JP2004270716A - Fluid control valve - Google Patents
Fluid control valve Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004270716A JP2004270716A JP2003058274A JP2003058274A JP2004270716A JP 2004270716 A JP2004270716 A JP 2004270716A JP 2003058274 A JP2003058274 A JP 2003058274A JP 2003058274 A JP2003058274 A JP 2003058274A JP 2004270716 A JP2004270716 A JP 2004270716A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve body
- valve
- fluid control
- actuator
- control valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Mechanically-Actuated Valves (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱構造を備える流体制御弁に関する。さらに詳細には、弁内を流れる流体が接する部分の温度を均一にすることができる流体制御弁に関するものである。特に、半導体製造工程において使用するのに好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
半導体製造装置に用いられる流体制御弁では、使用されるプロセスガス等の融点が低い場合、それが液化、析出しないように、従来から加熱して使用されている。このように、流体制御弁を加熱するのは、プロセスガス等が液化、析出すると、その析出物が吹き飛ばされてパーティクルを発生させ、プロセスガス等に混入して半導体製造の歩留まりを低下させてしまう、またはシール面に堆積して漏れの原因となる、あるいは堆積により流路が絞られる(最悪の場合には流路が塞がれる)原因となるからである。
【0003】
このようなヒーティング機構を備える流体制御弁としては、例えば、特開平10−299943号公報や特開2001−173838号公報などに開示されている。特開平10−299943号公報に開示されているものは、図14に示すように、加熱すべき流体制御器101のボディ102の対向する一対の側面に絶縁層113,112aを介して当接される一対の板状側面ヒータ112と、側面ヒータ嵌入凹所120を有しかつ互いにねじ125で結合されて流体制御器ボディ102を両側から挟持する一対の側部保持部材114,115と、側面ヒータ112と側面ヒータ嵌入凹所120の底面との間に介在されて側面ヒータ112を流体制御器ボディ102側面に押圧するクッション部材117とを備えている。
【0004】
これにより、流体制御器ボディ102と側面ヒータ112との間には、別部材とされた熱伝導材を介在させることなく、側面ヒータ112をクッション部材117により流体制御器ボディ102側面に押圧することができるようになっている。そのため、流体制御器ボディ102と側面ヒータ112との間に空気層ができることがなく、熱効率が向上するので流体制御弁を効率よく加熱することができるようになっている。
【0005】
また、特開2001−173838号公報に開示されているものは、図15に示すように、弁体232に配置され、その弁体232を加熱する弁体用ヒータ244と、バルブ本体202に巻かれ、そのバルブ本体2を加熱するバルブ本体用ヒータ241とを有し、更にベローズアダプタ235のアクチュエータ203側に配置され、そのベローズアダプタ235に対して直接的又は間接的に接して加熱するベローズアダプタ用ヒータ245を有している。
【0006】
これにより、従来十分に加熱されなかったベローズアダプタやベローズ上部を加熱することができるようになっている。
【0007】
【特許文献1】
特開平10−299943号公報(第2頁、第1図)
【特許文献2】
特開2001−173838号公報(第3頁、第1図)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した特開平10−299943号公報および特開2001−173838号公報に開示されたものでは、弁内で流体が接する部分の温度が均一にならないという問題があった。
【0009】
例えば、特開平10−299943号公報に記載されたものでは、ダイアフラム弁体を備える流体制御弁に対して十分な加熱効果を得ることができなかった。すなわち、特開平10−299943号公報に開示されているように、流体制御弁の外面からヒータを用いて加熱し保温しても、流体制御弁の内部に備わるダイアフラム弁体へは熱が伝わりにくく、またアクチュエータへの操作エアーの出し入れによる温度変化の影響を受けやすいため、ダイアフラムの温度が他の部分の温度よりも低くなってしまうのである。
【0010】
また、特開2001−173838号公報に開示されたものでは、弁内で流体が接する部分の温度にバラツキが生じていた。特に、ベローズ上方の温度が他の部分と比べて低くなっていた。これは、ベローズ上方に配置されているアクチュエータが金属製であるため、そちらへ熱が逃げてしまうためである。
【0011】
そこで本発明は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、弁本体内で流体が接する部分における温度の均一化を図ることができる流体制御弁を提供することを課題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係る流体制御弁は、入力ポートと出力ポートとの間に弁座が形成された弁本体と、前記弁本体に組み付けられたアクチュエータとを備え、前記アクチュエータから弁本体内に挿入された出力軸の先端で弁体を前記弁座に押し当てて弁の開閉を行う流体制御弁において、前記弁体は、ダイアフラムであり、前記アクチュエータの下部であって前記ダイアフラムの上方となる位置にヒータを有することを特徴とするものである。
【0013】
この流体制御弁では、アクチュエータにより出力軸を介して弁体であるダイアフラムを弁座に当接・離間させて弁の開閉を行う。そして、この流体制御弁には、アクチュエータの下部であってダイアフラムの上方となる位置にヒータが設設けられているので、このヒータにより、ダイアフラムが上方(背面)から効率的に加熱される。したがって、従来は最も熱が伝わりにくかったダイアフラムへも効率的に熱を伝えることができ、ダイアフラムの温度を他の部分とほぼ同じにすることができる。
【0014】
本発明に係る流体制御弁において、前記アクチュエータは、梃子機構のレバーの一端部に出力用コイルバネの付勢力が作用することにより、前記レバーの他端部と係合する前記出力軸を前進させる一方、駆動源の圧力を受けたピストンが移動して、前記出力用コイルバネを圧縮させることにより、前記レバーの一端部を前記出力用コイルバネの付勢力から解放するとともに、復帰用コイルバネの付勢力により、前記出力軸を後退させるものであることが望ましい。
【0015】
ダイアフラムの弁座に対する「シール推力」を確保しつつアクチュエータを小型化することができるからである。なぜなら、この流体制御弁では、レバーなどを有する梃子機構、ピストン、出力軸、出力用コイルバネ、復帰用コイルバネなどを備えたアクチュエータによって、ダイアフラムを弁座に当接・離間させる。すなわち、ノーマル時では、梃子機構のレバーの一端部に出力用コイルバネの付勢力が作用しており、そのため、レバーの他端部と係合する出力軸に前進方向の推力が発生するので、ダイアフラムが弁座に密着することになる。一方、非ノーマル時では、ピストンが駆動源の圧力を受けて移動することにより、出力用コイルバネが圧縮するので、レバーの一端部が出力用コイルバネの付勢力から解放され、その結果、復帰用コイルバネの付勢力により、出力軸に後退方向の推力が発生するので、ダイアフラムが弁座から離間することになる。
【0016】
したがって、出力用コイルバネの付勢力を梃子機構の梃子比で増加させて作用させることにより、出力軸に前進方向の推力を発生させて、ダイアフラムを弁座に密着させて「シール推力」を確保しているので、最低限必要な出力用コイルバネの付勢力は、「シール推力」を梃子比で除した値となる。よって、「シール推力」を梃子比で除した値と「シール推力」の値との差に相当する分だけ、出力用コイルバネの外径を最小化することが可能となり、出力用コイルバネを内蔵するアクチュエータを小型化することができるのである。
【0017】
また、本発明に係る流体制御弁においては、弁本体とアクチュエータとを螺合させるネジ部には、弁本体とアクチュエータとを組み付けたときにヒータの取付方向が常に一定となるようにネジが形成されていることが望ましい。
