TW201816313A - 節流孔內置閥及壓力式流量控制裝置 - Google Patents

節流孔內置閥及壓力式流量控制裝置 Download PDF

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Abstract

節流孔內置閥(10)，係具備：基部(2)，係具有收容凹部(2A)、第1氣體流路(21)及第2氣體流路(22)；閥座體(12)，係具有環狀的閥座(12b)及貫穿孔(12a)；內盤(13)，係保持閥座體；閥體(11a)，係能夠抵接於閥座；以及節流孔體(14)，係包含節流孔(18)；收容凹部，係具有擴徑部(2W)及窄徑部(2N)之階梯狀的凹部，閥座體(12)係藉由受到內盤(13)按壓而保持固定於節流孔體上，第1氣體流路(21)，係通過窄徑部的壁面與節流孔體之間連通至閥室(10a)，第2氣體流路(22)，係經由節流孔體的貫穿孔及閥座體的貫穿孔連通至閥室(10a)。

Description

節流孔內置閥及壓力式流量控制裝置
[0001] 本發明係關於節流孔內置閥，特別是關於使用於壓力式流量控制裝置等之節流孔內置閥。
[0002] 於半導體製造裝置或化學廠中，係運用為了控制原料氣體或蝕刻氣體等流體之各種類型的流量計或流量控制裝置。其中，壓力式流量控制裝置，係例如藉由組合壓電元件驅動型的控制閥與節流部(節流孔板或臨界噴嘴)之相對簡單的機構，能夠以高精度控制各種流體的流量，故受到廣泛利用。 　　[0003] 於壓力式流量控制裝置中，係有利用當臨界膨脹條件滿足P1/P2≧約2(P1：節流部上游側的氣體壓力，P2：節流部下游側的氣體壓力)時，流量不依下游側氣體壓力P2，而是由上游側氣體壓力P1所決定的原理，而進行流量控制者。以該種壓力式流量控制裝置而言，僅藉由使用壓力感應器及控制閥控制上游壓力P1，便能夠以高精度控制流動於節流部下游側的氣體的流量。 　　[0004] 於專利文獻1中，揭示有在前述壓力式流量控制裝置，具有內建有節流孔作為節流部的開閉閥(節流孔內置閥)的壓力式流量控制裝置。以該壓力式流量控制裝置而言，因藉由控制閥而控制節流孔上游側的壓力，並且藉由節流孔內置閥控制氣體的流出之有無，故能夠供給上升及下降特性良好地受到流量控制的氣體。 　　[0005] 近年來，係期望於ALD(原子層沉積)流程或是ALE(原子層蝕刻)流程中，僅以短時間對於處理室供給氣體，並期望活用設置有具備前述特徵之節流孔內置閥的壓力式流量控制裝置。 　　[0006] 就節流孔內置閥的具體構造而言雖有各種形態，然而，以往係使用例如專利文獻2的第4圖所記載之金屬隔膜閥。於專利文獻2之第4圖中，藉由雷射焊接固定於夾具的節流孔板，係被收容於形成在閥座體的凹部而被夾持於閥座體與夾具之間受到固定。閥座體，係藉由具有用以使流體流通的通孔之內盤受到按壓固定。 　　[0007] 然而，在如前述般使用藉由焊接固定於夾具等之節流孔板的情形(特別是使用薄的節流孔板的情形)，有因焊接熱的影響導致裂隙發生或產生耐蝕性降低之虞。 [先前技術文獻] [專利文獻] 　　[0008] 　　[專利文獻1] 日本專利第3522535號 　　[專利文獻2] 日本專利第4137267號 　　[專利文獻3] 日本特開2016-24708號公報 　　[專利文獻4] 日本專利第4690827號
[發明所欲解決的技術課題] 　　[0009] 近年來，於半導體製造裝置等領域中，要求氣體供給系統的小型化，節流孔內置閥亦有小型化的需求。 　　[0010] 例如，於專利文獻2，雖記載有在設置於閥座體的裏面的凹部收容夾具及節流孔板之構成，然而有閥座體的尺寸變大，而使配置於其上部的閥機構的高度變高的問題。另外，於專利文獻2，雖亦記載有在閥座體本身設置節流孔的構成，在此情形下，雖能夠小型化，然而難以提高節流孔的形狀精度。 　　[0011] 本發明，係關於有鑑於前述要求或問題點而完成之節流孔內置閥及具備其之壓力式流量控制裝置。 [用以解決課題的技術方案] 　　[0012] 本發明之實施形態所致之節流孔內置閥，係一種在內部具備節流孔的節流孔內置閥，其係具備：基部，係具有：上面開口的收容凹部、於前述收容凹部的壁面開口的第1氣體流路、於前述收容凹部的底面開口的第2氣體流路；閥座體，係具有環狀的閥座及形成於前述閥座的內側的貫穿孔；內盤，係保持固定前述閥座體；閥體，係能夠與前述閥座抵接分離；以及節流孔體，係具有包含前述節流孔的貫穿孔；前述收容凹部，係具有擴徑部以及於前述擴徑部的底面開口之窄徑部的階梯狀的凹部，在前述擴徑部藉由前述閥座體、前述內盤、前述閥體形成閥室，在前述窄徑部插入有前述節流孔體，前述閥座體係載置於前述節流孔體，並藉由受到前述內盤按壓而保持固定於前述節流孔體上，前述第1氣體流路，係經由前述窄徑部的壁面與前述節流孔體之間的空間連通至前述閥室，前述第2氣體流路，係經由前述節流孔體的貫穿孔及前述閥座體的貫穿孔連通至前述閥室。 　　[0013] 於一實施形態中，前述基部，係進一步具有於前述收容凹部的壁面開口的第3氣體流路。 　　[0014] 於一實施形態中，於前述節流孔體的側面，設置有與前述節流孔體的貫穿孔連通的通路。 　　[0015] 於一實施形態中，前述節流孔體，係包含：具有貫穿孔的第1金屬構件；具有貫穿孔的第2金屬構件；以及設置有前述孔口，並受到前述第1金屬構件與前述第2金屬構件所夾持的節流孔板；前述第1金屬構件，係於與前述第2金屬構件相對向之側具有凹部或是凸部，前述第2金屬構件，係具有與前述第1金屬構件的凹部或是凸部嵌合之形狀的凸部或是凹部，於前述第1金屬構件的凹部或是凸部與前述第2金屬構件的凸部或是凹部之間，前述節流孔板受到氣密地夾持。 　　[0016] 於一實施形態中，於前述第1金屬構件之與前述第2金屬構件的相對向面，以及前述第2金屬構件之與前述第1金屬構件的相對向面當中至少一方，設置有環狀的突起部。 　　[0017] 於一實施形態中，前述節流孔內置閥，係進一步具備將前述節流孔體與前述窄徑部的底部之間密封的環狀的密封構件。 　　[0018] 於一實施形態中，於前述節流孔體的上端面，係形成有：階差上面、形成為比前述階差上面更低的階差下面；前述內盤與前述節流孔體的上端面不抵接。 　　[0019] 於一實施形態中，前述節流孔體的上端面與前述擴徑部底面為大致相同高度。 　　[0020] 於一實施形態中，前述內盤係載置於前述擴徑部的底面。 　　[0021] 於一實施形態中，前述閥體為金屬隔膜，前述金屬隔膜，係受到前述內盤與將前述內盤從上方作按壓的按壓構件所夾持固定。 　　[0022] 依據本發明之實施形態之壓力式流量控制裝置，係具備控制閥、壓力感應器、運算控制部、前述任一者之節流孔內置閥。 [發明之效果] 　　[0023] 依據本發明之實施形態，能夠提供一種尺寸不致增大且密封性、節流孔保持性良好的節流孔內置閥以及具備其之壓力式流量控制裝置。
[0025] 以下，一邊參照圖式一邊說明本發明之實施形態，然而本發明係不限於以下之實施形態。 　　[0026] (實施形態1) 　　第1圖，係表示具備本發明之實施形態1所致之節流孔內置閥10的壓力式流量控制裝置1的整體構成的示意圖。如第1圖所示，於壓力式流量控制裝置1的基部2形成有氣體的流路20，壓力式流量控制裝置1，係具備：設置於流路20的控制閥3、設置於控制閥3的下游側之壓力感應器4、設置於壓力感應器4的下游側之節流孔內置閥10、運算控制部5。壓力式流量控制裝置1的上游側，係連接至例如氣體供給源(未圖示)，下游側係連接至例如半導體製造裝置的處理室(未圖示)。 　　[0027] 運算控制部5，係構成為能夠根據藉由壓力感應器4所檢測的將壓力控制閥3進行反饋控制，並能夠將節流孔內置閥10的上游側的氣體壓力控制為所期望的壓力。在使節流孔內置閥10的閥為開放狀態下，透過設置於節流孔內置閥10的節流孔，流量受到控制的氣體被朝向處理室供給。 　　[0028] 於其他形態中，壓力式流量控制裝置1，係亦可具備用以測定節流孔上游側的氣體的溫度的溫度感應器，或是測定節流孔內置閥10的下游側的壓力的下游側壓力感應器等。