TWI555941B - Fluid control valve - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種控制流體之流體控制閥。
自先前以來，控制流體之流體控制閥，係例如使用於半導體製造裝置之洗淨工序。在洗淨工序中，當去除塗佈在晶圓上之塗佈劑時，流體控制閥控制酸等洗淨液之供給量。流體控制閥係接觸液體面以耐腐蝕性材料形成，使得即使為腐蝕性很高之流體也能控制。
第7圖係先前流體控制閥101之剖面圖。第8圖係表示第7圖所示流體控制閥101的固定構造之圖面。第9圖係第7圖所示流體控制閥101之俯視圖。
先前之流體控制閥101，包括閥部102及驅動部103，透過安裝板110被安裝在機器上。閥部102係在樹脂製之閥本體120處，第1口121及第2口122透過閥室123連通。閥室123在連通到第1口121之開口部周圍設有閥座面124。隔膜125係以樹脂成形者，其包括：閥體部125a，與閥座面124抵接或分離；薄膜部125b，形成較薄，使得彈性變形；以及外緣部125c，被夾持在閥部102與驅動部103之間。
驅動部103在壓缸131與蓋體132之間，形成有活塞室134。在活塞室134收納有活塞135。活塞135係橡膠製之密封構件141組裝在外周面，使得滑接活塞室134之內
壁，使活塞室134氣密分隔成第1室134a及第2室134b。活塞桿部136自驅動部103往閥部102突出，連結在隔膜125的閥體部125a。在活塞桿部136外周面，組裝有滑接在壓缸131之橡膠製密封構件140，使得透過薄膜部125b以氣化之洗淨液不會自閥部102往驅動部103洩漏。在第1室134a縮設有彈簧139。在第1室134a連通有排氣口132a，在第2室134b連通有供給操作空氣之操作口131a。
這種流體控制閥101藉彈簧139之彈力與被供給到第2室134b之操作空氣之壓力之平衡，活塞135往圖面上下方向移動，使隔膜125抵接或離開閥座面124，控制流過第1口121與第2口122間之洗淨液。
這種先前之流體控制閥101為確保耐腐蝕性，除了彈簧139或密封構件140,141外，零件之材質採用樹脂。在洗淨工序中，流體控制閥101例如控制160℃之洗淨液。如第8圖所示，閥部102及驅動部103係在被插入壓缸131之螺帽構件148處，自上下方向螺入固定螺絲146,147，以零件之潛變，固定使得連結不鬆動。而且，如第8圖及第9圖所示，固定螺絲146,147以樹脂製之蓋體151,152阻塞，使得不暴露在腐蝕性環境氣體(例如參照專利文獻1及專利文獻2)。
【專利文獻1】日本特開2010-242916號公報
【專利文獻2】日本特開2009-002442號公報
但是近年來，流體控制閥101控制之洗淨液溫度有時被設定在200℃~250℃。因為藉使洗淨液為高溫，能使洗淨工序之時間縮短1/3~1/2左右。在此情形下，流體控制閥101係洗淨液之熱自閥本體120被傳遞到閥座面124、隔膜125的閥體部125a、活塞桿部136、活塞135及密封構件140,141。又，洗淨液之熱自閥本體120傳遞到隔膜125的外緣部125c、密封構件145、壓缸131、蓋體132及密封構件140,141。密封構件140,141因為係橡膠製，所以耐熱溫度較低。因此，當洗淨液之熱被傳遞而被加熱到200℃附近時，藉變形及熔解等劣化，有喪失密封力之虞。又，密封構件141係以熱熔融而固著在壓缸131的內壁，有妨礙活塞135動作之虞。活塞135或活塞桿部136及密封構件140,141被收容於壓缸131內，所以，熱很難外逃到外部，很容易產生上述問題。
本發明係為解決上述問題點而研發出者，其目的在於提供一種能抑制驅動部之溫度上昇，防止內容物劣化之流體控制閥。
本發明之一態樣具有如下之構成。
(1)一種流體控制閥，其包括：閥部，控制流體；以及驅動部，賦予驅動力到前述閥部，其特徵在於前述閥部
