KR102613338B1 - 밸브 장치, 유체 제어 장치 및 밸브 장치의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

밸브 장치(1)는, 유체 유입 유로(21)가 형성되는 유로 블록(2)과, 유체 유입 유로를 개폐하는 다이어프램(3)과, 다이어프램 홀더(4)를 통하여 다이어프램을 압하하는 액추에이터(5)와, 내주면에 암나사(63)가 형성됨과 함께, 유로 블록과 액추에이터를 연결하는 통 형상의 보닛(6)과, 암나사에 나사 결합되고, 다이어프램 홀더에 접촉함으로써 다이어프램의 밸브 개방 위치를 조정하는 통 형상의 조정 나사(8)와, 암나사에 비틀어 넣어지고 조정 나사를 로크하는 환상의 로크 너트(9)를 구비한다.

Description

밸브 장치, 유체 제어 장치 및 밸브 장치의 제조 방법

본 발명은 밸브 장치, 유체 제어 장치 및 밸브 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

JP2016-161022A에는 유로가 형성되는 유로 블록과, 유로를 개폐하는 다이어프램과, 다이어프램 홀더를 통하여 다이어프램을 압하하는 액추에이터와, 유로 블록과 액추에이터를 연결하는 보닛를 구비하는 밸브 장치가 개시되어 있다.

그러나, JP2016-161022A의 밸브 장치에서는 밸브 장치를 구성하는 각 부재의 치수 편차에 의해, 다이어프램의 완전 개방 시에 유로를 흐르는 유체의 유량에 편차가 발생하는 문제점이 있었다. 따라서, 밸브 장치의 조립 시에, 이 유량과 관련된 Cv값을 조정하는 것이 요구되고 있다. 또한, Cv값이란, JIS규격에서는 특정한 동작 범위에 있어서 압력차를 1 Psi로 하고, 화씨 60도의 물을 흘렸을 때의 유량을 US 갤런/min으로 나타내는 유량 수치이다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 조립 시에 Cv값을 조정할 수 있는 밸브 장치, 유체 제어 장치 및 밸브 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 일 태양에 의하면, 유로가 형성되는 유로 블록과, 상기 유로를 개폐하는 다이어프램과, 상기 다이어프램을 압하하는 다이어프램 홀더와, 상기 다이어프램 홀더를 통하여 상기 다이어프램을 압하하는 액추에이터와, 내주면에 암나사가 형성됨과 함께, 상기 유로 블록과 상기 액추에이터를 연결하는 통 형상의 보닛과, 상기 암나사에 나사 결합되고, 상기 다이어프램 홀더에 접촉함으로써 상기 다이어프램의 밸브 개방 위치를 조정하는 통 형상의 위치 조정 부재와, 상기 암나사에 비틀어 넣어짐으로써 상기 위치 조정 부재를 로크하는 환상의 로크 너트를 구비하는 밸브 장치가 제공된다.

본 발명에 따른 다른 일 태양에 의하면, 밸브 장치를 제조하는 밸브 장치의 제조 방법으로서, 유로가 형성되는 유로 블록에 상기 유로를 개폐하는 다이어프램을 설치하는 다이어프램 설치 공정과, 내주면에 암나사가 형성되는 통 형상의 보닛을 상기 유로 블록에 설치하는 보닛 설치 공정과, 다이어프램 홀더를 상기 다이어프램에 접촉하도록 상기 보닛에 설치하는 다이어프램 홀더 설치 공정과, 통 형상의 위치 조정 부재를 상기 암나사에 나사 결합시킴으로써 상기 다이어프램 홀더를 통하여 상기 다이어프램의 밸브 개방 위치를 조정하는 밸브 개방 위치 조정 공정과, 환상의 로크 너트를 상기 암나사에 비틀어 넣음으로써 상기 위치 조정 부재를 로크하는 로크 공정과, 상기 다이어프램 홀더를 통하여 상기 다이어프램을 압하하기 위한 액추에이터를 상기 보닛에 설치하는 액추에이터 설치 공정을 포함하는 밸브 장치의 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 태양에 의하면, 조립 시에 Cv값을 조정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 밸브 장치를 도시하는 단면도이다.
도 2는 조정 나사 및 조정 나사를 회전시키는 제1 회전 지그를 도시하는 상면도이다.
도 3은 로크 너트를 도시하는 상면도이다.
도 4는 로크 너트를 회전시키는 제2 회전 지그를 도시하는 개략도로서, (a)는 제2 회전 지그의 개략 상면도이고, (b)는 제2 회전 지그의 개략 단면도이다.
도 5는 밸브 장치를 제조하는 밸브 장치의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 조정 나사의 회전이 제1 회전 지그에 의해 규제된 상태에서 로크 너트를 제2 회전 지그에 의해 비틀어 넣음으로써 조정 나사를 로크하는 상태를 도시하는 개략도이다.
도 7은 밸브 장치가 적용되는 유체 제어 장치의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 8은 제1 변형예에 따른 밸브 장치의 주요부를 도시하는 단면도이다.
도 9는 제2 변형예에 따른 밸브 장치의 주요부를 도시하는 개략 단면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태(이하, 본 실시 형태라 한다.)에 대하여 설명한다. 본 명세서에서는 전체에 걸쳐 동일한 요소에는 동일한 부호를 부여한다.

먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 실시 형태에 따른 밸브 장치(1)에 대하여 설명한다.

도 1은 밸브 장치(1)을 도시하는 단면도이다. 도 2는 조정 나사(8) 및 조정 나사(8)을 회전시키는 제1 회전 지그(10)를 도시하는 상면도이다. 도 3은 로크 너트(9)를 도시하는 상면도이다. 도 4는 로크 너트(9)를 회전시키는 제2 회전 지그(11)를 도시하는 개략도로서, (a)는 제2 회전 지그(11)의 개략 상면도이고, (b)는 제2 회전 지그(11)의 개략 단면도이다.

본 실시 형태에 따른 밸브 장치(1)는 반도체 제조에 사용되는 유체 제어 장치(미도시)에 설치된다. 유체 제어 장치는 ALD(Atomic Layer Deposition)(즉, 원자층 퇴적)법에 의해 반도체 웨이퍼 등의 기판에 소정의 박막을 형성하는 박막 생성 공정에 사용된다.

도 1에 도시한 바와 같이, 밸브 장치(1)는 유로 블록(2), 다이어프램(3), 다이어프램 홀더(4), 구동부로서의 액추에이터(5), 보닛(6), 스페이서(7), 위치 조정 부재로서의 조정 나사(8) 및 로크 너트(9)를 구비한다. 밸브 장치(1)는 구동 유체로서의 구동 에어를 액추에이터(5)에 도입함으로써 다이어프램(3)을 개방하는 에어 오퍼레이트 밸브이다.

유로 블록(2)은 유로로서의 유체 유입 유로(21), 유체 유출 유로(22) 및 보닛(6)이 수용되는 오목부(23)를 갖는다. 유체 유입 유로(21)의 일단(도 1의 상단) 및 유체 유출 유로(22)의 일단(도 1의 상단)은 오목부(23)를 통하여 연통된다. 유체 유입 유로(21)의 일단 주연에는 원환상의 밸브 시트(24)가 설치된다. 유로 블록(2)은 오목부(23)를 형성하는 주위벽(231)을 구비한다. 오목부(23)에는 보닛(6)에 나사 결합하는 암나사(232)가 형성된다.

