JPS63289388A - ダイヤフラム付クリ−ン弁の操作エア−シリンダ− - 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］ 本発明は、ＩＣ製造装置の配管ラインに使用されるダイ
ヤフラム付クリーン弁に関する。

［従来の技術］ 従来のダイヤフラム付クリーン弁の一例を第４図によっ
て説明すると、１は逆Ｔ字形の弁箱で、垂直部１ａに弁
室２が形成され、水平部１ｂに流体入口通路３及び流体
出口通路４が前記弁室２に連通して形成され、流体入口
通路３の内側端は弁室２と回忌に垂直となっている。弁
室２内の中心に配された弁棒５はダイヤフラム６を介し
て弁棒押し込みロッド７の先端のダイヤフラム押し込み
ピース８にて押圧されるようになっている。９は弁棒５
の上端部のフランジ５ａと弁室２の下部に形成された段
部２ｃとの間に圧設された弁棒押し上げスプリングであ
り、ｌＯは弁室２の上部に形成された段部２ｂにセット
したシールリングで、このシールリングｌＯの上に前記
ダイヤフラム６の周縁部が載っていて、このダイヤフラ
ム６の周縁部及びシールリング１０が、ナツト１１の弁
箱１の垂直部１ａの外周への螺合により、ボンネット１
２を介して締付挟持されている。前記弁棒押し込みロッ
ド７はエアーシリンダー１３内のピストン１４の中心下
部穴１４ａに圧入固定されており、ピストン１４とシリ
ンダーカバー１５との間にはスプリング１６が圧設され
ている。エアーシリンダー１３の上面には操作エアーの
導入ポート１７が設けられ、シリンダーカバー１５の凸
部１５ａの外周にはピストン１４の背面の背圧を除く排
気リング１８が回転可能に且つ０リング１８ａを介して
気密に嵌着され、排気リング受け１９にて位置決めされ
ている。排気リング１８の排気ポート２０はシリンダー
カバー１５の排気口２１を介してエアーシリンダー１３
の王室に連通している。排気口２１の人口部は環状溝２
１′　となっている。前記ボンネット１２はシリンダー
カバー１５の凸部１５ａの内周に螺着されて、ナツト１
１．排気リング受け１９がシリンダーカバー１５との間
に挟持されている。ボンネット１２の内周には弁棒押し
込みロッド７を案内する案内ブツシュ２２が螺着固定さ
れている。

上記構造のダイヤフラム付クリーン弁の特徴は、ボンネ
ット１２と弁箱１の垂直部１ａとの間にシールリング１
０を介してダイヤフラム６を設置したことにより、駆動
操作部（エアーシリンダー）と弁本体部（弁箱）とを隔
離し、弁外部及び駆動操作部から弁室２内へ微細なパー
ティクルの侵入するのを防ぐことである。

このダイヤフラム付クリーン弁を閉じるには、エアーシ
リンダー１３の導入ポート１７より圧力エアーを導入し
、スプリング１６に抗してピストン１４を下方へ押し下
げ、弁棒押し込みロッド７を共に下降する。弁棒押し込
みロッド７の下端は、ダイヤフラム押し込みピース８を
介してダイヤフラム６の中心を押し下げ、ダイヤフラム
６を下方に撓ませることになる。ダイヤフラム６が撓む
に従ってその下面は弁棒押し上げスプリング９の押し上
げ力に抗して弁棒５を下方へ押し下げ、やがて弁棒５の
下面が弁室２の底の弁座２ａへ接し且つ押し付けられて
弁が閉鎖される。

次に閉鎖状態の弁を開くには、エアーシリンダー１３内
の圧力エアーを導入ポート１７より排出し、エアーシリ
ンダー１３内の圧力を大気圧にすることにより、ピスト
ン１４がスプリング１６の反力により上方へ押し戻され
、これに伴って弁棒押し込みロッド７も上方へ移動し、
ダイヤフラム押し込みピース８に作用していた下向き押
し込み力が解放される。同時に弁棒押し上げスプリング
９は弁棒５を上方へ押し上げ、さらにその上端はダイヤ
フラム６及びダイヤフラム押し込みピース８を上方へ押
し戻すことになる。上述の如く弁棒５が上方へ押し上げ
られることにより弁座２ａとの間には隙間が生じ、弁が
開かれる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上述のダイヤフラム付クリーン弁は、ＩＣ製
造の配管ラインに使用されるために、弁箱１の内側には
毒性のあるガスが流れることも考えられ、万−弁本体側
と弁駆動操作部を隔離しているダイヤフラム６が破損し
たり、シールリング１０から前記の毒性のあるガスが漏
洩したりすると、案内ブツシュ２２と弁棒押し込みロッ
ド７との隙間を通りエアーシリンダー１３の王室に流れ
込むことになるので、このようなガスの漏洩検出器を排
気リング１８の排気ポート２０に接続して早期検出を行
うことが必要となる。

