JPH05164258A - チャッキ弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 高圧ガスの流れがスムーズで脈流、渦流の発
生がなく、圧力損失も生ぜず、また弁開閉時パーティク
ルが発生せず、外部シール性と内部シール性が良好でシ
ンピルであり、クリーンな高圧ガスを流す半導体製造装
置の配管途中に設けて有効なチャッキ弁を提供する。 【構成】 一側にガス流入路２２、他側にガス流出路３
２を有する第１ハウジング２１内に弁座シート２６及び
複数のガス通路２８を設けると共に、弁座シートに対向
して複数のガス流通穴を有するメタルダイヤフラム３０
をかしめ固定した弁体３１を配設する。メタルダイヤフ
ラム３０の外周部を第１ハウジング２１の端面外周部
と、複数のガス流通路３５を有する第２ハウジング３６
の底面外周部とで挾持すると共に第２ハウジング３６の
外周に袋ナット３８を螺合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高圧ガスが流れる配管
途中に設けられる逆流防止の為のチャッキ弁に係り、特
にＣＶＤ装置のような半導体製造装置に於いて、クリー
ンな高圧ガスを流す配管途中に設けるのに好適なチャッ
キ弁に係る。

【０００２】

【従来の技術】高圧ガスが流れる配管途中に設けられる
逆流防止の為のチャッキ弁は従来より種々あるが、近時
ＣＶＤ装置のような半導体製造装置に於いて、クリーン
な高圧ガスを流す配管途中に設けるチャッキ弁として、
図６に示すようなチャッキ弁１がある。このチャッキ弁
１は、一側にガス流入路２を同心に有し、その外周に配
管連結用ねじ３を有する第１ハウジング４内の大小２段
の凹部５，６に、フランジ７を有しそのフランジ７の基
部周方向に複数のガス流通路８を有し内側底部に弁座シ
ート９を有するカップ状のベース１０が装入されて、フ
ランジ７が大径の凹部５内に嵌合され、カップ状のベー
ス１０内に、後端面に中央に孔１１のあいたメタルダイ
ヤフラム１２がかしめ固定された管状のポペット（弁
体）１３が装入されて弁座シート９に密着するようにな
っており、メタルダイヤフラム１２の外周部は、フラン
ジ７と他側にガス流出路１４を同心に有し外周に配管連
結用ねじ１５を有する第２ハウジング１６の前記第１ハ
ウジング４内の大径の凹部５内に嵌合されたフランジ１
７とに挾まれて、第１ハウジング４の外周に螺合された
袋ナット１８により締付け固定されてなるものである。
尚、メタルダイヤフラム１２は球面状に成形されてお
り、第２ハウジング１６のメタルダイヤフラム１２に対
向する面は球面１９となっている。

【０００３】このように構成されたチャッキ弁１を、第
１ハウジング４の配管連結用ねじ３，第２ハウジング１
６の配管連結用ねじ１５にて高圧ガスが流れる配管の途
中に取付けて使用すると、ガス流入路２から第１ハウジ
ング４の小径の凹部６に入ってきた高圧ガスは、カップ
状のベース１０の外周面との隙間を通り、さらにフラン
ジ７の基部周方向の複数のガス流通路８を通って、カッ
プ状のベース１０内に入り、管状のポペット（弁体）１
３とメタルダイヤフラム１２を一緒に押圧して弁座シー
ト９から離隔して開弁する結果、カップ状のベース１０
内に入った高圧ガスは管状のポペット（弁体）１３内を
通り、メタルダイヤフラム１２の中央の孔１１を通り抜
けて第２ハウジング１６のガス流出路１４を通ってチャ
ッキ弁１を出ていく。

【０００４】高圧ガスの供給先で何らかのトラブルによ
り逆流が生じた場合、ガス流出路１４から入ってきた高
圧ガスとメタルダイヤフラム１２の復元力により、ポペ
ット（弁体）１３が押し戻されて弁座シート９に密着し
て閉弁される結果、チャッキ弁１よりも上流への逆流が
防止される。

