CN101233350A - 直接接触型金属隔膜阀 - Google Patents

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Abstract

在直接接触型金属隔膜阀中，在保持适当的流量系数Cv的状态下使阀的耐久性即能够保证的阀的连续开闭动作次数大幅增加，并且抑制阀座的经时变形，使上述Cv值的经时变动变得更少。在直接接触型金属隔膜阀中，令上述金属隔膜通过多片金属钢薄板和镍钴合金薄板的层叠体构成且形成为使中央部向上方隆起的圆形的倒盘形，并且将上述金属薄膜的最大隆起高度Δh的55～70％的距离限制为阀的最大阀行程ΔS。

Description

直接接触型金属隔膜阀
技术领域
本发明主要涉及在半导体制造设备的气体供给系统等中使用的直接接触型金属隔膜阀，涉及能够实现阀开闭次数的大幅增加、并且通过稳定地保持阀的流量系数而使流量特性的变动变得更少的高耐久性的直接接触型金属隔膜阀。
背景技术
直接接触型金属隔膜阀(以下简称作金属隔膜阀)一般具备如图10所示的结构，具有不仅响应性及流体的置换性良好、而且接近于无颗粒的特征，所以在半导体制造设备及化学工业设备、食品工业设备等的领域中广泛地使用。
即，在图10中，21是主体，22是金属隔膜，23是止动机构，24是阀帽，25是阀帽螺母，26是阀盘，27是隔膜推压部，28是阀杆，29是手柄，30、31是流体入口、出口，32是阀室，33是阀座，通过经由隔膜推压部27将金属隔膜22从上方向阀座33推压，流体通路被封闭。此外，通过将隔膜推压部27向上方拉起，金属隔膜22回复为倒盘形的原型，流体通路被开放。
另外，这种金属隔膜阀是公知的(例如特开平5-80858号等)，所以这里省略其详细说明。
上述金属隔膜22通常由厚度0.1～0.2mm的不锈钢薄板2～3片的层叠体形成，通过将冲裁为圆形的层叠体的中央部隆起成型为倒盘形而形成。
此外，倒盘形的金属隔膜22的隆起部的最大高度Δh对于上述9.52mm的金属隔膜(外径约26mm)22设定为约1.1～1.3mm。
上述阀座33是通过将工程塑料(例如PFA)成型为希望的形状而制作的，被向与阀体21一体地成形的阀座保持槽内嵌合，通过将保持槽的一部分敛缝而固定。
于是，这种金属隔膜阀如图10所示，由于使用倒盘形的金属隔膜22，所以为了使在流体通路中流通的气体的流通量增加而必然需要增大阀行程ΔS(即金属隔膜22的变形量)。因此，通常增大以倒盘形隆起变形的金属隔膜22的最大隆起高度Δh，并且使大致等于该高度Δh的距离为阀的行程ΔS。
结果，在NO(始终开放)型的金属隔膜阀中，在其全开时通过推压使金属隔膜22变形接近于隆起高度Δh的尺寸量，在大致接近于平板状的状态下被向阀座33推压。
另外，这在NC(始终封闭)型的金属隔膜阀中也同样，通过推压使金属隔膜22变形接近于常态最大隆起高度Δh的尺寸量而成为大致平板状，在开阀时，通过金属隔膜22的弹性力及流体压力使其复原为原来的隆起的倒盘形的形状。
另一方面，这种金属隔膜阀的最大流量如上所述，主要与金属隔膜22的阀行程ΔS有密切的关联，如果增大阀行程ΔS则能够将流通流量选择为较大。
但是，如上所述，在金属隔膜22的弹性变形量中有自身的限制，通常在流体通路的内径为9.52mm的阀的金属隔膜(外径26.0mm)22中，将最大隆起高度Δh限制在1.2～1.3mm左右。这是因为，最大隆起高度Δh越大，金属隔膜22的变形造成的破裂等越容易发生。
另外，上述金属隔膜阀的阀行程ΔS与流体流量等的关系如公知那样，一般用流量系数(Cv值)表示。
即，上述阀的Cv值被定义为“将阀出入口的压力差保持为1psi而用gal/min表示使清水流动时的流量的数值”，在流体为水的情况下，作为
【式1】