一方、ＩＣ製造装置における配管システムはコンパクト
化が要求され、非常に狭いスペースの中でダイヤフラム
付クリーン弁を設置することが余儀なくされる。従って
シリンダーカバー１５のまわりを回転自在にした排気リ
ング１８であってもその排気ポート２０への外部配管の
接続は非常にやりにくいものとなる。

また上記構造のダイヤフラム付クリーン弁の弁駆動操作
部は、部品点数が多くて、組付製作が面倒であり、しか
もコスト高となっている。

［発明の目的］ 本発明は、上記問題点を解決すべくなされたもので、エ
アーシリンダーへの外部配管の接続が簡単にできるよう
にし、また部品点数を少なくし、構造を簡単にして組付
製作を容易にし、コストの低減を図ることのてきるダイ
ヤフラム付クリーン弁の操作エアーシリンダーを提供す
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手段］ 上記問題点を解決するための本発明のダイヤフラム付ク
リーン弁の操作エアーシリンダーの１つは、ノルマルオ
ープンタイプのダイヤフラム付クリーン弁の操作エアー
シリンダーの上面に、操作エアーの導入ポートと同エア
ーシリンダー内のピストンの背面の背圧を除くための排
気ポートとを設け、ピストンの前記排気ポートに対向す
る位置に穴を明け、この穴と前記排気ポートの内面に固
定された短管又はシリンダーと一体に設けられた穴明き
円筒体を嵌合し、且つ両者の間にシール部材を装着し、
ピストンが前記短管又は穴明き円筒体に対しシールを維
持しながら摺動し得るようにしたことを特徴とするもの
である。

本発明のダイヤフラム付クリーン弁の操作エアーシリン
ダーの他の１つは、ノルマルクローズタイプのダイヤフ
ラム付クリーン弁の操作エアーシリンダーの上面に、ピ
ストンの背面に操作エアーを導入するための導入ポート
とピストン前面の背圧を除去するための排気ポートを設
け、ピストンの前記導入ポートに対向する位置に穴明き
円筒体を設け、この穴明き円筒体に前記導入ポートの内
面に固定された短管又はシリンダーと一体に設けられた
穴明き円筒体を嵌合し、且つ両者の間にシール部材を装
着し、ピストンが前記短管又は穴明き円筒体に対しシー
ルを維持しながら摺動し得るようにしたことを特徴とす
るものである。

本発明のダイヤフラム付クリーン弁の操作エアーシリン
ダーのさらに他の１つは、ダブルアクションタイプのダ
イヤフラム付クリーン弁の操作エアーシリンダーの上面
に、ピストンの表、裏画面側への操作エアーの導入、排
気を交互に行うための２つの配管接続ポートを設け、そ
の内１つはピストン表面側への操作エアー導入・排出口
として、他の１つはピストン裏面側への操作エアー導入
・排出口となし、ピストンの裏面側への操作エアー導入
・排出口に対向する位置に穴明き円筒体を設け、この穴
明餘円筒体に前記ピストン裏面側への操作エアー導入・
排出口の内面に固定された短管又はシリンダーと一体に
設けられた穴明き円筒体を嵌合し、且つ両者の間にシー
ル部材を装着し、ピストンが前記短管又は穴明き円筒体
に対しシールを維持しながら摺動し得るようにしたこと
を特徴とするものである。

［実施例］ 本発明によるダイヤフラム付クリーン弁の操作エアーシ
リンダーの第１実施例をノルマルオープンタイプのダイ
ヤフラム付クリーン弁の場合を第１図によって説明する
。図中第４図と同一符号は同−物を示すので、その説明
を省略する。ノルマルオープンタイプのダイヤフラム付
クリーン弁は、弁室２内の中心に配された弁棒５′の上
端部が特殊鋼板薄板円板より成るダイヤフラム６′の中
央に穿設された円形の小穴２５を通じて弁棒押し込みロ
ッド７′の下端部と相互の雄ねじ２６、雌ねじ２７の螺
着により連結し、且つその連結端面間に円輪状のシール
リング２８により前記ダイヤフラム６′の小穴２５の内
周部を挟み込み、前記端部同志のねし２６．２７を締め
込んている。またシールリング２８′は弁室２の上部に
形成された段部２ｂ上に載り、この上にダイヤフラム６
′の外周部が載っていて、このシールリング２８′の外
周部及びダイヤフラム６′の外周部が、ナツト１１の弁
箱１の垂直部１ａの外周への螺合によりボンネット１２
′を介して締付挟持されている。弁棒５′と弁棒押し込
みロット７′の螺合連結部には水平に横穴２９が明けら
れ、これにスプリングピン３０が挿入されて雄ねじ２６
と雌ねじ２７のゆるみが防止されている。

