KR102235986B1

KR102235986B1 - 다이어프램 밸브 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR102235986B1
Application number: KR1020160149908A
Authority: KR
Inventors: 토시유키 이나다; 츠토무 시노하라
Original assignee: 가부시키가이샤 후지킨
Priority date: 2015-11-13
Filing date: 2016-11-11
Publication date: 2021-04-05
Also published as: JP6654020B2; JP2017089837A; KR20170056453A

Abstract

본 발명에서는, 밸브 시트가 밸브 바디에 보다 확실하게 고정된 다이어프램 밸브 및 그 제조 방법을 제공한다. 밸브 바디(10)는, 다이어프램(80)을 밸브 시트(70)에 대하여 접촉 이격 가능하게 지지하고, 시트 장착홈(30)의 대향하는 2개의 측벽면 31, 32의 한쪽의 측벽면(31)의 적어도 일부를 획정함과 아울러 시트 장착홈(30)측으로 향한 소성변형에 의해 밸브 시트(70)를 시트 장착홈(30)에 고정하는 코킹부(15)와, 시트 장착홈(30)의 다른 쪽의 측벽면(32)의 측에 둘레방향으로 연장하는 오목부(35)를 갖고, 오목부(35)는, 코킹부(15)의 소성변형에 의해, 다른 쪽의 측벽면(32)측을 향해서 변형한 밸브 시트(70)의 변형부(75a)를 수용하여 밸브 시트(70)가 시트 장착홈(30)으로부터 탈락하는 것을 막도록 작용한다.

Description

다이어프램 밸브 및 그 제조 방법{DIAPHRAGM VALVE AND A MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은, 다이어프램 밸브 및 다이어프램 밸브의 제조 방법에 관한 것이다.

반도체 제조 프로세스, 플랫 패널 디스플레이의 제조 프로세스, 솔라패널의 제조 프로세스 등에 있어서, 각종 처리 가스의 흐름을 제어하기 위한 유체 제어 기기의 하나로서, 다이어프램 밸브가 알려져 있다. 다이어프램 밸브는, 밸브 바디의 시트 장착홈에 밸브 시트를 장착하고, 다이어프램을 이 밸브 시트에 대하여 접촉 이격 가능하게 밸브 바디에 설치함으로써, 유로를 개폐 가능하게 한다(예를 들면, 특허문헌1-3 등 참조).

실개평05-094584호 공보 특개평06-265035호 공보 특개평07-004542호 공보

상기한 것 같은 다이어프램 밸브에서는, 시트 장착홈의 대향하는 2개의 측벽의 한쪽에 설치된 밸브 바디의 일부인 코킹부를 소성 변형시켜서 밸브 시트를 밸브 바디에 고정하고 있다.

그렇지만, 이 고정 방법에서는, 밸브 바디에의 밸브 시트의 고정력이 충분하지 않은 경우가 있는 것이 밝혀졌다. 예를 들면, 제조 공정이나 메인티넌스 공정 등으로 밸브 시트를 퍼지 가스로 퍼지했을 때에, 밸브 시트가 퍼지 가스의 압력으로 시트 장착홈으로부터 빠질 가능성이 있었다.

또한, 상기한 바와 같이 고정 방법에서는, 코킹부의 누름에 의해 밸브 시트에 잔류하는 응력을 이용해서 밸브 바디에 고정하므로, 다이어프램 밸브의 가열이나 시간의 경과에 의해 응력이 완화되어, 밸브 시트의 고정력이 저하할 가능성이 있다.

덧붙여, 반도체 제조 프로세스 등의 프로세스 환경에 있어서, 다이어프램 밸브가 가열되면, 밸브 시트가 팽창해서 다이어프램 밸브와 접촉하는 접촉부의 높이가 변동할 가능성이 있다. 게다가, 밸브 시트가 그 형성 재료의 유리 전이점을 초과하는 온도로 가열되면, 팽창한 밸브 시트는 영구변형을 일으킬 가능이 있다. 밸브 시트의 변형은, 밸브 성능에 중대한 영향을 미친다.