包括：閥本體，形成有第1口及第2口；閥座，設於前述第1口與前述第2口之間；以及隔膜，抵接或離開前述閥座；前述驅動部包括：壓缸本體，在與前述閥本體之間夾持前述隔膜，且包括活塞室；活塞，可滑動地裝填在前述活塞室，以分隔前述活塞室成第1室及第2室，連結在前述隔膜上；以及密封構件，組裝在前述活塞與前述壓缸本體之滑接面上，以橡膠製成；在前述壓缸本體的前述活塞室與抵接於前述閥本體之面間，設置縮小剖面積之收縮器，在前述壓缸本體形成連通前述第1室之排氣口、連通前述第2室以供給操作空氣之操作口、及連通前述隔膜的不接觸液體室以供給清洗氣體之清洗口，在前述活塞形成連通前述不接觸液體室與前述第1室之流路。
(2)在記載於(1)之構成中，最好前述閥本體與前述隔膜之材質係樹脂，前述壓缸本體之材質係金屬。
(3)在記載於(1)或(2)之構成中，最好其具有：複數固定螺絲，插入前述壓缸本體；以及固定板，呈圓弧狀，鎖固有前述複數固定螺絲之母螺孔均等設置於圓周方向；配置前述固定板於前述閥本體的外周，使插入前述壓缸本體之前述複數固定螺絲鎖固在前述母螺孔，藉此，以前述固定板及前述固定螺絲夾入固定前述閥本體及前述壓缸本體。
(4)在記載於(3)之構成中，最好前述固定板具有往中心部突出之按壓部，前述閥本體形成配置有前述按壓部之安裝凹槽，前述安裝凹槽形成使得前述按壓部被配置
於前述隔膜的外緣部下方。
(5)在記載於(3)或(4)之構成中，最好在前述閥本體之對應前述母螺孔之位置，形成插入前述固定螺絲尖端之止回孔。
(6)在記載於(3)至(5)中任一項之構成中，最好使前述壓缸本體之被夾入前述固定板與前述固定螺絲之部分，形成圓柱形狀，使前述閥本體之被夾入前述固定板與前述固定螺絲之部分，形成圓柱形狀或正六角形以上之正多角形。
(7)在記載於(4)至(6)中任一項之構成中，最好前述閥本體係與前述壓缸本體接觸之面之面積，比前述壓缸本體的下表面投影面積還要小，前述安裝凹槽係設置使得在前述固定板至少使前述按壓部接觸前述閥本體之狀態下，於與前述壓缸本體及前述閥本體之至少一者之間形成間隙。
(8)在記載於(7)之構成中，最好具有配置於前述間隙之絕熱材。
上述流體控制閥當使例如200℃之流體流過閥部時，閥本體被傳遞流體之溫度而被加熱。熱雖然係閥本體傳遞到壓缸本體，但是，在壓缸本體設有收縮器，使得活塞室與抵接閥本體之面間之剖面積減少。因此，熱自剖面積較小之收縮器部分，很難傳遞到活塞室周圍，很難加熱組裝在活塞與壓缸本體之滑接面上之橡膠製密封構件。又，供
給到清洗口之清洗氣體，自不接觸液體室通過活塞內之流路以往第1室流動後，自排氣口被排出。因此，閥本體之熱即使透過隔膜被傳遞到活塞，清洗空氣自內部冷卻活塞，以抑制組裝在活塞與壓缸本體之滑接面上之橡膠製密封構件之溫度上昇。如此一來，流體控制閥能抑制驅動部之溫度上昇，壓缸本體之內容物也不太會劣化。
上述流體控制閥係閥本體與隔膜之材質係樹脂，壓缸本體之材質係金屬，所以，與壓缸本體之材質採用樹脂之情形相比較下能提高耐熱性及強度。
上述流體控制閥係配置圓弧狀之固定板於閥本體的外周，使插入壓缸本體之複數固定螺絲鎖固在母螺孔，藉此，以固定板及固定螺絲夾入固定閥本體及壓缸本體，所以，以固定螺絲及固定板夾入閥本體及壓缸本體之量較少。因此，閥本體即使在控制200℃左右之高溫流體時產生潛變，固定螺絲也不太會鬆動。因此，流體控制閥即使閥本體潛變，保持隔膜之保持力降低而流體洩漏到外部之可能性很低。
上述流體控制閥係固定板具有往中心部突出之按壓部。閥本體形成配置有按壓部之安裝凹槽。前述安裝凹槽形成使得按壓部被配置於隔膜的外緣部下方。因此，當以固定板及固定螺絲夾入固定閥本體及壓缸本體時，按壓部自隔膜的外緣部下方，使閥本體壓抵在壓缸本體上，壓潰密封隔膜的外緣部，所以，能防止流體洩漏到外部。
上述流體控制閥係閥本體之對應母螺孔之位置，形成
插入固定螺絲尖端之止回孔。藉此，即使藉周圍環境之震動等，而壓缸本體欲相對於閥本體而言旋轉，也能阻止該旋轉。因此，前述流體控制閥係壓缸本體不會相對於閥本體而言旋轉，保持隔膜之保持力也不會降低。
上述流體控制閥係使壓缸本體之被夾入固定板與固定螺絲之部分，形成圓柱形狀，使閥本體之被夾入固定板與固定螺絲之部分，形成圓柱形狀或正六角形以上之正多角形。因此，壓缸本體及閥本體係固定螺絲之周圍之壁厚概略相同。因此，上述流體控制閥即使閥本體潛變，應力也不會集中在固定螺絲周圍。
