特許 7025915 ダイヤフラムバルブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-16

(45)【発行日】2022-02-25

(54)【発明の名称】ダイヤフラムバルブ

(51)【国際特許分類】

   F16K 7/12 20060101AFI20220217BHJP

【ＦＩ】

F16K7/12 B

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2017241620

(22)【出願日】2017-12-18

(65)【公開番号】P2019108920

(43)【公開日】2019-07-04

【審査請求日】2020-11-11

(73)【特許権者】

【識別番号】501417929

【氏名又は名称】株式会社キッツエスシーティー

(74)【代理人】

【識別番号】100081293

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 哲男

(72)【発明者】

【氏名】高 朝克図

【審査官】加藤 昌人

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－０４２３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３０２９５１５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００２－３４０２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１０１６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第２７７５１７６（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ ７／１２－７／１７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボデー内に、ダイヤフラム弁体とこのダイヤフラム弁体が接離される弁座部材とを有するダイヤフラムユニットが着脱自在に装着され、このダイヤフラムユニットは、略環状の保持部材を有し、この保持部材の略中央位置に前記弁座部材が固定され、前記保持部材の上部には、前記ダイヤフラム弁体の周縁部が、前記保持部材のかしめにより保持されていることを特徴とするダイヤフラムバルブ。

【請求項2】

前記保持部材の上面外周縁に環状突起部が形成され、この環状突起部の内周面に前記ダイヤフラム弁体の外周縁が当接してこのダイヤフラム弁体が芯出し状態に保持された請求項１に記載のダイヤフラムバルブ。

【請求項3】

前記保持部材は、中央付近の一次側開口部と、この一次側開口部の周囲に複数設けられた二次側開口部とを有し、前記一次側開口部に前記弁座部材が圧入状態で装着された請求項１又は２に記載のダイヤフラムバルブ。

【請求項4】

前記保持部材は、中央付近の一次側開口部と、この一次側開口部の周囲に複数設けられた二次側開口部とを有し、前記一次側開口部に前記弁座部材が保持用の押え部材を介して装着された請求項１乃至３の何れか１項に記載のダイヤフラムバルブ。

【請求項5】

前記保持部材が、前記ボデーとこのボデーの上部に装着されるボンネットとの間に位置決め状態で固定され、前記弁座部材の一次開口側がボデーに密着された請求項１乃至４の何れか１項に記載のダイヤフラムバルブ。

【請求項6】

前記ボデーの当該位置に、前記保持部材の底面側に当接シールするシール部が形成された請求項１乃至５の何れか１項に記載のダイヤフラムバルブ。

【請求項7】

前記シール部と前記保持部材との間にガスケットが装着された請求項６に記載のダイヤフラムバルブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ダイヤフラムバルブに関し、例えば、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition：原子層堆積法）プロセスのように極めて高い機能性が要求されるダイヤフラムバルブに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、半導体製造用ガス供給装置では、例えば、ＡＬＤに代表されるような短時間でバルブを開閉するプロセスが導入されることが多くなってきている。ＡＬＤプロセスでは、約２００℃程度或はそれ以上の高温雰囲気の下、ガス供給系から、前駆体、不活性ガス、酸化種ガスなどの複数種のガスが、極めて短いサイクルの高速切換により安定した流量で交互にチャンバーに供給され、チャンバー内のウエハにナノレベルで原子層が一層ずつ均質・均一に積み重ねられて薄膜が形成される。

【0003】

その際、特に、ＡＬＤプロセスで使用されるダイヤフラムバルブには、弁閉時のシール性の確保に加えて、およそ２００℃の高熱に耐え得る耐熱性、ガスを短時間で正確に供給する流量の安定性、ガスの混合を避けるために高い締切性能を伴いつつ短時間でガスの供給を切替えるための高速作動性、多数回のバルブ開閉サイクルに耐え得る高耐久性などの機能性が要求される。

【0004】

この場合、ＡＬＤプロセスでは、前記のようにダイヤフラムバルブを短時間で高速開閉させることで消耗や劣化が早く進みやすくなり、弁体や弁座が故障したり汚れが付着した際には、シール性及び上記機能性を維持できなくなる場合がある。
これを回復するためにはメンテナンスが必要になり、メンテナンスを実施する場合、通常は、ダイヤフラム弁体や弁座等の部品が本体に組み込まれた状態で内部を洗浄したり、或は、バルブ全体を交換することが多い。

