CN110043695B

CN110043695B - 止回阀

Info

Publication number: CN110043695B
Application number: CN201910017987.0A
Authority: CN
Inventors: 山中聪
Original assignee: Disco Corp
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2018-01-17
Filing date: 2019-01-09
Publication date: 2023-02-03
Anticipated expiration: 2039-01-09
Also published as: KR102570705B1; JP2019124301A; TW201932713A; KR20190088014A; CN110043695A

Abstract

提供止回阀，在中断了向空气路径提供空气时，止回阀被可靠地关闭以使水不会流到空气驱动部。止回阀配设在机构(1)中，在混合部(32)与分支部(42)之间防止水从混合部流入到空气驱动部(47)，该机构具有：提供部(300)，其提供空气与水的混合体；混合部，其使空气与水混合；空气路径(41)，其使混合部与空气源(40)连通；水路径(37)，其使混合部与水源(38)连通；以及空气提供路(46)，其使配设在空气路径上的分支部与空气驱动部连通，该止回阀具有：竖立设置的筒(50)，其使下端与混合部连通，使上端与空气源连通；以及浮体(51)，其漂浮在从下端进入到筒内的水的水面上并进行上下动作，在浮体位于筒内的上端时能够将空气路径切断，在浮体从筒内的上端离开时能够向混合部提供空气。

Description

止回阀

技术领域

本发明涉及用于防止水的逆流的止回阀。

背景技术

在对半导体晶片等进行加工的加工装置中，有时在装置内对加工所需的水和空气进行混合。例如，在对晶片进行磨削的磨削装置中，在使晶片从对晶片进行吸引保持的卡盘工作台脱离时，将混合了水和空气的混合流体从保持面喷出。除此之外，在对晶片进行清洗时，使水与空气进行混合并从喷嘴朝向晶片喷出。

在这样的加工装置中，利用装置内的混合部使空气和水进行混合。

另外，使连通混合部和空气提供源的空气路径在装置内经由分支部进行分支，使该分支后的空气路径与通过空气的提供来进行动作的气缸、空气轴等空气驱动部连接。

有时由于空气提供源发生故障而中断了对空气路径提供空气，因此会使空气路径的气压降低，水提供源所提供的水因水压而进入到空气路径。而且，有时该水会到达空气驱动部而使空气驱动部损坏。为了防止这样的损坏的发生，将弹簧式的止回阀配设在比使空气路径分支到空气驱动部的分支部靠混合部侧(更靠下游侧)的位置，以使得水不会流到空气提供源侧(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2014-003186号公报

但是，存在如下问题：在中断了向空气路径提供空气时，弹簧式的止回阀有时不能被适当地关闭。

发明内容

因此，存在如下课题：在中断了向空气路径提供空气时，止回阀被可靠地关闭以使水不会流到空气驱动部。

用于解决上述课题的本发明是止回阀，该止回阀在机构中配置在混合部与分支部之间，防止水从该混合部流入到空气驱动部，该机构具有：提供部，其提供将空气与水混合在一起的混合流体；混合部，其对空气和水进行混合；连通路，其使该混合部与该提供部连通；空气路径，其使该混合部与空气提供源连通；水路径，其使该混合部与水提供源连通；以及空气提供路，其使该分支部和该空气驱动部连通，该分支部配设在该空气路径上，该空气驱动部通过空气的提供来进行驱动，其中，该止回阀具有：竖立设置的筒，其使下端与该混合部连通，使上端与空气提供源连通；以及浮体，其漂浮在从下端进入到该筒内的水的水面上并沿上下方向移动，在该浮体被定位在该筒内的上端之后能够将该空气路径切断，在该浮体从该筒内的上端离开之后能够向该混合部提供空气。

