CN101223393A - 流体控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种流体控制装置，即使使用棒形的管式加热器，也不需要与其长度相应的替换空间，只要存在与其宽度相应的替换空间即可对其进行维护，能够抑制设置面积的增加。在支承部件(2)上设有在侧方开口的凹部(2a)。加热器部件(3)以能够从侧方安装或拆卸的方式被插入支承部件(2)的凹部(2a)中并固定。支承部件(2)由两片板状部件(21)、(22)重叠而形成，其横截面为コ字形。加热器部件(3)插入在由两片板状部件(21)、(22)所形成的凹部(2a)中并由内六角螺栓(26)固定。

Description

流体控制装置
技术领域
本发明涉及半导体制造装置等所使用的流体控制装置，特别是涉及带加热装置的流体控制装置。
背景技术
专利文献1中公开了一种加热装置，用于对流体控制装置进行加热，在流体控制装置的底座上固定有按前后顺序呈串联状配置的多个流体控制仪器，加热装置包括：配置在流体控制装置左右两侧的至少单侧上的作为加热器部件的带式加热器；由底壁和侧壁构成，底壁被螺纹部件固定于底座，侧壁使带式加热器抵接于各流体控制仪器的多个支架。
另一方面，作为加热流体控制装置的加热器部件，具有管式加热器，管式加热器能够应对高输出，适用于高温处理或带式加热器不适用的位置的加热。
专利文献1：日本特开平10-246356号公报
发明内容
在专利文献1的加热装置中，由于在底座上需要设置用于安装支架底壁的部分，所以存在必须增加流体控制装置的设置面积的问题。出于集成化方面的考虑，不希望增加这样的设置面积，但在用带式加热器从侧面进行加热时，即使不使用支架，也会增加与带式加热器的厚度相应的设置面积。
因此，为了解决上述带式加热器的问题，虽然考虑到使用管式加热器并使其夹在多个流体控制仪器和底座之间，但由于管式加热器为棒形，在加热器断线时的替换等维护时，需要有与其长度相应的替换空间，因此，使用管式加热器时，存在着必须要考虑到维护时如何确保替换空间而进行设计的问题。
本发明的目的在于提供一种流体控制装置，即使使用棒形的管式加热器，也不需要有与其长度相应的替换空间，只要具有与宽度相应的替换空间即可进行维护，与此同时能够抑制设置面积的增加。
本发明的技术方案1的流体控制装置中，串联状配置的多个流体控制仪器被支承部件支承，其中，在支承部件上设有在侧方开口的凹部，加热器部件以能够从侧方安装或拆卸的方式插入该凹部。
作为流体控制装置例如以在入口侧和出口侧分别设有开关阀的质量流量控制器为基本结构，根据需要再增加过滤器、调整器等各种流体控制仪器而构成。也有的流体控制仪器是分别设于入口和出口的带管连接部的块状接头部件、使相邻流体控制仪器相互连通的多个带V字形通路的块状连接部件等。
支承部件由不锈钢等的金属制成，在支承部件的上表面上，以规定的间距设有用于安装流体控制仪器的多个螺纹孔。支承部件可以由截面为コ字形的一个部件形成，也可以由两个部件构成。支承部件被制成为，其长度比多个流体控制仪器在配置方向上的全长更长，在该支承部件的两端部设有通孔，供将支承部件安装至底座的螺纹部件插入。
作为加热器部件，可以是在金属制成的管中设置电热线的管式加热器，也可以是将电热线织入玻璃纤维材料的带式加热器，另外，也可以使用封装加热器、微型加热器、板式加热器等各种类型的加热器。
由于加热器部件能够相对侧方向设于支承部件的凹部安装拆卸，所以只要具有用于在宽度方向上将加热器部件取出的宽度相应的空间，就能够替换加热器部件。
技术方案2的流体控制装置在技术方案1的装置的基础上，通过两片板状部件相重叠，支承部件被形成为横截面为コ字形，加热器部件被插入由两片板状部件所形成的凹部中，并通过螺纹部件被固定。
