(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上段に配置された複数の流体制御機器および下段に配置されてこれらを接続する複数の継手部材からなるラインが並列状に配置され、所定のラインの流路同士がライン間接続手段により接続されている流体制御装置において、
ライン方向に並ぶ入口ポートおよび出口ポートとこれらのライン方向中間に位置するライン間接続用ポートとを有する流体制御機器が１対の継手部材にまたがって支持されており、両継手部材の対向部分の上面にそれぞれ段差が形成され、これらの継手部材の段差にまたがって、流体制御機器のライン間接続用ポートに連通する上向き開口通路を有しライン間接続手段を構成するライン間接続用通路形成部材が支持されていることを特徴とする流体制御装置。
【請求項２】
ライン間接続用通路形成部材は、流体制御機器を継手部材に固定するためのねじ部材が締め付けられることによって、流体制御機器と継手部材との間に挟持されている請求項１の流体制御装置。
【請求項３】
ライン間接続手段を構成する通路形成部材は、ラインと直交する方向の両端に開口しかつ上方にも開口しているＴ字状通路を有するＴ型通路形成部材と、ラインと直交する方向の一端が閉鎖されその他端および上方に開口しているＬ字状通路を有するＬ型通路形成部材とからなり、２つのＬ型通路形成部材の間に少なくとも１つのＴ型通路形成部材が介在させられることによってライン間接続手段が構成されている請求項１または２の流体制御装置。
【請求項４】
ライン間接続用ポートを有する流体制御機器は、ライン間接続用ポートを介してライン方向に並ぶ入口ポートおよび出口ポートを有している開閉弁であり、この流体制御機器を支持する隣り合う継手部材の一方に入口ポートに通じる通路が、同他方に出口ポートに通じる通路が形成されている請求項１、２または３の流体制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体製造装置に使用される流体制御装置に関し、より詳しくは、保守点検時に流体制御機器を単独で上方に取り出すことができるように組み立てられた集積化流体制御装置に関する。
【０００２】
この明細書において、上下については、図１の上下を上下というものとする。この上下は便宜的なもので、前後が逆になったり、上下が左右になったりして使用されることもある。
【背景技術】
【０００３】
半導体製造装置に使用される流体制御装置として、特許文献１には、１つのラインが、上段に配置された複数の流体制御機器と、下段に配置された複数の継手部材とによって形成されているものが開示されている。
【０００４】
この流体制御装置では、流体制御機器として、２つのポートを有するものと３つのポートを有するものとが使用されており、継手部材として、２つの開口を有するものと１つの開口を有するものとが使用されており、２つのポートを有する流体制御機器は、２つの開口を有する２つの継手部材にまたがって配置され、３つのポートを有する流体制御機器は、２つの開口を有する２つの継手部材にまたがって配置されるとともに、これらの２つの継手部材間に１つの開口を有しライン間接続手段を構成する継手部材が配置されている。流体制御機器の通路と継手部材の通路との突き合わせ部には、シール部を構成するガスケットが介在され、各流体制御機器は、１つのシール部に付き２本のボルトが使用され、したがって、２つのポートを有する流体制御機器は、４本のボルトにより、３つのポートを有する流体制御機器は、６本のボルトにより取り付けられている。
【特許文献１】特開２００３−３２２１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の流体制御装置によると、各流体制御機器がチューブを介さずに接続されることで集積化が実現されているが、このような集積化流体制御装置では、さらなる小型化が求められている。小型化は、ボルト径や通路径を小さくすることによって可能であるが、ボルト径を小さくすると、強度や推力が不足するという問題があり、通路径を小さくすると、流量が制限されるという問題がある。
【０００６】
