JP2022136512A - diaphragm valve - Google Patents

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Abstract

To provide a diaphragm valve capable of preventing permeation of gas through a membrane part.SOLUTION: A diaphragm valve 1 of the present invention has a channel-side body 10 forming an inflow channel 11, an outflow channel 12 and a valve seat 13, a drive-side body 20 having in the inside thereof a piston 30 for moving a valve element 40 with respect to the valve seat 13, and a diaphragm 60 disposed on one end side of the piston 30. The diaphragm 60 has a thick wall part 61 connected to the piston 30, a membrane part 62 formed on the outer periphery of the thick wall part 61, and a fixed part 63 formed on the outer periphery of the membrane part 62. The membrane part 62 is formed from a piston-side membrane portion 62p and a valve element-side membrane portion 62b, and a ring-shaped diaphragm pressing member 64 is disposed between the piston-side membrane portion 62p and the valve element-side membrane portion 62b.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、特に強酸や強アルカリなどの腐食性の高い薬液を使用することが多いシリコンウェハプロセスでの洗浄、剥離工程で使用されるダイアフラム弁に関する。 The present invention particularly relates to a diaphragm valve used in cleaning and stripping steps in silicon wafer processes that often use highly corrosive chemicals such as strong acids and strong alkalis.

ダイアフラム弁は、例えば特許文献１から特許文献６に開示されているように、ピストンの一端側にダイアフラムが配置され、ダイアフラムは、膜部と、膜部の外周に形成される固定部とを有する。
このようなダイアフラム弁では、腐蝕性が高い流体を使用する場合には、膜部を透過するガス成分によってパッキン部材が劣化し、又は膜部を透過したガス成分がピストン側に侵入してバネ部材を腐蝕することがあり、弁動作の不良発生の原因となる。
特許文献６では、膜部のピストン側にガスをパージすることで、膜部を透過するガスを排出している。 A diaphragm valve has a diaphragm disposed on one end side of a piston, as disclosed in Patent Documents 1 to 6, for example, and the diaphragm has a membrane portion and a fixing portion formed on the outer circumference of the membrane portion. .
In such a diaphragm valve, when a highly corrosive fluid is used, the packing member deteriorates due to the gas components that permeate the membrane, or the gas components that permeate the membrane enter the piston side, causing the spring member to deteriorate. may corrode the valve, causing malfunction of the valve.
In Patent Document 6, the gas that permeates the membrane is discharged by purging the gas to the piston side of the membrane.

特開２０２０－６３７７７号公報JP 2020-63777 A 特開２０２０－２６８４６号公報JP 2020-26846 A 特開２０２０－２６８４７号公報JP 2020-26847 A 特開２０１６－６５５６０号公報JP 2016-65560 A 特開２０１４－１１４８８８号公報JP 2014-114888 A 特開２００４－１９７９２号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-19792

しかし、特許文献６に記載の方法では、窒素ガスを消費してしまい、経済的及び環境的に課題がある。 However, the method described in Patent Literature 6 consumes nitrogen gas, which is economically and environmentally problematic.

そこで本発明は、ガスが膜部を透過することを防止することができるダイアフラム弁を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a diaphragm valve capable of preventing gas from permeating through a membrane portion.

