[發明專利]蝶式壓力控制閥

有效

• 申請號: 200910003080.5
• 申請日: 2009-01-19
• 公開（公告）號: CN101644338A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 巖渕俊昭
• 申請（專利權）人: 株式會社開滋SCT
• 主分類號: F16K1/22
• 分類號: F16K1/22
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司
• 代理人: 馬立榮;胡 強

技術領域

本發明涉及一種高耐久性的帶隔離功能的蝶式壓力控制閥，其 是用于在例如半導體制造工序中確保高密封性并且控制微小流量 的排氣的蝶式壓力控制閥，特別適合于從大氣壓到低真空的軟排氣 控制、和從真空狀態高速地穩定控制處理氣體壓力的壓力控制。

背景技術

以往，例如在半導體制造工序中提出了下述方案：在作為真空 容器的真空腔與真空泵之間，設置帶隔離功能的壓力控制閥。真空 用隔離閥(以下稱作隔離閥)是這樣一種閥，其進行從真空腔的排 氣和排氣停止，來對真空腔內部進行壓力控制以使其接近規定的真 空壓力。在使用隔離閥進行壓力控制的情況下，要求能夠實施軟排 氣控制和處理氣體控制這兩種控制。

在利用隔離閥進行壓力控制的情況下，如果在從大氣壓起進行 的真空排氣中閥開度急劇變大，則真空腔內的壓力會急劇變化，從 而產生紊流，由此有顆粒飛散的可能。

為了防止這種問題，以往是利用與主閥并列設置的小口徑的旁 通閥來進行軟排氣，但如果利用帶隔離功能的壓力控制閥，則在大 口徑閥的閉閥附近的開度下，流路每稍微變化會使流體產生泄漏， 這種情況下，需要利用微小開度進行壓力控制。

作為隔離閥，例如，有振子式閘閥或直動式閘閥以及L型閥以 及蝶閥等。

振子式閘閥或直動式閘閥是閉閥位置處的間隙變大的構造，所 以多用于大口徑的高真空排氣系統的壓力控制。

另外，作為L型閥，例如，有專利文獻1中的真空壓力控制系 統的真空比例控制閥。該文獻1的真空壓力控制系統具有作為L型 錐閥的真空比例控制閥、真空壓力傳感器、控制器。真空比例控制 閥具有閥座密封功能、軟排氣功能、壓力控制功能，利用這些功能， 由一臺閥進行真空壓力控制。

另一方面，作為具有隔離功能的蝶閥，有能通過座環的開閉來 進行隔離的蝶閥(例如參照專利文獻2)。該文獻2的蝶閥是下述構 造：在閥主體內部的閥體轉動空間內設置有閥體退避空間，閥體轉 動時，是在防止與閥體轉動空間內表面接觸的同時轉動。并且，閥 座借助向壓力空間內的壓力供給在閥體轉動空間內前進，壓接在閥 體上來密封流路。由此，該蝶閥通過防止閥體旋轉時與閥主體以及 閥座的接觸來防止閥體的磨損和損傷，提高了密封性。

這種情況下，一般來說，蝶閥與相同口徑的其他結構的閥相比 來說面間尺寸較小，與錐閥型的流量控制閥相比向配管安裝的寬度 減小。因此，如果將蝶閥用作隔離閥，則可提高面積占用性，特別 是在用于半導體制造領域的情況下，能夠將排氣系統整體小型化。 進而，蝶閥還能實現輕量化，所以還能削減材料。

另外，作為其他蝶閥，有專利文獻3的蝶閥的閥體開閉機構。 在該蝶閥的閥體開閉機構中，閥座密封部在與閥體的外周面緊密接 觸的密封位置和從閥體的外周面離開的退避位置之間滑動自如，向 閥座密封部與閥主體之間的間隙中噴射清洗用流體。由此，該蝶閥 能夠除去欲侵入到閥座密封部和閥主體之間的個體物件，防止閥座 密封部或閥主體的磨損和損耗，提高密封性。

另外，蝶閥由于是閥軸相對于閥座旋轉而開閉流路的構造，所 以在擋板(閥體)上沒有密封部件從而沒有隔離功能的情況下，能 夠高速動作而進行流量控制。這里，例如在擋板上具有密封部件而 具備隔離功能的蝶閥中，密封部件的旋轉摩擦變大，即使涂敷了真 空潤滑脂，密封面也會產生滑動磨損而使得耐久性變差。例如，該 蝶閥在經過數萬次的旋轉動作后會達到使用極限，進而，在加熱型 的情況下耐久性會更差。但是，沒有隔離功能的蝶閥只要提高旋轉 動作的部位的密封性即可，密封面的耐久性則沒有特別要求，所以 即使大約100萬次左右的旋轉動作也能耐受。

在使用沒有隔離功能的蝶閥而控制真空壓力的情況下，有時組 合該蝶閥和其他閥而設置閥系統，來利用該閥系統控制真空壓力。 作為這種閥系統，例如有圖11所示的閥系統。該閥系統1具有： 沒有隔離功能的壓力控制用蝶閥2、流路開閉用的真空閥3、小口 徑的流量調整閥4。蝶閥2和真空閥3相對于真空流路5串聯連接， 流量調整閥4相對于真空流路5而與真空閥3并聯連接，能夠旁通 該真空閥3，通過利用流量調整閥4進行流量調整來進行軟排氣的 排氣時間調整。