【0005】

一方、メンテナンスを容易にするために、ダイヤフラム弁体や弁座が組込まれたユニットを設け、このユニットを本体から取外し可能にし、ユニットごと弁体や弁座を交換可能にしたものが知られている。
例えば、特許文献１のダイヤフラム弁では、ダイヤフラム及び弁座が、離散弁アセンブリとして組み合わされたものが記載され、これにより弁アセンブリを着脱して洗浄したり、カートリッジとして交換可能になっている。この弁アセンブリは、環状弁座担体の外側リムにダイヤフラムが溶接されることにより、ダイヤフラム弁体が弁アセンブリに固定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特表２０１６―５０５１２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１のダイヤフラム弁のように、ダイヤフラム弁体が弁座担体に溶接で固着されている場合、溶接時の熱の影響によりダイヤフラム弁体や弁座担体に熱影響や歪み、余計な応力が発生して残存する可能性がある。これにより、弁閉時のシール性、及びその機能性に悪影響を及ぼすおそれがあり、例えば、ＡＬＤプロセスで使用するダイヤフラムバルブでは、シール漏れの発生に加えて、バルブ動作時の耐熱性、流量の安定性、高速の作動性、耐久性などの機能性が低下する可能性が生じる。

【0008】

これに加えて、ダイヤフラム弁体を溶接で弁座担体に固定する場合、均一な溶着状態で高精度に固着する必要があるため、その作業性が悪くなると同時に作業時間も長くなり、歩留りの低下にもつながりやすい。

【0009】

本発明は、上記の問題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、ダイヤフラム弁体や弁座を取外し可能に設けてメンテナンス可能なダイヤフラムバルブであり、ダイヤフラム弁体や弁座の装着時のバルブ機能への影響を最小限に抑えて、弁閉時の漏れを確実に防ぎつつ、その機能性を十分に発揮しながら開閉動作する製作容易なダイヤフラムバルブを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ボデー内に、ダイヤフラム弁体とこのダイヤフラム弁体が接離される弁座部材とを有するダイヤフラムユニットが着脱自在に装着され、このダイヤフラムユニットは、略環状の保持部材を有し、この保持部材の略中央位置に弁座部材が固定され、保持部材の上部には、ダイヤフラム弁体の周縁部が、保持部材のかしめにより保持されているダイヤフラムバルブである。

【0012】

請求項２に係る発明は、保持部材の上面外周縁に環状突起部が形成され、この環状突起部の内周面にダイヤフラム弁体の外周縁が当接してこのダイヤフラム弁体が芯出し状態に保持されたダイヤフラムバルブである。

【0013】

請求項３に係る発明は、保持部材は、中央付近の一次側開口部と、この一次側開口部の周囲に複数設けられた二次側開口部とを有し、一次側開口部に弁座部材が圧入状態で装着されたダイヤフラムバルブである。

【0014】

請求項４に係る発明は、保持部材は、中央付近の一次側開口部と、この一次側開口部の周囲に複数設けられた二次側開口部とを有し、一次側開口部に弁座部材が保持用の押え部材を介して装着されたダイヤフラムバルブである。

【0015】

請求項５に係る発明は、保持部材が、ボデーとこのボデーの上部に装着されるボンネットとの間に位置決め状態で固定され、弁座部材の一次開口側がボデーに密着されたダイヤフラムバルブである。

