JPH0550249U - ガス貯蔵容器用パージ弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高純度プロセスガスを貯蔵した容器に装着さ
れ、この容器の接続部分の奥深いところまでパージでき
るパージ弁を提供すること。 【構成】 金属製ダイヤフラムを弁座部に直接、着座あ
るいは離座させることによってパージガスを制御する弁
であって、弁箱内のパージガス導入上流路、同じく下流
路及びパージガス導出流路等を電解研磨処理を施した
後、前記パージガス導入下流路に細管を円環部材を介し
て嵌入して取付け、連絡通路を有した継手部材の奥部ま
で前記細管を延出させて、前記継手部材を弁箱に固着
し、貯蔵容器の根元部分までパージすることができるガ
ス貯蔵容器用パージ弁である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は液化ガスあるいは高圧ガス等が充填されたガス貯蔵容器に装着して使 用されるガス貯蔵容器用パージ弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、種々の産業分野で超高純度なガスが使用されている。例えば半導体製造 プロセスで使用されるガスがあり、これらのいわゆるプロセスガスの純度は、製 造される製品の品質に重大な影響を与える。従って、ガスの高純度を維持するた めに多大の配慮がなされねばならない。またこれらプロセスガスの中には毒性の 強いものや爆発する危険性の高いものもあり、取扱いに際しては安全性が要求さ れる。これらのプロセスガスは、ガス貯蔵容器に充填され、この容器に取り付け られた元弁を介して供給が行われている。 そして、上記した高純度プロセスガスは、貯蔵容器から元弁を介して各種の弁 及び配管を通って使用される。このとき配管内に不純物を含んだガスやパーティ クルがある場合、さらには接ガス金属面に不純ガスが吸着している場合、これ らの不純ガスやパーティクルが高純度プロセスガスを通すときに放出されて、高 純度プロセスガスの純度を低下させる。これを防ぐために、例えば、接ガス金属 面の全てを高精度に電解研磨処理をして鏡面仕上げをし、不純ガスが金属面に極 力吸着しないようにするという対策がある。また通常行われるのは元弁を貯蔵容 器に取付けて、高純度プロセスガスを流す前に、配管系を真空ポンプによる真空 引き、あるいは不活性ガス置換によるパージ処理を施し、配管内を洗浄すること が行われている。

【０００３】 例えば、図５に示すようなパージ機構をもった継手がある。このものは接続部 74をガス貯蔵容器(図示せず)に接続し、胴部73内にはパージガス用のチューブ70 が前記接続部74付近の奥部まで導入されており、また胴部73の途中から分岐して 、パージガスあるいはプロセスガスの導出用チューブ71が設けられている。従っ て、バージ処理の際は、パージ用チューブ70からバージガスを導入して貯蔵容器 の根元部分およびガス導出用チューブ71後の配管を全て含んでパージ処理を行う ことができる。

【０００４】 また従来、このようなパージ処理を行うときの貯蔵容器に元弁を介して行うも のがある。例えば図３に示す実公平２−34527 号公報に開示されたものがある。 この容器元弁は、止め弁50と配管内をパージするパージ弁51とで構成されている 。従って、パージ弁51を閉じ、止め弁50を開くことによって、貯蔵容器内の高純 度プロセスガスがガス取出し導管53へ供給される。一方、止め弁50を閉じ、パー ジ弁51を開くことによって、不活性ガスなどのパージ用ガスがガス取出し導管53 内に供給される。 また他の例として、実開昭63−24476 号に開示された分析弁60がある。このも のは、パージガスを導入する流路62を弁の弁棒61内に穿設すると共に、この流路 を連続して細長突起63に延設してガス導入口66内に進入できるようにしたもので ある。そして貯蔵容器からのガス導入路66及び導出路65は、上記パージガス用の 弁構成と共通部品を用いて構成している。即ち、パージガスを供給するときは、 容器側のプロセスガス流路を閉じることができ、一方プロセスガスを供給すると きは、パージガス流路を閉じると共にプロセスガス流路を開としている。従って 、一つの弁でプロセスガスとパージガスを切換えることができるようになってい る。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来例において、まず前者は止め弁50を閉じ、パージ弁51を開いて、パー ジ処理を行うとき、貯蔵容器との連通路である入口孔52内にまで不活性パージガ スが充分に進入しない。従って、止め弁50の弁座部分59から貯蔵容器の口元まで の入口孔52内のパージが完全に出来ない。また止め弁30及びパージ弁31の弁室55 ，57内には、開弁ばね56，58が装置されている。従って、このばねの摺動によっ てパーティクルが発生する。以上のことより高純度プロセスガスの純度を低下さ せるという問題があった。 一方後者のものは、パージガスは貯蔵容器の元の深い部分まで細管を進入させ て送れるので、上記のものよりパージ能力は高いと言える。しかしながら、弁の 構成が複雑でデッドスペースが大であることと、弁棒61及び細管63がねじ螺合64 を用いた摺動形式であるのでパーティクルの発生が大であり、上記と同様高純度 プロセスガスの純度を低下させるという問題がある。また両者とも構造上電解研 磨の際に電極棒の挿入、設置が困難で、電解研磨が完全に出来ないし、組立てが 複雑であるという問題がある。 また、図５に示したものはパージ処理後、容器内のプロセスガスを流す場合、 弁機構がないので、パージガス用のチューブ70が全てデッドスペースとなり不都 合であった。 本考案は電解研磨がしやすくパーティクルの発生のない弁構造であって、貯蔵 容器の元部まで効率的にパージ処理ができるガス貯蔵容器用パージ弁を提供する ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、弁箱内で、パージガス導入上流路と、パージガス導入下流路とを弁 座部を介して連通し、前記弁座部に直接、着座あるいは離座をする金属製のダイ ヤフラム弁体と、前記パージガス導入下流路内で分岐するガス導出流路とを備え た弁装置と、 内部に連絡通路を有し、一端にガス貯蔵容器との接続部を備え、他端は前記パ ージガス導入下流路と接続するようにした継手部材と、 前記継手部材の連絡通路内で、前記ガス貯蔵容器との接続部まで延びて、前記 パージガス導入下流路内に円環部材を介して嵌入した細管と、 前記継手部材の外側に位置し、前記継手部材の接続部を介してガス貯蔵容器に 接続するナット部材とからなるガス貯蔵容器用パージ弁である。

