專利名稱：：直接接觸型金屬隔膜閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明主要涉及在半導(dǎo)體制造設(shè)備的氣體供給系統(tǒng)等中使用的直接接觸型金屬隔膜閥，涉及能夠?qū)崿F(xiàn)閥開閉次數(shù)的大幅增加、并且通過(guò)穩(wěn)定地保持閥的流量系數(shù)而使流量特性的變動(dòng)變得更少的高耐久性的直接接觸型金屬隔膜閥。
背景技術(shù)：
：直接接觸型金屬隔膜閥(以下簡(jiǎn)稱作金屬隔膜閥)一般具備如圖10所示的結(jié)構(gòu)，具有不僅響應(yīng)性及流體的置換性良好、而且接近于無(wú)顆粒的特征，所以在半導(dǎo)體制造設(shè)備及化學(xué)工業(yè)設(shè)備、食品工業(yè)設(shè)備等的領(lǐng)域中廣泛地使用。即，在圖10中，21是主體，22是金屬隔膜，23是止動(dòng)機(jī)構(gòu)，24是閥帽，25是閥帽螺母，26是閥盤，27是隔膜推壓部，28是閥桿，29是手柄，30、31是流體入口、出口，32是閥室，33是閥座，通過(guò)經(jīng)由隔膜推壓部27將金屬隔膜22從上方向閥座33推壓，流體通路被封閉。此外，通過(guò)將隔膜推壓部27向上方拉起，金屬隔膜22回復(fù)為倒盤形的原型，流體通路;波開放。另外，這種金屬隔膜閥是公知的(例如特開平5-80858號(hào)等)，所以這里省略其詳細(xì)i兌明。上述金屬隔膜22通常由厚度0.1~0.2mm的不銹鋼薄板2~3片的層疊體形成，通過(guò)將沖裁為圓形的層疊體的中央部隆起成型為倒盤形而形成。此外，倒盤形的金屬隔膜22的隆起部的最大高度Ah對(duì)于上迷9.52mmcp的金屬隔膜(外徑約26mm(p)22設(shè)定為約1.11.3mrru上述閥座33是通過(guò)將工程塑料(例如PFA)成型為希望的形狀而制作的，被向與閥體21—體地成形的閥座保持槽內(nèi)嵌合，通過(guò)將保持槽的一部分?jǐn)靠p而固定。于是，這種金屬隔膜閥如圖10所示，由于使用倒盤形的金屬隔膜22,所以為了使在流體通路中流通的氣體的流通量增加而必然需要增大閥行程AS(即金屬隔膜22的變形量)。因此，通常增大以倒盤形隆起變形的金屬隔膜22的最大隆起高度Ah,并且使大致等于該高度Ah的距離為閥的行程AS。結(jié)果，在NO(始終開放)型的金屬隔膜閥中，在其全開時(shí)通過(guò)推壓使金屬隔膜22變形接近于隆起高度Ah的尺寸量，在大致接近于平板狀的狀態(tài)下被向閥座33推壓。另外，這在NC(始終封閉)型的金屬隔膜閥中也同樣，通過(guò)推壓使金屬隔膜22變形接近于常態(tài)最大隆起高度Ah的尺寸量而成為大致平板狀，在開閥時(shí)，通過(guò)金屬隔膜22的彈性力及流體壓力使其復(fù)原為原來(lái)的隆起的倒盤形的形狀。另一方面，這種金屬隔膜閥的最大流量如上所述，主要與金屬隔膜22的閥行程AS有密切的關(guān)聯(lián)，如果增大閥行程AS則能夠?qū)⒘魍髁窟x擇為較大。但是，如上所述，在金屬隔膜22的彈性變形量中有自身的限制，通常在流體通路的內(nèi)徑為9.52mmcp的閥的金屬隔l莫(外徑26.0mmcp)22中，將最大隆起高度Ah限制在1.2-1.3mm左右。這是因?yàn)?，最大隆起高度Ah越大，金屬隔膜22的變形造成的破裂等越容易發(fā)生。另外，上述金屬隔膜閥的閥行程AS與流體流量等的關(guān)系如公知那樣，一般用流量系數(shù)(Cv值)表示。即，上述閥的Cv值被定義為"將閥出入口的壓力差保持為lpsi而用gal/min表示使清水流動(dòng)時(shí)的流量的數(shù)值"，在流體為水的情況下，作為式1_2'二(TV^/(^'—^')/G/'......