JPH04203569A - Pneumatic valve - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent external leakage of liquid or generation of abrasive particles and to decrease the flow resistance by closing or opening an inlet passage with a projection so as to allow fluid to be blocked or to flow when a diaphragm bulges out by pressure fluid fed form the outside. CONSTITUTION:A diaphragm mechanical part is fixed in a chamber in which an outer cylinder 1 of a valve body, the front surface plate 2 of a valve and the rear surface plate 3 of the valve are threadedly coupled together. Air pressure which has been fed in a diaphragm space section 1-(3) by way of an air inlet port 4 and an air hole 4-(1) causes a diaphragm membrane 1-(1) to bulge so that the diaphragm head 1-(2) presses a gate in the bottom part of the opening part 2-(1) so as to block a passage. In this condition, when air is discharged through the air hole 40(1), the diaphragm membrane 1-(1) retracts by the pressure of liquid therearound which is introduced in the valve, and accordingly, the space in the space section 1-(3) contracts, thereby the passage is opened so as to allow liquid to flow through the valve.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

この発明は、特に、半導体等の製造工程に於ける高純度
薬液等の輸送計略の１．Ｉｌ＠　、及び一般の］＝程に
おける流路制仰に用いる。This invention is particularly applicable to 1. transportation strategies for high-purity chemical solutions in the manufacturing process of semiconductors, etc. It is used for flow path control in Il@, and general ] = equations.

【従来技術とその問題点】[Prior art and its problems]

本発明の対象とする使用分野のうち、最もその長所を発
揮できる半導体等の製造工程に於いて重点的に述べる。 半導体製造工程に於いては高純度薬液等の純度を保つこ
とが極めてｉｆ［要であり、このため液体の流路全体に
わたりクリーン度が要求される、バルブを構成する素材
においても使用薬液に化学的に安定なことは当然である
が、素材の純度もまた重要であり極く微量の不純物の溶
出ら許されない現在この目的を達成することのできる素
材としては、４ふワか樹脂、特に、テトラフルオロエヂ
レン、（’ｌ’　Ｐ　Ｅ　’）　、パーフルオロエヂレ
ンーパーアルコキシェヂレンコーボリマー（１’ＦＡ）
及び他に僅かの種類の樹脂ｊ２かないと言われる。 それゆえ現在では専ら、ＴＦＥ、ＰＦＡが用いられてい
る。しかし、これら樹脂は、その特性として低分子量の
化学薬品、例えば塩酸−１−Ｉ　ＣＩ　。 ふつ酸−ＨＩ”等のガスを透過する短所をもっＣいる、
このため接液部はこれら樹脂で構成ｊ５てもノ（ルブを
組み立てるネジ等の金属部又は、他の素材で作られた部
品等が透過したガスで腐食し、バルブ構造自体が破壊さ
れ液が外部に漏出したり、クリーンルーム内の環境を汚
染する等の問題がおこる。 又、ボールバルブ等のようにバルブに摺動部があるため
摩耗微粒子が大−に発生する。更に、従来型ダイヤフラ
ムバルブは、その構造上ダイヤフラムのストロークを大
きく取れないため、シール部のある流路の断面積が小さ
く内部の流体抵抗が大きい、又、ダイヤフラム外周部に
液の停ａ箇所（デッドスポット）が必然である等の欠点
があった。ダイヤフラムの直径を増しストロークを大き
くし、流体抵抗値を低くしようとすればバルブ自体のＨ
４遣と駆動に必要な圧力が大きくなるばかりでなく又、
欠点である停滞箇所の容量か増える等のジレンマから逃
れることができない等の多くの問題点があった。Among the fields of application to which the present invention is applied, emphasis will be given to the manufacturing process of semiconductors, etc., where the advantages of the present invention can be most demonstrated. In the semiconductor manufacturing process, it is extremely important to maintain the purity of high-purity chemicals, etc., and for this reason, cleanliness is required throughout the liquid flow path. Of course, the purity of the material is also important, and the elution of extremely small amounts of impurities is of course important, and materials that can achieve this purpose currently include 4-fuwaka resin, in particular, Tetrafluoroethylene, ('l'PE'), perfluoroethylene-peralkoxyshedlene copolymer (1'FA)
It is said that there are also a few other types of resin j2. Therefore, currently TFE and PFA are exclusively used. However, these resins are characterized by low molecular weight chemicals such as hydrochloric acid-1-ICI. It has the disadvantage of being permeable to gases such as fluoric acid-HI.
For this reason, the parts in contact with the liquid are made of these resins (metal parts such as screws that assemble the valve, or parts made of other materials, etc., corrode due to the permeated gas, and the valve structure itself is destroyed and the liquid leaks out. Problems may occur such as leakage to the outside or contamination of the environment within the clean room.Also, since the valve has sliding parts such as ball valves, a large amount of abrasion particles are generated.Furthermore, conventional diaphragm valves Because the diaphragm cannot have a large stroke due to its structure, the cross-sectional area of the flow path where the seal is located is small and the internal fluid resistance is large, and there are inevitably dead spots on the outer periphery of the diaphragm. If you try to lower the fluid resistance value by increasing the diameter of the diaphragm and increasing the stroke, the H of the valve itself will increase.
Not only does the pressure required for four strokes and drive increase, but also,
There were many problems, such as the inability to escape from the dilemma of increasing capacity at stagnation points.

