マニホールド弁
【課題】二つの弁を有し、その一方の弁が開閉操作可能の時に他方の弁を開閉操作不能に保持することができ、コンパクトで配管ラインへの設置や取り外しが容易にできるマニホールド弁を提供する。
【解決手段】主流路と分岐流路と主流路弁と分岐弁とが一体化されたマニホールド弁であって、主流路弁と分岐弁は、各々、弁体と、該弁体と連結された弁軸と、該弁軸と連結された操作レバーとを有して、該操作レバーを弁軸の軸方向に揺動することにより流路の開閉を行う手動弁であり、主流路弁と分岐弁は各々、操作レバーの揺動を弁体の直線動に変換して、弁体を弁座に対して圧接離間させて流路の開閉を行い、主流路弁と分岐弁の一方の弁が開状態で他方の弁が閉状態のときに、一方の弁の操作レバーが他方の弁の操作レバーの揺動を不能にするインターロック機構を備えていることを特徴とする。
【解決手段】主流路と分岐流路と主流路弁と分岐弁とが一体化されたマニホールド弁であって、主流路弁と分岐弁は、各々、弁体と、該弁体と連結された弁軸と、該弁軸と連結された操作レバーとを有して、該操作レバーを弁軸の軸方向に揺動することにより流路の開閉を行う手動弁であり、主流路弁と分岐弁は各々、操作レバーの揺動を弁体の直線動に変換して、弁体を弁座に対して圧接離間させて流路の開閉を行い、主流路弁と分岐弁の一方の弁が開状態で他方の弁が閉状態のときに、一方の弁の操作レバーが他方の弁の操作レバーの揺動を不能にするインターロック機構を備えていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学工場、半導体製造、食品、バイオなどの各種産業分野における配管ラインの流路の切替に用いられるマニホールド弁に関するものであり、更に詳しくは、一方の弁が開閉操作可能の時に他方の弁を開閉操作不能に保持することができ、コンパクトで配管ラインへの設置や取り外しが容易にできるマニホールド弁に関する。
【０００２】
従来、半導体製造の配管ラインにおいて、図１２に示すような主流路１０１を流れる流体を開閉させる主流路弁１０２と、主流路１０１から分岐した分岐流路１０３を開閉させる分岐弁１０４とからなる配管構成があり、主流路１０１の流れを停止させて配管ラインの部品１０５を交換する場合などは、配管ライン内に留まっている流体を分岐流路１０３から外部へ取り出すことで、周囲に流体が飛び散ることなく部品交換を行うことができるものであった。
【０００３】
しかしながら、前記従来の配管構成では、主流路弁１０２を開にして主流路１０１に流体を流す時には分岐弁１０４は閉にしておく必要があり、分岐弁１０４を開にして分岐流路１０３に流体を流す時には主流路弁１０２は閉にしておく必要があるが、各々の該弁１０２、１０４のハンドルを誤操作する恐れがあり、例えば流体が腐食性流体として主流路弁１０２を閉にして配管ラインの部品１０５の交換を行う時に主流路弁１０２を誤って開にした場合、主流路１０１を流れる流体が外部へ飛散してしまい、部品を交換する作業者に腐食性流体がかかって損傷を受ける恐れや、飛散した流体が配管ラインの周辺を汚染させたり腐食させたりするなどの悪影響を及ぼす恐れがあるという問題があった。
【０００４】
このような問題点を解決するためには、一方の弁を開閉する時は他方の弁を操作できなくする構成が必要であり、そのための方法として、特許文献１に記載されている図１３に示すような弁の開閉操作装置があった。その構成は、性状の異なる流体を輸送する第一管路１０６と第二管路１０７に、各管路１０６、１０７の管軸に垂直な軸線まわりに角変位して、各管路１０６、１０７の流路を開放・遮断する第一弁体１０８を有する第一弁１１６と第二弁体１０９を有する第二弁１１７が個別に設けられ、各管路１０６、１０７には、軸線に垂直な一平面内に凸状部分１１０、１１２と凹状部分１１１、１１３とを有する第一規制部材１１４、第二規制部材１１５がそれぞれ連結され、相互に隣接する任意の２つの規制部材１１４、１１５における一方の凹状部分１１１は、他方の凸状部分１１２の角変位方向の通過経路よりも退避して形成され、かつ他方の凹状部分１１３は一方の凸状部分１１０の角変位方向の通過経路よりも退避して形成され、一方および他方の各凸状部分１１０、１１２は、相互の角変位方向の通過経路内に突出して形成されるものであった。その効果は、性状の異なる流体を個別に輸送する２つの管路において、第一規制部材１１４の凹状部分１１１に第二規制部材１１５の凸状部分１１２が嵌り込んだ状態においてのみ第二規制部材１１５の角変位操作を行うことができ、また第二規制部材１１５の凹状部分１１３に第一規制部材１１４の凸状部分１１０が嵌り込んだ状態においてのみ第一規制部材１１４の角変位操作を行うことができることで、凹状部分１１１、１１３に嵌り込んだ凸状部分１１０、１１２を有する規制部材１１４、１１５だけを角変位させることができるので、複数の弁体が同時に開放されてしまうことを防止することができ、規制部材１１４、１１５の誤操作を防止することができるものであった。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３３２５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の弁の開閉操作装置は、第一弁１１６に設けられた第一規制部材１１４と第二弁１１７に設けられた第二規制部材１１５は第一管路１０６、第二管路１０７に各々設けられているため、凸状部分１１０、１１２と凹状部分１１１、１１３とが嵌まり込むように配管接続するには配管位置の微妙な調整が必要であり、配管作業が面倒で時間がかかると共に、一方の弁を取り外す場合は他方の弁が邪魔になるので取り外しが困難となるという問題があった。また、半導体製造装置などの配管ラインに用いる場合、第一規制部材１１４や第二規制部材１１５では場所をとるため狭い場所での使用は不向きであり、第一弁１１６や第二弁１１７はボール弁やコックなどの回転弁であるためパーティクルの発生を嫌う用途には不向きであるという問題があった。
【０００７】
本発明は、以上のような従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、一方の弁が開閉操作可能の時に他方の弁を開閉操作不能に保持することができ、コンパクトで配管ラインへの設置や取り外しが容易にできるマニホールド弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明のマニホールド弁の構成を説明する。
本発明のマニホールド弁は、主流路と、該主流路から分岐する分岐流路と、前記主流路を開閉する主流路弁と、前記分岐流路を開閉する分岐弁とを備え、前記主流路と前記分岐流路と前記主流路弁と前記分岐弁とが一体化されたマニホールド弁であって、前記主流路弁と前記分岐弁は、各々、弁体と、該弁体と連結された弁軸と、該弁軸と連結された操作レバーとを有して、該操作レバーを前記弁軸の軸方向に揺動することにより流路の開閉を行う手動弁であり、前記主流路弁と前記分岐弁は各々、前記操作レバーの揺動を前記弁体の直線動に変換して、前記弁体を弁座に対して圧接離間させて流路の開閉を行い、前記主流路弁と前記分岐弁の一方の弁が開状態で他方の弁が閉状態のときに、前記一方の弁の前記操作レバーが前記他方の弁の前記操作レバーの揺動を不能にするインターロック機構を備えていることを第一の特徴とする。