請求項１記載の本発明のダイアフラム弁１は、流入流路１１、流出流路１２、及び弁座１３を形成する流路側ボディ１０と、前記弁座１３に対して弁体４０を移動させるピストン３０を内部に配置する駆動側ボディ２０と、前記ピストン３０の一端側に配置されるダイアフラム６０とを有し、前記ダイアフラム６０が、前記ピストン３０に繋がる肉厚部６１と、前記肉厚部６１の外周に形成される膜部６２と、前記膜部６２の外周に形成される固定部６３とを有するダイアフラム弁１であって、前記膜部６２が、ピストン側膜部６２ｐと弁体側膜部６２ｂとで構成され、前記ピストン側膜部６２ｐと前記弁体側膜部６２ｂとの間に、リング状のダイアフラム押え部材６４を配置することを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載のダイアフラム弁１において、前記ピストン側膜部６２と前記ダイアフラム押え部材６４のピストン側部材面６４ｐとを、前記弁体４０が移動しても常に当接させることを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載のダイアフラム弁１において、前記弁体４０が全開状態では前記ダイアフラム６０が無変形であり、前記ダイアフラム６０が変形することで前記弁体４０が前記弁座１３側に移動することを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のダイアフラム弁１において、前記ピストン側膜部６２ｐは、前記ダイアフラム押え部材６４を設けることでピストン側膜部変形領域を小さくすることを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のダイアフラム弁１において、前記ダイアフラム押え部材６４を設けることで、前記ピストン側膜部６２ｐのピストン側膜部変形領域を、前記弁体側膜部６２ｂの弁体側膜部変形領域より小さくすることを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のダイアフラム弁１において、前記ダイアフラム押え部材６４を、少なくとも２分割とすることを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のダイアフラム弁１において、前記流路側ボディ１０又は前記駆動側ボディ２０に、前記ピストン側膜部６２ｐと前記弁体側膜部６２ｂとの間の膜部空間６２ｓに連通する膜部連通孔１４を形成することを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のダイアフラム弁１において、前記肉厚部６１を、前記弁体４０のピストン側端部に形成し、前記ダイアフラム６０と前記弁体４０とを樹脂一体成型とすることを特徴とする。 A diaphragm valve 1 according to the first aspect of the present invention includes a flow path side body 10 forming an inflow flow path 11, an outflow flow path 12, and a valve seat 13; and a diaphragm 60 arranged on one end side of the piston 30. The diaphragm 60 includes a thick portion 61 connected to the piston 30, and the thick portion 61. and a fixed portion 63 formed on the outer periphery of the membrane portion 62, wherein the membrane portion 62 includes a piston-side membrane portion 62p and a valve body-side membrane portion 62b, and a ring-shaped diaphragm pressing member 64 is arranged between the piston-side membrane portion 62p and the valve body-side membrane portion 62b.
According to a second aspect of the present invention, in the diaphragm valve 1 of claim 1, even if the valve body 40 moves between the piston-side film portion 62 and the piston-side member surface 64p of the diaphragm pressing member 64, It is characterized in that they are always in contact with each other.
The present invention according to claim 3 is the diaphragm valve 1 according to claim 1 or claim 2, in which the diaphragm 60 is not deformed when the valve body 40 is fully opened, and the diaphragm 60 is deformed so that the It is characterized in that the valve body 40 moves toward the valve seat 13 side.
According to a fourth aspect of the present invention, in the diaphragm valve 1 according to any one of claims 1 to 3, the piston-side membrane portion 62p is provided with the diaphragm pressing member 64 so that the piston-side membrane portion It is characterized by reducing the deformation area.
According to a fifth aspect of the present invention, in the diaphragm valve 1 according to any one of claims 1 to 3, by providing the diaphragm pressing member 64, the piston side membrane portion 62p of the piston side membrane portion It is characterized in that the deformation area is made smaller than the valve-side membrane portion deformation area of the valve-side membrane portion 62b.
According to a sixth aspect of the present invention, in the diaphragm valve 1 according to any one of the first to fifth aspects, the diaphragm pressing member 64 is divided into at least two parts.
According to a seventh aspect of the present invention, in the diaphragm valve 1 according to any one of claims 1 to 6, the flow path side body 10 or the drive side body 20 includes the piston side film portion 62p and the It is characterized by forming a membrane part communication hole 14 communicating with the membrane part space 62s between the valve body side membrane part 62b.
The present invention according to claim 8 is the diaphragm valve 1 according to any one of claims 1 to 7, wherein the thick portion 61 is formed at the piston-side end portion of the valve body 40, and the The diaphragm 60 and the valve body 40 are integrally molded with resin.

本発明のダイアフラム弁によれば、膜部を、ピストン側膜部と弁体側膜部とで二重膜とすることで、ガスが膜部を透過することを防止し、リング状のダイアフラム押え部材によって膜部の変形を規制することができる。 According to the diaphragm valve of the present invention, the membrane portion is a double membrane consisting of the piston-side membrane portion and the valve body-side membrane portion, thereby preventing gas from permeating through the membrane portion and forming a ring-shaped diaphragm pressing member. Deformation of the membrane can be regulated by

本発明の一実施例によるダイアフラム弁の弁閉状態を示す断面図FIG. 2 is a cross-sectional view showing a valve closed state of a diaphragm valve according to one embodiment of the present invention; 同ダイアフラム弁の弁開状態を示す断面図Cross-sectional view showing the valve open state of the same diaphragm valve 本実施例によるダイアフラムを示す構成図FIG. 2 is a configuration diagram showing a diaphragm according to this embodiment;

本発明の第１の実施の形態によるダイアフラム弁は、膜部が、ピストン側膜部と弁体側膜部とで構成され、ピストン側膜部と弁体側膜部との間に、リング状のダイアフラム押え部材を配置するものである。
本実施の形態によれば、膜部を、ピストン側膜部と弁体側膜部とで二重膜とすることで、ガスが膜部を透過することを防止し、リング状のダイアフラム押え部材によって膜部の変形を規制することができる。 In a diaphragm valve according to a first embodiment of the present invention, a membrane portion is composed of a piston-side membrane portion and a valve-side membrane portion, and a ring-shaped diaphragm is provided between the piston-side membrane portion and the valve-side membrane portion. A pressing member is arranged.
According to the present embodiment, the membrane portion is a double membrane consisting of the piston-side membrane portion and the valve body-side membrane portion, thereby preventing gas from permeating the membrane portion. Deformation of the membrane can be restricted.