【問題点を解決するだめの手段】[Means to solve the problem]

結合し一体とな−、ている。、２は、バルブの前面板、
３は同後面板で、２．３　Ｒに中央間Ｌ１部２−０）、
３−■はバイブ又は継手の接続部とな、ている。 ４はダイヤフラム作動用りエアー取り入れ１］、４−■
はエアー通路で１−■ユの支柱部を貫通（２ている。　
これらの位置関係は、第一図Ａ−Ａの断面図である第四
図に示されている。 図面でみるとおり１．２．３、をネジ（付番仕「）で結
合構成された部屋内にダイヤフラム機構部は収納固定し
である。　４．４−■を経て１−■内に供給されたエア
ー圧力によりＩ−■は膨らみ１−０部は２−■底部のゲ
ート（ａ路口）を押圧し流路を遮断する。矢印は流れ方
向を示す。（逆方向しり能） 第二図は、ゲートを開いたところで、第一図の状態から
４−■よりエアーを排出することにより（未作動状態と
同じ）実現する。即ち、１−〇はバルブ内に導入された
周囲の液体の圧力によってへこむので１−■の空間は縮
小し、６の通路が開口しバルブ内を液が流れることにな
る。 第二図は、常時閉ｍ影の本発明を示し１．ＪＬ半図は閉
鎖状態、下半図は、エアー駆動によりバルブを開口し流
路が出現した状態を示している。 ！−〇は第一図と異なり立ち上がり部となり先端に１−
０３のバルブ頭が設けられている：これの上部テーパー
面には１−■ｂの円環状に初えられた杭１−■Ｃと杭間
の隙間１−■ｄによりｉ　−■ａの前進時のストップ位
置決めとを兼ねた通路、即ち１−■ｄ構造が形成されて
いる。 第七図はその実体図である。この形式の通路は、この位
置に限定されるものでなく、下半図の２−■のテーパー
面、又は、６の通路のベローズ１−■而、或はこれに対
応する本体側テーパー面に設けてしよい。 １半図矢印の方向に流れる流体の圧力により、あたかも
チエツキバルブのように！−■は下流側に押されＦ面テ
ーパ一部で流路を遮断する。猶、図示しないがこの遮断
効果を増すためｉ−■内部に補助的にスプリングを設置
することらある。 ト半図は、！−■にエアーを供給し、１−Ｏ）を膨らま
せる、二とにより、■−■λを１−■ｂの杭のト１面が
テーパー面に突き当たるまで」二昇さ０下部ゲート６−
　（＋）を開き、１部ゲート６−■を通した流路が開通
したところを示す。 第五、六図は、共にダイヤフラム部を本体内に固定する
部位、および液通路１−■、支柱（杭）１−　（４）　
ａ、及びエアー孔の取り付は位ｉＭが第一図と替−ノだ
ことと、２．３の組み立″Ｃネジ７かボルト、ナツトに
なっていることを示している。バルブの作動及び効果は
図面により自明であるので説明は省略ずろ。 第八１幻は、上述のダイヤフラム部がベローズ８にに喰
わ−）た本発明を小すが、もともとべ「ｌ−ズ構造はダ
イヤフラムが多ｉｔ薄造になったものであるから　本質
的に同一と考えてよいが、同一スト［７−り長で直径を
小さくりることかでさ、又、このため、より高圧に耐え
、更に、装置の小形化かり能となる利点がある。説明は
図面により自明であるので省略する。They are united and become one. , 2 is the front plate of the valve,
3 is the same rear plate, 2.3 R and center L1 part 2-0),
3-■ is the connection part of the vibrator or the joint. 4 is air intake 1 for diaphragm operation], 4-■
The air passage passes through the support section of 1-■U (2).
These positional relationships are shown in FIG. 4, which is a sectional view taken along line A-A in FIG. As seen in the drawing, the diaphragm mechanism is housed and fixed in a room where 1.2.3 and 2. Due to the air pressure, I-■ swells, and the 1-0 part presses the gate (a-way opening) at the bottom of 2-■, blocking the flow path.The arrow indicates the flow direction.(Reverse direction flow function) The second figure is , when the gate is opened, is realized by discharging air from 4-■ from the state shown in Figure 1 (same as the non-operating state).In other words, 1-0 is the pressure of the surrounding liquid introduced into the valve. As it is depressed, the space 1-■ shrinks, and the passage 6 opens, allowing liquid to flow inside the valve. Figure 2 shows the invention in a normally closed position. , the lower half of the figure shows the state in which the valve is opened by air drive and a flow path appears. !-〇 is a rising part, unlike the first figure, and 1-
03 valve head is provided: The upper tapered surface of this has an annular shaped pile 1-■b, and the gap 1-■d between the piles allows the forward movement of i-■a. A passage, that is, a 1-■d structure is formed which also serves as a time stop positioning. Figure 7 is its actual diagram. This type of passage is not limited to this position, but can be placed on the tapered surface of 2-■ in the lower half diagram, or on the bellows 1-■ of passage 6, or on the corresponding tapered surface on the main body side. You can set it up. Due to the pressure of the fluid flowing in the direction of the arrow in the 1st half figure, it looks like a check valve! -■ is pushed downstream and blocks the flow path with a part of the F-plane taper. Although not shown in the drawings, an auxiliary spring may be installed inside i-■ to increase this blocking effect. The half figure is! Supply air to -■, inflate 1-O), and raise ■-■λ until the 1 side of the pile 1-■b hits the tapered surface of the lower gate 6-.
(+) is opened, and the flow path partially opened through the gate 6-■ is shown. Figures 5 and 6 both show the part where the diaphragm part is fixed in the main body, the liquid passage 1-■, and the pillar 1-(4).
A and the installation of the air hole are shown to be the same as in Figure 1, and that the assembly in 2.3 requires C screw 7, bolts, and nuts.The operation of the valve and The effect is self-evident from the drawings, so the explanation will be omitted.The 81st vision is a miniaturization of the present invention in which the diaphragm part is inserted into the bellows 8, but originally the bellows structure had many diaphragms. It can be considered that they are essentially the same because they are made thinner, but the diameter is smaller with the same length, and because of this, they can withstand higher pressure and This has the advantage of reducing the size of the device.The explanation will be omitted as it is self-explanatory based on the drawings.

