KR20160071326A - Fluid control valve - Google Patents

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KR20160071326A
KR20160071326A KR1020150173754A KR20150173754A KR20160071326A KR 20160071326 A KR20160071326 A KR 20160071326A KR 1020150173754 A KR1020150173754 A KR 1020150173754A KR 20150173754 A KR20150173754 A KR 20150173754A KR 20160071326 A KR20160071326 A KR 20160071326A
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미치오 미야시타
히로유키 무라세
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시케이디 가부시키가이샤
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Abstract

Provided is a fluid control valve capable of preventing the abrasion of a valve structure due to the deformation thereof generated when closing the valve and reducing particles. The fluid control valve includes a driving unit (3); a valve body (21) including a first port (21a), a second port (21b), and a valve sheet (24); and the valve structure (4) formed into a column form and connected to the driving unit (3). The valve structure (4) includes ring-shaped protrusions (414) protruding from an end (411) of the valve sheet and including a ring-shaped seal unit (414a) sealing by being compressed to the valve sheet (24) in a front end. At least, the ring-shaped sealing protrusions are a fluoride resin. The valve structure (4) is characterized by a fact that the displacement of the ring-shaped seal unit (414a) displaced in a diameter direction is 6.175 μm or less when the ring-shaped seal unit (414a) is compressed to the valve sheet (24) by the driving unit (3).

Description

유체 제어 밸브{FLUID CONTROL VALVE}[0001] FLUID CONTROL VALVE [0002]

본 발명은 유체를 제어하는 유체 제어 밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a fluid control valve for controlling a fluid.

예를 들어, 반도체 제조 장치에서는, 밸브체를 밸브 시트에 접촉 또는 이격시킴으로써 유체를 제어하는 유체 제어 밸브가 사용된다. 이러한 종류의 유체 제어 밸브는, 내부식성을 확보하기 위해, 밸브체나 밸브 시트 등의 접액부가 수지로 형성되어 있다. 약액 중에 파티클이 포함되면, 제품의 수율을 저하시킨다. 그로 인해, 종래의 유체 제어 밸브는, 밸브체가 접촉하는 밸브 시트의 밸브 시트면에, 가열 부재의 평탄한 접촉면을 압박 접촉한 후, 밸브 시트면으로부터 가열 부재를 이격함으로써, 밸브 시트면의 성형 결함을 해소하고, 파티클이 발생하지 않도록 하고 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조).For example, in a semiconductor manufacturing apparatus, a fluid control valve that controls fluid by contacting or separating a valve body with a valve seat is used. Fluid control valves of this kind are made of a resin, such as valve bodies, valve seats, etc., in order to ensure corrosion resistance. If particles are contained in the chemical liquid, the yield of the product is lowered. Therefore, in the conventional fluid control valve, the heating member is separated from the valve seat surface after pressing the flat contact surface of the heating member against the valve seat surface of the valve seat in contact with the valve body, And the particles are prevented from being generated (see, for example, Patent Document 1).

일본 특허 출원 공개 제2011-122718호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-122718

종래의 유체 제어 밸브에 있어서의 파티클 대책은, 종래의 반도체 제조에의 영향을 저감시킬 수 있었다. 그러나, 반도체 디바이스는, 매년 미세화되고, 그에 수반하여, 반도체 제조에 영향을 미치는 파티클이 미세화된다. 반도체 디바이스의 미세화가 진행되면, 더욱 미세한 파티클을 줄이는 것이 필요하게 되어 있다. 예를 들어, 시판되고 있는 파티클 카운터로 측정 가능한 20㎚의 파티클이 문제로 되어 있다.The countermeasure against particles in the conventional fluid control valve can reduce the influence on the conventional semiconductor manufacturing. However, the semiconductor device is miniaturized every year, and accordingly, the particles affecting semiconductor manufacturing are miniaturized. As semiconductor devices become finer, it is necessary to reduce finer particles. For example, particles of 20 nm that can be measured with commercially available particle counters are a problem.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 밸브 폐쇄 시에 발생하는 밸브체의 변형에 의한 마모를 억제하고, 파티클의 발생을 저감시킬 수 있는 유체 제어 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a fluid control valve capable of suppressing abrasion due to deformation of a valve body generated at the time of valve closing and reducing generation of particles.

본 발명의 일 형태는, 다음과 같은 구성을 갖고 있다.One aspect of the present invention has the following configuration.

(1) 구동부와, 제1 포트와 제2 포트와 밸브 시트를 갖는 밸브 보디와, 기둥 형상으로 형성되고, 상기 구동부에 연결되는 밸브체를 갖는 것, 상기 밸브체가, 밸브 시트측에 위치하는 밸브 시트측 단부면에 환상으로 돌출되고, 상기 밸브 시트에 압박되어 시일하는 환상 시일부를 선단부에 설치된 환상 시일 돌기를 갖고, 적어도 상기 환상 시일 돌기가 불소 수지제인 것, 상기 밸브체는, 상기 구동부에 의해 상기 환상 시일부가 상기 밸브 시트에 압박될 때, 상기 환상 시일부가 직경 방향으로 변위되는 변위량이 6.175㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브이다.(1) A valve device comprising: a driving part; a valve body having a first port, a second port and a valve seat; a valve body formed in a columnar shape and connected to the driving part; And an annular seal protrusion which is annularly projected on an end face of the seat and which is pressed against the valve seat to seal the annular seal protrusion, the annular seal protrusion being provided at the distal end portion, at least the annular seal protrusion is made of fluororesin, Wherein the annular seal portion is displaced in the radial direction when the annular seal portion is pressed against the valve seat, the amount of displacement being 6.175 占 퐉 or less.

(2) 구동부와, 제1 포트와 제2 포트와 밸브 시트를 갖는 밸브 보디와, 기둥 형상으로 형성되고, 상기 구동부에 연결되는 밸브체를 갖는 것, 상기 밸브체가, 밸브 시트측에 위치하는 밸브 시트측 단부면에 환상으로 돌출되고, 상기 밸브 시트에 압박되어 시일하는 환상 시일부를 선단부에 설치된 환상 시일 돌기를 갖고, 적어도 상기 환상 시일 돌기가 불소 수지제인 것, 상기 밸브체는, 상기 구동부에 의해 상기 환상 시일부가 상기 밸브 시트에 압박될 때, 상기 환상 시일부가 직경 방향으로 변위되는 변위량이, 상기 밸브 시트에 접촉하고 있지 않을 때의 상기 환상 시일부의 직경에 대해 12.4×10-4배 이하인 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브이다.(2) a valve body having a first port, a second port, and a valve seat, and a valve body formed in a columnar shape and connected to the driving portion; and the valve body includes a valve And an annular seal protrusion which is annularly projected on an end face of the seat and which is pressed against the valve seat to seal the annular seal protrusion, the annular seal protrusion being provided on the distal end portion, and at least the annular seal protrusion is made of fluororesin, The amount of displacement in which the annular seal portion is displaced in the radial direction when the annular seal portion is pressed against the valve seat is 12.4 x 10-4 times or less with respect to the diameter of the annular seal portion when the annular seal portion is not in contact with the valve seat As shown in FIG.

여기서, 「밸브 시트에 접촉하고 있지 않을 때의 환상 시일부의 직경」은, 환상 시일부가 편평한 면으로 형성되는 경우에는, 밸브 시트에 접촉하고 있지 않은 환상 시일부의 직경 방향 중심 위치의 직경을 말한다. 또한, 환상 시일부가 R 형상인 경우에는, 밸브 시트에 접촉하고 있지 않은 환상 시일부의 정점 부분의 직경을 말한다.Here, the " diameter of the annular seal portion when not in contact with the valve seat " refers to the diameter of the radial center position of the annular seal portion that is not in contact with the valve seat when the annular seal portion is formed as a flat surface. When the annular seal portion has an R shape, it refers to the diameter of the apex portion of the annular seal portion that is not in contact with the valve seat.

(3) 구동부와, 제1 포트와 제2 포트와 밸브 시트를 갖는 밸브 보디와, 기둥 형상으로 형성되고, 상기 구동부에 연결되는 밸브체를 갖는 것, 상기 밸브체가, 밸브 시트측에 위치하는 밸브 시트측 단부면에 환상으로 돌출되고, 상기 밸브 시트에 압박되어 시일하는 환상 시일부를 선단부에 설치된 환상 시일 돌기를 갖고, 적어도 상기 환상 시일 돌기가 불소 수지제인 것, 상기 밸브 시트측 단부면의 직경이 상기 밸브 시트에 접촉하고 있지 않을 때의 상기 환상 시일부의 직경의 1.3배 이상인 것을 특징으로 하는 유체 제어 밸브이다.(3) a valve body having a first port, a second port, and a valve seat, and a valve body formed in a columnar shape and connected to the driving portion, wherein the valve body has a valve Wherein the valve seat has an annular seal protrusion which is annularly projected on an end face of the seat and which is pressed against the valve seat to seal the annular seal protrusion, the annular seal protrusion being provided on the distal end portion, wherein at least the annular seal protrusion is made of fluororesin, Is 1.3 times or more of the diameter of the annular seal portion when the valve seat is not in contact with the valve seat.

여기서, 「밸브 시트에 접촉하고 있지 않을 때의 환상 시일부의 직경」은, 환상 시일부가 편평한 면으로 형성되는 경우에는, 밸브 시트에 접촉하고 있지 않은 환상 시일부의 직경 방향 중심 위치의 직경을 말한다. 또한, 환상 시일부가 R 형상인 경우에는, 밸브 시트에 접촉하고 있지 않은 환상 시일부의 정점 부분의 직경을 말한다.Here, the " diameter of the annular seal portion when not in contact with the valve seat " refers to the diameter of the radial center position of the annular seal portion that is not in contact with the valve seat when the annular seal portion is formed as a flat surface. When the annular seal portion has an R shape, it refers to the diameter of the apex portion of the annular seal portion that is not in contact with the valve seat.

(4) (1) 또는 (2)에 기재된 구성에 있어서, 상기 밸브 시트측 단부면의 직경이, 상기 밸브 시트에 접촉하고 있지 않을 때의 상기 환상 시일부의 직경의 1.3배 이상인 것이 바람직하다.(4) In the configuration described in (1) or (2), it is preferable that the diameter of the end face on the valve seat side is 1.3 times or more of the diameter of the annular seal portion when the valve seat is not in contact with the valve seat.

여기서, 「상기 밸브 시트에 접촉하고 있지 않을 때의 상기 환상 시일부의 직경」은, 환상 시일부가 편평한 면으로 형성되는 경우에는, 밸브 시트에 접촉하고 있지 않은 환상 시일부의 직경 방향 중심 위치의 직경을 말한다. 또한, 환상 시일부가 R 형상인 경우에는, 밸브 시트에 접촉하고 있지 않은 환상 시일부의 정점 부분의 직경을 말한다.Here, the " diameter of the annular seal portion when not in contact with the valve seat " refers to the diameter of the annular seal portion that is not in contact with the valve seat in the radial direction when the annular seal portion is formed as a flat surface . When the annular seal portion has an R shape, it refers to the diameter of the apex portion of the annular seal portion that is not in contact with the valve seat.

(5) (4)에 기재된 구성에 있어서, 상기 밸브체는, 가장 가느다란 부분의 직경이 상기 환상 시일부의 직경보다 작은 것이 바람직하다.(5) In the configuration described in (4), it is preferable that the diameter of the thinnest portion of the valve body is smaller than the diameter of the annular seal portion.

(6) (5)에 기재된 구성에 있어서, 상기 밸브체는, 상기 환상 시일부의 직경 방향 중심 위치에 있어서의 축선 방향의 두께가, 상기 환상 시일부의 직경에 대해 0.7배 이상인 것이 바람직하다.(6) In the configuration described in (5), it is preferable that the thickness of the valve body in the axial direction at the radial center position of the annular seal portion is 0.7 times or more of the diameter of the annular seal portion.

(7) (5)에 기재된 구성에 있어서, 상기 밸브체는, 상기 환상 시일 돌기의 내측에 상기 밸브 시트측 단부면으로부터 밸브 시트 방향으로 돌출되는 볼록부를 갖는 것이 바람직하다.(7) In the configuration described in (5), it is preferable that the valve element has a convex portion protruding from the valve seat-side end face in the direction of the valve seat inside the annular seal projection.

(8) (6)에 기재된 구성에 있어서, 상기 밸브체는, 상기 환상 시일 돌기의 내측에 상기 밸브 시트측 단부면으로부터 밸브 시트 방향으로 돌출되는 볼록부를 갖는 것이 바람직하다.(8) In the configuration described in (6), it is preferable that the valve body has a convex portion protruding in the valve seat direction from the valve seat-side end face on the inside of the annular seal projection.

(9) (7)에 기재된 구성에 있어서, 상기 볼록부는, 상기 밸브 시트측 단부면에 접속하는 기단부의 직경이 상기 밸브체의 가장 가느다란 부분의 직경 이상인 것이 바람직하다.(9) In the configuration described in (7), it is preferable that the diameter of the proximal end connected to the valve seat-side end face is not less than the diameter of the thinnest portion of the valve body.

(10) (8)에 기재된 구성에 있어서, 상기 볼록부는, 상기 밸브 시트측 단부면에 접속하는 기단부의 직경이 상기 밸브체의 가장 가느다란 부분의 직경 이상인 것이 바람직하다.(10) In the configuration described in (8), it is preferable that the diameter of the proximal end connected to the valve seat side end face is not less than the diameter of the thinnest portion of the valve body.

(11) (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 구성에 있어서, 상기 환상 시일 돌기는, PFA로 형성되어 있는 것이 바람직하다.(11) In the constitution described in any one of (1) to (3), it is preferable that the annular seal projection is formed of PFA.

(12) (3)에 기재된 구성에 있어서, 상기 밸브체는, 상기 환상 시일부의 직경 방향 중심 위치에 있어서의 축선 방향의 두께가, 상기 환상 시일부의 직경에 대해 0.7배 이상인 것이 바람직하다.(12) In the structure described in (3), it is preferable that the thickness of the valve body in the axial direction at the radial center position of the annular seal portion is 0.7 times or more of the diameter of the annular seal portion.

상기 구성에서는, 구동부가 밸브체의 환상 시일부를 밸브 시트에 접촉시킨 후, 또한 환상 시일부를 밸브 시트에 압박하는 경우에, 환상 시일부가 직경 방향으로 변위되는 변위량이 억제된다. 그 변위량은, 예를 들어 6.175㎛ 이하, 또는, 밸브 시트에 접촉하고 있지 않을 때의 환상 시일부의 직경에 대해 12.4×10-4배 이하로 억제된다. 또한 예를 들어, 환상 시일부가 편평한 경우에는, 그 변위량은, 상기 밸브 시트에 접촉하고 있지 않은 경우에 있어서의 상기 환상 시일부의 폭 치수의 6.18×10-2배 이하로 억제된다. 이와 같이, 환상 시일부의 변위량이 억제되면, 환상 시일부가 밸브 시트에 마찰되어 마모되기 어려워지므로, 반도체 제조에 영향을 미치는 파티클의 발생을 저감시킬 수 있다. 또한, 밸브체의 변형에 의한 마모를 억제함으로써, 밸브 개폐 동작을 반복해도 시일성이 저하되지 않는다. 이에 의해, 유체 제어 밸브의 내구성이 향상된다. 또한, 필요 시일력을 삭감하고, 구동부를 콤팩트하게 할 수 있다.In the above-described configuration, when the drive portion contacts the valve seat with the annular seal portion of the valve element and further presses the annular seal portion against the valve seat, the amount of displacement in which the annular seal portion is displaced in the radial direction is suppressed. The amount of displacement is, for example 6.175㎛ or less, or is suppressed to less than 12.4 × 10 -4 times the diameter of the annular sealing portion when it is not in contact with the valve seat. Further, for example, when the annular seal portion is flat, the amount of displacement thereof is suppressed to 6.18 x 10 < -2 > or less of the width dimension of the annular seal portion when the annular seal portion is not in contact with the valve seat. As described above, when the amount of displacement of the annular seal portion is suppressed, the annular seal portion rubs against the valve seat and is less likely to be abraded, so that generation of particles affecting semiconductor manufacturing can be reduced. Further, by suppressing the abrasion due to the deformation of the valve body, the sealing performance is not lowered even if the valve opening / closing operation is repeated. Thereby, the durability of the fluid control valve is improved. Further, the necessary seal force can be reduced, and the drive unit can be made compact.

상기 구성에서는, 밸브 시트측 단부면의 직경이, 밸브 시트에 접촉하고 있지 않을 때의 환상 시일부의 직경의 1.3배 이상이므로, 밸브 시트측 단부면 부근의 강성이 높다. 이에 의해, 밸브체는, 환상 시일부를 밸브 시트에 압박하는 압박 동작 중에, 밸브 시트측 단부면이 변형되기 어렵다. 그로 인해, 환상 시일 돌기는, 압박 동작 중에, 환상 시일부를 직경 방향으로 변위시키도록 변형되기 어렵고, 환상 시일부의 마모를 억제할 수 있다. 따라서, 상기 구성에 따르면, 밸브 폐쇄 시에 발생하는 밸브체의 변형에 의한 마모를 억제함으로써, 파티클의 발생을 저감시킬 수 있다.In the above configuration, since the diameter of the end face on the valve seat side is 1.3 times or more the diameter of the annular seal portion when the valve seat is not in contact with the valve seat, the stiffness near the valve seat side end face is high. Thereby, during the pressing operation of pressing the annular seal portion against the valve seat, the valve body side end face of the valve body is hard to be deformed. Therefore, the annular seal projection is hard to be deformed so as to displace the annular seal portion in the radial direction during the pressing operation, and wear of the annular seal portion can be suppressed. Therefore, according to the above configuration, generation of particles can be reduced by suppressing wear caused by deformation of the valve body that occurs at the time of valve closing.

상기 구성에서는, 밸브체의 가장 가느다란 부분의 직경이 환상 시일부의 직경보다 작으므로, 밸브 시트측 단부면이 환상 시일 돌기보다 내측을 밸브 시트측에 압박된다. 그러나, 유체 제어 밸브는, 환상 시일면의 직경 방향으로의 변위량이 억제되므로, 환상 시일면의 마모를 저감시켜, 파티클의 발생을 저감시킬 수 있다.In the above configuration, since the diameter of the thinnest portion of the valve body is smaller than the diameter of the annular seal portion, the valve seat side end face is pressed against the valve seat side on the inner side than the annular seal protrusion. However, in the fluid control valve, since the displacement amount in the radial direction of the annular seal face is suppressed, the wear of the annular seal face is reduced and the generation of particles can be reduced.

상기 구성에서는, 밸브체는, 환상 시일부의 직경 방향 중심 위치에 있어서의 축선 방향의 두께가, 환상 시일부의 직경에 대해 0.7배 이상이므로, 구동부로부터 하중을 받아 발생하는 변형이 밸브 시트측 단부면으로부터 이격된 위치에서 분산되기 시작한다. 그로 인해, 밸브 시트측 단부면 부근에서는, 수직 방향으로의 변형이 발생하기 쉽다. 따라서, 상기 구성에서는, 환상 시일부를 밸브 시트에 수직으로 압박하기 쉽고, 환상 시일부가 직경 방향으로 변위되는 변위량을 억제할 수 있다.In the above configuration, since the thickness of the valve body in the axial direction at the radial center position of the annular seal portion is 0.7 times or more the diameter of the annular seal portion, deformation caused by the load from the drive portion And begins to disperse at spaced locations. As a result, deformation in the vertical direction is apt to occur near the valve seat-side end face. Therefore, in the above configuration, the annular seal portion is easily pressed perpendicularly to the valve seat, and the amount of displacement in which the annular seal portion is displaced in the radial direction can be suppressed.

상기 구성에서는, 밸브체는, 환상 시일 돌기의 내측에 밸브 시트측 단부면으로부터 밸브 시트 방향으로 돌출되는 볼록부를 가지므로, 구동부로부터 하중을 받는 부분의 강성이 높고, 밸브 시트측 단부면이 환상 시일 돌기의 내측을 밸브 시트측으로 돌출시키도록 변형되기 어렵다. 따라서, 상기 구성에 따르면, 환상 시일 돌기가 밸브 시트측 단부면의 변형에 수반되어 휘기 어렵고, 환상 시일면의 변위량을 억제할 수 있다.In the above arrangement, since the valve body has the convex portion protruding in the valve seat direction from the valve seat side end face on the inside of the annular seal projection, the rigidity of the portion receiving the load from the driving portion is high, It is difficult to deform the inner side of the projection so as to protrude toward the valve seat side. Therefore, according to the above-described configuration, the annular seal projection is hard to warp along with the deformation of the valve seat-side end face, and the amount of displacement of the annular seal face can be suppressed.

상기 구성에서는, 볼록부는, 밸브 시트측 단부면에 접속하는 기단부의 직경이 상기 밸브체의 가장 가느다란 부분의 직경 이상이므로, 구동부로부터 받는 하중 전체를 지지하고, 밸브체를 직경 외측 방향으로 변형시키기 어렵다. 따라서, 상기 구성에 따르면, 밸브 시트측 단부면의 변형을 억제하고, 환상 시일면의 변위량을 저감시킬 수 있다.In the above configuration, since the diameter of the proximal end connected to the valve seat-side end face of the convex portion is equal to or larger than the diameter of the thinnest portion of the valve element, the convex portion supports the entire load received from the drive portion, it's difficult. Therefore, according to the above configuration, deformation of the end surface on the valve seat side can be suppressed, and the amount of displacement of the annular seal surface can be reduced.

상기 구성에서는, 환상 시일 돌기가, 경도가 높은 PFA(테트라플루오로에틸렌·퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체)로 형성되므로, 밸브 폐쇄 시에 발생하는 환상 시일 돌기의 변형을 억제하여 환상 시일부의 마모를 억제하고, 파티클의 발생을 저감시킬 수 있다.In the above configuration, since the annular seal protrusions are formed of PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) having high hardness, deformation of the annular seal protrusions generated at the valve closing time is suppressed, And the occurrence of particles can be reduced.

