(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を貫通する断面形状が一様で直線的な流体流路に流量センサの検出部を配設すると共に、該流体流路の両端部にフィルタを介して連通する入出力流路を有し、該入出力流路を該流体流路の軸線に平行する取付け面に開設した入出力口にそれぞれ開口させ、且つ該流路中に流量調節弁を配設してなる複数の流量調節弁付き流量検出器と、上記入出力口に対応する入出力路を有し、入力路を入力共通路に連通させると共に、出力路を個別的に出力ポートに開口させた複数のマニホールドブロックとを備え、
各マニホールドブロックにおける入出力路に流量調節弁付き流量検出器の入出力口を接合して両者を結合し、
各マニホールドブロックを、それらに設けた入力共通路を相互に連通させて連設固定し、該入力共通路を共通の入力ポートに導通させた、
ことを特徴とするマニホールド形流量検出器組立体。
【請求項２】
流量調節弁付き流量検出器を、流量センサを備えた流量検出器本体と、その流体流路の入力側及び出力側に取付けられ、該流体流路に連通する入出力口を開口させた取付け面を有する入力ブロック及び出力ブロックとにより構成し、
上記流量検出器本体と入力ブロック及び出力ブロックとを、それらに設けた流路をシール部材を介して接合し、上記流路から外れた周辺位置において流量検出器本体と入力ブロック及び出力ブロックとを連結手段により固定的に連結し、
流量調節弁を、上記入力ブロック及び出力ブロックのいずれか一方または双方に設けた、
ことを特徴とする請求項１に記載のマニホールド形流量検出器組立体。
【請求項３】
各マニホールドブロックにおける入出力路に流量調節弁付き流量検出器の入出力口をシール部材を介して接合し、上記入出力路及び入出力口から外れた位置において両者を連結手段により連結した、
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形流量検出器組立体。
【請求項４】
マニホールドブロックにおける入力共通路に連通する共通の入力ポートを有する継手部材、及び各マニホールドブロックにおける出力路に連通する出力ポートを有する継手部材を、該マニホールドブロックにおけるそれらの入力共通路及び出力路の開口部周辺にシール部材を介して取付けるフランジ部を持ち、且つ該フランジ部において連結手段によりマニホールドブロックに固定的に連結するものとした、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のマニホールド形流量検出器組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造装置等のクリーンな環境において用いるのに有効なマニホールド形流量検出器組立体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、流路を流れる流体の流量を検出するための流量センサは、各種流体機器内に組み込まれ、あるいは、それが独立した機器として提供されるものである。汎用性のある後者の機器として提供される流量センサは、通常、入力側及び出力側に配管を接続する必要があり、さらに流量調節弁を直列的に連結して使用されるが、特に、複数の出力ポートを経て流量計測及び流量調節された流体を流す必要がある場合には、それらの流量センサ及び流量調節弁の配管接続が非常に複雑化する。
【０００３】
また、極端に異物の混入を嫌う半導体製造設備等においては、それらの配管の接続や流量センサ及び流量調節弁等の交換に際して微細な異物が発生しないような接続手段を用いる必要があり、例えば、管端にねじを設けてねじ接続することは、ねじの螺合、螺脱に際してねじ部に微粉が発生する可能性が高いので使用することができない、という問題もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の技術的課題は、上述した問題に対処し、汎用性がある流量センサに予め流量調節弁を組付けることにより、流量計測と流量調節を一体化された機器において行えるようにすると共に、それをマニホールドブロックにより配列設置可能とし、省スペースで各種機器に複数の流量調節弁付き流量検出器を簡易に取付けて使用できるようにしたマニホールド形流量検出器組立体を提供することにある。
