JP2000230670A - Integrated fluid control device with heater - Google Patents

Integrated fluid control device with heater

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JP2000230670A
JP2000230670A JP11032264A JP3226499A JP2000230670A JP 2000230670 A JP2000230670 A JP 2000230670A JP 11032264 A JP11032264 A JP 11032264A JP 3226499 A JP3226499 A JP 3226499A JP 2000230670 A JP2000230670 A JP 2000230670A
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JP
Japan
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heater
fluid control
flow path
control device
line unit
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JP11032264A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiromitsu Enami
弘允 榎並
Makoto Tanaka
田中  誠
Kazuo Matsui
和夫 松井
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Hitachi Ltd
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Metals Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the wasteful radiation and stably heat a unit by connecting various fluid control apparatuses in the passage direction through passage blocks, thereby constituting one circulation line unit, and installing a heater within a recessed groove provided in the passage direction of each passage block. SOLUTION: Passage blocks 25, 26,... are arranged on a base plate 40 in the passage direction to constitute a circulation line unit A, and as a fluid control apparatus, for example, two shut-off valves and a mass flow controller 18 are loaded on the passage blocks 25, 26.... Recessed grooves are continuously provided on both sides of arranged holes in the center on the passage blocks 25, 26..., and heaters 60 are mounted within the recessed grooves. The passage blocks 25, 26... are mounted on a base plate 40 by fastening screws inserted to screw holes 41 provided on the base plate 40, and heat insulating slits 42 are longitudinally formed in the positions on both sides of the passage blocks on the base plate 40.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体製造
装置に使用される各種のプロセスガス等を制御する流体
制御装置であって、開閉弁、フィルター、レギュレー
タ、圧力計、マスフローコントローラ、三方弁及び遮断
弁等の各種流体制御機器を一体的に接続してユニット化
し、さらにこのユニット同士を接続してまとめた集積型
あるいはモジュール型(以下、本発明では集積型とモジ
ュールは同じ意味で用いているが、モジュールは全体の
配管構成も意味する。)と呼ばれる流体制御装置に関
し、特に、この流体制御装置のユニットを加温するヒー
タ機能を持たせたヒータ付き集積流体制御装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid control device for controlling, for example, various process gases used in a semiconductor manufacturing apparatus, and includes an on-off valve, a filter, a regulator, a pressure gauge, a mass flow controller, a three-way valve, and the like. An integrated type or module type in which various fluid control devices such as a shutoff valve are integrally connected to form a unit, and these units are connected together to form a unit (hereinafter, the integrated type and the module are used in the same meaning in the present invention) However, the present invention also relates to a fluid control device referred to as “module” also refers to an entire piping configuration.) In particular, the present invention relates to an integrated fluid control device with a heater having a heater function of heating a unit of the fluid control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体製造装置の配管系では各種
の制御機器をまとめユニット化して集積流体制御装置と
することが行われてきた。例えば、このような集積流体
制御装置1として図6に示すものがある。
2. Description of the Related Art In recent years, in a piping system of a semiconductor manufacturing apparatus, various control devices have been integrated into a unit to form an integrated fluid control apparatus. For example, there is an integrated fluid control device 1 as shown in FIG.

【0003】この例では、プロセスガスa、b、cを、
夫々流通ラインユニットA、B,Cを介してプロセスガ
スa' 、b' 、c' として各排出口10a〜10cより
反応炉に供給し、一方でパージガスdを流通ラインユニ
ットDから下記する縦流路ブロックを介して各ユニット
A、B及びCに供給して各流通ラインのパージ処理が行
えるようにした集積流体制御装置である。
In this example, process gases a, b, and c are
Process gases a ', b', and c 'are supplied to the reaction furnace through the distribution line units A, B, and C, respectively, from the respective outlets 10a to 10c as the process gases. This is an integrated fluid control device that supplies to each of the units A, B and C via a road block to perform a purging process on each of the distribution lines.