상기 구성에 따르면, 밸브 폐쇄 시에 발생하는 밸브체의 변형에 의한 마모를 억제하고, 파티클의 발생을 저감시킬 수 있는 유체 제어 밸브를 제공할 수 있다.According to the above configuration, it is possible to provide a fluid control valve capable of suppressing abrasion due to deformation of a valve body which occurs at the time of valve closing and reducing generation of particles.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 유체 제어 밸브의 단면도이며, 폐쇄 상태를 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 도시하는 밸브체의 단면도.
도 3은 비교예 1∼3 및 실시예 1∼13의 설정 조건을 나타내는 표.
도 4는 실시예 10의 밸브체를 도시하는 단면도.
도 5는 실시예 1의 밸브체를 도시하는 단면도.
도 6은 실시예 2의 밸브체를 도시하는 단면도.
도 7은 비교예 1의 변위량 해석 결과를 나타내는 도면.
도 8은 비교예 2의 변위량 해석 결과를 나타내는 도면.
도 9는 비교예 3의 변위량 해석 결과를 나타내는 도면.
도 10은 실시예 1의 변위량 해석 결과를 나타내는 도면.
도 11은 실시예 2의 변위량 해석 결과를 나타내는 도면.
도 12는 실시예 3의 변위량 해석 결과를 나타내는 도면.
도 13은 실시예 4의 변위량 해석 결과를 나타내는 도면.
도 14는 실시예 5의 변위량 해석 결과를 나타내는 도면.
도 15는 실시예 6의 변위량 해석 결과를 나타내는 도면.
도 16은 실시예 7의 변위량 해석 결과를 나타내는 도면.
도 17은 실시예 8의 변위량 해석 결과를 나타내는 도면.
도 18은 실시예 9의 변위량 해석 결과를 나타내는 도면.
도 19는 실시예 10의 변위량 해석 결과를 나타내는 도면.
도 20은 실시예 11의 변위량 해석 결과를 나타내는 도면.
도 21은 실시예 12의 변위량 해석 결과를 나타내는 도면.
도 22는 실시예 13의 변위량 해석 결과를 나타내는 도면.
도 23은 비교예 1∼3 및 실시예 1∼13에 있어서의 환상 시일면의 변위량과, 실시예 10의 환상 시일면의 변위량을 100%로 한 경우에 있어서의 비교예 1∼3 및 실시예 1∼13의 환상 시일면의 변위량의 비율과, 폭 방향 중심 직경에 대한 환상 시일면의 변위량의 비율과, 폭 치수에 대한 환상 시일면의 변위량의 비율을 나타내는 표.
도 24는 파티클 실측값을 나타내는 도면이며, 20㎚ 이상의 파티클수를 종축에 나타내고, 환상 시일면의 변위량(㎛)을 횡축에 나타내는 도면.
도 25는 폭 방향 중심 직경에 대한 단부면 직경의 비율(D/A)과, 환상 시일면의 변위량의 관계를 나타내는 그래프이며, 종축에 환상 시일면의 변위량(㎛)을 나타내고, 횡축에 D/A(배)를 나타내는 도면.
도 26은 도 4에 도시하는 실시예 10의 밸브체에 관한 것으로, 파티클 시험 후의 환상 시일면을 촬영한 현미경 사진.
도 27은 도 26에 나타내는 현미경 사진의 이미지도.
도 28은 도 5에 도시하는 실시예 1의 밸브체에 관한 것으로, 파티클 시험 후의 환상 시일면을 촬영한 현미경 사진.
도 29는 도 28에 나타내는 현미경 사진의 이미지도.
도 30은 다이어프램 밸브체의 탄성 변형의 이미지도.
도 31은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 유체 제어 밸브에 사용되는 밸브체의 단면도.
도 32는 제1 변형예의 밸브체를 도시하는 단면도.
도 33은 제2 변형예의 밸브체를 도시하는 단면도.
도 34는 제3 변형예의 밸브체를 도시하는 단면도.
도 35는 제4 변형예의 밸브체를 도시하는 단면도.
도 36은 제5 변형예의 밸브체를 도시하는 단면도.
1 is a sectional view of a fluid control valve according to a first embodiment of the present invention, showing a closed state.
2 is a sectional view of the valve body shown in Fig.
3 is a table showing setting conditions of Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 13;
4 is a sectional view showing a valve body of Embodiment 10. Fig.
5 is a sectional view showing a valve body of Embodiment 1. Fig.
6 is a sectional view showing a valve body of the second embodiment;
7 is a view showing a displacement amount analysis result of Comparative Example 1;
8 is a view showing a displacement amount analysis result of Comparative Example 2;
9 is a view showing a displacement amount analysis result of Comparative Example 3;
10 is a view showing a displacement amount analysis result of the first embodiment;
11 is a view showing a displacement amount analysis result of the second embodiment.
12 is a view showing a displacement amount analysis result of the third embodiment;
13 is a view showing a displacement amount analysis result of the fourth embodiment.
14 is a view showing a displacement amount analysis result of the fifth embodiment.
15 is a view showing a displacement amount analysis result of the sixth embodiment.
16 is a view showing a displacement amount analysis result of the seventh embodiment;
17 is a view showing a displacement amount analysis result of the eighth embodiment;
18 is a view showing a displacement amount analysis result of the embodiment 9. Fig.
19 is a view showing a displacement amount analysis result of the tenth embodiment;
20 is a view showing a displacement amount analysis result of the eleventh embodiment.
21 is a view showing a displacement amount analysis result of the twelfth embodiment;
22 is a view showing a displacement amount analysis result of the thirteenth embodiment;
23 is a graph showing the relationship between the amount of displacement of the annular seal surface in Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 13 and the amount of displacement of the annular seal surface of Example 10 in Comparative Examples 1 to 3 and Example A table showing the ratio of the amount of displacement of the annular seal face of 1 to 13 and the ratio of the amount of displacement of the annular seal face to the center diameter in the width direction and the ratio of the displacement amount of the annular seal face to the width dimension.
Fig. 24 is a view showing particle actual values, showing the number of particles of 20 nm or more on the vertical axis and the amount of displacement (mu m) on the annular seal surface on the abscissa.
25 is a graph showing the relationship between the ratio (D / A) of the end face diameter to the center diameter in the width direction and the amount of displacement of the annular seal face, in which the ordinate indicates the amount of displacement (占 퐉) of the annular seal face, A (times).
Fig. 26 is a microscope photograph of a valve body of the tenth embodiment shown in Fig. 4, in which the annular seal surface after the particle test is photographed. Fig.
Fig. 27 is an image view of a microscope photograph shown in Fig. 26; Fig.
Fig. 28 relates to the valve body of Example 1 shown in Fig. 5, and is a photograph of a photograph of a circular seal face after the particle test. Fig.
Fig. 29 is an image view of a photomicrograph shown in Fig. 28; Fig.
30 is an image view of elastic deformation of the diaphragm valve body;
31 is a sectional view of a valve body used in a fluid control valve according to a third embodiment of the present invention;
32 is a sectional view showing the valve body of the first modification;
33 is a sectional view showing the valve body of the second modification;
34 is a sectional view showing the valve body of the third modification;
35 is a sectional view showing a valve body of a fourth modification;
36 is a sectional view showing a valve body of a fifth modification;

이하에, 본 발명에 관한 유체 제어 밸브의 실시 형태에 대해 도면에 기초하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the fluid control valve according to the present invention will be described with reference to the drawings.

A. 제1 실시 형태A. First Embodiment

(본 발명의 개략에 대해)(For the outline of the present invention)

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 유체 제어 밸브(1)의 단면도이며, 폐쇄 상태를 나타낸다. 제1 실시 형태의 유체 제어 밸브(1)는, 밸브 폐쇄 시에 발생하는 다이어프램 밸브체(밸브체의 일례)(4)의 변형에 의한 마모를 저감시키는 것에 특징을 갖는 것이다.1 is a cross-sectional view of a fluid control valve 1 according to a first embodiment of the present invention, showing a closed state. The fluid control valve 1 of the first embodiment is characterized in that wear due to deformation of the diaphragm valve body (an example of the valve body) 4 generated at the time of valve closing is reduced.

종래, 다이어프램 밸브는, 밸브체를 밸브 시트에 대해 수직으로 접촉하거나, 밸브체의 환상 시일면이나 밸브 시트의 밸브 시트면의 면 조도를 높이는 등, 밸브체의 환상 시일면과 밸브 시트의 밸브 시트면이 접촉하는 상태의 개선이나 접촉력의 억제에 의해, 파티클 대책을 행해 왔다. 그러나, 이 방법만으로는, 충분히 파티클의 수를 줄일 수 없었다. 예를 들어, 반도체 디바이스는, 매년 미세화되고, 반도체 제조에 영향을 미치는 파티클이 해마다 작아지고 있다. 예를 들어, 유체 제어 밸브는, 시판되고 있는 파티클 카운터로 측정할 수 있는 20㎚의 파티클을 최대한 줄이는 것이 요구되고 있다. 따라서, 종래의 파티클의 수를 줄이는 대응으로는, 문제로 되는 파티클이 작아지면, 또 다른 대책이 필요해져, 파티클의 미세화와 진전이 없는 상태로 되어 있었다. 따라서, 발명자는, 파티클 발생 원인을 배제할 필요성을 알아차리고, 파티클의 근본적인 발생 원인을 실험이나 시뮬레이션을 거듭하여 발견하였다(후술하는 효과 확인 시험 결과 참조).BACKGROUND ART A diaphragm valve is a conventional diaphragm valve in which an annular seal face of a valve body and a valve seat of a valve seat are formed by vertically contacting the valve body with the valve seat, The particle countermeasures have been carried out by improving the contact state of the surfaces and suppressing the contact force. However, this method alone can not sufficiently reduce the number of particles. For example, semiconductor devices are becoming finer every year, and the particles affecting semiconductor manufacturing are becoming smaller each year. For example, fluid control valves are required to minimize as much as 20 nm particles that can be measured with commercially available particle counters. Therefore, as a countermeasure for reducing the number of conventional particles, if the problematic particle becomes smaller, another countermeasure is required, and the particle becomes finer and progress-free. Therefore, the inventor has recognized the necessity to exclude the cause of particle generation and discovered the fundamental cause of the particle repeatedly through experiments and simulations (see the effect confirmation test results described later).

도 30은, 다이어프램 밸브체(1000)의 탄성 변형의 이미지도이다. 다이어프램 밸브체(1000)는, 박막부(1000a)가 접속되는 부분을 가늘게 하여 네크부(1000b)가 형성되어 있다. 이에 의해, 유체 제어 밸브는, 동일한 밸브 사이즈라도, 다이어프램 밸브체(1000)를 수용하는 다이어프램실의 용적을 확장하여 박막부(1000a)의 가요 영역을 확장하고, 유체로부터의 수압 면적을 조정할 수 있다. 다이어프램 밸브체(1000)는, 밸브 시트측 단부면(1000c)을 구비하는 밸브체부(1000d)가, 네크부(1000b)와 동축으로 되도록, 네크부(1000b)의 직경보다 크게 설치되어 있다. 밸브 시트측 단부면(1000c)은, 환상 시일 돌기(1000f)가 네크부(1000b)보다 직경 외측에 설치되고, 밸브 시트 개구부의 내경(오리피스 직경)을 크게 하여 제어 유량을 많게 한다. 이러한 다이어프램 밸브체(1000)를 구비하는 유체 제어 밸브는, 네크부(1000b)에 부여된 구동력이 밸브체부(1000d)를 통해 환상 시일 돌기(1000f)의 환상 시일면(1000e)에 전달되고, 환상 시일면(1000e)을 3∼50㎫의 면압으로 밸브 시트에 시일시킨다. 이러한 다이어프램 밸브체(1000)는, 도면 중 K1 방향의 구동력이 부여되는 역점으로부터, 환상 시일면(1000e)이 밸브 시트에 접촉하여 시일하는 작용점 K2가, 직경 외측으로 어긋나 있다. 그로 인해, 밸브 폐쇄 동작을 할 때마다, 도면 중 K3으로 나타내는 바와 같이, 환상 시일면(1000e)에 직경 외측 방향으로 넓어지려고 하는 힘이 발생한다. 이 경우, 도면 중 상상선 M으로 나타내는 바와 같이, 다이어프램 밸브체(1000)는, 환상 시일면(1000e)을 밸브 시트에 대해 옆으로 미끄러지게 하도록 변형되고, 환상 시일면(1000e)이 밸브 시트에 마찰되어 마모되고 있었다. 이 마모 부분이, 밸브 개폐 동작 중에 환상 시일면(1000e)으로부터 떨어져 나가서, 파티클로 된다고, 발명자들은 생각하였다. 그리고, 발명자들은, 이들을 시뮬레이션과 실험으로 뒷받침하였다. 그리고, 발명자들은, 밸브체의 변형을 억제 또는 방지하도록 환상 시일 돌기 부근의 형상을 고안하였다.30 is an image diagram of elastic deformation of the diaphragm valve body 1000. Fig. In the diaphragm valve body 1000, a neck portion 1000b is formed by thinning a portion to which the thin film portion 1000a is connected. Thereby, the fluid control valve can expand the volume of the diaphragm chamber accommodating the diaphragm valve body 1000 to expand the flexible region of the thin film portion 1000a, and adjust the hydraulic pressure area from the fluid even if the valve size is the same . The diaphragm valve body 1000 is provided so that the valve body portion 1000d provided with the valve seat side end face 1000c is larger than the diameter of the neck portion 1000b so as to be coaxial with the neck portion 1000b. The valve seat side end face 1000c has the annular seal protrusion 1000f provided outside the neck portion 1000b and has an inner diameter (orifice diameter) of the valve seat opening portion increased to increase the control flow rate. The fluid control valve including the diaphragm valve body 1000 is configured such that the driving force applied to the neck portion 1000b is transmitted to the annular sealing surface 1000e of the annular sealing projection 1000f through the valve body portion 1000d, The sealing surface 1000e is sealed to the valve seat with a surface pressure of 3 to 50 MPa. In this diaphragm valve body 1000, the action point K2 that the annular seal surface 1000e touches the valve seat and seals from the point where the driving force in the direction of K1 is given is deviated outwardly in diameter. As a result, every time the valve closing operation is performed, as shown by K3 in the figure, a force to expand in the radially outward direction is generated on the annular sealing surface 1000e. In this case, as shown by an imaginary line M in the figure, the diaphragm valve body 1000 is deformed so that the annular seal face 1000e slides sideways relative to the valve seat, and the annular seal face 1000e is deformed to the valve seat Friction and wear. The inventors have thought that this abrasion portion is separated from the annular sealing surface 1000e during the valve opening / closing operation to be a particle. And the inventors supported them by simulation and experiment. The inventors have devised a shape near the annular seal projection to suppress or prevent deformation of the valve body.

(유체 제어 밸브의 개략 구성)(Schematic configuration of fluid control valve)

도 1에 도시하는 바와 같이, 유체 제어 밸브(1)는, 유체를 제어하는 밸브부(2)와, 밸브부(2)에 구동력을 부여하는 구동부(3)를 구비한다. 유체 제어 밸브(1)는, 예를 들어 반도체 제조 장치에 설치되고, 웨이퍼에 공급하는 약액의 유량을 제어한다. 이 경우, 유체 제어 밸브(1)는, 부식성이 높은 약액을 제어하는 경우가 있으므로, 다이어프램 밸브체(4)에 의해 구동부(3)와 밸브부(2) 사이가 구획되어 있다.1, the fluid control valve 1 includes a valve portion 2 for controlling fluid and a driving portion 3 for applying a driving force to the valve portion 2. [ The fluid control valve 1 is provided, for example, in a semiconductor manufacturing apparatus, and controls a flow rate of a chemical liquid supplied to the wafer. In this case, since the fluid control valve 1 may control the highly corrosive chemical liquid, the diaphragm valve body 4 divides the drive portion 3 and the valve portion 2.

구동부(3)는, 실린더 보디(31)와 실린더 커버(32)에 의해 실린더 본체(33)가 구성되어 있다. 피스톤(35)은, 피스톤 본체(35a)가 실린더 본체(33) 내에 형성된 피스톤실(34)에 미끄럼 이동 가능하게 장전되고, 피스톤실(34)을 제1실(34a)과 제2실(34b)로 기밀하게 구획하고 있다. 피스톤 본체(35a)에는, 샤프트(35b)가 일체로 설치되어 있다. 샤프트(35b)의 하단부는, 실린더 본체(33)로부터 밸브부(2)측으로 돌출되고, 밸브부(2)의 다이어프램 밸브체(4)에 연결되어 있다. 압축 스프링(36)은, 다이어프램 밸브체(4)에 시일 하중을 부여하는 것이며, 제1실(34a)에 압축 설치되어 피스톤(35)을 밸브부(2)의 밸브 시트(24)측을 향해 상시 가압하고 있다. 실린더 본체(33)에는, 제1실(34a)에 연통되어 흡배기를 행하는 흡배기 포트(33a)와, 제2실(34b)에 연통되어 조작 에어를 공급하는 조작 포트(33b)가 형성되어 있다.The cylinder body 33 is constituted by the cylinder body 31 and the cylinder cover 32 in the drive unit 3. [ The piston 35 is slidably mounted in the piston chamber 34 formed in the cylinder body 33 and the piston chamber 34 is connected to the first chamber 34a and the second chamber 34b ). A shaft 35b is integrally provided in the piston main body 35a. The lower end of the shaft 35b protrudes from the cylinder body 33 toward the valve portion 2 and is connected to the diaphragm valve body 4 of the valve portion 2. [ The compression spring 36 applies a seal load to the diaphragm valve body 4 and is compressed and installed in the first chamber 34a to urge the piston 35 toward the valve seat 24 side of the valve portion 2 It is constantly pressurized. The cylinder body 33 is formed with an intake and exhaust port 33a communicating with the first chamber 34a to perform an intake and exhaust and an operation port 33b communicating with the second chamber 34b to supply operation air.

이러한 구동부(3)는, 압축 스프링(36)의 스프링력과 제2실(34b)의 내압의 밸런스에 의해 피스톤(35)을 축선을 따라 왕복 직선 운동시키고, 다이어프램 밸브체(4)를 소정의 스트로크 이동시킨다. 이러한 구동부(3)는, 압축 스프링(36)과 환상 시일 부재를 제외하고, 구성 부품이 불소 수지를 재질로 하고 있어, 부식성이 높은 분위기에서도 사용할 수 있도록 되어 있다.The drive unit 3 reciprocates and linearly moves the piston 35 along the axial line in accordance with the balance between the spring force of the compression spring 36 and the internal pressure of the second chamber 34b so as to reciprocate the diaphragm valve body 4 Stroke movement. The driving part 3 is made of a fluororesin material except for the compression spring 36 and the annular sealing member, so that the driving part 3 can be used in an atmosphere of high corrosiveness.

밸브부(2)는, 밸브 보디(21)에 내장되고, 다이어프램 밸브체(4)의 환상 시일 돌기(414)가 밸브 시트(24)의 밸브 시트면(24a)에 접촉 또는 이격함으로써 유체 제어를 행한다. 밸브 보디(21)와 다이어프램 밸브체(4)는, 내부식성을 확보하기 위해, 불소 수지로 형성되어 있다. 또한, 다이어프램 밸브체(4)는, 환상 시일 돌기(414)의 시일성을 높이기 위해, 밸브 보디(21)[밸브 시트(24)]의 경도와 동일하거나 또는 밸브 보디(21)[밸브 시트(24)]의 경도보다 낮은 불소 수지로 하는 것이 바람직하다. 본 실시 형태에서는, 밸브 보디(21)[밸브 시트(24)]의 재질을 PFA(테트라플루오로에틸렌·퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체) 경도 D60∼64로 하고, 다이어프램 밸브체(4)의 재질을 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 경도 D53∼58로 한다.The valve portion 2 is built in the valve body 21 and allows the fluid control to be performed by contacting or separating the annular seal protrusion 414 of the diaphragm valve body 4 against the valve seat surface 24a of the valve seat 24 I do. The valve body 21 and the diaphragm valve body 4 are made of a fluororesin in order to ensure corrosion resistance. The diaphragm valve body 4 may have the same hardness as the valve body 21 (the valve seat 24) or the valve body 21 (the valve seat 24)] is preferably set to be lower than the hardness of the fluororesin. In the present embodiment, the valve body 21 (valve seat 24) is made of PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) hardness D60 to 64 and the diaphragm valve body 4 The material is PTFE (polytetrafluoroethylene) hardness D53-58.

밸브 보디(21)는, 직육면체 형상을 이루고, 유체를 입출력하기 위한 제1 포트(21a)와 제2 포트(21b)가 대향하는 측면에 개방되어 있다. 밸브 보디(21)의 상면에는, 개구부(21e)가 원기둥 형상으로 개방되고, 개구부(21e)보다 외측에 장착 구멍(21f)이 환상으로 형성되어 있다. 밸브부(2)는, 밸브 보디(21)의 장착 구멍(21f)에 다이어프램 밸브체(4)의 외측 테두리부(43)가 끼워 넣어지고, 밸브 보디(21)와 실린더 본체(33) 사이에서 외측 테두리부(43)를 끼움 지지함으로써, 다이어프램실(22)과 비접액실(23)이 형성되어 있다. 다이어프램 밸브체(4)의 밸브 본체(41)는, 샤프트(35b)에 연결되고, 다이어프램실(22) 내에서 도면 중 상하 방향으로 이동한다. 비접액실(23)은, 실린더 본체(33)에 형성된 호흡 구멍(33c)에 연통되고, 박막부(42)가 밸브 본체(41)의 이동에 따라 원활하게 변형될 수 있도록 하고 있다.The valve body 21 has a rectangular parallelepiped shape and is opened to the side where the first port 21a for inputting and outputting fluid and the second port 21b are opposed to each other. On the upper surface of the valve body 21, the opening 21e is opened in a cylindrical shape and the mounting hole 21f is formed in an annular shape on the outer side of the opening 21e. The outer peripheral portion 43 of the diaphragm valve body 4 is fitted into the mounting hole 21f of the valve body 21 and the valve body 21 is fixed to the cylinder body 33 The diaphragm chamber 22 and the non-contacting liquid chamber 23 are formed by supporting the outer rim portion 43 therebetween. The valve body 41 of the diaphragm valve body 4 is connected to the shaft 35b and moves in the diaphragm chamber 22 in the vertical direction in the drawing. The non-contacting liquid chamber 23 communicates with the breathing hole 33c formed in the cylinder body 33 so that the thin film portion 42 can be smoothly deformed as the valve body 41 moves.

제1 연통 유로(21c)는, 제1 포트(21a)와 다이어프램실(22)을 연통시키도록 밸브 보디(21)에 L자형으로 형성되고, 다이어프램실(22)의 저면 중앙부에 개구되어 있다. 다이어프램실(22)의 저면은, 제1 연통 유로(21c)가 개구되는 개구부의 외주를 따라 밸브 시트(24)가 설치되어 있다. 밸브 시트(24)는, 다이어프램실(22)의 축선에 대해 직교하는 평탄면으로 되도록 가공된 밸브 시트면(24a)을 구비한다. 제2 연통 유로(21d)는, 제2 포트(21b)를 다이어프램실(22)에 연통시키도록 L자형으로 형성되고, 밸브 시트(24)보다 외측에 개구되어 있다.The first communication passage 21c is formed in an L shape in the valve body 21 so as to communicate the first port 21a and the diaphragm chamber 22 and is open at the center of the bottom surface of the diaphragm chamber 22. [ The bottom surface of the diaphragm chamber 22 is provided with a valve seat 24 along an outer periphery of an opening portion through which the first communication passage 21c is opened. The valve seat 24 has a valve seat surface 24a formed to be a flat surface orthogonal to the axis of the diaphragm chamber 22. The second communication passage 21d is formed in an L shape so as to communicate the second port 21b with the diaphragm chamber 22 and is opened to the outside of the valve seat 24. [

(밸브체의 구성)(Configuration of valve body)

도 2는, 도 1에 도시하는 다이어프램 밸브체(4)의 단면도이다. 다이어프램 밸브체(4)는, 기둥 형상의 밸브 본체(41)가, 구동부(3)(도 1 참조)에 연결되고, 밸브 시트(24)에 접촉 또는 이격된다. 밸브 본체(41)의 외주면에는, 박막부(42)가 접속되고, 그 박막부(42)의 외측 테두리부에 외측 테두리부(43)가 두껍게 형성되어 있다. 밸브 본체(41)는, 원기둥부(411)와, 견부(412)와, 네크부(413)가 동축 상에 설치되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 밸브체부(410)는, 원기둥부(411)와 견부(412)에 의해 구성되어 있다.2 is a sectional view of the diaphragm valve body 4 shown in Fig. The diaphragm valve body 4 has a columnar valve body 41 connected to the drive portion 3 (see Fig. 1) and is in contact with or spaced from the valve seat 24. Fig. A thin film portion 42 is connected to the outer circumferential surface of the valve body 41 and an outer frame portion 43 is formed thickly on the outer side edge portion of the thin film portion 42. The valve body 41 is provided with a cylindrical portion 411, a shoulder portion 412, and a neck portion 413 coaxially. In this embodiment, the valve body portion 410 is constituted by the cylindrical portion 411 and the shoulder portion 412.

원기둥부(411)는, 원기둥 형상을 이루고, 밸브 시트(24)에 대향하는 밸브 시트측 단부면(411a)을 구비한다. 네크부(413)는, 외주면(413a)에 박막부(42)가 접속되어 있고, 다이어프램실(22)(도 1 참조)의 용적을 확보하기 위해, 직경이 원기둥부(411)의 직경보다 작게 되어 있다. 네크부(413)는, 샤프트(35b)에 개설된 암나사부(35c)(도 1 참조)에 나사 결합하는 수나사부(413b)가 상부에 설치되어 있다. 견부(412)는, 원기둥부(411)와 네크부(413) 사이에 개재되고, 원기둥부(411)로부터 네크부(413)를 향해 직경 축소되도록 설치되고, 다이어프램실(22)(도 1 참조)을 흐르는 유체가 체류하거나 난류를 발생시키는 것을 방지하고 있다. 또한, 네크부(413)의 직경 축소에 의해, 외측 테두리부(43)의 외경 치수를 작게 할 수 있으므로, 밸브 보디(21)를 콤팩트하게 할 수 있다.The cylindrical portion 411 has a cylindrical shape and has a valve seat side end face 411a opposed to the valve seat 24. The neck portion 413 has a thin film portion 42 connected to the outer peripheral surface 413a and has a diameter smaller than the diameter of the cylindrical portion 411 in order to secure the volume of the diaphragm chamber 22 . The neck portion 413 is provided at its upper portion with a male thread portion 413b screwed to the female screw portion 35c (see Fig. 1) provided in the shaft 35b. The shoulder portion 412 is interposed between the cylindrical portion 411 and the neck portion 413 and is provided so as to be reduced in diameter from the cylindrical portion 411 toward the neck portion 413. The diaphragm chamber 22 Is prevented from staying or generating turbulence. In addition, by reducing the diameter of the neck portion 413, the outer diameter dimension of the outer rim portion 43 can be made small, so that the valve body 21 can be made compact.

밸브 본체(41)의 밸브 시트측 단부면(411a)에는, 환상 시일 돌기(414)가 밸브 본체(41)의 축심을 중심으로 환상으로 돌출되어 있다. 환상 시일 돌기(414)는, 네크부(413)의 외주면(413a)이 견부(412)의 외주면(412a)에 접속되는 접속 위치 T(이하 「T부」라고도 함)보다 외측에 설치되어 있다. 그로 인해, 밸브 본체(41)는, 시일 하중이 가해지는 위치보다 외측의 위치에서 밸브 시트(24)에 시일하고, 밸브 시트 개구부의 면적(오리피스 직경)을 확장하고 있다.An annular seal projection 414 projects annularly around the axial center of the valve body 41 on the valve seat side end face 411a of the valve body 41. The annular seal projection 414 is provided outside the connection position T (hereinafter also referred to as " T portion ") where the outer peripheral surface 413a of the neck portion 413 is connected to the outer peripheral surface 412a of the shoulder portion 412. [ Thus, the valve body 41 is sealed to the valve seat 24 at a position outside the position where the seal load is applied, thereby enlarging the area (orifice diameter) of the valve seat opening.

환상 시일 돌기(414)는, 시일 하중이 가해져도 쓰러지기 어려운 강성을 갖도록, 밸브 시트측 단부면(411a)으로부터 환상 시일 돌기(414)의 선단까지의 높이 C가 설정된다. 본 실시 형태에서는, 환상 시일 돌기(414)의 높이 C를, 밸브 시트에 접촉하고 있지 않은 경우에 있어서의 환상 시일면(414a)(환상 시일부의 일례)의 직경 방향 중심 위치의 직경(「환상 시일부의 직경」의 일례임. 이하 「폭 방향 중심 직경 A」라고도 함)에 대해 10분의 1로 설정하고 있다.The annular seal protrusion 414 is set to have a height C from the valve seat side end face 411a to the tip end of the annular seal protrusion 414 so as to have rigidity that is hard to collapse even when a seal load is applied. In the present embodiment, the height C of the annular seal protrusion 414 is set so that the diameter of the annular seal surface 414a (an example of the annular seal portion) in the radial direction of the annular seal surface 414 (Hereinafter also referred to as " width-direction center diameter A ").

