蝶式壓力控制閥制造技術

本發明專利技術提供一種蝶式壓力控制閥，其適合于在真空區域內進行壓力控制的情況，通過來自相同驅動源的動力發揮高密封性并且從微小流量到大流量準確地進行流量控制，發揮隔離功能而從大氣壓到低真空高速地進行壓力控制，以簡單的構造實現了小型化。本發明專利技術中，閥開閉機構(10)具有：閥芯(11)，其在與流路(4)垂直的方向上旋轉；座環(12)，其能夠在流路(4)方向上往復運動而與閥芯(11)接觸分離；凸輪機構(13)，其用于使座環(12)從閥芯(11)分離且使閥芯(11)旋轉；以及往復運動機構(14)，其用于使座環(12)在閥芯(11)方向上往復運動，該閥開閉機構(10)通過凸輪機構(13)使座環(12)分離并且使閥芯(11)無滑動地旋轉，在使閥芯(11)旋轉至閉閥狀態時通過凸輪機構(13)、往復運動機構(14)使座環(12)與閥芯(11)接觸分離，從而在流路(4)內進行壓力控制，并且閥開閉機構(10)設置為能夠由相同驅動源進行驅動。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】蝶式壓力控制閥
本專利技術涉及一種具有隔離功能的蝶式壓力控制閥，該蝶式壓力控制閥在例如半導體制造工序中，能夠確保高密封性，并且從微小流量到大流量準確地進行控制，并從大氣壓到低真空高速地進行壓力控制。
技術介紹
以往，有時在例如半導體制造工序中的作為真空容器的真空腔和真空泵之間設有具有隔離功能的壓力控制閥。真空用隔離閥用于從真空腔排氣或者停止排氣而使真空腔內接近規定的真空壓力，在利用該真空用隔離閥進行壓力控制的情況下，要求在閉閥時確保高密封性，在調整流量時從微小流量到大流量準確地進行控制，即使從大氣壓到低真空進行壓力變化的情況下也抑制閥開度的急劇的變化而防止紊流并防止顆粒的飛散，并且高精度且高速地進行壓力控制。作為在半導體制造工序中使用的真空用隔離閥，從構造能夠簡化、占用面積性的優越性等方面來看，使用蝶式的壓力控制閥較有利。作為這種真空用隔離閥，例如提出了專利文獻1的蝶式壓力控制閥。該壓力控制閥具有閥開閉機構，該閥開閉機構包括：座環，其能夠在流路的方向上往復運動而與閥芯接觸分離；空氣流路，其在使座環從閥芯分離的方向上供給空氣；以及彈簧，其用于在閥芯方向上對座環施力。在該閥中，利用來自空氣流路的空氣供給和彈簧的作用力，使座環與閥芯接觸分離，使閥芯旋轉，從而高精度地進行流量控制。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開2010-60133號公報
技術實現思路
專利技術要解決的課題然而，在專利文獻1的蝶式壓力控制閥中，安裝于閥體側的座環通過由電-氣比例閥進行的空氣驅動來進行動作，因此由該空氣的壓縮性帶來的響應性存在極限。在半導體制造的排氣系統中，有時要求更高速的真空壓力控制，有時需要發揮超過空氣驅動的響應性來高速地實施微小流量時的動作。在該壓力控制式閥中，由于是通過利用空氣驅動進行的座環的動作和利用馬達驅動進行的閥芯的旋轉的組合而進行控制，因此存在由于由這些空氣驅動系統和機械驅動系統形成的構造導致內部復雜化而使得整體大型化的傾向。因此，期望能夠以更簡單的構造實現小型化。由于分成空氣驅動系統和機械驅動系統，因此容易在由于某種原因向空氣驅動系統進行的空氣供給停止或者停電的情況下等動力源異常時發生錯誤動作。特別是，在空氣供給停止了的情況下，即使閥芯不在閉位置也欲僅使座環強制地返回閉位置，從而有可能成為錯誤動作的原因。在這樣的異常時，期望的是能夠緊急并安全地停止。