다이어프램(3)은 밸브 시트(24)로부터 이격 또는 밸브 시트(24)에 가압되어 유체 유입 유로(21)를 개폐하기 위한 밸브체이다. 다이어프램(3)은 유로측과 액추에이터(5)측을 이격시키는 격막 부재이다. 또한, 다이어프램(3)은 자연 상태에서 액추에이터(5)측(도 1의 상측)을 향하여 융기하는 원호 형상으로 형성되고, 예를 들어 니켈 합금 박판 등으로 이루어진다. 통상적으로, 다이어프램(3)은 다이어프램 홀더(4)에 의해 밸브 시트(24)에 눌려진다.

다이어프램 홀더(4)는 다이어프램(3)을 밸브 시트(24)에 누르기 위한 누름 부재이다. 다이어프램 홀더(4)는 보닛(6)에 수용된다. 또한, 다이어프램 홀더(4)는 피가이드부로서의 원판 형상의 홀더 본체(41)와, 홀더 본체(41)로부터 액추에이터(5)측(도 1의 상측)으로 돌출되고, 홀더 본체(41)보다 작은 직경인 원판 형상의 상부 돌출부(42)와, 홀더 본체(41)로부터 유로 블록(2)측(도 1의 하측)으로 돌출되고, 홀더 본체(41)보다 작은 직경이며 또한 상부 돌출부(42)보다 큰 직경인 삽입부로서의 원판 형상의 하부 돌출부(43)를 갖는다. 또한, 홀더 본체(41), 상부 돌출부(42) 및 하부 돌출부(43)는 동축으로 형성된다.

홀더 본체(41)에는 접촉면으로서의 상면(411)과, 상면(411)과는 반대인 이동 규제면으로서의 하면(412)이 형성된다. 상면(411)은 상부 돌출부(42)보다 외측에 위치함과 함께, 조정 나사(8)의 유로 블록(2)측의 단부면(도 1의 하단면)에 대향하도록 형성된다. 하면(412)은 하부 돌출부(43)보다 외측에 위치함과 함께, 스페이서(7)의 액추에이터(5)측의 단부면(도 1의 상단면)에 대향하도록 형성된다.

또한, 본 실시 형태에서, 하부 돌출부(43)는 끼움 결합에 의해 홀더 본체(41)에 설치되어 있으나, 이에 한정되지 않고 예를 들어 홀더 본체(41)와 일체로 성형될 수도 있다.

액추에이터(5)는 보닛(6)에 수용된 다이어프램 홀더(4)를 통하여 다이어프램(3)을 밸브 시트(24)에 가압 또는 이격시킴으로써, 유체 유입 유로(21)와 유체 유출 유로(22)를 차단 또는 연통시킨다. 액추에이터(5)는 보닛(6)의 상방에 설치되는 케이스(51)와, 케이스(51)에 미끄럼 이동 가능하게 수용되는 피스톤(52)과, 피스톤(52)을 유로 블록(2)측으로 가압하는 가압 부재로서의 코일 스프링(53)과, 피스톤(52)과 연동하여 축방향(도 1의 상하 방향)으로 이동하는 스템(54)을 갖는다.

케이스(51)는 피스톤(52) 및 코일 스프링(53)을 수용하기 위한 프레임 부재이다. 케이스(51)는 상부 케이스로서의 바닥이 있는 원통 형상의 제1 케이스(511)와, 나사 결합에 의해 제1 케이스(511)에 연결되는 하부 케이스로서의 제2 케이스(512)를 갖는다. 제1 케이스(511)와 제2 케이스(512) 간의 연결에 의해 형성되는 수용 공간(513)에는 피스톤(52)이 미끄럼 이동 가능하게 수용된다. 피스톤(52)의 상방에는 코일 스프링(53)이 수용된다.

제1 케이스(511)는 원통 형상의 주위벽(511a)과, 주위벽(511a)의 일단(도 1의 상단)에 설치되는 원기둥 형상의 꼭대기벽(51lb)을 갖는다. 주위벽(511a)의 타단(도 1의 하단)의 내주면에는 제2 케이스(512)에 나사 결합하는 암나사(51lc)가 형성된다. 꼭대기벽(51lb)의 중앙에는 스템(54)의 축방향(도 1의 상하 방향)으로 관통하는 스템 안내 구멍(51ld)이 형성된다. 구동 에어는 스템 안내 구멍(51ld)을 통하여 구동 에어 공급 제어부(미도시)로부터 액추에이터(5)에 도입된다.

꼭대기벽(51lb)에는 스템 안내 구멍(51ld)을 둘러싸도록 코일 스프링(53)을 수용하는 스프링 수용실로서의 원환 홈(51le)이 형성된다. 코일 스프링(53)은 그 일단(도 1의 상단)이 원환 홈(51le)의 저부에 접촉함과 함께, 그 타단(도 1의 하단)이 피스톤(52)의 후술하는 제1 피스톤(521)에 접촉하도록 압축 상태에서 원환 홈(51le)에 수용된다.

주위벽(511a)에는 암나사(51lc)와 간섭하지 않도록 직경 방향으로 관통하는 에어 배출용 관통 구멍(511f) 및 관통 구멍(511g)이 형성된다. 또한, 관통 구멍(511g)은 관통 구멍(511f)보다 하방에 위치한다. 꼭대기벽(51lb)에는 스템 안내 구멍(51ld)과 간섭하지 않도록 액추에이터(5)를 회전시키는 제3 회전 지그가 걸림 결합하는 한 쌍의 걸림 결합 구멍(511h)이 형성된다.

제2 케이스(512)는 원통 형상의 주위벽(512a)과, 주위벽(512a)의 일단(도 1의 하단)에 설치되는 원판 형상의 저벽(512b)과, 저벽(512b)에서 유로 블록(2)측(도 1의 하측)으로 연신되는 원통 형상의 연신부(514)를 갖는다. 주위벽(512a)의 외주면에는 암나사(51lc)에 나사 결합하는 수나사(512c)가 형성된다. 주위벽(512a)에는 수나사(512c)와 간섭하지 않도록 직경 방향으로 관통하는 에어 배출용 관통 구멍(512d)이 형성된다. 제1 케이스(511)의 관통 구멍(511g)과 제2 케이스(512)의 관통 구멍(512d)이 연통된다.

저벽(512b) 및 연신부(514)에는 스템(54)이 삽입 관통하는 관통 구멍(512e)이 형성된다. 연신부(514)의 외주면에는 보닛(6)에 나사 결합하는 수나사(515)가 설치된다. 저벽(512b)에는 연신부(514)보다 외주측에 위치하고 보닛(6)에 대향하는 원환상이 평탄한 접촉면(512f)이 형성된다.

피스톤(52)은 상부 피스톤으로서의 제1 피스톤(521)과, 제1 피스톤(521)보다 도 1의 하방에 위치하는 하부 피스톤으로서의 제2 피스톤(522)을 갖는다.