【0016】

請求項６に係る発明は、ボデーの当該位置に、保持部材の底面側に当接シールするシール部が形成されたダイヤフラムバルブである。

【0017】

請求項７に係る発明は、シール部と保持部材との間にガスケットが装着されたダイヤフラムバルブである。

【発明の効果】

【0018】

請求項１に係る発明によると、ダイヤフラム弁体、弁座部材、保持部材によるダイヤフラムユニットを設けていることで、このダイヤフラムユニットをボデー内部から一体に取外しできる。これにより、ダイヤフラムユニットごと洗浄したり交換可能になり、容易にメンテナンスを実施可能になる。保持部材の略中央位置に弁座部材を固定し、一方、保持部材の上面側には、ダイヤフラム弁体及び保持部材の何れか一方或は双方の塑性変形によりダイヤフラム弁体の周縁部を保持している。このため、これらの部品に熱影響や歪み、余分な応力が発生するおそれがなく、ダイヤフラム弁体や弁座の装着時のバルブ機能への影響を最小限に抑えて、弁閉時の漏れを確実に防ぎつつ、ダイヤフラムバルブとしての機能性を十分に発揮可能になる。バルブの動作時には、保持部材に固定された弁座部材に対して、保持部材上面側に保持されたダイヤフラム弁体が高精度に開閉動作し、例えば、ＡＬＤプロセスに用いる場合にも、耐熱性、流量の安定性、高速応答性、耐久性等の機能性を十分に発揮しつつ開閉動作可能となる。しかも、塑性変形によりダイヤフラム弁体を装着できるため、製作も容易である。さらには、かしめ加工により、容易にダイヤフラム弁体を保持部材に保持させた状態のダイヤフラムユニットを構成でき、製作時に部品が熱影響を受けたり、歪んだり、余計な応力の影響を受けるおそれがない。このため、加工時にダイヤフラム弁体の弁開閉機能に悪影響を及ぼす部位が変形することがなく、弁閉時のシール性を確保しつつ、耐熱性、流量安定性、高速応答性、耐久性の機能性にも優れた高精度のダイヤフラムバルブを提供できる。ダイヤフラムユニットごとの加工精度のバラツキも少なくなるため、歩留りも向上する。

【0020】

請求項２に係る発明によると、ダイヤフラム弁体を保持部材に対して芯出し状態に保持することで、弁体が高精度に動作して適正量のガスを供給でき、異なるバルブごとの性能のバラツキや個体差を抑え、弁体に偏った力が加わることを防いで外部リークやシートリークを阻止し、耐久性も向上できる。

【0021】

請求項３に係る発明によると、弁座部材を圧入状態で保持部材の一次側開口部に装着することにより、適宜の治具を用いて弁座部材を保持部材から抜き取り、この弁座部材の交換が可能になる。そのため、弁座部材のみを交換し、その他の部品を再利用することが可能になる。

【0022】

請求項４に係る発明によると、保持部材の一次側開口部に押え部材を介して弁座部材を装着することで、この押え部材を弁座部材に対して圧入して弁座部材を保持部材に保持する力を働かせることができ、弁座部材を保持部材に対して強固に固定できる。しかも、適宜の治具で押え部材のみを抜き取るようにすれば、自然に弁座が保持部材から外れるため、治具を弁座部材に接触させて傷付けることなく、容易に弁座部材を取外すことができる。これにより、弁座部材のみの交換はおろか、弁座部材を洗浄して再利用することも可能になる。

【0023】

請求項５に係る発明によると、保持部材をボデーとボンネットとの間に位置決め固定しつつ、弁座部材の一次開口側をボデーに密着することにより、弁座部材とボデーとの間の漏れを確実に防ぐことが可能となる。

【0024】

請求項６に係る発明によると、ボデーの当該位置に形成したシール部が保持部材の底面側に当接シールすることにより、ボデーと保持部材との間の漏れを確実に防ぐことが可能となる。

【0025】

請求項７に係る発明によると、シール部と保持部材との間にガスケットを装着することにより、ボデーのシール部、及びボデーのシール部に対向する保持部材の対向側の潰れや傷の発生を抑え、ダイヤフラムユニットを繰り返し交換した場合にもシール性を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明におけるダイヤフラムバルブの実施形態を示す要部断面図である。

【図2】図１におけるダイヤフラムユニットを示す拡大断面図である。

【図3】図１のダイヤフラムバルブが分離した状態を示す断面図である。

【図4】本発明におけるダイヤフラムバルブの他の実施形態を示す要部断面図である。

【図5】図４におけるダイヤフラムユニットを示す拡大断面図である。

【図6】図４のダイヤフラムバルブが分離した状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下に、本発明におけるダイヤフラムバルブの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明のダイヤフラムバルブの実施形態の要部を示した断面図であり、ダイヤフラムバルブの流路開閉部付近を示している。図２は、ダイヤフラムユニットの断面図を示し、図３においては、図１のダイヤフラムバルブの分離状態を示している。