【０００９】
また、基幹流路をさらに備え、前記主流路が前記基幹流路から分岐していることを第二の特徴とする。
【００１０】
また、前記インターロック機構は、前記操作レバーが、前記弁が閉状態のときに前記弁を囲繞するボンネット上面と当接する第一当接面と、前記弁が開状態のときに前記ボンネット上面と当接する第二当接面と、前記第一当接面と略平行な規制面とを有し、前記一方の弁が閉状態で前記他方の弁が開状態のときに、前記閉状態の弁の前記操作レバーの第二当接面と、前記開状態の弁の前記操作レバーの規制面とが当接または隙間を有することを第三の特徴とする。
【００１１】
また、前記弁軸は、前記ボンネットを貫通して露出しており、その露出した端部に貫通する弁軸孔を有し、前記操作レバーは、前記弁軸孔内に挿入された支点軸を有して、該支点軸を中心として揺動し、前記支点軸中心から第二当接面までの最短距離が前記支点軸中心から第一当接面までの最短距離より長いことを第四の特徴とする。
さらに、前記主流路弁と前記分岐弁のいずれかがダイヤフラム弁であることを第五の特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は以上のような構造をしており、以下の優れた効果が得られる。
【００１３】
（１）一方の弁が開閉操作可能の時に他方の弁を開閉操作不能に保持することができるため、マニホールド弁の開閉操作において誤操作が起こることが防止される。
（２）主流路弁、分岐弁がマニホールド弁構造で一体的に設けられているため配管ラインへの接続や取り外しが容易であり、さらにインターロック機構がマニホールド弁に設けられているため配管作業時にインターロック機構を設置するための配管位置の微妙な調整などを行う必要がない。
（３）コンパクトに形成されているため、配管ラインが密集する狭い場所に使用が可能であり、装置内の配管においては装置を小さく設けることができる。
（４）マニホールド弁に必要な部品以外にインターロック機構を形成するための他の部品を追加する必要がなく、最小限の部品点数でインターロック機構を形成できるので弁の組み立てが容易であり、製造コストを安価にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の第一の実施形態について図面に示す実施例を参照して説明するが、本発明が本実施例に限定されないことは言うまでもない。図１は本発明の第一の実施形態である主流路弁が開状態、分岐弁が閉状態のマニホールド弁を示す縦断面図であり、図２は図１の主流路弁が閉状態、分岐弁が閉状態のマニホールド弁を示す縦断面図であり、図３は図１の主流路弁が閉状態、分岐弁が開状態のマニホールド弁を示す縦断面図である。図４は図１の操作レバーの斜視図である。図５は図１の斜視図であり、図６は図２の斜視図であり、図７は図３の斜視図である。図８は本発明の第二の実施形態を示す縦断面図である。図９は図８の本体の平面図である。図１０は図８の斜視図である。図１１は本発明の第二の実施形態を用いた配管ラインを示す模式図である。
【００１５】
図１、図４において、Ｘは主流路弁、Ｙは分岐弁である。１は本体であり、側面の第一接続口３５に連通する第一流路２、第二接続口３６に連通する第二流路３、第三接続口３７に連通する第三流路４を有し、上方に主流路弁弁室５及び分岐弁弁室６が各々設けられている。主流路弁弁室５の底面中央には弁座７が形成され、弁座７の中心に第一流路２に連通する第一開口部８が設けられ、底面周縁部には第二流路３と連通する第二開口部９が設けられている。分岐弁弁室６の底面中央には弁座１０が形成され、弁座１０の中心に第二流路３に連通する第三開口部１１が設けられ、分岐弁弁室６の側面には第三流路４と連通する第四開口部１２が設けられている。なお、本体１の下部にはマニホールド弁を安置させるための台座を設けても良い。
【００１６】
このとき、第一流路２から第一開口部８、主流路弁弁室５、第二開口部９を通って第二流路３を流れる流路が主流路となり、第三開口部１１から分岐弁弁室６、第四開口部１２を通って第三流路４を流れる流路が分岐流路となる。本体１は、主流路弁弁室５側に主流路を開閉する主流路弁Ｘと、分岐弁弁室６側に分岐流路を開閉する分岐弁Ｙとが一体になるように形成されている。
【００１７】
まず、主流路弁Ｘの構成について説明する。
１３は主流路弁弁室５内に配置される弁体であり、弁体１３外周には径方向に延設されたダイヤフラム１４が一体的に形成されており、ダイヤフラム１４の周縁部は本体１と後記ボンネット１５によって挟持固定されている。弁体１３は弁座７に圧接・離間されることによって第一流路２から第二流路３の流体の流れ、すなわち主流路を遮断・開放する。
【００１８】
１５はボンネットであり、ボンネット下部は底面に開口した凹部１６が設けられ、上部には凹部１６に連通する貫通孔１７が設けられており、下面は本体１と当接固定されている。
【００１９】
１８は弁軸であり、上部がボンネット１５の貫通孔１７から突出した状態で、上下動自在且つ回動不能の状態でボンネット１５の凹部１６内に嵌挿されている。弁軸１８の下端部には弁体１３が螺合されており、下部に設けられた鍔部１９の上面とボンネット１５の凹部１６天井面との間でバネ２０を挟持することによって弁体１３を下方へ付勢している。
【００２０】
２２は操作レバーであり、図２の主流路弁Ｘが閉状態の時に、下面に第一当接面２３と、一側面に第一当接面２３と成す角が８５°となる第二当接面２４と、上面に第一当接面２３と略平行な規制面２５とを有し、第一当接面２３と第二当接面２４の交差部は円弧面３９にて滑らかに繋がれている。また、第二当接面２４の反対側に延設された取手部４０が設けられている。操作レバー２２は第一当接面２３と第二当接面２４とに跨って矩形の切欠部３８が形成され、切欠部３８には弁軸１８の上部が挿入され、操作レバー２２の側面（第二当接面２４と直交する面）に設けられた貫通孔と弁軸１８上部に設けられた貫通孔（弁軸孔）とに接合ピン２１を嵌挿することによって一体化されている。
なお、接合ピン２１を支点軸として操作レバー２２が支点軸（接合ピン２１）を中心に揺動するようになっており、接合ピン２１は後記操作レバー３１に設けられた接合ピン３０と平行になるように設けられ、支点軸（接合ピン２１）中心から第二当接面２４までの最短距離は支点軸（接合ピン２１）中心から第一当接面２３までの最短距離より長くなるように形成され、この距離の差が弁のリフト量となる。
【００２１】
次に、分岐弁Ｙの構成について説明する。
２６は分岐弁弁室６内に配置される弁体であり、弁体２６外周には径方向に延設されたダイヤフラム２７が一体的に形成されており、ダイヤフラム２７の周縁部は本体１と後記ボンネット２８によって挟持固定されている。弁体２６は弁座１０に圧接・離間されることによって第二流路３から第三流路４の流体の流れ、すなわち主流路と分岐流路の連通を遮断・開放する。
【００２２】
２８はボンネット、２９は弁軸、３１は操作レバーである。操作レバー３１は、操作レバー２２と同様の構成であり、第一当接面３２、第二当接面３３、規制面３４、取手部４１が設けられている。これらの分岐弁の構成は、主流路弁の構成と同様であるため説明は省略する。
【００２３】
ここで操作レバー２２及び操作レバー３１の構成について説明する。