优选为，在所述筒内的下部具有遮蔽部，该遮蔽部对从所述下端进入到该筒内的水的流速进行抑制。

本发明的止回阀在机构中配置在混合部与分支部之间，用于防止水从混合部流入到空气驱动部，该机构具有：提供部，其提供将空气与水混合在一起的混合流体；混合部，其对空气和水进行混合；连通路，其使混合部与提供部连通；空气路径，其使混合部与空气提供源连通；水路径，其使混合部与水提供源连通；以及空气提供路，其使分支部与空气驱动部连通，该分支部配设在空气路径上，该空气驱动部通过空气的提供来进行驱动，其中，该止回阀具有：竖立设置的筒，其使下端与混合部连通，使上端与空气提供源连通；以及浮体，其漂浮在从下端进入到筒内的水的水面上并沿上下方向移动，因此，在从空气提供源到空气路径内的空气的提供因故障等中断而导致空气路径内的空气的压力低于水提供源所提供的水的压力的情况下，漂浮在进入到筒内的水的水面上的浮体将空气路径切断，从而能够防止水流到比止回阀靠空气提供源侧的空气路径中，使水不会进入到空气驱动部。另外，在该水压下降而使浮体从筒的上端离开之后，能够向混合部提供空气。

由于在筒内的下部具有对从下端进入到筒内的水的流速进行抑制的遮蔽部，因此在必须使止回阀为关闭状态时，能够防止出现因进入到筒内的水流产生使浮体下降的力而在止回阀内形成流路之类的情况。

附图说明

图1是示意性地示出配设有止回阀的机构的一例的剖视图。

图2的(A)是示出打开状态下的实施方式1的止回阀的剖视图。图2的(B)是示出关闭状态下的实施方式1的止回阀的剖视图。

图3的(A)是示出打开状态下的实施方式2的止回阀的剖视图。图3的(B)是示出关闭状态下的实施方式2的止回阀的剖视图。

图4的(A)是实施方式3的止回阀的分解立体图。图4的(B)是示出实施方式3的止回阀的立体图。

图5是安装有直插式接头的状态的实施方式3的止回阀的立体图。

图6的(A)是示出打开状态下的实施方式3的止回阀的剖视图。图6的(B)是示出关闭状态下的实施方式3的止回阀的剖视图。

标号说明

1：机构；30：保持工作台；300：提供部；300a：保持面；301：框体；31：连通路；32：混合部；33：分支路；330：真空阀；39：吸引源；38：水提供源；37：水路径；371：止水阀；372：节流阀；40：空气提供源；41：空气路径；42：分支部；44：空气阀；45：节流阀；46：空气提供路；47：空气驱动部；5：实施方式1的止回阀；50：筒；50c：抵接面；50d：水流入口；51：浮体；52：遮蔽部；5A：实施方式2的止回阀；50e：水流入口；54：遮蔽部；5B：实施方式3的止回阀；55：第1套筒；551：遮蔽部；56：第2套筒；58A、B：直插式接头。

具体实施方式

图1所示的机构1例如是配设在切削加工装置或磨削加工装置等的机构，具有本发明的止回阀5，其中，该切削加工装置利用未图示的切削刀具对吸引保持在保持工作台30上的被加工物进行切削而将其切开，该磨削加工装置利用未图示的磨削磨具将吸引保持在保持工作台30上的被加工物薄化至期望的厚度。

图1所示的保持工作台30例如其外形为圆形状，具有：提供部300，其由多孔部件等构成，能够对半导体晶片等板状的被加工物进行吸附，并且能够将混合了空气和水的混合流体提供到保持工作台30上；以及框体301，其对提供部300进行支承。

提供部300的露出面是能够对板状的被加工物进行吸引保持的保持面300a。如图1所示，例如由金属配管或者具有挠性的树脂管构成的连通路31的一端31a贯通保持工作台30的框体301的底部而与提供部300连通。连通路31的另一端31b的一侧与使空气和水进行混合的混合部32连通。

从连通路31分支出分支路33，分支路33与由真空泵或喷射器等真空产生装置构成的吸引源39连通。在分支路33上配设有真空阀330，该真空阀330能够切换成使分支路33与吸引源39连通的状态和敞开在大气中的状态。

