JP2020056466A - Diaphragm type control valve - Google Patents

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Abstract

To provide a control valve using a diaphragm member configured to have a diaphragm structure in which laser welding is applied to connection of a valve element and a central part of a diaphragm even when the diaphragm is thin like a film.SOLUTION: In a control valve, a first diaphragm member 200 includes: a film-like diaphragm 200a comprising PFA; and a rod-like connection member 200c joined to a central part 220 of the diaphragm 200a from the lower surface side by laser welding. A second diaphragm member 300 includes: a film-like diaphragm 300a comprising PFA; and a rod-like valve element member 300c joined to a central part 320 of the diaphragm 300a from the upper surface side by laser welding. The rod-like valve element member 300c is separably coupled to the rod-like connection member 200c.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、半導体製造装置において高純度薬液や超純水等の液体を流動させるにあたり採用するに適したダイヤフラム式制御弁に関する。   The present invention relates to a diaphragm-type control valve suitable for use in flowing a liquid such as a high-purity chemical solution or ultrapure water in a semiconductor manufacturing apparatus.

従来、この種の制御弁は、底側ハウジング部材と、上側ハウジング部材と、これら底側ハウジング部材及び上側ハウジング部材の間に組み付けられる中側ハウジング部材とを備えて、上側ハウジング部材と中側ハウジング部材との間に一側収容室を形成するとともに中側ハウジング部材と底側ハウジング部材との間に他側収容室を形成してなるハウジングと、上側ハウジング部材側にて第1調圧室を形成するとともに中側ハウジング側にて第1液体室を形成するように一側収容室の内部を区画する第1ダイヤフラムと、底側ハウジング部材側にて第2調圧室を形成するとともに中側ハウジング側にて第2液体室を形成するように他側収容室の内部を区画する第2ダイヤフラムと、第1液体室の中央部から第2液体室の中央部にかけて設けてなる中央連通路内に第1ダイヤフラムの中央部から延出する軸状連結部材と、第2ダイヤフラムの中央部から中央連通路内に延出して軸状連結部材と連結される軸状弁体部材とを備えている。   Conventionally, this type of control valve includes a bottom housing member, an upper housing member, and a middle housing member assembled between the bottom housing member and the upper housing member. A housing in which a first housing chamber is formed between the housing member and the other housing chamber between the middle housing member and the bottom housing member; and a first pressure regulation chamber on the upper housing member side. A first diaphragm that forms and defines the inside of the one-side storage chamber so as to form a first liquid chamber on the middle housing side, and a second pressure regulation chamber is formed on the bottom housing member side and the middle side. A second diaphragm that partitions the inside of the other-side storage chamber so as to form a second liquid chamber on the housing side, and is provided from the center of the first liquid chamber to the center of the second liquid chamber. An axial connecting member extending from the central portion of the first diaphragm into the central communication passage, and an axial valve member extending from the central portion of the second diaphragm into the central communicating passage and connected to the axial connecting member; It has.

しかして、このように構成してなる当該制御弁において、その流入側から流入する液体が第1液体室及び第2液体室内に流入すると、第1液体室内内に流入する液体の液圧が第1ダイヤフラムに対し第1調圧室側から作用する設定圧に対向して作用するとともに、第2液体室内に流入する液体の液圧が第2ダイヤフラムに対し第2調圧室側から作用する設定圧に対向して作用する。   In the control valve thus configured, when the liquid flowing from the inflow side flows into the first liquid chamber and the second liquid chamber, the hydraulic pressure of the liquid flowing into the first liquid chamber is reduced to the second pressure. The setting is such that the pressure acting on the one diaphragm opposes the set pressure acting from the first pressure regulation chamber side, and the liquid pressure of the liquid flowing into the second liquid chamber acts on the second diaphragm from the second pressure regulation chamber side. Acts against pressure.

これに伴い、第1ダイヤフラム、第2ダイヤフラム及び互いに結合或いは分離可能に連結する軸状連結部材及び軸状弁体部材からなる構成体が、第1ダイヤフラムを介し互いに対向して作用する第1調圧室内の設定圧と第1液体室内の液圧及び第2ダイヤフラムを介し互いに対向して作用する第2調圧室内の設定圧と第2液体室内の液圧に応じて変位して、中央連通路の第1液体室側開孔端部に設けてなる環状弁座部と第2液体室内側から当該環状弁座部に対向するように軸状弁体部材に設けてなる弁体部との間隔を一定の間隔に制御する。   Along with this, the first diaphragm, the second diaphragm, and the structure including the shaft-shaped connecting member and the shaft-shaped valve body member which are connected or separably connected to each other, act in opposition to each other via the first diaphragm. The central link is displaced in accordance with the set pressure in the pressure chamber, the liquid pressure in the first liquid chamber, and the set pressure in the second pressure chamber and the liquid pressure in the second liquid chamber that are opposed to each other via the second diaphragm. An annular valve seat provided at the end of the opening of the passage on the first liquid chamber side and a valve body provided on the axial valve body member from the second liquid chamber side to face the annular valve seat; Control the interval to a fixed interval.

このことは、当該制御弁は、その流入側から流入する液体を、両設定圧のもとに、当該液体の流量に応じた構成体の変位に伴い、軸状弁体部材の弁体部と中央連通路の環状弁座部との一定の間隔に対応する一定の流量でもって、流出側へ流出するように制御することを意味する。   This means that the control valve applies the liquid flowing from the inflow side to the valve body of the axial valve body member with the displacement of the component according to the flow rate of the liquid under both set pressures. This means that control is performed so as to flow out to the outflow side at a fixed flow rate corresponding to a fixed interval between the central communication passage and the annular valve seat.

このような構成からなる制御弁が半導体製造装置に用いられる場合、当該半導体製造装置における洗浄工程や剥離工程では、強酸・強アルカリ等の腐食性の高い薬液からなる高純度薬液が、上述の液体として使用されることから、制御弁内のダイヤフラムの形成材料としては、耐酸性や耐アルカリ性等の耐薬品性に優れるフッ素樹脂を採用することが望ましい。   When a control valve having such a configuration is used in a semiconductor manufacturing apparatus, in a cleaning step or a stripping step in the semiconductor manufacturing apparatus, a high-purity chemical liquid composed of a highly corrosive chemical such as a strong acid or a strong alkali is used as the liquid described above. Therefore, as a material for forming the diaphragm in the control valve, it is desirable to use a fluororesin having excellent chemical resistance such as acid resistance and alkali resistance.

また、半導体製造装置においては、制御弁からの金属成分や有機物成分の溶出は許されないことから、ダイヤフラムの形成材料としては、低溶出性を有するフッ素樹脂を採用することが望ましい。   Further, in a semiconductor manufacturing apparatus, since elution of a metal component or an organic component from a control valve is not allowed, it is preferable to use a fluororesin having a low elution property as a material for forming the diaphragm.

また、上述のような制御弁としての構成上、屈曲性に優れ長寿命を維持し得るフッ素樹脂を採用することが望ましい。   Further, due to the configuration of the control valve as described above, it is desirable to employ a fluororesin which has excellent flexibility and can maintain a long life.

以上のようなことから、ダイヤフラムの形成材料としては、耐薬品性、低溶出性を有し、かつ屈曲性に優れ長寿命を維持し得るフッ素樹脂を採用することが要請される。   In view of the above, it is required that a fluororesin having chemical resistance, low elution properties, excellent flexibility and long life can be used as a material for forming the diaphragm.

特許第5286330号公報Japanese Patent No. 5286330

ところで、上述のような構成を有する制御弁では、さらに、半導体製造装置において制御弁からのパーティクルによる液体の汚染は許されないことから、制御弁内の流路系統に流れる液体を、ダイヤフラムでもって、一方の室から隔離することが必要で、そのためには、当該ダイヤフラムを、外周部、湾曲変位部及び中央部でもって一体的に構成することが要請される。   By the way, in the control valve having the above-described configuration, since the contamination of the liquid by the particles from the control valve in the semiconductor manufacturing apparatus is not allowed, the liquid flowing through the flow path system in the control valve is subjected to diaphragm, It is necessary to be isolated from one of the chambers, and for that purpose, it is required that the diaphragm is integrally formed with an outer peripheral portion, a curved displacement portion, and a central portion.

ここで、ダイヤフラムの形成材料として、PTFEを採用する場合、PTFEは、メルトフローレートが低いため、射出成形や押出成形では、良好な品質のダイヤフラムを形成することはできない。従って、ダイヤフラムは、PTFEの圧縮成形丸棒を切削加工することで形成される。   Here, when PTFE is employed as a material for forming the diaphragm, PTFE cannot form a diaphragm of good quality by injection molding or extrusion molding because the melt flow rate is low. Therefore, the diaphragm is formed by cutting a compression molded round bar of PTFE.

このように切削加工により形成されるPTFE製ダイヤフラムの寿命は長いものの、このようなダイヤフラムを用いた制御弁においては、その動作に伴い、切削加工してなる湾曲変位部がその表面にて伸延或いは圧縮することから、当該湾曲変位部から微少ではあるが発塵する。但し、このような発塵は、例えば、半導体製造装置で製造されるシリコンウエハの配線ピッチが10(nm)より大きい場合は、許容範囲以内にある。   Although the life of a PTFE diaphragm formed by cutting in this way is long, in a control valve using such a diaphragm, a curved displacement portion formed by cutting extends or extends on the surface due to its operation. Due to the compression, a small amount of dust is generated from the curved displacement portion. However, such dust generation is within an allowable range when the wiring pitch of a silicon wafer manufactured by a semiconductor manufacturing apparatus is larger than 10 (nm), for example.

また、ダイヤフラムの形成材料として、PTFEに代えて、PFAを採用する場合、ダイヤフラムは、射出成形丸棒、圧縮成形丸棒或いは押し出し成形丸棒を切削加工することで形成される。   When PFA is used instead of PTFE as a material for forming the diaphragm, the diaphragm is formed by cutting an injection-molded round bar, a compression-molded round bar, or an extruded round bar.

このように切削加工により形成されるPFA製ダイヤフラムの寿命は短い。また、このように切削加工により形成してなるPFA製ダイヤフラムを用いた制御弁は、その動作に伴い、切削加工してなる湾曲変位部の表面にて、切削加工により形成されるPTFE製ダイヤフラムの湾曲変位部と同様に、伸延或いは圧縮することから、湾曲変位部から微少ではあるが発塵する。   The life of the PFA diaphragm formed by the cutting process is short. In addition, the control valve using the PFA diaphragm formed by the cutting process in this way, the operation of the PTFE diaphragm formed by the cutting process on the surface of the curved displacement portion formed by the cutting process. As in the case of the bending displacement portion, the dust is generated from the bending displacement portion, though slightly, because it is extended or compressed.

ここで、ダイヤフラムの形成材料として、PFAを採用し、当該PFAを用いて射出成形により湾曲変位部の厚いものを成形するとともに切削加工することでダイヤフラムを形成する場合、射出成形や圧縮成形で厚肉形状に成形すると、湾曲変位部における結晶化が均一には起こらず、その界面が破壊の起点となるとともに寿命が短くなるため、このような湾曲変位部を有するダイヤフラムは、殆ど採用されていない。   Here, when PFA is adopted as a material for forming the diaphragm, and the PFA is used to form a diaphragm having a large bending displacement portion by injection molding and cutting to form a diaphragm, injection molding or compression molding is used. When formed into a flesh shape, crystallization in the curved displacement portion does not occur uniformly, the interface becomes a starting point of destruction and the life is shortened, so diaphragms having such a curved displacement portion are hardly adopted. .

一方、近年、半導体製造装置による半導体素子、例えば、シリコンウエハの製造にあたり、さらなる微細化が要請されている。例えば、シリコンウエハにおける配線ピッチを10(nm)以下にしたいという要請がある。従って、制御弁からの発塵は、数nmサイズのパーティクルの発塵さえも許されない状況となっている。   On the other hand, in recent years, further miniaturization has been demanded in the production of semiconductor elements, for example, silicon wafers by a semiconductor production apparatus. For example, there is a demand that the wiring pitch in a silicon wafer be reduced to 10 (nm) or less. Therefore, the generation of dust from the control valve is not allowed even for the generation of particles of several nm in size.

しかるに、上述したごとく、切削加工により形成したダイヤフラムを用いた制御弁は、その動作に伴い、切削加工してなる湾曲変位部の表面にて伸延や圧縮を生じ、これに伴い、湾曲変位部から微少ではあるが、発塵する。   However, as described above, a control valve using a diaphragm formed by cutting causes distraction or compression on the surface of the curved displacement portion formed by the cutting process along with its operation, and accordingly, from the curved displacement portion, It generates dust, albeit tiny.

このようなことでは、上述した制御弁からの数nmサイズのパーティクルの発塵さえも許されない状況には対応し得ず、切削加工してなる湾曲変位部を有するダイヤフラムに対して、さらなる改良が要請される。   In such a case, it is impossible to cope with a situation in which even the generation of particles of several nm in size from the control valve is not allowed, and further improvement is required for a diaphragm having a curved displacement portion formed by cutting. Requested.

これに対しては、PFA製のフィルムは、薄肉であるため、結晶化を均一にし得ることから、当該PFA製のフィルムを、押出成形や圧縮成形により形成して、少なくともダイヤフラムの湾曲変位部として採用すれば、上述したダイヤフラムの改良につながる。   On the other hand, since the PFA film is thin, the crystallization can be uniformized. Therefore, the PFA film is formed by extrusion or compression molding, and at least as a curved displacement portion of the diaphragm. Adopting this leads to the improvement of the diaphragm described above.

ところで、上記制御弁において、第1ダイヤフラムは、その中央部にて、軸状連結部材と連結される。しかしながら、上記制御弁の第1ダイヤフラムとして、上述のようにフィルム状であって非常に薄いダイヤフラムが採用されると、当該ダイヤフラムの中央部において、軸状連結部材と連結するに要する連結部を形成することはできない。このことは、当該連結部なくして、フィルム状の第1ダイヤフラムの中央部を軸状連結部材と連結することは極めて困難であることを意味する。   By the way, in the above-mentioned control valve, the first diaphragm is connected to the shaft-like connecting member at the center. However, when the film-like and very thin diaphragm is employed as the first diaphragm of the control valve as described above, a connecting portion required for connecting to the shaft-like connecting member is formed at the center of the diaphragm. I can't. This means that it is extremely difficult to connect the central portion of the film-shaped first diaphragm to the shaft-shaped connecting member without the connecting portion.

これに対しては、上記特許文献1に記載の樹脂ダイヤフラムのシール方法によるレーザー溶接を適用してなるダイヤフラム弁の構成を利用することが考えられる。   In response to this, it is conceivable to use a configuration of a diaphragm valve to which laser welding according to the resin diaphragm sealing method described in Patent Document 1 is applied.

当該特許文献1にいうダイヤフラム弁においては、シール目的ではあるが、ダイヤフラムが、そのフランジ部にて、弁体室を密封するように、下ハウジングのフランジ部とレーザー溶接されている。このようなことに着目して、レーザー溶接を、PFA製のフィルム状のダイヤフラムの中央部と軸状連結部材との連結に利用することは可能であろうという着想に至った。   In the diaphragm valve described in Patent Document 1, for the purpose of sealing, the diaphragm is laser-welded at its flange portion to the flange portion of the lower housing so as to seal the valve body chamber. Focusing on such a thing, it came to the idea that it would be possible to use laser welding for connecting the central part of the film-shaped diaphragm made of PFA and the shaft-shaped connecting member.

そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、屈曲性や長寿命性を確保し得るようなフィルム状のPFAを、数nm程度の発塵をも最少に抑制し得るダイヤフラムの形成材料として選択するとともに、当該ダイヤフラムの中央部との連結し易さを考慮して適宜なフッ素樹脂製軸状連結部材を活用し、ダイヤフラムがフィルムのように薄くても、当該弁体とダイヤフラムの中央部との連結にレーザー溶接を適用したダイヤフラム構造として構成してなるダイヤフラム部材を用いる制御弁を提供することを目的とする。   In order to cope with the above, the present invention provides a film-like PFA capable of securing flexibility and long life, and forming a diaphragm capable of minimizing dust generation of about several nm. The material is selected, and an appropriate fluororesin axial connection member is used in consideration of the ease of connection with the center of the diaphragm, and even if the diaphragm is thin as a film, the valve body and the diaphragm An object of the present invention is to provide a control valve using a diaphragm member configured as a diaphragm structure in which laser welding is applied to a connection with a central portion.

