[發明專利]流體控制閥

有效

• 申請號: 202011306472.1
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112824721B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 山田教巨;鍋井立視
• 申請（專利權）人: CKD株式會社
• 主分類號: F16K17/30
• 分類號: F16K17/30;F16K1/36;F16K27/02
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 桑傳標

本公開涉及流體控制閥。本公開在進行流體控制的調節閥(1)中，在頂端具有閥座(115a)的環狀突出部(115)在環狀突出部(115)的內徑側整個圓周，具有使環狀突出部(115)的內徑向閥孔(114)縮徑的環狀縮徑面(115b)；閥體(14)具有與閥座(115a)抵接的抵接面(141a)，在閥座(151a)的內周側具有從抵接面(141a)向閥孔(114)側突出設置、具有比閥孔(114)的內徑大的直徑、與閥孔(114)同軸的圓柱狀的階梯部(143)；階梯部(143)的外周面與階梯部(143)的閥孔(114)側的端面相交的第一環狀棱線(145)位于環狀縮徑面(115b)附近，形成流路縮窄部(17)。

技術領域

本公開涉及一種流體控制閥，其具有閥體、容納閥體的上游側的閥室、與閥室連通的下游側的閥孔、以及沿閥孔的外周從閥室的閥孔側內表面突出設置且在頂端具有閥座的環狀突出部，通過閥體與閥座抵接分離來進行流體控制。

背景技術

作為通過閥體與閥座抵接分離來進行流體控制的流體控制裝置，例如日本特開2009-230259號公報中公開的流量控制閥、圖4所示的調節閥50等被認為是這樣的裝置。調節閥50是對用于半導體制造工序中的諸如純水或藥液之類的控制流體進行壓力控制的裝置。調節閥50具有連通了輸入端口511、閥室513、下游側流體室516a和輸出端口512的流路，在閥主體51的內部，通過被導入到壓力作用室516b的操作空氣，與薄膜構件55連接的閥體54的抵接面54a與閥座515抵接分離，由此對從輸入端口511輸入并從輸出端口512輸出的控制流體進行壓力控制。

發明內容

要解決的課題

然而，上述現有技術存在如下問題。由于壓力控制，在輸入側與輸出側的控制流體壓力壓差大至例如200kPa左右，在此情況下，抵接面與閥座分離的距離(即，閥開度)小至例如0.035mm左右，通過這樣小的間隙的控制流體的流速變快。由于流速的增加，在閥座的下游側，控制流體的壓力減小(伯努利定理)，產生負壓區域。于是，在控制流體中，產生由沸騰引起的冒泡現象(空泡現象)。然后，由空泡現象引起的氣泡破裂，并且氣泡破裂引起的沖擊波在調節閥處引發振動。另外，因空泡現象而氣化的控制流體的體積增加，但是增加的體積因氣泡破裂而回到原本的體積。控制流體的體積的這種增大減小使下游側流體室產生壓力振動。這些沖擊波導致的振動或壓力振動還傳遞到與調節閥連接的管線，這可能成為噪聲的原因。

另外，控制流體通過閥開度0.035mm左右的抵接面與閥座的間隙時，由于控制流體的流速變快，因此在閥座的下游側發生射流。該射流沿著抵接面流動，因此存在使閥體振動的風險，并且該振動還傳遞到與調節閥連接的管線，這可能成為噪聲的原因。

近年來，由于半導體制造裝置的小型化、高密度化，因此要求流體控制閥的小型化。現有的調節閥被認為即使發生空泡現象或射流導致的振動，也能通過與閥體連接的薄膜構件來吸收，但是由于小型化，薄膜構件與以往相比直徑減小，下游側流體室和壓力作用室的容積變小，因此被認為無法再吸收空泡現象導致的振動，被認為容易發生振動。

本公開是鑒于上述問題而完成的，目的在于提供一種流體控制閥，其能夠防止或抑制因控制流體的流動而產生的振動。

用于解決問題的方案

為了解決上述課題，本公開的流體控制閥具有如下構造。

該流體控制閥具有閥體、容納閥體的上游側的閥室、與閥室連通的下游側的閥孔、以及沿閥孔的外周從閥室的閥孔側內表面突出設置且在頂端具有閥座的環狀突出部，通過閥體與閥座抵接分離來進行流體控制，環狀突出部在環狀突出部的內徑側整個圓周具有使環狀突出部的內徑向閥孔縮徑的環狀縮徑面；閥體具有與閥座抵接的抵接面，在閥座的內周側具有從抵接面向閥孔側突出設置、具有比閥孔的內徑大的直徑、并且與閥孔同軸的圓柱狀的階梯部；階梯部的外周面與階梯部的閥孔一側的端面相交的環狀棱線位于環狀縮徑面附近，形成流路縮窄部。