【0004】ここで、図7に示す流通ラインユニットB
を例にとれば、入口側より流入継手12B、手動開閉弁
13B、フィルター14B、レギュレータ15B、圧力
計16B、空圧遮断弁17B、マスフローコントローラ
18B、空圧遮断弁19B及び流出継手20Bから構成
されている。そして、手動開閉弁13Bの流出流路とフ
ィルター14Bの流入流路(機器側の流出入流路は図示
せず。以下同様。)を繋ぐのが横流路ブロック22Bで
あり、フィルター14Bの流出流路とレギュレータ15
Bの流入流路を繋ぐのが横流路ブロック23Bである。
以下、同様にレギュレータ15Bと圧力計16Bとは横
流路ブロック24B、圧力計16Bと空圧遮断弁17B
とは横流路ブロック25B、空圧遮断弁17Bとマスフ
ローコントローラ18Bとは横流路ブロック26B、マ
スフローコントローラ18Bと空圧遮断弁19Bとは横
流路ブロック27Bによって流路方向に横一列に接続さ
れている。また、他の流通ラインユニットA、C、Dも
同様に流出入流路は、横流路ブロック22〜27を介し
て流路方向に接続している。
Here, the distribution line unit B shown in FIG.
For example, from the inlet side, an inlet joint 12B, a manual open / close valve 13B, a filter 14B, a regulator 15B, a pressure gauge 16B, a pneumatic shutoff valve 17B, a mass flow controller 18B, a pneumatic shutoff valve 19B, and an outflow joint 20B are provided. ing. The horizontal flow path block 22B connects the outflow flow path of the manual opening / closing valve 13B and the inflow flow path of the filter 14B (the outflow / inflow flow path on the device side is not shown; the same applies hereinafter), and the outflow flow path of the filter 14B. And regulator 15
The horizontal flow path block 23B connects the inflow flow paths of B.
Hereinafter, similarly, the regulator 15B and the pressure gauge 16B are defined by the horizontal flow path block 24B, the pressure gauge 16B and the pneumatic shutoff valve 17B.
Means the horizontal flow path block 25B, the pneumatic shutoff valve 17B and the mass flow controller 18B are connected in a horizontal line in the flow direction by the horizontal flow path block 26B, and the mass flow controller 18B and the pneumatic shutoff valve 19B are connected by the horizontal flow path block 27B. . Similarly, the outflow / inflow channels of the other distribution line units A, C, and D are connected in the flow direction via the horizontal flow channel blocks 22 to 27.

【0005】他方、パージガス流通ラインユニットDの
空圧遮断弁17Dの流出流路と流通ラインユニットCの
空圧遮断弁17Cの流入流路と流通ラインユニットBの
空圧遮断弁17Bの流入流路及び流通ラインユニットA
の空圧遮断弁17Aの流入流路とをそれぞれ通じるため
に縦流路ブロック29(29B)を設けて各ユニットを
接続しモジュール化している。
On the other hand, the outflow channel of the pneumatic shutoff valve 17D of the purge gas flow line unit D, the inflow channel of the pneumatic shutoff valve 17C of the flow line unit C, and the inflow channel of the pneumatic shutoff valve 17B of the flow line unit B. And distribution line unit A
A vertical flow path block 29 (29B) is provided to communicate with the inflow flow path of the pneumatic shutoff valve 17A, and the units are connected to form a module.

【0006】以上のように各流通ライン毎に、開閉弁、
フィルター、レギュレータ、圧力計、空圧遮断弁、マス
フローコントローラ、空圧三方弁、空圧遮断弁、という
ような各種の流体制御機器を、まず横方向(紙面左右方
向)に接続して一つの流通ラインユニットA,B,C,
Dとなし、さらに、このユニットに対し、別のパージラ
インを縦方向(紙面上下方向)に接続して一つの集積流
体制御装置1としている。ここで、流路方向すなわち横
方向の各種流体制御機器の流路を接続するのが横流路ブ
ロックであり、これら各ユニット間の流路を縦方向に接
続するのが縦流路ブロックである。尚、本例の流れのブ
ロック図は、図8に示すようになっている。
[0006] As described above, the on-off valve,
Various fluid control devices such as filters, regulators, pressure gauges, pneumatic shut-off valves, mass flow controllers, pneumatic three-way valves, and pneumatic shut-off valves are first connected in the horizontal direction (left and right on the paper) to distribute one fluid. Line units A, B, C,
D, and another purge line is connected to this unit in the vertical direction (vertical direction in the drawing) to form one integrated fluid control device 1. Here, the horizontal flow path block connects the flow paths of various fluid control devices in the flow direction, that is, the horizontal direction, and the vertical flow path block connects the flow paths between these units in the vertical direction. FIG. 8 is a block diagram showing the flow of the present embodiment.