上記課題の解決にあたり、本発明に係るダイヤフラム式制御弁は、請求項1の記載によれば、
流入側に流入する高純度薬液や超純水等の液体の液圧の変動に応じて、当該液体の流量を制御するものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a diaphragm control valve according to the present invention has the following features.
The flow rate of a liquid such as a high-purity chemical or ultrapure water flowing into the inflow side is controlled in accordance with the fluctuation of the liquid pressure.

当該制御弁において、
筒状周壁(140、150)と、当該筒状周壁をその軸方向両端開口部から閉塞するように互いに対向してなる両対向壁(110、180)と、筒状周壁の内部を、両対向壁の一方の対向壁(180)との間にて第1収容室(S)を形成するとともに他方の対向壁(110)との間にて第2収容室(R)を形成するように区画する区画壁(130)とを有するハウジング(100)と、
第1収容室内に収容されてPFA製のフィルム状の第1ダイヤフラム(200a)とフッ素樹脂製の軸状連結部材(200c)とを有する第1ダイヤフラム部材(200)と、
第2収容室内に収容されてPFA製のフィルム状の第2ダイヤフラム(300a)とフッ素樹脂製の軸状弁体部材(300c)とを有する第2ダイヤフラム部材(300)とを備えており、
第1ダイヤフラム部材において、
第1ダイヤフラムは、その外周部(210)にて、筒状周壁のうちの第1収容室側周壁部の軸方向中間部位内に支持されて、第1収容室の内部を、上記一方の対向壁側にて第1調圧室(Sa)を形成するとともに区画壁側にて第1液体室(Sb)を形成するように区画してなり、
軸状連結部材は、その基部にて、第1ダイヤフラムの下面側にて当該第1ダイヤフラムの中央部にレーザー溶接により接合されて、第1ダイヤフラムの上記中央部から第1液体室内へ延出されており、
第2ダイヤフラム部材において、
第2ダイヤフラムは、その外周部(310)にて、筒状周壁のうちの第2収容室側周壁部の軸方向中間部位内に支持されて。第2収容室の内部を、上記他方の対向壁側にて第2調圧室(Ra)を形成するとともに区画壁側にて第2液体室(Rb)を形成するように区画してなり、
軸状弁体部材は、第2ダイヤフラムの上面側にて当該第2ダイヤフラムの中央部にレーザー溶接により接合される基体(360)と、当該基体から第2液体室及び区画壁の中央部に形成してなる中央連通路(133)を通り軸状連結部材の延出端部に結合されるロッド(370)とを有してなり、
区画壁は、上記中央連通路の第2液体室側開孔部にて、軸状弁体部材の弁体部(370b)に対向して当該弁体部と共に弁部を構成する環状弁座部(133a)を有してなり、
筒状周壁は、液体を上記流入側から第1液体室内に流入させる流入路(160、131)及び第1液体室内の液体を上記環状弁座部、上記中央連通路及び第1液体室を通り上記流出側へ流出させる流出路(132、170)を設けてなり、
第1ダイヤフラムが第1調圧室内に生ずる設定圧を受けるとともに第2ダイヤフラムが第2調圧室内に生ずる設定を受ける状態にて、第1ダイヤフラム及び第2ダイヤフラムが、上記流入側の液体の液圧の変動に応じて、互いに結合してなる軸状連結部材及び軸状弁体部材を介して、上記弁体部の上記環状弁座部との開度を一定の開度に制御することで、上記一定の開度に応じた一定の流量にて、上記流入側の液体を、流入路、第2液体室、上記環状弁座部、上記中央連通路、第1液体室及び流出路を通り上記流出側へ流出するようにしたことを特徴とする。
In the control valve,
The cylindrical peripheral wall (140, 150), the opposing walls (110, 180) opposing each other so as to close the cylindrical peripheral wall from both axial openings, and the interior of the cylindrical peripheral wall are opposed to each other. A partition is formed so as to form a first storage chamber (S) with one opposing wall (180) of the wall and to form a second storage chamber (R) with the other opposing wall (110). A housing (100) having a partition wall (130) that defines
A first diaphragm member (200) housed in the first housing chamber and having a film-shaped first diaphragm (200a) made of PFA and a shaft-like connecting member (200c) made of fluororesin;
A second diaphragm member (300) having a PFA film-shaped second diaphragm (300a) and a fluororesin-made axial valve member (300c) housed in the second housing chamber;
In the first diaphragm member,
The first diaphragm is supported at an outer peripheral portion (210) of the cylindrical peripheral wall in an axially intermediate portion of the peripheral wall portion on the first storage chamber side, and divides the inside of the first storage chamber into one of the opposed portions. A first pressure regulation chamber (Sa) is formed on the wall side and a first liquid chamber (Sb) is formed on the partition wall side;
The shaft-like connecting member is joined at its base to the central portion of the first diaphragm on the lower surface side of the first diaphragm by laser welding, and extends from the central portion of the first diaphragm into the first liquid chamber. And
In the second diaphragm member,
The second diaphragm is supported at an outer peripheral portion (310) of the cylindrical peripheral wall in an axially intermediate portion of the peripheral wall portion on the second storage chamber side. The interior of the second storage chamber is partitioned such that a second pressure regulation chamber (Ra) is formed on the other opposing wall side and a second liquid chamber (Rb) is formed on the partition wall side,
The shaft-shaped valve member is formed on the upper surface side of the second diaphragm at the center of the second diaphragm by laser welding, and formed at the center of the second liquid chamber and the partition wall from the base. A rod (370) coupled to the extended end of the shaft-like connecting member through a central communication passage (133) formed by
The partition wall faces the valve body (370b) of the shaft-shaped valve body member at the second liquid chamber side opening of the central communication passage, and forms an annular valve seat with the valve body. (133a),
The cylindrical peripheral wall passes through the inflow passages (160, 131) through which the liquid flows from the inflow side into the first liquid chamber and the liquid in the first liquid chamber through the annular valve seat, the central communication path, and the first liquid chamber. An outflow path (132, 170) for outflow to the outflow side is provided,
In a state where the first diaphragm receives the set pressure generated in the first pressure regulating chamber and the second diaphragm receives the setting generated in the second pressure regulating chamber, the first diaphragm and the second diaphragm form the liquid of the inflow side liquid. By controlling the opening of the valve body with the annular valve seat to a constant opening through a shaft-shaped connecting member and a shaft-shaped valve body member that are connected to each other in accordance with a change in pressure. The liquid on the inflow side flows through the inflow path, the second liquid chamber, the annular valve seat, the central communication path, the first liquid chamber, and the outflow path at a constant flow rate corresponding to the constant opening degree. It is characterized by flowing out to the outflow side.

これによれば、当該制御弁においては、第1ダイヤフラム、互いに結合してなる軸状連結部材及び軸状弁体部材及び第2ダイヤフラムからなる一体的構成体が、両設定圧のもと、流入側から流入する液体の液圧の変動に応じて弁体部の環状弁座部に対する開度を一定の開度にするように変位して、液体の流量を一定の流量にする制御がなされる。   According to this, in the control valve, the first diaphragm, the shaft-like connecting member connected to each other, and the integral structure consisting of the shaft-like valve body member and the second diaphragm inflow under both set pressures. In accordance with the fluctuation of the liquid pressure of the liquid flowing from the side, the opening of the valve body with respect to the annular valve seat is displaced so as to have a constant opening, and the flow of the liquid is controlled to be constant. .

ここで、第1ダイヤフラム部材が、PFA製の第1ダイヤフラムと、当該第1ダイヤフラムの中央部に同軸的にレーザー溶接により接合されて当該中央部から延出するフッ素樹脂製軸状連結部材との双方により構成されている。   Here, the first diaphragm member is formed of a first diaphragm made of PFA, and a shaft connecting member made of fluororesin that is coaxially joined to the center of the first diaphragm by laser welding and extends from the center. It is composed of both.

従って、第1ダイヤフラムが薄くて取扱いにくくても、第1ダイヤフラムの中央部が上述のごとく軸状連結部材の基部とレーザー溶接済みであるから、軸状連結部材が、第1ダイヤフラムの補強的役割を果たし、第1ダイヤフラムを筒状周壁の軸方向中間部位内に容易に支持し得る。   Therefore, even if the first diaphragm is thin and difficult to handle, the central portion of the first diaphragm is laser-welded to the base of the shaft-like connecting member as described above, so that the shaft-like connecting member plays the reinforcing role of the first diaphragm. And the first diaphragm can be easily supported in the axially intermediate portion of the cylindrical peripheral wall.

また、第2ダイヤフラム部材が、PFA製の第2ダイヤフラムと、当該第2ダイヤフラムの中央部に同軸的にレーザー溶接により接合されて当該中央部から延出するフッ素樹脂製軸状弁体部材との双方により構成されている。   Further, a second diaphragm member is formed of a second diaphragm made of PFA and a shaft member made of fluororesin which is coaxially joined to a central portion of the second diaphragm by laser welding and extends from the central portion. It is composed of both.

これによれば、第2ダイヤフラムの中央部と軸状弁体部材との連結は、レーザー溶接によりなされるので、軸状弁体部材と第2ダイヤフラムの中央部とが良好に接合連結され得る。   According to this, since the connection between the central portion of the second diaphragm and the axial valve member is performed by laser welding, the axial valve member and the central portion of the second diaphragm can be satisfactorily connected.

また、第1ダイヤフラムは、第2ダイヤフラムと共に、PFAでもってフィルム状のダイヤフラムとして形成される。従って、第1ダイヤフラムや第2ダイヤフラムは、フィルム状であっても、屈曲性や長寿命性に優れたダイヤフラムであって発塵性を最少(最小限)に抑制し得るダイヤフラムとして形成され得る。   Further, the first diaphragm is formed as a film-shaped diaphragm by PFA together with the second diaphragm. Therefore, the first diaphragm and the second diaphragm can be formed as a diaphragm having excellent flexibility and long life and capable of suppressing dust generation to a minimum (minimum), even in the form of a film.

また、上述したフィルム状の第1ダイヤフラムは非常に薄いものの、第1ダイヤフラムがその中央部にて軸状連結部材とレーザー溶接により接合されているため、当該第1ダイヤフラムがその中央部にて軸状連結部材との連結に要する連結部を有さなくても、軸状連結部材をダイヤフラムの中央部にレーザー溶接により容易に連結することができる。   Further, although the above-mentioned film-shaped first diaphragm is very thin, the first diaphragm is joined to the shaft-like connecting member by laser welding at the center thereof, so that the first diaphragm is pivoted at the center thereof. The shaft-shaped connecting member can be easily connected to the central portion of the diaphragm by laser welding without having a connecting portion required for connecting to the shaped connecting member.

また、本発明に係るダイヤフラム式制御弁は、請求項2の記載によれば、請求項1に記載のダイヤフラム式制御弁とは、第1ダイヤフラムが第1調圧室内に生ずる設定圧を受けるとともに第2ダイヤフラムが第2調圧室内に生ずる設定圧を受ける状態にて、第1ダイヤフラム及び第2ダイヤフラムが、上記流入側の液体の液圧の変動に応じて、互いに分離可能に連結してなる軸状連結部材及び軸状弁体部材を介して、上記弁体部の上記環状弁座部との開度を一定の開度に制御することで、上記一定の開度に応じた一定の流量にて、上記流入側の液体を、流入路、第2液体室、上記環状弁座部、上記中央連通路、第1液体室及び流出路を通り上記流出側へ流出する点において相違する。   According to the second aspect of the present invention, the diaphragm control valve according to the present invention is different from the first embodiment in that the first diaphragm receives a set pressure generated in the first pressure regulating chamber. In a state where the second diaphragm receives the set pressure generated in the second pressure regulation chamber, the first diaphragm and the second diaphragm are connected to each other in a separable manner in accordance with the fluctuation of the liquid pressure of the liquid on the inflow side. By controlling the opening of the valve body with the annular valve seat to a constant opening via the shaft-like connecting member and the shaft-like valve member, a constant flow rate corresponding to the constant opening. The difference is that the liquid on the inflow side flows out to the outflow side through the inflow path, the second liquid chamber, the annular valve seat, the central communication path, the first liquid chamber, and the outflow path.

これによれば、制御弁が、請求項1に記載の発明とは異なり、第1ダイヤフラム、互いに分離可能に連結してなる軸状連結部材及び軸状弁体部材及び第2ダイヤフラムでもって分離可能構成体を構成していても、当該制御弁は、両設定圧のもと、流入側から流入する液体の液圧の変動に応じた分離可能構成体の変位に伴い、弁体部の環状弁座部に対する開度を一定の開度、換言すれば、流入側からの液体の流量を一定の流量に制御する。その他の作用効果は請求項1に記載の発明と同様である。   According to this, unlike the invention according to the first aspect, the control valve can be separated by the first diaphragm, the shaft-shaped connecting member and the shaft-shaped valve body member and the second diaphragm that are separably connected to each other. Even when the component is configured, the control valve is operated under the two set pressures, with the displacement of the separable component corresponding to the fluctuation of the liquid pressure of the liquid flowing from the inflow side, the annular valve of the valve body portion. The opening to the seat is controlled to a constant opening, in other words, the flow rate of the liquid from the inflow side is controlled to a constant flow rate. Other functions and effects are the same as those of the first aspect.

また、本発明は、請求項3の記載によれば、請求項1または2に記載のダイヤフラム式制御弁において、
第1ダイヤフラム部材は、第1ダイヤフラムの上記下面或いは上記上面にその外周部に沿うようにレーザー溶接により接合されるフッ素樹脂製補強用環状体(200b)を備えることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the diaphragm control valve according to the first or second aspect,
The first diaphragm member is provided with a fluororesin reinforcing ring (200b) joined to the lower surface or the upper surface of the first diaphragm by laser welding along the outer peripheral portion.

これによれば、第1ダイヤフラムがフィルムのように薄いために取扱いにくくても、上述のような第1ダイヤフラムの外周部と補強用環状体とのレーザー溶接による接合構成でもって、補強用環状体が、第1ダイヤフラムに対し補強機能を良好に発揮し得る。従って、請求項1に記載の発明の作用効果とともに、ダイヤフラムが薄くても曲がったりすることなく容易に取り扱われ得るという作用効果が達成され得る。   According to this, even if it is difficult to handle the first diaphragm because it is thin like a film, the reinforcing annular member can be formed by the above-described joining configuration of the outer peripheral portion of the first diaphragm and the reinforcing annular member by laser welding. However, the reinforcing function can be satisfactorily exerted on the first diaphragm. Therefore, in addition to the function and effect of the invention described in claim 1, the function and effect that the diaphragm can be easily handled without bending even if the diaphragm is thin can be achieved.

また、本発明は、請求項4の記載によれば、請求項1〜3のいずれか1つに記載のダイヤフラム式制御弁において、
第1ダイヤフラム部材は、第1ダイヤフラムの撓みを抑制して当該第1ダイヤフラムの可動範囲を規制し得るように、当該第1ダイヤフラムにその上面側からレーザー溶接により同軸的に接合してなる板状補助部材(290)を具備することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the diaphragm control valve according to any one of the first to third aspects,
The first diaphragm member is a plate-shaped member which is coaxially joined to the first diaphragm by laser welding from the upper surface side of the first diaphragm so as to suppress the bending of the first diaphragm and regulate the movable range of the first diaphragm. An auxiliary member (290) is provided.

これによれば、補助部材は、その下面にて、第1ダイヤフラムにその上面側からレーザー溶接により同軸的に接合されている。これにより、第1ダイヤフラムは、撓むことなく、良好に湾曲変位し得る。これにより、請求項1〜3のいずれか1つに記載の発明がより一層良好に達成され得る。   According to this, the auxiliary member is coaxially joined to the first diaphragm from the upper surface side by laser welding on the lower surface thereof. Thus, the first diaphragm can be favorably displaced without bending. Thereby, the invention described in any one of claims 1 to 3 can be achieved even better.

また、本発明は、請求項5の記載によれば、請求項1〜4のいずれか1つに記載のダイヤフラム式制御弁において、
第1ダイヤフラムは、第2ダイヤフラムと共に、PFAを押し出し成形或いは圧縮成形することにより、フィルム状に形成されていることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the diaphragm control valve according to any one of the first to fourth aspects,
The first diaphragm is formed in a film shape by extruding or compressing PFA together with the second diaphragm.

これによれば、このように第1ダイヤフラムや第2ダイヤフラムを、PFAを押し出し成形或いは圧縮成形することにより、フィルム状に形成することで、切削加工により第1ダイヤフラムや第2ダイヤフラムを形成するのに比べて発塵はより一層少なく、特に数nmサイズのパーティクル等の発塵さえも最少(最小限)に抑制し得るような平滑度の高い面を有する第1ダイヤフラムや第2ダイヤフラムであって耐薬品性、低溶出性、屈曲性や長寿命性に優れた第1ダイヤフラムや第2ダイヤフラムを形成することができる。   According to this, the first diaphragm and the second diaphragm are formed into a film shape by extruding or compressing PFA to form the first diaphragm and the second diaphragm by cutting. In particular, the first and second diaphragms have a surface with a high degree of smoothness that can minimize (minimize) even the generation of particles such as particles having a size of several nanometers. The first diaphragm and the second diaphragm having excellent chemical resistance, low elution, flexibility and long life can be formed.