操作レバー２２及び操作レバー３１は両弁が閉状態にあるときに各々の第二当接面２４、３３が対向するように取り付けられている（図２参照）。主流路弁Ｘが開状態、分岐弁Ｙが閉状態のとき、操作レバー２２の規制面２５は操作レバー３１の第二当接面３３と平行で僅かな隙間を成すように設けられている（図１参照）。主流路弁Ｘが閉状態、分岐弁Ｙが開状態のとき、操作レバー３１の規制面３４は操作レバー２２の第二当接面２４と平行で僅かな隙間を成すように設けられている（図３参照）。なお、規制面２５と第二当接面３３、規制面３４と第二当接面２４は、僅かな隙間を設けずに当接するように設けても良い。
【００２４】
次に本発明の第一の実施形態の作動について説明する。
【００２５】
まず、主流路弁Ｘの動作について説明すると、操作レバー２２の第一当接面２３とボンネット１５の上面が当接した状態（操作レバー２２の取手部４０が水平方向に向いた状態）では、バネ２０の反発力によって弁体１３が弁座１０に圧接されて主流路弁Ｘが閉状態となり流体の流れは遮断されている（図２、図３の状態）。次に操作レバー２２を支点軸を中心に揺動して取手部４０を上方へ起こす（取手部４０が鉛直方向に向いた状態にする）と、第一当接面２３とボンネット１５の上面は離間し、ボンネット１５の上面と当接する面が円弧面３９を移動して、第二当接面２４とボンネットの上面とが当接する。このとき、操作レバー２２の支点軸からの距離が第一当接面２３よりも第二当接面２４のほうが遠いため、この距離の差ほど操作レバー２２の支点軸の位置はボンネット１５の上面から上方へ移動する。したがって、支点軸である接合ピン２１によって操作レバー２２に係合されている弁軸１８もバネ２０を圧縮しながら上昇することとなり、弁軸１８先端に接合された弁体１３も上昇して弁座７から離間して主流路弁Ｘが開状態となり第一流路２から流入した流体は第二流路３へと流れる。（図１の状態）。
【００２６】
一方、この状態（図１の状態）から操作レバー２２を支点軸を中心に揺動して取手部４０を倒す（操作レバー２２の取手部４０が水平方向にある状態にする）と、第二当接面２４とボンネット１５の上面とが離間し、代わって第一当接面２３とボンネット１５の上面とが当接し、操作レバー２２の支点軸からボンネット１５の上面との距離が近くなるため、この距離の差ほど支点軸によって操作レバー２２に係合されている弁軸１８が下降する。このときバネ２０の付勢力によって弁体１３が弁座７に圧接されて主流路弁Ｘが閉状態となり流体の流れが遮断される（図２、図３の状態）。
【００２７】
分岐弁Ｙについては主流路弁Ｘと構造が同じであるため動作の説明は省略するが、分岐弁Ｙが閉状態のとき第二流路３から第三流路４への流体の流れが遮断され、分岐弁Ｙが開状態のとき第二流路３から第三流路４へ流体が流れるようになっている。
【００２８】
次に、本発明のマニホルド弁のインターロック機構について説明する。
【００２９】
まず、主流路弁Ｘが開状態、分岐弁Ｙが閉状態の場合（図１の状態）、第一流路２から流入した流体は第二流路３から流出されている。このとき主流路弁Ｘの操作レバー２２の取手部４０は上方に起こされた状態であり、主流路弁Ｘの規制面２５と分岐弁Ｙの第二当接面３３とは僅かな隙間を有して略平行に位置する。この状態で分岐弁Ｙの操作レバー３１の取手部４１を上方に起こそうとしても、分岐弁Ｙの第二当接面３３が主流路弁Ｘの規制面２５に当接して操作レバー３１の取手部４１を上方に起こすことができない。この操作レバー同士の干渉により、分岐弁Ｙは閉状態のまま操作レバー３１を操作することができず、開状態にすることを防止する。一方主流路弁Ｘの操作レバー２２は、操作しても操作レバー同士の干渉は起こらず、自由に開状態から閉状態へと切り替える事ができる。つまりこの状態では主流路弁Ｘは開閉操作ができるが分岐弁は操作することができない。
【００３０】
次に、主流路弁Ｘが閉状態、分岐弁Ｙが開状態の場合（図３の状態）、第二流路３から第三流路４へ流体が流れる。このとき分岐弁Ｙの操作レバー３１の取手部４１は上方に起こされた状態であり、主流路弁Ｘの第二当接面２４と分岐弁Ｙの規制面３４とは僅かな隙間を有して略平行に位置する。この状態では主流路弁Ｘの操作レバー２２の取手部４０を上方に起こそうとしても、主流路弁Ｘの第二当接面２４が分岐弁Ｙの規制面３４に当接して操作レバー２２の取手部４０を上方に起こすことができない。この操作レバー同士の干渉により、主流路弁Ｘは閉状態のまま操作レバー２２を操作することができず、開状態にすることを防止する。一方分岐弁Ｙの操作レバー３１は、操作しても操作レバー同士の干渉は起こらず、自由に開状態から閉状態へと切り替える事ができる。つまりこの状態では分岐弁Ｙは開閉操作ができるが主流路弁Ｘは操作することができない。
【００３１】
次に両弁とも閉状態の場合では（図２の状態）、操作レバー２２、３１の取手部４０、４１が互いに反対方向に向いており、各々の規制面２５、３４が上方向を向いているため、どちらの弁も操作可能となっている。ただし、一方の弁を操作すると他方の弁は操作レバー同士が干渉して操作できなくなるため、両弁を同時に操作することは不可能である。
【００３２】
以上説明したように本発明のマニホールド弁は両弁を同時に開状態とすることができない構造となっている。このマニホールド弁を図１２のような半導体製造装置の配管ラインに用いた場合、主流路弁１０２、分岐弁１０３が本発明のマニホールド弁１つの設置で済み（図示せず）、さらにインターロック機構を備えたマニホールド弁構造であるためインターロック機構を設置するための配管位置の微妙な調整が必要ないので配管接続が容易になると共に、コンパクトであるため配管ライン内の狭いスペースでの使用が可能であり、半導体製造装置をより小さく形成することができる。また配管ラインの部品を交換する場合、主流路弁Ｘを閉状態にして主流路の流れを停止させ、分岐弁Ｙを開状態にして主流路内に留まっている流体を分岐流路から外部へ流出させ、部品の交換作業を行う際に、インターロック機構により主流路弁Ｘが誤って開状態になることが防止されるので、周囲に流体が飛び散ることなく作業者が安全に部品交換を行うことができる。
【００３３】
なお、本実施形態では流入した流体は第一流路２を通って第二流路３から流出する流れと、第二流路３から第三流路４へ流出する流れで使用しているが、マニホールド弁の用途によって流体はどのような流れにしてもかまわない。
【００３４】
次に、主流路弁が分岐弁構造であるときの本発明の第二の実施形態について説明する。
【００３５】
図８乃至図１０に示すように、第二の実施形態のマニホールド弁は、第一接続口５７から第四接続口６０へ連通する第一流路５２（図８では正面側から裏面側へ貫通する流路であり、第一、第四接続口５７、６０は本体５１の両側面に開口している）、第一流路５２の所定箇所から第二接続口５８へ連通する第二流路５３、第二流路５３の所定箇所から第三接続口５９へ連通する第三流路５４が本体５１内部に一体的に設けられ、上方に主流路弁弁室５５及び分岐弁弁室５６が各々設けられている（図９参照）。このとき、第一流路５２が基幹流路となり、第一流路５２から主流路弁弁室５５を通って第二流路５３を流れる流路が主流路となり、分岐弁弁室５６から第三流路５４を流れる流路が分岐流路となる。主流路は、基幹流路から分岐した流路となっている。