【0007】ところで、半導体製造装置の反応炉に供給
するガスとして常温で液化しやすいBCl3 やSiH2
Cl2 等の原料をガス化して送ることがある。これら蒸
気圧の低い原料の場合は、狭い流路やマスフローコント
ローラ等を通過するとき再液化しないように、例えば4
0〜80℃程度に装置を加温して一定温度に保持するこ
とが必要となる。
As a gas to be supplied to a reaction furnace of a semiconductor manufacturing apparatus, BCl 3 or SiH 2 which is easily liquefied at room temperature is used.
Raw materials such as Cl 2 may be gasified and sent. In the case of these raw materials having a low vapor pressure, for example, 4
It is necessary to heat the apparatus to about 0 to 80 ° C. and to keep the apparatus at a constant temperature.

【0008】従来、制御装置を加温する手段としては、
特開昭64- 67243号や特開平2- 261529号
等に開示されたように、マスフローコントローラ等の制
御装置の本体にニクロム線ヒータを巻き付けたり、面状
のテープヒータを貼り付けたりするなどして加熱手段を
取り付け、これらのヒータにより制御装置を直接加温す
ることが行われていた。
Conventionally, means for heating the control device include:
As disclosed in JP-A-64-67243 and JP-A-2-261529, a nichrome wire heater is wound around a main body of a control device such as a mass flow controller, or a planar tape heater is attached. In this case, a heating means is attached to the control device, and the control device is directly heated by these heaters.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した例
のようにニクロム線やテープ状のヒータを各種流体制御
機器の一つ一つのブロック毎にヒータを取り付けていた
のでは手間が掛かるし、衝撃やねじれによって断線する
という問題がある。かといって、テープヒータを流通ラ
インユニットの横流路ブロックの長手方向(紙面左右方
向)の側面に一列に貼り付けたのでは、ユニットの長手
方向の部位によって温度分布に差が生じる。すなわち、
流路ブロックの部分とこれが無い空間部分との間に温度
上昇の差が生じ、ユニット全体を一定温度に加温するこ
とが出来ない。具体的には、流路ブロック部分は熱容量
が大きいので温度上昇するのに時間が掛かる。一方、空
間部分は急に温度上昇する。よって、流路ブロック部分
が設定温度になる頃には空間部分は加熱しすぎて断線等
の問題が生じる。また、上記した温度分布のバラツキの
ことも関係するが、流路ブロックの外面にヒータを貼り
付けただけなので無駄な放熱が多く熱効率が悪い。さら
に、小型化した集積ユニットの中には、ユニットとユニ
ットとの間の寸法ピッチが規格化されていることがあ
る。このような場合、側面にヒータを貼ったのではヒー
タの厚さ分厚くなり規格ピッチを守れないということが
あった。
However, if a heater such as a nichrome wire or a tape-shaped heater is mounted for each block of various fluid control devices as in the above-described example, it takes time and effort. There is a problem that the wire is disconnected due to twisting or twisting. On the other hand, if the tape heaters are adhered in a line on the side surface in the longitudinal direction (the left-right direction on the paper) of the horizontal flow path block of the distribution line unit, a difference occurs in the temperature distribution depending on the portion in the longitudinal direction of the unit. That is,
A difference in temperature rise occurs between the channel block portion and the space portion without the channel block, and the entire unit cannot be heated to a constant temperature. Specifically, since the heat capacity of the flow path block portion is large, it takes time to raise the temperature. On the other hand, the temperature of the space suddenly rises. Therefore, when the temperature of the flow path block reaches the set temperature, the space is excessively heated, which causes a problem such as disconnection. In addition, the above-mentioned variation in the temperature distribution is also involved, but since the heater is merely attached to the outer surface of the flow path block, wasteful heat is dissipated and thermal efficiency is poor. Furthermore, in some miniaturized integrated units, the dimensional pitch between units may be standardized. In such a case, if the heater is attached to the side surface, the thickness may be increased by the thickness of the heater, and the standard pitch may not be maintained.

