JPS62503047A - メタライズされたバルブ - 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】 メタライズされたバルブ 発明の分野 この発明は一般にバルブに関するものであって、特に高純度の試薬を取扱うため のバルブに関するものである。

発明の背景 バルブは通常汚染の源であるとは考えられない。実際、はとんどのシステムでは 、その構造のまさにその性質によって、バイブ、導管またはそこに接続されるチ ューブの壁の厚みと比較して、重い物体を有するバルブはいかなる汚染物に対し ても浸透性があるとは考えられない。時々、バルブ封止は不完全であり、それゆ え汚染の源を構成するが、バルブ本体自体は、いかなる汚染物の侵入も許すであ ろうようなものとは考えられていない。

成る超高純度の試薬の取扱いにおいて、化学的にその試薬に対して不活性で、そ してまた酸素および湿気に対しても浸透性がないバルブを提供することによって 深刻な問題が提示される。過去において、この問題は単に品質の低下に甘んじて きており、またはシステムを完全に不活性雰囲気内に入れてきた。この問題が非 常に重要な制限となっているそのような１つの技術分野とは、成る電子装置およ び成る光学装置を製造する分野である。半導体素子の製造にここでは参照が行な われるが、酸素または湿気と反応する超高純度の化学薬品が取扱われる場合はい つでも同じ原理が当てはまる。

多くの化学薬品はほとんどの金属と反応する。貴金属は多くの場合に用いられて もよいが、そのような金属のコストは非常に稀な場合を除いて全体としてそれら の効果的な使用を妨げる。はとんどの化学薬品に対して不活性または比較的不活 性であるとして公知の多くの重合体が存在する。

異なる重合体はもちろん異なる不活性さのレベルを有するが、一般に言えば有機 重合体がほとんどの化学薬品の試薬に金属がそうであるよりも少ない反応をする 。したがって、種々の重合体材料から形成されるバルブ、導管および他の要素を 提供することが一般的である。そのような材料を使用することによって多くの問 題が解決され、そして非常な便利さを提供している。しかしながら、成る場合で はそのような材料の使用は汚染の深刻な源を作ると発見されている。こうして、 これらの重合体材料のほとんどが蒸気不浸透性であると考えられる一方で、それ らはそれにもかかわらず他の気体とともに酸素および湿気のわずがな量がバルブ の壁に染みわたることを許す。それゆえそのようなバルブは超高純度の、非常に 反応性の高い化学試薬が貯蔵または取扱われる成る長期の貯蔵または成る取扱い の応用には適していない。この発明は有機重合体の不活性の利点が保たれ、そし て気体および湿気の浸透性の不利益さかなくされるようにこの問題を解決するよ うに向けられる。

発明の要約 この発明は、湿気または酸素と反応するかまたは、その有効さが湿気または酸素 によって制限され、そのため結果として化学の汚染を生じる高純度の化学薬品の 取扱いを容易にするために、特に作られかつ構成されたバルブを含む。

バルブ本体はバルブによって取扱われるべき化学薬品に対して不活性である重合 体からなる。本体はインレットおよびアウトレット、およびバルブ手段のための 通路を形成するように構成される。バルブ本体は本体の外部表面に対して結合さ れた酸素および湿気蒸気不浸透性金属の層でコーティングされており、バルブの 本体に粘着、密着ガスおよび湿気バリアを形成する。バルブにインレットおよび アウトレット導管を接続させるための手段が設けられ、そしてバルブ手段は、そ れぞれ流体がインレットからアウトレットに流れることを可能にされるか、また はそのような流体の流れが閉じられてしまう、開成から開成位置にまで動かされ るために可動に通路で受取られる。好ましい実施例では、バルブはまた、バルブ 部材および導管の端部で封止に穴をあけるだめのパンク手段に関連してかまたは それで続けられる動作の可能性を有する。

この発明は一面では導管、導管の端部を開成する封止、およびバルブによって取 扱われるべき化学薬品に対して不活性である重合体からなるバルブ本体との組合 わせを含む。

本体はインレットおよびアウトレット、およびバルブ手段蒸気非浸透性金属の層 でコーティングされており、いかなる気体または湿気のいかなる浸透性に対して も完全または実質的に完全なバリアを提供する。これらはバルブ本体を導管に接 続させるために設けられ、バルブ手段は開成位置および開成位置から動かされる ために通路に可動に位置決めされ、それによってインレットとアウトレフトの間 の流体の連通を可能にしたり閉じたりする。バルブはバルブ部材が予め定められ たように動かされるとき、導管」二で封止を破るためにバルブ手段に動作可能に 関連する封止バンク手段を含む。典型的には、バルブ部材はバルブ本体での通路 内を相互に動き、そしてバンク手段はバルブ部材の一方の端部上で保持される。

バルブ部材が閉じられるとき、バンク手段は導管の端部上で封止を破るかまたは 開き、そしてバルブを開成位置に動かすと、流体の流れ経路がインレットとアウ トレットの間でバルブ本体を介して確立され、その間ずっと流体はバルブ本体の 外側の金属の気体非浸透性層によって気体または湿気蒸気による汚染から守られ る。

