JP3288442B2 - エアオペレートバルブ - Google Patents
エアオペレートバルブInfo
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- JP3288442B2 JP3288442B2 JP23873592A JP23873592A JP3288442B2 JP 3288442 B2 JP3288442 B2 JP 3288442B2 JP 23873592 A JP23873592 A JP 23873592A JP 23873592 A JP23873592 A JP 23873592A JP 3288442 B2 JP3288442 B2 JP 3288442B2
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- Japan
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- air operated
- valve
- air
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエアオペレートバルブに
関する。エアオペレートバルブは，高圧ガスライン，真
空ラインを仕切るバルブとして一般的によく使用されて
いるものである。半導体装置製造装置でも，超高真空装
置の真空ラインや結晶成長装置のプロセスガスライン等
に使用されている。
関する。エアオペレートバルブは，高圧ガスライン，真
空ラインを仕切るバルブとして一般的によく使用されて
いるものである。半導体装置製造装置でも，超高真空装
置の真空ラインや結晶成長装置のプロセスガスライン等
に使用されている。
【０００２】しかし，このエアオペレートバルブはリー
クを発生することが多く，問題となっている。特に，真
空ラインでは微小リークを起こしやすいので，改善が望
まれている。
クを発生することが多く，問題となっている。特に，真
空ラインでは微小リークを起こしやすいので，改善が望
まれている。
【０００３】
【従来の技術】エアオペレートバルブにはノーマル閉型
エアオペレートバルブとノーマル開型エアオペレートバ
ルブがある。
エアオペレートバルブとノーマル開型エアオペレートバ
ルブがある。
【０００４】図８はノーマル閉型エアオペレートバルブ
を示す断面図であり，3a, 3cは外部配管との接続口, 4a
はステムチップ, 5aはばね, 6aはエア導入口, ７はガス
ライン又は真空ラインを表す。通常は, ばね5aの力でス
テムチップ4aを押し下げ, ガスライン又は真空ライン７
は「閉」の状態になっており，エア導入口6aから高圧エ
アを導入してばね5aを押し縮めることにより，ガスライ
ン又は真空ライン７を「開」の状態にする。
を示す断面図であり，3a, 3cは外部配管との接続口, 4a
はステムチップ, 5aはばね, 6aはエア導入口, ７はガス
ライン又は真空ラインを表す。通常は, ばね5aの力でス
テムチップ4aを押し下げ, ガスライン又は真空ライン７
は「閉」の状態になっており，エア導入口6aから高圧エ
アを導入してばね5aを押し縮めることにより，ガスライ
ン又は真空ライン７を「開」の状態にする。
【０００５】この時，ばね5aの劣化，ステムチップ4aの
磨耗，粒子の付着等があると，ステムチップ4aのシール
部よりリークしやすくなり，それが顕著になるとバルブ
を交換しなければならない。また，この型のバルブは，
高圧側を接続口3a側, 真空側を接続口3c側とすると，閉
の状態であってもステムチップ4aが真空側に持ち上げら
れるためリークしやすくなり，ガスの遮断限界がばね定
数により決まってしまうので，使用圧力が限定される。
それゆえ，外部配管を接続する際，流れるガスの方向に
考慮に払う必要がある。
磨耗，粒子の付着等があると，ステムチップ4aのシール
部よりリークしやすくなり，それが顕著になるとバルブ
を交換しなければならない。また，この型のバルブは，
高圧側を接続口3a側, 真空側を接続口3c側とすると，閉
の状態であってもステムチップ4aが真空側に持ち上げら
れるためリークしやすくなり，ガスの遮断限界がばね定
数により決まってしまうので，使用圧力が限定される。
それゆえ，外部配管を接続する際，流れるガスの方向に
考慮に払う必要がある。
【０００６】図９はノーマル開型エアオペレートバルブ
を示す断面図であり，3b, 3dは接続口, 4bはステムチッ
プ, 5bはばね, 6bはエア導入口, ７はガスライン又は真
空ラインを表す。通常は, ばね5bの力でステムチップ4b
を押し上げ, ガスライン又は真空ライン７は「開」の状
態になっており，エア導入口6bから高圧エアを導入して
ばね5bを押し縮めることにより，ガスライン又は真空ラ
イン７を「閉」の状態にする。
を示す断面図であり，3b, 3dは接続口, 4bはステムチッ
プ, 5bはばね, 6bはエア導入口, ７はガスライン又は真
空ラインを表す。通常は, ばね5bの力でステムチップ4b
を押し上げ, ガスライン又は真空ライン７は「開」の状
態になっており，エア導入口6bから高圧エアを導入して
ばね5bを押し縮めることにより，ガスライン又は真空ラ