【0010】そこで本発明は、ヒータの設置構造に改良
を加えると共に、独自の機能を持ったヒータを用いるこ
とによって上記問題を解消するもので、集積流体制御装
置の中にある流通ラインユニットあるいは単独の流通ラ
インユニットであっても加温が必要なユニットについ
て、熱効率が良くユニット全体を一定温度に加温するこ
との出来るヒータ付き集積流体制御装置を提供すること
を目的とする。
The present invention solves the above problem by improving the installation structure of the heater and using a heater having a unique function. It is an object of the present invention to provide an integrated fluid control device with a heater that can heat a whole unit to a constant temperature with good thermal efficiency for a unit that needs to be heated even if it is a distribution line unit.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明のヒータ付き集積
流体制御装置は、各種の流体制御機器を流路ブロックを
介して流路方向に接続することによって一つの流通ライ
ンユニットとなし、この流通ラインユニットの各流路ブ
ロックの流路方向に凹溝を設け、その凹溝内にヒータを
装着したことを特徴とする。
The integrated fluid control apparatus with a heater according to the present invention forms one flow line unit by connecting various fluid control devices in the flow direction through a flow path block. A groove is provided in the flow direction of each flow path block of the line unit, and a heater is mounted in the groove.

【0012】また本発明のヒータ付き集積流体制御装置
は、各種の流体制御機器を流路ブロックを介して流路方
向に接続することによって一つの流通ラインユニットと
なし、この流通ラインユニットの側面または下面に自己
温度制御型のヒータを装着したことを特徴とする。
In the integrated fluid control apparatus with a heater according to the present invention, various fluid control devices are connected in the direction of the flow path via the flow path block to form one flow line unit. A self-temperature control type heater is mounted on the lower surface.

【0013】本発明のヒータ付き集積流体制御装置は、
前記流通ラインユニットの複数ユニットを平行に並べた
ものについて、その複数ユニットのうち加温が必要なユ
ニットについて、その流通ラインユニットの各流通ブロ
ックの流路方向に凹溝を設けて、その凹溝内にヒータを
装着したものとすることもできる。
The integrated fluid control device with a heater according to the present invention comprises:
A plurality of units of the distribution line unit are arranged in parallel, and a unit requiring heating among the plurality of units is provided with a groove in the flow direction of each distribution block of the distribution line unit. It is also possible to mount a heater inside.

【0014】本発明において、ヒータは、自己温度制御
型ヒータであることが好ましい。このヒータは、2本の
母線間に連続した抵抗発熱体を持ち、この抵抗発熱体は
温度とともに抵抗が上昇する自己温度制御型であること
が好ましい。また流通ラインユニットを取り付けるベー
スプレートに断熱スリットを設けていることが好まし
い。また、マスフローコントローラのように大きな流体
制御機器でその下の流路ブロックの間隔が大きな場合に
は、その機器の下にダミーブロックを設けて、それにヒ
ータを装着することが好ましい。
In the present invention, the heater is preferably a self-temperature control type heater. This heater has a continuous resistance heating element between two buses, and it is preferable that the resistance heating element is of a self-temperature control type in which the resistance increases with temperature. It is preferable that a heat insulating slit is provided in the base plate on which the distribution line unit is mounted. When a large fluid control device such as a mass flow controller has a large space between flow path blocks below the device, it is preferable to provide a dummy block below the device and attach a heater to the dummy block.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の集積流体制御装置につい
て、図面を参照しながら以下詳しく説明する。図1は本
発明の集積流体制御装置の一つの流通ラインユニット
で、一部の流体制御機器を含んでいる分解斜視図であ
る。図2は本発明の集積流体制御装置の流路ブロックの
部分の平面図である。図3は本発明に使用している自己
温度制御型ヒータの説明斜視図であり、図4はそのヒー
タの温度特性図である。図5は本発明の集積流体制御装
置でフードを付けたものの断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An integrated fluid control device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view showing one distribution line unit of the integrated fluid control device of the present invention, which includes some fluid control devices. FIG. 2 is a plan view of a flow path block of the integrated fluid control device of the present invention. FIG. 3 is an explanatory perspective view of a self-temperature control type heater used in the present invention, and FIG. 4 is a temperature characteristic diagram of the heater. FIG. 5 is a sectional view of the integrated fluid control device of the present invention with a hood.

【0016】図6は一般の集積流体制御装置の平面図、
図7はその一つの流通ユニットラインで、横流路ブロッ
クを断面で示している側面図、図8は集積流体制御装置
のブロック図である。これらの図で、一般の集積流体制
御装置と本発明の集積流体制御装置で共通の部分、部品
は同じ参照符号を用いて示している。
FIG. 6 is a plan view of a general integrated fluid control device,
FIG. 7 is a side view showing a cross-section of a horizontal flow path block in one of the distribution unit lines, and FIG. 8 is a block diagram of the integrated fluid control device. In these drawings, common parts and components between the general integrated fluid control device and the integrated fluid control device of the present invention are denoted by the same reference numerals.

