JP2022039472A - ダイヤフラム弁 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、以上のようなことに対処するため、ダイヤフラムと環状補強板との間に対するレーザー溶接に工夫を凝らし、少なくとも液体室内の液体に対するパーティクルの混入による液体の汚れを未然に防止するに適したダイヤフラム弁を提供する。【解決手段】環状補強板２００ｂは、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０の上側に位置するように、外周部２１０と共に、隔壁１３０の外周下端環状部１３３と下側周壁１２０の内周壁部位１２２の延出端部１２２ａとの間に挟持されている。ここで、環状補強板２００ｂは、その半径方向幅にて、内周壁部位１２２の内径よりもその内周側へ拡大し拡大環状補強板として形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体製造装置において高純度薬液や超純水等の液体を流動させるダイヤフラム弁に採用するに適したダイヤフラム弁に関する。

従来、この種のダイヤフラム弁においては、下記特許文献１にて示すようなダイヤフラム弁が開示されている。

当該ダイヤフラム弁は、ハウジングと、当該ハウジング内に組み付けられるダイヤフラム部材及び駆動機構とを備えている。ハウジングは、上下両側ハウジング部材からなるもので、当該上側ハウジング部材は、上側壁の外周部から上側周壁を延出して構成されており、一方、下側ハウジング部材は、下側周壁の外周部から下側周壁を上側周壁に向けて延出して構成されている。

ここで、上側ハウジング部材は、その上側周壁の延出端開口部にて、隔壁の隔壁本体の外周部に形成してなる環状フランジを介して、下側ハウジング部材の下側周壁の延出端開口部に係合されて、上述のハウジングを構成している。

ダイヤフラム部材は、ダイヤフラム、補強用環状体及び弁体でもって構成されている。ダイヤフラムは、その外周部にて、補強用環状体を介し下側ハウジング部材の下側壁と隔壁の隔壁本体との間に挟持されて、下側壁側及び隔壁側に液体室及び空気室を区画形成している。ここで、ダイヤフラムは、その外周部にて、補強用環状体にレーザー溶接により溶着されて、補強用環状体とともに下側ハウジング部材の下側壁の外周部と隔壁の隔壁本体の外周部との間に挟持されている。

弁体は、その基部にて、ダイヤフラムに形成してなる中央穴部に液体室側からレーザー溶接により溶着されており、当該弁体は、その基部から下側壁に形成してなる環状弁座に向けて延出している。

駆動機構は、ハウジング内に上側壁と隔壁本体との間にて収容されており、当該駆動機構は、その駆動軸にて、隔壁本体を介し軸動可能に空気室内に延出している。ここで、当該駆動機構は、その駆動軸の延出端部にて、ダイヤフラムの中央穴部を介し弁体の基部に連結されている。

特開第２０２０－２６８４７号公報

ところで、上述のような構成を有するダイヤフラム弁においては、ダイヤフラムは、上述のごとく、その外周部にて、環状補強板とレーザー溶接により溶着されている。

ここで、環状補強板の内周部及び当該内周部に対するダイヤフラムの外周部の対応環状部位に対してまで、レーザー光の照射を行うと、レーザー光が環状補強板の内周側に漏洩してダイヤフラムに直接入射し当該ダイヤフラムのレーザー光の入射部位に損傷を招くおそれが生ずる。このため、環状補強板の内周部と当該内周部に対するダイヤフラムの外周部の対応環状部位との間には、通常、レーザー光の照射による溶接は行われない。

しかしながら、ダイヤフラムの外周部が、補強用環状板の下側に位置するように、下側ハウジング部材の下側壁の外周部と隔壁の隔壁本体の外周部との間に挟持されている場合において、ダイヤフラムが繰り返し湾曲変位すると、当該ダイヤフラムは、その半径方向に繰り返し伸縮する。これに伴い、ダイヤフラムは、下側周壁の外周部の内周側端部との間にて、ダイヤフラムの伸縮に応じ、摩擦接触により擦り合う。

その結果、ダイヤフラムが、その下側周壁の外周部の内周側端部と擦り合う部位にて、擦り取られて細かいゴミのようなパーティクルを液体室Ｒａ内に発生してしまう。このようなパーティクルが、液体室内で流動する液体に混入すると、当該液体を清浄には維持できないという予測もしなかった不具合を招く。

そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、ダイヤフラムと環状補強板との間に対するレーザー溶接に工夫を凝らし、少なくとも液体室内の液体に対するパーティクルの混入による当該液体の汚れを未然に防止するに適したダイヤフラム弁を提供することを目的とする。

上記課題の解決にあたり、本発明に係るダイヤフラム弁は、請求項１の記載によれば、
開弁したとき高純度薬液や超純水等の液体を流入側から流出側へ流動させ、また、閉弁したときに前記液体の前記流動を遮断する弁部（Ｖ）を備える。

当該ダイヤフラム弁において、
筒状周壁（１２０、１４０）と、互いに対向するように筒状周壁の一側及び他側の開口端部にそれぞれ設けられる一側及び他側の対向壁（１１０ａ、１５０）とを有するハウジング（１００）と、
筒状周壁の軸方向中間部位に設けられて、当該筒状周壁の内部を、一側対向壁内に形成してなる流入路（１１１）及び流出路（１１２）に連通可能な一側中空部（１２３）と、他側対向壁内に形成してなる連通路（１５２）に連通する他側中空部（１４１）とに、区画形成する隔壁（１３０）と、
上記他側中空部の内部に組み付けられて当該内部から隔壁に形成してなる貫通穴部（１３４）を通り筒状周壁の上記一側中空部内に軸動可能に延出する駆動軸（３２０）を有する駆動手段（３００）と、
フッ素樹脂でもってそれぞれ形成してなるフィルム状ダイヤフラム（２００ａ）、環状補強板（２００ｂ）及び弁体（２００ｃ）を具備して筒状周壁の上記一側中空部内に組み付けられるダイヤフラム部材（２００）とを備えており、
一側対向壁は、その中央部にて、駆動手段の駆動軸に対向するように筒状周壁の上記一側中空部内に開口する環状弁座（１１０ｄ）を形成してなり、
筒状周壁の上記一側中空部は、その周壁部にて、外周壁部位（１２１）と、当該外周壁部位からその内周側に向け隔壁と一側対向壁との間に沿い突出する形成してなる内周壁部位（１２２）とを有しており、
ダイヤフラム部材において、
ダイヤフラムは、その外周部にて、上記一側中空部の上記内周壁部位と隔壁の上記外周部との間に介装されて、上記一側中空部の内部を、流入路、流出路及び環状弁座に連通可能な液体室（Ｒａ）と、隔壁及び筒状周壁の少なくとも一方を介し外部に連通可能な空気室（Ｒｂ）とに、一側対向壁側及び隔壁側にて区画形成してなり、
環状補強板は、空気室内にてダイヤフラムと隔壁との間に介装されており、
弁体は、その基部（２６０）にて、液体室側からダイヤフラムに形成してなる中央穴部（２３０ａ）にレーザー溶接により同軸的に溶着されて、環状弁座と共に上記弁部を構成するように環状弁座に向けて上記基部から頭部（２５０）を弁体部として延出してなり、
駆動手段は、駆動軸の延出端部にて、ダイヤフラムの上記中央穴部を介し弁体の上記基部に同軸的に連結されており、
環状補強板は、その半径方向幅にて、筒状周壁の上記一側中空部の上記内周壁部位の上記隔壁側端部（１２２ａ）よりもその内周側へ所定の半径方向幅（Ｅ）だけ広くなるように拡大環状補強板として拡大形成されており、
ダイヤフラムは、その外周部及び上記拡大環状補強板の上記所定の半径方向幅に対する対応環状部の双方を、レーザー溶接により上記拡大環状補強板に溶着して、上記外周部にて、上記拡大環状補強板のうちの上記所定の半径方向幅に相当する環状部位を除く環状補強板部位と共に、隔壁の上記外周部と一側周壁の上記一側中空部の上記内周壁部位との間に挟持されていることを特徴とする。

このような構成によれば、本請求項１に記載の発明に係るダイヤフラム弁が閉弁状態にあるとき、ダイヤフラムが駆動手段の駆動軸による押動のもとに液体室側へ湾曲状に変位するとともに、弁体がその弁体部にて環状弁座に着座している。

このようなダイヤフラム弁の閉弁状態において、駆動手段がその駆動軸を他側対向壁側へ軸動させると、ダイヤフラムが、その中央部にて、駆動軸に連動する弁体とともに当該駆動軸により引っ張られて、空気室側へ湾曲状に変位する。これに伴い、弁体が、その弁体部にて、環状弁座から離れる。これにより、ダイヤフラム弁が開弁状態になる。このような状態において、液体が、ダイヤフラム弁の流入路及び環状弁座を通り液体室内に流入すると、当該液体は、流出路を通りダイヤフラム弁から流出する。

以上述べたようなダイヤフラム弁の閉弁状態及び開弁状態が繰り返されると、ダイヤフラムは、液体室側及び空気室側へ交互に湾曲変位を繰り返す。このようなダイヤフラムの湾曲変位の繰り返し過程においては、当該ダイヤフラムが、その半径方向への伸縮を繰り返すことになる。

然るに、環状補強板は、その半径方向幅にて、筒状周壁の一側中空部の内周壁部位の隔壁側端部よりもその内周側へ所定の半径方向幅だけ広くなるように拡大環状補強板として拡大形成されている。

このような構成のもと、ダイヤフラムは、その外周部及び拡大環状補強板の所定の半径方向幅に対する対応環状部の双方を、レーザー溶接により拡大環状補強板に溶着して、外周部にて、拡大環状補強板のうちの所定の半径方向幅に相当する環状部位を除く環状補強板部位と共に、隔壁の外周部と一側周壁の一側中空部の内周壁部位との間に挟持されている。

このため、ダイヤフラムのうちの少なくとも一側中空部の内側周壁部位に対応する外周部は、その全体に亘り、拡大環状補強板との間にてレーザー溶接による溶着が強固になされ得る。また、ダイヤフラムの中央穴部は、弁体の基部との間でレーザー溶接による溶着されている。これに伴い、ダイヤフラムの伸縮可能領域は、拡大環状補強板の内周側であって弁体の基部と溶着されているダイヤフラムの中央穴部の外周側に位置する環状部位に限られる。

このため、ダイヤフラムが上述のように伸縮しても、ダイヤフラムの外周部は、その全体に亘り伸縮することなく静止状態にある。従って、当該ダイヤフラムの外周部は、内側周壁部位の延出端部の内周角部との間において摩擦接触により擦り合ってパーティクルを発生し液体室や環状弁座内の液体を汚すという事態の発生が未然に防止され得る。

また、本発明に係るダイヤフラム弁は、請求項２の記載によれば、
開弁したとき高純度薬液や超純水等の液体を流入側から流出側へ流動させ、また、閉弁したときに上記液体の前記流動を遮断する弁部（Ｖ）を備える。

