JP2005163949A - 手動操作機構部付き複合自動弁と手動操作弁 - Google Patents

Abstract

【課題】 手動弁と自動弁を一体化してコンパクト化を図った複合自動弁であり、ガス供給ラインにおける手動弁の確実な封止性能と、自動弁の遠隔操作性を兼ね備えた信頼性の高い手動操作機構部付き複合自動弁とロック機構付きの手動操作弁を提供すること。
【解決手段】 バルブ本体１１内に設けた弁体２４をエアの駆動源で開閉制御する手動操作機構部１３を有する複合自動弁において、前記バルブ本体１１内に設けたエア切換弁部１４を前記手動操作機構部１３を介してバルブ本体１１への操作エアの供給を停止させると共に、バルブ本体１１内の操作エアを排気するように構成した手動操作機構部付き複合自動弁である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、主に半導体製造装置におけるガス供給システムに配設される集積弁に使用され、手動弁と自動弁を組合せて流体制御を行うようにした手動操作機構部付き複合自動弁と手動操作弁に関する。

半導体製造装置用として使用されるガス供給システムは、例えば、図１２に示すような集積弁ユニット１があり、この集積弁ユニット１は、供給されるガスの流体流路を制御するために、この流体流路の途中に各種の弁や、フィルター５、或は図示しないレギュレータなどを接続可能に設け、これらを接続した際にはライン上に並べることが可能となっている。この各集積弁ユニットは、更に図示しないガス供給システムに並列状に取付けるようにしている。
集積弁ユニット１の流路を開閉する弁としては、手動弁２、自動弁３、或はパージ弁４などがあり、手動弁２は、手動ハンドル２ａによって弁を開閉させるようにしたものであり、通常、集積弁ユニット１の直列状の流路の入口・出口側に設けられ、流路全体を開閉するようにしている。また、自動弁３は、例えば、圧縮エアの供給によって弁体を開閉させるようにしたものであり、図示しない外部のコントローラによって弁の開閉状態を任意に遠隔操作してガスを流出側に供給可能にしたものである。この自動弁３は、弁閉状態のときには、内部に設けたばねの弾発力によって閉弁方向に弁体を押圧して、逆止弁としての機能も果たしている。

このように、供給されるガスの制御は、一般的に手動ハンドル２ａを有する手動弁２や、圧縮エア駆動等によるアクチュエータを有する自動弁３などを用いて流路を開閉して行われるが、この手動弁と自動弁を一体化した構造にした場合、コンパクト化が可能となり、この複合弁を集積弁ユニットに用いると、集積ラインの全長を短くしたり、構成する部品点数を削減してコストが削減可能になる等の大きなメリットがあり、利用価値が高い。 このような手動弁と自動弁の両方の機能を有する弁として、バルブ本体にシリンダ室を形成し、このシリンダ室内に収納した、弁座を有するピストンを、加圧流体又は手動操作ハンドルで操作可能にしたボンベ用バルブがある（例えば、特許文献１参照。）。このバルブは、いわゆる複合弁と呼ばれ、エア駆動の自動弁に手動ハンドルを組合せた構造であり、手動ハンドルを開閉操作することによって自動弁の圧縮エアの供給によるオンオフ制御を付与するようにしている。
実用新案登録第２５６１３１８号公報

しかしながら、特許文献１の自動弁に手動開閉用の手動ハンドルを組合せた構造のような複合弁を集積弁ユニットに使用した場合、次のような問題があった。すなわち、この複合弁は、ガス供給側に過大な圧力（例えば、１４７０Ｐａ以上の圧力）が加わった場合、自動弁のばねによる弾発力では押圧体を押えきれず、弁閉時におけるガス閉止能力を超えてしまい、ガスが流出側に漏れ出てしまうおそれがあった。

また、自動弁への圧縮エアの供給を遮断しないまま手動ハンドルを開閉するような構造であるため、ガス供給側の圧力が過大である場合（例えば、１４７０Ｐａ以上の圧力の場合）、内部に残った残留圧縮エアにより、微小なエア供給でもこの過大な圧力によって閉止能力を超えたガスが流出側に漏れ出すおそれがあった。