作为支承部件，可以通过以两片平坦的板状部件夹着垫片重叠而形成为横截面为コ字形，也可以通过至少其中一个板状部件上形成有厚壁部的两片板状部件重叠，而形成为横截面为コ字形。
技术方案3的流体控制装置在技术方案2的装置的基础上，其中一片板状部件是平坦的板，另一板状部件是带阶梯的板，所述带阶梯的板由与平坦的板重叠并结合的厚壁部、以及与平坦的板隔开间隔正对的薄壁部构成。
带阶梯的板的厚壁部设置在长度方向的全长范围内，由此，支承部件的整个横截面形成为コ字形。加热器部件、平坦的板、以及带阶梯的板被制成相同长度。平坦的板与带阶梯的板的结合优选通过螺纹部件实现，在这种情况下，在两板的重叠部设有供螺纹部件插入的通孔，通过使插入该通孔的螺钉与设于底座的螺纹孔的旋合，同时实现板相互的结合、和将支承部件安装至底座。同样地，关于加热器部件的固定，设有将平坦的板、加热器部件、以及带阶梯的板全部贯穿的通孔，通过使插入该通孔的螺钉与设于底座的螺纹孔的旋合，同时实现加热器的固定、以及将加热器部件和支承部件安装至底座。若在流体控制装置的周围存在空间，则在长度方向上和宽度方向上都能够将加热器部件取出。
技术方案4的流体控制装置在技术方案3的装置的基础上，加热器部件包括：棒形加热器主体；导热板，其具有棒形加热器主体以能够安装或拆卸的方式插入其中的加热器插入孔，带阶梯的板的薄壁部的宽度比板整个宽度的一半大，设置加热器插入孔，使得棒形加热器主体位于支承部件的宽度方向中央。
棒形加热器主体例如被制成管式加热器。管式加热器具有：一端部封闭另一端部开口的金属制成的管；设在管内部的镍铬合金线等的电热线、以及镁粉等的填充材料；与电热线相连接的引出线。管式加热器的输出功率大，能够进行高温加热。管式加热器例如由温度控制器对电压进行开或关的控制而达到控制温度。用于控制温度的传感器例如使用白金薄膜温度传感器、封装型k型热电偶等。
导热板由热传递性好的材质例如铝制成，通过使棒形加热器主体被紧密地插入加热器插入孔，来自棒形加热器主体的热量经由导热板被效率良好地传递至支承部件。棒形加热器主体通常是截面为圆形的杆状，与此相应，加热器插入孔也被制成截面为圆形。被插入加热器插入孔的棒形加热器主体，例如通过从导热板的侧面拧入的螺钉而被固定，由此，棒形加热器主体与加热器插入孔的周面紧密接触并以能够自由安装或拆卸的方式支承于导热板。而且，通过使带阶梯的板的薄壁部的宽度比板的整个宽度的一半大，能够使棒形加热器主体正好位于支承部件的宽度方向中央，由此，能够在宽度方向上实现均匀加热。
在利用带式加热器进行加热时，由于带式加热器易变形因而若不以夹子等将其压在流体控制仪器上，则会在带式加热器与流体控制仪器之间产生空气层从而成为绝热层，通过以上述的结构使用棒形加热器，能够改善加热器与流体控制仪器的紧密接触性，能够防止演变为绝热层的空气层的产生。
本发明的流体控制装置，通常是由一个装置(集成化流体控制装置)构成一条管线，多个管线是分别以规定的间隔(管线间距尺寸)并列地配置在底座上的。集成化流体控制装置由于是与其他装置组合而作为半导体制造用的气体供给装置使用的，因而在底座的设置面积上存在着制约，难以在底座的周围确保充分的空间。用带式加热器从流体控制仪器的侧面加热时，就需要增大各管线的间距尺寸，而通过在被制成一条管线所需的宽度的支承部件上如技术方案1所述那样内置加热器部件，则能够减小管线的间距尺寸。而且，通过制成技术方案2的结构，在替换加热器部件时，能够在保持流体控制装置的设置状态的状态下将加热器部件在宽度方向上取出。由此，即使是在集成化流体控制装置的底座的周围、尤其是长度方向上无法确保充分空间的情况下，也能够将加热器部件从宽度方向上取出，能够使加热器部件移动至不受空间制约的位置而进行替换。