当該ダイヤフラム弁において、
筒状周壁（１２０、１４０）と、互いに対向するように筒状周壁の一側及び他側の開口端部にそれぞれ設けられる一側及び他側の対向壁（１１０ａ、１５０）とを有するハウジング（１００）と、
筒状周壁の軸方向中間部位に設けられて、当該筒状周壁の内部を、一側対向壁内に形成してなる流入路（１１１）及び流出路（１１２）に連通可能な一側中空部（１２３）と、他側対向壁内に形成してなる連通路（１５２）に連通する他側中空部（１４１）とに、区画形成する隔壁（１３０）と、
上記他側中空部の内部に組み付けられて当該内部から隔壁に形成してなる貫通穴部（１３４）を通り筒状周壁の上記一側中空部内に軸動可能に延出する駆動軸（３２０）を有する駆動手段（３００）と、
中央穴部（２３０ａ）を有する中央部（２３０）、外周部（２１０）及び上記中央部と上記外周部との間に形成される環状湾曲変位部（２２０）をフッ素樹脂でもって一体的に形成してなるフィルム状ダイヤフラム（２００ｄ）と、フッ素樹脂からなる環状補強板（２００ｂ）と、フッ素樹脂からなる弁体（２００ｃ）とを具備して、筒状周壁の上記一側中空部内に組み付けられるダイヤフラム部材（２００）とを備えており、
一側対向壁は、その中央部にて、駆動手段の駆動軸に対向するように筒状周壁の上記一側中空部内に開口する環状弁座（１１０ｄ）を形成してなり、
筒状周壁の上記一側中空部は、その周壁部にて、外周壁部位（１２１）と、当該外周壁部位からその内周側に向け隔壁と一側対向壁との間に沿い突出する形成してなる内周壁部位（１２２）とを有しており、
ダイヤフラム部材において、
ダイヤフラムは、上記中央部にて、その中心側に向け凸な湾曲形状となるように一側対向壁側へ湾曲状に延出して、上記中央穴部を有する湾曲中央部（２７０）として形成され、また、上記外周部にて、上記一側中空部の上記内周壁部位と隔壁の上記外周部との間に介装されて、上記一側中空部の内部を、流入路（１１１）、流出路（１１２）及び環状弁座（１１０ｄ）に連通可能な液体室（Ｒａ）と、隔壁及び筒状周壁の少なくとも一方を介し外部に連通可能な空気室（Ｒｂ）とに、一側対向壁側及び隔壁側にて区画形成してなり、
環状補強板は、空気室内にてダイヤフラムと隔壁との間に介装されており、
弁体は、頭部（２５０）と、当該頭部から同軸的に延出する軸状基部（２６０ａ、２６２ａ）とを具備して、駆動手段の駆動軸に向けて上記軸状基部からダイヤフラムの上記中央穴部に挿通されて上記軸状基部の軸方向中間部位にてダイヤフラムの上記中央穴部にレーザー溶接により溶着されて、上記頭部にて弁体部として環状弁座と共に弁部を構成してなり、
駆動手段は、駆動軸の延出端部にて、弁体の上記軸状基部に同軸的に連結しており、
環状補強板は、その半径方向幅にて、一側周壁の上記一側中空部の上記内周壁部位の上記隔壁側端部よりもその内周側へ所定の半径方向幅だけ広くなるように拡大環状補強板として拡大形成されており、
ダイヤフラムは、その外周部及び上記拡大環状補強板の上記所定の半径方向幅に対する対応環状部の双方を、レーザー溶接により上記拡大環状補強板に溶着して、上記外周部にて、上記拡大環状補強板のうちの上記所定の半径方向幅に相当する環状部位を除く環状補強板部位と共に、隔壁の上記外周部と筒状周壁の上記一側中空部の上記内周壁部位との間に挟持されていることを特徴とする。

このような構成によれば、本請求項２に係るダイヤフラム弁が閉弁状態にあるとき、ダイヤフラムが駆動手段によるその駆動軸の押動のもとに液体室側へ湾曲状に変位するとともに、弁体がその弁体部にて環状弁座に着座している。

このようなダイヤフラム弁の閉弁状態において、駆動手段がその駆動軸を他側対向壁側へ軸動させると、ダイヤフラムが、その中央部にて、駆動軸に連動する弁体とともに当該駆動軸により引っ張られて、空気室側へ湾曲状に変位する。すこれに伴い、弁体が、その弁体部にて、環状弁座から離れる。これにより、ダイヤフラム弁が開弁状態になる。このような状態において、液体が、ダイヤフラム弁の流入路及び環状弁座を通り液体室内に流入すると、当該液体は、流出路を通りダイヤフラム弁から流出する。

以上述べたようなダイヤフラム弁の閉弁状態及び開弁状態が繰り返されると、ダイヤフラムは、液体室側及び空気室側へ交互に湾曲変位を繰り返す。このようなダイヤフラムの湾曲変位の繰り返し過程においては、当該ダイヤフラムが、その半径方向への伸縮を繰り返すことになる。

然るに、環状補強板は、その半径方向幅にて、一側周壁の一側中空部の内周壁部位の隔壁側端部よりもその内周側へ所定の半径方向幅だけ広くなるように拡大環状補強板として拡大形成されている。

このような構成のもと、ダイヤフラムは、その外周部及び拡大環状補強板の所定の半径方向幅に対する対応環状部の双方を、レーザー溶接により拡大環状補強板に溶着して、外周部にて、拡大環状補強板のうちの所定の半径方向幅に相当する環状部位を除く環状補強板部位と共に、隔壁の上記外周部と一側周壁の上記一側中空部の上記内周壁部位との間に挟持されている。

このため、ダイヤフラム２００ａのうちの少なくとも一側中空部のの内側周壁部位に対応する外周部は、その全体に亘り、上記拡大環状補強板との間にてレーザー溶接による溶着が強固になされ得る。また、ダイヤフラムの中央穴部は、弁体の基部との間でレーザー溶接による溶着されている。これに伴い、ダイヤフラムの伸縮可能領域は、上記拡大環状補強板の内周側であって弁体の基部と溶着されているダイヤフラムの中央穴部の外周側に位置する環状部位に限られる。

その結果、ダイヤフラムが上述のように伸縮しても、ダイヤフラムの外周部は、その全体に亘り伸縮することなく静止状態にあって、内側周壁部位の延出端部の内周角部との間において摩擦接触により擦り合ってパーティクルを発生し液体室や環状弁座内の液体を汚すという事態の発生が未然に防止され得る。

また、本発明は、請求項３の記載によれば、請求項１または２に記載のダイヤフラム弁において、
一側周壁の上記一側中空部の上記内側周壁部位の内径をＤａとし、駆動軸の外径をＤｂとしたとき、上記所定の半径方向幅をＥとすると、当該Ｅは、次の不等式（１）
０．４ｍｍ≦Ｅ＜（Ｄａ－Ｄｂ）／２ ・・・（１）
を満たすことを特徴とする。

これによれば、所定の半径方向幅Ｅの下限値が０．４ｍｍに設定されている。このように下限値を設定するのは、ダイヤフラムの外周部のうちの一側周壁の内側外周壁部の延出端部の内周部に対する対応内周部位と一側周壁の内側外周壁部の延出端部の内周部との間のレーザー溶接による溶着を良好に維持し得るように増強するためである。一方、所定の半径方向幅Ｅの上限値が（Ｄａ－Ｄｂ）／２未満と設定されているのは、環状補強板が、その内周部にて、駆動軸の外周部と干渉し合わないようにするためである。

また、本発明は、請求項４の記載によれば、請求項１~３のいずれか１つに記載のダイヤフラム弁において、
駆動手段は、
筒状周壁の上記他側中空部の内部に軸動可能に嵌装されて上記他側中空部を他側対向壁側及び隔壁側にて一側室（１４１ａ）及び他側室（１４１ｂ）に区画形成するピストン（３１０）と、
当該ピストンを他側室及び一側室のいずれか一方の室に向けて付勢する付勢手段（３３０）とを具備して、
駆動軸は、ピストンに一側室側にて同軸的に形成されて隔壁の上記貫通穴部内に延出するピストン軸（３２０）からなり、
弁体は、その軸状基部にて、ピストン軸に同軸的に連結されていることを特徴とする。

このように駆動手段を構成しても、請求項１～３のいずれか１つに記載の発明の作用効果と実質的に同様の作用効果を達成することができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す。

本発明が適用されるダイヤフラム弁の第１実施形態を示す縦断面図である。 図１のダイヤフラム弁の部分的拡大断面図である。 上記第１実施形態におけるダイヤフラム部材のダイヤフラムの中央穴部を弁体とレーザー溶接する工程を示す工程図である。 上記第１実施形態におけるダイヤフラムの中央穴部の弁体に対するレーザー溶接を説明するための断面図である。 上記第１実施形態におけるダイヤフラム部材のダイヤフラムの外周部を補強用環状体とレーザー溶接する工程を示す工程図である。 上記第１実施形態におけるダイヤフラムの外周部に対する補強用環状体のレーザー溶接を説明するための断面図である。 本発明が適用されるダイヤフラム弁の第２実施形態の要部を示す部分縦断断面図である。 上記第２実施形態におけるダイヤフラムの外周部に対する補強用環状体のレーザー溶接を説明するための断面図である。

以下、本発明の各実施形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明を適用してなるダイヤフラム弁の第１実施形態を示す。当該ダイヤフラム弁としては、半導体素子を製造する半導体製造装置に適用される空気作動形ダイヤフラム弁が採用されている。

当該ダイヤフラム弁は、上記半導体製造装置の配管系統内に介装されて、当該配管系統を流れる液体をその上流側から下流側へ流動させるように構成されている。本第１実施形態において、上記液体は、高純度薬液や超純水等の液体をいい、上記半導体製造装置の液体供給源から上記配管系統に供給されるようになっている。また、当該液体には、上記半導体製造装置としての性格上、清浄であることが要請される。

当該ダイヤフラム弁は、図１にて示すごとく、ハウジング１００と、当該ハウジング１００内に組み付けられるダイヤフラム部材２００及び空気作動形駆動機構３００とを備えて、常閉型ダイヤフラム弁として構成されている。なお、本第１実施形態において、空気作動形駆動機構３００は、以下、駆動機構３００ともいう。

ハウジング１００は、下側ハウジング部材１００ａ及び上側ハウジング部材１００ｂにより構成されている。下側ハウジング部材１００ａは、図１にて示すごとく、底壁１１０と、下側周壁１２０と、隔壁１３０とを備えており、底壁１１０は、縦断面矩形状に形成してなる底壁本体１１０ａ、流入ポート１１０ｂ、流出ポート１１０ｃ及び環状弁座１１０ｄでもって構成されている。