本発明の他の技術的課題は、マニホールドブロックを用いることにより、多数の流量センサ及び流量調節弁を取付けるにもかかわらず配管作業が容易で、その作業時間を短縮することができ、流量センサ及び流量調節弁の着脱も容易に行うことができるマニホールド形流量検出器組立体を提供することにある。
本発明の他の技術的課題は、流量調節弁付き流量検出器やマニホールドブロックを組付けたりそれらの一部を交換する際にも、ねじの着脱等に伴って発生する微粉が流路内に残ることがないマニホールド形流量検出器組立体を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明のマニホールド形流量検出器組立体は、内部を貫通する断面形状が一様で直線的な流体流路に流量センサの検出部を配設すると共に、該流体流路の両端部にフィルタを介して連通する入出力流路を有し、該入出力流路を該流体流路の軸線に平行する取付け面に開設した入出力口にそれぞれ開口させ、且つ該流路中に流量調節弁を配設してなる複数の流量調節弁付き流量検出器と、上記入出力口に対応する入出力路を有し、入力路を入力共通路に連通させると共に、出力路を個別的に出力ポートに開口させた複数のマニホールドブロックとを備え、各マニホールドブロックにおける入出力路に流量調節弁付き流量検出器の入出力口を接合して両者を結合し、各マニホールドブロックを、それらに設けた入力共通路を相互に連通させて連設固定し、該入力共通路を共通の入力ポートに導通させたことを特徴とするものである。
【０００６】
上記マニホールド形流量検出器組立体においては、流量調節弁付き流量検出器を、流量センサを備えた流量検出器本体と、その流体流路の入力側及び出力側に取付けられ、該流体流路に連通する入出力口を開口させた取付け面を有する入力ブロック及び出力ブロックとにより構成し、上記流量検出器本体と入力ブロック及び出力ブロックとを、それらに設けた流路をシール部材を介して接合し、上記流路から外れた周辺位置において流量検出器本体と入力ブロック及び出力ブロックとを連結手段により固定的に連結し、流量調節弁を、上記入力ブロック及び出力ブロックのいずれか一方または双方に設けたものとするのが望ましい。
【０００７】
また、上記マニホールド形流量検出器組立体においては、各マニホールドブロックにおける入出力路に流量調節弁付き流量検出器の入出力口をシール部材を介して接合し、上記入出力路及び入出力口から外れた位置において両者を連結手段により連結し、更に、マニホールドブロックにおける入力共通路に連通する共通の入力ポートを有する継手部材、及び各マニホールドブロックにおける出力路に連通する出力ポートを有する継手部材を、該マニホールドブロックにおけるそれらの入力共通路及び出力路の開口部周辺にシール部材を介して取付けるフランジ部を持ち、且つ該フランジ部において連結手段によりマニホールドブロックに固定的に連結するものとするのが適切である。
【０００８】
上記構成を有する本発明のマニホールド形流量検出器組立体は、マニホールドブロックにおける入力ポートを流体供給源に接続すると共に、該マニホールドブロックにおける各出力ポートをそれぞれ当該流体の供給を受ける複数の負荷に連通させ、それにより各流量調節弁付き流量検出器における流量センサの検出部において、入力ポートから入力共通路を経て供給されたそれぞれの流体の流量を検出し、入力ブロックまたは出力ブロックに設けた各流量調節弁において流量調節して、出力ポートから負荷に出力させるものである。そのため、各流量調節弁付き流量検出器において、各負荷に応じた任意の流量に設定することができる。
【０００９】
而して、上記マニホールド形流量検出器組立体においては、内部を貫通する流体流路に流量センサの検出部を配設してなる流量検出器本体の入力側及び出力側に、それぞれ入力ブロック及び出力ブロックを取付けてそれらを一体化し、該入力ブロック及び出力ブロックの一方または双方に流量調節弁を設けると、流量調節弁付き流量検出器をコンパクトなものとして構成できると共に、この一体化された流量調節弁付き流量検出器において、それぞれ流量計測と流量調節とを行うことができる。
【００１０】
