流體控制閥的制作方法
【專利摘要】在流體控制閥中，閥部將隔膜內置于閥主體，該閥主體具備第一口、第二口以及閥座面，驅動部具備：活塞，將缸主體的活塞室劃分為第一室和第二室；及橡膠制的密封部件，安裝于活塞的外周面，在缸主體的活塞室和與閥主體抵接的面之間設置縮頸部，在缸主體形成與第一室連通的排氣口、與第二室連通并供給操作氣體的操作口及與隔膜的非接液室連通并供給吹掃氣體的氣體吹掃口，在活塞形成使非接液室和第一室連通的流路，由此能夠抑制驅動部的升溫，防止內容物的劣化。
【專利說明】流體控制閥
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及控制流體的流體控制閥。
【背景技術】
[0002]—直以來，控制流體的流體控制閥例如在半導體制造裝置的清洗工序中使用。在清洗工序中，在除去涂敷于晶片的涂敷劑時，流體控制閥控制酸等清洗液的供給量。流體控制閥的接液面由耐腐蝕性材料形成，以便也能夠控制腐蝕性高的流體。
[0003]圖7是現有流體控制閥101的剖視圖，圖8是表示圖7所示的流體控制閥101的固定結構的圖。圖9是圖7所示的流體控制閥101的俯視圖。
[0004]現有流體控制閥101具備閥部102和驅動部103，并經由安裝板110安裝于設備。閥部102在樹脂制的閥主體120經由閥室123連通有第一口 121和第二口 122。閥室123在與第一口 121連通的開口部周邊設有閥座面124。隔膜125是對樹脂成型所得的結構，具備與閥座面124抵接或分離的閥芯部125a、以彈性變形的方式較薄地形成的薄膜部125b及夾持于閥部102與驅動部103之間的外緣部125c。
[0005]驅動部103在缸體131和罩132之間形成有活塞室134。活塞135收容于活塞室134。橡膠制的密封部件141以與活塞室134的內壁滑動接觸的方式安裝于活塞135的外周面，將活塞室134氣密地劃分成第一室134a和第二室134b。活塞桿部136從驅動部103向閥部102突出，并與隔膜125的閥芯部125a連接。在活塞桿部136的外周面安裝有與缸體131滑動接觸的橡膠制的密封部件140，使得透過薄膜部25b而氣化了的清洗液不會從閥部102向驅動部103泄漏。彈簧139縮設于第一室134a。排氣口 132a與第一室134a連通，供給操作氣體的操作口 131a與第二室134b連通。
[0006]這種流體控制閥101利用彈簧139的彈力和提供給第二室134b的操作氣體的壓力的平衡而使活塞135沿圖中上下方向移動，使隔膜125與閥座面124抵接或分離，對在第一口 121和第二口 122之間流動的清洗液進行控制。
[0007]這種現有流體控制閥101為了確保耐腐蝕性，除彈簧139和密封部件140、141之外的零件的材質均為樹脂。在清洗工序中，流體控制閥101控制例如160°C的清洗液。如圖8所示，閥部102和控制部103以如下方式被固定:將固定螺釘146、147從上下方向擰入到在缸體131中插入的螺母部件148，避免連接因零件的蠕變變形而松弛。而且，如圖8和圖9所示，固定螺釘146、147被樹脂制的蓋151、152封閉，避免暴露在腐蝕性環境中(例如，參照專利文獻1、專利文獻2)。
[0008]專利文獻1:日本特開2010 — 242916號公報
[0009]專利文獻2:日本特開2009 - 002442號公報
【發明內容】
[0010]發明所要解決的課題
[0011]然而，近年來，流體控制閥101所控制的清洗液的溫度有時被設定為200°C?250°C。通過將清洗液設為高溫，能夠將清洗工序的時間縮短為三分之一至二分之一左右。在此情況下，在流體控制閥101中，清洗液的熱量從閥主體120向閥座面124、隔膜125的閥芯部125a、活塞桿部136、活塞135、密封部件140、141傳遞。另外，清洗液的熱量從閥主體120向隔膜125的外緣部125c、密封部件145、缸體131、罩132、密封部件140、141傳遞。密封部件140、141為橡膠制，耐熱溫度低。因此，當被傳遞清洗液的熱量且加熱至200°C左右時，有可能因變形、熔化等劣化而喪失密封力。另外，密封部件141有可能因熱量而熔化并附著于缸體131的內壁，妨礙活塞135的動作。由于活塞135、活塞桿部136、密封部件140、141收容于缸體131內，所以熱量難以向外部氣體逃逸，容易產生上述問題。