【００３６】
本体５１は、主流路弁弁室５５側に主流路を開閉する主流路弁と、分岐弁弁室５６側に分岐流路を開閉する分岐弁とが一体になるように形成されている。主流路弁と分岐弁の構成は第一実施形態と同様なので説明を省略する。
【００３７】
次に本発明の第二の実施形態の作動について説明する。
【００３８】
マニホールド弁の流体の流れは、第一流路５２を流れる流体を主流路弁を介して分岐して第二流路５３に流す。主流路弁は、その分岐した流路の開閉を行うことができ、また第二流路５３を流れる流体を分岐弁でさらに分岐して第三流路５４に流す。分岐弁は、さらに分岐した流路の開閉を行うことができる。主流路弁と分岐弁の動作とインターロック機構については本発明の第一の実施形態と同様なので説明を省略する。このマニホールド弁を半導体製造装置の配管ラインに用いると、図１１に示すように本発明のマニホールド弁を複数並列に配管接続する場合、従来ではチーズやマニホールド継手などで流体を分岐させて配管接続するのをマニホールド継手の必要なしに配管接続することができ、配管接続するための部材が少なくて済み、配管接続が容易となる。
【００３９】
本発明のマニホールド弁のインターロック機構は、一方の弁が開状態で他方の弁が閉状態のときに、一方の弁の操作レバーが他方の弁の操作レバーを支点軸を中心とした揺動操作不能に保持する構成であれば良く、このとき他方の弁の操作レバーが支点軸を中心とした揺動操作不能な状態を保持したまま一方の弁の操作レバーを支点軸を中心に揺動させて一方の弁を開閉させても良い。
【００４０】
また、操作レバー２２、３１の形状は第一当接面２３、３２、第二当接面２４、３３及び規制面２５、３４を有し、インターロック機構を満たす構成であれば形状は特に限定されない。
【００４１】
本発明の分岐弁と主流路弁は、操作レバー２２、３１を支点軸を中心に揺動させて弁を開閉する構成であり、少なくともいずれか一方の弁が操作レバー２２、３１の支点軸を中心とした揺動をトグル機構により弁体１３、２６の直線動に変換する変換手段を具備する必要があり、このときの弁の構成はダイヤフラム弁、ストップ弁、ポペット弁、スプール弁などが挙げられるが、特に溶出特性に優れ流体内にパーティクルが発生することを抑える構成にし易いことからダイヤフラム弁であることが好適である。
【００４２】
本発明において、ダイヤフラム１４、２７の材質はフッ素樹脂製であることが望ましく、ポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと記す）、ポリビニリデンフルオライド（以下、ＰＶＤＦと記す）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下、ＰＦＡと記す）などが好適なものとして挙げられる。
【００４３】
本発明において、マニホールド弁の本体１、ボンネット１５、２８、弁軸１８、２９、操作レバー２２、３１の材質はマニホールド弁として必要な物性を有していれば特に限定されないが、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦ、ＰＦＡ、ポリクロロトリフルオロエチレンなどのフッ素樹脂が好適なものとして挙げられ、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの樹脂や、流体による腐食の心配がなければステンレスなどの金属など、いずれでも良い。
【００４４】
本発明のマニホールド弁を流れる流体は、純水、塩酸、硫酸、フッ化水素酸、アンモニア水、過酸化水素水、フッ化アンモニウムなど特に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第一の実施形態である主流路弁が開状態、分岐弁が閉状態のマニホールド弁を示す縦断面図である。
【図２】図１の主流路弁が閉状態、分岐弁が閉状態のマニホールド弁を示す縦断面図である。
【図３】図１の主流路弁が閉状態、分岐弁が開状態のマニホールド弁を示す縦断面図である。
【図４】図１の操作レバーの斜視図である。
【図５】図１の斜視図である。
【図６】図２の斜視図である。
【図７】図３の斜視図である。
【図８】本発明の第二の実施形態を示す縦断面図である。
【図９】図８の本体の平面図である。
【図１０】図９の斜視図である。
【図１１】本発明の第二の実施形態を用いた配管ラインを示す模式図である。
【図１２】従来の半導体製造の配管ラインを示す模式図である。
【図１３】弁の開閉操作装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 本体
２ 第一流路
３ 第二流路
４ 第三流路
５ 主流路弁弁室
６ 分岐弁弁室
７ 弁座
８ 第一開口部
９ 第二開口部
１０ 弁座
１１ 第三開口部
１２ 第四開口部
１３ 弁体
１４ ダイヤフラム
１５ ボンネット
１６ 凹部
１７ 貫通孔
１８ 弁軸
１９ 鍔部
２０ バネ
２１ 接合ピン
２２ 操作レバー
２３ 第一当接面
２４ 第二当接面
２５ 規制面
２６ 弁体
２７ ダイヤフラム
２８ ボンネット
２９ 弁軸
３０ 接合ピン
３１ 操作レバー
３２ 第一当接面
３３ 第二当接面
３４ 規制面
３５ 第一接続口
３６ 第二接続口
３７ 第三接続口
３８ 切欠部
３９ 円弧面
４０ 取手部
４１ 取手部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学工場、半導体製造、食品、バイオなどの各種産業分野における配管ラインの流路の切替に用いられるマニホールド弁に関するものであり、更に詳しくは、一方の弁が開閉操作可能の時に他方の弁を開閉操作不能に保持することができ、コンパクトで配管ラインへの設置や取り外しが容易にできるマニホールド弁に関する。
【０００２】
従来、半導体製造の配管ラインにおいて、図１２に示すような主流路１０１を流れる流体を開閉させる主流路弁１０２と、主流路１０１から分岐した分岐流路１０３を開閉させる分岐弁１０４とからなる配管構成があり、主流路１０１の流れを停止させて配管ラインの部品１０５を交換する場合などは、配管ライン内に留まっている流体を分岐流路１０３から外部へ取り出すことで、周囲に流体が飛び散ることなく部品交換を行うことができるものであった。
【０００３】
しかしながら、前記従来の配管構成では、主流路弁１０２を開にして主流路１０１に流体を流す時には分岐弁１０４は閉にしておく必要があり、分岐弁１０４を開にして分岐流路１０３に流体を流す時には主流路弁１０２は閉にしておく必要があるが、各々の該弁１０２、１０４のハンドルを誤操作する恐れがあり、例えば流体が腐食性流体として主流路弁１０２を閉にして配管ラインの部品１０５の交換を行う時に主流路弁１０２を誤って開にした場合、主流路１０１を流れる流体が外部へ飛散してしまい、部品を交換する作業者に腐食性流体がかかって損傷を受ける恐れや、飛散した流体が配管ラインの周辺を汚染させたり腐食させたりするなどの悪影響を及ぼす恐れがあるという問題があった。
【０００４】