(发明的效果)
根据技术方案1的流体控制装置，由于串联状配置的多个流体控制仪器被支承部件支承，在支承部件上设有在侧方开口的凹部，加热器部件以能够从侧方安装或拆卸的方式插入该凹部，所以在替换加热器部件时，有与加热器部件的宽度相应的替换空间便足够了，因而能够抑制设置面积的增加，实现紧凑化。
根据技术方案2的流体控制装置，通过将固定加热器部件的螺纹部件取下，就能够将加热器部件从支承部件上拆下进行维护，能够使替换更加容易。
根据技术方案3的流体控制装置，能够使两片板状部件的形状为简单的形状，能够降低制造成本。
根据技术方案4的流体控制装置，使棒形加热器主体在长度方向上均匀地发热，并且使该加热器主体位于支承部件的宽度方向中央，由此，能够在宽度方向上均匀地进行加热，能够以一定温度对流体控制装置均匀地加热。
附图说明
图1是本发明的流体控制装置的立体图。
图2是本发明的流体控制装置的立体图，表示将加热器部件取下的状态。
图3是表示本发明的流体控制装置的主要部分的分解图。
图4是表示本发明的流体控制装置的主要部分的组装图。
(符号说明)
1   流体控制装置(管线)
2   支承部件
2a  凹部
3   加热器部件
11  手动阀(流体控制仪器)
12  过滤器(流体控制仪器)
13      调整器(流体控制仪器)
14      压力计(流体控制仪器)
15      入口阻断开放器(流体控制仪器)
16      质量流量控制器(流体控制仪器)
17      出口阻断开放器(流体控制仪器)
21      平坦的板(板状部件)
22      带阶梯的的板(板状部件)
22c     薄壁部
22d     厚壁部
23、26  内六角螺栓(螺纹部件)
31      导热板
31a     加热器插入孔
32      棒形加热器主体
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中，将图中的上下称为“上下”，将图中的右称为“前”、左称为“后”，“左右”定义  朝向后方。该“前后”、“上下”、“左右”是为了方便而采用的说法，有时也会将前后反过来，或将上下称为左右来使用。
如图1及图2所示，本发明的流体控制装置1具有：呈串联状配置的多个流体控制仪器11、12、13、14、15、16、17；具有开口于右方(侧方)的凹部2a并支承多个流体控制仪器11、12、13、14、15、16、17的支承部件2；以能够从右方安装或拆卸的方式插入支承部件2的凹部2a的加热部件3。
多个流体控制仪器11、12、13、14、15、16、17在上层4和下层5上分开配置，上层4包括：质量流量控制器16；设在质量流量控制器16的后侧(入口侧)的手动阀11、过滤器12、调整器13、压力计14以及入口侧阻断开放器15；设在质量流量控制器16的前侧(出口侧)的出口侧阻断开放器17；下层5包括：分别设在入口和出口的带管连接部的块状接头部件51、53；使相邻的上层构成元件之间连通的多个带V字形通路的块状接头部件52。入口侧阻断开放器15具有：块状主体41a、41b；安装于该块状主体41a、41b上的两个开关阀促动器15a、15b。出口侧阻断开放器17具有：块状主体42a、42b；安装于该块状主体42a、42b上的两个开关阀促动器17a、17b。
支承部件2上以规定间隔固定有作为下层构成元件的接头部件(流体控制仪器)，横跨着前后相邻的接头部件51、52、53配置有作为上层构成元件的流体控制仪器11、12、13、14、15、16、17，并被螺纹部件固定在接头部件51、52、53上。