また、上述のように、第1ダイヤフラムや第2ダイヤフラムを、PFAを押し出し成形或いは圧縮成形することにより、フィルム状に形成するので、第1ダイヤフラムや第2ダイヤフラムは、その湾曲変位部を中心として結晶化を均一にすることができ、第1ダイヤフラムや第2ダイヤフラムの寿命をより一層長くし得る。以上により、請求項1〜4のいずれか1つに記載の発明の作用効果がより一層向上され得る。   In addition, as described above, the first diaphragm and the second diaphragm are formed into a film shape by extruding or compressing PFA, so that the first diaphragm and the second diaphragm center around the curved displacement portion. The crystallization can be uniform, and the life of the first diaphragm and the second diaphragm can be further extended. As described above, the operation and effect of the invention according to any one of claims 1 to 4 can be further improved.

また、本発明は、請求項6の記載によれば、請求項5に記載のダイヤフラム式制御弁において、
第1ダイヤフラムは、第2ダイヤフラムと共に、0.1(mm)以上で0.6(mm)以下の範囲以内の厚さを有することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the diaphragm control valve according to the fifth aspect,
The first diaphragm, together with the second diaphragm, has a thickness in the range of 0.1 (mm) or more and 0.6 (mm) or less.

これにより、請求項5に記載の発明の作用効果がより一層確実に達成され得る。ここで、第1ダイヤフラムや第2ダイヤフラムの厚さを0.1(mm)以上としたのは、0.1(mm)未満では、第1ダイヤフラムや第2ダイヤフラムが薄過ぎて破れ易いためである。また、0.6(mm)以下としたのは、第1ダイヤフラムや第2ダイヤフラムは、0.6(mm)よりも厚いと、第1ダイヤフラムや第2ダイヤフラムの湾曲変位部が硬すぎて敏感には変位しにくくなるとともに、第1ダイヤフラムや第2ダイヤフラムにクラック等の破壊が生じ易いためである。   Thereby, the operation and effect of the invention described in claim 5 can be more reliably achieved. Here, the reason why the thickness of the first diaphragm or the second diaphragm is set to 0.1 (mm) or more is that if the thickness is less than 0.1 (mm), the first diaphragm and the second diaphragm are too thin and easily broken. is there. Further, the reason why the thickness is set to 0.6 (mm) or less is that if the first diaphragm and the second diaphragm are thicker than 0.6 (mm), the bending displacement portions of the first diaphragm and the second diaphragm are too hard and sensitive. This is because the first diaphragm and the second diaphragm are liable to be broken, and the first diaphragm and the second diaphragm are liable to be broken.

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す。   In addition, the code | symbol in parenthesis of each said means shows the correspondence with the concrete means described in embodiment mentioned later.

本発明に係るダイヤフラム式制御弁の第1実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a 1st embodiment of a diaphragm type control valve concerning the present invention. 上記第1実施形態における第1ダイヤフラム部材の断面図である。It is sectional drawing of the 1st diaphragm member in the said 1st Embodiment. 上記第1実施形態における第2ダイヤフラム部材の断面図である。It is sectional drawing of the 2nd diaphragm member in the said 1st Embodiment. 本発明に係るダイヤフラム式制御弁の第2実施形態の要部を示す断面図である。It is a sectional view showing an important section of a 2nd embodiment of a diaphragm type control valve concerning the present invention. 本発明に係るダイヤフラム式制御弁の第3実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a 3rd embodiment of a diaphragm type control valve concerning the present invention. 上記第3実施形態における第1ダイヤフラム部材の断面図である。It is sectional drawing of the 1st diaphragm member in the said 3rd Embodiment. 本発明に係るダイヤフラム式制御弁の第4実施形態の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of 4th Embodiment of the diaphragm type control valve which concerns on this invention. 本発明に係るダイヤフラム式制御弁の第5実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a 5th embodiment of a diaphragm type control valve concerning the present invention. 本発明に係るダイヤフラム式制御弁の第6実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a 6th embodiment of a diaphragm type control valve concerning the present invention.

以下、本発明の各実施形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、本発明を適用してなるダイヤフラム式制御弁の第1実施形態を示す。当該制御弁は、半導体素子を製造する半導体製造装置に適用されるものである。当該半導体製造装置は、液体供給源(図示しない)からポンプ(図示しない)を介し配管経路に供給される液体を利用して半導体ウェハーや当該半導体ウェハーを利用した半導体素子を製造する。ここで、上記ポンプは、上記液体供給源からの液体を上記配管経路内に吐出する。また、上記液体は、高純度薬液や超純水等の液体をいい、上記半導体製造装置としての性格上、清浄であることが要請される。
(1st Embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of a diaphragm control valve to which the present invention is applied. The control valve is applied to a semiconductor manufacturing apparatus for manufacturing a semiconductor element. The semiconductor manufacturing apparatus manufactures a semiconductor wafer and a semiconductor element using the semiconductor wafer using a liquid supplied from a liquid supply source (not shown) to a piping path via a pump (not shown). Here, the pump discharges the liquid from the liquid supply source into the piping path. Further, the liquid refers to a liquid such as a high-purity chemical solution or ultrapure water, and is required to be clean due to the characteristics of the semiconductor manufacturing apparatus.

当該制御弁は、例えば、上記ポンプの吐出側にて上記配管経路内に介装されており、当該制御弁は、当該ポンプから吐出される液体を一定の流量に制御して流出する役割を果たす。   The control valve is interposed in the piping path on the discharge side of the pump, for example, and the control valve plays a role of controlling a liquid discharged from the pump to a constant flow rate and flowing out. .

当該制御弁は、図1にて示すごとく、筒状ハウジング100と、当該筒状ハウジング100内に組み付けられる第1ダイヤフラム部材200及び第2ダイヤフラム部材300とを備えるように構成されている。   As shown in FIG. 1, the control valve is configured to include a cylindrical housing 100 and a first diaphragm member 200 and a second diaphragm member 300 assembled in the cylindrical housing 100.

筒状ハウジング100は、底側ハウジング部材100aと、中側ハウジング部材100bと、上側ハウジング部材100cとによって構成されている。   The cylindrical housing 100 includes a bottom housing member 100a, a middle housing member 100b, and an upper housing member 100c.

底側ハウジング部材100aは、底壁110と、周壁120とにより構成されており、底壁110は、横断面矩形状に形成されている。底壁110は、給気通路部111及び排気孔部112を有しており、給気通路部111は、周壁120の内部を底壁110の外部に連通させるように、底壁110内にてその上面中央開孔部から図1に図示左側へL字状に延出するように形成されている。排気孔部112は、給気通路部111の右側にて周壁120の内部を底壁110の外部に連通させるように当該底壁110にその厚さ方向に貫通状に形成されている。   The bottom housing member 100a includes a bottom wall 110 and a peripheral wall 120, and the bottom wall 110 has a rectangular cross section. The bottom wall 110 has an air supply passage portion 111 and an exhaust hole portion 112, and the air supply passage portion 111 is formed inside the bottom wall 110 so that the inside of the peripheral wall 120 communicates with the outside of the bottom wall 110. It is formed so as to extend in an L-shape from the center opening of the upper surface to the left side in FIG. The exhaust hole portion 112 is formed in the bottom wall 110 so as to penetrate in the thickness direction so that the inside of the peripheral wall 120 communicates with the outside of the bottom wall 110 on the right side of the air supply passage portion 111.

本第1実施形態において、給気通路部111は、圧縮空気流供給源(以下、第2圧縮空気流供給源ともいう)(図示しない)からの圧縮空気流を第2調圧室Ra(後述する)内に供給し、一方、排気孔部112は、第2調圧室Ra内に供給された圧縮空気流を外部に排気する役割を果たす。   In the first embodiment, the air supply passage 111 is configured to supply a compressed air flow from a compressed air flow supply source (hereinafter, also referred to as a second compressed air flow supply source) (not shown) to the second pressure regulation chamber Ra (described later). ), While the exhaust hole portion 112 serves to exhaust the compressed air flow supplied into the second pressure regulation chamber Ra to the outside.

周壁120は、横断面矩形状に形成されており、当該周壁120は、底壁110から図1にて図示上方へ同軸的に延出されている。当該周壁120は開口壁部120aを有しており、当該開口壁部120aは、内側環状壁部121及び外側環状壁部122でもって形成されている。内側環状壁部121は、開口壁部120aの内周側部位にて環状に形成されており、一方、外側環状壁部122は、開口壁部120aの外周側部位にて内側環状壁部121よりも上方へ環状に突出するように形成されている。   The peripheral wall 120 is formed in a rectangular cross section, and the peripheral wall 120 extends coaxially upward from the bottom wall 110 in FIG. The peripheral wall 120 has an opening wall 120a, and the opening wall 120a is formed by an inner annular wall 121 and an outer annular wall 122. The inner annular wall portion 121 is formed in an annular shape at an inner peripheral side portion of the opening wall portion 120a, while the outer annular wall portion 122 is formed at an outer peripheral portion of the opening wall portion 120a from the inner annular wall portion 121. Are also formed to protrude upward in an annular shape.

中側ハウジング部材100bは、図1にて示すごとく、底側ハウジング部材100aにその上方から同軸的に組み付けられており、当該中側ハウジング部材100bは、中側壁130、下側周壁140、上側周壁150、流入筒160及び流出筒170でもって、構成されている。   As shown in FIG. 1, the middle housing member 100b is coaxially assembled to the bottom housing member 100a from above, and the middle housing member 100b includes a middle wall 130, a lower peripheral wall 140, and an upper peripheral wall. 150, an inflow cylinder 160, and an outflow cylinder 170.

中側壁130は、横断面矩形状に形成されており、当該中側壁130は、流入側連通路131及び流出側連通路132を備えている。流入側連通路131は、中側壁130の左側部位内にて流入筒160を下側周壁140(後述する)の内部に連通させるようにL字状に形成されている。一方、流出側連通路132は、上側周壁150の内部を流出筒170内に連通させるように中側壁130の右側部位内にてL字状に形成されている。   The middle wall 130 is formed in a rectangular cross section. The middle wall 130 includes an inflow-side communication passage 131 and an outflow-side communication passage 132. The inflow-side communication passage 131 is formed in an L-shape such that the inflow cylinder 160 communicates with the inside of the lower peripheral wall 140 (described later) in the left portion of the middle wall 130. On the other hand, the outflow-side communication passage 132 is formed in an L-shape in a right portion of the middle wall 130 so as to communicate the inside of the upper peripheral wall 150 with the inside of the outflow tube 170.

また、当該中側壁130は、中央連通路133を有しており、当該中央連通路133は、中側壁130の中央部に同軸的に貫通形成されている。当該中央連通路133は、上側周壁150の内部を下側周壁140(後述する)に連通するようになっており、当該中央連通路133は、その下側周壁140側の開孔端部にて、環状弁座部133aを形成する。   Further, the middle wall 130 has a central communication passage 133, and the center communication passage 133 is formed coaxially through the center of the middle wall 130. The central communication passage 133 communicates the inside of the upper peripheral wall 150 with a lower peripheral wall 140 (described later), and the central communication passage 133 is formed at an opening end on the lower peripheral wall 140 side. The annular valve seat 133a is formed.

下側周壁140は、中側壁130の外周部から下方へ同軸的に延出されており、当該下側周壁140は、その開口壁部140aにて、底側ハウジング部材100aの周壁120の開口壁部120aに同軸的に組み付けられている。具体的には、下側周壁140の開口壁部140aは、内側環状壁部141及び外側環状壁部142を有しており、内側環状壁部141は、外側環状壁部142よりも下方へ突出するように、開口壁部140aの内周側部位にて周壁120の内側環状壁部121に対向して環状に形成されている。外側環状壁部142は、開口壁部140aの外周側部位にて、周壁120の外側環状壁部122に対向するように環状に形成されている。   The lower peripheral wall 140 extends coaxially downward from the outer peripheral portion of the middle wall 130, and the lower peripheral wall 140 is formed by an opening wall 140a of the peripheral wall 120 of the bottom housing member 100a. It is assembled coaxially with the part 120a. Specifically, the opening wall 140a of the lower peripheral wall 140 has an inner annular wall 141 and an outer annular wall 142, and the inner annular wall 141 protrudes downward from the outer annular wall 142. As shown in the figure, the inner peripheral wall portion of the opening wall portion 140a is formed in a ring shape facing the inner annular wall portion 121 of the peripheral wall 120. The outer annular wall 142 is formed in an annular shape at an outer peripheral portion of the opening wall 140a so as to face the outer annular wall 122 of the peripheral wall 120.

しかして、下側周壁140は、その内側環状壁部141にて、周壁120の外側環状壁部122内に同軸的に嵌装されて、第2ダイヤフラム部材300の外周部を介し周壁120の内側環状壁部121に係合するとともに、外側環状壁部142にて、周壁120の外側環状壁部122上に係合することで、下側周壁140は、周壁120に組み付けられている。これにより、下側周壁140及び周壁120は、その各内部に第2ダイヤフラム300を収容する収容室R(以下、第2収容室Rともいう)を形成する。   Thus, the lower peripheral wall 140 is coaxially fitted at the inner annular wall 141 into the outer annular wall 122 of the peripheral wall 120, and is disposed inside the peripheral wall 120 via the outer peripheral portion of the second diaphragm member 300. The lower peripheral wall 140 is assembled to the peripheral wall 120 by engaging with the annular wall 121 and engaging with the outer annular wall 122 of the peripheral wall 120 at the outer annular wall 142. Thus, the lower peripheral wall 140 and the peripheral wall 120 form a housing chamber R (hereinafter, also referred to as a second housing chamber R) that houses the second diaphragm 300 inside each of the lower peripheral wall 140 and the peripheral wall 120.

流入筒160は、流入側連通路131の外端開孔部から中側壁130の外方へ延出されており、当該流入筒160は、上記配管経路の上流側へ流入側連通路131を連通させる役割を果たす。流出筒170は、流出側連通路132の外端開孔部から外方へ延出されており、当該流出筒170は、流出側連通路132を上記配管経路の下流側に連通させる役割を果たす。   The inflow tube 160 extends from the outer end opening of the inflow-side communication passage 131 to the outside of the middle wall 130, and the inflow tube 160 communicates the inflow-side communication passage 131 to the upstream side of the piping path. Play a role. The outflow tube 170 extends outward from an outer end opening of the outflow side communication passage 132, and the outflow tube 170 plays a role of communicating the outflow side communication passage 132 with the downstream side of the piping route. .

上側周壁150は、横断面矩形状に形成されており、当該上側周壁150は、中側壁130から図1にて図示上方へ同軸的に延出されている。当該上側周壁150は開口壁部150aを有しており、当該開口壁部150aは、内側環状壁部151及び外側環状壁部152でもって形成されている。内側環状壁部151は、開口壁部150aの内周側部位にて環状に形成されており、一方、外側環状壁部152は、開口壁部150aの外周側部位にて内側環状壁部151よりも上方へ環状に突出するように形成されている。   The upper peripheral wall 150 is formed in a rectangular cross section, and the upper peripheral wall 150 extends coaxially upward from the middle wall 130 in FIG. The upper peripheral wall 150 has an opening wall 150a, and the opening wall 150a is formed by an inner annular wall 151 and an outer annular wall 152. The inner annular wall 151 is formed in an annular shape at an inner peripheral side portion of the opening wall portion 150a, while the outer annular wall portion 152 is formed at an outer peripheral side portion of the opening wall portion 150a from the inner annular wall portion 151. Are also formed to protrude upward in an annular shape.

上側ハウジング部材100cは、上壁180及び周壁190により構成されている。上壁180は、横断面矩形板状に形成されており、当該上壁180には、給気孔部181及び排気孔部182が、図1にて示すごとく、形成されている。   The upper housing member 100c includes an upper wall 180 and a peripheral wall 190. The upper wall 180 is formed in the shape of a rectangular plate having a horizontal cross section. The upper wall 180 is formed with an air supply hole 181 and an exhaust hole 182 as shown in FIG.