底壁本体１１０ａは、流入路１１１及び流出路１１２を有している。流入路１１１は、底壁本体１１０ａ内にて、当該底壁本体１１０ａの上面１１３の中央部から図１にて図示下方へ延出するとともに図示左方へＬ字状に延出しており、当該流入路１１１の延出基端開口部１１１ａ（内端開口部１１１ａ）は、底壁本体１１０ａの上面１１３にて、下側周壁１２０内に開口している。

一方、流出路１１２は、下側周壁１２０の下側部位内に図１にて図示右側へ開口するように形成されており、当該流出路１１２は、その内端開口部１１２ａにて、下側周壁１２０内の液体室Ｒａ（後述する）内に開口している。

流入ポート１１０ｂは、底壁本体１１０ａの外周壁のうち流入路１１１の延出端開口部に対する対応部位から外方へ延出しており、当該流入ポート１１０ｂは、流入路１１１を上記配管系統の上流側に連通させる役割を果たす。一方、流出ポート１１０ｃは、下側周壁１２０の流出路１１２の延出端開口部から外方へ延出しており、当該流出ポート１１０ｂは、流出路１１２を上記配管系統の下流側に連通させる役割を果たす。

環状弁座１１０ｄは、図１にて示すごとく、底壁本体１１０ａの上面１１３の中央部である流入路１１１の内端開口部１１１ａでもって構成されている。このように環状弁座１１０ｄは、流入路１１１の内端開口部１１１ａでもって構成されていることから、当該環状弁座１１０ｄの中空部は、内端開口部１１１ａの内周側部でもって構成される。

本第１実施形態において、流入路１１１の内端開口部１１１ａは、その内周面部にて、底壁本体１１０ａの上面１１３と直交するように形成されている。このことは、内端開口部１１１ａは、その内周面部の上面１１３との直交部にて。環状隅角部を形成することを意味する。従って、環状弁座１１０ｄの中空部は、上面１１３との直交部にて、環状隅角部を形成する。

下側周壁１２０は、図１にて示すごとく、外周壁部位１２１及び内周壁部位１２２でもって構成されている。外周壁部位１２１は、底壁本体１１０ａの外周部から図１にて図示上方へ同軸的に延出されており、当該外周壁部位１２１は、その延出端部１２１ａにて、隔壁１３０の環状フランジ１３０ｂ（後述する）をその下方から受承している。内周壁部位１２２は、外周壁部位１２１の内周側にてその延出端部１２１ａを除く壁部位と一体的に形成されているもので、当該内周壁部位１２２は、底壁本体１１０ａの上面１１３から外周壁部位１２１に沿い延出している。これにより、隔壁１３０の隔壁本体１３０ａの外周下端環状部１３３（後述する）と内周壁部位１２２の延出端部１２２ａとの間には、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０（後述する）及び環状補強板２００ｂを介装するに要する環状空間部Ｕ（図２参照）が形成されている。

隔壁１３０は、図１にて示すごとく、隔壁本体１３０ａ及び環状フランジ１３０ｂを有しており、隔壁本体１３０ａは、その下端部にて、底壁本体１１０ａの下側周壁１２０の外周壁部位１２１の内周側に嵌装されて、環状補強板２００ｂ（後述する）及びダイヤフラム２００ａを介し内周壁部位１２２の延出端部１２２ａ上に着座している。

これにより、下側周壁１２０の内周側には隔壁本体１３０ａと底壁本体１１０ａとの間にて中空部１２３（以下、下側中空部１２３ともいう）が形成されている。なお、外周下端環状部１３３は、隔壁本体１３０ａの下端部をその外周下端環状部１３３を除く部位にて切除することで形成されている。

また、環状フランジ１３０ｂは、隔壁本体１３０ａの軸方向中間部位から径方向に沿い外方へ環状に突出するように形成されており、当該環状フランジ１３０ｂは、上述した隔壁本体１３０ａの下端部を下側周壁１２０の外周壁部位１２１の内周側へ嵌装することにあわせて、外周壁部位１２１の延出端部１２１ａ上に同軸的に着座している。このようにして、隔壁１３０は、ダイヤフラム２００ａ及び環状補強板２００ｂを介して、底壁本体１１０ａにその上方から同軸的に組み付けられている。

また、当該隔壁１３０は、連通路１３１を有しており、当該連通路１３１は、隔壁１３０内にて図１にて示すごとくＬ字状に形成されている。ここで、当該連通路１３１は、その外端開口部にて、隔壁１３０の外部に開放されており、当該連通路１３１の内端開口部１３１ａは、ダイヤフラム２００ａと隔壁本体１３０ａとの間に形成される空気室Ｒｂ（後述する）内に開口している（図１参照）。

上側ハウジング部材１００ｂは、縦断面矩形状に形成されており、当該上側ハウジング部材１００ｂは、周壁１４０（以下、上側周壁１４０ともいう）と、上壁１５０とでもって、構成されている。上側周壁１４０は、上壁１５０の外周部から下方に向け同軸的にかつ筒状に延出してなるもので、当該上側周壁１４０の中空部１４１（以下、上側中空部１４１ともいう）は、その内周面にて、横断面円形状に形成されている。本第１実施形態では、当該上側中空部１４１及び上述した下側中空部１２３は、ハウジング１００の筒状周壁の中空部を構成する。

また、当該上側周壁１４０は、その延出端開口部にて、隔壁１３０の隔壁本体１３０ａにその上方からＯリング１３２を介し同軸的にかつ気密的に嵌装されて、環状フランジ１３０ｂ上に着座するようにして、隔壁１３０に組み付けられている。

ダイヤフラム部材２００は、図１にて示すごとく、ダイヤフラム２００ａ、環状補強板２００ｂ及び弁体２００ｃでもって構成されている。ダイヤフラム２００ａは、所定のフッ素樹脂でもって、円板状かつフィルム状のダイヤフラムとして形成されており、当該ダイヤフラム２００ａは、外周部２１０、湾曲変位部２２０及び中央部２３０でもって一体的に構成されている。ここで、湾曲変位部２２０は、当該ダイヤフラム２００ａの外周部２１０と中央部２３０との間のフィルム状部位をいうもので、当該湾曲変位部２２０は、外周部２１０の内周縁部から中央部２３０の外周縁部にかけて延出されている。

しかして、ダイヤフラム２００ａは、下側中空部１２３を底壁本体１１０ａ側及び隔壁本体１３０ａ側から液体室Ｒａと空気室Ｒｂとに区画形成している。ここで、液体室Ｒａには、上記半導体製造装置の配管系統の上流側からの液体が流入ポート１１０ｂ、底壁１１０の流入路１１１及び環状弁座１１０ｄの中空部を通り流入する。これにより、当該液体が液体室Ｒａ内にてダイヤフラム２００ａの下面２４０ａ（図２参照）に作用する液圧を発生する。一方、空気室Ｒｂには、外気が隔壁１３０の連通路１３１を通りその内端開口部１３１ａから流入する。これにより、当該外気が空気室Ｒｂ内にてダイヤフラム２００ａの上面２４０ｂ（図２参照）に作用する空圧（大気圧）を発生する。

本第１実施形態において、ダイヤフラム２００ａは、ダイヤフラム弁としての構成上、強酸・強アルカリ等の腐食性の高い薬液等の高純度薬液と接触するから、当該ダイヤフラム２００ａは、耐酸性や耐アルカリ性等の耐薬品性に優れることが望ましい。

また、ダイヤフラム弁のダイヤフラム２００ａやその他の構成部材からの金属成分や有機物成分の溶出は許されないことから、少なくともダイヤフラムの形成材料としては、低溶出性を有するフッ素樹脂を採用することが望ましい。

また、ダイヤフラム２００ａは、ダイヤフラム弁の開閉毎に湾曲変位を繰り返すことから、少なくとも屈曲性や長寿命性に優れることが望ましい。

そこで、本第１実施形態では、上記所定のフッ素樹脂として、耐薬品性、低溶出性、耐熱性や耐食性に優れ、かつ、屈曲性や長寿命性を確保し得るテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）が採用されている。なお、本第１実施形態においては、ハウジング１００及び隔壁１２０の各形成材料としても、ＰＦＡが採用されている。

また、当該ダイヤフラム２００ａは、フィルム状のダイヤフラムとして、所定の厚さ範囲以内の厚さ、例えば、０．５（ｍｍ）を有するようにＰＦＡでもって形成されている。本第１実施形態において、上記所定の厚さ範囲は、０．１（ｍｍ）以上で０．５（ｍｍ）以下の厚さ範囲をいう。

ここで、０．１（ｍｍ）以上としたのは、０．１（ｍｍ）未満では、ダイヤフラム２００ａが薄過ぎて破れ易いためである。また、０．５（ｍｍ）以下としたのは、ダイヤフラム２００ａは、０．５（ｍｍ）よりも厚いと、厚過ぎて曲がりにくいためである。

当該ダイヤフラム部材２００において、環状補強板２００ｂは、後述のごとく、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０にレーザー溶接により溶着されている。また、弁体２００ｃは、ダイヤフラム２００ａの中央部２３０に後述のごとくレーザー溶接により溶着されている。

ダイヤフラム２００ａの外周部２１０及び環状補強板２００ｂは、隔壁本体１３０ａの外周下端環状部１３３と下側周壁１２０の内周壁部位１２２の延出端部１２２ａとの間に挟持されている。

ここで、環状補強板２００ｂは、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０の図１にて図示上側に位置するように、外周部２１０と共に、外周下端環状部１３３と下側周壁１２０の内周壁部位１２２の延出端部１２２ａとの間に挟持されている。
換言すれば、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０は、その上面部にて、環状補強板２００ｂを介し隔壁本体１３０ａの外周下端環状部１３３（図１参照）に対向しており、当該外周部２１０の下面部は、底壁本体１１０ａの下側周壁１２０のうちの内周壁部位１２２の延出端部１２２ａに当接している。なお、本第１実施形態では、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０は、下側周壁１２０の内周壁部位１２２の延出端部１２２ａの半径方向幅と同一の半径方向幅を有する。

以上のような構成を有するダイヤフラム２００ａは、ＰＦＡを用いた押し出し成形でもって形成されている。当該押し出し成形は、例えば、次のようにしてなされる。予め準備したペレット状のＰＦＡを、押し出し成形機により、加熱溶融する。然る後、加熱溶融したＰＦＡを、型（図示しない）内のフィルム形状のキャビテイ内に圧入して徐々に冷却しながらフィルム状に成形する。このように成形した成形品からダイヤフラム２００ａに相当する円板形状体を打ち抜く。これにより、当該円板形状体でもって、ダイヤフラム２００ａが、フィルム状のダイヤフラムとして形成される。

