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JP3605705B2 - 流体制御器 - Google Patents

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    • 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
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Valve Housings (AREA)

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、弁、マスフローコントローラ、プレッシャーレギュレータなどの流体制御器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、流体制御器として、横向きに開口した流入路および流出路を有する制御器本体と、これに一体的に設けられて流路開閉、流れ方向変換、流量調整または圧力調整を行う作動部とよりなるものが知られていた。そして、各種の流体制御器を組み合わせて流体制御装置を構成するさいには、流体制御器の本体同士を連結していた（特開平５−１７２２６５号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
流体制御器は、作動部が故障して交換が必要となることがあるが、上記従来の流体制御器では、一旦、流体制御器の本体同士を連結して流体制御装置を作ってしまうと、１つの流体制御器を取り外すためには、装置全体を分解しなければならず、交換に時間がかかりかつ面倒であり、装置の保守を行う上で不便であった。
【０００４】
この発明の目的は、作動部が故障したさいの交換が速くかつ簡単にできる流体制御器を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明による流体制御器は、下向きに開口した流入路および流出路を有し作動部が一体的に設けられた制御器本体と、制御器本体の流入路および流出路にそれぞれ連通する上向きに開口した流入路および流出路を有する連結部とを備え、連結部が制御器本体に着脱自在に取り付けられている流体制御器において、制御器本体と連結部との間に、シール部が設けられており、シール部は、制御器本体の流入路の下向き開口縁部と連結部の流入路の上向き開口縁部との突き合わせ部分に設けられた第１ガスケットと、制御器本体の流出路の下向き開口縁部と連結部の流出路の上向き開口縁部との突き合わせ部分に設けられた第２ガスケットと、第１および第２ガスケットを保持しかつ制御器本体および連結部のいずれか一方に取り付けられたリテーナとを有し、リテーナは、円環部と、円環部から上方にのびておりリテーナを制御器本体に取り付けるための複数の本体保持爪と、円環部から径方向内方にのびており複数のガスケットを保持するための複数のガスケット保持爪とよりなることを特徴とするものである。
【０００６】
この明細書において、上下は、図１の上下をいうものとするが、この上下は、便宜的なものであり、上下が逆になったり、横になったりすることもある。
【０００７】
第１ガスケットの外周および第２ガスケットの外周には、リテーナのガスケット保持爪に嵌まり合う環状溝が形成されており、ガスケット保持爪には、等間隔に設けられかつ中心近くまでのびる複数の大きい爪と、大きい爪の間に位置するように設けられた複数の小さい爪との２種類があり、それぞれ若干の弾性を有しており、複数の大きい爪の先端同士により、第２ガスケットが保持され、隣り合う２つの大きい爪の側面とこれらの大きい爪の間にある小さい爪の先端とにより、第１ガスケットが保持されていることが好ましい。
【０００８】
シール部は、リテーナ位置決め用スプリングピンをさらに有しており、スプリングピンは、リテーナの複数の大きい爪の１つに設けられた貫通孔に挿通されて、リテーナよりも上の部分が制御器本体に設けられた孔に嵌め入れられ、同下の部分が連結部に設けられた孔に嵌め入れられていることが好ましい。
【０００９】
【作用】
この発明の流体制御器によると、作動部が故障したさいには、作動部を制御器本体と共に連結部から取り外すことができるとともに、連結部と流入側の部材および流出側の部材とをそれぞれ連結した後、制御器本体を流路の方向に対して直角方向に取り外すことができる。さらに、リテーナにより２つのガスケットを正確に位置決めすることができる。
【００１０】
【実施例】
この発明の実施例を、以下図面を参照して説明する。以下の説明において、上下・左右は、図１の上下・左右をいうものとする。
【００１１】
図１は、半導体製造装置に設けられる流体制御装置の流体流入側部分を示しており、入口管用継手部材(1) の左側（下流側）に、第１開閉弁(2) および第２開閉弁(4) が設けられている。
【００１２】
第１開閉弁(2) は、下向きに開口した流入路(42)および流出路(43)が形成された弁本体(6) と、弁本体(6) の上方にこれと一体的に設けられて流出路(43)を開閉する作動部(7) と、弁本体(6) の下方に設けられた連結部(11)とよりなる。連結部(11)には、入口管用継手部材(1) の流入路(40)と弁本体(6) の流入路(42)とを連通する流入路(41)、弁本体(6) の流出路(43)に連通しかつ左向きに開口した流出路(44)および流出路(44)から分岐し圧力検出センサ取付部(3) が設けられた分岐流路(45)が形成されている。弁本体(6) は、円筒部(14)およびこれの上端部に設けられた方形フランジ部(15)よりなり、円筒部(14)が、連結部(11)に設けられた上向き凹所(16)に嵌め込まれており、フランジ部(15)四隅の上方よりフランジ部(15)を貫通したねじ(17)により、連結部(11)に固定されている。したがって、第１開閉弁(2) の作動部(7) が故障したさいには、この作動部(7) を弁本体(6) と共に連結部(11)から取り外すことができる。