イン７を「閉」の状態にする。
【０００７】この型のバルブは高圧エア遮断時に「開」
の状態になるので，毒性ガスや可燃性ガスには使用でき
ない。
の状態になるので，毒性ガスや可燃性ガスには使用でき
ない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題に
鑑み，ガスの種類にかかわらず，またその圧力にかかわ
らず，高圧にも真空にも適用できるリークの少ない汎用
型のエアオペレートバルブを提供することを目的とす
る。
鑑み，ガスの種類にかかわらず，またその圧力にかかわ
らず，高圧にも真空にも適用できるリークの少ない汎用
型のエアオペレートバルブを提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題は、圧縮ばねの
押圧によって閉成し高圧エアの押圧によって開成するノ
ーマル閉型エアオペレートバルブと、高圧エアの押圧に
よって閉成し圧縮ばねの押圧によって開成するノーマル
開型エアオペレートバルブとを有し、該ノーマル閉型エ
アオペレートバルブとノーマル開型エアオペレートバル
ブとが一本のガスラインまたは真空ラインに近接二箇所
で開閉するように一体化して配設されているように構成
されているエアオペレートバルブによって解決される。
押圧によって閉成し高圧エアの押圧によって開成するノ
ーマル閉型エアオペレートバルブと、高圧エアの押圧に
よって閉成し圧縮ばねの押圧によって開成するノーマル
開型エアオペレートバルブとを有し、該ノーマル閉型エ
アオペレートバルブとノーマル開型エアオペレートバル
ブとが一本のガスラインまたは真空ラインに近接二箇所
で開閉するように一体化して配設されているように構成
されているエアオペレートバルブによって解決される。
【００１０】
【作用】本発明のエアオペレートバルブは、ノーマル閉
型エアオペレートバルブとノーマル開型エアオペレート
バルブとを合体した構造をしており、且つ一本のガスラ
イン又は真空ラインを近接する二箇所で同時に閉じるよ
うに構成されているから、閉状態では二重シールとなっ
てリークを減少させる。
型エアオペレートバルブとノーマル開型エアオペレート
バルブとを合体した構造をしており、且つ一本のガスラ
イン又は真空ラインを近接する二箇所で同時に閉じるよ
うに構成されているから、閉状態では二重シールとなっ
てリークを減少させる。
【００１１】また、ノーマル閉型エアオペレートバルブ
とノーマル開型エアオペレートバルブが同時に開状態か
ら閉状態に移行する際のそれぞれの弁（ステムチップ）
の移動方向は、ガスライン又は真空ライン内のガス流の
方向に対して必ずいずれか一方が順方向で他方が逆方向
となるから、そのガスが高圧であっても真空排気であっ
ても流れの方向によるリークの増加を懸念しなくてもよ
い。従って、外部配管の接続に際してガス流の方向に配
慮する必要はなく、さらに、ガス流の方向が逆転する場
合にも使用できる。
とノーマル開型エアオペレートバルブが同時に開状態か
ら閉状態に移行する際のそれぞれの弁（ステムチップ）
の移動方向は、ガスライン又は真空ライン内のガス流の
方向に対して必ずいずれか一方が順方向で他方が逆方向
となるから、そのガスが高圧であっても真空排気であっ
ても流れの方向によるリークの増加を懸念しなくてもよ
い。従って、外部配管の接続に際してガス流の方向に配
慮する必要はなく、さらに、ガス流の方向が逆転する場
合にも使用できる。
【００１２】また、ノーマル閉型エアオペレートバルブ
を含んでいるから、毒性ガスや可燃性ガスにも使用でき
る。
を含んでいるから、毒性ガスや可燃性ガスにも使用でき
る。
【００１３】
【実施例】図１は本発明のエアオペレートバルブを示す
断面図、図２は本発明のエアオペレートバルブの作用の
説明図、図３は閉の状態を示す断面図、図４は開の状態
を示す断面図である。これらの図中、１はノーマル閉型
エアオペレートバルブ、２はノーマル開型エアオペレー
トバルブ、3a、 3bは接続口、 4a、 4bはステムチップ
（弁）、5a、 5bはばね、 6a、 6bはエア導入口、７は
ガスライン又は真空ライン、25は電磁弁である。
断面図、図２は本発明のエアオペレートバルブの作用の
説明図、図３は閉の状態を示す断面図、図４は開の状態
を示す断面図である。これらの図中、１はノーマル閉型
エアオペレートバルブ、２はノーマル開型エアオペレー
トバルブ、3a、 3bは接続口、 4a、 4bはステムチップ
（弁）、5a、 5bはばね、 6a、 6bはエア導入口、７は
ガスライン又は真空ライン、25は電磁弁である。
【００１４】このエアオペレートバルブは、ノーマル閉
型エアオペレートバルブ１とノーマル開型エアオペレー
トバルブ２とを合体した構造をしており、このノーマル
閉型エアオペレートバルブ１とノーマル開型エアオペレ
ートバルブ２とが、それぞれ外部配管が接続される接続
口3aと3bとの間のガスライン又は真空ライン７を近接す
る二箇所で開閉する。
型エアオペレートバルブ１とノーマル開型エアオペレー
トバルブ２とを合体した構造をしており、このノーマル
閉型エアオペレートバルブ１とノーマル開型エアオペレ
ートバルブ２とが、それぞれ外部配管が接続される接続
