JP2021071128A - valve - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、半導体製造装置等に用いるバルブに関する。 The present disclosure relates to valves used in semiconductor manufacturing equipment and the like.
ゴム部材と金属部材とを係合させた部材を弁座とし、当該金属部材に対して、静止シール体の突出部を塑性変形させて押圧し、弁座を静止シール体に固定したバルブがある(例えば、特許文献1参照。)。 There is a valve in which a member in which a rubber member and a metal member are engaged is used as a valve seat, and the protruding portion of the static seal body is plastically deformed and pressed against the metal member to fix the valve seat to the static seal body. (See, for example, Patent Document 1.).
しかし、上記のバルブでは、静止シール体の突部の先端の位置が、ダイヤフラムに対して近いため、ダイヤフラムが静止シール体の突出部に接触する恐れがあった。 However, in the above valve, since the position of the tip of the protrusion of the static seal body is close to the diaphragm, the diaphragm may come into contact with the protruding portion of the static seal body.
そこで本開示は、閉状態において、ダイヤフラムがシートを保持するボディに接触するのを抑制することができるバルブを提供することを目的の一つとする。 Therefore, one of the purposes of the present disclosure is to provide a valve capable of suppressing the diaphragm from coming into contact with the body holding the seat in the closed state.
上記目的を解決するために、本開示の一態様であるバルブは、弁室、前記弁室に開口する環状溝、および、流体通路が形成されたボディと、前記環状溝に配置され前記ボディに保持された環状のシートと、前記シートに当接および離間することで前記流体通路を開閉するダイヤフラムと、を備え、前記ボディは、前記ダイヤフラムに向かって突出する内側環状部と、前記内側環状部の外周に位置し前記ダイヤフラムに向かって突出する外側環状部と、を有し、前記環状溝は、前記内側環状部と前記外側環状部とにより画成され、前記シートは、環状のゴム部材と、前記ゴム部材の内周側に配置された環状の金属部材と、を有し、前記ゴム部材は、前記ボディに保持された基部と、前記基部の前記弁室側の端面から前記ダイヤフラムに向かって突出する突出部と、を有し、前記シートの軸方向において、前記内側環状部の先端は、前記基部の前記端面から前記突出部の先端までの高さの半分の位置よりも前記端面側に位置する。 In order to solve the above object, the valve according to one aspect of the present disclosure includes a valve chamber, an annular groove opening in the valve chamber, and a body in which a fluid passage is formed, and a body arranged in the annular groove and formed in the body. The body comprises an annular sheet that is held and a diaphragm that opens and closes the fluid passage by contacting and separating from the sheet, and the body has an inner annular portion that projects toward the diaphragm and the inner annular portion. It has an outer annular portion located on the outer periphery of the diaphragm and protrudes toward the diaphragm, the annular groove is defined by the inner annular portion and the outer annular portion, and the sheet is formed of an annular rubber member. The rubber member has an annular metal member arranged on the inner peripheral side of the rubber member, and the rubber member faces the diaphragm from the base portion held by the body and the end surface of the base portion on the valve chamber side. The tip of the inner annular portion is closer to the end face than the position of half the height from the end face of the base to the tip of the protrusion in the axial direction of the sheet. Located in.
前記内側環状部の先端は、前記基部の前記端面と同一平面上または前記端面よりも弁室側に対する反対側に位置もしてもよい。 The tip of the inner annular portion may be located on the same plane as the end face of the base or on the side opposite to the valve chamber side from the end face.
前記内側環状部および前記外側環状部は、前記シート側へ加締められてもよい。 The inner annular portion and the outer annular portion may be crimped to the seat side.
前記ダイヤフラムを押圧するダイヤフラム押さえの下面は、球面状をなしており、前記端面は、前記突出部の内側に位置する環状の内側端面と、前記突出部の外側に位置する環状の外側端面と、を有し、前記ゴム部材の径方向において、前記内側端面の幅は、前記外側端面の幅と同じまたは前記外側端面の幅より狭く構成されていてもよい。 The lower surface of the diaphragm retainer that presses the diaphragm has a spherical shape, and the end faces are an annular inner end surface located inside the protrusion and an annular outer end face located outside the protrusion. The width of the inner end face may be the same as the width of the outer end face or narrower than the width of the outer end face in the radial direction of the rubber member.