ここで、上述のようにダイヤフラム２００ａの形成にあたり、ＰＦＡを用いた押し出し成形を採用したのは、以下の根拠に基づく。例えば、ＰＦＡからなる材料を切削加工することでダイヤフラムを形成すると、当該ダイヤフラムの面には切削痕が形成される。従って、このような切削加工によるダイヤフラムがダイヤフラム弁の液体室Ｒａ内で流動する液体と接触する場合、ダイヤフラムの切削痕に起因して、パーティクル、例えば、数ｎｍサイズの微小なパーティクル等が微少ではあるがダイヤフラムから剥がれて発塵し液体内に混入すると、当該液体は清浄には維持され得ない。

これでは、半導体製造装置による製造品、例えば、配線ピッチが１０ｎｍ以下であるようなシリコンウエハの品質不良を招く。このため、ダイヤフラム弁内の液体に対するパーティクルの混入、例えば、数ｎｍサイズのパーティクルの液体に対する混入さえも、確実に防止することが必要である。

また、ダイヤフラムをＰＦＡの射出成形でフィルム状に形成することは、当該ダイヤフラムが薄すぎて困難であるのは勿論のこと、仮にフィルム状に形成できたとしても、屈曲性に優れた長寿命のダイヤフラムを形成することは困難である。

そこで、本第１実施形態においては、ダイヤフラム２００ａをＰＦＡの押し出し成形でもってフィルム状に形成することとした。これにより、押し出し成形機により押し出し成形されたフィルム状のダイヤフラムは、その各面にて、非常に良好な平滑面、所謂、つるつるの滑らかな面を有するように形成された数ｎｍサイズのパーティクルの発塵をも最少に抑制し得るダイヤフラムであって、耐薬品性、低溶出性や屈曲性に優れた長寿命を有するダイヤフラムとして形成され得る。 従って、ダイヤフラム弁が作動状態にあっても、数ｎｍサイズの微小なパーティクルの液体内への混入さえも最少（最小限）に抑制し得る。

以上のように構成してなるダイヤフラム２００ａは、その中央部２３０にて、環状弁座１１０ｄに対向する弁体部（以下、弁体部２３０ともいう）としての役割を果たす。このことは、弁体部２３０が、環状弁座１１０ｄと共に、ダイヤフラム弁の弁部Ｖ（図３参照）を構成することを意味する。従って、弁体部２３０が、その下面部にて、環状弁座１１０ｄの環状着座部位１１４ａに着座することで、当該弁部Ｖは、閉弁し、弁体部２３０が、その下面部にて、環状弁座１１０ｄの環状着座部位１１４ａから分離することで、当該弁部Ｖは、開弁する。

環状補強板２００ｂは、フィルム状のダイヤフラム２００ａを補強するためのもので、当該環状補強板２００ｂは、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０にレーザー光により溶接（レーザー溶接）により溶着されている。これにより、環状補強板２００ｂは、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０と一体的に構成されている。

ここで、環状補強板２００ｂの構成について詳細に説明すると、当該環状補強板２００ｂは、ＰＦＡを用いて円柱状に射出成形した後環状に切削することで、形成されている。当該環状補強板２００ｂは、ダイヤフラム２００ａの外径に等しい外径を有するものの、当該環状補強板２００ｂのその他の形状寸法は、後述のように、当該環状補強板２００ｂのダイヤフラム２００ａとのレーザー溶接による溶着強度を考慮して設定されている。

ちなみに、当該溶着強度は、ダイヤフラム２００ａがその湾曲変位により伸縮しようとしても、当該ダイヤフラム２００ａの外周部２１０が、環状補強板２００ｂと下側周壁１２０の内周壁部位１２２の延出端部１２２ａとの間において、伸縮し得ないような環状補強板２００ｂとの溶着強度をいう。このような溶着強度は、後述する所定の半径径方向幅Ｅに対応する。

本第１実施形態では、環状補強板２００ｂが、その内径にて、下側周壁１２０の内周壁部位１２２の内径よりも、所定の半径径方向幅Ｅだけ、小さくなるように設定されている。このことは，環状補強板２００ｂの半径方向幅が、その内径方向において、内周壁部位１２２の内径よりも外周壁部位１２１の径方向中心側へ拡大し広くなっていることを意味する。

ここで、当該環状補強板２００ｂの内径をＤ１とし、下側周壁１２０の内周壁部位１２２の内径をＤ２とすると、上述の所定の半径径方向幅Ｅは、次の等式（１）により表される。なお、Ｄ１、Ｄ２の各単位は、共に、ｍｍである。

Ｅ＝（Ｄ２－Ｄ１）／２ ・・・ （１）
また、ピストン軸３２０の外径をＤ３とすると、所定の半径径方向幅Ｅは、次の不等式（２）を満たすことを要請される。なお、Ｄ３の単位は、ｍｍである。

４ｍｍ≦Ｅ＜｛（Ｄ２－Ｄ３）／２｝・・・ （２）
ここで、本実施形態において、上述の等式（１）及び不等式（２）を導入する根拠について説明する。
１．等式（１）の導入根拠
上述のごとく、環状補強板２００ｂにレーザー溶接により溶着されるダイヤフラム２００ａは、その外周部２１０にて、環状補強板２００ｂと共に、隔壁本体１３０ａの外周下端環状部１３３と下側周壁１２０の内周壁部位１２２の延出端部１２２ａとの間に挟持されている。

しかしながら、環状補強板２００ｃの内周部及び当該内周部に対するダイヤフラム２００ａの外周部２１０の対応環状部位に対してまで、レーザー光の照射による溶接を行うと、レーザー光が環状補強板２００ｃの内周側に漏洩してダイヤフラム２００ａに直接入射し当該ダイヤフラム２００ａのレーザー光の入射部位に損傷を招くおそれが生ずる。このため、環状補強板２００ｃの内周部と当該内周部に対するダイヤフラム２００ａの外周部２１０の対応環状部位との間には、通常、レーザー光の照射による溶接は行わない。

従って、仮に環状補強板２００ｃが、その内径にて、下側周壁１２０の内周壁部位１２２の内径と一致するような形状を有するものとすると、環状補強板２００ｃの内周部は、当該内周部に対するダイヤフラム２００ａの外周部２１０の対応環状部位と下側周壁１２０の内周壁部位１２２の延出端部１２２ａの内周部との双方の間に単に挟まれているのみの状態にある。

このような状態において、ダイヤフラム２００ａがその厚さ方向に繰り返し湾曲変位すると、当該ダイヤフラム２００ａは、その半径方向に繰り返し伸縮するという事態が発生する。ここで、ダイヤフラム２００ａが下側周壁１２０の内周壁部位１２２側への湾曲変位を繰り返すと、ダイヤフラム２００ａの下面２４０ａが、下側周壁１２０の内周壁部位１２２の延出端部１２２ａの内周部との間にて、ダイヤフラム２００ａの伸縮に応じ、摩擦接触により擦り合う。

その結果、ダイヤフラム２００ａが、その下面２４０ａ側から内周壁部位１２２の内周部により削り取られて細かいゴミのようなパーティクルを液体室Ｒａ内に発生してしまう。このようなパーティクルが、液体室Ｒａ内で流動する液体に混入すると、当該液体を清浄には維持できないという予測もしなかった不具合を招く。

そこで、本第１実施形態においては、上述のごとく、環状補強板２００ｃが、その半径方向幅にて、上述の等式（１）により特定される所定の半径径方向幅Ｅだけ、内周壁部位１２２の内径よりも外周壁部位１２１の径方向中心側へ拡大して広くなるように拡大環状補強板として形成されている。

これに伴い、レーザー光の照射による溶接は、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０及び当該ダイヤフラム２００ａのうちの所定の半径径方向幅Ｅに対応する環状部位の双方に亘り、拡大した環状補強板２００ｃ（拡大環状補強板）との間にて行われる。これにより、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０と拡大した環状補強板２００ｃとの間のレーザー溶接による溶着強度が、上述した当該外周部２１０の伸縮を未然に防止し得るような溶着強度として確保維持され得る。
２．不等式（２）の導入根拠
（１）０．４（ｍｍ）≦Ｅの導入根拠について
環状補強板２００ｂが、上述のごとく、その半径方向幅にて、内周壁部位１２２の内径よりも外周壁部位１２１の径方向中心側へ拡大するように、所定の半径径方向幅Ｅを設定するにあたっては、ダイヤフラム２００ａが液体室Ｒａ側への湾曲変位を繰り返すことで伸縮を繰り返しても、内周壁部位１２２の延出端部１２２ａとこの延出端部１２２ａに当接した状態にあるダイヤフラム２００ａの外周部２１０との双方が、その全体に亘り、伸縮し得ないように、ダイヤフラム２００ａが環状補強板２００ｂに対しレーザー溶接により溶着されることが必要である。これは、ダイヤフラム２００ｂの液体室Ｒａ側への伸縮が繰り返されても、ダイヤフラム２００ｂの外周部２１０と内周壁部位１２２の延出端部１２２ａの内周角部との間の摩擦接触を未然に防止するためである。

本第１実施形態では、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０をその全体に亘り環状補強板２００ｂと良好に溶着するに十分な所定の半径径方向幅Ｅの下限値として、０．４ｍｍと設定してある。
（２）Ｅ＜｛（Ｄ２－Ｄ３）／２｝の導入根拠
環状補強板２００ｂの半径方向幅は、駆動軸３２０に達しない程度の拡大範囲に抑える必要がある。そこで、本第１実施形態では、所定の半径径方向幅Ｅの上限値を、｛（Ｄ２－Ｄ３）／２｝未満と設定した。

次に、弁体２００ｃの構成について説明すると、弁体２００ｃは、頭部２５０及び頸部２６０を一体的に有するように、ＰＦＡを用いて射出成形により形成されているもので、弁体２００ｃは、頭部２５０にて、環状弁座１１ｄとともにダイヤフラム弁の弁部Ｖを構成する弁体部（以下、弁体部２５０ともいう）としての役割を果たす。なお、頸部２６０は、弁体２００ｃにおいて、後述のようにピストン軸３２０に連結される基部としての役割を果たす。

弁体部２５０は、円柱状のもので、当該弁体部２５０は、その軸方向先端部にて、その外周部に沿い、傾斜状に切除されて、着座部２５１として形成されている。頸部２６０は、頭部２６０の着座部２５１とは反対側端部から同軸的に延出するように形成されている。また、当該頸部２６０は、雌ねじ孔部２６１を有しており、当該雌ねじ孔部２６１は、頸部２６０内にその延出端部２６２側から雌ねじ孔状に形成されている。これにより、雌ねじ孔部２６１は、その開口端部にて、頸部２６０の延出端部２６２を構成している。なお、以下、当該延出端部２６２は、開口端部２６２ともいう。