また、上記マニホールド形流量検出器組立体においては、入力ブロック及び出力ブロックにおける入出力口を開口させた取付け面をマニホールドブロックに接合して両者を固定し、更に、複数のマニホールドブロックをそれらに設けた入力共通路を相互に連通させて連設固定し、そのうえで、該入力共通路を共通の入力ポートに導通させているので、省スペースで多数の流量調節弁付き流量検出器を容易に取付けて使用することができ、それらの交換のための着脱も容易であり、しかも共通の入力ポートにより管継手の数を減らし、配管作業の簡易化と、配管時間の短縮を図ることができる。
【００１１】
更に、流量検出器本体と入力及び出力ブロックを、それらに設けた流路をシール部材を介して接合し、また各マニホールドブロックにおける入出力路には、流量調節弁付き流量検出器の入出力口をシール部材を介して接合し、流路から外れた位置においてそれらを連結手段により連結しているので、流量調節弁付き流量検出器やマニホールドブロックを組付けたりそれらの一部を交換する際にも、ねじの着脱等に伴って発生する微粉が流路内に残ることがない。
【００１２】
また、入力ポート及び出力ポートを有する継手部材を、マニホールドブロックにおける入力共通路及び出力路の開口部周辺にシール部材を介して取付けるフランジを有するものとしたので、種々の形状または構造の継手部材を用いて、このマニホールド形流量検出器組立体を取付ける機械設備の取付部構造に対応させることができ、マニホールド形流量検出器組立体の適用範囲が広くなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１ないし図３は、本発明に係るマニホールド形流量検出器組立体の実施例を示している。このマニホールド形流量検出器組立体は、主として、複数の流量調節弁付き流量検出器１及びそれらを搭載する複数のマニホールドブロック２により構成されるものである。
上記流量調節弁付き流量検出器１は、内部を貫通する流体流路１１に流量センサ１２の検出部１２ａを配設すると共に、該流体流路１１をその両端部において入出力口１３，１４に開口させ、且つ該流体流路中に流量調節弁１５を配設したものである。上記流量センサ１２としては、ここでは、検出部１２ａにおいて流体流路１１中を流れる流体の熱を検出して流量を求めるタイプのものを示しているが、渦式等の流量センサを用いることもできる。
【００１４】
図示の実施例では、上記流量調節弁付き流量検出器１を、内部を貫通する流体流路１１に流量センサ１２を備えた流量検出器本体１０ａと、該流量検出器本体１０ａにおける流体流路１１の入力側に取付けられた入力ブロック１０ｂと、上記流体流路１１の出力側に取付けられた出力ブロック１０ｃとにより構成している。これらの入出力ブロック１０ｂ，１０ｃは、流体流路１１に連通する入力流路１７及び出力流路１８を有し、それらによって流体流路１１の両端を前記入出力口１３，１４に開口させるものである。これらの入出力口１３，１４は、入出力ブロック１０ｂ，１０ｃにおいて、検出部１２ａを設けた流体流路１１の軸線に平行する取付け面２０，２１の中央に開設したものであり、また、上記流量調節弁１５は出力ブロック１０ｃにおける出力流路１８中に配設している。
【００１５】
検出部１２ａを内部の流体流路１１中に配設した上記流量センサ１２は、該検出部１２ａをプリント基板１２ｂを介して流量計測装置に接続するための電気コネクタ１２ｃに配線接続したものである。
また、上記出力ブロック１０ｃに設けて流体の流量を調節する流量調節弁１５としては、先端を出力流路１８の弁座１５ａに対向させ、シール部材１５ｃを介して出力ブロック１０ｃに螺挿したニードル１５ｂを備え、このニードル１５ｂをロックナット１５ｄにより固定できるようにした絞り弁を図示しているが、他の構造を採用することもできる。なお、ここでは、出力ブロック１０ｃに該流量調節弁１５を設けた場合を示しているが、入力ブロック１０ｂにそれを設け、あるいは、入力ブロック１０ｂ及び出力ブロック１０ｃの双方にそれを設けることもできる。
【００１６】
流量検出器本体１０ａに対して上記入力ブロック１０ｂ及び出力ブロック１０ｃを連結する連結部においては、流量検出器本体１０ａにおける流体流路１１の入力側端部に、フィルタ２３ａ，２３ｂをそれぞれ押さえリング２４ａ，２４ｂで止着して取付けると共に、その周囲にシール部材２５ａを配設し、また、流体流路１１の出力側端部にも、フィルタ２３ｃを押さえリング２４ｃで止着して取付けると共に、その周囲にシール部材２５ｃを配設している。その結果、流量検出器本体１０ａの流体流路１１と、入力ブロック１０ｂ及び出力ブロック１０ｃの入出力流路１７，１８とは、該シール部材２５ａ，２５ｃを介して接合される。そして、流量検出器本体１０ａと入力ブロック１０ｂ及び出力ブロック１０ｃとは、それらの流路から外れた入出力ブロック１０ｂ，１０ｃの周辺位置においてねじ２６により連結している。なお、上記流量検出器本体１０ａと入力ブロック１０ｂ及び出力ブロック１０ｃとを連結する連結手段としては、上述したねじ２６に限ることなく、流体流路１１から外れた位置においてそれらを固定的に連結する任意手段を用いることができる。
