JP2004068935A - Diaphragm valve device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は流体のダイヤフラム弁装置に関し、特には液体の定量を供給するニードル弁等のダイヤフラム弁装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば半導体製造工程においては、ウエハーに対してスラリーを定量で安定して供給することが求められており、従来では、一定圧力に制御したスラリーをオリフィスによって定量で吐出する方法が多く採られてきた。
【0003】
しかるに、このオリフィスを用いるものにあっては、スラリーの供給量を変える場合には、その圧力を変化させることが行われているが、この方法では供給量の可変範囲を広くとることができないという問題があった。
【0004】
そこで、可変範囲を広くとるためにオリフィスを用いる方法から流量の微調整が可能なニードル弁を用いる方法に置き換えることが提案されている。しかしながら、オリフィスの流路は断面円形状であるに対しニードル弁の流路は断面リング状で間隙がせまいため、スラリーのようにつまりやすく凝固しやすい液体にあっては長時間に亘って使用することには多くの問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、このような状況に鑑みなされたもので、流体の流量を広い範囲で調節することができるとともに、弁体を全開する機能を備えることによって、つまりや凝固などの問題を一挙に解決できる新規なダイヤフラム弁装置の構造を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項1の発明は、被制御流体の流入部及び流出部を有する弁室に外周部が固定されたダイヤフラム部を有し前記流出部に流体の流出量を制御する弁体が配置されたものにおいて、前記弁体を前記流出部に対して進退させその開口量を調節する開度調節機構を有するとともに、前記弁体を前記開度調節機構によって調節された調節開口位置と該調節開口位置から後退した全開位置との間を往復動させる全開切替機構を備えたことを特徴とするダイヤフラム弁装置に係る。
【0007】
請求項2の発明は、前記開度調節機構が、前記弁体後部に一体に結合された作動部材を調節ねじの回動によって該弁体の弁軸方向に進退するねじ装置よりなる請求項1に記載のダイヤフラム弁装置に係る。
【0008】
請求項3の発明は、前記ねじ装置がねじピッチが異なる複数のねじ装置から構成される差動ねじ機構よりなる請求項2に記載のダイヤフラム弁装置に係る。
【0009】
請求項4の発明は、前記全開切替機構が、前記弁体後部に一体に結合された作動部材を作動流体の切替によって往復動するシリンダ装置よりなる請求項1ないし3のいずれか1項に記載のダイヤフラム弁装置に係る。
【0010】
請求項5の発明は、前記全開切替機構が、全開位置を調節可能に規制する制限部材を有する請求項1ないし4のいずれか1項に記載のダイヤフラム弁装置に係る。
【0011】
請求項6の発明は、前記弁体の形状がニードル状に形成された請求項1ないし5のいずれか1項に記載のダイヤフラム弁装置に係る。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説明する。
図1はこの発明の一実施例に係るダイヤフラム弁装置を示す縦断面図、図2は図1のダイヤフラム弁装置の全開状態を示す縦断面図、図3はこの発明のダイヤフラム弁装置の他の実施例を示す縦断面図、図4は図3のダイヤフラム弁装置の全開状態を示す縦断面図、図5はこの発明のダイヤフラム弁装置のさらに別の実施例を示す縦断面図、図6は図5のダイヤフラム弁装置の全開状態を示す縦断面図である。
【0013】
図1及び図2に示すように、この発明のダイヤフラム弁装置10(10A)は、被制御流体の流入部11及び流出部12を有する弁室13の前記流出部12に流体の流出量を制御する弁体20が配置されている。図の符号14,15はバルブブロック、16は外気連通口で、xは弁体20が移動する弁軸方向を表す。なお、バルブブロック14,15及び弁体20は、被制御流体が薬液等の場合には、耐蝕性及び耐薬品性の高いフッ素樹脂等から形成されることが望ましい。
【0014】
弁体20は、図示したように、弁室13に外周部22を固定されたダイヤフラム部21を有するいわゆるダイヤフラム弁からなる。この種ダイヤフラム弁にあっては、ダイヤフラム部21によって被制御流体が弁体機構部と接触することが回避されるので、クリーンな流体制御ができる利点がある。
【0015】
また、弁体20は、請求項5の発明として規定したように、弁体形状がニードル状に形成されたいわゆるニードル弁を表している。前記したように、ニードル弁は流量の調整、特に微調整が容易に行える利点がある。なお、この発明は、弁体形状がニードル状のものに限らず、他の形状のものにも適用できることはいうまでもない。
【0016】
