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公開番号2025086864
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-09
出願番号2024164665
出願日2024-09-22
発明の名称バルブ開閉速度低減ユニット及びバルブ装置
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 15/14 20060101AFI20250602BHJP(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】簡単な機構かつ低コストで、バルブの開閉速度を低減できるバルブ開閉速度低減ユニット、および、これを備えたバルブ装置を提供する。
【解決手段】エアオペレートバルブの操作エアを制御するユニットであって、直列に接続された一次側通路13及び弁室14及び二次側通路15を内部に有する逆止弁ボディ10と、弁室14における一次側通路13の開口部周囲に設けられたシール部20と、弁室14内に移動可能又は変形可能に設けられ、前記シール部20から離間又は当接して一次側通路13と二次側通路15との間の開閉を行う逆止弁弁体30とを備えた逆止弁機構(1)を含み、
逆止弁弁体30がシール部20に当接した状態でも、一次側通路13と二次側通路15とを連通し、小流量の流通を許容するバイパス流路50を、逆止弁弁体30又は逆止弁ボディ10に有する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
エアオペレートバルブの操作エアを制御するユニットであって、直列に接続された一次側通路及び弁室及び二次側通路を内部に有する逆止弁ボディと、前記弁室における前記一次側通路の開口部周囲に設けられたシール部と、前記弁室内に移動可能又は変形可能に設けられ、前記シール部から離間又は当接して前記一次側通路と前記二次側通路との間の開閉を行う逆止弁弁体とを備えた逆止弁機構を含み、
前記逆止弁弁体が前記シール部に当接した状態でも、前記一次側通路と前記二次側通路とを連通し、小流量の流通を許容するバイパス流路を、前記逆止弁弁体又は前記逆止弁ボディに有する、ことを特徴とするバルブ開閉速度低減ユニット。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記一次側通路及び前記弁室及び前記二次側通路は、前記逆止弁ボディ内に同軸に配置されて、それぞれ円形の断面を有し、弁室の径は一次側通路及び二次側通路の径より大きい、請求項１に記載のバルブ開閉速度低減ユニット。
【請求項３】
前記逆止弁弁体は、一端部が閉じた有底円筒形を成し、前記弁室内に当該弁室と同軸に、前記一端部が前記シール部側になった状態で当該逆止弁弁体の軸方向に移動可能に設けられ、
前記バイパス流路は、前記一端部を前記逆止弁弁体の軸方向に貫通して設けられている、請求項２に記載のバルブ開閉速度低減ユニット。
【請求項４】
前記バイパス流路は、前記逆止弁ボディ内において、前記弁室から外周部方向に伸びる第１の通路と、前記一次側通路から外周部方向に伸びる第２の通路と、前記第１の通路と前記第２の通路を連通する第３の通路からなる、請求項２に記載のバルブ開閉速度低減ユニット。
【請求項５】
前記バイパス流路に、流量調整機構が設けられている、請求項１に記載のバルブ開閉速度低減ユニット。
【請求項６】
前記逆止弁ボディは、内部に前記一次側通路及び前記弁室を有するとともに、外周部に外周ネジ部を有する内側ボディと、内周側に前記外周ネジ部と螺合する内周ネジ部を有するとともに、底部を貫通して前記二次側通路が設けられている有底円筒状の外側ボディと、からなる、請求項２に記載のバルブ開閉速度低減ユニット。
【請求項７】
前記逆止弁弁体を前記シール部側に付勢する付勢手段をさらに有する、請求項１に記載のバルブ装置。
【請求項８】
前記逆止弁弁体は、内周側から外周側へ貫通する一又は複数の貫通孔が設けられている、請求項３に記載のバルブ装置。
【請求項９】
前記逆止弁弁体は、前記弁室内に当該弁室と同軸に固定された中心軸部分と、当該中心軸部分の外周側から延設された円環薄板状のダイヤフラム部分と、当該ダイヤフラム部分の外周側に設けられた外輪部分とからなり、
前記ダイヤフラム部分の弾性変形により、前記外輪部分が前記シール部から離間又は当接して前記一次側通路と前記二次側通路との間の開閉を行うように構成され、
前記バイパス流路は、前記シール部及び前記外輪部分の前記シール部との接触面の少なくとも一方に設けられた溝である、
請求項２に記載のバルブ開閉速度低減ユニット。
【請求項１０】
