(57)【要約】【課題】ブロックの加工に時間がかからず、低コストの薬液用バルブモジュールを提供すること。【解決手段】上面に機器取付面が形成され、第１側面に薬液供給ポート１２ｃが形成され、第２側面に第１流路凸部１２ａが形成され、第３側面に第２流路凸部１２ｂが形成されている第１ブロック１２と、上面に機器取付面が形成され、第１側面に薬液戻りポート１３ｂが形成され、第２側面に第１流路凹部１３ａが形成された第２ブロック１３と、上面に機器取付面が形成され、第１側面に出力ポート１４ｃが形成され、第２側面に第２流路凹部１４ａが形成された第３ブロック１４とを有する。【選択図】図１
2008057579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に第１流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、
第１側面に第１ポートが形成され、
第２側面に第１流路接続部を構成する、
第１流路第１凸部、又は第１流路第１凹部が形成され、
第３側面に第２流路接続部を構成する、
第２流路第１凸部、又は第２流路第１凹部が形成された第１ブロックと、
上面に第２流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、
第１側面に第２ポートが形成され、
第２側面に前記第１流路接続部を構成する、
前記第１流路第１凸部と嵌合する第１流路第２凹部、
又は前記第１流路第１凹部と嵌合する第１流路第２凸部が形成された第２ブロックと、
上面に第３流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、
第１側面に第３ポートが形成され、
第２側面に前記第２流路接続部を構成する、
前記第２流路第１凸部と嵌合する第２流路第２凹部、
又は前記第２流路第１凹部と嵌合する第２流路第２凸部が形成された第３ブロックと、を有することを特徴とする薬液用バルブモジュール。
【請求項２】
請求項１に記載する薬液用バルブモジュールにおいて、
前記第１ブロックに形成される第２側面に、前記第１流路第１凸部が、第３側面に、前記第２流路第１凸部が形成され、
前記第２ブロックに形成される第２側面に、
前記第１流路第１凸部と嵌合する前記第１流路第２凹部が形成され、
前記第３ブロックに形成される第２側面に、
前記第２流路第１凸部と嵌合する前記第２流路第２凹部が形成されていることを特徴とする薬液用バルブモジュール。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する薬液用バルブモジュールにおいて、
前記第３ブロックの第３側面に、第３流路接続部を構成する第３流路第１凸部、又は第３流路第１凹部が形成され、
上面に第４流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、
第１側面に第４ポートが形成され、
第２側面に前記第３流路接続部を構成する、
前記第３流路第１凸部と嵌合する第３流路第２凹部、
又は前記第３流路第１凹部と嵌合する第３流路第２凸部が形成された第４ブロックを有することを特徴とする薬液用バルブモジュール。
【請求項４】
請求項３に記載する薬液用バルブモジュールにおいて、
前記第４ポートにチェック弁を収納するチェック弁ブロックが取り付けられていることを特徴とする薬液用バルブモジュール。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載する薬液用バルブモジュールにおいて、
前記第１ブロック及び前記第３ブロックは、取付プレートの上に、上面側からボルトで固定され、
前記第２ブロックは前記第１ブロックの第２側面に形成されたボルト穴に対してボルトで固定され、
前記第４ブロックは前記第３ブロックの第３側面に形成されたボルト穴に対してボルトで固定されていることを特徴とする薬液用バルブモジュール。
【請求項６】
第１ＮＣタイプ開閉弁の第１ポートが薬液入力部及び薬液リターン部に連通し、第２ポートが出力部に連通し、
第２ＮＣタイプ開閉弁の第１ポートが前記出力部に連通し、第２ポートがチェック弁を介して、純水入力部に連通することを特徴とする薬液供給回路。
【請求項７】
請求項６に記載する薬液供給回路において、
前記薬液入力部と前記薬液リターン部との間に、ＮＯタイプ開閉弁が設けられ、
前記薬液入力部に圧力検出手段を設けたことを特徴とする薬液供給回路。
【請求項８】
上面に第１流体制御機器が取り付けられる機器取付面、及びボルト孔が形成され、
第１側面に、第１ポートが形成され、
第２側面に、外周部にシール部材を備えた第１流路第１凸部が形成された第１ブロックと、
上面に第２流体制御機器が取り付けられる機器取付面、及びボルト孔が形成され、
第１側面に、第２ポートが形成され、
第２側面に、前記第１流路第１凸部と嵌合する第１流路第２凹部が形成された第２ブロックと、
前記第１ブロック及び前記第２ブロックを取り付けるための取付プレートを備え、
前記第１ブロックの第１流路第１凸部と前記第２ブロックの第１流路第２凹部とを組み合わせることで、連通する第１流路を構成し、
該組み合わせた前記第１ブロックと前記第２ブロックを、前記取付プレート上に配置し、前記第１ブロック及び前記第２ブロックの機器取付面側から前記ボルト孔を貫通して、前記取付プレートにボルトで固定されることを特徴とする薬液用バルブモジュール接続構造。
【請求項９】
上面に流体制御機器が取り付けられる機器取付面、及びボルト孔が形成され、
第１側面に、第１ポートが形成され、
第２側面に、外周部にシール部材を備えた第１流路第１凸部が形成され、
当該薬液用バルブブロックの備える前記第１流路第１凸部が、他の薬液用バルブブロックの備える第１流路第２凹部に勘合し、取付プレートに前記ボルト孔を貫通してボルトで固定され、前記第１流路第１凸部と前記第１流路第２凹部が組み合わされ連通する第１流路を構成することを特徴とする薬液用バルブブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造工程等で薬液供給を制御するために使用される樹脂製の薬液用バルブモジュール、薬液供給回路、薬液用バルブモジュール接続構造、及び薬液用バルブブロックに関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程においては、薬液が多く使用され、薬液供給を制御する樹脂製の薬液用バルブが多数使用されている。
従来、特許文献１乃至特許文献３のような薬液用マニホールドが使用されている。それぞれは異なる課題を挙げて課題の解決方法を示しているが、特許文献１乃至特許文献３のいずれも、同種の、或いは類似したバルブをブロックに付けて直列に並べ、単純な制御によって流体を供給している点では同じである。
ここでは、説明の都合上、出願人の従来技術であり、特許文献１乃至特許文献３と同様にブロックを直列に連結した、図１７及び図１８に示すような薬液用マニホールドについて説明を行う。図１７は、薬液用マニホールドの正面図であり、図１８は、図１７のＧＧを切り取った断面図である。
マニホールド１０３には、薬液を供給するための共通流路１０４が形成されており、マニホールド１０３の上面には、ピストン１０２を備えるパイロット弁である開閉弁１０１が取り付けられている。また、各開閉弁１０１には、出力ポート１０５が接続している。そして、ピストン１０２を上下に移動させることにより、開閉弁１０１の開閉制御を行ない、共通流路１０４と出力ポート１０５との連通と遮断を切り換えている。
【０００３】
一方、薬液用バルブには単純な制御だけでなく複雑な制御を必要とするものがある。その場合に、複数の違う働きをする薬液用バルブを配管で接続すれば、任意の薬液供給回路を構成することができる。しかし、半導体製造工程においては、薬液供給バルブの取り付けスペースが限られているので、コンパクト化が要求される。
複雑な薬液供給のためのバルブモジュールの一例を特許文献４の例として図１９に示す。又、その回路図を図２０に示す。
特許文献１のバルブモジュールは薬液を半導体製造工程に供給するための装置であり、半導体製造工程を純水で洗浄する作業も行っている。
【０００４】
薬液インポート２０１と薬液リターンポート２０２とが第１ＮＣ弁２０３を介して連通し、第１ＮＣ弁２０３の第１ポートに接続している。第１ＮＣ弁２０３の第２ポートは、逆流防止作用を有するチェック弁２０５の上流側に接続している。チェック弁２０５は、上流から下流に向けて流体を流すが、逆流は防止する機能を有する。チェック弁２０５の下流側は、アウトポート２０８に接続している。アウトポート２０８は、第２ＮＣ弁２０４の第１ポートに接続している。第２ＮＣ弁２０４の第２ポートは、純水インポート２０７に接続している。
図１９に示すように、第１ＮＣ弁２０３、第２ＮＣ弁２０４、チェック弁２０５、は全てブロック２１０に取り付けられている。さらに、薬液インポート２０１、薬液リターンポート２０２、アウトポート２０８、及び純水インポート２０７は同じく、ブロック２１０に取り付けられている。