このように構成してなる弁体２００ｃにおいては、頸部２６０が、その開口端部２６２にて、ダイヤフラム２００ａの中央部２３０に形成してなる中央穴部２３０ａにレーザー溶接により溶着されており、当該頸部２６０の雌ねじ孔部２６１には、後述のごとく、ピストン軸３２０の軸状雄ねじ部３２０ｂがダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａを通り締着されている。これに伴い、弁体部２５０は、その着座部２５１にて、環状弁座１１０ｄに同軸的に着座可能に対向する。このことは、弁体２００ｃが、環状弁座１１０ｄに着座可能に対向し、上述のごとく、当該環状弁座１１０ｄと共に当該ダイヤフラム弁の弁部Ｖを構成することを意味する。

以上のように構成してなるダイヤフラム部材２００は、ダイヤフラム２００ａ、環状補強板２００ｂ（拡大環状補強板）及び弁体２００ｃでもって、一体的に形成されている。しかして、弁体２００ｃが、後述のようにコイルスプリング３３０の付勢力のもとにピストン軸３２０により液体室Ｒａ側へ押動されたとき、ダイヤフラム２００を、その湾曲変位部２２０にて、環状弁座１１０ｄに向け湾曲状に変位させながら、傾斜状着座部２５１にて、環状弁座１１０ｄに着座することで、弁部Ｖを閉じる。このことは、ダイヤフラム弁が閉弁することを意味する。

一方、弁体２００ｃが、後述のように液体室Ｒａ内の液体圧に応じてコイルスプリング３３０（後述する）の付勢力に抗して摺動するピストン軸３２０に連動して、ダイヤフラム２００ａを隔壁１２０側へ湾曲状に変位させながら、着座部２５１にて環状弁座１１０ｄから離れることで、弁部Ｖを開く。このことは、ダイヤフラム弁が開弁することを意味する。

駆動機構３００は、図１にて示すごとく、ハウジング１００の内部に組み付けられており、当該駆動機構３００は、ピストン３１０と、ピストン軸３２０と、コイルスプリング３３０とにより構成されている。

ピストン３１０は、上側ハウジング部材１００ｂの上側周壁１４０の中空部１４１内にＯリング３１１を介し、気密的に摺動可能に嵌装されており、当該ピストン３１０は、その軸方向両側にて、上側周壁１４０の中空部１４１を上側室１４１ａ及び下側室１４１ｂに区画形成している。本第１実施形態では、ピストン３１０は、ピストン軸３２０とともに、ＰＦＡでもって形成されている。

ここで、上側室１４１ａは、上側ハウジング部材１００ｂの上壁１５０に形成してなる環状溝部１５１、連通路１５２及び開口部１５３を通り上側ハウジング部材１００ｂの外部に開放されている。

なお、環状溝部１５１は、上壁１５０に上側室１４１ａの内部から同軸的に環状に形成されている。開口部１５３は、上壁１５０の外周部内に形成されており、連通路１５２は、環状溝部１５１を開口部１５３に連通させるように、上壁１５０の内部に形成されている。

一方、下側室１４１ｂは、上側周壁１４０に形成してなる連通路部１４３及び開口部１４４を介し圧縮空気流供給源（図示しない）に接続されている。これにより、下側室１４１ｂの内部には、上記圧縮空気流供給源からの圧縮空気流が開口部１４４及び連通路部１４３を通り供給されるようになっている。

なお、開口部１４４は、開口部１５３の下方にて、連通路部１４３を通り下側室１４１ｂ内に連通するように上側周壁１４０の一部に形成されている。連通路部１４３は、開口部１４４を下側室１４１ｂの内部に連通させるように上側周壁１４０の一部に形成されている。

ピストン軸３２０は、ピストン３１０から同軸的にかつ一体的に延出するように形成されている。当該ピストン軸３２０は、図１にて示すごとく、軸本体部３２０ａと、軸状雄ねじ部３２０ｂとを備えており、軸本体部３２０ａは、ピストン３１０から同軸的に下側室１４１ｂを通り延出して隔壁本体１３０ａの貫通穴部１３４内にＯリング３２１を介し摺動可能に嵌装されている。

軸状雄ねじ部３２０ｂは、軸本体部３２０ａの延出端部から同軸的にかつ一体的に延出されており、当該軸状雄ねじ部３２０ｂは、ダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａを通して弁体２００ｃの頸部２６０の雌ねじ孔部２６１内に締着されている。これにより、ピストン軸３２０は、軸状雄ねじ部３２０ｂにて、ダイヤフラム２００ａを介し弁体２００ｃと同軸的に連結されている。

コイルスプリング３３０は、図１にて示すごとく、上壁１５０の環状溝部１５１内に嵌装されており、当該コイルスプリング３３０は、環状溝部１５１の底部とピストン３１０との間に挟持されて、ピストン３１０を下側室１４１ｂに向けて付勢している。

このように構成した駆動機構３００においては、上記圧縮空気供給源からの圧縮空気流による空気圧が下側室１４１ｂ内に発生していない場合には、ピストン３１０が、コイルスプリング３３０の付勢力により下側室１４１ｂ側へ摺動されて、ピストン軸３２０が、ダイヤフラム２００ａを湾曲状に変位させながら、弁体２００ｃを環状弁座１１０ｄ側へ押動することで、弁体２００ｃをその傾斜状着座部２５１にて環状弁座１１０ｄに着座させる。

一方、上記圧縮空気供給源からの圧縮空気流が開口部１４４及び連通路部１４３を通り下側室１４１ｂ内に供給されると、ピストン３１０が、下側室１４１ｂ内の圧縮空気による空気圧に応じてコイルスプリング３３０の付勢力に抗して上側室１４１ａ内の空気を環状溝部１５１、連通路１５２及び開口部１５３から外部へ排出しながら当該上側室１４１ａ側へ摺動し、ピストン軸３２０が、ピストン３１０の摺動方向と同一方向に連動して、ダイヤフラム２００ａを湾曲状に変位させながら弁体２００ｃを環状弁座１１０ｄから分離する。

次に、以上のように構成したダイヤフラム弁の製造にあたり、ダイヤフラム部材２００におけるダイヤフラム２００ａと環状補強板２００ｂ（拡大環状補強板）とのレーザー溶接及び当該ダイヤフラム２００ａと弁体２００ｃとのレーザー溶接について説明する。

ダイヤフラム２００ａと環状補強板２００ｂ（拡大環状補強板）とのレーザー溶接及びダイヤフラム２００ａと弁体２００ｃとのレーザー溶接にあたっては、上述のように押し出し成形により形成してなるダイヤフラム２００ａ、環状補強板２００ｂ及び弁体２００ｃを、それぞれ、単独の別部品として準備する。

まず、弁体２００ｃとダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａとのレーザー溶接について説明する。当該レーザー溶接は、次のようにして行う。

まず、図３にて示す弁体の載置工程Ｓ１において、弁体２００ｃを、図４にて示すごとく、雌ねじ孔部２６０を上側に向けて開口させるように、作業台Ｂの上面Ｂ１上に載置する。このとき、作業台Ｂの上面Ｂ１は水平面内にあることから、雌ねじ孔部２６０はその軸にて鉛直状に位置する。

然る後、ダイヤフラムの載置工程Ｓ２において、ダイヤフラム２００ａが、その中央穴部２３０ａにて、弁体２００ｃの頸部２６０の雌ねじ孔部２６１上に位置するように、弁体２００ｃに載置される（図４参照）。このとき、ダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａが、頸部２６０の雌ねじ孔部２６１の開孔端部２６２上に同軸的に位置するように載置される。

ついで、押さえ板の載置工程Ｓ３において、押さえ板Ｑが、ダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａを介し弁体２００ｃの基部２６０の開口端部２６２に同軸的に対向するように中央穴部２３０ａ上に載置される。

ここで、押さえ板Ｑは、円板状のもので、当該押さえ板Ｑは、レーザー光を透過し易いガラスでもって、所定の厚さ及び所定の外径を有するように形成されている。当該レーザー光を透過し易いガラスは、高熱伝導性を有する。なお、押さえ板Ｑは、一般的には、光透過性及び熱伝導性を有する押え部材であればよく、また、当該押さえ部材は、板状であるか否かは問わず、どのような形状であってもよい。

上述のように、押さえ板Ｑはレーザー光を透過し易いガラスであることから、当該押さえ板Ｑは、レーザー光を吸収し難い。また、当該押さえ板Ｑを形成する上述のガラスは、高熱伝導性を有することから、ダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａに対する載置状態において当該ダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａの熱を吸収し易い。なお、本第１実施形態において、押さえ板Ｑの外径は、弁体２００ｃの頸部２６０の延出端部２６２の外径よりも大きく選定されている。

また、押さえ板Ｑの所定の厚さは、次のように選定されている。押さえ板Ｑを、上述のごとく、ダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａ上に載置した状態において、レーザー光を、後述のように、押さえ板Ｑを通しダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａと弁体２００ｃの頸部２６０との境界面の近傍に収束させたとき、当該レーザー光が押さえ板Ｑを良好に透過するとともに、押さえ板Ｑが、レーザー光に起因してダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａに生ずる熱を吸収することで、当該ダイヤフラム２２０の中央穴部２３０ａの温度上昇を良好に抑制するように選定されている。

上述のように押さえ板Ｑがダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａ上に載置された後、次の押さえ板に対する押え付け工程Ｓ４において、押さえ板Ｑが、その上方から、適宜なプレス機（図示しない）により、図４にて矢印Ｐにより示すごとく、ダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａに向けて押し付けられる。このとき、押さえ板Ｑは、その下面にて、ダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａの上面に、一様な押圧力でもって、押え付けられる。

このような押え付け状態のまま、次のレーザー光照射工程Ｓ５において、レーザー光が、レーザー装置Ｌ（図４参照）により、次のようにして、押さえ板Ｑを通してダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａに向けてビーム状に照射される。

ところで、ダイヤフラム２００ａの形成材料としては、上述のごとく、ＰＦＡが採用されている。ＰＦＡは、上述のごとくダイヤフラム２００ａに要請される性能を満たす点でダイヤフラムの形成材料としては優れているものの、当該ＰＦＡはフッ素樹脂の１種であることから、レーザー溶接には適さない難溶着樹脂であることに変わりはない。これは、フッ素樹脂はレーザー光を強く吸収するために、ダイヤフラムにおけるレーザー光の照射面が高温となって、当該照射面を通してダイヤフラムに熱損傷が起こることで、レーザー溶接による溶着が困難になるためである。従って、当該ＰＦＡからなるダイヤフラムを他の樹脂部品とレーザー溶接することは、極めて困難であるといわざるを得ない。

これに対し、ダイヤフラムにおけるレーザー光の照射面を介する当該ダイヤフラムの熱損傷に対する対策を種々検討した結果、レーザー光を透過するとともに当該レーザー光の照射によりダイヤフラムに生ずる熱を吸収して放熱するという性能を有する放熱体（ヒートシンク）を、ダイヤフラムにおけるレーザー光の照射面上に、配置して、ダイヤフラムのレーザー光の照射部位の温度上昇を伝熱的に制御し、ダイヤフラムの照射面を介する熱損傷の発生を防止するようにした溶着方法を採用することで、ダイヤフラムの他の樹脂部品との溶着が可能となることが分かった。

