JP2008157350A

JP2008157350A - レギュレータ

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Publication number: JP2008157350A
Application number: JP2006346525A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Inaba; 伸宏稲葉; Shigenobu Nishida; 成伸西田
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2008-07-10
Also published as: KR20080059040A; CN101206486A; TWI363259B; CN101206486B; TW200827964A

Abstract

【課題】設定圧力の上昇を防止できるレギュレータを提供すること。
【解決手段】流体を設定圧力に制御するレギュレータ１において、弁体７が当接又は離間する弁座部１５の硬度が、Ｄ７０以下である。流体を設定圧力に制御するレギュレータ１において、弁体７が当接又は離間する弁座部１５の引張伸び率が、温度２３度の条件下で、２５０％以上である。上記弁座部１５は、ＰＦＡ又はＰＴＦＥを材質とすることが望ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体を設定圧力に調整するレギュレータに関する。

例えば、半導体製造装置が製造する半導体は、ウエハに供給する作用ガスの流量や圧力によって製品品質にばらつきが生じる。そのため、半導体製造装置は、ウエハに供給する作用ガスの圧力を設定圧力に制御するために、レギュレータを搭載する。

レギュレータは、ＰＣＴＦＥ製の弁シートにポペット弁体が接離可能に設けられ、ポペット弁体と弁シートとの間の弁開度によって圧力室に流れ込む流体を制御する。レギュレータは、弁開度を調整して圧力室の内圧を設定圧力に合わせることにより、作用ガスの圧力を設定圧力に調整する。ポペット弁体は、微妙な圧力変動に対応できるように、摺動部を備えない。

特開２００４−３６２０３６号公報特開２００５−１２８６９７号公報

ＰＣＴＦＥは、他のフッ素樹脂と比べて機械的強度が大きいため、従来、ＰＣＴＦＥ製の弁シートを使用するレギュレータは、使用中に設定圧力が上昇しにくいと考えられてたが、実際には、使用中に設定圧力が上昇することがあった。

発明者らは、レギュレータの設定圧力が上昇する理由を突き止めるために、ＰＣＴＦＥ製弁シートを使用するレギュレータのシール性（耐久性）を調べた。その結果、従来のレギュレータは、ポペット弁体がある回数弁シートに当接又は離間すると、流体漏れが生じた。

更に、発明者らは、設定圧力が上昇したレギュレータに配置した弁シートのシール面を観察した。その観察結果を図１０に示す。
ＰＣＴＦＥ製の弁シートは、弁シート中心を挟んで反対位置にあるシール面のうち、一方のシール面の幅が、図１０（ａ）に示すように１２０μｍであったのに対して、他方のシール面の幅が、図１０（ｂ）に示すように２８μｍであった。よって、ＰＴＣＦＥ製弁シートは、ポペット弁体が片当たりしていることが分かった。

ポペット弁体の片当たりは、弁シートの摩耗進行によるものであり、摩耗が進行した結果、シール面が劣化し、漏れにつながる。弁シートから漏れた流体は、圧力室に流れ込み、設定圧力を上昇させる。

ポペット弁体の片当たりを是正するために、レギュレータの構成を機械的に変更することも考えられる。しかし、この方法は、ポペット弁体が摺動部を備えないことや、複数の構成部品でレギュレータを構成していることを考慮すると、困難であった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、設定圧力の上昇を防止できるレギュレータを提供することを目的とする。

本発明に係るレギュレータは、次のような構成を有している。
（１）流体を設定圧力に制御するレギュレータにおいて、弁体が当接又は離間する弁座部は、硬度がＤ７０以下のフッ素樹脂を材質とする。

（２）流体を設定圧力に制御するレギュレータにおいて、弁体が当接又は離間する弁座部は、引張伸び率が、温度２３度の条件下で、２５０％以上のフッ素樹脂を材質とする。

（３）（１）又は（２）に記載の発明において、前記弁座部は、ＰＦＡ又はＰＴＦＥを材質とする。
（４）（１）乃至（３）の何れか一つに記載の発明において、１ＭＰａ以下の流体を制御するものである。

