TWI670435B - 流體控制閥 - Google Patents

流體控制閥 Download PDF

Info

Publication number
TWI670435B
TWI670435B TW104137673A TW104137673A TWI670435B TW I670435 B TWI670435 B TW I670435B TW 104137673 A TW104137673 A TW 104137673A TW 104137673 A TW104137673 A TW 104137673A TW I670435 B TWI670435 B TW I670435B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
valve
valve seat
valve body
diameter
annular seal
Prior art date
Application number
TW104137673A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201638507A (zh
Inventor
石川信治
宮下路生
村瀬広之
Original Assignee
日商Ｃｋｄ股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商Ｃｋｄ股份有限公司 filed Critical 日商Ｃｋｄ股份有限公司
Publication of TW201638507A publication Critical patent/TW201638507A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI670435B publication Critical patent/TWI670435B/zh

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/20—Excess-flow valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K7/00—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves
    • F16K7/12—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with flat, dished, or bowl-shaped diaphragm
    • F16K7/14—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with flat, dished, or bowl-shaped diaphragm arranged to be deformed against a flat seat
    • F16K7/16—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with flat, dished, or bowl-shaped diaphragm arranged to be deformed against a flat seat the diaphragm being mechanically actuated, e.g. by screw-spindle or cam

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)

Abstract

提供一種抑制在閉閥時所產生之閥體的變形所 造成的磨耗，而可減少粒子之產生的流體控制閥。
流體控制閥之特徵為：具有：驅動部3； 閥本體21，係具有第1接口21a、第2接口21b以及閥座24；以及閥體4，係形成柱狀，並與驅動部3連結；閥體4具有環狀密封突起414，並至少環狀密封突起414係氟樹脂製，而該環狀密封突起414係成環狀地突設於位於閥座側之閥座側端面411a，並將被壓在閥座24而密封之環狀密封部414a設置於前端部；閥體4係在藉驅動部3將環狀密封部414a壓在閥座24時，環狀密封部414a在徑向位移的位移量係6.175μm以下。

