具体实施方式

以下参照图式并说明依据本发明的隔膜阀的实施例，但本发明并不限于图中所示的实施例自不在言下。

首先参照图1，说明本发明的隔膜阀11的整体构成。隔膜阀11包含阀本体13、隔膜15及用以驱动隔膜15的驱动部17，驱动部17被安装于阀本体13的上部。

阀本体13中于上部中央形成有阀室19的同时，形成有连通于阀室19的第一流路及第二流路，于阀室19，自第一流路朝向阀室19的开口的周边，形成有隔膜15相接或相离的环状的阀座21。图中所示的实施例中，作为第一流路，形成有流入路25，流入路25自形成于阀本体13的为相对向的侧面的一侧的流入口23延伸且于阀室19的底部中央开口。又作为第二流路，形成有流出路29，流出路29自形成于阀本体13的为相对向的侧面的另一侧的流出口27延伸且于阀室21的侧面开口，于自流入路25朝向阀室21的开口的周边形成有环状的阀座21。

驱动部17，包含被安装于阀本体13的上部且内部形成有机构收纳空间的驱动部壳体31、被安装于驱动部壳体31的上部的盖构件33、连结于隔膜15的杆部35及被收纳于机构收纳空间且驱动杆部35的驱动机构。本实施例中，驱动部壳体31内形成有汽缸部，驱动机构为借由收纳于汽缸部内的活塞37及作为施力组件的螺旋弹簧39所构成。

活塞37具有以能够滑动的方式被收纳于驱动部壳体31的汽缸部内的活塞本体37a，以及自活塞本体37a向上方延伸的导引轴37b，杆部35连结于活塞本体37a而自活塞本体37a向下方延伸。杆部35以能够滑动的方式插入至贯穿驱动部壳体31的底部而设置的贯通孔，其前端连接于隔膜15(详细而言为后述的阀体部15a)。活塞本体37a的外周面以能够于上下方向滑动的方式接触于汽缸部的内周面，将汽缸部的内部空间划分为上部空间41及下部空间43，上部空间41为由活塞本体37a的上表面、汽缸部的内周壁及汽缸部的顶面(即盖构件33的下表面)所包围，下部空间43为由活塞本体37a的下表面、汽缸部的内周壁及汽缸部的底面(即驱动部壳体31的底部)所包围。导引轴37b以能够滑动的方式插入至贯穿盖构件33而设置的贯通孔，以导引活塞37的上下运动。

于盖构件33形成有与划分上部空间41的汽缸部的顶面连通的换气口45，变得能够透过换气口45进行上部空间41与外部之间的换气。又于驱动部壳体31的侧部，形成有与划分下部空间43的汽缸部的底部连通的运作流体供给口47，变得能够自运作流体供给口47对下部空间43内供给运作流体。进一步，盖构件33的下表面(汽缸部的顶面)与活塞本体37a的上表面之间以压缩状态配置有螺旋弹簧39。

另外，驱动部17配置有杆部35及活塞37的导引轴37b而使杆部35及导引轴37b相对于阀座面呈垂直。

隔膜15包含阀体部15a及膜部15b。阀体部15a具有于圆柱上连接圆锥台的形状，底面配置为与阀座21相对向。膜部15b形成为自阀体部15a的上端部的外周面沿半径方向向外延伸，膜部的外周缘部被夹持于阀本体13的阀室19的上部开口的周边区域的上表面与驱动部壳体31的底面之间。

隔膜阀11中，一方面阀本体13为由一般的含氟树脂材料(非导电含氟树脂材料)所形成，另一方面于驱动部17，邻接于隔膜15的构成组件为由导电含氟树脂材料所形成。即驱动部壳体31及杆部35为由导电含氟树脂材料所形成。进一步，连结有杆部35的活塞37、被安装于驱动部壳体31的盖构件33及隔膜15亦以由导电含氟树脂材料所形成为佳。作为导电含氟树脂材料，可使用例如于聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基烷烃(PFA)及聚氯三氟乙烯(PCTFE)等含氟树脂材料中调配碳黑或碳奈米管等导电材料而赋予导电性之物。导电含氟树脂材料能够使例如粉末状的含氟树脂材料中混合、搅拌有碳黑或碳奈米管之物溶融以制成。