前記逆止弁ボディは、天井部を貫通して前記一次側通路が設けられ、内周側に内周ネジ部を有する有天円筒状の外側ボディと、外周側に前記内周ネジ部と螺合する外周ネジ部を有するとともに、内部に前記二次側通路を有する内側ボディと、からなり、前記外側ボディの内側における前記天井部と前記内側ボディとの間に前記弁室が形成され、前記逆止弁弁体の前記中心軸部分は、前記内側ボディに固定されている、請求項９に記載のバルブ開閉速度低減ユニット。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブ開閉速度低減ユニット及びそれを用いたバルブ装置に関する。
続きを表示（約 2,000 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（ＡｔｏｍｉｃＬａｙｅｒＥｔｃｈｉｎｇ）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、様々なバルブ装置が用いられている。このうち、例えば、気化器のラインを開閉するために一次側と二次側に配置するバルブのうち、二次側のバルブのように、ライン閉鎖後の流路に気体が閉じ込められることを防止するために、閉動作を意図的にゆっくり行いたい場合もある。
【０００３】
このように、閉動作をゆっくり行うバルブとしては、エアオペレートバルブであって、操作エアを、バルブを開閉駆動するエアシリンダの圧力室以外に容積可変圧力室にも貯留することにより、操作エア排気時間を長引かせ、バルブの閉動作をゆっくりさせるバルブがある（特許文献１）。
【０００４】
また、ベローズ状のダイヤフラム組立体により画定されて操作エアを収容する開弁圧力室を有するエアオペレートバルブも知られている。このバルブでは、開弁信号直後は、操作エアがパイロット圧通路と予圧通路から速やかに開弁圧力室に導入され、導入された操作エアで開弁圧力室が膨張すると、予圧通路が閉じ、その後はパイロット圧通路のみから操作エアが導入されてバルブがゆっくり開くように構成されている（特許文献２）。
【０００５】
また、エアオペレートバルブであって、操作エアを駆動部に入力方向のみに流す第１チェックバルブとモータ駆動の第１ニードルバルブと、操作エアを駆動部から排出方向のみに流す第２チェックバルブとモータ駆動の第２ニードルバルブと、を備えたバルブも知られている。これらの第１ニードルバルブと第２ニードルバルブの開度をそれぞれのモータで調節することにより、エアオペレートバルブの開弁速度と閉弁速度を調整できるようになっている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２０－１０６０６７号公報
特許第３３５９９５３号
特許第６１８０２６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１及び特許文献２のバルブでは、操作エアを一時的に貯留するための容積可変の貯留室をハウジング内に設けるため、バルブの機構が複雑化し、大型化するという問題があった。
また、特許文献３のバルブでは、パイロットエアの流量を調整するニードルバルブに駆動するモータを設けたので、構造が複雑でコスト高になる懸念がある。
【０００８】
本発明の目的の一つは、簡単な機構かつ低コストで、バルブの開閉速度を低減できるバルブ開閉速度低減ユニット、および、これを備えたバルブ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明のバルブ開閉速度低減ユニットは、エアオペレートバルブの操作エアを制御するユニットであって、直列に接続された一次側通路及び弁室及び二次側通路を内部に有する逆止弁ボディと、前記弁室における前記一次側通路の開口部周囲に設けられたシール部と、前記弁室内に移動可能又は変形可能に設けられ、前記シール部から離間又は当接して前記一次側通路と前記二次側通路との間の開閉を行う逆止弁弁体とを備えた逆止弁機構を含み、
前記逆止弁弁体が前記シール部に当接した状態でも、前記一次側通路と前記二次側通路とを連通し、小流量の流通を許容するバイパス流路を、前記逆止弁弁体又は前記逆止弁ボディに有する、ことを特徴とする。
この構成により、流体が一次側通路から二次側通路へ流れる際は、逆止弁機構が開いて大流量の流体が流れ、流体が二次側通路から一次側通路へ流れる際は、逆止弁機構が閉じて、バイパス流路を通して小流量の流体のみが流れる。この簡便な構造のバルブ開閉速度低減ユニットをエアオペレートバルブの操作エア供給ラインに設けることにより、バルブの閉動作または開動作の速度を低減できる。
【００１０】
前記一次側通路及び前記弁室及び前記二次側通路は、前記逆止弁ボディ内に略同軸に配置されて、それぞれ円形の断面を有し、弁室の径は一次側通路及び二次側通路の径より大きい、ことが好ましい。
この構成により、バルブ開閉速度低減ユニットは、直線的な構造になり、一般的なエアオペレートバルブの駆動アクチュエータに対して同軸に取付け可能になるので、集積化ガスシステムなどに配置しやすい。
（【００１１】以降は省略されています）

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