本発明は、従来の課題点に鑑みて開発したものであり、その目的とするところは、手動弁と自動弁を一体化してコンパクト化を図った複合自動弁であり、ガス供給ラインにおける手動弁の確実な封止性能と、自動弁の遠隔操作性を兼ね備えた信頼性の高い手動操作機構部付き複合自動弁とロック機構付きの手動操作弁を提供することにある。

上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、バルブ本体内に設けた弁体をエアの駆動源で開閉制御する手動操作機構部を有する複合自動弁において、バルブ本体内に設けたエア切換弁部を手動操作機構部を介してバルブ本体への操作エアの供給を停止させると共に、バルブ本体内の操作エアを排気するように構成した手動操作機構部付き複合自動弁である。

請求項２に係る発明は、バルブ本体内に設けたピストンの一側に操作エアを供給してピストンの下降によりダイヤフラムを弁座から開放させ、一方、ピストンに装着したスプリングの弾発力でダイヤフラムを弁座に押付けて閉止させると共に、手動操作機構部の押し操作によりエア切換弁部を閉止し、かつ、バルブ本体内の操作エアをパージ可能に設けた手動操作機構部付き複合自動弁である。

請求項３に係る発明は、手動操作機構部は、操作ハンドルとステムとステムの外周に装着した一対のＯリングから成り、操作ハンドルの押し操作で一対のＯリングによりエア切換弁部のエア供給口を開閉させ、かつバルブ本体内の操作エアをパージするパージ口を開閉するようにした手動操作機構部付き複合自動弁である。

請求項４に係る発明は、手動操作機構部は、操作ハンドルと、この操作ハンドルの下部に設けた三方口を有するボール弁部から成り、操作ハンドルの回転操作で、エア切換弁部のエア供給口とバルブ本体の操作エアをパージするパージ口を切換自在に設け、ボール弁部の他の一方口には、ピストンの一側に操作エアを供給する供給筒部を設けた手動操作機構部付き複合自動弁である。

請求項５に係る発明は、手動操作機構部に設けた操作ハンドルの押し操作後の回転操作によりステムの下部をセレーション機構等の連結部で押圧部材を連結し、この押圧部材を外周ねじ構造により、バルブ本体内を軸方向に移動させ、この押圧部材の下端部でバルブ本体内に設けたピストン又は直接弁体を押し付けるようにした手動操作機構部付き複合自動弁である。

請求項６に係る発明は、手動操作機構部に設けた操作ハンドルの回転操作によりボール弁部の供給筒部をセレーション機構等の連結部で押圧部材を連結し、この押圧部材を外周ねじ構造により、バルブ本体内を軸方向に移動させ、この押圧部材の下端部でバルブ本体内に設けたピストン又は直接弁体を押し付けるようにした手動操作機構部付き複合自動弁である。

請求項７に係る発明は、手動操作機構部に設けた操作ハンドルにロック孔を形成し、このロック孔にバルブ本体に出し入れ自在に設けたロックプレートのロック係合部とを重合させて南京錠等のロック部材で操作ハンドルをバルブ本体に固着するようにした手動操作機構部付き複合自動弁である。

請求項８に係る発明は、操作ハンドルにロック孔を形成し、このロック孔にバルブ本体に出し入れ自在に設けたロックプレートのロック係合部とを重合させて南京錠等のロック部材で操作ハンドルをバルブ本体に固着した手動操作弁である。

請求項１に係る発明によると、手動弁と自動弁を一体化して単体弁化することにより、部品点数を削減してコンパクト化が可能であり、コストを大幅に削減することもでき、ガス供給ラインにおける手動弁の確実な封止性能と、自動弁の遠隔操作性を兼ね備えた信頼性の高い手動操作機構部付き複合自動弁である。

請求項２に係る発明によると、手動弁の耐圧特性、保安性を兼ね備えた状態で集積弁に搭載することができ、内容積縮小に伴う置換特性の向上やパージ時間の短縮等が可能であるため生産性の向上を図ることができると共に、集積弁全体の縮小化が図れ、延いてはガス供給システム全体を小型化することが可能な手動操作機構部付き複合自動弁である。

請求項３に係る発明によると、簡単な操作によって内部への操作エアを遮断したり、内部の操作エアをパージすることができ、これらを確実に行うことができる手動操作機構部付き複合自動弁である。