【００１３】
第２開閉弁(4) は、圧力検出センサ取付部が無い点を除いて第１開閉弁(4) と同様の構成であり、下向きに開口した流入路(47)および流出路(48)が形成された弁本体(8) と、弁本体(8) の上方にこれと一体的に設けられて流出路(48)を開閉する作動部(9) と、弁本体(8) の下方に設けられた連結部(12)とよりなる。連結部(12)には、第１開閉弁(2) の連結部(11)の流出路(44)と第２開閉弁(4) の弁本体(8) の流入路(47)とを連通する流入路(46)および第２開閉弁(4) の弁本体(8) の流出路(48)に連通しかつ左向きに開口した流出路(49)が形成されている。弁本体(8) は、円筒部(18)およびこれの上端部に設けられた方形フランジ部(19)よりなり、円筒部(18)が、連結部(12)に設けられた上向き凹所(20)に嵌め込まれており、フランジ部(19)の上方よりフランジ部(19)を貫通したねじ(21)により、連結部(12)に固定されている。したがって、第２開閉弁(4) の作動部(9) が故障したさいには、この作動部(9) を弁本体(8) と共に連結部(12)から取り外すことができる。
【００１４】
第１開閉弁(2) の連結部(11)と第２開閉弁(4) の連結部(12)とは、第１開閉弁(2) の連結部(11)の右方より第２開閉弁(4) の連結部(11)を貫通したねじ(22)により連結されている。装置全体を分解するさいには、このねじ(22)が取り外される。連結部(11)と連結部(12)との間には、シール部(27)が設けられている。このシール部(27)は、１つの流路(44)(46)同士を連通させるさいに設けられるもので、公知のものを使用することができる。なお、両連結部(11)(12)はそれぞれ別の部材とされているが、これらは一体であってもよく、このさいにはシール部(27)は不要となる。
【００１５】
第１開閉弁(2) の弁本体(6) の円筒部(14)と連結部(11)の上向き凹所(16)との間にも、シール部(26)が設けられている。このシール部(26)は、それぞれ２つの流路同士を連通させるさい、すなわち弁本体(6) および連結部(11)の流入路(41)(42)同士を連通させるとともに、同流出路(43)(44)同士も連通させるさいに設けられるもので、このようなシール部(26)は、従来は知られていないものである。
【００１６】
このシール部(26)は、図２に示すように、弁本体(6) の流入路(42)の下向き開口縁部と連結部(11)の流入路(41)の上向き開口縁部との突き合わせ部分に設けられた第１円環状ガスケット(28)と、弁本体(6) の流出路(43)の下向き開口縁部と連結部(11)の流出路(44)の上向き開口縁部との突き合わせ部分に設けられた第２円環状ガスケット(29)と、両ガスケット(28)(29)を保持しかつ弁本体(6) に取り付けられたリテーナ(30)と、リテーナ位置決め用スプリングピン(31)とよりなる。各流入路(41)(42)および各流出路(43)(44)には座ぐり(32)が設けられており、両ガスケット(28)(29)の納まりをよくするとともに、両ガスケット(28)(29)に接する面がスムーズにされている。なお、この座ぐり(32)は、両ガスケット(28)(29)に接する面を研磨することにより省略することもできる。
【００１７】
リテーナ(30)は、ステンレス鋼板で一体的に形成されたもので、図３および図４に詳しく示すように、円環部(33)と、円環部(33)から上方にのびておりリテーナ(30)を弁本体(6) に取り付けるための複数の本体保持爪(34)と、円環部(33)から径方向内方にのびており複数のガスケットを保持するための複数のガスケット保持爪(35)(36)とよりなる。本体保持爪(34)は、４つ等間隔に設けられており、それぞれ若干内方に屈曲させられていて、弁本体(6) の円筒部(14)の下端に形成された小径部(14a) をその弾性力で保持している。ガスケット保持爪(35)(36)には、等間隔に設けられかつ中心近くまでのびる４つの大きい爪(35)と、大きい爪(35)の間に位置するように設けられた４つの小さい爪(36)との２種類があり、それぞれ若干の弾性を有している。そして、４つの大きい爪(35)の先端同士により、第２ガスケット(29)が保持され、さらに、隣り合う２つの大きい爪(35)の側面とこれらの大きい爪(35)の間にある小さい爪(36)の先端とにより、第１ガスケット(28)が保持されている。上記実施例では、流入路(41)(42)および流出路(43)(44)はそれぞれ１つずつであるので、第１および第２ガスケット(28)(29)もそれぞれ１つずつであるが、２つの大きい爪(35)の側面とこれらの大きい爪(35)の間にある小さい爪(36)の先端とにより、第２ガスケット(29)を取り囲んで計４つのガスケットを保持することが可能で、このリテーナ(30)によると、流出路または流入路が４つであっても対応することができる。リテーナ(30)のガスケット保持爪(35)(36)の数は、それぞれ４つに限られるものではなく、保持すべきガスケット(28)(29)の数に応じて変更するようにしてもよい。
【００１８】