【0028】

図１～図３において、本発明のダイヤフラムバルブは、ボデー１、ダイヤフラムユニット２、ボンネット３、ダイヤフラムピース４、駆動軸５、ベース体６を有している。

【0029】

ボデー１は、例えばＳＵＳ３１６Ｌなどのステンレス材料により、外観略直方体状で容体状に一体形成され、その上部には開口部１０が形成され、この開口部１０の内周側には雌螺子１１が形成されている。雌螺子１１よりも奥側には円形状の嵌合部１２が形成され、この嵌合部１２よりも奥側には空間よりなる弁室１３が形成されている。

【0030】

ボデー１の底面側には一次側流路１４、二次側流路１５が弁室１３に連通して形成され、これら一、二次側流路１４、１５と連通した状態で内部の弁室１３にダイヤフラムユニット２が着脱自在に装着される。
ボデー１の当該位置、本実施形態では弁室１３の底面側には、断面台形状に突出する環状のシール部１６が形成され、このシール部１６は、後述する保持部材２０の底面側に当接シール可能に設けられる。

【0031】

ダイヤフラムユニット２は、ダイヤフラム弁体２１、弁座部材２２、保持部材２０を有し、これらが一体に組み合わせられて、ボデー１内部に着脱自在に装着される。

【0032】

ダイヤフラム弁体２１は、金属製の薄板状の部材が所定枚数重ねられて構成され、自然状態において片側（上方）に向けて中心部を頂点とした緩やかな凸曲面状を呈した外観略円盤状に形成され、この自然状態の形態に自己復帰可能な弾性力を有している。ダイヤフラム弁体２１は保持部材２０に取付けられ、この保持部材２０に取付けられた弁座部材２２のシール部位に接離可能に設けられている。

【0033】

弁座部材２２は、フッ素樹脂等の樹脂材料により略円筒状に設けられ、保持部材２０の略中央位置に設けられる。弁座部材２２の外周面の略中間位置には、所定高さの環状凸部２５が形成されている。

【0034】

保持部材２０は金属材料により略環状に設けられ、中央付近には挿通穴からなる一次側開口部２６、この一次側開口部２６の周囲には、一次側開口部２６よりもやや小径の挿通穴からなる複数の二次側開口部２７が形成される。一次側開口部２６は、保持部材２０の両面側にやや突出した突出部位が形成されてその流路の長さが確保され、この一次側開口部２６の内周面の略中間位置には、弁座部材２２の環状凸部２５と嵌合可能な環状凹部２８が形成される。

【0035】

保持部材２０の上面外周縁には環状突起部３０が形成され、この環状突起部３０の内周面は、ダイヤフラム弁体２１の外径と略同じか或はやや大径に設けられる。環状突起部３０の上端部（先端側）は、かしめ加工等の塑性加工により、内径側（内側）に折り曲げ可能に設けられる。環状突起部３０の内周側には環状の台形部２９が形成され、この台形部２９の上底側に平坦な環状シール面３２が設けられる。

【0036】

保持部材２０の一次側開口部２６には、前述した弁座部材２２が圧入状態で装着され、これにより、弁座部材２２が保持部材２０の略中央位置に固定される。このとき、環状凸部２５が環状凹部２８に嵌合することで、弁座部材２２が保持部材２０に位置決め状態で強固に保持され、保持部材２０に対する弁座部材２２のずれや脱落が防止される。

【0037】

一方、保持部材２０上部のシール面３２にはダイヤフラム弁体２１が載置され、この状態で環状突起部３０が内側に絞られてかしめ加工により塑性変形される。これにより、ダイヤフラム弁体２１の周縁部が変形した環状突起部３０に押えられ、ダイヤフラム弁体２１が保持部材２０に対して保持される。このとき、ダイヤフラム弁体２１は、保持部材２０に対して完全に固定されることはなく、無負荷の状態で軽く保持された状態になっている。
ダイヤフラム弁体２１の保持部材２０への装着後には、かしめ部である環状突起部３０の内周面にダイヤフラム弁体２１の外周縁が当接した状態となり、ダイヤフラム弁体２１が芯出しされた状態となる。

