KR101408126B1

KR101408126B1 - 유체제어밸브

Info

Publication number: KR101408126B1
Application number: KR1020120138017A
Authority: KR
Inventors: 히로키 아이와타; 아키노리 우라키; 히데유키 타케다
Original assignee: 씨케이디 가부시키 가이샤
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2014-06-16
Also published as: JP5642760B2; CN103133741B; US20130140480A1; JP2013137096A; TWI485340B; KR20130062249A; US9057449B2; TW201344084A; CN103133741A

Abstract

유체 제어 밸브는 대향하는 측면에 형성된 입력 포트(11)와 출력 포트(12)에 연통하고 상면 중앙으로 개구하는 밸브실(15)과, 그 밸브실의 내벽(16)에 설치된 밸브 시트(161)를 가지는 수지제 밸브 본체(1)와, 밸브 시트에 접하고 떨어지는 밸브체(4)와, 그 밸브체를 구동하는 구동부를 가지는 밸브 상체(2)를 구비하고, 입력 포트로부터 밸브 시트를 통해 밸브실에 연통하는 입력 유로(13)가 내벽을 관통하여 거의 L자 형상으로 형성되어 있다. 내벽은 입력 포트 측의 두께가 출력 포트 측의 두께에 비하여 두꺼운 후육부(163)를 가지는 통 형상체로 형성되어 있다. 밸브 본체의 하면 중앙에 수지 주입부(191)를 마련되고 있다.

Description

유체제어밸브{FLUID CONTROL VALVE}

본 발명은 반도체제조장치에 사용하는 유체제어밸브, 특히 수지제의 밸브 본체를 가지는 약액제어밸브에 관한 것이다.

예를 들면, 도 22에 도시된 것처럼, 반도체제조장치에 사용하는 약액제어밸브(200)는, 대향하는 측면에 형성된 입력 포트(211)와 출력 포트(212)에 밸브 시트(261)를 통하여 연통하여 상면 중앙으로 개구하는 밸브실(215)과 당해 밸브실의 내벽(216)에 형성된 밸브 시트(261)를 가지는 수지제 밸브 본체(210)와, 밸브 시트(vavle seat, 261)에 접하고 떨어지는 다이프램 밸브체(241)와, 당해 다이어프램 밸브체를 구동하는 구동부를 가지는 밸브 상체(220)를 구비하고 있다. 그리고, 수지제 밸브 본체(210)에는, 입력 포트(211)에서 밸브실(215)로 연통하는 입력 유로(213)가 내벽(216)을 관통하여 L자 형상으로 형성되어 있다. 이와 같은 수지제 밸브 본체(210)를 사출성형으로 제조한 경우, 수지 흐름이 2 방향 이상으로 분기되어 얼마의 거리를 흐른 후에, 다시 합류하는 곳에는, 웰드 라인(weld line)이 생기기 쉽다. 웰드 라인은 용융한 수지가 완전히 융합하지 않고 고화된 것이 있기 때문에, 웰드 라인이 발생한 곳은, 기계적 강도가 부족하고 동시에 유체 누출이 생길 염려가 있다.

그러므로, 종래, 수지제 밸브 본체(210)에 있어서, 다이어프램 밸브체(241)가 접하고 떨어지는 밸브 시트(261)나 밸브체의 유지부를 실링하는 실링부(217) 등에 웰드 라인이 발생한 경우에는, 성형 후에 절삭 가공이나 연마 등을 하여, 웰드 라인을 제거하였다.

그러나, 성형 후의 절삭 가공 등은, 비용이 상승하기 때문에 바람직하지 않을 뿐만 아니라, 절삭 등에 의한 버(burr)나 절삭분이 밸브 안에 남아, 반도체 제조 공정에서 소립자가 되는 문제가 있었다.

그래서, 상기 문제에 대응하기 위해, 예를 들면, 특허 문헌 1~3에, 절삭 가공 등에 의하지 않고 웰드 라인을 회피한 기술이 개시되어 있다.

특허 문헌 1의 기술은, 캐비티 안을 유동하는 수지의 용융 상태를 유지하고 합류시키는 성형 방법을, 캐비티 금형을 금형 본체로부터 탈착 자유롭게 하여 캐비티 금형의 승온, 냉각이 단시간에 행할 수 있도록 하는 수지 부품의 성형 방법이다. 이 성형 방법에 의하면, 캐비티 금형의 승온, 냉각을 단시간에 행할 수 있기 때문에, 필요없는 에너지를 사용하지 않고 웰드 라인의 발생을 방지할 수 있다.

또, 특허 문헌 2의 기술은, 가열한 가열 부재가 평탄한 접합면을 수지제 밸브의 실링면인　밸브 시트로 누르고, 밸브 시트를 용융시킨 후, 가열 부재의 접합면을 밸브 시트로부터 떨어뜨리는 밸브 시트 가공 방법이다. 이 가공 방법에 의하면, 밸브 시트의 실링면은 용융하고 가열부의 접합면을 모방하여 평탄하게 되어, 웰드 라인 등의 성형 결함을 해소할 수 있다.

또, 특허 문헌 3의 기술은, 부품 성형부의 외측을 따라 환상으로 설치된 용융금속 흐름부(molten metal running section)로 용융 금속을 공급하여 충전하고, 용융금속 흐름부에 충전된 용융금속을 부품 성형부의 외주 측에서 흐르게 하여 충전하는 원통 형상 부품의 제조 방법이다. 이 제조 방법에 의하면, 용융 금속을 용융금속 흐름부에서 부품 성형부의 외측으로 균등하게 흐르게 하여 충전하기 때문에, 용융 금속이 부품 성형부의 외측에서 내측을 향하여 원을 오므리도록 흐른다. 그 때문에, 부품 성형부에서는, 2방향으로 분기되어 흐르는 용융 금속의 선단부가 합류하는 곳이 없어, 웰드 라인이 발생하지 않는다.

특허 문헌 1: 일본공개특허 2010-269472호 공보 특허 문헌 2: 일본공개특허 2011-122718호 공보 특허 문헌 3: 일본공개특허 2010-253856호 공보

그렇지만, 특허 문헌 1~3에 기재된 기술에는 다음과 같은 문제가 있다.

특허 문헌 1의 기술에서는, 캐비티 금형을 금형 본체로부터 탈착 자유롭게 하기 때문에, 금형을 분할한 부분에서 게이트부가 증가하고 수축(sink marks)이나 균열 등의 품질 저하가 생기는 원인이 된다. 또, 금형을 분할 구조를 한 이상, 금형 비용의 증가도 피할 수 없다.

또한, 특허 문헌 2의 기술에서는, 성형 후에 가열한 가열 부재가 평탄한 접합면을 수지제 밸브의 밸브 시트에 누르고, 밸브 시트를 재용융시키기 위해, 재용융 및 냉각에 시간이 걸려서 생산성이 저하된다. 설비에 가열부를 구동시키는 복잡한 구조나 제어가 필요하기 때문에, 설비 비용의 증가도 피할 수 없다.

또한, 특허 문헌 3의 기술에서는, 부품 성형부의 외측을 따라 환상으로 설치된 용융금속 흐름부를 필요로 하기 때문에, 수지의 수율이 저하된다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이고, 그 목적은 특별한 금형 구조를 이용하지 않고, 밸브 본체의 구조를 고안한 것으로 실링면에서 웰드 라인의 발생을 회피할 수 있는 유체 제어 밸브를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 유체 제어 밸브는 다음과 같은 구성을 가진다.

(1) 대향하는 측면에 형성된 입력 포트와 출력 포트에 연통하고 상면 중앙으로 개구하는 밸브실과 상기 밸브실의 내벽에 설치된 밸브 시트(vavle seat)를 가지는 수지제 밸브 본체와, 상기 밸브 시트에 접하고 떨어지는 밸브체와, 그 밸브체를 구동시키는 구동부를 가지는 밸브 상체를 구비하고, 상기 입력 포트로부터 상기 밸브 시트를 통해 상기 밸브실에 연통하는 입력 유로가 상기 내벽을 관통하여 거의 L자 형상으로 형성되어 있는 유체 제어 밸브로서,

상기 내벽은 상기 입력 포트 측의 두께가 상기 출력 포트 측의 두께에 비하여 두꺼운 후육부를 가지는 통 형상체로 형성되어 있고,

상기 밸브 본체의 하면 중앙에는 수지 주입부를 설치하는 것을 특징으로 한다.

(2) (1)에 기재된 유체 제어 밸브에 있어서, 상기 밸브실의 외벽 상단에, 상기 밸브체의 유지부를 상기 밸브 상체의 하단에서 협지한 환상의 실링부를 형성하고, 상기 실링부의 외주에는 상기 입력 포트 측이 깊게, 상기 출력 포트 측이 얕게 천공 설치된 환상구을 형성하는 것이 바람직하다.

(3) (1) 또는 (2)에 기재된 유체 제어 밸브에 있어서, 상기 밸브실의 외벽 상단에, 상기 밸브체의 유지부를 상기 밸브 상체의 하단에서 협지한 환상의 실링부를 형성하고, 상기 외벽에 있어서 상기 출력 포트 측의 실링부 두께는, 상기 입력 포트 측의 실링부 두께보다 두꺼운 것이 바람직하다.

(4) (1) 또는 (2)에 기재된 유체 제어 밸브에 있어서, 상기 내벽에는 상기 후육부와 상기 밸브 시트와의 사이에 두께 균일부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

(5) (1) 또는 (2)에 기재된 유체 제어 밸브에 있어서, 상기 밸브 본체의 하면에는 상기 수지 주입부로부터 상기 후육부를 향하여 반지름 방향으로 늘어나는 수지 공급 리브를 형성하는 것이 바람직하다.

(6) 대향하는 측면에 형성된 입력 포트와 출력 포트에 연통하여 상면 중앙으로 개구하는 밸브실과 그 밸브실의 내벽에 설치된 밸브 시트를 가지는 수지제 밸브 본체와, 상기 밸브 시트에 접하고 떨어지는 밸브체와, 그 밸브체를 구동하는 구동부를 가지는 밸브 상체를 구비하고, 상기 입력 포트로부터 상기 밸브 시트를 통해 상기 밸브실에 연통하는 입력 유로가 상기 내벽을 관통하여 거의 L자 형상으로 형성되어 있는 유체 제어 밸브로서,

상기 내벽은, 밸브실 저면 측의 두께가 상기 밸브 시트 측의 두께에 비하여 두꺼운 후육부를 가지는 통 형상체로 형성되어 있으며,

상기 후육부와 상기 밸브 시트와의 거리는, 상기 입력 포트 측의 거리가 상기 출력 포트 측의 거리보다 짧고,

상기 밸브 본체의 하면 중앙에는 수지 주입부를 설치한 것을 특징으로 한다.