Description

流體控制閥
本發明係有關於一種控制流體之流體控制閥。
例如，在半導體製造裝置，使用藉由使閥體與閥座抵接或分開來控制流體之流體控制閥。這種流體控制閥係為了確保耐腐蝕性，以樹脂等形成閥體或閥座等之接液部。若在藥液中含有粒子，則降低製品的良率。因此，以往之流體控制閥係作成在使加熱構件之平坦的抵接面推至閥體所抵接之閥座的閥座面後，使加熱構件離開閥座面，藉此，消除閥座面之成形缺陷，以免產生粒子(例如參照專利文獻1)。
【先行專利文獻】
【專利文獻】
[專利文獻1]特開2011-122718號公報
在以往之流體控制閥的粒子對策係可降低對以往之半導體製造的影響。可是，半導體組件係逐年微細化，隨著，影響半導體製造之粒子微細化。半導體組件之微細化進展時，需要更減少微細的粒子。例如，以市面上之粒子計數器可測量之20nm的粒子成為問題。
本發明係為了解決該問題點而開發的，其目的在於提供一種抑制在閉閥時所產生之閥體的變形所造成的磨耗，而可減少粒子之產生的流體控制閥。
本發明之一形態係具有如下的構成。
(1)一種流體控制閥，具有：驅動部；閥本體，係具有第1接口、第2接口以及閥座；以及閥體，係形成柱狀，並與該驅動部連結；其特徵為：該閥體具有環狀密封突起，並至少該環狀密封突起係氟樹脂製，而該環狀密封突起係成環狀地突設於位於閥座側之閥座側端面，並將被壓在該閥座而密封之環狀密封部設置於前端部；該閥體係在藉該驅動部將該環狀密封部壓在該閥座時，該環狀密封部在徑向位移的位移量係6.175μm以下。
(2)一種流體控制閥，具有：驅動部；閥本體，係具有第1接口、第2接口以及閥座；以及閥體，係形成柱狀，並與該驅動部連結；其特徵為：該閥體具有環狀密封突起，並至少該環狀密封突起係氟樹脂製，而該環狀密封突起係成環狀地突設於位於閥座側之閥座側端面，並將被壓在該閥座而密封之環狀密封部設置於前端部；該閥體係在藉該驅動部將該環狀密封部壓在該閥座時，該環狀密封部在徑向位移的位移量係在未與該閥座抵接時之該環狀密封部之直徑的12.4×10-4倍以下。
此處，「在未與閥座抵接時之環狀密封部的直徑」係在以平坦的面形成環狀密封部的情況，意指未與閥座抵接之環狀密封部之徑向中心位置的直徑。又，在環狀密封部是R形狀況，意指未與閥座抵接之環狀密封部之頂點部分的直徑。
(3)一種流體控制閥，具有：驅動部；閥本體，係具有第1接口、第2接口以及閥座；以及閥體，係形成柱狀，並與該驅動部連結；其特徵為：該閥體具有環狀密封突起，並至少該環狀密封突起係氟樹脂製，而該環狀密封突起係成環狀地突設於位於閥座側之閥座側端面，並將被壓在該閥座而密封之環狀密封部設置於前端部；該閥座側端面之直徑係在未與該閥座抵接時之該環狀密封部之直徑的1.3倍以上。
此處，「在未與閥座抵接時之環狀密封部的直徑」係在以平坦的面形成環狀密封部的情況，意指未與閥座抵接之環狀密封部之徑向中心位置的直徑。又，在環狀密封部是R形狀況，意指未與閥座抵接之環狀密封部之頂點部分的直徑。
(4)在(1)或(2)所記載之構成，其中該閥座側端面之直徑係在未與該閥座抵接時之該環狀密封部之直徑的1.3倍以上較佳。
此處，「在未與閥座抵接時之環狀密封部的直徑」係在以平坦的面形成環狀密封部的情況，意指未與閥座抵接之環狀密封部之徑向中心位置的直徑。又，在環狀密封部是R形狀況，意指未與閥座抵接之環狀密封部之頂點部分的直徑。
(5)在(4)所記載之構成，其中該閥體係最細部分之直徑比該環狀密封部之直徑小較佳。
(6)在(5)所記載之構成，其中該閥體係在該環狀密封部之徑向中心位置之軸線方向的厚度是該環狀密封部之直徑的0.7倍以上較佳。
(7)在(5)所記載之構成，其中該閥體係在該環狀密封突起之內側具有從該閥座側端面在閥座方向突出的凸部較佳。
(8)在(6)所記載之構成，其中該閥體係在該環狀密封突起之內側具有從該閥座側端面在閥座方向突出的凸部較佳。
(9)在(7)所記載之構成，其中該凸部係與該閥座側端面連接之基端部的直徑是該閥體之最細部分的直徑以上較佳。
(10)在(8)所記載之構成，其中該凸部係與該閥座側端面連接之基端部的直徑是該閥體之最細部分的直徑以上較佳。
(11)在(1)至(3)中任一項所記載的構成，其中該環狀密封突起係以PFA所形成較佳。
(12)在(3)所記載之構成，其中該閥體係在該環狀密封部之徑向中心位置之軸線方向的厚度是該環狀密封部之直徑的0.7倍以上較佳。
在上述之構成，在驅動部使閥體之環狀密封部與閥座抵接後，進而將環狀密封部壓在閥座的情況，抑制環狀密封部在徑向位移的位移量。該位移量係例如被抑制成6.175μm以下、或在未與閥座抵接時之環狀密封部之直徑的12.4×10-4倍以下。又，例如在環狀密封部是平坦的情況，該位移量係被抑制成在未與閥座抵接的情況之環狀密封部之寬度尺寸的6.18×10-2倍以下。依此方式，若抑制環狀密封部之位移量，則因為環狀密封部與閥座之摩擦難磨耗，所以可減少影響半導體製造之粒子的產生。而且，流體控制閥之耐久性提高。又，減少所需之密封力，而可使驅動部變成小形。
在上述之構成，因為閥座側端面之直徑係在未與 閥座抵接時之該環狀密封部之直徑的1.3倍以上，所以閥座側端面附近的剛性高。藉此，閥體係在將環狀密封部壓在閥座的壓住動作中，閥座側端面難變形。因此，環狀密封突起係在壓住動作中，難變形成使環狀密封部在徑向位移，而可抑制環狀密封部之磨耗。因此，若依據上述之構成，藉由抑制在閉閥時所產生之閥體的變形所造成的磨耗，可減少粒子之產生。
在上述之構成，因為閥體之最細部分的直徑比環狀密封部之直徑小，所以閥座側端面之比環狀密封突起內側被壓在閥座側。可是，流體控制閥係因為抑制環狀密封面之往徑向的位移量，所以減少環狀密封面之磨耗，而可減少粒子之產生。
在上述之構成，因為閥體係在環狀密封部之徑向中心位置之軸線方向的厚度是環狀密封部之直徑的0.7倍以上，所以從驅動部承受負載所產生之變形在遠離閥座側端面之位置開始分散。因此，在閥座側端面的附近，易產生往垂直方向之變形。因此，在上述之構成，易將環狀密封部垂直地壓在閥座，而可抑制環狀密封部在徑向位移的位移量，在上述之構成，因為閥體係在環狀密封突起之內側具有從閥座側端面在閥座方向突出的凸部，所以從驅動部承受負載之部分的剛性高，而閥座側端面難變形成使環狀密封突起之內側向閥座側例突出。因此，若依據上述之構成，環狀密封突起難隨著閥座側端面的變形而彎曲，可抑制環狀密封面之位移量。
在上述之構成，因為凸部係與閥座側端面連接之 基端部的直徑是該閥體之最細部分的直徑以上，所以支撐從驅動部所承受的負載整體，而難使閥體在徑外方向變形。因此，若依據上述之構成，抑制閥座側端面之變形，而可減少環狀密封面之位移量。
在上述之構成，因為環狀密封突起以PFA(四氟乙烯‧全氟烷基乙烯基醚共聚物)所形成，所以抑制在閉閥時所產生之環狀密封突起的變形，而抑制環狀密封部的磨耗，可減少粒子之產生
若依據上述之構成，可提供一種抑制在閉閥時所產生之閥體的變形所造成的磨耗，而可減少粒子之產生的流體控制閥。
1‧‧‧流體控制閥
3‧‧‧驅動部
4‧‧‧隔膜閥體(閥體之一例)
24‧‧‧閥座
414‧‧‧環狀密封突起
414a‧‧‧環狀密封面
415‧‧‧環狀凹槽
416‧‧‧凸部
A‧‧‧環狀密封面之寬度方向中心徑
B‧‧‧環狀密封面之徑向寬度尺寸
D‧‧‧閥座側端面的直徑
F‧‧‧自環狀密封面之徑向中心位置之在軸線方向的厚度
H‧‧‧凸部之基端部的直徑
I‧‧‧凸部的高度
J‧‧‧在從驅動部承受負載之受壓面與閥座側端面之間最細部分的直徑
第1圖係本發明之第1實施形態之流體控制閥的剖面圖，並表示閉狀態。
第2圖係第1圖所示之閥體的剖面圖。
第3圖係表示第1~第3比較例與第1~第13實施例之設定條件的表。
第4圖係表示第10實施例之閥體的剖面圖。
第5圖係表示第1實施例之閥體的剖面圖。
第6圖係表示第2實施例之閥體的剖面圖。
第7圖係表示第1比較例之位移量分析結果的圖。
第8圖係表示第2比較例之位移量分析結果的圖。
第9圖係表示第3比較例之位移量分析結果的圖。
第10圖係表示第1實施例之位移量分析結果的圖。
第11圖係表示第2實施例之位移量分析結果的圖。
第12圖係表示第3實施例之位移量分析結果的圖。
第13圖係表示第4實施例之位移量分析結果的圖。
第14圖係表示第5實施例之位移量分析結果的圖。
第15圖係表示第6實施例之位移量分析結果的圖。
第16圖係表示第7實施例之位移量分析結果的圖。
第17圖係表示第8實施例之位移量分析結果的圖。
第18圖係表示第9實施例之位移量分析結果的圖。
第19圖係表示第10實施例之位移量分析結果的圖。
第20圖係表示第11實施例之位移量分析結果的圖。
第21圖係表示第12實施例之位移量分析結果的圖。
第22圖係表示第13實施例之位移量分析結果的圖。
第23圖係表示第1~第3比較例與第1~第13實施例之環狀密封面的位移量、將第10實施例之環狀密封面的位移量當作100%的情況之第1~第3比較例與第1~第13實施例的環狀密封面之位移量的比例、對寬度方向中心徑之環狀密封面之位移量的比例、以及對寬度尺寸之環狀密封面之位移量的比例之表。
第24圖係表示粒子實測值之圖，在縱軸表示20nm以上之粒子數，在橫軸表示環狀密封面之位移量(μm)。
第25圖係表示對寬度方向中心徑之端面直徑的比例(D/A)、與環狀密封面的位移量之關係的圖形，在縱軸表示環 狀密封面之位移量(μm)，在橫軸表示D/A(倍)。
第26圖係對第4圖所示之第10實施例的閥體，拍攝粒子測試後之環狀密封面的顯微鏡相片。
第27圖係第26圖所示之顯微鏡相片的影像圖。
第28圖係對第5圖所示之第1實施例的閥體，拍攝粒子測試後之環狀密封面的顯微鏡相片。
第29圖係第28圖所示之顯微鏡相片的影像圖。
第30圖係隔膜閥體之彈性變形的影像圖。
第31圖係本發明之第3實施形態的流體控制閥所使用之閥體的剖面圖。
第32圖係表示第1變形例之閥體的剖面圖。
第33圖係表示第2變形例之閥體的剖面圖。
第34圖係表示第3變形例之閥體的剖面圖。
第35圖係表示第4變形例之閥體的剖面圖。
第36圖係表示第5變形例之閥體的剖面圖。
以下，根據圖面，說明本發明之流體控制閥的實施形態。
A.第1實施形態
(關於本發明之概略)
第1圖係本發明之第1實施形態之流體控制閥1的剖面圖，並表示閉狀態。第1實施形態之流體控制閥係在降低在閉閥時所產生之隔膜閥體(閥體之一例)4之變形所造成的磨耗上具有特徵。
以往，隔膜閥係使閥體垂直地碰觸閥座，或提高閥體之環狀密封面或閥座之閥座面的面粗糙度等，藉由改善閥體之環狀密封面與閥座之閥座面抵接的狀態或抑制抵接力，一直進行粒子對策。可是，僅藉此方法，無法充分地減少粒子數。例如，半導體組件係逐年微細化，影響半導體製造之粒子逐年變小。例如，流體控制閥被要求儘量減少以市面上之粒子計數器可測量之20nm的粒子。因此，以往之減少粒子數的對策在成為問題之粒子變小後，更需要別的對策，粒子不斷地微細化。因此，發明者係注意到排除粒子產生原因的必要性，再三地實驗或模擬，發現了粒子之根本性的產生原因(參照後述之效果確認測試結果)。
第30圖係隔膜閥體1000之彈性變形的影像圖。隔膜閥體1000係使薄膜部1000a所連接之部分變細，而形成頸部1000b。藉此，流體控制閥係即使閥尺寸相同，亦擴大收容於隔膜閥體1000之隔膜室的容積，並擴大薄膜部1000a的撓性區域，而可調整來自流體的受壓面積。隔膜閥體1000係將具備閥座側端面1000c之閥體部1000d以成為與頸部1000b同軸的方式設置成比頸部1000b之直徑大。閥座側端面1000c係將環狀密封突起1000f設置於比頸部1000b徑外側，使閥座開口部之內徑(孔口徑)變大，而使控制流量變大。具備該隔膜閥體1000之流體控制閥係對頸部1000b所賦予的驅動力經由閥體部1000d傳達至環狀密封突起1000f的環狀密封面1000e，使環狀密封面1000e以3~50MPa之面壓密封於閥座。這種隔膜閥體1000係環狀密封面1000e與閥座抵接而密封之 作用點K2自被賦予第30圖中K1方向之驅動力的力點偏移至徑外側。因此，每當進行閉閥動作，如第30圖中K3所示，在環狀密封面1000e產生欲向徑外方向擴大的力。在此情況，如第30圖中虛擬線M所示，隔膜閥體1000係變形成使環狀密封面1000e對閥座橫向滑動，環狀密封面1000e與閥座摩擦而磨耗。發明者們認為此磨耗部分在開閉閥動作中從環狀密封面1000e被撕碎，成為粒子。而且，發明者們係以模擬與實驗證實這些想法。而且，發明者們係在環狀密封突起之附近的形狀下工夫，以抑制或防止閥體之變形。
(流體控制閥之示意構成)
如第1圖所示，流體控制閥1包括控制流體之閥部2、與對閥部2賦予驅動力之驅動部3。流體控制閥1係例如被安裝於半導體製造裝置，控制供給至晶圓之藥液的流量。在此情況，流體控制閥1係因為控制腐蝕性高之藥液，所以藉隔膜閥體4將驅動部3與閥部2之間隔開。
驅動部3係由缸體31與缸蓋32構成缸本體33。活塞35係將活塞本體35a可滑動地裝填於形成於缸本體33內的活塞室34，並將活塞室34氣密地劃分成第1室34a與第2室34b。軸35b一體地設置於活塞本體35a。軸35b的下端部係從缸本體33向閥部2側突出，並與閥部2之隔膜閥體4連結。壓縮彈簧36係對隔膜閥體4賦予密封負載，縮設於第1室34a，並總是朝向閥部2之閥座24側對活塞35賦予偏壓。在缸本體33，形成與第1室34a連通並進行吸排氣之吸排氣口33a、及與第2室34b連通並供給操作空氣的操作口33b。