本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態によるダイアフラム弁において、ピストン側膜部とダイアフラム押え部材のピストン側部材面とを、弁体が移動しても常に当接させるものである。
本実施の形態によれば、ダイアフラム押え部材のピストン側部材面をピストン側膜部に常に当接させることで、ピストン側膜部の変形を規制できる。 According to a second embodiment of the present invention, in the diaphragm valve according to the first embodiment, the piston-side film portion and the piston-side member surface of the diaphragm pressing member are always in contact with each other even if the valve body moves. is.
According to the present embodiment, deformation of the piston-side film portion can be restricted by keeping the piston-side member surface of the diaphragm pressing member in constant contact with the piston-side film portion.

本発明の第３の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態によるダイアフラム弁において、弁体が全開状態ではダイアフラムが無変形であり、ダイアフラムが変形することで弁体が弁座側に移動するものである。
本実施の形態によれば、ピストン側膜部には、常にダイアフラム押え部材のピストン側部材面が当接した状態となり、ピストン側膜部の変形を規制できる。 A third embodiment of the present invention is a diaphragm valve according to the first or second embodiment, in which the diaphragm is not deformed when the valve body is fully opened, and the valve body is moved to the valve seat side by deformation of the diaphragm. is to move to
According to the present embodiment, the piston-side member surface of the diaphragm pressing member is always in contact with the piston-side film portion, and deformation of the piston-side film portion can be restricted.

本発明の第４の実施の形態は、第１から第３のいずれかの実施の形態によるダイアフラム弁において、ピストン側膜部が、ダイアフラム押え部材を設けることでピストン側膜部変形領域を小さくするものである。
本実施の形態によれば、ピストン側膜部のピストン側膜部変形領域をダイアフラム押え部材によって小さくすることで、ピストンとダイアフラムとの間に供給するガス圧を、ピストンの移動に有効に利用できる。従って、ピストンとダイアフラムとの間に供給するガス圧を高めることなく、ピストンを移動させることができる。 According to a fourth embodiment of the present invention, in the diaphragm valve according to any one of the first to third embodiments, the piston-side membrane portion is provided with a diaphragm pressing member to reduce the piston-side membrane deformation area. It is.
According to the present embodiment, by reducing the piston-side film portion deformation region of the piston-side film portion with the diaphragm holding member, the gas pressure supplied between the piston and the diaphragm can be effectively used for moving the piston. . Therefore, the piston can be moved without increasing the gas pressure supplied between the piston and the diaphragm.

本発明の第５の実施の形態は、第１から第３のいずれかの実施の形態によるダイアフラム弁において、ダイアフラム押え部材によって、ピストン側膜部のピストン側膜部変形領域を、弁体側膜部の弁体側膜部変形領域より小さくするものである。
本実施の形態によれば、ピストン側膜部変形領域を弁体側膜部変形領域より小さくすることで、被制御流体の圧力をピストンの移動に有効に利用できる。 According to a fifth embodiment of the present invention, in the diaphragm valve according to any one of the first to third embodiments, the piston-side membrane portion deformation region of the piston-side membrane portion is changed to the valve body-side membrane portion by a diaphragm holding member. is made smaller than the deformation area of the membrane on the valve body side.
According to the present embodiment, the pressure of the controlled fluid can be effectively used to move the piston by making the piston-side film portion deformation region smaller than the valve body-side film portion deformation region.

本発明の第６の実施の形態は、第１から第５のいずれかの実施の形態によるダイアフラム弁において、ダイアフラム押え部材を、少なくとも２分割とするものである。
本実施の形態によれば、ダイアフラム押え部材をダイアフラムに取り付けやすい。 According to a sixth embodiment of the present invention, in the diaphragm valve according to any one of the first to fifth embodiments, the diaphragm holding member is divided into at least two parts.
According to this embodiment, it is easy to attach the diaphragm pressing member to the diaphragm.

本発明の第７の実施の形態は、第１から第６のいずれかの実施の形態によるダイアフラム弁において、流路側ボディ又は駆動側ボディに、ピストン側膜部と弁体側膜部との間の膜部空間に連通する膜部連通孔を形成するものである。
本実施の形態によれば、膜部の変形に伴う膜部空間の圧力変動を無くすることができるとともに、弁体側膜部を透過したガスを排出することができる。 According to a seventh embodiment of the present invention, in the diaphragm valve according to any one of the first to sixth embodiments, the passage-side body or the drive-side body has a diaphragm between the piston-side membrane portion and the valve body-side membrane portion. A membrane communication hole communicating with the membrane space is formed.
According to the present embodiment, it is possible to eliminate pressure fluctuations in the membrane space due to deformation of the membrane, and to discharge gas that has permeated the valve-side membrane.

