JPH0822332A - 圧力調整器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガス圧が導入流路側から排出流路側に一時的
に大きく導入された場合においても、ケーシングに破損
を生じてしまうことを防止する。 【構成】 受皿部材３９の、ダイアフラム３３への当接
部分に貫通孔５１を形成するとともに、ケーシング１７
に貫通孔５１を外部に連通させる連通孔５３を形成する
ことにより、ガス圧が導入流路１０側から排出流路１２
側に一時的に大きく導入された場合に、ダイアフラム３
３の貫通孔５１に臨む一部を破裂させ、該破裂部分から
貫通孔５１および連通孔５３を介して外部にガス圧を逃
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガス流路等に取り付け
て、導入されたガス圧にかかわらず排出されるガス圧を
予め設定した値以下に減圧する圧力調整器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば、半導体製造工場等で
は、ガスボンベ等に封入されているガスを、シリンダキ
ャビネットから半導体製造室内に供給して半導体を製造
している。このような半導体製造装置のガス供給配管内
のガス圧を、所定の圧力値以下に維持するため、導入さ
れたガス圧にかかわらず排出されるガス圧を予め設定し
た値以下に減圧する圧力調整器が採用されている。圧力
調整器は、図５に示すように、外部に開口する導入流路
７０および排出流路７１を有するケーシング７２と、排
出流路７１側のガス圧を受ける変形可能なダイアフラム
７３と、該ダイアフラム７３のガス圧受側に対し反対側
に当接された受皿部材７４と、該受皿部材７４を介して
ダイアフラム７３をガス圧の作用方向に対し反対方向に
付勢するダイアフラムスプリング７５と、ダイアフラム
７３の変形により導入流路７０と排出流路７１との連通
を調整して排出流路７１側のガス圧を予め設定した値以
下に調整する弁機構７６とを有するものである。ここ
で、弁機構７６は、ピストンスプリング７７と、該ピス
トンスプリング７７によりダイアフラム７３方向に付勢
されたピストン７８とを有しており、該ピストン７８に
連結されたステム７９がダイアフラム７３に当接されて
いて、排出経路７１側のガス圧が低い場合には、ダイア
フラム７３がダイアフラムスプリング７５の付勢力でス
テム７９方向に変形しており、これにより、ピストン７
８は弁座部８０から離間して導入流路７０と排出流路７
１とを連通させている。そして、排出経路７１側のガス
圧が、主としてダイアフラムスプリング７５の付勢力で
決まる所定値より高くなると、該ガス圧によりダイアフ
ラム７３がダイアフラムスプリング７５の付勢力に抗し
てダイアフラムスプリング７５側に変形し、ピストン７
８を弁座部８０に着座させて、導入流路７０と排出流路
７１との連通を遮断する（図５に示す状態）。このよう
にして、導入されたガス圧にかかわらず排出されるガス
圧を予め設定した値以下に減圧するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記圧力調整器は、受
皿部材７４のダイアフラム７３に対し反対側にケーシン
グ７２の一部が対向されており、このケーシング７２の
一部が、例えば排出流路７１側の圧力によるダイアフラ
ム７３の不要な変形を受皿部材７４を当接させて防止す
るストッパ的な役割を果たしている。しかしながら、こ
のような構成を採用したことから、ガス圧が導入流路７
０側から排出流路７１側に一時的に大きく導入された場
合においては、弁機構７６が遮断作動する前にダイアフ
ラム７３が大きく変形し受皿部材７４によってケーシン
グ７２の一部に大きな力がかかって、図６に示すよう
に、ケーシング７２に破損を生じてしまう可能性があっ
た。したがって、本発明の目的は、ガス圧が導入流路側
から排出流路側に一時的に大きく導入された場合におい
ても、ケーシングに破損を生じてしまうことを防止する
ことができる圧力調整器を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の圧力調整器は、外部に開口する導入流路お
よび排出流路を有するケーシングと、排出流路側のガス
圧を受ける変形可能なダイアフラムと、該ダイアフラム
のガス圧受側に対し反対側に当接された受皿部材と、該
受皿部材を介して前記ダイアフラムをガス圧の作用方向
に対し反対方向に付勢するスプリングと、ダイアフラム
の変形により導入流路と排出流路との連通を調整して排
出流路側のガス圧を予め設定した値以下に調整する弁機
構とを有し、前記受皿部材のダイアフラムに対し反対側
にケーシングの一部が対向されてなるものであって、前
記受皿部材には、ダイアフラムへの当接部分に貫通孔が
形成されており、前記ケーシングに、前記貫通孔を外部
に連通させる連通孔が形成されてなることを特徴として
いる。