【０００５】ところで、このチャッキ弁１は、高圧ガス
がメタルダイヤフラム１２の外周部に流れ込み、メタル
ダイヤフラム１２を押し、ポペット（弁体）１３を浮か
せて一旦Ｕターンしてカップ状のベース１０内に入り、
さらにポペット（弁体）１３内を通ってガス流出路１４
から出ていくのであるから、高圧ガスの流れがスムーズ
ではなく、脈流，渦流の発生する可能性が大きく、圧力
損失も生じる。

【０００６】またこのチャッキ弁１は、高圧に耐えられ
るポペット（弁体）１３とカップ状のベース１０との隙
間が僅かである為、弁開閉の摺動時パーティクルの発生
する可能性が大きい。

【０００７】さらにこのチャッキ弁１は、外部シールす
る部分がカップ状のベース１０のフランジ７の両面の２
ケ所となるので、外部シール性が悪い。

【０００８】またこのチャッキ弁１は、逆流防止時ポペ
ット（弁体）１３内に一旦ガスが充満してメタルダイヤ
フラム１２の復元力と僅かにメタルダイヤフラム１２に
かかる差圧で閉弁している為、内部シール性が悪い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、高圧
ガスの流れがスムーズで、脈流，渦流の発生が無く、圧
力損失も生ぜず、また弁開閉時パーティクルが発生せ
ず、外部シール性，内部シール性が良好でシンプルなチ
ャッキ弁を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明のチャッキ弁は、一側にガス流入路を同心に有
する第１ハウジング内の凹部底面のガス流入口周縁部に
弁座シートが設けられ、凹部内周面の周方向に複数のガ
ス通路が設けられ、前記弁座シートに対向して凹部内
に、周方向に前記ガス通路と直通するガス流通穴を有す
るメタルダイヤフラムを同心に背面側で中央部にかしめ
固定した弁体が配され、この弁体にかしめ固定されたメ
タルダイヤフラムの外周部が第１ハウジングの凹部側の
端面外周部と、前記第１ハウジングの外周に入子式に嵌
合され他側に同心にガス流出路を有し且つ該ガス流出路
と前記メタルダイヤフラムのガス流通穴を直通する複数
のガス流通路が設けられた第２ハウジングの凹部底面外
周部とに挾まれ、第１ハウジングの外周部を挾んで第２
ハウジングの外周へ袋ナットが螺合されて、第１ハウジ
ング，メタルダイヤフラム，第２ハウジングの各外周部
が締付け固定されてなるものである。

【００１１】

【作用】このように構成された本発明のチャッキ弁を高
圧ガスが流れる配管の途中に取付けて使用すると、ガス
流入路から第１ハウジング内に入ってきた高圧ガスは、
弁体を押圧し、弁座シートから離隔してメタルダイヤフ
ラムを第２ハウジングの凹部底面に密着して開弁する結
果、凹部内周面のガス通路を通り、メタルダイヤフラム
のガス流通穴，第２ハウジングのガス流通路を通ってガ
ス流出路からチャッキ弁を出ていく。

【００１２】高圧ガスの供給先で何らかのトラブルによ
り逆流が生じた場合、ガス流出路から第２ハウジング内
に入ってきた高圧ガスはもろに弁体の背面を押圧して正
面を弁座シートに密着し、メタルダイヤフラムを第１ハ
ウジングの端面に密着して、閉弁する結果、チャッキ弁
よりも上流への高圧ガスの逆流が防止される。

【００１３】上記のように本発明のチャッキ弁は、高圧
ガスが中央部から弁体を押圧し、弁体外周側のガス通路
を通り、メタルダイヤフラムの周方向のガス流通穴、こ
れと直通する第２ハウジングのガス流通路を通ってガス
流出路から出ていくので、高圧ガスの流れがスムーズ
で、脈流，渦流が発生せず、圧力損失も生じない。

【００１４】また本発明のチャッキ弁は、弁開閉時摺動
する部材がなく、メタルダイヤフラムは第１ハウジング
の端面や第２ハウジングの凹部底面と擦れることがなく
密着するだけであるからパーティクルが生ぜず、流通す
る高圧ガスが汚染されることがないので、クリーンな高
圧ガスを流すＣＶＤ装置のような半導体製造装置の配管
途中に設けるには好適である。