환상 시일 돌기(414)는, 밸브 시트측 단부면(411a)측으로부터 선단부(밸브 시트측)를 향해 직경 축소되도록 형성되어 있다. 즉, 환상 시일 돌기(414)의 내주면(414b)과 외주면(414c)에는, 밸브 시트측 단부면(411a)으로부터 선단부를 향해 경사를 크게 하는 테이퍼가 형성되어 있다. 환상 시일 돌기(414)는, 선단부가 밸브 본체(41)의 축선에 대해 직교하도록 편평하게 가공되어 환상 시일면(414a)이 형성되어 있다. 이에 의해, 환상 시일 돌기(414)는, 환상 시일면(414a)에 대해 단위 면적당 작용하는 시일 하중이 높게 되고, 유체 누설을 방지하고, 환상 시일면(414a)이 밸브 시트면(24a)에 대해 미끄러지기 어렵다. 또한, 구동부(3)가 콤팩트해진다. 또한, 환상 시일면(414a)의 직경 방향 폭 치수 B(이하 「폭 치수 B」라고도 함)는, 환상 시일면(414a)의 폭 방향 중심 직경 A에 대해 100분의 1 이상 10분의 1 이하로 하는 것이 바람직하다.The annular seal protrusion 414 is formed so as to be reduced in diameter from the valve seat side end face 411a side toward the tip end portion (valve seat side). That is, the inner circumferential surface 414b and the outer circumferential surface 414c of the annular seal projection 414 are formed with a taper for increasing the inclination from the valve seat side end surface 411a toward the tip end portion. The annular seal projection 414 is formed flat so that its tip end portion is orthogonal to the axis of the valve body 41 to form an annular seal surface 414a. As a result, the annular seal protrusion 414 has a high seal load acting on the annular seal surface 414a per unit area, prevents fluid leakage, and prevents the annular seal surface 414a from contacting the valve seat surface 24a It is difficult to slip. Further, the driving unit 3 becomes compact. The radial width dimension B (hereinafter also referred to as " width dimension B ") of the annular seal surface 414a is preferably not less than 1/100 and not more than 10/1 of the widthwise center diameter A of the annular seal surface 414a .

다이어프램 밸브체(4)는, 환상 시일면(414a)이 직경 방향으로 변위되는 변위량을, 6.175㎛ 이하로 하여, 환상 시일면(414a)이 밸브 시트(24)에 마찰되어 마모되기 어렵게 되어 있다. 이 강성을 갖게 하기 위해, 다이어프램 밸브체(4)는, 원기둥부(411)[밸브 시트측 단부면(411a)]의 직경 D(이하 「단부면 직경 D」라고도 함)가 굵게 됨과 함께, 볼록부(416)가 환상 시일 돌기(414)의 내측에 형성되어 있다.The diaphragm valve body 4 has a displacement amount in which the annular seal surface 414a is displaced in the radial direction to 6.175 mu m or less so that the annular seal surface 414a rubs against the valve seat 24, The diameter D (hereinafter also referred to as " end face diameter D ") of the cylindrical portion 411 (the end surface 411a of the valve seat 411) of the diaphragm valve body 4 is made thick, And a portion 416 is formed on the inner side of the annular seal projection 414.

또한, 단부면 직경 D는 폭 방향 중심 직경 A에 대해 1.3배 이상으로 설정되고, 환상 시일 돌기(414)로부터 원기둥부(411)의 외주면(411b)까지의 직경 확장 폭 치수 E가 두껍게 되어 있다. 이에 의해, 밸브 본체(41)는, 구동부(3)가 다이어프램 밸브체(4)에 하중을 가하는 방향을 따라 환상 시일 돌기(414)를 밸브 시트면(24a)에 대해 수직으로 압박하기 쉬워지고, 환상 시일면(414a)의 변위량을 억제할 수 있다.The end face diameter D is set at 1.3 times or more with respect to the center diameter A in the width direction and the diameter expansion width dimension E from the annular seal projection 414 to the outer peripheral face 411b of the cylindrical portion 411 is increased. The valve body 41 can easily push the annular seal projection 414 vertically against the valve seat surface 24a along the direction in which the drive portion 3 applies the load to the diaphragm valve element 4, The displacement amount of the annular seal surface 414a can be suppressed.

또한, 밸브 본체(41)는, 환상 시일면(414a)의 직경 방향 중심 위치에 있어서의 축선 방향의 두께 F가, 폭 방향 중심 직경 A에 대해 0.7배 이상으로 설정되어 있다. 이에 의해, 밸브 본체(41)는, 시일 하중이 가해져 환상 시일 돌기(414)를 밸브 시트(24)에 시일시키는 경우에, 환상 시일면(414a)으로부터 그 상방에 걸쳐 발생하는 변형을 억제하는 강성을 갖는다. 또한, 밸브 본체(41)는, 구동부(3)의 하중을 밸브체부(410)에 넓게 분산시킬 수 있다. 또한, 밸브 본체(41)는, 환상 시일면(414a)의 변위량을 6.175㎛ 이하로 할 수 있다면, 두께 F를 폭 방향 중심 직경 A의 0.7배 이하로 설정해도 된다. 이 경우에는, 다이어프램실(22)의 용적을 확장하여 유체의 체류를 방지하거나, 밸브 사이즈를 작게 할 수 있다.The valve body 41 is set such that the thickness F in the axial direction at the radial center position of the annular seal surface 414a is 0.7 times or more with respect to the center diameter A in the width direction. The valve body 41 is configured so as to have a rigidity for suppressing the deformation that occurs from the annular seal surface 414a to the upper surface thereof when the annular seal protrusion 414 is sealed to the valve seat 24 by the seal load, Respectively. Further, the valve body 41 can spread the load of the driving portion 3 widely on the valve body portion 410. The thickness F of the valve body 41 may be set to 0.7 times or less of the widthwise center diameter A, provided that the amount of displacement of the annular seal surface 414a is 6.175 mu m or less. In this case, the volume of the diaphragm chamber 22 can be expanded to prevent the fluid from staying, or the valve size can be reduced.

볼록부(416)는, 밸브 시트측 단부면(411a)의 환상 시일 돌기(414)보다 내측에, 네크부(413)와 동축으로 되도록 형성되고, 밸브 시트측 단부면(411a)을 밸브 시트측으로부터 보강하고 있다. 밸브 본체(41)는, 볼록부(416)가 밸브 본체(41)[원기둥부(411)]에 접속되는 기단부의 직경 H(이하 「기단부 직경 H」라고도 함)가, 구동부로부터 하중을 받는 수압면과 밸브 시트측 단부면 사이에 있어서 가장 가느다란 부분의 직경 J(이하, 「세부 직경 J」라 함) 이상으로 되도록, 볼록부(416)가 형성되어 있다. 즉, 볼록부(416)는, 기단부의 외주 위치 U(이하 「U부」라고도 함)가, 세부 직경 J의 바로 아래 혹은 세부 직경 J보다 직경 방향의 외측에 위치하도록 형성되어 있다. 이에 의해, 밸브 본체(41)는, 시일 하중이 가해지는 부분이 볼록부(416)에 의해 두껍게 되어 강성이 높아진다. 또한, 볼록부(416)는, 밸브 본체(41)에 접속되는 기단부의 높이 I가, 환상 시일 돌기(414)의 높이[밸브 시트측 단부면(411a)으로부터 환상 시일 돌기(414)의 환상 시일면(414a)까지의 높이] C에 대해 0.7배 이상으로 되어 있다. 이에 의해, 밸브 본체(41)는, 중심부의 두께가 두껍게 되어, 강성이 높게 된다.The convex portion 416 is formed so as to be coaxial with the neck portion 413 on the inner side of the annular seal projection 414 on the valve seat side end face 411a and the valve seat side end face 411a on the valve seat side . The diameter H (hereinafter also referred to as " base end diameter H ") of the proximal end of the valve body 41 at which the convex portion 416 is connected to the valve body 41 (the cylindrical portion 411) Convex portion 416 is formed so as to be equal to or larger than the diameter J of the thinnest portion (hereinafter referred to as " detailed diameter J ") between the surface and the end surface of the valve seat. That is, the convex portion 416 is formed so that the outer circumferential position U (hereinafter also referred to as "U portion") of the proximal end portion is located directly below the detailed diameter J or radially outward of the detailed diameter J. As a result, the portion of the valve body 41 where the seal load is applied is thickened by the convex portion 416, so that the rigidity is increased. The height I of the proximal end connected to the valve body 41 is larger than the height of the annular seal protrusion 414 from the valve seat side end face 411a to the annular seal protrusion 414 The height to the surface 414a] C is 0.7 times or more. As a result, the thickness of the central portion of the valve body 41 becomes large, and the rigidity becomes high.

밸브 본체(41)는, 환상 시일 돌기(414)와 볼록부(416) 사이에 환상 오목 홈(415)이 형성되고, 볼록부(416)에 발생한 탄성 변형이 환상 시일 돌기(414)에 전달되기 어렵게 하고 있다.The valve body 41 has an annular concave groove 415 formed between the annular seal projection 414 and the convex portion 416 and the elastic deformation in the convex portion 416 is transmitted to the annular seal projection 414 It is difficult.

(유체 제어 밸브에 의한 유체 제어 방법)(Fluid control method by fluid control valve)

다음으로, 상기 구성을 갖는 유체 제어 밸브(1)를 사용한 유체 제어 방법을 설명한다. 예를 들어, 유체 제어 밸브(1)는, 제1 포트(21a)가 약액 공급원에 접속되고, 제2 포트(21b)가 반도체 제조 장치의 반응실에 접속된다.Next, a fluid control method using the fluid control valve 1 having the above-described configuration will be described. For example, in the fluid control valve 1, the first port 21a is connected to the chemical liquid supply source, and the second port 21b is connected to the reaction chamber of the semiconductor manufacturing apparatus.

(유체 제어 밸브의 개략 동작)(Rough operation of fluid control valve)

유체 제어 밸브(1)는, 웨이퍼에 약액을 공급하지 않는 대기 상태일 때에는, 조작 포트(33b)에 조작 유체가 공급되지 않는다. 이 경우, 압축 스프링(36)의 가압력이 피스톤(35)을 통해 다이어프램 밸브체(4)에 작용하고, 다이어프램 밸브체(4)의 환상 시일 돌기(414)가 밸브 시트(24)의 밸브 시트면(24a)에 밀착하여 시일된다. 이때, 밸브부(2)는, 제1 포트(21a)와 제2 포트(21b) 사이를 차단하고, 제2 포트(21b)로부터 반응실에 약액을 공급하지 않는다.When the fluid control valve 1 is in the standby state in which the chemical liquid is not supplied to the wafer, the operation fluid is not supplied to the operation port 33b. In this case, the urging force of the compression spring 36 acts on the diaphragm valve body 4 through the piston 35 and the annular seal projection 414 of the diaphragm valve body 4 presses against the valve seat surface (24a). At this time, the valve portion 2 cuts off between the first port 21a and the second port 21b, and does not supply the chemical solution from the second port 21b to the reaction chamber.

웨이퍼에 약액을 공급하는 경우에는, 유체 제어 밸브(1)는, 조작 포트(33b)에 조작 유체가 공급된다. 제2실(34b)의 내압이 압축 스프링(36)의 가압력보다 커지면, 피스톤(35)이 압축 스프링(36)에 저항하여 반 밸브 시트측으로 이동한다. 다이어프램 밸브체(4)는, 피스톤(35)과 일체적으로 상승하고, 환상 시일 돌기(414)를 밸브 시트면(24a)으로부터 이격시킨다. 이에 의해, 유체 제어 밸브(1)는, 밸브 본체(41)의 스트로크에 따라 약액을 제1 포트(21a)로부터 제2 포트(21b)에 흐르게 하고, 반응실에 공급한다.When the chemical liquid is supplied to the wafer, the fluid control valve 1 is supplied with the operation fluid to the operation port 33b. When the inner pressure of the second chamber 34b becomes larger than the pressing force of the compression spring 36, the piston 35 moves toward the half-valve seat side against the compression spring 36. [ The diaphragm valve element 4 rises in unison with the piston 35 and separates the annular seal protrusion 414 from the valve seat surface 24a. Thereby, the fluid control valve 1 allows the chemical liquid to flow from the first port 21a to the second port 21b in accordance with the stroke of the valve body 41, and supplies the chemical liquid to the reaction chamber.

웨이퍼에의 약액 공급을 정지하는 경우에는, 유체 제어 밸브(1)는, 조작 포트(33b)로부터 조작 유체를 배기한다. 그러면, 피스톤(35)이 압축 스프링(36)에 가압되어 밸브 시트 방향으로 이동하고, 다이어프램 밸브체(4)의 네크부(413)를 밸브 시트 방향으로 압박한다. 다이어프램 밸브체(4)는, 피스톤(35)과 일체적으로 하강하고, 환상 시일 돌기(414)의 환상 시일면(414a)을 밸브 시트면(24a)에 접촉시킨 후, 시일 하중을 환상 시일 돌기(414)에 가하여 환상 시일면(414a)을 밸브 시트면(24a)에 압박하여 압접시킨다. 이에 의해, 유체 제어 밸브(1)는, 대기 상태로 된다.When the supply of the chemical liquid to the wafer is stopped, the fluid control valve 1 discharges the operating fluid from the operation port 33b. Then, the piston 35 is pressed by the compression spring 36 to move in the valve seat direction, and presses the neck portion 413 of the diaphragm valve body 4 toward the valve seat. The diaphragm valve body 4 is lowered integrally with the piston 35 to bring the annular seal surface 414a of the annular seal protrusion 414 into contact with the valve seat surface 24a, (414) to press the annular seal surface (414a) against the valve seat surface (24a). Thereby, the fluid control valve 1 is brought into the standby state.

(밸브 폐쇄 시에 발생하는 밸브체의 변형에 의한 마모와 그 저감 방법)(Abrasion due to deformation of the valve body occurring at the time of valve closing and its reduction method)

유체 제어 밸브(1)에서는, 다이어프램 밸브체(4)가, 세부 직경 J가 환상 시일면(414a)의 폭 방향 중심 직경 A보다 작다. 그로 인해, 다이어프램 밸브체(4)는, 환상 시일면(414a)을 밸브 시트면(24a)에 압박하여 시일하는 작용점이, 구동부(3)의 구동력을 밸브 시트측 단부면(411a)에 전달하는 부분의 역점으로부터 직경 외측으로 어긋나 있다. 다이어프램 밸브체(4)는, 밸브 폐쇄 동작 시에, 환상 시일 돌기(414)의 환상 시일면(414a)을 밸브 시트면(24a)에 접촉시킨 후, 또한 구동부(3)에 의해 시일 하중을 환상 시일 돌기(414)에 부여하여 환상 시일면(414a)을 밸브 시트면(24a)에 압박한다. 이 경우, 다이어프램 밸브체(4)는, 밸브 시트(24)에 지지되어 있지 않은 밸브 본체(41)의 중심부가 밸브 시트측으로 탄성 변형되려고 한다. 이 탄성 변형량이 커지면 커질수록, 다이어프램 밸브체(4)는, 환상 시일면(414a)을 직경 외측을 향해 크게 변위시키도록 탄성 변형된다. 이 환상 시일 돌기(414)의 탄성 변형이 크면, 환상 시일면(414a)이 밸브 시트면(24a)에 마찰되는 양이 증가하고, 마모되기 쉬워진다. 이 환상 시일면(414a)의 마모가, 파티클로 된다.In the fluid control valve 1, the diaphragm valve body 4 has the sub-diameter J smaller than the central diameter A in the width direction of the annular seal surface 414a. The diaphragm valve body 4 is capable of transmitting the driving force of the driving portion 3 to the valve seat side end surface 411a by pressing the annular sealing surface 414a against the valve seat surface 24a and sealing it And deviates outward in diameter from the center of gravity of the portion. The diaphragm valve body 4 is configured such that after the annular seal surface 414a of the annular seal projection 414 is brought into contact with the valve seat surface 24a and the seal load is further increased by the drive portion 3, And is applied to the seal protrusion 414 so as to press the annular seal surface 414a against the valve seat surface 24a. In this case, in the diaphragm valve body 4, the central portion of the valve body 41, which is not supported by the valve seat 24, tends to be elastically deformed toward the valve seat. As the amount of elastic deformation becomes larger, the diaphragm valve element 4 is elastically deformed so as to displace the annular seal surface 414a toward the outside of the diameter largely. When the elastic deformation of the annular seal protrusion 414 is large, the amount of the annular seal surface 414a rubbed against the valve seat surface 24a increases, and wear is likely to occur. The abrasion of the annular seal surface 414a becomes a particle.

그러나, 본 실시 형태에서는, 상기 밸브 폐쇄 시에 발생하는 환상 시일면(414a)의 마모를 저감시키기 위해, 환상 시일면(414a)이 직경 외측 방향으로 변위되는 변위량을 억제할 수 있는 형상을 다이어프램 밸브체(4) 자신이 가지므로, 파티클의 발생 자체가 억제 또는 방지된다. 따라서, 반도체 디바이스가 미세화되는 것에 수반하여 반도체 제조에 영향을 미치는 파티클이 작아져도, 그것에 대응할 수 있도록 파티클의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.However, in the present embodiment, in order to reduce the wear of the annular seal surface 414a generated at the time of closing the valve, a shape capable of suppressing the amount of displacement in which the annular seal surface 414a is displaced outward in the diameter direction is called a diaphragm valve Since the sieve 4 itself has, the generation of particles is suppressed or prevented. Therefore, even if the particles affecting semiconductor fabrication become small as the semiconductor device is miniaturized, generation of particles can be suppressed or prevented so as to cope with the decrease in particles.

(밸브 폐쇄 시에 발생하는 환상 시일면의 마모를 저감시키는 방법의 구체적인 설명)(A detailed description of a method for reducing the wear of the annular seal surface occurring at the time of valve closing)

유체 제어 밸브(1)는, 환상 시일면(414a)을 밸브 시트면(24a)에 접촉시키고 나서, 환상 시일면(414a)을 밸브 시트면(24a)에 압박하여 소정의 시일 하중으로 시일시킬 때까지의 압박 동작 중에, 환상 시일면(414a)이 밸브 시트(24)에 대해 직경 외측 방향으로 어긋나는 변위량이 억제된다. 구체적으로는, 그 변위량은, 6.175㎛ 이하(폭 방향 중심 직경 A의 12.4×10-4배 이하, 또는, 폭 치수 B에 대해 6.18×10-2배 이하)로 억제된다. 이와 같이, 환상 시일면(414a)의 변위량이 억제되면, 환상 시일면(414a)이 밸브 시트면(24a)에 마찰되어 마모되기 어려워지므로, 반도체 제조에 영향을 미치는 파티클의 발생을 저감시킬 수 있다. 또한, 밸브 본체(41)의 변형에 의한 마모를 억제함으로써, 밸브 개폐 동작을 반복해도 시일성이 저하되지 않는다. 이에 의해, 유체 제어 밸브(1)의 내구성이 향상된다. 또한, 유체 제어 밸브(1)는, 필요 시일력을 삭감하고, 구동부(3)를 콤팩트하게 할 수 있다. 이들을 실현하는 데 필요한 형상을 다이어프램 밸브체(4)가 구비하고 있다.The fluid control valve 1 is configured such that the annular seal surface 414a is brought into contact with the valve seat surface 24a and then the annular seal surface 414a is pressed against the valve seat surface 24a to seal the seal surface with a predetermined seal load The amount of displacement in which the annular seal surface 414a deviates in the radially outward direction with respect to the valve seat 24 is suppressed. Specifically, the amount of displacement is suppressed to less than 6.175㎛ (widthwise center than 12.4 × 10 -4 times the diameter A, or, less than 6.18 × 10 -2 times the width dimension B). As described above, when the amount of displacement of the annular seal surface 414a is suppressed, the annular seal surface 414a rubs against the valve seat surface 24a and is less likely to be abraded, thereby reducing the generation of particles affecting semiconductor manufacturing . Further, by suppressing the wear due to the deformation of the valve body 41, the sealability is not lowered even if the valve opening / closing operation is repeated. Thereby, the durability of the fluid control valve 1 is improved. Further, the fluid control valve 1 can reduce the required seal force and make the drive unit 3 compact. And the diaphragm valve body 4 is provided with a shape necessary for realizing these.

다이어프램 밸브체(4)는, 단부면 직경 D가 폭 방향 중심 직경 A에 대해 1.3배 이상이므로, 밸브 시트측 단부면(411a) 부근의 강성이 높게 되어 있다. 그로 인해, 다이어프램 밸브체(4)는, 압박 동작 중에, 밸브 시트측 단부면(411a)의 변형이 억제되고, 환상 시일 돌기(414)가 밸브 시트측 단부면(411a)으로 인장되기 어려워진다. 이에 의해, 다이어프램 밸브체(4)는, 압박 동작 중에, 환상 시일 돌기(414)가 환상 시일면(414a)을 밸브 시트면(24a)에 대해 어긋나도록 변형되기 어려워지고, 환상 시일면(414a)의 마모가 저감된다. 따라서, 유체 제어 밸브(1)는, 밸브 폐쇄 시에 발생하는 다이어프램 밸브체(4)[밸브 본체(41)]의 변형에 의한 환상 시일면(414a)의 마모를 저감시키고, 파티클의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.Since the end face diameter D of the diaphragm valve body 4 is 1.3 times or more as large as the center diameter A in the width direction, the rigidity near the valve seat side end face 411a is high. The diaphragm valve body 4 is prevented from deformation of the valve seat side end face 411a and the annular seal projection 414 is less likely to be pulled toward the valve seat side end face 411a during the pressing operation. As a result, the diaphragm valve body 4 is prevented from being deformed such that the annular seal projection 414 is displaced relative to the valve seat surface 24a during the pressing operation, and the annular seal surface 414a, The abrasion is reduced. Therefore, the fluid control valve 1 reduces wear of the annular seal surface 414a due to deformation of the diaphragm valve body 4 (valve body 41), which is generated at the valve closing time, and suppresses generation of particles Or can be prevented.

또한, 다이어프램 밸브체(4)는, 밸브 본체(41) 중에서 가장 가느다란 부분의 직경, 즉, 세부 직경 J가, 폭 방향 중심 직경 A보다 작으므로, 밸브 시트측 단부면(411a)이 환상 시일 돌기(414)보다 내측을 밸브 시트(24)측에 압박된다. 그러나, 유체 제어 밸브(1)는, 환상 시일면(414a)의 직경 방향으로의 변위량이 억제되므로, 환상 시일면(414a)의 마모를 저감시켜, 파티클의 발생을 저감시킬 수 있다.Since the diaphragm valve body 4 has the diameter of the thinnest portion of the valve body 41, that is, the detailed diameter J is smaller than the center diameter A in the width direction, the valve seat side end surface 411a The inner side of the projection 414 is pressed against the valve seat 24 side. However, since the amount of displacement of the annular seal surface 414a in the radial direction of the fluid control valve 1 is suppressed, the wear of the annular seal surface 414a can be reduced and the generation of particles can be reduced.

또한, 다이어프램 밸브체(4)는, 환상 시일면(414a)의 직경 방향 중심 위치에 있어서의 축선 방향의 두께 F가, 폭 방향 중심 직경 A에 대해 0.7배 이상이므로, 구동부(3)로부터 하중을 받아 발생하는 변형이 밸브 시트측 단부면(411a)으로부터 이격된 위치에서 분산되기 시작한다. 그로 인해, 밸브 시트측 단부면(411a) 부근에서는, 수직 방향으로의 변형이 발생하기 쉽다. 따라서, 본 실시 형태의 유체 제어 밸브(1)에 따르면, 환상 시일면(414a)을 밸브 시트면(24a)에 수직으로 압박하기 쉽고, 환상 시일면(414a)이 직경 방향으로 변위되는 변위량을 억제할 수 있다.The thickness F of the diaphragm valve body 4 in the axial direction at the radial center position of the annular seal surface 414a is 0.7 or more times the center diameter A in the widthwise direction, And deformation generated and started to be dispersed at a position apart from the valve seat side end surface 411a. Therefore, in the vicinity of the valve seat-side end surface 411a, deformation in the vertical direction is apt to occur. Therefore, according to the fluid control valve 1 of the present embodiment, the annular seal surface 414a is easily pressed perpendicularly to the valve seat surface 24a, and the amount of displacement in which the annular seal surface 414a is displaced in the radial direction is suppressed can do.

또한, 다이어프램 밸브체(4)는, 환상 시일 돌기(414)보다 내측에 밸브 시트측 단부면(411a)으로부터 밸브 시트(24)측으로 돌출되는 볼록부(416)를 가지므로, 구동부(3)로부터 하중을 받는 부분의 강성이 높고, 밸브 시트측 단부면(411a)이 환상 시일 돌기(414)의 내측의 부분을 밸브 시트(24)측으로 돌출시키도록 변형되기 어렵다. 따라서, 유체 제어 밸브(1)는, 환상 시일 돌기(414)가 밸브 시트측 단부면(411a)의 변형에 동반되어 휘기 어렵고, 환상 시일면(414a)의 변위량을 억제할 수 있다.Since the diaphragm valve element 4 has the convex portion 416 protruding from the valve seat side end face 411a toward the valve seat 24 side inside the annular seal projection 414, The rigidity of the portion subjected to the load is high and the valve seat side end face 411a is hard to be deformed so as to project the inner side portion of the annular seal projection 414 toward the valve seat 24 side. Therefore, the fluid control valve 1 is less likely to bend due to the deformation of the annular seal projection 414 on the valve seat side end face 411a, and the displacement amount of the annular seal face 414a can be suppressed.