【0038】

前述のように一体化されたダイヤフラムユニット２は、ボデー１の上方より弁室１３内に装着され、この上からボンネット３、ダイヤフラムピース４が装着された状態で、ボデー１にベース体６が固定されて一体化される。

【0039】

ボンネット３は、大径の円板部位である大径部４０と、小径の円筒部位である小径部４１とを有する略筒状に形成される。大径部４０は、弁室１３内に嵌め込み可能な外径に設けられ、その底面側が凹曲面状に形成される。これにより、大径部４０底面の外周縁には、図１においてボンネット３の最も下方に位置する環状の押圧部４２が設けられる。小径部４１は、後述のベース体６の下部に形成された嵌合凹部４３に嵌め込み可能な外径に設けられる。

【0040】

ボンネット３の中央内周には装着穴４４が形成され、この装着穴４４にダイヤフラムピース４が装着される。ダイヤフラムピース４は、装着穴４４に挿着可能な外径の略円柱状に設けられ、挿着後には、装着穴４４に対して摺動してボンネット３内を昇降動可能になっている。

【0041】

ベース体６は、ボデー１と図示しないアクチュエータとの間に設けられ、その下部外周にはボデー１の雌螺子１１と螺合可能な雄螺子４５、下部内周側にはボンネット３の小径部４１が嵌合可能な嵌合凹部４３が形成される。ベース体６の上部外周側にはおねじ部４７が形成され、ベース体６の中央には貫通孔４８が形成される。

【0042】

ベース体６の貫通孔４８には、Ｏリング４９を介して駆動軸５が昇降動可能に挿着され、この駆動軸５の上部には、例えば、図示しないピストンとシリンダとを有するエア駆動式のエアアクチュエータが設けられる。

【0043】

ベース体６の嵌合凹部４３には、ボンネット３の小径部４１が嵌合状態で挿着され、この状態で雄螺子４５と雌螺子１１とが螺合されてベース体６とボデー１とが一体化される。その際、ボンネット３の装着穴４４には、ダイヤフラムピース４が挿着されている。ベース体６とボデー１との螺着時には、ベース体６の底面側でボンネット３の大径部４０上面が押圧され、このボンネット３底面側の押圧部４２によりダイヤフラム弁体２１の上面外周縁が押圧され、ダイヤフラムユニット２全体がボンネット３とボデー１のシール部１６との間に挟まれた状態でこれらが固着される。

【0044】

これにより、ボデー１とベース体６との間に、ダイヤフラムユニット２と、ダイヤフラムピース４が装着されたボンネット３とが介在された状態で、ダイヤフラムバルブとして一体化される。

【0045】

本実施形態のダイヤフラムバルブは、上記構成により、エアアクチュエータの動作が駆動軸５を介してダイヤフラムピース４に伝達可能に設けられる。駆動軸５が下降してその先端部でダイヤフラムピース４が押圧されたときには、このダイヤフラムピース４が下降してダイヤフラム弁体２１の中央付近がその弾性力に抗して押圧され、ダイヤフラム弁体２１が中央付近を中心に変形して弁座部材２２に着座して弁閉状態となる。

【0046】

一方、エアアクチュエータにより駆動軸５が上昇すると、ダイヤフラム弁体２１がその弾性力によりダイヤフラムピース４を押し上げながら凸曲面状に復帰する方向に変形することで、ダイヤフラム弁体２１が弁座部材２２から離間して弁開状態となる。

【0047】

なお、上記実施形態では、環状突起部３０のかしめ加工による塑性変形により、ダイヤフラム弁体２１を保持部材２０に保持しているが、塑性変形によってダイヤフラム弁体２１を保持可能であれば、かしめ加工以外の塑性変形手段を用いてもよい。さらに、塑性変形をさせる側は保持部材に限らず、ダイヤフラム弁体２１及び保持部材２０の何れか一方或は双方の塑性変形により固定可能である。

【0048】

また、駆動軸５でダイヤフラム弁体２１を変形させて流路を開閉するものであれば、駆動手段はエア駆動式のアクチュエータに限ることはなく、各種のアクチュエータを用いることができる。さらに、アクチュエータ以外であってもよく、例えば、図示しないハンドルを有する手動方式で駆動軸を動作させるようにしてもよい。

