JPH09210236A - Control valve for corrosion fluid - Google Patents
Control valve for corrosion fluidInfo
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- JPH09210236A JPH09210236A JP4410596A JP4410596A JPH09210236A JP H09210236 A JPH09210236 A JP H09210236A JP 4410596 A JP4410596 A JP 4410596A JP 4410596 A JP4410596 A JP 4410596A JP H09210236 A JPH09210236 A JP H09210236A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、塩化水素ガス、高
温水蒸気等の腐食流体に使用される制御弁の技術分野に
属する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention belongs to the technical field of control valves used for corrosive fluids such as hydrogen chloride gas and high temperature steam.
【０００２】半導体制御装置等の真空装置のチャンバー
の排気路には、圧力制御用の制御弁と真空排気ポンプか
らなる排気装置が設けられており、チャンバー内を所定
の真空度にするため、前記制御弁の開度を調整する必要
がある。従来、この種の制御弁として、特開平４−１５
０９３８号公報に記載のものがある。この制御弁１０
は、図２に示すように、円板状の弁板１１を具えた蝶型
制御弁である。弁板１１の回転制御は制御回路（図示省
略）によって行なわれる。制御回路は、圧力センサーに
よって検知された制御弁の排気口側の圧力値と、予め記
憶された設定圧値との差を求めて、その差がなくなるよ
うにモータ１６を制御して制御弁の開き角度を調節する
回路である。An exhaust device including a control valve for pressure control and a vacuum exhaust pump is provided in the exhaust path of the chamber of a vacuum device such as a semiconductor control device. It is necessary to adjust the opening of the control valve. Conventionally, as a control valve of this type, Japanese Patent Laid-Open No. 4-15
There is one described in Japanese Patent No. 0938. This control valve 10
2 is a butterfly-type control valve having a disc-shaped valve plate 11 as shown in FIG. The rotation control of the valve plate 11 is performed by a control circuit (not shown). The control circuit obtains the difference between the pressure value on the exhaust port side of the control valve detected by the pressure sensor and the preset pressure value stored in advance, and controls the motor 16 so that the difference disappears. It is a circuit that adjusts the opening angle.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
制御弁は、次の問題点を有している。 (1) 腐食流体に使用することができない。 制御弁本体１４と制御弁軸１３との間をシールするＯリ
ング１５が、回転する制御弁軸１３に接触している。こ
のため、制御弁を長期間すると、Ｏリング１５が摩耗
し、Ｏリング１５と制御弁軸１３との間から流体が漏れ
る恐れがあり、腐食流体に使用することができない。 (2) 小流量制御が困難である。 蝶型制御弁であるため、弁板１１を密閉状態から開く方
向へ回転させるとき、円滑に始動できるように、弁板１
１と流体通路１２との間に多少の隙間を設けなければな
らない。このため、流体が漏れ易く、弁板１１の開き角
度の小さいときの流量調節が困難である。However, such a control valve has the following problems. (1) It cannot be used as a corrosive fluid. An O-ring 15 that seals between the control valve body 14 and the control valve shaft 13 is in contact with the rotating control valve shaft 13. For this reason, if the control valve is used for a long period of time, the O-ring 15 may be worn and fluid may leak between the O-ring 15 and the control valve shaft 13 and cannot be used as a corrosive fluid. (2) Small flow rate control is difficult. Since it is a butterfly-type control valve, when the valve plate 11 is rotated in the opening direction from the closed state, the valve plate 1 can be smoothly started.
There must be some clearance between 1 and the fluid passage 12. Therefore, the fluid easily leaks, and it is difficult to adjust the flow rate when the opening angle of the valve plate 11 is small.