(1)式求出。其中，Q'二流量gal/min，P「二入口壓力psi，P2^出口壓力psi,Gl'是流體的比重(設(shè)水=1時(shí))。此外，在流體是氣體的情況下，基于與上迷流體是流體的情況相同那樣的考慮方式，閥的Cv值用式2CV=;C》:……(2)式求出。其中，在(2)式中，Qg[mVh(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))]是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(15°C,760mmHgabs)下的氣體的流量，t[°C]是氣體的溫度，Gg是氣體的比重(設(shè)空氣=時(shí))，P,[MPaabs]是一次側(cè)絕對(duì)壓力，P2[MPaabs]是二次側(cè)絕對(duì)壓力。進(jìn)而，上述Cv值通常利用圖8所示那樣的Cv值測(cè)量試驗(yàn)裝置測(cè)量氣體流量Qg等，并且利用該測(cè)量結(jié)果通過(guò)(2)式運(yùn)算。另外，在圖8中，N是試驗(yàn)用流體(氮?dú)?，B是減壓閥，C是過(guò)濾器，D是質(zhì)量流量計(jì)，E是壓力計(jì)，F(xiàn)是供試閥(被試驗(yàn)閥)，供試閥F的二次側(cè)向大氣開放。此外，試驗(yàn)是在氮?dú)鉁囟?20。C室溫)、一次側(cè)壓力P,K).01MPa、二次側(cè)壓力(大氣開放)、閥的開度(任意地設(shè)定的10~100%的閥開度)的條件下進(jìn)行的。另外，對(duì)金屬隔膜閥要求的Cv值為0.55~0.8左右，在9.52mm(p閥的情況下，金屬隔膜22的最大隆起高度AhH.2mm(全行程△S:=1.0mm)時(shí)的Cv為約0.7。在以往的這種金屬隔膜閥中，有容易在金屬隔膜閥中發(fā)生裂紋的問題。即，一般，由這種金屬隔膜閥的連續(xù)開閉動(dòng)作次數(shù)表示的閥的耐久性在流體通路9.52mmcp的閥中約是150-200萬(wàn)次，在6.35mm(p的閥中是約800-1000萬(wàn)次左右，如果開閉動(dòng)作次數(shù)超過(guò)上述次數(shù)，則通常會(huì)發(fā)生金屬隔膜22的反復(fù)變位帶來(lái)的破損，結(jié)果有金屬隔膜閥的更換的頻率增加的問題。特別是，在工藝內(nèi)采用ALD(atomiclayerDeposition)法的近年來(lái)的半導(dǎo)體制造設(shè)備中，氣體供給系統(tǒng)內(nèi)的金屬隔膜閥的開閉次數(shù)大幅增加。結(jié)果，在以往的金屬隔膜閥的連續(xù)開閉動(dòng)作的耐久性(在外徑26mmcp的9.52mmcp的金屬隔膜.22的情況下，全行程ASM.2mm時(shí)為約150萬(wàn)次，行程AS-1.0mm時(shí)為約250萬(wàn)次左右)的程度下，在實(shí)用中會(huì)發(fā)生各種問題。此外，在以往的這種金屬隔膜閥中，存在容易發(fā)生流量特性的經(jīng)年變化、即Cv值的經(jīng)年變化、Cv值難以穩(wěn)定的問題。即，在以往的金屬隔膜閥中，如圖10所示，由于在閥座33中使用合成樹脂材料(PFA),所以不能避免其經(jīng)年變形，特別在流通的流體是高溫度的情況下，上述經(jīng)年變形有變大的傾向。例如，在以往的9.52mmcp的閥的情況下，通過(guò)流體溫度從20。C上升到150°C，閥座33膨脹，在將閥桿的移動(dòng)量(抬起行程)固定為一定的情況下，流體流量減少約18%。此外，如果在高溫條件下進(jìn)行開閉，則全幵時(shí)的流量因經(jīng)年變化而增大。結(jié)果；在僅進(jìn)行全閉或全開的切換的金屬隔膜閥中，流量增大，此外，在流量/壓力控制用的金屬隔膜閥中，有由于閥開度與流量的關(guān)系經(jīng)年變化而不能進(jìn)行高精度的流量/壓力控制的問題。專利文獻(xiàn)1特開平5-80858號(hào)
