JP2010169224A - Fluid controlling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、半導体製造装置などに用いられ、ガスなどの流体を供給または排気する際に、流路を開閉制御する流体制御器に関し、特に、流体制御器の手動ハンドルを全閉時または全開時にロックする手動ハンドルのロック構造に関する。 The present invention relates to a fluid controller that is used in, for example, a semiconductor manufacturing apparatus and controls the opening and closing of a flow path when supplying or exhausting a fluid such as a gas, and in particular, when the manual handle of the fluid controller is fully closed or The present invention relates to a lock structure of a manual handle that is locked when fully opened.
従来、この種のバルブ用ハンドルのロック装置には、バルブ全閉時などに不用意にハンドルが回動しないように各種のロック装置が提案されている。例えば、特許文献1は、内部に弁体構造をもつケーシング上端部において、板状突出部を有する操作部材にハンドル部材が回転可能に嵌め合わされており、ケーシングの外周に設けた突起がハンドル部材の案内溝に移動可能に嵌め合わされている。ハンドル部材には、貫通孔を有する一対の対向壁が設けられており、ハンドル部材を上方に移動させると、回動不可能位置が得られ、この位置で貫通孔が開放され、この貫通孔にワイヤ等を挿通させて回転不可能位置が保持される。 Conventionally, various lock devices have been proposed for this type of valve handle lock device so that the handle does not rotate carelessly when the valve is fully closed. For example, in Patent Document 1, a handle member is rotatably fitted to an operation member having a plate-like protrusion at a casing upper end portion having a valve body structure therein, and a protrusion provided on the outer periphery of the casing is formed on the handle member. The guide groove is movably fitted. The handle member is provided with a pair of opposing walls having through holes. When the handle member is moved upward, a non-rotatable position is obtained, and the through hole is opened at this position. A non-rotatable position is maintained by inserting a wire or the like.
この特許文献1に示されたバルブは、ケーシングの外周に設けた突起がハンドル部材の案内溝に嵌め合わされているので、バルブを装置パネルに組み込む際に、ハンドルを取り外したり、組戻す作業が極めて面倒であり、作業性の悪いものであった。また、貫通孔を現わすためには、ハンドルを引き上げる操作を必要とし、さらに、閉止状態を確認するためにもハンドルを引き上げて閉状態を確認しなければならず、操作性の点でも課題を有していた。また、ハンドルを引き上げると、ハンドル内の開閉表示板とハンドルに設けた確認窓との高さ方向距離が大きくなり、結果的に表示の視認性が悪くなる等の課題点を有している。 In the valve shown in Patent Document 1, since the protrusion provided on the outer periphery of the casing is fitted in the guide groove of the handle member, when the valve is assembled into the apparatus panel, the operation of removing or reassembling the handle is extremely difficult. It was cumbersome and poor in workability. Moreover, in order to reveal the through hole, it is necessary to raise the handle, and in order to check the closed state, the handle must be pulled up to check the closed state. Had. In addition, when the handle is pulled up, the distance in the height direction between the open / close display plate in the handle and the confirmation window provided on the handle increases, resulting in poor display visibility.
本発明は、従来の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、ハンドルの着脱を容易にすると共に、ハンドルの回動操作性の向上を図り、ハンドルを閉の位置において自動的にかつ確実に南京錠等の挿入孔が露出するようにして、施錠性の向上を図り、閉の確認が容易であり、しかも、開閉表示の視認性を一定に保持するようにした流体制御器を提供することにある。 The present invention has been developed in order to solve the conventional problems. The object of the present invention is to facilitate the attachment / detachment of the handle, to improve the turning operability of the handle, and to close the handle. The insertion holes such as padlocks are exposed automatically and reliably at the position to improve the lockability, making it easy to check the closure, and to keep the visibility of the open / close display constant. It is to provide a fluid controller.
上記の目的を達成するため、請求項1に係る発明は、弁体を有するバルブ本体上部に設けたハンドルの回動操作によりステムを回転させて前記弁体を開閉制御する流体制御器であって、前記バルブ本体に設けた軸装筒の上端にらせん面とらせん面に連設したロック溝を形成し、ハンドルにあけた係合穴に前記ステムを非回転自在に挿入させると共に、ハンドルの求心方向に取付けたシャフトにローラを回転自在に軸装し、このローラをらせん面上に沿って回転自在に設け、かつ、ロック溝に挿入可能に設け、ハンドルの全開から全閉までの回動操作で、前記ハンドルの係合穴より前記ステムの上端に形成した貫入孔をハンドル上面に露出可能に設けた流体制御器である。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a fluid controller that controls opening and closing of a valve body by rotating a stem by a turning operation of a handle provided on an upper part of a valve body having the valve body. A spiral groove and a lock groove connected to the spiral surface are formed at the upper end of the shaft cylinder provided in the valve body, and the stem is non-rotatably inserted into an engagement hole formed in the handle, and the centripetal point of the handle A roller is rotatably mounted on a shaft mounted in the direction, and this roller is provided so as to be rotatable along the spiral surface and can be inserted into the lock groove, so that the handle can be rotated from fully open to fully closed. Then, the fluid controller is provided with a penetration hole formed at the upper end of the stem from the engagement hole of the handle so as to be exposed on the upper surface of the handle.