上述流體控制閥係閥本體係與壓缸本體接觸之面之面積，比壓缸本體的下表面投影面積還要小。而且，閥本體的安裝凹槽係設置使得在固定板至少使按壓部接觸閥本體之狀態下，於與壓缸本體及閥本體之至少一者之間形成間隙。這種流體控制閥係在閥本體與壓缸本體之間，設有熱傳遞效率很差之空氣層，而且，以比壓缸本體的投影面積還要小之面積，自閥本體傳熱到壓缸本體，所以，壓缸本體不太會因為閥本體之熱而溫度上昇。
又，上述流體控制閥係固定板於與閥本體及壓缸本體之至少一者之間形成間隙，在該間隙配置絕熱材，藉此，能更難自閥本體傳熱到壓缸本體。
以下，參照圖面詳細說明本發明之最佳實施形態。
第1圖係本發明實施形態之流體控制閥之剖面圖。第2圖係第1圖所示流體控制閥1之左側視圖。第3圖係第1圖所示流體控制閥1之右側視圖。第4圖係第1圖所示流體控制閥1之俯視圖。第5圖係第1圖所示固定板50之俯視圖。第6圖係表示第1圖所示流體控制閥1中之清洗空氣流動之圖面。而且，第1圖及第6圖所示固定螺絲43附近之波狀線，係表示與其他部分不同之剖面。
如第1圖、第2圖及第3圖所示，流體控制閥1係使用一對固定板50,50及固定螺絲43以連結一體化閥部2與驅動部3者。關於此固定構造詳述於後。
第1圖所示之閥部2包括以PTFE(聚四氟乙烯)等高耐腐蝕性及高耐熱性之樹脂所形成之閥本體20。在閥本體20形成有第1口21及第2口22。第1口21及第2口22連通到閥室23。在閥室23內壁，於連通到第1口21之開口部周圍，形成有閥座面24(閥座之一例)。因此，第1口21及第2口22透過閥座面24連通。
第1圖所示之隔膜25係以PTFE等高耐腐蝕性及高耐熱性之樹脂所形成者。隔膜25具有：閥體部25a，呈圓柱狀，抵接或離開閥座面24；薄膜部25b，自閥體部25a的外周面往外懸垂，形成較薄使得可彈性變形；以及外緣部25c，沿著薄膜部25b外緣設於壁面。隔膜25係外緣部25c在閥部2與驅動部3之間被夾持，使得洗淨液不洩漏到外部。
第1圖所示之驅動部3除了密封構件40,41,42之外，零件之材質係不銹鋼或鋁等之具有耐熱性之金屬。驅動部3對應操作空氣之壓力變動以移動活塞35，其包括賦予驅動力到隔膜25的閥體部25a之氣動構造。
具體說來，驅動部3係以壓缸31及蓋體32構成壓缸本體48。壓缸31及蓋體32係使插入蓋體32之固定螺絲33螺入壓缸31的母螺孔31e，藉此被連結。固定螺絲33以橡膠製之密封蓋體45覆蓋，使得不暴露在腐蝕性環境氣體。在蓋體32與壓缸31之間，配設有橡膠製之密封構件40，防止空氣洩漏。
在蓋體32與壓缸31之間，形成有活塞室34。活塞35係可滑動地裝填在活塞室34，以使活塞室34分隔成第1室34a及第2室34b。活塞35係在滑接於活塞室34的內壁之外周面上，組裝有橡膠製之密封構件41。在活塞35同軸一體形成有活塞桿部35c。活塞桿部35c自壓缸31往閥本體20突出，透過支撐構件36連結在隔膜25的閥體部25a。支撐構件36即使洗淨液之流體壓力作用在薄膜部25b，也會支撐薄膜部25b，使得薄膜部25b不應力集中在連接於閥體部25a之基端部上。支撐構件36透過卡止銷37被活塞桿部35c保持。
活塞桿部35c係在與壓缸31內周面滑接之外周面，配設有橡膠製之密封構件42。因此，第2室34b與不接觸液體室44被氣密分隔，透過隔膜25的薄膜部25b以氣化之洗淨液不會往驅動部3側洩漏。
彈簧39縮設在第1室34a，長時間推壓活塞35往閥本體20側(圖中之下側)。活塞35使導引銷38插入壓缸31的導引孔31d，使得能往圖面中之上下方向穩定移動。
壓缸31設有收縮器31a。收縮器31a使活塞室34與抵接在閥本體20上之面之間之壁厚較薄，設置使得減少斷面積。壓缸31形成有收縮器31a，使得對應收縮器31a之部分之斷面積，相對於對應活塞室34之部分之斷面積而言，減少成為50%~90%範圍。壓缸本體48係操作口31c及空氣清洗口31b開設於壓缸31上。操作口31c形成使得連通到第2室34b。