本発明の第８の実施の形態は、第１から第７のいずれかの実施の形態によるダイアフラム弁において、肉厚部を、弁体のピストン側端部に形成し、ダイアフラムと弁体とを樹脂一体成型とするものである。
本実施の形態によれば、パーティクルが発生しやすいダイアフラムと弁体とを樹脂一体成型とすることで、パーティクルが発生し難い樹脂を用いることができる。 According to an eighth embodiment of the present invention, in the diaphragm valve according to any one of the first to seventh embodiments, a thick portion is formed at the piston-side end of the valve body, and the diaphragm and the valve body are separated from each other. It is assumed to be integrally molded with resin.
According to the present embodiment, by integrally molding the diaphragm and the valve body, which tend to generate particles, it is possible to use a resin that does not generate particles easily.

以下本発明の一実施例によるダイアフラム弁について説明する。
図１は本実施例によるダイアフラム弁の弁閉状態を示す断面図、図２は同ダイアフラム弁の弁開状態を示す断面図である。 A diaphragm valve according to an embodiment of the present invention will now be described.
FIG. 1 is a sectional view showing a closed state of a diaphragm valve according to this embodiment, and FIG. 2 is a sectional view showing an open state of the same diaphragm valve.

本実施例によるダイアフラム弁１は、流路側ボディ１０と、駆動側ボディ２０とを有している。
流路側ボディ１０は、被制御流体が流入する流入流路１１と、被制御流体が流出する流出流路１２と、流入流路１１と流出流路１２との間に位置する弁座１３とを内部に形成する。
駆動側ボディ２０は、ピストン３０を配置するピストン用筒状空間２１を内部に形成する。 A diaphragm valve 1 according to this embodiment has a flow path side body 10 and a drive side body 20 .
The channel-side body 10 has an inflow channel 11 into which the fluid to be controlled flows, an outflow channel 12 into which the fluid to be controlled flows out, and a valve seat 13 positioned between the inflow channel 11 and the outflow channel 12. form inside.
The drive-side body 20 forms therein a piston cylindrical space 21 in which the piston 30 is arranged.

ピストン３０の一端には弁体４０が配置される。
ピストン用筒状空間２１には、ピストン３０を付勢するピストン付勢手段５０を有している。ピストン付勢手段５０は、弁体４０が弁座１３に当接する方向にピストン３０を付勢する。
ピストン３０には、ピストン拡大部３１を形成している。ピストン付勢手段５０は、ピストン拡大部３１を押圧することで、ピストン３０を付勢する。ピストン付勢手段５０には例えばコイルばねを用いることができる。
ピストン用筒状空間２１の一端は、弁座１３に対向する位置で開口している。
この開口にダイアフラム６０が配置され、ピストン用筒状空間２１と弁座１３とはダイアフラム６０によって仕切られる。 A valve body 40 is arranged at one end of the piston 30 .
The cylindrical space 21 for piston has a piston biasing means 50 for biasing the piston 30 . The piston biasing means 50 biases the piston 30 in the direction in which the valve body 40 contacts the valve seat 13 .
The piston 30 is formed with a piston enlarged portion 31 . The piston biasing means 50 biases the piston 30 by pressing the enlarged piston portion 31 . A coil spring, for example, can be used for the piston biasing means 50 .
One end of the piston cylindrical space 21 is open at a position facing the valve seat 13 .
A diaphragm 60 is arranged in this opening, and the piston cylindrical space 21 and the valve seat 13 are partitioned by the diaphragm 60 .

ダイアフラム６０は、ピストン３０の一端側に配置される。ピストン３０の一端は、ダイアフラム６０の中心に位置し、ダイアフラム６０の弁座１３側に弁体４０が配置される。
ダイアフラム６０は、ピストン３０の移動に伴い変形する。
ダイアフラム６０は、ピストン３０に繋がる肉厚部６１と、肉厚部６１の外周に形成される膜部６２と、膜部６２の外周に形成される固定部６３とを有する。ダイアフラム６０は、肉厚部６１の中央部でピストン３０と繋がり、膜部６２が主に変形する。
膜部６２は、ピストン側膜部６２ｐと弁体側膜部６２ｂとで構成され、ピストン側膜部６２ｐと弁体側膜部６２ｂとの間に、リング状のダイアフラム押え部材６４を配置している。 The diaphragm 60 is arranged on one end side of the piston 30 . One end of the piston 30 is positioned at the center of the diaphragm 60 , and the valve body 40 is arranged on the valve seat 13 side of the diaphragm 60 .
The diaphragm 60 deforms as the piston 30 moves.
The diaphragm 60 has a thick portion 61 connected to the piston 30 , a film portion 62 formed on the outer periphery of the thick portion 61 , and a fixing portion 63 formed on the outer periphery of the film portion 62 . The diaphragm 60 is connected to the piston 30 at the central portion of the thick portion 61, and the membrane portion 62 is mainly deformed.
The membrane portion 62 is composed of a piston-side membrane portion 62p and a valve-side membrane portion 62b, and a ring-shaped diaphragm pressing member 64 is arranged between the piston-side membrane portion 62p and the valve-side membrane portion 62b.