【０００４】(3) 大型、高価である。 弁板１１を回転させるモータ１６を必要とし、装置全体
が大型、且つ、高価になりがちである。 (4) 大電力を必要とする。 弁板１１をモータ１６によって回転させるため、大電力
を必要とする。 (5) 応答性が悪い。 制御弁内での圧力バランスを取ることができない構造に
なっているため、外部からの急激な圧力変化および流体
の流量変化に対して、瞬時に応答することができない。(3) Large and expensive. Since the motor 16 for rotating the valve plate 11 is required, the entire device tends to be large and expensive. (4) High power is required. Since the valve plate 11 is rotated by the motor 16, a large amount of electric power is required. (5) Poor responsiveness. Since the structure is such that the pressure in the control valve cannot be balanced, it is not possible to instantaneously respond to a sudden pressure change and a fluid flow rate change from the outside.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、第１に、流体
通路の途中に形成された弁座に主弁体が接離して腐食流
体に対する開度を調節する制御弁であって、前記主弁体
を有して前記流体通路に設けられた主弁ダイヤフラムを
具え、且つ、前記流体通路と、前記弁座と、前記主弁体
の少なくとも前記流体通路内に位置する部分と、前記主
弁ダイヤフラムとが耐食性材料からなることを特徴とす
る腐食流体用制御弁により、第２に、流体通路の途中に
形成された弁座に主弁体が接離して腐食流体に対する開
度を調節する制御弁であって、前記主弁体を有して前記
流体通路に設けられた主弁ダイヤフラムと、前記主弁体
を前記弁座から離れる方向へ付勢するスプリングと、前
記主弁体の前記弁座と反対側の端部に設けられたパイロ
ット圧ダイヤフラムによって壁の一部が形成されてパイ
ロット圧流体を受け入れるパイロット圧室と、前記パイ
ロット圧室を大気に開放するノズルと、前記ノズルの出
口に対して接離させられるパイロット弁体とを具え、且
つ、前記流体通路と、前記弁座と、前記主弁体の少なく
とも前記流体通路内に位置する部分と、前記主弁ダイヤ
フラムとが耐食性材料からなることを特徴とする腐食流
体用制御弁により、前記の課題を解決した。The present invention is, firstly, a control valve for adjusting a degree of opening for a corrosive fluid by contacting and separating a main valve body with a valve seat formed in the middle of a fluid passage. A main valve diaphragm having a main valve body and provided in the fluid passage, the fluid passage, the valve seat, a portion of the main valve body located at least in the fluid passage, and the main valve Secondly, by the corrosive fluid control valve characterized in that the valve diaphragm is made of a corrosion resistant material, secondly, the main valve body is brought into and out of contact with the valve seat formed in the middle of the fluid passage to adjust the opening degree for the corrosive fluid. A control valve, the main valve diaphragm having the main valve body and provided in the fluid passage, a spring for urging the main valve body in a direction away from the valve seat, and the main valve body Pilot pressure diaphragm provided at the end opposite the valve seat A pilot pressure chamber for forming a part of a wall for receiving a pilot pressure fluid, a nozzle for opening the pilot pressure chamber to the atmosphere, and a pilot valve body brought into contact with and separated from the outlet of the nozzle, and The fluid passage, the valve seat, at least a portion of the main valve body located in the fluid passage, and the main valve diaphragm are made of a corrosion-resistant material. Solved the problem.
【０００６】[0006]
【作用】第１、第２の腐食流体用制御弁は、流体通路
と、弁座と、主弁体の少なくとも流体通路内に位置する
部分と、主弁ダイヤフラムとに耐食性材料を使用してい
るので、腐食流体の流量調節を行なうことができる。The first and second corrosive fluid control valves use a corrosion resistant material for the fluid passage, the valve seat, at least the portion of the main valve body located in the fluid passage, and the main valve diaphragm. Therefore, the flow rate of the corrosive fluid can be adjusted.
【０００７】また、主弁ダイヤフラムは、流体通路に設
けられて、主弁体と基部との間を密閉し、主弁体と基部
との間からの腐食流体の漏れを防止する。さらに、主弁
体は主弁ダイヤフラムによって基部に設けられているた
め、速やか且つ円滑に作動する。しかも、主弁ダイヤフ
ラムに対して摺動する部品がなく、主弁ダイヤフラム
は、摩耗させられることなく、長期間、主弁体と基部と
の間の密閉状態を保持する。Further, the main valve diaphragm is provided in the fluid passage to seal between the main valve body and the base portion and prevent leakage of the corrosive fluid from between the main valve body and the base portion. Furthermore, since the main valve body is provided at the base portion by the main valve diaphragm, it operates quickly and smoothly. Moreover, there is no part that slides with respect to the main valve diaphragm, and the main valve diaphragm maintains the sealed state between the main valve body and the base for a long period of time without being worn.