【０００５】
【特許文献１】特開2001-182860号公報
【特許文献２】特開2002-276837号公報
【特許文献３】特開2004-197766号公報
【特許文献４】米国特許出願第2005/0284528  A1号明細書
【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、従来技術には以下のような問題があった。
（１）図１７に示す従来技術では、複雑な機能を有するバルブモジュールを構成することができないという問題があった。
基本的に、図１７に示すようなバルブモジュールは直列に接続されているために、図１９に示すような複雑な流体回路を組むことが出来ない。したがって、従来は、図１９に示すような複雑な流体回路を構成する場合には、１つのブロックに複雑な加工を施した専用のブロックを設けるか、継ぎ手とチューブ等で接続することで任意に流体回路を構成するという方法が採られていた。
しかし、図１９に示す従来技術では、ブロックの構造が複雑となるため、機能に合わせてその都度形状を設計しなければならず煩雑であった。さらに、ブロックの加工に時間がかかり、コストが高くなる問題があった。
また、継ぎ手とチューブ等で接続する場合でも、任意な流体回路を構成できるものの、継ぎ手をそれぞれに設けてチューブ等で接続するという構成になるために、スペース効率が悪くコストがかかるという問題があった。
【０００７】
（２）また、図１９に示す技術では、チェック弁２０５が薬液と純水との両方の液が通過する流路上に配置されているため、このようなバルブモジュールに例えば固形物を含む薬液であるスラリー液を流した場合、チェック弁にスラリー液中の固形物が付着して、逆止弁の機能が低下し、スラリー液が純水側に逆流する虞があった。
半導体製造工程では、このようにスラリー液を用いるケースも多々あり、スラリー液を扱う場合にはチェック弁部分が機能低下しないように定期的に点検するなどメンテナンスにコストをかける必要があった。
また、チェック弁の機能低下により、スラリー液が純水側に逆流すると、純水がスラリー液に汚染されてしまい、最悪ライン停止等の問題が起きる虞があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、ブロックの加工に時間がかからず、低コストの薬液用バルブモジュール、薬液供給回路、薬液用バルブモジュール接続構造、及び薬液用バルブブロック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】
【０００９】
上記問題点を解決するために、本発明の薬液用バルブモジュール、薬液供給回路、薬液用バルブモジュール接続構造、及び薬液用バルブブロックは、次のような構成を有している。
（１）上面に第１流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に第１ポートが形成され、第２側面に第１流路接続部を構成する、第１流路第１凸部、又は第１流路第１凹部が形成され、第３側面に第２流路接続部を構成する、第２流路第１凸部、又は第２流路第１凹部が形成された第１ブロックと、上面に第２流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に第２ポートが形成され、第２側面に前記第１流路接続部を構成する、前記第１流路第１凸部と嵌合する第１流路第２凹部、又は前記第１流路第１凹部と嵌合する第１流路第２凸部が形成された第２ブロックと、上面に第３流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に第３ポートが形成され、第２側面に前記第２流路接続部を構成する、前記第２流路第１凸部と嵌合する第２流路第２凹部、又は前記第２流路第１凹部と嵌合する第２流路第２凸部が形成された第３ブロックと、を有することを特徴とする薬液用バルブモジュール。
【００１０】
（２）（１）に記載する薬液用バルブモジュールにおいて、前記第１ブロックに形成される第２側面に、前記第１流路第１凸部が、第３側面に、前記第２流路第１凸部が形成され、前記第２ブロックに形成される第２側面に、前記第１流路第１凸部と嵌合する前記第１流路第２凹部が形成され、前記第３ブロックに形成される第２側面に、前記第２流路第１凸部と嵌合する前記第２流路第２凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
（３）（１）又は（２）に記載する薬液用バルブモジュールにおいて、前記第３ブロックの第３側面に、第３流路接続部を構成する第３流路第１凸部、又は第３流路第１凹部が形成され、上面に第４流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に第４ポートが形成され、第２側面に前記第３流路接続部を構成する、前記第３流路第１凸部と嵌合する第３流路第２凹部、又は前記第３流路第１凹部と嵌合する第３流路第２凸部が形成された第４ブロックを有することを特徴とする。
【００１２】
（４）（３）に記載する薬液用バルブモジュールにおいて、前記第１流体制御機器が圧力計であり、前記第２流体制御機器が第１ＮＯタイプ開閉弁であり、第３流体制御機器が第１ＮＣタイプ開閉弁であり、第４流体制御機器が第２ＮＣタイプ開閉弁であることを特徴とする。
ここでいうＮＣタイプ開閉弁とは、ノーマルクローズタイプの開閉弁であり、通常は弁閉状態で、例えばエア駆動タイプであれば操作エアを供給した時に弁開状態となる開閉弁のことを示している。また、ここでいうＮＯタイプ開閉弁とは、ノーマルオープンタイプの開閉弁であり、通常は弁開状態で、例えばエア駆動タイプであれば操作エアを供給した時に弁閉状態となる開閉弁のことを示している。
【００１３】
（５）（３）に記載する薬液用バルブモジュールにおいて、前記第１流体制御機器が第３ＮＣタイプ開閉弁であり、前記第２流体制御機器が第１ＮＯタイプ開閉弁であり、第３流体制御機器が第１ＮＣタイプ開閉弁であり、第４流体制御機器が第２ＮＣタイプ開閉弁であることを特徴とする。
（６）（３）乃至（５）のいずれかに記載する薬液用バルブモジュールにおいて、前記第４ポートにチェック弁を収納するチェック弁ブロックが取り付けられていることを特徴とする。
（７）（３）又は（６）に記載する薬液用バルブモジュールにおいて、前記第１ブロック及び前記第３ブロックは、取付プレートの上に上面側からボルトで固定され、前記第２ブロックは前記第１ブロックの第２側面に形成されたボルト穴に対してボルトで固定され、前記第４ブロックは前記第３ブロックの第３側面に形成されたボルト穴に対してボルトで固定されていることを特徴とする。
【００１４】
（８）上面に第１流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に第１ポートが形成され、第２側面に第１流路接続部を構成する第１流路第１周状溝が形成され、第３側面に第２流路接続部を構成する第２流路第１周状溝が形成された第１ブロックと、上面に第２流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に第２ポートが形成され、第２側面に前記第１流路接続部を構成する第１流路第１周状溝に対応する第１流路第２周状溝が形成された第２ブロックと、上面に第３流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に第３ポートが形成され、第２側面に前記第２流路接続部を構成する前記第２流路第１周状溝に対応する第２流路第２周状溝が形成された第３ブロックと、前記周状溝に対応する周状突起からなる径方向シール部材とを有し、前記第１流路接続部及び前記第２流路接続部に備える前記周状溝に前記径方向シール部材が挿入され、前記第１ブロック乃至前記第３ブロックが接合されることを特徴とする薬液用バルブモジュール。
【００１５】
（９）第１ＮＣタイプ開閉弁の第１ポートが薬液入力部及び薬液リターン部に連通し、第２ポートが出力部に連通し、第２ＮＣタイプ開閉弁の第１ポートが前記出力部に連通し、第２ポートがチェック弁を介して、純水入力部に連通することを特徴とする薬液供給回路。
（１０）（９）に記載する薬液供給回路において、前記薬液入力部と前記薬液リターン部との間に、ＮＯタイプ開閉弁が設けられ、前記薬液入力部に圧力検出手段を設けたことを特徴とする。
ここでいう圧力検出手段とは、例えば圧力計に代表されるような流体の圧力を検出可能な機器を指している。なお、この圧力検出手段は流路に流体が流れているかどうかを検出する目的で備えられているので、流体が流れていることを検出することができる手段であれば代用可能である。例えば流量センサー等でも代用可能であるし、薬液に色が付いている等の一定の条件が整えばカラーセンサーや光電管等で代用することも考えられる。
【００１６】