图中所示的实施例中，一方面阀本体13及隔膜15为由PVDF所形成，另一方面驱动部17的驱动部壳体31、盖构件33、杆部35及活塞37为由PVDF调配碳黑的导电含氟树脂材料所形成。但是隔膜15，特别是膜部15b成为伴随有反复弯曲的部分，由于以挠性寿命值高为佳，因此亦能够由PTFE调配碳黑或碳奈米管等的导电材料的导电含氟树脂材料所形成。进一步，导电含氟树脂材料并不限定于含氟树脂材料调配碳黑或碳奈米管之物，亦能够使用其他种类的导电含氟树脂材料。又隔膜21的制作方法并不特别限定，能够借由切削制作，亦能够借由压缩成形制作。

隔膜15的膜部15b的外周缘部，形成有以被夹持于阀本体13与驱动部壳体31之间的状态延伸而突出至阀本体13的外部的垂部(图中未显示)，亦能够于垂部连接接地线。借由设置如此的垂部及接地线，能够透过垂部及接地线，将产生于隔膜15的静电释放至外部。接地线亦能够连接驱动部壳体31或杆部等驱动部17的其他构成组件。

接着，参照图1说明隔膜阀11的运作。如图1所示，未自运作流体供给口47供给运作流体至驱动部17的通常状态时，驱动部17的活塞37借由螺旋弹簧39朝下方施力而被向下推。结果阀体部15a压接于阀座21，隔膜阀11成为如图1所示的关闭状态。若是自此状态对驱动部17的运作流体供给口47供给运作流体，则流入汽缸部的下部空间43的运作流体的液压对活塞本体37a产生向上的作用，活塞37抵抗螺旋弹簧39的施力而被向上推。此时，上部空间41内的空气自换气口45放出至外部。结果阀体部15a自阀座21相离，而隔膜阀11成为开启状态。当对运作流体供给口47的运作流体的供给被停止，则借由螺旋弹簧39，再次活塞37被朝下方施力而向下推，阀体部15a压接于阀座21，再度成为关闭状态。

隔膜阀11中，当成为开启状态，流体自流入路25经过阀室19流向流出路29，则流入路25及流出路29的内周面、阀室19的内壁及隔膜15可能借由与流体的摩擦而产生静电。特别是阀室19的角落部或隔膜15附近，流体容易留滞，流体中的颗粒容易被吸引附着而成长、巨大化。又隔膜15，特别是其膜部15b，由于在阀开闭时大幅动作或是弯曲，巨大化的颗粒容易剥离而引起流体的污染。因此，若隔膜阀11应用于例如半导体的洗净等所使用的流体的管在线，则有巨大化的颗粒被放出至流体中而带给晶圆损伤的可能性。在此，隔膜阀11中，邻接于隔膜15的驱动部17的构成组件，详细而言，驱动部壳体31及杆部35、及连结于杆部35的活塞37及盖构件33为由导电含氟树脂材料所形成。因此，即使阀本体13及隔膜15为由绝缘材料所形成，亦如图2所示，产生于隔膜15的静电(电子)被扩散至驱动部壳体31、杆部35等。特别是厚度薄的膜部15b中，电子容易移动，使静电自膜部15b扩散的效果为大。因此，静电不易累积于隔膜15，带电受到抑制。结果，流体中杂质等颗粒不易附着于隔膜15，特别是膜部15b，颗粒的巨大化亦受到抑制，能够减轻巨大化的颗粒所致的流体的污染。

若是于隔膜15或驱动部17(详细而言为驱动部壳体31或杆部35等)连接有延伸至驱动部17的驱动部壳体31的外部的接地线，则静电被释放至外部。因此，隔膜15的带电被进一步有效地抑制，对巨大化的颗粒所致的流体的污染的减轻效果进一步提升。但是，接地线并非必要，即使未设置接地线，亦能够得到上述效果。

如同上述，隔膜15的膜部15b动作或弯曲而阀体部15a对阀座21压接或相离，使隔膜阀11为关闭状态或开启状态。借由如此的对于阀座21的阀体部15a的接触时的冲击或摩擦，变得容易产生来自阀体部15a的颗粒。因此，隔膜15为由PTFE调配有碳黑或碳奈米管等的导电材料的导电含氟树脂材料所形成时，有自抵接于阀座21的阀体部15a向流体中放出导电含氟树脂材料中所包含的导电材料的疑虑。特别是半导体制造领域等中，若是于制造步骤(例如洗净步骤)中所使用的流体中含有导电材料则可能产生不良影响。

