JPH11315942A - スライド式切換弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 滞留部をなくすスライド式切換弁を提供する
こと。 【解決手段】 本発明のスライド式切換弁１は、複数の
供給流路３２，３３と一つの吐出流路３１とを備え、そ
の吐出流路の開口部３１Ａを中心にして供給流路の開口
部３２Ｂ，３３Ｂを同一円周上に位置し、全開口部３１
Ａ，３２Ｂ，３３Ｂを同一平面上に開設した弁本体２
と、開口部の形成された開口面に摺接し、吐出流路の開
口部３１Ａを中心にして回転可能であって、その開口面
と摺接する摺接面側に吐出流路の開口部３１Ａと一つの
供給流路の開口部３２Ｂ（３３Ｂ）とに渡って切り欠か
れた弁体流路４１が形成された回転弁体とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、数種類の異なる流
体の切り換えに使用するためのスライド式切換弁に関
し、特に前に流した流体が滞留して後の流体に混入する
ことを防止したスライド式切換弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】流路の切り換えは、例えば半導体製造な
どの製造工程で２種類の薬液を交互に流すように制御す
ることがある。この場合、従来においては、図３に示す
ように薬液Ａを供給する供給管５１と薬液Ｂを供給する
供給管６１とに各々制御弁５２，６２が配管されてい
た。そして、交互に行われる薬液Ａ，Ｂの供給は、制御
弁５２，６２を交互に開閉することによって行われてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の配管のしかたでは滞留部ができるため、別の
薬液を続いて供給する場合に、残った前の薬液が混入し
てしまい純度を下げるといった問題があった。例えば、
制御弁５２を閉弁して薬液Ａの供給を停止させても、そ
の制御弁５２の二次側配管５３にできた滞留部に薬液Ａ
が流されずに残ってしまう。そこで、制御弁６２が開弁
して薬液Ｂが流されれば、残った薬液Ａが薬液Ｂの流れ
によってかき出され、薬液Ａが混入して薬液Ｂの純度を
下げることとなる。これは、薬液Ｂの後に薬液Ａを流す
場合も同様で、制御弁６２の二次側配管６３にできた滞
留部に残った薬液Ｂが薬液Ａの純度を下げることとな
る。

【０００４】そこで本発明は、かかる問題点を解消すべ
く、滞留部をなくすスライド式切換弁を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のスライド式切換
弁は、複数の供給流路と一つの吐出流路とを備え、その
吐出流路の開口部を中心にして供給流路の開口部を同一
円周上に位置し、全開口部を同一平面上に開設した弁本
体と、前記開口部の形成された開口面に摺接し、前記吐
出流路の開口部を中心にして回転可能であって、その開
口面と摺接する摺接面側に前記吐出流路の開口部と一つ
の供給流路の開口部とに渡って切り欠かれた弁体流路が
形成された回転弁体とを有することを特徴とする。よっ
て、本発明のスライド式切換弁では、回転弁体を回転さ
せ、吐出流路の開口部と一つの供給流路の開口部とを包
むように弁体流路を配置させることにより、吐出流路と
供給流路とを連通させる。そのため、回転弁体を回転さ
せれば、吐出流路に連通する供給流路を任意に切り換え
ることができる。従って、供給流体毎に設けられていた
制御弁を連結する配管をなくすことができたために滞留
部をなくすことができ、前に流した流体が後の流体に混
入することがなくなった。

【０００６】また、本発明のスライド式切換弁は、前記
回転弁体と摺接し、その摺接面に前記吐出流路及び供給
流路に連通する開口部を開設したものであって、前記弁
本体に装着可能な固定弁体を有することを特徴とする。
従って、固定弁体は、弁本体とは別に回転弁体と面相の
良い材質のものを選択することができ、流体の漏れを考
慮した最適な条件とすることができる。また、摩耗によ
るメンテナンスも直接摺接する回転弁体と固定弁体を交
換するのみでよく、弁本体を固定したままで作業が可能
で、更にメンテナンス費用が抑えられる。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明にかかるスライド式
切換弁の一実施の形態について図面を参照して説明す
る。図１は、本実施の形態のスライド式切換弁を示した
断面図である。スライド式切換弁１は、流路の形成され
た弁本体２に形成され、その流路を切り換えるべく構成
されたものである。弁本体２は、その上面に円形の凹部
２ａが形成され、そこに円盤形状の固定弁体３が位置ず
れしないように一体に嵌合されている。弁本体２は、ポ
リテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で形成され、固
定弁体３は、セラミックで形成されている。ここで、図
２は、固定弁体３が嵌合された弁本体２を示した平面図
であり、図２（Ａ）及び（Ｃ）は連通状態、図２（Ｂ）
は遮断状態を示している。