제1 케이스(511)의 내주면에는 제1 피스톤(521)과 제2 피스톤(522) 사이에 위치하는 카운터 플레이트(55)가 고정된다. 카운터 플레이트(55)의 중앙에는 스템(54)이 삽입 관통하는 관통 구멍이 형성된다.

제2 피스톤(522)과 제2 케이스(512) 사이에는 제1 에어 도입실(56)이 형성된다. 제1 피스톤(521)과 카운터 플레이트(55) 사이에는 제2 에어 도입실(57)이 형성된다.

스템(54)은 그 일단(도 1의 상단)이 제1 케이스(511)의 스템 안내 구멍(51ld)에 삽입된다. 스템(54)에는 제1 에어 도입실(56) 및 제2 에어 도입실(57)에 구동 에어를 도입하기 위한 축방향 유로(54a), 제1 직경 방향 유로(54b) 및 제2 직경 방향 유로(54c)가 형성된다. 또한, 본 실시 형태에서, 스템(54)은 제1 피스톤(521)의 중앙부에서 상방으로 연신되는 제1 축부와, 제1 축부와는 별개로 형성되고 제2 피스톤(522)의 중앙부에서 상하 방향으로 연신되는 제2 축부를 갖고 있으나, 이에 한정되지 않고 예를 들어 제1 축부와 제2 축부가 일체로 형성되는 축부를 가질 수도 있다.

축방향 유로(54a)는 스템 안내 구멍(51ld)에 연통된다. 제1 직경 방향 유로(54b)는 축방향 유로(54a)의 선단(도 1의 하단)에 형성되고, 축방향 유로(54a)와 제1 에어 도입실(56)을 연통한다. 제2 직경 방향 유로(54c)는 축방향 유로(54a)의 중앙 부근에 형성되고, 축방향 유로(54a)와 제2 에어 도입실(57)을 연통한다.

제1 피스톤(521)과 제1 케이스(511) 사이에는 제1 연통실(58)이 형성된다. 제1 연통실(58)은 관통 구멍(511f)을 통하여 외부에 연통된다. 제2 피스톤(522)과 카운터 플레이트(55) 사이에는 제2 연통실(59)이 형성된다. 제2 연통실(59)은 관통 구멍(511g) 및 관통 구멍(512d)을 통하여 외부에 연통된다.

스템 안내 구멍(51ld)과 스템(54)의 일단 사이에는 O링(12)이 개재 장착된다. 제1 피스톤(521)과 제1 케이스(511) 사이에는 O링(13)이 개재 장착된다. 카운터 플레이트(55)와 제1 케이스(511) 사이에는 O링(14)이 개재 장착된다. 카운터 플레이트(55)와 스템(54) 사이에는 O링(15)이 개재 장착된다. 제2 피스톤(522)과 제2 케이스(512) 사이에는 O링(16)이 개재 장착된다. 스템(54)과 관통 구멍(512e) 사이에는 O링(17)이 개재 장착된다.

보닛(6)은 유로 블록(2)과 액추에이터(5)를 연결하는 원통 형상의 연결 부재이다. 보닛(6)에는 다이어프램 홀더(4), 조정 나사(8) 및 로크 너트(9)가 수용된다.

보닛(6)의 외주면에는 유로 블록(2)의 오목부(23)의 암나사(232)에 나사 결합하는 수나사(61)가 형성된다. 이에 의해, 보닛(6)은 암나사(232)와 수나사(61) 간의 나사 결합에 의해 유로 블록(2)에 설치된다. 또한, 보닛(6)의 외주면에는 몽키(monkey) 등에 걸림 가능한 육각 돌출부(62)가 설치된다. 육각 돌출부(62)는 수나사(61)보다 액추에이터(5)측(즉, 수나사(61)보다 상방)에 위치한다.

보닛(6)의 액추에이터(5)(도 1의 상방)측에 위치하는 내주면에는 암나사(63)가 형성된다. 암나사(63)에는 순서대로 조정 나사(8), 로크 너트(9) 및 액추에이터(5)의 연신부(514)가 나사 결합된다.

보닛(6)의 상단에는 액추에이터(5)의 접촉면(512f)에 대향하는 원환상의 평탄한 위치 결정면(64)이 형성된다. 그리고, 연신부(514)의 수나사(515)와 보닛(6)의 암나사(63) 간의 나사 결합에 의해, 접촉면(512f)과 위치 결정면(64)이 접촉할 때까지 액추에이터(5)의 연신부(514)를 보닛(6)의 내주면에 비틀어 넣을 수 있다. 이에 의해, 액추에이터(5)는 접촉면(512f)과 위치 결정면(64) 간의 접촉에 의해 위치가 결정된다.

보닛(6)의 유로 블록(2)(도 1의 하방)측에 위치하는 단부로서의 하단에는 암나사(63)의 내경보다 작은 내경을 갖는 원환상의 환상부(65)가 형성된다. 그리고, 다이어프램 홀더(4)의 홀더 본체(41)는 환상부(65)의 내주면에 의해 상하 방향으로 가이드된다. 또한, 보닛(6)은 암나사(63)와 환상부(65)가 상하 방향을 따라 겹치지 않도록 형성된다.

보닛(6)의 하단과 유로 블록(2)의 오목부(23)의 저면 사이에는 환상부(65)의 내경보다 작은 내경을 갖는 원환상의 스페이서(7)가 설치된다. 다이어프램(3)의 외주연은 스페이서(7)와 오목부(23)의 저면 사이에서 유지되고, 보닛(6)을 오목부(23)의 암나사(232)에 비틀어 넣음으로써 고정된다. 스페이서(7)의 내주측에는 다이어프램(3)과 접촉하는 다이어프램 홀더(4)의 하부 돌출부(43)가 삽입된다.

조정 나사(8)는 그 보닛(6)의 암나사(63)에 대한 나사가 들어가는 깊이에 따라 다이어프램 홀더(4)를 통하여 다이어프램(3)의 밸브 개방 위치를 조정하기 위한 원통 형상의 위치 조정 부재이다. 여기서, 다이어프램(3)의 밸브 개방 위치라 함은 다이어프램(3)의 꼭지점 위치를 가리킨다. 또한, 조정 나사(8)는 상하 방향을 따라 로크 너트(9)와 다이어프램 홀더(4) 사이에 설치된다. 본 실시 형태에서, 조정 나사(8)의 내주측에는 액추에이터(5)의 스템(54)과 다이어프램 홀더(4)의 상부 돌출부(42)가 접촉하도록 삽입되어 있으나, 이에 한정되지 않고 예를 들어 스템(54) 및 상부 돌출부(42) 중 어느 한쪽이 삽입 관통될 수도 있다.

조정 나사(8)는 암나사(63)에 나사 결합하는 나사 결합부로서의 원통 형상의 대직경부(81)와, 대직경부(81)보다 유로 블록(2)(도 1의 하방)측에 위치함과 함께 대직경부(81)의 외경보다 작은 외경을 갖는 원통 형상의 소직경부(82)를 갖는다. 또한, 대직경부(81) 및 소직경부(82)는 동축으로 형성된다.