前記ゴム部材は、フッ素ゴムにより構成されていてもよい。 The rubber member may be made of fluororubber.
前記ダイヤフラムの前記シート側の面には、炭素膜またはフッ素樹脂膜からなる薄膜層が形成されていてもよい。 A thin film layer made of a carbon film or a fluororesin film may be formed on the sheet-side surface of the diaphragm.
本開示によれば、閉状態において、ダイヤフラムがシートを保持するボディに接触するのを抑制することができるバルブを提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a valve capable of suppressing the diaphragm from coming into contact with the body holding the seat in the closed state.
本開示の一実施形態に係るバルブ1について、図面を参照して説明する。 The valve 1 according to the embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係る開状態にあるバルブ1の部分断面図である。
図2は、バルブ1のシート20近傍の拡大断面図である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of the valve 1 in the open state according to the present embodiment.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the valve 1 in the vicinity of the
図1に示すように、バルブ1は、弁部10と、アクチュエータ2と、を備える。なお、以下の説明において、バルブ1の、アクチュエータ2側を上側、弁部10側を下側として説明する。なお、本実施形態に係るバルブ1は、通常状態(駆動流体が供給されていない状態)では閉状態である。
As shown in FIG. 1, the valve 1 includes a
弁部10は、ボディ11と、弁座であるシート20と、ボンネット12と、ダイヤフラム13と、押えアダプタ14と、ダイヤフラム押え15と、ホルダ16と、圧縮コイルスプリング17と、を備える。
The
図1、2に示すように、ボディ11には、弁室11aと、流入路11b、流出路11c、および環状溝11dが形成されている。流入路11bおよび流出路11cは、弁室11aに連通している。ボディ11は、弁室11aへ突出する環状部11Eを有する。環状部11Eはその先端部に、ダイヤフラム13に向かって突出する内側環状部11Fと、内側環状部11Fの外周に位置しダイヤフラム13に向かって突出する外側環状部11Gとを有する。環状溝11dは、内側環状部11Fと外側環状部11Gとにより画成され、弁室11aに向かって開口している。流入路11bおよび流出路11cは流体通路に相当する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
シート20は、環状をなし、環状溝11dに配置され、環状部11Eに保持されている。内側環状部11Fおよび外側環状部11Gは、シート20側へ加締められており、これにより、シート20はボディ11に保持される。シート20の構成については後述する。
The
図1に示すように、ボンネット12は、有蓋の略円筒状をなし、その下端部をボディ11に螺合させることにより、弁室11aを覆うようにボディ11に固定されている。
As shown in FIG. 1, the
ダイヤフラム13は、ボンネット12の下端に配置された押えアダプタ14とボディ11の弁室11aを形成する底面とにより、その外周縁部が挟圧され保持されている。ダイヤフラム13は、金属製からなり、例えば、ニッケルコバルト合金、ステンレス鋼等により構成されている。ダイヤフラム13がシート20に対し離間および当接(圧接)することによって、流体通路の開閉が行われる。
The outer peripheral edge of the
図2に示すように、ダイヤフラム13のシート20側の接液面13Aには、薄膜層13Bが形成されている。薄膜層13Bは、例えば、炭素膜またはフッ素樹脂膜である。炭素膜は、例えば、DLC(Diamond like Carbon)膜であり、フッ素樹脂膜は、例えば、四フッ化エチレン樹脂(PTFE)や四フッ化エチレン六フッ化プロピレン共重合体(FEP)や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)である。
As shown in FIG. 2, a
図1、2に示すように、ダイヤフラム押え15は、ダイヤフラム13の上側に設けられ、ダイヤフラム13の中央部を押圧可能に構成されている。ダイヤフラム押さえ15は、ホルダ16に嵌合されている。ダイヤフラム押え15の下面は、球面状をなしている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ホルダ16は、略円柱状をなし、ボンネット12内に上下移動可能に配置されている。アクチュエータ2の図示せぬステムは、ホルダ16の上部に対し螺合されている。
The
圧縮コイルスプリング17は、ボンネット12内に設けられ、ホルダ16を常に下側に付勢している。バルブ1は、圧縮コイルスプリング17によって、通常時(アクチュエータ2の非作動時)は閉状態に保たれる。
The