(7) 대향하는 측면에 형성된 입력 포트와 출력 포트에 연통하고 상면 중앙으로 개구하는 밸브실과 그 밸브실의 내벽에 설치된 밸브 시트를 가지는 수지제 밸브 본체와, 상기 밸브 시트에 접하고 떨어지는 밸브체와, 그 밸브체를 구동하는 구동부를 가지는 밸브 상체를 구비하고, 상기 입력 포트로부터 상기 밸브 시트를 통해 상기 밸브실에 연통하는 입력 유로가 상기 내벽을 관통하여 거의 L자 형상으로 형성되어 있는 유체 제어 밸브로서,

상기 밸브실의 외벽 상단에, 상기 밸브체의 유지부를 상기 밸브 상체의 하단에서 협지하는 링 형상의 실링부를 형성하고,

상기 실링부의 외주에는, 상기 입력 포트 측이 깊고 상기 출력 포트 측이 얕게 천공 설치된 환상구을 형성하며,

(8) 대향하는 측면에 형성된 입력 포트와 출력 포트에 연통하고 상면 중앙으로 개구하는 밸브실과 그 밸브실의 내벽에 설치된 밸브 시트를 가지는 수지제 밸브 본체와 상기 밸브 시트에 접하고 떨어지는 밸브체와,그 밸브체를 구동하는 구동부를 가지는 밸브 상체를 구비하고, 상기 입력 포트로부터 상기 밸브 시트를 통해 상기 밸브실에 연통하는 입력 유로가 상기 내벽을 관통하여 거의 L자 형상으로 형성되어 있는 유체 제어 밸브로서,

상기 외벽에 있어서 상기 출력 포트 측의 실링부 두께는, 상기 입력 포트 측의 실링부 두께보다 두꺼우며,

(9) (6) 내지 (8)의 어느 하나에 기재된 유체 제어 밸브에 있어서, 상기 밸브 본체의 하면에는 상기 수지 주입부로부터 상기 입력 포트 측을 향하여 반지름 방향으로 늘어나는 수지 공급 리브를 형성하는 것이 바람직하다.

(10) (1) 및 (6) 내지 (8)의 어느 하나에 기재된 유체 제어 밸브에 있어서, 사출 성형시의 용융 수지가 상기 밸브 시트와 상기 밸브실의 외벽의 상단에 형성된 실링부를 형성하기 위해 충전될 때, 상기 밸브 시트의 상단면 전체 둘레와 상기 실링부의 상단면 전체 둘레가, 각각 동일한 타이밍에 충전이 완료되는 것이 바람직하다.

다음으로, 본 발명에 관한 유체 제어 밸브의 작용 및 효과에 관하여 설명한다.

(1) 대향하는 측면에 형성된 입력 포트와 출력 포트에 연통하고 상면 중앙으로 개구하는 밸브실과 그 밸브실의 내벽에 설치된 밸브 시트를 가지는 수지제 밸브 본체와, 밸브 시트에 접하고 떨어지는 밸브체와, 그 밸브체를 구동하는 구동부를 가지는 밸브 상체를 구비하고, 입력 포트로부터 밸브 시트를 통해 밸브실에 연통하는 입력 유로가 내벽을 관통하여 거의 L자 형상으로 형성되어 있는 유체 제어 밸브로서, 내벽은 입력 포트 측의 두께가 출력 포트 측의 두께에 비하여 두꺼운 후육부를 가지는 통 형상체로 형성되어 있고, 밸브 본체의 하면 중앙에, 수지 주입부를 설치하는 것을 특징으로 하기 때문에, 특별한 금형 구조를 이용하지 않고, 밸브 본체의 구조를 고안하여 밸브 시트에 웰드 라인이 발생하는 것을 회피할 수 있다.

구체적으로, 입력 포트로부터 밸브 시트를 통해 밸브실에 연통하는 입력 유로가 내벽을 관통하여 거의 L자 형상으로 형성되어 있기 때문에, 밸브 본체의 캐비티 안을 흐르는 용융 수지의 중, 수지 주입부로부터 입력 포트 측의 내벽으로 흐르는 수지쪽이, 입력 유로에 의해 방해받아, 그 유로에 방해받지 않는 출력 포트 측의 내벽으로 흐르는 수지보다, 수지의 흐름이 늦어진다.

그러나, 밸브 시트가 설치된 내벽은, 입력 포트 측의 두께가 출력 포트 측의 두께에 비하여 두꺼운 후육부를 가지는 통 형상체로 형성되어 있기 때문에, 후육부를 흐르는 용융 수지는 온도 저하에 의한 점성 저항 증가의 영향을 받기 어렵기 때문에, 내벽의 캐비티 안에 있어서는, 입력 포트 측에서는, 출력 포트 측에 비하여 상대적으로 수지 흐름이 빨라진다.

그 때문에, 입력 포트 측을 흐르는 용융 수지가 후육부를 통과할 때에, 출력 포트 측을 흐르는 용융 수지에 따라잡고, 내벽의 통 형상의 캐비티 안에서 합류하고, 합류하고 나서 실링면인　밸브 시트에 도달할 수 있다. 따라서 용융 수지가 후육부를 통과한 후에는, 입력 포트 측의 용융 수지와 출력 포트 측의 용융 수지가 일체가 되어 내벽의 통 형상의 캐비티 안을 동시에 충전할 수 있다.

그 결과, 내벽을 형성하는 통 형상의 캐비티 안에 있어서, 입력 포트 측을 흐르는 용융 수지와 출력 포트 측을 흐르는 용융 수지가 합류할 때에, 임시로 합류부에서 웰드 라인이 형성되어도, 그 웰드 라인을 그 후에 일체가 되어 내벽의 통 형상의 캐비티 안에서 새롭게 충전되는 용융 수지에 의하여 없어질 수 있다.

따라서, (1)의 발명에 의하면, 특별한 금형 구조를 이용하지 않고, 밸브 본체의 구조를 고안한 것으로, 밸브 시트에 웰드 라인이 발생한 것을 회피할 수 있다.

(2) (1)에 기재된 유체 제어 밸브에 있어서, 밸브실의 외벽 상단에, 밸브체의 유지부를 밸브 상체의 하단에서 협지하는 환상의 실링부를 형성하고, 실링부의 외주에는, 입력 포트 측이 깊게, 출력 포트 측이 얕게 천공 설치된 환상구을 형성하기 때문에, 밸브체의 유지부를 실링하는 실링부에도 웰드 라인이 발생하지 않는다.

구체적으로는, 입력 포트 측의 후육부에 용융 수지가 공급됨에 따라, 밸브실 저면 쪽의 리브를 경유하여 입력 포트 측 외벽의 캐비티 안에도, 용융 수지가 공급된다. 한편, 출력 포트 측 외벽의 캐비티 안에서는, 출력 포트로부터 밸브실과 연통하는 출력 유로가 수지 흐름을 방해하고 있기 때문에, 용융 수지의 흐름이 늦어진다.

그러나, 외벽에 형성된 실링부의 외주에는, 입력 포트 측이 깊게, 출력 포트 측이 얕게 천공 설치된 환상구을 형성하기 때문에, 홈이 얕은 출력 포트 측 외벽의 캐비티 안으로 입력 포트 측의 용융 수지가 이동한다. 그 때문에, 입력 포트 측과 출력 포트 측으로, 외벽의 캐비티 안에의 용융 수지의 공급 타이밍의 균형이 잡힌다.

그 결과, 실링부를 형성하는 외벽의 통 형상의 캐비티 상단에 용융 수지가 충전될 때에는, 용융 수지가 전체 둘레에 동일한 타이밍에 충전된다.

따라서, 밸브실의 외벽에 형성된 실링부에는, 용융 수지의 합류부가 형성되지 않기 때문에, 웰드 라인이 발생하지 않는다.

따라서, (2)의 발명에 의하면, 이중의 통 형상체를 구성하는 내벽과 외벽으로 형성된 밸브 시트와 실링부의 양쪽에, 웰드 라인을 발생시키지 않는다.

(3) (1) 또는 (2)에 기재된 유체 제어 밸브에 있어서, 밸브실의 외벽 상단에, 밸브체의 유지부를 밸브 상체의 하단에서 협지한 환상의 실링부를 형성하고, 외벽에 있어서 출력 포트 측의 실링부 두께는, 입력 포트 측의 실링부 두께보다 두껍기 때문에, 외벽의 통 형상의 캐비티 안에 있어서, 출력 포트 측의 수지 흐름이 입력 포트 측의 수지 흐름에 비하여 상대적으로 빨라진다.

그 때문에, 외벽의 통 형상의 캐비티 안에 있어서, 출력 포트 측을 흐르는 용융 수지가 입력 포트 측을 흐르는 용융 수지를 따라잡아 캐비티 안에서 합류하고, 합류하고 나서 실링면(실링부 상단)에 도달할 수 있다.

따라서, (3)의 발명에 의하면, 실링부에서의 웰드 라인의 발생을 한층 더 방지할 수 있다.

또한, 실링부의 외주가 타원 형상으로 형성되어 있으면 더 바람직하다. 실링부의 외주를 타원 형상으로 형성하는 것으로, 외벽의 통 형상의 캐비티 안에 있어서 용융 수지의 주위 방향으로의 이동이 용이해지기 때문에, 캐비티 안에서 출력 포트 측을 흐르는 용융 수지와 입력 포트 측을 흐르는 용융 수지가 조기에 합류하기 쉬워지고, 합류하고 나서 실링면(실링부 상단)에 더 용이하게 도달할 수 있기 때문이다.

(4) (1) 또는 (2)에 기재된 유체 제어 밸브에 있어서, 내벽에는, 후육부와 밸브 시트와의 사이에 두께 균일부가 형성되어 있기 때문에, 용융 수지는 후육부를 통과하고 나서, 두께 균일부가 형성된 내벽의 통 형상의 캐비티 안에 충전된다. 용융 수지가 후육부를 통과할 때, 후육부로부터 두께 균일부로 가는 단차 형상(계단부)에 의하여, 용융 수지의 선단이 일단 막힌다. 용융 수지의 선단이 일단 막혀 있는 사이에, 두께 균일부의 기단 전체 둘레에 용융 수지가 충전된다. 그 때문에, 두께 균일부를 흐르는 용융 수지는 내벽의 통 형상의 캐비티 안에 있어서 전체 둘레에 균일한 유속이 되어, 전체 둘레에 균등하게 충전된다. 즉, 용융 수지는 두께 균일부 상단에 설치된 밸브 시트에 도달할 때까지, 용융 수지의 선단이 전체 둘레에서 동일한 높이를 유지하면서 내벽의 통 형상의 캐비티 안을 충전해간다. 용융 수지의 선단이 전체 둘레에서 동일한 높이로 충전되기 때문에, 용융 수지의 선단에 합류부가 형성되지 않는다. 따라서, 실링면인　밸브 시트에는, 웰드 라인이 발생하지 않는다.

따라서, (4)의 발명에 의하면, 밸브 시트 등의 실링면에서의 웰드 라인의 발생을 더 확실하게 회피할 수 있다.

