JP5232910B2

JP5232910B2 - 高純度用レギュレータ

Info

Publication number: JP5232910B2
Application number: JP2011504916A
Authority: JP
Inventors: ソンジンキム
Original assignee: ソンジンキム
Priority date: 2008-04-15
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2029-04-01
Also published as: KR100962228B1; KR20090109207A; JP2011520179A; WO2009128613A2; WO2009128613A3; CN102007332A; CN102007332B

Description

本発明は、配管の圧力を減らすレギュレータに関し、より詳しくは、高純度の流体を取扱う分野における使用に適した高純度用レギュレータ（Regulator for high purity）に関する。

一般に、レギュレータは、圧力を減らす装置であり、配管の圧力が高くて使用困難な場合、使用に適した圧力に調整する役割をもつ。

例えば、レギュレータは、出力される圧力が所定の最大値を超え始めたときに、流体の流入を減少させるかまたは遮断し、出力される圧力が十分に減少したときに、流体の流入を開放または増加させる。

このようなレギュレータは、通常、バルブ部材の入口に備えられたコイルスプリング、および入口圧力の超過に敏感に反応してバルブ部材を閉鎖する圧力感知部材を含む。

このような装置で、バルブ部材がバルブシートに接近することによって、レギュレータを通過する流体の流れは制限される。所定の圧力レベルに到達したとき、流体の流れをさらに制限することを中止するか、流体の流れを遮断するために、バルブ部材はバルブシートに接触される。

出力される圧力が所定の圧力以下に落ちたとき、バルブ部材はバルブシートから離隔し、流体の流れは増加する。

このようなサイクルは、出力される圧力を、求められた設定値に維持するために、速やかに繰り返される。

図１は、従来のレギュレータの一例を示す断面図である。

図１に示すように、本体１０に、入口部１１および出口部１２が備えられ、本体１０の上部には、圧力のセットおよび調整のためのダイヤフラム１３、スプリング１４、およびステム１５などが配置されるとともに、下部には入口部１１と出口部１２との間の流体の流れを制限するバルブ部材１６が配置され、上記バルブ部材１６の周りにはプラグ（Plug）１７が配置される。

この時、上記プラグ１７の外周面と、プラグ１７が装着される本体１０のプラグ装着孔２５の内周面とには、それぞれねじ部が形成されており、上記プラグ１７は、プラグ装着孔２５に螺合される構造で、本体１０上に固定される。

しかし、上記例では、プラグとプラグ装着孔の螺合部分に、異物などが残留する問題があり、これにより半導体ウエハ製造工程などの高純度用での使用時に、純度が落ちる欠点がある。

すなわち、上記レギュレータを高純度用ガス（gas）レギュレータとして使用するには限界がある。

図２は、従来のレギュレータの他の例を示す断面図である。

図２に示すように、本体１０に入口部１１および出口部１２が備えられ、本体１０の上部には、圧力のセットおよび調整のためのダイヤフラム１３、スプリング１４、およびステム１５などが配置されるとともに、下部には入口部１１と出口部１２との間の流体の流れを制限するバルブ部材１６が配置され、上記バルブ部材１６の周りにはプラグ１７が配置される。

この時、上記プラグ１７は、圧縮部材１８によって支持される形態で固定される。

すなわち、圧縮部材が、本体側にプラグを押さえて固定させる。

しかし、上記例では、圧縮部材が有する孔１９を通して、流体が流動しながら渦流を発生させるようになり、この時の渦流によって騷音が発生する欠点がある。

すなわち、一定の隙間（孔）に一定の流量が一定の圧力で流れる時に音が鳴る現象によって、まるで口笛のような激しい騷音が発生するという問題がある。

また、上記例では、プラグを固定するために別途の圧縮部材を設けなければならず、それが部品数の増加要因になるなど構造の複雑化を招き、組み立ての容易性や費用面で不利な点がある。