【００１５】さらに本発明のチャッキ弁は、外部シール
部分が、第１ハウジングと第２ハウジングとの合せ部の
１ケ所であるので、外部シール性が良い。

【００１６】また本発明のチャッキ弁は、逆流防止時高
圧ガスがもろに弁体にかかり、大きなシール力が得られ
るので、内部シール性が良い。

【００１７】

【実施例】本発明のチャッキ弁の一実施例を図によって
説明すると、図１において２１は一側にガス流入路２２
を同心に有し、そのガス流入路２２の外周面に配管接続
用のねじ２３を有するＳＵＳ３１６製の第１ハウジング
で、ガス流入路２２から第１ハウジング２１内の円形凹
部２４への連絡部２５は段階的に拡開されており、円形
凹部２４の底面のガス流入口周縁部には弁座シート２６
が設けられ、円形凹部２４の内周面の等角三方位置に図
２に示すようにすり割り円形のガス通路２８が設けられ
ている。前記弁座シート２６に対向して円形凹部２４内
には、図３に示すように周方向に複数の、本例では３個
のガス流通穴２９を有するメタルダイヤフラム３０を同
心に背面側で中央部にかしめ固定した弁体３１が図１に
示すように配されて、ガス流通穴２９が前記のすり割り
円形のガス通路２８に対向している。前記の弁体３１に
かしめ固定されたメタルダイヤフラム３０の外周部は、
第１ハウジング２１の円形凹部２４側の端面外周部と、
第１ハウジング２１の外周に入子式に嵌合された第２ハ
ウジング３６の円形凹部３４の底面外周部とに図１に示
すように挾まれ、第１ハウジング２１の外周部を挾んで
第２ハウジング３６の外周のねじ３７へ袋ナット３８が
螺合されて、第１ハウジング２１，メタルダイヤフラム
３０，第２ハウジング３６の各外周部が締付け固定され
ている。第２ハウジング３６は他側に同心にガス流出路
３２を有し、そのガス流出路３２の外周面に配管接続用
のねじ３３を有しガス流出路３２の入口周縁と緩やかに
くぼんだ球面になされている円形凹部３４の底面の周方
向位置との間に、前記メタルダイヤフラム３０のガス流
通穴２９と直通する図４に示す３個のＵ溝状のガス流通
路３５が設けられている。尚、３９は第１ハウジング２
１と第２ハウジング３６を位置合わせしたピンである。

【００１８】このように構成された実施例のチャッキ弁
４０を、ガス流入路２２の外周面のねじ２３，ガス流出
路３２の外周面のねじ３３にて高温ガスが流れる配管の
途中に取付けて使用すると、ガス流入路２２から第１ハ
ウジング２１内に入ってきた高圧ガスは連絡部２５で弁
体３１を押圧し、弁座シート２６から離隔してメタルダ
イヤフラム３０を第２ハウジング３６の円形凹部３４の
底面に密着して開弁する結果、弁体３１の周囲ですり割
り円形のガス通路２８に入り、ここからメタルダイヤフ
ラム３０のガス流通穴２９，第２ハウジング３６のガス
流通路３５を通ってガス流出路３２からチャッキ弁４０
を出ていく。

【００１９】高圧ガスの供給先で何らかのトラブルによ
り逆流が生じた場合、ガス流出路３２から第２ハウジン
グ３６内に入ってきた高圧ガスはもろに弁体３１の背面
を押圧して正面を弁座シート２６に密着し、メタルダイ
ヤフラム３０を第１ハウジング２１の端面に密着して、
閉弁する結果、チャッキ弁４０よりも上流への高圧ガス
の逆流が防止される。

【００２０】このように実施例のチャッキ弁４０は、高
圧ガスが中央部から弁体３１を押圧し、弁体３１の外周
側を通り、メタルダイヤフラム３０の周方向のガス流通
穴２９，これと直通する第２ハウジング３６のガス流通
路３５を通ってガス流出路３２から出ていくので、高圧
ガスの流れがスムーズで、脈流，渦流が発生せず、圧力
損失も生じない。