請求項４に係る発明によると、回転操作のみによって内部への操作エアの遮断と内部の操作エアのパージを行うことができ、より簡単に操作を行うことができる。

請求項５又は６に係る発明によると、内部構造が複雑になることなく回転トルクを確実に伝達して弁を開閉でき、また、設置高さを低くすることができ、装置全体の小型化に寄与できる手動操作機構部付き複合自動弁である。

請求項７に係る発明によると、誤動作や悪戯を防止して安全性の向上を図ることができると共に、自動弁としての操作利便性を高めることが可能な手動操作機構部付き複合自動弁である。

請求項８に係る発明によると、操作性が良く、構造の簡単なロック機構付きの手動操作弁を得ることができる。

本発明の複合自動弁の一例を図１〜図３に示す実施形態に基づいて説明する。
図１は、本発明の手動操作機構部付き複合自動弁の一実施形態を示す縦断面図であり、特に、弁体をダイヤフラムとしたものである。
バルブ本体１１において、ケーシング１５は、上部ケーシング１６、中間ケーシング１７、下部ケーシング１８からなり、上部ケーシング１６の環状突条部１６ａを中間ケーシング１７の環状凹部１７ａに嵌合させた状態で止めねじ６０で締め付け固着している。一方、中間ケーシング１７と下部ケーシング１８は、中間ケーシング１７に形成しためねじ１７ｂと下部ケーシング１８に形成したおねじ１８ａとを螺着して固着している。また、ベース２０は、下部ケーシング１８の下部に形成したおねじ部１８ｂにめねじ部２０ｃを螺着して固着している。

手動操作機構部１３は、操作ハンドル３３とステム３０とステム３０の外周に装着した一対のＯリング３０ｂ、３０ｂから成っている。ステム３０は、上部ケーシング１６の内側にＯリング３１ａを介して密着固定された環状部材３１の内周面側に密着シールした状態で嵌着され、環状部材３１に対して回転かつ摺動可能に設けている。１４ａは上部ケーシング１６に形成した外部からの操作エアをバルブ本体１１内に供給するエア供給口である。操作ハンドル３３の押し操作によりステム３０の装着溝３０ｃに装着したＯリング３０ｂがこのエア供給口１４ａと連通する環状部材３１の給気孔３１ｃをシールし、従って、一対のＯリング３０ｂ、３０ｂによりエア切換弁部１４のエア供給口１４ａを開閉させ、かつ、後述するようにバルブ本体１１内の操作エアをパージするパージ孔３１ｂを開閉してバルブ本体１１内の操作エアを排気するように構成している。
又、ステム３０は、エア供給口１４ａからの操作エアをバルブ本体１１内に供給・排気可能な貫通穴３０ａを内部に貫通して設けている。
平行ピン３２は、ステム３０の取付穴３０ｄに取り付け、この平行ピン３２を設けることによってステム３０を摺動・回転したときの状態を維持可能に設けている。
操作ハンドル３３は、止めねじ６１によってステム３０に連結され、この操作ハンドル３３を回転することでステム３０を回転可能に設けており、この操作ハンドル３３は、弁閉操作時において押し回しする構造としている。

筒状に形成した押圧部材３５の内周面側には雌側セレーション３５ａを設け、一方、ステム３０にこの雌側セレーション３５ａと噛合う雄側セレーション３０ｅを設けており、手動操作機構部１３に設けた操作ハンドル３３の押し操作後の回転操作によりステム３０の雄側セレーション３０ｅ、押圧部材３５の雌側セレーション３５ａからなる連結部６２で連結し、このセレーション構造によってステム３０の回転を押圧部材３５に伝達可能にしている。３４はコイルスプリングであり、このコイルスプリング３４をステム３０と押圧部材３５との間に介在させることによって、通常はステム３０を上方向に弾発している。
押圧部材３５の外周面側には雄ネジ３５ｂを形成しており、この雄ネジ３５ｂを中間ケーシング１７に形成した雌ネジ１７ｃに螺合するようにした外周ねじ構造としている。押圧部材３５は、この外周ねじ構造によって回転したときには中間ケーシング１７に対して上下動可能であり、押圧部材３５をバルブ本体１１内を軸方向に移動させ、押圧部材３５の下端部３５ｃでバルブ本体１１内に設けたピストン２７を押し付けるようにしている。なお、下端部３５ｃは、弁体２４を直接押し付けるようにしてもよい。また、連結部６２はセレーション機構以外であってもよい。