本発明のレギュレータは、硬度がＤ７０以下という柔らかいフッ素樹脂製の弁座部を使用するので、弁体が当接したときに弁座部が変形しやすく、流体漏れしにくい。よって、本発明のレギュレータによれば、流体漏れに伴う設定圧力の上昇を防止することができる。

本発明のレギュレータは、温度が２３度の条件下で、引張伸び率が２５０％以上の変形しやすいフッ素樹脂製の弁座部を使用するので、弁座部のシール面が摩耗しにくく、流体漏れを生じにくい。よって、本発明のレギュレータによれば、流体漏れに伴う設定圧力の上昇を防止することができる。

本発明のレギュレータは、弁座部が、硬度がＤ７０以下、又は、温度２３度で引張伸び率２５０％以上であるフッ素樹脂のＰＦＡ又はＰＴＦＥを材質とすることが望ましい。
本発明のレギュレータは、１ＭＰａ以下の流体を制御するので、弁体が弁座部に当接する力が小さくて済む。よって、本発明のレギュレータによれば、弁座部の硬度が低く、或いは、引張伸び率が大きい場合でも、弁座部が破損しにくい。

次に、本発明に係るレギュレータの一実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係るレギュレータ１の断面図である。
レギュレータ１は、流路ブロック２にハウジング３が取り付けられて外観が構成されている。ハウジング３は、第１シリンダ部４と第２シリンダ部５を螺合接続して構成されている。第２シリンダ部５の上端部には、調整ハンドル６が回転可能に取り付けられている。流路ブロック２に内設されたポペット弁体７は、ダイアフラム８と分離して設けられたフリーポペット構造になっている。ポペット弁体７は、ステンレスなどの金属を材質とする。ダイアフラム８には、ハウジング３に内設された調整機構９が当接している。調整機構９は、調整ハンドル６の回転に応じてダイアフラム８に与える外圧を調整し、作用ガスの設定圧力を設定できるように構成されている。

レギュレータ１は、流路ブロック２に形成された第１ポート１１と第２ポート１２に、作用ガス供給配管とチャンバとがそれぞれ接続され、第１ポート１１から第２ポート１２へ流れる作用ガスの圧力を設定圧力に調整する。流路ブロック２には、ポペット弁体７を収納するための第１圧力室１３が、第１ポート１１と連通するように形成されている。流路ブロック２の上面には、凹部１４が円柱状に開設され、第１圧力室１３と第２ポート１２とを連通させている。

流路ブロック２は、第１圧力室１３と凹部１４とが連通する部分に、「弁座部」の一例である弁シート１５が配置されている。流路ブロック２は、弁シート１５にシートホルダ１６、ダイアフラム８、ダイアフラム押さえ１７を積層し、第１シリンダ部４を螺合接続されている。

従って、弁シート１５は、流路ブロック２と第１シリンダ部４とを螺合する際に生じる締結力によって凹部１４の底壁に押し付けられ、保持されている。また、ダイアフラム８は、シートホルダ１６とダイアフラム押さえ１７との間で狭持されて凹部１４を気密に塞ぎ、第２圧力室１８を形成する。

第１圧力室１３には、ポペット弁体７が弁シート１５に当接又は離間するように収納されている。ポペット弁体７には、第１圧力室１３に縮設された復帰ばね１９の弾性力が弁シート１５方向（図中上方向）に常時作用している。ポペット弁体７に突設された突出部７ａは、弁シート１５の中央部を貫いて第２圧力室１８側に突き出している。

レギュレータ１の設定圧力は、調整機構９によって調整される。調整機構９は、調整ハンドル６に調圧ロッド２０を介して調圧スプリング２１が連結されている。調圧スプリング２１は、ピストン２２を介してダイアフラム８に当接し、ダイアフラム８に弾性力を作用させる。図１に示すレギュレータ１は、調整ハンドル６が最上端に位置し、ダイアフラム８に外圧を作用させていない。この状態では、ダイアフラム８が突出部７ａから離間している。調圧ハンドル６を回転させて下降させると、調圧スプリング２１が圧縮され、ダイアフラム８に弁シート１５方向（図中下方向）の力を与える。ダイアフラム８は、突出部７ａに接触して図中下方向の力を与える。

