JPH0241406Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は水の流量を制御するバルブに関する。

（従来の技術） 集積電気回路（以下ICという）の生産工程に
おいて、ウエハーの酸洗い工程では、各種の酸洗
いと水洗を交互に相当の回数繰返している。この
水洗に使う水は、不純物や薬品成分を除去した純
水が用いられている。この純水は、上水道から大
がかりな濾過器を経て作り出されているので、決
して安価なものではない。

通常、まずウエハーを硫酸で洗い、次にウエハ
ーを入れた10リツトルの洗浄槽に純水を満たし、
N₂ガスを吹込みながら、バブリング洗浄をする。
このとき、純水は注入を続け、オーバーフローさ
せながら、気泡とともに除去物を洗い流す。次
に、この水を排出し、新たな純水を注入し、約
0.5気圧程度のN₂ガスを吹込みながらのバブリン
グ洗浄をくり返す。通常以上の作業を硫酸につい
て４回、塩酸について４回、フツ酸について４
回、各々約２分間づつ、計12回程度くり返してい
る。

前記純水の注入工程では、大流量で短時間に注
入し、バブリング洗浄のオーバーフロー時には少
流量を流すことが純水の節約から望まれる。従
来、この２つの流量を得るためそれぞれ流量の異
なる開閉バルブを１つの水槽に各々１つづつ設
け、純水の供給を２系統にして、そのつど必要な
流路に切換えて使用していた。

通常、ICの生産工場はかなり大規模に大量生
産をしているので、この洗浄槽は非常に多数あ
り、従つて、純水の使用量も膨大なものとなつて
いる。このために、流量の違う開閉バルブを各洗
浄槽毎に設けることはスペースの面や配管の複雑
さ、部品点数の多さ等の点でかなり困難な場合が
多く、設備費も莫大になるので、純水の供給ライ
ンを１系統のままで、バブリング洗浄時も大流量
の純水を流し続けることが多い。この場合は、純
水の無駄使いの量は著るしく多くなつている。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案の目的は、１つの純水開閉バルブで、２
通りの流量を得られるようにして、部品点数を増
やすことなく、しかも、純水の配管を２系統にす
ることなくして、構造的にシンプルで、スペース
的にも有利なバルブを提供することにある。

（問題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本考案による２段
階可変流量制御弁は、１つの開閉バルブを２段階
に開けるためバルブと一体の固定ストロークのピ
ストンと可変ストローク遊動ピストンとを設け
た。各々のピストンはバルブに設けられた制御圧
縮空気導入ポートからの圧縮空気により作動し、
バルブ開度を２段階に動かすように構成されてい
る。

（実施例） 以下図面を用いて本考案を更に詳細に説明す
る。第１図は、本考案による２段階可変流量制御
弁の実施例を示す断面図である。

１は、バルブケースであり、２はケース１内の
流体通路である。流路２の途中にバルブシート部
３があり、ここにバルブ４が圧着して流路２を閉
塞している。このバルブ４には、弁棒５が固定さ
れており、弁棒５には第１のフランジ部６と、第
２のフランジ部７が一体に設けられており、弁棒
５は上部のコイルスプリング８により下方に押し
下げられてバルブ４をバルブシート３に圧着して
流路２を塞いでいる。フランジ６の外周とケース
１の内周面にはシール９があり、弁棒５の外周と
ケース１の内周にもシール１０があり、第１のフ
ランジ６が、シール９とともに第１のピストンを
構成している。第２のフランジ７の下側の弁棒５
上には第２のピストン１１が遊合し、ピストン１
１の外周とケース１の内周間にはシール１２があ
り、弁棒５の外周とケース１の内周にもシール１
３があつて、第２ピストン１１のケース１に対す
る気密を保つている。

ケース１の上端部には、ねじ穴１７が外部より
内部の第２のピストン１１に向つて、貫通してお
り、そのねじ穴１７にはスクリユーボルト１６が
噛合挿入されている。

バルブ全開時は、第１のエアポート１４に供給
された圧縮空気がピストン６を押し上げ、クリア
ランスC₁分だけバルブ４をバルブシート３から
引離す。バルブ中間開度時は、第２のエアポート
１５に供給された圧縮空気が第２のピストン１１
を押し上げ、スクリユーボルト１６とのクリアラ
ンスC₂分だけバルブ４をバルブシート３から引
離す。