【0017】本発明の集積流体制御装置において、40
はベースプレートで、その上に流路ブロックが流路方向
に並べて取り付けられている。図1は、1本の流通ライ
ンユニットを分解斜視図で示したものであり、ここでは
流体制御機器として2ヶの遮断弁とマスフローコントロ
ーラ18が、5ヶの流路ブロック25、26、27の上
部に例示してある。流路ブロックの両側にある穴は流体
制御機器を取り付けるためのねじ穴である。中央に並ん
でいる穴は流路ブロックに付けられた流路の入口および
出口である。流路ブロック上で中央に並んでいる穴の両
側には凹溝が連続して設けられており、これら凹溝内に
ヒータ60が取り付けられている。流路ブロック25、
26、27はその下面でベースプレート40に、ベース
プレート40に開けたねじ穴41を通してねじで取り付
けられている。流路ブロックの両側面ではベースプレー
ト40に断熱スリット42が長さ方向に付けられてい
る。
In the integrated fluid control device according to the present invention, 40
Is a base plate, on which the flow path blocks are mounted side by side in the flow direction. FIG. 1 is an exploded perspective view showing one distribution line unit. Here, two shutoff valves and a mass flow controller 18 are used as fluid control devices, and five flow path blocks 25, 26, and 27 are provided. Illustrated at the top. The holes on both sides of the flow path block are screw holes for mounting a fluid control device. The holes aligned in the center are the inlet and outlet of the flow channel attached to the flow channel block. Concave grooves are provided continuously on both sides of the holes arranged in the center on the flow path block, and the heater 60 is mounted in these concave grooves. Channel block 25,
The lower surfaces 26 and 27 are attached to the base plate 40 with screws through screw holes 41 formed in the base plate 40. On both sides of the flow path block, heat insulating slits 42 are provided in the base plate 40 in the length direction.

【0018】このように、ベースプレート40上に流路
方向に並べて取り付けられている流路ブロックと、流路
ブロックをまたぐように取り付けられた流体制御機器お
よび流路ブロック25、26、27に設けられた凹溝内
にヒータ60が設けられて1本の流通ラインユニット
A,(B,C)となっている。図6〜8に示している一
般の集積流体制御装置に本発明を適用した場合、その流
路ブロック部分を平面図で示しているのが図2である。
As described above, the flow path blocks are arranged on the base plate 40 in the direction of the flow path, and the fluid control devices and the flow path blocks 25, 26, 27 are provided so as to straddle the flow path block. The heater 60 is provided in the recessed groove to form one circulation line unit A, (B, C). When the present invention is applied to the general integrated fluid control device shown in FIGS. 6 to 8, FIG. 2 shows a plan view of a flow path block portion.

【0019】ここでも、プロセスガスa,b,cを各々
流通ラインユニットA,B,Cを介してプロセスガス
a′,b′,c′として各排出口10a〜10cより反
応炉に供給するとともに、一方でパージガスdを流通ラ
インユニットDから縦流路ブロックを介して各ユニット
A,B,Cに供給して各流通ラインのパージ処理が行わ
れる。
Here, the process gases a, b, and c are supplied to the reaction furnace from the respective outlets 10a to 10c as process gases a ', b', and c 'via the flow line units A, B, and C, respectively. On the other hand, the purge gas d is supplied from the distribution line unit D to each of the units A, B, and C via the vertical flow path block, and the purge processing of each distribution line is performed.

【0020】Aの流通ラインユニットには、流路ブロッ
クとして、21A,22A,………28Aが並んでお
り、Bの流通ラインユニットには、流路ブロックとし
て、21B,22B,………28Bが、Cの流通ライン
ユニットには流路ブロックとして、21C、22C,…
……28Cが、Dの流通ラインユニットには流路ブロッ
クとして、21D,22D,………、25Dが並んでい
る。Dの流通ラインユニットからA〜Cの流通ラインユ
ニットにパージガスdを供給するために、縦の流路ブロ
ック29D,29C,29B,29Aが設けられてい
る。これら各横の流路ブロック、縦の流路ブロックとも
に、両端にある穴は流体制御機器を取り付けるためのね
じ穴であり、中央にある穴は流路の入口および出口であ
る。
In the distribution line unit A, 21A, 22A,..., 28A are arranged as flow path blocks, and in the distribution line unit B, 21B, 22B,. However, the C distribution line unit has 21C, 22C,.
... 28C, and 21D, 22D,..., 25D are arranged in the distribution line unit D as flow path blocks. In order to supply the purge gas d from the distribution line unit D to the distribution line units A to C, vertical flow path blocks 29D, 29C, 29B, 29A are provided. The holes at both ends of each of the horizontal flow path block and the vertical flow path block are screw holes for mounting a fluid control device, and the holes at the center are the entrance and the exit of the flow path.