特に好ましい実施例では、本体全体または少なくとも本体の内部部分はフッ素で 処理され、本体が形成された後それの化学的反応性を減じる。

図面の簡単な説明 第１図は外部の一部を切取ってこの発明に従って２つの導管に接続されるバルブ の構造を示す側面図である。

第２図は商業品目の一部として用いられるかもしれないこの発明の組合わせを示 す側面図および部分的に外部の一部を切取ったものである。

第３図はバルブ本体の主要部分と同様、ねじ上の金属コーティングを示す、第２ 図のバルブ本体を有するアウトレットの交点でとられたバルブ本体の一部の拡大 された断面図である。

好ましい実施例の簡単な説明 一形態では、この発明の好ましい実施例は湿気または酸素と反応し、そのような 反応によって汚染される高純度の化学薬品の取扱いを容易にするために特に適合 され、構成されおよび作られるバルブである。この発明のバルブ１０はこれから その参照が行なわれる第１図に最良に示される。

バルブ１０はバルブによって取扱われるべき化学薬品に対して不活性である重合 体からなる本体１２を含ろ、その本体はインレット１４およびアウトレット１６ を形成する。

バルブ本体は重合体からなる。非常に多くの有機重合体が用いられてもよい。ポ リエチレン、ナイロン、ポリフッ化ビニル等が、取扱われる特定の試薬に依存し て用いられてもよい。この発明はこれらの特定な重合体の使用に制限されるわけ ではないが、高密度の線形ポリエチレン、ポリエチレン　チルフタラード、およ びポリ塩化ビニリデンが好ましい。バルブ本体はまた、バルブ手段２０を受取る ための通路１８を形成する。

導管１００にバルブのインレットを接続させるための手段が設けられている。例 示の実施例で示される特定の形態では、導管１００はガラスまたはクォーツから なり、そしてその中に形成される溝１０２を有し、導管の端部でスリップするの に充分に弾力のあるキーパワッシャ２２がそこへ受取られる。円錐フェルール２ ４は導管を定位置に固定させるナツト２６によって圧縮されて保持される。導管 １００は貴金属または他の不活性金属ディスクかまたは壊れやすいクォーツまた はガラス封止であってもよい、封止１０４によって閉じられる。

封止は、バルブ本体の通路とインレットとの接合部分で形成される肩２８に突き 当たる。

これもまたクォーツまたはガラスであってもよいアウトレット導管１０６は、同 じ態様で決まった位置に保持され、この場合では単に、バルブのアウトレットで 圧縮してアウト１ノツト導管を保持する円錐形フェルール３０およびナツト３２ を用いる。

例示される好ましい実施例では、単に例示であるバルブ手段２０は、一般に３４ で示される長手のシャフトと、一般に３６で示されるハンドルとを含み、シャフ ト３４はねじ切りされ、３８で示され、そしてバルブ本体の通路内部の対応する ねじで相互的な運動をするためにねじ切りされて受取られ、通路は１８で示され ている。第１図に示される特定の具体例では、バルブ手段はノツチ４０を含み、 そこへ「０」リングまたは他の封止装置４２が受取られる。

バルブ手段とバルブ本体の通路の壁との間の圧縮で、気密刺止がその間に形成さ れる。好ましい実施例では、４４で示される封止を破るための手段がバルブ手段 に取付けられるか、または保持され、もしそうでなければそれと動作可能に関連 している。第１図でわかるように、バルブ手段は下方に動かされ、こうしてバル ブを閉じかつ他の態様ではインレットとアウトレットの間の流体の連通を可能に するであろう通路を閉じ、破り手段は封止１０４をバンクさせる。バルブ手段が 上方に動かされると、それをインレットとアウトレットの間の流体連通に開成し 、次に流体はインレットからアウトレットに流れることが許され、こうして導管 １００と導管１０６の間の流体連通が可能となる。バルブ手段は気密関係でフェ ルール４６およびナツト４８によってバルブ本体の通路で固定される。

これは単にバルブの例示の形態であり、そしてバルブの多数の形態がこの発明の 原理から逸脱することなしに利用されてもよいことが理解されるであろう。

これより先に説明されたところまでで、バルブは、単に封止を破り、通路を流体 の流れに開成および閉成することを鑑みれば全く満足のいくように機能をするで あろう。しかしながら、少なくとも２０年間産業を悩ませた問題が依然として残 っており、すなわち試薬がバルブを通って導管１００から流れて、そして導管１ ０６の外に流れるので、それはバルブの本体に浸透する酸素、湿気またはいくつ かの他のガスで汚染されるであろう。この問題を療やすために、金属の層５０が バルブ本体の外側上に形成される。層５０はバルブ本体の主要な部分のみをカバ ーしてもよく、この理由はインレットとアウトレットのまわりではガスの浸透の 問題が減じられているからである。しかしながら、第３図に最良に示されるよう に、金属区域はまたバルブのねじを取巻いてもよい。

