JPS61262905A

JPS61262905A - 圧力調整弁

Info

Publication number: JPS61262905A
Application number: JP60105637A
Authority: JP
Inventors: Kazuhito Maruyama; 丸山　一仁; Tadahiro Omi; 忠弘大見; Yoichi Sugano; 洋一菅野
Original assignee: Nagano Keiki Seisakusho KK
Current assignee: Nagano Keiki Seisakusho KK
Priority date: 1985-05-17
Filing date: 1985-05-17
Publication date: 1986-11-20
Also published as: JPH0550765B2

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−１−の利用分野］本発明は圧力調整弁に係り、特にクリーンルームへの作
業配管中に取付けるに好適な圧力調整弁の改良に関する
。

〔背景技術とその問題点］一般に、ＩＣやＬＳＩ等の半導体−Ｌ業分野では微粒子
塵芥等も排除したクリーンルームでの作業となり、製造
作業環境は厳しいものとなっている。半導体製造に用い
られる特殊ガズはクリーンルーム内に外部から配管を通
じて導入されるが、導入時において、使用ガスの圧力を
一定にすべきことが要求されることは多く、このため圧
力調整弁が用いられる。

この種の従来例に係る圧力調整弁は、弁本体内にダイヤ
フラム室を形成し、ダイヤフラムにより設定開度が定め
られるニードル弁を備えており、ダイヤフラム室にはニ
ードル弁の弁口を介して一次波路を接続開口し、また二
次流路を接続したものである。そして、−沈圧と二次圧
とを検出すべく、一次および二次流路にはその側面に圧
力検出口を開口させ、この開口から内部流体をブルドン
管式圧力計内に導いて圧力を検出するものであった。

ところが、従来の圧力調整弁では、内部の流路途中に多
くのガス滞留部となるいわゆるデッドゾーンが形成され
てしまう問題があった。即ち、一次および二次流路の側
壁に開口される圧力検出口には通常ブルドン管圧力計が
取付けられているが、この圧力計に至る圧力検出口から
の導入路はかなり長く、その途中に複雑の屈曲部等が存
在するため、これらの屈曲部は常にガスが滞留するデッ
ドゾーンとなる。また、弁本体には一次流路の入口部お
よび二次流路の出口部に連通ずる外部配管にップル）が
ジヨイントスリーブを介して接続されるが、この外部配
管と各流路端面の突当て面との間にゴムや合成樹脂リン
グを介在させているものの、締付は時にリングの捩れが
生じて同様にデッドゾーンを構成する隙間ができてしま
う。更に、タイヤフラムはその周縁の表裏面にフラット
パツキンを介在してＵ字形隙間をもつ座金に挟持されつ
つ溶着され、座金を弁本体のダイヤフラム室周縁の受座
に圧接して取付けられるが、座金の内周面とフラットパ
ツキンの内周面とは必ずしも同一面に整列せず、パツキ
ンが奥部に引込んだ状態となって座金の挟着面とダイヤ
フラム面との間にパツキン厚に相当するデッドゾーンが
形成されてしまうのである。

このようなデッドゾーンの発生は、流通ガスの滞留によ
りリングやパツキンのゴム、合成樹脂素材および弁構成
金属材料の表面から分子単位の微粒子を発生させ、これ
が流通ガスとともに流出してしまう。特に、合成樹脂リ
ングの隙間から外部配管と弁本体の配管受は用四部との
間の空間に侵入したガス、或いは、フラットパツキンの
隙間からダイヤフラム周縁と弁本体のダイヤフラム受は
部との間の空間に侵入したガスは、ＩＣ素子への所定ガ
スの真空蒸着時等に、蒸着室内を真空引きした後に前記
隙間からじわじわと流出し、蒸着すべきガスに混入して
不良品発生の、原因となる可能性がある。従って、クリ
ーンルーム内での使用−１−１不適切な弁構造となって
いた。

［発明の目的］本発明の目的は、−Ｆ記従来の問題点に着目し、弁内部
のガス流路中に滞留部となるデッドゾーンが形成されな
いようにした圧力調整弁を提供することにある。

Ｅ問題点を解決するための手段および作用］上記目的を
達成するために１本発明に係る圧力調整弁は、弁本体に
ダイヤフラム室を形成し、このダイヤフラム室にはダイ
ヤフラムにより開度設定がなされるニードル弁を介して
一次流路を接続するとともに該ダイヤフラム室に二次流
路を開口し、且つ、一次流路と二次流路には各々外部配
管をジヨイントスリーブにより接続するとともに、これ
らの流路側面に圧力センサが取付けられる圧力検出口を
設けた圧力調整弁において、前記圧力センサをダイヤフ
ラム型ストレインゲージとして前記圧力検出口に取付け
、当該ゲージのダイヤフラム面を一次、二次流路側面に
沿わせて圧力検出口を施蓋せしめた構成とした。また、
望ましくは、外部配管と一次および二次流路開口端の当
接面には金属Ｃリングを配設し、外部配管のジヨイント
スリーブとの圧着面にはボールベアリングを配設すれば
よく、或はダイヤフラム室を画成するダイヤフラムと弁
本体開口部受座との間もしくはこれらの間に弁座押え等
の中間部材が介在するときはこの中間部材との夫々の間
に金属Ｃリングを配設した構成とすればよい。

