JP2573335Y2

JP2573335Y2 - ガス貯蔵容器用パージ弁

Info

Publication number: JP2573335Y2
Application number: JP1991101086U
Authority: JP
Inventors: 振一郎沖口; 秀樹河村; 彰齋藤; 洋一郎風間
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 1991-12-09
Filing date: 1991-12-09
Publication date: 1998-05-28
Anticipated expiration: 2006-12-09
Also published as: JPH0550249U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は液化ガスあるいは高圧ガ
ス等が充填されたガス貯蔵容器に装着して使用されるガ
ス貯蔵容器用パージ弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、種々の産業分野で超高純度なガス
が使用されている。例えば半導体製造プロセスで使用さ
れるガスがあり、これらのいわゆるプロセスガスの純度
は、製造される製品の品質に重大な影響を与える。従っ
て、ガスの高純度を維持するために多大の配慮がなされ
ねばならない。またこれらプロセスガスの中には毒性の
強いものや爆発する危険性の高いものもあり、取扱いに
際しては安全性が要求される。これらのプロセスガス
は、ガス貯蔵容器に充填され、この容器に取り付けられ
た元弁を介して供給が行われている。そして、上記した
高純度プロセスガスは、貯蔵容器から元弁を介して各種
の弁及び配管を通って使用される。このとき配管内に不
純物を含んだガスやパーティクルがある場合、さらには
接ガス金属面に不純ガスが吸着している場合、これらの
不純ガスやパーティクルが高純度プロセスガスを通すと
きに放出されて、高純度プロセスガスの純度を低下させ
る。これを防ぐために、例えば、接ガス金属面の全てを
高精度に電解研磨処理をして鏡面仕上げをし、不純ガス
が金属面に極力吸着しないようにするという対策があ
る。また通常行われるのは元弁を貯蔵容器に取付けて、
高純度プロセスガスを流す前に、配管系を真空ポンプに
よる真空引き、あるいは不活性ガス置換によるパージ処
理を施し、配管内を洗浄することが行われている。

【０００３】例えば、図５に示すようなパージ機構をも
った継手がある。このものは接続部74をガス貯蔵容器
(図示せず)に接続し、胴部73内にはパージガス用のチュ
ーブ70が前記接続部74付近の奥部まで導入されており、
また胴部73の途中から分岐して、パージガスあるいはプ
ロセスガスの導出用チューブ71が設けられている。従っ
て、バージ処理の際は、パージ用チューブ70からバージ
ガスを導入して貯蔵容器の根元部分およびガス導出用チ
ューブ71後の配管を全て含んでパージ処理を行うことが
できる。

【０００４】また従来、このようなパージ処理を行うと
きの貯蔵容器に元弁を介して行うものがある。例えば図
３に示す実公平２−34527 号公報に開示されたものがあ
る。この容器元弁は、止め弁50と配管内をパージするパ
ージ弁51とで構成されている。従って、パージ弁51を閉
じ、止め弁50を開くことによって、貯蔵容器内の高純度
プロセスガスがガス取出し導管53へ供給される。一方、
止め弁50を閉じ、パージ弁51を開くことによって、不活
性ガスなどのパージ用ガスがガス取出し導管53内に供給
される。また他の例として、実開昭63−24476 号に開示
された分析弁60がある。このものは、パージガスを導入
する流路62を弁の弁棒61内に穿設すると共に、この流路
を連続して細長突起63に延設してガス導入口66内に進入
できるようにしたものである。そして貯蔵容器からのガ
ス導入路66及び導出路65は、上記パージガス用の弁構成
と共通部品を用いて構成している。即ち、パージガスを
供給するときは、容器側のプロセスガス流路を閉じるこ
とができ、一方プロセスガスを供給するときは、パージ
ガス流路を閉じると共にプロセスガス流路を開としてい
る。従って、一つの弁でプロセスガスとパージガスを切
換えることができるようになっている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】上記従来例において、
まず前者は止め弁50を閉じ、パージ弁51を開いて、パー
ジ処理を行うとき、貯蔵容器との連通路である入口孔52
内にまで不活性パージガスが充分に進入しない。従っ
て、止め弁50の弁座部分59から貯蔵容器の口元までの入
口孔52内のパージが完全に出来ない。また止め弁30及び
パージ弁31の弁室55，57内には、開弁ばね56，58が装置
されている。従って、このばねの摺動によってパーティ
クルが発生する。以上のことより高純度プロセスガスの
純度を低下させるという問題があった。一方後者のもの
は、パージガスは貯蔵容器の元の深い部分まで細管を進
入させて送れるので、上記のものよりパージ能力は高い
と言える。しかしながら、弁の構成が複雑でデッドスペ
ースが大であることと、弁棒61及び細管63がねじ螺合64
を用いた摺動形式であるのでパーティクルの発生が大で
あり、上記と同様高純度プロセスガスの純度を低下させ
るという問題がある。また両者とも構造上電解研磨の際
に電極棒の挿入、設置が困難で、電解研磨が完全に出来
ないし、組立てが複雑であるという問題がある。また、
図５に示したものはパージ処理後、容器内のプロセスガ
スを流す場合、弁機構がないので、パージガス用のチュ
ーブ70が全てデッドスペースとなり不都合であった。本
考案は電解研磨がしやすくパーティクルの発生のない弁
構造であって、貯蔵容器の元部まで効率的にパージ処理
ができるガス貯蔵容器用パージ弁を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案は、弁箱内で、パ
ージガス導入上流路と、パージガス導入下流路とを弁座
部を介して連通し、前記弁座部に直接、着座あるいは離
座をする金属製のダイヤフラム弁体と、前記パージガス
導入下流路内で分岐するガス導出流路とを備えた弁装置
と、内部に連絡通路を有し、一端にガス貯蔵容器との接
続部を備え、他端は前記パージガス導入下流路と接続す
るようにした継手部材と、前記継手部材の連絡通路内
で、前記ガス貯蔵容器との接続部まで延びて、前記パー
ジガス導入下流路内に円環部材を介して嵌入した細管
と、前記継手部材の外側に位置し、前記継手部材の接続
部を介してガス貯蔵容器に接続するナット部材とからな
るガス貯蔵容器用パージ弁である。

