(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を制御または測定する機器の本体の側面に突出状態で固着された上フランジと、他の機器側に設けられた下フランジと、両フランジ間に介装される流体漏れ止め用のリング状シール部材と、中央を貫通する１個のボルト孔が形成されたスペーサと、前記ボルト孔に螺着する一本のボルトとを備え、前記下フランジの中央に上向きに開口した凹入部が形成され、この凹入部内の上位には前記スペーサが嵌め込まれ、更に、前記凹入部内の底面には、前記下フランジの内部に形成された流路を通過した流体の流通孔がこの周囲を前記シール部材でシールされた状態で設けられる一方、前記上フランジの中央に前記凹入部内の下位に嵌め込み可能な凸部が形成され、更に、この凸部の下面中央には、前記下フランジとの位置決め時において、前記流通孔に連通する流通孔が設けられ、しかも、前記凸部の上面を直接的または間接的に押圧するまで前記一本のボルトを前記ボルト孔に螺着し、このボルト孔の直下に前記両流通孔が位置する状態で前記上フランジと下フランジを位置決めすることを特徴とする流体を制御または測定する機器と他の機器との接続機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガスや液体など流体を制御または測定する機器と他の機器との接続機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば半導体の製造に用いられる各種のガスを半導体製造装置に供給する集積型ガスユニットでは、これらガスの供給流路を構成する各ガスコンポーネントに、ガス流量を制御するマスフローコントローラ（以下、ＭＦＣという）がそれぞれ設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＭＦＣの一次側（および二次側）を、継手および配管を介して他の機器（および更に他の機器）に接続していたから、各ガスコンポーネントが横方向に長くなってガスユニットの占有面積が大きくなる不都合があった。これを解消するために、一次側および二次側のそれぞれにおいて、ＭＦＣと他の機器同士を接続するための上下一対のフランジを設け、両フランジ間の中央位置にシール部材を一次側および二次側のそれぞれにおいて介装し、二本または四本のボルトを上方向から両フランジの前記中央位置の周辺に取り付けることにより、ＭＦＣを他の機器（および更に他の機器）へ接続していたけれども、一次側および二次側のどちらも複数本のボルトを用いているから、各々のボルトの取り付けの際の締付けトルクにバラツキがあり、そのため、一次側および二次側に捩じれや歪みに起因するガスリークが発生するのを防止するのに、高度の熟練を必要とする。また、ボルトの取り付け時間が長くかかる等メンテナンス性が悪く、顧客サイドにおいては交換作業が困難であった。
【０００４】
この発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、一次側、二次側のどちらにおいても高度の熟練を要することなく、かつ、信頼性を損なうことなく接続でき、更に、メンテナンス性に優れた流体を制御または測定する機器と他の機器との接続機構を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の流体を制御または測定する機器と他の機器との接続機構は、流体を制御または測定する機器の本体の側面に突出状態で固着された上フランジと、他の機器側に設けられた下フランジと、両フランジ間に介装される流体漏れ止め用のリング状シール部材と、中央を貫通する１個のボルト孔が形成されたスペーサと、前記ボルト孔に螺着する一本のボルトとを備え、前記下フランジの中央に上向きに開口した凹入部が形成され、この凹入部内の上位には前記スペーサが嵌め込まれ、更に、前記凹入部内の底面には、前記下フランジの内部に形成された流路を通過した流体の流通孔がこの周囲を前記シール部材でシールされた状態で設けられる一方、前記上フランジの中央に前記凹入部内の下位に嵌め込み可能な凸部が形成され、更に、この凸部の下面中央には、前記下フランジとの位置決め時において、前記流通孔に連通する流通孔が設けられ、しかも、前記凸部の上面を直接的または間接的に押圧するまで前記一本のボルトを前記ボルト孔に螺着し、このボルト孔の直下に前記両流通孔が位置する状態で前記上フランジと下フランジを位置決めすることを特徴とする。