대직경부(81)의 외주면에는 보닛(6)의 암나사(63)에 나사 결합하는 수나사(811)가 형성된다. 대직경부(81)의 액추에이터(5)측의 단부면(도 1의 상단면)은 로크 너트(9)에 접촉한다.

소직경부(82)는 그 선단(도 1의 하단)이 보닛(6)의 환상부(65)에 삽입되도록 설치된다. 소직경부(82)의 유로 블록(2)측의 단부면(도 1의 하단면)은 다이어프램 홀더(4)의 홀더 본체(41)의 접촉면으로서의 상면(411)에 접촉한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 조정 나사(8)의 내주면에는 조정 나사(8)를 회전시키는 제1 회전 지그(10)가 걸림 결합하는 제1 걸림 결합부(83)가 형성된다. 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 걸림 결합부(83)는 위에서 볼 때 조정 나사(8)의 내주면이 소정 간격을 두고 형성된 6개의 반원 형상의 오목홈(831)으로 이루어진다. 제1 회전 지그(10)는 육각 렌치로 이루어진다. 6개의 오목홈(831)에 각각 제1 회전 지그(10)의 코너부를 수용시킬 수 있다.

본 실시 형태에서, 오목홈(831)은 상하 방향을 따라 대직경부(81)를 관통하여 소직경부(82)까지 연신되도록 설치되어 있으나, 이에 한정되지 않고 예를 들어 상하 방향을 따라 대직경부(81)만을 관통하도록 설치될 수도 있고, 상하 방향을 따라 대직경부(81)의 일부에만 설치될 수도 있다.

조정 나사(8)는 제1 회전 지그(10)에 의해 일방향(예를 들어, 시계 방향)으로 회전됨으로써, 보닛(6)의 암나사(63)에 비틀어 넣어지면서 유로 블록(2)(도 1의 하방)측으로 이동한다. 이에 의해, 다이어프램 홀더(4)는 조정 나사(8)와 함께 유로 블록(2)(도 1의 하방)측으로 이동한다. 그리고, 다이어프램(3)은 다이어프램 홀더(4)의 이동에 의해 유로 블록(2)(도 1의 하방)측으로 가압됨으로써, 다이어프램(3)의 꼭지점과 밸브 시트(24) 사이에 형성되는 간극(즉, Cv값)이 작아진다.

한편, 조정 나사(8)는 제1 회전 지그(10)에 의해 타방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 회전됨으로써, 보닛(6)의 암나사(63)에 대하여 느슨해지면서 액추에이터(5)(도 1의 상방)측으로 이동한다. 이에 의해, 다이어프램 홀더(4)는 다이어프램(3)의 복원력에 의해 액추에이터(5)(도 1의 상방)측으로 이동함으로써, 다이어프램(3)의 꼭지점과 밸브 시트(24) 사이에 형성되는 간극(즉, Cv값)이 커진다.

이상과 같이, 조정 나사(8)는 그 보닛(6)의 암나사(63)에 대한 나사가 들어가는 깊이에 따라 다이어프램 홀더(4)를 통하여 다이어프램(3)의 밸브 개방 위치를 조정함으로써, 밸브 장치(1)의 조립 시에 Cv값을 조정할 수 있다. 따라서, 완전 개방 시에 유체 유입 유로(21) 및 유체 유출 유로(22)를 흐르는 유체의 유량 편차를 억제할 수 있다.

또한, 다이어프램 홀더(4)의 유로 블록(2)(도 1의 하방)측으로의 이동은 홀더 본체(41)의 이동 규제면으로서의 하면(412)과 스페이서(7)의 상면 간의 접촉에 의해 규제된다. 이에 의해, 다이어프램(3)의 꼭지점과 밸브 시트(24) 사이에 형성되는 간극(즉, Cv값)이 과도하게 작아져 조정 나사(8)를 암나사(63)에 과잉으로 비틀어 넣는 것과, 밸브 폐쇄 시에 다이어프램 홀더(4)가 다이어프램(3)을 밸브 시트(24)에 과잉으로 가압하는 것 모두를 억제할 수 있다.

로크 너트(9)는 다이어프램(3)의 밸브 개방 위치가 조정된 후에 조정 나사(8)를 로크하기 위한 원환상의 로크 부재이다. 또한, 로크 너트(9)는 상하 방향을 따라 액추에이터(5)의 연신부(514)와 조정 나사(8) 사이에 설치된다. 본 실시 형태에서, 로크 너트(9)의 내주측에는 액추에이터(5)의 스템(54)이 삽입 관통되어 있으나, 이에 한정되지 않고 예를 들어 다이어프램 홀더(4)의 상부 돌출부(42)가 삽입 관통될 수도 있고, 스템(54)과 상부 돌출부(42)가 접촉하도록 삽입될 수도 있다.

로크 너트(9)의 외주면에는 보닛(6)의 암나사(63)에 나사 결합하는 수나사(91)가 형성된다. 로크 너트(9)의 유로 블록(2)측의 단부면(도 1의 하단면)은 조정 나사(8)의 대직경부(81)의 단부면에 접촉한다.

도 1, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 로크 너트(9)의 액추에이터(5)측의 단부면(도 1의 상단면)에는 로크 너트(9)를 회전시키는 제2 회전 지그(11)가 걸림 결합하는 제2 걸림 결합부(92)가 형성된다. 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 제2 걸림 결합부(92)는 한 쌍의 걸림 결합 구멍(921)으로 이루어진다.

도 4에 도시한 바와 같이, 제2 회전 지그(11)는 원통 형상의 지그 본체(111)와, 지그 본체(111)의 일단의 외주면에 설치되고 육각 렌치에 걸림 가능한 육각 돌출부(112)와, 지그 본체(111)의 타단으로부터 돌출되고 한 쌍의 걸림 결합 구멍(921)에 걸림 가능한 한 쌍의 돌기(113)를 갖는다. 제2 회전 지그(11)의 지그 본체(111)에는 제1 회전 지그(10)가 삽입 관통 가능한 관통 구멍이 형성되기 때문에, 제1 회전 지그(10)를 제2 회전 지그(11)의 지그 본체(111)의 내주측에 삽입 관통시켜서 사용할 수 있다.

로크 너트(9)는 제2 회전 지그(11)에 의해 일방향(예를 들어, 시계 방향)으로 회전됨으로써 보닛(6)의 암나사(63)에 비틀어 넣어진다. 이에 의해, 로크 너트(9)는 조정 나사(8)를 로크할 수 있으므로 조정 나사(8)의 느슨함에 의한 Cv값의 변동을 억제할 수 있다. 따라서, 완전 개방 시에 유체 유입 유로(21) 및 유체 유출 유로(22)를 흐르는 유체의 유량 편차를 보다 억제할 수 있다.