Q ′ = Cv ( p 1 ′ - p 2 ′ ) / Gl ′ . . . . . . ( 1 ) 式求出。其中，
Q′＝流量gal/min，P1′＝入口压力psi，P2′＝出口压力psi，Gl′是流体的比重(设水＝1时)。
此外，在流体是气体的情况下，基于与上述流体是流体的情况相同那样的考虑方式，阀的Cv值用
【式2】
cv = Qg 4140 Gg ( 273 + t ) ( p 1 - p 2 ) p 2 . . . . . . ( 2 ) 式求出。其中，在(2)式中，Qg[m3/h(标准状态)]是标准状态(15℃，760mmHg abs)下的气体的流量，t[℃]是气体的温度，Gg是气体的比重(设空气＝1时)，P1[MPa abs]是一次侧绝对压力，P2[MPa abs]是二次侧绝对压力。
进而，上述Cv值通常利用图8所示那样的Cv值测量试验装置测量气体流量Qg等，并且利用该测量结果通过(2)式运算。
另外，在图8中，N是试验用流体(氮气)，B是减压阀，C是过滤器，D是质量流量计，E是压力计，F是供试阀(被试验阀)，供试阀F的二次侧向大气开放。
此外，试验是在氮气温度(20℃室温)、一次侧压力P1＝0.01MPa、二次侧压力(大气开放)、阀的开度(任意地设定的10～100％的阀开度)的条件下进行的。
另外，对金属隔膜阀要求的Cv值为0.55～0.8左右，在9.52mm阀的情况下，金属隔膜22的最大隆起高度Δh＝1.2mm(全行程ΔS＝1.0mm)时的Cv为约0.7。
在以往的这种金属隔膜阀中，有容易在金属隔膜阀中发生裂纹的问题。即，一般，由这种金属隔膜阀的连续开闭动作次数表示的阀的耐久性在流体通路9.52mm的阀中约是150～200万次，在6.35mm的阀中是约800～1000万次左右，如果开闭动作次数超过上述次数，则通常会发生金属隔膜22的反复变位带来的破损，结果有金属隔膜阀的更换的频率增加的问题。
特别是，在工艺内采用ALD(atomic layer Deposition)法的近年来的半导体制造设备中，气体供给系统内的金属隔膜阀的开闭次数大幅增加。结果，在以往的金属隔膜阀的连续开闭动作的耐久性(在外径26mm的9.52mm的金属隔膜22的情况下，全行程ΔS＝1.2mm时为约150万次，行程ΔS＝1.0mm时为约250万次左右)的程度下，在实用中会发生各种问题。
此外，在以往的这种金属隔膜阀中，存在容易发生流量特性的经年变化、即Cv值的经年变化、Cv值难以稳定的问题。
即，在以往的金属隔膜阀中，如图10所示，由于在阀座33中使用合成树脂材料(PFA)，所以不能避免其经年变形，特别在流通的流体是高温度的情况下，上述经年变形有变大的倾向。
例如，在以往的9.52mm的阀的情况下，通过流体温度从20℃上升到150℃，阀座33膨胀，在将阀杆的移动量(抬起行程)固定为一定的情况下，流体流量减少约18％。此外，如果在高温条件下进行开闭，则全开时的流量因经年变化而增大。结果，在仅进行全闭或全开的切换的金属隔膜阀中，流量增大，此外，在流量/压力控制用的金属隔膜阀中，有由于阀开度与流量的关系经年变化而不能进行高精度的流量/压力控制的问题。
【专利文献1】特开平5-80858号
发明内容
本发明是为了解决以往的金属隔膜阀中的上述那样的问题而做出的，即a、在处理工艺中使用原子层蒸镀法(ALD法)等的半导体制造设备等中金属隔膜阀的开闭频率大幅增大，所以在以往的用连续开闭次数表示的耐久性为100万～250万次左右的金属隔膜阀的情况下阀的更换频率增加，维修成本及维修的次数增加以及b、因阀座形状的经年变化使Cv值变化，阀的流量特性不稳定等的问题，发明的主要目的是提供一种利用与以往相同的结构的金属隔膜阀而不会导致阀的流量特性的降低(即不会导致Cv值的大幅降低)、能够大幅提高由连续开闭动作表示的阀的耐久性、并且使流量特性稳定而使Cv值的经年变化变得更少的直接接触型金属隔膜阀。