口3aと3bとの間のガスライン又は真空ライン７を近接す
る二箇所で開閉する。
【００１５】ノーマル閉型エアオペレートバルブ１は、
通常はばね5aの力でステムチップ4aを押し下げてガスラ
イン又は真空ライン７を閉じており、エア導入口6aから
高圧エアを導入してばね5aを押し縮めることによりガス
ライン又は真空ライン７を開く。
通常はばね5aの力でステムチップ4aを押し下げてガスラ
イン又は真空ライン７を閉じており、エア導入口6aから
高圧エアを導入してばね5aを押し縮めることによりガス
ライン又は真空ライン７を開く。
【００１６】一方、ノーマル開型エアオペレートバルブ
２は、通常はばね5bの力でステムチップ4bを押し上げて
ガスライン又は真空ライン７を開いており、エア導入口
6bから高圧エアを導入してばね5bを押し縮めることによ
りガスライン又は真空ライン７を閉じる。
２は、通常はばね5bの力でステムチップ4bを押し上げて
ガスライン又は真空ライン７を開いており、エア導入口
6bから高圧エアを導入してばね5bを押し縮めることによ
りガスライン又は真空ライン７を閉じる。
【００１７】電磁弁25は切換バルブであり、高圧エアを
ノーマル閉型エアオペレートバルブ１とノーマル開型エ
アオペレートバルブ２のいずれか一方に供給する。通常
は後者に供給している。従って、ノーマル閉型エアオペ
レートバルブ１とノーマル開型エアオペレートバルブ２
は常に同時に開閉し、通常は双方ともに閉状態である。
即ち、閉状態では二重シールとなる。
ノーマル閉型エアオペレートバルブ１とノーマル開型エ
アオペレートバルブ２のいずれか一方に供給する。通常
は後者に供給している。従って、ノーマル閉型エアオペ
レートバルブ１とノーマル開型エアオペレートバルブ２
は常に同時に開閉し、通常は双方ともに閉状態である。
即ち、閉状態では二重シールとなる。
【００１８】ノーマル閉型エアオペレートバルブ１とノ
ーマル開型エアオペレートバルブ２が図４に示した開状
態から図３に示した閉状態に移行する時、ガスの流れの
方向が接続口3a側から接続口3b側であってもその逆の場
合であっても、 即ちどちらが高圧側であっても、或い
はどちらが真空排気側であっても、ステムチップ4aとス
テムチップ4bの移動方向は、このガスの流れの方向に対
していずれか一方が順方向、他方が逆方向となる。
ーマル開型エアオペレートバルブ２が図４に示した開状
態から図３に示した閉状態に移行する時、ガスの流れの
方向が接続口3a側から接続口3b側であってもその逆の場
合であっても、 即ちどちらが高圧側であっても、或い
はどちらが真空排気側であっても、ステムチップ4aとス
テムチップ4bの移動方向は、このガスの流れの方向に対
していずれか一方が順方向、他方が逆方向となる。
【００１９】従って、 ガス流の圧力がステムチップ4a
と4bの両方同時にこれらを押し戻す方向に、即ちリーク
を増す方向に作用することはない。
と4bの両方同時にこれらを押し戻す方向に、即ちリーク
を増す方向に作用することはない。
【００２０】さらに、図３に示した閉状態になれば、た
とえガスの流れの方向が接続口3b側から接続口3a側であ
り且つノーマル閉型エアオペレートバルブ１のシールが
若干劣化していたとしても、ノーマル開型エアオペレー
トバルブ２によりシールが確保される。
とえガスの流れの方向が接続口3b側から接続口3a側であ
り且つノーマル閉型エアオペレートバルブ１のシールが
若干劣化していたとしても、ノーマル開型エアオペレー
トバルブ２によりシールが確保される。
【００２１】図１〜４の例ではノーマル閉型エアオペレ
ートバルブ１とノーマル開型エアオペレートバルブ２と
の間のガスライン又は真空ライン７が直管であるからス
テムチップ4aと4bは向き合っており、 開閉時には互い
に逆方向に移動することになる。このガスライン又は真
空ライン７が直管でない場合にはステムチップ4aと4bは
向き合わず、それらの開閉時の移動方向は互いに逆では
ないが、ガスライン又は真空ライン７を流れるガスの流
れの方向に対していずれか一方が順方向、他方が逆方向
となることには変わりがない。
ートバルブ１とノーマル開型エアオペレートバルブ２と
の間のガスライン又は真空ライン７が直管であるからス
テムチップ4aと4bは向き合っており、 開閉時には互い
に逆方向に移動することになる。このガスライン又は真
空ライン７が直管でない場合にはステムチップ4aと4bは
向き合わず、それらの開閉時の移動方向は互いに逆では
ないが、ガスライン又は真空ライン７を流れるガスの流
れの方向に対していずれか一方が順方向、他方が逆方向
となることには変わりがない。
【００２２】図５はシールの別法を示す図で，８はＯリ
ングを表す。図１に示したステムチップ4a，4bは通常樹
脂製であるが，それに替えてＯリング８によりシールす
ることもできる。このＯリング８は，ノーマル閉型エア
オペレートバルブ１，ノーマル開型エアオペレートバル
ブ２のいずれにも使用することができる。
ングを表す。図１に示したステムチップ4a，4bは通常樹
脂製であるが，それに替えてＯリング８によりシールす
ることもできる。このＯリング８は，ノーマル閉型エア