操作口31c被連接在供給來自操作空氣供給源之高壓操作空氣之管線。另外，空氣清洗口31b形成使得連通到不接觸液體室44。在空氣清洗口31b連接有以調壓器減壓來自操作空氣供給源之高壓操作空氣之管線。以下，將壓力比被供給到操作口31c之操作空氣還要低，而且被供給到空氣清洗口31b之操作空氣，稱作「清洗空氣」。如此一來，被供給到操作口31c之操作空氣及被供給到空氣清洗口31b之清洗空氣，雖然係來自操作空氣供給源之同一流體，但是壓力不同。使來自操作空氣供給源之高壓操作空氣以調壓器減壓後，當作清洗空氣供給到清洗口31b之理由，係當來自操作空氣供給源之高壓操作空氣直接供給到空氣清洗口31b時，高壓作用在隔膜25的薄膜部25b，有使隔膜25的薄膜部25b變形之虞。又，供給到空氣清洗口31b之清洗空氣之壓力，比供給到操作口31c之操作空
氣之壓力還要低壓就很好之理由，係只要使得供給到空氣清洗口31b之清洗空氣能自活塞35等奪取熱而冷卻即可。
活塞桿部35c形成有連通流路35a及主清洗流路35b。連通流路35a係自活塞桿部35c的側面往中心部開設。而且，主清洗流路35b形成使得自活塞35的上端面連通到連通流路35a。因此，不接觸液體室44係透過連通流路35a及主清洗流路35b連通到第1室34a。第1室34a連通到開設於蓋體32之排氣口32a。排氣口32a可以連通到外部大氣，也可以連接到排氣氣體回收用之回路。
接著，說明閥部2及驅動部3之固定構造。第5圖所示之固定板50係使不銹鋼或鋁等具有耐熱性之金屬，形成半圓形者。在固定板50的內周面，按壓部50c被設成往中心部突出。如第1圖所示，固定板50係按壓面50a形成於按壓部50c，使得相對於固定板50的軸線方向而言為直交，縱剖面概略形成L字形。固定板50係在按壓面50a的外側處，複數母螺孔50b形成在軸線方向上。母螺孔50b係當使一對固定板50安裝在流體控制閥1時，形成在固定板50上，使得均等配置在圓周方向上。
如第4圖所示，驅動部3係壓缸本體48(蓋體32及壓缸31)形成圓柱狀。如第1圖所示，壓缸31係抵接在閥本體20上之下端部形成圓板狀之法蘭形狀(以下，此下端部稱作「法蘭部31f」)。如第1圖及第4圖所示，法蘭部31f係用於插入固定螺絲43之插入孔等距地形成於圓周方向。壓缸31係法蘭部31f的投影面積比形成活塞室
34之部分之投影面積還要大，使插入固定螺絲43到壓缸31之距離較短。
又，如第1圖所示，閥本體20係在保持隔膜25的外緣部25c之凹槽外側，環狀設有上端部20b。上端部20b形成比法蘭部31f還要小，使得插入法蘭部31f之固定螺絲43能鎖固在固定板50的母螺紋部50b。閥本體20係配置使得可插入固定板50的按壓部50c之安裝凹槽20a形成環狀。安裝凹槽20a具有受壓面20c，受壓面20c形成使得相對於閥本體20的軸線方向而言成直交。安裝凹槽20a形成使得固定板50的按壓部50c配置於隔膜25的外緣部25c下方。又，安裝凹槽20a係固定板50僅按壓面50a接觸受壓面20c，形成使得在固定板50上表面與法蘭部31f之間、固定板50下表面與閥本體20之間、及固定板50內周面與上端部20b外周面之間設有間隙。在形成於固定板50上表面與法蘭部31f間之間隙、及形成於固定板50下表面與閥本體20間之間隙，分別配置有絕熱材55，固定板50、閥本體20及壓缸本體48彼此很難傳熱。
在閥本體20形成有對應固定板50的母螺孔50b，以插入固定螺絲43尖端之止回孔26。如第4圖所示，當使閥本體20為正多角形時，在連結閥本體20中心與外形頂點之線上，最好配置止回孔26，為使固定螺絲43周圍之閥本體20的壁厚均一。在本實施形態中，因為閥本體20之外形為正八角形，所以，8個止回孔26等距設於閥本體20的圓周方向。