金属はいかなる大多数の不活性または比較的不活性の金属であってもよい。たと えば、金属はステンレンス　スチール、クロム、亜鉛、カドミウム、タンタルま たは貴金属であってもよいが、通常これらのコストのせいで貴金属の使用を不可 能にする。金属の層はスパッタリングまたは気相成長によって、適当な処理前の 分子の薄い層の銅で電解コーティングすることによって形成されてもよい。金属 層は典型的には厚みが０．００３から０．０１０で、好ましくは約０１００６イ ンチである。

第２図に示される実施例は、第１図と同一であるが、この組合わせは送り出され てもよい製品の一部であること以外は第１図と同一である。この場合、バルブは 製品の一部として固定され商業用に送られ、そしてアウトレットは単にプラグ１ ０８で閉じられる。他の点では、バルブは以前に説明されたのと同一である。こ の組合わせは特に、バルブが既に決まった場所にあり、ナツト３２およびプラグ １０８を取り除き、そしてプラグ１０８を、試薬が使用に向けられるシステムに 行く適切な導管と置換することのみが容器にとって必要であるので、この組合わ せは特に有益である。もちろんバルブは開成位置で送り出される。一旦それが使 用のためにシステムに接続されるとそして一掃または空にされると、次にバルブ 部材が下方に動かされ、第２図には示されていないが第１図に示される封止を破 り、第２図はこの点で同一であるが、こうして流体がインレット、バルブ部材通 路およびアウトレットでのバルブを通った組合わせの一部を形成する導管から流 れることを許可する。

これは便利な種類のバルブであるが、実質的に同様であろう多くの型および形態 の多種のバルブが作られる得ることが強調されるべきである。こうして、このバ ルブの特定な形態は単に例示である。こうして、これらおよび他の習性はこの発 明の精神または範囲から、または同等物の妥当な範囲に含まれる以下の請求の範 囲から逸脱することなしになされてもよい。

この発明は超高純度の試薬の貯蔵、運送および取扱いのための電子、光学および 半導体産業での応用を発見する。

イ７り２ 国際調査報告 ＡＮ：（ＥＸＴＯτ：ミＥ工二＋ＴＥ；１．；、Ｔ：Ｃ二、：Ａ：、ＳＥ、二、 ＲＣニー’Ｆ、Ｅ？ＣＲＴＣＮＦｃ＝　＊０＝＝　０９＝ａ二ｌＳ　ＡＭＯｕＺ 　’−：’、Ｌ　Ｓ　ａｉ、−、＝ｘ　：

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．湿気または酸素と反応する高純度の化学薬品の取扱いを簡単にするために特 に構成および作られたバルブであって： バルブによって取扱われる化学薬品に対して不活性である重合体からなるバルブ 本体を含み、本体はインレットおよびアウトレット、バルブ手段を受取るための 通路とを形成し； バルブ本体の外部表面に取り囲まれた酸素および湿気蒸気不浸透性金属の層と； バルブ本体にインレットおよびアウトレット導管を接続させるための手段と；さ らに それぞれインレットとアウトレットの間の流体連通を可能にし、かつそのような 流体の連通を閉じるために、開閉位置から閉成位置まで動かされるために通路で 可動に受取られるバルブ手段とを含む、バルブ。
2. ２．バルブ部材上に封止パンク手段をさらに含む、請求の範囲第１項に記載のバ ルブ。
3. ３．バルブ本体がポリエチレンテルフタラートまたはポリ塩化ビニリデンからな る、請求の範囲第２項に記載のバルブ。
4. ４．金属層がクロムである、請求の範囲第３項に記載のバルブ。
5. ５．バルブ本体は通路とインレットおよびアウトレットが形成された後フッ素で 処理される、請求の範囲第１項に記載のバルブ。
6. ６．バルブ本体がポリエチレンテルフタル酸塩またはポリ塩化ビニリデンからな る、請求の範囲第１項に記載のバルブ。
7. ７．金属層がクロムである、請求の範囲第１項に記載のバルブ。
8. ８．バルブ本体が、通路とインレットおよびアウトレットが形成された後フッ素 で処理される、請求の範囲第１項に記載のバルブ。
9. ９．導管と、導管の端部を閉じる封止と、バルブによって取扱われる化学薬品に 対して不活性である重合体からなるバルブ本体と、その本体はインレットとアウ トレット、およびバルブ手段を受取るための通路を形成し、バルブ本体の外部表 面に結合される酸素および湿気蒸気不浸透性金属の層と、バルブ本体を導管に接 続する手段と、それぞれインレットとアウトレットの間の流体連通を可能にし、 かつそのような流体連通を閉じるために開成位置から閉成位置まで動かされるた めに通路で可動に受取られるバルブ手段と、バルブ部材を動かすことによって導 管の封止を破るためのバルブ部材と動作的に関連した封止パンク手段との組合わ せ。
10. １０．バルブ本体がポリエチレンテルフタラートまたはポリ塩化ビニリデンから なる、請求の範囲第９項に記載の組合わせ。
11. １１．金属層がクロムである、請求の範囲第９項に記載の組合わせ。
12. １２．バルブ本体が、通路とインレットおよびアウトレットが形成された後、フ ッ素で処理される、請求の範囲第９項に記載の組合わせ。