アクチュエータ2は、例えば、エア駆動式であり、全体で略円柱形状をなしている。駆動流体によって、図示せぬステム、ホルダ16、およびダイヤフラム押え15がダイヤフラム13から離間する側へ移動し、ダイヤフラム13がシート20から離間して、流入路11bと流出路11cとが連通し、バルブ1は開状態となる。
The
次に、シート20について図2、3を参照して説明する。
図3は、シート20の一部の断面図である。
Next, the
FIG. 3 is a cross-sectional view of a part of the
シート20は、ゴム部材21と、金属部材22とを備える。ゴム部材21は、例えば、フッ素ゴム(例えば、パーフルオロエラストマー(FFKM))により構成されている。FFKMとしては、例えば、カルレッツ(登録商標)、バイトン(登録商標)が挙げられる。
The
ゴム部材21は、環状をなし、基部23と、突出部24とを有する。基部23は、内周全体に渡って内周溝23dを有し、断面形状が略横U字状をなしている。基部23は、弁室11a側に端面23Aを有する。端面23Aは、シート20の軸方向に対し直交している。端面23Aは、突出部24の内側に位置する環状の内側端面23Bと、突出部24の外側に位置する環状の外側端面23Cとを有する。ゴム部材21の径方向において、内側端面23Bの幅W1は、外側端面23Cの幅W2と同じまたは外側端面23Cの幅W2より狭く構成されている。突出部24は、基部23の端面23Aからダイヤフラム13に向かって突出している。バルブ1が閉状態のときに、ダイヤフラム13は突出部24に当接する。
The
金属部材22は、環状をなし、例えば、ステンレス鋼により構成されている。金属部材22は、外周全体に渡って突出するフランジ部25を有する。フランジ部25が、基部23の内周溝23dに挿入されて、ゴム部材21と金属部材22とが一体化されている。金属部材22は、ゴム部材21の端面23Aと面一の端面22Aを有する。また、ゴム部材21の内周面と金属部材22の内周面とは面一に構成されている。
The
図2に示すように、シート20の軸方向において、内側環状部11Fの先端は、基部23の端面23Aから突出部24の先端までの高さの半分の位置よりも端面23A側に位置する。本実施形態では、シート20の軸方向において、内側環状部11Fの先端は、基部23の端面23Aと同一平面上に位置する。なお、シート20の軸方向において、内側環状部11Fの先端は、基部23の端面23Aよりも弁室11a側に対する反対側に位置してもよい。
As shown in FIG. 2, in the axial direction of the
以上説明した本実施形態のバルブ1によれば、ボディ11は、ダイヤフラム13に向かって突出する内側環状部11Fと、内側環状部11Fの外周に位置しダイヤフラム13に向かって突出する外側環状部11Gとを有し、ゴム部材21は、ボディ11に保持された基部23と、基部23の端面23Aからダイヤフラム13に向かって突出する突出部24とを有し、シート20の軸方向において、内側環状部11Fの先端は、基部23の端面23Aから突出部24の先端までの高さの半分の位置よりも端面23A側に位置する。
According to the valve 1 of the present embodiment described above, the
かかる構成によれば、閉状態におけるバルブ1において、ダイヤフラム押え15に押圧され突出部24に当接するダイヤフラム13が、ボディ11の内側環状部11Fに接触するのを抑制することができる。
According to such a configuration, in the valve 1 in the closed state, it is possible to prevent the
シート20の軸方向において、内側環状部11Fの先端を、基部23の端面23Aと同一平面上または、基部23の端面23Aよりも弁室11a側に対する反対側に位置させることにより、ダイヤフラム13が、内側環状部11Fに接触するのを確実に抑制することができる。
By positioning the tip of the inner
内側環状部11Fおよび外側環状部11Gは、シート20側へ加締められているので、シート20がボディ11へ強固に固定される。
Since the inner
ダイヤフラム押え15の下面は、球面状をなし、ゴム部材21の径方向において、内側端面23Bの幅W1は、外側端面23Cの幅W2と同じまたは外側端面23Cの幅W2より狭く構成されている。かかる構成によれば、内側端面23Bの幅W1が外側端面23Cの幅W2よりも広く構成されている場合と比較して、突出部24を内方側に位置させることができる。これにより、突出部24がダイヤフラム13と接触する位置が、より内方側になるので、ダイヤフラム13が、内側環状部11Fに接触するのをさらに防止することができる。また、面圧を小さくすることができ、少ない推力でバルブ1を閉めることができる。
The lower surface of the
ゴム部材21は、フッ素ゴムにより構成され、ダイヤフラム13のシート20側の接液面13Aには、炭素膜またはフッ素樹脂膜からなる薄膜層13Bが形成されている。これにより、高温でも使用可能なバルブ1を提供することができ、ゴム部材21のダイヤフラム13への転写を抑制することができる。
The
なお、本開示は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本開示の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。 The present disclosure is not limited to the above-described examples. A person skilled in the art can make various additions and changes within the scope of the present disclosure.