【0021】A〜Cの流通ラインユニットの流路ブロッ
クは、その流路方向に溝が流路の入口および出口の両側
に設けられていて、そのなかにヒータ60が付けられて
いる。Dの流通ラインユニットはパージガスdを供給す
るラインなのでヒータが設けられていない。また、流路
ブロック26A〜Cと27A〜Cの間にマスフローコン
トローラ18が取り付けられるので、マスフローコント
ローラの下部には熱容量の大きなダミーブロック30A
〜Cが設けられている。ダミーブロック30A〜Cに
も、流路方向に溝が付けられており、そこにヒータ60
が埋め込まれている。
In the flow channel blocks of the flow line units A to C, grooves are provided on both sides of an inlet and an outlet of the flow channel in the flow direction, and a heater 60 is provided therein. Since the distribution line unit of D is a line for supplying the purge gas d, no heater is provided. Further, since the mass flow controller 18 is attached between the flow path blocks 26A-C and 27A-C, a dummy block 30A having a large heat capacity is provided below the mass flow controller.
To C are provided. The dummy blocks 30A to 30C are also provided with a groove in the flow path direction, and the heater 60
Is embedded.

【0022】流路ブロック21A〜28A,21B〜2
8B,21C〜28Cはステンレススチール、例えばS
US316材などで作られており、流路とねじ穴以外の
部分はバルクとなっているので重量が大きく熱容量の大
きなものとなっている。
The flow path blocks 21A to 28A and 21B to 2
8B, 21C to 28C are made of stainless steel, for example, S
It is made of US316 material or the like, and the portion other than the flow passage and the screw hole is bulky, so that it has a large weight and a large heat capacity.

【0023】ここで使われているヒータ60は、自己温
度制御型であることが好ましい。自己温度制御型ヒータ
は図3にある説明斜視図にあるように、ほぼ平行に並べ
た2本の母線61があり、その間に連続した面状の抵抗
発熱体62が取り付けられている。面状の抵抗発熱体6
2の外周は耐熱性の絶縁物63で覆われ、更にその外周
は保護のためにステンレス鋼の編組64で覆われてい
る。耐熱性の絶縁物63としてはフッ素樹脂などのよう
に高温まで耐える材料でできていることが好ましい。
The heater 60 used here is preferably of a self-temperature control type. As shown in the explanatory perspective view of FIG. 3, the self-temperature control type heater has two bus bars 61 arranged substantially in parallel, between which a continuous planar resistance heating element 62 is attached. Planar resistance heating element 6
The outer periphery of 2 is covered with a heat-resistant insulator 63, and its outer periphery is further covered with a stainless steel braid 64 for protection. The heat-resistant insulator 63 is preferably made of a material that can withstand high temperatures, such as a fluororesin.

【0024】面状の抵抗発熱体62としては、その抵抗
の温度特性が図4に示すように温度とともにその抵抗が
急激に上昇する。すなわち、抵抗発熱体の発熱量(ワッ
ト)が温度とともに急激に減少する性質を持ったもので
ある。このような温度特性を持つことによって、本発明
にこのヒータを用いた場合、流路ブロックの温度が低い
ときにはヒータの2本の母線間に電圧が印加されると、
抵抗が小さいので多くの電流が流れて発熱量が大きいの
で、ヒータが埋め込まれているブロックの温度が上昇す
る。温度が上昇していくと抵抗は急激に大きくなって流
れる電流が減少して発熱量が小さくなる。放熱量と発熱
量の平衡がとれる温度は、印加される電圧、ヒータの抵
抗発熱体、ヒータの周辺の状況によって決まってくる。
The temperature characteristic of the resistance of the sheet-like resistance heating element 62 rises rapidly with temperature as shown in FIG. That is, the resistance heating element has a property that the calorific value (watt) rapidly decreases with temperature. With such a temperature characteristic, when this heater is used in the present invention, when a temperature is applied between the two buses of the heater when the temperature of the flow path block is low,
Since the resistance is small, a large amount of current flows to generate a large amount of heat, and the temperature of the block in which the heater is embedded rises. As the temperature rises, the resistance increases rapidly, the flowing current decreases, and the calorific value decreases. The temperature at which the amount of heat radiation and the amount of heat generation are balanced is determined by the applied voltage, the resistance heating element of the heater, and the situation around the heater.