（１１）上面に第１流体制御機器が取り付けられる機器取付面、及びボルト孔が形成され、第１側面に、第１ポートが形成され、第２側面に、外周部にシール部材を備えた第１流路第１凸部が形成された第１ブロックと、上面に第２流体制御機器が取り付けられる機器取付面、及びボルト孔が形成され、第１側面に、第２ポートが形成され、第２側面に、前記第１流路第１凸部と嵌合する第１流路第２凹部が形成された第２ブロックと、前記第１ブロック及び前記第２ブロックを取り付けるための取付プレートを備え、前記第１ブロックの第１流路第１凸部と前記第２ブロックの第１流路第２凹部とを組み合わせることで、連通する第１流路を構成し、該組み合わせた前記第１ブロックと前記第２ブロックを、前記取付プレート上に配置し、前記第１ブロック及び前記第２ブロックの機器取付面側から前記ボルト孔を貫通して、前記取付プレートにボルトで固定されることを特徴とする薬液用バルブモジュール接続構造。
【００１７】
（１２）上面に流体制御機器が取り付けられる機器取付面、及びボルト孔が形成され、第１側面に、第１ポートが形成され、第２側面に、外周部にシール部材を備えた第１流路第１凸部が形成され、当該薬液用バルブブロックの備える前記第１流路第１凸部が、他の薬液用バルブブロックの備える第１流路第２凹部に勘合し、取付プレートに前記ボルト孔を貫通してボルトで固定され、前記第１流路第１凸部と前記第１流路第２凹部が組み合わされ連通する第１流路を構成することを特徴とする薬液用バルブブロック。
【発明の効果】
【００１８】
次に、上記構成を有する薬液用バルブモジュール、薬液供給回路、薬液用バルブモジュール接続構造、及び薬液用バルブブロックの作用及び効果について説明する。
本発明は、（ａ）上面に第１流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に第１ポートが形成され、第２側面に第１流路接続部を構成する、第１流路第１凸部、又は第１流路第１凹部が形成され、第３側面に第２流路接続部を構成する、第２流路第１凸部、又は第２流路第１凹部が形成された第１ブロックと、（ｂ）上面に第２流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に第２ポートが形成され、第２側面に第１流路接続部を構成する、第１流路第１凸部と嵌合する第１流路第２凹部、又は第１流路第１凹部と嵌合する第１流路第２凸部が形成された第２ブロックと、（ｃ−１）上面に第３流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に第３ポートが形成され、第２側面に第２流路接続部を構成する、第２流路第１凸部と嵌合する第２流路第２凹部、又は第２流路第１凹部と嵌合する第２流路第２凸部が形成された第３ブロックと、を有する構成の薬液用バルブモジュールである。
【００１９】
本発明によれば、これらの各ブロックは、単体では上面流体制御機器を取り付けるための機器取付面がある他、側面に凸部、凹部、又はポートが形成されている比較的単純な形状であるため、加工に時間がかからず、低コストの薬液用バルブモジュールを提供することができる。また、第１流路接続部及び第２流路接続部が凹部と凸部で接合されているので、接続部での漏れが発生しにくい他、第１流路接続部及び第２流路接続部には継ぎ手等を用いることなく薬液用バルブモジュールを構成できるので、コンパクトな薬液用バルブモジュールを実現できる。
【００２０】
また、上記薬液用バルブモジュールにおいて、（ａ’）第１ブロックに形成される第２側面に、第１流路第１凸部が、第３側面に、第２流路第１凸部が形成され、（ｂ’）第２ブロックに形成される第２側面に、第１流路第１凸部と嵌合する第１流路第２凹部が形成され、（ｃ’−１）第３ブロックに形成される第２側面に、第２流路第１凸部と嵌合する第２流路第２凹部が形成されているので、例えば、第１ポートから第２ポート、及び第３ポートへスラリーを流すような場合には、接続部に液溜まりや漏れを発生しにくい構成とすることができる。
【００２１】
また、上記薬液用バルブモジュールにおいて、（ｃ−２）第３ブロックの第３側面に、第３流路接続部を構成する第３流路第１凸部、又は第３流路第１凹部が形成され、（ｄ）上面に第４流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に第４ポートが形成され、第２側面に第３流路接続部を構成する、第３流路第１凸部と嵌合する第３流路第２凹部、又は第３流路第１凹部と嵌合する第３流路第２凸部が形成された第４ブロックを有するので、（ａ）乃至（ｄ）の構成によって、第１ブロック乃至第４ブロックの４つのブロックからなる第１流路接続部乃至第３流路接続部に継ぎ手を必要としないコンパクトな薬液用バルブモジュールを実現できる。
【００２２】
また、上記薬液用バルブモジュールにおいて、第２流体制御機器が第１ＮＯタイプ開閉弁であり、第３流体制御機器が第１ＮＣタイプ開閉弁であり、第４流体制御機器が第２ＮＣタイプ開閉弁であるので、特許文献４に示すような複雑な流体回路をブロックモジュール化することが可能となり、複雑な流体回路を低コストに製作をすることが可能となる。
なお、上記薬液用バルブモジュールにおいて、第１流体制御機器が第３ＮＣタイプ開閉弁であっても、同様に複雑な流体回路をブロックモジュールで実現することが可能となるので、複雑な流体回路を低コストで作成が可能となる。このような複雑な流体回路は、ユーザー毎に異なるタイプの流体回路を要望するケースが多いが、ブロックモジュールとすることで柔軟な対応が可能となる。
【００２３】
また、上記薬液用バルブモジュールにおいて、第４ポートにチェック弁を収納するチェック弁ブロックが取り付けられているので、チェック弁を備えたコンパクトな薬液用バルブモジュールを構成できる。
例えば、第１ポートから薬液を供給し、第２ポート又は第３ポートに選択的に出力する構成であって、第４ポートが純水入力部であれば、この位置にチェック弁を設けたことにより、チェック弁は第１ポートから第２ポート又は第３ポートに流れる薬液に接触することがない。薬液がスラリー液であれば、チェック弁にスラリー液中の固形物が付着して、チェック弁の逆止機能が低下するようなことも考えられ、その結果、純水がスラリー液側に逆流を許す虞があるが、その様な問題を回避しうる。
【００２４】
また、上記薬液用バルブモジュールにおいて、第１流路接続部及び第３流路接続部に周状溝を設け、径方向シール部材を用いることによって接続することで、各ブロックにおける材料費の低減と、加工コストの低減を実現することができる。
ここで言う径方向シール部材とは、例えば特許第３７８０２７７号に記載されるような環状シールによる接続部シール構造に示されるように、流路に対して径方向に作用するようなシール手段のことを指している。
【００２５】
また、上記薬液バルブモジュールにおいて、第１ブロック及び第３ブロックは取付プレートの上にボルトで固定され、第４ブロックは第３ブロックの第２側面に形成されたボルト穴に対して固定され、第４ブロックは第３ブロックの第３側面に形成されたボルト穴に対してボルトで固定される。このため、内部を流れる流体の圧力によって、第１ブロックが第２ブロックと、第３ブロックが第４ブロックとの間でお互いに離間しようとする力が発生した場合にも、離間する方向にボルトで固定されていることで離間を防止できるため薬液が漏れる虞がない。
また、第１ポートが薬液入力部であり、第２ポートが薬液リターン部であり、第３ポートが出力部であり、第４ポートが純水入力部であるので、常時薬液を流通する状態にすることが出来るので薬液が滞留することが無くなる。
【００２６】
また、第１ＮＣタイプ開閉弁の第１ポートが薬液入力部及び薬液リターン部に連通し、第２ポートが出力部に連通し、第２ＮＣタイプ開閉弁の第１ポートが出力部に連通し、第２ポートがチェック弁を介して、純水入力部に連通するので、例えば薬液がスラリー液であった場合、チェック弁がスラリー液と接触することがないため、チェック弁にスラリー液中の固形物が付着して逆止機能が低下し、純水がスラリー液側に逆流を許す虞がない。
【００２７】
また、上述の薬液供給回路において、薬液入力部と薬液リターン部との間に、ＮＯタイプ開閉弁が設けられ、薬液入力部に例えば圧力計などの圧力検出手段を設けられるので、出力側に薬液を供給する時に圧力の損失が少なく、薬液の供給時の圧力を監視することが出来るので、無駄なく二次側に薬液を供給可能となる。そして、常に薬液リターン部か出力部に薬液を流し続けることが可能となるので、薬液の滞留が無く、例えば薬液がスラリー液であった場合には、スラリーが流路内に溜まってしまう虞もない。
【００２８】
また、第１ブロックに形成された外周部にシール部材を備えた第１流路第１凸部と、第２ブロックに形成された第１流路第２凹部が勘合し、第１ブロックと第２ブロックが取付プレート上に機器取付面側からボルトで固定する薬液用バルブモジュール接続構造であるので、ボルトの締め付けは全て上方向からアクセス可能となり作業性が向上し、例えばＯリング等のシール部材によって径方向のシールが行われるため、取付時にクリアランス分のガタが発生してもシール性を損なうことがない。