ピストン２７は、上側に形成した上側縮径部２７ｂを押圧部材３５の下側内周面側に装入しており、一方、下側に形成した下側縮径部２７ｃを下部ケーシング１８に設けた装着孔１８ｃに装着するようにしている。２７ａは上側縮径部２７ｂから拡径して形成した段部であり、この段部２７ａに前述した押圧部材３５の下端部３５ｃを押し付けるようにしている。２７ｅはピストン２７の内部に貫通して設けた貫通孔であり、この貫通孔２７ｅは、押圧部材３５の内側に形成されたステム３０とピストン２７との間の流路である第１空気室３６と、下部ケーシング１８の内側に形成されるピストン２７との間の第２空気室３７を連通している。
ピストン２７は、ステム３０の貫通穴３０ａを通過してバルブ本体１１内の第１空気室３６に供給・排気される操作エアに対応して弁体２４の接離方向に摺動し、弁を開閉可能に設けている。ピストン２７の下端側には摺動部材２８を押圧する押圧部２７ｄを形成し、また、３８はＯリングであり、ピストン２７と下部ケーシング１８との間をこのＯリング３８でシールしている。

ベース２０内において、ガス流路である上流側流路２１と下流側流路２２は、弁室２９によって連通され、また、それぞれ図示しない外部ガス流路と連通している。上流側流路２１と弁室２８との間の上流側流路２１の出口側付近には環状溝２０ｂを設け、この環状溝２０ｂに弁座２３を装着している。
弁体２４は、ダイヤフラムからなり、円板形状に設けられ、ベース２０の内側に形成した環状突部２０ａとこのベース２０内に挿入された円筒状のボンネット２５の底面側で外径面側を挟持するようにして装着し、この弁体２４は、弁座２３に接離して上流側流路２１と下流側流路２２とを開閉可能に設けている。
摺動部材２８は、弁体２４とピストン２７との間に介在させるようにし、弁体２４を押圧可能に設けている。この摺動部材２８は、拡径して設けた拡径部２８ａをボンネット２５に設けた段状部２５ａに係止可能に設けてこの摺動部材２８の上方向への摺動を制限している。
中間ケーシング１７とピストン２７の間には、弁体２４を弁閉させる方向にピストン２７を弾発させる弾発力を有するスプリング３９を装着し、通常時にはこのピストン２７を弾発付勢して弁体２４の弁閉状態を維持するようにしている。

本発明における手動操作機構部付き複合自動弁は、バルブ本体１１内に設けた弁体２４をエアの駆動源で開閉制御する手動操作機構部１３を有する複合自動弁であり、バルブ本体１１内に設けたエア切換弁部１４を手動操作機構部１３を介してバルブ本体１１への操作エアの供給を停止させると共に、バルブ本体１１内の操作エアを排気するように構成したものであって、特に、本実施形態における手動操作機構部付き複合自動弁は、バルブ本体１１内に設けたピストン２７の一側に操作エアを供給して、ピストン２７の下降によりダイヤフラムからなる弁体２４を弁座２３から開放させ、一方、ピストン２７に装着したスプリング３９の弾発力でダイヤフラム２４を弁座２３に押付けて閉止させると共に、手動操作機構部１３の押し操作によりエア切換弁部１４を閉止し、かつ、バルブ本体１１内の操作エアをパージ可能に設けている。
なお、本発明におけるバルブ本体１１は、例えば、図６に示される集積弁ユニット５１の一部を構成する流路として搭載することができ、自動弁機能と手動弁機能を兼ね備えた弁として使用することができる。なお、５３はパージ弁、５５はフィルターである。