【0025】このヒータを本発明に適用した場合、流路
ブロックの間のブロックのないところではその部分にあ
るヒータの温度は他の部分よりも早く上昇するが上昇し
た後では抵抗が大きくなるので異常昇温しない。またい
くつかの流路ブロックに設けられた溝に埋め込まれてい
ると、それら流路ブロックの内で温度が早く高くなった
ブロックのところにある部分のヒータ抵抗が、温度の上
昇の遅いブロックのところの部分のヒータ抵抗よりも大
となるので、温度の低いところにあるヒータ部分により
多くの電流が流れるようになって全体の温度を一様にす
るように働く。
When this heater is applied to the present invention, the temperature of the heater in that portion rises faster than the other portions in the portion where there is no block between the flow path blocks, but after the rise, the resistance increases. No abnormal temperature rise. Also, when embedded in the grooves provided in some of the flow path blocks, the heater resistance of the portion of the flow path block at the block where the temperature has risen quickly increases, and the heater resistance of the block where the temperature rises slowly is However, since the resistance becomes higher than the heater resistance of the portion, a larger amount of current flows to the heater portion located at a lower temperature, thereby working to make the overall temperature uniform.

【0026】本発明の集積流体制御装置にこのヒータを
用いると、流路ブロックとヒータの抵抗発熱体は予め作
られているものなので、印加する電圧を調節すること
で、ユニットの温度を制御することができる。
When this heater is used in the integrated fluid control device of the present invention, the temperature of the unit is controlled by adjusting the applied voltage because the flow path block and the resistance heating element of the heater are made in advance. be able to.

【0027】ヒータの面状抵抗発熱体としては、カーボ
ン粉末をフッ素樹脂ポリマーと混練したものが適してい
る。フッ素樹脂ポリマーはカーボン粉体中に分散しそれ
を結合している。フッ素樹脂ポリマーは低温では体積が
小さいが高温になると膨張して体積が大きくなる。この
ために、低温ではカーボン粉体間の接触面積が大きく、
抵抗が小さいが、高温になるとカーボン粉体間の接触面
積が小さくなり抵抗が大きくなるものである。
As the sheet resistance heating element of the heater, a material obtained by kneading carbon powder with a fluororesin polymer is suitable. The fluororesin polymer is dispersed in and binds to the carbon powder. Fluororesin polymer has a small volume at low temperatures, but expands and increases in volume at high temperatures. For this reason, at low temperatures, the contact area between the carbon powders is large,
Although the resistance is small, when the temperature becomes high, the contact area between the carbon powders becomes small and the resistance becomes large.

【0028】なお、図1でベースプレート40には、流
通ラインユニットの流路ブロックの両側に断熱スリット
42が設けられている。ヒータ60で発生した熱が流路
ブロック、その上に取り付けられている流体制御機器を
加熱するとともにその下にあるベースプレート40をも
加熱する。ベースプレート40は流通ラインユニットの
部分だけが加熱されればよいので、熱がベースプレート
40を伝わって加熱の必要のない流通ラインユニットに
行かないように断熱スリットが設けてある。
In FIG. 1, the base plate 40 is provided with heat insulating slits 42 on both sides of the flow path block of the distribution line unit. The heat generated by the heater 60 heats the flow path block and the fluid control device mounted thereon, and also heats the base plate 40 thereunder. Since only the portion of the distribution line unit need be heated, the base plate 40 is provided with a heat-insulating slit so that heat is not transmitted to the distribution line unit which does not need to be transmitted through the base plate 40.