この発明の目的は、ボルト径や通路径を小さくすることなく、小型化できる流体制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による流体制御装置は、上段に配置された複数の流体制御機器および下段に配置されてこれらを接続する複数の継手部材からなるラインが並列状に配置され、所定のラインの流路同士がライン間接続手段により接続されている流体制御装置において、ライン方向に並ぶ入口ポートおよび出口ポートとこれらのライン方向中間に位置するライン間接続用ポートとを有する流体制御機器が１対の継手部材にまたがって支持されており、両継手部材の対向部分の上面にそれぞれ段差が形成され、これらの継手部材の段差にまたがって、流体制御機器のライン間接続用ポートに連通する上向き開口通路を有しライン間接続手段を構成するライン間接続用通路形成部材が支持されていることを特徴とするものである。
【０００８】
上段に配置される流体制御機器としては、マスフローコントローラ、開閉弁、レギュレータ、各種弁、フィルタ、通路ブロック、各種継手などがあり、下段に配置される継手部材は、Ｖ字状、Ｕ字状、Ｌ字状などの通路が直方体ブロックに形成されたものとされる。、ライン間接続用通路形成部材は、継手部材と上面が面一になるように下段に配置される。
【０００９】
ライン間接続用通路形成部材は、流体制御機器を継手部材に固定するためのねじ部材が締め付けられることによって、流体制御機器と継手部材との間に挟持されていることが好ましい。このようにすると、従来のライン間接続用通路形成部材が２本のボルト（ねじ部材）によって流体制御機器と接続されていたのに対し、このボルトを削減することができる。
【００１０】
ライン間接続用通路形成部材は、ラインと直交する方向の両端に開口しかつ上方にも開口しているＴ字状通路を有するＴ型通路形成部材と、ラインと直交する方向の一端が閉鎖されその他端および上方に開口しているＬ字状通路を有するＬ型通路形成部材とからなり、２つのＬ型通路形成部材の間に少なくとも１つのＴ型通路形成部材が介在させられることによってライン間接続手段が構成されていることが好ましい。
【００１１】
各ライン間接続用通路形成部材は、例えば、円筒体に、継手部材の段差に支持される断面方形のフランジ部が形成されたものとされ、その上向き開口通路は、フランジ部を貫通するように設けられる。この開口部には、シール部を構成するためのガスケット押さえ用の環状突起が形成される。
【００１２】
例えば、ライン間接続用ポートを有する流体制御機器は、ライン間接続用ポートを介してライン方向に並ぶ入口ポートおよび出口ポートを有している開閉弁であり、この流体制御機器を支持する隣り合う継手部材の一方に入口ポートに通じる通路が、同他方に出口ポートに通じる通路が形成されているものとされる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の流体制御装置によると、ライン間接続手段を構成する通路形成部材が継手部材に形成された段差にまたがるように設けられているので、ライン方向の長さを増加させることなく、ライン間接続手段を設けることが可能となり、小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
【００１５】
図１から図３までは、この発明による流体制御装置の第１実施形態を示している。
【００１６】
流体制御装置の１つのライン(1)は、上段に配置された複数の流体制御機器(2)(3)、１つの入口通路形成用継手(4)および１つの出口通路形成用継手(5)と、下段に配置されかつ流体制御機器(2)(3)を支持する複数の継手部材(6)(7)およびライン間接続用通路形成部材(9)(10)とによって形成されており、複数のライン(1)が、図２および図３に示すように、その入口を前方に、出口を後方に向けて並列状に配置され、所定のライン(1)の流路同士がライン間接続手段(8)により接続されることにより、流体制御装置の全体が形成されている。
【００１７】
流体制御機器(2)(3)としては、図１に示すように、ライン方向だけの接続に使用される２つのポート（入口ポート(2a)および出口ポート(2b)）を有するもの（図示は通路ブロック）(2)と、さらにライン方向に直交する方向のライン間接続も行うことができる３つのポート（入口ポート(3a)、出口ポート(3b)およびライン間接続用ポート(3c)）を有するもの（図示は通路ブロック）(3)とが使用されている。入口ポート(2a)(3a)および出口ポート(2b)(3b)は、ライン方向に所定間隔をおいて設けられており、ライン間接続用ポート(3c)は、入口ポート(3a)と出口ポート(3b)とのちょうど中央に設けられている。
【００１８】