本发明者等着眼于金属隔膜阀的耐久性(连续开闭动作次数)与阀行程ΔS有深入的关系、并且阀行程ΔS直接与流量系数Cv(Cv值)相关的性质，对于各种金属隔膜阀，利用上述图8所示的Cv值测量试验装置进行了耐久性与阀行程ΔS和流量系数Cv的相关关系的调查研究。
后述的表1、图6、图7及表2、表3、图9表示其一例，通过该各种试验认识到，在以往的金属隔膜阀中，如果阀行程ΔS超过一定值，则Cv值的增加饱和，所以为了得到规定的Cv值，不需要将阀行程ΔS设为对应于金属隔膜22的最大隆起高度Δh的全行程ΔS，通过最大高度Δh的约55～70％的尺寸的阀行程ΔS，能够得到超过0.55～0.7的Cv值。
本发明是基于上述认识而做出的，技术方案1的发明的基本结构是一种直接接触型金属隔膜阀，包括：在连通到流体入口10及流体出口11的凹状的阀室12的底面上设有阀座13的阀体；配设在阀座13的上方并保持阀室12的气密并且中央部上下运动而直接向阀座13抵接的金属隔膜2；升降自如地配设在金属隔膜2的上方而使金属隔膜2的中央部向下方下降的阀杆3；使阀杆3下降或上升的致动器9；和配设在金属隔膜2的外周缘部的上方并在与阀室12的底面之间气密地夹压金属隔膜2并且限制阀全闭时的阀杆8的下降的推压适配器3，其中，令上述金属薄膜2由多片不锈钢薄板和镍钴合金薄板的层叠体构成且形成为使中央部向上方隆起的圆形的倒盘形，并且将上述金属薄膜2的最大隆起高度Δh的55～70％的距离限制为阀的最大阀行程ΔS。
技术方案2的发明是在技术方案1的发明中，最大阀行程ΔS时的阀的Cv值为0.55～0.8。
技术方案3的发明是在技术方案1或2的发明中，使金属隔膜2为外径15mm且隆起曲率为66～65mm、或外径为18～20mm且隆起曲率为62～63mm、或外径为24～26mm且隆起曲率为59～61mm。
技术方案4的发明是在技术方案1的发明中，将金属隔膜2做成3片不锈钢薄板与1片镍钴合金薄板的圆形层叠体，并且使其外径为24～26mm，将最大隆起高度Δh设为1.2～1.3mm，并且将最大阀行程ΔS设为0.65～0.8mm。
技术方案5的发明是在技术方案1至4的发明中，构成为，将阀座13做成PFA制的阀座，并且在阀杆上8设置阀行程的调节机构16，在使阀连续开闭动作3000～10000次后，通过上述行程调节机构16将阀行程ΔS调节固定为既定的设定值。
在本发明中，不将金属隔膜的最大隆起高度Δh设为阀的全行程ΔS，而将为了得到希望的流量系数Cv而最低限度需要的最大隆起高度Δh的55～70％的尺寸(距离)设为最大阀行程ΔS，所以在阀的开闭动作时能够使作用在金属隔膜上的变形量及变形应力变得更小，同时能够完全确保需要的既定的流量系数(Cv值)。结果，能够将表示金属隔膜阀的耐久性的连续开闭动作次数提高为以往的可能次数的约20～30倍。
此外，在本发明中，设置行程调节机构，并且在阀的出厂前进行约3000～10000次的连续开闭动作而进行合成树脂阀的跑合，使其形态更加稳定化。
结果，所谓阀座的经时变化大幅减少，由此使流量系数Cv(Cv值)变为更稳定的值。
附图说明
图1是使有关本发明的直接接触型金属隔膜阀为NC(常封闭)型的情况下的剖面概要图。
图2是表示图1的阀的行程ΔS＝1.5mm的闭阀时的金属隔膜的变形状态的说明图。
图3是表示图1的阀的行程ΔS＝1.5mm的开阀时的金属隔膜的变形状态的说明图。
图4是表示图1的阀的行程ΔS＝0.7mm的闭阀时的金属隔膜的变形状态的说明图。
图5是表示图1的阀的行程ΔS＝0.7mm的开阀时的金属隔膜的变形状态的说明图。
图6是表示图1的阀的阀行程ΔS(阀抬升)与流量的关系的线图。
图7是表示图1的阀的阀行程ΔS(阀抬升)与Cv值的关系的线图。
图8是在本发明中使用的Cv值测量试验装置的模块系统图。
