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公開番号2024052147
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-11
出願番号2022158656
出願日2022-09-30
発明の名称オリフィス内蔵バルブおよび流量制御装置
出願人株式会社フジキン
代理人弁理士法人KEN知財総合事務所
主分類F16K 7/16 20060101AFI20240404BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】メンテナンス性およびシール性が向上したオリフィス内蔵バルブを提供する。
【解決手段】バルブ要素が内蔵され一次側流路11と二次側流路12とが接続された収容凹部13を画定するボディ10を有し、バルブ要素は、一次側流路に連通する貫通孔20aを有するオリフィスベース20と、オリフィスベースの上に配置されたオリフィスプレート30と、オリフィスプレートの上に配置され、オリフィスに連通する一次側貫通孔40c及び二次側流路に連通する二次側流出孔40pを有するインナー部材40と、インナー部材の一次側貫通孔の開口部に設けられたバルブシート50と、収容凹部13の内周面に螺合してインナー部材及びオリフィスプレート及びオリフィスベースを押圧し固定する固定リング60と、バルブシートに当接・離間して一次側貫通孔と二次側流出孔の間を遮断・連通するダイヤフラム70と、を含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
一次側流路と二次側流路と、上面に開口してバルブ要素が内蔵されかつ前記一次側流路と前記二次側流路とが接続された収容凹部と、を画定するボディを有し、
前記バルブ要素は、
前記収容凹部の底部に配置され、前記一次側流路に連通する貫通孔を有するオリフィスベースと、
前記オリフィスベースの上に配置され、前記貫通孔に連通するオリフィスが形成されたオリフィスプレートと、
前記オリフィスプレートの上に配置され、前記オリフィスに連通して上面に開口する一次側貫通孔及び前記二次側流路に連通して上面に開口する二次側流出孔を有するインナー部材と、
前記インナー部材の上面にて前記一次側貫通孔の開口部周囲に設けられたバルブシートと、
前記収容凹部の内周面に形成されたネジ部に螺合して前記インナー部材を前記底部に向けて押圧することにより、当該インナー部材及び前記オリフィスプレート及び前記オリフィスベースを固定する固定リングと、
前記インナー部材の上に配置され、前記バルブシートから離間または当接して、前記一次側貫通孔と前記二次側流出孔との間を連通または遮断するダイヤフラムと、を含む、オリフィス内蔵バルブ。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記ダイヤフラムを押圧するダイヤフラム押えを駆動して、前記ダイヤフラムと前記バルブシートとの間を開閉させるアクチュエータをさらに有し、
前記ダイヤフラムは、前記ネジ部と共通のネジ部に螺合する前記アクチュエータのケーシングにより前記インナー部材に向けて押圧されて当該インナー部材に固定されている、請求項１に記載のオリフィス内蔵バルブ。
【請求項３】
前記オリフィスベースは、前記ボディより柔らかい部材で形成され、
前記一次側流路及び前記二次側流路は、前記ボディの前記収容凹部の底面で開口し、
前記収容凹部の底面には、前記一次側流路の開口部及び前記二次側流路の開口部のうち前記一次側流路の開口部のみを包囲する第１の環状突起部が形成され、
前記インナー部材と前記オリフィスベースを前記ボディに対して固定する際、前記第１の環状突起部が前記オリフィスベースの下面に食い込んで、前記一次側流路と前記貫通孔の接続部がシールされるように構成された、請求項１に記載のオリフィス内蔵バルブ。
【請求項４】
前記ボディ及び前記インナー部材より柔らかい部材で形成され、前記オリフィスベースを包囲するように前記収容凹部の底面に配置された円環状ガスケットをさらに有し、
前記収容凹部の底面には、前記第１の環状突起部を包囲するとともに前記二次側流路の開口部を包囲する第２の環状突起部がさらに形成され、前記インナー部材の下面には、全周が前記第２の環状突起部に対向し前記二次側流出孔の開口部を包囲する第３の環状突起部が形成され、
前記インナー部材と前記オリフィスベースを前記ボディに対して固定する際、前記第２及び第３の環状突起が、前記円環状ガスケットの下面及び上面にそれぞれ食い込んで、前記二次側流出孔と前記二次側流路の接続部がシールされるように構成された、請求項３に記載のオリフィス内蔵バルブ。
【請求項５】
前記バルブシートは、樹脂からなり、前記インナー部材に対してカシメにより固定されている、請求項１に記載のオリフィス内蔵バルブ。
【請求項６】