[0012]本發明為了解決上述問題而作成，其目的在于提供一種能夠抑制驅動部的溫度升高而防止內容物的劣化的流體控制閥。
[0013]用于解決課題的方法
[0014]本發明的一實施方式具有下述構成。
[0015](I) 一種流體控制閥，具備控制流體的閥部和向上述閥部施加驅動力的驅動部，上述流體控制閥的特征在于，上述閥部具備:閥主體，形成有第一口和第二 口；閥座，設于上述第一 口和上述第二 口之間；及隔膜，與上述閥座抵接或分離，上述驅動部具備:缸主體，具備活塞室，上述隔膜夾持在該缸主體與上述閥主體之間；活塞，能夠滑動地填裝于上述活塞室而將上述活塞室劃分為第一室和第二室，并與上述隔膜連接；及橡膠制的密封部件，安裝于上述活塞和上述缸主體的滑動接觸面，在上述缸主體的上述活塞室和與上述閥主體抵接的面之間設置截面積減小的縮徑部，在上述缸主體形成與上述第一室連通的排氣口、與上述第二室連通而供給操作氣體的操作口和與上述隔膜的非接液室連通而供給吹掃氣體的氣體吹掃口，在上述活塞形成使上述非接液室和上述第一室連通的流路。
[0016](2)在上述(I)記載的構成中，優選為，上述閥主體和上述隔膜的材質為樹脂，上述缸主體的材質為金屬。
[0017](3)在上述(I)或(2)記載的構成中，優選為，具有:多個固定螺釘，插通于上述缸主體；及圓弧狀的固定板，在圓周方向上均等地設有連接上述多個固定螺釘的內螺紋孔。將上述固定板配置于上述閥主體的外周，并將插通于上述缸主體的上述多個固定螺釘與上述內螺紋孔連接，由此利用上述固定板和上述固定螺釘夾持并固定上述閥主體和上述缸主體。
[0018](4)在上述(3)記載的構成中，優選為，上述固定板具有朝向中心部突出的推壓部，上述閥主體形成配置上述推壓部的安裝槽，上述安裝槽以使上述推壓部配置于上述隔膜的外緣部的下方的方式形成。
[0019](5)在上述(3)或(4)記載的構成中，優選為，在上述閥主體的與上述內螺紋孔對應的位置形成供上述固定螺釘的前端插入的止轉孔。
[0020](6)在上述(3)至(5)中任一項記載的構成中，優選為，將上述缸主體的被上述固定板和上述固定螺釘夾持的部分形成為圓柱形狀，將上述閥主體的被上述固定板和上述固定螺釘夾持的部分形成為圓柱狀或正六邊形以上的正多邊形狀。
[0021](7)在上述(4)至(6)中任一項記載的構成中，優選為，上述閥主體的與上述缸主體接觸的面的面積比上述缸主體的底面投影面積小，上述安裝槽被設成，在上述固定板至少使上述推壓部與上述閥主體接觸的狀態下，在上述固定板與上述缸主體和上述閥主體中的至少一方之間形成間隙。
[0022](8)在上述(7)記載的構成中，優選為，具備配置于上述間隙的絕熱材料。
[0023]發明效果
[0024]上述流體控制閥中，當200°C的流體在閥部流動時，閥主體被傳遞流體的溫度而被加熱。雖然熱量從閥主體傳遞至缸主體，但在缸主體以減小活塞室和與閥主體抵接的面之間的截面積的方式設有縮頸部。因此，熱量難以從截面積小的縮頸部部分傳遞至活塞室的周邊，難以對安裝于活塞和缸主體的滑動接觸面的橡膠制的密封部件進行加熱。另外，向氣體吹掃口供給的吹掃氣體從非接液室通過活塞內的流路流入到第一室后從排氣口排出。因此，即使閥主體的熱量經由隔膜被傳遞至活塞，吹掃氣體也會從內部對活塞進行冷卻，抑制安裝于活塞和缸主體的滑動接觸面的橡膠制的密封部件的溫度升高。這樣一來，流體控制閥抑制驅動部的溫度升高,缸主體的內容物難以劣化。
[0025]上述流體控制閥的閥主體和隔膜的材質是樹脂，缸主體的材質是金屬，所以與將缸主體的材質設為樹脂的情況相比,能夠提高耐熱性和強度。
[0026]上述流體控制閥中，將圓弧狀的固定板配置于閥主體的外周，并將插通于缸主體的多個固定螺釘與內螺紋孔連接，由此利用固定板和固定螺釘夾持并固定閥主體和缸主體，所以利用固定螺釘和固定板夾持閥主體和缸主體的量少。因此，即使閥主體在控制200°C左右的高溫流體的情況下蠕變變形，固定螺釘也難以松弛。因此，流體控制閥中即使閥主體蠕變變形，保持隔膜的保持力下降而流體發生外部泄露的可能性也低。