【0049】

次いで、本発明のアクチュエータの上記実施形態における作用を述べる。
本発明のアクチュエータは、ボデー１内にダイヤフラム弁体２１と弁座部材２２とを有するダイヤフラムユニット２を着脱自在に装着しているので、これらダイヤフラム弁体２１、及び弁座部材２２をユニット２として一体に取り外してメンテナンス可能になる。これによって、ダイヤフラム弁体２１や弁座部材２２に付着した不純物を洗浄により取り除いたり、或はダイヤフラムユニット２全体を交換してバルブとしての機能を回復できる。

【0050】

ダイヤフラムユニット２を交換する場合には、雄螺子４５と雌螺子１１との螺合を緩め、ボデー１からベース体６を取り外し、このベース体６から、ボンネット３、ダイヤフラムピース４を取り出す。
一方、ボデー１側では、弁室１３からダイヤフラムユニット２を抜出し、新規のダイヤフラムユニット２、或は取出したダイヤフラムユニット２を洗浄したものを開口部１０から弁室１３に挿入する。
この状態でボンネット３、ダイヤフラムピース４をダイヤフラムユニット２の上からボデー１内に挿入し、ベース体６をボデー１に所定のトルクで締付けて雄螺子４５と雌螺子１１とを螺合させて一体化するようにする。

【0051】

ダイヤフラムユニット２において、略環状の保持部材２０の略中央位置に弁座部材２２を圧入により固定しているため、組立てが簡単になる。
保持部材２０の環状突起部３０をかしめ加工により塑性変形させ、この環状突起部３０と環状シール面３２との間に、その周縁部を押えるようにしてダイヤフラム弁体２１を保持しているので、ダイヤフラムユニット２形成時には、ダイヤフラム弁体２１に不必要な変形が加わることがない。
すなわち、かしめ加工時にダイヤフラム弁体２１を保持部材２０に固着することなく、無負荷の状態で軽く保持した状態としていることで、強い締付け力による余分な応力や歪みが生じることがなく、溶接などによる熱影響が加わることもないため、組付け精度や耐久性に悪影響を及ぼす要因を排除できる。

【0052】

ダイヤフラム弁体２１は、かしめ部である環状突起部３０の内周面に外周縁が当接し、保持部材２０に対して芯出し状態で保持されるので、ボデー１に対してダイヤフラム弁体２１の中心のずれを防ぎつつ高精度に組付けでき、バルブ性能のバラツキや、バルブの個体差を防ぐことができる。これにより、ベース体６とボデー１との螺着による締付け時の偏った力が加わることを阻止して外部リークやシートリークを防止し、耐久性も向上できる。

【0053】

しかも、ベース体６とボデー１との螺着時には、ボデー１のシール部１６とボンネット３の押圧部４２との間にダイヤフラムユニット２が挟着される。このため、かしめ加工により保持部材２０に軽く保持された状態のダイヤフラム弁体２１に対して、環状の押圧部４２で均等に押圧力を加えてこのダイヤフラム弁体２１を芯出し状態で保持部材２０の所定位置に固定できる。その際、ダイヤフラム弁体２１が環状シール面３２に押し付けられることで、これらダイヤフラム弁体２１と保持部材２０との間のシール性が確保されて漏れを確実に防止している。一方、保持部材２０の底面側では、断面台形状のシール部１６が外径縁に所定の推力で押圧されることで、これらが当接シールして弁室１３からボンネット３側への漏れを防いでいる。

【0054】

この場合、シール部１６を略台形の突起状に設けていることで、このシール部１６と保持部材２０とが圧接するときの潰れなどの変形を保持部材２０側に発生させることができ、金属材料同士であるボデー１と保持部材２０とのシールであるにもかかわらず、ボデー１（シール部１６）側を損傷させたり潰したりするおそれがない。このことから、ボデー１を交換することなく、ダイヤフラムユニット２のみを交換し、その交換ごとにバルブのシール性、及び耐熱性、流量安定性、高速応答性、耐久性等の機能性を回復でき、ＡＬＤプロセスなどの高温の雰囲気下で複数種のガスを高速切換で供給する場合にも、ダイヤフラムユニット２の複数回の交換が可能になり、安定した動作により高い前記機能性を発揮しつつ使用可能となる。