該驅動部3係藉壓縮彈簧36之彈力與第2室34b之內壓的平衡，使活塞35沿著軸線進行往復直線運動，而使隔膜閥體4移動既定行程。該驅動部3係除了壓縮彈簧36與環狀密封構件以外，構成元件之材質採用氟樹脂，使得在腐蝕性高之周圍環境亦可使用。
閥部2係內建於閥本體21，藉由隔膜閥體4之環狀密封突起414與閥座24之閥座面24a抵接或分開，進行流體控制。閥本體21與隔膜閥體4係為了確保耐腐蝕性，以氟樹脂所形成。進而，隔膜閥體4係為了提高環狀密封突起414之密封性，採用與閥本體21(閥座24)之硬度相同或比閥本體21(閥座24)之硬度低的氟樹脂較佳。在本實施形態，閥本體21(閥座24)之材質採用PFA(四氟乙烯‧全氟烷基乙烯基醚共聚物)硬度D60~64，隔膜閥體4之材質採用PTFE(聚四氟乙烯)硬度D53~58。
閥本體21係形成長方體形，並在相對向之側面開設用以使流量輸出入的第1接口21a與第2接口21b。在閥本體21的上面，將開口部21e開設成圓柱形，在比開口部21e外側環狀地形成安裝孔21f。閥部2係將隔膜閥體4之外緣部43嵌入閥本體21的安裝孔21f，並在閥本體21與缸本體33之間夾持外緣部43，藉此，形成隔膜室22與非接液室23。隔膜閥體4之閥本體41係與軸35b連結，並在隔膜室22內在第30圖中上下方向地移動。非接液室23係與形成於缸本體33之呼吸孔33c連通，使薄膜部42隨著閥本體41之移動而圓滑地變形。
第1連通流路21c係以使第1接口21a與隔膜室22連通的方式成L字形地形成於閥本體21，並開口於隔膜室22的底面中央部。隔膜室22的底面係沿著第1連通流路21c所開口之開口部的外周設置閥座24。閥座24具備被加工成與隔膜室22之軸線正交之平坦面的閥座面24a。第2連通流路21d係以使第2接口21b與隔膜室22連通方式形成L字形，並在比閥座24外側開口。
(閥體的構成)
第2圖係第1圖所示之隔膜閥體4的剖面圖。隔膜閥體4係柱狀的閥本體41與驅動部3(參照第1圖)連結，並與閥座24抵接或分開。在閥本體41的外周面，連接薄膜部42，並將該薄膜部42的外緣部設置厚的外緣部43。閥本體41係同軸上地設置圓柱部411、肩部412以及頸部413。此外，在本實施形態，閥體部410係由圓柱部411與肩部412所構成。
圓柱部411係形成圓柱形，並具備與閥座24相對向之閥座側端面411a。頸部413係將薄膜部42與外周面413a連接，為了確保隔膜室22(參照第1圖)之容積，使直徑比圓柱部411之直徑小。頸部413係將與開設於軸35b之陰螺紋部35c(參照第1圖)螺合的陽螺紋部413b設置於上部。肩部412係位於圓柱部411與頸部413之間，並設置成從圓柱部411往頸部413縮徑，防止在隔膜室22(參照第1圖)流動之流體滯留或產生擾流。又，藉頸部413之縮徑，因為可使外緣部43之外徑尺寸變小，所以可使閥本體21變得小形。
在閥本體41之閥座側端面411a，以閥本體41之 軸心為中心成環狀地突設環狀密封突起414。環狀密封突起414設置於比頸部413之外周面413a與肩部412之外周面412a連接的連接位置T(以下亦稱為「T部」)外側。因此，閥本體41係在比被施加密封負載之位置外側的位置密封於閥座24，並擴大閥座開口部的面積(孔口徑)。
環狀密封突起414係以具有被施加密封負載亦難倒下之剛性的方式設定從閥座側端面411a至環狀密封突起414之前端的高度C。在本實施形態，將環狀密封突起414的高度C設定成在未與閥座抵接的情況之環狀密封面414a(環狀密封部之一例)之徑向中心位置的直徑(係「環狀密封部之直徑」的一例)之1/10。
環狀密封突起414係設置成從閥座側端面411a側向前端部(閥座側)縮徑。即，在環狀密封突起414之內周面414b與外周面414c，設置從閥座側端面411a向前端部大為傾斜的推拔。環狀密封突起414係以前端部與閥本體41之軸線正交的方式被加工成平坦，而形成環狀密封面414a。藉此，環狀密封突起414係每單位面積作用於環狀密封面414a之密封負載大，而防止流體洩漏，環狀密封面414a對閥座面24a難滑動。又，驅動部3變得小形。此外，環狀密封面414a之徑向寬度尺寸B(以下亦稱為「寬度尺寸B」)係設定成環狀密封面414a之寬度方向中心徑A的1/100以上且1/10以下較佳。
隔膜閥體4係將環狀密封面414a在徑向所位移的位移量設定成6.175μm以下，環狀密封面414a與閥座24之摩擦難磨耗。為了具有剛性，隔膜閥體4係圓柱部411(閥座側端 面411a)之直徑D(以下亦稱為「端面直徑D」)變粗，而且將凸部416設置於環狀密封突起414的內側。
而且，端面直徑D係被設定成寬度方向中心徑A之1.3倍以上，而從環狀密封突起414至圓柱部411之外周面411b的擴徑寬度尺寸E變厚。藉此，閥本體41係沿著驅動部3將負載施加於隔膜閥體4之方向易於將環狀密封突起414垂直地壓在閥座面24a，而可抑制環狀密封面414a的位移量。
進而，閥本體41係將在環狀密封面414a之徑向中心位置之軸線方向的厚度F設定成寬度方向中心徑A的0.7倍以上。藉此，閥本體41係在被施加密封負載而使環狀密封突起414密封於閥座24的情況，具有抑制從環狀密封面414a至其上方所產生之變形的剛性。又，閥本體41可使驅動部3之負載廣為分散至閥體部410。此外，閥本體41係若可將環狀密封面414a的位移量成為6.175μm以下，亦可將厚度F設定成寬度方向中心徑A的0.7倍以下。在此情況，擴大隔膜室22之容積，而可防止流體之滯留、或使閥尺寸變小。
凸部416係以與頸部413成為同軸之方式形成於比閥座側端面411a之環狀密封突起414內側，而從閥座側對閥座側端面411a補強。閥本體41係以凸部416與閥本體41(圓柱部411)連接之基端部的直徑H(以下亦稱為「基端部直徑H」)成為在從驅動部承受負載之受壓面與閥座側端面之間最細部分的直徑J(以下稱為「細部直徑J」)以上的方式設置凸部416。即，凸部416係將基端部之外周位置U(以下亦稱為「U部」)設置成位於比細部直徑J之正下或比細部直徑J徑向外側的位 置。藉此，閥本體41係被施加密封負載之部分藉凸部416變厚而提高剛性。又，凸部416係將與閥本體41連接之基端部的高度I設定成環狀密封突起414之高度(從閥座側端面411a至環狀密封突起414之環狀密封面414a的高度)C的0.7倍以上。藉此，閥本體41係中心部的厚度變厚，而剛性變大。
閥本體41係將環狀凹槽415形成於環狀密封突起414與凸部416之間，使在凸部416所產生之彈性變形難向環狀密封突起414傳達。
(流體控制閥的流體控制方法)
其次，說明使用具有該構成之流體控制閥1的流體控制方法。例如，流體控制閥1係將第1接口21a與藥液供給源連接，並將第2接口21b與半導體製造裝置之反應室連接。
(流體控制閥之概略動作)
流體控制閥1係在不將藥液供給至晶圓之待機狀態時，不將操作流體供給至操作口33b。在此情況，壓縮彈簧36之偏壓力係經由活塞35作用於隔膜閥體4，而隔膜閥體4之環狀密封突起414與閥座24之閥座面24a密接而被密封。在此時，閥部2係關閉第1接口21a與第2接口21b之間，而從第2接口21b不向反應室供給藥液。
在將藥液供給至晶圓的情況，流體控制閥1係將操作流體供給至操作口33b。第2室34b之內壓變成比壓縮彈簧36之偏壓力大時，活塞35抵抗壓縮彈簧36並向反閥座側移動。隔膜閥體4係與活塞35一體地上升，而使環狀密封突起414與閥座面24a分開。藉此，流體控制閥1係因應於閥本 體41的行程，使藥液從第1接口21a往第2接口21b流動，而向反應室供給。
在停止對晶圓之藥液供給的情況，流體控制閥1係從操作口33b排出操作流體。於是，活塞35被壓縮彈簧36偏壓，在閥座方向移動，而在閥座方向推壓隔膜閥體4的頸部413。隔膜閥體4係與活塞35一體地下降，在使環狀密封突起414之環狀密封面414a與閥座面24a抵接後，將密封負載施加於環狀密封突起414，將環狀密封面414a壓在閥座面24a並壓接。藉此，流體控制閥1成為待機狀態。
(在閉閥時所產生之閥體的變形所造成之磨耗與其降低方法)
在流體控制閥1，隔膜閥體4之細部直徑J比環狀密封面414a之寬度方向中心徑A小。因此，隔膜閥體4係將環狀密封面414a壓在閥座面24a而密封的作用點比將驅動部3之驅動力傳達至閥座側端面411a之部分的力點偏移至徑外側。隔膜閥體4係在閉閥動作時，在使環狀密封突起414之環狀密封面414a與閥座面24a抵接後，進而藉驅動部3將密封負載施加於環狀密封突起414，而將環狀密封面414a壓在閥座面24a。在此情況，隔膜閥體4係未被閥座24支撐之閥本體41的中心部欲向閥座側彈性變形。此彈性變形量愈大，隔膜閥體4係彈性變形成使環狀密封面414a向徑外側愈大地位移。若此環狀密封突起414之彈性變形大，環狀密封面414a與閥座面24a之摩擦量增加，而變成易磨耗。此環狀密封面414a的磨耗成為粒子。
可是，在本實施形態，為了降低在該閉閥時所產生之環狀密封面414a的磨耗，因為隔膜閥體4本身具有可抑制環狀密封面414a在徑外方向位移之位移量的形狀，所以抑制或防止粒子之產生。因此，隨著半導體組件之微細化，影響半導體製造之粒子變小，亦可將粒子之產生抑制或防止成可應付之。
(降低在閉閥時所產生之環狀密封面之磨耗的方法之具體的說明)
流體控制閥1係在使環狀密封面414a與閥座面24a抵接後，在將環狀密封面414a壓在閥座面24a，至以既定密封負載密封的壓住動作中，抑制環狀密封面414a對閥座24在徑外方向偏移的位移量。具體而言，該位移量被抑制成6.175μm以下(寬度方向中心徑A之12.4×10-4倍以下，或寬度尺寸B之6.18×10-2倍以下)。依此方式，抑制環狀密封面414a之位移量，因為環狀密封面414a與閥座面24a之摩擦難磨耗，所以可降低影響半導體製造之粒子的產生。而且，藉由抑制閥本體41之變形所造成的磨耗，即使重複地進行開閉閥動作，密封性亦不會降低。藉此，流體控制閥1之耐久性提高。又，流體控制閥1係減少必要之密封力，而可使驅動部3變得小形。隔膜閥體4具備用以實現之所需的形狀。
隔膜閥體4係因為端面直徑D是寬度方向中心徑A的1.3倍以上，所以使閥座側端面411a附近的剛性變大。因此，隔膜閥體4係在壓住動作中，抑制閥座側端面411a的變形，而環狀密封突起414難被閥座側端面411a拉伸。藉此，隔膜閥體4係在壓住動作中，環狀密封突起414難變形成環狀 密封面414a對閥座面24a偏移，而降低環狀密封面414a的磨耗。因此，流體控制閥1係降低在閉閥時所產生之隔膜閥體4(閥本體41)的變形所造成之環狀密封面414a的磨耗，而可抑制或防止粒子的產生。
又，隔膜閥體4係因為在閥本體41中最細部分的直徑，即細部直徑J比寬度方向中心徑A小，所以閥座側端面411a將比環狀密封突起414內側壓在閥座24側。可是，流體控制閥1係因為抑制環狀密封面414a之往徑向的位移量，所以降低環狀密封面414a的磨耗，而可降低粒子的產生。
又，隔膜閥體4係因為在環狀密封面414a之徑向中心位置之軸線方向的厚度F是寬度方向中心徑A之0.7倍以上，所以從驅動部3承受負載所產生之變形在遠離閥座側端面411a之位置開始分散。因此，在閥座側端面411a的附近，往垂直方向之變形難發生。因此，若依據本實施形態之流體控制閥1，易將環狀密封面414a垂直地壓在閥座面24a，而可抑制環狀密封面414a在徑向位移的位移量。
又，隔膜閥體4係因為在比環狀密封突起414內側具有從閥座側端面411a往閥座24側突出的凸部416，所以從驅動部3承受負載之部分的剛性大，而閥座側端面411a難變形成使環狀密封突起414之內側的部分向閥座24側突出。因此，流體控制閥1係環狀密封突起414難因閥座側端面411a之變形的而彎曲，而可抑制環狀密封面414a的位移量。
尤其，凸部416係因為基端部直徑H是細部直徑J以上，所以支撐從驅動部3所承受的負載整體，難使閥本體41 在徑外方向變形。因此，流體控制閥1係抑制閥座側端面411a之變形，而可降低環狀密封面414a的位移量。
進而，凸部416係因為從基端部至前端面416a的高度I係從閥座側端面411a至環狀密封面414a的高度C之0.7倍以上，所以形成深的環狀凹槽415。藉此，變形難從凸部416向環狀密封突起414傳達。因此，在壓住動作中，環狀密封面414a難對閥座面24a偏移，而難磨耗。因此，流體控制閥1係可降低在閉閥時所產生之隔膜閥體4的變形所造成之磨耗。
如以上所示，流體控制閥1及流體控制方法係可降低在閉閥時所產生之隔膜閥體4的變形所造成之磨耗。流體控制閥1係因為降低在閉閥時所產生之隔膜閥體4的變形所造成之微小的磨耗，所以可抑制或防止微細之粒子的產生。
(效果確認測試)
發明者們係進行調查對環狀密封面之位移量所給與之如下之效果的測試，(a)端面直徑D所給與之效果、(b)厚度F所給與之效果、(c)凸部所給與之效果、(d)環狀凹槽所給與之效果、(e)基端部直徑H所給與之效果、(f)凸部高度I所給與之效果、(g)端面直徑D與厚度F之組合所給與的效果、(h)凸部與端面直徑D之組合所給與的效果以及(i)凸部與厚度F之組合所給與的效果。