此時，運算控制部5，係能夠根據溫度感應器的輸出、設置於節流孔上游側及下游側的各壓力感應器的輸出，將控制閥3進行反饋控制。運算控制部5，係例如可由設置於電路基板上的處理器或記憶體等所構成，包含根據輸入訊號而執行預定運算的電腦程式，並能夠藉由硬體與軟體的組合而實現。運算控制部5，係亦可構成為能夠控制節流孔內置閥10的閥的開閉。 　　[0029] 第2圖，係本實施形態之節流孔內置閥10的特取部分剖面圖。如第2圖所示，節流孔內置閥10，係設置於：設置在基部2之上面開口的收容凹部2A。於基部2，係與前述收容凹部2A一起，形成有連通至控制閥3(參照第1圖)的氣體流入路21，以及連通至處理室的氣體流出路22。氣體流入路21係於收容凹部2A的壁面開口，氣體流出路22係於收容凹部2A的底面開口。 　　[0030] 又，於第2圖雖顯示流體從氣體流入路21流入並從氣體流出路22流出的形態，然而以從氣體流出路22流入並從氣體流入路21流出的方式構成壓力式流量控制裝置1亦可。於本說明書中，係將氣體流入路及氣體流出路之任一方稱為第1氣體流路，並將另一方稱為第2氣體流路。於本實施形態中，雖作為第1氣體流路係設置氣體流入路21，作為第2氣體流路係設置氣體流出路22，然而在如前述般於節流孔內置閥的氣體流為相反的情形，作為第1氣體流路係設置氣體流出路，作為第2氣體流路係設置氣氣體流入路。另外，作為實施形態2，如後述般進一步設置有其他流路的情形下，第1氣體流路及第2氣體流路的雙方皆為氣體流入路亦可，或是第1氣體流路及第2氣體流路雙方皆為氣體流出路亦可。 　　[0031] 於收容凹部2A，係插設有閥本體11。閥本體11，係例如可為具備閥體11a(例如金屬隔膜)、將此驅動的閥驅動部(例如空壓致動器)之習知的閥本體。 　　[0032] 於閥本體11的下方，係收容有：配置為能夠與閥體11a抵接及分離的樹脂製之閥座體12以及保持閥座體12的內盤13、配置於閥座體12的下方之節流孔體14。於本實施形態中，節流孔體14係金屬製的構件，且係與樹脂製(例如、聚三氟氯乙烯製)的閥座體12分開設置者。 　　[0033] 於本實施形態中，收容凹部2A，係呈階梯狀的凹部形狀，並具有上方的擴徑部2W，以及設置於擴徑部2W的底面之下方的窄徑部2N。閥座體12及內盤13係收容於擴徑部2W，節流孔體14係插入至窄徑部2N。節流孔體14的上面(後述之第1金屬構件15的上面)，係設定為與擴徑部2W的底面大致相同的高度。於該構成中，內盤13係載置於擴徑部2W的底面上，以受到內盤13、閥體11a以及閥座體12包圍的方式於擴徑部2W形成閥室10a。 　　[0034] 內盤13係保持閥座體12，並且受到從上方進行按壓的按壓構件9朝向擴徑部2W的底面被按壓。於內盤13與按壓構件9之間，為金屬隔膜之閥體11a的周緣部受到夾持固定。 　　[0035] 第3圖，係未安裝閥本體11的狀態下之收容凹部2A的俯視圖。如第3圖所示，內盤13，係具有用以將閥座體12保持於中央的開口部13a，另外，於開口部13a的周圍具有複數個氣體流入孔13b。另一方面，於閥座體12的中央部，係設置有形成氣體流路的貫穿孔12a，並以包圍該貫穿孔12a的周圍的方式設置有環狀的閥座12b(與閥體11a的接觸部)。 　　[0036] 再度參照第2圖，節流孔體14，係具有：作為保持構件而設置的第1金屬構件15及第2金屬構件16，以及第1金屬構件15與第2金屬構件16所夾持的金屬製之節流孔板17。於節流孔板17的中央部，係形成有節流孔18。節流孔板17的厚度係例如為10μm～500μm，節流孔18的口徑係例如為10μm～500μm。 　　[0037] 另外，如自第2圖及第4圖可知，沿著第1金屬構件15的中心軸，形成有與閥座體12的貫穿孔12a連通的貫穿孔15a。同樣地，沿著第2金屬構件16的中心軸，形成有連通至形成於基部2的氣體流出路22的貫穿孔16a。於節流孔板17，節流孔18係以連通第1及第2金屬構件15、16的貫穿孔15a、16a的方式受到形成。於本說明書中，係有將包含第1及第2金屬構件15、16的貫穿孔15a、16a以及節流孔18的路徑，作為節流孔體14的貫穿孔進行說明之情形。 　　