本第1実施形態において、給気孔部181は、圧縮空気流供給源(以下、第1圧縮空気流供給源ともいう)(図示しない)からの圧縮空気流を第1調圧室Sa(後述する)内に供給し、一方、排気孔部182は、第1調圧室Sa内に供給された圧縮空気流を外部に排気する役割を果たす。   In the first embodiment, the air supply hole 181 is configured to supply a compressed air flow from a compressed air flow supply source (hereinafter, also referred to as a first compressed air flow supply source) (not shown) to the first pressure regulation chamber Sa (described later). ), While the exhaust holes 182 serve to exhaust the compressed air flow supplied into the first pressure regulation chamber Sa to the outside.

周壁190は、上壁180の外周部から下方に向け同軸的に延出するように形成されており、当該周壁190は、中側ハウジング部材100bの上側周壁150の開口壁部150aに対向する開口壁部190aを有するように形成されている。当該開口壁部190aは、上側周壁150の開口壁部150aの内側環状壁部151及び外側環状壁部152に対向する内側環状壁部191及び外側環状壁部192を有する。   The peripheral wall 190 is formed so as to extend coaxially downward from the outer peripheral portion of the upper wall 180, and the peripheral wall 190 has an opening facing the opening wall 150a of the upper peripheral wall 150 of the middle housing member 100b. It is formed to have a wall 190a. The opening wall 190a has an inner annular wall 191 and an outer annular wall 192 facing the inner annular wall 151 and the outer annular wall 152 of the opening wall 150a of the upper peripheral wall 150.

内側環状壁部191は、開口壁部190aの内周側部位にて、外側環状壁部192よりも下方へ環状に突出するように形成されており、当該内側環状壁部191は、第1ダイヤフラム部材200の外周部を介し、上側周壁150の内側環状壁部151に対向するようになっている。一方、外側環状壁部192は、開口壁部190aの外周側部位にて、上側周壁150の外側環状壁部152に対向するように下方へ突出して形成されている。   The inner annular wall portion 191 is formed at an inner peripheral side portion of the opening wall portion 190a so as to annularly protrude below the outer annular wall portion 192, and the inner annular wall portion 191 is formed of a first diaphragm. The outer peripheral portion of the member 200 is opposed to the inner annular wall portion 151 of the upper peripheral wall 150. On the other hand, the outer annular wall portion 192 is formed to protrude downward at an outer peripheral portion of the opening wall portion 190a so as to face the outer annular wall portion 152 of the upper peripheral wall 150.

しかして、上側ハウジング部材100cは、周壁190の開口壁部190aにて、第1ダイヤフラム部材200を介し、上側周壁150の開口壁部150aに係合するようにして、中側ハウジング部材100bに組み付けられている。ここで、上側ハウジング部材100cは、周壁190の内側環状壁部191にて、上側周壁150の内側環状壁部151に第1ダイヤフラム部材200の外周部を介し対向するように、周壁190の外側環状壁部192にて、上側周壁150の外側環状壁部152に係合することで、中側ハウジング部材100bに組み付けられている。これにより、上側ハウジング部材100cは、中側ハウジング部材100bと共に、上側周壁150及び周壁190の各内部にて、第1ダイヤフラム部材200を収容する収容室S(以下、第1収容室Sともいう)を構成する。   Thus, the upper housing member 100c is assembled to the middle housing member 100b at the opening wall 190a of the peripheral wall 190 via the first diaphragm member 200 so as to engage with the opening wall 150a of the upper peripheral wall 150. Have been. Here, the upper housing member 100 c is formed on the outer annular wall 191 of the peripheral wall 190 so as to face the inner annular wall 151 of the upper peripheral wall 150 via the outer peripheral portion of the first diaphragm member 200. The wall 192 engages with the outer annular wall 152 of the upper peripheral wall 150 to be assembled to the middle housing member 100b. As a result, the upper housing member 100c, together with the middle housing member 100b, is provided inside each of the upper peripheral wall 150 and the peripheral wall 190 in the accommodation room S (hereinafter, also referred to as the first accommodation room S) that accommodates the first diaphragm member 200. Is configured.

第1ダイヤフラム部材200は、図1及び図2のいずれかにて示すごとく、ダイヤフラム200a(以下、第1ダイヤフラム200aともいう)、補強用環状体200b及び軸状連結部材200cでもって構成されている。第1ダイヤフラム200aは、外周部210、中央部220及び湾曲変位部230でもって、一体的に形成されている。ここで、湾曲変位部230は、外周部210と中央部220との間にて環状に同芯的に形成されている。   As shown in either FIG. 1 or FIG. 2, the first diaphragm member 200 includes a diaphragm 200a (hereinafter, also referred to as a first diaphragm 200a), an annular reinforcing member 200b, and a shaft-like connecting member 200c. . The first diaphragm 200a is integrally formed with an outer peripheral part 210, a central part 220, and a curved displacement part 230. Here, the bending displacement part 230 is formed concentrically in an annular shape between the outer peripheral part 210 and the central part 220.

しかして、当該第1ダイヤフラム200aは、その外周部210にて、補強用環状体200bとともに、中側ハウジング部材100bの上側周壁150の開口壁部150aのうち外側環状壁部152の内周側に嵌装されて、補強用環状体200bを下側に位置させる状態にて、上側周壁150の開口壁部150aのうち内側環状壁部151上に係合し、上側ハウジング部材100cの周壁190の開口壁部190aの内側環状壁部191と、上側周壁150の開口壁部150aの内側環状壁部151との間に挟持されている。   Thus, the first diaphragm 200a, along with the reinforcing annular body 200b, at the outer peripheral portion 210 thereof is formed on the inner peripheral side of the outer annular wall portion 152 of the opening wall portion 150a of the upper peripheral wall 150 of the middle housing member 100b. In the state in which the reinforcing annular body 200b is positioned on the lower side, the engagement is performed on the inner annular wall 151 of the opening wall 150a of the upper peripheral wall 150, and the opening of the peripheral wall 190 of the upper housing member 100c is opened. It is sandwiched between the inner annular wall portion 191 of the wall portion 190a and the inner annular wall portion 151 of the opening wall portion 150a of the upper peripheral wall 150.

これにより、当該第1ダイヤフラム200aは、その中央部220及び湾曲変位部230にて、第1収容室Sの内部に位置し、上壁180側にて調圧室Sa(以下、第1調圧室Saともいう)を形成するとともに中側壁130側にて液体室Sb(以下、第1液体室Sbともいう)を形成するように、第1収容室Sの内部を区画する。これに伴い、第1調圧室Saは、その内部にて、給気孔部181を通し上記第1圧縮空気流供給源から一定の圧力にて供給される圧縮空気流に基づき、設定圧に維持されるようになっている。このことは、当該設定圧が、第1ダイヤフラム200aの上面240に作用することを意味する。   As a result, the first diaphragm 200a is located inside the first storage chamber S at the central portion 220 and the bending displacement portion 230, and on the upper wall 180 side, the pressure regulation chamber Sa (hereinafter, referred to as the first pressure regulation chamber). The inside of the first storage chamber S is defined so as to form a liquid chamber Sb (hereinafter, also referred to as a first liquid chamber Sb) on the side of the middle wall 130 while forming a chamber Sa. Accordingly, the first pressure regulation chamber Sa is maintained at the set pressure based on the compressed air flow supplied from the first compressed air flow supply source through the air supply hole 181 at a constant pressure. It is supposed to be. This means that the set pressure acts on the upper surface 240 of the first diaphragm 200a.

また、第1液体室Sbには、上記ポンプから吐出される液体が上記配管経路の上流側を介し流入筒160及び中側壁130の流入側連通路131を通り流入する。これにより、当該液体が第1液体室Sb内にて第1ダイヤフラム200aの下面250に作用する液圧を発生する。   Further, the liquid discharged from the pump flows into the first liquid chamber Sb through the inflow cylinder 160 and the inflow side communication passage 131 of the middle wall 130 via the upstream side of the piping path. Thus, the liquid generates a liquid pressure acting on the lower surface 250 of the first diaphragm 200a in the first liquid chamber Sb.

第1ダイヤフラム200aは、上述した外周部210、中央部220及び湾曲変位部230を一体的に有するように、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)でもって押し出し成形方法による成形により、円板状かつフィルム状のダイヤフラムとして形成されている。   The first diaphragm 200a is formed by extrusion molding with a tetrafluoroethylene / perfluoroalkylvinyl ether copolymer (PFA) so as to integrally include the outer peripheral portion 210, the central portion 220, and the curved displacement portion 230 described above. , Is formed as a disk-shaped and film-shaped diaphragm.

本第1実施形態において、第1ダイヤフラム200aの形成材料としてPFAを採用する根拠について説明する。   In the first embodiment, the grounds for using PFA as a material for forming the first diaphragm 200a will be described.

第1ダイヤフラム200aは、制御弁としての構成上、上記配管経路を流動する液体のうちの強酸・強アルカリ等の腐食性の高い薬液等の高純度薬液と接触するから、当該第1ダイヤフラム200aは、耐酸性や耐アルカリ性等の耐薬品性に優れることが望ましい。   Since the first diaphragm 200a is in contact with a highly pure chemical such as a highly corrosive chemical such as a strong acid or a strong alkali among the liquids flowing through the piping path, the first diaphragm 200a is configured as a control valve. It is desirable to have excellent chemical resistance such as acid resistance and alkali resistance.

また、制御弁の第1ダイヤフラム200aやその他の構成部材からの金属成分や有機物成分の溶出は許されないことから、少なくともダイヤフラムの形成材料としては、低溶出性を有するフッ素樹脂を採用することが望ましい。   In addition, since elution of metal components and organic components from the first diaphragm 200a and other components of the control valve is not allowed, it is desirable to employ a fluororesin having low elution properties at least as a material for forming the diaphragm. .

また、第1ダイヤフラム200aは、制御弁の開閉毎に湾曲変位を繰り返すことから、少なくとも屈曲性や長寿命性に優れることが望ましい。   Further, since the first diaphragm 200a repeats the bending displacement each time the control valve is opened and closed, it is desirable that the first diaphragm 200a has at least excellent flexibility and long life.

そこで、本第1実施形態では、PFAが、耐薬品性、低溶出性、耐熱性や耐食性に優れ、かつ、屈曲性や長寿命性を確保し得ることから、第1ダイヤフラム200aの形成材料として採用されている。なお、本第1実施形態においては、筒状ハウジング100の形成材料としても、PFAが採用されている。   Therefore, in the first embodiment, PFA is used as a material for forming the first diaphragm 200a because PFA is excellent in chemical resistance, low elution property, heat resistance and corrosion resistance, and can ensure flexibility and long life. Has been adopted. In the first embodiment, PFA is also used as a material for forming the cylindrical housing 100.

また、当該第1ダイヤフラム200aは、フィルム状のダイヤフラムとして、所定の厚さ範囲以内の厚さ、例えば、0.5(mm)を有するようにPFAでもって形成されている。本第1実施形態において、上記所定の厚さ範囲は、0.1(mm)以上で0.6(mm)以下の厚さ範囲をいう。ここで、0.1(mm)以上としたのは、0.1(mm)未満では、第1ダイヤフラム200aが薄過ぎて破れ易いためである。また、0.6(mm)以下としたのは、第1ダイヤフラム200aは、0.6(mm)よりも厚いと、第1ダイヤフラム200aの湾曲変位部が硬すぎて敏感には変位しにくくなるとともに、第1ダイヤフラム200aにクラック等の破壊が生じ易いためである。   Further, the first diaphragm 200a is formed as a film-shaped diaphragm with PFA so as to have a thickness within a predetermined thickness range, for example, 0.5 (mm). In the first embodiment, the predetermined thickness range refers to a thickness range of 0.1 (mm) or more and 0.6 (mm) or less. Here, the reason why the thickness is set to 0.1 (mm) or more is that if the thickness is less than 0.1 (mm), the first diaphragm 200a is too thin and easily broken. Further, the reason why the thickness is set to 0.6 (mm) or less is that if the first diaphragm 200a is thicker than 0.6 (mm), the curved displacement portion of the first diaphragm 200a is too hard to be sensitively displaced. At the same time, the first diaphragm 200a is liable to be broken such as a crack.

また、上述のように第1ダイヤフラム200aの形成にあたり、PFAを用いた押し出し成形方法を採用したのは、以下の根拠に基づく。   In addition, as described above, in forming the first diaphragm 200a, the extrusion molding method using PFA is adopted based on the following grounds.

例えば、PFAからなる材料を切削加工することでダイヤフラムを形成すると、当該ダイヤフラムの面には切削痕が形成される。従って、このような切削加工によるダイヤフラムが制御弁の第1液体室Sbにおいて流動する液体と接触する場合、ダイヤフラムの切削痕に起因して、パーティクル、例えば、数nmサイズの微小なパーティクル等が微少ではあるがダイヤフラムから剥がれて発塵し液体内に混入すると、当該液体は清浄には維持され得ない。引いては、当該液体が、上述のごとく、上記第1液体供給源に還流されると、上記ポンプから上記配管経路内に吐出される液体が、清浄には維持され得ない。   For example, when a diaphragm is formed by cutting a material made of PFA, a cutting mark is formed on the surface of the diaphragm. Therefore, when the diaphragm formed by such a cutting process comes into contact with the liquid flowing in the first liquid chamber Sb of the control valve, particles, for example, minute particles having a size of several nanometers, due to the cut marks of the diaphragm, are very small. However, if the particles are peeled off from the diaphragm and become mixed with the liquid, the liquid cannot be kept clean. As a result, when the liquid is refluxed to the first liquid supply source as described above, the liquid discharged from the pump into the piping path cannot be kept clean.

これでは、半導体製造装置による製造品、例えば、配線ピッチが10(nm)以下であるようなシリコンウエハの品質不良を招く。このため、制御弁内の液体に対するパーティクルの混入、例えば、数nmサイズのパーティクルの液体に対する混入さえも確実に防止しなければならない。   This leads to poor quality of a product manufactured by the semiconductor manufacturing apparatus, for example, a silicon wafer having a wiring pitch of 10 (nm) or less. For this reason, it is necessary to reliably prevent particles from being mixed into the liquid in the control valve, for example, even particles having a size of several nm from the liquid.

また、ダイヤフラムをPFAの射出成形でもってフィルム状に形成することは困難であるのは勿論のこと、フィルム状に形成できたとしても、屈曲性に優れた長寿命のダイヤフラムを形成することは困難である。   In addition, it is difficult to form a diaphragm into a film by injection molding of PFA, and even if it can be formed into a film, it is difficult to form a diaphragm having excellent flexibility and a long life. It is.

そこで、本第1実施形態においては、第1ダイヤフラム200aをPFAの押し出し成形方法による成形でもってフィルム状に形成することとした。これにより、押し出し成形機により押し出し成形されたフィルム状のダイヤフラムは、その各面にて、非常に良好な平滑面、所謂、つるつるの滑らかな面を有するように形成された数nmサイズのパーティクルの発塵をも最少に抑制し得るダイヤフラムであって、耐薬品性、低溶出性や屈曲性に優れた長寿命を有するダイヤフラムとして形成され得る。   Therefore, in the first embodiment, the first diaphragm 200a is formed into a film shape by the extrusion molding method of PFA. Thereby, the film-shaped diaphragm extruded by the extruder is formed of a particle having a size of several nm formed to have a very good smooth surface on each surface, that is, a so-called smooth surface. It is a diaphragm capable of minimizing dust generation, and can be formed as a long-life diaphragm excellent in chemical resistance, low elution, and flexibility.

補強用環状体200bは、フィルム状のダイヤフラム200aを補強するためのもので、当該補強用環状体200bは、ダイヤフラム200aの外周部210に沿い当該ダイヤフラム200aの下面250側からレーザー溶接により接合されている。これにより、補強用環状体200bは、ダイヤフラム200aの外周部210と一体的に形成されて、当該外周部210の下側に位置して、当該外周部210と共に、中側ハウジング部材100bの上側周壁150の外側環状壁部152の内周側に嵌装されることで、上側周壁150の内側環状壁部151と、上側ハウジング部材100cの周壁190の内側環状壁部191との間に挟持されている。   The reinforcing annular body 200b is for reinforcing the film-like diaphragm 200a. The reinforcing annular body 200b is joined along the outer peripheral portion 210 of the diaphragm 200a by laser welding from the lower surface 250 side of the diaphragm 200a. I have. Thus, the reinforcing annular body 200b is formed integrally with the outer peripheral portion 210 of the diaphragm 200a, and is located below the outer peripheral portion 210, and together with the outer peripheral portion 210, the upper peripheral wall of the middle housing member 100b. By being fitted on the inner peripheral side of the outer annular wall portion 152 of the upper housing member 150, the inner annular wall portion 151 of the upper peripheral wall 150 and the inner annular wall portion 191 of the peripheral wall 190 of the upper housing member 100c are sandwiched. I have.