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了解決以往的金屬隔膜閥中的上述那樣的問題而做出的，即a、在處理工藝中使用原子層蒸鍍法(ALD法)等的半導(dǎo)體制造設(shè)備等中金屬隔膜閥的開閉頻率大幅增大，所以在以往的用連續(xù)開閉次數(shù)表示的耐久性為100萬(wàn)~250萬(wàn)次左右的金屬隔膜閥的情況下閥的更換頻率增加，維修成本及維修的次數(shù)增加以及b、因閥座形狀的經(jīng)年變化使Cv值變化，閥的流量特性不穩(wěn)定等的問題，發(fā)明的主要目的是提供一種利用與以往相同的結(jié)構(gòu)的金屬隔膜閥而不會(huì)導(dǎo)致閥的流量特性的降低(即不會(huì)導(dǎo)致Cv值的大幅降低)、能夠大幅提高由連續(xù)開閉動(dòng)作表示的閥的耐久性、并且使流量特性穩(wěn)定而使Cv值的經(jīng)年變化變得更少的直接接觸型金屬隔膜閥。本發(fā)明者等著眼于金屬隔膜閥的耐久性(連續(xù)開閉動(dòng)作次數(shù))與閥行程AS有深入的關(guān)系、并且閥行程AS直接與流量系數(shù)Cv(Cv值)相關(guān)的性質(zhì)，對(duì)于各種金屬隔膜閥，利用上述圖8所示的Cv值測(cè)量試驗(yàn)裝置進(jìn)行了耐久性與閥行程AS和流量系數(shù)Cv的相關(guān)關(guān)系的調(diào)查研究。后述的表l、圖6、圖7及表2、表3、圖9表示其一例，通過(guò)該各種試驗(yàn)認(rèn)識(shí)到，在以往的金屬隔膜閥中，如果閥行程AS超過(guò)一定值，則Cv值的增加飽和，所以為了得到規(guī)定的Cv值，不需要將閥行程AS設(shè)為對(duì)應(yīng)于金屬隔膜22的最大隆起高度Ah的全行程AS,通過(guò)最大高度Ah的約55~70%的尺寸的閥行程AS,能夠得到超過(guò)0.55~0.7的Cv值。本發(fā)明是基于上述認(rèn)識(shí)而做出的，技術(shù)方案1的發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)是一種直接接觸型金屬隔膜閥，包4舌在連通到流體入口IO及流體出口11的凹狀的閥室12的底面上i殳有閥座13的閥體；配i殳在閥座13的上方并保持閥室12的氣密并且中央部上下運(yùn)動(dòng)而直接向閥座13抵接的金屬隔膜2;升降自如地配設(shè)在金屬隔膜2的上方而使金屬隔膜2的中央部向下方下降的閥桿3;使閥桿3下降或上升的致動(dòng)器9;和配設(shè)在金屬隔膜2的外周緣部的上方并在與閥室12的底面之間氣密地夾壓金屬隔膜2并且限制閥全閉時(shí)的閥桿S的下降的推壓適配器3，其中，令上述金屬薄膜2由多片不銹鋼薄板和鎳鈷合金薄板的層疊體構(gòu)成且形成為使中央部向上方隆起的圓形的倒盤形，并且將上述金屬薄膜2的最大隆起高度Ah的55~70%的距離限制為閥的最大閥行程AS。技術(shù)方案2的發(fā)明是在技術(shù)方案1的發(fā)明中，最大閥行程AS時(shí)的閥的Cv^直為0.55—0.8。技術(shù)方案3的發(fā)明是在技術(shù)方案1或2的發(fā)明中，使金屬隔膜2為外徑15mmcp且隆起曲率為66-65mm、或外徑為18~20mmq)且隆起曲率為62~63mm、或外徑為24~26mmcp且隆起曲率為59~61mm。