[发明专利]隔膜阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于通过使隔膜与阀座接触或脱离接触而控制流体供应的隔膜阀。更加具体地，本发明涉及一种包括具有改进耐用性的隔膜的隔膜阀，特别地，涉及一种适用于控制高压流体的供应的隔膜阀。

背景技术

迄今为止，用来控制供半导体制造设备用的化学液体的化学液体阀采用例如图3所示的这样一种隔膜阀。该隔膜阀100具有本体110，该本体110内形成有第一流动通道111和第二流动通道112，所述流动通道具有侧向口，并在本体110的上表面内敞开。第二流动通道112与形成在阀座113内的阀口114连通。第一流动通道111与环绕阀座113的区域连通。在本体110的第一流动通道111和第二流动通道112中的每个流动通道的一端在其内敞开的上表面上放置有隔膜阀元件115。隔膜阀元件115的外周部分锚固成在第一流动通道111和第二流动通道112的开口附近形成气密空间。

隔膜阀元件115包括阀元件体117，该阀元件体117可与阀座113及从阀元件体117的侧表面延伸的膜(或隔膜)部分118接触或与它们脱离接触。形成在膜部分118的外周边缘处的环形固定部分119锚固在本体110和筒体120之间。在筒体120中，活塞杆121放置成可在垂直方向上滑动，并在其下端联接到隔膜阀元件115的阀元件体117上。盖122连接到筒体120的上部，而在盖122内安装有弹簧123，以向下推压活塞杆121。筒体120还形成有操作口125，通过该操作口125供应空气，从而克服弹簧123的推压力而对活塞杆121施加压力。

因此，在该隔膜阀100中，活塞杆121一直被弹簧123向下推压，从而使隔膜阀元件115的阀元件体117压靠在阀座113上以关闭阀。在通过筒体120的操作口125供应压缩空气时，活塞杆121被从下方挤压，从而克服弹簧123的推压力而向上运动。因此，联接到活塞杆121的下端的阀元件体117也向上运动离开阀座113，从而使得第一路径111和第二路径112之间产生连通，从而阀处于打开状态。在通过操作口125排出供应的压缩空气时，被弹簧123推压的活塞杆121向下运动，从而阀再次返回到如图所示的关闭状态。

然而，以上隔膜阀具有耐用性的问题，这是因为，在隔膜弯曲时，应力可能集中在隔膜的膜部分上，具体而言，集中在与阀元件体连续的膜部分的根部。换言之，膜部分和阀元件体之间的边界部分趋于劣化，这带来了问题。为了避免这一问题，已经采用了各种针对隔膜阀的措施来防止应力集中在隔膜的膜部分上，具体而言，防止应力集中在与阀元件体连续的膜部分的根部上。

作为已经采用以上措施的隔膜阀中的一种隔膜阀，例如，存在JP-A-9-217845中公开的隔膜阀。该公开的隔膜阀包括隔膜，该隔膜包括中央阀元件、一体形成在该阀元件周围的环形薄膜部分、以及一体形成在该环形薄膜部分附近的筒形保持部分。该环形薄膜部分的截面形成为向上弯曲的形状，而内周根部几乎与阀元件的上表面垂直连续，外周根部几乎与筒形保持部分的内表面的上边缘垂直连续。

在阀打开/关闭操作期间，隔膜阀的以上结构仅使环形薄膜部分的弯曲部分弹性变形，并将内根部和外根部保持成基本垂直形式，以防止内根部部分和外根部部分受到弯曲应力，从而获得隔膜的改进的耐用性。

JP-A-9-217845

发明内容

本发明要解决的问题

然而，以上隔膜阀的问题在于对高压流体(500kPa或更多)供应的控制。具体而言，应力趋向于集中在阀元件体和膜部分之间的边界(根部)上，导致快速劣化。这是因为这样的流体压力使得膜部分(环形薄膜部分)变形，从而阀元件体与膜部分之间的边界(根部)不能保持为大致垂直形式，这样就导致应力集中在阀元件体与膜部分之间的边界(根部)上。如上所述，以上隔膜阀不可能具有控制高压流体的供应所需的耐久性性质，从而不能控制高压流体的供应。

因此，例如，采用隔膜阀的一些半导体加工厂已经建成为高层建筑，在该高层建筑里存储在与第一层对应的地方处的化学溶液或液体必须供应到与任何更高层对应的另一地方。在作为这种化学液体供应阀使用的隔膜阀中，隔膜要受到高压(例如，约700kPa)作用。然而，上述的现有隔膜阀缺乏隔膜的足够耐用性，从而不能用作上述化学液体供应阀。

为了解决上述问题而已经做出了本发明，本发明的目的在于提供一种隔膜阀，该隔膜阀能够防止应力集中在位于阀元件体和隔膜的膜部分之间的边界上或集中在该边界周围，从而改进隔膜的耐用性。解决问题的手段