JPH0730847B2

JPH0730847B2 - 流体遮断開放器

Info

Publication number: JPH0730847B2
Application number: JP63145488A
Authority: JP
Inventors: 洋史小川; 信一池田; 正彦中沢
Original assignee: Fujikin Inc
Current assignee: Fujikin Inc
Priority date: 1988-06-13
Filing date: 1988-06-13
Publication date: 1995-04-10
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: JPS6426071A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ダイヤフラムシール型バルブの改良に係り、
半導体製造装置や原子力発電プラント等に於ける高純度
ガスの給排管路に主として使用されるものである。

〔従来の技術〕

半導体製造装置等の高純度ガスを取扱う管路では、スピ
ンドル用グランドパツキンからのガス漏洩を皆無とした
構造のダイヤフラムシール型バルブが多く用いられてい
る。

第３図は従前のダイヤフラムシール型バルブの一例を示
すものであり、筺体１の栓室２内へ栓体３を挿入し、栓
体３の上方に配設したダイヤフラム４の周縁をボンネツ
トナツト５で締込むことにより、栓室２のシールを行う
構成となつている。又、当該バルブはスピンドル６を下
方へ移動させ、ダイヤフラム４を押し下げて栓体３を栓
座７へ当座させることにより閉弁状態となり、またスピ
ンドル６を上方へ移動させ、スプリング８の弾性力によ
り栓体３を離座させることにより開弁状態となる。

上記ダイヤフラムシール型バルブは、栓室２からの流体
の漏洩を皆無に出来るうえ、スピンドルの操作も極めて
円滑であり、秀れた実用的効用を有するものである。

しかし乍ら、この種ダイヤフラムシール型バルブも改良
すべき問題点が残されている。例えば、第３図に示す如
く、栓室２内に栓体３を開弁方向に附勢するスプリング
８を配設する構成としているため、栓室２内にデツドス
ペースが必然的に発生する。

ところが、栓室２内にデツドスペースが存在すると、流
体ガスがその中に残留し易くなり、特に流体通路９より
上方位置に袋状にデツドスペースが形成されているた
め、軽いガスが一度噛み込むと、これを自然に排出する
ことは殆んど不可能となる。また、栓室２内にデツドス
ペースがあると、この中に流体内に混入した不可避的不
純物が順次蓄積されることになる。

而して、デツドスペース内にガスが残留すると、異種ガ
スを通す管路に於いては必然的にガス純度の低下を引き
起こす。また、一種類のガスの専用管路であつても、管
路の補修時等に於けるパージガスが残留することにな
り、その後に流れるガスの純度を低下させることにな
る。更に、前記デツドスペース内に不純物が蓄積する
と、これ等が何らかの原因で一時にガス内へ放出される
場合があり、ガス純度の大幅な低下を引き起こす。

一方、最近の半導体の製造に於いては、使用ガスの純度
や混合精度は極限に近い値が要求されるようになつてお
り、その結果、従前のダイヤフラムシール型バルブの様
なガス純度の低下を引き起す様な構造のバルブ、即ち栓
室２内にデツドスペースを有する構造のバルブの使用は
好ましくない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は従前のダイヤフラムシール型バルブに於ける前
述の如き問題、即ち構造上栓室２内にダツドスペースを
生じることが避けられず、その結果ガス純度の低下を引
き起すという問題を解決せんとするものであり、栓室内
のデツドスペースを皆無にして弁内部に於けるガスの残
留や不純物の蓄積を防止すると共に、ガス漏洩を全く起
さない様にしたダイヤフラムシール型の遮断開放器を提
供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための構成〕

本発明は、流体入口11と流体出口12に連通する浅窪状の
栓室16の底面に合成樹脂製の栓座15を気密状に固定した
筺体10と；前記合成樹脂製の栓座15の上方に配設されて
前記栓室16の上方開口を密封し、上方よりの押圧により
下方へ膨出変形して栓座15へ当座し且つ上方よりの押圧
力の除去によりその弾性により栓座15から離座すると共
に、荷重に比例して変位量が増加する荷重一変位特性を
備えたニッケルーチタン合金又はニッケル基合金製の平
板状のダイヤフラム17と；ダイヤフラム17の上方に昇降
自在に配設され、該ダイヤフラムを押圧してその下面側
を栓座15へ当座せしめるスピンドル18とより成り、前記
ダイヤフラム17を直接栓座15へ当座させると共に、その
弾性力によりダイヤフラム17を栓座15から離座せしめる
ことを発明の基本構成とするものである。

〔作用〕

スピンドルを下降させ、その先端でダイヤフラムを栓座
側へ押し付けてその下面側を当座させることにより、遮
断開放器は閉鎖状態となる。

また、スピンドルを上昇させると、ダイヤフラム自体の
弾性変形による復元力、即ち離座方向への復元力によつ
てこれが自動的に栓座から離座し、該遮断開放器は開放
状態となる。

（実施例）以下、図面に示す本発明の一実施例に基づいてその詳細
を説明する。

第１図は本発明の第１実施例の縦断面図であり、図に於
いて10はステンレス鋼製の筺体、11は流体入口、12は流
体出口、13及び14は流体通路、15は栓座、16は栓室を形
成する浅い窪部、17は栓座15の上方に配設した金属薄板
製のダイヤフラムであり、Ni−Ti合金やNi基合金、ステ
ンレス鋼等が使用されている。また、18はスピンドル、
19はスピンドル駆動用ピストンである。