본 발명의 목적의 하나는, 밸브 시트가 밸브 바디에 보다 확실하게 고정된 다이어프램 밸브 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다이어프램 밸브는, 고리 형상의 밸브 시트를 장착하는 시트 장착홈을 획정함과 아울러 유체 유로를 획정하는 밸브 바디를 갖고,

상기 밸브 바디는, 상기 유체 유로의 일부를 획정하는 밸브체로서의 다이어프램을 상기 밸브 시트에 대하여 접촉 이격 가능하게 지지하고,

상기 밸브 바디는, 상기 시트 장착홈의 대향하는 2개의 측벽면의 한쪽의 측벽면의 적어도 일부를 획정함과 아울러 해당 시트 장착홈측으로 향한 소성변형에 의해 밸브 시트를 시트 장착홈에 고정하는 코킹부와,

상기 시트 장착홈에 삽입되는 상기 밸브 시트의 상기 밸브 바디에 대한 위치를 규정하는 기준면과,
상기 시트 장착홈의 다른 쪽의 측벽면에, 상기 기준면에 인접하여 상기 시트 장착홈의 저면까지 형성되어, 둘레방향으로 연장하는 오목부를 갖고,

상기 오목부에 있어서의 상기 다른 쪽의 측벽면은, 상기 시트 장착홈의 상단측으로부터 저면측을 향해서 점차로 끝 쪽이 퍼지는 형상으로 형성되고,
상기 코킹부는, 소성변형에 의해, 상기 코킹부에 대향하는 상기 밸브 시트의 한쪽의 주면을 상기 오목부에 있어서의 상기 다른 쪽의 측벽면을 향해서 점차로 끝 쪽이 퍼지는 형상이 되도록 변형시키면서, 상기 기준면과 협동하여 상기 밸브 시트를 협지함으로써, 상기 밸브 시트의 다른 쪽의 주면을 상기 기준면의 위치로부터 상기 시트 장착홈의 저면에 걸쳐 변형시키고,
상기 오목부는, 상기 밸브 시트의 다른 쪽의 주면의 변형부와 계합하여, 해당 변형부가 상기 다른 쪽의 측벽면을 따라 점차로 끝 쪽이 퍼지는 형상이 되도록 해당 변형부를 수용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다이어프램 밸브의 제조 방법은, 고리 형상의 밸브 시트와, 상기 밸브 시트를 장착하는 시트 장착홈을 획정함과 아울러 유체 유로를 획정하는 밸브 바디와, 상기 유체 유로의 일부를 획정함과 아울러, 상기 밸브 시트에 대하여 접촉 이격 가능하게 상기 밸브 바디에 지지되어서 상기 유체 유로를 개폐 가능한 다이어프램을 갖는 다이어프램 밸브의 제조 방법이며, 상기 밸브 바디는, 상기 시트 장착홈의 대향하는 2개의 측벽면의 한쪽의 측벽면의 적어도 일부를 획정함과 아울러 해당 시트 장착홈측으로 향한 소성변형에 의해 밸브 시트를 시트 장착홈에 고정하는 코킹부와, 상기 시트 장착홈에 삽입되는 상기 밸브 시트의 상기 밸브 바디에 대한 위치를 규정하는 기준면과, 상기 시트 장착홈의 다른 쪽의 측벽면에, 상기 기준면에 인접하여 상기 시트 장착홈의 저면까지 형성되어, 둘레방향으로 연장하는 오목부를 갖고, 상기 오목부에 있어서의 상기 다른 쪽의 측벽면은, 상기 시트 장착홈의 상단측으로부터 저면측을 향해서 점차로 끝 쪽이 퍼지는 형상으로 형성되고, 상기 코킹부를 변형시키기 전에, 상기 시트 장착홈에 상기 밸브 시트를 삽입하고, 이어서 상기 코킹부를 상기 시트 장착홈측을 향해서 소성 변형시키고, 상기 코킹부에 대향하는 상기 밸브 시트의 한쪽의 주면을 상기 오목부에 있어서의 상기 다른 쪽의 측벽면을 향해서 점차로 끝 쪽이 퍼지는 형상이 되도록 변형시키면서, 상기 기준면과 협동하여 상기 밸브 시트를 협지함으로써, 상기 밸브 시트의 다른 쪽의 주면을 상기 기준면의 위치로부터 상기 시트 장착홈의 저면에 걸쳐 변형시키고, 상기 밸브 시트의 다른 쪽의 주면의 변형부와 계합하여, 해당 변형부가 상기 다른 쪽의 측벽면을 따라 점차로 끝 쪽이 퍼지는 형상이 되도록 해당 변형부를 상기 오목부에 수용시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는, 밸브 바디의 시트 장착홈에 삽입한 밸브 시트를 코킹부의 소성변형에 의한 힘을 이용해서 밸브 바디에 고정하는 것에 더해서, 시트 장착홈의 코킹부와는 반대측에 미리 형성한 오목부에, 소성변형에 의한 힘에 의해 변형하는 밸브 시트의 일부를 밀치고 들어가게 한다. 이에 따라, 시트 장착홈으로부터 밸브 시트를 탈락시키려고 하는 힘에 대하여, 오목부에 밀치고 들어간 밸브 시트의 일부가 저항하게 되어, 밸브 시트를 시트 장착홈에 보다 확실하게 고정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 일부에 파단부를 갖는 외관도.
도 2는 도 1의 원A안의 확대 단면도.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 밸브 시트의 맞붙임 공정을 나타내는 단면도.
도 3b는 도 3a에 계속되는 공정을 나타내는 단면도.
도 3c는 도 3b에 계속되는 공정을 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 제2의 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 주요부의 확대 단면도.
도 5a는 도 4의 다이어프램 밸브의 밸브 시트의 맞붙임 공정을 나타내는 단면도.
도 5b는 도 5a에 계속되는 공정을 나타내는 단면도.
도 5c는 도 5b에 계속되는 공정을 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명의 제3의 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 주요부의 확대 단면도.
도 7은 도 6의 다이어프램 밸브의 밸브 시트의 맞붙임 공정을 나타내는 단면도.
도 8은 본 발명의 제4의 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 주요부의 확대 단면도.
도 9는 도 8의 다이어프램 밸브의 변형전의 밸브 바디의 구조를 나타내는 단면도.
도 10은 본 발명의 제5의 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 주요부의 확대 단면도.
도 11은 도 10의 다이어프램 밸브의 변형전의 밸브 바디의 구조를 나타내는 단면도.
도 12는 본 발명의 제6의 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 주요부의 확대 단면도.