특히, 볼록부(416)는, 기단부 직경 H가 세부 직경 J 이상이므로, 구동부(3)로부터 받는 하중 전체를 지지하고, 밸브 본체(41)를 직경 외측 방향으로 변형시키기 어렵다. 따라서, 유체 제어 밸브(1)는, 밸브 시트측 단부면(411a)의 변형을 억제하고, 환상 시일면(414a)의 변위량을 저감시킬 수 있다.In particular, since the proximal portion diameter H of the convex portion 416 is not less than the detailed diameter J, it is difficult to support the entire load received from the drive portion 3 and to deform the valve body 41 in the radially outward direction. Therefore, the fluid control valve 1 can suppress the deformation of the valve-seat-side end face 411a and reduce the displacement amount of the annular seal face 414a.

또한, 볼록부(416)는, 기단부로부터 선단면(416a)까지의 높이 I가, 밸브 시트측 단부면(411a)으로부터 환상 시일면(414a)까지의 높이 C에 대해 0.7배 이상이므로, 환상 오목 홈(415)이 깊게 형성된다. 이에 의해, 볼록부(416)로부터 환상 시일 돌기(414)로 변형이 전달되기 어렵다. 그로 인해, 압박 동작 중에 환상 시일면(414a)이 밸브 시트면(24a)에 대해 어긋나기 어렵고, 마모되기 어렵다. 따라서, 유체 제어 밸브(1)는, 밸브 폐쇄 시에 발생하는 다이어프램 밸브체(4)의 변형에 의한 마모를 저감시킬 수 있다.Since the height I from the proximal end portion to the distal end face 416a is 0.7 times or more of the height C from the valve seat side end face 411a to the annular seal face 414a in the convex portion 416, The groove 415 is formed deeply. This makes it difficult for the deformation to be transmitted from the convex portion 416 to the annular seal projection 414. As a result, the annular sealing surface 414a is difficult to be displaced with respect to the valve seat surface 24a during the pressing operation, and is hard to be worn. Therefore, the fluid control valve 1 can reduce the abrasion due to deformation of the diaphragm valve body 4, which occurs at the time of closing the valve.

이상과 같이, 유체 제어 밸브(1) 및 유체 제어 방법은, 밸브 폐쇄 시에 발생하는 다이어프램 밸브체(4)의 변형에 의한 마모를 저감시킬 수 있다. 유체 제어 밸브(1)는, 밸브 폐쇄 시에 발생하는 다이어프램 밸브체(4)의 변형에 의한 근소한 마모를 저감시키므로, 미세한 파티클의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.As described above, the fluid control valve 1 and the fluid control method can reduce wear due to deformation of the diaphragm valve body 4, which occurs at the time of closing the valve. Since the fluid control valve 1 reduces the slight wear caused by the deformation of the diaphragm valve element 4, which is generated when the valve is closed, the occurrence of fine particles can be suppressed or prevented.

(효과 확인 시험)(Effect confirmation test)

발명자들은, 환상 시일면의 변위량에 대해, (a) 단부면 직경 D가 부여하는 효과, (b) 두께 F가 부여하는 효과, (c) 볼록부가 부여하는 효과, (d) 환상 오목 홈이 부여하는 효과, (e) 기단부 직경 H가 부여하는 효과, (f) 볼록부 높이 I가 부여하는 효과, (g) 단부면 직경 D와 두께 F의 조합이 부여하는 효과, (h) 볼록부와 단부면 직경 D의 조합이 부여하는 효과, (i) 볼록부와 두께 F와 높이 G의 조합이 부여하는 효과를 조사하는 시험을 행하였다.The inventors have found that the effect of (a) the effect of the end face diameter D, (b) the effect given by the thickness F, (c) the effect of giving the convex portion, (G) an effect imparted by the combination of the end face diameter D and the thickness F, (h) the effect imparted by the convex portion height I, (g) (I) the effect of the combination of the convex portion with the thickness F and the height G was examined.

효과 확인 시험에는, 도 3에 나타내는 바와 같이 형상이 다른 비교예 1∼3과 실시예 1∼13을 사용하였다. 도 3은 효과 확인 시험에 사용한 비교예 1∼3과 실시예 1∼13의 설정 조건을 나타내는 표이다. 도 4∼도 6은 실시예 10의 밸브체(104)와, 실시예 1의 밸브체(204)와, 실시예 2의 밸브체(304)를 도시하는 단면도이다. 또한, 실시예 4는 상기 다이어프램 밸브체(4)(도 2 참조)에 상당한다. 이하의 설명 및 인용하는 도면에 있어서, 비교예 1∼3과 실시예 1∼3, 5∼13의 구성 중, 실시예 4의 다이어프램 밸브체(4)와 공통되는 구성에 대해서는, 도 2와 마찬가지의 부호를 사용하고, 설명을 적절히 생략한다. 또한, 이하의 설명에서는, 「다이어프램 밸브체(4)」를 「밸브체(4)」라고도 한다.In the effect confirmation test, Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 13 having different shapes as shown in Fig. 3 were used. 3 is a table showing the setting conditions of Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 13 used in the effect confirmation test. Figs. 4 to 6 are sectional views showing the valve body 104 of the tenth embodiment, the valve body 204 of the first embodiment, and the valve body 304 of the second embodiment. The fourth embodiment corresponds to the diaphragm valve element 4 (see Fig. 2). In the following description and cited drawings, among the configurations of Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 3 and 5 to 13, the configuration common to the diaphragm valve element 4 of Embodiment 4 is the same as that of Fig. 2 And the description thereof is appropriately omitted. In the following description, " diaphragm valve body 4 " is also referred to as " valve body 4 ".

효과 확인 시험에서는, Dassault Systemes Solid Works Corp.제의 해석 소프트웨어를 사용하였다. 시험에서는, 비교예 1∼3과 실시예 1∼13에 대해, 환상 시일면(414a)을 밸브 시트(24)에 접촉시키기 시작하고 나서부터, 50N의 시일 하중으로 환상 시일면(414a)을 밸브 시트면(24a)에 압박할 때까지의 압박 동작 중에, 물성값 탄성 계수 500㎫, 밀도 2200㎏/㎥로 설정한 밸브 본체(841, 1441, 1541, 241, 341, 441, 41, 541, 641, 1043, 1141, 741, 141, 1242, 1342, 943)가 발생시키는 변위량을 해석하였다. 이 해석 결과를 도 7∼도 22에 나타낸다. 도 23은, 비교예 1∼3 및 실시예 1∼13에 있어서의 환상 시일면(414a)의 변위량과, 실시예 10의 환상 시일면(414a)의 변위량을 100%로 한 경우에 있어서의 비교예 1∼3 및 실시예 1∼13의 환상 시일면(414a)의 변위량의 비율과, 폭 방향 중심 직경 A에 대한 환상 시일면(414a)의 변위량의 비율과, 폭 치수 B에 대한 환상 시일면(414a)의 변위량의 비율을 나타내는 표이다.In the effect confirmation test, analysis software made by Dassault Systemes Solid Works Corp. was used. In the test, the annular seal surface 414a was opened with the seal load of 50N from the start of the contact of the annular seal surface 414a with the valve seat 24 for the first to third embodiments and the first to thirteenth embodiments, The valve body 841, 1441, 1541, 241, 341, 441, 41, 541, 641, 1043, 1141, 741, 141, 1242, 1342, 943). The results of this analysis are shown in Figs. 23 shows a comparison in the case where the amount of displacement of the annular seal surface 414a in Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 13 and the amount of displacement of the annular seal surface 414a in Example 10 are taken as 100% The ratio of the amount of displacement of the annular seal surface 414a of Examples 1 to 3 and Examples 1 to 13 and the ratio of the amount of displacement of the annular seal surface 414a to the center diameter A of the widthwise direction and the ratio of the annular seal surface 414a to the annular seal surface Is a table showing the ratio of the amount of displacement of the movable member 414a.

<(a) 단부면 직경 D가 환상 시일면의 변위량에 부여하는 효과에 대해><(a) About the effect of the end face diameter D on the amount of displacement of the annular seal face>

도 3에 나타내는 바와 같이, 단부면 직경 D만이 다른 비교예 1, 2 및 실시예 7, 10을 비교한다. 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 실시예 10은, 환상 시일면(414a)의 폭 방향 중심 직경 A가 5.0㎜, 환상 시일면(414a)의 폭 치수 B가 0.1㎜, 환상 시일 돌기(414)의 높이 C가 0.5㎜로 설정되었다. 또한, 실시예 10은, 단부면 직경 D가, 폭 방향 중심 직경 A에 대해 1.30배로 되는 6.5㎜로 설정되었다. 실시예 10은, 환상 시일 돌기(414)의 외주면(414c)이 밸브 시트측 단부면(411a)에 접속되는 접속 위치 S(이하 「S부」라고도 함)로부터 원기둥부(1411)의 외주면(411b)까지의 직경 확장 폭 치수 E가 0.25㎜로 설정되었다. 실시예 10은, 환상 시일면(414a)의 직경 방향 중심 위치에 있어서의 축선 방향의 두께 F가 3.7㎜로 설정되었다. 실시예 10은, 환상 시일면(414a)으로부터 원기둥부(1411)의 상단부 위치 V까지의 높이 G가 2.65㎜로 설정되었다. 또한, 실시예 10은, 세부 직경 J가 4㎜로 설정되었다. 또한, 비교예 1은 볼록부도 환상 오목 홈도 구비하지 않는다.As shown in Fig. 3, Comparative Examples 1 and 2, which differ only in the end face diameter D, and Examples 7 and 10 are compared. As shown in Figs. 3 and 4, in the tenth embodiment, the diameter A in the width direction of the annular seal surface 414a is 5.0 mm, the width dimension B of the annular seal surface 414a is 0.1 mm, the annular seal projections 414 ) Was set to 0.5 mm. In Example 10, the end face diameter D was set to 6.5 mm, which was 1.30 times the center diameter A in the width direction. The tenth embodiment is different from the connecting position S (hereinafter also referred to as "S portion") in which the outer peripheral surface 414c of the annular seal projection 414 is connected to the valve seat side end surface 411a to the outer peripheral surface 411b ) Was set to 0.25 mm. In Example 10, the thickness F in the axial direction at the radial center position of the annular seal surface 414a was set to 3.7 mm. In Example 10, the height G from the annular seal surface 414a to the upper end position V of the cylindrical portion 1411 was set to 2.65 mm. In Example 10, the detailed diameter J was set to 4 mm. Further, in Comparative Example 1, neither the convex portion nor the annular concave groove is provided.

이에 반해, 도 3에 나타내는 바와 같이, 비교예 1, 2 및 실시예 7은, 단부면 직경 D와 직경 확장 폭 치수 E를 제외하고, 실시예 10과 마찬가지로 구성되어 있다. 비교예 1의 단부면 직경 D는, 6.0㎜이며, 폭 방향 중심 직경 A에 대해 1.2배이다. 비교예 1의 직경 확장 폭 치수 E는 0㎜이다. 비교예 2의 단부면 직경 D는, 6.25㎜이며, 폭 방향 중심 직경 A에 대해 1.25배이다. 비교예 2의 직경 확장 폭 치수 E는 0.125㎜이다. 실시예 7의 단부면 직경 D는, 7.5㎜이며, 폭 방향 중심 직경 A에 대해 1.5배이다. 실시예 7의 직경 확장 폭 치수 E는 0.75㎜이다.On the other hand, as shown in FIG. 3, Comparative Examples 1, 2, and 7 are configured similarly to Embodiment 10 except for the end face diameter D and the diameter expansion width dimension E. The end face diameter D of Comparative Example 1 is 6.0 mm, which is 1.2 times the diameter A in the width direction. The diameter expansion width dimension E of Comparative Example 1 is 0 mm. The end face diameter D of Comparative Example 2 is 6.25 mm, which is 1.25 times the center diameter A in the width direction. The diameter expansion width dimension E of Comparative Example 2 is 0.125 mm. The end face diameter D of Example 7 is 7.5 mm, which is 1.5 times the center diameter A in the width direction. The diameter expansion width dimension E of Example 7 is 0.75 mm.

도 7에, 비교예 1의 변위량 해석 결과를 나타낸다. 도면 중 X86, X88로 나타내는 바와 같이, 비교예 1의 밸브 본체(841)는, 원기둥부(843)의 변위량이 중심부로부터 직경 외측을 향해 크다. 원기둥부(843)는, 변위량의 변화율이 외주면(411b)에 가까울수록 크다. 그리고, 원기둥부(843)는, 환상 시일 돌기(414)의 도면 중 상측 부분의 변위량이, 환상 시일 돌기(414)에 근접할수록 커지고 있다. 따라서, 비교예 1은, 도면 중 Y11로 나타내는 바와 같이, 압박 동작 중에 원기둥부(843)가 구동부(3)의 하중에 의해 찌부러뜨려져 밸브 시트측 단부면(843a)측을 직경 외측 방향으로 팽창시키도록 변형되는 것을 알 수 있다. 또한, 비교예 1은 도면 중 X85, X86으로 나타내는 바와 같이, 밸브 시트측 단부면(843a)의 중심부의 변위량과 외측 테두리부의 변위량의 차가 크다. 따라서, 비교예 1의 밸브 시트측 단부면(843a)은, 도면 중 Y12로 나타내는 바와 같이, 중심부를 밸브 시트측으로 볼록 형상으로 돌출시키고, 외측 테두리부를 반대 밸브 시트측으로 밀어올리도록, 만곡되어 변형되고, 환상 시일 돌기(414)를 직경 외측 방향으로 압출하도록 하여 밸브 시트면(24a)에 압박하는 것을 알 수 있다.Fig. 7 shows the displacement amount analysis result of Comparative Example 1. Fig. As indicated by X86 and X88 in the figure, in the valve body 841 of Comparative Example 1, the amount of displacement of the cylindrical portion 843 is large toward the outside of the diameter from the center portion. The cylindrical portion 843 is larger as the rate of change of the amount of displacement is closer to the outer peripheral surface 411b. The cylindrical portion 843 becomes larger as the amount of displacement of the upper portion of the annular seal projection 414 becomes closer to the annular seal projection 414. Therefore, in Comparative Example 1, as indicated by Y11 in the figure, the cylindrical portion 843 is crushed by the load of the driving portion 3 during the pressing operation, and the valve seat side end face 843a side is expanded in the radially outward direction As shown in FIG. In Comparative Example 1, as shown by X85 and X86 in the figure, there is a large difference between the amount of displacement of the center portion of the valve seat-side end face 843a and the amount of displacement of the outer edge portion. Therefore, the valve seat side end face 843a of Comparative Example 1 is curved and deformed so as to protrude the center portion toward the valve seat side in a convex shape and push the outer side edge portion toward the opposite valve seat side, as indicated by Y12 in the drawing , It is understood that the annular seal projection 414 is pushed outward in the diameter direction and pressed against the valve seat surface 24a.

그리고, 도 7의 X81∼X85로 나타내는 바와 같이, 비교예 1은 환상 시일 돌기(414)의 Q부와 R부와 S부의 변위량이 P부의 변위량보다 크다. 따라서, 비교예 1은, 압박 동작 중에, 환상 시일 돌기(414)가 선단부를 직경 외측 방향으로 확장하도록 휘어 변형되는 것을 알 수 있다. 도 23에 나타내는 바와 같이, 비교예 1은, 환상 시일면(414a)의 변위량이 9.428㎛이다. 그 변위량은, 폭 방향 중심 직경 A에 대해 18.90×10-4배, 또는, 환상 시일면(414a)의 폭 치수 B에 대해 9.43×10-2배이다.7, in Comparative Example 1, the Q portion, the R portion, and the S portion of the annular seal projection 414 are larger than the P portion of displacement. Therefore, in Comparative Example 1, it can be seen that during the pressing operation, the annular seal projection 414 is bent and deformed so as to expand the distal end portion in the radially outward direction. As shown in Fig. 23, in Comparative Example 1, the displacement amount of the annular seal surface 414a is 9.428 占 퐉. The amount of displacement is 18.90 x 10 &lt; -4 &gt; times the widthwise center diameter A or 9.43 x 10 &lt; -2 &gt; times the width dimension B of the annular seal surface 414a.

도 8에, 비교예 2의 변위량 해석 결과를 나타낸다. 비교예 2의 밸브 본체(1441)는, 도면 중 X146, X148로 나타내는 바와 같이, 원기둥부(1442)의 변위량이 중심부로부터 직경 외측을 향해 크다. 그 변위량의 변화율은 비교예 1보다 작다. 이것은, 비교예 2는 비교예 1보다 직경 확장 폭 치수 E가 크고, 강성이 높으므로, 중심부의 변형이 직경 외측 방향으로 전해지기 어렵기 때문이라고 생각된다. 그러나, 비교예 2는, 도면 중 X146, X145로 나타내는 바와 같이, 밸브 시트측 단부면(1442a)의 중심부와 외측 테두리부 사이의 변위량의 차가 비교예 1과 마찬가지로 크다. 따라서, 비교예 2는, 밸브 시트측 단부면(1442a)이 비교예 1과 마찬가지로 크게 변형되는 것을 알 수 있다. 또한, 도면 중 X141∼X144로 나타내는 바와 같이, 비교예 2는, Q부, R부, S부의 변위량이 P부보다 크고, 비교예 1과 마찬가지로, 환상 시일 돌기(414)가 선단부를 직경 외측 방향으로 크게 확장하도록 휘어 변형되는 것을 알 수 있다. 도 23에 나타내는 바와 같이, 비교예 2는, 환상 시일면(414a)의 변위량이 7.233㎛이다. 그 변위량은, 폭 방향 중심 직경 A에 대해 14.47×10-4배, 환상 시일면(414a)의 폭 치수 B에 대해 7.23×10-2배이다.Fig. 8 shows the displacement amount analysis result of Comparative Example 2. Fig. In the valve body 1441 of Comparative Example 2, as shown by X146 and X148 in the figure, the amount of displacement of the cylindrical portion 1442 is larger toward the outside of the diameter than the center portion. The rate of change of the amount of displacement is smaller than that of Comparative Example 1. This is presumably because the diameter E of the comparative example 2 is larger than that of the comparative example 1 and the stiffness is higher than that of the comparative example 1, so that the deformation of the center part is less likely to be transmitted in the radially outward direction. However, in Comparative Example 2, as shown by X146 and X145 in the drawing, the difference in displacement amount between the center portion and the outer edge portion of the valve seat side end face 1442a is large as in Comparative Example 1. [ Therefore, in Comparative Example 2, it can be seen that the valve seat side end face 1442a is largely deformed as in Comparative Example 1. As shown in X141 to X144 in the figure, in Comparative Example 2, the amount of displacement of the Q portion, the R portion, and the S portion is larger than the P portion, and in the same manner as in Comparative Example 1, the annular seal projection 414 As shown in Fig. As shown in Fig. 23, in Comparative Example 2, the amount of displacement of the annular sealing surface 414a is 7.233 占 퐉. The amount of displacement is 14.47 x 10 -4 times the widthwise center diameter A and 7.23 x 10 -2 times the width dimension B of the annular seal surface 414a.

도 19에, 실시예 10의 변위량 해석 결과를 나타낸다. 실시예 10의 밸브 본체(141)는, 도면 중 X17, X18로 나타내는 바와 같이, 원기둥부(1411)의 중심부로부터 직경 외측을 향해 변위량이 커진다. 그 변위량의 변화율은 비교예 2와 마찬가지로 억제되어 있다. 그리고, 실시예 10은, 도면 중 X15∼X18로 나타내는 바와 같이, 밸브 시트측 단부면(1411a)의 중심부와 외측 테두리부의 변위량의 차가 비교예 2보다 작다. 따라서, 실시예 10은, 비교예 2에 비해, 밸브 시트측 단부면(1411a)의 변형이 억제되고, 환상 시일 돌기(414)를 밸브 시트면(24a)에 압박하기 쉬운 것을 알 수 있다.19 shows the result of displacement amount analysis of the tenth embodiment. The displacement amount of the valve body 141 of the tenth embodiment is increased toward the outside of the diameter from the center of the cylindrical portion 1411 as indicated by X17 and X18 in the figure. The rate of change of the amount of displacement is suppressed in the same manner as in Comparative Example 2. [ In Example 10, as shown by X15 to X18 in the figure, the difference in displacement amount between the central portion of the valve seat side end face 1411a and the outer edge portion is smaller than that of Comparative Example 2. [ Thus, in Example 10, deformation of the valve seat side end face 1411a is suppressed, and it is easy to push the annular seal protrusion 414 against the valve seat face 24a, as compared with Comparative Example 2.

또한, 도 19의 X11∼X14로 나타내는 바와 같이, 실시예 10은, 비교예 1, 2에 비해, P부, Q부, S부의 변위량이 작다. 따라서, 실시예 10은, 비교예 1, 2에 비해, 환상 시일 돌기(414)가 직경 외측 방향으로 휘기 어렵고, 환상 시일면(414a)의 내주측의 변위를 억제할 수 있는 것을 알 수 있다. 도 23에 나타내는 바와 같이, 실시예 10은, 환상 시일면(414a)의 변위량이 6.175㎛이다. 그 변위량은, 폭 방향 중심 직경 A에 대해 12.40×10-4배, 또는, 환상 시일면(414a)의 폭 치수 B에 대해 6.18×10-2배이다.As shown by X11 to X14 in Fig. 19, in Example 10, displacement amounts of the P portion, Q portion and S portion are smaller than those of Comparative Examples 1 and 2. Therefore, in Example 10, it is understood that the annular seal projections 414 are less likely to bend in the radially outward direction, and displacement of the annular seal surface 414a on the inner circumferential side can be suppressed as compared with Comparative Examples 1 and 2. As shown in Fig. 23, in the tenth embodiment, the amount of displacement of the annular seal surface 414a is 6.175 占 퐉. The amount of displacement is 12.40 x 10 -4 times with respect to the widthwise center diameter A or 6.18 x 10 -2 times with respect to the width dimension B of the annular seal surface 414a.

도 16에, 실시예 7의 변위량 해석 결과를 나타낸다. 실시예 7의 밸브 본체(1043)는, 도면 중 X106, X108로 나타내는 바와 같이, 원기둥부(411)의 중심부로부터 직경 외측을 향해 변화량이 커지고 있다. 그 변화율은 실시예 10보다 작다. 또한, 원기둥부(411)에서는, 축선을 중심으로 변위량이 대략 동심원 형상으로 변화하고 있다. 따라서, 실시예 7은, 압박 동작 중에 원기둥부(411)가 수직 방향으로 변형되고, 환상 시일 돌기(414)를 밸브 시트면(24a)에 수직으로 압박하기 쉬운 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 7은 도면 중 X101∼X104로 나타내는 바와 같이, P부, Q부, R부, S부의 변위량이 실시예 10보다 작다. 따라서, 실시예 7은, 실시예 10보다, 환상 시일 돌기(414)가 선단부를 직경 외측 방향으로 확장하도록 휘기 어렵고, Q부와 R부의 변위량이 저감되는 것을 알 수 있다. 도 23에 나타내는 바와 같이, 실시예 7은, 환상 시일면(414a)의 변위량이 4.887㎛이다. 그 변위량은, 폭 방향 중심 직경 A에 대해 9.77×10-4배, 또는, 환상 시일면(414a)의 폭 치수 B에 대해 4.89×10-2배이다.16 shows the displacement amount analysis result of the seventh embodiment. As shown by X106 and X108 in the figure, the valve body 1043 of the seventh embodiment has a large amount of change from the center of the cylindrical portion 411 toward the outside of the diameter. The rate of change is smaller than that of Example 10. [ Further, in the cylindrical portion 411, the amount of displacement changes approximately in the form of a concentric circle about the axial line. Therefore, in the seventh embodiment, it can be understood that the cylindrical portion 411 is deformed in the vertical direction during the pressing operation, and the annular seal projection 414 is apt to be vertically pressed against the valve seat surface 24a. In Example 7, as shown by X101 to X104 in the figure, the amount of displacement of the P portion, the Q portion, the R portion, and the S portion is smaller than that of Example 10. [ Therefore, in the seventh embodiment, it is understood that the annular seal protrusion 414 is harder to expand the distal end portion in the radially outward direction than in the tenth embodiment, and the amount of displacement of the Q portion and the R portion is reduced. As shown in Fig. 23, in the seventh embodiment, the amount of displacement of the annular sealing surface 414a is 4.887 占 퐉. The amount of displacement is 9.77 x 10 &lt; -4 &gt; times as large as the widthwise center diameter A, or 4.89 x 10 &lt; -2 &gt; times the width dimension B of the annular seal surface 414a.