【０００７】

【作用】

本考案は上記の構成であるから、まず弁室内には金属製のダイヤフラム弁体し かなく、このダイヤフラムを直接、弁座に着座あるいは離座させる構成になって いるので、パーティクル発生の原因になるものがなく、かつ弁室内のデッドスペ ースが少なくコンパクトな弁装置となった。また、パージの際、細管が継手部材 の奥部まで延出しているので、不活性パージガスが隅々まで行きわたり完全にパ ージすることができる。さらに特徴とするところは、弁箱と、継手部材及び細管 はそれぞれ別個の部品として、電解研磨ができるので研磨処理がしやすく、きれ いに完全に仕上げることができるし、細管の組付けは弁箱内にかしめ込むだけな ので極めて容易である。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づき説明する。 図１及び図２は一実施例を示すガス貯蔵容器用パージ弁（以下パージ弁という ）の部分断面図である。図２は図１のパージ弁を含む配管部の上面図である。 以下パージ弁の構成について説明すると、まず弁装置１はパージ弁として働く ＯＮ−ＯＦＦ弁である。即ち、弁箱２内に略Ｌ字状のパージガス導入上流路４と 略逆Ｌ字状のパージガス導入下流路５を形成し、これらの流路は弁座部15が形成 された弁室14内で連通している。また、パージガス導入下流路５内の途中には段 差孔部13が形成され、そのまた下流側には90゜角度をずらして分岐連通したガス 導出流路６が形成されている。この流路はパージ処理後、貯蔵容器内のプロセス ガスを流すときはプロセスガスの導出流路となる。弁座部15にはシール性能を高 めるために、例えばフッ素系樹脂からなるシール部材が嵌着されており、この弁 座部に対向する位置に金属製ダイヤフラム弁体16がダイヤフラム押え部材17によ って外周を狭着して装置されている。このダイヤフラムはステンレス製の薄板で 複数枚に重ねてもよいが、外周縁が平担で中央部分が上部に膨出した、いわゆる 部分球殻形状を程しているものである。従って、この膨出した中央部を弁棒18に よって押圧すると、ある一定の荷重でダイヤフラム弁体16は弾性変形域内で飛び 移り変形をして、直接弁座15と当接した着座状態となり弁は閉となる。そして、 弁棒18を上方に移動するとダイヤフラム弁体16は自身の弾性復元力で元の状態に もどった離座状態となり弁は開となる。なお、弁棒を操作する装置３は、手動に よる回転式あるいは空気圧作動等のピストン機構をもった往復動式のどちらでも よい。 そして、以上説明した弁装置は、弁室14、ガス導入上流路４、同じく大流路５ 及びガス導出流路６の各内面に。個々電解研磨処理を施し、ガスが吸着しにくい 面に仕上げられている。しかも弁室内の接ガス部は金属製ダイヤフラム弁体しか 存在せず、極めて簡素でデッドスペースが少なく、パーティクルの発生源がない 構成となっている。