【０００７】

【作用】本考案は上記の構成であるから、まず弁室内に
は金属製のダイヤフラム弁体しかなく、このダイヤフラ
ムを直接、弁座に着座あるいは離座させる構成になって
いるので、パーティクル発生の原因になるものがなく、
かつ弁室内のデッドスペースが少なくコンパクトな弁装
置となった。また、パージの際、細管が継手部材の奥部
まで延出しているので、不活性パージガスが隅々まで行
きわたり完全にパージすることができる。さらに特徴と
するところは、弁箱と、継手部材及び細管はそれぞれ別
個の部品として、電解研磨ができるので研磨処理がしや
すく、きれいに完全に仕上げることができるし、細管の
組付けは弁箱内にかしめ込むだけなので極めて容易であ
る。

【０００８】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づき説明す
る。図１及び図２は一実施例を示すガス貯蔵容器用パー
ジ弁（以下パージ弁という）の部分断面図である。図２
は図１のパージ弁を含む配管部の上面図である。以下パ
ージ弁の構成について説明すると、まず弁装置１はパー
ジ弁として働くＯＮ−ＯＦＦ弁である。即ち、弁箱２内
に略Ｌ字状のパージガス導入上流路４と略逆Ｌ字状のパ
ージガス導入下流路５を形成し、これらの流路は弁座部
15が形成された弁室14内で連通している。また、パージ
ガス導入下流路５内の途中には段差孔部13が形成され、
そのまた下流側には90゜角度をずらして分岐連通したガ
ス導出流路６が形成されている。この流路はパージ処理
後、貯蔵容器内のプロセスガスを流すときはプロセスガ
スの導出流路となる。弁座部15にはシール性能を高める
ために、例えばフッ素系樹脂からなるシール部材が嵌着
されており、この弁座部に対向する位置に金属製ダイヤ
フラム弁体16がダイヤフラム押え部材17によって外周を
狭着して装置されている。このダイヤフラムはステンレ
ス製の薄板で複数枚に重ねてもよいが、外周縁が平担で
中央部分が上部に膨出した、いわゆる部分球殻形状を程
しているものである。従って、この膨出した中央部を弁
棒18によって押圧すると、ある一定の荷重でダイヤフラ
ム弁体16は弾性変形域内で飛び移り変形をして、直接弁
座15と当接した着座状態となり弁は閉となる。そして、
弁棒18を上方に移動するとダイヤフラム弁体16は自身の
弾性復元力で元の状態にもどった離座状態となり弁は開
となる。なお、弁棒を操作する装置３は、手動による回
転式あるいは空気圧作動等のピストン機構をもった往復
動式のどちらでもよい。そして、以上説明した弁装置
は、弁室14、ガス導入上流路４、同じく大流路５及びガ
ス導出流路６の各内面に。個々電解研磨処理を施し、ガ
スが吸着しにくい面に仕上げられている。しかも弁室内
の接ガス部は金属製ダイヤフラム弁体しか存在せず、極
めて簡素でデッドスペースが少なく、パーティクルの発
生源がない構成となっている。