(5) (1) 또는 (2)에 기재된 유체 제어 밸브에 있어서, 밸브 본체의 하면에, 수지 주입부로부터 후육부를 향하여 반지름 방향으로 늘어나는 수지 공급 리브를 형성하기 때문에, 수지 주입부로부터 반지름 방향으로 늘어나는 수지 공급 리브를 경유하여 입력 포트 측에 형성된 후육부에 용융 수지가 더 많이 공급된다. 즉, 수지 주입부로부터 직선적으로 용융 수지가 유입하는 출력 포트 측의 내벽(박육부)보다도, 입력 유로를 회피하여 곡선적으로 용융 수지가 유입하는 입력 포트 측의 내벽(후육부)에, 용융 수지를 많이 공급하여, 양자가 균형을 잡으면서, 더 빨리 용융 수지를 합류시킬 수 있다. 그 때문에, 입력 포트 측과 출력 포트 측을 흐르는 용융 수지는, 내벽 및 외벽의 캐비티 안에 있어서 빠른 단계로 합류할 수 있고, 합류하고 나서 밸브 시트 및 실링부에 도달할 수 있기 때문에, 밸브 시트 등에 웰드 라인을 발생시키지 않는다.

따라서, (5)의 발명에 의하면, 밸브 시트 등에의 웰드 라인의 발생을 더 확실하게 회피시킬 수 있다.

(6) 대향하는 측면에 형성된 입력 포트와 출력 포트에 연통하고 상면 중앙으로 개구하는 밸브실과 그 밸브실의 내벽에 설치된 밸브 시트를 가지는 수지제 밸브 본체와, 밸브 시트에 접하고 떨어지는 밸브체와, 그 밸브체를 구동하는 구동부를 가지는 밸브 상체를 구비하고, 입력 포트로부터 밸브 시트를 통해 밸브실에 연통하는 입력 유로가 내벽을 관통하여 거의 L자 형상으로 형성되어 있는 유체 제어 밸브로서, 내벽은 밸브실 저면 측의 두께가 밸브 시트 측의 두께에 비하여 두꺼운 후육부를 가지는 통 형상체에 형성되어 있고, 후육부와 밸브 시트와의 거리는, 입력 포트 측의 거리가 출력 포트 측의 거리보다 짧으며, 밸브 본체의 하면 중앙에는, 수지 주입부를 설치하는 것을 특징으로 하기 때문에, 특별한 금형 구조를 이용하지 않고, 밸브 본체의 구조를 고안한 것으로 밸브 시트 등의 실링면에 웰드 라인의 발생을 회피할 수 있다.

구체적으로는, 입력 포트로부터 밸브 시트를 통해 밸브실에 연통하는 입력 유로가 내벽을 관통하여 거의 L자 형상으로 형성되어 있기 때문에, 밸브 본체의 캐비티 안을 흐르는 용융 수지의 중, 수지 주입부로부터 입력 포트 측의 내벽에서 흐르는 수지의 쪽이, 입력 유로에 방해받아, 그 유로에 방해받지 않는 출력 포트 측의 내벽으로 흐르는 수지보다, 수지의 흐름이 늦어진다.

그러나, 밸브 시트가 설치된 내벽은, 밸브실 저면 측의 두께가 밸브 시트 측의 두께에 비하여 두꺼운 후육부를 가지는 통 형상체로 형성되어 있기 때문에, 후육부를 흐르는 용융 수지는 온도 저하에 의한 점성 저항 증가의 영향을 받기 어렵다. 또, 후육부와 밸브 시트와의 거리는, 입력 포트 측의 거리가 출력 포트 측의 거리보다 짧기 때문에, 내벽의 캐비티 안에 있어서, 입력 포트 측에서는, 출력 포트 측에 비하여 상대적으로 용융 수지가 많이 공급된다.

그 때문에, 입력 포트 측을 흐르는 용융 수지가 후육부를 통과할 때에, 출력 포트 측을 흐르는 용융 수지를 따라잡고, 내벽의 통 형상의 캐비티 안에서 입력 포트 측을 흐르는 용융 수지와 출력 포트 측을 흐르는 용융 수지가 합류하고, 합류하고 나서 실링면인 밸브 시트에 도달할 수 있다. 즉, 용융 수지가 후육부를 통과한 후, 입력 포트 측의 용융 수지와 출력 포트 측의 용융 수지가 일체가 되고 내벽의 통 형상의 캐비티 안을 동시에 충전할 수 있다.

그 결과, 입력 포트 측을 흐르는 용융 수지와 출력 포트 측을 흐르는 용융 수지가 합류할 때에, 임시로 합류부에서 웰드 라인이 형성되어도, 그 웰드 라인을 그 후에 일체가 되고 내벽의 통 형상의 캐비티 안에서 새롭게 충전된 용융 수지에 의하여 없앨 수 있다.

따라서, (6)의 발명에 의하면, 특별한 금형 구조를 이용하지 않고, 밸브 본체의 구조를 고안한 것으로, 밸브 시트에 웰드 라인의 발생을 회피할 수 있다.

(7) 대향하는 측면에 형성된 입력 포트와 출력 포트에 연통하고 상면 중앙으로 개구하는 밸브실과 그 밸브실의 내벽에 설치된 밸브 시트를 가지는 수지제 밸브 본체와, 밸브 시트에 접하고 떨어지는 밸브체와, 그 밸브체를 구동하는 구동부를 가지는 밸브 상체를 구비하고, 입력 포트로부터 밸브 시트를 통해 밸브실에 연통하는 입력 유로가 내벽을 관통하고 거의 L자 형상으로 형성되어 있는 유체 제어 밸브로서, 밸브실의 외벽 상단에, 밸브체의 유지부를 밸브 상체의 하단에서 협지하는 환상의 실링부를 형성하고, 실링부의 외주에는 입력 포트 측이 깊게, 출력 포트 측이 얕게 천공 설치된 환상구을 형성하며, 밸브 본체의 하면 중앙에는 수지 주입부를 설치한 것을 특징으로 하기 때문에, 특별한 금형 구조를 이용하지 않고, 밸브체의 구조를 고안한 것으로 실링부 등의 실링면에 웰드 라인의 발생을 회피할 수 있다.

구체적으로는, 출력 포트 측 외벽의 캐비티 안에서, 출력 포트로부터 밸브실에 연통하는 출력 유로가 수지 주입부로부터 공급된 용융 수지의 수지 흐름을 방해하고 있기 때문에, 출력 포트 측 외벽의 캐비티 안으로 유입되는 용융 수지의 흐름은, 입력 포트 측 외벽의 캐비티 안으로 유입되는 용융 수지의 흐름에 비하여 상대적으로 늦어진다.

그러나, 밸브실의 외벽 상단에, 밸브체의 유지부를 밸브 상체의 하단에서 협지한 환상의 실링부를 형성하고, 실링부의 외주에는 입력 포트 측이 깊게, 출력 포트 측이 얕게 천공하여 설치된 환상구을 형성하기 때문에, 홈이 깊고 용융 수지의 유동 저항이 높은 입력 포트 측 외벽의 캐비티 안의 용융 수지가, 홈이 얕고 용융 수지의 유동 저항이 낮은 출력 포트 측 외벽의 캐비티 안으로 이동하기 쉬워진다. 그 때문에, 입력 포트 측과 출력 포트 측으로, 외벽의 통 형상의 캐비티 안에 있어서 용융 수지의 공급 타이밍의 균형이 잡히게 된다.

그 결과, 실링부를 형성하는 외벽의 통 형상의 캐비티 상단에 용융 수지가 충전될 때, 용융 수지가 전체 둘레에서 동일한 타이밍에 충전되어, 용융 수지의 합류부가 형성되지 않는다.

따라서, 밸브실의 외벽에 형성된 실링부에는, 용융 수지가 전체 둘레에서 동일한 타이밍에 충전되어, 용융 수지의 합류부가 형성되지 않기 때문에, 웰드 라인이 발생하지 않는다.

따라서, (7)의 발명에 의하면, 외벽에 형성된 실링부에, 웰드 라인이 발생하지 않는다.

(8) 대향하는 측면에 형성된 입력 포트와 출력 포트에 연통하고 상면 중앙으로 개구하는 밸브실과 그 밸브실의 내벽에 설치된 밸브 시트를 가지는 수지제 밸브 본체와, 밸브 시트에 접하고 떨어지는 밸브체와, 그 밸브체를 구동하는 구동부를 가지는 밸브 상체를 구비하고, 입력 포트로부터 밸브 시트를 통해 밸브실에 연통하는 입력 유로가 내벽을 관통하여 거의 L자 형상으로 형성되어 있는 유체 제어 밸브로서, 밸브실의 외벽 상단에 밸브체의 유지부를 밸브 상체의 하단에서 협지하는 환상의 실링부를 형성하고, 출력 포트 측의 실링부 두께는 입력 포트 측의 실링부 두께보다 두껍고, 밸브 본체의 하면 중앙에는, 수지 주입부를 설치한 것을 특징으로 하기 때문에, 특별한 금형 구조를 이용하지 않고, 밸브 본체의 구조를 고안하는 것으로 실링부 등의 실링면에 웰드 라인의 발생을 회피할 수 있다.

구체적으로는, 출력 포트 측 외벽의 캐비티 안에서는, 출력 포트로부터 밸브실에 연통하는 출력 유로가 수지 주입부로부터 공급되는 용융 수지의 수지 흐름을 방해하고 있기 때문에, 출력 포트 측 외벽의 캐비티 안으로 유입되는 용융 수지의 흐름은, 입력 포트 측 외벽의 캐비티 안으로 유입되는 용융 수지의 흐름에 비하여 상대적으로 늦어진다.

그러나, 밸브실의 외벽 상단에 밸브체의 유지부를 밸브 상체의 하단에서 협지하는 환상의 실링부를 형성하고, 출력 포트 측의 실링부 두께는 입력 포트 측의 실링부 두께보다 두껍기 때문에, 두께가 얇고 용융 수지의 유동 저항이 높은 입력 포트 측 외벽의 캐비티 안의 용융 수지가, 두께가 두껍고 용융 수지의 유동 저항이 낮은 출력 포트 측 외벽의 캐비티 안으로 이동하기 쉬워진다. 그 때문에, 입력 포트 측과 출력 포트 측으로, 외벽의 통상 캐비티 안에 있어서 용융 수지의 공급 타이밍의 균형이 잡히게 된다.

그 결과, 실링부를 형성하는 외벽의 통 형상의 캐비티 상단에 용융 수지가 충전될 때에는, 용융 수지가 전체 둘레에서 동일한 타이밍에 충전되어, 용융 수지의 합류부가 형성되지 않는다.

따라서, (8)의 발명에 의하면, 외벽에 형성된 실링부에, 웰드 라인이 발생하지 않는다.

(9) (6) 내지 (8)의 어느 하나에 기재된 유체 제어 밸브에 있어서, 밸브 본체의 하면에는, 수지 주입부로부터 입력 포트 측을 향하여 반지름 방향으로 늘어나는 수지 공급 리브를 형성하기 때문에, 수지 주입부로부터 반지름 방향으로 늘어나는 수지 공급 리브를 경유하여 입력 포트 측으로 용융 수지가 더 많이 공급된다. 그 때문에, (6)에 기재된 유체 제어 밸브에 있어서, 입력 유로를 회피하고 곡선적으로 용융 수지가 유입되는 입력 포트 측의 내벽 캐비티 안으로, 용융 수지를 많이 공급할 수 있다. 그 결과, 입력 포트 측과 출력 포트 측에서, 내벽의 통 형상의 캐비티 안에 있어서 용융 수지의 공급 타이밍의 밸런스를 취할 수 있다.