【０００５】

【作用】本発明の圧力調整器によれば、受皿部材の、ダ
イアフラムへの当接部分に貫通孔が形成されており、ケ
ーシングに、貫通孔を外部に連通させる連通孔が形成さ
れてなるため、ガス圧が導入流路側から排出流路側に一
時的に大きく導入された場合に、ダイアフラムの貫通孔
に臨む一部は受皿部材による補強が受けられないことか
ら該ダイアフラムの貫通孔に臨む一部がガス圧により破
裂し、該破裂部分から貫通孔およびケーシングの連通孔
を介して外部にガス圧を逃すことになる。

【０００６】

【実施例】本発明の一実施例による圧力調整器を図面を
参照して以下に説明する。図１に示すように、圧力調整
器は、一次側と称される外部に開口する導入流路１０が
貫通形成された導入側管体１１と、二次側と称される外
部に開口する排出流路１２が貫通形成された排出側管体
１３と、これら導入側管体１１と排出側管体１３とが異
なる位置に螺合される主部材１４と、該主部材１４の一
端外周部に、導入側管体１１および排出側管体１３に直
交する方向から、開口側内周部において螺合される一端
が閉塞された略段付円筒状のキャップ部材１５と、主部
材１４のキャップ部材１５に対し反対側に螺合される略
有底円筒状の蓋体１６と、を有するケーシング１７を具
備している。なお、ケーシング１７は、例えば、導入側
管体１１、排出側管体１３、主部材１４および蓋体１６
が、銅製とされており、キャップ部材１５が、アルミニ
ウム合金ダイカスト製とされている。

【０００７】主部材１４の、導入側管体１１と排出側管
体１３との間には、キャップ部材１５側から順に、小径
穴部１９、該小径穴部１９より若干大径の中間穴部２０
および該中間穴部２０より大径の大径穴部２１が、導入
側管体１１および排出側管体１３に直交する方向に形成
されている。そして、大径穴部２１には、導入流路１０
に常時連通する内部流路２２が開口しており、中間穴部
２０には、排出流路１２に常時連通する内部流路２３が
開口している。なお、中間穴部２０の大径穴部２１との
境界部分には、キャップ部材１５に対し反対方向に環状
をなして突出する弁座部２４が形成されている。また、
主部材１４のキャップ部材１５側には、小径穴部１９等
を中心に略環状をなして凹む環状凹部２５が形成されて
いる。

【０００８】そして、主部材１４の大径穴部２１には、
円柱状のピストン２７が摺動自在に嵌合されている。該
ピストン２７のキャップ部材１５側の端面には、環状の
ゴム等からなるシール部材２８が嵌合されており、該ピ
ストン２７は、座金２９を介して蓋体１６との間に設け
られたピストンスプリング３０で付勢されることによ
り、シール部材２８を弁座部２４に当接させて、導入流
路１０に連通する内部流路２２と排出流路１２に連通す
る内部流路２３との連通を遮断し（図１に示す状態）、
またピストンスプリング３０の付勢力に抗して移動する
と、シール部材２８を弁座部２４から離間させて導入流
路１０と排出流路１２とを連通させるようになってい
る。

【０００９】排出流路１２に連通する内部流路２３は、
中間位置から連結孔３２で環状凹部２５に連通されてい
る。そして、キャップ部材１５と主部材１４とは、ゴム
等からなる略円板状のダイアフラム３３の外周部を全周
にわたって挟持した状態で螺合されており、主として該
ダイアフラム３３により環状凹部２５側とキャップ部材
１５の内部側とが気密に画成されている。これにより、
ダイアフラム３３は、その環状凹部２５側で排出流路１
２側のガス圧を受けることになる。また、ダイアフラム
３３にはナット３５で銅製のダイアフラム受３６が取り
付けられている。ここで、ダイアフラム受３６は、一側
に設けられた円板部３７を環状凹部２５側に配置し、か
つ円板部３７と、ダイアフラム３３の円板部３７に対し
反対側（すなわちガス圧受側に対し反対側）に設けられ
た受皿部材３９とでダイアフラム３３を挟持した状態で
取り付けられている。