前記栓座15は合成樹脂例えば四弗化エチレン樹脂等によ
り形成されており、取付孔20内へ嵌着されている。尚、
本実施例では栓座15を合成樹脂により筺体10と別体に形
成しているが、栓座15を筺体10と一体的に形成してもよ
いことは勿論である。

栓体と栓室の気密保持材とを兼ねるダイヤフラム17は、
Ni−Ti系の合金やステンレス鋼を用いて形成されてお
り、本実施例に於いては、外径26mmφ〜20mmφ、厚さ0.
19mm〜0.21mmの外径寸法に選定されている。当該ダイヤ
フラム17は、スピンドル18による押圧により、第１図の
如き形状に弾性変形をして、栓座15へその下面側が直接
押し付けられる。また、スピンドル18を引き上げると、
その弾性力により上向き即ち栓座15から離座する方向に
復元力を生じ、栓座15が開放されて流体が流通する。

栓室16内へ配設したダイヤフラム17は、袋ナツト21を締
め込むことにより、ガスケツト22及び押え金23を介して
その外周縁が筺体10側へ押圧保持されており、これによ
り栓室16内の気密が保持されている。

スピンドル18はダイヤフラム17の上方に、上下方向へ昇
降自在に配設されており、その下端には合成樹脂やゴム
等で形成した押圧体24が嵌着されている。また、スピン
ドル17の上方にはピストン25が固設されており、空気入
口26より操作用空気を供給することにより、スプリング
27の弾性力に抗してスピンドル18が下方へ押圧される。

第２図は、本発明の第２実施例を示す縦断面図であり、
第１実施例に於けるスピンドルの空気作動方式を捻子作
動方式に代えたものである。

次に、前記各実施例に係る遮断開放器の作動について説
明する。

前記遮断器を閉にする場合には、作動用空気をピストン
シリンダ28内へ供給してスピンドル18を下方へ押圧し、
その先端に取付けた押圧体24を介してダイヤフラム17を
栓座15側へ押し付ける。ダイヤフラム17は、押圧体24に
よる押圧により、第１図の如く下方へ僅かに膨出した形
状に弾性変形をし、その下面側が直接栓座15上へ密接す
る。

一方、開放する場合には、ピストンシリンダ28内の空気
圧を開放する。空気圧の開放により、スピンドル18はス
プリング27の弾性力により上方へ引上げられると共に、
ダイヤフラム17はその弾性力により元の形状に復元し、
栓座15より離座して開放されることになる。

本発明の第２実施例の作動も第１実施例の場合と略同一
であり、ハンドル29の回動によりスピンドル18を押し下
げることにより、ダイヤフラム17が第２図の如き状態に
弾性変形をし、栓座15へ接当して閉鎖状態となる。また
スピンドル18が引き上げられると、ダイヤフラム17は素
材自体の擬弾性力によつて元の形状に復元し、開弁状態
となる。

〔発明の効果〕

本発明は上述の通り、金属薄板製のダイヤフラムを利用
し、上方より押圧してその下面側を直接栓座へ押し付け
ると共に、ダイヤフラム自体の弾性による復元力を利用
してこれを栓座から離座せしめる構成としているため、
栓室内のデツドスペースを殆んど無くすることが出来
る。

その結果、栓室内に於けるガスの残留等が皆無となり、
半導体製造ガス等の流体の純度低下を防止できると共
に、機器の小型化を図り得る。

本発明は上述の通り秀れた実用的抗用を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る流体遮断開放器の縦
断面図であり、第２図は本発明の第２実施例に係る流体
遮断開放器の縦断面図である。第３図は従前のダイヤフラムシール型バルブの縦断面図
である。 10……筺体、16……栓室 11……流体入口、17……金属薄板製ダイヤフラム 12……流体出口、18……スピンドル 15……栓座

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中沢正彦大阪府大阪市西区立売堀２丁目３番４号株式会社フジキン内 (56)参考文献実開昭62−158264（ＪＰ，Ｕ) 特許18793（ＪＰ，Ｃ１)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体入口（11）と流体出口（12）に連通す
る浅窪状の栓室（16）の底面に合成樹脂製の栓座（15）
を気密状に固着した筺体（10）と；前記合成樹脂製の栓
座（15）の上方に配設されて前記栓室（16）の上方開口
を密封し、上方よりの押圧により下方へ膨出変形して栓
座（15）へ当座し且つ上方よりの押圧力の除去によりそ
の弾性により栓座（15）から離座すると共に、荷重に比
例して変位量が増加する荷重一変位特性を備えたニッケ
ルーチタン合金又はニッケル基合金製の平板状のダイヤ
フラム（17）と；ダイヤフラム（17）の上方に昇降自在
に配設され、該ダイヤフラムを押圧してその下面側を栓
座（15）へ当座せしめるスピンドル（18）とより成り、
前記ダイヤフラム（17）を直接栓座（15）へ当座させる
と共にその弾性力により栓座（15）から離座せしめるこ
とを特徴とする流体遮断開放器。