流路側ボディ１０には、ピストン側膜部６２ｐと弁体側膜部６２ｂとの間の膜部空間６２ｓに連通する膜部連通孔１４を形成している。なお、膜部連通孔１４は、駆動側ボディ２０に設けてもよい。膜部連通孔１４を設けることで、膜部６２の変形に伴う膜部空間６２ｓの圧力変動を無くすることができるとともに、弁体側膜部６２ｂを透過したガスを排出することができる。
駆動側ボディ２０には、エアー流通路２２、２３を形成している。エアー流通路２２は、ダイアフラム６０とピストン拡大部３１との間のピストン用筒状空間２１ａに連通し、エアー流通路２３は、ピストン付勢手段５０が配置されるピストン用筒状空間２１ｂに連通している。 The channel-side body 10 is formed with a membrane communication hole 14 that communicates with the membrane space 62s between the piston-side membrane 62p and the valve body-side membrane 62b. Note that the membrane communication hole 14 may be provided in the drive-side body 20 . By providing the membrane communication hole 14, pressure fluctuations in the membrane space 62s due to the deformation of the membrane 62 can be eliminated, and the gas that has permeated the valve-side membrane 62b can be discharged.
Air flow passages 22 and 23 are formed in the drive-side body 20 . The air flow passage 22 communicates with the piston cylindrical space 21a between the diaphragm 60 and the piston enlarged portion 31, and the air flow passage 23 communicates with the piston cylindrical space 21b in which the piston biasing means 50 is arranged. is doing.

図１は、弁体４０が閉状態を示している。
弁体４０は、ピストン付勢手段５０の付勢によって弁座１３に当接している。この状態では、ダイアフラム６０は、固定部６３より肉厚部６１が弁座１３に近接した位置に変位しており、膜部６２は変形状態にある。 FIG. 1 shows the valve body 40 in a closed state.
The valve body 40 is in contact with the valve seat 13 due to the biasing force of the piston biasing means 50 . In this state, the thick portion 61 of the diaphragm 60 is displaced from the fixing portion 63 to a position closer to the valve seat 13, and the membrane portion 62 is in a deformed state.

図２は、弁体４０が全開状態を示している。
エアー流通路２２からガスをピストン用筒状空間２１ａに供給することで、ピストン付勢手段５０の付勢に対向する方向に圧力をピストン３０に加える。従って、ピストン３０は、弁体４０を弁座１３から離間させる方向に移動する。
弁体４０が弁座１３から離間することで、被制御流体が流入流路１１から流入し、ダイアフラム６０には被制御流体の圧力が加わる。ピストン３０が移動することで、ダイアフラム６０は、肉厚部６１が固定部６３と同一平面状の位置まで移動する。肉厚部６１の移動による膜部６２の変形によってダイアフラム６０とピストン３０との間のピストン用筒状空間２１ａにあるガス圧が高まる。そしてこのガス圧によってピストン３０は更に移動し、図２に示すように弁体４０が全開状態となる。なお、図１に示す状態から図２に示す状態になるまでの間、ピストン用筒状空間２１ｂのガスは、エアー流通路２３から排出される。
また、図２に示す弁体４０が全開状態から、図１に示す弁体４０を閉状態とするには、ピストン用筒状空間２１ａにあるガスを、エアー流通路２２から排出する。ガスをピストン用筒状空間２１ａから排出することで、ピストン用筒状空間２１ａの圧力は低下し、ピストン３０はピストン付勢手段５０の付勢によって弁座１３に近接する方向に移動する。なお、図２に示す状態から図１に示す状態になるまでの間、ピストン用筒状空間２１ｂには、エアー流通路２３からガスが吸入される。 FIG. 2 shows the valve body 40 in a fully open state.
By supplying gas from the air flow passage 22 to the piston cylindrical space 21a, pressure is applied to the piston 30 in a direction opposite to the biasing force of the piston biasing means 50. As shown in FIG. Therefore, the piston 30 moves in the direction of separating the valve body 40 from the valve seat 13 .
By separating the valve body 40 from the valve seat 13 , the controlled fluid flows in from the inflow passage 11 and pressure of the controlled fluid is applied to the diaphragm 60 . As the piston 30 moves, the diaphragm 60 moves to a position where the thick portion 61 and the fixed portion 63 are flush with each other. Due to the deformation of the film portion 62 due to the movement of the thick portion 61, the gas pressure in the piston cylindrical space 21a between the diaphragm 60 and the piston 30 increases. This gas pressure causes the piston 30 to move further, and the valve element 40 is fully opened as shown in FIG. 1 to the state shown in FIG. 2, the gas in the piston cylindrical space 21b is discharged from the air flow passage 23. As shown in FIG.
Further, in order to change the valve body 40 shown in FIG. 1 from the fully open state shown in FIG. By discharging the gas from the piston cylindrical space 21 a , the pressure in the piston cylindrical space 21 a is reduced, and the piston 30 is moved toward the valve seat 13 by the biasing force of the piston biasing means 50 . 2 to the state shown in FIG. 1, gas is sucked into the piston cylindrical space 21b from the air flow passage 23. As shown in FIG.