在真空阀330打开的状态下，通过使吸引源39进行动作而产生的吸引力经由分支路33和连通路31而传递至提供部300的保持面300a，保持工作台30能够将被加工物吸引保持在保持面300a上。

混合部32例如是具有3个连接口的腔室，连接口中的一个如上述那样与连通路31的另一端31b连接，连接口中的另一个与供水流过的水路径37的一端连接。水路径37的另一端与由泵等构成的水提供源38连接。在使混合部32与水提供源38连通的水路径37上例如配设有对水路径37的开闭进行控制的止水阀371，在水路径37内的比止水阀371靠下游侧的位置连接有用于对流入混合部32的水的量进行调整的节流阀372。

混合部32的最后一个连接口与使混合部32和空气提供源40连通的空气路径41的一端41a连接。空气提供源40由压缩机和空气储存罐等构成，其连接在空气路径41的另一端41b侧，能够使被压缩的空气流入空气路径41。在空气路径41的上游侧(另一端41b侧)配设有三向管等分支部42，分支部42与一端和空气驱动部47连通的空气提供路46的另一端连接。空气驱动部47例如是通过空气的提供来进行动作的气缸或空气轴(利用在外壳与旋转轴之间的间隙处形成的空气层的压力，以非接触的方式对旋转轴进行支承的主轴)等。

(1)止回阀的实施方式1

在空气路径41的比分支部42靠下游侧的位置(即，分支部42与混合部32之间)配设有本发明的止回阀5(以下，称作“实施方式1的止回阀5”)。在图2的(A)中示出了具体构造的止回阀5例如具有：竖立设置的筒50，其由金属或者塑料等构成，在内部具有大致圆柱状的空间；以及浮体51，其收纳在筒50内，该止回阀5起到防止水从混合部32流入空气驱动部47的作用。

筒50的上端50a利用构成空气路径41的配管并经由分支部42而与空气提供源40连通，筒50的下端50b利用构成空气路径41的配管而与混合部32连通。例如，如图1所示，在空气路径41的止回阀5与混合部32之间配设有空气阀44，该空气阀44能够切换成使空气路径41与空气提供源40连通的状态和敞开在大气中的状态。在比空气阀44更靠下游侧的位置配设有用于对流入混合部32的空气的流量进行调整的节流阀45。

另外，在图2的(A)、(B)、图3的(A)、(B)以及图6的(A)、(B)中，省略了从水提供源38到止回阀5的下端50b之间的结构的一部分而示出。

如图2的(A)所示，浮体51例如具有球状的外形，由比重比水小的金属或塑料等构成。如图2的(A)所示，在本实施方式中，筒50的内部是圆柱状的空间，但也可以是棱柱状的空间。在如本实施方式那样筒50的内部是圆柱状空间的情况下，筒50的内径＞浮体51的直径。在筒50的内部是棱柱状空间的情况下，棱柱的一个边的长度≥浮体51的直径。

例如，在筒50内部的上端50a侧形成有锥状的抵接面50c，该抵接面50c形成为其内径随着朝向上端50a而缩小至浮体51的直径以下，并且在闭阀时供浮体51抵接。在筒50内部的下端50b侧的大致中央位置开口有水流入口50d。

例如，在筒50内的下部配设有对从水流入口50d进入到筒50内的水的流速进行抑制的遮蔽部52。图2的(A)所示的遮蔽部52例如是在筒50内从-X方向侧(纸面内侧)的内周面朝向以筒50内的中央为基准的+X方向侧(纸面近前侧)的内周面以横跨在水流入口50d上的方式延伸的板。遮蔽部52的Y轴方向上的宽度比筒50的内径小，在遮蔽部52与筒50的内周面之间形成有间隙。遮蔽部52例如在筒50内位于比浮体51靠下方的位置，起到了限制浮体51的动作的作用，以防止在提供空气时因浮体51移动至比遮蔽部52靠下方侧的位置而将下端50b的水流入口50d堵住，从而导致空气路径41关闭。