次に、本発明における手動操作機構部付き複合自動弁の動作を説明する。
図１の操作ハンドル３３の状態は、操作エアを供給・排気可能にした開状態であり、エア切換弁部１４によって弁体２４の開閉操作が可能な状態である。図において、操作ハンドル３３を開の状態でエア供給口１４ａへの操作エアの供給を停止し、バルブ本体１１内から操作エアを排気した状態であり、操作エアの供給を停止すると第２空気室３７から操作エアが抜け出す状態であるため、スプリング３９の弾発力によってピストン２７が下降し、弁体２４を弁座２３に着座させて弁閉状態となる。
図２において、エア供給口１４ａより操作エアをバルブ本体１１内に供給すると、この操作エアは、上部ケーシング１６内を通ってステム３０の貫通穴３０ａ、第１空気室３６、ピストン２７の貫通孔２７ｅを通過して第２空気室３７に送られ、この第２空気室３７に操作エアが蓄積することによってピストン２７がスプリング３９の弾発力に抗して図において上方側に摺動する。従って、ピストン２７先端側の押圧部２７ｄによる押圧力から摺動部材２８が開放され、この摺動部材２８によって押圧されていた弁体２４が弁開状態となり、上流側流路２１と下流側流路２２が連通してガス流路を形成する。

図３においては、操作ハンドル３３を閉状態とした状態を示したものであり、上述のように、本発明はバルブ本体１１内に設けたエア切換弁部１４を手動操作機構部１３を介してバルブ本体１１への操作エアの供給を停止させる構造であるため、通常のエア切換弁部１４への操作エアの供給・排気による弁の開閉操作以外にも手動操作機構部１３によって弁体２４を操作でき、しかも、操作エアがエア供給口１４ａに供給されている状態においても操作ハンドル３３を操作でき、この操作によって確実に弁閉状態にすることが可能である。
図において、操作ハンドル３３を下方に押圧すると、この操作ハンドル３３に連結されたステム３０が上部ケーシング１６に嵌着された環状部材３１に対して摺動する。このとき、ステムに装着したＯリング３０ｂによってエア供給口１４ａがシールされ、手動操作機構部１３への操作エアの供給を強制的に停止させることができ、弁内への操作エアの流入を防ぐことができる。

また、このとき、操作ハンドル操作前にはＯリング３０ｂによってシールされていたパージ孔３１ｂを外気と連通させているため、ステム３０の貫通穴３０ａやピストン２７の貫通孔２７ｅ、第１空気室３６や第２空気室３７などのバルブ本体１１内部に蓄積されていた操作エアがこのパージ孔３１ｂから矢印方向に排気される。
この結果、スプリング３９の弾発力によってピストン２７が下降し、弁体２４を弁座２３に着座させて弁閉状態にすることができる。更に、この操作ハンドル３３を押圧した状態から更に回転操作した場合には、ステム３０と押圧部材３５が連結部６２によって結合されているため、この押圧部材３５も回転しようとし、押圧部材３５の外周面側に設けた雄ネジ３５ｂと中間ケーシング１７の雌ネジ１７ｃとが螺合しているため、押圧部材３５は回転しながらピストン２７の方向に摺動し、下端部３５ｃがピストン２７の段部２７ａに突き当ることによってピストン２７の挙動を抑えることが可能となる。このように押圧部材３５の螺合によって移動させてピストン２７を押圧する構造としているため、このピストン２７に上方向の力が加わっても押圧部材３５が移動することが無い。
従って、上流側流路２１に過大な圧力が加わった場合でも、この過大な圧力を確実に封止することができ、ガスが流出側に漏れ出てしまうおそれが無い。なお、操作ハンドル３３は、押し回したときに平行ピン３２が上部ケーシング１６内に設けた図示しない９０度回転用の係止部に係止してこの状態を維持しようとするため、この手動操作機構部１３による高いガス閉止能力による弁閉状態を維持することができる。

また、手動操作機構部１３による開閉操作時に、エア切換弁部１４への操作エアの供給を強制的に停止させると共に、バルブ本体１１内の残留操作エアを外部に排気させる構造としているので、操作エアを供給したときに、ガスの供給側である上流側流路２１の圧力が過大であったとしても、弁体が急激に動作することがなく、ガス閉止能力を超えたガスが流出側に漏れ出すおそれが無い。

また、バルブ本体１１は、エア切換弁部１４と手動操作機構部１３を同軸方向に備えているので、省スペースとすることができ、あらゆる設置スペースに対応することができる。このバルブ本体１１を集積弁ユニット５１に搭載した場合、装置全体を小型化することが可能となり、一体化した複合自動弁であるため、部品点数も少なくなり、低コストにて製作することができる。