そして、この発明のダイヤフラム弁装置10(10A)は、前記弁体20を前記流出部12に対して進退させその開口量を調節する開度調節機構30を有するとともに、前記弁体20を前記開度調節機構30によって調節された調節開口位置と該調節開口位置から後退した全開位置との間を往復動させる全開切替機構60を備えたことを特徴とする。図1は流出部12の開口量が所定量となるように弁体20を調節開口位置F1に前進した状態を示し、図2は図1の調節開口位置F1から全開位置R1へ弁体20を後退させた状態を表している。
【0017】
まず、開度調節機構30について説明すると、実施例では、請求項2の発明として規定したように、前記弁体20後部に一体に結合された作動部材31を調節ねじ50の回動によって該弁体20の弁軸方向xに進退するねじ装置B1,B2が開示される。図の符号17は作動部材31のための作動空間32を有する作動ブロックで、符号18は前記作動ブロック17後部に配設された調節ブロックである。なお、作動ブロック17の作動空間32は後述する全開切替機構60との関係でシリンダ状に形成され、作動部材31は該作動空間32に嵌挿される。
【0018】
調節ブロック18には、その外周に調節ねじ50の内周ねじ部51と螺合する外周ねじ部36が形成されており(ねじ装置B1)、その中心にねじ棒40が嵌め込まれる貫通孔部37が形成されている。ねじ棒40は調節ブロック18を貫通してその先端が作動部材31に達し、前部の外周ねじ部41が作動部材31の内周ねじ部33に螺着している(ねじ装置B2)。一方、ねじ棒40の後部には前記調節ねじ50の係合突部52と係合する係合溝部42が形成されていて、調節ねじ50の回動によってねじ棒40が一体に回動するようになっている。なお、調節ねじ50の係合突部52とねじ棒40の係合溝部42とは弁軸方向xに移動可能である。
【0019】
そして、ねじ棒40の回動はその外周ねじ部41を介して作動部材31の内周ねじ部33に伝達される。作動部材31は、図示のように、回り止め部34及び作動ブロック17の作動空間32内壁に形成されたガイド溝部19によって、その回動が規制されているので、ねじ棒40の回動によって直動する。なお、作動部材31の回り止め部34は作動ブロック17のガイド溝部19を弁軸方向xに移動可能である。これによって、弁体20はその弁軸方向xに進退する。
【0020】
次に、全開切替機構60について説明する。この全開切替機構60は、弁体20を前記開度調節機構30によって調節された調節開口位置F1と該調節開口位置F1から後退した全開位置R1との間を往復動させるためのものである。実施例では、請求項3の発明として規定し図示したように、この全開切替機構60は、弁体20後部に一体に結合された前記作動部材31を作動流体の切替によって往復動するシリンダ装置Sより構成されている。図の符号62,63は作動流体(例えばエア)の流出入口で、64は前進用のバネ体である。ここでは、前述の作動ブロック17がシリンダブロックに、作動部材31がピストンに、作動空間32がシリンダ室に、そのまま該当してシリンダ装置Sが構成される。
【0021】
そして、流出入口62から作動空間32の前部32fに作動流体を流入することにより、弁体20は図2に図示した全開位置R1へ後退する。作動流体の流入が停止されかつ作動空間32の前部32fから排気されると、バネ体64の付勢力によって作動部材31が前進し、弁体20は図1に図示の調節開口位置F1へ戻る。
【0022】
この全開切替機構60によって弁体20を全開位置R1に後退させる場合とは、例えばスラリーなどを一定量流出している際に、そのままでは弁体20と流出部12の間につまりが生じ、流量低下が発生し、やがて閉塞状態に至ってしまうので、これを避けるために行われる。流量低下が起こる前に、弁体20を全開位置R1に後退して固まりかけたスラリー流体を排出することが可能となる。また、一定時間の定期的に弁体20を全開位置R1に後退するようにしてもよい。さらに、必要により、この全開位置R1で、スラリー等の被制御流体から純水等の清浄水に切り替えて、流路を完全にフラッシングすることもできる。もちろん、流体の流通を調節開口位置F1と全開位置R1の二段階によって制御するようにしてもよい。なお、この場合にはワンタッチで切替制御ができる。
【0023】
図3及び図4に図示のダイヤフラム弁装置10(10B)は、請求項3の発明として規定したように、開度調節機構30Bのねじ装置がねじピッチが異なる複数のねじ装置B3,B4から構成される差動ねじ機構よりなる。図3は弁体20を調節開口位置F2に前進した状態を示し、図4は図3の調節開口位置F2から全開位置R2へ弁体20を後退させた状態を表す。
【0024】