도 25는, 폭 방향 중심 직경 A에 대한 단부면 직경 D의 비율(D/A)과, 환상 시일면(414a)의 변위량의 관계를 나타내는 그래프이다. D/A가 1.2인 비교예 1은, 압박 동작 중에 발생하는 환상 시일면(414a)의 변위량이 9.428㎛이다. D/A가 1.25인 비교예 2는, 압박 동작 중에 발생하는 환상 시일면(414a)의 변위량이 7.233㎛이다. D/A가 1.30인 실시예 10은, 압박 동작 중에 발생하는 환상 시일면(414a)의 변위량이 6.175㎛이다. D/A가 1.5인 실시예 7은, 압박 동작 중에 발생하는 환상 시일면(414a)의 변위량이 4.887㎛이다. 이들로부터, 환상 시일면(414a)의 변위량의 감소율은, 단부면 직경 D가 폭 방향 중심 직경 A에 대해 1.3배 이상으로 되면, 갑자기 완만해진다. 이것은, 단부면 직경 D가 1.3배 이상으로 되고, 직경 확장 폭 치수 E가 커지면, 원기둥부의 중심부에 발생한 직경 외측 방향의 변형을 지지하는 데 필요한 두께의 벽이 환상 시일 돌기(414)보다 외측에 형성되고, 밸브 본체의 강성이 높아지기 때문이라고 생각된다. 따라서, 단부면 직경 D는, 폭 방향 중심 직경 A에 대해 1.3배 이상으로 하는 것이 바람직하다.25 is a graph showing the relationship between the ratio (D / A) of the end face diameter D to the widthwise center diameter A and the displacement amount of the annular seal surface 414a. In Comparative Example 1 in which D / A is 1.2, the displacement amount of the annular seal surface 414a generated during the pressing operation is 9.428 占 퐉. In Comparative Example 2 in which D / A is 1.25, the amount of displacement of the annular seal surface 414a generated during the pressing operation is 7.233 占 퐉. In the tenth embodiment in which D / A is 1.30, the amount of displacement of the annular seal surface 414a generated during the pressing operation is 6.175 占 퐉. In the seventh embodiment in which D / A is 1.5, the amount of displacement of the annular seal surface 414a generated during the pressing operation is 4.887 mu m. From these, the reduction rate of the displacement amount of the annular seal surface 414a suddenly becomes gentle when the end face diameter D becomes 1.3 times or more with respect to the center diameter A in the width direction. This is because the wall having the thickness required to support the deformation in the radially outward direction generated in the central portion of the cylindrical portion is formed on the outer side of the annular seal projection 414 when the end face diameter D is 1.3 times or more and the diameter expansion width dimension E becomes large And the rigidity of the valve body is increased. Therefore, the end face diameter D is preferably 1.3 times or more with respect to the center diameter A in the width direction.

여기서, 발명자들은, 실시예 10에 기초하여 도 4에 도시하는 밸브체(104)를 제작하고, 그 밸브체(104)에 대해 파티클 시험을 행하였다. 이 파티클 시험은, 전처리로서, 순수가 흐르는 라인에, 평가 밸브[밸브체(104)를 장착한 밸브]를 설치하고, 밸브 완전 개방 상태에서 3시간 계속하여 순수 1,000mL/min을 흐르게 하면서 평가 밸브의 플러싱을 행하였다. 그 후, 순수가 흐르는 라인에, 평가 밸브를 설치하고, 평가 밸브의 하류측에 파티클 카운터를 설치하고, 평가 밸브의 시일 하중을 50N으로 설정하고 평가 밸브를 600분간에 걸쳐 15,000회 밸브 개폐 동작시키면서 순수 1,000mL/min을 흐르게 하고, 평가 밸브를 통과한 순수 중 75mL/min을 파티클 카운터에 통수시켰다. 파티클 카운터로, 20㎚ 이상의 파티클의 개수의 적산값을 1min마다 측정하고, 그 적산값으로부터 15,000회 밸브 개폐 동작의 동안에 1mL당 포함되는 파티클값을 측정하였다. 밸브체(104)를 장착한 평가 밸브의 파티클 시험 결과를 도 24에 나타낸다.Here, the inventors fabricated the valve body 104 shown in Fig. 4 on the basis of the tenth embodiment, and tested the particles against the valve body 104. Fig. In this particle test, as the pretreatment, an evaluation valve (valve equipped with valve body 104) was provided on a line through which pure water flows, and while the pure water was flowing at 1,000 mL / Was performed. Thereafter, an evaluation valve was provided on a line through which pure water flows, a particle counter was provided on the downstream side of the evaluation valve, a seal load of the evaluation valve was set to 50 N, and an evaluation valve was opened and closed 15,000 times over 600 minutes Pure water of 1,000 mL / min was allowed to flow, and 75 mL / min of pure water passed through the evaluation valve was passed through the particle counter. The particle counter measures the integrated value of the number of particles of 20 nm or more every 1 minute, and the particle value per mL is measured during the valve opening / closing operation of 15,000 times from the integrated value. Fig. 24 shows the particle test results of the evaluation valve on which the valve element 104 is mounted.

도 24에 나타내는 바와 같이, 밸브체(104)가 파티클 시험 중에 측정된 파티클은, 1mL당 17.78개였다.As shown in Fig. 24, the particles measured by the valve element 104 during the particle test were 17.78 particles per 1 mL.

이에 반해, 발명자들은, 환상 시일면(414a)의 변위량이 6.175㎛ 이상 9㎛ 이하인 미대책의 샘플에 대해서도, 파티클 시험을 실시하였다. 시험 방법은, 상기한 바와 마찬가지이므로 설명을 생략한다. 그 결과, 샘플이 파티클 시험 중에 측정된 파티클은, 797.8개였다. 이들 파티클 시험으로부터, 환상 시일면(414a)의 변위량이 6.175㎛를 초과하면, 파티클 발생량이 급격하게 증가하는 것을 알 수 있었다. 따라서, 밸브체는, 환상 시일면(414a)의 변위량을 6.175㎛ 이하로 함으로써, 파티클의 발생량을 효과적으로 저감시킬 수 있다.On the other hand, the inventors also conducted particle tests on samples of countermeasures with a displacement amount of the annular seal surface 414a of 6.175 탆 to 9 탆. Since the test method is the same as the above, the description is omitted. As a result, the number of particles measured during the particle test of the sample was 797.8. From these particle tests, it was found that when the amount of displacement of the annular seal surface 414a exceeds 6.175 mu m, the amount of generated particles increases sharply. Therefore, by setting the displacement amount of the annular seal surface 414a to 6.175 mu m or less, the amount of particles generated can be effectively reduced.

발명자들은, 파티클 시험 종료 후의 밸브체(104)에 대해 환상 시일면(414a)의 현미경 사진을 촬영하였다. 현미경 사진의 배율을 500배로 설정한 경우, 밸브체(104)는, 환상 시일면(414a)의 Q부에 버어가 확인되고, 환상 시일면(414a)의 R부에 버어가 확인되지 않았다. 환상 시일면(414a)의 R부에 버어가 발생하지 않는 것은, 환상 시일면(414a)이 직경 외측 방향으로 이동할 때에, R부에 발생한 버어가 환상 시일면(414a)과 밸브 시트면(24a) 사이에 말려 들어가 매끄러워지도록 처리 되기 때문이라고 생각된다.The inventors photographed a micrograph of the annular sealing surface 414a with respect to the valve body 104 after the completion of the particle test. When the magnification of the microscope photograph is set at 500 times, the valve body 104 has a burr on the portion Q of the annular seal surface 414a and no burr on the portion R of the annular seal surface 414a. The reason why no burr is generated in the R portion of the annular seal surface 414a is that when the annular seal surface 414a moves in the radially outward direction, the burr generated in the R portion is reduced to the annular seal surface 414a and the valve seat surface 24a, So that it is smoothed.

또한, 발명자들은, 현미경 사진의 배율을 500배로부터 2000배로 올리고, Q부 부근의 상태를 확인하였다. 밸브체(104)는, 도 26 및 도 27의 Z1로 나타내는 바와 같은 미세한 주름이나, 도면 중 Z2로 나타내는 바와 같이, 미세한 찰상 등이 발생하고 있는 것을 알 수 있다. 또한, 밸브체(104)는, 도면 중 Z3으로 나타내는 바와 같이, 버어가 환상 시일면(414a)의 Q부로부터 내주면(414b)측으로 인출되어 걷어 올려지도록 하여 발생되고 있는 것을 알 수 있다. 이들로부터, 밸브체(104)는, 밸브 개폐 동작을 개시하면, 환상 시일면(414a)이 Q부를 밸브 시트에 문질러 작은 찰상을 만들고, 그것들의 찰상이 밸브 개폐 동작을 거듭하는 동안에 걷혀 올라가 버어로 되고, 그것들의 버어가 환상 시일면(414a)으로부터 이탈하여 파티클로 된다고 생각된다. 따라서, 환상 시일 돌기(414)가 환상 시일면(414a)을 직경 방향으로 변위시키도록 변형되는 것을 억제하면, Q부의 마모가 저감되고, 파티클 카운터로 측정할 수 있는 파티클은 물론, 파티클 카운터로 측정할 수 없는 미세한 파티클의 발생도 저감시킬 수 있다고 생각된다.Further, the inventors increased the magnification of the microscope photograph from 500 times to 2000 times and confirmed the state near the Q portion. As shown by Z1 in Fig. 26 and Fig. 27, the valve element 104 has fine wrinkles, and as shown by Z2 in the figure, a minute scratch or the like is generated. It can also be seen that the valve body 104 is formed so that the burr is drawn up from the Q portion of the ring-shaped seal surface 414a toward the inner circumferential surface 414b, as shown by Z3 in the drawing. From these, when the valve opening / closing operation is started, the valve body 104 rubs the Q portion on the valve seat to form a small scratch, and the scratches thereof are walked up while the valve opening / closing operation is repeated. So that the burrs are separated from the annular sealing surface 414a to be particles. Therefore, by suppressing the annular seal projection 414 from being deformed to displace the annular seal surface 414a in the radial direction, the abrasion of the Q portion is reduced, and particles that can be measured by the particle counter are measured, It is considered that the generation of fine particles which can not be performed can be reduced.

<(b) 두께 F가 환상 시일면의 변위량에 부여하는 효과에 대해><(b) About the effect of the thickness F on the amount of displacement of the annular seal surface>

도 3에 나타내는 바와 같이, 두께 F만이 상이한 비교예 3, 실시예 2, 실시예 7을 비교한다. 비교예 3은, 환상 시일 돌기(414)의 중심 위치에 있어서의 축선 방향의 두께 F가, 환상 시일면(414a)의 폭 방향 중심 직경 A(5㎜)에 대해 0.6배인 3㎜로 설정되어 있다. 실시예 7은, 환상 시일 돌기(414)의 중심 위치에 있어서의 축선 방향의 두께 F가, 환상 시일면(414a)의 폭 방향 중심 직경 A(5㎜)에 대해 0.74배인 3.7㎜로 설정되어 있다. 실시예 2는, 환상 시일 돌기(414)의 중심 위치에 있어서의 축선 방향의 두께 F가, 환상 시일면(414a)의 폭 방향 중심 직경 A(5㎜)에 대해 0.9배인 4.5㎜로 설정되어 있다. 또한, 비교예 3과 실시예 2와 실시예 7의 밸브 본체(1541, 341, 1043)는, 높이 G가 동일하고, 견부(1542, 3411, 412)에 의해 두께 F의 크기가 조정되어 있다.As shown in Fig. 3, Comparative Example 3, Example 2 and Example 7 in which only the thickness F is different are compared. In Comparative Example 3, the thickness F in the axial direction at the center position of the annular seal projection 414 is set to 3 mm which is 0.6 times the center diameter A (5 mm) in the width direction of the annular seal surface 414a . The thickness F in the axial direction at the central position of the annular seal projection 414 is set to 3.7 mm which is 0.74 times the central diameter A (5 mm) in the width direction of the annular seal surface 414a . In the second embodiment, the thickness F in the axial direction at the center position of the annular seal protrusion 414 is set to 4.5 mm which is 0.9 times the center diameter A (5 mm) in the width direction of the annular seal surface 414a . The valve bodies 1541, 341, and 1043 of Comparative Example 3, Example 2 and Example 7 have the same height G and the size of the thickness F is adjusted by the shoulders 1542, 3411, and 412.

도 9에 비교예 3의 변위량 해석 결과를 나타낸다. 도면 중 X156, X158로 나타내는 바와 같이, 비교예 3의 밸브 본체(1541)는, 밸브체부(1540)의 변위량이 중심부로부터 직경 외측을 향해 크다. 도면 중 X158로 나타내는 바와 같이, 밸브체부(1540)는, 환상 시일 돌기(414)의 도면 중 상측 부분의 변위량이, 환상 시일 돌기(414)에 근접할수록 크다. 또한, 밸브 본체(1541)는, 밸브 시트측 단부면(411a)의 중심부와 외측 테두리부의 변위량의 차가 크다. 따라서, 비교예 3은, 압박 동작 중에 원기둥부(411)가 밸브 시트측 단부면(411a)측을 직경 외측 방향으로 팽창시키도록 변형되고, 환상 시일 돌기(414)를 밸브 시트면(24a)에 수직으로 압박하기 어려운 것을 알 수 있다. 그리고, 도면 중 X151∼X154로 나타내는 바와 같이, 환상 시일 돌기(414)는, 내주면(414b)측보다 외주면(414c)측의 쪽이 변위량이 크고, 선단부를 직경 외측으로 확장하도록 휘는 것을 알 수 있다. 도 23에 나타내는 바와 같이, 비교예 3은, 환상 시일면(414a)의 변위량이 6.449㎛이다. 그 변위량은, 환상 시일면(414a)의 폭 방향 중심 직경 A에 대해 12.90×10-4배, 또는, 폭 치수 B에 대해 6.45×10-2배이다.Fig. 9 shows the displacement amount analysis result of Comparative Example 3. Fig. As shown by X156 and X158 in the figure, in the valve body 1541 of the comparative example 3, the amount of displacement of the valve body part 1540 is large toward the outside of the diameter from the center part. The valve body portion 1540 is larger as the amount of displacement of the upper portion of the annular seal protrusion 414 approaches the annular seal protrusion 414 as indicated by X158 in the figure. The valve body 1541 has a large difference in displacement amount between the central portion of the valve seat side end face 411a and the outer edge portion. Accordingly, in the comparative example 3, the cylindrical part 411 is deformed so as to expand the valve seat side end face 411a side in the radially outward direction during the pressing operation, and the annular seal protrusion 414 is deformed to the valve seat face 24a It is difficult to vertically press. As shown by X151 to X154 in the figure, the annular seal projection 414 has a larger displacement amount on the outer peripheral surface 414c side than on the inner peripheral surface 414b side, and it can be seen that the tip end portion is bent so as to extend outside the diameter . As shown in Fig. 23, in Comparative Example 3, the displacement amount of the annular seal surface 414a is 6.449 占 퐉. The amount of displacement is 12.90 x 10 -4 times with respect to the center diameter A in the width direction of the annular seal surface 414a or 6.45 x 10 -2 times with respect to the width dimension B.

도 16의 X108로 나타내는 바와 같이, 실시예 7의 밸브 본체(1043)는, 환상 시일 돌기(414)의 도면 중 상측 부분의 변위량이 축선을 중심으로 동심원 형상으로 변화되고 있다. 따라서, 밸브 본체(1043)는, 밸브체부(1042)가 수직 방향으로 변형되기 쉽고, 환상 시일 돌기(414)를 밸브 시트면(24a)에 수직으로 압박하기 쉽다. 또한, 도면 중 X101∼X104로 나타내는 바와 같이, 실시예 7은, P부, Q부, R부, S부의 변위량이 비교예 3보다 작다. 따라서, 실시예 7은, 비교예 3보다 휘기 어렵다. 도 23에 나타내는 바와 같이, 실시예 7은, 환상 시일면(414a)의 변위량이 4.887㎛이다. 그 변위량은, 환상 시일면(414a)의 폭 방향 중심 직경 A에 대해 9.77×10-4배, 또는, 폭 치수 B에 대해 4.89×10-2배이다.As shown by X108 in Fig. 16, in the valve body 1043 of the seventh embodiment, the amount of displacement of the upper portion of the annular seal projection 414 is changed concentrically about the axial line. The valve body 1042 is liable to be deformed in the vertical direction and the annular seal projection 414 is likely to be vertically pressed against the valve seat surface 24a. As shown by X101 to X104 in the figure, in Example 7, the amount of displacement of the P portion, Q portion, R portion and S portion is smaller than that of Comparative Example 3. Therefore, Example 7 is less brittle than Comparative Example 3. As shown in Fig. 23, in the seventh embodiment, the amount of displacement of the annular sealing surface 414a is 4.887 占 퐉. The amount of displacement is 9.77 × 10 -4 times with respect to the center diameter A in the width direction of the annular seal surface 414a or 4.89 × 10 -2 times with respect to the width dimension B.

도 11에 실시예 2의 변위량 해석 결과를 나타낸다. 도면 중 X36, X38로 나타내는 바와 같이, 실시예 2의 밸브 본체(341)는, 환상 시일 돌기(414)의 도면 중 상측 부분의 변형량이, 실시예 7보다 더욱 축선을 중심으로 동심원 형상으로 변화하고 있다. 또한, 도면 중 X31, X32로 나타내는 바와 같이, 실시예 2, 실시예 7에 비해, 환상 시일 돌기(414)의 P부와 Q부의 변형량이 작다. 따라서, 실시예 2는, 실시예 7에 비해, 원기둥부(411) 및 환상 시일 돌기(414)가 수직 방향으로 변형되기 쉽다. 도 23에 나타내는 바와 같이, 실시예 2는, 환상 시일면(414a)의 변위량이 4.037㎛이다. 그 변위량은, 환상 시일면(414a)의 폭 방향 중심 직경 A에 대해 8.07×10-4배, 또는, 폭 치수 B에 대해 4.04×10-2배이다.Fig. 11 shows the displacement amount analysis result of the second embodiment. In the valve body 341 of the second embodiment, as shown by X36 and X38 in the drawing, the amount of deformation of the upper portion of the annular seal projection 414 changes in a concentric manner around the axial line from the seventh embodiment have. Further, as shown by X31 and X32 in the figure, the amount of deformation of the P portion and the Q portion of the annular seal projection 414 is smaller than that of the second and seventh embodiments. Therefore, in the second embodiment, the cylindrical portion 411 and the annular seal projection 414 are more likely to be deformed in the vertical direction than in the seventh embodiment. As shown in Fig. 23, in the second embodiment, the displacement amount of the annular seal surface 414a is 4.037 mu m. The amount of displacement is 8.07 x 10 &lt; -4 &gt; times the diameter A in the transverse direction of the annular sealing surface 414a, or 4.04 x 10 &lt;&quot; 2 &gt;

따라서, 밸브체는, 두께 F만 크게 해도, 환상 시일면(414a)의 변위량을 억제할 수 있다. 이것은, 밸브체는, 두께 F가 두꺼우면, 구동부(3)로부터 받는 하중을 밸브 시트측 단부면으로부터 이격된 위치에서 분산시키고, 밸브 시트 방향(수직 방향)으로 작용시키기 쉬워지기 때문이라고 생각된다.Therefore, even if the valve body has only a thickness F, the displacement amount of the annular seal surface 414a can be suppressed. This is presumably because, if the valve body has a large thickness F, the load received from the drive portion 3 is dispersed at a position spaced apart from the valve seat-side end face so as to act in the valve seat direction (vertical direction).

<(c) 볼록부가 환상 시일면의 변위량에 대해 부여하는 효과에 대해><(c) Regarding the effect given to the amount of displacement of the convex portion on the annular seal surface>

도 3에 나타내는 바와 같이, 볼록부(416)의 유무만이 다른 실시예 1의 밸브체(204)와 실시예 10의 밸브체(104)를 비교한다. 실시예 1은, 실시예 10에 대해 볼록부(416)를 형성한 점만이 상이하다. 실시예 10에 대해서는 상술하였으므로 설명을 생략한다. 실시예 1의 볼록부(416)는, 기단부 직경 H가 4㎜이다. 또한, 볼록부(416)는, 선단면(416a)으로부터 밸브 시트측 단부면(1411a)까지의 높이 I가, 환상 시일 돌기(414)의 높이 C와 동일한 0.5㎜이다.As shown in Fig. 3, the valve body 204 of the first embodiment is compared with the valve body 104 of the tenth embodiment except for the presence or absence of the convex portion 416. [ Embodiment 1 differs from Embodiment 10 only in that a convex portion 416 is formed. Since the tenth embodiment has been described above, the description is omitted. The convex portion 416 of the first embodiment has a base end diameter H of 4 mm. The convex portion 416 has a height I from the distal end face 416a to the valve seat side end face 1411a of 0.5 mm equal to the height C of the annular seal projection 414. [

도 10의 X21∼X24로 나타내는 실시예 1의 P부∼S부 부근의 변위량은, 도 19의 X11∼X14로 나타내는 실시예 10의 P부∼S부 부근의 변위량보다 작고, 실시예 1은 실시예 10보다 환상 시일 돌기(414)의 변형이 작은 것을 알 수 있다. 그리고, 도 23에 나타내는 바와 같이, 실시예 10은, 환상 시일면(414a)의 변위량이 6.175㎛이다. 그 변위량은, 환상 시일면(414a)의 폭 치수 B에 대해 6.18×10-2배, 또는, 폭 방향 중심 직경 A에 대해 12.40×10 4배이다. 한편, 실시예 1은, 환상 시일면(414a)의 변위량이 5.064㎛이다. 그 변위량은, 환상 시일면(414a)의 폭 치수 B에 대해 5.06×10-2배, 또는, 폭 방향 중심 직경 A에 대해 10.10×10 4배이다. 따라서, 실시예 1은, 볼록부(416)를 구비함으로써, 환상 시일면(414a)의 변위량이 실시예 10의 환상 시일면(414a)의 변위량에 대해 82%로 억제된다.The amount of displacement in the vicinity of the portions P to S of X1 to X24 in Fig. 10 is smaller than the amount of displacement in the vicinity of P to S in Example 10 shown in X11 to X14 in Fig. 19, It can be seen that the deformation of the annular seal projection 414 is smaller than in Example 10. [ As shown in Fig. 23, in the tenth embodiment, the amount of displacement of the annular seal surface 414a is 6.175 占 퐉. The amount of displacement is, annular sealing surface (414a) 6.18 × 10 -2 times the width B of, or, the width direction center of 12.40 × 10 relative to the diameter A - is four times. On the other hand, in the first embodiment, the amount of displacement of the annular seal surface 414a is 5.064 占 퐉. The amount of displacement is, annular sealing surface (414a) 5.06 × 10 -2 times the width B of, or, the width direction center of 10.10 × 10 relative to the diameter A - is four times. Therefore, in the first embodiment, by providing the convex portion 416, the displacement amount of the annular seal surface 414a is suppressed to 82% of the displacement amount of the annular seal surface 414a of the tenth embodiment.

또한, 실시예 1은, 환상 시일 돌기(414)의 P부 상방의 변위량(도 10의 X26)이 실시예 10의 P부 상방의 변위량(도 19의 X16 참조)보다 작다. 또한, 실시예 1은, 도 10의 X26, X27로 나타내는 바와 같이, 실시예 10보다도 변위량이 축선을 중심으로 동심원 형상으로 변화하고 있다. 따라서, 실시예 1은, 실시예 10보다도, 밸브 본체(241)의 밸브 시트측 단부면(1411a) 부근이 직경 외측 방향으로 변형되기 어려운(시일 하중이 부여되는 수직 방향으로 변형되기 쉬운) 것을 알 수 있다.In the first embodiment, the displacement amount (X26 in Fig. 10) above the P portion of the annular seal projection 414 is smaller than the displacement amount (see X16 in Fig. 19) above the P portion in the tenth embodiment. In the first embodiment, as shown by X26 and X27 in Fig. 10, the displacement amount changes more concentrically about the axis than the tenth embodiment. Therefore, in Example 1, it can be seen that the vicinity of the valve seat side end face 1411a of the valve body 241 is less likely to be deformed in the radially outward direction (the valve body is easily deformed in the vertical direction to which the seal load is applied) .

따라서, 실시예 1은, 볼록부(416)를 구비함으로써, 밸브 시트측 단부면(1411a)이 밸브 시트측으로 만곡되도록 변형되는 것, 및, 환상 시일 돌기(414)가 직경 외측 방향으로 휘도록 변형되는 것을 억제하고, 환상 시일면(414a)의 변위량을 저감시킬 수 있다. 이것은, 실시예 1은, 실시예 10에 비해, 원기둥부(1411)가 볼록부(416)에 의해 중심부가 보강되어, 강성이 높게 되기 때문이라고 생각된다.Therefore, in the first embodiment, since the valve seat side end face 1411a is deformed to be bent toward the valve seat side by providing the convex portion 416, and the annular seal projection 414 is deformed And the amount of displacement of the annular sealing surface 414a can be reduced. This is considered to be because the central portion of the cylindrical portion 1411 is reinforced by the convex portion 416 in the first embodiment, and the rigidity is higher than that of the tenth embodiment.

발명자들은, 실시예 1에 기초하여 도 5에 도시하는 밸브체(204)를 제작하고, 밸브체(204)에 대해 파티클 시험을 행하였다. 이 시험 결과를 도 24에 나타낸다. 또한, 파티클 시험의 방법은 상술한 파티클 시험과 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.The inventors fabricated the valve body 204 shown in Fig. 5 based on the first embodiment, and tested the particles against the valve body 204. Fig. The results of this test are shown in Fig. Since the particle test method is the same as the particle test described above, the description is omitted.

도 24에 나타내는 바와 같이, 밸브체(204)가 파티클 시험 중에 측정된 파티클은, 1mL당 4.44개였다. 따라서, 밸브체(204)는, 밸브체(104)보다, 파티클을 발생시키기 어렵다. 또한, 밸브체(204)는, 파티클 시험에서 측정된 파티클의 수가, 밸브체(104)에 대해 4분의 1로 적었다. 따라서, 밸브체(204)는, 볼록부(416)를 구비함으로써, 파티클의 양을 저감시킬 수 있다.As shown in Fig. 24, the particles measured by the valve element 204 during the particle test were 4.44 particles per mL. Therefore, the valve element 204 is less likely to generate particles than the valve element 104. Further, the valve body 204 has a smaller number of particles measured in the particle test than the valve body 104 by a factor of four. Therefore, the valve element 204 is provided with the convex portion 416, so that the amount of particles can be reduced.