這種壓缸本體48與閥本體20，使壓缸本體48之法蘭部31f抵接閥本體20，安裝使得一對固定板50,50卡合在安裝凹槽20a。而且，使固定螺絲43插入法蘭部31f，以鎖固在固定板50的母螺孔50b。如此一來，一對固定板50,50使按壓面50a壓抵在受壓面20c，自隔膜25的外緣部25c下方，按壓閥本體20往壓缸本體48。藉此，法蘭部31f及閥本體20在夾入一對固定板50,50之狀態下被固定，壓潰隔膜25的外緣部25c以密封。此時，各固定螺絲43係尖端部自母螺孔50b突出，被插入止回孔26。各固定螺絲43被插入止回孔26，藉此，能阻止壓缸本體48相對於閥本體20而言成旋轉之情形。
而且，固定螺絲43之支數為均等化產生在壓缸31或閥本體20上之應力分佈，最好為6支以上。對應於此，閥本體20之外形最好為六角形以上。在本實施形態中，係使閥本體20之外形為正八角形，以8支固定螺絲43固定壓缸本體48及閥本體20。
說明上述流體控制閥1之動作。流體控制閥1當操作空氣不被供給到第2室34b時，活塞35藉彈簧39之彈力被下壓，使隔膜25的閥體部25a抵接在閥座面24。在此情形下，第1口21與第2口22之間被遮斷，洗淨液無法流動。
流體控制閥1當操作空氣被供給到第2室34b時，當第2室34b之內壓超過彈簧39之彈力時，活塞35抵抗彈簧39以上昇，隔膜25的閥體部25a自閥座面24分離。藉
此，第1口21與第2口22會連通，洗淨液對應閥開度被控制流量以輸出。
因此，控制之洗淨液當例如被加熱到200℃~250℃時，閥本體20被加熱。該熱自閥本體20被傳遞到壓缸31。但是，壓缸31形成有收縮器31a，活塞室34與法蘭部31f間之體積變小。因此，自閥本體20被傳遞到壓缸31之熱，透過以收縮器31a而減少斷面積之部分，被傳遞到活塞室34側。因此，壓缸31係活塞室34周圍之溫度不上昇到法蘭部31f之程度，而不太加熱密封構件40,41,42。
而且，如第6圖所示，流體控制閥1係壓力比被供給到操作口31c之操作空氣還要低之清洗空氣，長時間被供給到空氣清洗口31b。清洗空氣自空氣清洗口31b，透過不接觸液體室44、活塞桿部35c的連通流路35a及主清洗流路35b，流往第1室34a，自排氣口32a被排出。清洗空氣以常溫被供給，比洗淨液之溫度還要低。因此，清洗空氣一邊奪取壓缸31、活塞桿部35c、活塞35及不接觸液體室44之熱一邊流動，以冷卻壓缸本體48之內容物，抑制驅動部3之溫度上昇。
而且，閥本體20使直徑比法蘭部31f還要小之上端部20b在面接觸法蘭部31f之狀態下，被連結在壓缸本體48上。而且，一對固定板50僅使按壓面50a接觸到閥本體20的受壓面20c，在使其他部分不接觸到閥本體20及壓缸本體48之狀態下，固定閥本體20及壓缸本體48。因此，閥本體20之熱僅自上端部20b傳遞到壓缸本體48的法蘭
部31f，壓缸本體48很難被閥本體20加熱。
而且，絕熱材55使閥本體20、壓缸本體48與固定板50彼此間很難傳熱，所以，壓缸本體48很難以閥本體20之熱被加熱。
因此，流體控制閥1係壓缸本體48之溫度上昇被抑制。又，密封構件40,41,42在控制洗淨液時，不會因為熱而熔化固著或變形，能維持密封性能。
在此，閥本體20之材質採用樹脂。因此，當流體控制閥1控制200℃~250℃之高溫洗淨液時，閥本體20產生潛變。閥本體20及壓缸本體48在被上端部20b與法蘭部31f夾持之狀態下，被固定板50,50及固定螺絲43固定。因此，閥本體20及壓缸本體48被夾入固定板50與固定螺絲43之量較少。因此，即使閥本體20潛變，也不太會影響固定螺絲43之鎖固力。結果，流體控制閥1在閥本體20與壓缸本體48間之保持隔膜25的外緣部25c之保持力不會降低，流過閥室23之洗淨液不會自閥本體20與壓缸本體48之間洩漏到外部。
另外，驅動部3除了密封構件40,41,42，零件係以耐熱溫度比樹脂還要高之金屬形成。又，固定板50,50也以耐熱溫度比樹脂還要高之金屬形成。因此，壓缸31、蓋體32及固定板50,50即使自閥本體20被傳遞熱，也不會變形。因此，當控制高溫之洗淨液時，固定螺絲43,33不會鬆動，壓缸31及蓋體32不會因為彈簧39之彈力而被分解。
如上所述，本實施形態之流體控制閥1當使例如200