【0018】
本発明に係る流体制御弁では、弁本体とアクチュエータとが螺合されて一体化されるため、アクチュエータの下部に取り付けられたヒータの位置が、弁本体とアクチュエータとの組み付け方によって毎回変化するおそれがある。そうすると、ヒータ配線の取扱性が非常に悪くなり、また、流体制御弁を集積して使用することができなくなってしまう。
【0019】
そこで、この流体制御弁では、弁本体とアクチュエータとを螺合させるネジ部のネジを、弁本体とアクチュエータとを組み付けたときにヒータの取付方向が常に一定となるように形成している。つまり、ネジ部におけるネジの切り始めと切り終わりとを調整することにより、弁本体とアクチュエータとを組み付けたときにヒータの取付方向が常に一定となるようにしている。これにより、ヒータの配線などの取扱性がよく、また、流体制御弁を集積して使用することもできる。
【0020】
また、本発明に係る流体制御弁においては、前記弁本体の下部にもヒータを備えることが望ましい。こうすることにより、ダイアフラムをより効率的に加熱することができるからである。
【0021】
また、上記問題点を解決するためになされた本発明に係る流体制御弁は、入力ポートと出力ポートとの間に弁座が形成された弁本体と、前記弁本体にシリンダアダプタを介して組み付けられたアクチュエータとを備え、前記アクチュエータから弁本体内に挿入された出力軸の先端に弁体を固定して弁の開閉を行うものであって、前記出力軸を覆ったベローズが、前記弁本体と前記アクチュエータとの間に固定されたベローズアダプタと前記弁体とに接続されて流体漏れを防止する流体制御弁において、前記弁本体を加熱するヒータを有し、前記アクチュエータと前記弁本体との間に断熱部材が設けられていることを特徴とするものである。
【0022】
この流体制御弁では、ヒータによって加熱されるとともに、アクチュエータと弁本体との間に設けられた断熱部材により断熱が行われる。すなわち、アクチュエータと弁本体との間に設けられた断熱部材を設けることにより、アクチュエータへ熱が逃げにくくなる。このため、ベローズ上方からアクチュエータへ熱が逃げなくなり、ベローズ上方の温度低下を防止することができる。したがって、弁内で流体が接する部分の温度をほぼ均一にすることができる。
【0023】
また、上記問題点を解決するためになされた本発明に係る流体制御弁は、入力ポートと出力ポートとの間に弁座が形成された弁本体と、前記弁本体にシリンダアダプタを介して組み付けられたアクチュエータとを備え、前記アクチュエータから弁本体内に挿入された出力軸の先端に弁体を固定して弁の開閉を行うものであって、前記出力軸を覆ったベローズが、前記弁本体と前記アクチュエータとの間に固定されたベローズアダプタと前記弁体とに接続されて流体漏れを防止する流体制御弁において、前記弁本体を加熱するヒータを有し、前記シリンダアダプタは、前記出力軸方向に分割されており、前記分割されたシリンダアダプタ間に断熱部材が設けられていることを特徴とするものである。
【0024】
この流体制御弁でも、ヒータによって加熱されるとともに、分割されたシリンダアダプタ間に設けられた断熱部材により断熱が行われるので、ベローズ上方からアクチュエータへ熱が逃げなくなり、ベローズ上方の温度低下を防止することができる。したがって、弁内で流体が接する部分の温度をほぼ均一にすることができる。
【0025】
さらに、この流体制御弁では、シリンダアダプタが出力軸方向に分割されており、その分割されたシリンダアダプタ間に断熱部材が設けられている。これにより、アクチュエータおよび弁本体は、分割されたシリンダアダプタに接続されるので、断熱部材が熱収縮した場合であっても、アクチュエータおよび弁本体の外部シール性を十分に確保することができる。つまり、この流体制御弁は、外部シール性を十分に確保した上で、弁内で流体が接する部分の温度をほぼ均一化することができるのである。
【0026】
本発明に係る流体制御弁においては、前記断熱部材として、樹脂プレートを使用すればよい。具体的には、熱伝導率が0.3(W/M・℃)以下の樹脂を使用すればよい。
【0027】
また、上記問題点を解決するためになされた本発明に係る流体制御弁は、入力ポートと出力ポートとの間に弁座が形成された弁本体と、前記弁本体にシリンダアダプタを介して組み付けられたアクチュエータとを備え、前記アクチュエータから弁本体内に挿入された出力軸の先端に弁体を固定して弁の開閉を行うものであって、前記出力軸を覆ったベローズが、前記弁本体と前記アクチュエータとの間に固定されたベローズアダプタと前記弁体とに接続されて流体漏れを防止する流体制御弁において、前記弁本体を加熱するヒータを有し、前記シリンダアダプタは、前記出力軸方向に分割されており、前記分割されたシリンダアダプタ同士は複数の支柱により連結されていることを特徴とするものである。
【0028】
この流体制御弁でも、シリンダアダプタが出力軸方向に分割されており、分割されたシリンダアダプタ同士は複数の支柱により連結されている。このため、分割されたシリンダアダプタ間には空気層が介在することになる。つまり、この流体制御弁では、分割されたシリンダアダプタ間に断熱部材を設ける代わりに、空気層を介在させたのである。このように空気層を介在させることによっても断熱効果が得られるので、弁内で流体が接する部分の温度をほぼ均一化することができる。また、上記したようにシリンダアダプタを分割しているので、外部シール性も十分に確保される。
【0029】
なお、シリンダアダプタを分割せずに、シリンダアダプタ内に空気層を形成してもよい。
【0030】
ここで、前記支柱としては、スタットボルトを使用すればよい。また、スタットボルトの代わりに、カラー(樹脂製あるいは金属製のどちらでもよい)を使用することもできる。
上記したいずれか1つの流体制御弁は、半導体製造装置に使用されるのが好適である。弁内でプロセスガス等が接する部分の温度を均一化することができるので、プロセスガス等が液化、析出してパーティクルを発生させることがないからである。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の流体制御弁を具体化した最も好適な実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。本実施の形態は、半導体製造装置に使用される流体制御弁であって高温のプロセスガスを制御するものである。
【0032】
(第1の実施の形態)
まず、第1の実施の形態について説明する。そこで、第1の実施の形態に係る流体制御弁の概略構成を図1〜図3に示す。図1は、ノーマル時の弁閉状態を示す断面図である。図2は、非ノーマル時の弁開状態を示す断面図である。図3は、流体制御弁におけるヒータの挿入方向を示す側面図である。流体制御弁1は、図1および図2に示すように、ハウジング22、ハウジング22の上部に螺合されるキャップ11、ハウジング22の下部が螺合する弁本体3に大別することができる。
【0033】
キャップ11の内部には、ピストン13が装入されており、キャップ11の内側とピストン13の外周を耐熱パッキン12で密封することにより、空気室34を形成している。空気室34は、導入口33を介して外部と連通する。また、キャップ11がハウジング22の上部と螺合することにより、キャップ11とハウジング22で挟み込むようにして、梃子ベース15を内設している。
【0034】
梃子ベース15には、図4の部分断面図や図5の背面図で示すように、その中心において、出力軸用嵌入口42が形成され、その周辺において、等ピッチで3個の伝達出力軸用嵌通口41が形成されるとともに、背面において、各々の伝達出力軸用嵌通口41の内側に、平行ピン用挿入口を穿孔した梃子架台部43が設けられている。そして、3個の梃子架台部43の間においては、平行ピン用挿入口を穿孔したレバー16が、図1あるいは図2に示すように、回動可能に支持される。
【0035】
そのために、ここでは、梃子架台部43に穿孔された平行ピン用挿入口の軸線と、レバー16に穿孔された平行ピン用挿入口の軸線とが重なり合うように、梃子架台部43の間にレバー16をセットし、それらの平行ピン用挿入口に平行ピン17を軸通させることにより行っている。
【0036】
一方、ハウジング22の内部には、出力用コイルバネ19が内蔵されており、出力用コイルバネ19の上端には、コイルバネ押さえ18が載置されている。そして、キャップ11がハウジング22の上部と螺合すると、コイルバネ押さえ18の上面に、梃子ベース15に回動可能に支持された3個のレバー16の一端部が圧接することになる。さらに、このとき、コイルバネ押さえ18の上面とピストン13の間に、梃子ベース15の伝達出力軸用嵌通口41(図4、図5参照)を嵌通した伝達出力軸14が介装される。
【0037】