【０００８】第２の腐食流体用制御弁の主弁体は、通
常、スプリングによって弁座から離れる方向に付勢され
て、主弁体の一端と弁座との間に隙間が生じている。ま
た、パイロット弁体とノズルの出口との間にも隙間が生
じている。この隙間の大きさはコイルへの通電制御によ
って変えることができる。The main valve body of the second corrosive fluid control valve is normally biased by a spring in a direction away from the valve seat, so that a gap is formed between one end of the main valve body and the valve seat. Further, there is a gap between the pilot valve body and the nozzle outlet. The size of this gap can be changed by controlling the energization of the coil.
【０００９】パイロット圧室には、常時パイロット圧流
体が流入しており、パイロット圧ダイヤフラムにパイロ
ット圧流体の圧力が加わっている。パイロット圧室に流
れ込んだパイロット圧流体はノズルの出口から大気中に
流出する。パイロット圧流体の流出量は、ノズルの出口
とパイロット弁体との隙間によって決まる。The pilot pressure fluid constantly flows into the pilot pressure chamber, and the pressure of the pilot pressure fluid is applied to the pilot pressure diaphragm. The pilot pressure fluid that has flowed into the pilot pressure chamber flows out into the atmosphere from the outlet of the nozzle. The outflow amount of the pilot pressure fluid is determined by the gap between the outlet of the nozzle and the pilot valve body.
【００１０】ノズルの出口とパイロット弁体との間の隙
間が広いとパイロット圧流体の流出量が多くなり、パイ
ロット圧室内の圧力は低くなる。逆に、隙間が狭いと流
出量が少なくなり、パイロット圧室内の圧力は高くな
る。When the gap between the outlet of the nozzle and the pilot valve body is wide, the outflow amount of the pilot pressure fluid increases and the pressure in the pilot pressure chamber decreases. On the contrary, if the gap is narrow, the outflow amount decreases and the pressure in the pilot pressure chamber increases.
【００１１】前記隙間の大きさは、コイルへの通電制御
によって、制御される。その制御の結果、パイロット圧
室内の圧力が低くなると、主弁体がスプリングによって
弁座から離間させられ、主弁体の一端と弁座との間の隙
間が広くなり、流体通路内の腐食流体の流量は多くな
る。逆に、パイロット圧室内の圧力が高くなると、主弁
体がスプリングに抗して弁座に接近させられ、主弁体の
一端と弁座との間の隙間が狭くなり、流体通路内を流れ
る流量は少なくなる。The size of the gap is controlled by controlling the energization of the coil. As a result of the control, when the pressure in the pilot pressure chamber becomes low, the main valve body is separated from the valve seat by the spring, the gap between the one end of the main valve body and the valve seat widens, and the corrosive fluid in the fluid passage The flow rate of is large. On the contrary, when the pressure in the pilot pressure chamber becomes high, the main valve body moves closer to the valve seat against the spring, and the gap between the one end of the main valve body and the valve seat becomes narrower, and the fluid flows in the fluid passage. The flow rate decreases.
【００１２】制御弁内の圧力関係は次のようになってい
る。流体通路の流入口内の圧力をＰ１、流出口内の圧力
をＰ２、パイロット圧室内の圧力をＰｓ、スプリングの
弾力をＦ、主弁ダイヤフラムの有効面積をＡ１、弁座の
有効面積をＡ２、パイロット圧ダイヤフラムの有効面積
をａとすると、 Ｐ１（Ａ１−Ａ２）＋Ｐ２・Ａ２＋Ｐｓ・ａ−Ｆ＝０ Ｐ１＝［Ｆ／（Ａ１−Ａ２）］−［ａ／（Ａ１−Ａ
２）］・Ｐｓ−［Ａ２／（Ａ１−Ａ２）］・Ｐ２の関係
にある。The pressure relationship in the control valve is as follows. The pressure in the inlet of the fluid passage is P1, the pressure in the outlet is P2, the pressure in the pilot pressure chamber is Ps, the spring force is F, the effective area of the main valve diaphragm is A1, the effective area of the valve seat is A2, and the pilot pressure is If the effective area of the diaphragm is a, then P1 (A1-A2) + P2 * A2 + Ps * a-F = 0 P1 = [F / (A1-A2)]-[a / (A1-A
2)]. Ps- [A2 / (A1-A2)]. P2.