請求項2または3に係る発明は、前記シャフトの先端部をステムの外周囲に形成したストッパ部に係合させ、シャフトの後端部をハンドルに螺着させ、または、シャフトの先端部をステムの外周囲にスプリングを介して弾発させたストッパ環に係合させ、シャフトの後端部をハンドルに螺着させた流体制御器である。 According to a second or third aspect of the present invention, the front end of the shaft is engaged with a stopper formed on the outer periphery of the stem, and the rear end of the shaft is screwed to the handle, or the front end of the shaft is connected to the stem. This is a fluid controller in which a rear end portion of a shaft is screwed onto a handle by being engaged with a stopper ring which is elastically ejected through a spring around the outer periphery of the shaft.
請求項4に係る発明は、前記軸装筒に螺合したステムの上下動により、ダイヤフラムピースを介してダイヤフラムを弁座シートに押付けて全閉する弁体構造を有している。 The invention according to claim 4 has a valve body structure in which the diaphragm is pressed against the valve seat through the diaphragm piece and fully closed by the vertical movement of the stem screwed to the shaft-mounted cylinder.
請求項5または6に係る発明は、前記ハンドル内周面に開閉表示部材を回動自在に配設し、この開閉表示部材の係止片を軸装筒に形成した係合溝に係止させて開閉表示部材を前記軸装筒上端に固定し、さらには、前記ハンドルには、開閉表示部材の開閉表示部を視認できるような開口窓を形成した流路制御器である。
In the invention according to
以上のことから本発明によると、装置パネルを組み込む際に、ハンドルをきわめて容易に着脱できるので、ハンドルの取り外しと組戻しとの作業が簡易であり、その作業性が良好である。
また、ハンドルが閉の状態に回動されると、ハンドルは自重またはばね力による附勢で南京錠等をかける貫通孔がハンドル上面に露出するため、南京錠等をかける作業が容易となる。この場合、ステムの上端部が、露出するので、貫通孔の有無にかかわらず、閉状態の確認が容易である。
From the above, according to the present invention, when the apparatus panel is assembled, the handle can be attached and detached very easily, so that the operation of removing and reassembling the handle is simple and the workability thereof is good.
Further, when the handle is turned to the closed state, a through-hole for applying a padlock or the like by its own weight or urging by a spring force is exposed on the upper surface of the handle, so that the operation of applying the padlock or the like is facilitated. In this case, since the upper end of the stem is exposed, it is easy to confirm the closed state regardless of the presence or absence of the through hole.
しかも、請求項2に係る発明によると、ハンドルをバルブ本体に対して回転させるための案内部分が外部に露出することがなく、ハンドルを安定して回転動作することが可能となる。更に、請求項3に係る発明によると、ハンドルを閉状態にしたときに、このハンドルを強制的に貫通孔が露出する方向に移動させるため、ハンドルが自重により移動し難い状態、例えば、横向きや逆さ向きに設置することも可能な流体制御器である。 Moreover, according to the second aspect of the present invention, the guide portion for rotating the handle relative to the valve body is not exposed to the outside, and the handle can be stably rotated. Furthermore, according to the third aspect of the invention, when the handle is closed, the handle is forcibly moved in the direction in which the through hole is exposed. It is a fluid controller that can be installed upside down.
請求項4に係る発明によると、高密閉性を確保しつつ流体の高純度を維持しながら流量制御でき、流路にプロセス流体等が残留することを防ぐことで半導体製造装置に適している。 According to the fourth aspect of the present invention, the flow rate can be controlled while maintaining the high purity of the fluid while ensuring high airtightness, and it is suitable for the semiconductor manufacturing apparatus by preventing the process fluid and the like from remaining in the flow path.