因此，在半导体制造领域等欲防止放出导电材料向流体中放出时，以如图3所示的变形例所示，使隔膜15的阀体部15a中抵接于阀座21的部分(以下记载为抵接部分)15c以非导电含氟树脂所形成，另一方面，使剩余的部分(以下记述为非抵接部分)15d以导电性含氟树脂所形成为佳。例如使抵接部分15c以PTFE所形成，另一方面使非抵接部分15d以调配有碳黑的PTFE所形成。由此，能够防止自隔膜15向流体中放出导电材料。另外，抵接部分15c及非抵接部分15d能够在个别成型后借由接着等而接合为一体，亦能够借由所谓多色成型(多色压缩成型)一体成型。

本发明的运用，并非限定于第一实施例的隔膜阀11的构造。

图4为显示本发明的第二实施例的力矩阀11’。图4所示的力矩阀11’，除了相对于隔膜阀11中为借由运作流体而使活塞37上下运动，为借由手动操作握杆49以使活塞37上下运动以外为相同的构成，对于与图1所示的隔膜阀11相同的构成组件赋予相同的组件符号。以下主要说明关于力矩阀11’与隔膜阀11相异的点。

力矩阀11’包含阀本体13、隔膜15及用以驱动隔膜15的驱动部，驱动部17被安装于阀本体13的上部。阀本体13在于上部中央形成有阀室19的同时，形成有自形成于阀本体13的一侧面的流入口23延伸且于阀室19的底部中央开口的流入路25，以及自形成于阀本体13另一侧面的流出口27延伸且于阀室21的侧面开口的流出路29，自流入路25向阀室19的开口的周围，形成有隔膜15相接或相离的环状的阀座21。

驱动部17包含被安装于阀本体13的上部且于内部形成有作为机构收纳空间的汽缸部的驱动部壳体31、被安装于驱动部壳体31的上部的盖构件33、连结于隔膜15的杆部35及收纳于汽缸部且驱动杆部35的驱动机构。驱动机构由被收纳于汽缸部内的活塞37及作为施力构件的螺旋弹簧39所构成。活塞37具有以能够滑动的方式收纳于驱动部壳体31的汽缸部内的活塞本体37a，以及自活塞本体37a向上方延伸的导引轴37b，杆部35连结于活塞本体37而自活塞本体37a向下方延伸。杆部35以能够滑动的方式插入至贯穿驱动部壳体31的底部而设置的贯通孔，其前端连接于隔膜15(详细而言为阀体部15a)。活塞本体37a的外周面以能够于上下方向滑动的方式接触于汽缸部的内周面，将汽缸部的内部空间划分为上部空间41及下部空间43，上部空间41为由活塞本体37a的上表面、汽缸部的内周壁及汽缸部的顶面(即盖构件33的下表面)所包围，下部空间43为由活塞本体37a的下表面、汽缸部的内周壁及汽缸部的底面(即驱动部壳体31的底部)所包围。导引轴37b以能够滑动的方式插入至贯穿盖构件33而设置的贯通孔，以导引活塞37的上下运动。又盖构件33的下表面(汽缸部的顶面)与活塞本体37a的上表面之间以压缩状态配置有螺旋弹簧39。

于导引轴37b的端部，以能够转动的方式安装有握杆49，变得能够借由使握杆49转动而以凸轮作用透过导引轴37b使活塞本体37a上下运动。详细而言，借由将握杆49转动至直立状态，能够以凸轮作用透过导引轴37b抵抗螺旋弹簧39的施力而使活塞本体37a向上方移动，借由将握杆49转动至横置的状态，自握杆49对活塞本体37a的施力消失，借由螺旋弹簧39的施力而使活塞本体37a向下方移动。

隔膜15包含阀体部15a及膜部15b。阀体部15a具有于圆柱上连接圆锥台的形状，底面配置为与阀座21相对向。膜部15b形成为自阀体部15a的上端部的外周面沿半径方向向外延伸，膜部的外周缘部被夹持于阀本体13的阀室19的上部开口的周边区域的上表面与驱动部壳体31的底面之间。