【００１０】受皿部材３９は、鋼製のもので、外径がダ
イアフラム受３６の円板部３７の外径より所定量大きく
形成された略円板状をなすとともに、外周部がダイアフ
ラム３３に対し反対方向に湾曲された形状をなしてい
る。該受皿部材３９とキャップ部材１５の閉塞部４０側
に配置されたハンドル受４１との間には、受皿部材３９
を介してダイアフラム３３を環状凹部２５方向（すなわ
ちガス圧の作用方向に対し反対方向）に付勢するダイア
フラムスプリング４２（スプリング）が設けられてい
る。ここで、主部材１４の小径穴部１９および中間穴部
２０には、上部側が小径穴部１９と略同径とされるとと
もにピストン２７に連結されたステンレス鋼からなるス
テム４６が摺動自在に嵌合されている。このステム４６
は、ピストン２７がシール部材２８を弁座部２４に当接
させた状態において、上部を主部材１４から突出させて
おり、この突出した上部でダイアフラム受３６に当接可
能とされている。

【００１１】そして、ダイアフラム３３に作用する排出
流路１２側のガス圧による力が小さい場合には、ダイア
フラムスプリング４２の付勢力でステム４６方向にダイ
アフラム３３が変形しており、ステム４６は、ピストン
２７をピストンスプリング３０の付勢力に抗して移動さ
せシール部材２８を弁座部２４から離間させた状態で導
入流路１０と排出流路１２とを連通させている。またダ
イアフラム３３に作用する排出流路１２側のガス圧によ
る力とピストンスプリング３０の付勢力とを合わせた力
がダイアフラムスプリング４２の付勢力より大きくなる
と、ステム４６は、ダイアフラム３３がステム４６に対
し反対方向に変形することから、該変形に追従してピス
トン２７をピストンスプリング３０の付勢力により移動
させてシール部材２８を弁座部２４に着座させて導入流
路１０と排出流路１２との連通を遮断させる。さらに、
該遮断により排出流路１２側のガス圧が低くなると、導
入流路１０と排出流路１２とを連通させる。このような
導入流路１０と排出流路１２との連通遮断により排出流
路１２側のガス圧を予め設定した値以下に調整すること
になり、その連通遮断の切換圧すなわち排出流路１２側
の最大圧は、主としてダイアフラムスプリング４２の付
勢力で決められる。

【００１２】なお、上記ステム４６、ピストン２７、ピ
ストンスプリング３０および弁座部２４が、導入流路１
０と排出流路１２との連通を調整して排出流路１２側の
ガス圧を予め設定した値以下に調整する弁機構４７を構
成している。ここで、キャップ部材１５の閉塞部４０に
は、ハンドル４８のネジ部４９が螺合されており、該ネ
ジ部４９の先端は、キャップ部材１５内に突出してハン
ドル受４１に当接されている。これにより、ハンドル４
８の回転によりハンドル受４１と受皿部材３９との距離
すなわちダイアフラムスプリング４２の長さが変わり、
該ダイアフラムスプリング４２によるダイアフラム３３
への付勢力すなわち排出流路１２側の最大圧が変わるよ
うになっている。

【００１３】加えて、受皿部材３９の外周部のダイアフ
ラム３３に対し反対側には、例えば排出流路１２側の圧
力によるダイアフラム３３の不要な変形を受皿部材３９
を当接させて防止するストッパ的な役割を果たす、キャ
ップ部材１５の環状段部５０が若干離間して対向されて
いる。

【００１４】そして、本実施例において、受皿部材３９
には、図１および図２に示すように、ダイアフラム３３
への当接部分、詳しくは、ダイアフラム３３のガス圧作
用範囲に当接する部分すなわちダイアフラム３３の円板
部３７当接範囲より半径方向外側範囲に当接する部分
に、少なくとも一部が開口するように貫通孔５１が形成
されている。加えて、本実施例において、キャップ部材
１５には、内周側から外周側に貫通する連通孔５３が形
成されている。この連通孔５３は、受皿部材３９の貫通
孔５１をキャップ部材１５の内側を介して外部に連通さ
せるものである。