請求項5に係る発明によると、ハンドルに設けた開閉表示は、ハンドルの上下動の操作にかかわらず、ハンドルの開口窓から同じ高さに保たれ、もって、開閉表示の視認性を確実なものとする。
According to the invention of
請求項6に係る発明によると、ハンドルの上方側から開閉表示部を視認することができる。
According to the invention which concerns on
本発明における流体制御器の好ましい実施形態を図面に基づいて詳述する。図1は、本発明における流体制御器の一例を示した閉止状態の縦断面図であり、図2は本発明における流体制御器の一例を示した開状態の縦断面図である。
本実施形態における流体制御器は、バルブ本体1にハンドル2を装着し、このハンドル2の回転操作により弁体3を開閉制御する構成になっている。この流体制御器の特徴を述べる前にバルブ本体1の構成を説明する。
A preferred embodiment of a fluid controller in the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view in a closed state showing an example of a fluid controller in the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view in an opened state showing an example of a fluid controller in the present invention.
The fluid controller according to the present embodiment has a configuration in which a
バルブ本体1は、弁体1とステム5と軸装筒7とを有し、この軸装筒7は、上端に、図5、図7に示すようならせん面51と、このらせん面51に連設した切欠き状のロック溝52とが形成された形態をなしている。そして、本例では、軸装筒7を用いたバルブ本体1として、軸装筒7をキャップとし、このキャップ7をナット10によりボデー8に接続した構造になっており、キャップ7に対してステム5が回転しながら昇降動して弁体1を弁開・弁閉する構造になっている。このように、本例では軸装筒7をキャップとしているが、この軸装筒の構造はあくまでも一例であり、例えば、軸装筒をボデーと一体構造に設けるようにしてもよく、ハンドルの操作によりステムが回転したときに、このステムとボデーとの螺合等によりステムが昇降動して弁開・弁閉する形態のバルブであれば、バルブの形態は実施に応じて任意である。
The valve body 1 has a valve body 1, a
以降、本発明の流体制御器における一例である軸装筒7をキャップとした場合のバルブ本体1の構造を具体的に説明する。バルブ本体1は、軸装筒(以降、キャップという)7が上記のようにナット10によりボデー8と一体化され、このキャップ7とボデー8との間には、ボンネット9が装着されている。また、このバルブ本体1内には、弁体3としてダイヤフラムピース26とダイヤフラム27とが装着され、更に、この弁体3と上記ステム5以外にも、弁座シート6が内装されている。
Hereinafter, the structure of the valve body 1 when the shaft-mounted
このうち、ステム5は、図2(a)に示すように、上部側に平行二面部からなる係合部15が形成され、この係合部15の上端には貫入孔16が形成されている。一方、ステム5の下部外周側には雄ねじ部17が形成され、この雄ねじ部17の下方側には突起状の押圧部18が形成されている。また、雄ねじ部17の上部位置には、シール用のOリング19が装着されている。ステム5は、キャップ7の内周側に形成された雌ねじ部20に雄ねじ部17が螺着された状態で収納され、キャップ7に対して上下動自在に設けられている。このステム5は、一体構造になっているが、別体構造であってもよい。
Among these, as shown in FIG. 2A, the
ステム5の上部側においては、係合部15がハンドル2にあけた後述する係合穴21に非回転状態で挿入されて、このハンドル2が取付けられている。更に、ステム5の外周囲には鍔部22を有するストッパ環23が設けられている。この鍔部22とステム5との間にはスプリング24が弾発状態で装着されている。
On the upper side of the
図1(a)、図2(a)において、上記のように、弁体3は、ダイヤフラムピース26とダイヤフラム27とからなり、ダイヤフラムピース26は、ボンネット9内に上下動可能に収納されている。一方、ダイヤフラム27は、ダイヤフラムピース26の下方位置に配設され、ダイヤフラムピース26の上下動により変形してボデー8内に形成された流路11を開閉するようになっている。ダイヤフラムピース26、ダイヤフラム27、ボンネット9は、ボデー8内に収納され、このボデー8のダイヤフラム27が接触する位置に弁座シート6が設けられている。
1A and 2A, as described above, the
キャップ7は、ボデー8に載置された状態でボデー8に形成された雄ネジ28にナット10の雌ネジ29を螺合させて一体化される。この構成により、流体制御器は、バルブ本体1上部に設けたハンドル2の回動操作によりキャップ7に螺合したステム5が回転し、この回転によってステム5が上下動することによりダイヤフラムピース26を介してダイヤフラム27を弁座シート6に押付けて全閉する弁体構造となっている。なお、キャップ7の外周側にはおねじ30が形成され、このおねじ30にはめねじ31を介してパネルナット39が螺着されている。
The
