JP2003194283A

JP2003194283A - 外付けオリフィス装置

Info

Publication number: JP2003194283A
Application number: JP2001399324A
Authority: JP
Inventors: Toshimi Sugiura; 稔実杉浦; Hironori Igarashi; 裕規五十嵐; Takashi Imai; 高志今井
Original assignee: Surpass Industry Co Ltd
Current assignee: Surpass Industry Co Ltd
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2003-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】オリフィス部が圧力調整弁及び流量調整弁に対
して外付けとされるためにメンテナンスが容易であり、
しかもパーツ数が少なく、コンパクトに構成できて設置
に場所を取らず、残渣が貯まりにくく、他の薬液等を同
じラインに流す場合の薬液置換特性がよく、コスト的に
も有利な外付けオリフィス装置を提供することを課題と
する。【解決手段】両端に継手構造を設けたチューブ１内にオ
リフィス２を装填して成る。好ましくは、前記オリフィ
ス２が、断面がバルブ記号形状であって、中心に細いオ
リフィス孔２ａを設けたものとする。前記チューブ１の
内壁とオリフィス２の周面との間の流体シールは、Ｏリ
ングにて行なう場合と、前記チューブ１の内壁とオリフ
ィス２の周面とを溶着することによって行なう場合とが
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は外付けオリフィス装
置、より詳細には、例えば、半導体製造工程において用
いられる高純度薬品の流量調整のため、その他種々の流
体の流量調整のために、その流路中において圧力調整弁
及び流量調整弁の外部に配置される外付けオリフィス装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】流体の流量調整を行おうとする場合、従
来は主に、オリフィス装置を圧力調整弁及び流量調整弁
に対して外付けして用いたり、オリフィス装置を内蔵し
た圧力調整弁を用いたりしていた。基本的に圧力調整弁
は、一次側の圧力及び流量が変動している際に、二次側
の圧力及び流量を一定にする機能を果たすものである。
また、圧力調整弁及び流量調整弁の二次側に負荷（固定
オリフィスや可変オリフィス（ニードル））を設定する
ことにより、安定した流量を二次側に供給することがで
きる。

【０００３】圧力調整弁は、手動の場合は本体のツマミ
を、エアー駆動の場合はパイロット圧を調整し、更には
二次側の固定オリフィスを交換したり、ニードルバルブ
を調整したりすることにより、流量範囲を変えることが
できる。

【０００４】ただし、ニードルバルブの場合には、一度
流量設定したとしても、その設定が変わってしまい安定
しないため、一般的には、二次側の負荷として固定オリ
フィスが使用されることが多い。固定オリフィスを用い
る場合は上述したように、スペースをセーブするために
本体に内蔵する場合と、メンテナンスの簡略化のため
に、装置に外付けする場合の二通りがある。

【０００５】ところで、固定オリフィスを用いる場合
は、所望の流量を予め設定して内蔵するため、スペース
をセーブするこはできるが、設計変更などへの対応が難
しい問題がある。また、止む無くメンテナンスをする際
は、装置からオリフィス内蔵タイプの圧力調整弁及び流
量調整弁を取り出さなくてはならず、また、圧力調整弁
及び流量調整弁自体を解体せざるを得ず、非常に手間が
かかっていた。

【０００６】また、外付けオリフィスとする場合は、メ
ンテナンスの簡略化は計れるものの、外付けオリフィス
自体が大きいため装置の肥大化を招いていた。即ち、図
４はその場合の構成を示すもので、そこにおけるオリフ
ィスブロック３１は、その上流側に、両端に継手を有す
る連結用チューブ３２を介してレギュレータ３３が接続
され、また、その下流側に、両端に継手を有する連結用
チューブ３４を介してエアーオペレートバルブ３５が接
続される構成となるため、多くのスペースが必要となる
のである。

【０００７】更に、オリフィスブロックが接液するた
め、オリフィスブロック自体に耐薬品性を持たせなけれ
ばならず、高価で特殊な耐薬品性のある材料で構成する
必要があり、その分コストアップは避けられないもので
あった。

【０００８】そこで、外付けオリフィス自体をそのまま
交換することが考えられる。その場合は、配管を変える
だけなのでメンテナンスが容易になるが、外付けオリフ
ィスを何個も持つことは非経済的であるところから、外
付けオリフィス内のオリフィスのみの交換を行っている
のが現状である。