在效果確認測試，如第3圖所示，使用形狀相異之第1~第3比較例與第1~第13實施例。第3圖係表示第1~第3比較例與第1~第13實施例之設定條件的表。第4圖~第6圖係表示第10實施例之閥體104、第1實施例之閥體204以及 第2實施例之閥體304的剖面圖。此外，第4實施例相當於該隔膜閥體4(參照第2圖)。在以下之說明及所引用的圖面，對第1~第3比較例與第1~第3、第5~第13實施例的構成中與第4實施例之隔膜閥體4共同的構成，使用與第2圖相同的符號，並適當地省略說明。又，在以下之說明，將「隔膜閥體4」亦稱為「閥體4」。
在效果確認測試，使用Dassault Systems Solid Works Corp.製之分析軟體。在測試，對第1~第3比較例與第1~第13實施例，在從使環狀密封面414a與閥座24抵接開始，至以50N之密封負載將環狀密封面414a壓在閥座面24a之壓住動作中，分析了設定成物性值彈性係數500MPa、密度2200Kg/m3的閥本體841、1441、1541、241、341、441、41、541、641、1043、1141、741、1242、1342、943所產生之位移量。在第7圖~第22圖表示此分析結果。第23圖係表示第1~第3比較例與第1~第13實施例之環狀密封面414a的位移量、將第10實施例之環狀密封面414a的位移量當作100%的情況之第1~第3比較例與第1~第13實施例的環狀密封面414a之位移量的比例、對寬度方向中心徑A之環狀密封面414a之位移量的比例、以及對寬度尺寸B之環狀密封面414a之位移量的比例之表。
<(a)關於端面直徑D對環狀密封面之位移量所給與的效果>
如第3圖所示，比較僅端面直徑D相異之第1、第2比較例及第7、第10實施例。如第3圖及第4圖所示，第10實施例係環狀密封面414a之寬度方向中心徑A被設定成 5.0mm、環狀密封面414a之寬度尺寸B被設定成0.1mm、環狀密封突起414的高度C被設定成0.5mm。又，第10實施例係端面直徑D被設定成寬度方向中心徑A之1.30倍的6.5mm。第10實施例係從環狀密封突起414的外周面414c與閥座側端面411a連接的連接位置S(以下亦稱為「S部」)至圓柱部1411之外周面411b的擴徑寬度尺寸E被設定成0.25mm。第10實施例係在環狀密封面414a之徑向中心位置之軸線方向的厚度F被設定成3.7mm。第10實施例係從環狀密封面414a至圓柱部1411之上端位置V的高度G被設定成2.65mm。進而，第10實施例係細部直徑J被設定成4mm。此外，第1比較例係凸部與環狀凹槽都未具備。
相對地，如第3圖所示，第1、第2比較例及第7實施例係除了端面直徑D與擴徑寬度尺寸E以外，與第4實施例一樣地構成。第1比較例之端面直徑D係6.0mm，係寬度方向中心徑A之1.2倍。第1比較例之擴徑寬度尺寸E係0mm。第2比較例之端面直徑D係6.25mm，係寬度方向中心徑A之1.25倍。第2比較例之擴徑寬度尺寸E係0.125mm。第7實施例之端面直徑D係7.5mm，係寬度方向中心徑A之1.5倍。第7實施例之擴徑寬度尺寸E係0.75mm。
在第7圖，表示第1比較例之位移量分析結果。如第7圖中X86、X88所示，第1比較例之閥本體841係圓柱部843的位移量從中心部向徑外側變大。圓柱部843係位移量的變化率愈接近外周面411b愈大。而且，圓柱部843係環狀密封突起414之第7圖中上側部分的位移量愈接近環狀密封突 起414愈大。因此，第1比較例係如第7圖中Y11所示，得知在壓住動作中圓柱部843被驅動部3之負載壓扁，而變形成使閥座側端面843a側在徑外方向膨脹。又，第1比較例係如第7圖中X85、X86所示，閥座側端面843a之中心部的位移量與外緣部之位移量的差大。因此，得知第1比較例之閥座側端面843a係如第7圖中Y12所示，彎曲變形成使中心部向閥座側突出成凸形，並向反閥座側向上推外緣部，而在徑外方向推出環狀密封突起414，並壓在閥座面24a。
而且，如第7圖中X81~X85所示，第1比較例係環狀密封突起414之Q部、R部以及S部的位移量比P部的位移量大。因此，得知第1比較例係在壓住動作中，環狀密封突起414彎曲變形成使前端部在徑外方向擴大。如第23圖所示，第1比較例係環狀密封面414a的位移量是9.428μm。該位移量係寬度方向中心徑A之18.90×10-4倍，或，環狀密封面414a之寬度尺寸B的9.43×10-2倍。
在第8圖，表示第2比較例之位移量分析結果。第2比較例之閥本體1441係如第8圖中X146、X148所示，圓柱部1442的位移量從中心部向徑外側變大。其位移量的變化率係比第1比較例小。認為這是由於第2比較例係擴徑寬度尺寸E比第1比較例大，而剛性大，所以中心部之變形難在徑外方向傳達。可是，第2比較例係如第8圖中X146、X145所示，閥座側端面1442a的中心部與外緣部之間之位移量的差與第1比較例一樣地大。因此，得知第2比較例係閥座側端面1442a與第1比較例一樣地大為變形。又，如第8圖中X141~X144所示，得 知第2比較例係Q部、R部以及S部的位移量比P部大，與第1比較例一樣，環狀密封突起414彎曲變形成使前端部在徑外方向擴大。如第23圖所示，第2比較例係環狀密封面414a的位移量是7.233μm。該位移量係寬度方向中心徑A之14.47×10-4倍，或環狀密封面414a之寬度尺寸B的7.23×10-2倍。
在第19圖，表示第10實施例之位移量分析結果。第10實施例之閥本體141係如第19圖中X17、X18所示，位移量從圓柱部843的中心部向徑外側變大。該位移量的變化率係與第2比較例一樣地受到抑制。而且，第10實施例係如第19圖中X15~X18所示，閥座側端面1411a之中心部與外緣部之位移量的差比第2比較例小。因此，得知第10實施例係比第2比較例更抑制閥座側端面1411a的變形，而易將環狀密封突起414壓在閥座面24a。
又，如第19圖之X11~X14所示，第10實施例係與第1、第2比較例相比，P部、Q部以及S部的位移量小。因此，得知第10實施例係與第1、第2比較例相比，環狀密封突起414難向徑外方向彎曲，而可抑制環狀密封面414a之內周側的位移。如第23圖所示，第10實施例係環狀密封面414a的位移量是6.175μm。該位移量係寬度方向中心徑A之12.40×10-4倍，或，環狀密封面414a之寬度尺寸B的6.18×10-2倍。
在第16圖，表示第7實施例之位移量分析結果。第7實施例之閥本體1043係如第16圖中X106、X108所示，位移量從圓柱部411的中心部向徑外側變大。其變化率係比第10實施例小。而且，在圓柱部411，位移量以軸線為中心成大 致同心圓狀地變化。因此，得知第7實施例係在壓住動作中圓柱部411在垂直方向變形，並易將環狀密封突起414垂直地壓在閥座面24a。又，第7實施例係如第16圖之X101~X104所示，P部、Q部、R部以及S部的位移量比第10實施例小。因此，得知第7實施例係與第10實施例相比，環狀密封突起414難彎曲成使前端部在徑外方向擴大，而Q部與R部的位移量減少。如第23圖所示，第7實施例係環狀密封面414a的位移量是4.887μm。該位移量係寬度方向中心徑A之9.77×10-4倍，或，環狀密封面414a之寬度尺寸B的4.89×10-2倍。
第25圖係表示對寬度方向中心徑A之端面直徑D的比例(D/A)、與環狀密封面414a的位移量之關係的圖形。D/A是1.2之第1比較例係在壓住動作中所產生之環狀密封面414a的位移量是9.428μm。D/A是1.25之第2比較例係在壓住動作中所產生之環狀密封面414a的位移量是7.233μm。D/A是1.30之第10實施例係在壓住動作中所產生之環狀密封面414a的位移量是6.175μm。D/A是1.5之第7實施例係在壓住動作中所產生之環狀密封面414a的位移量是4.887μm。自這些，環狀密封面414a之位移量的減少率係端面直徑D成為寬度方向中心徑A之1.3倍以上時，急速地變緩和。認為這是由於端面直徑D成為1.3倍以上，而擴徑寬度尺寸E變大時，為了支撐在圓柱部之中心部所產生之徑外方向的變形所需之厚度的壁形成於比環狀密封突起414外側，而閥本體之剛性變大。因此，端面直徑D係設定成寬度方向中心徑A之1.3倍以上較佳。
此處，發明者們係根據第10實施例，製作第4圖 所示的閥體104，對該閥體104進行粒子測試。此粒子測試係作為前處理，將評估閥(已安裝閥體104之閥)設置於純水所流動之管線，在閥全開狀態一面使純水1000mL/min持續流動3小時，一面進行評估閥的沖洗。然後，將評估閥設置於純水所流動之管線，並將粒子計數器設置於評估閥的下游側，將評估閥之密封負載設定成50N，一面使評估閥在60分鐘進行開閉閥動作15000次，一面使使純水1000mL/min流動，在通過評估閥之純水中使75mL/min排水至粒子計數器。在粒子計數器，在每分鐘測量20nm以上之粒子數的累計值，再自該累計值測量在開閉閥動作15000次之間每1mL所含的粒子值。在第24圖表示已安裝閥體104之評估閥的粒子測試結果。
如第24圖所示，閥體104在粒子測試中所測量之粒子數係每1mL有17.78個。
相對地，發明者們係對環狀密封面414a之位移量為6.175μm以上9μm以下之無對稱的樣品，亦實施粒子測試。因為測試方法係與上述一樣，所以省略說明。結果，樣品在粒子測試中所測量之粒子係797.8個。自這些粒子測試，得知若環狀密封面414a之位移量超過6.175μm，則粒子產生量急速地增加。因此，閥體係藉由使環狀密封面414a之位移量變成6.175μm以下，可有效地降低粒子產生量。
發明者們係對粒子測試結束後之閥體104拍攝環狀密封面414a的顯微鏡相片。在將顯微鏡相片之倍率設定成500倍的情況，閥體104係在環狀密封面414a的Q部確認毛邊，而在環狀密封面414a的R部確認無毛邊。在環狀密封面 414a的R部不產生毛邊，認為這是由於在環狀密封面414a向徑外方向移動時，在R部所產生之毛邊被捲入環狀密封面414a與閥座面24a之間。
進而，發明者們係將顯微鏡相片之倍率從500倍提高至2000倍，確認Q部附近之狀態。得知閥體104產生如第26圖及第27圖之Z1所示的細皺紋、或如第26圖及第27圖之Z2所示的細擦傷等。又，得知閥體104係如第26圖及第27圖之Z3所示，所產生之毛邊從環狀密封面414a之Q部向內周面414b側被拉出並捲繞。自這些，認為閥體104係使開閉閥動作開始時，環狀密封面414a之Q部與閥座摩擦而產生小擦傷，那些擦傷在重複開閉閥動作之間被捲繞而成為毛邊，那些毛邊脫離環狀密封面414a，成為粒子。因此，認為若抑制環狀密封突起414變形成使環狀密封面414a在徑向位移，則Q部之磨耗減少，不僅以粒子計數器可測量之粒子，而且以粒子計數器無法測量之微細的粒子的產生亦可減少。
<(b)關於厚度F對環狀密封面之位移量所給與的效果>
如第3圖所示，比較僅厚度F相異之第3比較例、第2實施例以及第7實施例。第3比較例係環狀密封突起414之在中心位置之軸線方向的厚度F被設定成是環狀密封面414a之寬度方向中心徑A(5mm)之0.6倍的3mm。第7實施例係環狀密封突起414之在中心位置之軸線方向的厚度F被設定成是環狀密封面414a之寬度方向中心徑A(5mm)之0.74倍的3.7mm。第2實施例係環狀密封突起414之在中心位置之軸線方向的厚度F被設定成是環狀密封面414a之寬度方向中心徑 A(5mm)之0.9倍的4.5mm。此外，第3比較例、第2實施例以及第7實施例之閥本體1541、341、1043係高度G是相同，並藉肩部1542、3411、412調整厚度F的大小。
在第9圖，表示第3比較例之位移量分析結果。如第9圖中X156、X158所示，第3比較例之閥本體1541係閥體部1540的位移量從中心部向徑外側變大。如第9圖中X158所示，閥體部1540係環狀密封突起414之第9圖中上側部分的位移量愈接近環狀密封突起414愈大。進而，閥本體1541係閥座側端面411a之中心部與外緣部之位移量的差大。因此，得知第3比較例係在壓住動作中圓柱部411變形成使閥座側端面411a側在徑外方向膨脹，而難將環狀密封突起414垂直地壓在閥座面24a。而且，如第9圖中X151~X154所示，環狀密封突起414係外周面414c側的位移量比內周面414b側大，而彎曲成前端部在徑外側擴大。如第23圖所示，第3比較例係環狀密封面414a的位移量是6.449μm。該位移量係環狀密封面414a之寬度方向中心徑A的12.90×10-4倍，或，寬度尺寸B的6.45×10-2倍。
如第16圖之X108所示，第7實施例之閥本體1043係環狀密封突起414之第16圖中上側部分的位移量以軸線為中心成同心圓狀地變化。因此，閥本體1043係閥體部1042在垂直方向易變形，而易將環狀密封突起414垂直地壓在閥座面24a。又，如第16圖之X101~X104所示，第7實施例係P部、Q部、R部以及S部的位移量比第3比較例小。因此，第7實施例係比第3比較例難彎曲。如第23圖所示，第7實施例係 環狀密封面414a的位移量是4.887μm。該位移量係環狀密封面414a之寬度方向中心徑A的9.77×10-4倍，或，寬度尺寸B的4.89×10-2倍。
在第11圖，表示第2實施例之位移量分析結果。如第11圖中X36、X38所示，第2實施例之閥本體341係環狀密封突起414之第16圖中上側部分的位移量比第7實施例更以軸線為中心成同心圓狀地變化。又，如第11圖之X31、X32所示，第2實施例係與第7實施例相比，環狀密封突起414之P部與Q部的位移量小。因此，第2實施例係與第7實施例相比，圓柱部411及環狀密封突起414在垂直方向易變形。如第23圖所示，第2實施例係環狀密封面414a的位移量是4.037μm。該位移量係環狀密封面414a之寬度方向中心徑A的8.07×10-4倍，或，寬度尺寸B的4.04×10-2倍。