이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시예에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부착하는 것에 의해 중복 설명을 생략한다.

제1의 실시예

도 1∼도 3c를 참조하여 본 발명의 제1의 실시예에 대해서 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 외관도다. 또한, 도 1은 본 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 주요부의 구조를 나타내기 위해서 일부 파단부를 가진다. 또한, 도 2는, 도 1의 파단부의 원A안의 확대 단면도다. 도 3a∼도 3c는, 본 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 밸브 시트의 맞붙임 공정을 설명하기 위한 도다.

다이어프램 밸브(1)는, 금속제의 밸브 바디(10)를 갖고, 도 1에 도시한 바와 같이, 밸브 바디(10)는 가스 등의 유체의 유로(11, 12, 13)를 획정하고 있다. 유로11은 이음매부21에 형성된 도시하지 않은 유로와 연통하고, 유로12는 이음매부22에 형성된 도시하지 않은 유로와 연통하고 있다. 유로11과 유로12를 연통시키는 유로13은, 밸브 바디(10)와 후술하는 다이어프램(80)에 의해 획정되어 있다. 밸브 바디(10)의 유로(11)의 주위에는, 고리 형상의 시트 장착홈(30)이 형성되어, 이 시트 장착홈(30)에 고리 형상의 밸브 시트(70)가 장착되어 있다. 밸브 시트(70)는, PFA, PTFE등의 수지로 탄성변형가능하게 형성되어 있다. 또한, 시트 장착홈(30) 및 밸브 시트(70)의 구조에 대해서는 나중에 상세히 설명한다.