技術(shù)方案4的發(fā)明是在技術(shù)方案1的發(fā)明中，將金屬隔膜2做成3片不銹鋼薄板與1片鎳鈷合金薄板的圓形層疊體，并且使其外徑為24~26mmq)，將最大隆起高度Ah設(shè)為1.2-1.3mm,并且將最大閥行程AS設(shè)為0.65~0.8mm。技術(shù)方案5的發(fā)明是在技術(shù)方案1至4的發(fā)明中，構(gòu)成為，將閥座13做成PFA制的閥座，并且在閥桿上8設(shè)置閥行程的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)16,在使閥連續(xù)開閉動(dòng)作3000~10000次后，通過(guò)上述行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)16將閥行程AS調(diào)節(jié)固定為既定的設(shè)定值。在本發(fā)明中，不將金屬隔膜的最大隆起高度Ah設(shè)為閥的全行程AS,而將為了得到希望的流量系數(shù)Cv而最低限度需要的最大隆起高度Ah的55-70%的尺寸(距離)設(shè)為最大閥行程AS，所以在閥的開閉動(dòng)作時(shí)能夠使作用在金屬隔膜上的變形量及變形應(yīng)力變得更小，同時(shí)能夠完全確保需要的既定的流量系數(shù)(Cv值)。結(jié)果，能夠?qū)⒈硎窘饘俑裟らy的耐久性的連續(xù)開閉動(dòng)作次數(shù)提高為以往的可能次數(shù)的約20~30倍u此外，在本發(fā)明中，設(shè)置行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，并且在閥的出廠前進(jìn)行約3000-10000次的連續(xù)開閉動(dòng)作而進(jìn)行合成樹脂閥的跑合，使其形態(tài)更加穩(wěn)定化。結(jié)果，所謂閥座的經(jīng)時(shí)變化大幅減少，由此使流量系數(shù)Cv(Cv值)變?yōu)楦€(wěn)定的值。圖1是使有關(guān)本發(fā)明的直接接觸型金屬隔膜閥為NC(常封閉)型的情況下的剖面概要圖。圖2是表示圖1的閥的行程AS=1.5mm的閉閥時(shí)的金屬隔膜的變形狀態(tài)的說(shuō)明圖。圖3是表示圖1的岡的行程AS-1.5mm的開閥時(shí)的金屬隔膜的變形狀態(tài)的說(shuō)明圖。圖4是表示圖1的閥的行程AS^.7mm的閉閥時(shí)的金屬隔膜的變形狀態(tài)的說(shuō)明圖。圖5是表示圖1的閥的行程AS岣.7mm的開閥時(shí)的金屬隔膜的變形狀態(tài)的說(shuō)明圖。圖6是表示圖的閥的閥行程AS(閥抬升)與流量的關(guān)系的線圖u圖7是表示圖1的閥的閥行程AS(閥抬升)與Cv值的關(guān)系的線圖。圖8是在本發(fā)明中使用的Cv值測(cè)量試驗(yàn)裝置的模塊系統(tǒng)圖。圖9是圖示表2的結(jié)果的圖。圖10是以往的直接接觸型金屬隔膜閥的剖面概要圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明A驅(qū)動(dòng)用流體(空氣)△h隆起部的最大隆起高度△S閥行程(閥抬升)G間隙N氮?dú)庠碆減壓閥C過(guò)濾器D流量計(jì)E壓力計(jì)F供試閥P)—次側(cè)壓力1閥體2金屬隔膜3推壓適配器(SUS630)4閥帽5螺紋部6彈簧7隔膜推壓部(聚酰亞胺)8閥桿8a凸緣部9致動(dòng)器9a支撐用筒部9b螺紋件9c活塞10流體入口流體出口12閥室13閥座14驅(qū)動(dòng)軸15行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15a鎖止螺母16電石茲閥17接近傳感器具體實(shí)施方式以下，基于本發(fā)明的實(shí)施方式。