オペレートバルブ１，ノーマル開型エアオペレートバル
ブ２のいずれにも使用することができる。
【００２３】図６は本発明のエアオペレートバルブを適
用した例の説明図で，11はＮ2 パージバルブ，12は真空
バルブ, 13はクライオポンプを表す。この例は本発明の
エアオペレートバルブをクライオポンプのＮ2 パージバ
ルブとして使用した例である。従来のエアオペレートバ
ルブでは，内部リーク量が毎秒２×１０-10 Torrリット
ル程度あったが，本発明のエアオペレートバルブを使用
することにより，内部リーク量が毎秒２×１０-12 Torr
リットル以下となり，２桁以上の改善がみられた。
用した例の説明図で，11はＮ2 パージバルブ，12は真空
バルブ, 13はクライオポンプを表す。この例は本発明の
エアオペレートバルブをクライオポンプのＮ2 パージバ
ルブとして使用した例である。従来のエアオペレートバ
ルブでは，内部リーク量が毎秒２×１０-10 Torrリット
ル程度あったが，本発明のエアオペレートバルブを使用
することにより，内部リーク量が毎秒２×１０-12 Torr
リットル以下となり，２桁以上の改善がみられた。
【００２４】図７は本発明のエアオペレートバルブを適
用した他の例の説明図で，21はアイソレーションバル
ブ，22はメインバルブ, 23は真空ポンプ, 24はプロセス
チャンバを表す。この例は本発明のエアオペレートバル
ブをプロセスガスラインのアイソレーションバルブとし
て使用した例である。従来，シランのような空気と反応
しやすいガスをプロセスチャンバ24に導入する際，微小
のリークによりバルブ内部に生成物が付着し，それがま
たリークを助長し，約半年で交換が必要であったが，本
発明のエアオペレートバルブを使用することにより，３
年以上の使用が可能となった。
用した他の例の説明図で，21はアイソレーションバル
ブ，22はメインバルブ, 23は真空ポンプ, 24はプロセス
チャンバを表す。この例は本発明のエアオペレートバル
ブをプロセスガスラインのアイソレーションバルブとし
て使用した例である。従来，シランのような空気と反応
しやすいガスをプロセスチャンバ24に導入する際，微小
のリークによりバルブ内部に生成物が付着し，それがま
たリークを助長し，約半年で交換が必要であったが，本
発明のエアオペレートバルブを使用することにより，３
年以上の使用が可能となった。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように，本発明のエアオペ
レートバルブを使用すれば，超高真空の真空装置に使用
する時は内部リークを２桁以上少なくすることができ
る。したがって，内部リークが原因である故障を抑制し
て装置の長寿命化が図れる。
レートバルブを使用すれば，超高真空の真空装置に使用
する時は内部リークを２桁以上少なくすることができ
る。したがって，内部リークが原因である故障を抑制し
て装置の長寿命化が図れる。
【００２６】毒性ガスや可燃性ガスに対しては，特に配
管接続に特別な考慮を払わずともリークは発生しないか
ら，安全に使用することができる。高圧エア遮断時にも
必ず「閉」の状態になるから安全である。
管接続に特別な考慮を払わずともリークは発生しないか
ら，安全に使用することができる。高圧エア遮断時にも
必ず「閉」の状態になるから安全である。
【００２７】本発明は超高真空の真空装置を使用する時
や半導体装置の製造プロセスに適用する時，特に大きな
効果を奏するものである。
や半導体装置の製造プロセスに適用する時，特に大きな
効果を奏するものである。
【図１】本発明のエアオペレートバルブを示す断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明のエアオペレートバルブの作用の説明図
である。
である。
【図３】閉の状態を示す断面図である。
【図４】開の状態を示す断面図である。
【図５】シールの別法を示す断面図である。
【図６】本発明のエアオペレートバルブを適用した例の
説明図である。
説明図である。
【図７】本発明のエアオペレートバルブを適用した他の
例の説明図である。
例の説明図である。
【図８】ノーマル閉型エアオペレートバルブを示す断面
図である。
図である。
【図９】ノーマル開型エアオペレートバルブを示す断面
図である。
図である。
１はノーマル閉型エアオペレートバルブ ２はノーマル開型エアオペレートバルブ 3a〜3dは接続口 4a, 4bは弁であってステムチップ 5a, 5bはばね 6a, 6bはエア導入口 ７はガスライン又は真空ライン ８はＯリング 11はエアオペレートバルブであってＮ2 パージバルブ 12は真空バルブ 13はクライオポンプ 21はエアオペレートバルブであってアイソレーションバ
ルブ 22はメインバルブ 23は真空ポンプ 24はプロセスチャンバ 25は電磁弁