另外，板状的遮蔽部52的形状不限定于图2的(A)所示的例子，也可以在筒50内以覆盖下端50b的水流入口50d的上方的方式呈半圆状延伸。

如图2的(A)所示，在从空气提供源40向空气路径41提供空气的状态下，浮体51成为不将筒50内部的上端50a侧堵住而是搭在遮蔽部52的上表面上的状态。从空气提供源40提供到空气路径41的空气从上端50a侧流入到筒50内，通过遮蔽部52的两侧的间隙而从下端50b的水流入口50d向构成空气路径41的配管流动，通过打开状态的空气阀44(参照图1)而到达混合部32。

另外，从水提供源38向水路径37提供水，从而使该水通过打开状态的止水阀371而到达混合部32内，在混合部32内使空气与水混合。然后，使混合部32内的混合流体通过连通路31而到达图1所示的提供部300，从而能够使混合流体从保持面300a喷出。另外，通过关闭真空阀330来防止混合流体通过分支路33流入到吸引源39。

在图2的(A)所示的状态下，例如当在空气提供源40发生故障而中断了向空气路径41提供空气的情况下，由于空气路径41内的气压降低，因此如图2的(B)所示的状态那样，水提供源38所提供的水从混合部32流入到空气路径41内，并通过打开状态的空气阀44(参照图1)而从下端50b侧的水流入口50d进入到筒50内。

这里，该水一边与遮蔽部52的下表面碰撞而使进入到筒50内时的流速降低，一边在筒50内上升。与此相伴，浮体51漂浮在进入到筒50内的水的水面上并与水面一同上升，通过与筒50内的抵接面50c抵接而被定位于上端50a，从而使止回阀5为关闭状态。因此，空气路径41被切断，从而能够防止从混合部32流入到空气路径41的水向空气驱动部47流入。

另外，由于在筒50内的下部具有对从下端50b进入到筒50内的水的流速进行抑制的遮蔽部52，所以能够防止出现因进入到筒50内的水产生使浮体51下降的力而形成流路之类的情况。即，在不设置遮蔽部52的情况下，由于进入到筒50内的水直接猛烈地冲击浮体51，所以有时会在筒50内引起紊流，使得浮体51不漂浮在筒50内的水面上而是被吸入到水中，筒50内的水面在浮体51不规则地在水内动作或者沉入水内的状态下上升。在该情况下，在浮体51与抵接面50c抵接之前水面先到达上端50a，从而出现无法利用止回阀5使空气路径41关闭的状态。但是，像本实施方式那样，通过使止回阀5具有遮蔽部52而使进入到筒50内的水流不会直接猛烈地冲击浮体51，因此浮体51漂浮在筒50内的水面上并上升，不会进行不规则的动作，从而使止回阀5可靠地成为关闭状态。

另外，根据从水提供源38提供的水的量，止回阀5也可以是不具有遮蔽部52的结构。

例如，当操作者解决了空气提供源40的故障而再次从空气提供源40向空气路径41提供空气时，空气从上端50a侧流入到筒50内而使筒50内的气压变高，相对地使筒50内的水压下降，由此，筒50内的水面下降，浮体51从筒50的上端50a的抵接面50c离开。这样，由于止回阀5成为打开状态，所以通过了空气路径41的空气与之前说明的方式同样地被提供到混合部32。

(2)止回阀的实施方式2

也可以代替图2的(A)、(B)所示的实施方式1的止回阀5而在空气路径41的比分支部42靠下游侧的位置配设以下说明的图3的(A)、(B)所示的实施方式2的止回阀5A。

实施方式2的止回阀5A对实施方式1的止回阀5的遮蔽部52和水流入口50d进行了变更，其它结构与实施方式1的止回阀5相同。

在止回阀5A的下端50b侧供来自水提供源38的水流入的水流入口50e在筒50的侧壁内部朝向上方延伸后向径向内侧弯曲并在筒50的内周面下部开口。而且，水流入口50e的上述曲折部分作为对从下端50b进入到筒50内的水的流速进行抑制的遮蔽部54来进行动作，水从横向侧进入到筒50内。