밸브체로서의 다이어프램(80)은, 밸브 시트(70)에 대하여 접촉 이격가능하게 밸브 바디(10)에 지지되어 있다.

다이어프램(80)은 도 1, 2에 도시한 바와 같이, 밸브 시트(70)보다도 큰 직경을 갖고, 스테인레스, NiCo계 합금등의 금속이나 불소계 수지로 공껍질형으로 탄성변형가능하게 형성되어 있다. 다이어프램(80)은, 누름 어댑터(90)를 거쳐 밸브 헤드(100)의 도시하지 않은 하단면에 의해 밸브 바디(10)를 향해서 꽉 눌림으로써 밸브 바디(10)에 고정되어 있다.

도 1, 2에 있어서는, 다이어프램(80)은 다이어프램 누름부(110)에 의해 눌려서 탄성변형하고, 밸브 시트(70)에 꽉 눌려 있는 상태에 있다. 다이어프램 누름부(110)에 의한 누름을 개방하면, 공껍질형으로 복원한다. 다이어프램(80)이 밸브 시트(70)에 꽉 눌려 있는 상태에서는, 유체 유로(13)가 폐쇄되어, 다이어프램 밸브(1)는 닫은 상태가 되고, 다이어프램(80)이 밸브 시트(70)로부터 떨어지면, 유체 유로(13)는 개방되어 다이어프램 밸브(1)는 연 상태가 된다.

다이어프램 누름부(110)는, 밸브 헤드(100)에 내장된 도시하지 않은 구동기구에 의해 조작된다. 구동기구는, 에어 등의 조작 유체FL에 의해 작동한다. 또한, 다이어프램 누름부(110)를 구동하는 구동기구에 대해서는, 주지이므로 상세설명은 생략한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 시트 장착홈(30)은 밸브 바디(10)의 중심축선Ct를 중심으로 하는 고리 형상으로 형성되고, 평탄형의 저면(33)과, 이 저면(33)으로부터 위쪽으로 연장되는 대향하는 내주벽면(31) 및 외주벽면(32)을 가진다. 내주벽면(31)의 일부는, 시트 장착홈(30)측을 향해서 소성변형된 원통형의 코킹부(15)의 상측부분에 의해 획정되어 있다. 코킹부(15)의 변형에 의해, 밸브 시트(70)는 시트 장착홈(30)에 고정되어 있다.

여기에서, 도 3a는, 코킹부(15)를 변형시키기 전의 상태를 나타내고 있다. 내주벽면(31)은 저면(33)에 대하여 대략 수직한 방향으로 연장되어 있고, 내주벽면(31)의 개구측 단부와 외주벽면(32)의 개구측 단부는 대략 같은 높이에 있다. 시트 장착홈(30)의 개구의 폭W1은, 내주벽면(31)과 외주벽면(32)의 기준면(32b)과의 거리이며, 기준면(32b)은 밸브 시트(70)의 중심축선Ct를 중심으로 하는 지름방향의 위치를 규정한다.

외주벽면(32)은, 최소반경에 위치하는 기준면(32b)의 위치로부터 저면(33)을 향해서 점차로 끝 쪽이 퍼지게 형성되고, 반경이 차차 확대하고 있다. 이에 따라, 외주벽면(32)과 저면(33)과의 사이에는, 기준면(32b)보다 외측으로 쑥 들어가는 둘레방향으로 연장되는 오목부(35)가 형성된다.

코킹부(15)를 변형시키기 전에, 도 3b에 도시한 바와 같이, 고리 형상의 밸브 시트(70)를 시트 장착홈(30)에 삽입한다.

밸브 시트(70)의 반경방향의 단면은, 대략 직사각형이며, 평탄형의 저면(71)과 저면(71)으로부터 수직한 방향으로 기립하는 내주면(72) 및 외주면(73)과, 저면(71)과 대략 평행한 평탄형의 상면(74)을 가진다. 내주면(72)과 외주면(73)과의 사이의 거리인 밸브 시트(70)의 폭W2는 시트 장착홈(30)과의 개구의 폭W1에 적합하고, 밸브 시트(70)를 시트 장착홈(30)에 삽입했을 때, 밸브 시트(70)와 시트 장착홈(30)은 간섭하지 않고, 밸브 시트(70)는 본래의 형상이 유지되어 변형하지 않는다.