또한, 위에서 볼 때 로크 너트(9)와 겹치지 않는 조정 나사(8)의 영역에는 제1 회전 지그(10)가 걸림 결합하는 제1 걸림 결합부(83)가 형성되고, 위에서 볼 때 조정 나사(8)와 겹치는 로크 너트(9)의 영역에는 제2 회전 지그(11)가 걸림 결합하는 제2 걸림 결합부(92)가 형성된다. 이에 의해, 제1 회전 지그(10)는 로크 너트(9)와 간섭하지 않고 조정 나사(8)의 제1 걸림 결합부(83)에 걸림 결합함과 함께, 제1 회전 지그(10)가 삽입 관통되는 제2 회전 지그(11)는 로크 너트(9)의 제2 걸림 결합부(92)에 걸림 결합할 수 있다(도 6 참조).

그리고, 조정 나사(8)의 회전이 제1 회전 지그(10)에 의해 규제된 상태에서 로크 너트(9)를 제2 회전 지그(11)에 의해 비틀어 넣음으로써 조정 나사(8)를 확실하게 체결하여 로크한다. 이에 의해, 로크 너트(9)의 비틀어 넣기에 의한 조정 나사(8)의 회전(공회전)을 억제할 수 있으므로, 일단 조정된 Cv값의 변화를 없앨 수 있다. 따라서, 완전 개방 시에 유체 유입 유로(21) 및 유체 유출 유로(22)를 흐르는 유체의 유량 편차를 더욱 억제할 수 있다.

조정 나사(8)의 제1 걸림 결합부(83)는 로크 너트(9)의 제2 걸림 결합부(92)보다 내경측에 위치한다. 이에 의해, 제1 회전 지그(10)는 한 쌍의 걸림 결합 구멍(921)사이에 있는 로크 너트(9)의 내주측을 삽입 관통하고, 제2 걸림 결합부(92)보다 내경측에 위치하는 제1 걸림 결합부(83)에 걸림 결합할 수 있다(도 6 참조).

이상에 의해, 제1 회전 지그(10) 및 제2 회전 지그(11)를 서로 간섭하지 않고, 각각 동시에 제1 걸림 결합부(83) 및 제2 걸림 결합부(92)에 걸림 결합시켜서 사용할 수 있다.

본 실시 형태에서, 제1 걸림 결합부(83) 및 제2 걸림 결합부(92)는 각각 위에서 볼 때 로크 너트(9)와 겹치지 않는 조정 나사(8)의 영역 및 위에서 볼 때 조정 나사(8)와 겹치는 로크 너트(9)의 영역에 형성되어 있다. 그러나, 제1 걸림 결합부(83) 및 제2 걸림 결합부(92)는 이에 한정되지 않고, 예를 들어 각각 위에서 볼 때 로크 너트(9)와 겹치는 조정 나사(8)의 영역 및 위에서 볼 때 조정 나사(8)와 겹치는 로크 너트(9)의 영역에 형성될 수도 있다.

또한, 액추에이터(5)의 접촉면(512f)과 보닛(6)의 위치 결정면(64)이 액추에이터(5)의 연신부(514)의 수나사(515)와 보닛(6)의 암나사(63) 간의 나사 결합에 의해 접촉한 상태에서, 연신부(514)와 로크 너트(9) 사이에 클리어런스가 형성된다. 이에 의해, 연신부(514)와 로크 너트(9) 간의 접촉을 회피할 수 있으므로, 액추에이터(5)의 위치 결정을 접촉면(512f)과 위치 결정면(64) 간의 접촉에 의해 고정밀도로 할 수 있다. 또한, 밸브 장치(1)의 상하 방향에서의 치수를 일정하게 할 수 있다.

이어서, 도 5 및 도 6을 참조하여 밸브 장치(1)를 제조하는 밸브 장치(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다.

도 5는 밸브 장치(1)를 제조하는 밸브 장치(1)의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 6은 조정 나사(8)의 회전이 제1 회전 지그(10)에 의해 규제된 상태에서 로크 너트(9)를 제2 회전 지그(11)에 의해 비틀어 넣음으로써 조정 나사(8)를 로크하는 상태를 도시하는 개략도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 먼저 공정(S1)에 있어서, 다이어프램(3)을 유로 블록(2)에 설치한다. 구체적으로는, 공정(S1)에 있어서, 다이어프램(3)을 유체 유입 유로(21) 및 유체 유출 유로(22) 모두를 덮도록 유로 블록(2)의 오목부(23)의 저면에 설치한다.

이어서, 공정(S2)에 있어서, 보닛(6)을 유로 블록(2)에 설치한다. 구체적으로, 공정(S2)은 스페이서(7)를 다이어프램(3)의 외주연을 덮도록 다이어프램(3) 상에 재치하는 스페이서 재치 공정과, 보닛(6)을 유로 블록(2)의 오목부(23)에 비틀어 넣음으로써 스페이서(7) 및 다이어프램(3)의 외주연을 고정하는 보닛 비틀어 넣기 공정을 포함한다.

이어서, 공정(S3)에 있어서, 다이어프램 홀더(4)를 다이어프램(3)에 접촉하도록 보닛(6)에 설치한다. 이어서, 공정(S4)에 있어서, 조정 나사(8)를 제1 회전 지그(10)에 의해 보닛(6)의 암나사(63)에 나사 결합시킴으로써, 다이어프램 홀더(4)를 통하여 다이어프램(3)의 밸브 개방 위치를 조정한다. 이에 의해, 밸브 장치(1)의 조립 시에 Cv값을 조정할 수 있다.

이어서, 공정(S5)에 있어서, 로크 너트(9)를 제2 회전 지그(11)에 의해 보닛(6)의 암나사(63)에 비틀어 넣음으로써 조정 나사(8)를 로크한다. 구체적으로는, 공정(S5)에 있어서, 도 6에 도시한 바와 같이 조정 나사(8)의 회전이 제1 회전 지그(10)에 의해 규제된 상태에서 로크 너트(9)를 제2 회전 지그(11)에 의해 비틀어 넣음으로써 조정 나사(8)를 확실하게 체결하여 로크한다.

이에 의해, 로크 너트(9)의 비틀어 넣기에 의한 조정 나사(8)의 회전(공회전)을 억제할 수 있으므로, 일단 조정된 Cv값의 변화를 없앨 수 있다. 따라서, 완전 개방 시에 유체 유입 유로(21) 및 유체 유출 유로(22)를 흐르는 유체의 유량 편차를 더욱 억제할 수 있다.

마지막으로, 공정(S6)에 있어서, 액추에이터(5)를 보닛(6)에 설치한다. 구체적으로는, 공정(S6)에 있어서, 조립 상태의 액추에이터(5)의 연신부(514)를 보닛(6)의 암나사(63)에 비틀어 넣음으로써, 액추에이터(5)의 접촉면(512f)과 보닛(6)의 위치 결정면(64)이 접촉하고, 액추에이터(5)의 위치 결정을 할 수 있다.

이어서, 밸브 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다.

구동 에어 공급 제어부가 구동 에어를 스템 안내 구멍(51ld)을 통하여 밸브 장치(1)의 액추에이터(5)에 공급하는 경우, 구동 에어는 축방향 유로(54a) 및 제 1 직경 방향 유로(54b)를 경유하여 제1 에어 도입실(56)에 도입됨과 함께, 축방향 유로(54a) 및 제2 직경 방향 유로(54c)를 경유하여 제2 에어 도입실(57)에 도입된다.