そこで、放熱体として押さえ板Ｑを採用することで、ダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａと弁体２００ｃとのレーザー溶接による溶着を行うようにした。

次に、上述のようなレーザー光の照射にあたり、レーザー装置Ｌの構成について説明すると、当該レーザー装置Ｌは、レーザーからのレーザー光Ｌ１を、レンズ系（図示しない）を介し、出射部からビーム状に出射するように構成されている（図４参照）。

ここで、当該レーザー装置Ｌは、その旋回軸を中心として旋回しながら、ビーム状のレーザー光Ｌ１の照射を行うようになっている。また、当該レーザー装置Ｌは、そのレーザー光Ｌ１の照射を、上記旋回軸の外周側から当該旋回軸の中心（旋回中心）に向け所定の移動間隔ずつ移動するごとに行うようになっている。なお、ビーム状のレーザー光Ｌ１とは、レーザー光という光束とすれば、上述の所定の移動間隔は、ビーム状のレーザー光Ｌ１という光束の外径以下の値に相当する。これにより、レーザー光Ｌ１による照射漏れ部位を無くすことができる。

また、当該レーザー装置Ｌは、その出射部からのビーム状のレーザー光Ｌ１の出射強度を調整し得るように構成されている。なお、当該レーザー装置Ｌは、その出射強度にて、照射温度をＰＦＡの融点よりも幾分高く維持するように、設定されている。

このような構成のもと、レーザー装置Ｌによりレーザー光を押さえ板Ｑを通してビーム状に照射するにあたっては、レーザー装置Ｌは、上記所定移動間隔ごとに、旋回軸の周りに沿い旋回しながら、レーザー光Ｌ１を、照射する。

まず、レーザー装置Ｌは、上記所定移動間隔ごとに旋回軸の周りに沿い旋回しながら、レーザー光Ｌ１を、押さえ板Ｑを通して、ダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａ及び弁体２００ｃの基部２６０に中央穴部２３０ａの外周側から内周側にかけて照射する。このようなレーザー光Ｌ１の照射によって、ダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａと弁体２００ｃの基部２６０との間のレーザー溶接による溶着がなされる。

以上のようなレーザー光の照射の後、レーザー装置Ｌからのレーザー光Ｌ１の出射を停止することで、弁体２００ｃの基部２６０及びダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａは、自然冷却を経て硬化していく。

然る後、図３の押さえ板除去工程Ｓ６において、押さえ板Ｑが、ダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａから除去される。これにより、弁体２００ｃ及びダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａが、相互に溶着硬化した状態にて、弁体２００ｃとダイヤフラム２００ａとのレーザー溶接による一体的な接合による連結構成が形成される。

また、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０と環状補強板２００ｂとのレーザー溶接による溶着は、次のようにして行う。

上述のように弁体２００ｃの基部２６０とダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａとのレーザー溶接による一体的連結構成が形成された後、図５にて示す環状補強板の載置工程Ｚ１において、環状補強板２００ｃが、その中空部にて、作業台Ｃの凹所Ｃ１の開口部に対応するように、上面Ｃ２上に載置される（図６参照）。なお、作業台Ｃは、図６にて示すごとく、その中央部に上面Ｃ２から凹所Ｃ１を凹状に形成して構成されている。

然る後、ダイヤフラムの載置工程Ｚ２において、上述のように弁体２００ｃを中央穴部２３０ａにレーザー溶接により溶着してなるダイヤフラム２００ａが、その外周部２１０にて、環状補強板２００ｂ上に載置される（図６参照）。このとき、弁体２００ｃがダイヤフラム２００ｃの中央穴部２３０ａから上方へ延出するように、ダイヤフラム２００ａが、環状補強板２００ｂ上に載置される。なお、図６においては、底壁本体１１０ａ及び環状弁座１１０ｄのダイヤフラム２００ａに対する位置関係が２点鎖線により示されている。

ついで、環状押さえ板の載置工程Ｚ３において、環状押さえ板Ｑ１が、ダイヤフラム２００ａを介し環状補強板２００ｂに同軸的に対向するように、ダイヤフラム２００ａの環状補強板２００ｂに対する対応環状部位上に載置される（図６参照）。本実施形態では、環状補強板２００ｂが、その半径方向幅にて、上述のごとく、底壁本体１１０ａの内周壁部位１２２の内周面よりも当該内周壁部位１２２の中心側へ拡大されて拡大環状補強板として形成されている。このため、上述したダイヤフラム２００ａの対応環状部位は、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０とその内周側の湾曲変位部２２０のうち上記拡大環状補強板のうちの半径方向幅の拡大幅分との双方に対応する。

ここで、環状押さえ板Ｑ１は、上述した押さえ板Ｑの形成材料と同一の材料でもって環状に形成されている。このため、環状押さえ板Ｑ１は、押さえ板Ｑと同様の特性、即ち、光透過性及び高熱伝導性を有する。

従って、当該環状押さえ板Ｑ１は、その光透過性に起因して、ビーム状レーザー光Ｌ１を吸収し難い。また、当該環状押さえ板Ｑ１は、その高熱伝導性に起因して、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０に対する載置状態において当該ダイヤフラム２００ａの外周部２１０の熱を吸収し易い。なお、環状押さえ板Ｑ１の外径はダイヤフラム２００ａ及び上記拡大環状補強板の各外径よりも大きく、一方、当該環状押さえ板Ｑ１の内径は、上述のように幅広に形成してなる環状補強板２００ｂ、即ち上記拡大環状補強板の内径よりも小さい。また、当該押さえ板Ｑ１の板厚は、上述した押さえ板Ｑと同様に高熱伝導性を適正に発揮し得る値となっている。

上述のように環状押さえ板Ｑ１がダイヤフラム２００ａの上記対応環状部位上に載置された後、次の環状押さえ板に対する押え付け工程Ｚ４において、環状押さえ板Ｑ１が、その上方から、適宜なプレス機（図示しない）により、図６にて矢印Ｐ１により示すごとく、ダイヤフラム２００ａの上記対応環状部位に向けて押し付けられる。このとき、環状押さえ板Ｑ１は、その下面にて、ダイヤフラム２００ａの上記対応環状部位の上面の全面に亘り、一様な押圧力でもって、押え付けられる。

このような押え付け状態のまま、次のレーザー光照射工程Ｚ５において、ビーム状のレーザー光Ｌ１が、上述のレーザー装置Ｌ（図６参照）により、次のようにして、環状押さえ板Ｑ１に向けて照射される。

レーザー装置Ｌによりレーザー光Ｌ１を押さえ板Ｑを通してビーム状に照射するにあたっては、レーザー装置Ｌは、レーザー光Ｌ１を、ダイヤフラム２００ａの上記対応環状部位の外周側から内周側にかけて照射するように上述の所定の移動間隔の移動ごとに旋回される。

しかして、レーザー光Ｌ１は、上述のようなレーザー装置Ｌの旋回のもと、環状押さえ板Ｑ１を通して、ダイヤフラム２００ａの上記対応環状部位の外周部から内周部にかけて当該対応環状部位の外周部及びこれに対応する上記拡大環状補強板に照射される。このようなレーザー光Ｌ１の照射によって、ダイヤフラム２００ａの上記対応環状部位と上記拡大環状補強板との間のレーザー溶接による溶着がなされる。なお、上記対応環状部位の内周部と環状補強板２００ｂの内周部との間のレーザー光の照射による溶接は、上述したことから明らかなように、レーザー光Ｌ１の上記対応環状部位の内周側への漏洩を防止するため、なされない。

しかしながら、環状補強板２００ｂは、その半径方向幅において、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０の内周部位及び底壁本体１１０ａの内側周壁部位１２２の内周部位よりも、上述したごとく、少なくとも４ｍｍだけ、拡大されて、拡大環状補強板として形成されている。しかも、ビーム状レーザー光Ｌ１の外径は４ｍｍよりも小さい。

従って、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０は、その半径方向全体に亘り、当該外周部２１０に対する環状補強板２００ｂの対応環状部位（拡大環状補強板の半径方向幅のうち上記拡大幅部位を除く環状部位）のその半径方向全体に対し、レーザー光Ｌ１の照射によるレーザー溶接でもって、強固な溶着がなされ得る。

このような強固な溶着のもと、拡大環状補強板としての環状補強板２００ｂ及びダイヤフラム２００ａの上記対応環状部位が、相互に溶着硬化した状態にて、環状補強板２００ｂとダイヤフラム２００ａとのレーザー溶接による溶着でもって一体的な接合構成が形成される。なお、然る後、図６の環状押さえ板除去工程Ｚ６において、環状押さえ板Ｑ１が、ダイヤフラム２００ａの上記対応環状部位から除去される。

以上のように構成した本第１実施形態において、当該空気作動形ダイヤフラム弁が閉弁状態にあるものとする。このとき、当該空気作動形ダイヤフラム弁においては、ピストン３１０が、コイルスプリング３３０による付勢力に基づき、上側ハウジング部材１００ｂ内において、下方へ摺動している。これに伴い、ピストン軸３２０が、ダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａを介して弁体２００ｃをその傾斜状着座部２５１にて環状弁座１１０ｄに着座させている。

このようなダイヤフラム弁の閉弁状態において、圧縮空気流が上記圧縮空気流供給源から上側ハウジング部材１００ｂの開口部１４３及び連通路部１４２を通り下側室１４１ｂ内に供給されると、ピストン３１０が、ピストン軸３２０と共に、下側室１４１ｂ内の圧縮空気流の圧力に基づきコイルスプリング３３０の付勢力に抗して上側ハウジング部材１００ｂの上側室１４１ａ側へ摺動する。

これに伴い、ダイヤフラム２００ａが、その中央穴部２３０ａにて、ピストン軸３２０に連動する弁体２００ｃとともに引っ張られて、空気室Ｒｂ側へ湾曲状に変位する。すると、弁体２００ｃが、その傾斜状着座部２５１にて、環状弁座１１０ｄから離れる。これにより、ダイヤフラム弁が開弁状態になる。

このような状態において、液体が上記液体供給源から上記配管系統の上流部に供給されると、当該液体が、流入ポート１１０ｂ、連通路１１１及び環状弁座１１０ｄを通り液体室Ｒａ内に流入する。このように液体室Ｒａ内に流入する液体は、連通路１１２及び流出ポート１１０ｃを通り上記配管系統の下流部内に流出する。

このような液体の流動過程においては、上述のように液体室Ｒａ内に流入する液体が、その液圧の変動に応じて、ダイヤフラム２００ａを空気室Ｒｂ側或いは液体室Ｒａへ湾曲変位させつつ、液体室Ｒａから連通路部１１３を介し流出ポート１１０ｃ内に流動する。