そこで、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、レギュレータの構成部品の一つであるプラグを本体側に固定するとき、プラグを本体に直接掛止して固定させる新しい形態のプラグ固定方式を実現することで、異物が引っかかる問題や、騷音を誘発する問題などを完全に排除しながら流体の流れの安全性を確保することができ、それゆえ高純度用に使用することに適し、また部品の追加などを必要としないので、部品数の減少および装置の小型化を実現できる高純度用レギュレータを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明が提供する高純度用レギュレータは、入口部および出口部を有する本体と、上記本体の上部に配置されるダイヤフラム、スプリングおよびステムと、下部に配置されるバルブ部材と、このバルブ部材を固定するためのプラグなどを含み、このとき、上記プラグは本体に一体形成されている掛止部に掛止して装着されることを特徴とする。

ここで、上記掛止部は、プラグの装着位置の周りの両側で互いに対向する位置に形成される逆Ｌ字形状の一対の掛止部であり、上記プラグは、水平方向に回転したときに、円形の本体から突出した角形の突出部が上記掛止部に掛止されるようにすることが好ましい。

本発明が提供する高純度用レギュレータは、本体に一体形成されている掛止部にプラグを掛止する形態を採用することにより、従来の螺合方式において異物が引っかかる問題を排除することができるので、流体の流れの安全性を確保することができるなど、半導体ウエハ製造工程などのような高純度の流体を取扱う分野において効果的に使用することができる利点がある。

また、別途の部品を追加することなくプラグを本体側に固定させることができるので、部品数の削減による費用削減の効果や、構造の単純化による装置の小型化を追求することができる効果がある。

また、騷音を誘発する要因を根本的に除去することによって、騷音の無い静かな作業場の環境を実現できる効果がある。

従来のレギュレータの一例を示す断面図である。従来のレギュレータの他の例を示す断面図である。本発明の一実施形態による高純度用レギュレータを示す断面図である。本発明の一実施形態による高純度用レギュレータにおけるプラグを示す斜視図である。本発明の一実施形態による高純度用レギュレータにおけるプラグの装着前／後の状態を示す斜視図である。

以下、添付した図面に基づき、本発明を詳細に説明する。

図３は、本発明の一実施形態による高純度用レギュレータを示す断面図である。

図３に示すように、上記高純度用レギュレータの本体１０には、流体の流入および排出のための入口部１１および出口部１２が形成され、上方には適正圧力の調整などのためのダイヤフラム１３、スプリング１４、およびステム１５などが形成される。

また、入口部１１と出口部１２の間の流体の流れを調節するためのバルブ部材１６は、ダイヤフラム１３側と上端部を接しながらスプリングによって弾性支持される状態で、上下運動可能に設置される。

ここで、上記バルブ部材１６、ダイヤフラム１３などの作動メカニズムは、通常のレギュレータの作動メカニズムと大きく変わらないので、これについての詳細な説明は省略する。

ここで、上記バルブ部材１６の周りに配置されるプラグ１７は、新規な固定形態で装着される。

例えば、上記プラグ１７は、パッキング２３を固定する手段であり、本体１０に一体形成されている掛止部２０に掛止されて装着される。

すなわち、本発明のプラグ１７は従来のように本体側に締結されるか、別途の部材を用いて固定される形態ではなく、本体１０側に形成されている掛止部２０がプラグ１７を掛止して固定される。

このために、上記プラグ１７は、図４に示すように、円盤形の本体を有し、本体の上面には実質的に掛止部側に掛止される部分である長方形の突出部２１が形成されている。

また、プラグ１７の本体の中心にはバルブ貫通孔２４が形成されており、ここにバルブ部材１６が貫通して位置することができる。

また、プラグ１７を組み立てる時、または分解する時の操作の便宜のために、本体の上面、すなわち突出部２１の位置以外の上面に、両側の対称位置にある二つのジグ挿入溝２２が形成されている。これにより、ジグ（図示せず）をジグ挿入溝２２に引っ掛けた後、プラグ１７を回すことで、一段と容易にプラグ１７の組み立てまたは分解を行うことができる。