【００１５】このような構成の本実施例の圧力調整器に
よれば、上記したように、排出流路１２側のガス圧によ
る力とピストンスプリング３０の付勢力とを合せた力が
ダイアフラムスプリング４２の付勢力より大きくなる
と、ダイアフラム３３が変形し、てピストン２７のシー
ル部材２８を弁座部２４に着座させて導入流路１０と排
出流路１２との連通を遮断し、よって、導入されたガス
圧にかかわらず排出されるガス圧を予め設定した値以下
に減圧することができる。

【００１６】そして、ガス圧が導入流路１０側から排出
流路１２側に一時的に大きく導入された場合に、ダイア
フラム３３の貫通孔５１に臨む一部は受皿部材３９によ
る補強が受けられないことから、受皿部材３９が環状段
部５０に当接した後、キャップ部材１５に破損を生じさ
せる前に、図３に示すように、該ダイアフラム３３の貫
通孔５１に臨む一部がガス圧により破裂し、該破裂部分
から貫通孔５１およびケーシング１７の連通孔５３を介
して外部にガス圧を逃すことになる（図３においてこの
ときのガスの流れを矢印で示す）。したがって、受皿部
材３９のダイアフラム３３に対し反対側にキャップ部材
１５の環状段部５０を対向させる構成としても、ガス圧
が導入流路１０側から排出流路１２側に一時的に大きく
導入された場合（いわゆるガス圧の飛込みが生じた場
合）において、ダイアフラム３３が大きく変形し受皿部
材３９によってキャップ部材１５の環状段部５０に大き
な力がかかってしまうことがなくなるため、キャップ部
材１５すなわちケーシング１７に破損を生じてしまうこ
とを防止することができる。

【００１７】なお、貫通孔５１は上記に限定されること
なく、例えば図４に示すように長穴形状としたり、複数
としたり等、種々の変更が可能である。

【００１８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の圧力調整
器によれば、受皿部材の、ダイアフラムへの当接部分に
貫通孔が形成されており、ケーシングに、貫通孔を外部
に連通させる連通孔が形成されてなるため、ガス圧が導
入流路側から排出流路側に一時的に大きく導入された場
合に、ダイアフラムの貫通孔に臨む一部は受皿部材によ
る補強が受けられないことから該ダイアフラムの貫通孔
に臨む一部がガス圧により破裂し、該破裂部分から貫通
孔およびケーシングの連通孔を介して外部にガス圧を逃
すことになる。したがって、受皿部材のダイアフラムに
対し反対側にケーシングの一部を対向させる構成として
も、ガス圧が導入流路側から排出流路側に一時的に大き
く導入された場合において、ダイアフラムが大きく変形
し受皿部材によってケーシングの一部に大きな力がかか
ってしまうことがなくなるため、ケーシングに破損を生
じてしまうことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による圧力調整器を示す断面
図である。

【図２】本発明の一実施例による圧力調整器の受皿部材
を示す平面図である。

【図３】本発明の一実施例による圧力調整器のダイアフ
ラムの破裂時の状態を示す部分断面図である。

【図４】本発明の一実施例による圧力調整器の受皿部材
の他の例を示す平面図である。

【図５】従来の圧力調整器を示す断面図である。

【図６】従来の圧力調整器のケーシング破損時の状態を
示す部分断面図である。

【符号の説明】

１０ 導入流路 １２ 排出流路 １７ ケーシング ３３ ダイアフラム ３９ 受皿部材 ４２ ダイアフラムスプリング（スプリング） ４７ 弁機構 ５０ 環状段部（ケーシングの一部） ５１ 貫通孔 ５３ 連通孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部に開口する導入流路および排出流路
   を有するケーシングと、排出流路側のガス圧を受ける変
   形可能なダイアフラムと、該ダイアフラムのガス圧受側
   に対し反対側に当接された受皿部材と、該受皿部材を介
   して前記ダイアフラムをガス圧の作用方向に対し反対方
   向に付勢するスプリングと、ダイアフラムの変形により
   導入流路と排出流路との連通を調整して排出流路側のガ
   ス圧を予め設定した値以下に調整する弁機構とを有し、
   前記受皿部材のダイアフラムに対し反対側にケーシング
   の一部が対向されてなる圧力調整器において、 前記受皿部材には、ダイアフラムへの当接部分に貫通孔
   が形成されており、前記ケーシングに、前記貫通孔を外
   部に連通させる連通孔が形成されてなることを特徴とす
   る圧力調整器。