도 3b에 나타내는 상태에서는, 시트 장착홈(30)에 형성된 오목부(35)의 존재에 의해, 시트 장착홈(30)과 밸브 시트(70)와의 사이에는 둘레방향으로 연장되는 틈SP가 형성된다.

도 3b에 나타낸 상태로부터, 코킹부(15)를 시트 장착홈(30)을 향해서 소성변형시키면, 도 3c에 도시한 바와 같이, 코킹부(15)측의 내주벽면(31)이 밸브 시트(70)의 내주면(72)에 죄어들고, 밸브 시트(70)는 기준면(32b)과 경사진 내주벽면(31)에 의해 협지된다. 이에 따라, 밸브 시트(70)는 시트 장착홈(30)에 고정된다. 이것과 동시에, 코킹부(15)의 소성변형에 의해, 외측벽면(32)측을 향해서 변형한 밸브 시트(70)의 변형부(75a)는, 오목부(35)에 충전된다. 즉, 오목부(35)는, 밸브 시트(70)의 변형부(75a)를 수용한다. 이 결과, 시트 장착홈(30)으로부터 밸브 시트(70)를 탈락시키려고 하는 힘에 대하여, 기준면(32b)과 경사진 내주벽면(31)과의 사이에서 작용하는 고정력에 더하여, 오목부(35)에 밀치고 들어간 밸브 시트(70)의 변형부(75a)가 저항하게 되어, 밸브 시트(70)를 시트 장착홈(30)에 보다 확실하게 고정할 수 있다.

제2의 실시예

도 4∼도 5c를 사용하여 제2의 실시예에 대해서 설명한다. 또한, 제1의 실시예와 같은 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 사용하고 있다. 도 4는, 제2의 실시예에 따른 밸브의 주요부의 확대 단면도다. 도 5a∼도 5c는, 도 4에 따른 다이어프램 밸브의 밸브 시트의 맞붙임 공정을 설명하기 위한 도다.

본 실시예에서는, 제1의 실시예와 비교하여, 도 5a에 도시한 바와 같이, 밸브 바디(10A)의 코킹부(15A)의 위치를 거리d만큼 낮게 하고 있다.

밸브 시트(70)의 일부인 변형부(75a)를 수용하는 오목부(35)는, 외주벽면(32)과 저면(33)과의 사이에 형성되어 있으므로, 도 5b에 도시한 바와 같이, 오목부(35)와 밸브 시트(70)와의 사이의 틈SP는, 저면(33)으로 갈수록 넓어지고 있다. 이 틈SP의 형성되는 높이에 대응시켜서 코킹부(15A)의 위치를 하강시킴으로써, 도 5c에 도시한 바와 같이, 밸브 시트(70)의 저면(71)에 가까운 영역의 변형량을 크게 할 수 있고, 밸브 시트(70)의 변형부(75a)를 오목부(35)에 효과적으로 충전할 수 있다.

제3의 실시예

도 6, 7을 사용하여 제3의 실시예에 대해서 설명한다. 또한, 제1의 실시예와 같은 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 사용하고 있다. 도 6은, 제3의 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 주요부의 확대 단면도다. 도 7은, 도 6의 다이어프램 밸브의 코킹부를 변형시키기 전의 밸브 바디의 주요부의 구조를 나타내는 단면도다.

본 실시예에 따른 밸브 바디(10B)는, 시트 장착홈(30B)의 외주벽면(32B)에 단차부(35s)를 설치하고, 오목부(35B)의 단면형상을 직사각형으로 하고 있다.

도 6에 도시한 바와 같이, 오목부(35B)에 밸브 시트(70B)의 변형부(75a)가 밀치고 들어가면, 단차부(35s)에 의해 형성되는 고리 형상의 엣지가 저항하게 되어, 밸브 시트(70)를 시트 장착홈(30B)에 보다 확실하게 고정할 수 있다.