このようなプラグ１７を掛止するための掛止部２０は、掛止部２０が装着される本体１０の孔２５の周辺で、互いに対向する位置に形成される１つの対をなしている。

この時、掛止部２０は、逆Ｌ字形状に形成されており、プラグ１７の上面の周縁を固定する形態、すなわちプラグ１７が上方に脱落しないように拘束した状態で、プラグ１７を固定することができる。

次に、このように構成された本発明の高純度用レギュレータにおけるプラグ１７を装着する方法について説明する。

図５は、本発明の一実施形態の高純度用レギュレータにおけるプラグの装着前／後の状態を示す斜視図である。

図５に示すように、まず、バルブ部材１６が装着されている状態で本体１０のプラグ装着孔２５内にパッキング２３の位置を決定した後、その上にプラグ１７を装着するという順番で組み立てが行われる。

上記のようにプラグ１７を装着するためには、まず、プラグ１７の突出部２１と、本体１０にある掛止部２０との間の干渉を回避する方向に、両側の掛止部２０の内側にプラグ１７の本体を押し入れる。

このとき、バルブ部材１６は、適当に押さえられた状態で、プラグ１７のバルブ貫通孔２４内に挿入される。

次に、ジグを使用するか、またはその他の工具を使用してプラグ１７を押さえ、この状態のまま水平方向に９０°程度回転させて、突出部２１を掛止部２０に掛止すると、プラグ１７の装着が完了する。

ここで、プラグ１７の下方には、弾力性のあるパッキング２３が装着されているので、下方向に加圧されたとき、プラグ１７は下降することができ、加圧を解除した状態、すなわち突出部２１を掛止部２０に掛止している状態では、パッキング２３の復元力によりプラグ１７上昇することで、掛止部２０側に密着することができる。

これにより、プラグ１７の上方は掛止部２０が固定し、下方ではパッキング２３の復元力が作用しているので、プラグ１７の装着状態は堅固に維持され得る。

このように、掛止部２０が本体１０に一体形成されてプラグ１７を固定し、また、この時のプラグ１７がパッキング２３を固定するので、バルブ部材１６の周りの気密を完全に維持できることは無論のこと、別途の部材を要することなく、また、螺合方式ではなく固定形態にプラグ１７が装着されるので簡単な構造に構成することができ、全体的なサイズも縮小できる利点がある。

１０本体
１１入口部
１２出口部
１３ダイヤフラム
１４スプリング
１５ステム
１６バルブ部材
１７プラグ
１８圧縮部材
１９孔
２０掛止部
２１突出部
２２ジグ挿入溝
２３パッキング
２４バルブ貫通孔
２５プラグ装着孔

Claims

入口部および出口部を有する本体と、
前記本体の上部に配置されるダイヤフラム、スプリングおよびステムと、
前記本体の下部に配置されるバルブ部材と、
前記バルブ部材の固定のためのプラグと、
を含むレギュレータにおいて、
前記プラグは、前記本体に一体形成されている掛止部に掛止して装着され、前記プラグは、水平方向に回転したときに、円形の本体から突出した角形の突出部が前記掛止部に掛止されることを特徴とする高純度用レギュレータ。
前記掛止部は、前記プラグの装着位置の周りの両側で対向する位置に形成される一対の掛止部であることを特徴とする、
請求項１に記載の高純度用レギュレータ。
前記掛止部は、逆Ｌ字形状をなし、前記プラグの上面の周縁に掛合されることによってプラグを固定することを特徴とする、
請求項１または２に記載の高純度用レギュレータ。
前記プラグは、締結時にジグを使用するためのジグ挿入孔を含むことを特徴とする、
請求項１または３に記載の高純度用レギュレータ。