JP7187011B2 - アクチュエータ、バルブ、流体供給システム、および半導体製造装置 - Google Patents
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Description
図3に示すように、ボディ10は、ボディ本体11と、シート12と、ボンネット13と、止め輪14と、ダイヤフラム15と、押えアダプタ16と、ダイヤフラム押え17とを備える。
アクチュエータ20は、全体で略円柱形状をなし、下ケーシング21と、仕切ディスク22と、サポートディスク23と、中ケーシング24と、上ケーシング25と、ステム26と、圧縮コイルスプリング27と、断面円形の第2~第4Oリング28A~28Cと、4本のボルト29(図2参照)と、駆動部30と、第1流量調整機構40とを有する。なお、下ケーシング21と、仕切ディスク22と、サポートディスク23と、中ケーシング24と、上ケーシング25とにより、アクチュエータ20のケーシングが構成される。
駆動部30は、第1駆動ピストン31と、第6Oリング32と、第1シール部材33と、第2駆動ピストン34と、第7Oリング35と、第2シール部材36と、止め輪37、38とを有する。
第1流量調整機構40は、中ケーシング24の第1挿入孔24cに設けられ、第1スプリング押え41と、第1ピストン42と、第1スプリング43とを有する。
次に、本実施形態に係る流体供給システム2について図6を参照して説明する。
次に、本実施形態に係る流体供給システム2におけるバルブ1の開閉動作について、図3、4、6、7を参照して説明する。なお、本実施形態の圧力条件として、アキュムレータ3からバルブ1へ供給される駆動流体の圧力を約0.4MPaとする。第1、2圧力室S1、S2、流体流入路26a、第3~5通路24f~24h等で構成される空室の圧力が、約0.2MPaより小さくなると第1流量調整機構40が閉止するものとする。当該空室の圧力が、約0.2MPaより小さくなると、圧縮コイルスプリング27の付勢力により、バルブ1が閉状態(ダイアフラム15がシート12に着座する)になるものとする。
次に、上記で説明したバルブ1および流体供給システム2が使用される半導体製造装置100について説明する。
第2スプリング47の付勢力を、第1スプリング43の付勢力とほぼ等しく構成し、第2ピストン46の内面46Bの面積を、第1ピストン42の内面42Bの面積よりも大きく構成してもよい。
Claims (6)
- 駆動流体を流通させるための流体通路が形成されたケーシングと、
前記ケーシング内に設けられて前記ケーシングとともに圧力室を形成し、外部から前記流体通路を介して供給される駆動流体により駆動される駆動ピストンと、
前記ケーシング内に設けられ、前記流体通路の有効断面積を変更する第1流量調整機構と、を備え、
前記第1流量調整機構は、前記流体通路の圧力の増減に応じて前記第1流量調整機構における前記有効断面積を増減させるように構成され、
前記ケーシングには、前記第1流量調整機構が設けられ前記流体通路の一部を構成する第1挿入孔が形成され、
前記第1流量調整機構は、第1スプリング押えと、第1ピストンと、第1スプリングとを有し、
前記第1スプリング押えは、前記第1挿入孔に挿入され、
前記第1ピストンは、前記第1スプリング押えよりも前記第1挿入孔の内側において移動可能に設けられ、
前記第1スプリングは、前記第1スプリング押えと前記第1ピストンとの間に設けられて、前記第1ピストンを前記第1挿入孔の内側に向かって付勢し、
前記流体通路の圧力が第1の所定の圧力以上の場合に、前記第1ピストンは、前記第1スプリングの付勢力に抗して移動し、前記第1挿入孔における前記第1ピストンよりも内側に第1流入室を形成し、前記第1流入室により前記流体通路を開放し、
前記第1流入室の圧力の減少に応じて、前記第1ピストンが、前記第1スプリングの付勢力により、前記第1挿入孔の内側へ移動し、前記流体通路の圧力が前記第1の所定の圧力よりも小さい場合に、前記第1ピストンの内面が前記ケーシングに当接し、前記有効断面積を最小にし、