발명자들은, 파티클 시험 종료 후의 밸브체(204)에 대해 환상 시일면(414a)의 현미경 사진을 촬영하였다. 현미경 사진의 배율을 500배로 설정한 경우, 밸브체(204)는, 환상 시일면(414a)의 Q부에도 R부에도 버어가 확인되지 않았다. 또한, 발명자들은, 현미경 사진의 배율을 500배로부터 2000배로 올리고, 밸브체(204)에 대해, 환상 시일면(414a)의 Q부 부근의 상태를 확인하였다. 밸브체(204)의 현미경 사진과 그 이미지도를 도 28 및 도 29에 나타낸다. 밸브체(204)는, 도 28 및 도 29의 Z4로 나타내는 바와 같이, 환상 시일면(414a)의 Q부에 주름도, 찰상도, 버어도 확인되지 않는다. 그뿐 아니라, 밸브체(204)는, Q부 표면의 요철이 융화된 상태로 되어 있다. 따라서, 밸브체(204)는, 파티클 카운터로 측정할 수 있는 파티클은 물론, 파티클 카운터로 측정할 수 없는 미세 파티클이 발생하는 것도 억제 또는 방지할 수 있다고 생각된다.The inventors photographed a micrograph of the annular sealing surface 414a with respect to the valve body 204 after the completion of the particle test. When the magnification of the microscope photograph is set to 500 times, the valve body 204 has no burr in the Q portion of the annular seal surface 414a and the R portion. The inventors also confirmed the state of the valve element 204 near the Q portion of the annular seal surface 414a by increasing the magnification of the microscope photograph from 500 to 2000 times. A micrograph and an image of the valve body 204 are shown in Figs. 28 and 29. Fig. As shown by Z4 in Fig. 28 and Fig. 29, the valve body 204 can not confirm the corrugation degree, the scratch degree and the burr at the Q portion of the annular seal surface 414a. In addition, the valve body 204 is in a state in which concave and convex portions of the surface of the Q portion are in a fused state. Therefore, it is considered that the valve element 204 can suppress or prevent the generation of fine particles that can not be measured by the particle counter as well as the particles that can be measured by the particle counter.

<(d) 환상 오목 홈이 환상 시일면의 변위량에 부여하는 효과에 대해><(d) About the effect of the annular groove on the amount of displacement of the annular seal surface>

도 3에 나타내는 바와 같이, 환상 오목 홈(415)의 유무만이 다른 실시예 8, 9를 비교한다. 실시예 8은, 볼록부(1143)와 환상 시일 돌기(414) 사이에 환상 오목 홈(1144)이 형성되어 있다. 볼록부(1143)는, 기단부 직경이 4㎜, 높이 I가 0.4㎜로 형성되어 있다. 실시예 9는, 볼록부(7416)와 환상 시일 돌기(414) 사이에 환상 오목 홈이 형성되어 있지 않다. 볼록부(7416)의 높이 I는, 볼록부(1143)와 동일하다.As shown in Fig. 3, the eighth and ninth embodiments in which only the presence or absence of the annular concave groove 415 is compared are compared. In the eighth embodiment, an annular concave groove 1144 is formed between the convex portion 1143 and the annular seal projection 414. The convex portion 1143 has a base end diameter of 4 mm and a height I of 0.4 mm. In the ninth embodiment, the annular concave groove is not formed between the convex portion 7416 and the annular seal projection 414. [ The height I of the convex portion 7416 is the same as that of the convex portion 1143.

도 18에, 실시예 9의 변위량 해석 결과를 나타낸다. X76으로 나타내는 바와 같이, 밸브 본체(741)는, 볼록부(7416)에 있어서 직경 외측 방향으로 발생한 변형이 직접 환상 시일 돌기(414)에 전달되고 있다. 그로 인해, 도면 중 X71∼X74로 나타내는 바와 같이, 환상 시일 돌기(414)는, 볼록부(7416)에 의해 직경 외측 방향으로 압출되어 있다. 도 23에 나타내는 바와 같이, 실시예 9는, 환상 시일면(414a)의 변위량이 4.302㎛이다. 그 변위량은, 환상 시일면(414a)의 폭 방향 중심 직경 A에 대해 8.60×10-4배, 또는, 폭 치수 B에 대해 4.30×10-2배이다.18 shows the displacement amount analysis result of the ninth embodiment. The deformation generated in the radially outward direction of the convex portion 7416 of the valve body 741 is directly transmitted to the annular seal projection 414 as indicated by X76. As a result, as shown by X71 to X74 in the figure, the annular seal projection 414 is extruded by the convex portion 7416 in the radially outward direction. As shown in Fig. 23, in the ninth embodiment, the displacement amount of the annular seal surface 414a is 4.302 占 퐉. The amount of displacement is an annular sealing surface (414a) in the width direction center of 8.60 × 10 -4 times the diameter of A, or, 4.30 × 10 -2 times the width B.

도 17에, 실시예 8의 변위량 해석 결과를 나타낸다. 밸브 본체(1141)는, 볼록부(1143)에 있어서 직경 외측 방향으로 발생한 변형이 환상 오목 홈(1144)으로부터 환상 시일 돌기(414)에 전해지기 어렵다. 그로 인해, 도면 중 X111∼X115로 나타내는 바와 같이, 환상 시일 돌기(414)는, 주로 수직 방향으로의 변형이 발생하고, 환상 시일면(414a)을 밸브 시트면(24a)에 대해 대략 수직 방향으로 압박한다. 도 23에 나타내는 바와 같이, 실시예 8은, 환상 시일면(414a)의 변위량이 3.736㎛이다. 그 변위량은, 환상 시일면(414a)의 폭 방향 중심 직경 A에 대해 7.47×10-4배, 또는, 폭 치수 B에 대해 3.74×10-2배이다.17 shows the displacement amount analysis result of the eighth embodiment. The deformation generated in the radially outward direction in the convex portion 1143 of the valve body 1141 is hardly transmitted from the annular concave groove 1144 to the annular seal projection 414. [ As a result, as shown by X111 to X115 in the drawing, the annular seal protrusion 414 mainly deforms in the vertical direction, and the annular seal surface 414a is deformed in the direction substantially perpendicular to the valve seat surface 24a It pushes. As shown in Fig. 23, in Example 8, the amount of displacement of the annular seal surface 414a is 3.736 占 퐉. The amount of displacement is 7.47 x 10 &lt; -4 &gt; times the diameter A in the width direction of the annular sealing surface 414a, or 3.74 x 10 &lt;&quot; 2 &gt;

이상으로부터, 밸브체는, 볼록부와 환상 시일 돌기 사이에 환상 오목 홈을 형성함으로써, 볼록부만을 구비하는 밸브체보다 환상 시일면의 직경 외측 방향으로의 변위량을 억제할 수 있다.Thus, by forming the annular recessed groove between the convex portion and the annular seal projection, it is possible to suppress the amount of displacement of the annular seal face in the radially outward direction of the valve body having only the convex portion.

<(e) 기단부 직경 H가 환상 시일면의 변위량에 부여하는 효과에 대해>< (e) Effect of the base end diameter H on the amount of displacement of the annular seal surface >

도 3에 나타내는 바와 같이, 기단부 직경 H만이 다른 실시예 1과 실시예 13을 비교한다. 실시예 1은, 볼록부(416)의 기단부 직경 H가, 세부 직경 J와 동일한 4㎜로 설정되어 있다. 또한, 실시예 13은, 볼록부(944)의 기단부 직경 H가, 세부 직경 J(4㎜)보다 작은 2㎜로 설정되어 있다. 실시예 1의 환상 오목 홈(415)은, 실시예 13의 환상 오목 홈(945)보다, 광폭으로 형성되어 있다.As shown in Fig. 3, the first embodiment and the thirteenth embodiment in which only the base end diameter H is different are compared. In the first embodiment, the proximal end diameter H of the convex portion 416 is set to 4 mm, which is the same as the detailed diameter J. In Example 13, the proximal end diameter H of the convex portion 944 is set to 2 mm, which is smaller than the detailed diameter J (4 mm). The annular concave groove 415 of the first embodiment is formed to have a wider width than the annular concave groove 945 of the thirteenth embodiment.

도 22에, 실시예 13의 변위량 해석 결과를 나타낸다. 도면 중 X96으로 나타내는 바와 같이, 밸브 본체(943)는, 볼록부(944)의 범위에서는, 밸브 시트 방향의 변형이 발생한다. 그러나, 도면 중 X97로 나타내는 바와 같이, 밸브 본체(943)는, 볼록부(944)보다 외측이며 네크부(413)의 외주면(413a)보다 내측의 부분에 있어서, 직경 외측 방향의 변형이 발생하고 있다. 그 변형은, 도면 중 X98로 나타내는 바와 같이, 환상 시일 돌기(414)의 도면 중 상측 부분을 통해 원기둥부(1411)의 외주면(411b)에 직접 전해진다. 그리고, 도면 중 X91∼X94로 나타내는 바와 같이, 환상 시일 돌기(414)는, 내주면(414b)보다 외주면(414c)의 쪽이 변형량이 크다. 도 23에 나타내는 바와 같이, 실시예 13은, 환상 시일면(414a)의 변위량이 6.162㎛이다. 이 변위량은, 환상 시일면(414a)의 폭 방향 중심 직경 A에 대해 12.30×10-4배, 또는, 폭 치수 B에 대해 6.16×10-2배이다.22 shows the displacement amount analysis result of the thirteenth embodiment. The valve body 943 is deformed in the direction of the valve seat in the range of the convex portion 944 as indicated by X96 in the drawing. However, as indicated by X97 in the drawing, the valve body 943 is deformed outwardly in the radial direction on the outer side of the convex portion 944 and on the inner side of the outer peripheral surface 413a of the neck portion 413 have. The deformation is directly transmitted to the outer peripheral surface 411b of the cylindrical portion 1411 through the upper portion of the annular seal projection 414 as indicated by X98 in the drawing. As shown by X91 to X94 in the drawing, the annular seal protrusion 414 has a larger amount of deformation than the inner circumferential surface 414b on the outer circumferential surface 414c. As shown in Fig. 23, in Example 13, the amount of displacement of the annular seal surface 414a is 6.162 占 퐉. This amount of displacement is 12.30 x 10 &lt; -4 &gt; times the diameter A in the width direction of the annular seal surface 414a or 6.16 x 10 &lt; -2 &gt;

한편, 도 10에 나타내는 바와 같이, 실시예 1은, 실시예 13에 비해, 전체적으로, 변위량이 밸브 본체(241)의 축선을 중심으로 동심원 형상으로 변화하고 있다. 도면 중 X21∼X26으로 나타내는 바와 같이, 밸브체(204)는, 환상 시일 돌기(414)의 P부보다 외측의 변형량이 실시예 13보다 작다. 그리고, X21∼X24로 나타내는 바와 같이, 밸브체(204)는, P부, Q부, R부, S부의 변형량이 실시예 13보다 작다. 도 23에 나타내는 바와 같이, 실시예 1은, 환상 시일면(414a)의 변위량이 5.064㎛이다. 이 변위량은, 환상 시일면(414a)의 폭 방향 중심 직경 A에 대해 10.10×10-4배, 폭 치수 B에 대해 5.06×10-2배이다.On the other hand, as shown in Fig. 10, in the first embodiment, as compared with the thirteenth embodiment, the amount of displacement changes in a concentric manner around the axis of the valve body 241 as a whole. As shown by X21 to X26 in the figure, the amount of deformation of the valve element 204 outside the P portion of the annular seal projection 414 is smaller than that of Example 13. As shown by X21 to X24, the amount of deformation of the valve body 204 is smaller than that of Example 13 in the P portion, Q portion, R portion and S portion. As shown in Fig. 23, in the first embodiment, the amount of displacement of the annular sealing surface 414a is 5.064 占 퐉. This amount of displacement is 10.10 x 10 &lt; -4 &gt; times the diameter A in the width direction of the annular seal surface 414a and 5.06 x 10 &lt; -2 &gt;

따라서, 밸브체는, 기단부 직경 H를 세부 직경 J 이상으로 함으로써, 환상 시일면의 변위량을 억제할 수 있다. 이것은, 볼록부(416)가, 구동부의 하중 전체를 지지하여, 넓게 분산시킬 수 있기 때문이라고 생각된다.Therefore, by setting the base end diameter H to the specific diameter J or more, the amount of displacement of the annular seal surface can be suppressed. This is presumably because the convex portion 416 can support the entire load of the driving portion and disperse it widely.

<(f) 볼록부 높이 I가 환상 시일면의 변위량에 부여하는 효과에 대해>< (f) The effect of the convex portion height I on the amount of displacement of the annular seal surface >

도 3에 나타내는 바와 같이, 볼록부의 높이 I만이 다른 실시예 1, 11, 12를 비교한다. 실시예 1은, 볼록부(416)의 높이 I가, 환상 시일 돌기(414)의 높이 C와 동일한 0.5㎜이다. 실시예 11은, 볼록부(1243)의 높이 I가, 환상 시일 돌기(414)의 높이 C에 대해 0.7배로 되는 0.35㎜이다. 실시예 12는, 볼록부(1343)의 높이 I가, 환상 시일 돌기(414)의 높이 C에 대해 0.6배로 되는 0.3㎜이다. 도 10, 도 20, 도 21에, 실시예 1, 11, 12의 변위량 해석 결과를 나타낸다.As shown in Fig. 3, the first, the eleventh and the twelfth embodiments in which only the height I of the convex portion is different are compared. In Embodiment 1, the height I of the convex portion 416 is 0.5 mm, which is equal to the height C of the annular seal projection 414. In the eleventh embodiment, the height I of the convex portion 1243 is 0.35 mm which is 0.7 times the height C of the annular seal projection 414. In the twelfth embodiment, the height I of the convex portion 1343 is 0.3 mm which is 0.6 times the height C of the annular seal projection 414. Figs. 10, 20, and 21 show the displacement amount analysis results of Examples 1, 11, and 12. Fig.

도 10의 X26, X27로 나타내는 바와 같이, 실시예 1은, 볼록부(416)의 변형이 환상 오목 홈(415)에 차단되어 환상 시일 돌기(414)에 전해지기 어렵고, 환상 시일 돌기(414)가 주로 수직 방향으로 변형되고 있다. 그에 반해, 도 20의 X126, X128 및 도 21의 X138로 나타내는 바와 같이, 실시예 11, 12는, 볼록부(1243, 1343)의 직경 외측 방향의 변형이 환상 오목 홈(1244, 1344)을 넘어 환상 시일 돌기(414)의 도면 중 상측 부분에 전해지기 쉽다. 또한, 도 20의 X123으로 나타내는 바와 같이, 실시예 11은, R부의 변위량이 실시예 1보다도 크다. 또한, 도 21의 X133으로 나타내는 바와 같이, 실시예 13은, 환상 시일 돌기(414)의 외주면(414c)의 변위량이 실시예 1, 10보다도 크다. 도 23에 나타내는 바와 같이, 환상 시일면(414a)의 변위량은, 실시예 1이 5.064㎛, 실시예 11이 5.644㎛, 실시예 12가 5.678㎛이다. 따라서, 볼록부(416)는, 높이 I가 높을수록, 환상 시일면(414a)의 변위량이 억제된다. 이것은, 높이 I가 높을수록, 볼록부에서 변형을 넓게 분산하여, 환상 시일면(414a)에 전해지는 변형량을 억제할 수 있기 때문이라고 생각된다. 또한, 환상 오목 홈이 깊게 형성되고, 볼록부의 변형이 환상 시일 돌기에 전해지기 어려워지기 때문이라고 생각된다.The deformation of the convex portion 416 is blocked by the annular concave groove 415 and is hardly transmitted to the annular seal protrusion 414 as shown by X26 and X27 in Fig. 10, and the annular seal protrusion 414, Are mainly deformed in the vertical direction. On the other hand, as shown by X126 and X128 in FIG. 20 and X138 in FIG. 21, in Examples 11 and 12, the deformation in the radially outward direction of the convex portions 1243 and 1343 crosses the annular concave grooves 1244 and 1344 The annular seal protrusion 414 is easily transferred to the upper portion of the figure. As shown by X123 in Fig. 20, in the eleventh embodiment, the amount of displacement of the R portion is larger than that of the first embodiment. 21, the amount of displacement of the outer circumferential surface 414c of the annular seal projection 414 is larger than those of Examples 1 and 10, as shown by X133 in Fig. As shown in Fig. 23, the amount of displacement of the annular seal surface 414a is 5.064 占 퐉 for Example 1, 5.644 占 퐉 for Example 11, and 5.678 占 퐉 for Example 12. Accordingly, the convex portion 416 has a greater height I, so that the amount of displacement of the annular seal surface 414a is suppressed. This is considered to be because the deformation of the convex portion is widely dispersed and the deformation amount transmitted to the annular seal surface 414a can be suppressed as the height I is higher. Further, it is considered that the annular concave groove is formed deep, and deformation of the convex portion is hardly transmitted to the annular seal projection.

<(g) 단부면 직경 D와 두께 F의 조합이 환상 시일면의 변위량에 부여하는 효과에 대해><(g) The effect of the combination of the end face diameter D and the thickness F on the displacement amount of the annular seal face>

도 3에 나타내는 바와 같이, 단부면 직경 D와 두께 F가 다른 실시예 2, 3을 비교한다. 실시예 2는, 단부면 직경 D가 7.5㎜, 두께 F가 4.5㎜이다. 한편, 실시예 3은, 단부면 직경 D가 8.5㎜, 두께 F가 5.4㎜이다. 도 11 및 도 12에, 실시예 2, 3의 변위량 해석 결과를 나타낸다.As shown in Fig. 3, Examples 2 and 3 having different end face diameter D and thickness F are compared. In Example 2, the end face diameter D is 7.5 mm and the thickness F is 4.5 mm. On the other hand, in Example 3, the end face diameter D is 8.5 mm and the thickness F is 5.4 mm. Figs. 11 and 12 show the displacement amount analysis results of Examples 2 and 3. Fig.

실시예 3은, 도 12의 X41∼X44로 나타내는 P부, Q부, R부, S부의 변위량이, 실시예 2(도 11의 X31∼X35 참조)에 비해 작고, 환상 시일 돌기(414)가 수직 방향으로 변형되고 있다. 또한, 실시예 3의 밸브체부(440)는, 실시예 2의 밸브체부(340)에 비해, 변위량이 축선을 중심으로 동심원 형상으로 변화하고 있다. 도 23에 나타내는 바와 같이, 실시예 2는, 환상 시일면(414a)의 변위가 4.037㎛였다. 그 변위량은, 환상 시일면(414a)의 폭 방향 중심 직경 A에 대해 8.07×10-4배, 또는, 폭 치수 B에 대해 4.04×10 2배이다. 한편, 실시예 3은, 환상 시일면(414a)의 변위량이 3.224㎛였다. 그 변위량은, 환상 시일면(414a)의 폭 방향 중심 직경 A에 대해 6.45×10-4배, 또는, 폭 치수 B에 대해 3.22×10-2배이다.The third embodiment is different from the second embodiment (see X31 to X35 in FIG. 11) in that the amount of displacement of the P, Q, R and S portions indicated by X41 to X44 in FIG. 12 is smaller than that of Example 2 And is deformed in the vertical direction. In addition, the valve body portion 440 of the third embodiment has a displacement amount that is concentric with the axis of the valve body portion 340 of the second embodiment. As shown in Fig. 23, in Example 2, the displacement of the annular seal surface 414a was 4.037 mu m. The amount of displacement is, annular sealing surface (414a) in the width direction center diameter of about 8.07 × 10 -4 times A, or, 4.04 × 10 for the width dimension B of - a factor of two. On the other hand, in Example 3, the amount of displacement of the annular seal surface 414a was 3.224 占 퐉. The amount of displacement is 6.45 x 10 -4 times with respect to the center diameter A in the width direction of the annular seal surface 414a or 3.22 x 10 -2 times with respect to the width dimension B.

따라서, 실시예 3은, 실시예 2보다 원기둥부(4411)와 밸브 시트측 단부면(4411a)의 변형이 작고, 환상 시일 돌기(414)를 밸브 시트면(24a)에 수직으로 압박할 수 있다. 또한, 실시예 3은, 실시예 2보다 환상 시일 돌기(414)가 밸브 시트면(24a)에 수직으로 압박되어 변형되기 어렵고, 환상 시일면(414a)의 변위량이 억제된다. 이것은, 실시예 3은, 실시예 2보다 단부면 직경 D와 두께 F가 큼으로써, 구동부(3)의 하중을 밸브 시트측 단부면(4411a)으로부터 이격된 위치에서 넓게 분산시키고, 환상 시일 돌기(414)를 밸브 시트(24)에 대해 수직으로 압박할 수 있기 때문이라고 생각된다.Therefore, in the third embodiment, the deformation of the columnar section 4411 and the valve seat side end surface 4411a is smaller than that of the second embodiment, and the annular seal projection 414 can be pressed perpendicularly to the valve seat surface 24a . Further, in the third embodiment, the annular seal projection 414 is harder to be deformed by being vertically pressed against the valve seat surface 24a than in the second embodiment, and the displacement amount of the annular seal surface 414a is suppressed. This is because the end face diameter D and the thickness F of the third embodiment are larger than those of the second embodiment so that the load of the drive portion 3 is widely dispersed at a position apart from the valve seat side end face 4411a, 414 can be pressed vertically against the valve seat 24.

발명자들은, 실시예 2, 3에 기초하여 밸브체(304, 404)를 제작하고, 파티클 시험을 행하였다. 파티클 시험의 방법은, 상술한 파티클 시험과 마찬가지이므로, 설명을 생략한다. 이 파티클 시험의 결과를, 도 24에 나타낸다.The inventors fabricated the valve bodies 304 and 404 based on Examples 2 and 3, and conducted a particle test. The method of particle test is the same as that of the above-described particle test, and a description thereof will be omitted. The results of this particle test are shown in Fig.

도 24에 나타내는 바와 같이, 밸브체(304)가 파티클 시험 중에 측정된 파티클의 수는, 1mL당 2.22개였다. 이 파티클의 수는, 실시예 10에 대해서는 약 9분의 1로 저감되어 있다. 한편, 도 24에 나타내는 바와 같이, 밸브체(404)는, 파티클 시험 중에 파티클이 측정되지 않았다. 따라서, 원기둥부(411)의 단부면 직경 D와 두께 F를 크게 할수록, 파티클을 억제하는 효과가 커진다. 강성이 높아지기 때문이다.As shown in Fig. 24, the number of particles measured by the valve body 304 during the particle test was 2.22 per 1 mL. The number of these particles is reduced to about one-ninth in the tenth embodiment. On the other hand, as shown in Fig. 24, in the valve element 404, particles were not measured during the particle test. Therefore, as the diameter D of the end face of the cylindrical portion 411 and the thickness F are increased, the effect of suppressing the particles increases. This is because the rigidity increases.

또한, 발명자들은, 파티클 시험을 종료한 밸브체(304, 404)에 대해 환상 시일면(414a)의 현미경 사진을 배율 2000배로 촬영하였다. 밸브체(304, 404)는, 모두, 환상 시일면(414a)에 버어가 확인되지 않았다. 밸브체(404)는, 밸브체(304)에 비해, Q부의 표면이 매끄러웠다. 이것은, 밸브체(404)는, 밸브체(304)보다 환상 시일 돌기(414)가 수직 방향으로 압박되어 매끄러워지도록 처리되기 때문이라고 생각된다.Further, the inventors photographed a microscope photograph of the annular seal surface 414a at a magnification of 2000 times with respect to the valve bodies 304 and 404 which finished the particle test. In all of the valve bodies 304 and 404, no burr was confirmed on the annular seal surface 414a. The valve body 404 has a smooth surface of the Q portion as compared with the valve body 304. This is considered to be because the valve body 404 is processed such that the annular seal projection 414 is pressed in the vertical direction to be smoother than the valve body 304.

따라서, 밸브체는, 단부면 직경 D와 두께 F가 클수록, 파티클 카운터로 측정할 수 있는 파티클은 물론, 파티클 카운터로 측정할 수 없는 미세한 파티클의 발생도 억제 또는 방지할 수 있다고 생각된다.Therefore, it is considered that, as the diameter D of the end face and the thickness F are larger, the valve body can suppress or prevent the generation of fine particles that can not be measured by the particle counter as well as the particles that can be measured by the particle counter.

<(h) 볼록부와 단부면 직경 D의 조합이 환상 시일면의 변위량에 부여하는 효과에 대해>< (h) Effect of the combination of the convex portion and the end face diameter D on the amount of displacement of the annular seal surface >

그런데, 실시예 3과 같이, 단부면 직경 D를 크게 하면, 다이어프램실(22)이 넓어지므로, 밸브 보디(21)가 커진다. 또한, 밸브 시트측 단부면(4411a)에 작용하는 유체 압력이 높아지므로, 시일 하중을 강하게 하기 위해 구동부가 커진다. 한편, 두께 F가 크면, 다이어프램실(22) 내에 체류부가 형성되기 쉬워진다. 또한, 다이어프램실(22)이 넓어지므로, 밸브 보디(21)가 커진다. 따라서, 발명자들은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 단부면 직경 D와 두께 F가 실시예 3보다 작고, 볼록부(416)를 구비하는 실시예 4에 대해, 변위량을 해석하였다. 실시예 4의 밸브체(4)의 변위량 해석 결과를 도 13에 나타낸다.However, as in Embodiment 3, when the end face diameter D is increased, the diaphragm chamber 22 is widened, so that the valve body 21 becomes larger. Further, since the fluid pressure acting on the end surface 4411a of the valve seat side is increased, the driving portion becomes larger in order to strengthen the seal load. On the other hand, if the thickness F is large, the retention portion tends to be formed in the diaphragm chamber 22. Further, since the diaphragm chamber 22 is widened, the valve body 21 becomes large. Therefore, as shown in Fig. 3, the inventors analyzed the amount of displacement for Example 4 in which the end face diameter D and the thickness F were smaller than those in Example 3 and the convex portion 416 was provided. Fig. 13 shows the displacement amount analysis result of the valve element 4 of the fourth embodiment.