図３は本実施例によるダイアフラムを示す構成図である。
図３（ａ）及び図３（ｂ）では、ダイアフラム６０の半分を示し、図３（ａ）は弁体４０が開状態、図３（ｂ）は弁体４０が閉状態である。
図３（ａ）に示すように、弁体４０が全開状態ではダイアフラム６０は無変形であり、図３（ｂ）に示すように、ダイアフラム６０が変形することで弁体４０が弁座１３側に移動する。ここで、ダイアフラム６０が無変形とは、無負荷状態でのダイアフラム６０の形状である。
図３（ａ）の状態では、ダイアフラム押え部材６４のピストン側部材面６４ｐはピストン側膜部６２ｐに当接しており、この状態から肉厚部６１は弁体４０の方向にしか移動しないため、ピストン側膜部６２ｐには、常にダイアフラム押え部材６４のピストン側部材面６４ｐが当接した状態となり、ピストン側膜部６２ｐの変形を規制できる。
このように、ピストン側膜部６２ｐとダイアフラム押え部材６４のピストン側部材面６４ｐとは、弁体４０が移動しても常に当接させることで、ピストン側膜部６２ｐの変形を規制できる。 FIG. 3 is a configuration diagram showing the diaphragm according to this embodiment.
3(a) and 3(b) show half of the diaphragm 60, with the valve body 40 in the open state in FIG. 3(a) and the valve body 40 in the closed state in FIG. 3(b).
As shown in FIG. 3A, when the valve body 40 is fully open, the diaphragm 60 is not deformed. As shown in FIG. move to Here, the non-deformation of the diaphragm 60 means the shape of the diaphragm 60 in an unloaded state.
In the state of FIG. 3(a), the piston-side member surface 64p of the diaphragm pressing member 64 is in contact with the piston-side film portion 62p. The piston-side member surface 64p of the diaphragm pressing member 64 is always in contact with the piston-side film portion 62p, and deformation of the piston-side film portion 62p can be restricted.
In this way, the piston-side film portion 62p and the piston-side member surface 64p of the diaphragm pressing member 64 are always brought into contact with each other even when the valve body 40 moves, thereby restricting deformation of the piston-side film portion 62p.

ピストン側膜部６２ｐの半径方向幅はＰ１であるが、ダイアフラム押え部材６４によって、ピストン側膜部６２ｐが変形可能な半径方向幅はＰ２（Ｐ１＞Ｐ２）となる。従って、ピストン側膜部６２ｐは、ダイアフラム押え部材６４を設けることでピストン側膜部変形領域を小さくしている。このように、ピストン側膜部６２ｐのピストン側膜部変形領域をダイアフラム押え部材６４によって小さくすることで、ピストン３０とダイアフラム６０との間に供給するガス圧を、ピストン３０の移動に有効に利用できる。従って、ピストン３０とダイアフラム６０との間に供給するガス圧を高めることなく、ピストン３０を移動させることができる。 The radial width of the piston-side film portion 62p is P1, but the radial width that allows the piston-side film portion 62p to be deformed by the diaphragm pressing member 64 is P2 (P1>P2). Accordingly, the piston-side membrane portion 62p is provided with the diaphragm pressing member 64 to reduce the piston-side membrane portion deformation area. In this way, by reducing the piston-side film portion deformation region of the piston-side film portion 62p by the diaphragm pressing member 64, the gas pressure supplied between the piston 30 and the diaphragm 60 is effectively used for movement of the piston 30. can. Therefore, the piston 30 can be moved without increasing the gas pressure supplied between the piston 30 and the diaphragm 60 .