또, (7) 또는 (8)에 기재된 유체 제어 밸브에 있어서, 특히 입력 유로의 지름이 큰 경우에 있어도, 입력 유로를 회피하고 곡선적으로 용융 수지가 유입되는 입력 포트 측의 외벽 캐비티 안으로, 용융 수지를 많이 공급할 수 있다. 그 결과,입력 포트 측과 출력 포트 측으로, 외벽의 통 형상의 캐비티 안에 있어서 용융 수지의 공급 타이밍의 균형이 잡히게 된다.

이것에 따라, 입력 포트 측과 출력 포트 측을 흐르는 용융 수지는, 내벽 및 외벽의 캐비티 안에 있어 빠른 단계로서 합류할 수 있고, 합류하고 나서 밸브 시트 및 실링부에 도달할 수 있기 때문에, 밸브 시트 및 실링부에 웰드 라인을 발생시키지 않는다.

따라서, (9)의 발명에 의하면, 밸브 시트 등에의 웰드 라인의 발생을 더 확실하게 회피시킬 수 있다.

(10) (1) 및 (6) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 유체 제어 밸브에 있어서, 사출 성형시의 용융 수지가 밸브 시트와 밸브실의 외벽의 상단에 형성된 실링부를 형성하기 위해 충전될 때, 밸브 시트의 상단면 전체 둘레와 실링부의 상단면 전체 둘레가, 각각 동일한 타이밍에 충전 완료되기 때문에, 밸브 시트 및 실링부에 웰드 라인을 발생시키지 않는다.

도 1은 본 발명에 관한 유체 제어 밸브의 실시 형태를 나타내는 전체 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 유체 제어 밸브에 있어서 밸브 폐쇄 상태의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 유체 제어 밸브에 있어서 밸브 본체의 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시한 밸브 본체의 (X 방향에서 본) 상면도이다.
도 5는 도 3에 도시한 밸브 본체의 (Y 방향에서 본) 저면도이다.
도 6은 도 3에 도시한 밸브 본체의 G-G 단면도이다.
도 7은 도 3에 도시한 밸브 본체의 H-H 단면도이다.
도 8은 도 3에 도시한 밸브 본체의 J-J 단면도이다.
도 9는 도 3에 도시한 밸브 본체의 K-K 단면도이다.
도 10은 도 3에 도시한 밸브 본체의 E-E 단면도이다.
도 11은 도 3에 도시한 밸브 본체의 F-F 단면도이다.
도 12는 도 3에 도시한 밸브 본체의 B-B 단면도이다.
도 13은 도 3에 도시한 밸브 본체의 C-C 단면도이다.
도 14는 수지 유동 해석 결과의 사시도이다.
도 15는 수지 유동 해석 결과의 사시도이다.
도 16은 수지 유동 해석 결과의 사시도이다.
도 17은 수지 유동 해석 결과의 사시도이다.
도 18은 수지 유동 해석 결과의 사시도이다.
도 19는 수지 유동 해석 결과의 사시도이다.
도 20은 도 3에 도시한 밸브 본체 변형예의 (X 방향에서 본)상면도이다.
도 21은 도 3에 도시한 밸브 본체의 다른 변형예의 단면도이다.
도 22는 종래의 유체 제어 밸브에 있어서 밸브 닫침 상태의 단면도이다.

다음으로, 본 발명에 관한 유체 제어 밸브의 실시 형태에 관하여, 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1에, 본 발명에 관한 유체 제어 밸브의 실시 형태를 나타내는 전체 사시도를 나타낸다. 도 2에, 도 1에 도시한 유체 제어 밸브에 있어서 밸브 폐쇄 상태의 단면도를 나타낸다. 도 3에, 도 1에 도시한 유체 제어 밸브에 있어서 밸브 본체의 단면도를 나타낸다. 도 4에, 도 3에 도시한 밸브 본체의 (X 방향에서 본) 상면도를 나타낸다. 도 5에, 도 3에 도시한 밸브 본체의 (Y 방향에서 본) 저면도를 나타낸다. 도 6에, 도 3 에 도시한 밸브 본체의 G-G 단면도를 나타낸다. 도 7에, 도 3에 도시한 밸브 본체의 H-H 단면도를 나타낸다. 도 8에, 도 3에 도시한 밸브 본체의 J-J 단면도를 나타낸다. 도 9에, 도 3에 도시한 밸브 본체의 K-K 단면도를 나타낸다. 도 10에, 도 3에 도시한 밸브 본체의 E-E 단면도를 나타낸다. 도 11에, 도 3에 도시한 밸브 본체의 F-F 단면도를 나타낸다. 도 12에, 도 3 에 도시한 밸브 본체의 B-B 단면도를 나타낸다. 도 13에, 도 3에 도시한 밸브 본체의 C-C 단면도를 나타낸다.

본 실시 형태의 유체 제어 밸브는, 반도체 제조 장치에 조립되어, 예를 들면, 약액 제어 밸브로서 사용된다. 약액 제어 밸브의 경우, 약액이 통과하는 밸브 본체에는, 내부식성이나 내열성이 우수한 불소계 수지가 사용된다. 불소계 수지는 용융 온도가 높고, 금형의 캐비티 안에서 용융 수지를 사출 성형할 때, 최종 충전 부분에 웰드 라인이 생기기 쉽다. 본 실시 형태에서는, 용융 수지가 2 방향 이상으로 분기되어 흐른 후에, 최종 충전 부분에서 합류하지 않도록 하는 밸브 구조(용융 수지를 빨리 합류시키고 나서 균일하게 유동시키기 위한 밸브 구조)를 고안한다. 또한, 불소계 수지로서는, 예를 들면, PFA(4불화 에틸렌 플루오로 알킬비닐에테르 공중합체(Tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer)가 있다.

도 1에 도시된 것처럼, 유체 제어 밸브(100)는 밸브 본체(1), 밸브 상체(2) 및 설치판(3)을 구비하고 있다. 밸브 본체(1)에는, 구 형상의 보스(boss)부(18)를 가지며, 보스부(18)의 한 측면으로부터 수평 방향으로 돌출하는 돌기부(111)에 입력 포트(11)가 설치되며, 대향하는 다른 쪽의 측면으로부터 수평 방향으로 돌출하는 돌기부(121)에 출력 포트(12)가 설치되어 있다. 보스부(18)의 상단에는, 조작 포트(25),호흡 포트(26)를 구비하는 구 형상의 밸브 상체(2)가 재치되고, 나사 결합되어 있다. 또한, 보스부(18)의 하단에는, 평판 형상의 설치판(3)이 계지 폴(pawl)(31)을 통해 걸려 있다. 설치판(3)에는, 귀부(32)가 대각선 위에 돌출되어 있고, 각각 설치공(33)이 천공 설치되어 있다.

도 2에 도시된 것처럼, 밸브 본체(1)와 밸브 상체(2)의 사이에는, 다이어프램 밸브체(4)가 협지되어 있다. 다이어프램 밸브체(4)는, 밸브 본체(41)와 그 주위에 형성된 박막부(42)와 외주에 형성된 유지부(43)로 이루어진다. 밸브 본체(41)는, 밸브 상체(2)에 수납된 피스톤(24)과 연결되어 있다. 피스톤(24)은 압축 용수철(23)에 의하여 하강 방향으로 가세되어 있다. 피스톤(24)은, 조작 포트(25)로부터의 에어에 의하여 상승하고, 압축 용수철(23)에서의 가세력에 의하여 하강한다. 밸브 본체(41)는 피스톤(24)의 움직임에 연동하여 상승 하강한다.

도 2, 도 3에 도시된 것처럼, 밸브 본체(1)의 보스부(18)에는, 그 안쪽 주위 측에 이중의 통 형상체를 구성하는 내벽(16)과 외벽(17)이 설치되어 있다. 내벽(16)과 외벽(17)의 사이에는, 상방으로 개구하는 밸브실(15)이 마련되어 있다. 밸브실(15)은, 내벽(16)과 외벽(17)에 끼여 있는 도너츠 형상의 공간이다.

도 3, 도 4에 도시된 것처럼, 밸브실(15)의 저면은, 입력 포트(11) 및 출력 포트(12)에서의 돌기부(111, 121)가 보스부(18)에서 교차하는 위치에 형성된 반 원호 형상의 밸브실 저면(151)이다.

도 3, 도 10, 도 13에 도시된 것처럼, 밸브실(15)은 밸브 시트(161)를 통해 밸브 본체(1)가 대향하는 측면에서 수평 방향으로 형성된 입력 포트(11)와 출력 포트(12)에 연통하고 있다. 입력 포트(11)로부터 밸브 시트(161)를 통해 밸브실(15)에 연통하는 입력 유로(13)는, 내벽(16)을 개구측에서 수직 방향으로 관통하고 나서 수평 방향으로 절곡된 L자 형상으로 형성되어 있다.

밸브실(15)의 밸브실 저면(151)의 중심부에서 출력 포트(12) 근처에서는,출력 포트(12)를 향하여 하강하는 경사면(141)이 형성되어, 출력 포트(12)로부터 밸브실(15)에 연통하는 출력 유로(14)가 경사면 위에 형성되어 있다. 도 10, 도 13에 도시된 것처럼, 출력 유로(14)는 활 형상의 홈을 이루어 밸브실(15)과 연통하고 있다.

도 3에 도시된 것처럼, 내벽(16)의 개구측에는, 밸브 시트(161)가 형성되어 있다. 밸브 시트(161)는 밸브 본체(41)가 접하고 떨어지는 실링면으로 되어 있다. 또, 밸브 시트(161)는 폭이 좁은 링 형상의 평탄면으로 형성되어, 밸브 시트(161)의 외주측과 내주측에는 바깥쪽 경사면(166)과 안쪽 경사면(167)이 형성되어 있다. 밸브 시트(161)와 바깥쪽 경사면(166)과 교차하는 경계선상에는, 금형 캐비티의 분할선이 형성되어 있다. 분할선은, 가스 탈취의 기능을 가지고 있다.

도 2, 도 3에 도시된 것처럼, 입력 포트 측의 내벽(16)은, 밸브실 저면(151)에서 기립하고 있다. 출력 포트 측의 내벽(16)은, 출력 포트(12)를 향하여 하강하는 경사면(141)으로부터 기립하고, 입력 포트(11)와 출력 포트(12)를 흐르는 유체를 격리하고 있다. 또한, 내벽(16)에는, 소정의 높이에서 상방을 향하는 계단부(165)가 형성되어 있다. 내벽(16)은, 밸브실 저면(151) 및 경사면(141)으로부터 계단부(165)의 사이에, 입력 포트(11) 측의 두께가 출력 포트(12) 측의 두께에 비하여 두꺼운 후육부(163)를 가지는 통 형상체에 형성되어 있다.

도 3, 도 6, 도 7, 도 11에 도시된 것처럼, 내벽(16)의 주위에 형성된 밸브실 저면(151)으로부터 계단부(165)까지는, 내벽(16)의 외형이 타원 단면으로 형성되어 있다. 그 타원 단면의 중, 보스부 중심측에는, 원형 단면의 입력 유로(13)가 천공 설치되어 있다. 원형 단면이 천공 설치된 타원 단면의 중, 입력 포트(11) 측의 거의 절반이 후육부(163)를 형성하고 있다. 한편, 원형 단면이 천공 설치된 타원 단면의 중, 출력 포트(12) 측의 거의 절반이 박육부(164)를 형성하고 있다. 후육부(163)의 두께는, 박육부(164)의 두께에 대하여, 약 1.3~2배 정도로 설치하면 좋다.