また、ハウジング22の内部には、その中心線上において、出力軸21がその下端を弁本体3側に貫いた状態で取り付けられている。そして、キャップ11がハウジング22の上部と螺合すると、出力軸21に挿着された復帰用コイルバネ20の両端が、ハウジング22の底面と出力軸21のフランジ部に圧接することになる。さらに、このとき、出力軸21に形成された係合部には、 梃子ベース15に回動可能に支持された3個のレバー16の他端部が圧接するとともに、出力軸21の上端が、梃子ベース15の出力軸用嵌入口42(図4、図5参照)に嵌入されることになる。
【0038】
さらに、ハウジング22の下方に位置するフランジ部、つまり出力用コイルバネ19の下端および復帰用コイルバネ20の下端にその上面で当接し、ホルダー23の上端にその下面が当接する部分に、カートリッジヒータ5が2本埋め込まれている。このカートリッジヒータ5は、ニクロム線からなる発熱コイルを耐熱合金に収納し、空間をセラミックコアで固定したものであって、図示しない温調機器により制御されるようになっている。なお、本実施の形態では、カートリッジヒータ5は、約250℃で温調される。
【0039】
ここで、上記したようにハウジング22と弁本体3とは螺合されて一体化されている。このため、ハウジング22に埋め込まれたカートリッジヒータの位置が、ハウジング22と弁本体3との組み付け方によって異なるおそれがある。そこで、本実施の形態では、ハウジング22と弁本体3とが螺合するネジ部におけるネジの切り始めと切り終わりとを調整することにより、ハウジング22と弁本体3とが組み付けられた状態では、カートリッジヒータ5の取付方向が常に同じになるようになっている。すなわち、後述するカートリッジヒータ6と同方向(流路ラインとほぼ直交する方向、図1でいうと紙面前後方向)に位置するようになっている。これにより、ヒータの配線などの取扱性がよく、特に図8に示すような集積タイプの流体制御弁であっても、隣り合う流体制御弁にカートリッジヒータ5が干渉するようなことはない。
【0040】
なお、図6は、図1の線A−Aで切断した断面図であり、図7は、図1の線B−Bで切断した断面図である。
【0041】
また、弁本体3には、入力ポート31と出力ポート32が形成されており、入力ポート31の末端に位置する弁座27や出力ポート32の始端などは、ダイアフラム26で覆われている。そして、ダイアフラム26は、その周縁がホルダー23の周縁突起部と当接しており、ハウジング22の下部が弁本体3と螺合すると、ホルダー23と弁本体3で挟持されることになる。さらに、このとき、ホルダー23の中央部には、第1ステム24が嵌装されているので、第1ステム24の上面が、出力軸21の下端に接面するとともに、第1ステム24の下面は、第1ステム24の下面に組み込まれた第2ステム25を介して、ダイアフラム26の上面に接面することになる。
【0042】
さらに、弁本体3の下部にも、カートリッジヒータ6が2本埋め込まれている。このカートリッジヒータ6は、上記したカートリッジヒータ5と同じものである。このカートリッジヒータ6も、図示しない温調機器により、約250℃となるように制御される。
【0043】
また、流体制御弁1のほぼ全体に断熱材7が装着されている。このようにして、流体制御弁1では、ハウジング22および弁本体3に埋め込まれたカートリッジヒータ5,6によって、加熱するとともに断熱材7により保温している。これにより、230℃程度のプロセスガスを制御することができるようになっている。そして、230℃程度のプロセスガスを制御するために、流体制御弁1では、耐熱パッキン12と第2ステム25を除く全ての構成部品が金属材料から製作されており、例えば、ダイアフラム26はNi−Co合金で、その他の構成部品の多くはSUS316Lで製作されている。
【0044】
次に、本実施の形態の流体制御弁1の動作について説明する。図1に示すように、ノーマル時の出力軸21においては、コイルバネ押さえ18とレバー16を介して、出力用コイルバネ19の付勢力が弁本体3側に作用すると同時に、復帰用コイルバネ20の付勢力がキャップ11側に作用する。従って、出力用コイルバネ19の付勢力が作用する方向と復帰用コイルバネ20の付勢力が作用する方向が向き合うことになる。しかし、出力用コイルバネ19の付勢力は、復帰用コイルバネ20の付勢力より格段に大きく、さらに、レバー16や梃子ベース15などで構成された梃子機構により、梃子比を乗じた大きさに増加されて作用することから、ノーマル時の出力軸21には、弁本体3側に大きな推力が発生することになる。そのため、ノーマル時の出力軸21は、弁本体3側に前進し、その結果、出力軸21の下端が第1ステム24の上面に圧接して、第2ステム25がダイアフラム26を弁座27に強く押しつけることができるので、ダイアフラム26や弁座27が金属製であっても、弁閉状態となる。
【0045】
一方、弁閉状態にある流体制御弁1において、導入口33を介して、駆動源たる圧縮空気を空気室34に充填すると、図2に示すように、ピストン13が圧縮空気の圧力を受けて弁本体3側に移動することになる。そして、ピストン13が弁本体3側に移動すると、伝達出力軸14を介して、コイルバネ押さえ18も弁本体3側に移動し、出力用コイルバネ19が圧縮されるので、レバー16の一端部に出力用コイルバネ19の付勢力が作用しなくなる。そのため、出力軸21には、復帰用コイルバネ20の付勢力しか作用せず、キャップ11側に推力が発生するので、出力軸21はキャップ11側に後退することになる。その結果、出力軸21の下端が第1ステム24の上面に圧力を加えることが不可能となるので、ダイアフラム26の反力により、第1ステム24、第2ステム25がキャップ11側に押し上げられて、ダイアフラム26が弁座27から離間し、弁開状態に移行することになる。
【0046】
そして、上記したように弁の開閉が行われることにより、流体制御弁1に高温のプロセスガスが流れる。このとき、流体制御弁1は、カートリッジヒータ5,6によって加熱されるとともに、断熱材7により保温されている。これにより、流体制御弁1において最も加熱され難かったダイアフラム26も効率的に加熱される。特に、カートリッジヒータ5によって、ダイアフラム26の背面(上面)からも加熱するので非常に効率よくダイアフラム26を加熱することができる。したがって、流体制御弁1の内部でプロセスガスが接する部分の温度がほぼ均一となる。よって、プロセスガスの温度を低下させることがないので、使用しているプロセスガスが液化、析出することを確実に防止することができる。このため、プロセスガスの付着物が流路に送られて起こるパーティクルの発生が抑えられ、またはシール面に堆積して漏れの原因となったり、あるいは堆積により流路が絞られたりする(最悪の場合には流路が塞がれる)ことがないので、半導体製造の歩留まり低下を防止することができる。
【0047】
以上、詳細に説明したように、本実施の形態に係る流体制御弁1には、ハウジング22の下方に位置するフランジ部に、カートリッジヒータ5が2本埋め込まれているので、このカートリッジヒータ5により、ダイアフラム26が上方(背面)から効率的に加熱される。したがって、従来は最も熱が伝わりにくかったダイアフラム26へも効率的に熱を伝えることができ、ダイアフラム26の温度を他の部分とほぼ同一にすることができる。
【0048】
また、流体制御弁1では、出力用コイルバネ19の付勢力を、レバー16などを有する梃子機構の梃子比で増加させて作用させることにより、ロッド21に前進方向(弁本体3側)の推力を発生させて、ダイアフラム26を弁座27に密着させて、「シール推力」を確保しているので、最低限必要な出力用コイルバネ19の付勢力は、「シール推力」を梃子比で除した値となる。よって、「シール推力」を梃子比で除した値と「シール推力」の値との差に相当する分だけ、出力用コイルバネ19の外径を最小化することが可能となり、出力用コイルバネ19を内蔵するアクチュエータ2を小型化することができる。
【0049】
また、流体制御弁1において、弁本体3とハウジング22とを螺合させるネジ部には、弁本体3とハウジング22とを組み付けたときにカートリッジヒータ5の取付方向が常に一定となるようにネジが形成されているので、カートリッジヒータ5の配線などの取扱性がよく、また、流体制御弁を集積して使用することもできる。
【0050】
また、本発明に係る流体制御弁1には、弁本体3の下部にもカートリッジヒータ6が2本埋め込まれているので、ダイアフラム26をより効率的に加熱することができる。
【0051】
(第2の実施の形態)
次に、第2の実施の形態について説明する。そこで、第2の実施の形態に係る流体制御弁の概略構成を図9に示す。第2の実施の形態に係る流体制御弁は、いわゆる真空比例開閉弁である。そこで、第2の実施の形態に係る真空比例開閉弁の概略構成を図9および図10に示す。図9は、ノーマル時の弁閉状態を示す断面図である。図10は、非ノーマル時の弁開状態を示す断面図である。
【0052】
真空比例開閉弁51は、図9および図10に示すように、大きく分けて下方の弁部と上方のアクチュエータ部とから構成され、弁本体52とシリンダ53とがシリンダアダプタ75を介して一体に組み付けられている。その弁本体52は、入力ポート61および出力ポート62が突設され、上方のシリンダ53側に大きく開口した筒形のものであって弁室63を形成し、入力ポート61側内壁面が弁座面64となっている。