図７〜図１０においては、ロック機構を示しており、このロック機構は、操作ハンドル３３に形成したロック孔３３ａに対して、バルブ本体１１に止めピン７１で回転自在に軸着してバルブ本体１１に対して出し入れ自在に設けたロックプレート７２に穿孔して設けたロック係合部７２ａを重合可能に設けている。７３は南京錠からなるロック部材であり、このロック部材７３によって重合させたロック孔３３ａとロック係合部７２ａをロックし、操作ハンドル３３をバルブ本体１１に固着可能に設けている。
７２ｂはロックプレート７２を止めピン７１によってバルブ本体１１に取付可能に穿孔して設けた長穴であり、ロックプレート７２のロック時には、図９に示すようにこの長穴７２ｂによってロック係合部７２ａを上側に回転させた状態のロックプレート７２を上下させてロック孔３３ａに対してロック係合部７２ａの高さを調節可能であるためロック部材７３によるロックを行いやすく、一方、操作ハンドル３３を固着しない場合には、図１０に示すようにロック係合部７２ａを下側に回転させた状態のロックプレート７２を長穴７２ｂによって下方にずらすことが可能になるため、操作ハンドル３３の操作時に邪魔になることがなく、容易に操作ハンドル３３を操作することができる。
なお、これ以外のロック機構としては、例えば、図１１に示すようなものがあり、このロック機構は、ロックプレート７４の底面側にばね７５を装着し、このばね７５の弾発力でロックプレート７４を上下させるようにして、ロックプレート７４に設けたロック係合部７４ａをロック孔３３ａに重合させるようにしている。
また、バルブ本体１１を集積弁ユニット５１に装着する場合には、並列した集積弁ユニット５１の各バルブ本体１１のロック孔３３ａにロック係合部７２ａを重合させた状態で長尺状の棒状部材７５を挿通させるようにすれば、一度に複数のバルブ本体１１の操作ハンドル３３をロックすることができる。

８０は、手動操作機構部１３、ケーシング１６、環状部材３１、Ｏリング３１ａからなる手動操作弁本体（バルブ本体）であり、このバルブ本体８０は、複合自動弁であるバルブ本体１１から取り外して単独で使用することができ、グローブ弁、ゲート弁、ボール弁等の各種の開閉弁に取付けて手動操作することができる。バルブ本体８０においてもバルブ本体１１と同様に、操作ハンドル３３にロック孔３３ａを形成し、このロック孔３３ａにバルブ本体８０に出し入れ自在に設けたロックプレート７２のロック係合部７２ａとを重合させて南京錠等のロック部材７３で操作ハンドル３３を固着することができる。また、図１１のように、ロックプレート７４の底面側にばね７５を装着し、このばね７５の弾発力でロックプレート７４を上下させるようにして、ロックプレート７４に設けたロック係合部７４ａをロック孔３３ａに重合させるようなバルブ本体８１とすることもできる。

図４は、本発明の複合自動弁の他の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態において、同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。
他の実施形態における手動操作機構部４３は、操作ハンドル４２と、この操作ハンドルの４２下部に設けた三方口を有するボール弁部４１から成り、操作ハンドル４２の回転操作で、エア切換弁部４４のエア供給口４６ａとバルブ本体４０の操作エアをパージするパージ口４１ｃを切換自在に設け、ボール弁部４１の他の一方口には、ピストン５１の一側に操作エアを供給する供給筒部４１ｂを設けている。
また、手動操作機構部４３に設けた操作ハンドル４２の回転操作によりボール弁部４１の供給筒部４１ｂをセレーション機構等の連結部６３で押圧部材３５を連結し、この押圧部材３５を外周ねじ構造により、バルブ本体４０内を軸方向に移動させ、この押圧部材３５の下端部３５ｃでバルブ本体４０内に設けたピストン５１又は直接弁体２４を押し付けるようにした手動操作機構部付き複合自動弁である。
図４においては、操作ハンドル４２を操作エアを供給・排気可能にした開状態にしたものであり、エア切換弁部４４によって弁体２４の開閉操作が可能な状態である。
ケーシング４５は、上部ケーシング４６、中間ケーシング４７、延長ケーシング４８、下部ケーシング４９からなり、中間ケーシング４７と下部ケーシング４９との間に延長ケーシング４８を設けることによって、この延長ケーシング４８内に複数のピストン５１を収納可能に設けている。また、５５は、第２ピストン５３及び第３ピストン５４の上側へ配設して、これらのピストン５３、５４の上方への摺動を制限するようにした止め部材であり、この止め部材５５を設けることによって操作エアを供給したときに各ピストン５２、５３、５４がそれぞれ独自に摺動することができる。