このノルマルオープンタイプのダイヤフラム付クリーン
弁に於ける操作エアーシリンダー１３′は、上面に操作
エアーの導入ポート１７′　と同操作エアーシリンダー
１３′内のピストン１４′の背面の背圧を除く為の排気
ポート２０′　とを設け、ピストン１４’の前記排気ポ
ート２０′に対向する位置に穴３１を明け、この穴３１
を前記排気ポート２０′の内面に固定された短管３２（
又はシリンダー１３’　と一体に設けられた穴明き円筒
体）で貫通し、且つ穴３１との間にシール部材としてＯ
リング３３を装着し、ピストン１４′が前記短管３２に
対しシールを維持しながら摺動し得るようにしである。

ピストン１４′とシリンダーカバー１５′　との間には
ピストン押し上げ用スプリング１６’が圧設されている
。シリン’ｆ−ｔＪバー１５’の下面凹部１５′ｂには
前記ホンネット１２′の上端が螺合され、ボンネット１
２′内の下部には案内ブツシュ２２′が圧入され、この
案内ブツシュ２２′　とシリンダーカバー１５′を貫通
してピストン１４′の下面中心の穴１４′ａにピストン
ロッド１４′ｂが圧入固定されている。一方弁棒押し込
みロッド７′の外周に螺着せるスプリング受け３４とボ
ンネット１２′の内面に圧入された案内ブツシュ２２′
の間に弁棒押し上げスプリング３５が圧設されている。

ピストンロッド１４’ｂと弁棒押し込みロンドア′の間
には適当な間隙が設けられて組立てられている。

上述の如く構成されたノルマルオープンタイプのダイヤ
フラム付クリーン弁の操作エアーシリンダー１３′は、
閉弁時、開弁時導入ポート１７′から圧力エアーを導入
したり、排出したりしてピストン１４’を作動させ、弁
棒押し込みロッド７′、弁棒５′を共に下降して閉弁し
たり、共に上昇して開弁じたりする。この閉弁、開弁の
際、ピストン１４′の穴３１に短管３２が貫通され、両
者の間に０リング３３が装着されているので、ピストン
１４′が摺動してもピストン１４′の表、裏面間のシー
ルが０リング３３により行われる。また操作エアーシリ
ンダー１３′の上面に、排気ポート２０′が設けられて
いるので、ピストン１４′の背面にかかる背圧の除去又
はガス漏洩検出器への配管接続が容易である。さらに操
作エアーシリンダー１３′　には、従来のような排気リ
ングや排気リング受けを無くすることができて、部品点
数が少なくなり、従って組付け１製作が容易となり、コ
ストの低減を図ることができる。

次に本発明の第２実施例をノルマルオープンタイプのダ
イヤフラム付クリーン弁における操作エアーシリンダー
を第２図によって説明する。図中第１図と同一符号は同
一物を示すので、その説明を省略する。この実施例は第
１図と同じ趣旨の操作エアーシリンダーであるが、第１
図の操作エアーシリンダー１３’では排気ポート２０′
がピストン１４’の中心から外れた位置に存在するため
短管３２の外周面をピストン１４′の穴３１が０リング
３３を介して摺動する際、偏心した力がピストン１４′
に作用することか予想されるので、この点を解消する為
に排気ポート２０′を操作エアーシリンダー１３’の上
面中央に設け、操作圧力エアーの導入ポート１７′を上
面中央から外れた位置に設けている。また排気ポート２
０′の下方にはシリンダー１３′　と一体にシリンダー
内方に突出する円筒体３６を設け、これに対応してピス
トン１４′の中央部には背面に貫通する穴を有する円筒
体３７を設けて前記円筒体３６に嵌入し、両者の間を０
リング３８にてシールしている。シリンダーカバー１５
′　とピストン１４’　との間にはスプリング１６’が
圧設され、弁棒押し込みロンドア′の上端部外周に螺着
せるスプリング受け３４′　と案内ブツシュ２２′　と
の間に弁棒押し上げスプリング３５′が圧設されている
。また弁棒押し込みロッド７′の上端部中央に縦穴７’
ａを設け、この縦穴？’ａの下端部に横穴７’ｂを設け
て、閉弁時ピストン１４′が下降し、ピストン下面が弁
棒押し込みロッド７′の上端面に密着した際、ピストン
の背圧を横穴７′ｂ、縦穴７’ａを通して円筒体３７内
に逃し、排気ポート２０’より排気するようにしている
。