제4의 실시예

도 8, 9를 사용하여 제4의 실시예에 대해서 설명한다. 또한, 제1의 실시예와 같은 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 사용하고 있다. 도 8은, 제4의 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 주요부의 확대 단면도다. 도 9는, 도 8의 다이어프램 밸브의 코킹부를 변형시키기 전의 밸브 바디의 주요부의 구조를 나타내는 단면도다.

본 실시예에 따른 밸브 바디(10C)은, 시트 장착홈(30C)의 외주벽면(32C)의 중도에 둘레방향으로 연장되는 오목형으로 만곡한 오목부(35C)를 구비한다.

이와 같이, 외주벽면(32)의 중도에 형성함으로써, 오목부(35C)의 가공이 용이하게 된다.

제5의 실시예

도 10, 11을 사용하여 제5의 실시예에 대해서 설명한다. 또한, 제1 및 제2의 실시예와 같은 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 사용하고 있다. 도 10은, 제5의 실시예에 따른 다이어프램 밸브의 주요부의 확대 단면도다. 도 11은, 도 10의 다이어프램 밸브의 코킹부를 변형시키기 전의 밸브 바디의 주요부의 구조를 나타내는 단면도다.

본 실시예에 따른 밸브 바디(10D)는, 도 11에 도시한 바와 같이, 코킹부(15D)의 근원부분과 시트 장착홈(30D)의 저면(33)과의 사이에 오목형의 홈(16)을 둘레방향으로 형성하고 있다.

홈(16)은, 도 10에 도시한 바와 같이, 코킹부(15D)를 근원부분으로부터 소성변형하기 쉽게 해서 밸브 시트(70)의 변형량을 보다 크게 확보하고, 오목부(35)에 변형한 밸브 시트(70)의 변형부(75a)를 확실하게 충전하기 위해서 설치하고 있다. 또한, 홈(16)에 밸브 시트(70)의 내주측의 하단부의 변형부(75b)가 밀치고 들어가므로, 코킹부(15D)의 변형을 쉽게 함과 아울러, 밸브 시트(70)의 변형량을 크게 할 수 있다.

제6의 실시예

도 12를 사용하여 제6의 실시예에 대해서 설명한다. 또한, 제1의 실시예와 같은 구성 부분에 대해서는 동일한 부호를 사용하고 있다.

원자층 퇴적법(ALD)등의 프로세스에 사용되는 다이어프램 밸브에는, 보다 고정밀한 성능이 요구되고 있다.

그러나, 프로세스 환경에 따라서는, 다이어프램 밸브가, 밸브 시트(70)의 유리 전이점을 초과하는 온도까지 가열되는 경우가 있고, 그러한 온도로 가열되면, 밸브 시트(70)의 열팽창량이 증대한다. 시트 장착홈에 그 오목부를 포함시켜 밸브 시트(70)가 충전되어 있으면, 밸브 시트(70)의 열팽창에 의해, 다이어프램(80)과 접촉하는 접촉부인 상면(74)의 높이가 변동하고, 요구되는 성능을 충족할 수 없을 가능성이 있다.

따라서, 본 실시예에서는, 도 12에 도시한 바와 같이, 밸브 바디(10E)에 형성된 시트 장착홈(30E)의 오목부(35E)는, 제1의 실시예의 오목부(35)와 비교하여, 외주측에 의해 크게 밀치고 들어가도록 형성되어 있다. 이에 따라, 도 12에 도시한 바와 같이, 코킹부(15A)를 소성변형시켜서 밸브 시트(70)의 밸브 바디(10E)에의 고정을 완료시킨 상태에서, 오목부(35E)는 밸브 시트(70)의 변형부(71c)를 수용하지만, 오목부(35E)와 밸브 시트(70)의 변형부(71c)와의 사이에는, 틈Gp가 형성된다.

이와 같이, 오목부(35E)와 밸브 시트(70)의 변형부(71c)와의 사이에 틈Gp를 확보하므로, 밸브 시트(70)가 열팽창 했을 때에, 틈Gp에 열팽창에 의한 변형분을 받아들일 수 있고, 결과적으로, 다이어프램(80)과 접촉하는 접촉부인 밸브 시트(70)의 상면(74)의 높이의 변동을 억제할 수 있다.