【０００８】このような弁本体２及び固定弁体３には、
流体供給源及び吐出側に連通する流路が形成されてい
る。流路は、例えば半導体製造装置におけるチャンバ室
へ各種の薬液を供給するための共通の流路である吐出流
路３１と、その吐出流路３１へ各種の薬液を供給する第
１、第２供給流路３２，３３とが形成されている。そし
て、図２に示すように吐出流路３１の開口部３１Ａが、
固定弁体３の中心に、第１、第２供給流路３２，３３の
第１、第２開口部３２Ｂ，３３Ｂが、開口部３１Ａを中
心に対称位置に形成されている。なお、供給流路の開口
部は、吐出流路３１の開口部３１Ａを中心にした同一円
周上に位置するように形成すれば、対称位置に限るもの
ではない。

【０００９】この弁本体２と固定弁体３との間には、吐
出流路３１及び第１、第２供給流路３２，３３の連結部
に、気密性を保つためのＯリング１１、１２、１３が装
填されている。また、弁本体２の側面には、チャンバ室
へ連通する吐出流路３１の吐出口３２Ｂ及び、各種の薬
液供給源へ連通する第１、第２供給流路３２，３３の入
力口３２Ａ，３３Ａが開設され、図示しないチャンバ室
や薬液供給源へ流路を介して接続されている。

【００１０】次に、この弁本体２には、固定弁体３の上
面に円盤形状の回転弁体４が重ねられている。回転弁体
４は、固定弁体３と同様にセラミックで形成され、両者
の摺接面の平滑度は高く、真実の接触面積が広いいわゆ
る面相がよいものとなっている。従って、摺接面が押し
付けられた固定弁体３と回転弁体４とは、その間から流
体が漏れるといったことのないよう形成されている。そ
して、その回転弁体４には、吐出流路３１の開口部３１
Ａと供給流路３２（又は３３）の開口部３２Ｂ（又は３
３Ｂ）とに渡り、固定弁体３との摺接面側に連結流路４
１が切り欠かれている。従って、吐出流路３１と第１供
給流路３２（又は第２供給流路３３）とは、この連結流
路４１に包まれたような状態で両者が連通するように構
成されている。

【００１１】固定弁体３と回転弁体４との間には、摺接
面からの漏れを防止すべく、第１、第２開口部３２Ｂ，
３３Ｂを囲むようにして固定弁体３に形成された環状の
溝内にＯリング１４が装填されている。一方、例えば、
このＯリング１４のない状態の固定弁体３の環状溝に対
して、弁本体２の外部にまで連通する貫通孔を穿設する
ことにより、貫通孔から流れ出る液を検知して固定弁体
３と回転弁体４との摺接面における漏れを確認する構成
とするものであってもよい。

【００１２】弁本体２には、回転弁体４が吐出流路３１
の開口部３１Ａを中心にして安定して回転するように、
環状の弁体ガイド５が凹部２ａ内に装填され、回転弁体
４の外周面に摺接されている。更に、弁本体２は、図示
するようにな断面逆Ｌ字形の弁体カバー６が固定されて
いる。そこで、回転弁体４の外周にはスラスト軸受７が
はめ込まれ、そのスラスト軸受７を介して回転弁体４を
固定弁体３を弾性力にて押圧すべく、弁体カバー６の角
部に押圧用のＯリング８が潰された状態で装填されてい
る。一方、このスライド式切換弁１を操作すべく、回転
弁体４には、その中心に回転アクチュエータ（例えば、
ステッピングモータ）の回転ロッド２１が連結部材２２
を介して固定されている。

【００１３】このよな構成からなるスライド式切換弁１
は、図２（Ａ）に示すように第１供給流路３２が吐出流
路３１と回転弁体４の連結流路４１を介して連通され
る。即ち、回転弁体４の連結流路４１の端部が、吐出流
路３１の開口部３１Ａと第１供給流路３２の第１開口部
３２Ｂとにまたがるように位置する場合、両開口部３１
Ａ，３２Ｂを包むようにして連結流路４１による空間が
できる。従って、第１供給流路３２、連結流路４１及び
吐出流路３１にかけて連通する１本の流路が構成され
る。そこで、例えば第１供給流路３２の入力口３２Ａに
接続された薬液Ａの供給源から、この流路を通ってチャ
ンバ室へと薬液Ａが供給される。

【００１４】次いで、薬液Ａの供給を停止して薬液Ｂを
チャンバ室へ供給する場合には、このスライド式切換弁
１の切り換え操作が行われる。その場合、回転アクチュ
エータによる回転ロッド２１の回転によって、回転弁体
４に回転が与えられる。回転弁体４が回転すると、連結
流路４１の一端部は吐出流路３１の第１開口部３１Ａに
掛かっているものの、他端部が第１開口部３２Ｂからず
れ、図２（Ｂ）に示すようにその第１開口部３２Ｂが回
転弁体４によって塞がれて第１供給流路３２が遮断され
る。