【０００６】
【０００７】
【作用】
上記構成により、高度の熟練を要することなく流体漏れを防止でき、かつ、一次側および二次側における機器間の接続が、それぞれ一本のボルトによる短時間の取り付け・取り外し操作で行える。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の詳細を、図を参照しながら説明する。
図１〜図５は、この発明の一つの実施の形態を示すもので、図１〜図５において、１はマスフローコントローラ（以下、ＭＦＣという）で、その本体２内部にガスＧの流量測定を行うセンサ部３とガスＧの流量制御を行う流量制御部４とを備えている。
【０００９】
この実施形態の一次側（ガス入口側）における接続機構は以下のように構成されている。
【００１０】
すなわち、５は上フランジで、本体２の一方側面２ａに突出状態で四本のボルト６で固着されている。そして、上フランジ５は、ボルト孔６ａが形成された支持部７とこの支持部７の中央から突出した凸部８を有する。更に、凸部８の下面８ａは平坦面に形成されており、この下面８ａの中央には流入孔ｍが穿設されている。また、９は、凸部８の上面８ｂに設けたピンで、このピンは流入孔ｍが位置する中心線Ｃ（図５参照）上より他の機器の側に変位した位置に設けられている。また、１０は、凸部８に形成された左右一対の段差部で、１１は、流入孔ｍから流入したガスＧの流路で、９０°に折れ曲がっている。
【００１１】
なお、二次側（ガス出口側）の上フランジ５’（図１，図２参照）も一次側の前記上フランジ５と同様の構成になっている。
【００１２】
１２は下フランジで、前記他の機器（図示せず）に、例えば、一次側継手Ａおよび空気圧力弁を介して接続される。この下フランジ１２と二次側（ガス出口側）の下フランジ１２’は、所定の距離Ｌを有するよう予め固定設置されている。この実施形態では、両フランジ１２，１２’は分離設置されているが、両フランジ１２，１２’を所定の長さＬを有する接続体を介して接続したものを固定設置してもよい。
【００１３】
１３は、中央を貫通する１個のボルト孔１４が形成されたスペーサで、１５は、そのボルト孔１４に螺着するボルトである。
【００１４】
また、１６はリテーナで、下面部分１６ａが凸部８の上面部分１７に嵌合するよう正面視門型の形状を有する。そして、このリテーナ１６の上面１６ｂにおける中央位置には浅い凹所１８が形成されている。更に、下面部分１６ａには、凸部８のピン９が嵌入可能なように、対応位置にピン溝１９が形成されている。
【００１５】
なお、二次側（ガス出口側）のスペーサ１３’およびリテーナ１６’（図２参照）もスペーサ１３およびリテーナ１６と同様の構成になっている。
【００１６】
２０は、両フランジ５，１２間に介装される流体漏れ止め用のリング状シール部材である。
【００１７】
次に、下フランジ１２について詳細に説明する。
下フランジ１２の中央には、上向きに開口した凹入部２１が形成されている。この凹入部２１内の上位に左右一対のコ字型形状部分２２が形成され、このコ字型形状部分２２にスペーサ１３が、ボルト孔１４の軸線を流入孔ｍが位置する中心線Ｃ上に一致させた状態で、嵌め込まれる。
【００１８】
また、凹入部２１内の底面２２には、下フランジ１２の内部に形成された流路２３を通過したガスＧの流出孔ｎが流出孔ｎの周囲をシール部材２０でシールされた状態で穿設されている。この流出孔ｎは中心線Ｃ上に位置する。すなわち、２４は、凹入部２１内の底面２２に形成された円周溝で、この円周溝２４の中央に前記流出孔ｎが穿設されている。更に、この円周溝２４内に前記シール部材２０が嵌入載置される。そして、前記他の機器から流入したガスＧは、９０°に折れ曲がった流路２３を通過して流出孔ｎに至る。
【００１９】
一方、凹入部２１内の下位は、凸部８の下面８ａ中央に穿設した流入孔ｍと凹入部２１内の底面２２に穿設した流出孔ｎが円周溝２４内に位置するシール部材２０を介在させた状態で、上フランジ５の凸部８が嵌め込み可能なように、凹形状に形成されている。
【００２０】
なお、二次側（ガス出口側）の下フランジ１２’（図１，図２参照）も下フランジ１２と同様の構成になっている。
【００２１】
而して、上フランジ５の中央に形成された凸部８を、下フランジ１２の中央に形成した凹入部２１内の下位に嵌め込むことで、凸部８の下面８ａ中央に穿設した流入孔ｍと凹入部２１内の底面２２に穿設した流出孔ｎとが、シール部材２０を介在させた状態で、連通する。