이에 의해, 제1 에어 도입실(56) 및 제2 에어 도입실(57)의 용적이 증대하도록, 피스톤(52)은 코일 스프링(53)의 가압력에 저항하여 스템(54)과 일체로 도 1의 상방으로 이동한다. 그리고, 다이어프램(3)은 자신의 복원력에 의해 다이어프램 홀더(4)와 함께 상승함으로써 밸브 시트(24)로부터 이격된다. 즉, 다이어프램(3)은 피스톤(52) 및 스템(54)의 상승에 의해 유체 유입 유로(21)를 개방한다. 이로 인해, 프로세스 가스 등의 유체는 유체 유입 유로(21)로부터 밸브 시트(24)와 다이어프램(3) 사이에 형성되는 간극을 경유하여 유체 유출 유로(22)에 공급된다.

한편, 구동 에어 공급 제어부가 구동 에어를 스템 안내 구멍(51ld)을 통하여 밸브 장치(1)의 액추에이터(5)에 공급하지 않는 경우, 피스톤(52)은 코일 스프링(53)의 가압력에 의해 스템(54)과 일체로 도 1의 하방으로 이동한다. 그리고, 다이어프램(3)은 스템(54)의 하방 이동에 의해 다이어프램 홀더(4)를 통하여 밸브 시트(24)에 가압된다. 즉, 다이어프램(3)은 피스톤(52), 스템(54) 및 다이어프램 홀더(4)의 이동에 의해 유체 유입 유로(21)를 폐색한다. 이로 인해, 기화된 프로세스 가스 등의 유체는 유체 유입 유로(21)로부터 유체 유출 유로(22)에 공급되지 않는다.

제1 에어 도입실(56) 및 제2 에어 도입실(57)의 용적은 피스톤(52) 및 스템(54)의 이동에 의해 감소한다. 이때, 제1 에어 도입실(56)의 에어는 제1 직경 방향 유로(54b), 축방향 유로(54a) 및 스템 안내 구멍(51ld)을 경유하여 구동 에어 공급 제어부에 도출됨과 함께, 제2 에어 도입실(57)의 에어는 제2 직경 방향 유로(54c), 축방향 유로(54a) 및 스템 안내 구멍(51ld)을 경유하여 구동 에어 공급 제어부에 도출된다.

이와 같이, 구동 에어 공급 제어부는 밸브 장치(1)의 액추에이터(5)에의 구동 에어의 공급을 제어함으로써, 밸브 시트(24)에 대한 다이어프램(3)의 개폐를 전환할 수 있다. 따라서, 이러한 밸브 장치(1)에 의하면, 유체 유입 유로(21)로부터 유체 유출 유로(22)에의 유체 공급의 제어가 가능하게 된다. 또한, 본 실시 형태에서, 밸브 장치(1)는 상시 폐쇄(노멀 클로즈)의 밸브 장치로 이루어져 있으나, 이에 한정되지 않고 예를 들어 상시 개방(노멀 오픈)의 밸브 장치로 이루어질 수도 있다.

이어서, 도 7을 참조하여 본 실시 형태에 따른 밸브 장치(1)가 적용되는 유체 제어 장치의 일례를 설명한다.

도 7은 밸브 장치(1)가 적용되는 유체 제어 장치의 일례를 나타내는 사시도이다.

도 7에 나타낸 유체 제어 장치에는, 폭 방향(W1, W2)을 따라 배열되고 길이 방향(G1, G2)으로 연신되는 금속제 베이스 플레이트(BS)가 설치된다. 또한, W1은 정면측, W2는 배면측, G1은 상류측, G2는 하류측 방향을 나타낸다. 베이스 플레이트(BS)에는 복수의 유로 블록(992)을 통하여 각종 유체 기기(991A 내지 991E)가 설치되고, 복수의 유로 블록(992)에 의해 상류측(G1)으로부터 하류측(G2)을 향하여 유체가 유통하는 유로(미도시)가 각각 형성된다.

여기서, "유체 기기"라 함은 유체의 흐름을 제어하는 유체 제어 장치에 사용되는 기기로서, 유체 유로를 획정하는 바디를 구비하고, 이 바디의 표면에서 개구되는 적어도 2개의 유로구를 갖는 기기이다. 구체적으로는, 개폐 밸브(이방 밸브)(991A), 레귤레이터(991B), 프레셔 게이지(991C), 개폐 밸브(삼방 밸브)(991D), 매스 플로우 컨트롤러(991E) 등이 포함되지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도입관(993)은 상기한 미도시 유로의 상류측 유로구에 접속된다.

본 실시 형태에 따른 밸브 장치(1)는 상기한 개폐 밸브(991A, 991D), 레귤레이터(991B) 등의 다양한 밸브 장치에 적용 가능하다.

이어서, 본 실시 형태에 의한 작용 효과에 대하여 설명한다.

본 실시 형태에 따른 밸브 장치(1)는, 유체 유입 유로(21)가 형성되는 유로 블록(2)과, 유체 유입 유로(21)를 개폐하는 다이어프램(3)과, 다이어프램(3)을 압하하는 다이어프램 홀더(4)와, 다이어프램 홀더(4)를 통하여 다이어프램(3)을 압하하는 액추에이터(5)와, 내주면에 암나사(63)가 형성됨과 함께, 유로 블록(2)과 액추에이터(5)를 연결하는 원통 형상의 보닛(6)과, 암나사(63)에 나사 결합되고, 다이어프램 홀더(4)에 접촉함으로써 다이어프램(3)의 밸브 개방 위치를 조정하는 원통 형상의 조정 나사(8)와, 암나사(63)에 비틀어 넣어짐으로써 조정 나사(8)를 로크하는 환상의 로크 너트(9)를 구비한다.

본 실시 형태에 따른 유체 제어 장치는 상류측에서 하류측을 향하여 복수의 유체 기기가 배열되는 유체 제어 장치로서, 복수의 유체 기기는 상술한 밸브 장치(1)를 포함한다.

본 실시 형태에 따른 밸브 장치(1)를 제조하는 밸브 장치(1)의 제조 방법은, 유체 유입 유로(21)가 형성되는 유로 블록(2)에 유체 유입 유로(21)를 개폐하는 다이어프램(3)을 설치하는 다이어프램 설치 공정과, 내주면에 암나사(63)가 형성되는 원통 형상의 보닛(6)을 유로 블록(2)에 설치하는 보닛 설치 공정과, 다이어프램 홀더(4)를 다이어프램(3)에 접촉하도록 보닛(6)에 설치하는 다이어프램 홀더 설치 공정과, 원통 형상의 조정 나사(8)를 암나사(63)에 나사 결합시킴으로써 다이어프램 홀더(4)를 통하여 다이어프램(3)의 밸브 개방 위치를 조정하는 밸브 개방 위치 조정 공정과, 원환상의 로크 너트(9)를 암나사(63)에 비틀어 넣음으로써 조정 나사를 로크하는 로크 공정과, 다이어프램 홀더(4)를 통하여 다이어프램(3)을 압하하기 위한 액추에이터(5)를 보닛(6)에 설치하는 액추에이터 설치 공정을 포함한다.