℃~250℃之洗淨液流到閥部2時，閥本體20被傳遞洗淨液之溫度而被加熱。熱自閥本體20被傳遞到壓缸本體48，但是在壓缸本體48設有收縮器31a，使得縮小活塞室34與抵接在閥本體20之面間之斷面積。因此，熱很難自斷面積較小之收縮器31a部分，傳遞到活塞室34的周圍，很難加熱組裝在活塞35與壓缸本體48之滑接面上之密封構件41,42。又，供給到空氣清洗口31b之清洗空氣係自不接觸液體室44，通過活塞35內的流路35a,35b而往第1室34a流動後，自排氣口32a被排出。因此，閥本體20之熱即使透過隔膜25被傳遞到活塞35，清洗空氣也自內部冷卻活塞35，以抑制組裝在活塞35與壓缸本體48之滑接面上之密封構件41,42之溫度上昇。如此一來，流體控制閥1抑制驅動部3之溫度上昇，活塞35或密封構件41,42等之壓缸本體48之收容物不太會劣化。
在此，當以PP(聚丙烯)、PFA(四氟化乙烯的全氟烷基乙烯基醚共聚體)等樹脂形成壓缸本體48及活塞35等之時，在流體控制閥1控制200℃~250℃之高溫洗淨液時，驅動部3因為熱而變形。又，當以具有耐熱性之PTFE形成壓缸本體48及活塞35等之時，強度會不足。相對於此，本實施形態之流體控制閥1係閥本體20及隔膜25之材質採用樹脂，壓缸本體48採用金屬，所以，其與壓缸本體48之材質採用樹脂之情形相比較下，能提高耐熱性及強度。
例如第8圖所示之先前流體控制閥101，係使固定螺
絲146自蓋體132貫穿壓缸131以鎖固在螺帽構件148上，另外，使固定螺絲147自安裝板110貫穿閥本體120以鎖固在螺帽構件148上。因此，流體控制閥101係蓋體132、壓缸131、閥本體120、安裝板110全體藉固定螺絲146,147被夾入，由固定螺絲146,147所做之夾入量較長。這種流體控制閥101當閥本體120或壓缸131等潛變時，固定螺絲146,147容易鬆動。當固定螺絲146,147鬆動時，第7圖所示隔膜125之保持力會降低，洗淨液有自閥本體120與壓缸131之間洩漏之虞。
相對於此，本實施形態之流體控制閥1使圓弧狀之固定板50,50配置於閥本體20外周，使貫穿壓缸本體48之複數固定螺絲43鎖固在母螺孔50b，藉此，以固定板50,50與固定螺絲43夾入固定閥本體20及壓缸本體48，所以，以固定板50,50與固定螺絲43夾入閥本體20及壓缸本體48之量較少。因此，閥本體20即使在控制200℃~250℃之高溫洗淨液時潛變，固定螺絲43也不太會鬆動。因此，流體控制閥1即使閥本體20潛變，保持隔膜25外緣部25c之保持力降低而流體洩漏到外部之可能性很低。又，壓缸31及蓋體32以金屬製成，在200℃~250℃之溫度不會熱變形。因此，流體控制閥1在控制高溫洗淨液時，固定螺絲33不會鬆動。
前述流體控制閥1具有固定板50往中心部突出之按壓部50c。閥本體20形成有配置按壓部50c之安裝凹槽20a。前述安裝凹槽20a形成使得按壓部50c配置在隔膜25外緣
部25c之下方。因此，當以固定板50及固定螺絲43夾入固定閥本體20及壓缸本體48時，按壓部50c自隔膜25外緣部25c下方按壓閥本體20到壓缸本體48，壓潰密封隔膜25的外緣部25c，所以，能防止洗淨液洩漏到外部。
本實施形態之流體控制閥係閥本體20在對應固定板50的母螺孔50b之位置上，形成有插入固定螺絲43尖端之止回孔26。藉此，即使因為周圍環境之震動等，而壓缸本體48相對於閥本體20而言旋轉，也能阻止該旋轉。因此，前述流體控制閥1係壓缸本體48相對於閥本體20而言不會旋轉，保持隔膜25之保持力不會降低。
如第9圖所示，先前之流體控制閥101係壓缸(壓缸131及蓋體132)及閥本體120形成為立方體形狀。因此，如第8圖所示，當鎖固固定螺絲146,147時，固定螺絲146,147周圍之壁厚不均勻。結果，當閥本體120或壓缸131潛變時，應力集中在固定螺絲146,147周圍，固定螺絲146,147很容易鬆動。當固定螺絲146,147鬆動時，隔膜125之保持力變得不均勻，有可能發生洗淨液自閥本體120與壓缸131之間洩漏等之不良情形。
