流量控制装置用的流量控制阀制造方法及图纸

本发明专利技术通过实现在流量控制装置等中使用的压电元件驱动式金属隔膜控制阀的构造的简单化和小型化、组装及维护检修的容易化，不会造成半导体制造装置用集成化气体供给装置等的大型化，就可以应对供给气体种类、供给电路数量的增加的要求。本发明专利技术由下述部件构成：包括具有阀座(6)的上方敞口的阀室用孔部(1a)和与之连通的流体入口通路(7a)以及流体出口通路(7b)的阀主体(1)；在阀座(6)的上方相对状配设并且外周缘固定于阀室用孔部(1a)的底面的倒碟形的金属隔膜阀体(2)；螺纹旋插到阀室用孔部(1a)中并按压固定金属隔膜阀体(2)的外周缘的压紧螺钉(5)；通过压紧螺钉(5)内部并插入到阀室用孔部(1a)内，在前端部的底壁下方具备隔膜压件(3)，并且在侧壁上相对且贯通状地设置有从侧壁的上端到达中间部的长方形的切口(22a)的下部支承筒体(22)；螺接到下部支承筒体(22)的上端部而形成支承筒体(23)的圆筒状的上部支承筒体(21)；载置在下部支承筒体(22)的底壁上的具有保持部(8a)的碟簧承受台(8)；载置在碟簧承受台(8)上的碟簧(18)；插通下部支承筒体(22)的切口(22a)而水平配设，中央具有保持碟簧保持部(8a)的前端部的碟簧承受台引导孔(19)，并且在两端部设置有螺栓插入孔(20)的支承台架(16)；载置在支承台架(16)的碟簧承受台引导孔(19)的上方的下部承受台(9)；插入下部承受台(9)的上方的支承筒体(23)内的压电元件(10)；具备引导筒(24a)和从其下端部向两侧突出的凸缘部(24c)，使支承筒体(23)以能够向上下方向移动的方式插通到引导筒(24a)内，并且使凸缘部(24c)与支承台架(16)的两端部相对，利用固定用螺栓(17)与所述支承台架(16)一并被固定于阀主体(1)的引导体(24)；和螺接在上部支承筒体(21)的上端部的定位螺母(12)，通过压电元件(10)的伸长将支承筒体(23)推向上方，利用金属隔膜阀体(2)的弹力使其从阀座(6)分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流量控制装置用的流量控制阀
本专利技术涉及一种流量控制装置用的流量控制阀的改良，是涉及如下所述的流量控制装置用的流量控制阀：通过实现构成流量控制阀的压电元件驱动式金属隔膜控制阀的构造的简单化和小型化、组装及维护检修的容易化，能够达到具备该流量控制阀的流量控制装置、使用该流量控制装置的半导体制造装置用集成化气体供给装置等的进一步地小型化。
技术介绍
在半导体制造装置等中使用的集成化气体供给装置一般如图12所示，通过以下方式构成：使用设置有气体流路的块体54～58，将两通开闭阀51A、51B、三通开闭阀52A、52B、流量控制装置53等串联状连结，从而形成一个气体供给线路(管线)，并且将该多个气体供给线路并联状地排列固定在块体55、59(日本专利特开平5-172265号等)。另外，作为上述流量控制装置53，使用热式质量流量控制装置或者压力式质量流量控制装置，在各流量控制装置53的内部设置有流量控制阀及其控制电路装置。进一步，上述流量控制阀多利用压电元件驱动式金属隔膜控制阀53a，构成为通过自动控制其阀开度，调整为期望的流体流量(日本专利特开平8-338546号等)。图13为表示上述流量控制阀，即常闭型压电元件驱动式金属隔膜控制阀的一个示例的图，其多被用于集成化气体供给装置的流量控制装置等中。该金属隔膜控制阀由以下等部件构成：上面具有孔部1a的阀主体1；金属隔膜阀体2；隔膜压件3；压紧接头4；垂直状插入上述孔部1a内的压电元件支承筒体23；设置在支承筒体23的底壁上的碟簧(又称为盘簧)18；插接到支承筒体23的下方内部的分割底座(又称为分块底座、两开底座)27；设置在支承筒体23内的下部承受台9；支承筒体23的固定、引导体24；设置在支承筒体23内的压电元件10等(日本专利特开2003-120832号)。另外，图14表示如下结构的流量控制部阀的一个示例：在压电元件支承筒体23与在支承筒体23内设置的下部承受台9之间设置施压弹簧28，通过适当调节时常向压电元件10施加的压缩力，缓和压电元件10收缩时施加的张力而防止压电元件10的破损(日本专利第4933936号)。在上述图13和图14的压电元件驱动式金属隔膜控制阀中，稳定时，利用碟簧18的弹力向下按压压电元件支承筒体23，通过隔膜压件3使金属隔膜阀体2抵接到阀座而成为闭阀状态。并且，当对压电元件10施加电压(控制信号)时，压电元件10伸长，支承筒体23被推向上方，由此成为开阀状态。