[0027]上述流體控制閥中，固定板具有朝向中心部突出的推壓部。閥主體形成有配置推壓部的安裝槽。該安裝槽以使推壓部配置于隔膜的外緣部的下方的方式形成。因此，在利用固定板和固定螺釘來夾持并固定閥主體和缸主體時，推壓部從隔膜的外緣部的下方將閥主體向缸主體推壓，壓扁隔膜的外緣部并使其密封，所以能夠防止流體向外部泄露。
[0028]上述流體控制閥中，閥主體在與固定板的內螺紋孔對應的位置形成供固定螺釘的前端插入的止轉孔。因此，即使因周圍環境的振動等而使缸主體相對于閥主體旋轉，也能夠阻止其旋轉。因此，上述流體控制閥的缸主體不會相對于閥主體旋轉，不會使保持隔膜的保持力下降。
[0029]上述流體控制閥中，將缸主體的被固定板夾持的部分形成為圓柱形狀，將閥主體的被固定板夾持的部分形成為圓柱狀或正六邊形以上的正多邊形狀。因此，缸主體和閥主體中固定螺釘的周邊的厚度幾乎相同。因此，上述流體控制閥中即使閥主體蠕變變形，應力也不會集中于固定螺釘的周邊。
[0030]上述流體控制閥中，閥主體的與缸主體接觸的面的面積比缸主體的底面投影面積小。而且，閥主體的安裝槽被設成，在固定板至少使推壓部與閥主體接觸的狀態下，在固定板與缸主體和閥主體中的至少一方之間形成間隙。這種流體控制閥在閥主體和缸主體之間設有熱傳導效率差的空氣層。而且，由于以比缸主體的投影面積小的面積從閥主體向缸主體傳遞熱量，所以缸主體難以因閥主體的熱量而溫度升高。
[0031]另外，上述流體控制閥中，通過在固定板與缸主體和閥主體中的至少一方之間形成的間隙配置絕熱材料，能夠熱量更加難以從閥主體向缸主體傳遞。
【專利附圖】
【附圖說明】[0032]圖1是本發明的實施方式涉及的流體控制閥的剖視圖。
[0033]圖2是圖1所示的流體控制閥的左側視圖。
[0034]圖3是圖1所示的流體控制閥的右側視圖。
[0035]圖4是圖1所示的流體控制閥的俯視圖。
[0036]圖5是圖1所示的固定板的平面圖。
[0037]圖6是表示圖1所示的流體控制閥中吹掃氣體的流動的圖。
[0038]圖7是現有流體控制閥的剖視圖。
[0039]圖8是表示圖7所示的流體控制閥的固定結構的圖。
[0040]圖9是圖7所示的流體控制閥的俯視圖。
【具體實施方式】
[0041]以下，參照附圖詳細說明本發明涉及的優選實施方式。
[0042]〈流體控制閥的構成〉
[0043]圖1是本發明的實施方式涉及的流體控制閥I的剖視圖，圖2是圖1所示的流體控制閥I的左側視圖，圖3是圖1所示的流體控制閥I的右側視圖，圖4是圖1所示的流體控制閥I的俯視圖，圖5是圖1所不的固定板50的平面圖，圖6是表不圖1所不的流體控制閥中吹掃氣體的流動的圖。此外，圖1和圖6所示的固定螺釘43附近的波狀線表示與其他部分不同的截面。
[0044]如圖1、圖2和圖3所示，流體控制閥I是使用一對固定板50、50和固定螺釘43將閥部2和驅動部3連接并一體化所得的部件。針對該固定結構，在后文中敘述。
[0045]圖1所示的閥部2具備由PTFE (聚四氟乙烯)等耐腐蝕性、耐熱性高的樹脂形成的閥主體20。在閥主體20形成有第一口 21和第二口 22。第一口 21和第二口 22與閥室23連通。在閥室23的內壁，在與第一口 21連通的開口部的周邊形成有閥座面24 (閥座的一例)。由此，第一口 21和第二口 22經由閥座面24而連通。
[0046]圖1所示的隔膜25由PTFE等耐腐蝕性、耐熱性高的樹脂形成。隔膜25具備與閥座面24抵接或分離的圓柱狀的閥芯部25a、以能夠從閥芯部25a的外周面向外伸出而彈性變形的方式較薄地形成的薄膜部25b及沿著薄膜部25b的外緣設成厚壁的外緣部25c。隔膜25的外緣部25c夾持于閥部2和驅動部3之間，避免清洗液向外部泄漏。
[0047]圖1所示的驅動部3中除密封部件40、41、42之外的零件的材質都為SUS、鋁等具有耐熱性的金屬。驅動部3具備根據操作氣體的壓力變動而使活塞35移動并向隔膜25的閥芯部25a施加驅動力的氣動結構。
[0048]具體而言，驅動部3由缸體31和罩32構成缸主體48。缸體31和罩32通過將插通于罩32的固定螺釘33擰入到缸體31的內螺紋孔31e而連接。固定螺釘33被橡膠制的封閉蓋45覆蓋，避免暴露在腐蝕性環境中。在罩32和缸體31之間配置有橡膠制的密封部件40，防止氣體泄漏。