【０００９】次に細管９は、弁箱２と同様の材質で、か
つ同様に電解研磨処理が施されている。細管９の一端に
は円環部材11をロウ付け等で取付け、この円環部材付の
細管を、パージガス導入下流路５内で、ガス導出流路６
よりも奥側に形成した段差孔部13に挿入し、その後、か
しめ部材10をかしめ込んで細管９を流路内に固定したも
のである。継手部材７は、内部に連絡通路19が成形され
ており、この内面は弁箱２と同様に電解研磨処理が施さ
れている。継手部材７の一端は連絡通路19の奥部まで前
記細管９が延出されている状態で弁箱２に対し溶接手段
で固定されている。一方他端にはガス貯蔵容器（図示せ
ず）との接続部20が形成され、その外側には軸受12を介
してナット部材８が設けられている。従って、ナット部
材の内周面に設けためねじと容器側のおねじとを螺合し
て、バージ弁とガス貯蔵容器とを接続するものである。

【０００１０】次にこのガス貯蔵容器用パージ弁の作用
について説明する。まずガス貯蔵容器に、このパージ弁
を前記ナット部材８を用いて接続する。その後、不活性
ガス例えばN₂ガスを用いてガス貯蔵容器の接続部分を含
む根元部分まで全てをパージ処理する。配管系の全てを
パージすることがガス純度を左右する重要な要因である
ことは上述した通りである。まずガス貯蔵容器自身に装
置された弁を閉じ、弁１を開として、パージガス導入上
流路４からN₂ガスを導入し、パージガス導入下流路５，
細管９内を経由して先端の噴出口からN₂ガスを噴出させ
て、ガス貯蔵容器の根元部分や連絡通路19内を撹拌して
通路の周壁を含む全体をパージするものである。そして
N₂ガスはガス導出流路６を通って、続く配管系を従来通
りパージ処理するものである。そして、パージ処理後は
弁１を閉として、パージガス用チューブ30のデッドスペ
ース化をなくし、ガス貯蔵容器を開としてプロセスガス
をガス導出流路６を介してガス導出用チューブ40内にプ
ロセスガスを流すものである。以上説明のとおり、本実
施例のパージ弁は、弁装置内の流路と細管及び継手部材
の接ガス部を部品毎個別にかつ容易に電解研磨処理がで
き、その後組立ができるので、ガス吸着が少ないと共に
パーティクルの発生がなく、かつデッドスペースが少な
くパージ処理が完全にかつ効率的に行える。

【００１１】

【考案の効果】本考案によれば、ガス吸着が少なく、パ
ーティクルの発生がなく、デッドスペースの少ない弁構
造であって、貯蔵容器の根元部分の奥深い場所まで完全
にかつ効率的にパージ処理ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示すガス貯蔵容器用パージ
弁の要部断面図である。

【図２】図１のパージ弁を含む配管部分の上面図であ
る。

【図３】従来例の容器用元弁を示す部分断面図であ
る。

【図４】他の従来例の分析弁を示す断面図である。

【図５】従来のパージ機構を示す継手部分の配管図で
ある。

【符号の説明】

１…弁装置２…弁箱４…パージガス導入上流路５…パージガス導入下流路６…パージガス導出流路７…継手部材８…ナット部材９…細管 10、11…円環部材 14…弁室 15…弁座部 16…金属製ダイヤフラム弁体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者風間洋一郎三重県桑名市大福２番地日立金属株式会社桑名工場内審査官井上茂夫 (56)参考文献実開平３−93662（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−145064（ＪＰ，Ｕ) 実公昭61−20400（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16K 1/42 F16K 1/30 F16K 7/16 F17C 13/00 F16K 27/00

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】弁箱内で、パージガス導入上流路と、パ
ージガス導入下流路とを弁座部を介して連通し、前記弁
座部に直接、着座あるいは離座をする金属製のダイヤフ
ラム弁体と、前記パージガス導入下流路内で分岐する、
ガス導出流路とを備えた弁装置と、内部に連絡通路を有し、一端にガス貯蔵容器との接続部
を備え、他端は前記パージガス導入下流路と接続するよ
うにした継手部材と、前記継手部材の連絡通路内で、前記ガス貯蔵容器との接
続部まで延びて、前記パージガス導入下流路の孔部内に
円環部材を介して嵌入した細管と、前記継手部材の外側に位置し、前記継手部材の接続部を
介してガス貯蔵容器に接続するナット部材とからなるこ
とを特徴とするガス貯蔵容器用パージ弁。