本專利技術是鑒于上述的課題點進行專心研究而開發完成的，其目的在于提供一種蝶式壓力控制閥，其是適合于在真空區域內進行壓力控制的情況的蝶式壓力控制閥，其中，通過來自相同驅動源的動力，能夠發揮高密封性，并且從微小流量到大流量準確地進行流量控制，能夠發揮隔離功能而從大氣壓到低真空確保安全地進行高速的壓力控制，并且以簡單的構造實現了小型化。用于解決課題的手段為了達到上述目的，技術方案1的專利技術是一種蝶式壓力控制閥，該蝶式壓力控制閥具有閥開閉機構，該閥開閉機構包括：閥芯，其能夠在相對于閥體內的流路垂直的方向上旋轉；座環，其能夠在流路的方向上往復運動而使閥座密封部與閥芯接觸分離；凸輪機構，其用于使該座環從閥芯分離且使閥芯旋轉；以及往復運動機構，其用于使座環在閥芯方向上往復運動，該閥開閉機構是如下的開閉機構：在通過凸輪機構使座環從閥芯分離了的狀態下使該閥芯無滑動地旋轉，在閥芯旋轉到閉閥狀態時通過凸輪機構和往復運動機構使座環與閥芯接觸分離，從而控制流路內的壓力；將該閥開閉機構設置為能夠由相同驅動源進行驅動。技術方案2的專利技術是一種蝶式壓力控制閥，其中，驅動源是馬達，與該馬達的輸出軸同軸地將凸輪機構的凸輪構件安裝于閥體的外側，在該凸輪構件設有：凸輪面，其用于使往復運動機構動作而使座環往復運動；以及凸輪槽，其用于使齒輪齒條機構動作，該齒輪齒條機構用于使閥芯旋轉。技術方案3的專利技術是一種蝶式壓力控制閥，其中，往復運動機構是如下的機構，其具有：連接棒，其固定于座環；彈簧，其在閥芯方向上對座環施力；以及2個四分之一圓狀的桿，其設于閥體的外周側，通過與凸輪面抵接的輥而以向流路的垂線為中心旋轉；各桿伴隨著凸輪構件的旋轉而旋轉，從而經由連接棒使座環往復運動。技術方案4的專利技術是一種蝶式壓力控制閥，其中，將齒輪齒條機構設于凸輪機構的下部，該齒輪齒條機構是如下的機構，其具有相對于閥體滑動自如的滑動構件，設于該滑動構件的上表面側的銷與凸輪槽卡合，且設于中央附近的齒條與設于閥桿的小齒輪相嚙合，通過凸輪構件的旋轉，滑動構件經由銷和凸輪槽進行滑動，通過該滑動使閥芯經由齒條和小齒輪旋轉。技術方案5的專利技術是一種蝶式壓力控制閥，其中，將凸輪面設于所述凸輪構件的外周面，將凸輪槽設于凸輪構件的內側，該凸輪面和凸輪槽形成于凸輪構件中的如下位置：座環和閥芯連續地動作，且相互的動作不干擾。專利技術的效果根據技術方案1的專利技術，其特別是一種適合于在真空區域內進行壓力控制的情況的蝶式壓力控制閥，通過來自相同驅動源的動力，利用由凸輪機構、往復運動機構進行的機械動作，能夠發揮高密封性，并且從微小流量到大流量連續地進行控制而準確地進行流量控制，并能夠發揮隔離功能而從大氣壓到低真空高速地進行壓力控制，特別是，能夠通過提高在微小流量時的座環的響應性而進行高精度的流量控制。通過由相同驅動源驅動閥開閉機構，能夠做成簡單的構造而實現小型化，這在成本、占用面積的方面較有利。即使在發生停電等的情況下，座環與閥芯不會干擾就能夠安全地停止，能夠避免錯誤動作、故障的產生。根據技術方案2的專利技術，通過將凸輪構件設于閥體的外側，該凸輪構件不會露出到流路側，能夠防止顆粒的產生、反應生成物的附著而對高純度的流體進行流量控制。通過來自作為驅動源的馬達的輸出軸的旋轉使凸輪構件旋轉，經由該凸輪構件使往復運動機構動作而使座環往復運動，并使齒輪齒條機構動作而使閥芯旋轉，從而能夠由相同的馬達經由1個凸輪構件進行由座環的動作進行的閉閥密封和在微小流量區域的壓力控制，且能夠進行由閥芯的旋轉進行的在大流量區域的壓力控制。根據技術方案3的專利技術，由于往復運動機構不會露出到流路側，因此能夠防止顆粒的產生、反應生成物的附著。