【００１７】
上記流量検出器本体１０ａ内の流体流路１１における流体の流れを滑らかにして流量の検出精度の向上を図るため、上記流量検出器本体１０ａにおける流体流路１１は、断面形状がほぼ一様で直線的なものとし、また、入力ブロック１０ｂ及び出力ブロック１０ｃにおける流量検出器本体１０ａとの接合部の流路も、断面形状が流体流路１１とほぼ一様で直線的なものとしている。但し、上記入力ブロック１０ｂと出力ブロック１０ｃにおける入出力流路１７，１８は、流量調節弁付き流量検出器１を流体流路１１の軸線に平行する取付け面２０，２１においてマニホールドブロック２に取付けるため、入出力ブロック１０ｂ，１０ｃ内において直角に屈曲させる必要がある。そのため、流量調節弁１５を取付けていない入力ブロック１０ｂにおいては、内部の入力流路１７を滑らかに湾曲させてその端部を取付け面２０に開口させ、一方、流量調節弁１５を取付けた出力ブロック１０ｃにおいては、特に内部の流路を複雑化することなく、流量調節弁１５の出力側を取付け面２１に開口させている。
【００１８】
上記流量調節弁付き流量検出器１を取付け面２０，２１において取付けるマニホールドブロック２，２Ａは、該取付け面２０，２１に開設した入出力口１３，１４に対応する入出力路３１，３２を備え、該入出力路３１，３２にシール部材３３，３４を介して流量調節弁付き流量検出器１の入出力口１３，１４を接合し、両者を、入出力ブロック１０ｂ，１０ｃにおける上記入出力路３１，３２及び入出力口１３，１４から外れた位置にある取付け座３５，３６においてねじ３７により連結できるようにしている。この連結により流量調節弁付き流量検出器１の取付けと配管とを同時に完了できるものである。
なお、上記流量調節弁付き流量検出器１とマニホールドブロック２，２Ａとを連結する連結手段としては、上述したねじ３７に限ることなく、両者を固定的に連結する任意手段を用いることができる。
【００１９】
上記マニホールドブロック２，２Ａにおいては、入力路３１を入力共通路３９に連通させると共に、出力路３２を個別的に出力ポート４２に開口させている。これらのマニホールドブロック２，２Ａは、図１に示すように、エンドプレート４４を通して挿通する結合ボルト４５によりその複数を連設固定して使用するもので、その際、入力共通路３９を相互に連通させて各マニホールドブロックを連設固定し、該入力共通路３９を一部のマニホールドブロック２Ａに設けた共通の入力ポート４１に導通させている。この入力ポート４１は、共通の流体源に連通させるものであり、また、上記出力ポート４２は、それぞれのマニホールドブロック上に取付けた流量調節弁付き流量検出器１により個別的に流量を検出すると共に流量調節された流体が出力されるものである。
【００２０】
上記入力ポート４１を有する継手部材４７、及び出力ポート４２を有する継手部材４８は、一部のマニホールドブロック２Ａにおける入力共通路３９及び各マニホールドブロック２，２Ａにおける出力路３２の開口部周辺にシール部材４７ｂ，４８ｂを介して取付けるフランジ部４７ａ，４８ａを持ち、且つ該フランジ部４７ａ，４８ａにおいてマニホールドブロック２上から螺挿されるねじ４７ｃ，４８ｃまたはその他の連結手段により固定的に連結されるものである。なお、上記継手部材４７を備えるマニホールドブロック２Ａは、連設した多数のマニホールドブロック中に１個だけ設ければよいが、必要に応じてその複数個を設けることもできる。
【００２１】
上記構成を有するマニホールド形流量検出器組立体は、マニホールドブロック２Ａにおける入力ポート４１を流体供給源に接続すると共に、各マニホールドブロックにおける出力ポート４２をそれぞれ当該流体の供給を受ける複数の負荷に連通させ、それにより各流量調節弁付き流量検出器１の流量センサ１２の検出部１２ａにおいて、入力ポート４１から入力共通路３９を経て供給されたそれぞれの流体の流量を検出し、出力ブロック１０ｃに設けた各流量調節弁１５において流量調節して、マニホールドブロックにおける各出力ポート４２から負荷に出力させるものである。そのため、各流量調節弁付き流量検出器１において、各負荷に応じた任意の流量に設定することができる。