よって、ポペット弁体７には、図中上向きに作用する復帰ばね１９の弾性力と作用ガスの流体圧との合力と、図中下向きに作用する調圧スプリング２１の弾性力とが作用する。レギュレータ１は、第２圧力室１８の圧力が設定圧力である場合には、図中上向きに作用する復帰ばね１９の弾性力と作用ガスの流体圧との合力と、図中下向きに作用する調圧スプリング２１の弾性力とがつり合い、ポペット弁体７が弁シート１５に当接して流路を遮断する。

これに対して、第２圧力室１８の圧力が設定圧力より低い場合には、ダイアフラム８が下向きに変形してポペット弁体７を押し下げる。これにより、弁開度が開き、第２圧力室１８に流入する作用ガスが増加し、第２圧力室１８の圧力が上昇する。
一方、第２圧力室１８の圧力が設定圧力より高い場合には、ダイアフラム８が上向きに変形し、それに伴いポペット弁体７が押し上げられる。これにより、弁開度が狭くなり、第２圧力室１８に流入する作用ガスが減少し、第２圧力室１８の圧力が低下する。

ところで、上記発明が解決しようとする課題の欄でも説明したように、ＰＣＴＦＥ製の弁シートを使用するレギュレータは、使用中に設定圧力が上昇することがあった。レギュレータ１は、ポペット弁体７が復帰ばね１９に載せられて無摺動状態で第１圧力室１３に収容されている。無摺動としたのは、ポペット弁体７の機械的ロスをなくし、ポペット弁体７が微妙な圧力変動に応じて自由に移動できるようにするためである。そのため、レギュレータの構成を変えて設定圧力の上昇を防ぐことは、実質的に難しい。

そこで、本実施形態のレギュレータ１は、硬度がＤ７０以下のフッ素樹脂、又は、周囲温度が２３度の条件下で伸び率が２５０％以上のフッ素樹脂を材質とする弁シート１５を使用する。
具体的には、ＰＦＡ（四フッ化エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）又はＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を材質とする弁シート１５を使用する。

そして、本実施形態のレギュレータ１は、流体圧力が１ＭＰａ以下の流体を制御するために用いる。

発明者らは、ＰＣＴＦＥ製の弁シート用サンプル１５０ＡとＰＦＡ製の弁シート用サンプル１５０ＢとＰＴＦＥ製の弁シート用サンプル１５０Ｃを作製し、各サンプル１５０Ａ，１５０Ｂ，１５０Ｃについてシール性を調べる試験を実施した。弁シート材質とシール性との関係を調べる試験の試験方法を図２に示す。

図２に示すように、弁シート材質とシール性との関係を調べる試験では、第１プレート３１と第２プレート３２との間でサンプル１５０Ａ（１５０Ｂ，１５０Ｃ）を狭持する。第１プレート３１は、試料（本実施形態ではＨｅ）を供給するための流路３４を形成し、流路３４上にポペット弁体７をセットする。ロードセル３３は、復帰ばね１９の変わりとしてポペット弁体７に荷重を加え、ポペット弁体７をサンプル１５０Ａ（１５０Ｂ，１５０Ｃ）にシールさせる。第２プレート３２には、流路３４と同軸上に流路３５を形成し、リークディテクタ３６に接続する。

試験では、ロードセル３３によってポペット弁体７を所定荷重でサンプル１５０Ａ（又は１５０Ｂ，１５０Ｃ）に当接させる。この状態で、流路３４に所定荷重のＨｅを供給し、リークディテクタ３４で漏洩量を測定する。一連の測定は、ロードセル３３がポペット弁体７に加える荷重を徐々に上げながら実施した。

図３は、弁シート材質とシール性との関係を調べる試験の試験結果を示す。図３において、実線はＰＣＴＦＥ製サンプル１５０Ａの試験結果を示し、太線はＰＦＡ製サンプル１５０Ｂの試験結果を示し、点線はＰＴＦＥ製サンプル１５０Ｃの試験結果を示す。そして、図３の縦軸には、Ｈｅ吹きかけ後の漏洩量（Ｐａ・ｍ³／ｓ）を示す。図３漏洩量は、上に行くほど漏洩量が大きい。横軸には、荷重（Ｎ）を示す。