原因如下：由于压电元件10的下端面经由滚珠8a和下部承受台9被支承在分割底座27上，所以将上端部固定于压电元件10的上部的支承筒体23因压电元件10的伸长而反抗碟簧18的弹力被推向上方，由此，被按压的金属隔膜阀体2因其弹性而复原，并从阀座分离。上述图13和图14等所示的压电元件驱动式金属隔膜控制阀为在响应性、流量控制性方面具备优异效果的控制阀。但是，由于构成为如下结构：将带凸缘的对开状的分割底座片27a从压电元件支承筒体23的两侧部插入到其内侧而形成分割底座27，在其上面经由滚珠8a和下部承受台9支承压电元件10，所以压电元件10的支承机构的复杂化以及与此相伴的控制阀组装的困难化变得不可避免，具有难以实现制造成本降低的所谓难点。另外，由于构成为使用带凸缘的分割底座27，并且利用支承筒体23的固定/引导体24将该带凸缘的分割底座27固定到阀主体1的结构，所以固定/引导体24的外径尺寸必然变大，存在难以充分实现控制阀的细径化的问题。进一步，在如上述图12所示的集成化气体供给装置中，通过从上方取出固定用螺栓，能够容易地更换形成各气体供给线路的控制设备类，并且，还具有能够比较容易地应对气体供给线路的增设等的高效用。但是，必要的气体供给线路数量增加时，集成化气体供给装置的进深尺寸L必然也会增加，导致集成化气体供给装置变得大型化。原因如下：在流量控制装置53中，上述流量控制阀的构造上的进深尺寸(厚度尺寸)Lo存在一定界限，不论是热式流量控制装置(质量流量控制器)的情况下，还是压力式流量控制装置的情况下，都需要20～25mm以上的厚度尺寸Lo。特别是近年来，在半导体制造装置的集成化气体供给装置中，强烈要求增加必要的气体供给线路数量，即增加供给气体种类，实际上要求可供给十几种以上的气体的集成化气体供给装置。另外，与此同时，还强烈要求集成化气体供给装置的大幅度小型化，例如，在一腔室多种处理方式中，实际上要求将设置有16种气体供给线路的集成化气体供给装置收纳在横向宽度W350mm、进深L250mm、高度H250mm以下的容积空间中。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开平5-172265号公报专利文献2：日本专利特开平8-338546号公报专利文献3：日本专利特开2003-1208322号公报专利文献4：日本专利第4933936号公报
技术实现思路
本申请专利技术所要解决的技术问题为现有的这种流量控制装置用的流量控制阀的诸如上述的问题，即：(A)由于是将带凸缘的对开状的半分割底座片27a从压电元件支承筒体23的两侧部的开口插入到其内侧而形成分割底座27，在其上面经由滚珠8a和下部承受台9支承压电元件10的结构，所以压电元件10的支承机构变得复杂，并且控制阀的组装也变得复杂，难以实现制造成本的降低；(B)由于是使用支承筒体23的固定/引导体24将带凸缘的分割底座27固定到阀主体1的结构，所以固定/引导体24的外径尺寸变大，难以实现流量控制阀的细径化；(C)由于不能充分实现流量控制阀的细径化，所以不能使流量控制装置53的进深尺寸Lo为20～25mm以下，其结果是当气体供给线路数量增加时，必然导致集成化气体供给装置的进深尺寸L增加，难以实现集成化气体供给装置的大幅度小型化。本申请专利技术的目的在于提供一种如下结构的流量控制装置用的流量控制阀，通过将流量调整装置用的流量控制阀制成不使用分割底座27的压电元件驱动式金属隔膜控制阀，或者将两个压电元件驱动式金属隔膜控制阀不使用分割底座27地制作成一体组合构造的流量控制阀，实现构造的简单化和组装的简单化、组装精度的提高、设备的小型化和制造成本的降低等，而且，能够容易地应对必须进行集成的气体供给线路数量的增加和对于集成装置的小型化的要求。本专利技术的众专利技术人想到目前为止已经进行了各种常闭型压电元件驱动式金属隔膜控制阀的制造、开发和公开，通过它们的制造、开发，实现常闭型压电元件驱动式金属隔膜控制阀的大幅度小型化、组装的简单化和组装精度的提高，由此使流量控制装置小型化并且削减制造成本而开发了用于其中的控制阀。另外，本专利技术的众专利技术人立意于通过使两个常闭型压电元件驱动式金属隔膜控制阀形成一体化的连结并且使控制阀细径化，实现使用了该控制阀的流量控制器的大幅度小型化，由此使集成化气体供给装置的进深L为现有装置的大约1/2。