ルブ 22はメインバルブ 23は真空ポンプ 24はプロセスチャンバ 25は電磁弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 竜介 福島県会津若松市門田町工業団地４番地 株式会社富士通東北エレクトロニクス 内 (56)参考文献 特開 平２−6836（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−27279（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−77075（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16K 31/12 - 31/165 B01J 3/00 - 3/02
Claims (1)
- 【請求項１】 圧縮ばねの押圧によって閉成し高圧エア
の押圧によって開成するノーマル閉型エアオペレートバ
ルブと、高圧エアの押圧によって閉成し圧縮ばねの押圧
によって開成するノーマル開型エアオペレートバルブと
を有し、 該ノーマル閉型エアオペレートバルブとノーマ
ル開型エアオペレートバルブとが一本のガスラインまた
は真空ラインに近接二箇所で開閉するように一体化して
配設されていることを特徴とするエアオペレートバル
ブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23873592A JP3288442B2 (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | エアオペレートバルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23873592A JP3288442B2 (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | エアオペレートバルブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0694155A JPH0694155A (ja) | 1994-04-05 |
| JP3288442B2 true JP3288442B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=17034483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23873592A Expired - Fee Related JP3288442B2 (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | エアオペレートバルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3288442B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4923969B2 (ja) | 2006-11-16 | 2012-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
| JP5040411B2 (ja) * | 2007-04-18 | 2012-10-03 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
| JP5120773B2 (ja) * | 2007-12-19 | 2013-01-16 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
| KR101289781B1 (ko) * | 2011-06-14 | 2013-07-26 | 김인자 | 공압용 밸브 |
| CN107152537A (zh) * | 2017-07-20 | 2017-09-12 | 四川云达科技有限公司 | 双向锥球型的智能气体阀门 |
| CN107191611A (zh) * | 2017-07-20 | 2017-09-22 | 四川云达科技有限公司 | 包含压力传感器的双向控制阀 |
| CN108167453B (zh) * | 2018-01-22 | 2024-04-02 | 博纳斯威阀门股份有限公司 | 一种液压传动双向密封调流调压阀 |
| CN108547957B (zh) * | 2018-04-15 | 2023-07-14 | 天津长瑞大通流体控制***有限公司 | 用高压阻隔介质阻断阀门气体物料内漏的双体阀门及方法 |
| CN110469698B (zh) * | 2019-08-22 | 2020-07-10 | 华中科技大学 | 一种紧凑型压力自补偿全海深截止阀 |
| CN112774580B (zh) * | 2020-12-31 | 2022-07-26 | 宁波巨化化工科技有限公司 | 一种氯乙烷合成保护反应器用进料控制装置 |
-
1992
- 1992-09-08 JP JP23873592A patent/JP3288442B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0694155A (ja) | 1994-04-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020212 |
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