[0049]在罩32和缸體31之間形成有活塞室34。活塞35能夠滑動地填裝于活塞室34而將活塞室34劃分為第一室34a和第二室34b。活塞35在其與活塞室34的內壁滑動接觸的外周面安裝有橡膠制的密封部件41。在活塞35上同軸地一體形成有活塞桿部35c。活塞桿部35c從缸體31向閥主體20突出，并經由支撐部件36而與隔膜25的閥芯部25a連接。支撐部件36支撐薄膜部25b，使得即使清洗液的流體壓力作用于薄膜部25b，應力也不會集中于薄膜部25b與閥芯部25a連接的基端部。支撐部件36經由卡定銷37而保持于活塞桿部 35c。
[0050]活塞桿部35c在其與缸體31的內周面滑動接觸的外周面配置有橡膠制的密封部件42。因此，第二室34b和非接液室44被氣密地劃分，透過隔膜25的薄膜部25b而氣化了的清洗液不會向驅動部3側泄漏。
[0051]彈簧39縮設于第一室34a，始終向閥主體20側(圖中下側)對活塞35施力。活塞35被設為將導向銷38插入到缸體31的導向孔31d而能夠沿圖中的上下方向穩定地移動。
[0052]缸體31設有縮頸部31a。縮頸部31a以將活塞室34和與閥主體20抵接的面之間的壁厚減薄、減小截面積的方式設置。缸體31形成有縮頸部31a使得與縮頸部31a對應的部分的截面積相對于與活塞室34對應的部分的截面積在50%以上且90%以下的范圍變小。缸主體48將操作口 31c和氣體吹掃口 31b開設于缸體31。操作口 31c以與第二室34b連通的方式形成。
[0053]操作口 31c與對從操作氣體供給源供給的高壓操作氣體進行供給的管線連接。另一方面，氣體吹掃口 31b以與非接液室44連通的方式形成。氣體吹掃口 31b與利用調節器對從操作氣體供給源供給的高壓操作氣體進行減壓的管線連接。以下，將壓力比提供給操作口 31c的操作氣體低且提供給氣體吹掃口 31b的操作氣體稱作“吹掃氣體”。這樣一來，雖然提供給操作口 31c的操作氣體和提供給氣體吹掃口 31b的吹掃氣體是從操作氣體供給源供給的同一流體，但壓力不同。將利用調節器對從操作氣體供給源供給的高壓操作氣體減壓后作為吹掃氣體向氣體吹掃口 31b供給，這是因為，當將從操作氣體供給源供給的高壓操作氣體直接向氣體吹掃口 31b供給時，高壓作用于隔膜25的膜部，有可能使隔膜25的膜部變形。另外，提供給氣體吹掃口 31b的吹掃氣體的壓力比提供給操作口 31c的操作氣體的壓力低即可是因為，只要提供給氣體吹掃口 31b的吹掃氣體能夠從活塞35等吸收熱量進行冷卻即可。
[0054]活塞桿部35c形成有連通流路35a和主吹掃流路35b。連通流路35a從活塞桿部35c的側面朝向中心部開設。而且，主吹掃流路35b以從活塞35的上端面與連通流路35a連通的方式形成。因此，非接液室44經由連通流路35a和主吹掃流路35b而與第一室34a連通。第一室34a與開設于罩32的排氣口 32a連通。排氣口 32a可以與外部氣體連通，也可以與廢氣回收用的回路連接。
[0055]接下來，對閥部2和驅動部3的固定構造進行說明。圖5所示的固定板50是將SUS、鋁等具有耐熱性的金屬形成為半圓形狀的部件。推壓部50c以朝向中心部突出的方式設于固定板50的內周面。如圖1所示，固定板50的推壓面50a以與固定板50的軸向正交的方式形成于推壓部50c，縱向截面形成為大致L字形。固定板50在推壓面50a的外側沿軸線方向形成有多個內螺紋孔50b。內螺紋孔50b在將一對固定板50安裝于流體控制閥I的情況下以沿圓周方向均等配置的方式形成于固定板50。
[0056]如圖4所示，驅動部3的缸主體48 (罩32和缸體31)形成為圓柱狀。如圖1所示，缸體31的與閥主體20抵接的下端部設為圓板狀的凸緣形狀(以下，將該下端部稱作“凸緣部31f ”)，如圖1和圖4所示，凸緣部31f沿圓周方向均等地形成有用于插通固定螺釘43的插通孔。缸體31的凸緣部31f的投影面積比形成有活塞室34的部分的投影面積大，縮短將固定螺釘43插通于缸體31的距離。