而且，在底座6上并列地配置多个支承有流体控制仪器11、12、13、14、15、16、17的支承部件2，由此形成了具有多个由配置为串联状的多个流体控制仪器11、12、13、14、15、16、17形成的流体控制装置(管线)1的装置(例如，半导体制造用气体供给装置)。
如图3和图4所示，支承部件2具有：不锈钢制成的平坦的板21；重叠在平坦的板21的下表面上的、不锈钢制成的带阶梯的板22。
在平坦的板21的上表面上，以规定间距设有用于安装流体控制仪器11、12、13、14、15、16、17的多个螺纹孔21c。
带阶梯的板22由厚壁部22d和薄壁部22c构成，厚壁部22d重叠于平坦的板21，薄壁部22c隔开间隔与平坦的板21相对。薄壁部22c设在长度方向的全长范围内，其宽度大于板整个宽度的一半。通过两板21、22的重叠，支承部件2形成为横截面为コ字形，在两板21、22之间形成有用于容纳加热器部件3的凹部2a。
两板21、22被制成比多个流体控制仪器11、12、13、14、15、16、17在配置排列方向上的全长更长的长度，在两板21、22的前后两端部的左右，设有用于贯穿将支承部件2安装于底座6的螺纹部件23、26的通孔21a、21b、22a、22b。
加热器部件3由作为发热部的棒形加热器主体32和导热板31构成，其中，导热板31具有棒形加热器主体32以能够安装或拆卸的方式插入其中的加热器插入孔31a。
棒形加热器主体32使用管式加热器。棒形加热器主体32是截面为圆形的棒形，与此相应地，加热器插入孔31a也被制成截面为圆形。加热器插入孔31a比导热板31的宽度方向中央稍向左错开设置。这一错开量设定成，在将加热部件3安装至支承部件2上时，棒形加热器主体32能位于支承部件2的宽度方向中央。插入加热器插入孔31a中的棒形加热器主体32借助从导热板31的右侧面拧入的螺钉33而被固定。由此，棒形加热器主体32与加热器插入孔31a的周面紧密接触并被以能够自由安装或拆卸的方式支承于导热板31，棒形加热器主体32所产生的热量经由导热板31被高效率地传递至底座6。而且，由于棒形加热器主体32位于支承部件2的宽度方向中央，所以能够在宽度方向上实现均匀的加热。
加热部件3、平坦的板21以及带阶梯的板22被制成同一长度。
支承部件2和底座6由内六角螺栓23、26，套管24、27、以及弹簧垫圈25、28结合。
将支承部件2安装至底座6的内六角螺栓23、26中左侧的两个螺栓23兼用于支承部件2的平坦的板21与带阶梯的板22的结合，螺栓23插入设在两板21、22的重叠部的通孔21b、22b，通过该螺栓23与设于底座6的螺纹孔6b的旋合，同时实现两板21、22的结合、以及将支承部件2安装至底座6的功能。
将支承部件2安装至底座6的内六角螺栓23、26中右侧的两个螺栓26兼用于将加热器部件3固定于支承部件2。在加热器部件3上，设有与平坦的板21以及带阶梯的板22的右侧通孔21a、22a对应的通孔31b，螺栓26插入于设置在平坦的板21、加热器部件3、以及带阶梯的板22的通孔21a、31b、22a，通过该螺栓26与设于底座6的螺纹孔6a的旋合，同时实现加热器部件3的固定、以及将加热器部件3和支承部件2安装至底座6的功能。
各内六角螺栓23、26在插入于套管24、27中的状态下被使用，弹簧垫圈25、28配置在套管24、27的上下两侧。因此，通过拧紧内六角螺栓23、26，弹簧垫圈25、28弹性变形，平坦的板21和带阶梯的板22被向着加热器部件3推压，由此，加热器部件3和支承部件2实现了紧密接触。只要在流体控制装置1的周围有空间，从长度方向和宽度方向就都可以将加热器部件3取出。