入口通路形成用継手(4)および出口通路形成用継手(5)は、継手部材の開口部にシール部(20)を介して突き合わせられる垂直状筒部(4a)(5a)と、垂直状筒部(4a)(5a)に溶接されたＬ字状筒部(4b)(5b)とからなる。
【００１９】
各流体制御機器(2)(3)は、ライン方向に隣り合う１対の継手部材(6)(7)にまたがって支持されている。
【００２０】
３つのポート(3a)(3b)(3c)を有する流体制御機器(3)を支持している１対の継手部材(7)には、両継手部材(7)の対向部分の各上面に段差(7a)が形成されており、これらの段差(7a)にまたがって、ライン間接続手段(8)を構成するライン間接続用通路形成部材(9)(10)が両継手部材(7)と上面同士面一になるように支持されている。
【００２１】
ライン間接続用通路形成部材(9)(10)としては、Ｔ字状通路を有するＴ型通路形成部材(9)と、Ｌ字状通路を有するＬ型通路形成部材(10)の２種類のものが使用されており、２つのＬ型通路形成部材(10)の間に少なくとも１つ（図示は１つ）のＴ型通路形成部材(9)が介在させられることによってライン間接続手段(8)が形成されている。
【００２２】
Ｔ型通路形成部材(9)は、図４に詳しく示すように、円筒体(11)の中央部分に、継手部材(7)の段差(7a)に支持される断面方形のフランジ部(12)が形成されたもので、フランジ部(12)を貫通する上向き開口通路(14)が形成されることによって、ラインと直交する方向の両端に開口しかつ上方にも開口しているライン間通路としてのＴ字状通路(13)が形成されている。上向き開口通路(14)の開口部には、シール部(20)を構成する環状のガスケット押さえ用突起(20a)が設けられている。
【００２３】
Ｌ型通路形成部材(10)は、図５に詳しく示すように、円筒体(16)の片側に、継手部材(7)の段差(7a)に支持される断面方形のフランジ部(17)が形成されたもので、フランジ部(17)を貫通する上向き開口通路(19)が形成されるとともに、上向き開口通路(19)がある部分よりも外側の部分が閉鎖されることによって、ラインと直交する方向の一端が閉鎖されその他端および上方に開口しているライン間通路としてのＬ字状通路(18)が形成されている。上向き開口通路(19)の開口部には、シール部(20)を構成する環状のガスケット押さえ用突起(20a)が設けられている。
【００２４】
ライン間接続手段(7)を構成するライン間接続用通路形成部材(9)(10)同士は、溶接により結合されている。通路形成部材(9)(10)は、それぞれ１種類だけとされており（長さが異なる仕様のものはなく）、隣り合う通路形成部材(9)(10)間には、必要に応じて、各通路形成部材(9)(10)の円筒体(11)(16)と同じ径の長さ調整用チューブが介在させられる。
【００２５】
図１に示すように、各継手部材(6)(7)には、ライン方向に並ぶ２つの上向き開口(21a)(21b)を有するＶ字状通路(21)が形成されている。各継手部材(6)(7)には、さらに、図３に示すように、Ｖ字状通路(21)を介してライン方向と直交する方向に並ぶ２つの貫通孔(22)と、その４隅に配された４つのめねじ部(23)とが形成されている。そして、各継手部材(6)(7)は、各貫通孔(22)に挿通されるボルトによってベース部材に固定されるようになされており、各流体制御機器(2)(3)は、これを上方から貫通して対応する継手部材(6)(7)のめねじ部(23)にねじ込まれたボルト（ねじ部材）(24)によって継手部材(6)(7)に固定されている。
【００２６】
ライン間接続手段(8)を構成しているライン間接続用通路形成部材(9)(10)は、流体制御機器(3)の下面と継手部材(7)の段差(7a)底面との間に介在させられるとともに、流体制御機器(3)を継手部材(7)に固定するボルト(24)が締め付けられることによって、両者間に挟持されている。すなわち、通路形成部材(9)(10)自体にはめねじ部は設けられておらず、３ポートの流体制御機器(3)を固定する４本のボルト(24)によって、通路形成部材(9)(10)が固定されている。この結果、２ポートの流体制御機器(2)に対しても３ポートの流体制御機器(3)に対しても、ボルト(24)の使用本数は４本となっている。なお、３ポートの流体制御機器(3)のボルト(24)を締め付けた場合に、通路形成部材(9)(10)の上向き開口通路(14)(19)と流体制御機器(3)のライン間接続用ポート(3c)との間のシール部(20)に所定の圧力がかかるように、継手部材(7)の段差(7a)および通路形成部材(9)(10)の加工精度が設定され、これにより、通路形成部材(9)(10)をボルトで締め付けなくても、シール精度が確保される。