因此，閥體係僅厚度F變大，亦可抑制環狀密封面414a之位移量。認為這是由於若閥體厚度F變厚，使從驅動部3所承受的負載在遠離閥座側端面的位置分散，而變成在閥座方向(垂直方向)易作用。
<(c)關於凸部對環狀密封面之位移量所給與的效果>
如第3圖所示，比較僅凸部416之有無相異之第1實施例的閥體204與第10實施例的閥體104。第1實施例係對第10實施例僅設置凸部416這一點相異。因為對第10實施例係已上述，所以省略說明。第1實施例之凸部416係基端部直徑H是4mm又，凸部416係從前端面416a至閥座側端面1411a的高度I與環狀密封突起414的高度C相同，是0.5mm。
第10圖之X21~X24所示的第1實施例之P部~S部的位移量係比第19圖之X11~X14所示的第10實施例之P部~S部的位移量小，得知第1實施例之環狀密封突起414的變形係比第10實施例小。而且，如第23圖所示，第10實施例係環狀密封面414a的位移量是6.175μm。該位移量係環狀密封面414a之寬度尺寸B的6.18×10-2倍，或，寬度方向中心徑A之12.40×10-4倍。另一方面，第1實施例係環狀密封面414a的位移量是5.064μm。該位移量係環狀密封面414a之寬度尺寸B的5.06×10-2倍，或，寬度方向中心徑A之10.10×10-4倍。因此，第1實施例係藉由具備凸部416，將環狀密封面414a之位移量抑制成第10實施例之環狀密封面414a之位移量的82%。
又，第1實施例係環狀密封突起414之P部上方的位移量(第10圖之X26)比第10實施例之P部上方的位移量(參照第19圖之X16)小。又，第1實施例係如第10圖之X26、X27所示，位移量比第10實施例更以軸線為中心成同心圓狀地變化。因此，得知第1實施例係閥本體241之閥座側端面1411a附近比第10實施例在徑外方向更難變形(在被賦予密封負載之垂直方向易變形)。
因此，第1實施例係藉由具備凸部416，抑制閥座側端面1411a變形成在閥座側彎曲、及環狀密封突起414變形成在徑外方向彎曲，而可減少環狀密封面414a之位移量。認為這是由於第1實施例係與第10實施例相比，圓柱部1411藉凸部416對中心部補強，而提高剛性。
發明者們係根據第1實施例，製作第5圖所示的 閥體204，並對閥體204進行粒子測試。在第24圖表示此測試結果。此外，因為粒子測試之方法係與上述之粒子測試相同，所以省略說明。
如第24圖所示，閥體204在粒子測試中所測量之粒子數係每1mL有4.44個。因此，閥體204係比閥體104更難產生粒子。又，閥體204係在粒子測試中所測量之粒子數少至閥體104的1/4。因此，閥體204係藉由具備凸部416，可減少粒子之量。
發明者們係對粒子測試結束後之閥體204拍攝環狀密封面414a的顯微鏡相片。在將顯微鏡相片之倍率設定成500倍的情況，閥體204係在環狀密封面414a的Q部及R部都確認無毛邊。進而，發明者們係將顯微鏡相片之倍率從500倍提高至2000倍，對閥體204，確認環狀密封面414a之Q部附近的狀態。在第28圖及第29圖表示閥體204之顯微鏡相片與其影像圖。閥體204係如第28圖及第29圖之Z4所示，在環狀密封面414a之Q部確認皺紋、擦傷、毛邊都沒有。不僅如此，閥體204係成為Q部表面的凹凸溶合之狀態。因此，認為閥體204係不僅以粒子計數器可測量之粒子，而且以粒子計數器無法測量之微細的粒子的產生亦可抑制或防止。
<(d)關於環狀凹槽對環狀密封面之位移量所給與的效果>
如第3圖所示，比較僅環狀凹槽415之有無相異之第8、第9實施例。第8實施例係環狀凹槽1144形成於凸部1143與環狀密封突起414之間。凸部1143係以基端部直徑為4mm、高度I為0.4mm所形成。第9實施例係環狀凹槽形成於 凸部7416與環狀密封突起414之間。凸部7416的高度I係與凸部1143相同。
在第18圖表示第9實施例之位移量分析結果。如X76所示，閥本體741係將在凸部7416在徑外方向所產生之變形直接傳達至環狀密封突起414。因此，如第18圖中X71~X74所示，環狀密封突起414係藉凸部7416在徑外方向推出。如第23圖所示，第9實施例係環狀密封面414a的位移量是4.302μm。該位移量係環狀密封面414a之寬度方向中心徑A的8.60×10-4倍，或，寬度尺寸B的4.30×10-2倍。
在第17圖表示第8實施例之位移量分析結果。閥本體1141係在凸部1143在徑外方向所產生之變形難從環狀凹槽1144傳達至環狀密封突起414。因此，如第17圖中X111~X115所示，環狀密封突起414係主要產生往垂直方向之變形，而將環狀密封面414a大致在垂直方向壓在閥座面24a。如第23圖所示，第8實施例係環狀密封面414a的位移量是3.736μm。該位移量係環狀密封面414a之寬度方向中心徑A的7.47×10-4倍，或，寬度尺寸B的3.74×10-2倍。
自以上，閥體係藉由將環狀凹槽形成於凸部與環狀密封突起之間，可比僅具備凸部之閥體更抑制環狀密封面之往徑外方向的位移量。
<(e)關於基端部直徑H對環狀密封面之位移量所給與的效果>
如第3圖所示，比較僅基端部直徑H相異之第1實施例與第13實施例。第1實施例係凸部416之基端部直徑 H被設定成與細部直徑J相同的4mm。又，第13實施例係凸部944之基端部直徑H被設定成比細部直徑J(4mm)小的2mm。第1實施例之環狀凹槽415的寬度係被設置成比第13實施例之環狀凹槽945窄。
在第22圖表示第13實施例之位移量分析結果。如第22圖中X96所示，閥本體943係在凸部944的範圍內，產生閥座方向的變形。但，如第22圖中X97所示，閥本體943係在比凸部944外側且比頸部413之外周面413a內側的部分，產生徑外方向的變形。該變形係如第22圖中X98所示，經由環狀密封突起414之第22圖中上側部分直接傳達至圓柱部1411的外周面411b。而且，如第22圖中X91~X94所示，環狀密封突起414係外周面414c的變形量比內周面414b的大。如第23圖所示，第13實施例係環狀密封面414a的位移量是6.162μm。該位移量係環狀密封面414a之寬度方向中心徑A的12.30×10-4倍，或，寬度尺寸B的6.16×10-2倍。
另一方面，如第10圖所示，第1實施例係與第13實施例相比，整體上，位移量以閥本體241之軸線為中心成同心圓狀地變化。如第10圖中X21~X26所示，閥體204係環狀密封突起414之比P部外側的變形量比第13實施例小。而且，如X21~X24所示，閥體204係P部、Q部、R部以及S部的變形量比第13實施例小。如第23圖所示，第1實施例係環狀密封面414a的位移量是5.064μm。該位移量係環狀密封面414a之寬度方向中心徑A的10.10×10-4倍，或，寬度尺寸B的5.06×10-2倍。
因此，藉由將基端部直徑H作成細部直徑J以上，可抑制環狀密封面之位移量。認為這是由於凸部416支撐驅動部的負載整體，而可使其廣為分散。
<(f)關於凸部高度I對環狀密封面之位移量所給與的效果>
如第3圖所示，比較僅凸部之高度I相異的第1、第11以及第12實施例。第1實施例係凸部416之高度I是與環狀密封突起414之高度C相同的0.5mm。第11實施例係凸部1243之高度I是環狀密封突起414之高度C之0.7倍的0.35mm。第12實施例係凸部1343之高度I是環狀密封突起414之高度C之0.6倍的0.30mm。在第10圖、第20圖、第21圖表示第1、第11、第12實施例之位移量分析結果。
如第10圖之X26、X27所示，第1實施例係凸部416的變形被環狀凹槽415遮斷，而難傳達至環狀密封突起414，環狀密封突起414主要在垂直方向變形。相對地，如第20圖之X126、X128及第21圖之X138所示，第11、第12實施例係凸部1243、1343之徑外方向的變形超過環狀凹槽1244、1344，並易傳達至環狀密封突起414之圖中上側部分。又，如第20圖之X123所示，第11實施例係R部之位移量比第1實施例更大。又，如第21圖之X133所示，第12係環狀密封突起414之外周面414c的位移量比第1、第10實施例更大。如第23圖所示，環狀密封面414a的位移量係第1實施例是5.064μm，第11實施例是5.644μm，第12實施例是5.678μm。因此，凸部416係高度I愈高，愈抑制環狀密封面414a之位移量。認為這是由於高度I愈高，以凸部使變形廣為分散，而 可抑制傳至環狀密封面414a的變形量。又，認為形成深的環狀凹槽，凸部之變形難傳達至環狀密封突起。
<(g)關於端面直徑D與厚度F之組合對環狀密封面之位移量所給與的效果>
如第3圖所示，比較端面直徑D與厚度F相異之第2、第3實施例。第2實施例係端面直徑D是7.5mm，厚度F是4.5mm。另一方面，第3實施例係端面直徑D是8.5mm，厚度F是5.4mm。在第11圖及第12圖表示第2、第3實施例之位移量分析結果。
第3實施例係第12圖之X41~X44所示之P部、Q部、R部以及S部的位移量比第2實施例(參照第11圖之X31~X35)小，環狀密封突起414在垂直方向變形。又，第3實施例之閥體440係位移量比第2實施例之閥體340更以軸線為中心成同心圓狀地變化。如第23圖所示，第2實施例係環狀密封面414a的位移量是4.037μm。該位移量係環狀密封面414a之寬度方向中心徑A的8.07×10-4倍，或，寬度尺寸B的4.04×10-2倍。另一方面，第3實施例係環狀密封面414a的位移是3.224μm。該位移量係環狀密封面414a之寬度方向中心徑A的6.45×10-4倍，或，寬度尺寸B的3.22×10-2倍。
因此，第3實施例係圓柱部4411與閥座側端面4411a之變形比第2實施例小，而可將環狀密封突起414垂直地壓在閥座面24a。又，第3實施例係將環狀密封突起414比第2實施例更垂直地壓在閥座面24a而難變形，抑制環狀密封面414a之位移量。認為這是由於第3實施例藉由端面直徑D 與厚度F比第2實施例大，使驅動部3之負載在遠離閥座側端面4411a之位置廣為分散，而可將環狀密封突起414垂直地壓在閥座面24a。
發明者們係根據第2、第3實施例，製作閥體304、404，並進行粒子測試。因為粒子測試之方法係與上述之粒子測試相同，所以省略說明。在第24圖表示此測試結果。
如第24圖所示，閥體304在粒子測試中所測量之粒子數係每1mL有2.22個。此粒子數減少至第10實施例的約1/9。另一方面，如第24圖所示，404係在粒子測試中未測量到粒子。因此，使圓柱部411之端面直徑D與厚度F愈大，抑制粒子之效果變成愈大。這是由於剛性變大。
又，發明者們係對粒子測試結束後之閥體304、404以倍率2000倍拍攝環狀密封面414a的顯微鏡相片。閥體304、404係都在環狀密封面414a確認無毛邊。閥體404係Q部的表面比閥體304平滑。認為這是由於閥體404之環狀密封突起414比閥體304更在垂直方向被壓住而柔軟化。
因此，認為閥體係端面直徑D與厚度F愈大，不僅以粒子計數器可測量之粒子，而且以粒子計數器無法測量之微細的粒子的產生亦愈可抑制或防止。
<(h)關於凸部與端面直徑D之組合對環狀密封面之位移量所給與的效果>
可是，如第3實施例所示，若使端面直徑D變大，因為隔膜室22變寬，所以閥本體21變大。又，因為作用於閥座側端面4411a之流體壓力變高，所以為了使密封負載變大， 而驅動部變大。另一方面，若使厚度F變厚，則在隔膜室22內易形成滯留部。又，因為隔膜室22變寬，所以閥本體21變大。因此，發明者們係如第3圖所示，對端面直徑D與厚度F比第3實施例小，並具備凸部416的第4實施例，分析位移量。第13圖表示第4實施例之閥體4的位移量分析結果。
如第3圖所示，第3實施例係端面直徑D是8.5mm，厚度F是5.4mm，不具備凸部。另一方面，第4實施例係端面直徑D是7.5mm，厚度F是4.5mm，並具備凸部416。在第12圖及第13圖表示第3、第4實施例之位移量分析結果。
如第13圖所示，第4實施例之閥本體41係藉凸部416提高中心部之剛性，與第3實施例(參照第12圖)相比，中心部在徑外方向難變形。而且，如第13圖之X6、X7所示，閥本體41係即使凸部416在徑外方向變形，亦該變形因環狀凹槽415而難傳達至環狀密封突起414。進而，第4實施例之閥本體41係如第13圖之X1~X4所示，環狀密封突起414之P部、Q部、R部以及S部的位移量被抑制成與第3實施例(參照第12圖之X41~X44所示，)同等程度。如第23圖所示，環狀密封面414a的位移量是3.687μm。第3實施例係環狀密封面414a的位移量是3.224μm。
依此方式，第4實施例係即使使端面直徑D變小至第3實施例的約0.88倍，並使厚度F變小至第3實施例的約0.83倍，亦藉由包括凸部416與環狀凹槽415，使環狀密封面414a之位移量變成與第3實施例同等程度。因此，第4實施例係與第3實施例相比，可使驅動部3與閥本體21變得小 形。藉此，在第4實施例，抑制環狀密封面414a之位移量，而減少磨耗，可抑制粒子，而且可使閥尺寸變得小形。又，第4實施例係因為抑制閥本體41之劣化，所以可長期維持初期之密封力，而可擴大閥之維修間隔。