このような問題点を解決するためには、一方の弁を開閉する時は他方の弁を操作できなくする構成が必要であり、そのための方法として、特許文献１に記載されている図１３に示すような弁の開閉操作装置があった。その構成は、性状の異なる流体を輸送する第一管路１０６と第二管路１０７に、各管路１０６、１０７の管軸に垂直な軸線まわりに角変位して、各管路１０６、１０７の流路を開放・遮断する第一弁体１０８を有する第一弁１１６と第二弁体１０９を有する第二弁１１７が個別に設けられ、各管路１０６、１０７には、軸線に垂直な一平面内に凸状部分１１０、１１２と凹状部分１１１、１１３とを有する第一規制部材１１４、第二規制部材１１５がそれぞれ連結され、相互に隣接する任意の２つの規制部材１１４、１１５における一方の凹状部分１１１は、他方の凸状部分１１２の角変位方向の通過経路よりも退避して形成され、かつ他方の凹状部分１１３は一方の凸状部分１１０の角変位方向の通過経路よりも退避して形成され、一方および他方の各凸状部分１１０、１１２は、相互の角変位方向の通過経路内に突出して形成されるものであった。その効果は、性状の異なる流体を個別に輸送する２つの管路において、第一規制部材１１４の凹状部分１１１に第二規制部材１１５の凸状部分１１２が嵌り込んだ状態においてのみ第二規制部材１１５の角変位操作を行うことができ、また第二規制部材１１５の凹状部分１１３に第一規制部材１１４の凸状部分１１０が嵌り込んだ状態においてのみ第一規制部材１１４の角変位操作を行うことができることで、凹状部分１１１、１１３に嵌り込んだ凸状部分１１０、１１２を有する規制部材１１４、１１５だけを角変位させることができるので、複数の弁体が同時に開放されてしまうことを防止することができ、規制部材１１４、１１５の誤操作を防止することができるものであった。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３３２５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の弁の開閉操作装置は、第一弁１１６に設けられた第一規制部材１１４と第二弁１１７に設けられた第二規制部材１１５は第一管路１０６、第二管路１０７に各々設けられているため、凸状部分１１０、１１２と凹状部分１１１、１１３とが嵌まり込むように配管接続するには配管位置の微妙な調整が必要であり、配管作業が面倒で時間がかかると共に、一方の弁を取り外す場合は他方の弁が邪魔になるので取り外しが困難となるという問題があった。また、半導体製造装置などの配管ラインに用いる場合、第一規制部材１１４や第二規制部材１１５では場所をとるため狭い場所での使用は不向きであり、第一弁１１６や第二弁１１７はボール弁やコックなどの回転弁であるためパーティクルの発生を嫌う用途には不向きであるという問題があった。
【０００７】
本発明は、以上のような従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、一方の弁が開閉操作可能の時に他方の弁を開閉操作不能に保持することができ、コンパクトで配管ラインへの設置や取り外しが容易にできるマニホールド弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明のマニホールド弁の構成を説明する。
本発明のマニホールド弁は、主流路と、該主流路から分岐する分岐流路と、前記主流路を開閉する主流路弁と、前記分岐流路を開閉する分岐弁とを備え、前記主流路と前記分岐流路と前記主流路弁と前記分岐弁とが一体化されたマニホールド弁であって、前記主流路弁と前記分岐弁は、各々、弁体と、該弁体と連結された弁軸と、該弁軸と連結された操作レバーとを有して、該操作レバーを前記弁軸の軸方向に揺動することにより流路の開閉を行う手動弁であり、前記主流路弁と前記分岐弁は各々、前記操作レバーの揺動を前記弁体の直線動に変換して、前記弁体を弁座に対して圧接離間させて流路の開閉を行い、前記主流路弁と前記分岐弁の一方の弁が開状態で他方の弁が閉状態のときに、前記一方の弁の前記操作レバーが前記他方の弁の前記操作レバーの揺動を不能にするインターロック機構を備えていることを第一の特徴とする。
【０００９】
また、基幹流路をさらに備え、前記主流路が前記基幹流路から分岐していることを第二の特徴とする。
【００１０】
また、前記インターロック機構は、前記操作レバーが、前記弁が閉状態のときに前記弁を囲繞するボンネット上面と当接する第一当接面と、前記弁が開状態のときに前記ボンネット上面と当接する第二当接面と、前記第一当接面と略平行な規制面とを有し、前記一方の弁が閉状態で前記他方の弁が開状態のときに、前記閉状態の弁の前記操作レバーの第二当接面と、前記開状態の弁の前記操作レバーの規制面とが当接または隙間を有することを第三の特徴とする。
【００１１】
また、前記弁軸は、前記ボンネットを貫通して露出しており、その露出した端部に貫通する弁軸孔を有し、前記操作レバーは、前記弁軸孔内に挿入された支点軸を有して、該支点軸を中心として揺動し、前記支点軸中心から第二当接面までの最短距離が前記支点軸中心から第一当接面までの最短距離より長いことを第四の特徴とする。
さらに、前記主流路弁と前記分岐弁のいずれかがダイヤフラム弁であることを第五の特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は以上のような構造をしており、以下の優れた効果が得られる。
【００１３】
（１）一方の弁が開閉操作可能の時に他方の弁を開閉操作不能に保持することができるため、マニホールド弁の開閉操作において誤操作が起こることが防止される。
（２）主流路弁、分岐弁がマニホールド弁構造で一体的に設けられているため配管ラインへの接続や取り外しが容易であり、さらにインターロック機構がマニホールド弁に設けられているため配管作業時にインターロック機構を設置するための配管位置の微妙な調整などを行う必要がない。
（３）コンパクトに形成されているため、配管ラインが密集する狭い場所に使用が可能であり、装置内の配管においては装置を小さく設けることができる。
（４）マニホールド弁に必要な部品以外にインターロック機構を形成するための他の部品を追加する必要がなく、最小限の部品点数でインターロック機構を形成できるので弁の組み立てが容易であり、製造コストを安価にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の第一の実施形態について図面に示す実施例を参照して説明するが、本発明が本実施例に限定されないことは言うまでもない。図１は本発明の第一の実施形態である主流路弁が開状態、分岐弁が閉状態のマニホールド弁を示す縦断面図であり、図２は図１の主流路弁が閉状態、分岐弁が閉状態のマニホールド弁を示す縦断面図であり、図３は図１の主流路弁が閉状態、分岐弁が開状態のマニホールド弁を示す縦断面図である。図４は図１の操作レバーの斜視図である。図５は図１の斜視図であり、図６は図２の斜視図であり、図７は図３の斜視図である。図８は本発明の第二の実施形態を示す縦断面図である。図９は図８の本体の平面図である。図１０は図８の斜視図である。図１１は本発明の第二の実施形態を用いた配管ラインを示す模式図である。
【００１５】