前記第1ピストンの前記内面には、凹部が形成され、
前記流体通路の圧力が前記第1の所定の圧力よりも小さく、前記第1ピストンの内面が前記ケーシングに当接している状態で、前記凹部を介して、前記第1流量調整機構に対して一方の側に位置する前記流体通路と他方の側に位置する前記流体通路とは互いに連通している、アクチュエータ。 - 第2流量調整機構と、逆止弁と、をさらに備え、
前記ケーシングには、前記第2流量調整機構が設けられる第2挿入孔と、前記逆止弁が設けられる第3挿入孔とが形成され、
前記第2流量調整機構は、第2スプリング押えと、第2ピストンと、第2スプリングとを有し、
前記第2スプリング押えは、前記第2挿入孔に挿入され、
前記第2ピストンは、前記第2スプリング押えよりも前記第2挿入孔の内側において移動可能に設けられ、
前記第2スプリングは、前記第2スプリング押えと前記第2ピストンとの間に設けられて、前記第2ピストンを前記第2挿入孔の内側に向かって付勢し、
前記流体通路は、第1流体通路と、第2流体通路と、第3流体通路と、第4流体通路と、第5流体通路と、を有し、
前記第1流体通路は、前記流体通路において外部から供給される駆動流体が最初に通過する通路であり、前記第2流体通路に連通し、
前記第2流体通路は、前記第1挿入孔と前記第3挿入孔とを連通し、
前記第3流体通路は、前記第1挿入孔と前記第2挿入孔とを連通し、
前記第4流体通路は、前記第3流体通路と前記圧力室とを連通し、
前記第5流体通路は、前記第2挿入孔と前記第3挿入孔とを連通し、
前記第3流体通路の圧力が第2の所定の圧力以上の場合に、前記第2ピストンは、前記第2スプリングの付勢力に抗して移動し、前記第2挿入孔における前記第2ピストンよりも内側に第2流入室を形成し、前記第2流入室により、前記第3流体通路と前記第5流体通路とが連通し、
前記第2流入室の圧力の減少に応じて前記第2ピストンが、前記第2スプリングの付勢力により、前記第2挿入孔の内側へ移動し、前記第3流体通路の圧力が前記第2の所定の圧力よりも小さい場合に、前記第2ピストンの内面が前記ケーシングに当接し、前記第3流体通路と前記第5流体通路との連通を遮断し、
前記第2の所定の圧力は、前記第1の所定の圧力よりも小さく、
前記逆止弁は、前記第2流体通路の圧力が前記第5流体通路の圧力よりも小さい場合に開状態となり、前記第2流体通路の圧力が前記第5流体通路の圧力以上の場合に閉状態となる、請求項1に記載のアクチュエータ。 - 前記第1スプリングの付勢力は前記第2スプリングの付勢力よりも大きく、かつ、前記第1スプリングの内面の面積は、前記第2スプリングの内面の面積と等しく構成され、または、
前記第1スプリングの内面の面積は前記第2スプリングの内面の面積よりも大きく、かつ、前記第1スプリングの付勢力は、前記第2スプリングの付勢力と等しく構成されている、請求項2に記載のアクチュエータ。 - 流入路および流出路が形成されたボディと、
前記流入路および前記流出路を開閉する弁体と、
前記弁体により前記流入路および前記流出路を連通または遮断させるために、前記ボディに対し近接および離間移動するステムと、
前記ボディに接続され、駆動流体を流通させるための流体通路が形成されたケーシングと、
前記ケーシング内に設けられて前記ケーシングとともに圧力室を形成し、外部から前記流体通路を介して供給される駆動流体により駆動され、前記ステムを作動させる駆動ピストンと、
前記ケーシング内に設けられ、前記流体通路の有効断面積を変更する第1流量調整機構と、を備え、
前記第1流量調整機構は、前記流体通路の圧力の増減に応じて前記第1流量調整機構における前記有効断面積を増減させるように構成され、
前記ケーシングには、前記第1流量調整機構が設けられ前記流体通路の一部を構成する第1挿入孔が形成され、
前記第1流量調整機構は、第1スプリング押えと、第1ピストンと、第1スプリングとを有し、