以上述べたようなダイヤフラム弁の閉弁状態及び開弁状態が繰り返されると、ダイヤフラム２００ａは、液体室Ｒａ側及び空気室Ｒｂ側へ交互に湾曲変位を繰り返す。このようなダイヤフラム２００ａの湾曲変位の繰り返し過程においては、当該ダイヤフラム２００ａが、その半径方向への伸縮を繰り返すことになる。

しかしながら、本実施形態においては、環状補強板２００ｂが、上述したごとく、その半径方向幅にて、底壁本体１１０ａの内側周壁部位１２２の内周面よりも当該内側周壁部位１２２の中心側へ所定の半径方向幅Ｅ（等式（１）参照）だけ広くなるように拡大環状補強板として拡大形成されている。これに伴い、当該拡大環状補強板とこれに対するダイヤフラム２００ａの対応環状部位（外周部２１０及び湾曲変位部２２０のうち上記拡大環状補強板のうちの半径方向拡大幅部位に対応する環状部位）とが、レーザー光Ｌ１の照射による溶接でもって、強固に溶着されている。

このため、ダイヤフラム２００ａのうち少なくとも底壁本体１１０ａの内側周壁部位１２２に対応する外周部２１０は、その全体に亘り、上記拡大環状補強板との間にてレーザー溶接による溶着が強固になされ得る。このことは、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０は、その内側周壁部位１２２の延出端部１２２ａの内周角部に対する対応内周部位にて、当該対応内周部位に対する上記拡大環状補強板の対応環状部位との間において強固に溶着され得ることを意味する。

また、ダイヤフラム２００ａの中央穴部２３０ａは、弁体２００ｃの基部２６０との間でレーザー溶接による溶着されている。これに伴い、ダイヤフラム２００ａの伸縮可能領域は、上記拡大環状補強板の内周側であって弁体２００ｃの基部２６０と溶着されているダイヤフラム２００ｃの中央穴部２３０ａの外周側に位置する環状部位に限られる。

このため、ダイヤフラム２００ａが上述のように伸縮しても、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０は、その全体に亘り伸縮することなく静止状態にある。その結果、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０は、内側周壁部位１２２の延出端部１２２ａの内周角部との間において摩擦接触により擦り合ってパーティクルを発生し液体室Ｒａや環状弁座１１０ｄ内の液体を汚すという事態を未然に防止し得る。
（第２実施形態）
図７は、本発明に係るダイヤフラム弁の第２実施形態の要部を示している。当該第２実施形態では、ダイヤフラム部材が、上記第１実施形態にて述べたダイヤフラム部材２００に代えて、採用されている。本第２実施形態にいうダイヤフラム部材も、上記第１実施形態にて述べたダイヤフラム部材２００と同様に、符号２００により示す。

本第２実施形態にいうダイヤフラム部材２００は、上記第１実施形態にて述べたダイヤフラム２００ａ及び弁体２００ｃに代えて、ダイヤフラム２００ｄ及び弁体（本第２実施形態でも、上記第１実施形態にいう弁体２００ｃと同様に符号２００ｃにて示す。）を備えるとともに、上記第１実施形態にて述べた環状補強板２００ｂを備える。

ダイヤフラム２００ｄは、上記第１実施形態にいうダイヤフラム２００ａと同様に、ＰＦＡを押し出し成形することにより、フィルム状に形成されている。従って、ダイヤフラム２００ｄは、ダイヤフラム２００ａと同様の性能を有する。

ダイヤフラム２００ｄは、ダイヤフラム２００ａと同様に、外周部２１０、湾曲変位部２２０及び中央部２３０を有している。当該ダイヤフラム２００ｄは、その中央部２３０にて、上記第１実施形態にて述べた中央穴部２３０ａを有している。ここで、当該ダイヤフラム２００ｄの中央部２３０は、図７にて示すごとく、当該ダイヤフラム２００ｄの中心側に向け凸な湾曲形状となるように、下面２４０ａ側へ湾曲状に延出して湾曲中央部２７０として形成されている。換言すれば、当該ダイヤフラム２００ｄは、その中央部２３０にて、中央穴部２３０ａを中心に有する湾曲中央部２７０として形成されている。

本第２実施形態にいう弁体２００ｃは、上記第１実施形態にて述べた弁体２００ｃの雌ねじ孔部２６１に代えて、軸状雄ねじ部２６２ａａを設けてなり、当該軸状雄ねじ部２６２ａは、頸部２６０ａの延出端部から同軸的に延出されている。本第２実施形態において、頸部２６０ａ及び軸状雄ねじ部２６２ａは、弁体２００ｃの軸状基部ともいう。なお、本第２実施形態では、頸部２６０ａは、上記第１実施形態にて述べた頸部２６０よりも長軸を有するように形成されている。

しかして、弁体２００ｃは、軸状雄ねじ部２６２ａからダイヤフラム２００ｄの湾曲中央部２７０の中央穴部２３０ａに同軸的に挿通されて、頸部２６０ａの軸方向中間部位２６３にて中央穴部２３０ａにレーザー溶接により溶着することで連結されている（図７参照）。

また、環状補強板２００ｂは、上記第１実施形態と同様に拡大環状補強板として、ダイヤフラム２００ｄの上記拡大環状補強板に対する対応環状部位にダイヤフラム２００ｄの上面２４０ｂ側から、上記第１実施形態と同様にレーザー溶接により溶着されている。

このように構成してなるダイヤフラム部材２００においては、ダイヤフラム２００ｄが、上記第１実施形態に述べたダイヤフラム２００ａに代えて、その上記拡大環状補強板に対する対応環状部位にて、底壁本体１１０ａの内周壁部位１２２の延出端部１２２ａと隔壁１３０の隔壁本体１３０ａの外周下端環状部１３３との間に上記拡大環状補強板とともに挟持されている。このような構成のもと、当該ダイヤフラム２００ｄは、上記第１実施形態と同様に、液体室Ｒａ及び空気室Ｒｂを区画形成する。ここで、上記挟持は、拡大環状補強板をダイヤフラム２００ｄの上側に位置させるようになされている。

ここで、弁体２００ｃとダイヤフラム２００ｄの湾曲中央部２７０とのレーザー溶接は、次のようにして行われている。上記第１実施形態と同様に弁体の載置工程Ｓ１の処理を行った後、ダイヤフラムの載置工程Ｓ２では、ダイヤフラム２００ａの載置に代えて、ダイヤフラム２００ｄの湾曲中央部２７０の中央穴部２３０ａに、図８にて示すごとく、ダイヤフラム２００ｃの下面２４０ａ側から、弁体２００ｃが、その軸状雄ねじ部２６２ａから頸部２６０ａの軸方向中間部位２６３まで同軸的に挿入される。これに伴い、湾曲中央部２７０の中央穴部２３０ａは、その内周面部にて、弁体２００ｃの頸部２６０ａの軸方向中間部位２６３の外周面部に一様に当接する。

然る後、押さえ板の載置工程Ｓ３において、上記第１実施形態にて述べた押さえ板Ｑに代えて、一対のハーフリングＱ３が、湾曲中央部２７０の中央穴部２３０ａをその左右両側から挟持するように当該中央穴部２３０ａに載置される。

ここで、一対のハーフリングＱ３は、上記第１実施形態にて述べた押さえ板Ｑと同様の形成材料により形成されている。なお、一対のハーフリングＱ３は、その各対向端部にて係合したとき、円環を形成するもので、一対のハーフリングＱ３の各幅方向上端部が頸部２６０ａの軸方向中間部位２６３よりも上側に位置し、当該一対のハーフリングＱ３の各幅方向下端部が湾曲中央部２７０の中央穴部２３０ａよりも下側に位置するように、各ハーフリングＱ３の幅が設定されている。

ついで、押さえ板に対する押え付け工程Ｓ４において、押さえ板Ｑに代えて、一対のハーフリングＱ３が、その各対向端部にて係合するように、ダイヤフラム２００ｄの湾曲中央部２７０に向けて左右両側から押し付けられる。このとき、一対のハーフリングＱ３は、その各内面にて、ダイヤフラム２００ｄの湾曲中央部２７０の外周面に、一様な押圧力でもって、左右両側から押え付けられる。

このような押え付け状態のまま、レーザー光照射工程Ｓ５において、レーザー光が、レーザー装置Ｌにより、図８にて符号Ｌ１により示すごとく、一対のハーフリングＱ３を通してダイヤフラム２００ｄの湾曲中央部２７０とこれに対する弁体２００ｃの頸部２６０ａの軸方向中間部位２６３に向けてビーム状に照射される。このようなレーザー光Ｌ１の照射によって、ダイヤフラム２００ｄの湾曲中央部２７０とこれに対する弁体２００ｃの頸部２６０ａの軸方向中間部位２６３との間のレーザー溶接による溶着がなされる。

その後、レーザー装置Ｌからのレーザー光の出射を停止することで、弁体２００ｃの頸部２６０ａのうち軸方向中間部位２６３及びダイヤフラム２００ｄの湾曲中央部２７０は、自然冷却を経て硬化していく。

然る後、図２の押さえ板除去工程Ｓ６において、押さえ板Ｑに代えて、一対のハーフリングＱ３が、ダイヤフラム２００ｄの湾曲中央部２７０から左右方向に除去される。これにより、弁体２００ｃの頸部２６０ａ及びダイヤフラム２００ｄの湾曲中央部２７０が、相互に溶着硬化した状態にて、弁体２００ｃの頸部２６０ａとダイヤフラム２００ｄの湾曲中央部２７０とのレーザー溶接による一体的な溶着による連結構成が形成される。以上のようにして、本第２実施形態にいうダイヤフラム部材２００は、ダイヤフラム２００ｄ、上記拡大環状補強板及び弁体２００ｃでもって、一体的に形成される。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

以上のように構成した本第２実施形態においては、弁体２００ｃの構造及びダイヤフラム２００ｄの弁体２００ｃとの溶接構造が、上記第１実施形態とは異なるものの、環状補強板２００ｂの拡大環状補強板としての拡大構成は、上記第１実施形態と同様の構成である。

従って、本第２実施形態においては、上記第１実施形態とは異なる弁体２００ｃの構造及びダイヤフラム２００ｄの弁体２００ｃとの溶接構造のもとでも、上記第１実施形態と同様に、ダイヤフラム２００ｄが上述のように伸縮しても、ダイヤフラム２００ｄの外周部２１０は、その全体に亘り伸縮することなく静止状態にある。その結果、ダイヤフラム２００ｄの外周部２１０は、内側周壁部位１２２の延出端部１２２ａの内周角部との間において摩擦接触により擦り合ってパーティクルを発生し液体室Ｒａや環状弁座１１０ｄ内の液体を汚すという事態を未然に防止し得る。

