JPS61244976A - 流体遮断開放器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、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０ （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、筐体１の栓座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の周縁をボンネッ
トナツト５で締込むことにより、栓座２のシールを行な
う構成となっている。

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、栓座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にも改
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、栓座２内に栓体３を開弁方向に付勢するスプリン
グ８を配設する構成としているため、栓座２内にデッド
スペースが必然的に発生する。

ところが、栓座２内にデッ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ッ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、栓座２内にデッドスペ
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、デッ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
起す。また、一種類のガスの専用管路であっても、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、前記デッ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す。

一方、例えば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直が要求されるようにな
っており、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、
即ち栓座２内にデッ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内にデッドスペースが
生ずることを避けられず、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ミ栓室内
のデッ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） 本考案は、流体人口１１と流体出口１２に連通する浅窪
状の栓座１６の底面に栓座１５を設けた筐体ｌＯと、栓
座１５の上方に配設されて前記栓座１６の気密を保持す
ると共に、擬弾性変形により栓座１５へ当座して流体を
遮断するＮｉ　　Ｔｉ合金製のダイヤフラム１７と、ダ
イヤフラム１７の上方に昇降自在に配設され、これを栓
座１５へ当座せしめるスピンドル１８とより成り、前記
Ｎｉ−Ｔｉ合金製のダイヤフラム１７の擬弾性特性によ
る復元力により、開放時にダイヤフラム１７を栓座１５
から離座せしめることを考案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
側へ押し付けてこれ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
擬弾性特性による復元力、即ち離座方向への復元力によ
ってこれが自動的に離座し、該器は開放状態となる。

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筐体、１１は流体入口、１
２は流体出口、１３及び１４は流体通路、１５は栓座、
１６は栓座を形成する浅い窪部である。

また、１７は栓座１５の上方に配設したＮｉ−Ｔｉ合金
製のダイヤフラムであり、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を合成樹脂により筐体１０と
別体に、形成しているが、筐体ｌＯと一体的に形成して
もよいことは勿論である０栓体と栓室の気密保持材を兼
ねるダイヤフラム１７は、Ｎｉ−Ｔｉ系の合金を用いて
形成されており、本実施例に於いては、Ｎｉ　５０％−
Ｔｉ　５０％の合金板（外径２６　ｔｅｒｍ　ｉ　〜２
０　ｗｎ　ｐｆ　、厚さ０．１９ｍｍ〜０．２１ｍｍ、
Ａｆ変態温度約５℃）が使用されている。当該ダイヤフ
ラム１７は、設定されたＡｆ変態温度５℃を越える温度
に於いて所謂擬弾性特性を顕出し、スピンドル１８によ
る押圧により第１図の如き形状に擬弾性変形をする。ま
た、スピンドル１８を引き上げることにより、上向き即
ち栓座１５から離座する方向に約２０〜２５　Ｋｇの復
元力を生じ、例えば１朔の復元位置、即ちスピンドル１
８の開放ストロークが１鴇の点に於いて、約２０〜２５
　Ｋｇの復元力を発揮する。尚、本実施例に於いては、
Ｎｉ−Ｔｉ系の合金を使用しているが、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａ
ｌ系やＣｕ　−ＡＩ　−Ｂｅ系、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ系の
合金でもよいことは勿論である。また、使用する合金の
変態点温度は、取扱い流体の温度に合せて一８０℃〜７
０℃位いの温度に設定される。

栓座１５へ当座せしめたダイヤフラム１７は、袋ナツト
２１を締め込むことにより、ガスケット２２及び押え金
２３を介してその外周縁が筐体ＩＯ側へ押圧されており
、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。Ｎｉ−Ｔｉ合金製の
ダイヤフラム１７は、設定されたＡｆ変態温度（５℃）
よりやや高Ｇ目の温度条件下で使用されているため、Ｎ
ｉ−Ｔｉ合金の有する擬弾性特性によって下方へ膨出し
た状態に変形され、栓座１５に当座する。

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Ｎｉ−Ｔｉ合金の有する擬弾
性特性により窪部が縮んで平板状に復元し、栓座１５よ
り離座して開放されることになる。ダイヤフラム１７の
温度は、流体自体の熱量を利用してＡｆ変態温度を越え
る温度に保持してもよいが、ダイヤフラム１７の上面側
にヒータ（図示省略）を設け、これによってダイヤフラ
ム１７を加温する構成としてもよい。

本発明の第２実施例の作動も第１実施例の場合と略同−
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が擬弾性特性に
より第２図の如き状態に変形し、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によって窪部が
平板状に復元し、開弁状態となる。

（発明の効果） 本発明は上述の通り、Ｎｉ−Ｔｉ合金製のダイヤフラム
を利用し、ダイヤフラム自体の有する擬弾性特性による
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、従前のダイヤフラムシール型バルブの様な
ダイヤフラムの復帰用スプリングは全く不要となり、栓
室内のデッドスペースが著しく減少する。

その結果、栓室内に於けるガスの残留等が皆無となり、
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効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 １１　　流体入口 １２　　流体出口 １５栓座 １６栓室 １７Ｎｉ−Ｔｉ合金製ダイヤフラム １８　　スピンドル 特許出願人　　　　株式会社　フジキン第３図 第１図　　　　　　１１ ：筐　体 ：流体入口 口　　　　　　第２図 座 室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体入口（１１）と流体出口（１２）に連通する
   浅窪状の栓座（１６）の底面に栓座（１５）を設けた筐
   体（１０）と；栓座（１５）の上方に配設されて前記栓
   室（１６）の気密を保持すると共に、擬弾性変形により
   栓座（１５）へ当座して流体を遮断するＮｉ−Ｔｉ合金
   製のダイヤフラム（１７）と；ダイヤフラム（１７）の
   上方に昇降自在に配設され、これを栓座（１５）へ当座
   せしめるスピンドル（１８）とより成り、前記Ｎｉ−Ｔ
   ｉ合金製ダイヤフラム（１７）の擬弾性特性による復元
   力により、開放時にダイヤフラム（１７）を栓座（１５
   ）から離座せしめることを特徴とする流体遮断開放器。
2. （２）ダイヤフラム（１７）をヒータにより加熱して所
   定の温度に保持するようにした特許請求の範囲第１項に
   記載の流体遮断開放器。