【0053】
一方、シリンダ53は、シリンダ本体54内を往復運動するピストン71がダイアフラム72を保持し、スプリング73によって下方に付勢されている。シリンダ本体54は、シリンダアダプタ75とシリンダチューブ76、そしてキャップ77が一体に組み立てられたものである。ピストン71には、パイプ状の出力軸81が固定されており、その出力軸81は、リニアブッシュ87、シリンダアダプタ75および樹脂プレート78を貫いて弁室63内に挿入されている。この出力軸81の下端には、シール用のOリングを保持した弁体82が固定されている。そして、弁体82とシリンダアダプタ75(第2シリンダアダプタ75b)および弁本体52に挟み込まれたベローズアダプタ85との間に、ベローズ83が接続されている。
【0054】
ここで、シリンダアダプタ75は、二分割されて、上方に位置する第1シリンダアダプタ75aと下方に位置する第2シリンダアダプタ75bとから構成されている。そして、第1シリンダアダプタ75aと第2シリンダアダプタ75bとの間には、断熱部材である樹脂プレート78が設けられている。なお、樹脂プレート78としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂などの樹脂を使用すればよい。そして、リニアブッシュ87の外周部を基準にして、リニアブッシュ87に第2シリンダアダプタ75bおよび樹脂プレート78を貫通させ、上方から第1シリンダアダプタ75aが差し込まれている。これにより、径方向の組み付け精度が確保されている。
【0055】
そして、こうした真空比例開閉弁51には、プロセスガスの液化防止のため複数の加熱手段が設けられている。まず、弁本体52を加熱するためにバンドヒータ91がその周りに巻かれ、各ポート61,62部分にもバンドヒータ92,93が巻かれている。バンドヒータ91,92,93は、シリコンラバーヒータであり、バンドヒータ91には温度を計測するための熱電対を有している。
【0056】
また、真空比例開閉弁51には、弁体82を加熱するために棒状ヒータ94が弁体82内に埋設されている。具体的には、出力軸81内先端に棒状ヒータ94が装填され、その出力軸81の先端部分が弁体82に対して嵌合されている。棒状ヒータ94は、ニクロム線からなる発熱コイルを耐熱合金に収納し、空間をセラミックコアで固定したものである。
【0057】
さらに、この真空比例開閉弁51には、ベローズアダプタ85を加熱するリングヒータ95が設けられている。このリングヒータ95は、図11に示すように、環形状をしたものであり、内周に空気抜き用の凹み95aが形成されている。なお、図11は、リングヒータ95を示す平面図である。リングヒータ95は、ニクロム線などの発熱体が絶縁体に埋め込まれたものであり、温度を計測するための熱電対96,96が設けられている。
【0058】
一方、ベローズアダプタ85は、図12に示すように、周縁上に形成された挟持部85aの内側に、環状の凹部85bが形成されたものである。また、第2シリンダアダプタ75bには、リングヒータ95の形状に合わせて環状溝が形成され、そこにシリコンスポンジ97が接着されたリングヒータ95がセットされている。そして、このリングヒータ95を覆うようにして、ベローズアダプタ85が組み込まれている。
【0059】
そして、この真空比例開閉弁51では、真空チャンバの真空排気を行う場合に、その真空チャンバ内の真空圧を調節するための開度調整が行われる。真空比例開閉弁51は、ボックス55内に収納された電磁弁を介してシリンダ53に圧縮エアが供給され、ピストン71が下方から加圧されて上昇し、図10に示すように、弁体82が弁座64から離間して弁が開く。その際、ボックス55内に収納されたポテンショメータによってピストン71の位置検出が行われ、その検出信号に従いフィードバック制御されて正確な開度調整が行われる。
【0060】
こうしてプロセスガスは、排気流量が調節されて吸引側へと引かれて流れるが、真空比例開閉弁51ではプロセスガスが液化して付着しないように各種加熱手段の温度制御が行われている。真空比例開閉弁51には不図示の温調器が2台用意され、そのうちの1台が、バンドヒータ92,93と棒状ヒータ94とを並列につないだ弁本体52用のバンドヒータ91の温度調節を行い、もう1台が、リングヒータ95の温度調節を行っている。
【0061】
したがって、本実施の形態の真空比例開閉弁51によれば、温度調節された各種加熱手段によって加熱される。また、第1シリンダアダプタ75aと第2シリンダアダプタ75bとの間に樹脂プレート78が設けられているので、樹脂プレート78より上方、つまりアクチュエータ部に熱が逃げ難い。これにより、ベローズアダプタ85およびこれに近いベローズ83の上部が十分に加熱されるとともに、アクチュエータ部へ熱が逃げることを防止することができる。したがって、弁内でプロセスガスが接する部分の温度をほぼ均一にすることができる。具体的には、例えば、従来からプロセスガスの付着が生じやすかったベローズ83上部の温度を測定したところ、従来のものと比べて20〜30℃程度上昇させることができた。
【0062】
すなわち、第1シリンダアダプタ75aと第2シリンダアダプタ75bとの間に樹脂プレート78を設けたことにより、ベローズ83上部の温度低下を抑えることができ、弁内でプロセスガスが接する部分の温度をほぼ均一化することができるのである。よって、プロセスガスの付着物が流路に送られて起こるパーティクルの発生を抑え、半導体製造の歩留まり低下を防止することができる。
【0063】
ここで、第2の実施の形態の変形例について説明する。この変形例に係る真空比例開閉弁の概略構成を図13に示す。図13は、真空比例開閉弁51aの概略構成を示す断面図である。真空比例開閉弁51aは、上記した真空比例開閉弁51とほぼ同様の構成を有するものであるが、シリンダアダプタ付近の構成が異なっている。したがって、以下の説明では、真空比例開閉弁51と同じ構成のものについては図面に同符号を付して説明を省略し、相違点を中心に説明する。
【0064】
真空比例開閉弁51aにおいても、図13に示すように、シリンダアダプタが二分割されて第1シリンダアダプタ75cと第2シリンダアダプタ75dとから構成されている。そして、上記した真空比例開閉弁51とは異なり、第1シリンダアダプタ75cと第2シリンダアダプタ75dとの間に樹脂プレートは設けられていない。その代わりに、複数本のスタットボルト(円周上に配置)79が設けられ、これらのスタットボルト79によって第1シリンダアダプタ75cと第2シリンダアダプタ75dとが連結されている。
【0065】
これにより、第1シリンダアダプタ75cと第2シリンダアダプタ75dとの間には空気層が介在することになる。そして、この空気層が断熱効果を発揮するので、温度調節された各種加熱手段によって加熱された弁本体52からアクチュエータ部へ熱が逃げ難い。したがって、ベローズアダプタ85およびこれに近いベローズ83の上部が十分に加熱されるとともに、アクチュエータ部へ熱が逃げることを防止することができる。よって、弁内でプロセスガスが接する部分の温度をほぼ均一にすることができる。
【0066】
このように、第1シリンダアダプタ75cと第2シリンダアダプタ75dとの間に空気層を設けることによっても、ベローズ83上部の温度低下を抑えることができ、弁内でプロセスガスが接する部分の温度をほぼ均一化することができる。
【0067】
以上、詳細に説明したように、第2の実施の形態に係る真空比例開閉弁51では、各種ヒータ91,92,93,94,95を有し、第1シリンダアダプタ75aと第2シリンダアダプタ75bとの間に樹脂プレート78が設けられているので、各種ヒータ91,92,93,94,95によって、弁本体52が加熱されるとともに、樹脂プレート78により断熱が行われる。このため、ベローズ上方からアクチュエータ部へ熱が逃げなくなり、ベローズ上方の温度低下を防止することができる。したがって、弁内で流体が接する部分の温度をほぼ均一にすることができる。
【0068】
また、真空比例開閉弁51では、シリンダアダプタ75を出力軸方向に分割し、その分割した第1シリンダアダプタ75aと第2シリンダアダプタ75bとの間に樹脂プレート78を設けているので、アクチュエータ部および弁本体52は、第1シリンダアダプタ75aおよび第2シリンダアダプタ75bに接続されている。このため、樹脂プレート78が熱収縮しても、アクチュエータおよび弁本体の外部シール性を十分に確保することができる。これにより、真空比例開閉弁51では、外部シール性を十分に確保した上で、弁内で流体が接する部分の温度をほぼ均一化することができる。
【0069】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、第1の実施の形態では、ノーマルクローズドタイプの弁を例示したが、もちろん、本発明はノーマルオープンタイプの弁にも適用することができる。第2の実施の形態の変形例では、スタットボルト79を用いて、第1シリンダアダプタ75cと第2シリンダアダプタ75dとの間に空気層を形成しているが、スタットボルトの代わりに金属製カラーあるいは樹脂製カラーなどを使用することもできる。