図１、図４において、Ｘは主流路弁、Ｙは分岐弁である。１は本体であり、側面の第一接続口３５に連通する第一流路２、第二接続口３６に連通する第二流路３、第三接続口３７に連通する第三流路４を有し、上方に主流路弁弁室５及び分岐弁弁室６が各々設けられている。主流路弁弁室５の底面中央には弁座７が形成され、弁座７の中心に第一流路２に連通する第一開口部８が設けられ、底面周縁部には第二流路３と連通する第二開口部９が設けられている。分岐弁弁室６の底面中央には弁座１０が形成され、弁座１０の中心に第二流路３に連通する第三開口部１１が設けられ、分岐弁弁室６の側面には第三流路４と連通する第四開口部１２が設けられている。なお、本体１の下部にはマニホールド弁を安置させるための台座を設けても良い。
【００１６】
このとき、第一流路２から第一開口部８、主流路弁弁室５、第二開口部９を通って第二流路３を流れる流路が主流路となり、第三開口部１１から分岐弁弁室６、第四開口部１２を通って第三流路４を流れる流路が分岐流路となる。本体１は、主流路弁弁室５側に主流路を開閉する主流路弁Ｘと、分岐弁弁室６側に分岐流路を開閉する分岐弁Ｙとが一体になるように形成されている。
【００１７】
まず、主流路弁Ｘの構成について説明する。
１３は主流路弁弁室５内に配置される弁体であり、弁体１３外周には径方向に延設されたダイヤフラム１４が一体的に形成されており、ダイヤフラム１４の周縁部は本体１と後記ボンネット１５によって挟持固定されている。弁体１３は弁座７に圧接・離間されることによって第一流路２から第二流路３の流体の流れ、すなわち主流路を遮断・開放する。
【００１８】
１５はボンネットであり、ボンネット下部は底面に開口した凹部１６が設けられ、上部には凹部１６に連通する貫通孔１７が設けられており、下面は本体１と当接固定されている。
【００１９】
１８は弁軸であり、上部がボンネット１５の貫通孔１７から突出した状態で、上下動自在且つ回動不能の状態でボンネット１５の凹部１６内に嵌挿されている。弁軸１８の下端部には弁体１３が螺合されており、下部に設けられた鍔部１９の上面とボンネット１５の凹部１６天井面との間でバネ２０を挟持することによって弁体１３を下方へ付勢している。
【００２０】
２２は操作レバーであり、図２の主流路弁Ｘが閉状態の時に、下面に第一当接面２３と、一側面に第一当接面２３と成す角が８５°となる第二当接面２４と、上面に第一当接面２３と略平行な規制面２５とを有し、第一当接面２３と第二当接面２４の交差部は円弧面３９にて滑らかに繋がれている。また、第二当接面２４の反対側に延設された取手部４０が設けられている。操作レバー２２は第一当接面２３と第二当接面２４とに跨って矩形の切欠部３８が形成され、切欠部３８には弁軸１８の上部が挿入され、操作レバー２２の側面（第二当接面２４と直交する面）に設けられた貫通孔と弁軸１８上部に設けられた貫通孔（弁軸孔）とに接合ピン２１を嵌挿することによって一体化されている。
なお、接合ピン２１を支点軸として操作レバー２２が支点軸（接合ピン２１）を中心に揺動するようになっており、接合ピン２１は後記操作レバー３１に設けられた接合ピン３０と平行になるように設けられ、支点軸（接合ピン２１）中心から第二当接面２４までの最短距離は支点軸（接合ピン２１）中心から第一当接面２３までの最短距離より長くなるように形成され、この距離の差が弁のリフト量となる。
【００２１】
次に、分岐弁Ｙの構成について説明する。
２６は分岐弁弁室６内に配置される弁体であり、弁体２６外周には径方向に延設されたダイヤフラム２７が一体的に形成されており、ダイヤフラム２７の周縁部は本体１と後記ボンネット２８によって挟持固定されている。弁体２６は弁座１０に圧接・離間されることによって第二流路３から第三流路４の流体の流れ、すなわち主流路と分岐流路の連通を遮断・開放する。
【００２２】
２８はボンネット、２９は弁軸、３１は操作レバーである。操作レバー３１は、操作レバー２２と同様の構成であり、第一当接面３２、第二当接面３３、規制面３４、取手部４１が設けられている。これらの分岐弁の構成は、主流路弁の構成と同様であるため説明は省略する。
【００２３】
ここで操作レバー２２及び操作レバー３１の構成について説明する。
操作レバー２２及び操作レバー３１は両弁が閉状態にあるときに各々の第二当接面２４、３３が対向するように取り付けられている（図２参照）。主流路弁Ｘが開状態、分岐弁Ｙが閉状態のとき、操作レバー２２の規制面２５は操作レバー３１の第二当接面３３と平行で僅かな隙間を成すように設けられている（図１参照）。主流路弁Ｘが閉状態、分岐弁Ｙが開状態のとき、操作レバー３１の規制面３４は操作レバー２２の第二当接面２４と平行で僅かな隙間を成すように設けられている（図３参照）。なお、規制面２５と第二当接面３３、規制面３４と第二当接面２４は、僅かな隙間を設けずに当接するように設けても良い。
【００２４】
次に本発明の第一の実施形態の作動について説明する。
【００２５】
まず、主流路弁Ｘの動作について説明すると、操作レバー２２の第一当接面２３とボンネット１５の上面が当接した状態（操作レバー２２の取手部４０が水平方向に向いた状態）では、バネ２０の反発力によって弁体１３が弁座１０に圧接されて主流路弁Ｘが閉状態となり流体の流れは遮断されている（図２、図３の状態）。次に操作レバー２２を支点軸を中心に揺動して取手部４０を上方へ起こす（取手部４０が鉛直方向に向いた状態にする）と、第一当接面２３とボンネット１５の上面は離間し、ボンネット１５の上面と当接する面が円弧面３９を移動して、第二当接面２４とボンネットの上面とが当接する。このとき、操作レバー２２の支点軸からの距離が第一当接面２３よりも第二当接面２４のほうが遠いため、この距離の差ほど操作レバー２２の支点軸の位置はボンネット１５の上面から上方へ移動する。したがって、支点軸である接合ピン２１によって操作レバー２２に係合されている弁軸１８もバネ２０を圧縮しながら上昇することとなり、弁軸１８先端に接合された弁体１３も上昇して弁座７から離間して主流路弁Ｘが開状態となり第一流路２から流入した流体は第二流路３へと流れる。（図１の状態）。
【００２６】
一方、この状態（図１の状態）から操作レバー２２を支点軸を中心に揺動して取手部４０を倒す（操作レバー２２の取手部４０が水平方向にある状態にする）と、第二当接面２４とボンネット１５の上面とが離間し、代わって第一当接面２３とボンネット１５の上面とが当接し、操作レバー２２の支点軸からボンネット１５の上面との距離が近くなるため、この距離の差ほど支点軸によって操作レバー２２に係合されている弁軸１８が下降する。このときバネ２０の付勢力によって弁体１３が弁座７に圧接されて主流路弁Ｘが閉状態となり流体の流れが遮断される（図２、図３の状態）。
【００２７】
分岐弁Ｙについては主流路弁Ｘと構造が同じであるため動作の説明は省略するが、分岐弁Ｙが閉状態のとき第二流路３から第三流路４への流体の流れが遮断され、分岐弁Ｙが開状態のとき第二流路３から第三流路４へ流体が流れるようになっている。
【００２８】
次に、本発明のマニホルド弁のインターロック機構について説明する。
【００２９】
まず、主流路弁Ｘが開状態、分岐弁Ｙが閉状態の場合（図１の状態）、第一流路２から流入した流体は第二流路３から流出されている。このとき主流路弁Ｘの操作レバー２２の取手部４０は上方に起こされた状態であり、主流路弁Ｘの規制面２５と分岐弁Ｙの第二当接面３３とは僅かな隙間を有して略平行に位置する。この状態で分岐弁Ｙの操作レバー３１の取手部４１を上方に起こそうとしても、分岐弁Ｙの第二当接面３３が主流路弁Ｘの規制面２５に当接して操作レバー３１の取手部４１を上方に起こすことができない。この操作レバー同士の干渉により、分岐弁Ｙは閉状態のまま操作レバー３１を操作することができず、開状態にすることを防止する。一方主流路弁Ｘの操作レバー２２は、操作しても操作レバー同士の干渉は起こらず、自由に開状態から閉状態へと切り替える事ができる。つまりこの状態では主流路弁Ｘは開閉操作ができるが分岐弁は操作することができない。