」二記構成により、圧力検出口はダイヤフラム型ストレ
インゲージにより施蓋され、流通ガス滞留部となるデッ
ドゾーンが大幅に低減される。また、外部配管との接続
部では配管の回転がベアリングで許容され且つ金属Ｃリ
ングが締付は時に圧着されるだけなので捩れもなく、適
正に隙間を目張りすることになって滞留部発生を防１に
できる。

更には、ダイヤフラムも弁本体との間に金属Ｃリングを
介在せしめているので、隙間が同様に目張り状態とされ
、滞留部の発生がなくなるのである。

［実施例］以下、本発明に係る圧力調整弁の具体的実施例を図面を
参照して詳細に説明する。

第１〜２図は実施例の圧力調整弁の断面図である。図示
の如く、この圧力調整弁の弁本体ｌＯにはその−に面に
カバー１２を被せ、カバー締付ナツト１４により両者を
結合している。弁本体１０の上面部には四部が形成され
、この四部はカバー１２を介して取付けられたダイヤフ
ラム１６にて仕切られダイヤプラム室１８ときれている
。このダイヤプラム室１８には弁本体ｌＯに穿設Ｓれ外
側面に開口する二次流路３０が開口され、この開口にジ
ヨイントスリーブ３２を介して連設された二次配管にッ
プル）３４から流体を導出するものとなっている。

前記弁本体１０における中心部にはダイヤフラム室１８
内に先端を延在ごれ、ダイヤフラム１６と当接されるニ
ードル弁２６が配置され、弁本体１０に開口した弁ｌコ
２８をダイヤフラム１６により設定された開度の流通路
に規制するものとしている。そして、弁口２８には弁本
体１０に穿孔した一次流路２０が接続され、ダイヤフラ
ム室１８への流体の導入を可能ならしめている。一次流
路２０にはやはり本体外側面にてジヨイントスリーブ２
２を介して一次配管にップル）２４が連設Ｘれ、流体入
口としている。

前記ダイヤフラム１６の設定圧力調整機構は、ダイヤフ
ラム１６の裏面側に配設されており、コイルばね３６と
その両端を支承するばね座３８゜４０を具備している。

一方のばね座３８はダイヤフラム１６の裏面に密接され
、他方のばね座４０はカバー１２に貢通螺着されたスク
リュウロッド４２にベアリングを介して突当てられてい
る。調整はスクリュウロッド４２の先端に設けた／＼ン
ドル４４を回転操作することでダイヤフラム１６に対す
るコイルばね３６の弾圧力を加減し、ニードル弁２６の
開度調整を行う。一方、ニードル弁２６は背面部に配設
された弁ばね４６とこれを支承するストッパロッド４８
にてストローク規制が図られている。そしてストッパロ
ッド４日はスラストベアリング５０を介してプラグ５２
により内装固定されている。ここにおいて、前記ニード
ル弁２６の大径部周面には、図示しない軸方向の溝が複
数条形成され、これらの溝によりニードル弁２６と弁本
体１０との間を通って一次流路２０からの流体が弁口２
８さらには一次流路２０側に流通するようにされている
。また、ニードル弁２６は三弗化樹脂から形成されると
ともに、弁本体１０、その他の部分はステンレス綱から
形成ｙれている。

前記一次流路２０および二次流路３０の各側壁には一次
圧、二次圧をそれぞれ検出するための圧力検出口５４が
設けられているが、検出のための圧力センサとして本実
施例ではダイヤフラム型ストレインゲージ５６を用いて
いる。これは第４図に示すように、円筒体５６Ａの一端
面をダイヤフラム５６Ｂをもって閉塞し、このダイヤフ
ラム面にストレインゲージ本体５６Ｃを蒸着したもので
ある。このストレインゲージ５６は外端面としてのダイ
ヤフラム５６Ｂを一次および二次流路２０．３０の側壁
面に沿って検出口５４を施蓋するように取付けられてい
る。この場合、ストレインゲージ５６の円筒体５６Ａの
外周面に設けたフランジ部５６Ｄを位置決めに用いる。