相對於此，本實施形態之流體控制閥1，使壓缸本體48之被夾入固定板50之部分(法蘭部31f)形成圓柱狀，使閥本體20之被夾入固定板50之部分形成圓柱狀或正六角形以上之正多角形。因此，壓缸本體48及閥本體20係固定螺絲43周圍之壁厚大約變得均勻。因此，本實施形態之流體控制閥1即使閥本體20潛變，應力也不會集中在固
定螺絲43的周圍。結果，流體控制閥1即使在控制高溫洗淨液時，也能使隔膜25的外緣部25c在圓周方向上，以均勻之力保持，能防止洗淨液洩漏。
前述流體控制閥1係閥本體20之與壓缸本體48接觸之面之面積，比壓缸本體48下表面投影面積還要小。而且，安裝凹槽20a係設置使得在固定板50至少使按壓部50c接觸到閥本體20之狀態下，與壓缸本體48及閥本體20之至少一者之間形成間隙。這種流體控制閥1在閥本體20與壓缸本體48之間，設置熱傳遞效率較差之空氣層，而且，熱以比壓缸本體48之投影面積還要小之面積，自閥本體20往壓缸本體48傳遞，所以，壓缸本體48不太會因為閥本體20之熱而溫度上昇。
又，前述流體控制閥1係固定板50在形成於閥本體20與壓缸本體48間之間隙處，配置絕熱材55，藉此，能更難自閥本體20傳熱到壓缸本體48。
而且，本發明並不侷限於上述實施形態，可有種種應用。
例如在上述實施形態中，雖然驅動部3零件之材質採用金屬，但是，驅動部3零件之材質也可以採用樹脂，以謀求輕量化。
在上述實施形態中，雖然使閥本體20之外形為正八角形，但是，也可以使閥本體20之外形為圓柱狀或正六角形、正七角形、九角形以上之正多角形。在此情形下，當閥本體20熱變形時，更能使產生在閥本體20上之應力均
勻。
在上述實施形態中，使空氣清洗口31b與操作口31c連接在操作空氣供給源，將與操作空氣相同之流體當作清洗空氣利用。相對於此，也可以將與操作空氣不同之流體當作清洗空氣利用，供給到空氣清洗口31b。在此情形下，只要來自操作空氣供給源之清洗空氣之壓力，比來自操作空氣供給源之高壓操作空氣還要低壓，能使連接到空氣清洗口31b之管路省略減壓用調整器，能使連接到流體控制閥1之管路之配管構造小型化。
在上述實施形態中，雖然使活塞桿部35c一體形成在活塞35上，但是，也可以使活塞與活塞桿為不同構件以連結。
在上述實施形態中，雖然使用兩個半圓形固定板50，以連接壓缸本體48及閥本體20，但是，也可以使固定板為新月形，以使用三個以上之固定板來連結壓缸本體48與閥本體20。
在上述實施形態中，雖然將流體控制閥1使用作洗淨液等藥液之控制，但是，也可以使用作其他高溫流體之控制。
在上述實施形態中，在固定板50上表面與壓缸本體48之間、及固定板50下表面與閥本體20之間，分別設有間隙，但是，也可以使任一者接觸。即使在這種情形下，藉存在間隙，熱很難自閥本體20傳遞到壓缸本體48。而且，在該間隙最好配置絕熱材55以提高絕熱效果。
在上述實施形態中，雖然僅在形成於固定板50、閥本體20及壓缸本體48間之水平方向上之間隙配置絕熱材55，但是，也可以在固定板50內周面與閥本體20之間，形成於垂直方向上之間隙配置絕熱材55。
而且，絕熱材55也可以設置使得掩埋形成於固定板50、閥本體20及壓缸本體48間之間隙。
1‧‧‧流體控制閥
2‧‧‧閥部
3‧‧‧驅動部
20‧‧‧閥本體
20a‧‧‧安裝凹槽
21‧‧‧第1口
22‧‧‧第2口
24‧‧‧閥座面(閥座之一例)
25‧‧‧隔膜
25c‧‧‧外緣部
26‧‧‧止回孔
31a‧‧‧收縮器
31b‧‧‧空氣清洗口
31c‧‧‧操作口
32a‧‧‧排氣口
34‧‧‧活塞室
34a‧‧‧第1室
34b‧‧‧第2室
35‧‧‧活塞
35a‧‧‧主清洗流路(流路之一例)
35b‧‧‧連通流路(流路之一例)
41‧‧‧密封構件
43‧‧‧固定螺絲
48‧‧‧壓缸本體
50‧‧‧固定板
50b‧‧‧母螺孔
50c‧‧‧按壓部
55‧‧‧絕熱材
第1圖係本發明實施形態之流體控制閥之剖面圖。
第2圖係第1圖所示流體控制閥之左側視圖。
第3圖係第1圖所示流體控制閥之右側視圖。
第4圖係第1圖所示流體控制閥之俯視圖。
第5圖係第1圖所示固定板之俯視圖。
第6圖係表示第1圖所示流體控制閥中之清洗空氣流動之圖面。
第7圖係先前流體控制閥之剖面圖。