【００１５】スライド式切換弁１は、このような回転弁
体４の回転途中では、連結流路４１が吐出流路３１の開
口部３１Ａにつながっているのみで供給側とは何れにも
連通しない遮断された状態である。このような回転弁体
４の回転による切り換え時には、吐出流路３１の開口部
３１Ａを中心とする回転弁体４の回転は、摺接する弁体
ガイド５によって保持され、またＯリング８によって固
定弁体３に押圧されてスラスト軸受７によって回転支持
されている。

【００１６】そこで、本実施の形態では、回転弁体４に
１８０°の回転が与えられたところで、吐出流路３１の
開口部３１Ａと第２供給流路３３の第１開口部３３Ｂと
にまたがるように位置し、両開口部３１Ａ，３３Ｂを包
むようにした連結流路４１による空間ができる。従っ
て、第２供給流路３３、連結流路４１及び吐出流路３１
にかけて連通する１本の流路が構成される。そこで、例
えば、第２供給流路３３の入力口３３Ａが接続された薬
液Ｂの供給源から、この流路を通ってチャンバ室へと薬
液Ｂが供給される。更に、薬液Ｂの供給を停止して再び
薬液Ａをチャンバ室へ供給する場合には、回転アクチュ
エータの操作によって回転弁体４に逆回転が与えられ、
吐出流路３１と第１供給流路３２とが連通され、流路の
切り換えが行われる。

【００１７】このような構成からなる本実施の形態のス
ライド式切換弁１によれば、薬液供給の分岐部分をこの
スライド式切換弁１に設けたので、従来例のような複数
の制御弁を連結するための配管に滞留部が生じるといっ
たことがなくなった。また、薬液の数に応じて必要とし
ていた複数の制御弁を、このスライド式切換弁１のみで
代替できるため、供給ラインのコンパクト化が可能とな
った。更に、摺接部分を固定弁体３と回転弁体４とで構
成したため、弁本体２とは別に両者の面相が良い材質の
ものを選択することができ、流体の漏れをなくすことが
できた。また、摩耗によってメンテナンスが必要な場合
には、固定弁体３と回転弁体４とを交換するのみでよ
く、弁本体２を配管に連結したままで作業が可能で、更
にメンテナンス費用も抑えられる。

【００１８】なお、本発明は前記実施の形態のものに限
定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可
能である。例えば、前記実施の形態では、２種類の薬液
を供給する場合について説明したが、３種類以上のもの
であってもよく、その場合には供給流路及びその開口部
を弁本体２に供給する流体に応じて形成するようにすれ
ばよい。また、用途として薬液の供給を例に挙げて説明
したが、更に別の流体装置への使用はもちろん可能であ
る。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、複数の供給流路と一つの吐出
流路とを備え、その吐出流路の開口部を中心にして供給
流路の開口部を同一円周上に位置し、全開口部を同一平
面上に開設した弁本体と、開口部の形成された開口面に
摺接し、吐出流路の開口部を中心にして回転可能であっ
て、その開口面と摺接する摺接面側に吐出流路の開口部
と一つの供給流路の開口部とに渡って切り欠かれた弁体
流路が形成された回転弁体とを有する構成としたので、
滞留部をなくすスライド式切換弁を提供することが可能
となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるスライド式切換弁の一実施の形
態を示した断面図である。

【図２】スライド式切換弁の弁本体２及び固定弁体３を
示した平面図である。

【図３】従来の流体供給ラインを示した図である。

【符号の説明】

１ スライド式切換弁 ２ 弁本体 ３ 固定弁体 ４ 回転弁体 ５ 弁体ガイド ７ スラスト軸受 ８ Ｏリング ３１ 吐出流路 ３２，３３ 供給流路 ３１Ａ，３２Ｂ，３３Ｂ 開口部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の供給流路と一つの吐出流路とを備
   え、その吐出流路の開口部を中心にして供給流路の開口
   部を同一円周上に位置し、全開口部を同一平面上に開設
   した弁本体と、 前記開口部の形成された開口面に摺接し、前記吐出流路
   の開口部を中心にして回転可能であって、その開口面と
   摺接する摺接面側に前記吐出流路の開口部と一つの供給
   流路の開口部とに渡って切り欠かれた弁体流路が形成さ
   れた回転弁体とを有することを特徴とするスライド式切
   換弁。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のスライド式切換弁にお
   いて、 前記回転弁体と摺接し、その摺接面に前記吐出流路及び
   供給流路に連通する開口部を開設したものであって、前
   記弁本体に装着可能な固定弁体を有することを特徴とす
   るスライド式切換弁。