도 3, 도 8, 도 9에 도시된 것처럼,내벽(16)의 계단부(165)로부터 밸브 시트(161)까지의 사이에는, 두께 균일부(162)가 형성되어 있다. 두께 균일부(162)는, 출력 포트(12) 측의 박육부(164)보다도 두께가 얇은 원통부이다. 두께 균일부(162)는, 박육부(164)의 두께를 t라고 하면, 두께가 O.5t~0.7t 정도로, 상하 방향의 길이가 O.9t~1.2t 정도가 바람직하다. 박육부(164)보다도 두께가 얇은 두께 균일부(162)를 형성하기 위해, 용융 수지의 흐름이 일단 두께 균일부(162)에 연결된 계단부(165)에서 규제되게 된다. 그 때문에, 통 형상의 캐비티 안을 2 방향에서 왔던 용융 수지나 고르지 않은 높이로 상승해 왔던 용융 수지는,계단부(165)에서 일단 흐름이 규제되어, 합류 또는 높이를 고르게 할 수가 있다. 따라서, 용융 수지는 계단부(165)를 거친 후, 두께 균일부(162) 상단에 형성된 밸브 시트(161)에 도달할 때까지, 선단이 전체 둘레에서 동일한 높이를 유지하면서 통 형상의 캐비티 안에 충전된다.

도 3, 도 4에 도시된 것처럼, 밸브실의 외벽(17)에는 다이어프램 밸브체(4)의 유지부(43)와 밀착하여 실링되는 실링부(171)가 형성되어 있다. 실링부(171)의 상단은 수평으로 형성되며 폭 방향의 중앙에 삼각 돌기가 돌출하여 있다. 실링부(171)의 외주는 원형 형상으로 형성되어 있다. 또한, 실링부(171)의 외연에는, 입력 포트(11) 측이 깊게, 출력 포트(12) 측이 얕게 천공 설치되어, 저면(175)이 경사진 거의 환상의 경사구("환상구"라고도 한다)(172, 173)이 형성되어 있다. 깊게 천공 설치된 입력 포트 측의 경사구(172)에는 외벽(17)을 보스부(18)에 연결하고 보강하는 보강 리브(174)가 형성되어 있다. 입력 포트(11) 측의 경사구(172)의 깊이는, 출력 포트(12) 측의 경사구(173)의 깊이에 대하여 3~5배 정도로 하는 것이 바람직하다. 환상구의 저면에 경사를 형성한 것으로, 출력 포트(12) 측 캐비티 안으로 입력 포트(11) 측의 용융 수지를 순조롭게 이동시킬 수 있다. 외벽(17)의 입력 포트(11) 측과 출력 포트(12) 측으로, 용융 수지를 용이하게 이동시켜서, 외벽 캐비티 안의 용융 수지의 공급 밸런스를 확보할 수 있다.

그 결과, 실링부(171)의 캐비티 상단으로 용융 수지가 충전될 때, 용융 수지의 선단을 전체 둘레에서 동일한 높이로 충전시킬 수 있다.

도 3, 도 5, 도 12에 도시된 것처럼, 밸브 본체(1)의 보스부(18) 하단에는,중심부에서 수지 주입부(191)가 아래쪽으로 돌설되어 있다. 수지 주입부(191)의 외주측에는, 제1 환상 리브(192)와 제2 환상 리브(193)가 지름 방향에서 서로 간격을 사이에 두고 각각 아래쪽으로 돌설되어 있다. 또한, 수지 주입부(191)로부터 입력 포트(11) 측(내벽(16)의 후육부(163))을 향하여 반지름 방향으로 늘어나는 수지 공급 리브(194A, 194B)가 형성되어 있다. 수지 공급 리브(194A, 194B)는 입력 포트(11) 측(내벽(16)의 후육부(163))으로의 용융 수지의 흐름을 촉진하는 기능을 가진다. 수지 주입부(191), 제1 환상 리브(192), 제2 환상 리브(193)의 하단은 설치판(3)과 접한다.

<밸브 본체의 수지 유동 해석의 결과>

다음으로, 본 실시 형태에 관한 유체 제어 밸브(100)의 밸브 본체(1)에 있어서 수지 유동 해석을 행하기 위해, 그 결과를 설명한다. 도 14~도 19에, 수지 유동 해석 결과의 사시도를 나타낸다. 도 14~도 19는, 밸브 본체(1)를 사출 성형하기 위한 금형 캐비티 안으로 용융 수지가 주입되고 나서, 완전히 충전될 때까지의 과정을 시계열로 나타낸 것으로, 수지 충전 상황을 경사 상방에서 본 사시 모식도이다. 도면 중의 가상선은 성형된 밸브 본체(1)의 외형선(캐비티내 형상)을 나타내며, 화살표는 캐비티 안으로 주입된 수지가 흐르는 방향을 나타낸다. 또한, 도면 중의 도트는 시계열을 6단계의 농담으로 나타내며, 검게 칠한 부분이 용융 수지를 주입하기 시작한 단계이며, 흰 부분이 충전 완료의 단계이다. 또한, 하기 설명에 있어서, 캐비티 안의 각 부위에 대해서도, 도 1~도 13에 도시한 밸브 본체의 각 부위에 대응하는 참조 부호를 붙이고 있지만, 도 14~도 19에서는, 편의상 적절히 생략하고 있다.

도 14에 도시된 것처럼, 용융 수지는 밸브 본체(1)의 하면 중앙에 형성된 수지 주입부(191)로부터 금형 캐비티 안으로 주입된다.

도 15에 도시된 것처럼, 주입된 용융 수지는 캐비티 안에 있어서, 밸브 본체 저면으로 확산하지만, 밸브 본체(1)의 저면에서 설치되어 있는 출력 포트(12) 측의 내벽(16)을 형성하는 부위에 선행하여 충전된다. 입력 포트(11) 측의 내벽(16)에는, 입력 유로(13)를 회피하면서 수지가 회전해가기 때문에, 충전 타이밍이 늦어진다.

그러나, 입력 포트(11) 측의 내벽(16)에는, 밸브실 저면(151)으로부터 설치된 후육부(163)가 형성되기 때문에, 후육부(163)에 충전되기 시작하면, 입력 포트(11) 측의 충전 속도가 출력 포트(12) 측의 충전 속도보다 빨라진다.

도 16에 도시된 것처럼, 내벽(16)의 후육부(163)에 용융 수지가 충전되기 시작한 후, 캐비티 안의 내벽(16)에서는 전체 둘레에 걸쳐 거의 균등하게 용융 수지가 충전하고 있다. 이때, 캐비티 안의 외벽(17)에서는 입력 포트(11) 측으로 용융 수지가 많이 공급되기 때문에, 출력 포트(12) 측에서는 용융 수지가 부족한 것이 밝혀졌다.

다음으로, 도 17에 도시된 것처럼, 또한 용융 수지의 충전이 진행되면, 캐비티 안의 내벽(16)에서는 후육부(163)와 밸브 시트(161)와의 사이에 형성되는 두께 균일부(162)에 충전된다. 이 두께 균일부(162)에서는 용융 수지의 선단부가 전체 둘레에 걸쳐 동일한 높이로 되고 충전되고 있다.

한편, 캐비티 안의 외벽(17)에서는 입력 포트(11) 측이 선행하고 충전되고 있다. 입력 포트(11) 측에서는 경사구(172, 173)가 형성되기 시작한다. 용융 수지는 경사구(172, 173)의 저면을 따라서 입력 포트(11) 측에서 출력 포트(12) 측으로 이동하고 있는 모습을 볼 수 있다.

또한, 출력 포트(12) 측에서는 출력 유로(14)를 회피하면서 수지가 회전하고, 보스부(18)의 외주 주변에서 합류하려고 하고 있다.

도 18에 도시된 것처럼, 또한 수지의 충전이 진행되면, 캐비티 안의 내벽(16)에서는 선단의 밸브 시트(161)까지 용융 수지가 균일하게 충전되고 있다. 그 때, 내벽(16)에서는 용융 수지가 합류하지 않기 때문에, 실링면인　밸브 시트(161)에 웰드 라인이 발생하지 않는다.

또한, 입력 포트(11) 측의 보스부(18)에 용융 수지가 충전되어, 계속하여 입력 포트(11)의 돌기부(111)의 선단을 향하여 흘러나온다.

한편, 캐비티 안의 외벽(17)에는 입력 포트(11) 측과 출력 포트(12) 측이 거의 평행하고 충전되고 있다. 이것에 의해, 실링부(171) 외연에 형성된 환상의 경사구(173)를 경유하여 출력 포트(12) 측으로 용융 수지가 상당히 충전되고 있다. 또한, 출력 포트(12) 측에서는 보스부(18)의 외주부를 흐르는 수지가 합류되어 충전되고, 외벽 방향과 출력 포트(12)의 돌기부(121) 선단을 향하여 흘러나온다.

도 19에 도시된 것처럼, 수지의 충전이 더 진행되면, 캐비티 안의 외벽(17)에서는 실링부(171)의 전체 둘레가 동시에 충전되어 있다. 그때, 외벽(17)의 캐비티 안에서는 용융 수지가 합류하지 않기 때문에, 실링부(171)에 웰드 라인이 발생하지 않는다.

따라서, 본 실시 형태의 밸브 본체(1)에 있어서는, 이중의 통 형상체를 구성하는 내벽(16)과 외벽(17)으로 형성된 밸브 시트(161)의 실링부(171)와의 양쪽에, 웰드 라인을 발생시키지 않는다.

또한, 입력 포트(11)의 돌기부(111) 선단 및 출력 포트(12)의 돌기부(121) 선단의 캐비티 안에서는, 각각 동시에 용융 수지가 충전되고 있다. 그 때문에, 입력 포트(11), 출력 포트(12)에도 웰드 라인이 발생하지 않는다.

<작용 효과>

이상, 상세히 설명한 것처럼, 본 실시 형태의 유체 제어 밸브에 의하면, 이하의 작용 효과를 얻을 수 있다.

즉, 본 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)에 의하면, 대향하는 2개의 측면에 각각 형성된 입력 포트(11)와 출력 포트(12)로 연통하여 상면 중앙으로 개구하는 밸브실(15)과 그 밸브실(15)의 내벽(16)에 설치된 밸브 시트(161)를 가지는 수지제 밸브 본체(1)와, 밸브 시트(161)에 접하고 떨어지는 밸브체(4), 그 밸브체(4)를 구동하는 구동부를 가지는 밸브 상체(2)를 구비하고, 입력 포트(11)로부터 밸브 시트(161)를 통해 밸브실(15)에 연통하는 입력 유로(13)가 내벽(16)을 관통하여 거의 L자 형상으로 형성되어 있는 유체 제어 밸브로서, 내벽(16)은 입력 포트(11) 측의 두께가 출력 포트(12) 측의 두께에 비하여 두꺼운 후육부(163)를 가지는 통 형상체에 형성되어 있고, 밸브 본체(1)의 하면 중앙에 수지 주입부(191)를 설치한 것을 특징으로 하기 때문에, 특별한 금형 구조를 이용하지 않고, 밸브 본체(1)의 구조를 고안한 것으로 밸브 시트(161)에 웰드 라인이 발생하는 것을 회피할 수 있다.