そしてストレインゲージ５６はリテーナ５８とベアリン
グ６０を介し、リード線導出路を有する固定プラグ６２
によって弁本体ｌＯ内に組込まれるのである。このスト
レインゲージ５６は、第３図に示ネれるように圧力表示
計６４の端子にリード線６６を介して接続され、弁本体
ｌＯと別位置で計測１表示する。

また、一次流路２０と二次流路３０とには、一次配管２
４、二次配管３４がジヨイントスリーブ２２．３２にて
接続されているが、このジョイン上部は次のように構成
されている。即ち、各波路２０．３０の外部開口端は弁
本体ｌＯの外壁から突出したボス部６８を通じて形成さ
れるが、配管２４．３４の接続端部は、ボス部６８と同
径の拡径部７０とＸれ、その先端面をボス部６８の先端
面に当接し、後端面をジヨイントスリーブ２２゜３２に
当接させることによりスリーブ２２．３２とボス部６８
の螺着によって連結ξれる。ここで、拡径部７０とボス
部６８との当接部には金属Ｃリング７２を介在させるも
のとしている。この金属Ｃリング７２は芯材たるコアの
外周面にスプリングを巻回装着し、更にそめ外周をＣ形
断面のチャンネルリ、ングにて被ったもので、チャンネ
ルリングの開口が外周縁に位置させた構成となっている
。かかる金属Ｃリング７２をボス部６８と拡径部７０と
の当接面に介在させ、波路接続部をシールするものとし
ている。そして、拡Ｗ　ｆｆＢ７０の後端面にはボール
ベアリング７４が設けられ、ジヨイントスリーブ２２．
３２との接触部が回転接触するようにしている。このた
め、配管２４゜３４の連結時にスリーブ２２．３２の回
転操作が配管２４．３４の回転として伝わらないように
され、金属Ｃリング７２に捩り作用が生じない構成とし
ている。

更に、タイヤフラム室１８を画成しているダイヤフラム
１６の取イ・１けは、ダイヤフラム１６の周縁に取引け
られる座金７６を介して行われる。これは、第５図に示
すように、ダイヤフラム１６の図における！二面部周縁
に接合される上部座金７６Ａと、下面部周縁に接続され
る下部座金７６Ｂとからなる。上部座金７６Ａはカバー
１２に対面し、下部座金７６Ｂは弁本体ＩＯにおけるダ
イヤフラム室１．８の周縁突条たる受座７８に対面する
が、特にド部座金７６Ｂは受座７８の外周面部に接合す
べくＬ字状に屈曲形成されている。ダイヤフラム１６は
−に下座金７６Ａ、７６Ｂの外周縁部で溶接されている
。そしてダイヤフラム１６の−Ｆ面周縁部は受座７８に
直接対面することになるが、この対面部には前述したと
同様な金属Ｃリング７２をＡ在せしめている。受座７８
には金属Ｃｌリング７２の装着段部７８Ａを形成し、段部隙ｎｊｌを
シールし、目、つ、ダイヤフラム室１８の内側面をほぼ
面一に形成させている。

また、ダイヤフラム１６の固定はカバー１２を弁本体ｌ
Ｏに圧接することで行われ、これはカバーナラ）１４を
締付けてなされる。かかる場合に力／＜−１２が回転す
ると金属Ｃリング７２に捩り作用が生じるので、捩り防
止のためカバーナツト１４によるカバー１２の締付面に
もボールベアリング８０を介在させている。

このように構成された本実施例の圧力調整弁では、−法
用、二次圧の検出部−としてガス流路側部に長い流路の
凹所を設けることがないので、ガスの滞留部の発生が防
止ネれる。そして、弁構成部材のジヨイント部には金属
Ｃリング７２を設けてジヨイント部の隙間発生を防１１
＝し、この箇所での滞留部発生も防止されるのである。

更にこの実施例では、配管２４．３４のジヨイント部お
よびカバー１２のジヨイント部にボールベアリング７４
．８０を介在させ、締付は時の捩り作用がＣすング７２
に伝達されないようにしているので、Ｃリング７２の捩
れによるシール不良、隙間発生を可及的に防１にでき、
これらの隙間から各配管２４．３４と弁本体ｌＯの配管
受は用四部との間の空間、或いは、ダイヤフラム１６と
弁本体ｌＯのダイヤフラム受は部との間の空間に流通ガ
スが侵入し、真空引き後に滲み出すということが防ｌに
され、製品不良の発生を有効に防止できる。

第６図には本発明の他の実施例が示され、本実施例は弁
本体ｌＯとダイヤフラム１６との間に弁座押え８２を介
在させたものである。ここにおいて、前記実施例と同一
もしくは相当構成部分は同一符号を用い、説明を省略も
しくはｍ略にする。