【００２１】また弁開閉時摺動する部材がなく、弁体３
１は弁座シート２６と密着し、メタルダイヤフラム３０
は第１ハウジング２１の端面や第２ハウジング３６の円
形凹部３４の緩やかにくぼんだ球面である底面と擦れる
ことがなく密着するだけであるからパーティクルが生ぜ
ず、流通する高圧ガスが汚染されることがないので、ク
リーンな高圧ガスを流すＣＶＤ装置のような半導体製造
装置の配管途中に設けるには好適である。

【００２２】さらに外部シール部分が、第１ハウジング
２１と第２ハウジング３６との合せ部の１ケ所であるの
で、外部シール性が良い。

【００２３】また逆流防止時、高圧ガスがもろに弁体３
１にかかり、大きなシール力が得られるので、内部シー
ル性が良い。

【００２４】尚、上記実施例のチャッキ弁４０における
第１ハウジング２１の円形凹部２４側の端面はフラット
であるが、図５に示すように緩やかにくぼんだ球面とな
し、これに対応してメタルダイヤフラム３０をこのくぼ
んだ球面に沿う形状となして自身の弾性力により弁体３
１を弁座シート２６側に付勢するようになし、第２ハウ
ジング３６の円形凹部３４の底面をフラットになしても
良いものである。

【００２５】また第１ハウジング２１の円形凹部２４の
内周面周方向の複数のガス通路２８は、すり割り円形に
限るものではなく、Ｕ溝状等他の形状のものでも良い。

【００２６】さらに第２ハウジング３６のメタルダイヤ
フラム３０のガス流通穴２９と直通するガス流通路３５
は、図５に示すようにガス流出路３２の途中に向ってテ
ーパの付されたＵ溝状のものでも良く、また円形凹部の
底面周方向からガス流出路３２の途中に一点鎖線のよう
に貫通穿設される穴でも良い。

【００２７】

【発明の効果】以上詳記した通り本発明のチャッキ弁
は、高圧ガスの流れがスムーズで、脈流，渦流の発生が
無く、圧力損失も生ぜず、また弁開閉時パーティクルが
発生せず、外部シール性，内部シール性が良好でシンプ
ルである。従って、クリーンな高圧ガスを流す半導体装
置の配管途中に設けると極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチャッキ弁の一実施例を示す縦断面図
である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面矢視図である。

【図３】本発明のチャッキ弁の内部にセットされる弁体
の斜視図である。

【図４】図１のＢ−Ｂ線断面矢視図である。

【図５】本発明のチャッキ弁の他の実施例を示す縦断面
図である。

【図６】従来のチャッキ弁を示す縦断面図である。

【符号の説明】

２１ 第１ハウジング ２２ ガス流入路 ２４ 円形凹部 ２６ 弁座シート ２８ ガス通路 ２９ ガス流通穴 ３０ メタルダイヤフラム ３１ 弁体 ３２ ガス流出路 ３４ 円形凹部 ３５ ガス流通路 ３６ 第２ハウジング ３７ ねじ ３８ 袋ナット ４０ チャッキ弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一側にガス流入路を同心に有する第１ハ
   ウジング内の凹部底面のガス流入口周縁部に弁座シート
   が設けられ、凹部内周面の周方向に複数のガス通路が設
   けられ、前記弁座シートに対向して凹部内に、周方向に
   前記ガス通路と直通する複数のガス流通穴を有するメタ
   ルダイヤフラムを同心に背面側で中央部にかしめ固定し
   た弁体が配され、この弁体にかしめ固定されたメタルダ
   イヤフラムの外周部が第１ハウジングの凹部側の端面外
   周部と、前記第１ハウジングの外周に入子式に嵌合され
   他側に同心にガス流出路を有し且つ該ガス流出路と前記
   メタルダイヤフラムのガス流通穴とを直通する複数のガ
   ス流通路が設けられた第２ハウジングの凹部底面外周部
   とに挾まれ、第１ハウジングの外周部を挾んで第２ハウ
   ジングの外周へ袋ナットが螺合されて、第１ハウジン
   グ，メタルダイヤフラム，第２ハウジングの各外周部が
   締付け固定されてなるチャッキ弁。