상기한 각 실시예에서는, 코킹부를 내주벽면측에 설치한 경우를 예로 들어서 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 외주벽면측에 설치해도 좋다. 또한, 양쪽의 벽면에 코킹부를 설치하고, 각각 대응하는 오목부를 형성하는 것도 가능하다.

상기한 각 실시예에서는, 외주벽면측에 단일의 오목부를 형성한 경우에 대해서 설명했지만, 둘레방향으로 연장되는 오목부를 복수 형성하는 것도 가능하다.

상기한 각 실시예에서는, 밸브 시트의 단면형상이 직사각형일 경우에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이외의 형상의 밸브 시트에도 적용가능하다.

상기한 각 실시예에 따른 다이어프램 밸브는, 반도체 제조 프로세스, 플랫 패널 디스플레이의 제조 프로세스, 솔라 패널의 제조 프로세스 등의 각종 제조 프로세스에 있어서 유체를 제어하는 유체제어 기기로서 사용된다.

1 다이어프램 밸브
10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E 밸브 바디
11, 12, 13 유체 유로
15 코킹부
16 홈
30, 30A, 30B, 30C, 30D, 30E 시트 장착홈
31 내주벽면
32 외주벽면
33 저면
35 오목부
70 밸브 시트
71 저면
72 내주면
73 외주면
74 상면
75a, 75b 변형부
80 다이어프램
90 누름 어댑터
100 밸브 헤드
110 다이어프램 누름부
Ct 중심축선