구체적으로는, 입력 포트(11)로부터 밸브 시트(161)를 통해 밸브실(15)에 연통하는 입력 유로(13)가 내벽(16)을 관통하여 거의 L자 형상으로 형성되어 있기 때문에, 밸브 본체(1)의 사출 성형 시에 캐비티 안을 흐르는 용융 수지의 중, 수지 주입부(191)로부터 입력 포트(11) 측의 내벽(16)으로 흐르는 수지의 쪽이, 입력 유로(13)의 방해를 받아, 그 유로(13)의 방해를 받지 않는 출력 포트(12) 측의 내벽(16)으로 흐르는 수지보다, 수지의 흐름이 늦어진다.

그러나, 밸브 시트(161)가 설치된 내벽(16)은, 입력 포트(11) 측의 두께가 출력 포트(12) 측의 두께에 비하여 두꺼운 후육부(163)를 가지는 통 형상체에 형성되어 있기 때문에, 사출 성형시, 후육부(163)를 흐르는 용융 수지는 온도 저하에 의한 점성 저항 증가의 영향을 받기 어렵기 때문에, 캐비티 안의 내벽(16)을 형성한 부위에 있어, 입력 포트(11) 측에서는 출력 포트(12) 측에 비하여 상대적으로 수지 흐름이 빨라진다.

그 때문에, 입력 포트(11) 측을 흐르는 용융 수지가 후육부(163)를 통과할 때에, 출력 포트(12) 측을 흐르는 용융 수지를 따라잡고, 내벽(16)의 통 형상의 캐비티 안에서 합류하며, 합류하고 나서 실링면인　밸브 시트(161)에 도달할 수 있다. 따라서 용융 수지가 후육부(163)를 통과한 후, 입력 포트(11) 측의 용융 수지와 출력 포트(12) 측의 용융 수지가 일체가 되고 내벽(16)의 통 형상의 캐비티 안을 동시에 충전할 수 있다.

그 결과, 내벽(16)의 통 형상의 캐비티 안에 있어서, 입력 포트(11) 측을 흐르는 용융 수지와 출력 포트(12) 측을 흐르는 용융 수지가 합류할 때, 임시로 합류부에 웰드 라인이 형성되어도, 그 웰드 라인을, 그 후에 일체가 되고 내벽(16)의 통 형상의 캐비티 안에 새롭게 충전된 용융 수지에 의하여 제거할 수 있다.

따라서, 본 실시 형태에 의하면, 특별한 금형 구조를 이용하지 않고, 밸브 본체(1)의 구조를 고안한 것으로, 밸브 시트(161)에 웰드 라인이 발생하는 것을 회피할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)에 의하면, 밸브실(15)의 외벽(17) 상단에, 밸브체(4)의 유지부(43)를 밸브 상체(2)의 하단에서 협지하는 환상의 실링부(171)를 형성하고, 실링부(171)의 외주에는 입력 포트(11) 측이 깊게, 출력 포트(12) 측이 얕게 천공 설치된 환상구(환상의 경사구(172, 173))를 형성하기 때문에, 밸브체(4)의 유지부(43)를 실링한 실링부(171)에도 웰드 라인이 발생하지 않는다.

구체적으로는, 입력 포트(11) 측의 후육부(163)로 용융 수지가 공급됨에 따라, 밸브실 저면(151) 측의 리브를 경유하여 입력 포트(11) 측 외벽(17)의 캐비티 안에도, 용융 수지가 공급된다. 한편, 출력 포트(12) 측 외벽(17)의 캐비티 안에는, 출력 포트(12)로부터 밸브실(15)에 연통하는 출력 유로(14)가 수지 흐름을 방해하고 있기 때문에, 용융 수지의 흐름이 늦어진다.

그러나, 외벽(17)에 형성된 실링부(171)의 외주에는, 입력 포트(11) 측이 깊게, 출력 포트(12) 측이 얕게 천공 설치된 환상구(환상의 경사구(172, 173))를 형성하기 때문에, 홈이 얕은 출력 포트(12) 측 외벽(17)의 캐비티 안으로 입력 포트(11) 측의 용융 수지가 이동한다. 그 때문에, 입력 포트(11) 측과 출력 포트(12) 측으로, 외벽(17)의 캐비티 안에서의 용융 수지의 공급 타이밍의 균형이 잡힌다.

그 결과, 실링부(171)를 형성한 외벽(17)의 통 형상의 캐비티 상단에 용융 수지가 충전될 때, 용융 수지가 전체 둘레에 걸쳐 동일한 타이밍에 충전된다.

따라서, 밸브실(15)의 외벽(17)에 형성한 실링부(171)에 용융 수지의 합류부가 형성되지 않기 때문에, 웰드 라인이 발생하지 않는다.

따라서, 본 실시 형태에 의하면, 이중의 통 형상체를 구성한 내벽(16)과 외벽(17)으로 형성된 밸브 시트(161)와 실링부(171)의 양쪽에, 웰드 라인을 발생시키지 않는다.

또한, 본 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)에 의하면, 외벽(17)에 있어서 출력 포트(12) 측의 실링부 두께는, 입력 포트(11) 측의 실링부 두께보다 두껍기 때문에, 외벽(17)의 통 형상 캐비티 안에 있어서, 출력 포트(12) 측의 수지 흐름이 입력 포트(11) 측의 수지 흐름에 비하여 상대적으로 빨라진다.

그 때문에, 외벽(17)의 통 형상의 캐비티 안에 있어서, 출력 포트(12) 측을 흐르는 용융 수지가 입력 포트(11) 측을 흐르는 용융 수지를 따라잡고 캐비티 안에서 합류하고, 합류하고 나서 실링면(실링부(171) 상단)에 도달할 수 있다.

따라서, 본 실시 형태에 의하면, 실링부(171)에서의 웰드 라인의 발생을 보다 한층 더 방지할 수 있다.

또한, 외벽(17)의 외주면은, 타원 형상으로 형성되면, 더 바람직하다. 실링부(171)의 외주를 타원 형상으로 형성하여, 외벽(17)의 통 형상의 캐비티 안에 있어서 용융 수지의 둘레 방향으로의 이동이 용이해지기 때문에, 캐비티 안에서 출력 포트(12) 측을 흐르는 용융 수지와 입력 포트(11) 측을 흐르는 용융 수지가 조기에 합류하기 쉬워지고, 합류하고 나서 실링면(실링부(171) 상단)에 한층 더 용이하게 도달할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)에 의하면, 내벽(16)에는 후육부(163)와 밸브 시트(161)와의 사이에 두께 균일부(162)가 형성되어 있기 때문에,용융 수지는 후육부(163)를 통과하고 나서, 두께 균일부(162)가 형성된 내벽(16)의 통 형상의 캐비티 안으로 충전된다. 용융 수지는 후육부(163)를 통과할 때, 후육부(163)로부터 두께 균일부(162)로 이동하는 단차 형상(계단부(165))에 의하여, 용융 수지의 선단이 일단 막힌다. 유동하는 용융 수지의 선단이 일단 막힌 사이에, 두께 균일부(162)의 기단 전체 둘레에 용융 수지가 충전된다. 그 때문에, 두께 균일부(162)를 흐르는 용융 수지는 내벽(16)의 통 형상의 캐비티 안에 있어서 전체 둘레에서 균일한 유속이 되어, 전체 둘레에 균등하게 충전된다. 즉, 용융 수지는 두께 균일부(162) 상단에 형성된 밸브 시트(161)에 도달하기까지, 용융 수지의 선단이 전체 둘레에 동일한 높이를 유지하면서 내벽(16)의 통상 캐비티 이 안에 충전된다. 용융 수지의 선단이 전체 둘레에서 동일한 높이로 충전되기 때문에, 용융 수 지의 선단에서 합류부가 형성되지 않는다. 따라서, 실링면인　밸브 시트(161)에는 웰드 라인이 발생하지 않는다.

따라서, 본 실시 형태에 의하면, 밸브 시트 등의 실링면에서의 웰드 라인의 발생을 더 확실하게 회피할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)에 의하면, 밸브 본체(1)의 하면에는, 수지 주입부(191)로부터 후육부(163)를 향하여 반지름 방향으로 늘어나는 수지 공급 리브(194A, 194B)를 형성하기 때문에, 사출 성형시에는, 수지 주입부(191)로부터 반지름 방향으로 늘어나는 수지 공급 리브(194A, 194B)를 경유하여 입력 포트(11) 측에 형성된 후육부(163)로 용융 수지가 더 많이 공급된다. 즉, 수지 주입부(191)로부터 직선적으로 용융 수지가 유입되는 출력 포트(12) 측의 내벽(16)(박육부(164))보다도, 입력 유로(13)를 회피하여 곡선적으로 용융 수지가 유입되는 입력 포트(11) 측의 내벽(16)(후육부(163))으로, 용융 수지를 많이 공급하여, 양자가 균형을 잡으면서, 더 빨리 용융 수지를 합류시킬 수 있다. 그 때문에, 입력 포트(11) 측과 출력 포트(12) 측을 흐르는 용융 수지는, 내벽(16) 및 외벽(17)의 캐비티 안에 있어 조기 단계에 합류할 수 있고, 합류하고 나서 밸브 시트(161) 및 실링부(171)에 도달할 수 있기 때문에, 밸브 시트(161) 등에 웰드 라인을 발생시키지 않는다.

따라서, 본 실시 형태에 의하면, 밸브 시트(161) 등에서의 웰드 라인의 발생을 더 확실하게 회피시킬 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)에 의하면, 대향하는 측면에 형성된 입력 포트(11)와 출력 포트(12)에 연통하고 상면 중앙으로 개구하는 밸브실(15)과 그 밸브실(15)의 내벽(16)에 설치된 밸브 시트(161)를 가지는 수지제 밸브 본체(1)와, 밸브 시트(161)에 접하고 떨어지는 밸브체(4)와, 그 밸브체(4)를 구동하는 구동부를 가지는 밸브 상체(2)를 구비하고, 입력 포트(11)로부터 밸브 시트(161)를 통해 밸브실(15)에 연통하는 입력 유로(13)가 내벽(16)을 관통하여 거의 L자 형상으로 형성되어 있는 유체 제어 밸브로서, 밸브실(15)의 외벽(17) 상단에,밸브체(4)의 유지부(43)를 밸브 상체(2)의 하단에서 협지하는 환상의 실링부(171)를 형성하고, 실링부(171)의 외연에는, 입력 포트(11) 측이 깊게, 출력 포트(12) 측이 얕게 천공 설치된 환상구(환상의 경사구(172, 173))를 형성하고, 밸브 본체(1)의 하면 중앙에, 수지 주입부(191)를 설치한 것을 특징으로 하기 때문에, 특별한 금형 구조를 이용하지 않고, 밸브 본체(1)의 구조를 고안한 것으로 밸브 시트(161) 등의 실링면에서 웰드 라인의 발생을 회피할 수 있다.