耐久性が欠如すると判断されるレベルの設定圧力上昇を漏洩量に換算すると、１Ｅ−０５Ｐａ・ｍ³／ｓになる。この値を基準値Ｌとする。
ＰＣＴＦＥ製サンプル１５０Ａは、漏洩量が基準値Ｌ以下になるのに、約２．５Ｎの荷重を必要とした。これに対して、ＰＦＡ製サンプル１５０Ｂ及びＰＴＦＥ製サンプル１５０Ｃは、漏洩量が基準値Ｌ以下になるのに、約０．２Ｎの荷重を必要とした。

この試験結果より、ＰＦＡ製サンプル１５０ＢとＰＴＦＥ製サンプル１５０Ｂは、ＰＣＴＦＥ製サンプル１５０Ａのシールに必要な荷重に対して１０分の１程度小さい荷重で、設定圧力が上昇しないようにシールできることが判明した。よって、ＰＦＡ製サンプル１５０ＢとＰＴＦＥ製サンプル１５０Ｃは、ＰＣＴＦＥ製サンプル１５０Ａよりシール性が優れている。

また、ＰＣＴＦＥ製サンプル１５０Ａは、約８Ｎの荷重を加えられるまで緩やかに漏洩量が減少し、約８Ｎ以上の荷重を加えられると漏洩量がほぼ一定になる。これに対して、ＰＦＡ製サンプル１５０Ｂ及びＰＴＦＥ製サンプル１５０Ｃは、約２Ｎの荷重を加えられるまでの間に漏洩量が急激に減少し、約２Ｎの荷重を加えられると漏洩量がほぼ一定になる。この試験結果より、ＰＦＡ製サンプル１５０Ｂ及びＰＴＦＥ製サンプル１５０Ｃは、ＰＣＴＦＥ製サンプル１５０Ａと比べて、ポペット弁体７が小さな荷重で短時間のうちに密着し、応答性がよいことが分かった。この点からも、ＰＦＡ製サンプル１５０ＢとＰＴＦＥ製サンプル１５０Ｃは、ＰＣＴＦＥ製サンプル１５０Ａよりシール性が優れている。

次に、発明者らは、サンプル１５０Ａ，１５０Ｂを用いたサンプル用レギュレータ１００Ａ，１００Ｂの耐久性について調べた。図４は、耐久性を調べる試験で使用した試験回路４１の回路図である。
試験回路４１は、上流側からサンプル用レギュレータ１００Ａ（１００Ｂ）と圧力計５２と弁５３と流量調整弁５４とを直列に接続したものである。サンプル用レギュレータ１００Ａ（１００Ｂ）の設定圧力は、圧力計５２が０．３５ＭＰａを計測するように設定する。また、流量調整弁５４は、試料の流量を３０ｓｌｍに制御するように弁開度を調整する。

試験では、０．５ＭＰａの試料を上流から供給し、弁５３を弁開閉動作させる。レギュレータ１００Ａ（１００Ｂ）は、弁５３の弁開閉動作に合わせて、ポペット弁体７が弁シート用サンプル１５０Ａ（１５０Ｂ）に当接又は離間する。そこで、弁５３の動作回数を計測することによって、レギュレータ１００Ａ（１００Ｂ）の耐久性を調べた。

この結果、ＰＣＴＦＥ製サンプル１５０Ａを使用するサンプル用レギュレータ１００Ａは、弁５３が１０万回動作すると、設定圧力が上昇し、圧力計５２の測定値が供給圧と等しくなった。
一方、ＰＦＡ製サンプル１５０Ｂを使用するサンプル用レギュレータ１００Ｂは、弁５３が１００万回動作しても、設定圧力の上昇は起こらなかった。

上記試験結果より、ＰＦＡ製サンプル１５０Ｂを使用するサンプル用レギュレータ１００Ｂは、ＰＣＴＦＥ製サンプル１５０Ａを使用するサンプル用レギュレータ１００Ａより耐久性が優れていることが判明した。
尚、ＰＴＦＥ製サンプル１５０Ｃを使用した場合の耐久性についても、ＰＦＡと同様の結果が得られた。