[0038] 於該構成中，當節流孔內置閥10為開狀態時，從氣體流入路21通過內盤13的氣體流入孔13b流入至閥室10a的氣體，係通過閥體11a與閥座12b的間隙流至閥座體12的貫穿孔12a。另外，通過閥座體12的貫穿孔12a的氣體，係於節流孔體14，依序通過第1金屬構件15的貫穿孔15a、節流孔18、第2金屬構件16的貫穿孔16a(亦即，通過節流孔體14的貫穿孔)而朝向氣體流出路22流動。 　　[0039] 於本實施形態之節流孔內置閥10中，構成節流孔體14的第1金屬構件15與第2金屬構件16，係分別具有：具有適合於彼此的形狀之凹部15b及凸部16b。並且，藉由在凹部15b與凸部16b之間夾有節流孔板17的狀態下嵌合並且從外側施加壓力，或是藉由壓入，使彼此斂縫固定。為了將斂縫固定強固地維持，於凹部15b的內周面及凸部16b的外周面之至少一方，設置突起或嵌合溝為佳。又，於其他形態中，亦可使第1金屬構件15具有凸部，第2金屬構件16具有嵌合的凹部，係不言自明。 　　[0040] 第1金屬構件15、第2金屬構件16及節流孔板17，係以相同的金屬材料(例如不鏽鋼(SUS316L-P(double melt))等)形成亦可，以不同的金屬材料形成亦可。 　　[0041] 於凹部15b及凸部16b的相對向面，係如第5圖所示，形成有環狀的突起部15x、16x，藉由突起部15x、16x進行密封亦可。突起部15x、16x，係在將節流孔體14一體固定之際被壓潰，而使密封性提升亦可。突起部15x、16x，係如第5圖所示，以包圍節流孔板的貫穿孔(節流孔)而夾持節流孔板17的方式設置亦可，以包圍節流孔板17的周圍的方式設置於節流孔板17的外側亦可。另外，前述之突起部，係僅設置於凹部15b及凸部16b之任一方亦可。 　　[0042] 於本實施形態，係將包含節流孔板17的節流孔體14藉由金屬構件彼此的斂縫固定而一體化(亦即一體固定)，故不會有在焊接節流孔板17的情形所產生之對於節流孔的焊接熱的影響，例如裂隙的發生或耐蝕性降低之問題。並且，即使是極薄的節流孔板，亦能夠一方面保持氣密性一方面適切地配置於流路上。 　　[0043] 另外，因係閥座體12、內盤13、節流孔體14被收容於設置在基部2的收容凹部2A的形態，故毋須使配置在其上方的閥本體11的高度變高便能夠構成節流孔內置閥10，故能夠達成省空間化。 　　[0044] 又，就將節流孔板17於保持構件(節流孔基部)作斂縫固定的構成而言，例如，係記載於日本特開2016-24708號公報(專利文獻3)或日本專利第4690827號(專利文獻4)。於本發明之實施形態中，亦能夠利用以往之斂縫固定方式，製作於第1金屬構件15與第2金屬構件16之間固定有節流孔板17的節流孔體14。 　　[0045] 又，如於第4圖中擴大所示，於本實施形態之節流孔內置閥10中，在構成節流孔體14的第1金屬構件15的端面，設置有階差上面15c，以及形成為比其更低的階差下面15d。階差上面15c，係於第1金屬構件15的端面之靠貫穿孔15a的內側部形成，階差下面15d，係於階差上面15c的外側的周緣部形成。 　　[0046] 並且，閥座體12，係載置於第1金屬構件15的端面上，更具體而言，以於閥座體12的裏面抵接有階差上面15c，且階差下面15d不抵接的方式受到載置。在此，第1金屬構件15的外徑，典型上而言，係設計為比閥座體12的裏面的外徑更大，閥座體12係以不覆蓋第1金屬構件15的外側側面15s的方式配置於端面(特別是階差上面15c)上。 　　[0047] 於本實施形態中，閥座體12係具有於端面設置有閥座12b的栓部12c，以及比栓部12c更為擴徑之鍔部12d，並能夠於形成在內盤13的適合形狀的開口部恰當地氣密插設。於該構成中，閥座體12的鍔部12d，係受到內盤13與第1金屬構件15的階差上面15c所夾持。另外，內盤13，係以大致覆蓋階差上面15c的外側的方式受到配置，內盤13的下面，在第4圖所示之狀態中，係隔著些微間隙與階差下面15d相對面。