【００２９】
また、外周部にシール部材を備えた第１流路第１凸部が、他の薬液呼ぶバルブブロックの備える第１流路第２凹部に勘合し、取付プレートに取り付けられる薬液用バルブブロックであるので、組み合わせて使うことで、ボルトの締め付けは全て上方向からアクセス可能となり作業性が向上し、例えばＯリング等のシール部材によって径方向のシールが行われるため、取付時にクリアランス分のガタが発生してもシール性を損なうことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の一実施の形態である薬液用バルブモジュール、薬液供給回路、薬液用バルブモジュール接続構造、及び薬液用バルブブロックについて、図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、初めに本発明の第１実施例の構成について説明する。
（第１実施例）
図１に、第１実施例の薬液用バルブモジュールの上面視図を示す。また、図２に、第１実施例の薬液用バルブモジュールの備えるそれぞれのブロックの接続構成図を示す。
薬液用バルブモジュール１０は、図１に示すように、第１ブロック１２、第２ブロック１３、第３ブロック１４、第４ブロック１５、チェック弁ブロック１６、及び取付プレート１１から構成されている。
そして、図２に示すように第１ブロック１２には、第１流路凸部１２ａ及び第２流路凸部１２ｂと、薬液供給ポート１２ｃが形成されている。また、第２ブロック１３には、第１流路凸部１２ａと嵌合する第１流路凹部１３ａと、薬液戻りポート１３ｂが形成されている。また、第３ブロック１４には、第２流路凸部１２ｂと嵌合する第２流路凹部１４ａ、及び第３流路凸部１４ｂと、出力ポート１４ｃが形成されている。また、第４ブロック１５には、第３流路凸部１４ｂと嵌合する第３流路凹部１５ａと、第４流路凸部１５ｂが形成されている。また、チェック弁ブロック１６には、第４流路凸部１５ｂと嵌合する第４流路凹部１６ａと、純水供給ポート１６ｂが形成されている。
【００３１】
それぞれの第１流路凸部１２ａ、第２流路凸部１２ｂ、第３流路凸部１４ｂ、第４流路凸部１５ｂには、Ｏリング溝が形成され、Ｏリング１７が嵌め込まれていて、相手と接続する際にシールすることが可能となる。また、第１ブロック１２乃至チェック弁ブロック１６は、内部に薬液を流通するため、耐食性の高いＰＦＡ等の樹脂で形成されている。
なお、薬液供給ポート１２ｃ、薬液戻りポート１３ｂ、出力ポート１４ｃ、純水供給ポート１６ｂは、説明の都合上、筒状の流路を示した形状をしているが、実際にはこの部分に継ぎ手を設けたり、継ぎ手を取り付けるための雌ネジ穴等を設けたりしてもよい。
【００３２】
次に、第１ブロック１２乃至チェック弁ブロック１６を接続した状態の断面について説明する。
図３は、図１に示すＡＡ断面を示している。ただし、圧力計の内部構造については、断面とはせず説明を省略している。また、図４は図１に示すＢＢ断面を、図５は図１のＣＣ断面を、図６は図１のＤＤ断面を示している。なお、図５のＣＣ断面においても、圧力計２０の内部構造は示していない。
これら図３乃至図６の断面図に示される薬液用バルブモジュール１０のブロックとブロックに取り付けられる流体機器について、以下にブロックごとに説明する。
図３に示す第１ブロック１２及び第３ブロック１４は、組み付けられた状態で、取付プレート１１に取り付けられている。第１ブロック１２は、上面に機器取付面を備え、圧力計２０が取り付けられている。この圧力計２０は、薬液供給ポート１２ｃから流入する液体の圧力を検出するために設けられている。
【００３３】
そして第３ブロック１４にも、上面に弁室４１が形成された機器取付面が備えられており、第１ＮＣタイプ開閉弁４０が取り付けられている。この第１ＮＣタイプ開閉弁４０は、ノーマルクローズタイプの開閉弁である。
弁体にはダイアフラム弁体４２を用い、ダイアフラム膜４２ａを備えている。このダイアフラム弁体４２は薬液を流路内に流通させるためＰＴＦＥ等の耐食性のある樹脂で形成されている。ダイアフラム弁体４２はピストン４３に接続され、操作エアポート４６に操作エアを供給することで、ダイアフラム弁体４２が弁座４５から離間して薬液を流通させることが出来る。第１ＮＣタイプ開閉弁４０はノーマルクローズタイプであるため、バネ４４を備えてピストン４３の弁閉方向に付勢しており、操作エアポート４６への操作エアの供給を止めると、バネ４４の弾性力によってダイアフラム弁体４２は弁座４５に当接し、流体を遮断する。バネ４４の備えられる空間には、吸排気ポート４７が設けられており、空気の通り孔となっている。
【００３４】
また、図４に示す第２ブロック１３にも、上面に弁室３１が形成された機器取付面が備えられており、第１ＮＯタイプ開閉弁３０が取り付けられている。この第１ＮＯタイプ開閉弁３０は、ノーマルオープンタイプの開閉弁である。
弁体には、ダイアフラム弁体３２を用い、ダイアフラム膜３２ａを備えている。このダイアフラム弁体３２は薬液を流路内に流通させるためＰＴＦＥ等の耐食性のある樹脂で形成されている。ダイアフラム弁体３２はピストン３３に接続され、操作エアポート３６に操作エアを供給することで、ダイアフラム弁体３２が弁座３５に当接して薬液を遮断することが出来る。第１ＮＯタイプ開閉弁３０はノーマルオープンタイプであるため、バネ３４を備えて、ピストン３３の弁開方向に付勢しており、操作エアポート３６への操作エアの供給を止めると、バネ３４の弾性力によってダイアフラム弁体３２は弁座３５から離間し、流体を連通する。バネ３４の備えられる空間には、吸排気ポート３７が設けられており、空気の通り孔となっている。
【００３５】
また、図４に示す第４ブロック１５にも、上面に弁室５１が形成された機器取付面が備えられており、第２ＮＣタイプ開閉弁５０が取り付けられている。この第２ＮＣタイプ開閉弁５０は、図３に示す第１ＮＣタイプ開閉弁４０と同様にノーマルクローズタイプの開閉弁である。弁体には、ダイアフラム弁体５２を用い、ダイアフラム膜５２ａを備えている。このダイアフラム弁体５２には薬液を流路内に流通させるためＰＴＦＥ等の耐食性のある樹脂で形成されている。ダイアフラム弁体５２はピストン５３に接続され、操作エアポート５６に操作エアを供給することで、ダイアフラム弁体５２が弁座５５より離間して薬液を流通することが出来る。第２ＮＣタイプ開閉弁５０はノーマルクローズタイプであるため、バネ５４を備えて、ピストン５３の弁閉方向に付勢しており、操作エアポート５６への操作エアの供給を止めると、バネ５４の弾性力によってダイアフラム弁体５２は弁座５５へ当接し、流体を遮断する。バネ５４の備えられる空間には、吸排気ポート５７が設けられており、空気の通り孔となっている。
なお、第４ブロック１５には、純水供給ポート１６ｂに接続される流路内に逆止弁体６２及びバネ６１を備えるチェック弁６０を内蔵するために、チェック弁ブロック１６が接続されており、純水供給ポート１６ｂから流入する純水の逆流を防止することが可能な構成となっている。
【００３６】
第１実施例は上述した構成になっているので、以下に説明するような作用を示す。
図１乃至図６に示したように薬液用バルブモジュール１０は構成され、その流体回路は図７に示すように構成される。
薬液供給ポート１２ｃから流入する薬液は、初期状態では第１ＮＯタイプ開閉弁３０が流路を連通し、第１ＮＣタイプ開閉弁４０が流路を遮断しているので、第１流路１８ａを通過して、薬液戻りポート１３ｂに薬液は戻されている。そして、薬液を出力ポート１４ｃに供給する場合には第１ＮＯタイプ開閉弁３０と第１ＮＣタイプ開閉弁４０に操作エアを供給して、第１ＮＯタイプ開閉弁３０の流路を遮断し、第１ＮＣタイプ開閉弁４０の流路を連通する。
こうすることで、薬液は第２流路１８ｂを通過して出力ポート１４ｃに供給されることになる。この時、第２ＮＣタイプ開閉弁５０には操作エアを供給していないので弁閉状態にあり、基本的には第３流路１８ｃを通過して純水供給ポート１６ｂ側に薬液が流れることはないが、仮に純水供給ポート１６ｂが弁開状態であったとしても、チェック弁６０が備えられているので、純水供給ポート１６ｂ側に薬液が流れ込むことはない。
【００３７】
チェック弁６０は、逆止弁体６２をバネ６１が純水供給ポート１６ｂ側に付勢することで、純水供給ポート１６ｂから供給される純水の水圧によって図４に示す逆止弁体６２が弁座部より離間し第４ブロック１５側に寄り、純水が供給され、第４ブロック１５の弁室５１側から液体が移動してきた場合には、逆止弁体６２がチェック弁ブロック１６の内壁面弁座部に押し当てられて、純水供給ポート１６ｂへの連通路を塞ぐため、結果的に逆流することはなくなるという構造となっている。このような構造なので、薬液の純水供給ポート１６ｂ側への逆流を防ぐことが可能となっている。
一方、純水供給ポート１６ｂからの純水供給時には、第２ＮＣタイプ開閉弁５０に操作エアを供給し、弁開して第１ＮＣタイプ開閉弁４０の操作エアを解放して弁閉状態として、出力ポート１４ｃから純水によって薬液を洗い流す。
