本发明是关于诸如用于半导体制造装置等的金属隔膜阀的改良 。
背景技术：
以前，所谓这种金属隔膜阀，正如在特开平8-105554号等记载的那样的阀。
该金属隔膜阀20由图4及图5所示的那样，由以下部件构成在流入路21与流出路22连通的阀室23底面上设置有阀座24的阀体25，为保持阀室23的气密性、在阀体25上设置中央部向上膨出的金属隔膜26，使金属隔膜26覆盖压在阀座24上、并使其从阀座24上离开时 、金属隔膜恢复自己原来的形状的驱动装置27，在阀室23的下方形成的、与流出路22连通的环状沟28 。
那么 ，图4及图5所示的金属隔膜阀20，由于形成环状沟28 ，阀座24的口径变大，即使金属隔膜的行程不大，能实现大流量流动。也就是说，与没有形成环状沟28的情况相比 、使表示流体易流动性的数值Cv值变大。
发明要解决的课题以前的金属隔膜阀20，由于形成环状沟28，将其与流出路22相通 ，相对于环状沟28的沟宽，流出路22的直径D1，特别是环状沟28的底面邻近的(垂直部分)直径小。其间流体被节流 ，通路阻力变大，从阀室23至流出路22的整体流路实现不了大流量流动，其结果 ，不能实现更大的Cv值。
另外，为了使流出路22的截面积变大，首先并排穿设2个纵向孔22a、22b，然后，采用将其内圆周整形的办法，然而存在流出路22的加工过于麻烦的问题。
更进一步，环状沟28的底面宽度W1方面也存在着 ，由于比流出路22的上端直径D1大 ，在两者的连接部分产生流体节流的现象，使流路阻力容易变大的问题。
本发明是鉴于上述问题 ，为了解决该问题而发明的(装置)。这个课题提供在从阀室至流出路的流路中，能实现使大流量流体较容易地流动的金属隔膜阀。发明的公开本发明的金属隔膜阀的构成，包括在流入路与流出路连通的阀室上设置阀座的阀体，为保持阀室的气密性 、在阀体设置中央部向上膨出的金属隔膜 ，将金属隔膜覆盖压在阀座压在阀座上 、并使其从阀座上离开时恢复自己原来的形状的驱动装置，在阀室的下方形成的 、与流出路连通的环状沟构成。所具备的特征是，使流出路的直径大于前述环状沟的宽度 ，并使环状沟与流出路的交叉部分的有效截面积大于流出路的横截面积。
由于流出路的直径大于环状沟的宽度，并使环状沟与流出路的交叉部分的有效截面积大于流出路的横截面积 ，所以，由环状沟至流出路流动的流体在其间没有节流 ，流路的阻力变小。其结果是，在由阀室至流出路的全部流路中，使流体容易地流动 ，能实现大流量流动 ，能使表示流体易流动性的数值Cv值变大。
前述流出路，相对于环状沟的深度方向 ，最好配制呈一直线状。如果这样，从阀室流出的流体从环状沟向流出路呈直线状流动，在这些流路中流体的流动能够比较顺畅地流动 。
另外，流出路还可相对于环状沟的深度方向配置倾斜成锐角。
如这样配置 ，因为能使环状沟和流处路的交叉部分有效面积变大，能够减小由环状沟流动至流出路的流路阻力 。
前述锐角最好在45°以下 ，这样相对于流出路7的横截面积 ，能增大环状沟与流出路之间的交叉部分的有效面积 ，并且也不增加流路阻力 。
前述流出路的直径最好作成环状沟的沟宽1.5-2.5倍，这样能大幅度减少流路阻力，并且使流出路的形成变得容易。
还有 ，连接环状沟的流出路上端最好作成半球型 ，这样能够实现由环状沟流向流出路的流体顺畅地流动。
还有 ，环状沟和流出路之间的连接，将环状沟的底面位于形成前述半球状的流出路上端部的中心邻近部进行连接是所希望的。金属隔膜阀1由阀体2 、金属隔膜3、驱动装置4、环状沟5等主要部件构成 。
前述阀体2配置着，连通流入路6和流出路7的阀室8底面上设置有阀座9 ，由不锈钢等金属材料制成，上方开放凹状的阀室8，下方开口的与阀室8连通的流入路6，下方开口的与阀室8连通的流出路7，在阀室8的底面中央镶嵌合成树脂制作的阀座9，在阀室8的底面外周形成的台阶部10。流入路6和流出路7呈圆型截面。
前述金属隔膜3，是为了保持阀室8的气密性 ，在阀体2上设置中央部向上膨出，在不锈钢等能弹性变形的金属薄板上形成中央部向上膨出的盘型，其周缘部放置在阀体2的台阶部10处，通过向阀室8内插入阀盖11的下端部和螺旋固定在阀体2上的阀盖螺母12，按压至台阶部10，来夹持固定而保持气密状态 。
所以 ，金属隔膜3的中央部在阀座8上被压下 ，弹起，完成阀的开闭。
前述阀盖11 ，由于成形的是筒状 ，插入阀体2的阀室8内，通过将阀盖螺母12旋紧而被固定在阀体2侧 。
前述驱动装置4的构成是 ，将金属隔膜3覆盖压在阀座9上、或使其从阀座9上离开时(金属隔膜)恢复自己原来的形状 ；采用空压式 ，在阀盖11内设有能升降的阀杆13，在其下部设有与金属隔膜相匹配的隔膜压块14 ，在阀盖11与阀杆13之间设置着使阀杆13经常向下运动的弹簧15，设在阀盖上部的 、能使阀杆13向上运动的气缸16。