前記第1スプリング押えは、前記第1挿入孔に挿入され、
前記第1ピストンは、前記第1スプリング押えよりも前記第1挿入孔の内側において移動可能に設けられ、
前記第1スプリングは、前記第1スプリング押えと前記第1ピストンとの間に設けられて、前記第1ピストンを前記第1挿入孔の内側に向かって付勢し、
前記流体通路の圧力が第1の所定の圧力以上の場合に、前記第1ピストンは、前記第1スプリングの付勢力に抗して移動し、前記第1挿入孔における前記第1ピストンよりも内側に第1流入室を形成し、前記第1流入室により前記流体通路を開放し、
前記第1流入室の圧力の減少に応じて、前記第1ピストンが、前記第1スプリングの付勢力により、前記第1挿入孔の内側へ移動し、前記流体通路の圧力が前記第1の所定の圧力よりも小さい場合に、前記第1ピストンの内面が前記ケーシングに当接し、前記有効断面積を最小にし、
前記第1ピストンの前記内面には、凹部が形成され、
前記流体通路の圧力が前記第1の所定の圧力よりも小さく、前記第1ピストンの内面が前記ケーシングに当接している状態で、前記凹部を介して、前記第1流量調整機構に対して一方の側に位置する前記流体通路と他方の側に位置する前記流体通路とは互いに連通している、バルブ。 - 駆動流体を供給する供給源と、前記供給源から供給される駆動流体により駆動するバルブと、前記供給源から前記バルブへ駆動流体を供給する流れと駆動流体を前記バルブの駆動部から外部へ排出する流れとを切り替える切替部と、を備える流体供給システムであって、
前記バルブは、
流入路および流出路が形成されたボディと、
前記流入路および前記流出路を開閉する弁体と、
前記弁体により前記流入路および前記流出路を連通または遮断させるために、前記ボディに対し近接および離間移動するステムと、
前記ボディに接続され、駆動流体を流通させるための流体通路が形成されたケーシングと、
前記ケーシング内に設けられて前記ケーシングとともに圧力室を形成し、外部から前記流体通路を介して供給される駆動流体により駆動され、前記ステムを作動させる駆動ピストンと、
前記ケーシング内に設けられ、前記流体通路の有効断面積を変更する第1流量調整機構と、を備え、
前記第1流量調整機構は、前記流体通路の圧力の増減に応じて前記流量調整機構における前記有効断面積を増減させるように構成され、
前記ケーシングには、前記第1流量調整機構が設けられ前記流体通路の一部を構成する第1挿入孔が形成され、
前記第1流量調整機構は、第1スプリング押えと、第1ピストンと、第1スプリングとを有し、
前記第1スプリング押えは、前記第1挿入孔に挿入され、
前記第1ピストンは、前記第1スプリング押えよりも前記第1挿入孔の内側において移動可能に設けられ、
前記第1スプリングは、前記第1スプリング押えと前記第1ピストンとの間に設けられて、前記第1ピストンを前記第1挿入孔の内側に向かって付勢し、
前記流体通路の圧力が第1の所定の圧力以上の場合に、前記第1ピストンは、前記第1スプリングの付勢力に抗して移動し、前記第1挿入孔における前記第1ピストンよりも内側に第1流入室を形成し、前記第1流入室により前記流体通路を開放し、
前記第1流入室の圧力の減少に応じて、前記第1ピストンが、前記第1スプリングの付勢力により、前記第1挿入孔の内側へ移動し、前記流体通路の圧力が前記第1の所定の圧力よりも小さい場合に、前記第1ピストンの内面が前記ケーシングに当接し、前記有効断面積を最小にし、
前記第1ピストンの前記内面には、凹部が形成され、
前記流体通路の圧力が前記第1の所定の圧力よりも小さく、前記第1ピストンの内面が前記ケーシングに当接している状態で、前記凹部を介して、前記第1流量調整機構に対して一方の側に位置する前記流体通路と他方の側に位置する前記流体通路とは互いに連通している、流体供給システム。 - 請求項4に記載のバルブ、または、請求項5に記載の流体供給システムを備える半導体製造装置。
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