図４の状態において、上部ケーシング４６のエア供給口４６ａより操作エアを供給すると、この操作エアは、ボール状弁体４１の流入口４１ａ、この流入口４１ａと連通し、流入口４１ａに対して垂下方向に形成した供給筒部４１ｂ、ボール状弁体４１と第１ピストン５２の間の第１空気室５６を通過して、第１ピストン５２と止め部材５５に囲まれた第２空気室５７、第２ピストン５３と止め部材５５に囲まれた第３空気室５８、第３ピストン５４と下部ケーシング４９に囲まれた第４空気室にそれぞれ送られ、各空気室５７、５８、５９に操作エアが蓄積することによって各ピストン５２、５３、５４がスプリング３９の弾発力に抗して図において上方側に摺動し、第３ピストン５４先端側の押圧部５４ａの押圧力から摺動部材２８が開放され、弁体２４が弁開状態となり、上流側流路２１と下流側流路２２が連通してガスの流路を形成する。このように、エア供給口４６ａから供給された操作エアを第２空気室５７、第３空気室５８、第４空気室５９に分散させて第１ピストン５２、第２ピストン５３、第３ピストン５４に別々に作用させているので、各ピストン５１間の動作を緩衝動作とすることができ、操作エアを供給したときに急激にピストンが摺動して弁開状態となることが無く、上流側流路２１と下流側流路２２との連通時の急激な圧力変化を防ぐことができる。

また、エア供給口４６ａへの操作エアの供給を停止した場合には、各空気室５６、５７、５８、５９から操作エアが排気され、スプリング３９の弾発力によってピストン５１が下降し、弁体２４を弁座２３に着座させて弁閉状態とすることができる。

図５においては、手動操作機構部４３によって弁閉した状態を示したものである。
図において、操作ハンドル４２を９０度回転させると、ボール状弁体４１の流入口４１ａに対して水平方向に直角に形成され、供給筒部４１ｂとも連通しているパージ孔４１ｃが外気と連通し、ボール状弁体４１の供給筒部４１ｂを介して第１空気室５６、第２空気室５７、第３空気室５８、第４空気室５９などに蓄積されていた操作エアがこのパージ孔４１ｃから矢印方向に排気され、従って、スプリング３９の弾発力によってピストン５１が下降し、弁体２４を弁座２３に着座させて弁閉状態となる。

また、前記実施形態の場合と同様に、操作ハンドル４２を回転操作したときに押圧部材３５が回転しながらピストン５１方向に摺動し、この押圧部材３５の下端部３５ｃが第１ピストン５２に突き当ってピストン５１全体の挙動を抑えることが可能となり、押圧部材３５の螺合による回転移動によってピストン５１を押える構造であるため、上流側流路２１に過大な圧力が加わっても、摺動部材２８による弁体２４の押圧状態を確実に維持することができ、手動操作後に弁体２４が自然に弁開状態になることを防ぎ、ガスの漏れ出しを防止することができる。

本発明は、半導体製造装置におけるガス供給システムの一部を構成する集積弁に搭載する複合自動弁として使用するのが特に好適であるが、自動弁と手動弁を一体化した構造の弁としてあらゆる流路に応用でき、省スペース化のできる複合自動弁として各所に設置でき、更には、通常の手動弁にロック機構を付与する場合にも応用可能である。

本発明の手動操作機構部付き複合自動弁の一実施形態を示す縦断面図である。 図１の手動操作機構部付き複合自動弁が弁開した状態を示す縦断面図である。 図１の手動操作機構部付き複合自動弁の操作ハンドルを回転させた状態を示す縦断面図である。 本発明の手動操作機構部付き複合自動弁の他の実施形態を示す縦断面図である。 図４の手動操作機構部付き複合自動弁が弁閉した状態を示す縦断面図である。 集積弁ユニットの一例を示した斜視図である。 本発明の手動操作機構部付き複合自動弁の一実施形態を示す斜視図である。 本発明の手動操作機構部付き複合自動弁の一実施形態を示す正面図である。 ロック機構部を示す一部拡大正面図である。 ロック機構部を示す一部拡大正面図である。 ロック機構部の他例を示す一部拡大斜視図である。 従来の集積弁ユニットを示した斜視図である。