なお、本発明の実施にあたり、上記各実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）本発明の実施にあたり、上記第１或いは第２の実施形態にて述べた駆動機構３００は、図１において、コイルスプリング３３０を、上記実施形態とは異なり、下側室１４１ｂ内にて、ピストン３１０を隔壁１２０とは反対方向に付勢するように構成してもよい。このことは、ダイヤフラム弁が常開型ダイヤフラム弁として機能することを意味する。

このように、上記第１或いは第２の実施形態にて述べたダイヤフラム弁が、常開型ダイヤフラム弁として作動するようにしても、上記第１或いは第２の実施形態と実質的に同様の作用効果が達成され得る。
（２）本発明の実施にあたり、上記実施形態にて述べた駆動機構３００は、ハウジング１００の他側中空部内にその軸方向に沿い嵌装されるソレノイドと、当該ソレノイド内に駆動軸として軸動可能に挿入されて隔壁側に向けて延出するプランジャーと、当該プランジャーを隔壁に向け或いはその逆方向に付勢する付勢手段とを具備して、プランジャーは、その延出端部にて、ダイヤフラム部材の補助軸の延出端部に同軸的に連結されるように構成してもよい。これによっても、上記実施形態と同様の作用効果が達成され得る。
（３）本発明の実施にあたり、押さえ板Ｑは、一般的には、光透過性及び熱伝導性を有する押え部材であればよく、また、当該押さえ部材は、板状であるか否かは問わず、どのような形状であってもよい。
（４）本発明の実施にあたり、隔壁１３０は、上記実施形態にて説明したように、一側ハウジング部材１００ａの一構成部品として把握してもよく、また、一側ハウジング部材１００ａの構成部品とは別の部品として把握してもよい。
（５）本発明の実施にあたり、ダイヤフラム２００ａの形成材料は、上記実施形態にて述べたＰＦＡに限ることなく、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂であってもよい。

１００…ハウジング、１００ａ…下側ハウジング部材、
１００ｂ…上側ハウジング部材、１１０…底壁、１１１…流入路、
１１２…流出路、１１０ａ…底壁本体、１１１ｄ…環状弁座、１２０…下側周壁、
１２３…下側中空部、１３０…隔壁、１３４…貫通穴部、１４１ａ…上側室、
１４１ｂ…下側室、１４０…上側周壁、１４１…中空部、１５０…上壁、
１５２…連通路、２００…ダイヤフラム部材、
２００ａ、２００ｄ…ダイヤフラム、２１０…外周部、２２０…環状湾曲変位部、
２３０…中央部、２００ｂ…環状補強板、２００ｃ…弁体、２３０ａ…中央穴部、
２５０…頭部、２６０、２６０ａ…頸部、２６２ａ…軸状雌ねじ部、
２７０…湾曲中央部、３００…駆動機構、３１０…ピストン、
３２０…ピストン軸、３３０…コイルスプリング、Ｒａ…液体室、Ｒｂ…空気室、
Ｖ…弁部。

Claims (4)

1. 開弁したとき高純度薬液や超純水等の液体を流入側から流出側へ流動させ、また、閉弁したときに前記液体の前記流動を遮断する弁部を備えるダイヤフラム弁において、
   筒状周壁と、互いに対向するように前記筒状周壁の一側及び他側の開口端部にそれぞれ設けられる一側及び他側の対向壁とを有するハウジングと、
   前記筒状周壁の軸方向中間部位に設けられて、当該筒状周壁の内部を、前記一側対向壁内に形成してなる流入路及び流出路に連通可能な一側中空部と、前記他側対向壁内に形成してなる連通路に連通する他側中空部とに、区画形成する隔壁と、
   前記他側中空部の内部に組み付けられて当該内部から前記隔壁に形成してなる貫通穴部を通り前記筒状周壁の前記一側中空部内に軸動可能に延出する駆動軸を有する駆動手段と、
   フッ素樹脂でもってそれぞれ形成してなるフィルム状ダイヤフラム、環状補強板及び弁体を具備して前記筒状周壁の前記一側中空部内に組み付けられるダイヤフラム部材とを備えており、
   前記一側対向壁は、その中央部にて、前記駆動手段の前記駆動軸に対向するように前記筒状周壁の前記一側中空部内に開口する環状弁座を形成してなり、
   前記筒状周壁の前記一側中空部は、その周壁部にて、外周壁部位と、当該外周壁部位からその内周側に向け前記隔壁と前記一側対向壁との間に沿い突出する形成してなる内周壁部位とを有しており、
   前記ダイヤフラム部材において、
   前記ダイヤフラムは、その外周部にて、前記一側中空部の前記内周壁部位と前記隔壁の前記外周部との間に介装されて、前記一側中空部の内部を、前記流入路、前記流出路及び前記環状弁座に連通可能な液体室と、前記隔壁及び前記筒状周壁の少なくとも一方を介し外部に連通可能な空気室とに、前記一側対向壁側及び前記隔壁側にて区画形成してなり、
   前記環状補強板は、前記空気室内にて前記ダイヤフラムと前記隔壁との間に介装されており、
   前記弁体は、その基部にて、前記液体室側から前記ダイヤフラムに形成してなる中央穴部にレーザー溶接により同軸的に溶着されて、前記一側対向壁の前記環状弁座と共に前記弁部を構成するように前記環状弁座に向けて前記基部から頭部を弁体部として延出してなり、
   前記駆動手段は、前記駆動軸の延出端部にて、前記ダイヤフラムの前記中央開穴部を介し前記弁体の前記基部に同軸的に連結されており、
   前記環状補強板は、その半径方向幅にて、前記筒状周壁内の前記一側中空部の前記内周壁部位の前記隔壁側端部よりもその内周側へ所定の半径方向幅（Ｅ）だけ広くなるように拡大環状補強板として拡大形成されており、
   前記ダイヤフラムは、その外周部及び前記拡大環状補強板の前記所定の半径方向幅に対する対応環状部の双方を、レーザー溶接により前記拡大環状補強板に溶着して、前記外周部にて、前記拡大環状補強板のうちの前記所定の半径方向幅に相当する環状部位を除く環状補強板部位と共に、前記隔壁の前記外周部と前記一側周壁の前記一側中空部の前記内周壁部位との間に挟持されていることを特徴とするダイヤフラム弁。
2. 開弁したとき高純度薬液や超純水等の液体を流入側から流出側へ流動させ、また、閉弁したときに前記液体の前記流動を遮断する弁部を備えるダイヤフラム弁において、
   筒状周壁と、互いに対向するように前記筒状周壁の一側及び他側の開口端部にそれぞれ設けられる一側及び他側の対向壁とを有するハウジングと、
   前記筒状周壁の軸方向中間部位に設けられて、当該筒状周壁の内部を、前記一側対向壁内に形成してなる流入路及び流出路に連通可能な一側中空部と前記他側対向壁内に形成してなる連通路に連通する他側中空部とに区画形成する隔壁と、
   前記他側中空部の内部に組み付けられて当該内部から前記隔壁に形成してなる貫通穴部を通り前記筒状周壁の前記一側中空部内に軸動可能に延出する駆動軸を有する駆動手段と、
   中央穴部を有する中央部、外周部及び前記中央部と前記外周部との間に形成される環状湾曲変位部をフッ素樹脂でもって一体的に形成してなるフィルム状ダイヤフラムと、フッ素樹脂からなる環状補強板と、フッ素樹脂からなる弁体とを具備して、前記筒状周壁の前記一側中空部内に組み付けられるダイヤフラム部材とを備えており、
   前記一側対向壁は、その中央部にて、前記駆動手段の前記駆動軸に対向するように前記筒状周壁の前記一側中空部内に開口する環状弁座を形成してなり、
   前記筒状周壁の前記一側中空部は、その周壁部にて、外周壁部位と、当該外周壁部位からその内周側に向け前記隔壁と前記一側対向壁との間に沿い突出する形成してなる内周壁部位とを有しており、
   前記ダイヤフラム部材において、
   前記ダイヤフラムは、前記中央部にて、その中心側に向け凸な湾曲形状となるように前記一側対向壁側へ湾曲状に延出して、前記中央穴部を有する湾曲中央部として形成され、また、前記外周部にて、前記一側中空部の前記内周壁部位と前記隔壁の前記外周部との間に介装されて、前記一側中空部の内部を、前記流入路、前記流出路及び前記環状弁座に連通可能な液体室と、前記隔壁及び前記筒状周壁の少なくとも一方を介し外部に連通可能な空気室とに、前記一側対向壁側及び前記隔壁側にて区画形成してなり、
   前記環状補強板は、前記空気室内にて前記ダイヤフラムと前記隔壁との間に介装されており、
   前記弁体は、頭部と、当該頭部から同軸的に延出する軸状基部を具備して、前記駆動手段の前記駆動軸に向けて前記軸状基部から前記ダイヤフラムの前記中央穴部に挿通されて前記軸状基部の軸方向中間部位にて前記ダイヤフラムの前記中央穴部にレーザー溶接により溶着されて、前記頭部にて前記環状弁座と共に前記弁部を構成してなり、
   前記駆動手段は、前記駆動軸の延出端部にて、前記弁体の前記軸状基部に同軸的に連結しており、
   前記環状補強板は、その半径方向幅にて、前記一側周壁の前記一側中空部の前記内周壁部位の前記隔壁側端部よりもその内周側へ所定の半径方向幅だけ広くなるように拡大環状補強板として拡大形成されており、
   前記ダイヤフラムは、その外周部及び前記拡大環状補強板の前記所定の半径方向幅に対する対応環状部の双方を、レーザー溶接により前記拡大環状補強板に溶着して、前記外周部にて、前記拡大環状補強板のうちの前記所定の半径方向幅に相当する環状部位を除く環状補強板部位と共に、前記隔壁の前記外周部と前記一側周壁の前記一側中空部の前記内周壁部位との間に挟持されていることを特徴とするダイヤフラム弁。
3. 前記一側周壁の前記一側中空部の前記内側周壁部位の内径をＤａとし、前記駆動軸の外径をＤｂとしたとき、前記所定の半径方向幅をＥとすると、当該Ｅは、次の不等式（１）
   ０．４ｍｍ≦Ｅ＜（Ｄａ－Ｄｂ）／２ ・・・（１）
   を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載のダイヤフラム弁。
4. 前記駆動手段は、
   前記筒状周壁の前記他側中空部の内部に軸動可能に嵌装されて前記他側中空部を前記他側対向壁側及び前記隔壁側にて一側室及び他側室に区画形成するピストンと、
   当該ピストンを前記他側室及び前記一側室のいずれか一方の室に向けて付勢する付勢手段とを具備して、
   前記駆動軸は、前記ピストンに前記一側室側にて同軸的に形成されて前記隔壁の前記貫通穴部内に延出するピストン軸からなり、
   前記補助軸は、前記ピストン軸に同軸的に連結されていることを特徴とする請求項１~３のいずれか１つに記載のダイヤフラム弁。

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