【００１３】弁座の有効面積Ａ２が主弁ダイヤフラムの
有効面積Ａ１に比べて小さい場合には、上式右辺第３項
は無視することができ、流入口内の圧力Ｐ１は、流出口
内の圧力Ｐ２の影響を受けないことが分かる。従って、
流体は、流出口内の圧力の影響を受けることなく流体通
路を流れる。When the effective area A2 of the valve seat is smaller than the effective area A1 of the main valve diaphragm, the third term on the right side of the above equation can be ignored, and the pressure P1 in the inlet is the pressure P2 in the outlet. You can see that it is not affected by. Therefore,
The fluid flows through the fluid passage without being affected by the pressure in the outlet.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
に基づいて説明する。制御弁２０は、基部２１の流体通
路２２の途中に形成された弁座２３に主弁体２４が接近
離間して、塩化水素ガス、高温水蒸気等の腐食流体に対
する開度を調節する制御弁である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
It will be described based on. The control valve 20 is a control valve in which the main valve body 24 approaches and separates from a valve seat 23 formed in the middle of the fluid passage 22 of the base portion 21 and adjusts the opening degree for a corrosive fluid such as hydrogen chloride gas and high temperature steam. is there.
【００１５】弁座２３と主弁体２４は、ポペットタイプ
の弁を構成している。なお、後述するベース２５、主弁
ダイヤフラム３２がポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
ＦＥ：商品名テフロン）であり、主弁板５０がポリエー
テルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の耐食性プラスチッ
ク製であるため、制御弁２０は、腐食流体に使用するこ
とができる。The valve seat 23 and the main valve body 24 constitute a poppet type valve. The base 25 and the main valve diaphragm 32, which will be described later, are made of polytetrafluoroethylene (PT).
Since the main valve plate 50 is made of corrosion-resistant plastic such as polyether ether ketone (PEEK), the control valve 20 can be used for a corrosive fluid.
【００１６】基部２１は、ベース２５とカバー２６が重
ね合わされて形成されている。基部２１には、流体通路
２２が形成されている。流体通路２２の途中には、弁座
２３が形成されている。基部２１には、主弁体２４を収
納する空洞２７が形成されている。The base portion 21 is formed by stacking a base 25 and a cover 26. A fluid passage 22 is formed in the base portion 21. A valve seat 23 is formed in the middle of the fluid passage 22. A cavity 27 for accommodating the main valve body 24 is formed in the base portion 21.
【００１７】主弁体２４は、上部に鍔２９を有する主弁
本体３０と板状の主弁板５０とで構成されている。主弁
本体３０と主弁板５０はボルト２８によって一体化され
ている。鍔２９とカバー２６との間には、主弁体２４を
上方へ付勢するスプリング３１が設けられている。The main valve body 24 is composed of a main valve main body 30 having a collar 29 on its upper portion and a plate-shaped main valve plate 50. The main valve body 30 and the main valve plate 50 are integrated by the bolt 28. A spring 31 for urging the main valve body 24 upward is provided between the collar 29 and the cover 26.
【００１８】主弁ダイヤフラム３２は、可撓性を有する
膜状の部材である。主弁ダイヤフラム３２は、ベース２
５とカバー２６との間にボルト３６，３６によって挟持
されて、ベース２５とカバー２６との間をシールすると
ともに、流体通路２２の内壁３４の一部を形成してい
る。主弁ダイヤフラム３２には、主弁体２４が設けられ
ている。主弁ダイヤフラム３２の裏側は、空気抜き孔３
３によって外部に開放されている。The main valve diaphragm 32 is a flexible film-shaped member. The main valve diaphragm 32 is the base 2
5 and the cover 26 are sandwiched by bolts 36, 36 to seal the space between the base 25 and the cover 26 and form a part of the inner wall 34 of the fluid passage 22. The main valve diaphragm 24 is provided on the main valve diaphragm 32. The back side of the main valve diaphragm 32 has an air vent hole 3
It is opened to the outside by 3.