圖l是使有關(guān)本發(fā)明的直接接觸型金屬隔膜閥(以下稱作金屬隔膜閥)為NC(常封閉)型的情況下的剖面概要圖。此外，圖2及圖3是表示在圖1的閥中使閥行程ASH.5mm的情況下的金屬隔膜的閉閥時(shí)和開閥時(shí)的變形狀態(tài)的放大圖。進(jìn)而，圖4及圖5是表示在圖1的閥中使閥行程AS:-0.7mm的情況下的金屬隔膜的閉閥時(shí)和開閥時(shí)的變形狀態(tài)的放大圖。在圖l中，l是閥體，2是金屬隔膜，3是推壓適配器，4是閥帽，5是螺紋部，6是彈簧，7是隔膜推壓部，8是閥桿，9是致動(dòng)器，IO是流體入口，ll是流體出口，12是閥室，13是閥座，14是驅(qū)動(dòng)軸，15是行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，16是電磁閥，17是接近傳感器。上述閥體1由不銹鋼形成為大致十字狀，在兩側(cè)形成有流體入口10及流體出口11，在上部形成有連通到流體入口IO及流體出口11的上方開放的凹狀的閥室12。此外，在閥室12的底面上嵌合固定有合成樹脂(PFA、PA、PI、PCTFE等)制的閥座13。另外，在本實(shí)施例中，通過(guò)所謂斂縫加工將閥座3固定在閥插裝槽內(nèi)》上述金屬隔膜2配設(shè)在閥座13的上方，保持閥室12的氣密，并且其中央部上下運(yùn)動(dòng)而相對(duì)于閥座13就座或離座。在本實(shí)施例中，金屬隔膜2通過(guò)使特殊不銹鋼(鎳鉻鐵耐熱合金或Spron.商標(biāo)名)等的金屬制薄板(厚度0.1-0.2mm)及鎳鈷合金薄板(厚度0.1~0.2mm)的中央部向上方隆起而形成為圓形的倒盤形，通過(guò)將3片該倒盤形的特殊不銹鋼薄板與1片鎳鈷合金薄板以密接狀層疊而形成為倒盤形.，此外，該金屬隔膜2，其周緣部載置在閥室2的內(nèi)周面的突部上，通過(guò)將向閥室12內(nèi)插入的閥帽4的下端部向閥體1的螺紋部5中擰入，經(jīng)由不銹鋼制的推壓適配器3被向閥體1的突部側(cè)推壓，在氣密狀態(tài)下被夾持固定。另外，鎳鈷合金薄膜配置在接觸氣體的一側(cè)。更具體地講，金屬隔膜2在用于流體通路內(nèi)徑9.52mmcp的閥的情況下形成為外徑26mm、隆起部的曲率60mm,上述隆起部的最大隆起高度Ah(后述的圖3的Ah)為1.2mm。另外，作為金屬隔膜2的實(shí)施例，有6.35mm(p的閥用的外徑20mm、曲率62.6mm的結(jié)構(gòu)、以及6.35mmcp的小型閥用的外徑15mm、曲率62.6mm的結(jié)構(gòu)等。上述閥帽4形成為筒形狀，通過(guò)被插入到閥體1的閥室12內(nèi)并向設(shè)于閥室12的內(nèi)周面上的螺紋部5緊固而固定在閥體1側(cè)。上述閥桿8被向閥帽4的下端部?jī)?nèi)升降自如地插入，在下端面上嵌裝有抵接在金屬隔膜2的中央部上表面上的合成樹脂制的隔膜推壓部7。更具體地講，閥桿8升降自如地插裝在閥帽4內(nèi)，并利用彈簧6的彈性力經(jīng)由隔膜推壓部7被向下方推壓，以使安裝于下端面上的聚酰亞胺制的隔膜推壓部7抵接在金屬隔膜2上，使金屬隔膜2的中央部就座在閥座13上。此外，在閥桿8的上端部上固定著閥桿操作用的致動(dòng)器9的驅(qū)動(dòng)軸〗4。另外，在上述閥桿8的下方部設(shè)有凸緣部8a，在閥的全閉時(shí)(金屬隔膜2的中央部就座在閥座13上時(shí))，該凸緣部8a與上迷推壓適配器3的上表面抵接，由此限制了閥桿8的過(guò)量的下降。