구체적으로는, 출력 포트(12) 측의 외벽(17)의 캐비티 안에서는, 출력 포트(12)에서 밸브실(15)에 연통하는 출력 유로(14)가 수지 주입부(191)로부터 공급되는 용융 수지의 수지 흐름을 방해하고 있기 때문에, 출력 포트(12) 측의 외벽(17)의 캐비티 안으로 유입되는 용융 수지의 흐름은, 입력 포트(11) 측 외벽(17)의 캐비티 안으로 유입되는 용융 수지에 비하여 상대적으로 늦어진다.

그러나, 밸브실(15)의 외벽(17) 상단에, 밸브체(4)의 유지부(43)를 밸브 상체(2)의 하단에서 협지하는 환상의 실링부(171)를 형성하고, 실링부(171)의 외연에는, 입력 포트(11) 측이 깊게, 출력 포트(12) 측이 얕게 천공 설치된 환상구(환상의 경사구(172, 173))를 형성하기 때문에, 홈이 깊고 용융 수지의 유동 저항이 높은 입력 포트(11) 측 외벽(17)의 캐비티 안의 용융 수지가, 홈이 얕고 용융 수지의 유동 저항이 낮은 출력 포트(12) 측의 외벽(17)의 캐비티 안으로 이동하기 쉬워진다. 그 때문에, 입력 포트(11) 측과 출력 포트(12) 측에서, 외벽(17)의 통 형상의 캐비티 안에 있어서 용융 수지의 공급 타이밍의 균형이 잡힌다.

그 결과, 실링부(171)를 형성한 외벽(17)의 통 형상의 캐비티 상단에 용융 수지가 충전될 때, 용융 수지가 전체 둘레에서 동일한 타이밍에 충전되어, 용융 수지의 합류부가 형성되지 않는다.

따라서, 밸브실(15)의 외벽(17)에 형성된 실링부(171)에는 용융 수지가 전체 둘레에 동일한 타이밍에 충전되어, 용융 수지의 합류부가 형성되지 않기 때문에, 웰드 라인이 발생하지 않는다.

따라서, 본 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)에 의하면, 외벽(17)에 형성된 실링부(171)에 웰드 라인을 발생시키지 않는다.

또, 본 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)에 의하면, 대향하는 측면에 형성된 입력 포트(11)와 출력 포트(12)에 연통하고 상면 중앙으로 개구하는 밸브실(15)과, 그 밸브실(15)의 내벽(16)에 설치된 밸브 시트(161)를 가지는 수지제 밸브 본체(1)와, 밸브 시트(161)에 접하고 떨어지는 밸브체(4)와, 그 밸브체(4)를 구동하는 구동부를 가지는 밸브 상체(2)를 구비하고, 입력 포트(11)로부터 밸브 시트(161)를 통해 밸브실(15)에 연통하는 입력 유로(13)가 내벽(16)을 관통하여 거의 L자 형상으로 형성되어 있는 유체 제어 밸브로서, 밸브실(15)의 외벽(17) 상단에, 밸브체(4)의 유지부(43)를 밸브 상체(2)의 하단에서 협지하는 환상의 실링부(171)를 형성하고, 외벽(17)에 있어서 출력 포트(12) 측의 실링부(171)의 두께는, 입력 포트(11) 측의 실링부(171)의 두께보다 두껍고, 밸브 본체(1)의 하면 중앙에는 수지 주입부(191)를 설치한 것을 특징으로 하기 때문에, 특별한 금형 구조를 이용하지 않고, 밸브 본체(1)의 구조를 고안한 것으로 실링부(171) 등의 실링면에 웰드 라인의 발생을 회피할 수 있다.

그러나, 밸브실(15)의 외벽(17) 상단에, 밸브체(4)의 유지부(43)를 밸브 상체(2)의 하단에서 협지하는 환상의 실링부(171)를 형성하고, 외벽(17)에 있어서 출력 포트(12) 측의 실링부(171) 두께가, 입력 포트(11) 측의 실링부(171) 두께보다 두껍기 때문에, 두께가 얇고 용융 수지의 유동 저항이 높은 입력 포트(11) 측의 외벽(17)의 캐비티 안의 용융 수지가, 두께가 두껍게 용융 수지의 유동 저항이 낮은 출력 포트(12) 측의 외벽(17)의 캐비티 안으로 이동하기 쉬워진다. 그 때문에, 입력 포트(11) 측과 출력 포트(12) 측에서, 외벽(17)의 통 형상의 캐비티 안에 있어서 용융 수지의 공급 타이밍의 균형이 잡힌다.

그 결과, 실링부(171)를 형성하는 외벽(17)의 통상 캐비티 상단에 용융 수지가 충전될 때, 용융 수지가 전체 둘레에서 동일한 타이밍에 충전되어, 용융 수지의 합류부가 형성되지 않는다.

따라서, 밸브실(15)의 외벽(17)에 형성된 실링부(171)에는, 용융 수지가 전체 둘레에서 동일한 타이밍에 충전되어, 용융 수지의 합류부가 형성되지 않기 때문에, 웰드 라인이 발생하지 않는다.

따라서, 본 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)에 의하면, 외벽(17)에 형성된 실링부(171)에, 웰드 라인을 발생시키지 않는다.

또, 본 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)에 의하면, 밸브 본체(1)의 하면에는, 수지 주입부(191)로부터 입력 포트(11) 측을 향하여 반지름 방향으로 늘어나는 수지 공급 리브(194A, 194B)를 형성되기 때문에, 수지 주입부(191)로부터 반지름 방향으로 늘어나는 수지 공급 리브(194A, 194B)를 경유하여 입력 포트(11) 측으로 용융 수지가 더 많이 공급된다. 그 때문에, 특히 입력 유로(13)의 지름이 큰 경우에도, 입력 유로(13)를 회피하여 곡선적으로 용융 수지가 유입되는 입력 포트(11) 측의 외벽(17) 캐비티 안으로 용융 수지를 많이 공급할 수 있다. 그 결과, 입력 포트(11) 측과 출력 포트(12) 측에서, 외벽(17)의 통 형상의 캐비티 안에 있어서 용융 수지의 공급 타이밍의 균형이 잡힌다. 즉, 용융 수지의 공급시에 있어, 외벽(17)의 통 형상의 캐비티 안에 있어서 용융 수지의 선단이, 조기 단계에 거의 동일한 높이가 된다.

이것에 따라, 입력 포트(11) 측과 출력 포트(12) 측을 흐르는 용융 수지는 내벽(16) 및 외벽(17)의 캐비티 안에 있어 조기 단계에 합류할 수 있고, 합류하고 나서 밸브 시트(161) 및 실링부(171)에 도달할 수 있기 때문에, 밸브 시트(161) 및 실링부(171)에 웰드 라인을 발생시키지 않는다.

따라서, 본 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)에 의하면,밸브 시트 등에의 웰드 라인의 발생을 더 확실하게 회피시킬 수 있다.

또, 본 실시 형태의 유체 제어 밸브(100)에 의하면, 사출 성형시의 용융 수지가 밸브 시트(161)와 실링부(171)를 형성하기 위해 충전될 때, 밸브 시트(161)의 상단면 전체 둘레와 실링부(171)의 상단면 전체 둘레가, 각각 동일한 타이밍에 충전 완료되기 때문에, 밸브 시트(161) 및 실링부(171)에 웰드 라인을 발생시키지 않는다.

또한, 본 발명은 상술한 실시 형태로 한정되는 것이 아니다. 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.

(1) 본 실시 형태에 의하면, 내벽(16)에는 후육부(163)와 밸브 시트(161)와의 사이에 두께 균일부(162)가 형성되어, 두께 균일부(162)는 출력 포트(12) 측의 박육부(164)보다도 두께가 얇은 원통부이다. 그러나,두께 균일부(162)는 상기 원통 형상으로 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 두께 균일부(162)를 출력 포트(12) 측의 박육부(164)와 동일한 두께에서 줄어드는 테이퍼 형상으로 형성해도 좋다. 테이퍼 형상이기 때문에, 선단으로 감에 따라 외경이 작아지지만, 테이퍼 형상 캐비티 안의 간격은 동일한 높이에서 전체 둘레가 같아진다. 따라서, 캐비티 안을 흐르는 용융 수지의 유동 저항이 같아지고, 균등하게 충전된다. 따라서, 용융 수지가 캐비티 안에서 합류하지 않고, 웰드 라인도 생기지 않는다.

(2) 본 실시 형태에 의하면, 내벽(16)의 밸브실 저면(151)에서 계단부(165)까지는, 내벽(16) 외주는 타원 단면을 형성하고 있다. 그리고, 그 타원 단면의 중,보스부 중심 쪽에 원형 단면의 입력 유로(13)가 천공 설치되어 있다. 원형 단면이 천공 설치된 타원 단면의 중, 입력 포트(11) 측의 거의 절반이 후육부(163)를 형성하고 있다. 한편, 원형 단면이 천공 설치된 타원 단면의 중, 출력 포트(12) 측의 거의 절반이 박육부(164)를 형성하고 있다. 그러나, 후육부(163) 및 박육부(164)는 상기 형상으로 한정되는 것이 아니다.

예를 들면, 내벽(16) 외주를 타원형 단면, 난형 단면 등 임의의 곡선 단면이나 다각형 단면으로 할 수 있다. 내벽(16) 외주를 상기 각종 단면으로 하여도, 입력 포트 측에 후육부를 형성하여, 입력 포트 측의 내벽을 흐르는 용융 수지의 유속을 출력 포트 측에 비하여 상대적으로 빨리 할 수 있으면 좋기 때문이다.

(3) 본 실시 형태에 의하면, 입력 포트(11)로부터 밸브실(15)에 연통하는 입력 유로(13)는 내벽(16)을 개구 측에서 수직 방향으로 관통하고 나서 수평 방향으로 절곡한 L자 형상으로 형성되어 있다. 그러나, 입력 유로(13)는 상기 형상으로 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 입력 유로(13)는 내벽(16)을 도중에서 경사하고 관통하고, 수평 방향으로 절곡하는 거의 L자 형상으로 형성되어 있어도 좋다. 이 경우, 출력 포트 측의 내벽은 출력 유로의 저면 측에서 두껍게 형성되기 때문에, 박육부(164)와 후육부(163)의 두께 차이를 더 크게 할 필요가 있다.

(4) 본 실시 형태에 의하면, 실링부(171)의 외주는 원형 형상으로 형성되어 있다. 그러나, 실링부(171)의 외주는 상기 형상으로 한정되는 것이 아니다.

예를 들면, 도 20에 도시된 것처럼, 실링부(176)의 외주는 타원형 상으로 형성되어, 출력 포트 측의 실링부 두께 t1가 입력 포트 측의 실링부 두께 t2보다 두껍게 하여도 좋다. 이것에 의하여, 실링부(176)의 캐비티 안에 있어서는, 출력 포트 측의 수지 흐름이 입력 포트 측의 수지 흐름에 비하여 상대적으로 빨라진다. 그 때문에, 실링부(176)의 캐비티 안에 있어, 출력 포트 측을 흐르는 용융 수지가 입력 포트 측을 흐르는 용융 수지를 따라잡고 캐비티 안에서 합류하고, 합류하고 나서 실링면에 도달할 수 있다. 따라서 실링부(176)에서의 웰드 라인의 발생을 한층 더 방지할 수 있다.