この場合、第1ダイヤフラム200aが薄いために取扱いにくくても、上述のような第1ダイヤフラム200aの外周部210と補強用環状体200bとのレーザー溶着による接合構成でもって、補強用環状体200bが、第1ダイヤフラム200aに対しその外周部210側から補強機能を良好に発揮して、当該第1ダイヤフラム200aを中側ハウジング部材100bの上側周壁150の外側環状壁部152の内周側に容易に嵌装され得る。これに伴い、第1ダイヤフラム200aは、内側環状壁部151上に補強用環状体200bと共に良好に係合して、上述のように挟持され得る。   In this case, even if it is difficult to handle the first diaphragm 200a because it is thin, the reinforcing annular body 200b is formed by the above-described joining configuration of the outer peripheral portion 210 of the first diaphragm 200a and the reinforcing annular body 200b by laser welding. The first diaphragm 200a easily exerts a reinforcing function from the outer peripheral portion 210 side of the first diaphragm 200a so that the first diaphragm 200a can be easily mounted on the inner peripheral side of the outer annular wall portion 152 of the upper peripheral wall 150 of the middle housing member 100b. Can be fitted. Accordingly, the first diaphragm 200a can satisfactorily engage with the reinforcing annular body 200b on the inner annular wall 151 and be sandwiched as described above.

本第1実施形態では、当該補強用環状体200bは、PFAを用いて円柱状に射出成形した後環状に切削することで、形成されている。ここで、補強用環状体200bは、第1ダイヤフラム200aの外径に等しい外径を有しており、当該補強用環状体200bの軸方向幅及び厚さは、フィルム状の第1ダイヤフラム200aを補強して取り扱い易くするに適した各値に設定されている。   In the first embodiment, the reinforcing annular body 200b is formed by injection molding into a column shape using PFA and then cutting into an annular shape. Here, the reinforcing annular body 200b has an outer diameter equal to the outer diameter of the first diaphragm 200a, and the axial width and thickness of the reinforcing annular body 200b are the same as those of the film-shaped first diaphragm 200a. Each value is set to a value suitable for reinforcement and easy handling.

軸状連結部材200cは、図1及び図2のいずれかにて示すごとく、第1ダイヤフラム200aの中央部220から軸状弁体部材300c(後述する)に向け同軸的に延出されている。当該軸状連結部材200cは、図2にて示すごとく、円板状基部260、円錐台部270及び連結軸部280を一体的に有するように、PFAを用いて射出成形により形成されている。   As shown in either FIG. 1 or FIG. 2, the shaft-like connecting member 200c extends coaxially from a central portion 220 of the first diaphragm 200a toward a shaft-like valve member 300c (described later). As shown in FIG. 2, the shaft-shaped connecting member 200c is formed by injection molding using PFA so as to integrally include the disk-shaped base 260, the truncated cone 270, and the connecting shaft 280.

当該軸状連結部材200cにおいて、円板状基部260は、第1ダイヤフラム200aの下面250側にて当該第1ダイヤフラム200aの中央部220にレーザー溶接により接合されている。本第1実施形態では、軸状連結部材200cが、その円板状基部260にて、上述のごとく、第1ダイヤフラム200aの中央部220にレーザー溶接により接合されているので、当該軸状連結部材200cが、その円板状基部260にて、第1ダイヤフラム200aをその中央部220側から良好に補強する役割を果たす。これにより、上述のように第1ダイヤフラム200aを中側ハウジング部材100bの上側周壁150の外側環状壁部152の内周側に嵌装することが、軸状連結部材200cにより、その円板状基部260でもって、補強用環状体200bと相俟って、より一層容易に達成され得る。   In the shaft-like connecting member 200c, the disc-shaped base 260 is joined to the central portion 220 of the first diaphragm 200a on the lower surface 250 side of the first diaphragm 200a by laser welding. In the first embodiment, as described above, the shaft-like connecting member 200c is joined to the central portion 220 of the first diaphragm 200a by laser welding at the disc-shaped base 260 thereof. 200c plays a role of satisfactorily reinforcing the first diaphragm 200a from the center portion 220 side at the disk-shaped base portion 260. Thus, as described above, the first diaphragm 200a can be fitted on the inner peripheral side of the outer annular wall 152 of the upper peripheral wall 150 of the middle housing member 100b by the axial connecting member 200c. With 260, in combination with the reinforcing ring 200b, it can be more easily achieved.

円錐台部270は、円板状基部260の中央部から軸状弁体部材300cに同軸的に対向するように末すぼまり状に延出されている。連結軸部280は、円錐台部270の延出端部271の中央部から軸状弁体部材300cに同軸的に対向するように軸状に延出されており、当該連結軸部280には、雌ねじ孔部281が形成されている。本第1実施形態では、雌ねじ孔部281は、連結軸部280内にその延出端部から同軸的に形成されている。このように構成してなる軸状連結部材200cは、ダイヤフラム200a及び補強用環状体200bと一体的となって第1ダイヤフラム部材200を構成する。   The truncated conical portion 270 extends from the center of the disc-shaped base 260 in a tapered manner so as to be coaxially opposed to the axial valve body member 300c. The connecting shaft 280 extends axially from the center of the extending end 271 of the truncated cone 270 so as to coaxially face the axial valve body member 300c. , A female screw hole 281 is formed. In the first embodiment, the female screw hole 281 is formed coaxially in the connecting shaft 280 from the extended end thereof. The shaft-like connecting member 200c thus configured is integrated with the diaphragm 200a and the reinforcing annular body 200b to form the first diaphragm member 200.

第2ダイヤフラム部材300は、図1及び図3にて示すごとく、ダイヤフラム300a(以下、第2ダイヤフラム300aともいう)、補強用環状体300b及び軸状弁体部材300cでもって構成されている。第2ダイヤフラム300aは、外周部310、中央部320及び湾曲変位部330でもって、一体的に形成されている。ここで、湾曲変位部330は、外周部310と中央部320との間に環状にかつ同芯的に形成されている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the second diaphragm member 300 includes a diaphragm 300a (hereinafter, also referred to as a second diaphragm 300a), a reinforcing annular body 300b, and an axial valve body member 300c. The second diaphragm 300a is formed integrally with an outer peripheral portion 310, a central portion 320, and a curved displacement portion 330. Here, the bending displacement part 330 is formed annularly and concentrically between the outer peripheral part 310 and the central part 320.

しかして、当該第2ダイヤフラム300aは、その外周部310にて、補強用環状体300bとともに、底側ハウジング部材100aの周壁120の開口壁部120aのうちの外側環状壁部122の内周側に嵌装されて、補強用環状体300bを上側に位置させる状態にて、周壁120の開口壁部120aのうち内側環状壁部121上に係合し、下側周壁140の開口壁部140aのうち内側環状壁部141と、周壁120の開口壁部120aのうち内側環状壁部121との間に挟持されている。   Thus, the second diaphragm 300a, along with the reinforcing annular body 300b, on the outer peripheral portion 310 thereof is formed on the inner peripheral side of the outer annular wall portion 122 of the opening wall portion 120a of the peripheral wall 120 of the bottom housing member 100a. In a state in which the reinforcing annular body 300b is positioned on the upper side, the engagement is performed on the inner annular wall portion 121 of the opening wall portion 120a of the peripheral wall 120, and the opening portion 140a of the lower peripheral wall 140 is engaged. It is sandwiched between the inner annular wall 141 and the inner annular wall 121 of the opening wall 120 a of the peripheral wall 120.

これにより、当該第2ダイヤフラム300aは、その中央部320及び湾曲変位部330にて、第2収容室Rの内部に位置し、底壁110側にて調圧室Ra(以下、第2調圧室Raともいう)を形成するとともに中側壁130側にて液体室Rb(以下、第2液体室Rbともいう)を形成するように、第2収容室Rの内部を区画する。これに伴い、第2調圧室Raは、その内部にて、給気連通路111を通し上記第2圧縮空気流供給源(図示しない)から一定の圧力にて供給される圧縮空気流に基づき、設定圧に維持されるようになっている。このことは、当該設定圧は、ダイヤフラム300aの下面350に作用することを意味する。   As a result, the second diaphragm 300a is located inside the second storage chamber R at the central portion 320 and the bending displacement portion 330, and is located on the bottom wall 110 side in the pressure regulating chamber Ra (hereinafter, referred to as a second pressure regulating chamber). The inside of the second storage chamber R is formed so as to form a liquid chamber Rb (hereinafter, also referred to as a second liquid chamber Rb) on the middle wall 130 side while forming a chamber Ra. Accordingly, the second pressure regulation chamber Ra is based on a compressed air flow supplied at a constant pressure from the second compressed air flow supply source (not shown) through the air supply communication passage 111. , Is maintained at the set pressure. This means that the set pressure acts on the lower surface 350 of the diaphragm 300a.

また、第2液体室Rbは、中側壁130の中央連通路133及び環状弁座部133aを介して第1液体室Sb内に連通し得るようになっている。これに伴い、第2液体室Rb内の液体が、軸状弁体部材300cの弁体部370bの着座部373a(後術する)と環状弁座部133aとの間から中央連通路133を通り第1液体室Sb内に流動可能となっている。   Further, the second liquid chamber Rb can communicate with the first liquid chamber Sb via the central communication passage 133 of the middle wall 130 and the annular valve seat 133a. Along with this, the liquid in the second liquid chamber Rb passes through the central communication passage 133 from between the seating portion 373a (to be described later) of the valve body portion 370b of the axial valve body member 300c and the annular valve seat portion 133a. It is possible to flow into the first liquid chamber Sb.

これにより、当該液体は、第2液体室Rb内にてダイヤフラム300aの上面340に作用する液圧を発生するとともに、軸状弁体部材300cの着座部373aと環状弁座部133aとの間から中央連通路133、第1液体室Sb、流出側連通路132及び流出筒170を通り上記配管経路の下流側に流出する。ここで、第2ダイヤフラム300aは、上述の第1ダイヤフラム200aの場合と同様の根拠に基づき、当該第1ダイヤフラム200aと同様の構成にて、PFAの押し出し成形によりフィルム状に形成されている。   Accordingly, the liquid generates a liquid pressure acting on the upper surface 340 of the diaphragm 300a in the second liquid chamber Rb, and is also generated from between the seating portion 373a and the annular valve seat portion 133a of the axial valve body member 300c. The liquid flows out through the central communication path 133, the first liquid chamber Sb, the outflow-side communication path 132, and the outflow cylinder 170 to the downstream side of the pipe path. Here, based on the same grounds as in the case of the above-described first diaphragm 200a, the second diaphragm 300a is formed into a film by extrusion molding of PFA with the same configuration as that of the first diaphragm 200a.

補強用環状体300bは、フィルム状の第2ダイヤフラム300aをその外周部側から補強するためのもので、当該補強用環状体300bは、第2ダイヤフラム300aの外周部310に沿い当該第2ダイヤフラム300aの上面340側からレーザー溶接により接合されている。   The reinforcing annular body 300b is for reinforcing the film-shaped second diaphragm 300a from the outer peripheral side, and the reinforcing annular body 300b extends along the outer peripheral part 310 of the second diaphragm 300a. Are joined by laser welding from the upper surface 340 side.

これに伴い、補強用環状体300bは、第2ダイヤフラム300aの外周部310と一体的に形成されて、当該外周部310の上側に位置して、当該外周部310と共に、底側ハウジング部材100aの周壁120の外側環状壁部122の内周側に嵌装されている。ここで、補強用環状体300bは、その外周部側から第2ダイヤフラム300aを良好に補強する役割を果たす。従って、第2ダイヤフラム300aが薄くて取り扱いにくくても、当該第2ダイヤフラム300aは、上述のような補強用環状体300bによる補強機能のもと、補強用環状体300bと共に、底側ハウジング部材100aの周壁120の外側環状壁部122の内周側に容易に嵌装され得る。   Accordingly, the reinforcing annular body 300b is formed integrally with the outer peripheral portion 310 of the second diaphragm 300a, and is located above the outer peripheral portion 310, and together with the outer peripheral portion 310, the bottom housing member 100a is formed. It is fitted on the inner peripheral side of the outer annular wall 122 of the peripheral wall 120. Here, the reinforcing annular body 300b plays a role of satisfactorily reinforcing the second diaphragm 300a from the outer peripheral side. Therefore, even if the second diaphragm 300a is thin and is difficult to handle, the second diaphragm 300a, together with the reinforcing annular body 300b, has the same function as that of the bottom housing member 100a under the reinforcing function of the above-described reinforcing annular body 300b. It can be easily fitted on the inner peripheral side of the outer annular wall portion 122 of the peripheral wall 120.

従って、このような嵌装のもと、第2ダイヤフラム300aは、その外周部310にて、補強用環状体300bと共に、下側周壁140の内側環状壁部141と、底側ハウジング部材100aの周壁120の内側環状壁部121との間に挟持されている。なお、本第1実施形態では、補強用環状体300bの径方向幅は、上述した補強用環状体200bの径方向幅よりも広く設定されている。また、補強用環状体300bは、補強用環状体200bと同様にPFAでもって形成されている。   Therefore, under such fitting, the second diaphragm 300a, together with the reinforcing annular body 300b, at the outer peripheral portion 310, the inner annular wall portion 141 of the lower peripheral wall 140 and the peripheral wall of the bottom housing member 100a. 120 between the inner annular wall portion 121. In the first embodiment, the radial width of the reinforcing annular body 300b is set to be wider than the radial width of the above-described reinforcing annular body 200b. Further, the reinforcing annular body 300b is formed of PFA similarly to the reinforcing annular body 200b.

軸状弁体部材300cは、図3にて示すごとく、円形基板360及びロッド370を備えている。本第1実施形態では、軸状弁体部材300cは、PFAでもって形成されている。   As shown in FIG. 3, the axial valve body member 300c includes a circular substrate 360 and a rod 370. In the first embodiment, the axial valve body member 300c is formed of PFA.

円形基板360は、第2ダイヤフラム300aの中央部320に当該第2ダイヤフラム300aの上面340側からレーザー溶接により接合されている。本第1実施形態では、軸状弁体部材300cが、その円形基板360にて、上述のごとく、第2ダイヤフラム300aの中央部320にレーザー溶接により接合されているので、当該軸状弁体部材300cが、その円形基板360にて、第2ダイヤフラム300aをその中央部320側から補強する役割を果たす。これにより、上述のように第2ダイヤフラム300aを底側ハウジング部材100aの周壁120の外側環状壁部122の内周側に嵌装することが、軸状弁体部材300cにより、その円形基板360でもって、補強用環状体3200bと相俟って、より一層容易に達成され得る。   The circular substrate 360 is joined to the central portion 320 of the second diaphragm 300a by laser welding from the upper surface 340 side of the second diaphragm 300a. In the first embodiment, the axial valve body member 300c is joined to the central portion 320 of the second diaphragm 300a by laser welding on the circular substrate 360 as described above. The circular substrate 360 serves to reinforce the second diaphragm 300a from the central portion 320 side with the circular substrate 360. Thereby, as described above, the second diaphragm 300a can be fitted on the inner peripheral side of the outer annular wall portion 122 of the peripheral wall 120 of the bottom housing member 100a by the axial valve body member 300c on the circular substrate 360. Therefore, it can be more easily achieved in combination with the reinforcing annular body 3200b.

また、ロッド370は、円形基板360の中央部から軸状連結部材200cに対向するように、中側壁130の中央連通路133内に同軸的に延出されており、当該ロッド370は、基端側ロッド部370aと、弁体部370bと、先端側ロッド部370cとでもって、一体的に構成されている。   The rod 370 extends coaxially from the central portion of the circular substrate 360 into the central communication passage 133 of the middle wall 130 so as to face the shaft-like connecting member 200c. The side rod portion 370a, the valve body portion 370b, and the distal end side rod portion 370c are integrally formed.

基端側ロッド部370aは、円形基板360の中央部から軸状連結部材200c に対向するように同軸的に延出されている。弁体部370bは、図3にて示すごとく、円柱部371と、当該円柱部371の軸方向下側端部から下方へ同軸的にかつ末すぼまり状に延出する下側円錐台部372と、円柱部371の軸方向上側端部から上方へ同軸的にかつ末すぼまり状に延出する上側円錐台部373でもって、一体的に形成されている。   The proximal rod portion 370a extends coaxially from the center of the circular substrate 360 so as to face the shaft-like connecting member 200c. As shown in FIG. 3, the valve body portion 370 b includes a cylindrical portion 371 and a lower frustoconical portion extending coaxially and tapering downward from an axially lower end of the cylindrical portion 371. 372 and an upper frustoconical portion 373 extending coaxially and tapered upward from the axially upper end of the cylindrical portion 371 to be integrally formed.