【発明の効果】【Effect of the invention】

以上詳細に説明したが本発明は、簡単な構造で、Ｌ述し
たように従来のバルブの多くの欠点を排除したしのでハ
イテクに要約される半導体製造工程、バイオ、オプトエ
レクトロニクス等の工業分野に大きく貢献するものであ
る。As explained in detail above, the present invention has a simple structure and eliminates many of the drawbacks of conventional valves as described above, and is therefore suitable for industrial fields such as semiconductor manufacturing processes, biotechnology, and optoelectronics, which are summarized as high technology. This is a major contribution.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第一図は、本発明実施時におけろバルブの閉１Ｆ。 状態を示す横断面図。 第二図は、バルブの開通時を示す横断面図。 第三図は、本発明の他の形式のバルブの横断面図。 第四図は、第一図Ａ−・Ａ線にお＋３る断面図。 第五、六回は、本発明の他の形状のバルブ。 第七図は、第三図のバルブ頭部の実体図。 第八図は、本発明のべＵ−ズ形式バルブの縦断面図。 図面に於いて ■・・バルブ本体の外筒　１−■・・ダイヤフラム膜　
１−■、１−■ａ・・ダイヤフラム顕部１−■ｂ・・抗
（スペーサー）　１−■・・ダイヤフラム空間部　！−
■・・通路　ｌ−■鳳・・支柱 ２・・バルブ前面板　２−■・・同開口部３・・バルブ
後面板　３−■・・同開口部４・・エアー取り入れ口　
４−■・・エアー孔５・・グイヤフラム底板　５−■・
・同熔ａ部６・・ゲート（通路口）　６−■・・ゲート
７・・結合ネジ ８・・ベローズFigure 1 shows the closed valve 1F when the present invention is implemented. A cross-sectional view showing the state. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the valve when it is opened. The third figure is a cross-sectional view of another type of valve of the present invention. The fourth figure is a sectional view taken along line A--A in the first figure. The fifth and sixth are valves of other shapes according to the present invention. Figure 7 is an actual view of the valve head in Figure 3. FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the bell-U-type valve of the present invention. In the drawing, ■...Outer cylinder of the valve body 1-■...Diaphragm membrane
1-■, 1-■a...Diaphragm sensitive part 1-■b...Anti (spacer) 1-■...Diaphragm space part! −
■...Passage l-■Otori...Strut 2...Valve front plate 2-■...Same opening 3...Valve rear plate 3-■...Same opening 4...Air intake
4-■・Air hole 5・Guiaflam bottom plate 5-■・
・Same melting part 6...Gate (passage opening) 6-■...Gate 7...Joining screw 8...Bellows

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 管内を流れる流体の通路の開閉を目的とするバルブに於
いて、両端にパイプ接続部を有し、中間に設けたこの接
続部より内径の大きい部屋の内部にダイヤフラム又は、
ベローズを、周囲を囲にょうし流路が形成されるように
収納固定し、ダイヤフラム等が外部より供給した圧力流
体により膨らむときダイヤフラム等の面に形成された突
起部が、前記部屋の入り口通路を閉鎖、又は、開放し、
流体を遮断、又は、開通するようにしたことを特長とす
るバルブの構造。In a valve whose purpose is to open and close a passage of fluid flowing inside a pipe, it has a pipe connection part at both ends, and a diaphragm or
The bellows is housed and fixed so that a flow path is formed around the periphery, and when the diaphragm or the like is inflated by the pressure fluid supplied from the outside, the protrusion formed on the surface of the diaphragm or the like opens the entrance passage of the room. close or open,
A valve structure characterized by shutting off or opening fluid.