次に、サンプル１５０Ａ，１５０Ｂ，１５０Ｃの耐久試験後の状態を説明する。図６は、ＰＦＡ製サンプル１５０Ｂの耐久試験後の状態を示す図である。図７は、ＰＴＦＥ製サンプル１５０Ｃの耐久試験後の状態を示す図である。図６及び図７において、（ａ）と（ｂ）は、弁シート１５の中心を挟んだ反対位置のシール面を部分的に示す。

ＰＦＡ製サンプル１５０Ｂは、一方のシール面の幅は、図６（ａ）に示すように、８０μｍであるのに対し、そのシール面と反対側にあるシール面の幅は、図６（ｂ）に示すように、７８μｍであった。よって、ＰＦＡ製弁シート用サンプル１５０Ｂは、シール面において摩耗の偏りが小さい。よって、ＰＦＡ製サンプル１５０Ｂは、ポペット弁体７が片当たりしない。

ＰＴＦＥ製弁シート用サンプル１５０Ｃは、一方のシール面の幅は、図７（ａ）に示すように、１１０μｍであるのに対し、そのシール面と反対側にあるシール面の幅は、図７（ｂ）に示すように、１００μｍであった。よって、ＰＴＦＥ製弁シート用サンプル１５０Ｃは、シール面において摩耗の偏りが小さい。よって、ＰＴＦＥ製サンプル１５０Ｃは、ポペット弁体７が片当たりしない。

一方、ＰＣＴＦＥ製サンプル１５０Ａは、発明が解決しようとする課題の欄でも説明したように、一方のシール面の幅は、図１０（ａ）に示すように、１２０μｍであるのに対し、そのシール面と反対側にあるシール面の幅は、図１０（ｂ）に示すように、２８μｍであった。よって、ＰＣＴＦＥ製弁シート用サンプル１５０Ａは、シール面において摩耗の偏りが大きい。よって、ＰＣＴＦＥ製サンプル１５０Ａは、ポペット弁体７が片当たりする。

以上の試験結果より、弁シート１５は、ＰＦＡ又はＰＴＦＥを材質にすると、ＰＣＴＦＥを材質にする場合より、ポペット弁体７の片当たりを防止できるため、耐久性を向上させることができる。

ＰＦＡ又はＰＴＦＥを材質と弁シート１５を使用すると、シール性・耐久性が向上する理由について考察する。

図５は、ＰＣＴＦＥとＰＦＡとＰＴＦＥの材質特性を比較する図である。
引張伸び率は、温度が２３℃の条件下で、ＰＣＴＦＥが８０〜２５０％、ＰＦＡが２５０〜３５０％、ＰＴＦＥが２００〜４００％である。よって、ＰＣＴＦＥは、ＰＦＡやＰＴＦＥより引張伸び率が小さいため、変形しにくい。

硬度は、ＰＣＴＦＥがＤ７５〜Ｄ８５、ＰＦＡがＤ６０〜Ｄ６４、ＰＴＦＥがＤ５０〜Ｄ５５である。よって、ＰＣＴＦＥは、ＰＦＡやＰＴＦＥより硬度が大きいため、変形しにくい。

従来のレギュレータは、弁シートの耐久性を向上させるために、ＰＣＴＦＥの機械的強度が大きいことに着目して、弁シートの材質をＰＣＴＦＥにしていた。換言すれば、機械的強度の小さいＰＦＡやＰＴＦＥ製の弁シートは、変形による流体漏れを生じやすいと考えられ、使用されていなかった。

しかし、レギュレータ１のように、ポペット弁体７が復帰ばね１９に載せられて摺動部を備えない場合、ポペット弁体７は不安定で傾きやすい。

ＰＦＡ又はＰＴＦＥ製の弁シート１５は、上述したように硬度が低いため、ポペット弁体７が当接したときに変形しやすい。そのため、ポペット弁体７は、弁シート５に傾いて当接しても、復帰ばね１９が軸線に沿って押す力によって傾きを是正し、シール面に均一な力で当接する。よって、ＰＦＡ又はＰＴＦＥ製の弁シート１５は、ポペット弁体７がシール面に均一な力で接触を繰り返し、シール面が偏って変形しにくい（図６、図７参照）。