しかして、弁体部370bは、上側円錐台部373の円柱部371からの延出基端部373a(以下、着座部373aともいう)にて、環状弁座部133a(後述する)と.共に弁部を構成する。これに伴い、当該弁部は、上側円錐台部373の着座部373aの環状弁座部133aへの着座により閉じる。このことは、制御弁が閉弁することを意味する。また、当該弁部は、上側円錐台部373の着座部373aの環状弁座部133aからの分離により開く。このことは、当該制御弁が開弁することを意味する。ここで、中側壁130の中央連通路133の下側開口端部133aが、環状弁座部133aとして形成されている。   Thus, the valve body portion 370b has a base end portion 373a (hereinafter, also referred to as a seating portion 373a) extending from the cylindrical portion 371 of the upper truncated cone portion 373 and an annular valve seat portion 133a (described later). Together, they constitute a valve. Accordingly, the valve portion is closed by the seating portion 373a of the upper truncated cone portion 373 being seated on the annular valve seat portion 133a. This means that the control valve closes. Further, the valve portion is opened by separating the seat portion 373a of the upper truncated cone portion 373 from the annular valve seat portion 133a. This means that the control valve opens. Here, the lower opening end 133a of the central communication passage 133 of the middle wall 130 is formed as an annular valve seat 133a.

先端側ロッド部370cは、大径軸部374及び雄ねじ部375でもって一体的に構成されており、大径軸部374は、弁体部370bの上側円錐台部373の末すぼまり端部から上方へ同軸的に延出する。また、雄ねじ部375は、大径軸部374の中央部から軸状連結部材200cに向けて同軸的に延出されており、当該雄ねじ部375は、軸状連結部材200cの連結軸部280の雌ねじ孔部281内に同軸的に締着される。これに伴い、大径軸部374は、その外周部にて、連結軸部280の外周部に係合する。これにより、軸状弁体部材300cは、軸状連結部材200cと一体的に連結或いは結合されている。   The distal rod portion 370c is integrally formed with a large-diameter shaft portion 374 and a male screw portion 375, and the large-diameter shaft portion 374 is a tapered end of the upper truncated cone 373 of the valve body 370b. Coaxially extending upward from The male screw portion 375 extends coaxially from the center of the large-diameter shaft portion 374 toward the shaft-shaped connecting member 200c. The male screw portion 375 is connected to the connecting shaft portion 280 of the shaft-shaped connecting member 200c. It is coaxially fastened in the female screw hole 281. Accordingly, the large-diameter shaft portion 374 engages with the outer peripheral portion of the connection shaft portion 280 at the outer peripheral portion. Thus, the shaft-shaped valve member 300c is integrally connected or connected to the shaft-shaped connection member 200c.

以上のように構成した本第1実施形態において、半導体素子を上記半導体製造装置により製造するにあたり、圧縮空気流が上記第1圧縮空気流供給源から上記一定の圧力にて第1調圧室Sa内に上側ハウジング部材100cの給気孔部181を通り供給されると、上記設定圧(以下、第1設定圧ともいう)が、第1調圧室Sa内に発生する。一方、圧縮空気流が上記第2圧縮空気流供給源から上記一定の圧力にて第2調圧室Ra内に底側ハウジング部材100aの連通路部111を通り供給されると、上記設定圧(以下、第2設定圧ともいう)が、第2調圧室Ra内に発生する。   In the first embodiment configured as described above, when a semiconductor element is manufactured by the semiconductor manufacturing apparatus, the compressed air flow is supplied from the first compressed air flow supply source to the first pressure regulating chamber Sa at the constant pressure. When the air is supplied through the air supply hole 181 of the upper housing member 100c, the set pressure (hereinafter, also referred to as a first set pressure) is generated in the first pressure regulation chamber Sa. On the other hand, when the compressed air flow is supplied from the second compressed air flow supply source into the second pressure regulating chamber Ra through the communication path 111 of the bottom housing member 100a at the constant pressure, the set pressure ( Hereinafter, also referred to as a second set pressure) is generated in the second pressure regulation chamber Ra.

ここで、第2ダイヤフラム部材300の軸状弁体部材300cは、その雄ねじ部375にて、第1ダイヤフラム部材200の軸状連結部材200cの連結軸部280の雌ねじ孔部281内に同軸的に締着されている。このことは、第1ダイヤフラム200a及び第2ダイヤフラム300aは、軸状連結部材200c及び軸状弁体部材300cの相互の結合により、軸状連結部材200c及び軸状弁体部材300cとともに、一体的構成体となっていることを意味する。   Here, the axial valve body member 300c of the second diaphragm member 300 is coaxially coaxially formed in the female screw hole portion 281 of the connection shaft portion 280 of the shaft connection member 200c of the first diaphragm member 200 with its male screw portion 375. It is fastened. This means that the first diaphragm 200a and the second diaphragm 300a are integrally formed together with the axial connection member 200c and the axial valve body member 300c by the mutual connection of the axial connection member 200c and the axial valve body member 300c. It means that it is a body.

このような構成のもと、本第1実施形態においては、上記第1圧縮空気流の上記一定の圧力及び上記第2圧縮空気流の上記一定の圧力は、制御弁において、上記ポンプからの吐出液体の液圧の変動に伴う上記一体的構成体の変位に応じて弁体部370bの環状弁座部133aとの開度(弁部の開度)を一定の間隔に制御して一定の流量の液体として流出するように、選定されている。これに伴い、第1調圧室Sa内の主設定圧及び第2調圧室Ra内の副設定圧は、それぞれ、上記第1圧縮空気流の上記一定の圧力及び上記第2圧縮空気流の上記一定の圧力でもって、設定されている。   With such a configuration, in the first embodiment, the constant pressure of the first compressed air flow and the constant pressure of the second compressed air flow are controlled by the control valve to discharge the pressure from the pump. The opening degree (opening degree of the valve part) of the valve body part 370b with the annular valve seat part 133a is controlled at a constant interval in accordance with the displacement of the above-mentioned integral structure due to the fluctuation of the liquid pressure of the liquid, and the constant flow rate It is selected to flow out as a liquid. Accordingly, the main set pressure in the first pressure control chamber Sa and the sub-set pressure in the second pressure control chamber Ra become the constant pressure of the first compressed air flow and the second set pressure of the second compressed air flow, respectively. It is set with the above constant pressure.

しかして、上述のように、液体が第2液体室Rb及び第1液体室Sb内に流入すると、当該液体の液圧が第2ダイヤフラム300aに第2液体室Rb側から作用するとともに第1ダイヤフラム200aに第1液体室Sb側から作用する。   Thus, as described above, when the liquid flows into the second liquid chamber Rb and the first liquid chamber Sb, the liquid pressure of the liquid acts on the second diaphragm 300a from the second liquid chamber Rb side and the first diaphragm It acts on 200a from the first liquid chamber Sb side.

これに伴い、当該制御弁は、上記一体的構成体にて、互いに向き合うように作用する第1調圧室Sa内の設定圧及び第2調圧室Ra内の設定圧のもとに、これら設定圧に対向するように作用する第1液体室Sb内の液圧及び第2液体室Rb内の液圧に応じて、弁体部370bの着座部373aの環状弁座部133aに対する間隔(弁部の開度)を一定の間隔に制御する。このことは、当該制御弁が、上記ポンプからの吐出液体を、弁体部370bの着座部373aの環状弁座部133aに対する一定の間隔に対応する一定の流量に制御して、流入側連通路131、第2液体室Rb、中央連通路133、第1液体室Sb及び流出側連通路132を通り流出筒170から流出させることを意味する。   In accordance with this, the control valve is configured such that the above-described integrated structure operates under the set pressure in the first pressure control chamber Sa and the set pressure in the second pressure control chamber Ra that act so as to face each other. The interval (valve) of the seat portion 373a of the valve body portion 370b with respect to the annular valve seat portion 133a according to the fluid pressure in the first fluid chamber Sb and the fluid pressure in the second fluid chamber Rb acting to oppose the set pressure. (The degree of opening of the section) is controlled at a constant interval. This means that the control valve controls the liquid discharged from the pump to a constant flow rate corresponding to a constant interval of the seating portion 373a of the valve body portion 370b with respect to the annular valve seat portion 133a, and the inflow side communication passage. 131, the second liquid chamber Rb, the central communication path 133, the first liquid chamber Sb, and the outflow-side communication path 132 to flow out of the outflow cylinder 170.

このような状態において、上記ポンプから吐出される液体の液圧が変動すると、この変動に応じて、当該制御弁が、上記一体的構成体を、上記両設定圧のもと、弁体部370bの着座部373aの環状弁座部133aに対する開度を上記一定の開度に維持すべく変位させるように制御する。換言すれば、当該制御弁は、上記両設定圧のもと、上記ポンプの吐出液体の液圧の変動に応じて上記一体的構成体を変位させて、吐出液体を一定の流量にて流出側へ流出するように制御する。   In such a state, when the liquid pressure of the liquid discharged from the pump fluctuates, in response to the fluctuation, the control valve causes the integrated component to move the valve body 370b under the two set pressures. The opening of the seating portion 373a with respect to the annular valve seat 133a is controlled so as to be maintained so as to maintain the above-mentioned constant opening. In other words, the control valve displaces the integrated component in accordance with a change in the liquid pressure of the liquid discharged from the pump under the two set pressures, and discharges the discharged liquid at a constant flow rate on the outflow side. Control so that it flows out to.

ここで、各ダイヤフラム200a、300aは、上述のごとく、PFAの押し出し成形でもって形成されたフィルム状のダイヤフラムである。このため、当該ダイヤフラム200a、300aは、その各両面にて、良好な平滑面となっている。   Here, each of the diaphragms 200a and 300a is a film-shaped diaphragm formed by extrusion molding of PFA as described above. Therefore, the diaphragms 200a and 300a have excellent smooth surfaces on both surfaces.

従って、当該制御弁が作動状態にあっても、切削痕に起因するようなパーティクルが、第1ダイヤフラム200aや第2ダイヤフラム300aの液体との接触により当該第1ダイヤフラム200aや第2ダイヤフラム300aから剥離されて液体内に混入するという事態を生じないのは勿論のこと、数nmサイズの微小なパーティクルの液体内への混入さえも最少(最小限)に抑制し得る。また、このようなことは、当該制御弁の作動状態において、軸状連結部材200cが環状弁座部133aに着座したり当該環状弁座部133aから離れたりしても、同様に成立する。   Therefore, even when the control valve is in the operating state, particles caused by cutting marks are separated from the first diaphragm 200a and the second diaphragm 300a by contact with the liquid of the first diaphragm 200a and the second diaphragm 300a. As a matter of course, it does not occur that the particles are mixed into the liquid, and even minute particles having a size of several nanometers can be minimized (minimized). Further, such a situation is similarly established even when the shaft-shaped connecting member 200c is seated on the annular valve seat portion 133a or separated from the annular valve seat portion 133a in the operation state of the control valve.

以上のようなことから、制御弁において、その第1液体室Sb内や第2液体室Rb内にて流動する液体は、上述のように数nmサイズの微小なパーティクルの混入さえも最少に抑制することで、実質的に清浄に維持されて、環状弁座部133a、中央連通路133、第1液体室Sb、流出側連通路132及び流出筒170を通り上記配管経路の下流側に流出する。   From the above, in the control valve, the liquid flowing in the first liquid chamber Sb or the second liquid chamber Rb minimizes even the incorporation of minute particles having a size of several nm as described above. By doing so, it is maintained substantially clean, and flows through the annular valve seat 133a, the central communication passage 133, the first liquid chamber Sb, the outflow-side communication passage 132, and the outflow cylinder 170 to the downstream side of the pipe route. .

従って、半導体素子の製造にあたり、上述のように配管経路の下流側に流出した液体が、例えば10(nm)以下の配線ピッチを有する半導体ウェハーの表面に沿い流動しても、数nmサイズのパーティクルが当該半導体ウェハーの表面に付着して配線間の短絡その他の異常を招くことはない。その結果、製造された半導体素子の品質が良好に維持され得る。   Therefore, in the manufacture of a semiconductor device, even if the liquid that has flowed to the downstream side of the piping path as described above flows along the surface of a semiconductor wafer having a wiring pitch of, for example, 10 (nm) or less, particles having a size of several nm are used. Does not adhere to the surface of the semiconductor wafer and cause a short circuit between wirings and other abnormalities. As a result, the quality of the manufactured semiconductor element can be favorably maintained.

また、フィルム状の第1ダイヤフラム200aや第2ダイヤフラム300aは、上述のごとく、PFAの押し出し成形により形成されているから、数nmサイズのパーティクルの発塵をも最少に抑制し得るとともに屈曲性に優れ長寿命を維持し得るダイヤフラムとして形成され得る。従って、このような第1ダイヤフラム200aや第2ダイヤフラム300aを有する制御弁が半導体製造装置に適用されても、第1ダイヤフラム200aや第2ダイヤフラム300aが長期に亘り屈曲作動を良好に維持することから、当該制御弁は、半導体製造装置に適用されて長期に亘り良好な機能を維持し得る。   In addition, since the first diaphragm 200a and the second diaphragm 300a in the form of a film are formed by extrusion molding of PFA as described above, the generation of particles of several nm in size can be minimized and the flexibility is improved. It can be formed as a diaphragm that can maintain excellent long life. Therefore, even if such a control valve having the first diaphragm 200a and the second diaphragm 300a is applied to the semiconductor manufacturing apparatus, the first diaphragm 200a and the second diaphragm 300a maintain the bending operation well over a long period of time. The control valve is applied to a semiconductor manufacturing apparatus and can maintain a good function for a long time.

(第2実施形態)
図4は、本発明の第2実施形態の要部を示している。当該第2実施形態において、上記第1実施形態にて述べた第1ダイヤフラム部材200が、ダイヤフラム200a、補強用環状体200b及び軸状連結部材200cに加えて、円板状補助部材290を備えている。
(2nd Embodiment)
FIG. 4 shows a main part of a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the first diaphragm member 200 described in the first embodiment includes a disk-shaped auxiliary member 290 in addition to the diaphragm 200a, the reinforcing annular body 200b, and the shaft-shaped connecting member 200c. I have.

補助部材290は、PFAにより円板状に形成されており、当該補助部材290は、ダイヤフラム200aの湾曲変位部230の可動範囲を規制する役割を果たすものである。当該補助部材290は、その下面にて、第1ダイヤフラム200aにその上面240側からレーザー溶接により同軸的に接合されている。なお、補助部材290は、その外径及び厚さにおいて、第1ダイヤフラム200aの撓みを抑制して当該第1ダイヤフラム200aの可動範囲を規制するように設定されている。その他の構成は、上記第1実施形態と同様である。   The auxiliary member 290 is formed in a disk shape by PFA, and the auxiliary member 290 plays a role of regulating the movable range of the curved displacement portion 230 of the diaphragm 200a. The lower surface of the auxiliary member 290 is coaxially joined to the first diaphragm 200a from the upper surface 240 side by laser welding. In addition, the auxiliary member 290 is set so that the outer diameter and the thickness thereof suppress the bending of the first diaphragm 200a and regulate the movable range of the first diaphragm 200a. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

このように構成してなる本第2実施形態においては、補助部材290が、上述のように第1ダイヤフラム200aにレーザー溶接により接合されているから、第1ダイヤフラム部材200において、第1ダイヤフラム200aは、湾曲変位部230にて、撓むことなく、良好に湾曲変位し得る。当該制御弁としてのその他の構成、作動及び作用効果は上記第1実施形態と同様である。   In the second embodiment configured as described above, since the auxiliary member 290 is joined to the first diaphragm 200a by laser welding as described above, in the first diaphragm member 200, the first diaphragm 200a is In the bending displacement part 230, the bending displacement can be favorably performed without bending. Other configurations, operations, and effects of the control valve are the same as those of the first embodiment.

(第3実施形態)
図5は、本発明に係るダイヤフラム式制御弁の第3実施形態を示している。当該第3実施形態では、ダイヤフラム式制御弁が、図5及び図6のいずれかにて示すごとく、補強用環状体200bを第1ダイヤフラム200aの外周部210にその上面240側からレーザー溶接により接合してなる第1ダイヤフラム部材を、上記第1実施形態にて述べた第1ダイヤフラム部材200に代えて採用してなるものである。なお、本第3実施形態にいう第1ダイヤフラム部材も、上記第1実施形態と同様に、符号200により示す。
(Third embodiment)
FIG. 5 shows a third embodiment of the diaphragm control valve according to the present invention. In the third embodiment, the diaphragm control valve joins the reinforcing annular body 200b to the outer peripheral portion 210 of the first diaphragm 200a by laser welding from the upper surface 240 side as shown in either of FIGS. The first diaphragm member thus formed is employed in place of the first diaphragm member 200 described in the first embodiment. The first diaphragm member according to the third embodiment is also denoted by reference numeral 200, similarly to the first embodiment.