<(i)關於凸部與厚度F之組合對環狀密封面之位移量所給與的效果>
如第3圖所示，比較厚度F與高度G相異之第4、第5以及第6實施例。第4、第5以及第6實施例係一樣地設置T部的位置或凸部416與環狀凹槽415。第4、第5以及第6實施例係根據高度G之大小及肩部412、543、643的傾斜角度，調整厚度F的大小。第4實施例係厚度F是環狀密封面414a之寬度方向中心徑A(5mm)之0.9倍的4.5mm。又，第4實施例係高度G是2.65mm。第5實施例係厚度F是環狀密封面414a之寬度方向中心徑A(5mm)之0.8倍的4.0mm。又，第5實施例係高度G是2.15mm。第6實施例係厚度F是環狀密封面414a之寬度方向中心徑A(5mm)之0.7倍的3.5mm。又，第6實施例係高度G是1.65mm。在第13圖~第15圖表示第4~第6實施例之閥體4、504、604的位移量分析結果。
如第13圖、第14圖、第15圖所示，第4、第5以及第6實施例係藉凸部416提高閥本體41、541、641之中心部的剛性，而在徑外方向難變形。在凸部416所產生之徑外方向的變形係因環狀凹槽415而難傳達至環狀密封突起414。又，如第13圖、第14圖、第15圖所示，閥本體41、541、641係位移量以軸線為中心成同心圓狀地變化，而在垂直方向易變 形。如第13圖之X5~X7、第14圖之X55~X57、第15圖之X65~X67所示，同等程度地抑制閥座側端面411a、5411a、6411a的變形，而將環狀密封突起414垂直地壓在閥座面24a。進而，如第13圖之X1~X4、第14圖之X51~X54、第15圖之X61~X64所示，第4、第5以及第6實施例係P點、Q點、R點以及S點的位移量是同等程度，而環狀密封突起414在垂直方向變形。如第23圖所示，第4實施例係環狀密封面414a的位移量是3.687μm。第5實施例係環狀密封面414a的位移量是4.100μm。第6實施例係環狀密封面414a的位移量是4.685μm。
因此，閥體係使高度G變低，而擴大隔膜室之容積，亦只要使肩部之傾斜變大而確保厚度F，就可抑制環狀密封面之位移量。又，閥體係藉由高度G變低，且肩部之傾斜變大，流體變成難滯留於隔膜室。藉此，難發生滯留之流體劣化、或固化而成為柆子之不良。
<關於環狀密封面之位移量與粒子數的關係>
自上述之粒子測試的結果，綜合環狀密封面之位移量與粒子數的關係，成為如第24圖所示。如第24圖所示，環狀密封面414a之位移量如6.175μm、5.064μm、4.037μm、3.224μm般愈小，粒子產生量係如17.78個、4.44個、2.22個、0個般愈減少。進而，環狀密封面414a之位移量超過6.175μm，且9μm以下之無對策的樣品係粒子產生數激增至797.8個。因此，閥體係藉由使環狀密封面414a之位移量變成6.175μm以下，可有效地降低粒子。
尤其，如第26圖~第29圖所示，在環狀密封面414a 之位移量為6.175μm之第10實施例的閥體104、與環狀密封面414a之位移量為5.064μm之第1實施例的閥體204，閥體204之環狀密封面414a的粗糙少，而難產生毛邊。因此，認為第1實施例的閥體204係比第10實施例的閥體104更有效地抑制或防止從環狀密封面414a產生微細粒子。因此，流體控制閥係藉由閥體具備使環狀密封面之位移量儘量小的形狀，即使半導體製造上成為問題之粒子微細化，亦可排除粒子產生原因。又，使閥體之壽命變長，可減輕流體控制閥1之維修負擔。
<其他>
發明者們係亦檢討在隔膜閥體104之閥座側端面1411a不設置環狀密封突起414，而使閥座側端面1411a變成平坦，並沿著閥座24的開口部外周設置凸部的構成。可是，在本構成，無法如閥體104航減少在閉閥時所產生之環狀密封面的磨耗或粒子。
B.第2實施形態
接著，說明本發明之第2實施形態的流體控制閥。第2實施形態之流體控制閥係僅閥體之材質與第1實施形態之流體控制閥1的隔膜閥體4(第4實施例)相異。此處，將第2實施形態之閥體的符號當作「4A」，其他的符號係沿用在第1實施形態所使用者。
第2實施形態之閥體4A係藉由切削PFA製之圓棒，形成與第1實施形態之隔膜閥體4相同的形狀。PFA係硬度比PTFE高，而難磨耗。因此，閥體4A係承受密封負載，圓柱部411或環狀密封突起414亦比與第1實施形態之PTFE 製的隔膜閥體4難變形。因此，第2實施形態之流體控制閥係與第1實施形態之流體控制閥1相比，閥體4A之環狀密封面414a對閥座面24a難摩擦，因為抑制在閉閥時所產生之閥體4A的變形所造成的磨耗，所以可減少粒子的產生。
此處，發明者們係對閥體4A與隔膜閥體4之各環狀密封面414a，在使用前之初期時與開閉閥動作5000次後，分別拍攝顯微鏡相片。閥體4A係在初期時與動作5000次後，在環狀密封面414a幾乎不變，確認在環狀密封面414a幾乎無皺紋或傷痕。另一方面，隔膜閥體4係動作5000次後，確認在環狀密封面414a有微細之皺紋或傷痕。因此，若以PFA形成環狀密封突起414，則可抑制或減少在閉閥時所產生之環狀密封面414a的磨耗，而難產生微細粒子。
又，發明者們係對閥體4A與隔膜閥體4，進行磨耗粒子收集測試。測試裝置係藉由從上游側依序配置除去5μm以上之異物的一次側過濾器、測試對象(已安裝閥體4A之流體控制閥、或已安裝隔膜閥體4之流體控制閥)、以及除去50nm以上之異物的二次側過濾器所構成。測試係一面對一次側過濾器每分鐘供給30ml的純水，一面使測試對象進行開閉閥動作40000次後，測量二次側過濾器所收集的粒子數，藉此進行。因為一次側過濾器除去純水所含的異物，所以可認為二次側過濾器所收集的粒子係閥體4、4A之磨耗所產生的粒子。
測試結果係在已安裝隔膜閥體4之流體控制閥，磨耗粒子收集數是41個。另一方面，在已安裝閥體4A之流體控制閥，磨耗粒子收集數是14個。因此，以PFA所形成之閥 體4A係磨耗粒子收集數可比以PTFE所形成的隔膜閥體4減少65%。自此測試結果，可確認環狀密封突起414係以PFA形成者比以PTFE形成者更難產生磨耗粒子。
C.第3實施形態
接著，說明本發明之第3實施形態的流體控制閥。在第31圖，表示在本發明之第3實施形態的流體控制閥所使用之閥體9的剖面圖。在第32圖、第33圖，表示第1及第2變形例之閥體109、209。閥體9、109、209係在將以相異之材質所形成的2元件結合所構成上與第2實施形態之閥體4A相異，其他的構成係與第2實施形態之閥體4A共同。在以下的說明，對與第2實施形態共同的構成，使用與第2實施形態相同的符號，並適當地省略說明，而主要說明與第2實施形態之相異點。
如在第2實施形態之說明所示，因為閥體4A係以PFA所形成，所以在閉閥時所產生之環狀密封面414a的磨耗減少，而可抑制磨耗粒子的產生。可是，PFA係由於材料取得困難性的問題等，藉切削之成形係困難。因此，如第31圖所示，第3實施形態之閥體9係在閥本體93的頸部413與肩部412(閥體部410)之間被分割成第1元件91與第2元件92。第1元件91係以PTFE所形成，第2元件92係以PFA所形成，藉插件成形將第1元件91與第2元件92一體化。第1元件91包括薄膜部42、外緣部43以及閥本體93的頸部413。另一方面，第2元件92包括閥本體93之肩部412、圓柱部411、環狀密封突起414、環狀凹槽415以及凸部416。
PFA係在PTFE困難的熔化成形是可行。又，PFA係熔點比PTFE低。另一方面，PTFE係易取得材料，而比PFA易藉切削來成形。因此，閥體9係藉由切削PTFE製之圓棒所形成。而，第2元件92係在將以在軸線方向突出之方式設置於第1元件91的連結凸部91a插入模具之狀態使熔化之PFA流入連結凸部91a之周圍並使其固化，藉此所形成。因此，第2元件92係藉熔化成形簡單且高精度地形成圓柱部411、或環狀密封突起414或環狀凹槽415或凸部416。又，因為以硬度比PFA低之樹脂(例如PTFE)形成具備頸部413的第1元件91，具備環狀密封突起414，並以PFA形成與第1元件91結合之第2元件92，所以易形成已以PFA形成環狀密封突起414的閥體9。
閥體9係因為將第1元件91插件成形於第2元件92，所以在第1元件91與第2元件92之間幾乎無間隙。而且，在連結凸部91a的外周面在周圍方向形成凹凸，所以在PFA被填充於該凹凸之狀態第2元件92與第1元件91被結合。因此，流體控制閥重複開閉閥動作，在第2元件92與第1元件91之間易難產生間隙。因此，已安裝閥體9之流體控制閥係微細粒子難進入第1元件91與第2元件92之間，又，藥液等進入第1元件91與第2元件92之間而固化，難產生粒子。進而，閥體9係因為環狀密封突起414或圓柱部411以PFA所形成而難變形，所以抑制在閉閥時所產生之環狀密封面414a的磨耗，而可減少粒子。
第32圖所示之第1變形例的閥體109係將壓入槽 191a成環狀地形成於第1元件191的閥座側端面411a，並將環狀的第2元件192壓入該壓入槽191a。環狀密封突起414係由第2元件192所構成。第1元件191係以PTFE所形成。第2元件192係以PFA所形成。閥體109係因為環狀密封突起414以PFA所形成而難變形，所以抑制閉閥時所產生之環狀密封面414a的磨耗，藉此，減少粒子之產生。此外，閥體109係在第2元件192與壓入槽191a的內壁之間產生間隙，而灰塵有可能進入。又，閥體109係因為藉由將第2元件192壓入壓入槽191a而將第1元件191與第2元件192結合，所以在製品間，在圓柱部411、環狀密封突起414、環狀凹槽415以及凸部416的尺寸有可能產生變動。
第33圖所示之第2變形例的閥體209係在將陽螺紋部291a突設於第1元件291，並將該陽螺紋部291a與第2元件292之陰螺紋部292a螺合上與第3實施形態之閥體9相異。閥體209係因為圓柱部411與環狀密封突起414以PFA所形成而難變形，所以抑制閉閥時所產生之環狀密封面414a的磨耗，藉此，減少粒子之產生。此外，閥體209係在陽螺紋部291a與陰螺紋部292a之間一定產生間隙，微細之灰塵有可能進入該間隙。
因此，在以2個元件構成閥體的情況，如閥體9般藉插件成形將第1元件91與第2元件92一體化者粒子抑制效果最高。閥體109、209係若進行以樹脂等埋入在第1元件191、291與第2元件192、292之間所形成的間隙的處理，則可得到與閥體9相同的粒子抑制效果。又，若是壓入、螺絲鎖 緊，則不需要插件用模具，對任何形狀都可適用，而泛用性高。
本發明係未限定為上述之實施形態，可進行各種應用。
(1)例如，在上述之實施形態，將流體控制閥1應用於半導體製造裝置，但是亦可應用於別的裝置。
(2)例如，在上述之實施形態，閥體部410包括圓柱部411與肩部412，但是亦可將閥本體作成圓錐形狀。
(3)例如，在上述之實施形態，以隔膜閥構成流體控制閥1，但是亦可作成將隔膜閥體4之環狀密封突起414附近的形狀應用於伸縮囊閥或電磁閥等之不具備薄膜部的閥體，來抑制環狀密封面之位移量。
(4)例如，在上述之實施形態，將薄膜部42與頸部413連接。相對地，薄膜部42係亦可如第34圖所示之第3變形例的閥體4B所示，與肩部412和頸部413之連接部分連接，亦可如第35圖所示之第4變形例的閥體4C所示，與圓柱部411連接。
(5)例如，在上述之實施形態，藉由將隔膜閥體4之陽螺紋部413b與驅動部3的陰螺紋部35c螺合，連結隔膜閥體4與驅動部3。相對地，亦可如第36圖所示之第5變形例的閥體4D所示，將陰螺紋部420形成於頸部413，並將與該陰螺紋部420螺合之陽螺紋部設置於驅動部3的活塞35，藉此，將閥體4D與驅動部3連結。
(6)亦可隔膜閥體4之材質係變質PTFE(變質聚四氟乙烯)硬度D55~60、或PFA(四氟乙烯‧全氟烷基乙烯基醚共 聚物)硬度D60~64。
(7)亦可閥本體21(閥座24)之材質係PTFE(聚四氟乙烯)硬度D53~58、或變質PTFE(變質聚四氟乙烯)硬度D55~60。
(8)亦可具有環狀密封面414a之角落部推拔或角落部R推拔。在此情況，平坦面的內周與外周之間之中心位置的直徑相當於「環狀密封部之直徑」。又，環狀密封面414a係除了平坦以外，亦可作成使環狀密封突起414的前端部變成R形狀的環狀密封部。在此情況，環狀密封部之與閥座相對向之頂點部分的直徑相當於「環狀密封部之直徑」。在這些情況，亦若以僅在垂直方向產生在隔膜閥體4之閥本體41所產生之壓縮變形的方式構成環狀密封突起414周邊的形狀(例如圓柱部411之直徑或凸部416、或環狀凹槽415等)，可得到與上述之實施形態一樣的作用效果。
(9)亦可環狀凹槽415的底面係與閥座側端面411a相同或大致相同的高度。
(10)閥座側端面411a係未限定為平坦形狀，亦可是斜面或曲面。
(11)為了抑制粒子產生所需之環狀密封面414a之位移量係不限定為徑向之外側位移量，亦可是內側位移量。
(12)亦可環狀密封突起係設置成圓筒形，並作成從閥座側至反閥座側徑向的厚度固定。
(13)亦可環狀密封突起的突起形狀係閥體之徑向軸芯側的壁形狀、與徑向反軸芯側的壁形狀相異的形狀。該壁 的形狀或突起的高度係只要設定成環狀密封面(環狀密封部)之位移量變小即可。
(14)D/A係未限定為上述之實施形態，亦可是1.35、1.40、1.45等。如第25圖所示，若D/A變大，則環狀密封面414a之位移量減少，而可抑制粒子之產生。