ダイアフラム押え部材６４によって、ピストン側膜部６２ｐが変形可能な半径方向幅はＰ２、弁体側膜部６２ｂが変形可能な半径方向幅はＢ２であり、Ｐ２とＢ２との内径側位置が同じでＰ２＜Ｂ２としているので、ピストン側膜部６２ｐのピストン側膜部変形領域は、弁体側膜部６２ｂの弁体側膜部変形領域より小さくなる。このように、ピストン側膜部変形領域を弁体側膜部変形領域より小さくすることで、被制御流体の圧力をピストン３０の移動に有効に利用できる。 The radial width in which the piston-side film portion 62p can be deformed by the diaphragm pressing member 64 is P2, and the radial width in which the valve-side film portion 62b can be deformed is B2. Since <B2, the piston-side film portion deformation region of the piston-side film portion 62p is smaller than the valve-side film portion deformation region of the valve body-side film portion 62b. In this way, by making the piston-side film portion deformation region smaller than the valve body-side film portion deformation region, the pressure of the controlled fluid can be effectively used to move the piston 30 .

また、肉厚部６１を弁体４０のピストン側端部に形成し、ダイアフラム６０と弁体４０とを樹脂一体成型とすることが好ましい。パーティクルが発生しやすいダイアフラム６０と弁体４０とを樹脂一体成型とすることで、パーティクルが発生し難い樹脂を用いることができる。 Further, it is preferable that the thick portion 61 is formed at the end portion of the valve body 40 on the side of the piston, and the diaphragm 60 and the valve body 40 are integrally molded with resin. By integrally molding the diaphragm 60 and the valve body 40, which tend to generate particles, it is possible to use a resin that does not generate particles easily.

図３（ｃ）は、ダイアフラム押え部材６４の斜視図である。
図３（ｃ）に示すように、ダイアフラム押え部材６４はリング状に形成され、少なくとも２分割としている。このように少なくとも２分割とすることで、ダイアフラム押え部材６４をダイアフラム６０に取り付けやすい。
そして、ダイアフラム押え部材６４は、固定部６３の間と、、ピストン側膜部６２ｐと弁体側膜部６２ｂとの外周部の間とに配置される。 FIG. 3(c) is a perspective view of the diaphragm pressing member 64. FIG.
As shown in FIG. 3(c), the diaphragm pressing member 64 is formed in a ring shape and divided into at least two parts. By dividing into at least two parts in this way, the diaphragm pressing member 64 can be easily attached to the diaphragm 60 .
The diaphragm pressing member 64 is arranged between the fixing portion 63 and between the outer peripheral portions of the piston-side film portion 62p and the valve body-side film portion 62b.

以上のように本実施例によるダイアフラム弁１は、膜部６２が、ピストン側膜部６２ｐと弁体側膜部６２ｂとで構成され、ピストン側膜部６２ｐと弁体側膜部６２ｂとの間に、リング状のダイアフラム押え部材６４を配置しており、膜部６２を、ピストン側膜部６２ｐと弁体側膜部６２ｂとで二重膜とすることで、ガスが膜部６２を透過することを防止し、リング状のダイアフラム押え部材６４によって膜部６２の変形を規制することができる。
なお、本実施例では、エアー流通路２２からガスを供給又は排出することで、弁体４０の開閉を行う場合で説明したが、例えばエアー流通路２２とともに、又はエアー流通路２２に代えてエアー流通路２３からガスを供給又は排出してもよく、その他の方法であってもよい。 As described above, in the diaphragm valve 1 according to this embodiment, the membrane portion 62 is composed of the piston-side membrane portion 62p and the valve-side membrane portion 62b. A ring-shaped diaphragm pressing member 64 is arranged, and the membrane part 62 is made into a double membrane with a piston side membrane part 62p and a valve body side membrane part 62b, thereby preventing gas from permeating the membrane part 62. However, deformation of the membrane portion 62 can be restricted by the ring-shaped diaphragm pressing member 64 .
In this embodiment, the case where the valve body 40 is opened and closed by supplying or discharging gas from the air circulation passage 22 has been described. Gas may be supplied or discharged from the flow path 23, or other methods may be used.

本発明は、特に半導体製造分野におけるシリコンウェハプロセスの洗浄や剥離工程において用いられるダイアフラム弁に適している。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is particularly suitable for diaphragm valves used in cleaning and peeling processes in silicon wafer processes in the field of semiconductor manufacturing.