この例では、調節ねじ50Bの回動は固定内ねじ部材55を介してねじ棒40Bに伝達される。図の符号52Bは調節ねじ50Bに形成された係合突部、56は固定内ねじ部材55の内周ねじ部、57は回り止めである。調節ねじ50Bの係合突部52Bはねじ棒40Bの係合切欠溝部42Bに係合して一体に回動させる。固定内ねじ部材55はその回り止め57が調節ブロック18Bの切欠溝部19Bに係合して回り止めされていて、その内周ねじ部56と螺合するねじ棒40Bの後部外ねじ部43(ねじ装置B3)を介してねじ棒40Bを回動する。そして、ねじ棒40Bの前部外周ねじ部41と螺合する作動部材31の内周ねじ部33(ねじ装置B4)を介して該作動部材31を進退させる。なお、調節ねじ50Bに形成された係合突部52Bとねじ棒40の係合切欠溝部42Bとは弁軸方向xに移動可能であり、また、固定内ねじ部材55の回り止め57は調節ブロック18Bの切欠溝部19B内を弁軸方向xに移動可能である。図3及び図4において、前記と同一符号は同一構成を表す。
【0025】
この実施例の開度調節機構30Bのように、ねじ棒40Bに形成された2つのねじ装置、つまり固定内ねじ部材55の内周ねじ部56とねじ棒40Bの後側外周ねじ部43からなるねじ装置B3と、ねじ棒40Bの前部外周ねじ部41と作動部材31の内周ねじ部33とからなるねじ装置B4とによって構成した場合には、両者のねじピッチを変える(例えば、ねじ装置B4のねじピッチをねじ装置B3のねじピッチよりも小さくする)ことによって差動ねじ機構とすることができ、調節ねじ50による弁体20の調節開口位置F2の微調整を簡単かつ容易に行うことができる。
【0026】
次に、図5及び図6に示すダイヤフラム弁装置10Cは、請求項4の発明として規定したように、全開位置R3を調節可能に規制する制限部材70を備えた実施例である。このダイヤフラム弁装置10Cは、前記した図1及び図2に図示のダイヤフラム弁装置10(10A)に制限部材70であるストッパ71を設けた例で、同一部材は同一符号を付してある。制限部材70は調節ねじ50の本体上部からねじ棒40と略同軸となるように進退自在に螺着されている。符号72は制限部材70を回動調節するためのつまみ部、73は軸部、74は軸部外周に形成された外周ねじ部で、調節ねじ50の内周ねじ部53と螺合している。軸部73の先端が制限位置Tとなる。符号75は制限部材70の位置を固定するロックナットである。
【0027】
図6に示したように、全開切替機構60を作動して弁体20を調節開口位置F3から後退させると、作動部材31が制限部材70と当接した制限位置Tでその全開位置R3となる。このように、制限部材70によって、弁体20の所望の全開位置R3が得られる。ちなみに、制限部材70を有しない場合、例えば図2及び図4の場合には、作動部材31の後退が規制された位置が全開位置R1,R2となっている。この例では、調節開口位置F3と調節された全開位置R3の二段階によって流体の流通をワンタッチで制御するができる。
【0028】
【発明の効果】
以上図示し説明したように、この発明のダイヤフラム弁装置によれば、弁体を流出部に対して進退させその開口量を調節する開度調節機構を有し、かつ、前記弁体を前記開度調節機構によって調節された調節開口位置と該調節開口位置から後退した全開位置との間を往復動させる全開切替機構を備えたものであるから、流体の流量を広い範囲で調節することができるとともに、弁体を全開する機能を備えることによって、詰まりや凝固などの問題を一挙に解決できるようになった。また、必要により、調節開口位置と全開位置の二段階によって流体の流通をワンタッチで制御することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例に係るダイヤフラム弁装置を示す縦断面図である。
【図2】図1のダイヤフラム弁装置の全開状態を示す縦断面図である。
【図3】この発明のダイヤフラム弁装置の他の実施例を示す縦断面図である。
【図4】図3のダイヤフラム弁装置の全開状態を示す縦断面図である。
【図5】この発明のダイヤフラム弁装置のさらに別の実施例を示す縦断面図である。
【図6】図5のダイヤフラム弁装置の全開状態を示す縦断面図である。
【符号の簡単な説明】
10 ダイヤフラム弁装置
11 流入部
12 流出部
13 弁室
14,15 バルブブロック
17 作動ブロック
18 調節ブロック
20 弁体
21 ダイヤフラム部
30 開度調節機構
31 作動部材
32 作動空間
40 ねじ棒
50 調節ねじ
60 全開切替機構
62,63 作動流体流出入口
64 バネ体
70 制限部材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a diaphragm valve device for fluid, and more particularly to a diaphragm valve device such as a needle valve for supplying a fixed amount of liquid.
[0002]
[Prior art]
For example, in a semiconductor manufacturing process, it is required to supply slurry to a wafer quantitatively and stably. Conventionally, a method of discharging a slurry controlled to a constant pressure by an orifice at a constant rate has been adopted. .