[0057]另外，如圖1所示，閥主體20在保持隔膜20的外緣部20c的槽的外側呈環狀地設有上端部20b。上端部20b形成得比凸緣部31f小，以便能夠將插通于凸緣部31f的固定螺釘43與固定板50的螺紋部50b連接。閥主體20形成有環狀的安裝槽20a，該安裝槽20a配置成供固定板50的推壓部50c插入。安裝槽20a具備以與閥主體20的軸線方向正交的方式形成的受壓面20c。安裝槽20a以將固定板50的推壓部50c配置于隔膜25的外緣部25c的下方的方式形成。另外，安裝槽20a形成為，僅使固定板50的推壓面50a與受壓面20a接觸，在固定板50的頂面和凸緣部31f之間、固定板50的底面和閥主體20之間、固定板50的內周面和上端部20b的外周面之間設置間隙。在固定板50的頂面和凸緣部31f之間所形成的間隙、固定板50的底面和閥主體20之間所形成的間隙分別配置有絕熱材料55，固定板50、閥主體20以及缸主體48之間難以相互傳遞熱量。
[0058]在閥主體20形成有止轉孔26，該止轉孔26與固定板50的內螺紋孔50b對應地供固定螺釘43的前端插通。如圖4所示，在閥主體20為正多邊形狀的情況下，優選將止轉孔26配置于將閥主體20的中心和外形的頂點連接的直線上。這是為了使固定螺釘43周邊的閥主體20的壁厚均勻。在本實施方式中，由于閥主體20的外形是正八邊形，所以在閥主體20的周向上均等地設有8個止轉孔36。
[0059]這樣的缸主體48和閥主體20以使缸主體48的凸緣部3If與閥主體20抵接而使一對固定板50、50與安裝槽20a卡合的方式安裝。而且，將固定螺釘43插通于凸緣部31f并與固定板50的內螺紋孔50b連接。如此，一對固定板50、50將推壓面50a按壓于受壓面20c，從隔膜25的外緣部25c的下方將閥主體20向缸主體48推壓。由此，凸緣部31f和閥主體20在被一對固定板50、50夾持的狀態下固定，壓扁隔膜25的外緣部25c而進行密封。此時，各固定螺釘43的前端部從內螺紋孔50b突出并插通于止轉孔26。通過各固定螺釘43插通于止轉孔26，能夠阻止缸主體48相對于閥主體20轉動。
[0060]另外，為了使缸體31和閥主體20產生的應力分布均勻，固定螺釘43的數量優選為6個以上。與此對應，閥主體20的外形優選為六邊形以上。在本實施方式中，將閥主體20的外形設為正八邊形形狀，利用8個固定螺釘43對缸主體48和閥主體20進行固定。
[0061]對上述流體控制閥I的動作進行說明。流體控制閥I在不向第二室34b供給操作氣體的情況下，活塞35被彈簧39的彈力壓下，使隔膜25的閥芯部25a與閥座面24抵接。在此情況下，第一口 21和第二口 22之間被切斷，清洗液不流動。
[0062]流體控制閥I在向第二室34b供給操作氣體的情況下，當第二室34b的內壓超過彈簧39的彈力時，活塞35對抗彈簧39而上升，使隔膜25的閥芯部25a從閥座面24離開。由此，第一口 21和第二口 22連通，清洗液根據閥開度進行流量控制而流出。
[0063]另外，在控制的清洗液被加熱到例如200°C?250°C的情況下，閥主體20被加熱。該熱量從閥主體20向缸體31傳遞。然而，缸體31形成有縮頸部31a。活塞室34和凸緣部31f之間的體積變小。因此，從閥主體20傳遞至缸體31的熱量經由因縮頸部31a而減小了截面積的部分向活塞室34側傳遞。因此，缸體31的活塞室34周圍的溫度不像凸緣部31f那樣升高，密封部件40、41、42難以被加熱。
[0064]而且，流體控制閥I如圖6所示，始終向氣體吹掃口 31b供給壓力比提供給操作口31c的操作氣體的壓力低的吹掃氣體。吹掃氣體從氣體吹掃口 31b經由非接液室44、活塞桿部35c的連通流路35a、主吹掃流路35b而向第一室34a流動，從排氣口 32a被排出。吹掃氣體在常溫下被供給，溫度比清洗液的溫度低。因此，吹掃氣體吸收缸體31、活塞桿部35c、活塞35、非接液室44的熱量并流動而對缸主體48的內容物進行冷卻，抑制驅動部3的溫度升高。
[0065]此外，閥主體20在使直徑設成比凸緣部31f小的上端部20b與凸緣部31f面接觸的狀態下與缸主體48連接。而且，一對固定板50、50在僅使推壓面50a與閥主體20的受壓面20c接觸而不使其他部分與閥主體20和缸主體48接觸的狀態下，對閥主體20和缸主體48進行固定。因此，閥主體20的熱量僅從上端部20b向缸主體48的凸緣部31f傳遞，缸主體48難以被閥主體20加熱。
[0066]而且，由于絕熱材料55在閥主體20、缸主體48和固定板50相互之間難以傳遞熱量,所以缸主體48更難被閥主體20加熱。