１ ダイアフラム弁
１０ 流路側ボディ
１１ 流入流路
１２ 流出流路
１３ 弁座
１４ 膜部連通孔
２０ 駆動側ボディ
２１ ピストン用筒状空間
２１ａ ピストン用筒状空間
２１ｂ ピストン用筒状空間
２２、２３ エアー流通路
３０ ピストン
３１ ピストン拡大部
３２ 外周円錐台部
４０ 弁体
５０ ピストン付勢手段
６０ ダイアフラム
６１ 肉厚部
６２ 膜部
６２ｂ 弁体側膜部
６２ｐ ピストン側膜部
６２ｓ 膜部空間
６３ 固定部
６４ ダイアフラム押え部材
６４ｐ ピストン側部材面
Ｂ２ 半径方向幅
Ｐ１ 半径方向幅
Ｐ２ 半径方向幅 1 Diaphragm valve 10 Channel-side body 11 Inflow channel 12 Outflow channel 13 Valve seat 14 Membrane communication hole 20 Drive-side body 21 Cylindrical space for piston 21a Cylindrical space for piston 21b Cylindrical space for piston 22, 23 Air circulation Path 30 Piston 31 Piston enlarged portion 32 Outer peripheral truncated conical portion 40 Valve element 50 Piston biasing means 60 Diaphragm 61 Thick portion 62 Membrane portion 62b Valve element side membrane portion 62p Piston side membrane portion 62s Membrane space 63 Fixed portion 64 Diaphragm holding member 64p Piston side member surface B2 Radial width P1 Radial width P2 Radial width

Claims (8)

流入流路、流出流路、及び弁座を形成する流路側ボディと、
前記弁座に対して弁体を移動させるピストンを内部に配置する駆動側ボディと、
前記ピストンの一端側に配置されるダイアフラムと
を有し、
前記ダイアフラムが、
前記ピストンに繋がる肉厚部と、
前記肉厚部の外周に形成される膜部と、
前記膜部の外周に形成される固定部と
を有する
ダイアフラム弁であって、
前記膜部が、ピストン側膜部と弁体側膜部とで構成され、
前記ピストン側膜部と前記弁体側膜部との間に、リング状のダイアフラム押え部材を配置する
ことを特徴とするダイアフラム弁。 a channel-side body forming an inflow channel, an outflow channel, and a valve seat;
a drive-side body having therein a piston for moving the valve body with respect to the valve seat;
a diaphragm arranged on one end side of the piston,
The diaphragm is
a thick portion connected to the piston;
a film portion formed on the outer periphery of the thick portion;
A diaphragm valve having a fixed portion formed on the outer periphery of the membrane portion,
the film portion is composed of a piston-side film portion and a valve body-side film portion,
A diaphragm valve, wherein a ring-shaped diaphragm pressing member is arranged between the piston-side membrane portion and the valve body-side membrane portion. 前記ピストン側膜部と前記ダイアフラム押え部材のピストン側部材面とを、前記弁体が移動しても常に当接させる
ことを特徴とする請求項１に記載のダイアフラム弁。 2. The diaphragm valve according to claim 1, wherein the piston-side film portion and the piston-side member surface of the diaphragm pressing member are always brought into contact with each other even when the valve body moves. 前記弁体が全開状態では前記ダイアフラムが無変形であり、
前記ダイアフラムが変形することで前記弁体が前記弁座側に移動する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のダイアフラム弁。 The diaphragm is not deformed when the valve body is fully open,
3. The diaphragm valve according to claim 1, wherein deformation of the diaphragm causes the valve body to move toward the valve seat. 前記ピストン側膜部は、前記ダイアフラム押え部材を設けることでピストン側膜部変形領域を小さくする
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のダイアフラム弁。 The diaphragm valve according to any one of claims 1 to 3, wherein the piston-side membrane portion is provided with the diaphragm pressing member to reduce a piston-side membrane portion deformation area. 前記ダイアフラム押え部材を設けることで、前記ピストン側膜部のピストン側膜部変形領域を、前記弁体側膜部の弁体側膜部変形領域より小さくする
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のダイアフラム弁。 By providing the diaphragm pressing member, the piston-side film portion deformation region of the piston-side film portion is made smaller than the valve-side film portion deformation region of the valve body-side film portion. The diaphragm valve according to any one of Claims 1 to 3. 前記ダイアフラム押え部材を、少なくとも２分割とする
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のダイアフラム弁。 6. The diaphragm valve according to any one of claims 1 to 5, wherein the diaphragm pressing member is divided into at least two parts. 前記流路側ボディ又は前記駆動側ボディに、前記ピストン側膜部と前記弁体側膜部との間の膜部空間に連通する膜部連通孔を形成する
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のダイアフラム弁。 A membrane communication hole communicating with a membrane space between the piston-side membrane and the valve body-side membrane is formed in the flow passage-side body or the drive-side body. 7. The diaphragm valve according to any one of 6. 前記肉厚部を、前記弁体のピストン側端部に形成し、
前記ダイアフラムと前記弁体とを樹脂一体成型とする
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のダイアフラム弁。 The thick portion is formed at the piston-side end of the valve body,
8. The diaphragm valve according to any one of claims 1 to 7, wherein the diaphragm and the valve body are integrally molded with resin.
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