本第3実施形態にいう制御弁において、第1ダイヤフラム部材200は、上記第1実施形態と同様に、第1ダイヤフラム200a、補強用環状体200b及び軸状連結部材200cでもって構成されている。本第3実施形態においても、軸状連結部材200cは、その円板状基部260にて、上記第1実施形態と同様に、第1ダイヤフラム200aの中央部220にその下面250側からレーザー溶接により接合されている(図6参照)。また、補強用環状体200bは、上記第1実施形態とは異なり、ダイヤフラム200aの外周部210にて、上面240側からレーザー溶接により接合されている(図6参照)。その他の構成は、上記第1実施形態と同様である。   In the control valve according to the third embodiment, the first diaphragm member 200 includes a first diaphragm 200a, an annular reinforcing member 200b, and a shaft-like connecting member 200c, as in the first embodiment. Also in the third embodiment, the shaft-like connecting member 200c is laser-welded to the central portion 220 of the first diaphragm 200a from the lower surface 250 side of the disc-shaped base 260 in the same manner as in the first embodiment. They are joined (see FIG. 6). Further, unlike the first embodiment, the reinforcing annular body 200b is joined by laser welding from the upper surface 240 side at the outer peripheral portion 210 of the diaphragm 200a (see FIG. 6). Other configurations are the same as those in the first embodiment.

以上のように構成した本第3実施形態においては、上述のように構成してなる第1ダイヤフラム部材200では、第1ダイヤフラム200aが、補強用環状体200bを上側に位置させる状態にて、外周部210にて、補強用環状体200bとともに中側ハウジング部材100bの上側周壁150の開口壁部150aのうち外側環状壁部152の内周側に嵌装されて、中側ハウジング部材100bの上側周壁150の開口壁部150aのうち内側環状壁部151と、上側ハウジング部材100cの周壁190の開口壁部190aのうち内側環状壁部191との間に挟持されている。   In the third embodiment configured as described above, in the first diaphragm member 200 configured as described above, the outer periphery of the first diaphragm 200a is set in a state in which the reinforcing annular body 200b is positioned on the upper side. At the portion 210, together with the reinforcing annular body 200b, the inner peripheral side of the outer annular wall 152 of the opening wall 150a of the upper peripheral wall 150 of the middle housing member 100b is fitted, and the upper peripheral wall of the middle housing member 100b is fitted. It is sandwiched between the inner annular wall 151 of the 150 opening wall 150a and the inner annular wall 191 of the opening wall 190a of the peripheral wall 190 of the upper housing member 100c.

この場合、上述のように、補強用環状体200bが第1ダイヤフラム200aにその上面240側からレーザー溶接により接合されていても、このような接合構成でもって、第1ダイヤフラム200aが薄いために取扱いにくくても、補強用環状体200bが、第1ダイヤフラム200aに対し補強機能を良好に発揮して、第1ダイヤフラム200aを中側ハウジング部材100bの上側周壁150の外側環状壁部152の内周側に容易に嵌装し得る。これに伴い、第1ダイヤフラム200aは、内側環状壁部151上に補強用環状体200bと共に良好に着座して、上述のように挟持され得る。その他の当該制御弁の構成、作動及び作用効果は、上記第1実施形態と同様である。   In this case, as described above, even if the reinforcing annular body 200b is joined to the first diaphragm 200a from the upper surface 240 side by laser welding, the first diaphragm 200a is thin because of such a joint configuration. Even if it is difficult, the reinforcing annular body 200b exerts a reinforcing function favorably on the first diaphragm 200a, and the first diaphragm 200a is placed on the inner peripheral side of the outer annular wall 152 of the upper peripheral wall 150 of the middle housing member 100b. It can be easily fitted to Accordingly, the first diaphragm 200a can be properly seated on the inner annular wall 151 together with the reinforcing annular body 200b, and can be sandwiched as described above. Other configurations, operations, and effects of the control valve are the same as those of the first embodiment.

(第4実施形態)
図7は、本発明の第4実施形態の要部を示している。当該第4実施形態において、上記第3実施形態にて述べた第1ダイヤフラム部材200が、第1ダイヤフラム200a、補強用環状体200b及び軸状連結部材200cに加えて、上記第2実施形態にて述べた円板状補助部材290を備えている。
(Fourth embodiment)
FIG. 7 shows a main part of a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, the first diaphragm member 200 described in the third embodiment is different from the second embodiment in addition to the first diaphragm 200a, the reinforcing annular body 200b, and the shaft-like connecting member 200c. The disk-shaped auxiliary member 290 is provided.

当該補助部材290は、上記第2実施形態とは異なり、その下面にて、補強用環状体200bの内周側において、第1ダイヤフラム200aにその上面240側からレーザー溶接により同軸的に接合されている。その他の構成は上記第2或いは第3の実施形態と同様である。   Unlike the second embodiment, the auxiliary member 290 is coaxially joined to the first diaphragm 200a from the upper surface 240 side by laser welding on the lower surface on the inner peripheral side of the reinforcing annular body 200b. I have. Other configurations are the same as those of the second or third embodiment.

このように構成した本第4実施形態においては、補助部材290が、上記第2実施形態とは異なり、補強用環状体200bの内周側にて、第1ダイヤフラム200aにその上面240側からレーザー溶接により接合されていても、第1ダイヤフラム部材200において、第1ダイヤフラム200aは、湾曲変位部230にて、撓むことなく、良好に湾曲変位し得る。制御弁としてのその他の構成、作動及び作用効果は上記第2或いは第3の実施形態と同様である。   In the fourth embodiment configured as described above, unlike the second embodiment, the auxiliary member 290 is provided on the first diaphragm 200a on the inner peripheral side of the reinforcing annular body 200b from the upper surface 240 side. Even if they are joined by welding, in the first diaphragm member 200, the first diaphragm 200a can be satisfactorily curved and displaced by the curved displacement part 230 without bending. Other configurations, operations, and effects of the control valve are the same as those of the second or third embodiment.

(第5実施形態)
図8は、本発明に係るダイヤフラム式制御弁の第5実施形態を示している。当該第5実施形態においては、上記第1実施形態にて述べた第1ダイヤフラム部材200の軸状連結部材200cが、その連結軸部280において、雌ねじ孔部281に代えて、縦断面台形形状の凹部282を備えるとともに、第2ダイヤフラム部材300が、その軸状弁体部材300cの先端側ロッド部370cにおいて、雄ねじ部375に代えて、縦断面台形形状の突出部370dを備えている。
(Fifth embodiment)
FIG. 8 shows a fifth embodiment of the diaphragm control valve according to the present invention. In the fifth embodiment, the shaft-like connecting member 200c of the first diaphragm member 200 described in the first embodiment has a trapezoidal vertical cross section instead of the female screw hole 281 in the connecting shaft 280 thereof. Along with the concave portion 282, the second diaphragm member 300 includes a protruding portion 370d having a trapezoidal vertical cross section instead of the male screw portion 375 in the distal rod portion 370c of the axial valve body member 300c.

凹部282は、連結軸部280内にその延出端部側から縦断面台形凹状に同軸的に形成されており、当該凹部282は、連結軸部280内に向け末すぼまり状に形成されている。また、突出部370dは、軸状弁体部材300cの大径軸部374から軸状連結部材200cに向けて同軸的にかつ末すぼまり状に延出するように縦断面台形形状に形成されている。   The concave portion 282 is formed coaxially in the connecting shaft portion 280 in a trapezoidal longitudinal cross section from the extending end side thereof, and the concave portion 282 is formed in a tapered shape toward the inside of the connecting shaft portion 280. ing. The protruding portion 370d is formed in a trapezoidal vertical cross-section so as to extend coaxially and taper from the large-diameter shaft portion 374 of the shaft-shaped valve member 300c toward the shaft-shaped connecting member 200c. ing.

このように構成してなる軸状弁体部材300cは、その突出部370dにて、連結軸部280の凹部282内に相互に分離可能に係合している。その他の構成は、上記第1実施形態と同様である。   The axial valve body member 300c thus configured is engaged with the projection 370d in the recess 282 of the connecting shaft 280 so as to be mutually separable. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

以上のように構成してなる本第5実施形態においては、上記第1実施形態における制御弁の一体的構成体とは異なり、第2ダイヤフラム部材300の軸状弁体部材300cが、その突出部370dにて、第1ダイヤフラム部材200の軸状連結部材200cの凹部282内に分離可能に係合するようになっている。このことは、第1ダイヤフラム200a及び第2ダイヤフラム300aは、軸状連結部材200c及び軸状弁体部材300cの相互の分離可能な連結により、軸状連結部材200c及び軸状弁体部材300cとともに、上記一体的構成体とは異なり、分離可能構成体となっていることを意味する。   In the fifth embodiment configured as described above, unlike the integral structure of the control valve according to the first embodiment, the axial valve body member 300c of the second diaphragm member 300 has a protruding portion. At 370d, the first diaphragm member 200 is detachably engaged with the concave portion 282 of the shaft-like connecting member 200c. This means that the first diaphragm 200a and the second diaphragm 300a can be separated from each other by the separable connection between the shaft-like connecting member 200c and the shaft-like valve body member 300c, together with the shaft-like connecting member 200c and the shaft-like valve body member 300c. Different from the above-mentioned integral structure, it means that it is a separable structure.

これに伴い、当該制御弁が、上記第1実施形態と同様に上記ポンプからの吐出液体を一定の流量の液体として流出するように制御している状態において、当該制御弁の流出側の液圧負荷が突然増大することで、流出筒160及び第1液体室Sb内の液圧が突然増圧されると、第1ダイヤフラム200aに対する第1調圧室Sa側への液圧が増圧される。   Accordingly, in a state where the control valve controls the discharge liquid from the pump to flow out as a liquid having a constant flow rate as in the first embodiment, the hydraulic pressure on the outflow side of the control valve is controlled. When the load suddenly increases and the fluid pressure in the outflow cylinder 160 and the first fluid chamber Sb is suddenly increased, the fluid pressure of the first diaphragm 200a toward the first pressure regulating chamber Sa is increased. .

このため、第1ダイヤフラム200aが第1調圧室Sa側へ湾曲変位することで、当該第1ダイヤフラム200aが軸状連結部材200cに対し第1調圧室Sa側への引張り力を作用させる。   For this reason, the first diaphragm 200a bends and displaces toward the first pressure regulation chamber Sa, so that the first diaphragm 200a exerts a tensile force on the shaft-shaped connecting member 200c toward the first pressure regulation chamber Sa.

しかしながら、上述のごとく、分離可能構成体において、軸状連結部材200c及び軸状弁体部材300cは相互に分離可能となっているので、軸状連結部材200cが、軸状弁体部材300cから分離して第1調圧室Sa側へ移動するのみであって、軸状弁体部材300cは、そのままの位置に維持され得る。従って、上述した引張り力が弁体部370bにも作用した場合に生じがちな着座部373bの環状弁座部133aとの摩擦係合が生ずることがなく、当該摩擦係合による着座部373bや環状弁座部133aからのパーティクルの発生が起こるという事態を招くことがない。   However, as described above, in the separable structure, the axial connecting member 200c and the axial valve body member 300c are separable from each other, so that the axial connecting member 200c is separated from the axial valve body member 300c. Then, it only moves to the first pressure regulation chamber Sa side, and the axial valve body member 300c can be maintained at the same position. Therefore, the frictional engagement of the seat portion 373b with the annular valve seat portion 133a, which tends to occur when the above-described tensile force also acts on the valve body portion 370b, does not occur. There is no possibility that particles are generated from the valve seat 133a.

このような作用効果のもとに、上記第1実施形態にて述べた第1ダイヤフラム部材200aや第2ダイヤフラム部材300に基づく制御弁としての作動及び作用効果が達成され得る。   Based on such an operation and effect, the operation and operation and effect as the control valve based on the first diaphragm member 200a and the second diaphragm member 300 described in the first embodiment can be achieved.

(第6実施形態)
図9は、本発明に係るダイヤフラム式制御弁の第6実施形態を示している。当該第6実施形態においては、上記第5実施形態とは、第1ダイヤフラム部材200の構成において、上記第3実施形態と同様に環状体200bがダイヤフラム200aの上面140にレーザー溶接により接合されている点において、相違するのみで、その他の構成は、上記第5実施形態と同様である。
(Sixth embodiment)
FIG. 9 shows a sixth embodiment of the diaphragm control valve according to the present invention. In the sixth embodiment, the fifth embodiment is different from the fifth embodiment in that, in the configuration of the first diaphragm member 200, the annular body 200b is joined to the upper surface 140 of the diaphragm 200a by laser welding similarly to the third embodiment. Only the difference is in the point, and the other configuration is the same as that of the fifth embodiment.

従って、このように構成した本第6実施形態においては、上記第5実施形態にて述べた分離可能一体構成に基づく制御弁としての動作や作用効果が、同様に達成され得る。   Therefore, in the sixth embodiment configured as described above, the operation and effect as the control valve based on the separable integrated structure described in the fifth embodiment can be similarly achieved.

なお、本発明の実施にあたり、上記各実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。   In carrying out the present invention, the following various modifications are possible without being limited to the above embodiments.

(1)本発明の実施にあたり、上記実施形態にて述べたダイヤフラム200aは、PFAの押し出し成形によりフィルム状に成形することで形成されるダイヤフラムに限ることなく、PFAの圧縮成形方法によりフィルム状に圧縮成形することで形成されるダイヤフラムであってもよい。 (1) In practicing the present invention, the diaphragm 200a described in the above embodiment is not limited to a diaphragm formed by extruding a PFA into a film, but may be formed into a film by a PFA compression molding method. It may be a diaphragm formed by compression molding.

当該圧縮成形方法は、PFAを型内に充填してフィルム状に圧縮する方法をいい、ダイヤフラム200aを、押し出し成形方法により成形する場合と同様に、耐薬品性、低溶出性、屈曲性や長寿命性に優れた平滑度の高いフィルム状のダイヤフラムであって数nmサイズのパーティクルの発塵性をも最小限に抑制し得るダイヤフラムとして形成され得る。これによっても、上記実施形態と同様の作用効果が達成され得る。   The compression molding method refers to a method in which PFA is filled in a mold and compressed into a film, and as in the case where the diaphragm 200a is molded by an extrusion molding method, chemical resistance, low elution property, flexibility and length. It is a film-like diaphragm with excellent life and high smoothness, and can be formed as a diaphragm capable of minimizing dusting of particles of several nm in size. With this, the same operation and effect as the above embodiment can be achieved.

(2)また、本発明の実施にあたり、ダイヤフラム部材200は、ダイヤフラム200a、補強用環状体200b及び軸状連結部材200cのうち、軸状連結部材200cを含まない構成として把握してもよい。 (2) Further, in practicing the present invention, the diaphragm member 200 may be understood as a configuration that does not include the shaft-like connecting member 200c among the diaphragm 200a, the reinforcing annular body 200b, and the shaft-like connecting member 200c.

(3)また、本発明の実施にあたり、補強用環状体200bは、必要に応じて廃止してもよい。この場合には、軸状連結部材200cがダイヤフラム200aに対する補強部材として役割を果たすことで、ダイヤフラム200aは、その外周部210にて、中側ハウジング部材100bの周壁120の外側環状壁部122の内周側において、中側ハウジング部材100bの周壁120の内側環状壁部121と、上側ハウジング部材100cの周壁160の内側環状壁部161との間に容易に挟持され得る。 (3) Further, in carrying out the present invention, the reinforcing annular body 200b may be eliminated as necessary. In this case, the shaft-like connecting member 200c serves as a reinforcing member for the diaphragm 200a, so that the diaphragm 200a has an outer peripheral portion 210 inside the outer annular wall portion 122 of the peripheral wall 120 of the middle housing member 100b. On the peripheral side, it can be easily sandwiched between the inner annular wall 121 of the peripheral wall 120 of the middle housing member 100b and the inner annular wall 161 of the peripheral wall 160 of the upper housing member 100c.

(4)本発明の実施にあたり、ハウジング100において中側ハウジング部材100bは、中側壁130を、上下両側周壁150,140からなる筒状周壁の軸方向中間部位に設けて、当該筒状周壁の内部を、底側ハウジング部材100a側にて収容室Rを形成するとともに上側ハウジング部材100c側にて収容室Sを形成するに区画する区画壁として把握するようにしてもよい。 (4) In practicing the present invention, the middle housing member 100b of the housing 100 is provided with the middle wall 130 at an axially intermediate portion of the cylindrical peripheral wall composed of the upper and lower peripheral walls 150 and 140, and the inside of the cylindrical peripheral wall is provided. May be grasped as a partition wall for forming the accommodation room R on the bottom housing member 100a side and forming the accommodation room S on the upper housing member 100c side.