【００３０】
次に、主流路弁Ｘが閉状態、分岐弁Ｙが開状態の場合（図３の状態）、第二流路３から第三流路４へ流体が流れる。このとき分岐弁Ｙの操作レバー３１の取手部４１は上方に起こされた状態であり、主流路弁Ｘの第二当接面２４と分岐弁Ｙの規制面３４とは僅かな隙間を有して略平行に位置する。この状態では主流路弁Ｘの操作レバー２２の取手部４０を上方に起こそうとしても、主流路弁Ｘの第二当接面２４が分岐弁Ｙの規制面３４に当接して操作レバー２２の取手部４０を上方に起こすことができない。この操作レバー同士の干渉により、主流路弁Ｘは閉状態のまま操作レバー２２を操作することができず、開状態にすることを防止する。一方分岐弁Ｙの操作レバー３１は、操作しても操作レバー同士の干渉は起こらず、自由に開状態から閉状態へと切り替える事ができる。つまりこの状態では分岐弁Ｙは開閉操作ができるが主流路弁Ｘは操作することができない。
【００３１】
次に両弁とも閉状態の場合では（図２の状態）、操作レバー２２、３１の取手部４０、４１が互いに反対方向に向いており、各々の規制面２５、３４が上方向を向いているため、どちらの弁も操作可能となっている。ただし、一方の弁を操作すると他方の弁は操作レバー同士が干渉して操作できなくなるため、両弁を同時に操作することは不可能である。
【００３２】
以上説明したように本発明のマニホールド弁は両弁を同時に開状態とすることができない構造となっている。このマニホールド弁を図１２のような半導体製造装置の配管ラインに用いた場合、主流路弁１０２、分岐弁１０３が本発明のマニホールド弁１つの設置で済み（図示せず）、さらにインターロック機構を備えたマニホールド弁構造であるためインターロック機構を設置するための配管位置の微妙な調整が必要ないので配管接続が容易になると共に、コンパクトであるため配管ライン内の狭いスペースでの使用が可能であり、半導体製造装置をより小さく形成することができる。また配管ラインの部品を交換する場合、主流路弁Ｘを閉状態にして主流路の流れを停止させ、分岐弁Ｙを開状態にして主流路内に留まっている流体を分岐流路から外部へ流出させ、部品の交換作業を行う際に、インターロック機構により主流路弁Ｘが誤って開状態になることが防止されるので、周囲に流体が飛び散ることなく作業者が安全に部品交換を行うことができる。
【００３３】
なお、本実施形態では流入した流体は第一流路２を通って第二流路３から流出する流れと、第二流路３から第三流路４へ流出する流れで使用しているが、マニホールド弁の用途によって流体はどのような流れにしてもかまわない。
【００３４】
次に、主流路弁が分岐弁構造であるときの本発明の第二の実施形態について説明する。
【００３５】
図８乃至図１０に示すように、第二の実施形態のマニホールド弁は、第一接続口５７から第四接続口６０へ連通する第一流路５２（図８では正面側から裏面側へ貫通する流路であり、第一、第四接続口５７、６０は本体５１の両側面に開口している）、第一流路５２の所定箇所から第二接続口５８へ連通する第二流路５３、第二流路５３の所定箇所から第三接続口５９へ連通する第三流路５４が本体５１内部に一体的に設けられ、上方に主流路弁弁室５５及び分岐弁弁室５６が各々設けられている（図９参照）。このとき、第一流路５２が基幹流路となり、第一流路５２から主流路弁弁室５５を通って第二流路５３を流れる流路が主流路となり、分岐弁弁室５６から第三流路５４を流れる流路が分岐流路となる。主流路は、基幹流路から分岐した流路となっている。
【００３６】
本体５１は、主流路弁弁室５５側に主流路を開閉する主流路弁と、分岐弁弁室５６側に分岐流路を開閉する分岐弁とが一体になるように形成されている。主流路弁と分岐弁の構成は第一実施形態と同様なので説明を省略する。
【００３７】
次に本発明の第二の実施形態の作動について説明する。
【００３８】
マニホールド弁の流体の流れは、第一流路５２を流れる流体を主流路弁を介して分岐して第二流路５３に流す。主流路弁は、その分岐した流路の開閉を行うことができ、また第二流路５３を流れる流体を分岐弁でさらに分岐して第三流路５４に流す。分岐弁は、さらに分岐した流路の開閉を行うことができる。主流路弁と分岐弁の動作とインターロック機構については本発明の第一の実施形態と同様なので説明を省略する。このマニホールド弁を半導体製造装置の配管ラインに用いると、図１１に示すように本発明のマニホールド弁を複数並列に配管接続する場合、従来ではチーズやマニホールド継手などで流体を分岐させて配管接続するのをマニホールド継手の必要なしに配管接続することができ、配管接続するための部材が少なくて済み、配管接続が容易となる。
【００３９】
本発明のマニホールド弁のインターロック機構は、一方の弁が開状態で他方の弁が閉状態のときに、一方の弁の操作レバーが他方の弁の操作レバーを支点軸を中心とした揺動操作不能に保持する構成であれば良く、このとき他方の弁の操作レバーが支点軸を中心とした揺動操作不能な状態を保持したまま一方の弁の操作レバーを支点軸を中心に揺動させて一方の弁を開閉させても良い。
【００４０】
また、操作レバー２２、３１の形状は第一当接面２３、３２、第二当接面２４、３３及び規制面２５、３４を有し、インターロック機構を満たす構成であれば形状は特に限定されない。
【００４１】
本発明の分岐弁と主流路弁は、操作レバー２２、３１を支点軸を中心に揺動させて弁を開閉する構成であり、少なくともいずれか一方の弁が操作レバー２２、３１の支点軸を中心とした揺動をトグル機構により弁体１３、２６の直線動に変換する変換手段を具備する必要があり、このときの弁の構成はダイヤフラム弁、ストップ弁、ポペット弁、スプール弁などが挙げられるが、特に溶出特性に優れ流体内にパーティクルが発生することを抑える構成にし易いことからダイヤフラム弁であることが好適である。
【００４２】
本発明において、ダイヤフラム１４、２７の材質はフッ素樹脂製であることが望ましく、ポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと記す）、ポリビニリデンフルオライド（以下、ＰＶＤＦと記す）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下、ＰＦＡと記す）などが好適なものとして挙げられる。
【００４３】
本発明において、マニホールド弁の本体１、ボンネット１５、２８、弁軸１８、２９、操作レバー２２、３１の材質はマニホールド弁として必要な物性を有していれば特に限定されないが、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦ、ＰＦＡ、ポリクロロトリフルオロエチレンなどのフッ素樹脂が好適なものとして挙げられ、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などの樹脂や、流体による腐食の心配がなければステンレスなどの金属など、いずれでも良い。