Claims (10)

  1. 一種流體控制閥，具有：驅動部；閥本體，係具有第1接口、第2接口以及閥座；以及閥體，係形成柱狀，並與該驅動部連結；其特徵為：該閥體具有環狀密封突起，並至少該環狀密封突起係氟樹脂製，而該環狀密封突起係成環狀地突設於位於閥座側之閥座側端面，並將被壓在該閥座而密封之環狀密封部設置於前端部；該閥體係在藉該驅動部將該環狀密封部壓在該閥座時，該環狀密封部在徑向位移的位移量係6.175μm以下，該閥座側端面之直徑係在未與該閥座抵接時之該環狀密封部之直徑的1.3倍以上，該閥體係最細部分之直徑比該環狀密封部之直徑小。
  2. 一種流體控制閥，具有：驅動部；閥本體，係具有第1接口、第2接口以及閥座；以及閥體，係形成柱狀，並與該驅動部連結；其特徵為：該閥體具有環狀密封突起，並至少該環狀密封突起係氟樹脂製，而該環狀密封突起係成環狀地突設於位於閥座側之閥座側端面，並將被壓在該閥座而密封之環狀密封部設置於前端部；該閥體係在藉該驅動部將該環狀密封部壓在該閥座時，該環狀密封部在徑向位移的位移量係在未與該閥座抵接時之該環狀密封部之直徑的12.4×10-4倍以下，該閥座側端面之直徑係在未與該閥座抵接時之該環狀密封部之直徑的1.3倍以上，該閥體係最細部分之直徑比該環狀密封部之直徑小。
  3. 一種流體控制閥，具有：驅動部；閥本體，係具有第1接口、第2接口以及閥座；以及閥體，係形成柱狀，並與該驅動部連結；其特徵為：該閥體具有環狀密封突起，並至少該環狀密封突起係氟樹脂製，而該環狀密封突起係成環狀地突設於位於閥座側之閥座側端面，並將被壓在該閥座而密封之環狀密封部設置於前端部；該閥座側端面之直徑係在未與該閥座抵接時之該環狀密封部之直徑的1.3倍以上，該閥體係最細部分之直徑比該環狀密封部之直徑小。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中之任一項之流體控制閥，其中該閥體係在該環狀密封部之徑向中心位置之軸線方向的厚度是該環狀密封部之直徑的0.7倍以上。
  5. 如申請專利範圍第1項至第3項中之任一項之流體控制閥，其中該閥體係在該環狀密封突起之內側具有從該閥座側端面在閥座方向突出的凸部。
  6. 如申請專利範圍第4項之流體控制閥，其中該閥體係在該環狀密封突起之內側具有從該閥座側端面在閥座方向突出的凸部。
  7. 如申請專利範圍第5項之流體控制閥，其中該凸部係與該閥座側端面連接之基端部的直徑是該閥體之最細部分的直徑以上。
  8. 如申請專利範圍第6項之流體控制閥，其中該凸部係與該閥座側端面連接之基端部的直徑是該閥體之最細部分的直徑以上。
  9. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之流體控制閥，其中該環狀密封突起係以PFA所形成。
  10. 一種流體控制閥，具有：驅動部；閥本體，係具有第1接口、第2接口以及閥座；以及閥體，係形成柱狀，並與該驅動部連結；其特徵為：該閥體具有環狀密封突起，並至少該環狀密封突起係氟樹脂製，而該環狀密封突起係成環狀地突設於位於閥座側之閥座側端面，並將被壓在該閥座而密封之環狀密封部設置於前端部；該閥座側端面之直徑係在未與該閥座抵接時之該環狀密封部之直徑的1.3倍以上，其中該閥體係在該環狀密封部之徑向中心位置之軸線方向的厚度是該環狀密封部之直徑的0.7倍以上。
TW104137673A 2014-12-11 2015-11-16 流體控制閥 TWI670435B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-251320 2014-12-11
JP2014251320 2014-12-11
JP2015216461A JP6193955B2 (ja) 2014-12-11 2015-11-04 流体制御バルブ
JP2015-216461 2015-11-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201638507A TW201638507A (zh) 2016-11-01
TWI670435B true TWI670435B (zh) 2019-09-01

