b形成有安装孔102h，利用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阀装置，其中，/n该阀装置具有：/n致动器，其具有壳体部和可动部，该可动部收纳在利用驱动流体驱动而使阀芯沿着关闭方向或打开方向移动的所述壳体部；/n弹簧构件，其对所述可动部向抵抗所述驱动流体的驱动力的方向施力；以及/n发电减振单元，其包括利用了压电元件的压电效应的、将由所述致动器的动作所产生的振动系统的振动转换为电力的发电功能和抑制施加于装置的振动的减振功能。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170630 JP 2017-1290161.一种阀装置，其中，
该阀装置具有：
致动器，其具有壳体部和可动部，该可动部收纳在利用驱动流体驱动而使阀芯沿着关闭方向或打开方向移动的所述壳体部；
弹簧构件，其对所述可动部向抵抗所述驱动流体的驱动力的方向施力；以及
发电减振单元，其包括利用了压电元件的压电效应的、将由所述致动器的动作所产生的振动系统的振动转换为电力的发电功能和抑制施加于装置的振动的减振功能。


2.根据权利要求1所述的阀装置，其中，
该阀装置还具有调整电路，该调整电路形成为能够根据从装置的外部施加的振动而控制所述振动...

【专利技术属性】
技术研发人员：相川献治，篠原努，松田隆博，
申请(专利权)人：株式会社富士金，
类型：发明
国别省市：日本;JP