[0067]因此，流體控制閥I的缸主體48的溫度升高不被抑制。另外，密封部件40、41、42在清洗液控制時，不會因熱量而熔化附著或變形，能夠維持密封性能。
[0068]此處，閥主體20以樹脂為材質。因此，當流體控制閥I控制200°C?250°C的高溫清洗液時，閥主體20產生蠕變變形。閥主體20和缸主體48在被固定板50、50和固定螺釘43夾持上端部20a和凸緣部3If的狀態下被固定。因此，閥主體20和缸主體48被固定板50,50和固定螺釘43夾持的量小。因此，即使閥主體20蠕變變形，也難以影響固定螺釘43的連接力。其結果為，流體控制閥I在閥主體20和缸主體48之間保持隔膜25的外緣部25c的保持力不會下降，在閥室23流動的清洗液不會從閥主體20和缸主體48之間向外部泄露。
[0069]另一方面，驅動部3除了密封部件40、41、42之外的零件由耐熱溫度比樹脂高的金屬形成。另外，固定板50、50也由耐熱溫度比樹脂高的金屬形成。因此，即使從閥主體20傳遞熱量，缸體31、罩32和固定板50、50也不會變形。因此，在高溫清洗液控制中，固定螺釘43、33不會松弛，不會產生缸體31和罩32因彈簧39的彈力而分解等不良情況。
[0070]如上所述，本實施方式的流體控制閥I中，當例如200°C?250°C的清洗液在閥部2流動時，閥主體20被傳遞清洗液的溫度而被加熱。雖然熱量從閥主體20傳遞至缸主體48，但在缸主體48以減小活塞室34和與閥主體20抵接的面之間的截面積的方式設有縮頸部31a。因此，熱量難以從截面積小的縮頸部31a部分傳遞至活塞室34的周邊，難以對安裝于活塞和缸主體的滑動接觸面的密封部件41、42進行加熱。另外,提供給氣體吹掃口 31b的吹掃氣體從非接液室44通過活塞35內的流路35a、35b流入到第一室34a后從排氣口 32a被排出。因此，即使閥主體20的熱量經由隔膜25被傳遞至活塞35，吹掃氣體也從內部對活塞35進行冷卻，能夠抑制安裝于活塞35和缸主體48的滑動接觸面的密封部件41、42的溫度升高。這樣一來，流體控制閥I抑制驅動部3的溫度升高，活塞35和密封部件41、42等缸主體48的內容物難以劣化。
[0071]此處，當通過PP (聚丙烯)、PFA (四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚體)等樹脂形成缸主體48和活塞35等時，在流體控制閥I控制200°C?250°C的高溫清洗液的情況下，驅動部3由于熱量而變形。另外，當通過具有耐熱性的PTFE形成缸主體48和活塞35等時，強度不足。針對于此，本實施方式的流體控制閥I的閥主體20和隔膜25的材質是樹脂，缸主體48的材質是金屬，所以與將缸主體48的材質設為樹脂的情況相比，能夠提高耐熱性和強度。
[0072]例如，圖8所示的現有流體控制閥101將固定螺釘146從罩132向缸體131插通并與螺母148連接，另一方面，將固定螺釘147從安裝板110貫通于閥主體120并與螺母148連接。因此，流體控制閥101的罩132、缸體131、閥主體120、安裝板110整體利用固定螺釘146、147夾持，固定螺釘146、147的夾持量長。這種流體控制閥101在閥主體120、缸體131等蠕變變形時，固定螺釘146、147容易松弛。當固定螺釘146、147松弛時，圖7所示的隔膜125的保持力下降，清洗液有可能從閥主體120和缸體131之間泄露。
[0073]與此相對，本實施方式的流體控制閥I中，將圓弧狀的固定板50、50配置于閥主體20的外周，并將插通于缸主體48的多個固定螺釘43與內螺紋孔50b連接，由此利用固定板50、50和固定螺釘43夾持并固定閥主體20和缸主體48，所以利用固定螺釘43和固定板50、50夾持缸主體40和閥主體48的量少。因此，即使閥主體20在控制200°C?250°C的高溫清洗液的情況下蠕變變形，固定螺釘43也難以松弛。因此，流體控制閥I中即使閥主體20蠕變變形，保持隔膜25的外緣部25c的保持力下降而發生流體的外部泄露的可能性也低。另外，缸體31和罩32為金屬制，在200°C?250°C的溫度下不會熱變形。因此，流體控制閥I的固定螺釘43在高溫清洗液控制中不會松弛。