上述行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15由螺紋安裝在獰入固定在閥帽4的上表面上的致動(dòng)器9的支撐用筒部9a上的鎖止螺母15a、和設(shè)在支撐用筒部9a的外周面上的鎖止螺母5a的螺紋安裝用螺紋件9b等構(gòu)成，通過(guò)調(diào)節(jié)支撐用筒部9a向螺帽4內(nèi)的擰入高度，來(lái)調(diào)節(jié)閥行程AS的大小。上述電磁閥16直接固定在致動(dòng)器9的上表面上，控制向致動(dòng)器9內(nèi)供給的驅(qū)動(dòng)用流體(空氣)A的流通。另外，將致動(dòng)器9直接安裝在電磁閥16上如后所述，是為了進(jìn)一步減小驅(qū)動(dòng)用流體通路的空間部、提高閥開閉動(dòng)作的響應(yīng)性(開閉動(dòng)作時(shí)間的縮短)。此外，上述接近傳感器17是用來(lái)檢測(cè)閥開閉動(dòng)作時(shí)的閥行程AS的變化的狀態(tài)及閥行程AS自身的裝置，固定在致動(dòng)器9的上表面?zhèn)?，通過(guò)測(cè)量與活塞9c的間隙AG,才企測(cè)上述4亍程AS。接著，對(duì)有關(guān)本發(fā)明的金屬隔膜閥的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖1所示的閥構(gòu)成為所謂NC(常閉)型，總是通過(guò)彈簧6的彈力經(jīng)由閥桿8將金屬隔膜2向下方推壓，其下側(cè)面(接觸氣體面)的鎳鈷合金薄板抵接在閥座3上。另外，閥桿8的推壓力由彈簧6調(diào)節(jié)，此外，閥桿8的下降量被推壓適配器3限制。如杲向致動(dòng)器9供給驅(qū)動(dòng)用空氣A,則經(jīng)由活塞9c將驅(qū)動(dòng)軸14向上方拉起閥行程AS。由此，金屬隔膜2在其彈性力的作用下，恢復(fù)為原來(lái)的中央部向上方隆起的形態(tài)，閥4皮閉閥。此外，上述閥行程AS由行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)15的鎖止螺母15a調(diào)節(jié)為既定的值。具體而言，如后所述，在9.52(p用閥的金屬隔膜閥(外徑26mmcp、曲率60mm、隆起部的最大高度Ah爿.2mm、3片0.15mm特殊不銹鋼板和1片0.15mm鎳鈷合金薄板、以下稱作實(shí)施例1的金屬隔膜)2的情況下，閥行程AS被設(shè)定為0.65~0.8mm(優(yōu)選為0.7mm)。接著，對(duì)本發(fā)明的金屬隔膜2的閥行程AS的決定進(jìn)行說(shuō)明。[具體例1]參照?qǐng)D2,圖2是表示使用上述實(shí)施例1的金屬隔膜2的閥的閉閥狀態(tài)的局部放大圖，圖3是表示使用令閥行程AS為1.5mm時(shí)的實(shí)施例1的金屬隔膜2的閥的開閥狀態(tài)的局部放大圖。在圖2及圖3中，將閥行程AS選擇為1.5mm,閥行程AS比金屬隔膜2的最大隆起高度Ah-1.2mm大，所以金屬隔膜2完全被復(fù)原為原來(lái)的狀態(tài)。[具體例2]相對(duì)于此，圖4及圖5是表示在使用上述的實(shí)施例1的金屬隔膜2的圖1的閥中、令閥行程AS為0.7mm的情況下的閉閥狀態(tài)(圖4)及開閥(圖5)狀態(tài)的局部放大圖，在閉閥時(shí)，金屬隔膜2不復(fù)原為如圖3那樣的完全的原狀態(tài)，而成為有些變形的狀態(tài)。