【００３８】
図８に、薬液用バルブモジュールの流路を説明するために図５及び図６のＥＥ断面で切り取った断面図を示す。
図８は、説明の都合上、第１ブロック１２の切断レベルと、第２ブロック１３及び第３ブロック１４の切断レベルと、第４ブロック１５及びチェック弁ブロック１６の切断レベルはそれぞれ異なる。
つまり、第１ブロック１２の切断レベルよりも、第２ブロック１３及び第３ブロック１４は取付プレート１１より遠い位置で切断しており、第４ブロック１５及びチェック弁ブロック１６は更に取付プレート１１より遠い位置で切断している。なお、この切断位置は、図５及び図６にＥＥで示す一点鎖線で表している。
【００３９】
薬液供給ポート１２ｃから供給される薬液は、圧力計取付位置２１から第１流路１８ａ及び第２流路１８ｂへと分岐する。前述したように、操作エアを供給していない状態では、弁室４１は第１ＮＣタイプ開閉弁４０が流路を遮断しているので、薬液は弁室３１側に流入し、第１ＮＯタイプ開閉弁３０は流路を遮断していないので、薬液戻りポート１３ｂへと薬液は流れてゆく。一方、操作エアを供給して、第１ＮＯタイプ開閉弁３０を閉じ、第１ＮＣタイプ開閉弁４０を開けた場合、第２流路１８ｂを通って圧力計取付位置２１から弁室４１を通過し、出力ポート１４ｃから二次側に薬液が供給される。
そして、薬液の種類を変える場合は、純水供給ポート１６ｂから純水を供給し、弁室５１を通過し、第３流路１８ｃを介して弁室４１の内部についた薬液を洗い流し、出力ポート１４ｃから排出することになる。
【００４０】
第１実施例は上述した構成と作用を示すので、以下のような効果を示す。
まず、第１ブロック１２、第２ブロック１３、第３ブロック１４、第４ブロック１５、及びチェック弁ブロック１６は、単純形状のブロックであり加工が容易である。これは、略直方体のブロックを６面何れかからアプローチして切削加工すれば良く、汎用加工機で加工ができるためある。よって、特許文献４のように複雑な流路ブロックを加工する必要がなくコストダウンに貢献する。また、流体回路を変更したい場合でも、流路ブロックの何れかを交換したり組み合わせを変更したりすることで簡単に流路を変更できる。そのためユーザーのニーズに合わせて回路を設計でき、それを容易に実現することが可能となる。
また、第１ブロック１２、第２ブロック１３、第３ブロック１４、第４ブロック１５、及びチェック弁ブロック１６の組み立ては、第１流路凸部１２ａ、第２流路凸部１２ｂ、第３流路凸部１４ｂ、第４流路凸部１５ｂ等にＯリング１７が備えられているので、差し込むだけで流路が構成でき、取付プレート１１にボルトで固定することができる。
【００４１】
そして、薬液用バルブモジュール１０はブロックモジュールとして構成されるので、単体の流路機器を継ぎ手とチューブ等で組み合わせて流体回路を作るよりも省スペースで構成が可能となるので、コンパクトな薬液用バルブモジュール１０によって設備全体の小型化に貢献することができる。
また、薬液用バルブモジュール１０には、チェック弁６０も備えられており、チェック弁ブロック１６を付けることによって内蔵されている。このように、必要な機器を必要なだけブロックとして組み合わせ可能であり、複雑な流体回路をコンパクトに構成することに貢献することが可能である。
【００４２】
また、ブロックモジュール化することで、純水供給ポート１６ｂから供給される純水による、純水パージ時の薬液滞留部が無くなる。
図２２に、従来技術の薬液弁、チェック弁、及び配管材を用いた回路構成図を示す。
このように、従来は第１薬液弁３０１と第２薬液弁３０２、そしてチェック弁３０３を配管とチーズ３０４で薬液回路を構成する必要があった。第１薬液弁３０１の薬液供給ポート３０１ａから流入した薬液は、チーズ３０４を通過して二次側に薬液を供給している。そして、この回路をパージする場合には、第２薬液弁３０２の備える純水供給ポート３０２ａから純水を供給し、チェック弁３０３を通過して二次側に純水を排出することで流路内を洗浄する。
しかし、図２２に示された構成では、第１薬液弁３０１等は配管材によって接続されている為に、純水によってパージされない薬液滞留部３１０を作ってしまう。第１薬液弁３０１の備える弁室３０１ｂとチーズ３０４を接続する流路３０５と、弁室３０１ｂの内部が、純水によってパージされずに薬液滞留部３１０となり、純水供給ポート３０２ａから純水を供給しても流路壁面や弁室３０１ｂには薬液が滞留する結果となる。
したがって、図２２に示す構成で、二次側に薬液供給から超純水供給に切り換える使い方をしたくとも、純水供給ポート３０２ａから超純水を供給すると、薬液滞留部３１０の存在によって超純水に薬液の混入が起きてしまい、チーズ３０４部分以降は超純水ではなくなってしまうという問題がある。
【００４３】
しかし、第１実施例に示す図８のような断面図を有する薬液用バルブモジュール１０とすることで、純水パージ時には、純水供給ポート１６ｂから純水を供給して、弁室５１、第３流路１８ｃを通過し、弁室４１に流入した後、出力ポート１４ｃから排出する。したがって、純水供給ポート１６ｂから供給した純水によって、流路内の接液部についた薬液は全て洗い流すことができるため、薬液用バルブモジュール１０を用いて薬液供給から超純水供給に切り換え、純水供給ポート１６ｂから出力ポート１４ｃに超純水を供給するという使用方法が可能となる。
図２２に示す構成では、同じ使い方をしたい場合、チーズ３０４よりも二次側に更に薬液弁を設け、超純水供給用の流路を設けてやる等の工夫が必要となるが、第１実施例に示す薬液用バルブモジュール１０では、薬液用バルブモジュール１０だけで、薬液供給と超純水供給の切り換えが可能であるため、他に流体回路を設ける必要がなくなり、省スペース低コストを実現できるというメリットがある。
【００４４】
また、薬液供給ポート１２ｃに供給される薬液がスラリー液であった場合、薬液用バルブモジュール１０内にスラリー滞留部を極力少なくできるという効果がある。
第１ＮＯタイプ開閉弁３０及び第１ＮＣタイプ開閉弁４０を開閉させて第１流路１８ａ及び第２流路１８ｂを切り換えることで、常にスラリー液が流れている状態となるので、スラリーが溜まりにくく、純水供給ポート１６ｂ及び出力ポート１４ｃを上側に、薬液供給ポート１２ｃ及び薬液戻りポート１３ｂが下側に来るように薬液用バルブモジュール１０を設置すれば、スラリーが溜まる部分が殆ど無い状態での使用が可能である。
なお、さらに図９及び図１０のような構成にすれば、スラリーがより溜まりにくい構造とすることが出来る。
図９及び図１０は、第１実施例の流路断面を示す図８の変形例である。
図９の流路では、第４ブロック１５の弁室５１の下側に、第３ブロック１４の弁室４１と接続する流路を持ってくるため、弁室５１の下側の部分がスラリーの溜まるポケット（液体の流れが少ない部分）となりにくい構造となっている。
【００４５】
薬液供給ポート１２ｃから供給されるスラリー液は、第１ＮＯタイプ開閉弁３０が弁閉状態で、第１ＮＣタイプ開閉弁４０が弁開状態ならば、第３ブロック１４の弁室４１に導かれ、出力ポート１４ｃから二次側へとスラリー液が供給されることになる。この時に、スラリー液は第４ブロック１５の弁室５１への流路が弁室４１に連通しているため、弁室５１に流入可能となっている。
第２ＮＣタイプ開閉弁５０は弁閉状態であり、チェック弁６０も備えていることから、空間に満たされている液体、又は気体の存在によって、スラリー液が弁室５１に入り込む量は僅かなものだと考えられるが、ポケットを作ってしまうとスラリーが溜まる要因となるので、図９のように弁室全体に液体の流れができるような構造を採用することで、より弁室５１にスラリーが溜まりにくくすることが可能となる。
【００４６】
また、図１０の流路では、チェック弁ブロック１６の純水供給ポート１６ｂから、第４ブロック１５の弁室５１への供給路をダイアフラム弁体５２の上側に、ダイアフラム弁体５２と弁座５５で遮断又は連通する流路を弁室４１と接続することで、スラリーが弁室５１に進入しないように構成されている。第１ＮＯタイプ開閉弁３０が弁閉状態で、第１ＮＣタイプ開閉弁４０が弁開状態である時に、薬液供給ポート１２ｃからスラリー液を供給した場合でも、弁室５１には、第２ＮＣタイプ開閉弁５０の備えるダイアフラム弁体５２が弁座５５に当接しているために、弁室５１内部には、スラリー液が進入することがない。ただし、ユーザーの設計思想によっては、このような形態がとりにくい状況も考えられるので、図１０のような構造は、選択的に採用すればよいと考える。
【００４７】
図１４に、図６に示すＤＤ断面において、組み付け時にボルトのクリアランス分だけずれた断面図を示す。
薬液用バルブモジュール１０は、図１に示されるように、取付プレート１１に対して、第１ブロック１２、第２ブロック１３、第３ブロック１４、第４ブロック１５はボルト１９で組み付けられている。したがって、ボルト１９と、第１ブロック１２乃至第４ブロック１５の備えるボルト穴のクリアランス分だけ、ガタが生じることになる。組み付け時にはこのようなことが内容に組み付けが行われるが、作業環境の悪い現場での組み付けでは、このような状況が発生する虞がある。