図５に示すように、第１ガスケット(28)の外周および第２ガスケット(29)の外周には、リテーナ(30)のガスケット保持爪(35)(36)に嵌まり合う環状溝(37)が形成されており、これにより、ガスケット(28)(29)はリテーナ(30)に確実に保持されて、正確に位置決めされる。したがって、弁本体(6) の着脱を繰り返しても、弁本体(6) および連結部(11)に対してガスケット(28)(29)がずれることがなく、弁本体(6) と連結部(11)との突き合わせ部分のシール性が確保される。
【００１９】
リテーナ (30) の複数の大きい爪 (35) の１つには、貫通孔 (35a) が設けられている。リテーナ位置決め用スプリングピン (31) は、図２に示すように、リテーナ (30) の複数の大きい爪 (35) の１つに設けられた貫通孔 (35a) に挿通されて、リテーナ (30) よりも上の部分が弁本体 (6) に設けられた孔 (6a) に嵌め入れられ、同下の部分が連結部 (11) に設けられた孔 (11a) に嵌め入れられている。
【００２０】
なお、第２開閉弁(4) の弁本体(8) の円筒部(18)と同連結部(12)の上向き凹所(20)との間にも、同じシール部(26)が設けられている。
【００２１】
なお、図１には、流体制御装置の流体流入側部分だけを示したが、この下流側には、図示した開閉弁(2)(4)と同様の弁のほかに、流体の流量を制御するマスフローコントローラ、流体の圧力を制御するプレッシャーレギュレータおよび流れ方向を変換する弁等の流体制御器を適宜配置することが可能であり、これらの流体制御器についても、制御器本体下方に連結部を配して、制御器本体をこれに上方からねじで取り付け、隣り合う連結部同士を側方からねじで連結することにより、流体制御器の作動部が故障したさいには、この作動部を制御器本体と共に連結部から取り外すことが可能となる。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１の発明の流体制御器によると、リテーナにより２つのガスケットを正確に位置決めすることができるので、制御器本体と連結部との着脱を繰り返しても、制御器本体と連結部との突き合わせ部分のシール性が確保される。
【００２３】
請求項２の発明の流体制御器によると、ガスケットがリテーナに確実に保持されて、正確に位置決めされる。
【００２４】
請求項３の発明の流体制御器によると、リテーナを位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による流体制御器を示す縦断面図である。
【図２】シール部の拡大縦断面図である。
【図３】リテーナおよびガスケットの拡大平面図である。
【図４】リテーナの拡大斜視図である。
【図５】ガスケットの一部を切欠いた拡大斜視図である。
【符号の説明】
(2)(4) 開閉弁（流体制御器）
(6)(8) 弁本体（制御器本体）
(6a) 孔
(7)(9) 作動部
(11)(12) 連結部
(11a) 孔
(26) シール部
(28) 第１ガスケット
(29) 第２ガスケット
(30) リテーナ
(31) リテーナ位置決め用スプリングピン
(33) 円環部
(34) 本体保持爪
(35) ガスケット保持爪の大きい爪
(35a) 貫通孔
(36) ガスケット保持爪の小さい爪
(37) 環状溝
(41)(46) 連結部流入路
(42)(47) 弁本体流入路
(43)(48) 弁本体流出路
(44)(49) 連結部流出路

Claims (3)

  1. 下向きに開口した流入路および流出路を有し作動部が一体的に設けられた制御器本体と、制御器本体の流入路および流出路にそれぞれ連通する上向きに開口した流入路および流出路を有する連結部とを備え、連結部が制御器本体に着脱自在に取り付けられている流体制御器において、
    制御器本体と連結部との間に、シール部が設けられており、シール部は、制御器本体の流入路の下向き開口縁部と連結部の流入路の上向き開口縁部との突き合わせ部分に設けられた第１ガスケットと、制御器本体の流出路の下向き開口縁部と連結部の流出路の上向き開口縁部との突き合わせ部分に設けられた第２ガスケットと、第１および第２ガスケットを保持しかつ制御器本体および連結部のいずれか一方に取り付けられたリテーナとを有し、
    リテーナは、円環部と、円環部から上方にのびておりリテーナを制御器本体に取り付けるための複数の本体保持爪と、円環部から径方向内方にのびており複数のガスケットを保持するための複数のガスケット保持爪とよりなることを特徴とする流体制御器。
  2. 第１ガスケットの外周および第２ガスケットの外周には、リテーナのガスケット保持爪に嵌まり合う環状溝が形成されており、ガスケット保持爪には、等間隔に設けられかつ中心近くまでのびる複数の大きい爪と、大きい爪の間に位置するように設けられた複数の小さい爪との２種類があり、それぞれ若干の弾性を有しており、複数の大きい爪の先端同士により、第２ガスケットが保持され、隣り合う２つの大きい爪の側面とこれらの大きい爪の間にある小さい爪の先端とにより、第１ガスケットが保持されている請求項１の流体制御器。
  3. シール部は、リテーナ位置決め用スプリングピンをさらに有しており、スプリングピンは、リテーナの複数の大きい爪の１つに設けられた貫通孔に挿通されて、リテーナよりも上の部分が制御器本体に設けられた孔に嵌め入れられ、同下の部分が連結部に設けられた孔に嵌め入れられている請求項１または２の流体制御器。
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