【００２２】
続いて、リテーナ１６を凸部８の上面部分１７に嵌合する。この際、ピン９がピン溝１９に嵌入するので、リテーナ１６を確実に位置決めできる。
【００２３】
そして、ボルト孔１４が形成されたスペーサ１３を、凹入部２１内の上位に嵌め込むことで、ボルト孔１４が流入孔ｍおよび流出孔ｎの直上に位置する。すなわち、ボルト孔１４の軸線、流入孔ｍおよび流出孔ｎが中心線Ｃ上に位置する。
【００２４】
その後、上方向から一本のボルト１５をボルト孔１４に螺着し、更に、リテーナ１６の上面１６ｂの凹所１８を押圧する位置まで一本のボルト１５を締付けることで、ボルト１５の先端がリテーナ１６の凹所１８に当接し、リテーナ１６を介してボルト１５による押圧力が凸部８に確実に伝達され、これにより、流出孔ｎおよび流入孔ｍ間からのガス漏れを、流出孔ｎの周囲に位置するシール部材２０で防止できるとともに、ボルト１５の先端が凸部８の上面８ｂに当たらないので、凸部８にボルト１５による傷が付くのを防止できる。
【００２５】
このように、両フランジ５，１２の中央を一本のボルト１５で上方向から締付けるので、締付け手順、締付け方法による差が無くなるため、短時間で両フランジ５，１２を位置決めでき、信頼性も向上できる。また、顧客サイドでのメンテナンスも容易に行える。二次側においても同様にできる。
【００２６】
図６は、前記一本のボルト１５で凸部５の上面８ｃを押圧するように構成したこの発明の他の実施形態を示す。上記実施形態と異なる点は、リテーナ１６を不要にした点である。なお、図６において、図１〜図５で用いた符号と同一のものは、同一または相当物を示す。
【００２７】
図６において、凸部５の上面８ｃにおける中央位置には、上方向から締付け時にボルト１５の先端が当接する浅い凹所３０が形成されている。
【００２８】
而して、上フランジ５の中央に形成された凸部８を、下フランジ１２の中央に形成した凹入部２１内の下位に嵌め込むことで、凸部８の下面８ａ中央に穿設した流入孔ｍと凹入部２１内の底面２２に穿設した流出孔ｎとが、シール部材２０を介在させた状態で、連通する。
【００２９】
続いて、ボルト孔１４が形成されたスペーサ１３を、凹入部２１内の上位に嵌め込むことで、ボルト孔１４が流入孔ｍおよび流出孔ｎの直上に位置する。
【００３０】
その後、上方向から一本のボルト１５をボルト孔１４に螺着し、更に、上フランジ５の上面８ｃを直接的に押圧する位置まで一本のボルト１５を締付けることで、高度の熟練を要することなくガス漏れを確実に防止できる。
【００３１】
また、一本のボルト１５の取り付け・取り外しにより簡単に上方向よりメンテナンスを行える。
【００３２】
なお、上記各実施形態では、ガスを制御または測定する装置としてマスフローコントローラを採用したものを示したが、流体の流量を測定するマスフローメータ、あるいは、流体の流量を制御しその圧力を調整する圧力コントローラなどを採用してもよい。
【００３３】
【発明の効果】
この発明によれば、高度の熟練を要することなく、かつ、信頼性を損なうことなく流体を制御または測定する機器と他の機器とを接続でき、更に、一次側および二次側における前記接続が、それぞれ一本のボルトによる短時間の取り付け・取り外し操作で行えるので、メンテナンス性に優れた接続機構を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の一つの実施の形態を示す全体分解斜視図である。
【図２】  上記実施形態における一次側および二次側を示す構成説明図である。
【図３】  上記実施形態における一次側から見た構成説明図である。
【図４】  上記実施形態における一次側を示す要部透過斜視図である。
【図５】  上記実施形態における動作説明図である。
【図６】  この発明の他の実施の形態を示す全体分解斜視図である。
【符号の説明】
１…マスフローコントローラ、２…本体、５，５’…上フランジ、８…凸部、１１，２３…流路、１２，１２’…下フランジ、１３…スペーサ、１４…ボルト孔、１５…ボルト、２０…リング状シール部材、２１…凹入部、ｍ…流入孔、ｎ…流出孔、Ｇ…ガス。
【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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