图9是图示表2的结果的图。
图10是以往的直接接触型金属隔膜阀的剖面概要图。
标号说明
A驱动用流体(空气)
Δh隆起部的最大隆起高度
ΔS阀行程(阀抬升)
G间隙
N氮气源
B减压阀
C过滤器
D流量计
E压力计
F供试阀
P1一次侧压力
1阀体
2金属隔膜
3推压适配器(SUS630)
4阀帽
5螺纹部
6弹簧
7隔膜推压部(聚酰亚胺)
8阀杆
8a凸缘部
9致动器
9a支撑用筒部
9b螺纹件
9c活塞
10流体入口
11流体出口
12阀室
13阀座
14驱动轴
15行程调节机构
15a锁止螺母
16电磁阀
17接近传感器
具体实施方式
以下，基于附图说明本发明的实施方式。图1是使有关本发明的直接接触型金属隔膜阀(以下称作金属隔膜阀)为NC(常封闭)型的情况下的剖面概要图。
此外，图2及图3是表示在图1的阀中使阀行程ΔS＝1.5mm的情况下的金属隔膜的闭阀时和开阀时的变形状态的放大图。
进而，图4及图5是表示在图1的阀中使阀行程ΔS＝0.7mm的情况下的金属隔膜的闭阀时和开阀时的变形状态的放大图。
在图1中，1是阀体，2是金属隔膜，3是推压适配器，4是阀帽，5是螺纹部，6是弹簧，7是隔膜推压部，8是阀杆，9是致动器，10是流体入口，11是流体出口，12是阀室，13是阀座，14是驱动轴，15是行程调节机构，16是电磁阀，17是接近传感器。
上述阀体1由不锈钢形成为大致十字状，在两侧形成有流体入口10及流体出口11，在上部形成有连通到流体入口10及流体出口11的上方开放的凹状的阀室12。此外，在阀室12的底面上嵌合固定有合成树脂(PFA、PA、PI、PCTFE等)制的阀座13。
另外，在本实施例中，通过所谓敛缝加工将阀座13固定在阀插装槽内。
上述金属隔膜2配设在阀座13的上方，保持阀室12的气密，并且其中央部上下运动而相对于阀座13就座或离座。在本实施例中，金属隔膜2通过使特殊不锈钢(镍铬铁耐热合金或Spron·商标名)等的金属制薄板(厚度0.1～0.2mm)及镍钴合金薄板(厚度0.1～0.2mm)的中央部向上方隆起而形成为圆形的倒盘形，通过将3片该倒盘形的特殊不锈钢薄板与1片镍钴合金薄板以密接状层叠而形成为倒盘形。
此外，该金属隔膜2，其周缘部载置在阀室12的内周面的突部上，通过将向阀室12内插入的阀帽4的下端部向阀体1的螺纹部5中拧入，经由不锈钢制的推压适配器3被向阀体1的突部侧推压，在气密状态下被夹持固定。另外，镍钴合金薄膜配置在接触气体的一侧。
更具体地讲，金属隔膜2在用于流体通路内径9.52mm的阀的情况下形成为外径26mm、隆起部的曲率60mm，上述隆起部的最大隆起高度Δh(后述的图3的Δh)为1.2mm。
另外，作为金属隔膜2的实施例，有6.35mm的阀用的外径20mm、曲率62.6mm的结构、以及6.35mm的小型阀用的外径15mm、曲率62.6mm的结构等。
上述阀帽4形成为筒形状，通过被插入到阀体1的阀室12内并向设于阀室12的内周面上的螺纹部5紧固而固定在阀体1侧。
上述阀杆8被向阀帽4的下端部内升降自如地插入，在下端面上嵌装有抵接在金属隔膜2的中央部上表面上的合成树脂制的隔膜推压部7。
更具体地讲，阀杆8升降自如地插装在阀帽4内，并利用弹簧6的弹性力经由隔膜推压部7被向下方推压，以使安装于下端面上的聚酰亚胺制的隔膜推压部7抵接在金属隔膜2上，使金属隔膜2的中央部就座在阀座13上。此外，在阀杆8的上端部上固定着阀杆操作用的致动器9的驱动轴14。
另外，在上述阀杆8的下方部设有凸缘部8a，在阀的全闭时(金属隔膜2的中央部就座在阀座13上时)，该凸缘部8a与上述推压适配器3的上表面抵接，由此限制了阀杆8的过量的下降。