在位于下端50b的浮体51与水流入口50e在筒50的内周面下部的开口之间始终形成有能够供朝向混合部32的空气穿过的间隙。另外，例如也可以在水流入口50e在筒50的内周面下部的开口的周围隔开间隔地配设多个未图示的突起，利用该突起使浮体51不会将水流入口50e在筒50的内周面下部的开口堵住。

如图3的(A)所示，在从空气提供源40向空气路径41提供空气的状态下，浮体51位于筒50内的下端50b，止回阀5A成为打开状态。因此，空气从上端50a侧流入到筒50内，并从下端50b侧的水流入口50e流向构成空气路径41的配管，通过打开状态的空气阀44(参照图1)而到达混合部32。另外，从水提供源38经由打开状态的水路径37向混合部32内提供水，从而使空气与水混合。然后，使混合流体通过连通路31从提供部300的保持面300a喷出。

在图3的(A)所示的状态下，例如在因空气提供源40的故障而中断了向空气路径41提供空气从而使空气路径41内的气压降低的情况下，如图3的(B)所示，水提供源38所提供的水从混合部32流入到空气路径41内，并从下端50b侧的水流入口50e进入到筒50内。该水因与水流入口50e内的遮蔽部54碰撞而使进入到筒50内时的流速降低。然后，浮体51漂浮在从横向侧进入到筒50内的水的水面上并与水面共同上升，通过与筒50内的抵接面50c抵接而被定位于上端50a，从而使止回阀5A关闭，空气路径41被切断，能够防止从混合部32流入到空气路径41的水向空气驱动部47流入。

另外，由于在筒50内的下部具有对从下端50b进入到筒50内的水的流速进行抑制的遮蔽部54，所以能够防止出现因进入到筒50内的水流产生使浮体51下降的力而形成流路之类的情况。

例如，当操作者解决了空气提供源40的故障而再次从空气提供源40向空气路径41提供空气时，空气从上端50a侧流入到筒50内而使筒50内的水压下降，从而使筒50内的水面下降，浮体51从筒50的抵接面50c离开。这样，由于止回阀5A成为打开状态，所以通过了空气路径41的空气被提供到混合部32。

(3)止回阀的实施方式3

也可以代替图2的(A)、(B)所示的实施方式1的止回阀5而在空气路径41的比分支部42靠下游侧的位置配设以下说明的图4的(A)、(B)所示的实施方式3的止回阀5B。

图4的(A)、(B)所示的止回阀5B与实施方式1的止回阀5同样，具有：竖立设置的筒50，其在内部具有圆柱状的空间；以及浮体51，其收纳在筒50内。另外，在筒50的上端50a侧的开口安装有具有短筒状的外形的第2套筒56，在下端50b侧的开口安装有具有大致圆柱状的外形的第1套筒55。

形成有直径为浮体51的直径以下的流路560的第2套筒56具有凸缘状的被挂部561，该被挂部561在套筒56的上端侧向径向外侧延伸。例如，在流路560的下端侧形成有锥状的抵接面560c，该抵接面560c在止回阀5B闭阀时供浮体51抵接。如图4的(B)所示，第2套筒56例如以嵌合在筒50的上端50a侧的开口中并使被挂部561与筒50的上端面抵接而不会在上下方向上偏移的方式安装于筒50。

第1套筒55具有：嵌合部550，其与筒50嵌合，具有比筒50的内径稍小的外径；遮蔽部551，其从嵌合部550向上方突出，形成为直径比嵌合部550的直径小，对从下端50b进入到筒50内的水的流速进行抑制；以及凸缘状的被挂部552，其在嵌合部550的下端侧向径向外侧延伸。从嵌合部550的下端侧到遮蔽部551形成有流路553，该流路553的上端侧例如在遮蔽部551内沿周向隔开均等的间隔进行分支并分别向径向外侧延伸而在遮蔽部551的外周面开口。