이 구성에 의하면, 조정 나사(8)는 그 보닛(6)의 암나사(63)에 대한 나사가 들어가는 깊이에 따라 다이어프램 홀더(4)를 통하여 다이어프램(3)의 밸브 개방 위치를 조정함으로써, 밸브 장치(1)의 조립 시에 Cv값을 조정할 수 있다. 또한, 로크 너트(9)를 비틀어 넣음으로써 조정 나사(8)를 체결하여 로크할 수 있으므로, 조정 나사(8)의 느슨함에 의한 Cv값의 변동을 억제할 수 있다. 따라서, 완전 개방 시에 유체 유입 유로(21) 및 유체 유출 유로(22)를 흐르는 유체의 유량 편차를 보다 억제할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서, 로크 너트(9)와 겹치지 않는 조정 나사(8)의 영역에는 제1 회전 지그(10)가 걸림 결합하는 제1 걸림 결합부(83)가 형성되고, 로크 너트(9)에는 제2 회전 지그(11)가 걸림 결합하는 제2 걸림 결합부(92)가 형성된다.

이 구성에 의하면, 제1 회전 지그(10)는 로크 너트(9)와 간섭하지 않고, 조정 나사(8)의 제1 걸림 결합부(83)에 걸림 결합함과 함께, 제2 회전 지그(11)는 로크 너트(9)의 제2 걸림 결합부(92)에 걸림 결합할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서, 제1 걸림 결합부(83)는 제2 걸림 결합부(92)보다 내경측에 위치한다.

이 구성에 의하면, 제1 회전 지그(10)는 한 쌍의 걸림 결합 구멍(921) 사이에 있는 로크 너트(9)의 내주측을 삽입 관통하고, 제2 걸림 결합부(92)보다 내경측에 위치하는 제1 걸림 결합부(83)에 걸림 결합할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서, 액추에이터(5)는 케이스(51)를 갖고, 케이스(51)는 유로 블록(2)측으로 연신되도록 설치되며, 외주면에 암나사(63)에 나사 결합하는 수나사(515)가 형성되는 원통 형상의 연신부(514)와, 연신부(514)보다 외주측에 위치하고 보닛(6)에 대향하는 원환상의 접촉면(512f)을 갖고, 보닛(6)에는 접촉면(512f)에 대향하는 원환상의 위치 결정면(64)이 형성되며, 접촉면(512f)과 위치 결정면(64)이 수나사(515)와 암나사(63) 간의 나사 결합에 의해 접촉한 상태에서 연신부(514)와 로크 너트(9) 사이에 클리어런스가 형성된다.

이 구성에 의하면, 연신부(514)와 로크 너트(9) 간의 접촉을 피할 수 있으므로, 액추에이터(5)의 위치 결정을 접촉면(512f)과 위치 결정면(64) 간의 접촉에 의해 고정밀도로 할 수 있다. 또한, 밸브 장치(1)의 상하 방향에서의 치수를 일정하게 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서, 보닛(6)의 유로 블록(2)측에 위치하는 하단에는 암나사(63)의 내경보다 작은 내경을 갖는 환상부(65)가 형성되고, 하단과 유로 블록(2) 사이에는 환상부(65)의 내경보다 작은 내경을 갖는 원환상의 스페이서(7)가 설치되며, 다이어프램 홀더(4)는 스페이서(7)에 대향하는 하면(412)을 가짐과 함께, 환상부(65)에 의해 가이드되는 홀더 본체(41)와, 스페이서(7)의 내주측에 삽입되고 홀더 본체(41)보다 유로 블록(2)측에 위치하는 하부 돌출부(43)를 갖고, 다이어프램 홀더(4)의 유로 블록(2)측으로의 이동은 홀더 본체(41)의 하면(412)과 스페이서(7) 간의 접촉에 의해 규제된다.

이 구성에 의하면, 다이어프램(3)의 꼭지점과 밸브 시트(24) 사이에 형성되는 간극(즉, Cv값)이 과도하게 작아져서 조정 나사(8)를 암나사(63)에 과잉으로 비틀어 넣는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 로크 공정에 있어서 조정 나사(8)의 회전이 규제된 상태에서 로크 너트(9)를 암나사(63)에 나사 결합시킴으로써 조정 나사(8)를 로크한다.

이 구성에 의하면, 로크 너트(9)의 비틀어 넣기에 의한 조정 나사(8)의 회전(공회전)을 억제할 수 있으므로, 일단 조정된 Cv값의 변화를 없앨 수 있다. 따라서, 완전 개방 시에 유체 유입 유로(21) 및 유체 유출 유로(22)를 흐르는 유체의 유량 편차를 보다 억제할 수 있다.

이상, 본 실시 형태에 대하여 설명하였으나, 상술한 실시 형태는 본 발명의 적용예의 일부를 나타낸 것에 지나지 않고, 본 발명의 기술적 범위를 상술한 실시 형태의 구체적 구성에 한정하는 취지가 아니다.

(제1 변형예) 이어서, 도 8을 참조하여 제1 변형예에 따른 밸브 장치(1a)에 대하여 설명한다. 또한, 본 변형예에서는 상술한 실시 형태와 마찬가지 점에 대해서는 설명을 생략하고, 주로 상술한 실시 형태와 상이한 점에 대하여 설명한다.

도 8은 제1 변형예에 따른 밸브 장치(1a)의 주요부를 도시하는 단면도이다.

상술한 실시 형태에서는, 조정 나사(8)의 나사가 들어가는 깊이는 홀더 본체(41)의 하면(412)과 스페이서(7) 간의 접촉에 의해 규제되어 있으나, 이에 한정되지 않고 예를 들어 도 8에 도시한 바와 같이 조정 나사(8)의 나사가 들어가는 깊이 규제부로서의 중직경부(84)와 환상부(65) 간의 접촉에 의해 규제될 수도 있다.

도 8에 도시한 바와 같이, 본 변형예에서는 조정 나사(8)는 대직경부(81) 및 소직경부(82) 외에, 대직경부(81)의 외경보다 작고 또한 소직경부(82)의 외경보다 큰 외경을 갖는 원환상의 중직경부(84)를 갖는다. 중직경부(84)는 보닛(6)의 환상부(65)에 대향하도록 상하 방향을 따라 대직경부(81)와 소직경부(82) 사이에 설치된다.

본 변형예에 따른 밸브 장치(1a)에 의하면, 상술한 실시 형태와 마찬가지로 조정 나사(8)를 암나사(63)에 과잉으로 비틀어 넣는 것을 억제할 수 있다. 이에 더하여, 원환상의 스페이서(7)의 내경을 환상부(65)의 내경과 동일한 크기로 할 수 있음과 함께, 상술한 실시 형태에 있어서의 다이어프램 홀더(4)의 하부 돌출부(43)를 폐지하여 다이어프램 홀더(4)의 구조의 간이화를 도모할 수 있다(도 8 참조).