第8圖係表示第7圖所示流體控制閥的固定構造之圖面。
第9圖係第7圖所示流體控制閥之俯視圖。
1‧‧‧流體控制閥
2‧‧‧閥部
3‧‧‧驅動部
20‧‧‧閥本體
20a‧‧‧安裝凹槽
20b‧‧‧上端部
20c‧‧‧外緣部
21‧‧‧第1口
22‧‧‧第2口
23‧‧‧閥室
24‧‧‧閥座面
25‧‧‧隔膜
25a‧‧‧閥體部
25b‧‧‧薄膜部
25c‧‧‧外緣部
26‧‧‧止回孔
31‧‧‧壓缸
31a‧‧‧收縮器
31b‧‧‧空氣清洗口
31c‧‧‧操作口
31d‧‧‧導引孔
31e‧‧‧母螺孔
31f‧‧‧法蘭部
32‧‧‧蓋體
32a‧‧‧排氣口
33‧‧‧固定螺絲
34‧‧‧活塞室
34a‧‧‧第1室
34b‧‧‧第2室
35‧‧‧活塞
35a‧‧‧主清洗流路
35b‧‧‧連通流路
35c‧‧‧活塞桿部
36‧‧‧支撐構件
37‧‧‧卡止銷
38‧‧‧導引銷
39‧‧‧彈簧
40‧‧‧密封構件
41‧‧‧密封構件
42‧‧‧密封構件
43‧‧‧固定螺絲
44‧‧‧不接觸液體室
45‧‧‧密封蓋體
48‧‧‧壓缸本體
50‧‧‧固定板
50a‧‧‧按壓面
50b‧‧‧母螺孔
50c‧‧‧按壓部
55‧‧‧絕熱材
Claims (10)
- 一種流體控制閥，包括：閥部，控制流體；以及驅動部，賦予驅動力到前述閥部，其特徵在於：前述閥部包括：閥本體，形成有第1口及第2口；閥座，設於前述第1口與前述第2口之間；以及隔膜，抵接或離開前述閥座，前述驅動部包括：壓缸本體，在與前述閥本體之間夾持前述隔膜，且包括活塞室；活塞，可滑動地裝填在前述活塞室，以分隔前述活塞室成第1室及第2室，連結在前述隔膜上；以及密封構件，組裝在前述活塞與前述壓缸本體之滑接面上，以橡膠製成，在前述壓缸本體的前述活塞室與抵接於前述閥本體之面間，設置縮小剖面積之收縮器，在前述壓缸本體形成連通前述第1室之排氣口、連通前述第2室以供給操作空氣之操作口、及連通前述隔膜的不接觸液體室以供給清洗氣體之清洗口，在前述活塞形成連通前述不接觸液體室與前述第1室之流路。
- 如申請專利範圍第1項所述之流體控制閥，其中， 前述閥本體與前述隔膜之材質係樹脂，前述壓缸本體之材質係金屬。
- 如申請專利範圍第1項所述之流體控制閥，其中，具有：複數固定螺絲，插入前述壓缸本體；以及固定板，呈圓弧狀，鎖固有前述複數固定螺絲之母螺孔均等設置於圓周方向，配置前述固定板於前述閥本體的外周，使插入前述壓缸本體之前述複數固定螺絲鎖固在前述母螺孔，藉此，以前述固定板及前述固定螺絲夾入固定前述閥本體及前述壓缸本體。
- 如申請專利範圍第3項所述之流體控制閥，其中，前述固定板具有往中心部突出之按壓部，前述閥本體形成配置有前述按壓部之安裝凹槽，前述安裝凹槽形成使得前述按壓部被配置於前述隔膜的外緣部下方。
- 如申請專利範圍第3項所述之流體控制閥，其中，在前述閥本體之對應前述母螺孔之位置，形成插入前述固定螺絲尖端之止回孔。
- 如申請專利範圍第3項所述之流體控制閥，其中，使前述壓缸本體之被夾入前述固定板與前述固定螺絲之部分，形成圓柱形狀，使前述閥本體之被夾入前述固定板與前述固定螺絲之部分，形成圓柱狀或正六角形以上之正多角形。
- 如申請專利範圍第4或5項所述之流體控制閥，其中，前述閥本體係與前述壓缸本體接觸之面之面積，比前述壓缸本體的下表面投影面積還要小，前述安裝凹槽係設置使得在前述固定板至少使前述按壓部接觸前述閥本體之狀態下，於與前述壓缸本體及前述閥本體之至少一者之間形成間隙。
- 如申請專利範圍第7項所述之流體控制閥，其中，具有配置於前述間隙之絕熱材。
- 如申請專利範圍第4項所述之流體控制閥，其中，在前述閥本體之對應前述母螺孔之位置，形成插入前述固定螺絲尖端之止回孔。
- 如申請專利範圍第4或5項所述之流體控制閥，其中，使前述壓缸本體之被夾入前述固定板與前述固定螺絲之部分，形成圓柱形狀，使前述閥本體之被夾入前述固定板與前述固定螺絲之部分，形成圓柱狀或正六角形以上之正多角形。
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