도 3에 나타내는 바와 같이, 실시예 3은, 단부면 직경 D가 8.5㎜, 두께 F가 5.4㎜이며, 볼록부를 구비하지 않는다. 한편, 실시예 4는, 단부면 직경 D가 7.5㎜이며, 두께 F가 4.5㎜이며, 볼록부(416)를 구비한다. 도 12 및 도 13에, 실시예 3, 4의 변위량 해석 결과를 나타낸다.As shown in Fig. 3, in Example 3, the end face diameter D is 8.5 mm, the thickness F is 5.4 mm, and the convex portion is not provided. On the other hand, in Example 4, the end face diameter D is 7.5 mm, the thickness F is 4.5 mm, and the convex portion 416 is provided. Figs. 12 and 13 show the displacement amount analysis results of Examples 3 and 4. Fig.

도 13에 나타내는 바와 같이, 실시예 4의 밸브 본체(41)는, 볼록부(416)에 의해 중심부의 강성이 높아지고, 실시예 3(도 12 참조)에 비해, 중심부가 직경 외측 방향으로 변형되기 어렵다. 그리고, 도 13의 X6, X7로 나타내는 바와 같이, 밸브 본체(41)는, 볼록부(416)가 직경 외측 방향으로 변형되어도, 그 변형이 환상 오목 홈(415)에 의해 환상 시일 돌기(414)에 전해지기 어렵다. 또한, 실시예 4의 밸브 본체(41)는, 도 13의 X1∼X4로 나타내는 바와 같이, 환상 시일 돌기(414)의 P부, Q부, R부, S부의 변위량이 실시예 3(도 12의 X41∼X44 참조)과 동일한 정도로 억제된다. 도 23에 나타내는 바와 같이, 환상 시일면(414a)의 변위량이 3.687㎛이다. 실시예 3은, 환상 시일면(414a)의 변위량이 3.224㎛이다.As shown in Fig. 13, in the valve body 41 of the fourth embodiment, the rigidity of the center portion is increased by the convex portion 416, and compared with Example 3 (see Fig. 12), the central portion is deformed in the radially outward direction it's difficult. 13, the valve body 41 is deformed by the annular concave groove 415 even when the convex portion 416 is deformed in the radially outward direction, and the annular seal projection 414 is deformed by the annular concave groove 415, . 13, the amount of displacement of the P portion, the Q portion, the R portion, and the S portion of the annular seal projection 414 is the same as the displacement amount of the annular seal projection 414 in Example 3 X41 to X44 of Fig. 23, the amount of displacement of the annular sealing surface 414a is 3.687 占 퐉. In the third embodiment, the amount of displacement of the annular sealing surface 414a is 3.224 占 퐉.

이와 같이, 실시예 4는, 단부면 직경 D를 실시예 3에 대해 약 0.88배, 두께 F를 실시예 3에 대해 약 0.83배로 작게 해도, 볼록부(416)와 환상 오목 홈(415)을 구비함으로써, 환상 시일면(414a)의 변위량이 실시예 3과 동일한 정도로 된다. 따라서, 실시예 4는, 실시예 3에 비해, 구동부(3)와 밸브 보디(21)를 콤팩트하게 할 수 있다. 이에 의해, 실시예 4에서는, 환상 시일면(414a)의 변위량을 억제하여 마모를 줄이고, 파티클을 억제할 수 있음과 함께, 밸브 사이즈를 콤팩트하게 할 수 있다. 또한, 실시예 4는, 밸브 본체(41)의 열화를 억제하므로, 초기의 시일력을 장기간 유지할 수 있고, 밸브의 유지 보수 간격을 넓힐 수 있다.As described above, in the fourth embodiment, the convex portion 416 and the annular concave groove 415 are provided even if the end face diameter D is reduced to about 0.88 times as compared with the third embodiment and the thickness F is reduced to about 0.83 times as compared with the third embodiment The amount of displacement of the annular sealing surface 414a is the same as that of the third embodiment. Therefore, in the fourth embodiment, the drive part 3 and the valve body 21 can be made compact as compared with the third embodiment. As a result, in the fourth embodiment, the amount of displacement of the annular seal surface 414a is reduced to reduce wear, particles can be suppressed, and the valve size can be made compact. In the fourth embodiment, the deterioration of the valve body 41 is suppressed, so that the initial sealing force can be maintained for a long time, and the maintenance interval of the valve can be widened.

<(i) 볼록부와 두께 F와 높이 G의 조합이 환상 시일면의 변위량에 부여하는 효과에 대해>< (i) With respect to the effect of the combination of the convex portion, the thickness F and the height G on the amount of displacement of the annular seal surface,

도 3에 나타내는 바와 같이, 두께 F와 높이 G가 다른 실시예 4, 5, 6을 비교한다. 실시예 4, 5, 6은, T부의 위치나 볼록부(416)와 환상 오목 홈(415)이 마찬가지로 형성되어 있다. 실시예 4, 5, 6은, 높이 G의 크기와 견부(412, 543, 643)의 경사 각도에 의해, 두께 F의 크기가 조정되어 있다. 실시예 4는, 두께 F가, 환상 시일면(414a)의 폭 방향 중심 직경 A(5㎜)에 대해 0.9배로 되는 4.5㎜이다. 또한, 실시예 4는, 높이 G가 2.65㎜이다. 실시예 5는, 두께 F가, 환상 시일면(414a)의 폭 방향 중심 직경 A(5㎜)에 대해 0.8배로 되는 4.0㎜이다. 또한, 실시예 5는, 높이 G가 2.15㎜이다. 실시예 6은, 두께 F가, 환상 시일면(414a)의 폭 방향 중심 직경 A(5㎜)에 대해 0.7배로 되는 3.5㎜이다. 또한, 실시예 4는, 높이 G가 1.65㎜이다. 실시예 4∼6의 밸브체(4, 504, 604)의 변위량 해석 결과를, 도 13∼도 15에 나타낸다.As shown in Fig. 3, Examples 4, 5 and 6 having different thicknesses F and G are compared. In Embodiments 4, 5 and 6, the position of the T portion and the convex portion 416 and the annular concave groove 415 are similarly formed. In Examples 4, 5, and 6, the size of the thickness F is adjusted by the height G and the inclination angles of the shoulders 412, 543, and 643. In Example 4, the thickness F is 4.5 mm, which is 0.9 times the center diameter A (5 mm) in the width direction of the annular sealing surface 414a. In Example 4, the height G is 2.65 mm. In the fifth embodiment, the thickness F is 4.0 mm which is 0.8 times the center diameter A (5 mm) in the width direction of the annular seal surface 414a. In Example 5, the height G is 2.15 mm. In Example 6, the thickness F is 3.5 mm, which is 0.7 times the central diameter A (5 mm) in the width direction of the annular sealing surface 414a. In Example 4, the height G is 1.65 mm. Figs. 13 to 15 show the results of displacement amount analysis of the valve bodies 4, 504, and 604 of the fourth to sixth embodiments.

도 13, 도 14, 도 15에 나타내는 바와 같이, 실시예 4, 5, 6은, 볼록부(416)에 의해 밸브 본체(41, 541, 641)의 중심부가 강성이 높아지고, 직경 외측 방향으로 변형되기 어렵다. 볼록부(416)에 발생한 직경 외측 방향의 변형은, 환상 오목 홈(415)에 의해 환상 시일 돌기(414)에 전해지기 어렵다. 또한, 도 13, 도 14, 도 15에 나타내는 바와 같이, 밸브 본체(41, 541, 641)는, 변위량이 축선을 중심으로 동심원 형상으로 변화되고 있고, 수직 방향으로 변형되기 쉽다. 도 13의 X5∼X7, 도 14의 X55∼X57, 도 15의 X65∼X67로 나타내는 바와 같이, 밸브 시트측 단부면(411a, 5411a, 6411a)의 변형이 동일한 정도로 억제되고, 환상 시일 돌기(414)를 밸브 시트면(24a)에 수직으로 압박하고 있다. 또한, 도 13의 X1∼X4, 도 14의 X51∼X54, 도 15의 X61∼X64로 나타내는 바와 같이, 실시예 4, 5, 6은, P점, Q점, R점, S점의 변위량이 동일한 정도이며, 환상 시일 돌기(414)가 수직 방향으로 변형되고 있다. 도 23에 나타내는 바와 같이, 실시예 4는, 환상 시일면(414a)의 변위량이 3.687㎛이다. 실시예 5는, 환상 시일면(414a)의 변위량이 4.100㎛이다. 실시예 6은, 환상 시일면(414a)의 변위량이 4.685㎛이다.As shown in Figs. 13, 14, and 15, in the fourth, fifth, and sixth embodiments, the central portion of the valve bodies 41, 541, and 641 is increased in rigidity by the convex portion 416, . The deformation in the radially outward direction generated in the convex portion 416 is hardly transmitted to the annular seal projection 414 by the annular concave groove 415. [ As shown in Figs. 13, 14, and 15, the displacement amounts of the valve bodies 41, 541, and 641 are changed concentrically about the axial line, and are easily deformed in the vertical direction. The deformation of the valve seat side end faces 411a, 5411a, and 6411a is suppressed to the same degree as shown by X5 to X7 in Fig. 13, X55 to X57 in Fig. 14, and X65 to X67 in Fig. Is vertically pressed against the valve seat surface 24a. As shown by X1 to X4 in Fig. 13, X51 to X54 in Fig. 14 and X61 to X64 in Fig. 15, in Examples 4, 5 and 6, the amount of displacement of points P, Q, R, And the annular seal projections 414 are deformed in the vertical direction. As shown in Fig. 23, in the fourth embodiment, the amount of displacement of the annular seal surface 414a is 3.687 占 퐉. In the fifth embodiment, the amount of displacement of the annular seal surface 414a is 4.100 mu m. In Example 6, the amount of displacement of the annular seal surface 414a is 4.685 占 퐉.

따라서, 밸브체는, 높이 G를 작게 하여 다이어프램실의 용적을 확장해도, 견부의 경사를 크게 하여 두께 F를 확보하면, 환상 시일면의 변위량을 억제할 수 있다. 또한, 밸브체는, 높이 G가 낮고, 견부의 경사가 커짐으로써, 유체가 다이어프램실에 체류하기 어려워진다. 이에 의해, 체류한 유체가 열화되거나, 고화되어 파티클로 되는 문제가 발생하기 어려워진다.Therefore, even if the volume of the diaphragm chamber is increased by reducing the height G of the valve body, the amount of displacement of the annular seal surface can be suppressed by securing the thickness F by increasing the inclination of the shoulder portion. Further, since the valve body has a low height G and a large inclination of the shoulder, it is difficult for the fluid to stay in the diaphragm chamber. As a result, it is difficult for the retained fluid to be deteriorated or solidified to become particles.

<환상 시일면의 변위량과 파티클의 수의 관계에 대해><Relation between the amount of displacement of the annular seal surface and the number of particles>

상술한 파티클 시험의 결과로부터, 환상 시일면의 변위량과 파티클의 발생수의 관계를 정리하면, 도 24에 나타내는 바와 같이 된다. 도 24에 나타내는 바와 같이, 환상 시일면(414a)의 변위량이 6.175㎛, 5.064㎛, 4.037㎛, 3.224㎛로 작아질수록, 파티클 발생량은, 17.78개, 4.44개, 2.22개, 0개로 저감한다. 또한, 환상 시일면(414a)의 변위량이 6.175㎛를 초과하고, 9㎛ 이하인 미대책의 샘플은, 파티클의 발생수가 797.8개로 급격하게 증가한다. 따라서, 밸브체는, 환상 시일면(414a)의 변위량을 6.175㎛ 이하로 함으로써, 파티클을 효과적으로 저감시킬 수 있다.From the results of the particle test described above, the relationship between the amount of displacement of the annular seal surface and the number of particles generated is summarized as shown in Fig. As shown in Fig. 24, as the amount of displacement of the annular seal surface 414a is reduced to 6.175 mu m, 5.064 mu m, 4.037 mu m, and 3.224 mu m, the amount of generated particles is reduced to 17.78, 4.44, 2.22, and 0, respectively. In the untreated sample with the displacement amount of the annular seal surface 414a exceeding 6.175 占 퐉 and 9 占 퐉 or less, the number of generated particles suddenly increases to 797.8. Therefore, by setting the displacement amount of the annular seal surface 414a to 6.175 mu m or less, the valve element can effectively reduce the particles.

특히, 도 26∼도 29에 나타내는 바와 같이, 환상 시일면(414a)의 변위량이 6.175㎛인 실시예 10의 밸브체(104)와, 환상 시일면(414a)의 변위량이 5.064㎛인 실시예 1의 밸브체(204)에서는, 밸브체(204)의 쪽이 환상 시일면(414a)의 거침이 적고, 버어가 발생하기 어렵다. 그로 인해, 실시예 1의 밸브체(204)는, 실시예 10의 밸브체(104)보다, 환상 시일면(414a)으로부터 미세 파티클이 발생하는 것을 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다고 생각된다. 따라서, 유체 제어 밸브는, 밸브체가 환상 시일면의 변위량을 조금이라도 작게 형상을 구비함으로써, 반도체 제조상 문제로 되는 파티클이 미세화되어도, 파티클 발생 원인 자체를 배제할 수 있다. 또한, 밸브체를 장수명화하여, 유체 제어 밸브(1)의 유지 보수 부담을 경감할 수 있다.Particularly, as shown in Figs. 26 to 29, the valve element 104 of the tenth embodiment in which the amount of displacement of the annular seal surface 414a is 6.175 占 퐉 and the valve element 104 of the embodiment 1 in which the displacement amount of the annular seal surface 414a is 5.064 占 퐉 The valve body 204 of the valve body 204 of the valve body 204 is less susceptible to roughing of the annular seal surface 414a and burrs are less likely to occur. Therefore, it is considered that the valve element 204 of the first embodiment can more effectively suppress or prevent the generation of fine particles from the annular seal surface 414a than the valve element 104 of the tenth embodiment. Therefore, the fluid control valve has a shape in which the amount of displacement of the annular seal surface is slightly smaller than that of the valve body, so that the cause of the particle itself can be excluded even if the particle as the semiconductor manufacturing problem is miniaturized. In addition, it is possible to reduce the maintenance burden on the fluid control valve 1 by lengthening the life of the valve body.

<기타><Others>

발명자들은, 다이어프램 밸브체(104)의 밸브 시트측 단부면(411a)에 환상 시일 돌기(414)를 형성하지 않고 밸브 시트측 단부면(411a)을 편평하게 하고, 밸브 시트(24)의 개구부 외주를 따라 볼록부를 형성하는 구성에 대해서도 검토하였다. 그러나, 이 구성에서는, 본 실시 형태의 다이어프램 밸브체(104)만큼, 밸브 폐쇄 시에 발생하는 환상 시일면의 마모나 파티클을 저감시킬 수 없었다.The inventors have found that the valve seat side end face 411a is flat without forming the annular seal protrusion 414 on the valve seat side end face 411a of the diaphragm valve body 104, The convex portion is formed along the convex portion. However, in this configuration, it is not possible to reduce wear and particles on the annular seal surface that occurs at the valve closing time, as compared with the diaphragm valve body 104 of the present embodiment.

B. 제2 실시 형태B. Second Embodiment

계속해서, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 유체 제어 밸브에 대해 설명한다. 제2 실시 형태의 유체 제어 밸브는, 밸브체의 재질만이 제1 실시 형태의 유체 제어 밸브(1)의 다이어프램 밸브체(4)(실시예 4)와 상이하다. 여기에서는, 제2 실시 형태의 밸브체의 부호를 「4A」로 하고, 그 밖의 부호는 제1 실시 형태에서 사용한 것을 그대로 사용한다.Next, a fluid control valve according to a second embodiment of the present invention will be described. The fluid control valve of the second embodiment differs from the diaphragm valve body 4 (fourth embodiment) of the fluid control valve 1 of the first embodiment only in the material of the valve body. Here, the valve body of the second embodiment is denoted by &quot; 4A &quot;, and the other elements are the same as those used in the first embodiment.

제2 실시 형태의 밸브체(4A)는, PFA제의 환봉을 절삭함으로써, 제1 실시 형태의 다이어프램 밸브체(4)와 동일한 형상으로 성형되어 있다. PFA는, PTFE보다 경도가 높고, 마모되기 어렵다. 그로 인해, 밸브체(4A)는, 제1 실시 형태에 관한 PTFE제의 다이어프램 밸브체(4)에 비해, 시일 하중을 받아도, 원기둥부(411)나 환상 시일 돌기(414)가 변형되기 어렵다. 따라서, 제2 실시 형태의 유체 제어 밸브는, 제1 실시 형태의 유체 제어 밸브(1)에 비해, 밸브체(4A)의 환상 시일면(414a)이 밸브 시트면(24a)에 대해 마찰되기 어렵고, 밸브 폐쇄 시에 발생하는 밸브체(4A)의 변형에 의한 마모를 억제하므로, 파티클의 발생을 저감시킬 수 있다.The valve element 4A of the second embodiment is formed in the same shape as the diaphragm valve element 4 of the first embodiment by cutting a round bar made of PFA. PFA has a higher hardness than PTFE and is hard to be worn. Therefore, the valve element 4A is less likely to deform the cylindrical portion 411 and the annular seal protrusion 414, even when the seal load is applied, as compared with the diaphragm valve element 4 made of PTFE according to the first embodiment. Therefore, the fluid control valve of the second embodiment is less likely to cause the annular seal surface 414a of the valve element 4A to rub against the valve seat surface 24a as compared with the fluid control valve 1 of the first embodiment , The abrasion due to the deformation of the valve element 4A which occurs at the time of closing the valve is suppressed, so that the generation of particles can be reduced.

여기서, 발명자들은, 밸브체(4A)와 다이어프램 밸브체(4)의 각 환상 시일면(414a)에 대해, 사용 전의 초기 시와, 5000회 밸브 개폐 동작한 후에, 각각 현미경 사진을 촬영하였다. 밸브체(4A)는, 초기 시와 5000회 동작 후에서, 환상 시일면(414a)에 거의 변화가 없고, 환상 시일면(414a)에 주름이나 흠집이 거의 확인되지 않았다. 한편, 다이어프램 밸브체(4)는, 5000회 동작하면, 환상 시일면(414a)의 내측 테두리부 부근에 미세한 주름이나 흠집이 확인되었다. 따라서, 환상 시일 돌기(414)를 PFA로 형성하면, 밸브 폐쇄 시에 발생하는 환상 시일면(414a)의 마모를 억제 또는 저감시킬 수 있고, 미세 파티클을 발생시키기 어려워진다.Here, the inventors photographed a microphotograph on each annular seal surface 414a of the valve element 4A and the diaphragm valve element 4, respectively, at the initial time before use and after opening and closing the valve 5,000 times. The valve element 4A hardly changes the annular sealing surface 414a at the initial time and after the 5000th operation, and wrinkles and scratches were hardly observed on the annular sealing surface 414a. On the other hand, when the diaphragm valve body 4 was operated 5,000 times, fine wrinkles and scratches were confirmed near the inner edge of the annular seal surface 414a. Therefore, when the annular seal protrusion 414 is formed of PFA, abrasion of the annular seal surface 414a generated when the valve is closed can be suppressed or reduced, and it becomes difficult to generate fine particles.

또한, 발명자들은, 밸브체(4A)와 다이어프램 밸브체(4)에 대해, 마모 파티클 포집 시험을 행하였다. 시험 장치는, 상류측으로부터 순서대로, 5㎛ 이상의 이물질을 제거하는 1차측 필터, 시험 대상[밸브체(4A)를 장착한 유체 제어 밸브, 또는, 다이어프램 밸브체(4)를 장착한 유체 제어 밸브], 50㎚ 이상의 이물질을 제거하는 2차측 필터를 배치함으로써 구성하였다. 시험은, 1차측 필터에 순수를 매분 30ml씩 공급하면서 시험 대상에 40000회 밸브 개폐 동작을 행하게 한 후, 2차측 필터가 포집한 파티클의 수를 측정함으로써 행하였다. 1차측 필터가 순수에 포함되는 이물질을 제거하므로, 2차측 필터에 포집된 파티클은, 밸브체(4, 4A)의 마모에 의해 발생한 파티클이라고 생각된다.In addition, the inventors performed a wear particle collection test on the valve body 4A and the diaphragm valve body 4. [ The test apparatus includes, in order from the upstream side, a primary filter that removes foreign matter of 5 mu m or more, a fluid control valve equipped with a valve body 4A or a fluid control valve with a diaphragm valve body 4 ], And a secondary filter for removing foreign substances of 50 nm or more. The test was performed by supplying 40 ml of pure water to the primary filter at a rate of 30 ml per minute and then performing the opening and closing operations of 40,000 times to the test object and measuring the number of particles trapped by the secondary filter. Since the primary filter removes the foreign substances contained in the pure water, the particles collected in the secondary filter are considered to be generated by the wear of the valve bodies 4 and 4A.

시험 결과는, 다이어프램 밸브체(4)를 장착한 유체 제어 밸브에서는, 마모 파티클 포집수가 41개였다. 한편, 밸브체(4A)를 장착한 유체 제어 밸브에서는, 마모 파티클 포집수가 14개였다. 따라서, PFA로 형성한 밸브체(4A)는, PTFE로 형성된 다이어프램 밸브체(4)보다, 마모 파티클 포집수를 65%나 저감시킬 수 있었다. 이 시험 결과로부터, 환상 시일 돌기(414)는, PTFE로 형성하는 것보다 PFA로 형성하는 쪽이, 마모 파티클이 발생하기 어려운 것을 확인할 수 있었다.As a result of the test, in the fluid control valve equipped with the diaphragm valve body 4, the number of worn particles was 41. On the other hand, in the fluid control valve equipped with the valve element 4A, the number of particles of wear particles was 14. Therefore, the valve element 4A formed of PFA was able to reduce the number of particles of wear particles by 65%, as compared with the diaphragm valve element 4 formed of PTFE. From this test result, it was confirmed that the ring-shaped seal protrusion 414 is less likely to generate abrasive particles when formed of PFA than that formed of PTFE.

C. 제3 실시 형태C. Third Embodiment

계속해서, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 유체 제어 밸브에 대해 설명한다. 도 31에, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 유체 제어 밸브에 사용되는 밸브체(9)의 단면도를 나타낸다. 도 32, 도 33에, 제1 및 제2 변형예의 밸브체(109, 209)를 도시한다. 밸브체(9, 109, 209)는, 다른 재질로 형성된 2 부품을 결합하여 구성하는 점이 제2 실시 형태의 밸브체(4A)와 상이하고, 그 밖의 구성은 제2 실시 형태의 밸브체(4A)와 공통된다. 이하의 설명에서는, 제2 실시 형태와 공통되는 구성에는, 제2 실시 형태와 동일한 부호를 사용하여 설명을 적절히 생략하고, 제2 실시 형태와 상이한 점을 중심으로 설명한다.Next, a fluid control valve according to a third embodiment of the present invention will be described. 31 is a sectional view of a valve body 9 used in a fluid control valve according to a third embodiment of the present invention. 32 and 33 show the valve bodies 109 and 209 of the first and second modified examples. The valve bodies 9, 109, and 209 are different from the valve body 4A of the second embodiment in that the valve bodies 9, 109, and 209 are formed by combining two parts formed of different materials. ). In the following description, the same components as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the second embodiment, and description thereof will be omitted, and differences from the second embodiment will be mainly described.

제2 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 밸브체(4A)는, PFA로 형성되므로, 밸브 폐쇄 시에 발생하는 환상 시일면(414a)의 마모가 저감되고, 마모 파티클의 발생을 억제할 수 있다. 그러나, PFA는, 소재 입수 곤란성의 문제 등에 의해, 절삭에 의한 성형이 곤란하다. 따라서, 도 31에 도시하는 바와 같이, 제3 실시 형태의 밸브체(9)는, 밸브 본체(93)의 네크부(413)와 견부(412)[밸브체부(410)] 사이에서 제1 부품(91)과 제2 부품(92)으로 분할되어 있다. 제1 부품(91)은 PTFE로 형성되고, 제2 부품(92)은 PFA로 형성되어 있고, 인서트 성형에 의해 제1 부품(91)과 제2 부품(92)이 일체화되어 있다. 제1 부품(91)은, 박막부(42)와, 외측 테두리부(43)와, 밸브 본체(93)의 네크부(413)를 구비한다. 한편, 제2 부품(92)은, 밸브 본체(93)의 견부(412)와 원기둥부(411)와 환상 시일 돌기(414)와 환상 오목 홈(415)과 볼록부(416)를 구비한다.As described in the second embodiment, since the valve element 4A is formed of PFA, the wear of the annular seal surface 414a generated at the time of closing the valve is reduced, and generation of abrasion particles can be suppressed. However, it is difficult to form PFA by cutting due to the difficulty of obtaining the material. 31, the valve body 9 according to the third embodiment is configured such that the gap between the neck portion 413 of the valve body 93 and the shoulder portion 412 (the valve body portion 410) (91) and a second part (92). The first part 91 is formed of PTFE and the second part 92 is formed of PFA and the first part 91 and the second part 92 are integrated by insert molding. The first component 91 includes a thin film portion 42, an outer rim portion 43 and a neck portion 413 of the valve body 93. On the other hand, the second component 92 has the shoulder 412 of the valve body 93, the cylindrical portion 411, the annular seal projection 414, the annular concave groove 415 and the convex portion 416.