これを最も悪い条件で組み付けられた状態を示したものが図１４であり、図６と比較すると、クリアランスａ１分だけガタが生じる可能性があることを示している。しかしながら、第３ブロック１４と第４ブロック１５は、第３流路凸部１４ｂと嵌合する第３流路凹部１５ａによって接合されており、Ｏリング１７の存在により径方向にシールが成されているため、図１４に示すような条件の悪い組み付け状態であっても、Ｏリング１７によってシールされているため漏れが発生することがない。
薬液用バルブモジュール１０に対して流体圧力の高い液体を流通させる場合は、流路内の圧力によって、例えば図１４に示すように、第３ブロック１４と第４ブロック１５はお互いに離れようとする力が働くことになるが、そのような場合であっても、第３流路凸部１４ｂと第３流路凹部１５ａによって接合される径方向シールの構造を採用することで漏れにくい構造を実現している。
【００４８】
図２１に、従来技術でよく採用されるマニホールドブロックの結合構造を適用して図６に対応させた断面を示す。
このように、従来技術ではマニホールドブロックは、締結ボルト１１９によって、図６の第３ブロック１４に相当するブロック１１４と、第４ブロック１５に相当するブロック１１５を左右で締め付ける構造とし、流路の周りにＯリング１１７を用いてシールを行っていた。このような従来技術の構造は安価に行え、締結ボルト１１９によってブロック１１４とブロック１１５が締め付けられ、Ｏリング１１７によって接合部をシールするので、接合部から漏れが発生しにくいというメリットがあるが、締結ボルト１１９で側面方向から締め付ける必要があるので、第１実施例の図１に示すような、第１ブロック１２に対して第２ブロック１３と第３ブロック１４が直角に配置されるような構造はとることが困難となる。
【００４９】
例えば、更に複雑な回路として、第１ブロック１２の四方の側面にブロックが隣接するような構成を採ることを考えた場合には、締結ボルト１１９による側面からの締め付けは極めて困難となる。また、図２１のようなシール構造を採用して、上からボルト１９を締め付けるだけで固定すると、Ｏリング１１７の反力で左右方向に開く力が発生して、漏れが発生する虞がある。
第１実施例ではこのような複雑な回路にも対応できるように、取付プレート１１上に第１ブロック１２乃至第４ブロック１５が配置し、ボルト１９で上から締め付けて構成しており、例えば図６に示すような、第３流路凸部１４ｂと嵌合する第３流路凹部１５ａによって、径方向シールにより接合される構造となるので、図１４に示すクリアランスａ１が発生したとしても、液体の漏れを防ぐことを可能な構造を実現している。
【００５０】
なお、このような考えを推し進めて、第１ブロック１２と第２ブロック１３を接合する、第１流路凸部１２ａ及び第１流路凹部１３ａ、第１ブロック１２と第３ブロック１４を接合する、第２流路凸部１２ｂ及び第２流路凹部１４ａ、第３ブロック１４と第４ブロック１５を接合する、第３流路凸部１４ｂ及び第３流路凹部１５ａの少なくとも何れか一つ、或いは全てを、例えば環状シール（例えば特許第３７８０２７７号に記載）によって、接合するような構造をとっても良い。これによっても取付プレート１１に対してボルト１９を上側から止めるような構造で、第１ブロック１２乃至第４ブロック１５を配置でき、かつ径方向のシールを実現する高いシール性能により漏れを防ぐことが可能となる。
【００５１】
以上に説明した、第１実施例の薬液用バルブモジュール、薬液供給回路、薬液用バルブモジュール接続構造、及び薬液用バルブブロックによれば、以下のような優れた作用、効果が得られる。
（１）上面に第１流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に薬液供給ポート１２ｃが形成され、第２側面に第１流路１８ａの接続部を構成する第１流路凸部１２ａが形成され、第３側面に第２流路１８ｂの接続部を構成する第２流路凸部１２ｂが形成されている第１ブロック１２と、上面に第２流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に薬液戻りポート１３ｂが形成され、第２側面に第１流路１８ａの接続部を構成する第１流路凸部１２ａと嵌合する第１流路凹部１３ａが形成された第２ブロック１３と、上面に第３流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に出力ポート１４ｃが形成され、第２側面に第２流路１８ｂの接続部を構成する第２流路凸部１２ｂと嵌合する第２流路凹部１４ａが形成された第３ブロック１４と、を有することを特徴とする薬液用バルブモジュール１０である。
上記（１）に係る発明によれば、これらの第１ブロック１２、第２ブロック１３、第３ブロック１４の各ブロックは、個体では上面流体制御機器を取り付けるための機器取付面がある他、側面に凸部、凹部、又はポートが形成されている比較的単純な形状であるため、加工に時間がかからず、低コストの薬液用バルブモジュール１０を提供することができる。
また、第１流路接続部及び第２流路接続部が凹部と凸部により嵌合されているので、接続部での漏れが発生しにくい他、第１流路接続部及び第２流路接続部には継ぎ手等を用いることなく薬液用バルブモジュール１０を構成できるので、コンパクトな薬液用バルブモジュール１０を実現できる。
【００５２】
（２）（１）に記載する薬液用バルブモジュール１０において、第３ブロック１４の第３側面に、第３流路１８ｃの接続部を構成する第３流路凹部１５ａが形成され、上面に第４流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に純水供給ポート１６ｂに接続する第４流路凸部１５ｂが形成され、第２側面に第３流路１８ｃの接続部を構成する第３流路凸部１４ｂと嵌合する第３流路凹部１５ａが形成された第４ブロック１５を有するので、第１ブロック１２、第２ブロック１３、第３ブロック１４、第４ブロック１５の各ブロックを（１）に記載のように加工時間の低減と、低コスト化を実現した薬液用バルブモジュール１０として提供することが可能になる。また、第３流路接続部にも継ぎ手等を用いる必要がないため、コンパクトな薬液用バルブモジュール１０を実現できる。
【００５３】
（３）（２）に記載する薬液用バルブモジュール１０において、純水供給ポート１６ｂにチェック弁６０を収納するチェック弁ブロック１６が取り付けられているので、純水入力部に該当する純水供給ポート１６ｂに設けられたチェック弁６０は、薬液供給ポート１２ｃから薬液戻りポート１３ｂ又は出力ポート１４ｃに流れる薬液に接触することがない。
例えば薬液がスラリー液であれば、チェック弁６０にスラリー液中の固形物が付着して、チェック弁６０の逆止機能が低下するようなことも考えられ、その結果、純水がスラリー液側に逆流する虞があるが、チェック弁６０をチェック弁ブロック１６に内蔵することで、その様な問題を回避しうる。
【００５４】
（４）（１）乃至（３）のいずれかに記載する薬液用バルブモジュールにおいて、第１流路接続部乃至第３流路接続部が、凹部同士で形成され、径方向シール手段によって接続されるので、各ブロックの材料費の低減と高コストの低減を実現することができる。
（５）第１ＮＣタイプ開閉弁４０の第１ポートが薬液供給ポート１２ｃ及び薬液戻りポート１３ｂに連通し、第２ポートが出力ポート１４ｃに連通し、第２ＮＣタイプ開閉弁５０の第１ポートが出力ポート１４ｃに連通し、第２ポートがチェック弁６０を介して、純水供給ポート１６ｂに連通するので、例えば薬液がスラリー液であった場合、チェック弁６０が、スラリー液と接触することがないため、チェック弁６０にスラリー液中の固形物が付着して、チェック弁６０の逆止機能が低下し、純水がスラリー液側に逆流する虞がない。
【００５５】
（６）（５）に記載する薬液供給回路において、薬液供給ポート１２ｃと薬液戻りポート１３ｂとの間に、第１ＮＯタイプ開閉弁３０が設けられ、薬液供給ポート１２ｃに圧力計２０を設けたので、出力ポート１４ｃ側に薬液を供給する時に圧力の損失が少なく、薬液の供給時の圧力を監視することが出来るので、無駄なく出力ポート１４ｃ側に薬液を供給可能となる。そして、常に薬液戻りポート１３ｂか出力ポート１４ｃに薬液を流し続けることが可能となるので、薬液の滞留が無く、例えば薬液がスラリー液であった場合には、スラリーが薬液用バルブモジュール１０の流路内に溜まってしまう虞もない。
【００５６】