1:バルブ
11:ボディ
11a:弁室
11b:流入路
11c:流出路
11d:環状溝
11F:内側環状部
11G:外側環状部
13:ダイヤフラム
20:シート
21:ゴム部材
22:金属部材
23:基部
24:突出部
23A:端面
23B:内側端面
23C:外側端面
1: Valve 11:
Claims (6)
前記環状溝に配置され前記ボディに保持された環状のシートと、
前記シートに当接および離間することで前記流体通路を開閉するダイヤフラムと、を備え、
前記ボディは、前記ダイヤフラムに向かって突出する内側環状部と、前記内側環状部の外周に位置し前記ダイヤフラムに向かって突出する外側環状部と、を有し、
前記環状溝は、前記内側環状部と前記外側環状部とにより画成され、
前記シートは、環状のゴム部材と、前記ゴム部材の内周側に配置された環状の金属部材と、を有し、
前記ゴム部材は、前記ボディに保持された基部と、前記基部の前記弁室側の端面から前記ダイヤフラムに向かって突出する突出部と、を有し、
前記シートの軸方向において、前記内側環状部の先端は、前記基部の前記端面から前記突出部の先端までの高さの半分の位置よりも前記端面側に位置する、バルブ。 A valve chamber, an annular groove opening into the valve chamber, and a body having a fluid passage formed therein.
An annular sheet arranged in the annular groove and held by the body,
A diaphragm that opens and closes the fluid passage by contacting and separating from the sheet is provided.
The body has an inner annular portion that projects toward the diaphragm and an outer annular portion that is located on the outer periphery of the inner annular portion and projects toward the diaphragm.
The annular groove is defined by the inner annular portion and the outer annular portion.
The sheet has an annular rubber member and an annular metal member arranged on the inner peripheral side of the rubber member.
The rubber member has a base portion held by the body and a protruding portion protruding from an end surface of the base portion on the valve chamber side toward the diaphragm.
A valve in which the tip of the inner annular portion is located on the end face side of the axial direction of the seat with respect to a position of half the height from the end face of the base to the tip of the protrusion.
前記端面は、前記突出部の内側に位置する環状の内側端面と、前記突出部の外側に位置する環状の外側端面と、を有し、
前記ゴム部材の径方向において、前記内側端面の幅は、前記外側端面の幅と同じまたは前記外側端面の幅より狭く構成されている、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のバルブ。 The lower surface of the diaphragm retainer that presses the diaphragm has a spherical shape.
The end face has an annular inner end face located inside the protrusion and an annular outer end face located outside the protrusion.
The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the width of the inner end face is the same as the width of the outer end face or narrower than the width of the outer end face in the radial direction of the rubber member. valve.
The valve according to any one of claims 1 to 5, wherein a thin film layer made of a carbon film or a fluororesin film is formed on the surface of the diaphragm on the seat side.
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