これに対して、ＰＣＴＦＥ製の弁シートは、硬度が高いため、ポペット弁体７が当接したときに変形しにくい。そのため、ポペット弁体７は、弁シート５に傾いて当接すると、復帰ばね１９によって軸線方向に押されても傾きを是正できず、シール面に片当たりする。この力で、ＰＣＴＦＥ製の弁シートが塑性変形すると、以後、ポペット弁体７はシール面に片当たりし続け、ＰＣＴＦＥ製の弁シートはシール面が偏って摩耗する（図１０参照）。

また、ＰＦＡ又はＰＴＦＥ製の弁シート１５は、引張伸び率が大きい。ポペット弁体７は弁シート１５のシール面に密着してシールしており、弁シート１５から離れるときに、シール面の表面を引っ張る。引張伸び率が大きいＰＦＡ又はＰＴＦＥ製の弁シート１５は、ポペット弁体７に引っ張られて変形し、ポペット弁体７の吸着力が徐々に減少するため、シール面の表面がポペット弁体７から離れやすい。よって、ＰＦＡ又はＰＴＦＥ製の弁シート１５は、シール面の表面がポペット弁体７によって剥がされにくく、摩耗の進行速度が遅い。

これに対して、ＰＣＴＦＥ製の弁シートは、引張伸び率が小さい。そのため、ポペット弁体７が、ＰＣＴＦＥ製弁シートのシール面に密着してシールした後、ＰＣＴＦＥ製の弁シートから離れるときに、ＰＣＴＦＥ製の弁シートは、シール面の表面が変形しにくい。ＰＣＴＦＥ製弁シートのシール面は、ポペット弁体７に強く引っ張られ、表面がポペット弁体７に密着したまま引き剥がされやすい。よって、ＰＣＴＦＥ製の弁シートは、摩耗の進行速度が速くなる。摩耗が生じた部分はシール面が凸凹になり、流体漏れが生じやすくなる。

ここで、発明者らは、図８に示す試験回路を用いて、パーティクル評価試験を行った。
図８に示すように、試験回路は、レギュレータ６１と、圧力計６２と、フィルタ６３と、サンプル用レギュレータ１００Ａ（又は１００Ｂ）と、圧力計６４と、エアオペレイトバルブ６５と、流量調整弁６６と、流量計６７とを直列に接続し、流量計６７をパーティクルカウンタ６８に接続して構成する。

パーティクル評価試験では、ＰＣＴＦＥ製弁シート１５０Ａを使用するサンプル用レギュレータ１００Ａと、ＰＦＡ製弁シート１５０Ｂを使用するサンプル用レギュレータ１００Ｂとを試験回路に組み替えて行い、ＰＣＴＦＥ製弁シート１５０ＡとＰＦＡ製弁シート１５０Ｂによるパーティクル発生量（個）を調べた。試験では、レギュレータ６１が流体圧を０．３ＭＰａに制御し、サンプル用レギュレータ１００Ａ（又は１００Ｂ）が流体圧を０．１５ＭＰａに制御し、流量調整弁６６が流量を２８Ｌ／ｍｉｎに制御するようにした。

図９は、パーティクル評価試験の試験結果を示す図である。
図９に示すように、ＰＣＴＦＥ製弁シート１５０Ａを使用するサンプル用レギュレータ１００Ａは、動作回数が１．Ｅ＋０２回と少ないときから、パーティクルが５００個以上生じ、さらに動作回数が１．Ｅ＋０３回になるまでの間にパーティクル発生量が約１０倍に増加した。その後、パーティクル発生量が減少するが、これは弁シート１５０Ａの摩耗が進んで削れにくくなり、パーティクルが減少したものと考えられる。

これに対して、ＰＦＡ製弁シート１５０Ｂを使用するサンプル用レギュレータ１００Ｂは、動作回数が１．Ｅ＋０２回の時点ではパーティクル発生量がゼロであった。その後に動作回数を重ねても、基本的にパーティクル発生量がゼロであった。時折パーティクルを発生する場合でも、そのパーティクル発生量は１０個以下と極めて少なかった。

よって、ＰＦＡ製弁シート１５０Ｂは、ＰＣＴＦＥ製弁シート１５０Ａよりパーティクル発生量が大幅に少なかった。この試験結果は、ＰＦＡ製弁シート１５０Ｂが、ＰＣＴＦＥ製弁シート１５０Ａより摩耗速度が遅く、摩耗が少ないことを数値的に裏付けている。
尚、発明者らは、ＰＴＦＥ製弁シート１５０Ｃについても同様の試験を行い、ＰＦＡ製弁シート１５０Ｂと同様の結果が得られた。