バルブ全閉時は、第３のエアポート１８より供
給された圧縮空気は、弁棒５の上端の空気室１９
内に送られ、スプリング８とともに、弁棒５を押
し下げ、バルブ４をバルブシート３に押付けてい
る。

流路２を閉じる際は、ポート１８に圧縮空気を
送り、ポート１４，１５の空気を解放するように
外部の電磁弁により操作される。このとき、弁棒
５は、空気室１９内の圧力と、スプリング８によ
り押下げられ、バルブ４がバルブシート３に密着
して流路２を閉じる。次に、流路２を全開にする
際には、ポート１４に圧縮空気を送り、ポート１
５，１８の圧縮空気は解放され、ピストン６が上
昇し、そのストロークC₁分バルブ４を持上げる。
流路２を絞る場合は、ポート１４，１８は大気に
解放され、ポート１５に送られた圧縮空気によ
り、ピストン１１が上昇し、スクリユーボルト１
６とのクリアランスC₂分だけバルブ４を引上げ
る。スクリユーボルト１６を外部より回転調節し
て前記クリアランスC₂を任意に調節して、中間
開度時のバルブの開き加減を任意に、かつ、容易
に調節可能とした。こうして、１つのバルブ内の
流体通路を２段階に開けるようにできた。

なお、バルブ開閉のための各エアポートへの圧
縮空気の供給は、別途組み込まれたシーケンス回
路によりバルブ開閉タイミングを予じめ設定し、
電磁弁を電気的に操作することにより制御されて
いる。

（考案の効果） 本考案のバルブを、ICのウエハー洗浄槽毎に
純水供給ラインに１個設けることにより、大量注
水と、バブリング洗浄時のオーバーフロー用少量
注水とが、両用できるようになつた。これによ
り、純水の供給配管を従来のように２系統に分け
ることも必要なく、従つて、スペースも取らず、
バルブ個数を増すこともなく、流量を２段階に調
節できるようになつた。よつて、部品点数を増さ
ずに高価な純水を無駄にすることをなくすること
ができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による２段階可変流量制御弁
の実施例を示す断面図である。 １……バルブケース、２……流体通路、３……
バルブシート部、４……バルブ、５……弁棒、６
……第１のフランジ部、７……第２のフランジ
部、８……コイルスプリング、９……シール、１
０……シール、１１……第２のピストン、１２…
…シール、１３……シール、１４……第１エアポ
ート、１５……第２エアポート、１６……スクリ
ユーボルト、１７……ねじ穴、１８……第３エア
ポート、１９……空気室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. バルブケース内に流体通路を設け、流路内に弁
   と弁座を設け、前記弁にはこれと一体に弁棒を設
   け、前記弁棒には２個のフランジ部を一体に設
   け、第１のフランジの外周と前記弁棒の外周は前
   記ケースと気密を保ちつつ前記弁棒の軸方向に摺
   動可能にシールされて前記弁棒と一体の第１のピ
   ストンを構成し、第２のフランジの弁座側には内
   径が前記第２のフランジの外径より小さい内径の
   第２のピストンが前記弁棒に遊合され、前記第２
   のピストンの外周と前記ケース間および前記第２
   のピストン内周と前記弁棒間は気密を保ちつつ軸
   方向に摺動可能にシールされ、前記弁棒上にコイ
   ルスプリングがあつて、前記弁棒と前記弁を弁座
   方向に押し付ける向きに配置され、前記ケースに
   は外部より前記第１のピストンの弁座側の空隙に
   通ずる第１のエアポートと、同じく外部より前記
   第２のピストンの弁座側空隙に通ずる第２のエア
   ポートと、同じく外部より前記弁棒の反弁座方向
   端部側空隙に通ずる第３のエアポートを設け、前
   記ケースには前記第１のピストンの反弁座方向へ
   の動き代（第１リフトストローク）としての第１
   クリアランスC₁と前記第２のピストンの反弁座
   方向への動き代としての充分な第２クリアランス
   を設け、前記ケースの反弁座側端部に外部に通じ
   るねじ穴があり、前記ねじ穴にスクリユーボルト
   が前記弁棒の軸方向に噛合挿入されていて、前記
   スクリユーボルトの先端が前記第２のピストンに
   向つて突出していて、これにより、前記第２のピ
   ストンの反弁座方向へのストロークC₂を規制す
   るように構成したことを特徴とする２段階流量制
   御弁。