[0074]上述流體控制閥I的固定板50具有朝向中心部突出的推壓部50c。閥主體20形成有配置推壓部50c的安裝槽20a。該安裝槽20a以使推壓部50c配置于隔膜25的外緣部25c的下方的方式形成。因此，在利用固定板50和固定螺釘43來夾持并固定閥主體20和缸主體48時，推壓部50c從隔膜25的外緣部25c的下方將閥主體20向缸主體48推壓，壓扁隔膜25的外緣部25c并使其密封，所以能夠防止清洗液向外部泄露。
[0075]本實施方式的流體控制閥中，閥主體20在與固定板50的內螺紋孔50b對應的位置形成有供固定螺釘43的前端插入的止轉孔26。因此，即使因周圍環境的振動等使缸主體48相對于閥主體20旋轉，也能夠阻止其旋轉。因此，上述流體控制閥I的缸主體48不會相對于閥主體20旋轉，不會使保持隔膜25的保持力下降。
[0076]如圖9所示，現有流體控制閥101將缸體(缸體131和罩132)和閥主體120成型為長方體形狀。因此，如圖8所示，在連接了固定螺釘146、147的情況下，固定螺釘146、147的周邊的厚度不均勻。其結果為，當閥主體120、缸體131蠕變變形時，應力在固定螺釘146、147的周邊集中，固定螺釘146、147容易松弛。當固定螺釘146、147松弛時，隔膜125的保持力變得不均勻，有可能產生清洗液從閥主體120和缸體131之間泄露等不良情況。
[0077]與此相對，本實施方式的流體控制閥I中，將缸主體48的被固定板50夾持的部分(凸緣部31f)形成為圓柱形狀，將閥主體20的被固定板50夾持的部分形成為圓柱狀或正六邊形以上的正多邊形狀。因此,缸主體48和閥主體20中固定螺釘43的周邊的厚度幾乎相同。因此，本實施方式的流體控制閥I中即使閥主體20蠕變變形，應力也不會集中于固定螺釘43的周邊。其結果為，流體控制閥I即使在控制高溫清洗液的情況下，也能夠在圓周方向上以均勻的力保持隔膜25的外緣部25c，能夠防止清洗液泄漏。
[0078]上述流體控制閥I中，閥主體20的與缸主體48接觸的面的面積比缸主體48的底面投影面積小。而且，安裝槽20a被設成，在固定板50至少使推壓部50c與閥主體20接觸的狀態下，在固定板50與缸主體48和閥主體20中的至少一方之間形成間隙。這種流體控制閥I在閥主體20和缸主體48之間設有熱傳導效率差的空氣層。而且，由于以比缸主體48的投影面積小的面積從閥主體20向缸主體48傳遞熱量，所以缸主體48難以因閥主體20的熱量而溫度升高。
[0079]另外，上述流體控制閥I中，通過將絕熱材料55配置于在固定板50與閥主體20和缸主體48之間形成的間隙，能夠更加難以從閥主體20向缸主體48傳遞熱量。
[0080]另外，本發明并不局限于上述實施方式，能夠進行各種應用。
[0081]例如，在上述實施方式中，雖然將驅動部3的零件的材質設為金屬，但也可以將驅動部3的零件的材質設為樹脂來實現輕量化。
[0082]在上述實施方式中，雖然將閥主體20的外形設為正八邊形，但也可以將閥主體20的外形設為圓柱形狀或正六邊形形狀、正七邊形形狀、正九邊形以上的正多邊形狀。在此情況下，在閥主體20熱變形時，能夠使閥主體20產生的應力更均勻。
[0083]在上述實施方式中，將氣體吹掃口 31b和操作口 31c與操作氣體供給源連接，利用與操作氣體相同的流體作為吹掃氣體。對于此，也可以利用與操作氣體不同的流體作為吹掃氣體而向氣體吹掃口 31b供給。在此情況下，只要從吹掃氣體供給源供給的吹掃氣體的壓力比從操作氣體供給源供給的高壓操作氣體的壓力低，那么能夠從與氣體吹掃口 31b連接的管路省略減壓用的調節器，能夠使與流體控制閥I連接的管路的配管構成緊湊。
[0084]在上述實施方式中，雖然將活塞35和活塞桿部35c形成為一體，但也可以將活塞和活塞桿設置為不同部件并連接。
[0085]在上述實施方式中，雖然使用兩個半圓狀的固定板50來連接缸主體48和閥主體20，但也可以將固定板設為月牙狀，使用3個以上的固定板來連接缸主體48和閥主體20。
[0086]在上述實施方式中，雖然將流體控制閥I用于清洗液等藥液控制，但也可以用于其他高溫流體的控制。