於該構成中，係以內盤13的下面與第1金屬構件15的上側端面不抵接的方式作配置。 　　[0048] 於前述形態中，於收容凹部2A收容節流孔體14之後，在其上配置被保持於內盤13的閥座體12時，閥座體12的裏面係相接於第1金屬構件15的階差上面15c。進而，藉由閥本體11之螺入等透過按壓構件9將內盤13從上方作按壓，藉此閥座體12的鍔部12d被朝向第1金屬構件15的階差上面15c按壓，使階差上面15c與閥座體12的裏面之密接性提高。藉此，能夠將閥本體11的入口側與出口側的密封性良好地維持。於前述固定形態中，在閥座體12受到配置的時點，內盤13的下面與第1金屬構件15的階差下面15d雖未抵接，然而藉由使內盤13受到按壓，內盤13的周緣部產生變形，使內盤13的下面與第1金屬構件15的階差下面15d能夠抵接。藉此，閥座體12適當地變形，而密封性受到提高。內盤13，係例如為金屬製的構件亦可，按壓構件9係例如為樹脂製的構件亦可。然而，不限於此，皆為金屬製的構件亦可。又，於本構成中，因能夠將閥座體12形成為較小的構件，故獲得能夠縮減高度方向的尺寸之優點。 　　[0049] 接著，針對收容凹部2A之氣體的流路或密封構造，更為詳細地進行說明。如第2圖所示，在比設置於基部2的氣體流入路(第1氣體流路)21更上方，在收容凹部2A的窄徑部2N(節流孔體14的收容部分)的壁面與節流孔體14(第1金屬構件15)的外側側面的至少一部分之間，設置有間隙g。另一方面，在比氣體流入路21更下方，窄徑部2N的壁面與節流孔體14(第2金屬構件16)的外側側面的至少一部分無間隙地受到配置。於所圖示之形態中，氣體流入路21的開口部21a，雖係面向第1金屬構件15的側面及第2金屬構件16的側面，然而僅面向第1金屬構件15的側面亦可，僅面向第2金屬構件16的側面亦可。 　　[0050] 於本實施形態中，第1金屬構件15與第2金屬構件16之徑相同，並且在氣體流入路21的上方窄徑部2N些微擴徑，藉此形成前述的間隙g。然而不限於此，將窄徑部2N之徑形成為一定，並且使第1金屬構件15之徑比第2金屬構件16更小，藉此於窄徑部2N的壁面與節流孔體14之間形成間隙g亦可。 　　[0051] 另外，為了防止於窄徑部2N的底面側之氣體流入路21與氣體流出路22的連通，於第2金屬構件16的氣體流出路22側的端面設置有環狀的密封構件19。密封構件19，係例如可為樹脂製或橡膠製之環狀構件(O型環等)。 　　[0052] 於前述構成中，從氣體流入路21流入的氣體，係通過相接於第1金屬構件15及第2金屬構件16的外側側面的流路(窄徑部2N的壁面與第1金屬構件15之間的間隙g)朝向內盤13的複數個氣體流入孔13b流動，而流入至閥室10a。第1金屬構件15及第2金屬構件16係較佳為使用第5圖所示之環狀的突起部15x、16x氣密地固定，使外側側面與貫穿孔15b、16b之密封性良好地受到保持，故能夠防止在閥室10a的上游側與下游側產生洩漏。 　　[0053] 另外，因於窄徑部2N的下方將第2金屬構件16密接而無間隙地收容，並且於窄徑部2N的底面設置密封構件19，故亦能夠防止收容凹部2A之底面部的洩漏。於如此之節流孔內置閥10，在使用藉由斂縫固定所製作的節流孔體14的情形下，亦施加有充分的洩漏對策，故能夠適當地進行流量控制。 　　[0054] (實施形態2) 　　以下，一面參照第6圖及第7圖，一面說明實施形態2之節流孔內置閥。又，於以下說明中，對於與實施形態1相同的構件係賦予相同的參照符號，並省略詳細說明。 　　[0055] 第6圖，係表示實施形態2之節流孔內置閥10B。實施形態2之節流孔內置閥10B，係使用作為三通閥，並連通至收容凹部2A(特別是窄徑部2N)，於基部3設置有第1氣體流路31、第2氣體流路32、第3氣體流路33之3個氣體流路。 　　[0056] 於節流孔內置閥10B，第1氣體流路31係作為第1氣體的流入路使用，第2氣體流路32係作為第2氣體的流入路使用。另外，第3氣體流路33，係連接至處理室等，並作為氣體流出路使用。