（７）上面に圧力計２０が取り付けられる機器取付面及びボルト孔が形成され、第１側面に、薬液供給ポート１２ｃが形成され、第２側面に、外周部にＯリングを備えた第１流路凸部１２ａが形成された第１ブロック１２と、上面に第１ＮＯタイプ開閉弁３０が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に薬液戻りポート１３ｂが形成され、第２側面に第１流路凸部１２ａと嵌合する第１流路凹部１３ａが形成された第２ブロック１３と、第１ブロック１２及び第２ブロック１３を取り付けるための取付プレート１１を備え、第１ブロック１２の第１流路凸部１２ａ、と第２ブロック１３の第１流路凹部１３ａを組み合わせることで、連通する第１流路１８ａを構成し、該組み合わせた第１ブロック１２と第２ブロック１３を、取付プレート１１上に配置し、機器取付面側からボルト１９で固定することを特徴とする薬液用バルブモジュール接続構造であるので、ボルト１９の締め付けは全て上方向からアクセス可能となり作業性が向上し、Ｏリング１７によって径方向のシールが行われるため、取付時にクリアランスａ１分のガタが発生してもシール性を損なうことがない。
【００５７】
（８）上面に流体制御機器が取り付けられる機器取付面、及びボルト孔が形成され、第１側面に、薬液供給ポート１２ｃが形成され、第２側面に、外周部にＯリングを備えた第１流路凸部１２ａが形成され、第１ブロック１２の備える第１流路凸部１２ａが、第２ブロック１３の備える第１流路凹部１３ａに勘合し、取付プレート１１にボルト孔を貫通してボルト１９で固定され、第１流路凸部１２ａと薬液戻りポート１３ｂが組み合わされ連通する第１流路１８ａを構成することを特徴とする、第１ブロック１２、第２ブロック１３、第３ブロック１４、及び第４ブロック１５であるので、ボルト１９の締め付けは全て上方向からアクセス可能となり作業性が向上し、Ｏリング１７によって径方向のシールが行われるため、取付時にクリアランスａ１分のガタが発生してもシール性を損なうことがない接続構造で、組みつけが可能となる。
【００５８】
次に、本発明の第２実施例について説明を行う。
（第２実施例）
図１１は、第２実施例の薬液用バルブモジュールの側面図であり、図１の薬液供給ポート及び薬液戻りポート側からの側面図を示している。
第２実施例の薬液用バルブモジュール１０は基本的に第１実施例の薬液用バルブモジュール１０とその構成は同じである。ところで、図１１中に矢印で示すように、薬液供給ポート１２ｃに薬液を流すことで、薬液用バルブモジュール１０内に内圧が発生し、第１ブロック１２及び第２ブロック１３が離れようとする力が発生すると考えられる。
薬液供給ポート１２ｃから供給する薬液の流体圧が低いうちは特に問題とはならないが、流体圧が高くなると、第１実施例に示したように取付プレート１１に対して、第１ブロック１２乃至第４ブロック１５、及びチェック弁ブロック１６を同一方向からネジで締めて固定するような方法では、図１１に示す矢印方向の力によって薬液の漏れが発生する虞がある。また、大きな力が働かない場合であっても、第１ブロック１２と第２ブロック１３を締結するボルト１９の締結トルクに差が生じることで、片側が沈み込むと、Ｏリング１７のシール力が均等に発生しないために漏れが発生する虞がある。
【００５９】
そこで、図１２及び図１３に示すように、第２ブロック１３を第１ブロック１２の側面から、第４ブロック１５を第３ブロック１４の側面からボルトで固定する方法を採ることでこの問題を回避しうる。
図１２は、第２実施例の薬液用バルブモジュールの、図１１と同じ方向からの、ボルトの位置を示した側面図である。また、図１３は、第２実施例の薬液用バルブモジュールの、図１２に示す矢視Ｆ方向からのボルトの位置を示した側面図である。
ボルト１９は、図１２に示すように、第１ブロック１２側から、第２ブロック１３側に貫通するように備えられ、第１ブロック１２と第２ブロック１３の横方向の締結力を発生させる。これによって、部分的に断面を見せている、第２流路凸部１２ｂと第１流路凹部１３ａの固定がしっかりなされ、Ｏリング１７によるシールが有効に働くため、接続部から漏れが発生する虞がない。なお、図示しないが、第３ブロック１４と第４ブロック１５についても同様に固定される。
【００６０】
ボルト１９の位置については、特に制限するものではなく、設計事項の範囲内で変更が可能である。例えば、図１３に示すように、第１ブロック１２側にボルト１９が４本、第３ブロック１４側にもボルト１９が４本止められているが、対角にボルト１９を２本用いて止めるという方法でも良い。ただし、流路の中心からボルト１９の位置が等距離になるように配置するなど、漏れに対して考慮をして設計を行うことでより効果的に第１ブロック１２と第２ブロック１３の間で発生する虞のある漏れをより確実に防止することができる。
このように第１ブロック１２と第２ブロック１３、及び第３ブロック１４と第４ブロック１５を横方向からボルト１９で締結することで、第１流路凸部１２ａと第１流路凹部１３ａ、及び第３流路凸部１４ｂと第３流路凹部１５ａのシール機能を高めることができ、それぞれのブロック間で発生する漏れを防止することが可能となる。
【００６１】
以上に説明した、第２実施例の薬液用バルブモジュール、薬液供給回路、薬液用バルブモジュール接続構造、及び薬液用バルブブロックによれば、以下のような優れた作用、効果が得られる。
（１）上面に第１流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に薬液供給ポート１２ｃが形成され、第２側面に第１流路１８ａの接続部を構成する第１流路凸部１２ａが形成され、第３側面に第２流路１８ｂの接続部を構成する第２流路凸部１２ｂが形成されている第１ブロック１２と、上面に第２流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に薬液戻りポート１３ｂが形成され、第２側面に第１流路１８ａの接続部を構成する第１流路凸部１２ａと嵌合する第１流路凹部１３ａが形成された第２ブロック１３と、上面に第３流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に出力ポート１４ｃが形成され、第２側面に第２流路１８ｂの接続部を構成する第２流路凸部１２ｂと嵌合する第２流路凹部１４ａが形成された第３ブロック１４と、を有することを特徴とする薬液用バルブモジュール１０である。
上記（１）に係る発明によれば、これらの第１ブロック１２、第２ブロック１３、第３ブロック１４の各ブロックは、単体では上面流体制御機器を取り付けるための機器取付面がある他、側面に凸部、凹部、又はポートが形成されている比較的単純な形状であるため、加工に時間がかからず、低コストの薬液用バルブモジュール１０を提供することができる。
また、第１流路接続部及び第２流路接続部が凹部と凸部により嵌合されているので、接続部での漏れが発生しにくい他、第１流路接続部及び第２流路接続部には継ぎ手等を用いることなく薬液用バルブモジュール１０を構成できるので、コンパクトな薬液用バルブモジュール１０を実現できる。
【００６２】
（２）（１）に記載する薬液用バルブモジュール１０において、第３ブロック１４の第３側面に、第３流路１８ｃの接続部を構成する第３流路凹部１５ａが形成され、上面に第４流体制御機器が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に純水供給ポート１６ｂに接続する第４流路凸部１５ｂが形成され、第２側面に第３流路１８ｃの接続部を構成する第３流路凸部１４ｂと嵌合する第３流路凹部１５ａが形成された第４ブロック１５を有するので、第１ブロック１２乃至第４ブロック１５の各ブロックを（１）に記載のように加工時間の低減と、低コスト化を実現した薬液用バルブモジュール１０として提供することが可能になる。また、第３流路接続部にも継ぎ手等を用いる必要がないため、コンパクトな薬液用バルブモジュール１０を実現できる。
【００６３】
（３）（２）に記載する薬液用バルブモジュール１０において、第１流体制御機器が圧力計２０であり、第２流体制御機器が第１ＮＣタイプ開閉弁４０であり、第３流体制御機器が第１ＮＯタイプ開閉弁３０であり、第４流体制御機器が第２ＮＣタイプ開閉弁５０であり、第１ポートが薬液供給ポート１２ｃであり、第２ポートが薬液戻りポート１３ｂであり、第３ポートが出力ポート１４ｃであり、第４ポートが純水供給ポート１６ｂであり、第１ブロック１２及び第３ブロック１４は、取付プレート１１の上に、上面側からボルト１９で固定され、第２ブロック１３は第１ブロック１２の第２側面に形成されたボルト穴に対してボルト１９で固定され、第４ブロック１５は第３ブロック１４の第３側面に形成されたボルト穴に対してボルト１９で固定されているので、薬液の上流側が凸部となり、薬液の圧力によって、第１ブロック１２が第２ブロック１３と、第３ブロック１４が第４ブロック１５との間でお互いに離間しようとする力が発生する場合にも、薬液の漏れが発生する虞がない。
【００６４】
次に本発明の第３実施例について説明を行う。
（第３実施例）
図１５に、第３実施例の薬液バルブモジュールの上面視図を示す。また、図１６に、図１５のＡ’Ａ’断面の断面図を示す。
第３実施例では、第１実施例の圧力計２０の代わりに、第１ブロック１２に第１ＮＣタイプ開閉弁４０と同じ構造の第３ＮＣタイプ開閉弁７０を組み付けている。また、第４ブロック１５にはチェック弁ブロック１６を付けずに、純水供給ポート１５ｃを備えている。また、第１ブロック１２と第３ブロック１４の接合部分の凹凸が逆になっている。