[0087]在上述實施方式中，在固定板50的頂面和缸主體48之間，在固定板50的底面和閥主體20之間分別設有間隙，但也可以使任一方接觸。即使在此情況下，由于存在間隙，熱量也難以從閥主體20向缸主體48傳遞。另外，優選在該間隙配置絕熱材料55來提高絕熱效果。
[0088]在上述實施方式中，雖然僅在固定板50與閥主體20和缸主體48之間的水平方向上所形成的間隙配置絕熱材料55，但也可以在固定板50的內周面和閥主體20之間沿垂直方向所形成的間隙配置絕熱材料55。
[0089]另外，絕熱材料50也可以設成將在固定板50與閥主體20和缸主體48之間形成的間隙填埋。
[0090]附圖標記說明
[0091]I流體控制閥
[0092]2 閥部
[0093]3驅動部
[0094]20閥主體
[0095]20a安裝槽
[0096]21 第一口
[0097]22 第二口
[0098]24閥座面(閥座的一例)[0099]25 隔膜
[0100]25c外緣部
[0101]26止轉孔
[0102]31a縮頸部
[0103]31b氣體吹掃口
[0104]31c 操作口
[0105]32a 排氣口
[0106]34活塞室
[0107]34a 第一室
[0108]34b 第二室
[0109]35 活塞
[0110]35a主吹掃流路(流路的一例)
[0111]35b連通流路(流路的一例)
[0112]41密封部件
[0113]43固定螺釘
[0114]48缸主體
[0115]50固定板
[0116]50b內螺紋孔
[0117]50c推壓部
[0118]55絕熱材料
【權利要求】
1.一種流體控制閥，具備控制流體的閥部和向所述閥部施加驅動力的驅動部，所述流體控制閥的特征在于， 所述閥部具備: 閥主體，形成有第一口和第二口； 閥座，設于所述第一口和所述第二口之間 '及 隔膜，與所述閥座抵接或分離， 所述驅動部具備: 缸主體，具備活塞室，所述隔膜夾持在該缸主體與所述閥主體之間； 活塞，能夠滑動地填裝于所述活塞室而將所述活塞室劃分為第一室和第二室，并與所述隔膜連接 '及 橡膠制的密封部件，安裝于所述活塞和所述缸主體的滑動接觸面， 在所述缸主體的所述活塞室和與所述閥主體抵接的面之間設置截面積減小的縮頸部，在所述缸主體形成與所述第一室連通的排氣口、與所述第二室連通而供給操作氣體的操作口和與所述隔膜的非接液室連通而供給吹掃氣體的氣體吹掃口， 在所述活塞形成使所述非接液室和所述第一室連通的流路。
2.根據權利要求1所述的流體控制閥，其特征在于， 所述閥主體和所述隔膜的材質為樹脂， 所述缸主體的材質為金屬。
3.根據權利要求1或2所述的流體控制閥，其特征在于，具有: 多個固定螺釘，插通于所述缸主體 '及 圓弧狀的固定板，在圓周方向上均等地設有連接所述多個固定螺釘的內螺紋孔， 將所述固定板配置于所述閥主體的外周，并將插通于所述缸主體的所述多個固定螺釘與所述內螺紋孔連接，由此利用所述固定板和所述固定螺釘夾持并固定所述閥主體和所述缸主體。
4.根據權利要求3所述的流體控制閥，其特征在于， 所述固定板具有朝向中心部突出的推壓部， 所述閥主體形成配置所述推壓部的安裝槽， 所述安裝槽以使所述推壓部配置于所述隔膜的外緣部的下方的方式形成。
5.根據權利要求3或4所述的流體控制閥，其特征在于， 在所述閥主體的與所述內螺紋孔對應的位置形成供所述固定螺釘的前端插入的止轉孔。
6.根據權利要求3~5中任一項所述的流體控制閥，其特征在于， 將所述缸主體的被所述固定板和所述固定螺釘夾持的部分形成為圓柱形狀， 將所述閥主體的被所述固定板和所述固定螺釘夾持的部分形成為圓柱狀或正六邊形以上的正多邊形狀。
7.根據權利要求4~6中任一項所述的流體控制閥，其特征在于， 所述閥主體的與所述缸主體接觸的面的面積比所述缸主體的底面投影面積小， 所述安裝槽被設成，在所述固定板至少使所述推壓部與所述閥主體接觸的狀態下，在所述固定板與所述缸主體和所述閥主體中的至少一方之間形成間隙。
8.根據權利要求7所述的流體控制閥，其特征在于，具備配置于所述間隙的 絕熱材料。
【文檔編號】F16K31/122GK103717954SQ201280037131
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年7月17日 優先權日:2011年7月29日
【發明者】宮下路生, 中村雪惠 申請人:喜開理株式會社