【０００９】 次に細管９は、弁箱２と同様の材質で、かつ同様に電解研磨処理が施されてい る。細管９の一端には円環部材11をロウ付け等で取付け、この円環部材付の細管 を、パージガス導入下流路５内で、ガス導出流路６よりも奥側に形成した段差孔 部13に挿入し、その後、かしめ部材10をかしめ込んで細管９を流路内に固定した ものである。 継手部材７は、内部に連絡通路19が成形されており、この内面は弁箱２と同様 に電解研磨処理が施されている。継手部材７の一端は連絡通路19の奥部まで前記 細管９が延出されている状態で弁箱２に対し溶接手段で固定されている。一方他 端にはガス貯蔵容器（図示せず）との接続部20が形成され、その外側には軸受12 を介してナット部材８が設けられている。従って、ナット部材の内周面に設けた めねじと容器側のおねじとを螺合して、バージ弁とガス貯蔵容器とを接続するも のである。

【０００１０】 次にこのガス貯蔵容器用パージ弁の作用について説明する。 まずガス貯蔵容器に、このパージ弁を前記ナット部材８を用いて接続する。そ の後、不活性ガス例えばN₂ガスを用いてガス貯蔵容器の接続部分を含む根元部分 まで全てをパージ処理する。配管系の全てをパージすることがガス純度を左右す る重要な要因であることは上述した通りである。まずガス貯蔵容器自身に装置さ れた弁を閉じ、弁１を開として、パージガス導入上流路４からN₂ガスを導入し、 パージガス導入下流路５，細管９内を経由して先端の噴出口からN₂ガスを噴出さ せて、ガス貯蔵容器の根元部分や連絡通路19内を撹拌して通路の周壁を含む全体 をパージするものである。そしてN₂ガスはガス導出流路６を通って、続く配管系 を従来通りパージ処理するものである。 そして、パージ処理後は弁１を閉として、パージガス用チューブ30のデッドス ペース化をなくし、ガス貯蔵容器を開としてプロセスガスをガス導出流路６を介 してガス導出用チューブ40内にプロセスガスを流すものである。 以上説明のとおり、本実施例のパージ弁は、弁装置内の流路と細管及び継手部 材の接ガス部を部品毎個別にかつ容易に電解研磨処理ができ、その後組立ができ るので、ガス吸着が少ないと共にパーティクルの発生がなく、かつデッドスペー スが少なくパージ処理が完全にかつ効率的に行える。

【００１１】

【考案の効果】

本考案によれば、ガス吸着が少なく、パーティクルの発生がなく、デッドスペ ースの少ない弁構造であって、貯蔵容器の根元部分の奥深い場所まで完全にかつ 効率的にパージ処理ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の実施例を示すガス貯蔵容器用パージ
弁の要部断面図である。

【図２】 図１のパージ弁を含む配管部分の上面図であ
る。

【図３】 従来例の容器用元弁を示す部分断面図であ
る。

【図４】 他の従来例の分析弁を示す断面図である。

【図５】 従来のパージ機構を示す継手部分の配管図で
ある。

【符号の説明】

１…弁装置 ２…弁箱 ４…パージガス導入上流路 ５…パージガス導入下流路 ６…パージガス導出流路 ７…継手部材 ８…ナット部材 ９…細管 10、11…円環部材 14…弁室 15…弁座部 16…金属製ダイヤフラム弁体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 河村 秀樹 兵庫県加古郡播磨町新島16番テイサン株式 会社機器事業本部内 (72)考案者 齋藤 彰 三重県桑名市大福２番地 日立金属株式会 社桑名工場内 (72)考案者 風間 洋一郎 三重県桑名市大福２番地 日立金属株式会 社桑名工場内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁箱内で、パージガス導入上流路と、パ
   ージガス導入下流路とを弁座部を介して連通し、前記弁
   座部に直接、着座あるいは離座をする金属製のダイヤフ
   ラム弁体と、前記パージガス導入下流路内で分岐する、
   ガス導出流路とを備えた弁装置と、 内部に連絡通路を有し、一端にガス貯蔵容器との接続部
   を備え、他端は前記パージガス導入下流路と接続するよ
   うにした継手部材と、 前記継手部材の連絡通路内で、前記ガス貯蔵容器との接
   続部まで延びて、前記パージガス導入下流路内に円環部
   材を介して嵌入した細管と、 前記継手部材の外側に位置し、前記継手部材の接続部を
   介してガス貯蔵容器に接続するナット部材とからなるこ
   とを特徴とするガス貯蔵容器用パージ弁。