上述行程调节机构15由螺纹安装在拧入固定在阀帽4的上表面上的致动器9的支撑用筒部9a上的锁止螺母15a、和设在支撑用筒部9a的外周面上的锁止螺母15a的螺纹安装用螺纹件9b等构成，通过调节支撑用筒部9a向螺帽4内的拧入高度，来调节阀行程ΔS的大小。
上述电磁阀16直接固定在致动器9的上表面上，控制向致动器9内供给的驱动用流体(空气)A的流通。另外，将致动器9直接安装在电磁阀16上如后所述，是为了进一步减小驱动用流体通路的空间部、提高阀开闭动作的响应性(开闭动作时间的缩短)。
此外，上述接近传感器17是用来检测阀开闭动作时的阀行程ΔS的变化的状态及阀行程ΔS自身的装置，固定在致动器9的上表面侧，通过测量与活塞9c的间隙ΔG，检测上述行程ΔS。
接着，对有关本发明的金属隔膜阀的动作进行说明。
图1所示的阀构成为所谓NC(常闭)型，总是通过弹簧6的弹力经由阀杆8将金属隔膜2向下方推压，其下侧面(接触气体面)的镍钴合金薄板抵接在阀座3上。另外，阀杆8的推压力由弹簧6调节，此外，阀杆8的下降量被推压适配器3限制。
如果向致动器9供给驱动用空气A，则经由活塞9c将驱动轴14向上方拉起阀行程ΔS。由此，金属隔膜2在其弹性力的作用下，恢复为原来的中央部向上方隆起的形态，阀被闭阀。
此外，上述阀行程ΔS由行程调节机构15的锁止螺母15a调节为既定的值。具体而言，如后所述，在9.52用阀的金属隔膜阀(外径26mm、曲率60mm、隆起部的最大高度Δh＝1.2mm、3片0.15mm特殊不锈钢板和1片0.15mm镍钴合金薄板、以下称作实施例1的金属隔膜)2的情况下，阀行程ΔS被设定为0.65～0.8mm(优选为0.7mm)。
接着，对本发明的金属隔膜2的阀行程ΔS的决定进行说明。
[具体例1]
参照图2，图2是表示使用上述实施例1的金属隔膜2的阀的闭阀状态的局部放大图，图3是表示使用令阀行程ΔS为1.5mm时的实施例1的金属隔膜2的阀的开阀状态的局部放大图。
在图2及图3中，将阀行程ΔS选择为1.5mm，阀行程ΔS比金属隔膜2的最大隆起高度Δh＝1.2mm大，所以金属隔膜2完全被复原为原来的状态。
[具体例2]
相对于此，图4及图5是表示在使用上述的实施例1的金属隔膜2的图1的阀中、令阀行程ΔS为0.7mm的情况下的闭阀状态(图4)及开阀(图5)状态的局部放大图，在闭阀时，金属隔膜2不复原为如图3那样的完全的原状态，而成为有些变形的状态。
即，在减小了阀行程ΔS的情况下，金属隔膜2的变形量变小，作用在金属隔膜2上的变形应力相对地变小。
在阀行程ΔS＝1.5mm的情况和ΔS＝0.7mm的情况下，在金属隔膜2的形态如上述那样可以看到较大的差异，但可以判断出阀座3与金属隔膜2的内表面的间隙G没有发生很大的变化。
[具体例3]
图6及图7是表示对使用上述实施例1的金属隔膜2的图1的金属隔膜阀、利用上述图8的Cv值测量试验装置进行流量测量、并且利用上述(2)式求出Cv值的结果的图，此外，表1是上述抬升与流量与Cv值的一览表。
其中，试验是在动作用空气压力0.55MPa、阀座的突出高度0.128mm(80℃烘烤后的高度)的条件下进行的。
【表1】
抬升(mm) 流量(L/min) Cv值
    0.000     0.0     0.000
    0.102     0.4     0.003
    0.203     15.9     0.130
    0.310     34.8     0.284
    0.408     46.0     0 375
    0.505     59.0     0.482
    0.593     65.0     0.531
    0.700     74.0     0.604
    0.792     75.0     0.612
    0.897     77.0     0.628
    1.000     79.0     0.645