力矩阀11’中，与隔膜阀11相同，于驱动部17，邻接于隔膜15的构成组件为由导电含氟树脂材料所形成。即驱动部壳体31及杆部35为由导电含氟树脂材料所形成。进一步，连结有杆部35的活塞37、被安装于驱动部壳体31的盖构件33亦以由导电含氟树脂材料所形成为佳。又隔膜15亦由导电含氟树脂材料所形成为佳。导电含氟树脂材料的详细内容及效果与隔膜阀11相同，故在此省略其说明。

进一步，力矩阀11’中，亦与隔膜阀11相同，亦能够以抵接部分15c及非抵接部分15d构成隔膜15的阀体部15a，抵接部分15c以非导电含氟树脂形成，另一方面非抵接部分15d以导电性含氟树脂形成。

又若为使用隔膜的阀，则即使是于定压阀或回吸阀等亦能够应用本发明。此状况下，亦只要将于不与流体接触而驱动隔膜15的驱动部17中，邻接于隔膜15构成组件以导电含氟树脂材料形成，并将隔膜15以导电含氟树脂材料形成即可。又于此状况下，亦能够以抵接部分15c及非抵接部分15d构成隔膜15的阀体部15a，抵接部分15c以非导电含氟树脂材料形成的同时非抵接部分15d以导电含氟树脂形成。

〔实施例〕

表1为显示关于阀本体13及隔膜15为PVDF所制，以作为含氟树脂材料使用PVDF而调配20重量百分比的碳黑的导电含氟树脂材料制作驱动部17(详细而言为驱动部壳体31、盖构件33、杆部35及活塞37)的隔膜阀11的实施例，及与隔膜阀11为相同构成，而阀本体13、隔膜15及驱动部17全部以PVDF制作的隔膜阀的比较例，颗粒的检测数的实验结果。实施例1及实施例2为没有设置接地线的隔膜阀11，实施例3及实施例4成为驱动部17的上部，详细而言于盖构件33设置有接地线的隔膜11。又实施例1及实施例3为将反复进行3秒的开启状态及1秒的关闭状态的开闭模式持续进行30分钟并同时进行测定的状况，实施例2及实施例4为将持续开启状态的开启模式持续进行30分钟并同时进行测定的状况。实验中，于实验开始前将隔膜阀表面以异丙醇除电后，使纯水流过隔膜阀，以设置于隔膜阀的下流的颗粒计数器计测纯水中所含有的颗粒数，以比较例1时所检测到的颗粒数作为100而进行比较。

【表1】

自比较例1及比较例2、实施例1及实施例2、实施例3及实施例4的实验结果，开闭模式时所检测到的颗粒数较开模式时更多，确认到阀的开闭较容易产生能够以颗粒计数器检测到的巨大化颗粒。又自比较例1及比较例2的实验结果与实施例1及实施例2的实验结果的对比，将驱动部17以导电含氟树脂材料制作的本发明的隔膜阀11，即使在没有设置接地线的状况下，与将驱动部以非导电含氟树脂材料形成的一般隔膜阀相比，以颗粒计数器检测到的巨大化的颗粒数减少，确认到抑制带电所致的巨大化颗粒产生的减低效果。进一步，自实施例1及实施例2的实验结果与实施例3及实施例4的实验结果的对比，即使在将驱动部17以导电含氟树脂材料制作的状况下，借由设置接地线，能够借由颗粒计数器所检测到的巨大化颗粒的数量亦进一步减少，确认到提高由抑制带电所致的巨大化颗粒产生的减低效果。

以上参照图示的实施例，说明依据本发明的隔膜阀，但是本发明并非限定于图示的实施例。例如图示的实施例中虽没有设置接地线，但亦能够于隔膜15或驱动部壳体31连接接地线。又实施例中隔膜15虽为非导电含氟树脂材料所形成，但亦能够与驱动部17相同以导电含氟树脂形成。

符号说明

11 隔膜阀

11’ 力矩阀

13 阀本体

15 隔膜

15a 阀体部

15b 膜部

15c 抵接部分

15d 非抵接部分

17 驱动部

19 阀室

25 流入路

29 流出路

31 驱动部壳体

35 杆部