【００２２】
而して、上記マニホールド形流量検出器組立体においては、流体流路１１に流量センサ１２の検出部１２ａを配設してなる流量検出器本体１０ａの入力側及び出力側に、それぞれ入力ブロック１０ｂ及び出力ブロック１０ｃを取付けてそれらを一体化し、出力ブロック１０ｃに流量調節弁１５を設けているので、流量調節弁付き流量検出器１をコンパクトなものとして構成できると共に、この一体化された流量調節弁付き流量検出器１において、それぞれ流量計測と流量調節とを行うことができる。
【００２３】
また、上記マニホールド形流量検出器組立体においては、入力ブロック１０ｂ及び出力ブロック１０ｃにおける入出力口１３，１４を開口させた取付け面２０，２１をマニホールドブロック２に接合して両者を固定し、更に、複数のマニホールドブロック２をそれらに設けた入力共通路３９を相互に連通させて連設固定し、そのうえで、該入力共通路３９を共通の入力ポート４１に導通させているので、省スペースで多数の流量調節弁付き流量検出器１を容易に取付けて使用することができ、それらの交換のための着脱も容易であり、しかも共通の入力ポート４１により管継手の数を減らし、配管作業の簡易化と、配管時間の短縮を図ることができる。
【００２４】
更に、流量検出器本体１０ａと入力及び出力ブロック１０ｂ，１０ｃを、それらに設けた流路１１，１７，１８をシール部材２５ａ，２５ｃを介して接合し、各マニホールドブロック２における入出力路３１，３２には、流量調節弁付き流量検出器１の入出力口１３，１４をシール部材３３，３４を介して接合し、流路から外れた位置においてそれらをねじ２６，３７により連結しているので、流量調節弁付き流量検出器１やマニホールドブロック２を組付けたり、それらの一部を交換する際にも、ねじの着脱等に伴って発生する微粉が流路内に残ることがない。
【００２５】
また、入力ポート４１及び出力ポート４２を有する継手部材４７，４８にフランジ部４７ａ，４８ａを設け、該フランジ部４７ａ，４８ａをマニホールドブロック２，２Ａにおける入力共通路３９及び出力路３２の開口部周辺にシール部材４７ｂ，４８ｂを介して取付けるようにしたので、種々の形状または構造の継手部材を用いて、このマニホールド形流量検出器組立体を取付ける機械設備の取付部構造に対応させることができ、マニホールド形流量検出器組立体の適用範囲が広くなる。
【００２６】
【発明の効果】
以上に詳述した本発明のマニホールド形流量検出器組立体によれば、半導体製造装置等のクリーンな環境において用いるのに有効な汎用性がある流量センサとして、予め流量調節弁を組付けることにより、流量計測と流量調節を一体化された機器において行えるようにすると共に、それをマニホールドブロックにより配列設置可能とし、省スペースで各種機器に複数の流量調節弁付き流量検出器を簡易に取付けて使用できるようにしたマニホールド形流量検出器組立体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るマニホールド形流量検出器組立体の実施例を示す分解斜視図である。
【図２】上記実施例における流量調節弁付き流量検出器の分解斜視図である。
【図３】上記実施例の断面図である。
【符号の説明】
１    流量調節弁付き流量検出器
２，２Ａ  マニホールドブロック
１０ａ  流量検出器本体
１０ｂ  入力ブロック
１０ｃ  出力ブロック
１１    流体流路
１２    流量センサ
１２ａ  検出部
１３    入力口
１４    出力口
１５    流量調節弁
１７    入力流路
１８    出力流路
２０，２１  取付け面
２５ａ，２５ｃ  シール部材
３１    入力路
３２    出力路
３３，３４  シール部材
３９    入力共通路
４１    入力ポート
４２    出力ポート
４７，４８  継手部材
４７ａ，４８ａ  フランジ部
４７ｂ，４８ｂ  シール部材
【図１】
0004042191.tif 000002
【図２】
0004042191.tif 000003
【図３】
0004042191.tif 000004