[0003]
However, in the case of using the orifice, when the supply amount of the slurry is changed, the pressure is changed, but this method cannot make the variable range of the supply amount wide. There was a problem.
[0004]
Therefore, it has been proposed to replace the method using an orifice with a method using a needle valve capable of finely adjusting the flow rate in order to widen the variable range. However, the flow path of the orifice has a circular cross-section, whereas the flow path of the needle valve has a ring-shaped cross-section and a narrow gap. There were many problems with that.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such a situation, and is capable of adjusting a flow rate of a fluid in a wide range and has a function of fully opening a valve body, thereby solving problems such as solidification and the like at a stroke. The present invention provides a novel diaphragm valve device structure that can be used.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the first aspect of the present invention, a valve body having an outer peripheral portion fixed to a valve chamber having an inflow portion and an outflow portion of a controlled fluid, and a valve body for controlling the outflow amount of the fluid is disposed at the outflow portion. An opening adjustment mechanism for adjusting the opening amount of the valve body by moving the valve body forward and backward with respect to the outflow portion, and an adjustment opening position adjusted by the opening degree adjustment mechanism and the adjustment opening position. The present invention relates to a diaphragm valve device provided with a full-open switching mechanism for reciprocating between a full-open position retracted from a position.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, the opening adjustment mechanism comprises a screw device that advances and retreats the operating member integrally connected to the rear portion of the valve element in the valve axis direction of the valve element by turning an adjustment screw. The present invention relates to a diaphragm valve device described in (1).