それ以外の構成については、第１実施例と同じであるため、説明を省略する。第３ＮＣタイプ開閉弁７０についても、第１実施例で説明する第１ＮＣタイプ開閉弁４０と構造が同じであるため、説明を省略する。
【００６５】
このように、薬液用バルブモジュール１０の第１ブロック１２、第２ブロック１３、第３ブロック１４、第４ブロック１５のそれぞれにおける接合部は、凹凸が逆であっても良く、また、上面に取り付ける機器もその流体回路の設計に応じて変更しても良い。
第３実施例の薬液用バルブモジュール１０では、第１実施例の圧力計２０の代わりに第３ＮＣタイプ開閉弁７０を備えた流路構成となっている。第３ＮＣタイプ開閉弁７０を追加することで、薬液供給ポート１２ｃから供給する薬液の流通を止めることができる。このようにすることで、第１実施例では流通する液体がスラリー等の常に流れている状態をつくる必要のある薬液を想定していたが、第３実施例ではそこまでする必要のない薬液を用いる場合に有効となる。
つまり、第３ＮＣタイプ開閉弁７０を追加することで、薬液の供給を止めることが可能となるので、薬液を無駄に使用しないで済むというメリットが生まれる。
【００６６】
以上に説明した、第３実施例の薬液用バルブモジュール、薬液供給回路、薬液用バルブモジュール接続構造、及び薬液用バルブブロックによれば、以下のような優れた作用、効果が得られる。
（１）上面に第３ＮＣタイプ開閉弁７０が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に薬液供給ポート１２ｃが形成され、第２側面に第１流路接続部を構成する、第１流路第１凸部、又は第１流路第１凹部が形成され、第３側面に第２流路接続部を構成する、第２流路第１凸部、又は第２流路第１凹部が形成された第１ブロック１２と、上面に第１ＮＯタイプ開閉弁３０が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に第２ポートが形成され、第２側面に第１流路接続部を構成する、第１流路第１凸部と嵌合する第１流路第２凹部、又は第１流路第１凹部と嵌合する第１流路第２凸部が形成された第２ブロック１３と、上面に第１ＮＣタイプ開閉弁４０が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に第３ポートが形成され、第２側面に第２流路接続部を構成する、第２流路第１凸部と嵌合する第２流路第２凹部、又は第２流路第１凹部と嵌合する第２流路第２凸部が形成された第３ブロック１４と、を有することを特徴とする薬液用バルブモジュール１０である。
【００６７】
本発明によれば、これらの各ブロックは、個体では上面流体制御機器を取り付けるための機器取付面がある他、側面に凸部、凹部、又はポートが形成されている比較的単純な形状であるため、低コストの薬液用バルブモジュールを提供することができる。
また、第１流路接続部及び第２流路接続部が凹部と凸部により嵌合されているので、接続部での漏れが発生しにくい他、第１流路接続部及び第２流路接続部には継ぎ手等を用いることなく薬液用バルブモジュールを構成できるので、コンパクトな薬液用バルブモジュールを実現できる。
【００６８】
（２）（１）に記載する薬液用バルブモジュール１０において、第３ブロック１４の第３側面に、第３流路接続部を構成する第３流路第１凸部、又は第３流路第１凹部が形成され、上面に第２ＮＣタイプ開閉弁５０が取り付けられる機器取付面が形成され、第１側面に第４ポートが形成され、第２側面に第３流路接続部を構成する、第３流路第１凸部と嵌合する第３流路第２凹部、又は第３流路第１凹部と嵌合する第３流路第２凸部が形成された第４ブロック１５を有するので、第１流路接続部乃至第３流路接続部に継ぎ手を必要としないコンパクトな薬液用バルブモジュール１０を実現できる。
【００６９】
なお、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
例えば、第１ＮＯタイプ開閉弁３０、第１ＮＣタイプ開閉弁４０、及び第２ＮＣタイプ開閉弁５０の開閉弁の駆動方式は、明細書中ではエア駆動方式としているが、特にこれに限定するものではなく、例えば電磁弁やモーター駆動の弁や或いは手動弁としても構わない。これは、流体回路の運用をこのような思想で行うことで、複雑な流体回路のブロックモジュール化が可能であるという一実施例を示したに過ぎないからである。
【００７０】
また、例えば、第１実施例及び第２実施例で、弁体や流路を構成する材質をＰＴＦＥやＰＦＡとして説明しているが、代替し得る樹脂に変更することや、金属やセラミックス等他の材質を用いることを妨げない。むしろ、加工が容易になったことで、セラミックス等の難加工材を用いて流路が構成しやすくなるというメリットもある。
また、第１実施例乃至第３実施例では、凸部の外周面にシール溝を備えて、Ｏリング１７をシール部材として採用しているが、例えばＸ型パッキン、Ｙ型パッキン、又はダルマ型パッキン等を用いても良い。要は凹部と勘合した際に、凹部の内周面に対して径方向に潰れてシール力を発揮できればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１実施例の、薬液用バルブモジュールの上面視図を示している。
【図２】本発明の第１実施例の、薬液用バルブモジュールのブロックの接続構成図を示している。
【図３】本発明の第１実施例の、図１に示す薬液用バルブモジュールのＡＡ断面図を示している。
【図４】本発明の第１実施例の、図１に示す薬液用バルブモジュールのＢＢ断面図を示している。
【図５】本発明の第１実施例の、図１に示す薬液用バルブモジュールのＣＣ断面図を示している。
【図６】本発明の第１実施例の、図１に示す薬液用バルブモジュールのＤＤ断面図を示している。
【図７】本発明の第１実施例の、薬液用バルブモジュールの流体回路を示している。
【図８】本発明の第１実施例の、薬液用バルブモジュールの流路を説明するために図５及び図６のＥＥ断面で切り取った断面図を示している。
【図９】本発明の第１実施例の、図８の別の形態を示した流路を示す断面図である。
【図１０】本発明の第１実施例の、図８の別の形態を示した流路を示す断面図である。
【図１１】本発明の第２実施例の、薬液用バルブモジュールの側面図であり、図１の薬液供給ポート及び薬液戻りポート側からの側面図を示している。
【図１２】本発明の第２実施例の、薬液用バルブモジュールの、図１１と同じ方向からの、ボルトの位置を示した側面図を示している。
【図１３】本発明の第２実施例の、薬液用バルブモジュールの、図１２に示す矢視Ｆ方向からのボルトの位置を示した側面図を示している。
【図１４】本発明の第１実施例の、図６に示すＤＤ断面において、組み付け時にボルトのクリアランス分だけずれた断面図を示している。
【図１５】本発明の第３実施例の、薬液バルブモジュールの上面視図を示している。
【図１６】本発明の第３実施例の、図１５のＡ’Ａ’断面図を示している。
【図１７】従来技術の、薬液用マニホールドの側面図を示している。
【図１８】従来技術の、図１７の、ＧＧ断面を示している。
【図１９】特許文献４の、複雑な薬液供給のためのバルブモジュールの立体斜視断面図を示している。
【図２０】特許文献４の、複雑な薬液供給のためのバルブモジュールの流体回路図を示している。
【図２１】従来技術のブロック接合方法を、図６に適用させた場合の断面図を示している。
【図２２】従来技術の流体制御機器と配管を組み合わせた流体回路を示している。
【符号の説明】
【００７２】
１０      薬液用バルブモジュール
１１      取付プレート
１２      第１ブロック
１２ａ      第１流路凸部
１２ｂ      第２流路凸部
１２ｃ      薬液供給ポート
１３      第２ブロック
１３ａ      第１流路凹部
１３ｂ      薬液戻りポート
１４      第３ブロック
１４ａ      第２流路凹部
１４ｂ      第３流路凸部
１４ｃ      排出ポート
１５      第４ブロック
１５ａ      第３流路凹部
１５ｂ      第４流路凸部
１６      チェック弁用ブロック
１６ａ      第４流路凹部
１６ｂ      純水供給ポート
１７      Ｏリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2008057579.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2008057579.tif 000021
【図２０】
2008057579.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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