本专利技术以上述各种立意为基础创作，本专利技术的第一方式以如下结构作为专利技术的基本结构，该方式由如下部件构成：具备底面具有阀座6的上方打开(敞口)的阀室用孔部1a和与之连通的流体入口通路7a以及流体出口通路7b的阀主体1；在上述阀座6的上方与之相对状配设并且外周缘气密地固定于阀室用孔部1a的底面的倒碟形的金属隔膜阀体2；螺纹旋插到上述阀室用孔部1a中并按压固定金属隔膜阀体2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流量控制装置用的流量控制阀，其特征在于，包括：阀主体，所述阀主体具备在底面具有阀座的上方敞口的阀室用孔部和与该阀室用孔部连通的流体入口通路以及流体出口通路；倒碟形的金属隔膜阀体，所述倒碟形的金属隔膜阀体在所述阀座的上方与该阀座相对状地配设，并且外周缘气密性地固定于阀室用孔部的底面；压紧螺钉，所述压紧螺钉螺纹旋插到所述阀室用孔部中并按压固定金属隔膜阀体的外周缘；下部支承筒体，所述下部支承筒体通过该压紧螺钉内部而插入到阀室用孔部内，在前端部的底壁下方具备隔膜压件，并且在侧壁贯通状地设置有从侧壁的上端到达中间部的长方形的切口；圆筒状的上部支承筒体，所述上部支承筒体螺接到该下部支承筒体的上端部而形成支承筒体；碟簧承受台，所述碟簧承受台载置在所述下部支承筒体的底壁上，并且具有碟簧保持部；碟簧，所述碟簧载置在该碟簧承受台上；支承台架，所述支承台架插通所述下部支承筒体的切口而水平配设，中央具有保持所述碟簧保持部的前端部的碟簧承受台引导孔，并且在两端部设置有固定用螺栓的螺栓插入孔；下部承受台，所述下部承受台载置在该支承台架的碟簧承受台引导孔的上方；压电元件，所述压电元件插入到该下部承受台上方的支承筒体内；引导体，所述引导体具备引导筒和从该引导筒的下端部向两侧突出的凸缘部，使所述支承筒体以能够向上下方向移动的方式插通到引导筒内，并且使凸缘部与支承台架的两端部相对，利用固定用螺栓与所述支承台架一并被固定于阀主体；和定位螺母，所述定位螺母螺接在所述上部支承筒体的上端部，所述流量控制装置用的流量控制阀构成为：通过所述压电元件的伸长将支承筒体推向上方，利用金属隔膜阀体的弹力使该金属隔膜阀体从阀座分离。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.26 JP 2013-0646921.一种流量控制装置用的流量控制阀，其特征在于，包括：阀主体，所述阀主体具备阀室用孔部和与该阀室用孔部连通的流体入口通路以及流体出口通路，所述阀室用孔部在底面具有阀座，并且上方敞口；倒碟形的金属隔膜阀体，所述倒碟形的金属隔膜阀体在所述阀座的上方与该阀座相对状地配设，并且外周缘气密性地固定于阀室用孔部的底面；压紧螺钉，所述压紧螺钉螺纹旋插到所述阀室用孔部中并按压固定金属隔膜阀体的外周缘；下部支承筒体，所述下部支承筒体通过该压紧螺钉内部而插入到阀室用孔部内，在前端部的底壁下方具备隔膜压件，并且在侧壁贯通状地设置有从侧壁的上端到达中间部的长方形的切口；圆筒状的上部支承筒体，所述上部支承筒体螺接到该下部支承筒体的上端部而形成支承筒体；碟簧承受台，所述碟簧承受台载置在所述下部支承筒体的底壁上，并且具有碟簧保持部；碟簧，所述碟簧载置在该碟簧承受台上；支承台架，所述支承台架插通所述下部支承筒体的切口而水平配设，中央具有保持所述碟簧保持部的前端部的碟簧承受台引导孔，并且在两端部设置有固定用螺栓的螺栓插入孔；下部承受台，所述下部承受台载置在该支承台架的碟簧承受台引导孔的上方；压电元件，所述压电元件插入到该下部承受台上方的支承筒体内；引导体，所述引导体具备引导筒和从该引导筒的下端部向两侧突出的凸缘部，使所述支承筒体以能够向上下方向移动的方式插通到引导筒内，并且使凸缘部与支承台架的两端部相对，利用固定用螺栓与所述支承台架一并被固定于阀主体；和定位螺母，所述定位螺母螺接在所述上部支承筒体的上端部，所述流量控制装置用的流量控制阀构成为：通过所述压电元件的伸长将支承筒体推向上方，利用金属隔膜阀体的弹力使该金属隔膜阀体从阀座分离。2.一种流量控制装置用的流量控制阀，其特征在于，包括：阀主体，所述阀主体具备两个并排设置的阀室用孔部和分别与该阀室用孔部连通的流体入口通路以及流体出口通路，所述阀室用孔部在底面具有阀座，并且上方敞口；倒碟形的金属隔膜阀体，所述倒碟形的金属隔膜阀体在各所述阀座的上方与该阀座相对状地配设，并且外周缘气密性地固定于阀室用孔部的底面；压紧螺钉，所述压紧螺钉螺纹旋插到各所述阀室用孔部中并按压固定金属隔膜阀体的外周缘；下部支承筒体，...

【专利技术属性】
技术研发人员：广濑隆，山路道雄，吉田俊英，执行耕平，
申请(专利权)人：株式会社富士金，
类型：发明
国别省市：日本;JP