於該形態中，係能夠使第1氣體從第1氣體流路31朝向第3氣體流路33流動，並能夠使第2氣體從第2氣體流路32朝向第3氣體流路33流動。 　　[0057] 於本實施形態中，亦與實施形態1相同，設置於基部3的收容凹部2A，係呈階梯狀的凹部形狀，並具有上方的擴徑部2W，以及於擴徑部2W的底面開口之下方的窄徑部2N。閥座體12及內盤13係收容於擴徑部2W，節流孔體14係插入至窄徑部2N。於閥座體12及內盤13的上方，係配置有具備閥體11a的閥本體11，並於閥體11a與內盤13及閥座體12之間形成有閥室10a。另外，節流孔體14的上面，係設定為與擴徑部2W的底面大致相同的高度。又，於節流孔內置閥10B之節流孔體14、閥座體12、內盤13之構成，係與實施形態1之節流孔內置閥10相同，故在此省略詳細的說明。 　　[0058] 第1氣體流路31及第3氣體流路33係於收容凹部2A的壁面開口，另一方面，第2氣體流路32係於收容凹部2A的底面開口。更具體而言，第1氣體流路31的開口部31a及第3氣體流路33的開口部33a，係以連通至收容凹部2A的窄徑部2N(節流孔體14的收容部)的壁面與節流孔體14的外側側面之間的間隙g的方式設置於窄徑部2N的壁面，第2氣體流路32的開口部32a，係設置於收容凹部2A的窄徑部2N的底面。 　　[0059] 於以上所說明之構成中，第1氣體流路31與第3氣體流路33係隔著間隙g持續連通。因此，無論閥本體11的開閉狀態，皆能夠使第1氣體繞節流孔體14的周圍從第1氣體流路31朝向第3氣體流路33流動。又，第1氣體的流量，係能夠藉由設置於第1氣體流路31的上游側之任意形態的流量控制裝置所控制，故能夠使用該流量控制裝置使第1氣體的供給停止。 　　[0060] 另一方面，第2氣體流路32，係僅在閥本體11為開狀態時與第3氣體流路33連通，在如第6圖所示之閉狀態時不與第3氣體流路33連通。因此，能夠藉由閥本體11的開閉控制第2氣體的供給。在閥本體11為開狀態時，第2氣體係從第2氣體流路32通過節流孔體14的貫穿孔及閥座體12的貫穿孔而流入至閥室10a，從閥室10a通過設置於內盤13的複數個氣體流入孔13b流入至前述間隙g，然後朝向第3氣體流路33流動。 　　[0061] 第2氣體的流量，雖能夠藉由設置於第2氣體流路32的上游側之流量控制裝置所控制，然而第2氣體係經由節流孔18受到供給。因此，使第2氣體流路32的上游側的流量控制裝置，為具備控制閥、壓力感應器、運算控制部的壓力式流量控制裝置，並依據節流孔18的上游側的壓力將控制閥進行控制，藉此能夠將經由節流孔18受到供給的第2氣體的流量適當地進行控制。 　　[0062] 如以上所說明般，依據第6圖所示之節流孔內置閥10B，能夠藉由控制閥本體11而升降特性良好地將第2氣體導入至第1氣體，而能夠使混合了的氣體適當地朝向第3流路33流動。 　　[0063] 又，於節流孔內置閥10B中，用以使第1流路31及第3流路33連通的間隙g係設計為較大。另外，節流孔體14，係與實施形態1之節流孔內置閥10相同，由第1及第2金屬構件15、16，以及節流孔板17構成，然而，第2金屬構件16，係於窄徑部2N當中更狹窄的下方部分以高密封性被插入。因此，於本實施形態中，窄徑部2N係設計為以上部之徑大而徑於下部變小的方式具有較大的階差。然而，於本實施形態中，使第1金屬構件15之徑比第2金屬構件16之徑更小，藉此能夠一面使窄徑部2N之徑均一，一面確保有大的間隙g並且良好地保持密封性。 　　[0064] 第7圖，係表示實施形態2之變形例的節流孔內置閥10C。變形例之節流孔內置閥10C，亦與第6圖所示之節流孔內置閥10B同樣地，係使用作為三通閥，並連通至收容凹部2A，且具備第1氣體流路31、第2氣體流路32、第3氣體流路33。 　　[0065] 然而，於節流孔內置閥10C，節流孔體14’係由單一的金屬構件15’及節流孔板17構成。另外，節流孔板17，係被夾持於設置在金屬構件15’的下方之突出部15b’與基部3的收容凹部2A的底面之間。 　　[0066] 於本變形例，在窄徑部2N的底面，設置有能夠收容節流孔體14’的突出部15b’及節流孔板17的底凹部2b。