【００１９】主弁体２４は、主弁ダイヤフラム３２によ
って基部２１に設けられている。この構成によって、次
の利点が生じる。 (1) 主弁ダイヤフラム３２が主弁体２４と基部２１との
間を従来のＯリング１５（図２参照）の代わりに密閉
し、主弁体２４と基部２１との間からの腐食流体の漏れ
を防止する。 (2) 主弁ダイヤフラム３２に対して摺動する部品がな
く、主弁ダイヤフラム３２は、摩耗することがなく、主
弁体２４と基部２１との間を長期間密閉する。 (3) 主弁体が速やか且つ円滑に作動し、腐食流体用制御
弁２０の応答性が向上する。The main valve body 24 is provided on the base portion 21 by a main valve diaphragm 32. This configuration has the following advantages. (1) The main valve diaphragm 32 seals the space between the main valve body 24 and the base portion 21 instead of the conventional O-ring 15 (see FIG. 2) to prevent corrosion fluid from flowing between the main valve body 24 and the base portion 21. Prevent leaks. (2) Since there is no part that slides with respect to the main valve diaphragm 32, the main valve diaphragm 32 does not wear and seals the main valve body 24 and the base portion 21 for a long period of time. (3) The main valve body operates quickly and smoothly, and the responsiveness of the corrosive fluid control valve 20 is improved.
【００２０】パイロット圧ダイヤフラム３５は、布入り
のゴム製の膜状の部材であり、可撓性を有して耐久性に
優れている。パイロット圧ダイヤフラム３５は、カバー
２６とパイロット弁基部５４との間にボルト３７，３７
によって挟持されて、主弁体２４の上部に取り付けられ
て、カバー２６とパイロット弁基部５４との間をシール
する。The pilot pressure diaphragm 35 is a rubber-made film member made of rubber and has flexibility and excellent durability. The pilot pressure diaphragm 35 includes bolts 37, 37 between the cover 26 and the pilot valve base 54.
It is sandwiched by and is attached to the upper part of the main valve body 24 to seal between the cover 26 and the pilot valve base 54.
【００２１】パイロット圧ダイヤフラム３５によって仕
切られた空洞２７の上部の部屋は、窒素、エア等の正圧
のパイロット圧流体が流れ込むパイロット圧室３８であ
る。空洞２７の下部の部屋は、空気抜き孔３３によって
外部に開放されている。この空気抜き孔３３によって、
主弁体２４の上下動作が円滑になる。パイロット圧室３
８は、オリフィス４０によってパイロット圧流体源に接
続され、ノズル４１によって大気に開放されている。A chamber above the cavity 27 partitioned by the pilot pressure diaphragm 35 is a pilot pressure chamber 38 into which a positive pressure pilot pressure fluid such as nitrogen or air flows. The room below the cavity 27 is opened to the outside by an air vent hole 33. With this air vent hole 33,
The vertical movement of the main valve body 24 becomes smooth. Pilot pressure chamber 3
8 is connected to a pilot pressure fluid source by an orifice 40 and is open to the atmosphere by a nozzle 41.
【００２２】ノズル４１の出口の上方には、コイル部４
２が具えられている。コイル部４２のコア４３はマグネ
ット４４、ヨーク４５、ハウジング４６を介してパイロ
ット弁基部５４に固定されている。コア４３を受け入れ
ているコイル４７にはノズル４１の出口と対向するパイ
ロット弁体４８を有している。コイル４７は、板ばね５
３によってハウジング４６に支持されている。コイル４
７はコネクター４９を介して外部に電気的に接続されて
いる。コネクター４９には、制御用電子回路（図示省
略）が内蔵されている。Above the outlet of the nozzle 41, the coil portion 4
2 is provided. The core 43 of the coil portion 42 is fixed to the pilot valve base portion 54 via the magnet 44, the yoke 45, and the housing 46. The coil 47 receiving the core 43 has a pilot valve element 48 facing the outlet of the nozzle 41. The coil 47 is a leaf spring 5
3 supports the housing 46. Coil 4
7 is electrically connected to the outside via a connector 49. A control electronic circuit (not shown) is built in the connector 49.