(5) 본 실시 형태에 의하면, 도 2, 도 3에 도시된 것처럼, 내벽(16)에는, 소정의 높이에서 상방을 향하는 계단부(165)가 형성되어 있다. 내벽(16)은, 밸브실 저면(151)으로부터 계단부(165)까지의 사이에, 입력 포트(11) 측의 두께가 출력 포트(12) 측의 두께에 비하여 두꺼운 후육부(163)를 가지는 통 형상체로 형성되어 있다. 그러나, 내벽(16)은 상기 형상으로 한정되는 것이 아니다.

예를 들면, 도 21에 도시된 것처럼, 내벽(16)은 입력 포트(11) 측의 후육부(163B)의 두께와 출력 포트(12) 측의 후육부(164B)의 두께를 거의 같게 하여, 그 후육부(163B, 164B)와 밸브 시트(161)와의 거리는, 입력 포트 측의 거리 h2가 출력 포트 측의 거리 h1보다 짧은 형상으로 하여도 좋다. 이 경우, 계단부(165B)는, 입력 포트(11) 측에서 출력 포트(12) 측을 향하여 하강하는 경사면으로 되어, 두께 균일부(162)가 그 위에 형성된다. 이에 따라, 내벽(16)의 캐비티 안에 있어서는, 입력 포트(11) 측에서는, 출력 포트(12) 측에 비하여 상대적으로 용융 수지가 많이 공급된다.

그 때문에, 입력 포트(11) 측을 흐르는 용융 수지가 후육부(163B)를 통과할 때에, 출력 포트(12) 측의 후육부(164B)를 흐르는 용융 수지를 따라잡고, 내벽(16)의 통 형상의 캐비티 안에서 입력 포트(11) 측을 흐르는 용융 수지와 출력 포트(12) 측을 흐르는 용융 수지가 합류하고, 합류하고 나서 실링면인　밸브 시트(161)에 도달할 수 있다. 즉, 용융 수지가 후육부(163B, 164B)를 통과한 후에는, 입력 포트(11) 측의 용융 수지와 출력 포트(12) 측의 용융 수지가 일체가 되고 내벽(16)의 통 형상의 캐비티 안을 동시에 충전할 수 있다.

본 발명은 특히, 반도체 제조 장치에 있어서 세척 공정에서 사용하는 약액 제어 밸브로서 이용할 수 있다.

1 밸브 본체
2 밸브 상체
3 설치판
4 밸브체,다이어프램 밸브체
11 입력 포트
12 출력 포트
13 입력 유로
14 출력 유로
15 밸브실
16 내벽
17 외벽
18 보스(boss)부
100 유체 제어 밸브,약액 제어 밸브
161 밸브 시트
162 두께 균일부
163 후육부
164 박육부
165 계단부
163B 후육부(입력 포트 측)
164B 후육부(출력 포트 측)
165B 계단부
171, 176 실링부
172 환상의 경사구(입력 포트 측)
173 환상의 경사구(출력 포트 측)
191 수지 주입부

Claims

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대향하는 측면에 형성된 입력 포트와 출력 포트에 연통하고 상면 중앙으로 개구하는 밸브실과 상기 밸브실의 내벽에 설치된 밸브 시트를 가지는 수지제 밸브 본체와, 상기 밸브 시트에 접하고 떨어지는 밸브체와, 상기 밸브체를 구동하는 구동부를 가지는 밸브 상체를 구비하고, 상기 입력 포트로부터 상기 밸브 시트를 통해 상기 밸브실에 연통하는 입력 유로가 상기 내벽을 관통하여 L자 형상으로 형성되어 있는 유체 제어 밸브로서,
상기 내벽은 상기 입력 포트 측의 두께가 상기 출력 포트 측의 두께에 비하여 두꺼운 후육부를 가지는 통 형상체로 형성되며,
상기 밸브 본체의 하면 중앙에는 수지 주입부를 설치하고,
상기 밸브실의 외벽의 상단에 상기 밸브체의 유지부를 상기 밸브 상체의 하단에서 협지하는 환상의 실링부를 형성하고,
상기 실링부의 외주에 상기 입력 포트 측이 깊게, 상기 출력 포트 측이 얕게 천공 설치된 환상구를 형성하는 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
대향하는 측면에 형성된 입력 포트와 출력 포트에 연통하고 상면 중앙으로 개구하는 밸브실과 상기 밸브실의 내벽에 설치된 밸브 시트를 가지는 수지제 밸브 본체와, 상기 밸브 시트에 접하고 떨어지는 밸브체와, 상기 밸브체를 구동하는 구동부를 가지는 밸브 상체를 구비하고, 상기 입력 포트로부터 상기 밸브 시트를 통해 상기 밸브실에 연통하는 입력 유로가 상기 내벽을 관통하여 L자 형상으로 형성되어 있는 유체 제어 밸브로서,
상기 내벽은 상기 입력 포트 측의 두께가 상기 출력 포트 측의 두께에 비하여 두꺼운 후육부를 가지는 통 형상체로 형성되며,
상기 밸브 본체의 하면 중앙에는 수지 주입부를 설치하고,
상기 밸브실의 외벽의 상단에 상기 밸브체의 유지부를 상기 밸브 상체의 하단에서 협지하는 환상의 실링부를 형성하고,
상기 외벽에서 상기 출력 포트 측의 실링부의 두께는, 상기 입력 포트 측의 실링부의 두께보다 두꺼운 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
대향하는 측면에 형성된 입력 포트와 출력 포트에 연통하고 상면 중앙으로 개구하는 밸브실과 상기 밸브실의 내벽에 설치된 밸브 시트를 가지는 수지제 밸브 본체와, 상기 밸브 시트에 접하고 떨어지는 밸브체와, 상기 밸브체를 구동하는 구동부를 가지는 밸브 상체를 구비하고, 상기 입력 포트로부터 상기 밸브 시트를 통해 상기 밸브실에 연통하는 입력 유로가 상기 내벽을 관통하여 L자 형상으로 형성되어 있는 유체 제어 밸브로서,
상기 내벽은 상기 입력 포트 측의 두께가 상기 출력 포트 측의 두께에 비하여 두꺼운 후육부를 가지는 통 형상체로 형성되며,
상기 밸브 본체의 하면 중앙에는 수지 주입부를 설치하고,
상기 내벽에 상기 후육부와 상기 밸브 시트와의 사이에 두께 균일부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
대향하는 측면에 형성된 입력 포트와 출력 포트에 연통하고 상면 중앙으로 개구하는 밸브실과 상기 밸브실의 내벽에 설치된 밸브 시트를 가지는 수지제 밸브 본체와, 상기 밸브 시트에 접하고 떨어지는 밸브체와, 상기 밸브체를 구동하는 구동부를 가지는 밸브 상체를 구비하고, 상기 입력 포트로부터 상기 밸브 시트를 통해 상기 밸브실에 연통하는 입력 유로가 상기 내벽을 관통하여 L자 형상으로 형성되어 있는 유체 제어 밸브로서,
상기 내벽은 상기 입력 포트 측의 두께가 상기 출력 포트 측의 두께에 비하여 두꺼운 후육부를 가지는 통 형상체로 형성되며,
상기 밸브 본체의 하면 중앙에는 수지 주입부를 설치하고,
상기 밸브 본체의 하면에 상기 수지 주입부로부터 상기 후육부를 향하여 반지름 방향으로 늘어나는 수지 공급 리브를 형성하는 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
대향하는 측면에 형성된 입력 포트와 출력 포트에 연통하고 상면 중앙으로 개구하는 밸브실과 상기 밸브실의 내벽에 설치된 밸브 시트를 가지는 수지제 밸브 본체와, 상기 밸브 시트에 접하고 떨어지는 밸브체와, 상기 밸브체를 구동하는 구동부를 가지는 밸브 상체를 구비하고, 상기 입력 포트로부터 상기 밸브 시트를 통해 상기 밸브실에 연통하는 입력 유로가 상기 내벽을 관통하여 L자 형상으로 형성되어 있는 유체 제어 밸브로서,
상기 내벽은 밸브실 저면 쪽의 두께가 상기 밸브 시트 쪽의 두께에 비하여 두꺼운 후육부를 가지는 통 형상체로 형성되어 있고,
상기 입력 포트 측의 상기 후육부와 상기 밸브 시트와의 거리는 상기 출력 포트 측의 상기 후육부와 상기 밸브 시트와의 거리보다 짧으며,
상기 밸브 본체의 하면 중앙에 수지 주입부를 설치하는 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
대향하는 측면에 형성된 입력 포트와 출력 포트에 연통하고 상면 중앙으로 개구하는 밸브실과 상기 밸브실의 내벽에 설치된 밸브 시트를 가지는 수지제 밸브 본체와, 상기 밸브 시트에 접하고 떨어지는 밸브체와, 상기 밸브체를 구동하는 구동부를 가지는 밸브 상체를 구비하고, 상기 입력 포트로부터 상기 밸브 시트를 통해 상기 밸브실에 연통하는 입력 유로가 상기 내벽을 관통하여 L자 형상으로 형성되어 있는 유체 제어 밸브로서,
상기 밸브실의 외벽의 상단에 상기 밸브체의 유지부를 상기 밸브 상체의 하단에서 협지하는 환상의 실링부를 형성하고,
상기 실링부의 외주에 상기 입력 포트 측이 깊게, 상기 출력 포트 측이 얕게 천공 설치된 환상구를 형성하며,
상기 밸브 본체의 하면 중앙에 수지 주입부를 설치하는 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
대향하는 측면에 형성된 입력 포트와 출력 포트에 연통하고 상면 중앙으로 개구하는 밸브실과 상기 밸브실의 내벽에 설치된 밸브 시트를 가지는 수지제 밸브 본체와, 상기 밸브 시트에 접하고 떨어지는 밸브체와, 상기 밸브체를 구동하는 구동부를 가지는 밸브 상체를 구비하고, 상기 입력 포트로부터 상기 밸브 시트를 통해 상기 밸브실에 연통하는 입력 유로가 상기 내벽을 관통하여 L자 형상으로 형성되어 있는 유체 제어 밸브로서,
상기 밸브실의 외벽의 상단에 상기 밸브체의 유지부를 상기 밸브 상체의 하단에서 협지하는 환상의 실링부를 형성하고,
상기 외벽에 있어서 상기 출력 포트 측의 실링부의 두께는, 상기 입력 포트 측의 실링부의 두께보다 두꺼우며,
상기 밸브 본체의 하면 중앙에 수지 주입부를 설치하는 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
제6항 내지 제8항 중 어느 한에 있어서,
상기 밸브 본체의 하면에 상기 수지 주입부로부터 상기 입력 포트 측으로 향하여 반지름 방향으로 늘어나는 수지 공급 리브를 형성하는 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
사출 성형시의 용융 수지가 상기 밸브 시트와 상기 밸브실의 외벽의 상단에 형성된 실링부를 형성하기 위해 충전될 때, 상기 밸브 시트의 단면 전체 둘레와 상기 실링부의 단면 전체 둘레가 각각 동일한 타이밍으로 충전 완료되는 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브.