底凹部2b之徑，係設計為配合突出部15b’之外徑。節流孔體14’之突出部15b’，係以氣密地嵌合的方式被壓入至底凹部2b，並於突出部15b’與底凹部2b之間形成密封面。 　　[0067] 藉此，於節流孔內置閥10C，不需使用具備第2圖及第6圖所示之節流孔內置閥10、10B的密封構件19，能夠削減零件數量並且確保第2流路32與第1、第3流路31、33之密封性。 　　[0068] 然而，於本變形例中，藉由設置密封構件19而更為確實地密封亦可。另外，於實施形態1之節流孔內置閥10中，與本變形例相同，於設置在窄徑部的底面之底凹部載置節流孔板，並於其上嵌入具有突出部的單一金屬構件而進行節流孔板的固定亦可。另外，於前述中雖說明了將節流孔體14’的突出部15b’嵌入至設置於基部3的底凹部2b的形態，然而於設置在節流孔體14’之底的凹部將設置於基部3的底凸部嵌入亦可。 　　[0069] (實施形態3) 　　第8圖，係表示實施形態3之節流孔內置閥10D。節流孔內置閥10D與實施形態1之節流孔內置閥10的相異點，係於節流孔體14設置有沿著半徑方向延伸的小徑的橫孔(通路)14a之處。其他構成與實施形態1之節流孔內置閥10相同，故在此省略詳細說明。 　　[0070] 如第8圖所示，橫孔14a，係以使氣體流入路21與節流孔18的上游側連通的方式，從第1金屬構件15的外周側面貫穿至中央的貫穿孔的方式進行設置亦可，以使氣體流入路21與節流孔18的下游側連通的方式，從第2金屬構件16的外周側面貫穿至中央部的貫穿孔進行設置亦可。或者，以使氣體流入路21與節流孔18的上游側及下游側之兩方連通的方式，於前述2個位置之雙方設置橫孔14a亦可。另外，於圖示之形態中，橫孔14a雖係設置於氣體流入路21之側，然而設置於節流孔體14的外周側面的任意部位亦可，設置有與節流孔18的上游側連通之複數個橫孔14a，或是與節流孔18的下游側連通之複數個橫孔14a亦可。 　　[0071] 藉由設置前述之橫孔14a，在閥體11a關閉時，產生從氣體流入路21朝向氣體流出路22之小流量的洩漏，而能夠作為洩氣閥使用。於該構成中，在閥體11a關閉時，通過橫孔14a流動有小流量的氣體，在閥體11a開啟時，通過連通至閥室10a之本來的流路，而能夠使更大流量的氣體流動。 　　[0072] 又，在設置連通至節流孔上游側的橫孔14a時，有使橫孔14a之徑比節流孔18之徑更小的必要。如此，在閥體11a關閉時，流動有受到比節流孔徑更小的橫孔14a之徑所決定之小流量的氣體，在閥體11a開啟時，流動有受到節流孔徑所決定的流量的氣體。另一方面，在設置連通至節流孔下游側的橫孔14a時，其徑可為任意者，在閥體11a關閉時，僅流動有通過橫孔14a的氣體，在閥體11a開啟時，通過節流孔18與橫孔14a之兩方而流動有氣體。 　　[0073] 如以上般，作為洩氣閥使用並藉由閥的開閉使流量變化，藉此能夠發揮作為例如流量可變型之壓力式流量控制裝置的功能。作為流量可變型之壓力式流量控制裝置，雖已知有於2個以上的分流路各自配置節流孔板，藉由閥的切換選擇流路，而藉此使控制流量變化者，然而於前述之本實施形態之節流孔內置閥10D中，亦同樣地藉由閥的切換使控制流量變化。 [產業上之利用可能性] 　　[0074] 本發明之實施形態所致之節流孔內置閥，係特別適合使用於壓力式流量控制裝置。
[0075]
1‧‧‧壓力式流量控制裝置
2‧‧‧基部
2A‧‧‧收容凹部
2N‧‧‧窄徑部
2W‧‧‧擴徑部
3‧‧‧控制閥
4‧‧‧壓力感應器
5‧‧‧運算控制部
9‧‧‧按壓構件
10‧‧‧節流孔內置閥
10a‧‧‧閥室
11‧‧‧閥本體
11a‧‧‧閥體
12‧‧‧閥座體
12a‧‧‧貫穿孔
12b‧‧‧閥座
13‧‧‧內盤
14‧‧‧節流孔體
15‧‧‧第1金屬構件
15a‧‧‧貫穿孔
15b‧‧‧凹部
15x‧‧‧突起部
16‧‧‧第2金屬構件
16a‧‧‧貫穿孔
16b‧‧‧凸部
16x‧‧‧突起部
17‧‧‧節流孔板
18‧‧‧節流孔
19‧‧‧密封構件