【００２３】制御用電子回路は、制御対象の圧力を検知
し、検知された圧力と設定圧とを比較し、その差がなく
なるようにコイル４７の電流制御を行なうべく、ノズル
４１とパイロット弁体４８との間の隙間を調節する回路
であるが、詳細な説明は省略する。The control electronic circuit detects the pressure of the controlled object, compares the detected pressure with the set pressure, and controls the current of the coil 47 so that the difference is eliminated, so that the nozzle 41 and the pilot valve body are controlled. Although it is a circuit for adjusting the gap between the circuit and the circuit 48, detailed description thereof will be omitted.
【００２４】次に、腐食流体用制御弁２０の動作を説明
する。通常、主弁体２４はスプリング３１によって弁座
２３から離れる方向に付勢されて、主弁板５０と弁座２
３との間に隙間が生じている。また、パイロット弁体４
８とノズル４１の出口との間にも隙間が生じている。こ
の隙間の大きさはコイル４７への電流制御によって変え
ることができる。Next, the operation of the corrosive fluid control valve 20 will be described. Normally, the main valve body 24 is biased by the spring 31 in the direction away from the valve seat 23, and the main valve plate 50 and the valve seat 2 are urged.
There is a gap between 3 and. In addition, the pilot valve body 4
There is also a gap between the nozzle 8 and the outlet of the nozzle 41. The size of this gap can be changed by controlling the current to the coil 47.
【００２５】パイロット圧室３８には、常時パイロット
圧流体が流入しており、パイロット圧ダイヤフラム３５
にパイロット圧流体の圧力が加わっている。なお、パイ
ロット圧室３８に流れ込んだパイロット圧流体はノズル
４１から大気中に流出されている。パイロット圧流体の
流出量は、ノズル４１の出口とパイロット弁体４８との
隙間の大きさによって決まる。隙間が広いとパイロット
圧流体の流出量が多くなり、パイロット圧室３８内の圧
力は低くなる。逆に、隙間が狭いと流出量が少なくな
り、パイロット圧室３８内の圧力は高くなる。The pilot pressure fluid is constantly flowing into the pilot pressure chamber 38, and the pilot pressure diaphragm 35
The pressure of the pilot pressure fluid is applied to. The pilot pressure fluid that has flowed into the pilot pressure chamber 38 is discharged from the nozzle 41 into the atmosphere. The outflow amount of the pilot pressure fluid is determined by the size of the gap between the outlet of the nozzle 41 and the pilot valve body 48. If the gap is wide, the outflow amount of the pilot pressure fluid increases and the pressure in the pilot pressure chamber 38 decreases. On the contrary, if the gap is narrow, the outflow amount decreases and the pressure in the pilot pressure chamber 38 increases.
【００２６】そこで、コイル４７への通電を制御するこ
とによって、ノズル４１の出口とパイロット弁体４８の
隙間を制御することができる。パイロット圧室３８内の
圧力が低くなると、主弁体２４がスプリング３１によっ
て弁座２３から離間させられ、主弁板５０と弁座２３と
の間の隙間が広くなり、流体通路２２内の腐食流体の流
量は多くなる。逆に、パイロット圧室３８内の圧力が高
くなると、主弁体２４がスプリング３１に抗して弁座２
３に接近させられ、主弁板５０と弁座２３との間の隙間
が狭くなり、流体通路２２内を流れる流量は少なくな
る。Therefore, by controlling the energization of the coil 47, the gap between the outlet of the nozzle 41 and the pilot valve body 48 can be controlled. When the pressure in the pilot pressure chamber 38 becomes low, the main valve body 24 is separated from the valve seat 23 by the spring 31, the gap between the main valve plate 50 and the valve seat 23 becomes wide, and corrosion in the fluid passage 22 occurs. The flow rate of fluid increases. On the contrary, when the pressure in the pilot pressure chamber 38 increases, the main valve body 24 resists the spring 31 and the valve seat 2
3, the gap between the main valve plate 50 and the valve seat 23 becomes narrow, and the flow rate in the fluid passage 22 decreases.
【００２７】流体通路２２の流出口５１は排気ダクト或
いは真空ポンプに接続され、流体通路２２の流入口５２
は半導体製造装置のような制御対象に接続されている。
また、オリフィス４０はパイロット圧源に接続されてい
る。流出口５１内と、流入口５２内の圧力は負圧であ
る。An outlet 51 of the fluid passage 22 is connected to an exhaust duct or a vacuum pump, and an inlet 52 of the fluid passage 22 is provided.
