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公開番号2025159686
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-21
出願番号2024110791
出願日2024-07-10
発明の名称流体制御装置、流体制御バルブの制御方法、流体制御方法、及び、流体制御プログラム
出願人株式会社堀場エステック
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類G05D 7/06 20060101AFI20251014BHJP(制御;調整)
要約【課題】全閉時における弁座面又は弁体の損傷を低減する。
【解決手段】駆動信号の値に応じて弁座面21及び弁体22の距離が変化する流体制御バルブ2と、駆動信号を出力して流体制御バルブ2を制御する制御機構CTLとを備え、制御機構CTLは、流体制御バルブ2を全閉させる場合に、全閉状態となる前に一時停止させるための駆動信号を流体制御バルブ2に出力し、その後、全閉状態とするための駆動信号を流体制御バルブ2に出力する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
駆動信号に応じて弁座面及び弁体の距離が変化する流体制御バルブと、
前記駆動信号を出力して前記流体制御バルブを制御する制御機構とを備え、
前記制御機構は、前記流体制御バルブを全閉させる場合に、全閉状態となる前に一時停止させるための駆動信号を前記流体制御バルブに出力し、その後、全閉状態とするための駆動信号を前記流体制御バルブに出力する、流体制御装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記制御機構は、前記流体制御バルブを全閉させる場合に、全閉状態となる前に前記弁座面と前記弁体との間を所定距離で一時停止させるための駆動信号を前記流体制御バルブに出力し、その後、全閉状態とするための駆動信号を前記流体制御バルブに出力する、請求項１に記載の流体制御装置。
【請求項３】
前記所定距離は、前記流体制御バルブを前記所定距離で一時停止した際に生じるオーバーシュートによって前記弁体が前記弁座面に接触しない距離である、請求項２に記載の流体制御装置。
【請求項４】
前記制御機構は、前記所定距離となった状態で、過渡応答における振動が所定値以下に収束した後に、全閉状態とするための駆動信号を前記流体制御バルブに出力する、請求項３に記載の流体制御装置。
【請求項５】
前記所定距離は、全開状態から全閉状態までのストローク量の３０％以下の距離である、請求項２乃至４の何れか一項に記載の流体制御装置。
【請求項６】
前記弁体は、前記弁座面に着座する着座面が樹脂層により形成されたものであり、
前記制御機構は、前記流体制御バルブを全閉させる場合に、全閉状態となる前に前記弁座面と前記着座面とが接触又は近接した状態で一時停止させるための駆動信号を前記流体制御バルブに出力し、その後、前記着座面に前記弁座面が食い込んだ全閉状態とするための駆動信号を前記流体制御バルブに出力する、請求項１に記載の流体制御装置。
【請求項７】
前記制御機構は、前記流体制御バルブが開状態と全閉状態とを繰り返すパルス制御を行うものである、請求項１乃至６の何れか一項に記載の流体制御装置。
【請求項８】
前記制御機構は、前記流体制御バルブを全閉させる場合に、前記一時停止させるステップ状の駆動信号を前記流体制御バルブに出力する、請求項１乃至７の何れか一項に記載の流体制御装置。
【請求項９】
前記制御機構は、前記流体制御バルブを全閉させる場合に、前記一時停止させた後に全閉状態とするステップ状の駆動信号を前記流体制御バルブに出力する、請求項１乃至８の何れか一項に記載の流体制御装置。
【請求項１０】
駆動信号の値に応じて弁座面及び弁体の距離が変化する流体制御バルブに前記駆動信号を出力して前記流体制御バルブを制御する流体制御バルブの制御方法であって、
前記流体制御バルブを全閉させる場合に、全閉状態となる前に一時停止させるための駆動信号を前記流体制御バルブに出力し、その後、全閉状態とするための駆動信号を前記流体制御バルブに出力する、流体制御バルブの制御方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体制御装置、流体制御バルブの制御方法、流体制御方法、及び、流体制御プログラムに関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば半導体製造プロセスにおいては、材料ガス等の流量制御に流体制御装置が用いられている。この流体制御装置は、駆動信号の値に応じて弁座面及び弁体の距離が変化する流体制御バルブと、駆動信号を出力して流体制御バルブを制御する制御機構とを有している。
【０００３】
しかしながら、流体制御バルブを開状態から全閉状態とした場合には、弁座面と弁体とが衝突することになり、衝撃により弁座面又は弁体の表面（着座面）が損傷する恐れがある。弁座面又は着座面が損傷すると、全閉状態におけるリークの原因となってしまう。
【０００４】
また、流体制御装置の用途によっては、流体制御バルブを開状態から全閉状態に短時間で切り替える場合又は開状態及び全閉状態を所定周期で繰り返す場合がある。これらの速応性を向上させる場合には、オーバーシュートが大きくなり、減衰性が低下してしまう。そうすると、オーバーシュート又は過渡応答の振動により、弁体に弁座面が食い込んでしまい、弁座面又は着座面が損傷しやすくなってしまう。
【０００５】
ここで、特許文献１に示すように、弁座面及び弁体の間が所定距離となった後に弁体の移動速度を低下させることも考えられる。ところが、移動速度を低下させた後も引き続き弁体が弁座面に近づくため、移動速度を低下させた瞬間に起きるオーバーシュート又は過渡応答の振動によって弁体が弁座面に接触する恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１８－２０６３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、上述した問題を解決すべくなされたものであり、全閉時における弁座面又は弁体の損傷を低減することをその主たる課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明に係る流体制御装置は、駆動信号の値に応じて弁座面及び弁体の距離が変化する流体制御バルブと、前記駆動信号を出力して前記流体制御バルブを制御する制御機構とを備え、前記制御機構は、前記流体制御バルブを全閉させる場合に、全閉状態となる前に一時停止させるための駆動信号を前記流体制御バルブに出力し、その後、全閉状態とするための駆動信号を前記流体制御バルブに出力することを特徴とする。
【０００９】
このような流体制御装置によれば、流体制御バルブを全閉させる場合に、全閉状態となる前に一時停止させた後に全閉状態としているので、一挙に全閉状態とした場合に比べて、弁座面及び弁体に加わる衝撃を軽減することができ、また、オーバーシュート及び過渡応答の振動による食い込みを低減することができる。その結果、弁座面又は弁体の損傷を低減することができる。
【００１０】
また、前記制御機構は、前記流体制御バルブを全閉させる場合に、全閉状態となる前に前記弁座面と前記弁体との間を所定距離で一時停止させるための駆動信号を前記流体制御バルブに出力し、その後、全閉状態とするための駆動信号を前記流体制御バルブに出力することが考えられる。
この構成であれば、弁座面と弁体との間が所定距離となった状態で一時停止させているので、弁体の移動速度を低下させる制御に比べて、オーバーシュート又は過渡応答の振動によって弁体が弁座面に接触する恐れを低減することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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