【００４４】
本発明のマニホールド弁を流れる流体は、純水、塩酸、硫酸、フッ化水素酸、アンモニア水、過酸化水素水、フッ化アンモニウムなど特に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第一の実施形態である主流路弁が開状態、分岐弁が閉状態のマニホールド弁を示す縦断面図である。
【図２】図１の主流路弁が閉状態、分岐弁が閉状態のマニホールド弁を示す縦断面図である。
【図３】図１の主流路弁が閉状態、分岐弁が開状態のマニホールド弁を示す縦断面図である。
【図４】図１の操作レバーの斜視図である。
【図５】図１の斜視図である。
【図６】図２の斜視図である。
【図７】図３の斜視図である。
【図８】本発明の第二の実施形態を示す縦断面図である。
【図９】図８の本体の平面図である。
【図１０】図９の斜視図である。
【図１１】本発明の第二の実施形態を用いた配管ラインを示す模式図である。
【図１２】従来の半導体製造の配管ラインを示す模式図である。
【図１３】弁の開閉操作装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ 本体
２ 第一流路
３ 第二流路
４ 第三流路
５ 主流路弁弁室
６ 分岐弁弁室
７ 弁座
８ 第一開口部
９ 第二開口部
１０ 弁座
１１ 第三開口部
１２ 第四開口部
１３ 弁体
１４ ダイヤフラム
１５ ボンネット
１６ 凹部
１７ 貫通孔
１８ 弁軸
１９ 鍔部
２０ バネ
２１ 接合ピン
２２ 操作レバー
２３ 第一当接面
２４ 第二当接面
２５ 規制面
２６ 弁体
２７ ダイヤフラム
２８ ボンネット
２９ 弁軸
３０ 接合ピン
３１ 操作レバー
３２ 第一当接面
３３ 第二当接面
３４ 規制面
３５ 第一接続口
３６ 第二接続口
３７ 第三接続口
３８ 切欠部
３９ 円弧面
４０ 取手部
４１ 取手部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主流路と、該主流路から分岐する分岐流路と、前記主流路を開閉する主流路弁と、前記分岐流路を開閉する分岐弁とを備え、前記主流路と前記分岐流路と前記主流路弁と前記分岐弁とが一体化されたマニホールド弁であって、
前記主流路弁と前記分岐弁は、各々、弁体と、該弁体と連結された弁軸と、該弁軸と連結された操作レバーとを有して、該操作レバーを前記弁軸の軸方向に揺動することにより流路の開閉を行う手動弁であり、
前記主流路弁と前記分岐弁は各々、前記操作レバーの揺動を前記弁体の直線動に変換して、前記弁体を弁座に対して圧接離間させて流路の開閉を行い、
前記主流路弁と前記分岐弁の一方の弁が開状態で他方の弁が閉状態のときに、前記一方の弁の前記操作レバーが前記他方の弁の前記操作レバーの揺動を不能にするインターロック機構を備えていることを特徴とするマニホールド弁。
【請求項２】
基幹流路をさらに備え、前記主流路が前記基幹流路から分岐していることを特徴とする請求項１に記載のマニホールド弁。
【請求項３】
前記インターロック機構は、
前記操作レバーが、前記弁が閉状態のときに前記弁を囲繞するボンネット上面と当接する第一当接面と、前記弁が開状態のときに前記ボンネット上面と当接する第二当接面と、前記第一当接面と略平行な規制面とを有し、
前記一方の弁が閉状態で前記他方の弁が開状態のときに、前記閉状態の弁の前記操作レバーの第二当接面と、前記開状態の弁の前記操作レバーの規制面とが当接または隙間を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマニホールド弁。
【請求項４】
前記弁軸は、前記ボンネットを貫通して露出しており、その露出した端部に貫通する弁軸孔を有し、
前記操作レバーは、前記弁軸孔内に挿入された支点軸を有して、該支点軸を中心として揺動し、
前記支点軸中心から第二当接面までの最短距離が前記支点軸中心から第一当接面までの最短距離より長いことを特徴とする請求項３に記載のマニホールド弁。
【請求項５】
前記主流路弁と前記分岐弁のいずれかがダイヤフラム弁であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のマニホールド弁。
【請求項１】
主流路と、該主流路から分岐する分岐流路と、前記主流路を開閉する主流路弁と、前記分岐流路を開閉する分岐弁とを備え、前記主流路と前記分岐流路と前記主流路弁と前記分岐弁とが一体化されたマニホールド弁であって、
前記主流路弁と前記分岐弁は、各々、弁体と、該弁体と連結された弁軸と、該弁軸と連結された操作レバーとを有して、該操作レバーを前記弁軸の軸方向に揺動することにより流路の開閉を行う手動弁であり、
前記主流路弁と前記分岐弁は各々、前記操作レバーの揺動を前記弁体の直線動に変換して、前記弁体を弁座に対して圧接離間させて流路の開閉を行い、
前記主流路弁と前記分岐弁の一方の弁が開状態で他方の弁が閉状態のときに、前記一方の弁の前記操作レバーが前記他方の弁の前記操作レバーの揺動を不能にするインターロック機構を備えていることを特徴とするマニホールド弁。
【請求項２】
基幹流路をさらに備え、前記主流路が前記基幹流路から分岐していることを特徴とする請求項１に記載のマニホールド弁。
【請求項３】
前記インターロック機構は、
前記操作レバーが、前記弁が閉状態のときに前記弁を囲繞するボンネット上面と当接する第一当接面と、前記弁が開状態のときに前記ボンネット上面と当接する第二当接面と、前記第一当接面と略平行な規制面とを有し、
前記一方の弁が閉状態で前記他方の弁が開状態のときに、前記閉状態の弁の前記操作レバーの第二当接面と、前記開状態の弁の前記操作レバーの規制面とが当接または隙間を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマニホールド弁。
【請求項４】
前記弁軸は、前記ボンネットを貫通して露出しており、その露出した端部に貫通する弁軸孔を有し、
前記操作レバーは、前記弁軸孔内に挿入された支点軸を有して、該支点軸を中心として揺動し、
前記支点軸中心から第二当接面までの最短距離が前記支点軸中心から第一当接面までの最短距離より長いことを特徴とする請求項３に記載のマニホールド弁。
【請求項５】
前記主流路弁と前記分岐弁のいずれかがダイヤフラム弁であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のマニホールド弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−１９０５７６（Ｐ２００８−１９０５７６Ａ）
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３７５３（Ｐ２００７−２３７５３）
【出願日】平成１９年２月２日（２００７．２．２）
【出願人】（０００１１７１０２）旭有機材工業株式会社 (235)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２日（２００７．２．２）
【出願人】（０００１１７１０２）旭有機材工業株式会社 (235)
【Ｆターム（参考）】
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