(5)本発明の実施にあたり、軸状連結部材200cや軸状弁体部材300cの形成材料は、PFAに限ることなく、フッ素樹脂であればよい。 (5) In practicing the present invention, the material for forming the shaft-like connecting member 200c and the shaft-like valve body member 300c is not limited to PFA, but may be any fluororesin.

100…ハウジング、100a…底側ハウジング部材、
100b…中側ハウジング部材、100c…上側ハウジング部材、110…底壁、
130…中側壁、131…流入側連通路、132…流出側連通路、
133…中央連通路、133a…環状弁座部、120、160…周壁、
140、150…筒状周壁、180…上壁、160…流入筒、170…流出筒、
200…ダイヤフラム部材、200a、300a…ダイヤフラム、
200b、300b…補強用環状体、200c…軸状連結部材、
210、310…外周部、282…凹部、290…板状補助部材、
300c…軸状弁体部材、360…円形基板、370…ロッド、
370b…弁体部、370d…突出部、Ra、Sa…調圧室、
Rb、Sb…液体室。
100: housing, 100a: bottom housing member,
100b: middle housing member, 100c: upper housing member, 110: bottom wall,
130 ... middle side wall, 131 ... inflow side communication passage, 132 ... outflow side communication passage,
133: central communication passage, 133a: annular valve seat, 120, 160: peripheral wall,
140, 150: cylindrical peripheral wall, 180: upper wall, 160: inflow cylinder, 170: outflow cylinder,
200: diaphragm member, 200a, 300a: diaphragm,
200b, 300b: annular member for reinforcement, 200c: axial connecting member,
210, 310: outer peripheral portion, 282: concave portion, 290: plate-shaped auxiliary member,
300c: axial valve body member, 360: circular substrate, 370: rod,
370b: valve body portion, 370d: projecting portion, Ra, Sa: pressure regulating chamber,
Rb, Sb: liquid chamber.

Claims (6)

流入側に流入する高純度薬液や超純水等の液体の流量を制御するようにしたダイヤフラム式制御弁において、
筒状周壁と、当該筒状周壁をその軸方向両端開口部から閉塞するように互いに対向してなる両対向壁と、前記筒状周壁の内部を、前記両対向壁の一方の対向壁との間にて第1収容室を形成するとともに他方の対向壁との間にて第2収容室を形成するように区画する区画壁とを有するハウジングと、
前記第1収容室内に収容されてPFA製のフィルム状の第1ダイヤフラムとフッ素樹脂製の軸状連結部材とを有する第1ダイヤフラム部材と、
前記第2収容室内に収容されてPFA製のフィルム状の第2ダイヤフラムとフッ素樹脂製の軸状弁体部材とを有する第2ダイヤフラム部材とを備えており、
前記第1ダイヤフラム部材において、
前記第1ダイヤフラムは、その外周部にて、前記筒状周壁のうちの前記第1収容室側周壁部の軸方向中間部位内に支持されて、前記第1収容室の内部を、前記一方の対向壁側にて第1調圧室を形成するとともに前記区画壁側にて第1液体室を形成するように区画してなり、
前記軸状連結部材は、その基部にて、前記第1ダイヤフラムの下面側にて当該第1ダイヤフラムの中央部にレーザー溶接により接合されて、前記第1ダイヤフラムの前記中央部から前記第1液体室内へ延出されており、
前記第2ダイヤフラム部材において、
前記第2ダイヤフラムは、その外周部にて、前記筒状周壁のうちの前記第2収容室側周壁部の軸方向中間部位内に支持されて。前記第2収容室の内部を、前記他方の対向壁側にて第2調圧室を形成するとともに前記区画壁側にて第2液体室を形成するように区画してなり、
前記軸状弁体部材は、前記第2ダイヤフラムの上面側にて当該第2ダイヤフラムの中央部にレーザー溶接により接合される基体と、当該基体から前記第2液体室及び前記区画壁の中央部に形成してなる中央連通路を通り前記軸状連結部材の延出端部に結合されるロッドとを有してなり、
前記区画壁は、前記中央連通路の前記第2液体室側開孔部にて、前記軸状弁体部材の弁体部に対向して当該弁体部と共に弁部を構成する環状弁座部を有してなり、
前記筒状周壁は、前記液体を前記流入側から前記第1液体室内に流入させる流入路及び前記第1液体室内の前記液体を前記環状弁座部、前記中央連通路及び前記第1液体室を通り前記流出側へ流出させる流出路を設けてなり、
前記第1ダイヤフラムが前記第1調圧室内に生ずる設定圧を受けるとともに前記第2ダイヤフラムが前記第2調圧室内に生ずる設定圧を受ける状態にて、前記第1ダイヤフラム及び前記第2ダイヤフラムが、前記流入側の液体の液圧の変動に応じて、互いに結合してなる前記軸状連結部材及び前記軸状弁体部材を介して、前記弁体部の前記環状弁座部との開度を一定の開度に制御することで、前記一定の開度に応じた一定の流量にて、前記流入側の液体を、前記流入路、前記第2液体室、前記環状弁座部、前記中央連通路、前記第1液体室及び前記流出路を通り前記流出側へ流出するようにしたことを特徴とするダイヤフラム式制御弁。
In a diaphragm type control valve that controls the flow rate of a liquid such as a high-purity chemical solution or ultrapure water flowing into an inflow side,
A cylindrical peripheral wall, two opposing walls facing each other so as to close the cylindrical peripheral wall from both axial openings, and an inside of the cylindrical peripheral wall, one of the two opposing walls. A housing having a first accommodating chamber therebetween and a partition wall intersecting the other opposing wall to form a second accommodating chamber;
A first diaphragm member housed in the first housing chamber and having a film-shaped first diaphragm made of PFA and a shaft-like connecting member made of fluororesin;
A second diaphragm member housed in the second housing chamber and having a PFA film-shaped second diaphragm and a fluororesin axial valve body member;
In the first diaphragm member,
The first diaphragm is supported at an outer peripheral portion thereof in an axially intermediate portion of the first accommodation chamber side peripheral wall portion of the cylindrical peripheral wall, and divides the inside of the first accommodation chamber into the one of the first accommodation chamber. A first pressure regulation chamber is formed on the opposite wall side, and a first liquid chamber is partitioned on the partition wall side;
The shaft-like connecting member is joined at its base to the center of the first diaphragm on the lower surface side of the first diaphragm by laser welding, and is connected to the first liquid chamber from the center of the first diaphragm. Has been extended to
In the second diaphragm member,
The second diaphragm is supported at an outer peripheral portion thereof in an axially intermediate portion of the second housing chamber side peripheral wall portion of the cylindrical peripheral wall. The interior of the second storage chamber is partitioned so that a second pressure regulation chamber is formed on the other opposing wall side and a second liquid chamber is formed on the partition wall side,
The shaft-shaped valve body member has a base joined to the center of the second diaphragm by laser welding on the upper surface side of the second diaphragm, and the base from the base to the center of the second liquid chamber and the partition wall. A rod coupled to an extended end of the shaft-like connecting member through a formed central communication passage,
The partition wall is an annular valve seat portion that forms a valve portion together with the valve body portion at the second liquid chamber side opening of the central communication passage so as to face the valve body portion of the axial valve body member. Having,
The cylindrical peripheral wall includes an inflow passage through which the liquid flows into the first liquid chamber from the inflow side, and the liquid in the first liquid chamber through the annular valve seat, the central communication passage, and the first liquid chamber. An outflow channel for outflow to the outflow side is provided,
In a state where the first diaphragm receives the set pressure generated in the first pressure regulation chamber and the second diaphragm receives the set pressure generated in the second pressure regulation chamber, the first diaphragm and the second diaphragm are Depending on the fluctuation of the liquid pressure of the liquid on the inflow side, the opening degree of the valve body with the annular valve seat is adjusted via the shaft-like connecting member and the shaft-like valve body which are connected to each other. By controlling the opening degree to be constant, the liquid on the inflow side is supplied to the inflow path, the second liquid chamber, the annular valve seat portion, and the center connection at a constant flow rate corresponding to the constant opening degree. A diaphragm-type control valve characterized by flowing out to the outflow side through a passage, the first liquid chamber, and the outflow path.
流入側に流入する高純度薬液や超純水等の液体の流量を制御するようにしたダイヤフラム式制御弁において、
筒状周壁と、当該筒状周壁をその軸方向両端開口部から閉塞するように互いに対向してなる両対向壁と、前記筒状周壁の内部を、前記両対向壁の一方の対向壁との間にて第1収容室を形成するとともに他方の対向壁との間にて第2収容室を形成するように区画する区画壁とを有するハウジングと、
前記第1収容室内に収容されてPFA製のフィルム状の第1ダイヤフラムとフッ素樹脂製の軸状連結部材とを有する第1ダイヤフラム部材と、
前記第2収容室内に収容されてPFA製のフィルム状の第2ダイヤフラムとフッ素樹脂製の軸状弁体部材とを有する第2ダイヤフラム部材とを備えており、
前記第1ダイヤフラム部材において、
前記第1ダイヤフラムは、その外周部にて、前記筒状周壁のうちの前記第1収容室側周壁部の軸方向中間部位内に支持されて、前記第1収容室の内部を、前記一方の対向壁側にて第1調圧室を形成するとともに前記区画壁側にて第1液体室を形成するように区画してなり、
前記軸状連結部材は、その基部にて、前記第1ダイヤフラムの下面側にて当該第1ダイヤフラムの中央部にレーザー溶接により接合されて、前記第1ダイヤフラムの前記中央部から前記第1液体室内へ延出されており、
前記第2ダイヤフラム部材において、
前記第2ダイヤフラムは、その外周部にて、前記筒状周壁のうちの前記第2収容室側周壁部の軸方向中間部位内に支持されて。前記第2収容室の内部を、前記他方の対向壁側にて第2調圧室を形成するとともに前記区画壁側にて第2液体室を形成するように区画してなり、
前記軸状弁体部材は、前記第2ダイヤフラムの上面側にて当該第2ダイヤフラムの中央部にレーザー溶接により接合される基体と、当該基体から前記第2液体室及び前記区画壁の中央部に形成してなる中央連通路を通り前記軸状連結部材の延出端部に互いに分離可能に連結されるロッドとを有してなり、
前記区画壁は、前記中央連通路の前記第2液体室側開孔部にて、前記軸状弁体部材の弁体部に対向して当該弁体部と共に弁部を構成する環状弁座部を有してなり、
前記筒状周壁は、前記液体を前記流入側から前記第1液体室内に流入させる流入路及び前記第1液体室内の前記液体を前記環状弁座部、前記中央連通路及び前記第1液体室を通り前記流出側へ流出させる流出路を設けてなり、
前記第1ダイヤフラムが前記第1調圧室内に生ずる設定圧を受けるとともに前記第2ダイヤフラムが前記第2調圧室内に生ずる設定圧を受ける状態にて、前記第1ダイヤフラム及び前記第2ダイヤフラムが、前記流入側の液体の液圧の変動に応じて、互いに分離可能に連結してなる前記軸状連結部材及び前記軸状弁体部材を介して、前記弁体部の前記環状弁座部との開度を一定の開度に制御することで、前記一定の開度に応じた一定の流量にて、前記流入側の液体を、前記流入路、前記第2液体室、前記環状弁座部、前記中央連通路、前記第1液体室及び前記流出路を通り前記流出側へ流出するようにしたことを特徴とするダイヤフラム式制御弁。
In a diaphragm type control valve that controls the flow rate of a liquid such as a high-purity chemical solution or ultrapure water flowing into an inflow side,
A cylindrical peripheral wall, two opposing walls facing each other so as to close the cylindrical peripheral wall from both axial openings, and an inside of the cylindrical peripheral wall, one of the two opposing walls. A housing having a first accommodating chamber therebetween and a partition wall intersecting the other opposing wall to form a second accommodating chamber;
A first diaphragm member housed in the first housing chamber and having a film-shaped first diaphragm made of PFA and a shaft-like connecting member made of fluororesin;
A second diaphragm member housed in the second housing chamber and having a PFA film-shaped second diaphragm and a fluororesin axial valve body member;
In the first diaphragm member,
The first diaphragm is supported at an outer peripheral portion thereof in an axially intermediate portion of the first accommodation chamber side peripheral wall portion of the cylindrical peripheral wall, and divides the inside of the first accommodation chamber into the one of the first accommodation chamber. A first pressure regulation chamber is formed on the opposite wall side, and a first liquid chamber is partitioned on the partition wall side;
The shaft-like connecting member is joined at its base to the center of the first diaphragm on the lower surface side of the first diaphragm by laser welding, and is connected to the first liquid chamber from the center of the first diaphragm. Has been extended to
In the second diaphragm member,
The second diaphragm is supported at an outer peripheral portion thereof in an axially intermediate portion of the second housing chamber side peripheral wall portion of the cylindrical peripheral wall. The interior of the second storage chamber is partitioned so that a second pressure regulation chamber is formed on the other opposing wall side and a second liquid chamber is formed on the partition wall side,
The shaft-shaped valve body member has a base joined to the center of the second diaphragm by laser welding on the upper surface side of the second diaphragm, and the base from the base to the center of the second liquid chamber and the partition wall. A rod that is connected to the extending end of the shaft-like connecting member so as to be separable from each other through a central communication path formed,
The partition wall is an annular valve seat portion that forms a valve portion together with the valve body portion at the second liquid chamber side opening of the central communication passage so as to face the valve body portion of the axial valve body member. Having,
The cylindrical peripheral wall includes an inflow passage through which the liquid flows into the first liquid chamber from the inflow side, and the liquid in the first liquid chamber through the annular valve seat, the central communication passage, and the first liquid chamber. An outflow channel for outflow to the outflow side is provided,
In a state where the first diaphragm receives the set pressure generated in the first pressure regulation chamber and the second diaphragm receives the set pressure generated in the second pressure regulation chamber, the first diaphragm and the second diaphragm are According to the fluctuation of the liquid pressure of the liquid on the inflow side, through the shaft-shaped connecting member and the shaft-shaped valve body member which are connected to be separable from each other, the valve body portion and the annular valve seat portion are By controlling the opening to a constant opening, at a constant flow rate according to the constant opening, the liquid on the inflow side, the inflow path, the second liquid chamber, the annular valve seat portion, A diaphragm-type control valve, wherein the valve flows out to the outflow side through the central communication path, the first liquid chamber, and the outflow path.
前記第1ダイヤフラム部材は、前記第1ダイヤフラムの前記下面或いは前記上面にその外周部に沿うようにレーザー溶接により接合されるフッ素樹脂製補強用環状体を備えることを特徴とする請求項1または2に記載のダイヤフラム式制御弁。   The said 1st diaphragm member is provided with the reinforcing ring body made of a fluororesin joined by laser welding to the said lower surface or the said upper surface of the said 1st diaphragm along the outer peripheral part, The 1st or 2nd characterized by the above-mentioned. 4. The diaphragm control valve according to claim 1. 前記第1ダイヤフラム部材は、前記第1ダイヤフラムの撓みを抑制して当該第1ダイヤフラムの可動領域を規制し得るように、当該第1ダイヤフラムにその上面側からレーザー溶接により同軸的に接合してなる板状補助部材を具備することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載のダイヤフラム式制御弁。   The first diaphragm member is coaxially joined to the first diaphragm by laser welding from the upper surface thereof so as to suppress the bending of the first diaphragm and restrict the movable region of the first diaphragm. The diaphragm control valve according to any one of claims 1 to 3, further comprising a plate-shaped auxiliary member. 前記第1ダイヤフラムは、前記第2ダイヤフラムと共に、PFAを押し出し成形或いは圧縮成形することにより、フィルム状に形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のダイヤフラム式制御弁。   The diaphragm according to any one of claims 1 to 4, wherein the first diaphragm is formed into a film by extruding or compressing PFA together with the second diaphragm. Control valve. 前記第1ダイヤフラムは、前記第2ダイヤフラムと共に、0.1(mm)以上で0.6(mm)以下の範囲以内の厚さを有することを特徴とする請求項5に記載のダイヤフラム式制御弁。   The diaphragm type control valve according to claim 5, wherein the first diaphragm, together with the second diaphragm, has a thickness within a range of 0.1 (mm) or more and 0.6 (mm) or less. .
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JP3219318U (en) * 2018-10-03 2018-12-13 アドバンス電気工業株式会社 Diaphragm back pressure valve

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