続いて、流体制御器に装着されるハンドル2、及び、このハンドル2の取付け状態を述べる。ハンドル2には、前記した係合穴21と、ローラ32と、シャフト33と、開閉表示部材34とが設けられている。
図1、図2に示すように、ハンドル2は、上端側に係合穴21を有し、この係合穴21にステム5を挿入することで、このステム5を回転操作することが可能になっている。また、ハンドル2の求心方向には、挿入側にメネジ35を有する貫通した取付穴36が形成され、この取付穴36にシャフト33が挿入されて取付けられる。また、ハンドル2には、図6に示した開閉表示部材34に設けた開閉表示部37を視認できるような開口窓38が形成されている。
Next, the
As shown in FIGS. 1 and 2, the
シャフト33は、図2、図7に示すように、取付部40と軸装部41とを有し、更に、取付部40の外周側にはハンドル2のメネジ35に螺着可能なオネジ42を有している。これにより、シャフト33は、オネジ42を介してハンドル2の求心方向に取付け可能になっている。また、図3に示すように、取付部40の取付け側には六角穴43が形成され、この六角穴43に図示しないレンチ等を差し込んでシャフト33を回動することが可能になっている。本例では、取付部40の取付け側に六角穴43を形成しているが、通常の十字穴等の任意の態様により設けることができる。軸装部41は、取付部40よりも縮径して形成され、この軸装部41に、スペーサ44を介して止め輪45によりローラ32が回転自在に軸装されている。
As shown in FIGS. 2 and 7, the
一方、図6の開閉表示部材34は、1つの係止片47と、複数の突起部48(本例では3ヶ所)とを有している。係止片47は、この開閉表示部材34の開閉表示部37から略垂下して形成され、キャップ7の対応する位置に形成された係合溝49に係止可能な長さになっている。また、突起部48は、略爪状で適宜の角度に曲げられた状態になっている。一方、ハンドル2の内周面側には、突起部48が掛け止め可能な拡径溝50が形成されており、このハンドル2内周面に、開閉表示部材34が回動自在に仮止めされた状態で配設され、ハンドル2の開口窓38から開閉表示部37が視認可能になっている。
On the other hand, the open /
キャップ7の係合溝49には、開閉表示部材34の係止片47が係止されることにより、この開閉表示部材34がキャップ7上端に固定されるようになっている。前記のハンドル2をステム5に取付ける場合には、前記したローラ32が、図4において、らせん面51上に沿って回転自在に装着され、かつ、ロック溝52に挿入可能な状態になっている。そして、ハンドル2を全開から全閉まで回動操作したときには、このローラ32のらせん面51からロック溝52にかけての上下移動により、ステム5の貫入孔16がハンドル2の係合穴21より、ハンドル2上面に露出可能になっている。
The open /
また、ローラ32がらせん面51、又は、ロック溝52に位置する際に、シャフト33の先端部53が下方に向けて弾発状態のストッパ環23の鍔部22に係合されており、一方、シャフト33の後端部54は、ハンドル2に軸着された状態になっている。これにより、ハンドル2は、ステム5に対して抜け止めされた状態で取付けられており、また、常時において、シャフト33がスプリング24の弾発力により下方に付勢されたストッパ環23に押され、シャフト33と一体のハンドル2には、ステム5に対して下方に移動しようとする力が加わっている。このため、ハンドル2は、バルブ本体1の装着向きにかかわらず、自重によりステム5に対して移動することがなく、後述するようなバルブ本体1が縦方向のパネル55に対して横向きに取付けられたり逆さに取付けられた状態であってもステム5との位置関係を確保できる。
Further, when the
このシャフト33とハンドル2との装着構造は、図8に示すようなものであってもよい。図8においては、ステム56の外周囲に拡径状のストッパ部57が形成されたものであり、このストッパ部57に対してシャフト33を取付けようになっている。その場合、ストッパ部57の下端面58にシャフト33の先端部53を係合させるようにし、一方、シャフト33の後端部54をハンドル2に螺着させるようにすればよい。この場合には、ストッパ環23を設けた場合に比較して構造が単純化されて部品点数が少なくなる。なお、この例において、上述した例と同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略している。
The mounting structure of the
パネルナット39は、キャップ7と間にパネル55を挟着した状態でキャップ7に螺着可能であり、バルブ本体1をパネル55に装着する役割を果たしている。バルブ本体1をパネル55に装着する際には、先ず、ハンドル2とパネルナット39とを外した状態でキャップ7をパネル55に形成された装着穴59の下側から挿入し、この状態でキャップ7の上方側からパネルナット39を螺着する。このような取付け構造によってバルブ本体1をパネル55に固定しているため、パネル55が縦方向に配設されたり機器等の裏側に配設されている場合でもバルブ本体1を強固に取付けでき、狭い場所等へのバルブ本体1の設置が可能になっている。
The
次に、本発明の流体制御器の上記実施形態における作用を説明する。
前記のように、流体制御器のバルブ本体1をパネルに固定する際には、先ず、ハンドルを取り外す。この場合、シャフト33を緩める方向に回転させて先端側のストッパ環23の鍔部23(ストッパ部57)への係合を外すことでハンドル2の取り外しが可能になっている。このように、ハンドル2の取り外し・組み戻し作業が容易であるため作業性に優れている。
Next, the operation of the fluid controller of the present invention in the above embodiment will be described.