    1.106     80.0     0.653
    1.202     80.0     0.653
    1.316     80.0     0.653
由图6及图7可知，阀行程ΔS＝0.65～0.8左右，能够实现该阀所需要的Cv值＝0.55～0.6。即，优选的是，通过使阀行程ΔS＝0.7mm，能够实现Cv值0.6，可知不需要使阀行程直到为ΔS＝1.3mm(最大值)而使金属隔膜2最大限度地变形。
[具体例4]
表2是对于以上述的实施例1的金属隔膜2的与表1相同的隔膜规格、仅将向流体入口10连接的配管路径设为6.35mm的阀进行与表1相同的试验的结果的表。
其中，作为供试阀而制作三种阀，第1阀的阀座3的突出高度0.174mm，第2阀为0.176mm，第3阀为0.068mm。即，在第3阀中，预先进行10000次阀的开闭动作，敲击阀座面而进行抵接。此外，动作用空气压为0.55MPa(上限值)。
【表2】
抬升(mm)     供试品No.1     供试品No.2     供试品No.3
    流量     Cv值     流量     Cv值     流量     Cv值
    0.000     0.0     0.000     0.0     0.000     0.0     0.000
    0.100     0.0     0.000     0.0     0.000     0.0     0.000
    0.200     10.7     0.087     13.1     0.107     12.0     0.098
    0.300     30.0     0.245     30.5     0.249     28.3     0.231
    0.400     43.9     0.358     43.7     0.357     46.7     0.381
    0.500     51.0     0.416     50.0     0.408     56.0     0.457
    0.600     58.0     0.473     61.0     0.498     64.0     0.522
    0.700     65.0     0.531     65.0     0.531     66.0     0.539
    0.800     68.0     0.555     67.0     0.547     69.0     0.563
    0.900     70.0     0.571     71.0     0.579     70.0     0.571
    1.000     71.0     0.579     71.0     0.579     72.0     0.588
    1.100     72.0     0.588     71.0     0.579     74.0     0.604
    1.200     73.0     0.596     71.0     0.579     73.0     0.596
    1.300     73.0     0.596     71.0     0.579     73.0     0.596
图9是图示表2的结果的图，与实施例1的金属隔膜的情况同样，可知在阀行程ΔS＝0.65～0.7左右时，能够得到需要的Cv值0.5～0.6。
[具体例5]
表3及表4是表示阀座形态的经年变化带来的Cv值的变化的表，是预先在200℃的高温条件下进行阀的开闭动作而敲击阀座的情况下的开闭动作次数与Cv值的关系的数据。另外，表3是在200℃的高温使用条件下进行Cv值的测量的表、并且表4是在常温下进行Cv值的测量的表。