20‧‧‧流路
21‧‧‧氣體流入路(第1氣體流路)
22‧‧‧氣體流出路(第2氣體流路)
31‧‧‧第1氣體流路
32‧‧‧第2氣體流路
33‧‧‧第3氣體流路
[0024] 　　[第1圖] 係表示具備本發明之實施形態1所致之節流孔內置閥的壓力式流量控制裝置之一例的示意性的圖。 　　[第2圖] 係本發明之實施形態1所致之節流孔內置閥的局部擴大圖。 　　[第3圖] 係表示未安裝本發明之實施形態1所致之閥本體的狀態之節流孔內置閥的俯視圖。 　　[第4圖] 係將第2圖所示之節流孔內置閥的內盤、閥座體、節流孔體作示意性表示的圖。 　　[第5圖] 係表示本發明之實施形態1所致之節流孔內置閥中，於構成節流孔體的構件設置環狀的突起部的構成之一例的剖面圖。 　　[第6圖] 係本發明之實施形態2所致之節流孔內置閥的局部擴大圖。 　　[第7圖] 係本發明之實施形態2的變形例所致之節流孔內置閥的局部擴大圖。 　　[第8圖] 係本發明之實施形態3所致之節流孔內置閥的局部擴大圖。

Claims (11)

  1. 一種在內部具備節流孔的節流孔內置閥，係具備： 　　基部，係具有：上面開口的收容凹部、於前述收容凹部的壁面開口的第1氣體流路、於前述收容凹部的底面開口的第2氣體流路； 　　閥座體，係具有環狀的閥座及形成於前述閥座的內側的貫穿孔； 　　內盤，係保持固定前述閥座體； 　　閥體，係能夠與前述閥座抵接分離；以及 　　節流孔體，係具有包含前述節流孔的貫穿孔； 　　前述收容凹部，係具有擴徑部以及於前述擴徑部的底面開口之窄徑部的階梯狀的凹部，在前述擴徑部藉由前述閥座體、前述內盤、前述閥體形成閥室，在前述窄徑部插入有前述節流孔體， 　　前述閥座體係載置於前述節流孔體，並藉由受到前述內盤按壓而保持固定於前述節流孔體上， 　　前述第1氣體流路，係經由前述窄徑部的壁面與前述節流孔體之間的空間連通至前述閥室，前述第2氣體流路，係經由前述節流孔體的貫穿孔及前述閥座體的貫穿孔連通至前述閥室。
  2. 如請求項1所述之節流孔內置閥，其中， 　　前述基部，係進一步具有於前述收容凹部的壁面開口的第3氣體流路。
  3. 如請求項1或2所述之節流孔內置閥，其中， 　　於前述節流孔體的側面，設置有與前述節流孔體的貫穿孔連通的通路。
  4. 如請求項1或2所述之節流孔內置閥，其中， 　　前述節流孔體，係包含：具有貫穿孔的第1金屬構件；具有貫穿孔的第2金屬構件；以及設置有前述孔口，並受到前述第1金屬構件與前述第2金屬構件所夾持的節流孔板； 　　前述第1金屬構件，係於與前述第2金屬構件相對向之側具有凹部或是凸部，前述第2金屬構件，係具有與前述第1金屬構件的凹部或是凸部嵌合之形狀的凸部或是凹部，於前述第1金屬構件的凹部或是凸部與前述第2金屬構件的凸部或是凹部之間，前述節流孔板受到氣密地夾持。
  5. 如請求項4所述之節流孔內置閥，其中， 　　於前述第1金屬構件之與前述第2金屬構件的相對向面，以及前述第2金屬構件之與前述第1金屬構件的相對向面當中至少一方，設置有環狀的突起部。
  6. 如請求項1或2所述之節流孔內置閥，其中， 　　進一步具備將前述節流孔體與前述窄徑部的底部之間密封的環狀的密封構件。
  7. 如請求項1或2所述之節流孔內置閥，其中， 　　於前述節流孔體的上端面，係形成有：階差上面、形成為比前述階差上面更低的階差下面；前述內盤與前述節流孔體的上端面不抵接。
  8. 如請求項1或2所述之節流孔內置閥，其中， 　　前述節流孔體的上端面與前述擴徑部底面為大致相同高度。
  9. 如請求項1或2所述之節流孔內置閥，其中， 　　前述內盤係載置於前述擴徑部的底面。
  10. 如請求項9所述之節流孔內置閥，其中， 　　前述閥體為金屬隔膜，前述金屬隔膜，係受到前述內盤與將前述內盤從上方作按壓的按壓構件所夾持固定。
  11. 一種壓力式流量控制裝置，係具備控制閥、壓力感應器、運算控制部、請求項1至10中任一項之節流孔內置閥。
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