【0070】
【発明の効果】
以上、説明した通り本発明に係る流体制御弁によれば、入力ポートと出力ポートとの間に弁座が形成された弁本体と、前記弁本体に組み付けられたアクチュエータとを備え、前記アクチュエータから弁本体内に挿入された出力軸の先端で弁体を前記弁座に押し当てて弁の開閉を行う流体制御弁において、前記弁体は、ダイアフラムであり、前記アクチュエータの下部であって前記ダイアフラムの上方となる位置にヒータを有するので、ダイアフラムが上方(背面)から効率的に加熱される。したがって、従来は最も熱が伝わり難かったダイアフラムへも効率的に熱を伝えることができ、ダイアフラムの温度を他の部分とほぼ同じにすることができる。
【0071】
また、本発明の別の形態に係る流体制御弁によれば、入力ポートと出力ポートとの間に弁座が形成された弁本体と、前記弁本体にシリンダアダプタを介して組み付けられたアクチュエータとを備え、前記アクチュエータから弁本体内に挿入された出力軸の先端に弁体を固定して弁の開閉を行うものであって、前記出力軸を覆ったベローズが、前記弁本体と前記アクチュエータとの間に固定されたベローズアダプタと前記弁体とに接続されて流体漏れを防止する流体制御弁において、前記弁本体を加熱するヒータを有し、前記アクチュエータと前記弁本体との間に断熱部材が設けられているので、ヒータによって加熱されるとともに、アクチュエータと弁本体との間に設けられた断熱部材により断熱が行われる。このため、ベローズ上方からアクチュエータへ熱が逃げなくなり、ベローズ上方の温度低下を防止することができる。したがって、弁内で流体が接する部分の温度をほぼ均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態に係る流体制御弁の概略構成を示す断面図であり、弁閉状態を示すものである。
【図2】第1の実施の形態に係る流体制御弁の概略構成を示す断面図であり、弁開状態を示すものである。
【図3】ヒータの挿入方向を示す流体制御弁の側面図である。
【図4】梃子ベースの部分断面図である
【図5】梃子ベースの背面図である。
【図6】図1に示すA−A線における断面図である。
【図7】図1に示すB−B線における断面図である。
【図8】集積タイプの流体制御弁を示す断面図である。
【図9】第2の実施の形態に係る流体制御弁の概略構成を示す断面図であり、弁閉状態を示すものである。
【図10】第2の実施の形態に係る流体制御弁の概略構成を示す断面図であり、弁開状態を示すものである。
【図11】リングヒータの平面図である。
【図12】ベローズアダプタの断面図である。
【図13】第2の実施の形態に係る流体制御弁の変形例を示す断面図である。
【図14】従来の加熱構造を備える流体制御弁を示す斜視図である。
【図15】従来の加熱構造を備える別の流体制御弁を示す断面図である。
【符号の説明】
1 流体制御弁
2 アクチュエータ
3 弁本体
5,6 カートリッジヒータ
21 出力軸
26 ダイアフラム
27 弁座[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluid control valve having a heating structure. More specifically, the present invention relates to a fluid control valve that can make the temperature of a portion where fluid flowing in the valve comes into contact with the fluid control valve uniform. In particular, it is suitable for use in a semiconductor manufacturing process.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In a fluid control valve used in a semiconductor manufacturing apparatus, when a melting point of a process gas or the like to be used is low, it is conventionally heated so as not to liquefy or precipitate. As described above, when the fluid control valve is heated, when the process gas or the like is liquefied or precipitated, the precipitate is blown off to generate particles, which are mixed with the process gas or the like and lower the yield of semiconductor manufacturing. This is because they may accumulate on the seal surface and cause leakage, or the accumulation may cause the flow path to be narrowed (in the worst case, the flow path to be blocked).
[0003]
A fluid control valve having such a heating mechanism is disclosed in, for example, JP-A-10-299943 and JP-A-2001-173838. As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-299943, as shown in FIG. 14, a pair of opposed side surfaces of a
[0004]
This allows the
[0005]
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-173838, as shown in FIG. 15, a
[0006]
As a result, the bellows adapter and the upper part of the bellows which have not been sufficiently heated can be heated.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-10-299943 (
[Patent Document 2]
JP 2001-173838 A (
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 10-299943 and 2001-173838, there is a problem that the temperature of the portion where the fluid contacts the inside of the valve is not uniform.
[0009]
For example, in JP-A-10-299943, a sufficient heating effect cannot be obtained with respect to a fluid control valve having a diaphragm valve element. That is, as disclosed in JP-A-10-299943, even when heating and keeping the temperature from the outer surface of the fluid control valve using a heater, heat is hardly transmitted to the diaphragm valve body provided inside the fluid control valve. In addition, the temperature of the diaphragm becomes lower than the temperature of the other parts because it is easily affected by the temperature change due to the operation air flowing into and out of the actuator.