Claims

고리 형상의 밸브 시트를 장착하는 시트 장착홈을 획정함과 아울러 유체 유로를 획정하는 밸브 바디를 갖고,
상기 밸브 바디는, 상기 유체 유로의 일부를 획정하는 밸브체로서의 다이어프램을 상기 밸브 시트에 대하여 접촉 이격 가능하게 지지하고,
상기 밸브 바디는, 상기 시트 장착홈의 대향하는 2개의 측벽면의 한쪽의 측벽면의 적어도 일부를 획정함과 아울러 해당 시트 장착홈측으로 향한 소성변형에 의해 밸브 시트를 시트 장착홈에 고정하는 코킹부와,
상기 시트 장착홈에 삽입되는 상기 밸브 시트의 상기 밸브 바디에 대한 위치를 규정하는 기준면과,
상기 시트 장착홈의 다른 쪽의 측벽면에, 상기 기준면에 인접하여 상기 시트 장착홈의 저면까지 형성되어, 둘레방향으로 연장하는 오목부를 갖고,
상기 오목부에 있어서의 상기 다른 쪽의 측벽면은, 상기 시트 장착홈의 상단측으로부터 저면측을 향해서 점차로 끝 쪽이 퍼지는 형상으로 형성되고,
상기 코킹부는, 소성변형에 의해, 상기 코킹부에 대향하는 상기 밸브 시트의 한쪽의 주면을 상기 오목부에 있어서의 상기 다른 쪽의 측벽면을 향해서 점차로 끝 쪽이 퍼지는 형상이 되도록 변형시키면서, 상기 기준면과 협동하여 상기 밸브 시트를 협지함으로써, 상기 밸브 시트의 다른 쪽의 주면을 상기 기준면의 위치로부터 상기 시트 장착홈의 저면에 걸쳐 변형시키고,
상기 오목부는, 상기 밸브 시트의 다른 쪽의 주면의 변형부와 계합하여, 해당 변형부가 상기 다른 쪽의 측벽면을 따라 점차로 끝 쪽이 퍼지는 형상이 되도록 해당 변형부를 수용하는, 다이어프램 밸브.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 고리 형상의 밸브 시트는, 변형전의 상태에 있어서, 평탄형의 저면과, 해당 저면으로부터 수직하게 기립하는 내주면 및 외주면을 갖는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 오목부는, 상기 시트 장착홈의 다른 쪽의 측벽면과 저면에 의해 획정되어 있는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 시트 장착홈의 한쪽의 측벽면의 개구단부는, 상기 코킹부의 변형전에 있어서, 상기 시트 장착홈의 다른 쪽의 측벽면의 개구단부보다도, 상기 시트 장착홈의 저면측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 시트 장착홈은, 상기 코킹부의 변형전의 상태에 있어서, 해당 시트 장착홈에 삽입되는 상기 밸브 시트와 간섭하지 않는 폭으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 코킹부는, 상기 시트 장착홈의 저면까지 연장되어 있고,
상기 코킹부의 근원부와 상기 시트 장착홈의 저면과의 사이에는, 둘레방향으로 홈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 코킹부는, 상기 한쪽의 측벽면의 측에만 형성되고, 상기 다른 쪽의 측벽면의 측에는 형성되어 있지 않는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밸브.
제 1 항에 있어서,
상기 코킹부가 소성변형한 상태에서, 상기 밸브 시트의 변형부를 수용하는 상기 오목부와 해당 변형부와의 사이에는, 틈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밸브.
고리 형상의 밸브 시트와, 상기 밸브 시트를 장착하는 시트 장착홈을 획정함과 아울러 유체 유로를 획정하는 밸브 바디와, 상기 유체 유로의 일부를 획정함과 아울러, 상기 밸브 시트에 대하여 접촉 이격 가능하게 상기 밸브 바디에 지지되어서 상기 유체 유로를 개폐 가능한 다이어프램을 갖는 다이어프램 밸브의 제조 방법이며,
상기 밸브 바디는, 상기 시트 장착홈의 대향하는 2개의 측벽면의 한쪽의 측벽면의 적어도 일부를 획정함과 아울러 해당 시트 장착홈측으로 향한 소성변형에 의해 밸브 시트를 시트 장착홈에 고정하는 코킹부와,
상기 시트 장착홈에 삽입되는 상기 밸브 시트의 상기 밸브 바디에 대한 위치를 규정하는 기준면과,
상기 시트 장착홈의 다른 쪽의 측벽면에, 상기 기준면에 인접하여 상기 시트 장착홈의 저면까지 형성되어, 둘레방향으로 연장하는 오목부를 갖고,
상기 오목부에 있어서의 상기 다른 쪽의 측벽면은, 상기 시트 장착홈의 상단측으로부터 저면측을 향해서 점차로 끝 쪽이 퍼지는 형상으로 형성되고,
상기 코킹부를 변형시키기 전에, 상기 시트 장착홈에 상기 밸브 시트를 삽입하고,
이어서 상기 코킹부를 상기 시트 장착홈측을 향해서 소성 변형시키고,
상기 코킹부에 대향하는 상기 밸브 시트의 한쪽의 주면을 상기 오목부에 있어서의 상기 다른 쪽의 측벽면을 향해서 점차로 끝 쪽이 퍼지는 형상이 되도록 변형시키면서, 상기 기준면과 협동하여 상기 밸브 시트를 협지함으로써, 상기 밸브 시트의 다른 쪽의 주면을 상기 기준면의 위치로부터 상기 시트 장착홈의 저면에 걸쳐 변형시키고,
상기 밸브 시트의 다른 쪽의 주면의 변형부와 계합하여, 해당 변형부가 상기 다른 쪽의 측벽면을 따라 점차로 끝 쪽이 퍼지는 형상이 되도록 해당 변형부를 상기 오목부에 수용시키는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밸브의 제조 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 시트 장착홈에 상기 밸브 시트를 삽입할 때에, 해당 밸브 시트를 변형시키지 않고 삽입하는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밸브의 제조 방법.
삭제
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 코킹부를 상기 시트 장착홈측으로 향해서 소성변형시켰을 때에, 상기 밸브 시트의 변형부를 수용하는 상기 오목부와 해당 변형부와의 사이에 틈을 형성하는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밸브의 제조 방법.
반도체 제조 프로세스에 있어서 사용되는 유체를 제어하기 위하여 청구항 1에 기재된 다이어프램 밸브를 사용하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 방법.