図において、弁本体ＩＯの」二鎖に設けられた受座７８
の装着段部７８Ａには金属Ｃリング７２を介してステン
レス製の弁座押え８２が配置され、この弁座押え８２の
上端に設けられた受座８４の装着段部８４Ａに金属Ｃリ
ング７２を介してダイヤフラム１６の周縁に溶接された
座金７６が配置され、カバー１２がカバー締付ナー７１
−１４により締付けられることにより、ｑ−いに密接、
固定されるようになっている。

前記弁本体１０の中心部には、弁ばね４６により突出方
向に常に一定の力でイ・１勢されるステンレス製のニー
ドル弁２６が配置され、このニードルｊｆ　２６の途中
のテーパ部には弁本体１０と前記弁座押え８２との間に
介装されたポリイミド樹脂製の弁座８６の中心部に形成
された弁口２８の下縁が当接され、この弁【１２８内を
通って前記ニードル弁２６の先端側が弁座押え８２の−
１一方にまで突出されている。また、ニードフレ弁２６
の上縁にはステンレス製のニードル弁ガイド８８が取引
けられている。このガイド８８は、弁座押え８２の中心
部に設けられた凸部９０に案内されるとともに、凸部９
０の１−面とガイド８８のフランジ部９２との間の隙間
の寸法をばね座３８によって調整することによりニード
ル弁２６のストロークが規制されている。また、凸部９
０には半径方向に複数個所、例えば４箇所の切欠９４が
設けられ、これらの切欠９４を介してダイヤフラム室１
８と弁口２８とが連通ずるようにされ、且つ、ダイヤフ
ラム室１８は弁座押え８２に形成された孔９６を介して
二次流路３０に連通されている。

このような本実施例においても前記実施例と同様な作動
を行なわせることができ、且つ、同様な効果を奏するこ
とができるが、本実施例ではニードル弁２６がステンレ
ス製で、弁座８６がポリイミド樹脂製であるから、より
高温の流体に対応することができ、且つ、金属と樹脂と
の当接であるから弁座８６の部分のシールも確実にでき
るという効果がある。また、ニードル弁ガイド９０を設
けたから、ニードル弁２６の振れ止めを行なうことがで
き、弁動作を円滑に行なえるとともに、タイヤフッラム
１６との当り面が細い径のニードル弁２６の先端ではな
く、広い面積のガイド９ｏの−に面とされるから、ダイ
ヤフラム１６の保護の点からも有効である。

［発明の効果］以」−の如く、本発明によれば、圧力検出口にタイヤフ
ラム型ストレインゲージを施蓋配置してガス滞留部の発
生を防止したので、微粒子がガス流に混入されることも
なく、クリーンルームへの配管中に介在させるに好適な
圧力調整弁とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る圧力調整弁の一実施例を示す縦断
面図、第２図は同横断面図、第３図は圧力表示計と接続
された同側面図、第４図はダイヤフラム型ストレインゲ
ージを示す斜視図、第５図は第１図のダイヤフラム部の
拡大断面図、第６図は本発明の他の実施例を示す縦−断
面図である。□１０・・・弁本体、１２・・・カバー、
１６・・・ダイヤフラム、１８・・・ダイヤフラム室、
２０・・・一次流路。２２．３２・・・ジヨイントスリーブ、２４・・・一次
配管、２６・・・ニードル弁、２８・・・弁口、３０・
・・二次流路、３４・・・二次配管、５４・・・圧力検
出口、５６・・・ダイヤフラム型ストレインゲージ、７
０・・・拡径部、７２・・・金属Ｃリング、７４．８０
・・・ボールベアリング、７８．８４・・・受座、８２
・・・弁座押え、８６・・・弁座、８８・・・ニードル
弁ガイド、９０・・・凸部、９４・・・切欠。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）弁本体内にダイヤフラム室を形成し、このダイヤ
フラム室にはダイヤフラムにより開度設定がなされるニ
ードル弁を介して一次流路を接続するとともに、該ダイ
ヤフラム室に二次流路を開口し、これらの一次流路と二
次流路とには各々外部配管をジョイントスリーブにより
接続するとともに、これらの流路側面に圧力センサが取
付けられる圧力検出口を設けた圧力調整弁において、前
記圧力センサをダイヤフラム型ストレインゲージとして
前記圧力検出口に取付け、当該ゲージのダイヤフラム面
を一次、二次流路側面に沿わせて圧力検出口を施蓋せし
めたことを特徴とする圧力調整弁。
（２）特許請求の範囲第１項において、前記外部配管と
一次および二次流路開口端の当接面には金属Ｃリングを
配設し、外部配管のジョイントスリーブとの圧着面には
ボールベアリングを配設したことを特徴とする圧力調整
弁。
（３）特許請求の範囲第１項において、前記ダイヤフラ
ム室を画成するダイヤフラムと弁本体開口部受座との間
に金属Ｃリングを配設したことを特徴とする圧力調整弁
。