上述の如く構成されたノルマルオープンタイプのダイヤ
フラム付クリーン弁の操作エアーシリンター１３’は、
閉弁、開弁の際、導入ポート１７′から操作圧力エアー
を尋人、排出し乍ら、ピストン１４′　を作動させると
、ピストン１４′の中央の円筒体３７とシリンダー１３
’の中央の円筒体３６の間に介在せる０リング３８がシ
リンダー１３’の中心に同志に存在するので、第゛１図
の場合と異なり、０リングの摩擦力により発生する偏心
力の作用を除くことができる。

次いて本発明の第３実施例をノルマルクローズタイプの
ダイヤフラム付クリーン弁における操作エアーシリンダ
ーを第３図によって説明する。図中第１図と同一符号は
同一物を示すので、その説明を省略する。この実施例は
第２図のノルマルオープンタイプのダイヤフラム付クリ
ーン弁の操作エアーシリンダーと同様ピストンの昇降動
作詩偏心力の作用を除くことができるものである。操作
エアーシリンダー１３′の上面中央に、操作圧力エアー
の導入ポート１７′　を設け、排気ポート２０′を上面
中央から外れた位置に設けている。また導入ポート１７
′の下方にはシリンダー１３′　と一体にシリンダー内
方に突出する円筒体３６′を設け、これに対応してピス
トン１４’の中央部には背面に貫通する穴を有する円筒
体３７′を設けて前記円筒体３６′　に嵌入し、両者の
間を０リング３８′　にてシールしている。ピストン１
４′の下面中央の凸部周方向にはシリンダー１３’の下
室に連通する通路３９が設けられ、シリンダー１３′の
上室内にはピストン１４′　とシリンダー１３′　との
間でピストン１４′を下降動作させるスプリング４０．
４１が圧設されている。この実施例もノルマルオープン
タイプのダイヤフラム付クリーン弁の操作エアーシリン
ダーと同様ピストン１４′　と弁棒押し込みロッド７′
とは一体となっておらず、弁棒押し込みロッド７′の上
端部外周に螺合したスプリング受け３４′　と案内ブツ
シュ２２′　との間に弁棒押し上げスプリング３５′が
圧設されている。またシリンダーカバー１５′　とボン
ネット１２′の間に操作圧力エアー密閉用の０リング４
２が設けられている。

上述の如く構成されたノルマルクローズタイプのダイヤ
フラム付クリーン弁の操作エアーシリンダー１３”は、
通常スプリング４０．４１によりピストン１４′が押し
下げられ、これにより弁棒押し込みロッド７′及びこれ
と一体的に接続された弁棒５′が押し下げられ、弁棒５
′の下面が弁室２の底の弁座２ａへ接し、且つ押し付け
られて弁が閉鎖されている。

この閉鎖された弁を開くには、導入ポート１７′より操
作圧力エアーを導入し、ピストン１４′の円筒体３７′
１通路３９を通してシリンダー１３′の下室に入れてピ
ストン１４′をスプリング４０．４１に抗して押し上げ
てやることにより、弁棒押し込みロッド７′は弁棒押し
上げスプリング３５′　により押し上げられ、弁棒５′
も上方に押し上げられて、その下面が弁室２の底の弁座
２ａより離れ、弁が開かれる。

かかる弁の開閉におけるピストン１４′の昇降動作時、
ピストン１４′の円筒体３７′　とシリンダー１３′の
円筒体３６′　との間に介在している０リング３８′は
シリンダー１３′の中心に同志に存在するので、０リン
グの摩擦力により偏心力は発生しない。

尚、この第３図の実施例において、シリンダー１３′内
からスプリング４０．４１を除去し、シリンダー１３′
の上面の両ポート１７’、　２０’より交互に操作圧力
エアーを導入、排気するようにして、ピストン１４′を
昇降し、弁棒押し込みロッド７′及び弁棒５′を昇降し
て弁を開閉するようにすれば、ダブルアクション形のダ
イヤフラム付クリーン弁の操作エアーシリンダーとなる
。