前述环状沟5，由于在阀室8的下方形成并与流出路连通 ，呈环状，为了在阀室的下方与之连通而进行深切削。
前述流出路7的直径D比环状沟5的沟宽W大。
另外，流出路7如图2所示，它的半球形顶端部的上端面7a形成位于比环状沟5的底面5a的上方，因此，环状沟5和流出路7交叉部分的有效横截面积比流出路7的横截面积大。
即环状沟5和流出路7之间的连接，如图2所示 ，在形成半球状的流出路7顶端部中心邻近处 、在位于环状沟5的底面5a情况下，进行两者连接。
另外，在此处环状沟5和流出路7之间交叉部分的有效横截面积是图2的a1部分的面积和a2部分的面积 、底面5a部分的面积合计的面积 。
在图1至图3所示的实施形态 ，流出路7相对与环状沟5配置成锐角θ倾斜。锐角θ最好小于45°，在此例中置成18°。如果将锐角θ大于45°，环状沟5与流出路7的弯曲角度变大，使流路的阻力变大 。
前述流出路7的直径D ，最好是相对于环状沟5的沟宽W的1.5-2.5倍。在此例中 ，大约为2倍。相对于环状沟5的沟宽W，流出路7的直径D小于1.5倍时 ，没有希望能使通路阻力大幅减小。
相对于环状沟5的沟宽W ，流出路7的直径D大于2.5倍时，与流入路6相关的制造、流出路7的形成将变得困难 。
另外 ，在流出路7与环状沟5的接续部分7b，为了使从环状沟5至流出路7流体流动顺畅，使其形成半球形。
下面 ，基于此种构成 ，说明其作用 。
解除驱动装置4的气缸16的作动时，由于弹簧15的作用 ，阀杆13向下运动，通过隔膜压块14使金属隔膜3的中央部产生向下的弹性变形压在阀座9上，使阀关闭。
相反，驱动装置4的气缸16的开始作动时，抵抗弹簧15的作用 ，阀杆13和隔膜压块14向上运动，金属隔膜3自己恢复原形，从阀座9离开 ，使阀打开。
环状沟5的沟宽W比流出路7的直径D大 ，同时环状沟5与流出路7交叉部分有效横截面积(图3的以阴影所示形状的表面积)比流出路7的横截面积(圆形)大，能使从环状沟5流至流出路7的流体，在这个环状沟5流出路7的接续部分没有节流 ，流路的阻力变小。因此 ，作为从阀室8流出、经过环状沟5流出路7的全部流体，流动容易，能实现大流量流动，能实现较大的Cv值 。实施例制成的金属隔膜阀1，金属隔膜3的直径为Φ15mm，环状沟5的沟宽W为2mm，流出路7的直径D为3.8mm ，流出路7的角度θ为18° 。对其进行实验 ，结果是流体的流量(气体)为501/min时，压力损失为0.239kg/cm2。
另外，在输入压力为0.1kg/cm2时，流量为30.91/min，此时的Cv值为0.252 ，与以前的阀相比，压力损失大大减少 ，Cv值大幅提高。
还有 ，流出路7在前面的实例中，相对于环状沟5倾斜配置成锐角θ。不限于此 ，假如相对于环状沟5配制成一直线状也很好。
驱动装置4在前面的实例中，采用的是空压式，不限于此 ，也可采用手动式、电磁式、电动式、油(液)压式 。
发明的效果如上所述，如果采用本发明能实现以下各项优异的效果。
(1)由阀体 、金属隔膜 、驱动装置 、环状沟构成，特别是与环状沟的沟宽相比流出路的直径要大，同时 ，环状沟和流出路之间的交叉部分有效横截面积要比流出路的横截面积要大，所以，从阀室至流出路的全部流体能实现大流量流动。
(2)与环状沟的沟宽相比流出路的的直径要大，并且环状沟和流出路之间的交叉部分有效横截面积要比流出路的横截面积要大。所以，容易适用于现有的产品，能够降低成本。
权利要求
1.金属隔膜阀，包括在连通流入路和流出路的阀室底面设置阀座的阀体、为保持阀室的气密性而在阀体设置中央部向上膨出的金属隔膜、使金属隔膜覆盖压在阀座上并从阀座上离开时恢复自己原来的形状的驱动装置、在阀室的下方形成并与流出路连通的环状沟构成，其特征在于 ，与前述环状沟的沟宽相比圆形流出路的直径要大，并且环状沟和流出路之间的交叉部分的有效横截面积比流出路的横截面积大。
2.权利要求1记载的金属隔膜阀 ，其特征在于，流出路相对于环状沟深度的方向配置成一直线状 。
3.权利要求1记载的金属隔膜阀，其特征在于，流出路相对于环状沟深度的方向配置倾斜为锐角度。
4.权利要求2或权利要求3记载的金属隔膜阀，其特征在于 ，与环状沟连接的流出路的顶端部设计成半球状的形态。
5.权利要求4记载的金属隔膜阀，其特征在于 ，将环状沟的底面位于成为半球状的流出路顶端部中心邻近处 。
全文摘要
提供用于半导体制造装置等的金属隔膜阀是使通过阀本体的流入路 、从阀室流至流出路，通路阻力小，虽然小型，但通过的流量大；本发明的金属隔膜阀由备有流入路(6)阀室(8)流出路(7)的阀体(2)、金属隔膜(3)、驱动装置(4)、环状沟(5)构成 ，并具有以下特征前述环状沟(5)的沟宽相比流出路(6)的直径要大，同时 ，与环状沟(5)流出路(6)之间交叉部分的有效横截面积要比流出路(6)的横截面积大。