即，在減小了閥行程AS的情況下，金屬隔膜2的變形量變小，作用在金屬隔膜2上的變形應(yīng)力相對(duì)地變小。在閥行程AS-1.5mm的情況和AS,.7mm的情況下，在金屬隔膜2的形態(tài)如上述那樣可以看到較大的差異，但可以判斷出閥座3與金屬隔膜2的內(nèi)表面的間隙G沒有發(fā)生很大的變化。[具體例3]圖6及圖7是表示對(duì)使用上迷實(shí)施例1的金屬隔膜2的圖1的金屬隔膜閥、利用上述圖8的Cv值測(cè)量試驗(yàn)裝置進(jìn)行流量測(cè)量、并且利用上述(2)式求出Cv值的結(jié)果的圖，此外，表1是上述抬升與流量與Cv值的一覽表。其中，試驗(yàn)是在動(dòng)作用空氣壓力0.55MPa、閥座的突出高度0.128mm(8CTC烘烤后的高度)的條件下進(jìn)行的。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>由圖6及圖7可知，閥行程AS-0.650.8左右，能夠?qū)崿F(xiàn)該閥所需要的0值=0.55~0.6。即，優(yōu)選的是，通過(guò)使閥行程AS-0.7mm,能夠?qū)崿F(xiàn)Cv值0.6,可知不需要使閥行程直到為ASH.3mm(最大值)而使金屬隔膜2最大限度地變形。[具體例4]表2是對(duì)于以上述的實(shí)施例1的金屬隔膜2的與表相同的隔膜規(guī)格、僅將向流體入口10連接的配管路徑設(shè)為6.35mmcp的閥進(jìn)行與表1相同的試驗(yàn)的結(jié)果的表。其中，作為供試閥而制作三種閥，第1閥的閥座3的突出高度0.174畫，第2閥為0.176mm，第3閥為0.068mm。即，在第3閥中，預(yù)先進(jìn)行10000次閥的開閉動(dòng)作，敲擊岡座面而進(jìn)行抵接。此外，動(dòng)作用空氣壓為0.55MPa(上限值)。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>圖9是圖示表2的結(jié)果的圖，與實(shí)施例1的金屬隔膜的情況同樣，可知在閥行程AS二0.65~0.7左右時(shí)，能夠得到需要的Cv值0.5~0.6。[具體例5]表3及表4是表示閥座形態(tài)的經(jīng)年變化帶來(lái)的Cv值的變化的表，是預(yù)先在20(TC的高溫條件下進(jìn)行閥的開閉動(dòng)作而敲擊閥座的情況下的開閉動(dòng)作次數(shù)與Cv值的關(guān)系的數(shù)據(jù)。另外，表3是在200。C的高溫使用條件下進(jìn)行Cv值的測(cè)量的表、并且表4是在常溫下進(jìn)行Cv值的測(cè)量的表。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表4<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>根據(jù)上述表3及表4的結(jié)果，通過(guò)使閥預(yù)先連續(xù)開閉動(dòng)作10,000次以上，閥座13的形狀的變化收斂，Cv值上升，并且Cv值的上升大致飽和。[具體例6]表5是表示利用使用上迷的實(shí)施例1的金屬隔膜2的閥而連續(xù)地進(jìn)行開閉動(dòng)作的情況下的行程AS、和直到在金屬隔膜中發(fā)生損壞的開閉動(dòng)作次數(shù)(耐久開閉動(dòng)作次數(shù))的關(guān)系的表。其中，閥的開閉動(dòng)作速度是3次/秒~4次/秒。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>由上述表5也可知，在使用最大隆起高度Ah為1.2左右的外徑20~26mm(p的金屬隔膜的直接接觸型金屬隔膜閥中，通過(guò)將閥行程AS設(shè)為最大隆起高度Ah的55~70%的值，能夠保持需要的Cv值并且大幅增加耐久連續(xù)幵閉動(dòng)作次數(shù)。