【０００９】更に、従来のオリフィスは、外付けタイプ
においても内蔵タイプにおいても、孔径を絞ったオリフ
ィス孔３７を設けたオリフィス板３６が、流れの方向に
対して直角に配置されるため（図５、図６）、ボディの
内壁とオリフィス板のオリフィス孔周縁との間に、流体
中の塵埃等の不純物３８が塞き止められて堆積しやすく
（図６参照）、これが液溜りの原因となっていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術における問題点を解決するためになされたもの
で、オリフィス部が圧力調整弁及び流量調整弁に対して
外付けとされるためにメンテナンスが容易であり、しか
もパーツ数が少なく、コンパクトに構成できて設置に場
所を取らず、残渣が貯まりにくく、他の薬液等を同じラ
インに流す場合の薬液置換特性がよく、コスト的にも有
利な外付けオリフィス装置を提供することを課題とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、両端に継手構
造を設けたチューブ内にオリフィスを装填して成る外付
けオリフィス装置、を以て上記課題を解決した。

【００１２】好ましくは、前記オリフィスが、断面がバ
ルブ記号形状であって、中心に細いオリフィス孔を設け
たものとする。前記チューブの内壁とオリフィスの周面
との間の流体シールは、Ｏリングにて行なう場合と、前
記チューブの内壁とオリフィスの周面とを溶着すること
によって行なう場合とがあり、また、前記チューブ内に
おけオリフィスの移動を防止するための手段として、上
記溶着の外に前記チューブをＵ字状のプラスチックで挟
持する方法や、前記チューブ内に筒状スペーサを挿入す
る方法が考えられる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係る外付けオリフィス装
置は、両端に継手構造を設けたチューブ内にオリフィス
を装填したものであり、これには、図１及び図２に示す
ように種々の構成が考えられる。

【００１４】図１（Ａ）に示すものは、オリフィス２を
内填したチューブ１の両端部内にリング３を嵌め入れ、
その状態で両端部をナット４内に収めて係止させてい
る。この場合、チューブ１内においてオリフィス２が移
動することを防止するため、通例プラスチック製のＵ字
状クリップ５で、チューブ１の上からオリフィス２を挟
んで強圧する。

【００１５】オリフィス２は、図示した例のように、断
面が三角形の頂点同士を突き合わせたバルブ記号形状で
あって、その中心に細いオリフィス孔２ａが形成された
ものであることが好ましい（図１（Ｄ）参照）。この形
状の場合、流れを受けるオリフィス２の面全体が、流れ
の方向に対して傾斜しているため、チューブ１の内壁か
らオリフィス２にかけて、不純物が貯まる虞がない。

【００１６】図１（Ｂ）に示すものは、チューブ１内に
おけるオリフィス２の移動防止手段として、クリップ５
の代わりに、オリフィス２と一方のリング３との間に、
筒状スペーサ６を装入したものである。

【００１７】以上の２例においては、オリフィス２の周
面とチューブ１内面との間の流体シールは、オリフィス
１に嵌め付けられるＯリングによって行われるが、この
流体シールを、Ｏリングを用いることなく、オリフィス
２の外周面をチューブ１に溶着することによって達成す
ることもできる（図１（Ｃ）、図中×印は溶着部分を示
している。）。この場合は、溶着部７において流体シー
ルが達成されると同時に、オリフィス２のチューブ１内
における固定が行われる。

【００１８】チューブ１とオリフィス２との溶着は、超
音波溶着機などを使って行うことができる。また、チュ
ーブ１として、熱可塑性のあるもの（フッ素樹脂であれ
ばＰＦＡなど）を用いれば、オリフィス２を挿入した
後、オリフィス２のある部分のみ加熱することにより、
その部分を溶融して、溶着することが可能となる。

【００１９】図１（Ｄ）に示すものは、図１（Ｃ）に示
すものを一歩進め、オリフィス２の外周面に突条８を周
設し、これをチューブ１の内周面に喰い込ませるように
したものである。この場合、流体シールは一層完全なも
のとなる。