[0010]
Further, in the structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-173838, the temperature of a portion where the fluid contacts the inside of the valve varies. In particular, the temperature above the bellows was lower than in other parts. This is because the actuator disposed above the bellows is made of metal, so that heat escapes there.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and has as its object to provide a fluid control valve capable of achieving uniform temperature in a portion where a fluid contacts a valve body.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
A fluid control valve according to the present invention made to solve the above problems includes a valve body having a valve seat formed between an input port and an output port, and an actuator assembled to the valve body, In a fluid control valve which opens and closes a valve by pressing a valve body against the valve seat at a tip of an output shaft inserted into a valve body from the actuator, the valve body is a diaphragm, and is a lower part of the actuator. And a heater at a position above the diaphragm.
[0013]
In this fluid control valve, the valve is opened and closed by bringing the diaphragm, which is a valve body, into and out of contact with a valve seat via an output shaft by an actuator. Since the fluid control valve is provided with a heater at a position below the actuator and above the diaphragm, the heater efficiently heats the diaphragm from above (back surface). Therefore, heat can be efficiently transmitted to the diaphragm to which the heat is hardly transmitted in the past, and the temperature of the diaphragm can be made almost the same as the other parts.
[0014]
In the fluid control valve according to the aspect of the invention, the actuator may move forward the output shaft that engages with the other end of the lever by applying an urging force of an output coil spring to one end of the lever of the lever mechanism. By moving the piston receiving the pressure of the drive source and compressing the output coil spring, one end of the lever is released from the urging force of the output coil spring, and the urging force of the return coil spring is used. It is desirable that the output shaft be retracted.
[0015]
This is because the size of the actuator can be reduced while ensuring "seal thrust" with respect to the valve seat of the diaphragm. Because, in this fluid control valve, the diaphragm is brought into contact with and separated from the valve seat by an actuator including a lever mechanism having a lever and the like, a piston, an output shaft, an output coil spring, a return coil spring, and the like. That is, in the normal state, the urging force of the output coil spring acts on one end of the lever of the lever mechanism, and therefore, a forward thrust is generated on the output shaft engaged with the other end of the lever. Will adhere to the valve seat. On the other hand, in the non-normal state, the output coil spring is compressed by the piston moving under the pressure of the driving source, so that one end of the lever is released from the urging force of the output coil spring, and as a result, the return coil spring is released. Generates a thrust in the backward direction on the output shaft, so that the diaphragm is separated from the valve seat.
[0016]
Therefore, by increasing the urging force of the output coil spring at the lever ratio of the lever mechanism to act, a thrust in the forward direction is generated on the output shaft, and the diaphragm is brought into close contact with the valve seat to secure "seal thrust". Therefore, the minimum required biasing force of the output coil spring is a value obtained by dividing the “seal thrust” by the leverage ratio. Therefore, it is possible to minimize the outer diameter of the output coil spring by an amount corresponding to the difference between the value obtained by dividing the “seal thrust” by the leverage ratio and the value of the “seal thrust”, and incorporate the output coil spring. The actuator can be reduced in size.
[0017]
Further, in the fluid control valve according to the present invention, the screw portion for screwing the valve body and the actuator is formed with a screw so that the mounting direction of the heater is always constant when the valve body and the actuator are assembled. It is desirable to have been.
[0018]
In the fluid control valve according to the present invention, since the valve body and the actuator are screwed and integrated, the position of the heater attached to the lower portion of the actuator may change every time depending on how the valve body and the actuator are assembled. There is. Then, the handleability of the heater wiring becomes extremely poor, and the fluid control valve cannot be used in an integrated manner.
[0019]
Therefore, in this fluid control valve, the screw of the screw portion for screwing the valve body and the actuator is formed so that the mounting direction of the heater is always constant when the valve body and the actuator are assembled. That is, by adjusting the start and end of the threading of the threaded portion, the mounting direction of the heater is always constant when the valve body and the actuator are assembled. Thereby, the handleability of the heater wiring and the like is good, and the fluid control valve can be integrated and used.
[0020]
Further, in the fluid control valve according to the present invention, it is preferable that a heater is provided also in a lower portion of the valve body. By doing so, the diaphragm can be heated more efficiently.
[0021]
In addition, a fluid control valve according to the present invention that has been made to solve the above problems has a valve body in which a valve seat is formed between an input port and an output port, and is assembled to the valve body via a cylinder adapter. The valve body is fixed to the tip of an output shaft inserted into the valve body from the actuator, and opens and closes the valve, wherein the bellows covering the output shaft comprises the valve body. A fluid control valve connected to the bellows adapter and the valve body fixed between the actuator and the actuator to prevent fluid leakage, the heater having a heater for heating the valve body; It is characterized in that a heat insulating member is provided therebetween.
[0022]
The fluid control valve is heated by the heater and is insulated by a heat insulating member provided between the actuator and the valve body. That is, by providing the heat insulating member provided between the actuator and the valve body, it becomes difficult for heat to escape to the actuator. For this reason, heat does not escape from above the bellows to the actuator, and it is possible to prevent a temperature drop above the bellows. Therefore, it is possible to make the temperature of the portion of the valve in contact with the fluid substantially uniform.
[0023]
In addition, a fluid control valve according to the present invention that has been made to solve the above problems has a valve body in which a valve seat is formed between an input port and an output port, and is assembled to the valve body via a cylinder adapter. The valve body is fixed to the tip of an output shaft inserted into the valve body from the actuator, and opens and closes the valve, wherein the bellows covering the output shaft comprises the valve body. A fluid control valve connected to the bellows adapter fixed between the actuator and the actuator and the valve body for preventing fluid leakage, the heater having a heater for heating the valve body, and the cylinder adapter being connected to the output shaft The heat insulating member is provided between the divided cylinder adapters.
[0024]
Also in this fluid control valve, heat is heated by the heater and heat insulation is performed by the heat insulating member provided between the divided cylinder adapters, so that heat does not escape from above the bellows to the actuator, and a temperature drop above the bellows is prevented. be able to. Therefore, it is possible to make the temperature of the portion of the valve in contact with the fluid substantially uniform.
[0025]
Further, in this fluid control valve, the cylinder adapter is divided in the output shaft direction, and a heat insulating member is provided between the divided cylinder adapters. Thus, the actuator and the valve body are connected to the divided cylinder adapter, so that even when the heat insulating member is thermally contracted, sufficient external sealing of the actuator and the valve body can be ensured. In other words, this fluid control valve can make the temperature of the portion in the valve in contact with the fluid substantially uniform while ensuring sufficient external sealability.
[0026]
In the fluid control valve according to the present invention, a resin plate may be used as the heat insulating member. Specifically, a resin having a thermal conductivity of 0.3 (W / M · ° C.) or less may be used.
[0027]
In addition, a fluid control valve according to the present invention that has been made to solve the above problems has a valve body in which a valve seat is formed between an input port and an output port, and is assembled to the valve body via a cylinder adapter. The valve body is fixed to the tip of an output shaft inserted into the valve body from the actuator, and opens and closes the valve, wherein the bellows covering the output shaft comprises the valve body. A fluid control valve connected to the bellows adapter fixed between the actuator and the actuator and the valve body for preventing fluid leakage, the heater having a heater for heating the valve body, and the cylinder adapter being connected to the output shaft And the divided cylinder adapters are connected by a plurality of columns.
[0028]
Also in this fluid control valve, the cylinder adapter is divided in the output axis direction, and the divided cylinder adapters are connected by a plurality of columns. Therefore, an air layer is interposed between the divided cylinder adapters. That is, in this fluid control valve, an air layer is interposed instead of providing a heat insulating member between the divided cylinder adapters. Since the heat insulating effect can be obtained by interposing the air layer in this manner, the temperature of the portion of the valve where the fluid contacts can be made substantially uniform. In addition, since the cylinder adapter is divided as described above, sufficient external sealability is ensured.
[0029]
The air layer may be formed in the cylinder adapter without dividing the cylinder adapter.
[0030]
Here, a stat bolt may be used as the support. Instead of the stud bolt, a collar (either resin or metal) may be used.