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明不僅在半導(dǎo)體制造設(shè)備相關(guān)領(lǐng)域中、在化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域及藥品工業(yè)領(lǐng)域、食品工業(yè)領(lǐng)域等中也能夠使用。權(quán)利要求1、一種直接接觸型金屬隔膜閥，包括在連通到流體入口及流體出口的凹狀的閥室的底面上設(shè)有閥座的閥體；配設(shè)在閥座的上方而保持閥室的氣密并且中央部上下運(yùn)動(dòng)而直接向閥座抵接的金屬隔膜；升降自如地配設(shè)在金屬隔膜的上方而使金屬隔膜的中央部向下方下降的閥桿；使閥桿下降或上升的致動(dòng)器；和配設(shè)在金屬隔膜的外周緣部的上方而在與閥室的底面之間氣密地夾壓金屬隔膜并且限制閥全閉時(shí)的閥桿的下降的推壓適配器，其特征在于，上述金屬薄膜由多片不銹鋼薄板和鎳鈷合金薄板的層疊體構(gòu)成且形成為使中央部向上方隆起的圓形的倒盤形，并且將上述金屬薄膜的最大隆起高度Δh的55～70％的距離限制為閥的最大閥行程ΔS。2、如權(quán)利要求1所述的直接接觸型金屬隔膜閥，其特征在于，最大閥^f亍程AS時(shí)的閥的Cv值為0.55-0.8。3、如權(quán)利要求1或2所述的直接接觸型金屬隔膜閥，其特征在于，4吏金屬隔膜為外徑15mmcp且隆起曲率為66~65mm、或外徑為18~20mmq)且隆起曲率為62~63mm、或外徑為24~26mm(p且隆起曲率為59~61mm。4、如權(quán)利要求1所述的直接接觸型金屬隔膜閥，其特征在于，將金屬隔膜做成3片不銹鋼薄板與1片鎳鈷合金薄板的圓形層疊體，并且使其外徑為24~26mmq>,使最大隆起高度Ah為1.2-1.3mm,并且使最大閥4亍程AS為0.65~0.8mm。5、如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的直接接觸型金屬隔膜閥，其特征在于，構(gòu)成為，將閥座做成PFA制的閥座，并且在閥桿上設(shè)置閥行程的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，在使閥連續(xù)開閉動(dòng)作3000~10000次后，利用上述行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將閥行程AS調(diào)節(jié)固定為既定的設(shè)定值。全文摘要在直接接觸型金屬隔膜閥中，在保持適當(dāng)?shù)牧髁肯禂?shù)Cv的狀態(tài)下使閥的耐久性即能夠保證的閥的連續(xù)開閉動(dòng)作次數(shù)大幅增加，并且抑制閥座的經(jīng)時(shí)變形，使上述Cv值的經(jīng)時(shí)變動(dòng)變得更少。在直接接觸型金屬隔膜閥中，令上述金屬隔膜通過(guò)多片金屬鋼薄板和鎳鈷合金薄板的層疊體構(gòu)成且形成為使中央部向上方隆起的圓形的倒盤形，并且將上述金屬薄膜的最大隆起高度Δh的55～70％的距離限制為閥的最大閥行程ΔS。文檔編號(hào)F16K7/12GK101233350SQ200680028029公開日2008年7月30日申請(qǐng)日期2006年5月10日優(yōu)先權(quán)日2005年8月30日發(fā)明者山路道雄,福地仁,藥師神忠幸,谷川毅申請(qǐng)人:株式會(huì)社富士金