Family

ID=56141295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104137673A TWI670435B (zh) 2014-12-11 2015-11-16 流體控制閥

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6193955B2 (zh)
KR (1) KR102366713B1 (zh)
CN (1) CN105697834A (zh)
TW (1) TWI670435B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6681723B2 (ja) * 2016-01-25 2020-04-15 旭有機材株式会社 バルブ装置
JP2017219262A (ja) 2016-06-08 2017-12-14 株式会社デンソー エジェクタ式冷凍サイクル装置
CN109312867B (zh) 2016-06-21 2021-11-12 喜开理株式会社 流体控制阀制造方法
JP6880969B2 (ja) * 2017-04-18 2021-06-02 株式会社ノーリツ 流量調整装置及び温水装置
JP6926454B2 (ja) * 2016-11-29 2021-08-25 株式会社ノーリツ 流量調整装置及び温水装置
KR102295304B1 (ko) * 2017-10-31 2021-08-30 가부시키가이샤 후지킨 밸브장치
JP7061794B2 (ja) * 2018-08-10 2022-05-02 アドバンス電気工業株式会社 ダイヤフラム部材
CN113167402A (zh) * 2018-12-18 2021-07-23 恩特格里斯公司 控制流体流的阀及阀部件
CN114341534B (zh) * 2019-08-30 2024-05-10 旭有机材株式会社 阀装置
CN114352729B (zh) * 2020-10-12 2022-11-08 浙江盾安人工环境股份有限公司 流量调节阀
CN113431919B (zh) * 2021-07-19 2023-07-28 高砂电气(苏州)有限公司 便于微量调节的比例调节阀

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030155024A1 (en) * 2001-06-21 2003-08-21 Toshihiro Hanada Manifold valve
US7201187B2 (en) * 2004-07-23 2007-04-10 Rain Bird Corporation Low-flow valve

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3017816B2 (ja) * 1991-02-20 2000-03-13 清原 まさ子 流体制御器
JP3291151B2 (ja) * 1995-02-15 2002-06-10 株式会社フジキン ダイヤフラム弁
JP3590572B2 (ja) * 2000-09-06 2004-11-17 アドバンス電気工業株式会社 逆止弁構造
DE10336922B4 (de) * 2003-08-07 2006-07-06 Danfoss A/S Flüssigkeitssteuerventil, insbesondere Warmwasserventil
JP4247386B2 (ja) * 2003-11-28 2009-04-02 旭有機材工業株式会社 流量調節弁
JP4744319B2 (ja) * 2006-02-22 2011-08-10 旭有機材工業株式会社 ダイヤフラム弁
EP1906066A1 (fr) * 2006-09-28 2008-04-02 Luxembourg Patent Company S.A. Robinet, notamment pour bouteille de gaz ultra-haute pureté
JP5319942B2 (ja) * 2008-03-18 2013-10-16 大日本スクリーン製造株式会社 ダイヤフラムバルブおよびこれを備えた基板処理装置
JP5297420B2 (ja) 2009-11-11 2013-09-25 Ｃｋｄ株式会社 弁座加工方法、バルブボディ及び流体制御弁
JP5753352B2 (ja) * 2010-07-20 2015-07-22 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス ダイヤフラムバルブおよびこれを備えた基板処理装置
JP5331831B2 (ja) * 2011-01-31 2013-10-30 Ｃｋｄ株式会社 流体制御弁
JP6059509B2 (ja) * 2011-12-12 2017-01-11 Ckd株式会社 流体制御弁
JP6388884B2 (ja) * 2013-02-26 2018-09-12 パーカー・ハニフィン・コーポレーション ２点シール及びフローティングダイアフラムウェブを備えたダイアフラムバルブ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030155024A1 (en) * 2001-06-21 2003-08-21 Toshihiro Hanada Manifold valve
US7201187B2 (en) * 2004-07-23 2007-04-10 Rain Bird Corporation Low-flow valve

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160071326A (ko) 2016-06-21
TW201638507A (zh) 2016-11-01
JP6193955B2 (ja) 2017-09-06
CN105697834A (zh) 2016-06-22
KR102366713B1 (ko) 2022-02-23
JP2016114240A (ja) 2016-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI670435B (zh) 流體控制閥
US10167960B2 (en) Fluid control valve
JP4237781B2 (ja) 流量制御弁
TWI740968B (zh) 流體控制閥製造方法
US8960644B2 (en) Valve seat structure of fluid control valve
CN206656001U (zh) 流体控制设备、用于气体调节器的控制构件
TW201925655A (zh) 流體控制閥與流體控制閥的組裝方法
JP6527684B2 (ja) バルブ、流体制御装置、半導体制御装置、および半導体製造方法
JP2016138641A (ja) 流体制御弁の弁座部シール構造
WO2020261952A1 (ja) ダイヤフラムバルブ
JP5571831B2 (ja) 逆止弁
JP2007100769A (ja) 圧力制御装置
JP7262280B2 (ja) ダイヤフラムバルブ
KR101796681B1 (ko) 파우더 제거기를 구비한 진공 게이트밸브
JP2009243522A (ja) 安全弁及びシール構造
EP3502532B1 (en) Valve
JP2018021600A (ja) スチーム用調節弁
CN112178188A (zh) 氟树脂成形体
JP2004156693A (ja) ダイアフラム
CN114341534B (zh) 阀装置
EP2937605A1 (en) Valve structure
JP2016191405A (ja) ダイアフラムバルブ、流体制御装置およびこれらを用いた半導体製造方法
JP2003329159A (ja) 流量制御弁
JP2022092186A (ja) ウエアバルブ
JP2008157350A (ja) レギュレータ