如图4的(B)所示，第1套筒55以插入嵌合在筒50的下端50b侧的开口中并使被挂部552与筒50的下端面抵接而不会在上下方向上偏移的方式安装于筒50。并且，浮体51成为搭在遮蔽部551的上表面上的状态，在筒50的内周面与遮蔽部551的外周面之间形成有间隙。

如图5所示，在如图4的(B)所示的那样组装而成的止回阀5B的上端侧和下端侧还分别安装有能够直插安装的直插式接头58A、B，利用直插式接头58A、B与构成空气路径41的配管连接。这样构成的止回阀5B例如不需要工具或者仅通过使用简单的工具便能够进行组装和分解，能够容易地进行使用后的筒50内的修理等。

如图6的(A)所示，在从空气提供源40向空气路径41提供空气的状态下，浮体51位于筒50内的下端50b，实施方式3的止回阀5B成为打开状态。因此，空气通过直插式接头58A和第2套筒56的流路560从上端50a侧流入到筒50内，接着，通过第1套筒55的流路553和直插式接头58B而流向构成空气路径41的配管，从而到达混合部32。另外，从水提供源38经由水路径37向混合部32内提供水，从而使空气与水混合。然后，使混合流体通过连通路31从提供部300的保持面300a(参照图1)喷出。

在图6的(A)所示的状态下，例如在因空气提供源40的故障而中断了向空气路径41提供空气从而使空气路径41内的气压降低的情况下，如图6的(B)所示，水提供源38所提供的水从混合部32流入到空气路径41内。该水在第1套筒55的遮蔽部551内通过而被抑制了流速，之后从下端50b侧进入到筒50内。而且，浮体51不会与水流直接发生冲突，而是浮体51漂浮在进入到筒50内的水的水面上并与水面一同上升，通过与第2套筒56的抵接面560c抵接而被定位在筒50的上端50a，从而使止回阀5B关闭，空气路径41被切断，能够防止从混合部32流入到空气路径41的水向空气驱动部47流入。

另外，由于在筒50内的下部具有对从下端50b进入到筒50内的水的流速进行抑制的遮蔽部551，所以能够防止出现因进入到筒50内的水流产生使浮体51下降的力而形成流路之类的情况。

当操作者解决了空气提供源40的故障而再次从空气提供源40向空气路径41提供空气时，空气从上端50a侧流入到筒50内而使筒50内的水压下降，从而使筒50内的水面下降，浮体51从抵接面560c离开。止回阀5B成为打开状态，从而使通过了空气路径41的空气被提供到混合部32。

Claims

1.一种止回阀，该止回阀在机构中配置在混合部与分支部之间，防止水从该混合部流入到空气驱动部，

该机构具有：

提供部，其提供将空气与水混合在一起的混合流体；

混合部，其对空气和水进行混合；

连通路，其使该混合部与该提供部连通；

空气路径，其使该混合部与空气提供源连通；

水路径，其使该混合部与水提供源连通；以及

空气提供路，其使该分支部和该空气驱动部连通，该分支部配设在该空气路径上，该空气驱动部通过空气的提供来进行驱动，

其中，该止回阀具有：

竖立设置的筒，其使下端与该混合部连通，使上端与空气提供源连通；以及

浮体，其漂浮在从下端进入到该筒内的水的水面上并沿上下方向移动，

在该浮体被定位在该筒内的上端之后能够将该空气路径切断，在该浮体从该筒内的上端离开之后能够向该混合部提供空气，

在所述筒的内部的下端侧开口有供来自所述水提供源的水流入的水流入口，所述水流入口在所述筒的侧壁内部的最下端朝向上方延伸后向径向内侧弯曲并在所述筒的内周面下部开口，所述筒的侧壁内部的与所述水流入口的向径向内侧弯曲的曲折部分对应的部分作为对从所述下端进入到该筒内的水的流速进行抑制的遮蔽部来进行动作，水从横向侧进入到所述筒内。