Is connected to a controlled object such as a semiconductor manufacturing apparatus.
Further, the orifice 40 is connected to the pilot pressure source. The pressure in the outflow port 51 and the pressure in the inflow port 52 are negative pressures.
【００２８】制御弁２０内の圧力関係は次のようにな
る。流体通路の流入口内の圧力をＰ１、流出口内の圧力
をＰ２、パイロット圧室内の圧力をＰｓ、スプリングの
弾力をＦ、主弁ダイヤフラムの有効面積をＡ１、弁座の
有効面積をＡ２、パイロット圧ダイヤフラムの有効面積
をａとすると、 Ｐ１（Ａ１−Ａ２）＋Ｐ２・Ａ２＋Ｐｓ・ａ−Ｆ＝０ Ｐ１＝［Ｆ／（Ａ１−Ａ２）］−［ａ／（Ａ１−Ａ
２）］・Ｐｓ−［Ａ２／（Ａ１−Ａ２）］・Ｐ２の関係
にある。The pressure relationship in the control valve 20 is as follows. The pressure in the inlet of the fluid passage is P1, the pressure in the outlet is P2, the pressure in the pilot pressure chamber is Ps, the spring force is F, the effective area of the main valve diaphragm is A1, the effective area of the valve seat is A2, and the pilot pressure is If the effective area of the diaphragm is a, then P1 (A1-A2) + P2 * A2 + Ps * a-F = 0 P1 = [F / (A1-A2)]-[a / (A1-A
2)]. Ps- [A2 / (A1-A2)]. P2.
【００２９】弁座２３の有効面積Ａ２が主弁ダイヤフラ
ム３２の有効面積Ａ１に比べて小さい場合には、上式右
辺第３項は無視することができ、流入口５２内の圧力Ｐ
１は、排気ダクト内の圧力或いは真空ポンプの圧力、す
なわち、流出口５１内の圧力Ｐ２の影響を受けないこと
が分かる。なお、スプリング３１の弾力Ｆとパイロット
圧室内の圧力Ｐｓを適宜設定することにより、主弁体２
４の動きを最適な動きに調整することが可能であること
は勿論である。When the effective area A2 of the valve seat 23 is smaller than the effective area A1 of the main valve diaphragm 32, the third term on the right side of the above equation can be ignored, and the pressure P in the inflow port 52 is reduced.
It can be seen that 1 is not affected by the pressure in the exhaust duct or the pressure of the vacuum pump, that is, the pressure P2 in the outlet 51. In addition, by appropriately setting the elastic force F of the spring 31 and the pressure Ps in the pilot pressure chamber,
Of course, it is possible to adjust the movement of No. 4 to the optimal movement.
【００３０】[0030]
【発明の効果】請求項１，２の制御弁は、次の効果を奏
する。 (1) 腐食流体の接触部分が耐食性材料からなるので、腐
食性流体に使用することができる。 (2) 主弁体が主弁ダイヤフラムによって基部に設けられ
ているため、主弁体の動作が速やか且つ円滑になり、腐
食流体の圧力変化に対する応答性を向上させることがで
きる。さらに、小流量制御が容易になる。 (3) 主弁ダイヤフラムに対して接触して摺動する部品が
ないため、主弁ダイヤフラムに摩耗が生じることなく、
長期間、主弁体と基部との間の密閉状態を保持し、腐食
流体の漏れを防止することができる。The control valve according to claims 1 and 2 has the following effects. (1) It can be used for corrosive fluids because the contacting part of the corrosive fluid is made of corrosion resistant material. (2) Since the main valve body is provided at the base portion by the main valve diaphragm, the operation of the main valve body becomes quick and smooth, and the responsiveness to the pressure change of the corrosive fluid can be improved. Further, it becomes easy to control the small flow rate. (3) Since there are no parts that come into contact with and slide against the main valve diaphragm, there is no wear on the main valve diaphragm.
The sealed state between the main valve body and the base can be maintained for a long period of time to prevent the corrosive fluid from leaking.