(제2 변형예) 이어서, 도 9을 참조하여 제2 변형예에 따른 밸브 장치(1b)에 대하여 설명한다. 또한, 본 변형예에서는 상술한 실시 형태와 마찬가지 점에 대해서는 설명을 생략하고, 주로 상술한 실시 형태와 상이한 점에 대하여 설명한다.

도 9는 제2 변형예에 따른 밸브 장치(1b)의 주요부를 도시하는 단면도이다.

상술한 실시 형태에서는, 조정 나사(8)와 로크 너트(9)는 상하 방향을 따라 겹치지 않도록 설치되어 있으나, 이에 한정되지 않고 예를 들어 도 9에 도시한 바와 같이 상하 방향을 따라 겹치도록 설치될 수도 있다.

도 9에 도시한 바와 같이, 본 변형예에서는 제1 걸림 결합부(83)는 조정 나사(8)의 액추에이터(5)측의 단부면에 형성되는 한 쌍의 걸림 결합 구멍(831a)으로 이루어진다. 제2 걸림 결합부(92)는 위에서 볼 때 로크 너트(9)의 내주면에 소정 간격을 두고 형성된 6개의 반원 형상의 오목홈(921a)으로 이루어진다. 이와 같이, 제1 걸림 결합부(83) 및 제2 걸림 결합부(92)는 각각 6개의 반원 형상의 오목홈(831) 및 한 쌍의 걸림 결합 구멍(921)으로 이루어진다고 한정할 수는 없다.

본 변형예에 따른 밸브 장치(1b)에 의하면, 조정 나사(8)와 로크 너트(9)를 상하 방향을 따라 겹치도록 설치함으로써, 조정 나사(8) 및 로크 너트(9)를 수용하는 보닛(6)의 상하 방향에서의 치수를 작게 할 수 있다. 따라서, 밸브 장치(1)의 소형화를 도모할 수 있다.

본원은 2019년 7월 31일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허출원 제2019-141073에 기초하는 우선권을 주장하고, 이 출원의 모든 내용은 참조에 의해 본 명세서에 도입된다.

Claims (9)

1. 유로가 형성되는 유로 블록과,
   상기 유로를 개폐하는 다이어프램과,
   상기 다이어프램을 압하하는 다이어프램 홀더와,
   상기 다이어프램 홀더를 통하여 상기 다이어프램을 압하하는 액추에이터와,
   내주면에 암나사가 형성됨과 함께, 상기 유로 블록과 상기 액추에이터를 연결하는 통 형상의 보닛으로서, 상기 유로 블록에 고정된 보닛과,
   상기 암나사에 비틀어 넣어짐으로써, 상기 다이어프램 홀더를 상기 다이어프램 측으로 가압시켜 상기 다이어프램의 밸브 개방 위치를 조정하는 통 형상의 위치 조정 부재와,
   상기 암나사에 비틀어 넣어짐으로써 상기 위치 조정 부재를 로크하는 환상의 로크 너트
   를 구비하는, 밸브 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 로크 너트와 겹치지 않는 상기 위치 조정 부재의 영역에는 제1 회전 지그가 걸림 결합하는 제1 걸림 결합부가 형성되고,
   상기 로크 너트에는 제2 회전 지그가 걸림 결합하는 제2 걸림 결합부가 형성되는, 밸브 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 걸림 결합부는 상기 제2 걸림 결합부보다 내경측에 위치하는, 밸브 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 액추에이터는 케이스를 갖고,
   상기 케이스는,
   상기 유로 블록측으로 연신되도록 설치되며, 외주면에 상기 암나사에 나사 결합하는 수나사가 형성되는 통 형상의 연신부와,
   상기 연신부보다 외주측에 위치하고 상기 보닛에 대향하는 환상의 접촉면을 갖고,
   상기 보닛에는 상기 접촉면에 대향하는 환상의 위치 결정면이 형성되며,
   상기 접촉면과 상기 위치 결정면이 상기 수나사와 상기 암나사 간의 나사 결합에 의해 접촉한 상태에서 상기 연신부와 상기 로크 너트 사이에 클리어런스가 형성되는, 밸브 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 보닛의 상기 유로 블록측에 위치하는 단부에는 상기 암나사의 내경보다 작은 내경을 갖는 환상부가 형성되고,
   상기 단부와 상기 유로 블록 사이에는 상기 환상부의 내경보다 작은 내경을 갖는 환상의 스페이서가 설치되며,
   상기 다이어프램 홀더는,
   상기 스페이서에 대향하는 이동 규제면을 가짐과 함께, 상기 환상부에 의해 가이드되는 피가이드부와,
   상기 스페이서의 내주측에 삽입되고 상기 피가이드부보다 상기 유로 블록측에 위치하는 삽입부를 갖고,
   상기 다이어프램 홀더의 상기 유로 블록측으로의 이동은 상기 피가이드부의 상기 이동 규제면과 상기 스페이서 간의 접촉에 의해 규제되는, 밸브 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 보닛의 상기 유로 블록측에 위치하는 단부에는 상기 암나사의 내경보다 작은 내경을 갖는 환상부가 형성되고,
   상기 위치 조정 부재는,
   상기 암나사에 나사 결합하는 나사 결합부와,
   상기 환상부에 대향하도록 상기 나사 결합부보다 상기 유로 블록측에 위치하는 나사가 들어가는 깊이 규제부를 가지며,
   상기 위치 조정 부재의 나사가 들어가는 깊이는 상기 나사가 들어가는 깊이 규제부와 상기 환상부 간의 접촉에 의해 규제되는, 밸브 장치.
7. 상류측에서 하류측을 향하여 복수의 유체 기기가 배열되는 유체 제어 장치로서,
   상기 복수의 유체 기기는 제1항에 기재된 밸브 장치를 포함하는, 유체 제어 장치.
8. 밸브 장치를 제조하는 밸브 장치의 제조 방법으로서,
   유로가 형성되는 유로 블록에 상기 유로를 개폐하는 다이어프램을 설치하는 다이어프램 설치 공정과,
   내주면에 암나사가 형성되는 통 형상의 보닛을 상기 유로 블록에 고정하는 보닛 고정 공정과,
   다이어프램 홀더를 상기 다이어프램에 접촉하도록 상기 보닛에 설치하는 다이어프램 홀더 설치 공정과,
   상기 다이어프램 홀더를 상기 다이어프램 측으로 가압시키도록 통 형상의 위치 조정 부재를 상기 암나사에 비틀어 넣음으로써, 상기 다이어프램 홀더를 통하여 상기 다이어프램의 밸브 개방 위치를 조정하는 밸브 개방 위치 조정 공정과,
   환상의 로크 너트를 상기 암나사에 비틀어 넣음으로써 상기 위치 조정 부재를 로크하는 로크 공정과,
   상기 다이어프램 홀더를 통하여 상기 다이어프램을 압하하기 위한 액추에이터를 상기 보닛에 설치하는 액추에이터 설치 공정
   을 포함하는, 밸브 장치의 제조 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 로크 공정에 있어서, 상기 위치 조정 부재의 회전이 규제된 상태에서 상기 로크 너트를 상기 암나사에 비틀어 넣음으로써 상기 위치 조정 부재를 로크하는, 밸브 장치의 제조 방법.