As described above, when the valve body 1 of the fluid controller is fixed to the panel, the handle is first removed. In this case, the
また、バルブ本体を図2の全開状態から図1の弁閉状態にする際には、図2(b)の状態からハンドル2を右方向に回転操作して図1(b)の状態にする。その際、ステム5も右回転し、このステム5とキャップ7との螺合によりダイヤフラムピース26が下方側に附勢される。この附勢によってダイヤフラム27が弁座シート6に押付けられる方向に変形する。
Further, when the valve body is changed from the fully open state of FIG. 2 to the valve closed state of FIG. 1, the
このとき、シャフト33に回転自在に軸装されたローラ32は、ハンドル2の回転に伴ってらせん面51上をロック溝52方向に転動し、流路11が全閉状態になるまでダイヤフラム27と弁座シート6とが密着したときにロック溝52の上方側まで移動する。その場合のローラ32が中心に対して移動する角度θは、略90°になっている。ローラ32がロック溝52の位置まで到達すると、このローラ32は、らせん面51から離れた状態になるため下方側からの支えがなくなり、ロック溝52の下方側に移動する。従って、このローラ32が軸装されたシャフト33と一体のハンドル2がキャップ7に対して下がるように移動し、ステム上端の貫入孔16がハンドル2上面に露出する。このように、ハンドル2を引き上げ操作することなくハンドル2を回転するだけで貫入孔16を自動的に表出させることができ、この貫入孔16を視認することでバルブ本体1の弁閉状態を確認することが可能になる。
At this time, the
更に、このとき、ローラ32がロック溝52に嵌った状態であるため、この弁閉状態からハンドル2を弁開方向に回転操作することはできない。ハンドル2を弁開方向に操作する際には、貫入孔16が再び隠れた状態になるまでハンドル2を一旦引き上げることで回転操作することが可能になる。また、ハンドル2は、このように上下移動によって回転操作する構造であるため、バルブ本体1がフットプリント性に優れ、左右方向への突出部位が最小限に抑えられている。
Further, at this time, since the
また、これらの弁開・弁閉の何れの状態においても、開閉表示部材34は、その係止片47がキャップ7の係合溝49に係止した状態を維持し、ハンドル2の回動から切り離された状態でキャップ7上端に固定されている。開閉表示部材34は、この取付け構造によってハンドル2の上下及び回動操作にかかわらず開口窓38に対して同じ高さに保たれ、この開閉表示部材34に対してステム5と一体に相対回転するハンドル2に対して常に視認しやすい状態に保持されるため、開閉表示の視認性が高まっている。
Further, in any of the valve open / closed states, the open /
また、弁閉状態において弁開方向への回転操作を防止する必要があるときには、貫入孔16に南京錠やワイヤ、任意の長さのロック用の棒材等のロック部材60を貫通した状態でロックする。このことにより、ハンドル2を回転操作が可能な高さまで引上げることができなくなり、弁開方向への回転操作を防ぐことができる。この場合、図1に示すように、ロック部材60を細いワイヤ等とした場合にもその効果は同様である。一方、図2のような回転操作が可能な状態ではハンドル2により貫入孔16が隠れた状態になるため、南京錠やワイヤ等を通すことはできない。
Further, when it is necessary to prevent the rotation operation in the valve opening direction in the valve closed state, the lock is made in a state where the
1 バルブ本体
2 ハンドル
3 弁体
5 ステム
6 弁座シート
7 キャップ(軸装筒)
16 貫入孔
21 係合穴
23 ストッパ環
24 スプリング
26 ダイヤフラムピース
27 ダイヤフラム
32 ローラ
33 シャフト
34 開閉表示部材
37 開閉表示部
38 開口窓
47 係止片
49 係合溝
51 らせん面
52 ロック溝
53 先端部
54 後端部
57 ストッパ部
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DESCRIPTION OF
Claims (6)
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