【００３１】さらに、請求項２の制御弁は、次の効果を
奏する。 (4) 主弁体を作動させるパイロット圧流体の流出量制御
を電磁式で行なっているため、小電力ですむとともに、
制御弁全体を小型にすることができる。また、制御弁の
全体的製造コストを下げることができる。 ■ 制御弁内の圧力バランスを取ることができるので、
外部からの急激な圧力変化および腐食流体の流量変化に
対して、瞬時に応答し、設定圧を安定にに保つことがで
きる。Furthermore, the control valve according to claim 2 has the following effects. (4) Since the flow rate of the pilot pressure fluid that operates the main valve element is controlled by an electromagnetic method, it requires less power and
The entire control valve can be downsized. Also, the overall manufacturing cost of the control valve can be reduced. ■ Because the pressure in the control valve can be balanced,
It is possible to instantly respond to a sudden change in pressure and a change in the flow rate of the corrosive fluid from the outside and to keep the set pressure stable.
【図１】 本発明の実施形態の制御弁の流体通路に沿っ
た正面断面図。FIG. 1 is a front sectional view along a fluid passage of a control valve according to an embodiment of the present invention.
【図２】 従来の制御弁の概略図。FIG. 2 is a schematic view of a conventional control valve.
２０ 腐食流体用制御弁 ２１ 基部 ２
２ 流体通路 ２３ 弁座 ２４ 主弁体 ３
１ スプリング ３２ 主弁ダイヤフラム ３４ 内壁 ３５ パイロット圧ダイヤフラム ３８ パイロット圧室 ４１ ノズル ４
８ パイロット弁体20 Control valve for corrosive fluid 21 Base 2
2 fluid passage 23 valve seat 24 main valve body 3
1 Spring 32 Main Valve Diaphragm 34 Inner Wall 35 Pilot Pressure Diaphragm 38 Pilot Pressure Chamber 41 Nozzle 4
8 pilot valve body
Claims (2)
体が接離して腐食流体に対する開度を調節する制御弁で
あって、 前記主弁体を有して前記流体通路に設けられた主弁ダイ
ヤフラムを具え、且つ、前記流体通路と、前記弁座と、
前記主弁体の少なくとも前記流体通路内に位置する部分
と、前記主弁ダイヤフラムとが耐食性材料からなること
を特徴とする、腐食流体用制御弁。1. A control valve for adjusting an opening degree for a corrosive fluid by bringing a main valve element into and out of contact with a valve seat formed in the middle of the fluid passage, the control valve having the main valve element and provided in the fluid passage. A main valve diaphragm provided, and the fluid passage, the valve seat,
A control valve for corrosive fluid, characterized in that at least a portion of the main valve body located in the fluid passage and the main valve diaphragm are made of a corrosion resistant material.
体が接離して腐食流体に対する開度を調節する制御弁で
あって、 前記主弁体を有して前記流体通路に設けられた主弁ダイ
ヤフラムと、前記主弁体を前記弁座から離れる方向へ付
勢するスプリングと、前記主弁体の前記弁座と反対側の
端部に設けられたパイロット圧ダイヤフラムによって壁
の一部が形成されてパイロット圧流体を受け入れるパイ
ロット圧室と、前記パイロット圧室を大気に開放するノ
ズルと、前記ノズルの出口に対して接離させられるパイ
ロット弁体とを具え、且つ、前記流体通路と、前記弁座
と、前記主弁体の少なくとも前記流体通路内に位置する
部分と、前記主弁ダイヤフラムとが耐食性材料からなる
ことを特徴とする、腐食流体用制御弁。2. A control valve for adjusting an opening degree for a corrosive fluid by contacting and separating a main valve body with a valve seat formed in the middle of the fluid passage, the main valve body having the main valve body and provided in the fluid passage. A main valve diaphragm, a spring for biasing the main valve element away from the valve seat, and a pilot pressure diaphragm provided at an end of the main valve element opposite to the valve seat. A pilot pressure chamber for receiving a pilot pressure fluid, a nozzle that opens the pilot pressure chamber to the atmosphere, and a pilot valve body that is brought into contact with and separated from the outlet of the nozzle, and the fluid passage And a valve seat, a portion of the main valve body located at least in the fluid passage, and the main valve diaphragm made of a corrosion resistant material.
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|---|---|---|---|
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1996
- 1996-02-07 JP JP04410596A patent/JP3716026B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP3716026B2 (en) | 2005-11-16 |
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