上記のように、ＰＦＡ又はＰＴＦＥ製弁シート１５は、ＰＣＴＦＥ製弁シートと比べて片当たりによる変形を生じにくいので、流体漏れが生じにくく、耐久性が良い。
しかも、ＰＦＡ又はＰＴＦＥ製弁シート１５は、ＰＣＴＦＥ製弁シートと比べて摩耗速度が遅くて摩耗しにくいので、流体漏れを生じにくく、耐久性が良い。

以上説明したように、本実施形態のレギュレータ１は、硬度がＤ７０以下という柔らかい弁シート１５を使用するので、ポペット弁体７が当接したときに弁シート１５が変形しやすく、流体漏れしにくい。よって、本実施形態のレギュレータ１によれば、流体漏れに伴う設定圧力の上昇を防止することができる。

本実施形態のレギュレータ１は、温度が２３度の条件下で、引張伸び率が２５０％以上の変形しやすい弁シート１５を使用するので、弁シート１５のシール面が摩耗しにくく、流体漏れを生じにくい。よって、本実施形態のレギュレータ１によれば、流体漏れに伴う設定圧力の上昇を防止することができる。

本実施形態のレギュレータ１は、１ＭＰａ以下の作用ガスを制御するので、ポペット弁体７が弁シート１５に当接する力が小さくて済む。よって、本実施形態のレギュレータ１によれば、弁シート１５の硬度が低く、或いは、引張伸び率が大きい場合でも、弁シート１５が破損しにくい。

尚、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
例えば、上記実施形態では、レギュレータをガス供給制御装置に使用したが、第１ポート１１をガス容器に接続し、第２ポート１２を真空ポンプに接続し、真空引きする際の圧力調整に使用してもよい。
例えば、上記実施形態では、流路ブロック２とシートホルダ１６との間で狭持される弁シート１５を「弁座部」の一例とした。これに対して、シートホルダ１６又は流路ブロック２に弁シート１５を一体に設けてもよいし、流路ブロック２やホルダ１６などをＰＴＦＥなどの樹脂で形成して、弁座部を一体成形してもよい。

本発明の実施形態に係り、レギュレータの断面図である。同じく、弁シート材質とシール性との関係を調べる試験の試験方法を示す図である。同じく、弁シート材質とシール性との関係を調べる試験の試験結果を示す図である。縦軸には、Ｈｅ吹きかけ後の漏洩量（Ｐａ・ｍ³／ｓ）を示す。横軸には、荷重（Ｎ）を示す。同じく、耐久性を調べる試験で使用した試験回路の回路図である。同じく、ＰＣＴＦＥとＰＦＡとＰＴＦＥの材質特性を比較する図である。同じく、ＰＦＡ製弁シートの耐久試験後の状態を示す図である。同じく、ＰＴＦＥ製弁シートの耐久試験後の状態を示す図である。同じく、パーティクル評価試験において使用した装置の回路図である。同じく、パーティクル評価試験の試験結果を示す図である。従来のレギュレータに使用されるＰＣＴＦＥ製弁シートの耐久試験後の状態を示す図である。

符号の説明

１レギュレータ
７ポペット弁体（弁体）
１５弁シート（弁座部）

Claims

流体を設定圧力に制御するレギュレータにおいて、
弁体が当接又は離間する弁座部は、硬度がＤ７０以下のフッ素樹脂を材質とすることを特徴とするレギュレータ。
流体を設定圧力に制御するレギュレータにおいて、
弁体が当接又は離間する弁座部は、引張伸び率が、温度２３度の条件下で、２５０％以上のフッ素樹脂を材質とすることを特徴とするレギュレータ。
請求項１又は請求項２に記載するレギュレータにおいて、
前記弁座部は、ＰＦＡ又はＰＴＦＥを材質とすることを特徴とするレギュレータ。
請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載するレギュレータにおいて、
１ＭＰａ以下の流体を制御するものであることを特徴とするレギュレータ。