PFA는, PTFE로는 어려운 용융 성형이 가능하다. 또한, PFA는, PTFE보다 융점이 낮다. 한편, PTFE는, 소재를 입수하기 쉽고, PFA보다 절삭에 의한 성형이 용이하다. 따라서, 밸브체(9)는, 제1 부품(91)이 PTFE제의 환봉을 깎아 냄으로써 형성되어 있다. 그리고, 제2 부품(92)은, 제1 부품(91)에 축선 방향으로 돌출되도록 형성된 연결 볼록부(91a)를 금형에 삽입한 상태에서 연결 볼록부(91a)의 주위에 용융된 PFA를 유입하여 고화시킴으로써, 형성되어 있다. 그로 인해, 제2 부품(92)은, 원기둥부(411)나 환상 시일 돌기(414)나 환상 오목 홈(415)이나 볼록부(416)가, 용융 성형에 의해 간단하게 고정밀도로 형성된다. 또한, 네크부(413)를 구비하는 제1 부품(91)을 PFA보다 경도가 낮은 수지(예를 들어 PTFE)로 형성하고, 환상 시일 돌기(414)를 구비하고, 제1 부품(91)에 결합하는 제2 부품(92)을 PFA로 형성하므로, 환상 시일 돌기(414)가 PFA로 형성된 밸브체(9)를 형성하기 쉽다.PFA is difficult to melt-mold with PTFE. PFA has a lower melting point than PTFE. On the other hand, PTFE is easy to obtain a material, and molding by cutting is easier than PFA. Therefore, the valve element 9 is formed by cutting the round bar made of PTFE. The molten PFA is introduced into the periphery of the connecting convex portion 91a in the state where the connecting convex portion 91a formed to protrude in the axial direction on the first part 91 is inserted into the mold, And then solidifying it. As a result, the cylindrical portion 411, the annular seal projection 414, the annular concave groove 415, and the convex portion 416 of the second component 92 are simply and highly precisely formed by melt molding. The first component 91 having the neck portion 413 is formed of a resin having a hardness lower than that of the PFA (for example, PTFE), and the annular seal protrusion 414 is provided. Since the second component 92 to be coupled is formed of PFA, the annular seal protrusion 414 is easy to form the valve body 9 formed of PFA.

밸브체(9)는, 제1 부품(91)이 제2 부품(92)에 인서트 성형되어 있으므로, 제1 부품(91)과 제2 부품(92) 사이에 간극이 거의 없다. 또한, 밸브체(9)는, 연결 볼록부(91a)의 외주면에 요철이 둘레 방향으로 형성되고, 그 요철에 PFA가 충전된 상태에서 제2 부품(92)과 제1 부품(91)이 결합되어 있다. 그로 인해, 유체 제어 밸브가 밸브 개폐 동작을 반복해도, 제2 부품(92)과 제1 부품(91) 사이에 간극이 생기기 어렵다. 따라서, 밸브체(9)를 장착하는 유체 제어 밸브는, 제1 부품(91)과 제2 부품(92) 사이에 미세 파티클이 들어가기 어렵고, 또한 약액 등이 제1 부품(91)과 제2 부품(92) 사이에 들어가 고화되고, 파티클을 발생시키기 어렵다. 또한, 밸브체(9)는, 환상 시일 돌기(414)나 원기둥부(411)가 PFA로 형성되어 변형되기 어려우므로, 밸브 폐쇄 시에 발생하는 환상 시일면(414a)의 마모를 억제하여, 파티클을 저감시킬 수 있다.The valve element 9 has almost no clearance between the first part 91 and the second part 92 since the first part 91 is insert-molded into the second part 92. [ The valve body 9 is formed such that concave and convex portions are circumferentially formed on the outer circumferential surface of the connecting convex portion 91a and the second component 92 and the first component 91 are coupled . Thereby, even if the fluid control valve repeats the valve opening / closing operation, a gap is not likely to be generated between the second component 92 and the first component 91. Therefore, in the fluid control valve for mounting the valve element 9, it is difficult for fine particles to enter between the first part 91 and the second part 92, (92) and hard to generate particles. Since the annular seal protrusion 414 and the cylindrical portion 411 are formed of PFA and are hard to be deformed in the valve element 9, wear of the annular seal surface 414a, which is generated when the valve is closed, is suppressed, Can be reduced.

도 32에 도시하는 제1 변형예의 밸브체(109)는, 제1 부품(191)의 밸브 시트측 단부면(411a)에 압입 홈(191a)이 환상으로 형성되고, 그 압입 홈(191a)에 링 형상의 제2 부품(192)을 압입하고 있다. 환상 시일 돌기(414)는, 제2 부품(192)에 의해 구성되어 있다. 제1 부품(191)은 PTFE로 형성되고, 제2 부품(192)은 PFA로 형성되어 있다. 밸브체(109)는, 환상 시일 돌기(414)가 PFA로 형성되어 변형되기 어려우므로, 밸브 폐쇄 시에 발생하는 환상 시일면(414a)의 마모가 억제됨으로써, 파티클의 발생이 저감된다. 또한, 밸브체(109)는, 제2 부품(192)과 압입 홈(191a)의 내벽 사이에 간극이 생기고, 티끌이 들어갈 우려가 있다. 또한, 밸브체(109)는, 제2 부품(192)을 압입 홈(191a)에 압입함으로써 제1 부품(191)과 제2 부품(192)을 결합하므로, 제품간에서, 원기둥부(411), 환상 시일 돌기(414), 환상 오목 홈(415), 볼록부(416)의 치수에 편차가 발생할 우려가 있다.The valve body 109 of the first modification shown in Fig. 32 has a press-fitting groove 191a formed annularly in the valve seat-side end face 411a of the first component 191, The ring-shaped second component 192 is press-fitted. The annular seal protrusion 414 is constituted by the second component 192. The first component 191 is formed of PTFE and the second component 192 is formed of PFA. Since the annular seal protrusion 414 is formed of PFA and is not easily deformed, the valve element 109 reduces the generation of particles by suppressing abrasion of the annular seal surface 414a generated at the valve closing time. Further, in the valve element 109, a clearance is formed between the inner wall of the press-fitting groove 191a and the second component 192, and there is a risk that the valve body 109 may enter the valve. The valve body 109 is configured to press the second part 192 into the press-fitting groove 191a to engage the first part 191 and the second part 192, , The annular seal projections 414, the annular recessed grooves 415, and the projections 416 may be varied in size.

도 33에 도시하는 제2 변형예의 밸브체(209)는, 제1 부품(291)에 수나사부(291a)를 돌출하고, 그 수나사부(291a)를 제2 부품(292)의 암나사부(292a)에 나사 결합하는 점만이, 제3 실시 형태의 밸브체(9)와 상이하다. 밸브체(209)는, 원기둥부(411)와 환상 시일 돌기(414)가 PFA에 의해 형성되어 변형되기 어려우므로, 밸브 폐쇄 시에 발생하는 환상 시일면(414a)의 마모를 억제함으로써, 파티클의 발생을 저감시킬 수 있다. 또한, 밸브체(209)는, 수나사부(291a)와 암나사부(292a) 사이에 반드시 간극이 발생하고, 그 간극에 미세한 티끌이 들어갈 우려가 있다.The valve body 209 of the second modification shown in Fig. 33 has a male screw portion 291a projecting from the first component 291 and a female screw portion 292a of the second component 292 ) Is different from the valve element 9 of the third embodiment. Since the cylindrical portion 411 and the annular seal protrusion 414 are formed by the PFA and are not easily deformed, the valve body 209 can suppress the wear of the annular seal surface 414a, The occurrence can be reduced. Also, in the valve element 209, a gap is necessarily generated between the male screw portion 291a and the female screw portion 292a, and there is a possibility that fine dust enters the gap.

따라서, 밸브체를 2 부품으로 구성하는 경우에는, 밸브체(9)와 같이, 제1 부품(91)과 제2 부품(92)을 인서트 성형에 의해 일체화하는 것이, 가장 파티클 억제 효과가 높다. 밸브체(109, 209)는, 제1 부품(191, 291)과 제2 부품(192, 292) 사이에 형성되는 간극을 수지 등으로 메우는 처리를 하면, 밸브체(9)와 마찬가지의 파티클 억제 효과가 얻어진다. 또한, 압입, 나사 체결이라면, 인서트용 금형이 불필요하며, 어떠한 형상에도 적용할 수 있어 범용성이 높다.Therefore, when the valve body is constituted by two parts, it is the highest particle suppressing effect that the first part 91 and the second part 92 are integrally formed by insert molding, like the valve body 9. The valve bodies 109 and 209 are formed so as to have the same particle suppression as that of the valve body 9 when the gap formed between the first parts 191 and 291 and the second parts 192 and 292 is filled with resin or the like, Effect is obtained. In addition, if the insert is a press-fit or a screw-fastening, a mold for insert is unnecessary, and it can be applied to any shape, so that the versatility is high.

본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 일 없이, 다양한 응용이 가능하다.The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various applications are possible.

(1) 예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 유체 제어 밸브(1)를 반도체 제조 장치에 적용하였지만, 다른 장치에 적용해도 된다.(1) For example, although the fluid control valve 1 is applied to a semiconductor manufacturing apparatus in the above embodiment, it may be applied to other apparatuses.

(2) 예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 밸브체부(410)가 원기둥부(411)와 견부(412)를 구비하지만, 밸브 본체를 원추 형상으로 해도 된다.(2) For example, in the above embodiment, the valve body portion 410 has the cylindrical portion 411 and the shoulder portion 412, but the valve body may be conical.

(3) 예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 유체 제어 밸브(1)를 다이어프램 밸브로서 구성하였지만, 벨로즈 밸브나 전자 밸브 등의 박막부를 구비하지 않는 밸브체에, 다이어프램 밸브체(4)의 환상 시일 돌기(414) 부근의 형상을 적용하고, 환상 시일면의 변위량을 억제하도록 해도 된다.(3) For example, in the above-described embodiment, the fluid control valve 1 is configured as a diaphragm valve. However, it is also possible to provide a valve body that does not include a thin film portion such as a bellows valve or an electromagnetic valve, The shape near the seal projection 414 may be applied to suppress the amount of displacement of the annular seal surface.

(4) 예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 박막부(42)를 네크부(413)에 접속하였다. 이에 반해, 박막부(42)는, 도 34에 도시하는 제3 변형예의 밸브체(4B)에 도시하는 바와 같이, 견부(412)와 네크부(413)의 접속 부분에 접속해도 되고, 도 35에 도시하는 제4 변형예의 밸브체(4C)에 도시하는 바와 같이, 원기둥부(411)에 접속해도 된다.(4) For example, in the above embodiment, the thin film portion 42 is connected to the neck portion 413. 34, the thin film portion 42 may be connected to the connecting portion between the shoulder 412 and the neck portion 413 as shown in the valve body 4B of the third modification shown in Fig. 34, It may be connected to the cylindrical portion 411 as shown in the valve member 4C of the fourth modification shown in Fig.

(5) 예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 다이어프램 밸브체(4)의 수나사부(413b)를 구동부(3)의 암나사부(35c)에 나사 결합함으로써, 다이어프램 밸브체(4)와 구동부(3)를 연결하였다. 이에 반해, 도 36에 도시하는 제5 변형예의 밸브체(4D)와 같이, 네크부(413)에 암나사부(420)를 형성하고, 그 암나사부(420)에 나사 결합하는 수나사부를 구동부(3)의 피스톤(35)에 형성함으로써, 밸브체(4D)를 구동부(3)에 연결해도 된다.(5) For example, in the above embodiment, the male screw portion 413b of the diaphragm valve body 4 is screwed to the female screw portion 35c of the drive portion 3, so that the diaphragm valve body 4 and the drive portion 3 Respectively. On the other hand, as in the valve body 4D of the fifth modification shown in Fig. 36, a female screw portion 420 is formed in the neck portion 413, and a male screw portion screwed to the female screw portion 420 is screwed into the driving portion 3 , The valve body 4D may be connected to the driving unit 3. In this case,

(6) 다이어프램 밸브체(4)의 재질은 변성 PTFE(변성 폴리테트라플루오로에틸렌) 경도 D55∼60, 또는, PFA(테트라플루오로에틸렌·퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체) 경도 D60∼64여도 된다.(6) The material of the diaphragm valve body 4 is modified PTFE (modified polytetrafluoroethylene) hardness D55 to 60 or PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) hardness D60 to 64 do.

(7) 밸브 보디(21)[밸브 시트(24)]의 재질은 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 경도 D53∼58, 또는, 변성 PTFE(변성 폴리테트라플루오로에틸렌) 경도 D55∼60이어도 된다.(7) The material of the valve body 21 (valve seat 24) may be PTFE (polytetrafluoroethylene) hardness D53 to 58 or modified PTFE (modified polytetrafluoroethylene) hardness D55 to 60.

(8) 환상 시일면(414a)의 코너부 모따기나 코너부 R면따기가 있어도 된다. 이 경우, 편평한 면의 내주와 외주 사이의 중심 위치의 직경이 「환상 시일부의 직경」에 상당한다. 또한, 환상 시일면(414a)은, 편평 이외에도, 환상 시일 돌기(414)의 선단부를 R 형상으로 한 환상 시일부로 해도 된다. 이 경우, 환상 시일부가 밸브 시트와 대향하는 정점 부분의 직경이 「환상 시일부의 직경」에 상당한다. 이들 경우라도, 다이어프램 밸브체(4)의 밸브 본체(41)에 발생하는 압축 변형을 수직 방향으로만 발생시키도록, 환상 시일 돌기(414) 주변의 형상을 구성하면[예를 들어, 원기둥부(411)의 직경이나 볼록부(416)나, 환상 오목 홈(415) 등], 상기 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과가 얻어진다.(8) There may be chamfering of the corner of the annular seal surface 414a or picking of the corner R face. In this case, the diameter of the central position between the inner periphery and the outer periphery of the flat surface corresponds to the &quot; diameter of the annular seal portion &quot;. The annular seal surface 414a may be an annular seal portion in which the distal end portion of the annular seal projection 414 has an R shape in addition to the flattened surface. In this case, the diameter of the apex portion of the annular seal portion facing the valve seat corresponds to the &quot; diameter of the annular seal portion &quot;. Even in these cases, if the shape around the annular seal protrusion 414 is configured so that the compression deformation occurring in the valve body 41 of the diaphragm valve body 4 is generated only in the vertical direction (for example, 411, the convex portion 416, the annular concave groove 415, and the like), the same operational effects as those of the above-described embodiment can be obtained.

(9) 환상 오목 홈(415)의 저면은, 밸브 시트측 단부면(411a)과 동등하거나, 거의 동일한 높이여도 된다.(9) The bottom surface of the annular concave groove 415 may be equal to or substantially the same as the valve seat side end surface 411a.

(10) 밸브 시트측 단부면(411a)은, 편평 형상에 한하지 않고, 경사면이나 곡면이어도 된다.(10) The valve seat side end surface 411a is not limited to a flat shape but may be an inclined surface or a curved surface.

(11) 파티클 발생을 억제하기 위해 필요한 환상 시일면(414a)의 변위량은, 직경 방향의 외측 변위량에 한하지 않고, 내측 변위량이어도 된다.(11) The amount of displacement of the annular seal surface 414a necessary for suppressing the generation of particles is not limited to the radially outward displacement amount, but may be the inner displacement amount.

(12) 환상 시일 돌기는, 원통 형상으로 형성하고, 밸브 시트측으로부터 반 밸브 시트측까지 직경 방향의 두께를 일정하게 해도 된다.(12) The annular seal projection may be formed in a cylindrical shape and the thickness in the radial direction from the valve seat side to the half-valve seat side may be constant.

(13) 환상 시일 돌기의 돌기 형상은, 밸브체의 직경 방향 축심측의 벽 형상과, 직경 방향 반 축심측의 벽 형상이 다른 형상이어도 된다. 그 벽의 형상이나 돌기의 높이는, 환상 시일면(환상 시일부)의 변위량이 작아지도록 설정하면 된다.(13) The shape of the projection of the annular seal projection may be a shape different from that of the wall on the side of the radial axis center of the valve body and a shape of the wall on the side of the radial axis center. The shape of the wall and the height of the projection may be set so that the displacement amount of the annular seal face (annular seal portion) is reduced.

(14) D/A는, 상기 실시 형태에 한하지 않고, 1.35, 1.40, 1.45 등이어도 된다. 도 25에 나타내는 바와 같이, D/A가 커지면, 환상 시일면(414a)의 변위량은 저하되고, 파티클의 발생을 억제할 수 있다.(14) D / A is not limited to the above-described embodiment, but may be 1.35, 1.40, 1.45 or the like. As shown in Fig. 25, when D / A is increased, the amount of displacement of the annular seal surface 414a is lowered, and generation of particles can be suppressed.

1 : 유체 제어 밸브
3 : 구동부
4 : 다이어프램 밸브체(밸브체의 일례)
24 : 밸브 시트
414 : 환상 시일 돌기
414a : 환상 시일면(환상 시일부의 일례)
415 : 환상 오목 홈
416 : 볼록부
A : 환상 시일면의 폭 방향 중심 직경
B : 환상 시일면의 직경 방향 폭 치수
D : 밸브 시트측 단부면의 직경
F : 환상 시일면의 직경 방향 중심 위치로부터 축선 방향에 있어서의 두께
H : 볼록부의 기단부의 직경
I : 볼록부의 높이
J : 구동부로부터 하중을 받는 수압면과 밸브 시트측 단부면 사이에 있어서 가장 가느다란 부분의 직경
1: Fluid control valve
3:
4: Diaphragm valve body (example of valve body)
24: Valve seat
414: annular seal projection
414a: annular seal face (an example of the annular seal portion)
415: annular concave groove
416:
A: diameter in the width direction of the annular seal face
B: Diameter width dimension of annular seal face
D: Diameter of the valve seat side end face
F: thickness in the axial direction from the radial center position of the annular seal face
H: diameter of the proximal end of the convex portion
I: height of convex portion
J: Diameter of the thinnest portion between the pressure receiving surface subjected to the load from the driving portion and the end surface on the valve seat side

Claims (12)

구동부와,
제1 포트와 제2 포트와 밸브 시트를 갖는 밸브 보디와,
기둥 형상으로 형성되고, 상기 구동부에 연결되는 밸브체를 갖는 것,
상기 밸브체가, 밸브 시트측에 위치하는 밸브 시트측 단부면에 환상으로 돌출되고, 상기 밸브 시트에 압박되어 시일하는 환상 시일부를 선단부에 설치된 환상 시일 돌기를 갖고, 적어도 상기 환상 시일 돌기가 불소 수지제인 것,
상기 밸브체는, 상기 구동부에 의해 상기 환상 시일부가 상기 밸브 시트에 압박될 때, 상기 환상 시일부가 직경 방향으로 변위되는 변위량이 6.175㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 유체 제어 밸브.
A driving unit,
A valve body having a first port, a second port and a valve seat,
A valve body formed in a columnar shape and connected to the driving portion,
Wherein the valve body has an annular seal protrusion which is annularly projected on the valve seat side end face located on the valve seat side and which is pressed against the valve seat to seal the annular seal protrusion, and at least the annular seal protrusion is made of fluororesin that,
Wherein the valve body has a displacement amount in which the annular seal portion is displaced in the radial direction when the annular seal portion is pressed against the valve seat by the drive portion is not more than 6.175 占 퐉.
구동부와,
제1 포트와 제2 포트와 밸브 시트를 갖는 밸브 보디와,
기둥 형상으로 형성되고, 상기 구동부에 연결되는 밸브체를 갖는 것,
상기 밸브체가, 밸브 시트측에 위치하는 밸브 시트측 단부면에 환상으로 돌출되고, 상기 밸브 시트에 압박되어 시일하는 환상 시일부를 선단부에 설치된 환상 시일 돌기를 갖고, 적어도 상기 환상 시일 돌기가 불소 수지제인 것,
상기 밸브체는, 상기 구동부에 의해 상기 환상 시일부가 상기 밸브 시트에 압박될 때, 상기 환상 시일부가 직경 방향으로 변위되는 변위량이, 상기 밸브 시트에 접촉하고 있지 않을 때의 상기 환상 시일부의 직경에 대해 12.4×10-4배 이하인 것을 특징으로 하는, 유체 제어 밸브.
A driving unit,
A valve body having a first port, a second port and a valve seat,
A valve body formed in a columnar shape and connected to the driving portion,
Wherein the valve body has an annular seal protrusion which is annularly projected on the valve seat side end face located on the valve seat side and which is pressed against the valve seat to seal the annular seal protrusion, and at least the annular seal protrusion is made of fluororesin that,
Wherein the valve body has a displacement amount in which the annular seal portion is displaced in the radial direction when the annular seal portion is pressed against the valve seat by the drive portion is larger than a diameter of the annular seal portion when the valve seat is not in contact with the valve seat 12.4 x 10 &lt;&quot; 4 &gt; times or less.
구동부와,
제1 포트와 제2 포트와 밸브 시트를 갖는 밸브 보디와,
기둥 형상으로 형성되고, 상기 구동부에 연결되는 밸브체를 갖는 것,
상기 밸브체가, 밸브 시트측에 위치하는 밸브 시트측 단부면에 환상으로 돌출되고, 상기 밸브 시트에 압박되어 시일하는 환상 시일부를 선단부에 설치된 환상 시일 돌기를 갖고, 적어도 상기 환상 시일 돌기가 불소 수지제인 것,
상기 밸브 시트측 단부면의 직경이 상기 밸브 시트에 접촉하고 있지 않을 때의 상기 환상 시일부의 직경의 1.3배 이상인 것을 특징으로 하는, 유체 제어 밸브.
A driving unit,
A valve body having a first port, a second port and a valve seat,
A valve body formed in a columnar shape and connected to the driving portion,
Wherein the valve body has an annular seal protrusion which is annularly projected on the valve seat side end face located on the valve seat side and which is pressed against the valve seat to seal the annular seal protrusion, and at least the annular seal protrusion is made of fluororesin that,
Is 1.3 times or more the diameter of the annular seal portion when the diameter of the end surface on the valve seat side is not in contact with the valve seat.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밸브 시트측 단부면의 직경이, 상기 밸브 시트에 접촉하고 있지 않을 때의 상기 환상 시일부의 직경의 1.3배 이상인 것을 특징으로 하는, 유체 제어 밸브.The fluid control valve according to claim 1 or 2, wherein the diameter of the end face on the valve seat side is 1.3 times or more of the diameter of the annular seal portion when the valve seat is not in contact with the valve seat. 제4항에 있어서, 상기 밸브체는, 가장 가느다란 부분의 직경이 상기 환상 시일부의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는, 유체 제어 밸브.The fluid control valve according to claim 4, characterized in that the diameter of the thinnest portion of the valve body is smaller than the diameter of the annular seal portion. 제5항에 있어서, 상기 밸브체는, 상기 환상 시일부의 직경 방향 중심 위치에 있어서의 축선 방향의 두께가, 상기 환상 시일부의 직경에 대해 0.7배 이상인 것을 특징으로 하는, 유체 제어 밸브.The fluid control valve according to claim 5, wherein the thickness of the valve body in the axial direction at the radial center position of the annular seal portion is 0.7 times or more of the diameter of the annular seal portion. 제5항에 있어서, 상기 밸브체는, 상기 환상 시일 돌기의 내측에 상기 밸브 시트측 단부면으로부터 밸브 시트 방향으로 돌출되는 볼록부를 갖는 것을 특징으로 하는, 유체 제어 밸브.The fluid control valve according to claim 5, wherein the valve body has a convex portion protruding in the valve seat direction from the valve seat side end face on the inside of the annular seal projection. 제6항에 있어서, 상기 밸브체는, 상기 환상 시일 돌기의 내측에 상기 밸브 시트측 단부면으로부터 밸브 시트 방향으로 돌출되는 볼록부를 갖는 것을 특징으로 하는, 유체 제어 밸브.The fluid control valve according to claim 6, wherein the valve body has a convex portion protruding from the valve seat-side end face in the direction of the valve seat inside the annular seal projection. 제7항에 있어서, 상기 볼록부는, 상기 밸브 시트측 단부면에 접속되는 기단부의 직경이 상기 밸브체의 가장 가느다란 부분의 직경 이상인 것을 특징으로 하는, 유체 제어 밸브.The fluid control valve according to claim 7, wherein the convex portion has a proximal end portion connected to the valve seat-side end face at least equal to a diameter of the thinnest portion of the valve element. 제8항에 있어서, 상기 볼록부는, 상기 밸브 시트측 단부면에 접속되는 기단부의 직경이 상기 밸브체의 가장 가느다란 부분의 직경 이상인 것을 특징으로 하는, 유체 제어 밸브.The fluid control valve according to claim 8, wherein the convex portion has a proximal end portion connected to the valve seat-side end face at least equal to a diameter of the thinnest portion of the valve element. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 환상 시일 돌기는, PFA로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 유체 제어 밸브.The fluid control valve according to any one of claims 1 to 3, wherein the annular seal protrusion is formed of PFA. 제3항에 있어서, 상기 밸브체는, 상기 환상 시일부의 직경 방향 중심 위치에 있어서의 축선 방향의 두께가, 상기 환상 시일부의 직경에 대해 0.7배 이상인 것을 특징으로 하는, 유체 제어 밸브.The fluid control valve according to claim 3, wherein the thickness of the valve body in the axial direction at the radial center position of the annular seal portion is 0.7 times or more of the diameter of the annular seal portion.
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