【００２０】図２に示すものは、チューブ１の両端部
を、ナット９とこれにネジ込まれる継手１０のオネジ筒
部１１との間に挟持させたもので、チューブ１内におけ
るオリフィス２の移動防止手段として、図１（Ａ）と同
一のクリップ５を用いている。図示していないが、オリ
フィス２の移動防止手段及び流体シール手段として、図
１（Ｂ）〜（Ｄ）に示す他の例のものを、この場合にも
採用することができる。

【００２１】本発明に係る外付けオリフィス装置は、半
導体製造工程において用いられる高純度薬品のように、
流量調整が必要な流体の回路中において、圧力調整弁及
び流量調整弁２１の下流側に外付けされて用いられる。
その取り付けは、チューブ１の両端に構成される継手構
造（ナット４、継手１０）を介して行われる（図３参
照）。

【００２２】なお、圧力調整弁及び流量調整弁には、手
動操作タイプのものと、エアー操作タイプのものとがあ
るが、本発明に係るオリフィス装置は、いずれのタイプ
にも使用可能であることは言うまでもない。

【００２３】

【発明の効果】本発明は上述したとおりであり、オリフ
ィス部がチューブに内蔵された構造となっているため、
従来のように外付けオリフィス用のブロックやその他の
部材が必要とならず、パーツ数が少ないためにコンパク
トであると共に廉価であり、特に請求項４に記載の発明
においては、事実上チューブにオリフィス部を追加する
だけで構成できるので、一層コストダウンとなる。

【００２４】また、元々装置を組む際にはチューブ配管
は必要であるところ、本発明に係る装置はチューブ部分
を含んでいるため、外付けオリフィスであるにも拘ら
ず、内蔵タイプと同じ位の設置スペースがあれば足り、
省スペース化に資するものである。

【００２５】更に、請求項５に記載のＵ字状のクリップ
などは、直接薬品に触れないので、耐薬品性を考慮する
ことなく、廉価な汎用の樹脂製とすることができ、外付
けオリフィスの最大のコストアップ要因であった耐薬品
性を有するオリフィスブロックを用いないことと相俟っ
て、コストダウンを図ることができる。また、ローコス
トとなったために、外付けオリフィス自体を何種類と持
つことが不経済ではなくなり、交換作業としては、外付
けオリフィス本体をそのまま交換すればよいので、従来
問題であったオリフィスを取り出してオリフィスのみを
交換する手間が省ける。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る外付けオリフィス装置のそれぞれ
異なる構成を示す縦断面図である。

【図２】本発明に係る外付けオリフィス装置の更に異な
る構成を示す縦断面図である。

【図３】本発明に係る外付けオリフィス装置の流路組み
込み例を示す図である。

【図４】従来の外付けオリフィス装置の流路組み込み例
を示す図である。

【図５】従来の外付けオリフィス装置の縦断面図であ
る。

【図６】従来のオリフィスの欠点を示すための図であ
る。

【符号の説明】１チューブ２オリフィス３リング４ナット５クリップ６筒状スペーサ７溶着部８突条９ナット１０継手１１オネジ筒部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者今井高志埼玉県行田市下忍2204 サーパス工業株式会社内Ｆターム(参考） 3H025 BA03 BB02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両端に継手構造を設けたチューブ内にオ
リフィスを装填して成る外付けオリフィス装置。
【請求項２】前記オリフィスが、断面がバルブ記号形
状であって、中心に細いオリフィス孔を設けたものであ
る請求項１に記載の外付けオリフィス装置。
【請求項３】前記チューブの内壁とオリフィスの周面
との間の流体シールを、Ｏリングにて行なう請求項1又
は２に記載の外付けオリフィス装置。
【請求項４】前記チューブの内壁とオリフィスの周面
との間の流体シールを、前記チューブの内壁とオリフィ
スの周面とを溶着することによって行なう請求項1又は
２に記載の外付けオリフィス装置。
【請求項５】前記チューブ内におけオリフィスの移動
を防止するために、前記チューブを外側からＵ字状のク
リップで挟持する請求項３に記載の外付けオリフィス装
置。
【請求項６】前記チューブ内におけオリフィスの移動
を防止するために、前記チューブ内に筒状スペーサを挿
入する請求項３に記載の外付けオリフィス装置。