本发明的流体控制装置1，是由一个装置(集成化流体控制装置)构成一条管线，多个管线1分别以规定的间隔(管线间距尺寸)并列地配置在底座6上。由于集成化流体控制装置还要与其他装置组合而作为半导体制造用的气体供给装置使用，所以底座6的面积大小是有限制的，难以在底座6的周围确保充分的空间。根据本发明的流体控制装置1，通过在被制成一条管线1所必需的宽度的支承部件2上如上述那样内置加热器部件3，能够缩小管线的间距尺寸。而且，由于加热器部件3能够相对于设在支承部件2上的凹部2a从侧方安装或拆卸，所以在替换加热器部件3时，使用于支承部件2固定的内六角螺栓23保持拧紧的状态，将用于固定加热器部件的内六角螺栓26取下，能够在保持流体控制仪器11、12、13、14、15、16、17的设置状态的状态下(确保各仪器11、12、13、14、15、16、17之间的密封性能的状态下)在宽度方向上将加热器部件3取出。由此，即使在集成化流体控制装置1的底座6的周围、特别是长度方向上无法确保充分空间的情况下，也能够在宽度方向上将加热器部件3取出，能够使加热器部件3移动到不受空间制约的位置而进行替换。
另外，上述实施方式中，由厚壁部22d和薄壁部22c构成的带阶梯的板22与平坦的板21重叠，从而支承部件2被形成为横截面为コ字形；也可以是由厚壁部和薄壁部构成的相同形状的带阶梯的板相互重叠，从而支承部被形成为横截面为コ字形，或者，还可以在两片平坦的板之间夹设垫片而使其重叠，从而支承部被形成为横截面为コ字形。
(工业实用性)
在本发明的流体控制装置中，由于在串联状配置的多个流体控制装置被支承部件支承的流体控制装置中，设有在支承部件侧方开口的凹部，加热器部件以能够从侧方安装或拆卸的方式被插入该凹部，所以在替换加热器部件时，与加热器部件的宽度相应的替换空间便足够了，从而能够抑制设置面积的增加，实现紧凑化。

Claims (7)

1.一种流体控制装置，在支承部件上支承有呈串联状配置的多个流体控制仪器，其特征在于，
在支承部件上设有向侧方开口的凹部，加热器部件以能够从侧方安装或拆卸的方式插入并固定于该凹部。
2.如权利要求1所述的流体控制装置，其特征在于，
支承部件被制成为，其长度大于多个流体控制仪器在配置方向上的全长，在该支承部件的两端部设有通孔，用于插入将支承部件安装至底座的螺纹部件。
3.如权利要求1所述的流体控制装置，其特征在于，
支承部件由两片板状部件相重叠而成，其横截面为コ字形，
加热器部件被插入由两片板状部件所形成的凹部中，并通过螺纹部件被固定。
4.如权利要求3所述的流体控制装置，其特征在于，
其中一片板状部件是平坦的板，
另一板状部件是带阶梯的板，所述带阶梯的板由与平坦的板重叠并相结合的厚壁部、以及隔着间隔与平坦的板互相对置的薄壁部构成。
5.如权利要求4所述的流体控制装置，其特征在于，
设有将平坦的板、加热器部件、以及带阶梯的板全部贯穿的通孔，通过将插入该通孔的螺钉拧入设在底座上的螺纹孔，同时实现加热器部件的固定、以及将加热器部件和支承部件安装至底座上的功能。
6.如权利要求4所述的流体控制装置，其特征在于，
加热器部件包括：棒形加热器主体；导热板，其具有加热器插入孔，供棒形加热器主体以能够安装或拆卸的方式插入其中，
带阶梯的板其薄壁部的宽度比板整个宽度的一半大，
加热器插入孔设置在可使得棒形加热器主体位于支承部件的宽度方向中央的位置。
7.如权利要求6所述的流体控制装置，其特征在于，
被插入加热器插入孔中的棒形加热器主体通过从导热板的侧面被拧入的螺钉被固定，由此，棒形加热器主体与加热器插入孔的周面紧密接触并被以能够安装拆卸的方式支承在导热板上。
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