前記インナー部材は、外周面の一部が前記収容凹部の内周面に嵌合して位置決めされ、前記オリフィスベースは、外周面の一部が前記インナー部材の内周面に嵌合して位置決めされている、請求項１に記載のオリフィス内蔵バルブ。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載のオリフィス内蔵バルブを備える、流量制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、オリフィス内蔵バルブおよびこのオリフィス内蔵バルブを流量制御バルブとして用いた流量制御装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスにおいては、特に、ＡＬＤ（ＡｔｏｍｉｃＬａｙｅｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やＡＬＥ（ＡｔｏｍｉｃＬａｙｅｒＥｔｈｃｈｉｎｇ）等の微細プロセスにおいては、処理チャンバに短時間で正確に計量した処理ガスを供給するために、圧力式流量制御装置及びその構成要素としてのオリフィス内蔵バルブが用いられている。このようなオリフィス内蔵バルブでは、オリフィスプレートを、ボディ（又は、ボディに載せたホルダ）と弁座体との間に挟み、上からインナーディスク、ダイヤフラム等を載せて、アクチュエータハウジングをボディに螺合して押圧することにより一括して固定していた（例えば、特許文献１の図１，図８等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０００－２１３６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなオリフィス内蔵バルブでは、アクチュエータハウジングの螺合を緩めると全の構成要素が緩むので、メンテナンス性の点で改善の余地があった。例えば、アクチュエータやダイヤフラムのメンテナンスのためにアクチュエータハウジングの螺合を緩めると、その下側にあるオリフィスプレートを保持する構成要素の間のシール性に影響を与える懸念があった。
【０００５】
本発明の目的の一つは、メンテナンス性およびシール性が向上したオリフィス内蔵バルブ及びこのオリフィス内蔵バルブを用いた流量制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のオリフィス内蔵バルブは、
一次側流路と二次側流路と、上面に開口してバルブ要素が内蔵されかつ前記一次側流路と前記二次側流路とが接続された収容凹部と、を画定するボディを有し、
前記バルブ要素は、
前記収容凹部の底部に配置され、前記一次側流路に連通する貫通孔を有するオリフィスベースと、
前記オリフィスベースの上に配置され、前記貫通孔に連通するオリフィスが形成されたオリフィスプレートと、
前記オリフィスプレートの上に配置され、前記オリフィスに連通して上面に開口する一次側貫通孔及び前記二次側流路に連通して上面に開口する二次側流出孔を有するインナー部材と、
前記インナー部材の上面にて前記一次側貫通孔の開口部周囲に設けられたバルブシートと、
前記収容凹部の内周面に形成されたネジ部に螺合して前記インナー部材を前記底部に向けて押圧することにより、当該インナー部材及び前記オリフィスプレート及び前記オリフィスベースを固定する固定リングと、
前記インナー部材の上に配置され、前記バルブシートから離間または当接して、前記一次側貫通孔と前記二次側流出孔との間を連通または遮断するダイヤフラムと、を含む。
【０００７】
好適には、前記ダイヤフラムを押圧するダイヤフラム押えを駆動して、前記ダイヤフラムと前記バルブシートとの間を開閉させるアクチュエータをさらに有し、
前記ダイヤフラムは、前記ネジ部と共通のネジ部に螺合する前記アクチュエータのケーシングにより前記インナー部材に向けて押圧されて当該インナー部材に固定されている、構成を採用できる。
【０００８】
前記オリフィスベースは、前記ボディより柔らかい部材で形成され、
前記一次側流路及び前記二次側流路は、前記ボディの前記収容凹部の底面で開口し、
前記収容凹部の底面には、前記一次側流路の開口部及び前記二次側流路の開口部のうち前記一次側流路の開口部のみを包囲する第1の環状突起部が形成され、
前記インナー部材と前記オリフィスベースを前記ボディに対して固定する際、前記第１の環状突起部が前記オリフィスベースの下面に食い込んで、前記一次側流路と前記貫通孔の接続部がシールされるように構成された、ものであってよい。
【０００９】
前記ボディ及び前記インナー部材より柔らかい部材で形成され、前記オリフィスベースを包囲するように前記収容凹部の底面に配置された円環状ガスケットをさらに有し、
前記収容凹部の底面には、前記第１の環状突起部を包囲するとともに前記二次側流路の開口部を包囲する第２の環状突起部がさらに形成され、前記インナー部材の下面には、全周が前記第２の環状突起部に対向し前記二次側流出孔の開口部を包囲する第３の環状突起部が形成され、
前記インナー部材と前記オリフィスベースを前記ボディに対して固定する際、前記第２及び第３の環状突起部が、前記円環状ガスケットの下面及び上面にそれぞれ食い込んで、前記二次側流出孔と前記二次側流路の接続部がシールされるように構成された、ものであってよい。
【００１０】
前記バルブシートは、樹脂からなり、前記インナー部材に対してカシメにより固定されている構成を好ましく採用できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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