[0008]
The invention according to
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, the full-open switching mechanism comprises a cylinder device that reciprocates an operating member integrally connected to the rear portion of the valve body by switching a working fluid. The present invention relates to a diaphragm valve device.
[0010]
The invention according to
[0011]
The invention according to
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1 is a longitudinal sectional view showing a diaphragm valve device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a fully opened state of the diaphragm valve device of FIG. 1, and FIG. 3 is another diaphragm valve device of the present invention. FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a fully opened state of the diaphragm valve device of FIG. 3, FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing still another embodiment of the diaphragm valve device of the present invention, and FIG. FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a fully opened state of the diaphragm valve device of FIG. 5.
[0013]
As shown in FIGS. 1 and 2, the diaphragm valve device 10 (10A) of the present invention controls the outflow amount of the fluid to the outflow portion 12 of the
[0014]
As shown in the figure, the
[0015]
Further, the
[0016]
In addition, the diaphragm valve device 10 (10A) of the present invention has an
[0017]
First, the
[0018]
The
[0019]
Then, the rotation of the
[0020]
Next, the fully
[0021]
Then, when the working fluid flows into the front portion 32f of the working
[0022]
The case where the
[0023]
In the diaphragm valve device 10 (10B) shown in FIGS. 3 and 4, the screw device of the
[0024]
In this example, the rotation of the adjusting screw 50B is transmitted to the screw rod 40B via the fixed inner screw member 55. Reference numeral 52B in the figure denotes an engagement projection formed on the adjustment screw 50B,
[0025]
Like the
[0026]
Next, a
[0027]
As shown in FIG. 6, when the fully-
[0028]
【The invention's effect】
As shown and described above, according to the diaphragm valve device of the present invention, the diaphragm valve device has the opening adjustment mechanism for moving the valve body to and from the outflow portion to adjust the opening amount thereof, and the valve body is opened. Since it is provided with a full-open switching mechanism for reciprocating between an adjustment opening position adjusted by the degree adjustment mechanism and a full opening position retracted from the adjustment opening position, the flow rate of the fluid can be adjusted in a wide range. At the same time, by providing a function to fully open the valve, problems such as clogging and solidification can be solved at once. Further, if necessary, the flow of the fluid can be controlled with one touch by two stages of the adjustment opening position and the full opening position.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a diaphragm valve device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a fully opened state of the diaphragm valve device of FIG. 1;
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the diaphragm valve device of the present invention.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a fully opened state of the diaphragm valve device of FIG. 3;
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing still another embodiment of the diaphragm valve device of the present invention.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a fully opened state of the diaphragm valve device of FIG. 5;
[Brief description of reference numerals]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記弁体を前記流出部に対して進退させその開口量を調節する開度調節機構を有するとともに、前記弁体を前記開度調節機構によって調節された調節開口位置と該調節開口位置から後退した全開位置との間を往復動させる全開切替機構を備えたことを特徴とするダイヤフラム弁装置。In a valve body having a diaphragm portion whose outer peripheral portion is fixed to a valve chamber having an inflow portion and an outflow portion of a controlled fluid, and a valve body that controls an outflow amount of the fluid is arranged in the outflow portion,
The valve body has an opening adjustment mechanism for moving the valve body forward and backward with respect to the outflow portion to adjust the opening amount, and the valve body is retracted from the adjustment opening position adjusted by the opening adjustment mechanism and the adjustment opening position. A diaphragm valve device comprising a fully open switching mechanism for reciprocating between a fully open position and a fully open position.
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JP2006336701A (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Ckd Corp | Flow rate control valve |
JP2019190620A (en) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 株式会社フジキン | Controller |
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