［発明の効果コ 以上の説明で判るように本発明のダイヤフラム付クリー
ン弁の操作エアーシリンダーは、操作圧力エアーの導入
ポート、排気ポートをシリンダー上面に設けているので
、操作用エアー配管の接続作業が簡単にできる。また従
来の操作エアーシリンダーに見られるような排気リング
、排気リング受は等の部品を無くし、複雑なシリンダー
ポート機構を除去して構造を簡単化したので、組付製作
が容易となり、コストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は夫々木発明のダイヤフラム付クリー
ン弁の操作エアーシリンダーを示す縦断面図、第４図は
従来のダイヤフラム付クリーン弁の操作エアーシリンダ
ーを示す縦断面図である。 １・・・弁箱、２・・・弁室、５′・・・弁棒、６′・
・・ダイヤフラム、７′・・・弁棒押し込みロッド、７
′ａ・・・縦穴、７’ｂ・・・横穴、１１・・・ナツト
、１２′・・・ボンネット、１３′　・・・操作エアー
シリンダー、１４′・・・ピストン、１４’ｂ・・・ピ
ストンロッド、１５′・・・シリンダーカバー、１６′
・・・ピストン押し上げスプリング、１７′・・・導入
ポート、２０′・・・排気ポート、２２′・・・案内ブ
ツシュ、２８．２８’・・・シールリング、３１・・・
ピストンの穴、３２・・・短管、３３・・・０リング、
３４．３４’・・・スプリング受け、３５．３５’・・
・弁棒押し上げスプリング、３６．３６’・・・円筒体
、３７．３７’・・・穴明き円筒体、３８．３８’・・
・Ｏリング、３９・・・通路、４０．４１・・・スプリ
ング 出願人　　日本弁管工業株式会社 １５′・・・　シソンター刀バー　　　　　　　　４０
．４１　　・・・スフ゛ソンク゛］７・・・専入／Ｉ′
、′−ト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ノルマルオープンタイプのダイヤフラム付クリーン
   弁の操作エアーシリンダーの上面に、操作エアーの導入
   ポートと同エアーシリンダー内のピストンの背面の背圧
   を除くための排気ポートとを設け、ピストンの前記排気
   ポートに対向する位置に穴を明け、この穴と前記排気ポ
   ートの内面に固定された短管又はシリンダーと一体に設
   けられた穴明き円筒体を嵌合し、且つ両者の間にシール
   部材を装着し、ピストンが前記短管又は穴明き円筒体に
   対しシールを維持しながら摺動し得るようにしたことを
   特徴とするダイヤフラム付クリーン弁の操作エアーシリ
   ンダー。 ２）ノルマルクローズタイプのダイヤフラム付クリーン
   弁の操作エアーシリンダーの上面に、ピストンの背面に
   操作エアーを導入するための導入ポートとピストン前面
   の背圧を除去するための排気ポートを設け、ピストンの
   前記導入ポートに対向する位置に穴明き円筒体を設け、
   この穴明き円筒体に前記導入ポートの内面に固定された
   短管又はシリンダーと一体に設けられた穴明き円筒体を
   嵌合し、且つ両者の間にシール部材を装着し、ピストン
   が前記短管又は穴明き円筒体に対しシールを維持しなが
   ら摺動し得るようにしたことを特徴とするダイヤフラム
   付クリーン弁の操作エアーシリンダー。 ３）ダブルアクションタイプのダイヤフラム付クリーン
   弁の操作エアーシリンダーの上面に、ピストンの表、裏
   両面側への操作エアーの導入、排気を交互に行うための
   ２つの配管接続ポートを設け、その内１つはピストン表
   面側への操作エアー導入・排出口として、他の１つはピ
   ストン裏面側への操作エアー導入・排出口となし、ピス
   トンの裏面側への操作エアー導入・排出口に対向する位
   置に穴明き円筒体を設け、この穴明き円筒体に前記ピス
   トン裏面側への操作エアー導入・排出口の内面に固定さ
   れた短管又はシリンダーと一体に設けられた穴明き円筒
   体を嵌合し、且つ両者の間にシール部材を装着し、ピス
   トンが前記短管又は穴明き円筒体に対しシールを維持し
   ながら摺動し得るようにしたことを特徴とするダイヤフ
   ラム付クリーン弁の操作エアーシリンダー。