Any one of the above-described fluid control valves is preferably used in a semiconductor manufacturing apparatus. This is because the temperature of a portion where the process gas or the like contacts the inside of the valve can be made uniform, and thus the process gas or the like does not liquefy or precipitate and generate particles.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the most preferred embodiment of the fluid control valve of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present embodiment is a fluid control valve used in a semiconductor manufacturing apparatus for controlling a high-temperature process gas.
[0032]
(First Embodiment)
First, a first embodiment will be described. Therefore, a schematic configuration of the fluid control valve according to the first embodiment is shown in FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a valve closed state in a normal state. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a non-normal valve open state. FIG. 3 is a side view showing the insertion direction of the heater in the fluid control valve. As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0033]
A
[0034]
As shown in the partial cross-sectional view of FIG. 4 and the rear view of FIG. 5, the
[0035]
For this purpose, here, the lever is inserted between the lever mounts 43 so that the axis of the parallel pin insertion hole drilled in the
[0036]
On the other hand, an
[0037]
The
[0038]
Further, the
[0039]
Here, the
[0040]
6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
[0041]
Further, an
[0042]
Further, two
[0043]
Further, a
[0044]
Next, the operation of the
[0045]
On the other hand, in the
[0046]
Then, by opening and closing the valve as described above, a high-temperature process gas flows through the
[0047]
As described above in detail, in the
[0048]
In the
[0049]
In the
[0050]
Further, in the
[0051]
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described. Therefore, FIG. 9 shows a schematic configuration of a fluid control valve according to the second embodiment. The fluid control valve according to the second embodiment is a so-called vacuum proportional on-off valve. Therefore, a schematic configuration of a vacuum proportional on-off valve according to the second embodiment is shown in FIGS. FIG. 9 is a cross-sectional view showing a normally closed valve closed state. FIG. 10 is a cross-sectional view showing a non-normal valve open state.
[0052]
As shown in FIGS. 9 and 10, the vacuum proportional on-off
[0053]
On the other hand, in the
[0054]
Here, the
[0055]
The vacuum proportional on-off
[0056]
In the vacuum proportional on-off
[0057]
Further, the vacuum proportional on-off
[0058]
On the other hand, as shown in FIG. 12, the
[0059]
When the vacuum chamber is evacuated, the opening of the vacuum proportional on-off
[0060]
In this way, the process gas is adjusted in exhaust flow rate and drawn to the suction side to flow. The vacuum proportional on-off
[0061]
Therefore, according to the vacuum proportional on-off
[0062]
That is, by providing the
[0063]
Here, a modified example of the second embodiment will be described. FIG. 13 shows a schematic configuration of a vacuum proportional on-off valve according to this modification. FIG. 13 is a sectional view showing a schematic configuration of the vacuum proportional on-off
[0064]
Also in the vacuum proportional on-off
[0065]
Thus, an air layer is interposed between the
[0066]
As described above, by providing an air layer between the
[0067]
As described above in detail, the vacuum proportional on-off
[0068]
Further, in the vacuum proportional on-off
[0069]
It should be noted that the above-described embodiment is merely an example, and does not limit the present invention in any way. Needless to say, various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the invention. For example, in the first embodiment, a normally closed type valve is illustrated, but of course, the present invention can be applied to a normally open type valve. In the modified example of the second embodiment, the air layer is formed between the
[0070]
【The invention's effect】
As described above, according to the fluid control valve according to the present invention, the fluid control valve includes a valve body having a valve seat formed between an input port and an output port, and an actuator attached to the valve body. In a fluid control valve that opens and closes a valve by pressing a valve body against the valve seat at a tip of an output shaft inserted into a valve body, the valve body is a diaphragm, and the diaphragm is a lower part of the actuator and the diaphragm , The diaphragm is heated efficiently from above (back side). Therefore, heat can be efficiently transmitted to the diaphragm to which heat has hardly been transmitted in the past, and the temperature of the diaphragm can be made almost the same as the other parts.
[0071]
Further, according to the fluid control valve according to another aspect of the present invention, a valve body having a valve seat formed between an input port and an output port, and an actuator assembled to the valve body via a cylinder adapter. Comprising a valve body fixed to a tip of an output shaft inserted into the valve body from the actuator to open and close the valve, wherein a bellows covering the output shaft comprises the valve body and the actuator. A fluid control valve connected to the bellows adapter fixed between the valve body and the valve body to prevent fluid leakage, comprising a heater for heating the valve body, and a heat insulating member between the actuator and the valve body. Is provided, so that it is heated by the heater and is insulated by the heat insulating member provided between the actuator and the valve body. For this reason, heat does not escape from above the bellows to the actuator, and it is possible to prevent a temperature drop above the bellows. Therefore, it is possible to make the temperature of the portion of the valve in contact with the fluid substantially uniform.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a fluid control valve according to a first embodiment, and shows a valve closed state.
FIG. 2 is a sectional view showing a schematic configuration of the fluid control valve according to the first embodiment, and shows a valve open state.
FIG. 3 is a side view of the fluid control valve showing a direction in which a heater is inserted.
FIG. 4 is a partial sectional view of a lever base.
FIG. 5 is a rear view of the lever base.
FIG. 6 is a sectional view taken along line AA shown in FIG. 1;
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line BB shown in FIG.
FIG. 8 is a sectional view showing an integrated type fluid control valve.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a fluid control valve according to a second embodiment, showing a valve closed state.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a fluid control valve according to a second embodiment, showing a valve open state.
FIG. 11 is a plan view of a ring heater.
FIG. 12 is a sectional view of a bellows adapter.
FIG. 13 is a sectional view showing a modification of the fluid control valve according to the second embodiment.
FIG. 14 is a perspective view showing a fluid control valve having a conventional heating structure.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing another fluid control valve including a conventional heating structure.
[Explanation of symbols]
1 Fluid control valve
2 Actuator
3 Valve body
5,6 cartridge heater
21 Output shaft
26 Diaphragm
27 valve seat
Claims (10)
前記弁体は、ダイアフラムであり、
前記アクチュエータの下部であって前記ダイアフラムの上方となる位置にヒータを有することを特徴とする流体制御弁。A valve body having a valve seat formed between an input port and an output port, and an actuator assembled to the valve body, wherein the valve body is moved at the tip of an output shaft inserted into the valve body from the actuator. In a fluid control valve that opens and closes a valve by pressing against a valve seat,
The valve body is a diaphragm,
A fluid control valve having a heater at a position below the actuator and above the diaphragm.
前記アクチュエータは、梃子機構のレバーの一端部に出力用コイルバネの付勢力が作用することにより、前記レバーの他端部と係合する前記出力軸を前進させる一方、駆動源の圧力を受けたピストンが移動して、前記出力用コイルバネを圧縮させることにより、前記レバーの一端部を前記出力用コイルバネの付勢力から解放するとともに、復帰用コイルバネの付勢力により、前記出力軸を後退させることを特徴とする流体制御弁。The fluid control valve according to claim 1,
The actuator is configured such that the biasing force of the output coil spring acts on one end of the lever of the lever mechanism to advance the output shaft engaged with the other end of the lever, while the piston receives the pressure of the drive source. Is moved to compress the output coil spring, thereby releasing one end of the lever from the urging force of the output coil spring, and retracting the output shaft by the urging force of the return coil spring. And a fluid control valve.
前記弁本体および前記アクチュエータとを螺合させるネジ部には、前記弁本体と前記アクチュエータとを組み付けたときに前記ヒータの取付方向が常に一定となるように、ネジが形成されていることを特徴とする流体制御弁。In the fluid control valve according to claim 1 or 2,
A screw is formed in a screw portion for screwing the valve body and the actuator such that the mounting direction of the heater is always constant when the valve body and the actuator are assembled. And a fluid control valve.
前記弁本体の下部にもヒータを備えることを特徴とする流体制御弁。The fluid control valve according to any one of claims 1 to 3,
A fluid control valve, further comprising a heater below the valve body.