【0055】

上記のように、保持部材２０が、ボデー１と、このボデー１に装着されるボンネット３との間に位置決め状態で固定されることにより、弁座部材２２の一次開口側である一次側シール部位が弁室１３の一次側流路１４の周縁部の所定位置に密着され、弁座部材２２の開口部分以外からの二次側への流体漏れを防止できる。

【0056】

図４～図６においては、本発明のダイヤフラムバルブの他の実施形態を示している。なお、この実施形態において、上記実施形態と同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。

【0057】

この実施形態のダイヤフラムバルブでは、ボデー５０内にダイヤフラムユニット５１が着脱自在に装着され、このダイヤフラムユニット５１は、ダイヤフラム弁体２１、弁座部材５２、保持部材５３、押え部材５４、ガスケット５５を有している。

【0058】

保持部材５３の中央付近には一次側開口部５６が設けられ、この一次側開口部５６の底面側には環状段部５７が形成される。
弁座部材５２は略筒状に形成され、その外周には環状段部５７に係合可能な環状突起５８が形成され、内周底面側には環状段状部５９が形成される。

【0059】

押え部材５４は、保持部材５３の一次側開口部５６に対して、弁座部材５２の保持用として設けられる。この押え部材５４は、弁座部材５２の内周側に嵌合可能な略円筒状に形成され、その外周下部には、弁座部材５２の環状段状部５９に係合可能な環状鍔部６０が形成される。

【0060】

弁座部材５２は、保持部材５３の一次側開口部５６の下方より、環状突起５８が環状段部５７に係合する位置まで圧入される。この状態で、押え部材５４が弁座部材５２の下方より、環状鍔部６０が環状段状部５９に係合する位置まで圧入される。このように、弁座部材５２は、保持部材５３と押え部材５４との間に、位置決めされた状態で装着される。

【0061】

保持部材５３の底面外周側には、上面側の環状突起部３０、環状シール面３２を有する台形部２９と略同じ形状の環状突起部３０、台形部２９がそれぞれ形成される。この底面側の台形部２９の環状シール面３２には、ガスケット５５が装着可能に設けられる。

【0062】

ガスケット５５は、フッ素樹脂によりコーティングされて環状に設けられ、下部環状突起部３０の内周側に装着される。この状態で環状突起部３０の先端側がかしめ加工により塑性変形されることにより、ガスケット５５の周縁部が台形部２９と変形した環状突起部３０との間に保持されて保持部材５３の所定位置に装着される。

【0063】

この実施形態では、上記のように保持部材５３に弁座部材５２、押え部材５４、ガスケット５５が取付けられ、これにダイヤフラム弁体２１を含めたダイヤフラムユニット５１が構成され、このダイヤフラムユニット５１がボデー５０内に装着される。

【0064】

ボデー５０の弁室１３の底面外周には環状溝部６１が形成され、この環状溝部６１に保持部材５３底面側のかしめ加工後の環状突起部３０が装入可能な深さに設けられる。

【0065】

ダイヤフラムユニット５１をボデー５０に装着した後には、このボデー５０の環状溝部６１に保持部材５３底面側のかしめ部である環状突起部３０を逃がした状態で、ボデー５０の環状溝部６１の内周側に形成された平坦状のシール部６２と、保持部材５３の環状シール面３２とが、ガスケット５５を介してシールされる。このようにガスケット５５を介して保持部材５３を装着しているため、ボデー５０及び保持部材５３の双方に潰れなどの変形が生じにくくなり、ボデー５０が損傷するおそれがない。これにより、ダイヤフラムユニット５１を複数回交換可能になり、シール性及び機能性を確保しつつ使用が可能となる。

【0066】

以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は、前記実施の形態記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更ができるものである。

【符号の説明】

【0067】

１ ボデー
２ ダイヤフラムユニット
３ ボンネット
１６ シール部
２０ 保持部材
２１ ダイヤフラム弁体
２２ 弁座部材
２６、５６ 一次側開口部
２７ 二次側開口部
３０ 環状突起部
５４ 押え部材
５５ ガスケット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】