【表3】
开闭次数(次)     No.1     No.2     No.3
    0     0.304     0.326     0.316
    1000     0.502     0.489     0.476
    3000     0.520     0.507     0.491
    5000     0.519     0.512     0.506
    10000     0.529     0.529     0.511
    20000     0.529(74％UP)     0.529(62.2％UP)     0.512(62％UP)
【表4】
    (次)     No.1     No.2     No.3
    0     0.498     0.506     0.498
    20000     0.579(16％UP)     0.571(12.8％UP)     0 555(11.4％UP)
根据上述表3及表4的结果，通过使阀预先连续开闭动作10,000次以上，阀座13的形状的变化收敛，Cv值上升，并且Cv值的上升大致饱和。
[具体例6]
表5是表示利用使用上述的实施例1的金属隔膜2的阀而连续地进行开闭动作的情况下的行程ΔS、和直到在金属隔膜中发生损坏的开闭动作次数(耐久开闭动作次数)的关系的表。其中，阀的开闭动作速度是3次/秒～4次/秒。
【表5】
行程ΔSmm 耐久连续开闭动作次数
1.2mm以上 约150万次
1mm 约250万次
0.7mm 约5000万次
由上述表5也可知，在使用最大隆起高度Δh为1.2左右的外径20～26mm的金属隔膜的直接接触型金属隔膜阀中，通过将阀行程ΔS设为最大隆起高度Δh的55～70％的值，能够保持需要的Cv值并且大幅增加耐久连续开闭动作次数。
工业实用性
本发明不仅在半导体制造设备相关领域中、在化学工业领域及药品工业领域、食品工业领域等中也能够使用。

Claims (5)

1.一种直接接触型金属隔膜阀，包括在连通到流体入口及流体出口的凹状的阀室的底面上设有阀座的阀体；配设在阀座的上方而保持阀室的气密并且中央部上下运动而直接向阀座抵接的金属隔膜；升降自如地配设在金属隔膜的上方而使金属隔膜的中央部向下方下降的阀杆；使阀杆下降或上升的致动器；和配设在金属隔膜的外周缘部的上方而在与阀室的底面之间气密地夹压金属隔膜并且限制阀全闭时的阀杆的下降的推压适配器，其特征在于，上述金属薄膜由多片不锈钢薄板和镍钴合金薄板的层叠体构成且形成为使中央部向上方隆起的圆形的倒盘形，并且将上述金属薄膜的最大隆起高度Δh的55～70％的距离限制为阀的最大阀行程ΔS。
2.如权利要求1所述的直接接触型金属隔膜阀，其特征在于，最大阀行程ΔS时的阀的Cv值为0.55～0.8。
3.如权利要求1或2所述的直接接触型金属隔膜阀，其特征在于，使金属隔膜为外径15mm且隆起曲率为66～65mm、或外径为18～20mm且隆起曲率为62～63mm、或外径为24～26mm且隆起曲率为59～61mm。
4.如权利要求1所述的直接接触型金属隔膜阀，其特征在于，将金属隔膜做成3片不锈钢薄板与1片镍钴合金薄板的圆形层叠体，并且使其外径为24～26mm，使最大隆起高度Δh为1.2～1.3mm，并且使最大阀行程ΔS为0.65～0.8mm。
5.如权利要求1至4中任一项所述的直接接触型金属隔膜阀，其特征在于，构成为，将阀座做成PFA制的阀座，并且在阀杆上设置阀行程的调节机构，在使阀连续开闭动作3000～10000次后，利用上述行程调节机构将阀行程ΔS调节固定为既定的设定值。
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