前記弁本体を加熱するヒータを有し、
前記アクチュエータと前記弁本体との間に断熱部材が設けられていることを特徴とする流体制御弁。A valve body having a valve seat formed between an input port and an output port; and an actuator assembled to the valve body via a cylinder adapter, and a tip of an output shaft inserted into the valve body from the actuator. The valve body is fixed to open and close the valve, and a bellows covering the output shaft is connected to the bellows adapter fixed between the valve body and the actuator and the valve body. In a fluid control valve for preventing fluid leakage,
Having a heater for heating the valve body,
A fluid control valve, wherein a heat insulating member is provided between the actuator and the valve body.
前記弁本体を加熱するヒータを有し、
前記シリンダアダプタは、前記出力軸方向に分割されており、
前記分割されたシリンダアダプタ間に断熱部材が設けられていることを特徴とする流体制御弁。A valve body having a valve seat formed between an input port and an output port; and an actuator assembled to the valve body via a cylinder adapter, and a tip of an output shaft inserted into the valve body from the actuator. The valve body is fixed to open and close the valve, and a bellows covering the output shaft is connected to the bellows adapter fixed between the valve body and the actuator and the valve body. In a fluid control valve for preventing fluid leakage,
Having a heater for heating the valve body,
The cylinder adapter is divided in the output shaft direction,
A fluid control valve, wherein a heat insulating member is provided between the divided cylinder adapters.
前記断熱部材は、樹脂プレートであることを特徴とする流体制御弁。In the fluid control valve according to claim 5 or 6,
The said heat insulation member is a resin plate, The fluid control valve characterized by the above-mentioned.
前記弁本体を加熱するヒータを有し、
前記シリンダアダプタは、前記出力軸方向に分割されており、
前記分割されたシリンダアダプタ同士は複数の支柱により連結されていることを特徴とする流体制御弁。A valve body having a valve seat formed between an input port and an output port; and an actuator assembled to the valve body via a cylinder adapter, and a tip of an output shaft inserted into the valve body from the actuator. The valve body is fixed to open and close the valve, and a bellows covering the output shaft is connected to the bellows adapter fixed between the valve body and the actuator and the valve body. In a fluid control valve for preventing fluid leakage,
Having a heater for heating the valve body,
The cylinder adapter is divided in the output shaft direction,
A fluid control valve, wherein the divided cylinder adapters are connected by a plurality of columns.
前記支柱は、スタットボルトであることを特徴とする流体制御弁。The fluid control valve according to claim 8,
The said support | pillar is a stud bolt, The fluid control valve characterized by the above-mentioned.
半導体製造装置に使用されることを特徴とする流体制御弁。In any one of the fluid control valves according to claims 1 to 9,
A fluid control valve for use in a semiconductor manufacturing apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003058274A JP2004270716A (en) | 2003-03-05 | 2003-03-05 | Fluid control valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003058274A JP2004270716A (en) | 2003-03-05 | 2003-03-05 | Fluid control valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004270716A true JP2004270716A (en) | 2004-09-30 |
Family
ID=33121419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003058274A Pending JP2004270716A (en) | 2003-03-05 | 2003-03-05 | Fluid control valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004270716A (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008025711A (en) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Toyota Motor Corp | Pressure regulating apparatus |
WO2012049745A1 (en) * | 2010-10-13 | 2012-04-19 | ナブテスコ株式会社 | Cylinder device, and disc brake device for railway vehicle |
TWI397642B (en) * | 2010-10-13 | 2013-06-01 | Nabtesco Corp | Cylinder device and disc brake device for railway vehicle |
JP2015017695A (en) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | 株式会社キッツエスシーティー | Vacuum bellows hot bulb |
KR20160062015A (en) * | 2013-09-30 | 2016-06-01 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | Flow volume control valve and mass flow controller using same |
JP2019065957A (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 株式会社フジキン | Valve with built-in heater |
JP2020122496A (en) * | 2019-01-29 | 2020-08-13 | 株式会社フジキン | Fluid controller |
JP7348369B2 (en) | 2021-11-04 | 2023-09-20 | セメス株式会社 | Freeze-break prevention valve device, semiconductor manufacturing equipment including it, and its installation method |
-
2003
- 2003-03-05 JP JP2003058274A patent/JP2004270716A/en active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008025711A (en) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Toyota Motor Corp | Pressure regulating apparatus |
WO2012049745A1 (en) * | 2010-10-13 | 2012-04-19 | ナブテスコ株式会社 | Cylinder device, and disc brake device for railway vehicle |
TWI397642B (en) * | 2010-10-13 | 2013-06-01 | Nabtesco Corp | Cylinder device and disc brake device for railway vehicle |
JP2015017695A (en) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | 株式会社キッツエスシーティー | Vacuum bellows hot bulb |
KR20160062015A (en) * | 2013-09-30 | 2016-06-01 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | Flow volume control valve and mass flow controller using same |
KR102079533B1 (en) * | 2013-09-30 | 2020-02-21 | 히타치 긴조쿠 가부시키가이샤 | Flow volume control valve and mass flow controller using same |
JP2019065957A (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | 株式会社フジキン | Valve with built-in heater |
JP7054502B2 (en) | 2017-09-29 | 2022-04-14 | 株式会社フジキン | Valve with built-in heater |
JP2020122496A (en) * | 2019-01-29 | 2020-08-13 | 株式会社フジキン | Fluid controller |
JP7201150B2 (en) | 2019-01-29 | 2023-01-10 | 株式会社フジキン | Fluid control equipment |
JP7348369B2 (en) | 2021-11-04 | 2023-09-20 | セメス株式会社 | Freeze-break prevention valve device, semiconductor manufacturing equipment including it, and its installation method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109952459B (en) | Valve device, flow rate control method using the valve device, and semiconductor manufacturing method | |
JP2001349468A (en) | Opening and closing valve | |
RU2517972C2 (en) | Pressure temperature controller | |
JP2004270716A (en) | Fluid control valve | |
JP2002518640A (en) | Flow control valve | |
JP2001004062A (en) | Flow control valve | |
JPWO2008120788A1 (en) | Built-in heater valve | |
US9903497B2 (en) | Flow control valve and a mass flow controller using the same | |
KR101450367B1 (en) | Piezoelectric valve | |
JP7174430B2 (en) | VALVE DEVICE, ADJUSTMENT INFORMATION GENERATING METHOD, FLOW CONTROL METHOD, FLUID CONTROL DEVICE, FLOW CONTROL METHOD, SEMICONDUCTOR MANUFACTURING APPARATUS AND SEMICONDUCTOR MANUFACTURING METHOD | |
JP3553526B2 (en) | Variable flow valve | |
JP2019054243A (en) | Device and method of manufacturing semiconductor device | |
US11174949B2 (en) | Actuator and valve device using the same | |
JP4064525B2 (en) | Vaporizer for vaporizing and supplying liquid material | |
JP6914159B2 (en) | Diaphragm valve assembly method and its assembly structure and diaphragm valve | |
JPS59200802A (en) | Thermo-type regulating drive | |
JP4150480B2 (en) | Vacuum proportional on-off valve | |
JP5593322B2 (en) | valve | |
JPH10337464A (en) | Gasification device of liquid material | |
US4172581A (en) | Vacuum metering valve construction | |
US10809214B2 (en) | Small size thermal probe system for measuring the thermal conductivity of the pellet type hydrogen storage alloy | |
US11442476B2 (en) | Flow controller | |
JP2016156668A (en) | Testing device and testing method | |
WO2023007907A1 (en) | Valve device | |
JP4551542B2 (en) | Fluid control valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041209 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070801 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070828 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071015 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20080219 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20080407 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20080421 |
|
A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Effective date: 20080613 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 |