在凸輪構件向開閥方向旋轉時，通過該凸輪構件的旋轉，經由輥通過桿使連接棒向按壓方向旋轉而使座環從閥芯分離，在凸輪構件向閉閥方向旋轉時，能夠在彈簧的彈性作用力的作用下使座環切實地返回至規定的位置，從而能夠在發揮高密封性的同時維持閉閥狀態。根據技術方案4的專利技術，能夠通過齒輪齒條機構使凸輪構件的旋轉減速并且傳遞到閥芯，并能夠細微地控制閥芯的中間開度而準確地進行流量控制。由于不使齒輪齒條機構露出到流路內就能夠小型化，因此能夠減小設置空間。根據技術方案5的專利技術，能夠使座環和閥芯連續地且不相干擾地動作，并且經由凸輪構件將來自驅動源的動力機械地傳遞到閥芯、座環，因此能夠在從閉閥直到開閥狀態進行高速且平穩的高精度的流量控制。附圖說明圖1是表示本專利技術的蝶式壓力控制閥的一實施方式的局部省略剖視圖。圖2是圖1的局部剖切主視圖。圖3是圖2的A－A放大剖視圖。圖4(a)是表示凸輪構件的俯視圖。圖4(b)是圖4(a)的C－C剖視圖。圖5是圖2的B－B放大剖視圖。圖6(a)是表示閉閥時的桿的狀態的局部放大俯視圖。圖6(b)是表示座環的開狀態下的桿的狀態的局部放大俯視圖。圖7是表示閉閥時的狀態的說明圖。圖8是表示本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種蝶式壓力控制閥，其特征在于，該蝶式壓力控制閥具有閥開閉機構，該閥開閉機構包括：閥芯，其能夠在相對于閥體內的流路垂直的方向上旋轉；座環，其能夠在所述流路的方向上往復運動而使閥座密封部與所述閥芯接觸分離；凸輪機構，其用于使該座環從所述閥芯分離且使所述閥芯旋轉；以及往復運動機構，其用于使所述座環在所述閥芯方向上往復運動，該閥開閉機構是如下的開閉機構：在通過所述凸輪機構使所述座環從所述閥芯分離了的狀態下使該閥芯無滑動地旋轉，在所述閥芯旋轉到閉閥狀態時通過所述凸輪機構和所述往復運動機構使所述座環與所述閥芯接觸分離，從而控制所述流路內的壓力；將該閥開閉機構設置為能夠由相同驅動源進行驅動。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2012.12.04 JP 2012-2649941.一種蝶式壓力控制閥，其特征在于，該蝶式壓力控制閥具有閥開閉機構，該閥開閉機構包括：閥芯，其能夠在相對于閥體內的流路垂直的方向上旋轉；座環，其能夠在所述流路的方向上往復運動而使閥座密封部與所述閥芯接觸分離；凸輪機構，其用于使該座環從所述閥芯分離且使所述閥芯旋轉；以及往復運動機構，其用于使所述座環在所述閥芯方向上往復運動，該閥開閉機構是如下的開閉機構：在通過所述凸輪機構使所述座環從所述閥芯分離了的狀態下使該閥芯無滑動地旋轉，在所述閥芯旋轉到閉閥狀態時通過所述凸輪機構和所述往復運動機構使所述座環與所述閥芯接觸分離，從而控制所述流路內的壓力；該閥開閉機構設置為能夠由相同驅動源進行驅動，并且，所述驅動源是馬達，與該馬達的輸出軸同軸地將所述凸輪機構的凸輪構件安裝于所述閥體的外側，該凸輪構件具有：凸輪面，其用于使所述往復運動機構動作而使所述座環往復運動；以及凸輪槽，其用于使齒輪齒條機構動作，該齒輪齒條機構用于使所述閥芯旋轉。2.根據權利要求1所述的蝶式壓力控制閥，其特征在于，所述往復運動機構是如下的機構，其具有：連接棒，其固定于所述座環；彈簧，其在所述閥芯方向上對所述座環施力；以及2個四分之一圓狀的桿，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：山田靖仁，
申請(專利權)人：株式會社開滋SCT，
類型：發明
國別省市：日本;JP