符号の説明

１１、４０ バルブ本体
１３、４３ 手動操作機構部
１４、４４ エア切換弁部
１４ａ、４６ａ エア供給口
２３ 弁座
２４ 弁体
２７ ピストン
３０ ステム
３１ｂ Ｏリング
３１ｂ、４１ｃ パージ口
３３、４２ 操作ハンドル
３３ａ ロック孔
３５ｃ 下端部
３９ スプリング
４１ ボール弁部
４１ｂ 供給筒部
６２、６３ 連結部
７２ ロックプレート
７２ａ ロック係合部
７３ ロック部材
８０、８１ バルブ本体（手動操作弁本体）

Claims (8)

1. バルブ本体内に設けた弁体をエアの駆動源で開閉制御する手動操作機構部を有する複合自動弁において、前記バルブ本体内に設けたエア切換弁部を前記手動操作機構部を介してバルブ本体への操作エアの供給を停止させると共に、バルブ本体内の操作エアを排気するように構成したことを特徴とする手動操作機構部付き複合自動弁。
2. バルブ本体内に設けたピストンの一側に操作エアを供給してピストンの下降によりダイヤフラムを弁座から開放させ、一方、ピストンに装着したスプリングの弾発力でダイヤフラムを弁座に押付けて閉止させると共に、前記手動操作機構部の押し操作により前記エア切換弁部を閉止し、かつ、バルブ本体内の操作エアをパージ可能に設けた請求項１に記載の手動操作機構部付き複合自動弁。
3. 前記手動操作機構部は、操作ハンドルとステムとステムの外周に装着した一対のＯリングから成り、前記操作ハンドルの押し操作で一対のＯリングによりエア切換弁部のエア供給口を開閉させ、かつバルブ本体内の操作エアをパージするパージ口を開閉するようにした請求項１又は２に記載の手動操作機構部付き複合自動弁。
4. 前記手動操作機構部は、操作ハンドルと、この操作ハンドルの下部に設けた三方口を有するボール弁部から成り、前記操作ハンドルの回転操作で、エア切換弁部のエア供給口とバルブ本体の操作エアをパージするパージ口を切換自在に設け、前記ボール弁部の他の一方口には、ピストンの一側に操作エアを供給する供給筒部を設けた請求項１又は２に記載の手動操作機構部付き複合自動弁。
5. 前記手動操作機構部に設けた操作ハンドルの押し操作後の回転操作によりステムの下部をセレーション機構等の連結部で押圧部材を連結し、この押圧部材を外周ねじ構造により、バルブ本体内を軸方向に移動させ、この押圧部材の下端部でバルブ本体内に設けたピストン又は直接弁体を押し付けるようにした請求項１乃至３の何れか１項に記載の手動操作機構部付き複合自動弁。
6. 前記手動操作機構部に設けた操作ハンドルの回転操作によりボール弁部の供給筒部をセレーション機構等の連結部で押圧部材を連結し、この押圧部材を外周ねじ構造により、バルブ本体内を軸方向に移動させ、この押圧部材の下端部でバルブ本体内に設けたピストン又は直接弁体を押し付けるようにした請求項１、２、４の何れか１項に記載の手動操作機構部付き複合自動弁。
7. 前記手動操作機構部に設けた操作ハンドルにロック孔を形成し、このロック孔にバルブ本体に出し入れ自在に設けたロックプレートのロック係合部とを重合させて南京錠等のロック部材で操作ハンドルをバルブ本体に固着するようにした請求項１乃至６の何れか１項に記載の手動操作機構部付き複合自動弁。
8. 操作ハンドルにロック孔を形成し、このロック孔にバルブ本体に出し入れ自在に設けたロックプレートのロック係合部とを重合させて南京錠等のロック部材で操作ハンドルをバルブ本体に固着したことを特徴とする手動操作弁。

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