【００２７】
従来の流体制御装置では、ライン間接続を行う通路形成部材についても、他の継手部材と同様に、流体制御機器とベース部材との間に介在させて、流体制御機器を上方から貫通して継手部材のめねじ部にねじ込まれたボルトによって固定されているため、ボルトの使用本数は、２つのポートを有する流体制御機器では、４本で同じであるが、３つのポートを有する流体制御機器では、６本必要であった。これに対し、この発明の流体制御装置では、上述のように、１対の継手部材(7)の段差(7a)にまたがってライン間接続用通路形成部材(9)(10)が配置されていることで、ライン間接続用通路形成部材(9)(10)を設けるのに必要なライン方向の長さが短くなって、小型化が果たされており、さらに、ボルト(24)の使用本数が削減されることで、コストおよび組立て時の手間が削減されているとともに、軽量化も果たされている。
【００２８】
上記実施形態では、流体制御機器(2)(3)として、２つまたは３つのポート(2a)(2b)(3a)(3b)(3c)を有する通路ブロックが図示されているが、３つのポートを有する流体制御機器として、３つのポート(31a)(31b)(31c)を有する開閉弁(31)を使用することもできる。これを図６に示す。なお、以下の説明において、第１実施形態と同じ構成には、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００２９】
図６において、上段に配置されている流体制御機器(31)は、ライン間接続用ポート(31c)を介してライン方向に並ぶ入口ポート(31a)および出口ポート(31b)を有している開閉弁であり、その入口ポート(31a)が開閉弁(31)を支持する一方の継手部材(7)のＶ字状通路(21)に通じており、その出口ポート(31b)が開閉弁(31)を支持する他方の継手部材(7)のＶ字状通路(21)に通じている。
【００３０】
流体制御機器としては、３つのポート(31a)(31b)(31c)を有する開閉弁(31)のほかに、２つのポートを有する開閉弁、マスフローコントローラ、レギュレータなどがあり、図１の流体制御機器(2)(3)が適宜これらの流体制御機器で置き換えられることにより、小型でかつ軽量化も図られた流体制御装置を得ることができる。
【００３１】
なお、上記において、継手部材(6)(7)に形成されている通路(21)は、Ｖ字状であるが、Ｕ字状としてもよいことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、この発明による流体制御装置の第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図２は、同平面図である。
【図３】図３は、下段に配置された継手部材の平面図である。
【図４】図４は、ライン間接続用通路形成部材の一例を示す図である。
【図５】図５は、ライン間接続用通路形成部材の他の例を示す図である。
【図６】図６は、この発明による流体制御装置の他の実施形態の要部を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
(1)         ライン
(2)(3)      流体制御機器
(3a)        入口ポート
(3b)        出口ポート
(3c)        ライン間接続用ポート
(6)(7)      継手部材
(7a)        段差
(8)         ライン間接続手段
(9)(10)     ライン間接続用通路形成部材
(13)        Ｔ字状通路
(14)        上向き開口通路
(18)        Ｌ字状通路
(19)        上向き開口通路
(21)        通路
(24)        ボルト
(31)        開閉弁（流体制御機器）
(31a)       入口ポート
(31b)       出口ポート
(31c)       ライン間接続用ポート
【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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