【0029】本発明の集積流体制御装置では、ベースプ
レート40の上に並べて取り付けた流路ブロックおよび
流体制御機器を図5に示すようにフード50で覆うこと
によって集積流体制御装置全体の温度を一定に保つこと
ができ、室温が24℃前後であっても、集積流体制御装
置の温度を40℃±1℃に保つことができる。
In the integrated fluid control apparatus of the present invention, the temperature of the entire integrated fluid control apparatus is kept constant by covering the flow path blocks and the fluid control devices mounted side by side on the base plate 40 with the hood 50 as shown in FIG. The temperature of the integrated fluid control device can be kept at 40 ° C. ± 1 ° C. even when the room temperature is around 24 ° C.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上詳しく説明したように本発明の集積
流体制御装置では、熱容量の大きな流路ブロックに溝を
設けてヒータを埋め込んでいるので、ヒータ部分がブロ
ック内に入るので、小型化した集積ユニットでも、ライ
ンユニット間のピッチを変える必要が無い。また、無駄
な放熱がなく安定した加熱を行うことができる。
As described above in detail, in the integrated fluid control apparatus of the present invention, since the groove is provided in the flow path block having a large heat capacity and the heater is embedded therein, the heater portion enters the block, so that the size is reduced. In an integrated unit, there is no need to change the pitch between line units. In addition, stable heating can be performed without wasteful heat radiation.

【0031】また、自己温度制御型ヒータを埋め込んで
いるのでユニット全体を一定温度に加熱することができ
る。
Further, since the self-temperature control type heater is embedded, the whole unit can be heated to a constant temperature.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の集積流体制御装置の一つの流通ライン
ユニットで、一部の流体制御機器を含んでいる分解斜視
図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view of one flow line unit of an integrated fluid control device according to the present invention, including some fluid control devices.

【図2】本発明の集積流体制御装置の流路ブロックの部
分の平面図である。
FIG. 2 is a plan view of a portion of a flow path block of the integrated fluid control device of the present invention.

【図3】本発明に使用している自己温度制御型ヒータの
説明斜視図である。
FIG. 3 is an explanatory perspective view of a self-temperature control type heater used in the present invention.

【図4】ヒータの温度特性図である。FIG. 4 is a temperature characteristic diagram of a heater.

【図5】本発明の集積流体制御装置でフードを付けたも
のの断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of the integrated fluid control device of the present invention with a hood.

【図6】一般の集積流体制御装置の平面図である。FIG. 6 is a plan view of a general integrated fluid control device.

【図7】図6の一つの流通ユニットラインで、横流路ブ
ロックを断面で示している側面図である。
FIG. 7 is a side view showing a cross-section of a horizontal flow path block in one distribution unit line of FIG. 6;

【図8】集積流体制御装置のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of the integrated fluid control device.

【符号の説明】 A,B,C,D 流通ラインユニット a,b,c,a′,b′,c′ プロセスガス d パージガス 1 集積流体制御装置 10 排出口 12 流入継手 13 手動開閉弁 14 フィルター 15 レギュレータ 16 圧力計 17、19 空圧遮断弁 18 マスフローコントローラ 20 流出継手 21、22、23、………28 (横)流路
ブロック 29 (縦)流路ブロック 30 ダミーブロック 40 ベースプレート 41 ねじ穴 42 断熱スリット 50 フード 60 ヒータ 61 母線 62 抵抗発熱体 63 絶縁物 64 編組
[Description of Signs] A, B, C, D Distribution line units a, b, c, a ', b', c 'Process gas d Purge gas 1 Integrated fluid control device 10 Outlet 12 Inflow joint 13 Manual on-off valve 14 Filter 15 Regulator 16 Pressure gauge 17, 19 Pneumatic shutoff valve 18 Mass flow controller 20 Outflow joint 21, 22, 23,... 28 (Horizontal) flow path block 29 (Vertical) flow path block 30 Dummy block 40 Base plate 41 Screw hole 42 Insulation slit 50 Hood 60 Heater 61 Bus bar 62 Resistance heating element 63 Insulator 64 Braid

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 誠 三重県桑名市大福2番地 日立金属株式会 社桑名工場内 (72)発明者 松井 和夫 三重県桑名市大福2番地 日立金属株式会 社桑名工場内 Fターム(参考) 3H051 BB10 CC17 FF15 3H066 BA36 4G068 AA02 AB02 AC05 AD50 AF13 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Makoto Tanaka 2nd Daifuku Kuwana-shi, Mie Hitachi Metals Co., Ltd. Kuwana Plant (72) Inventor Kazuo Matsui 2nd Daifuku Kuwana-shi Mie Prefecture Hitachi Metals Kuwana Plant F-term (reference) 3H051 BB10 CC17 FF15 3H066 BA36 4G068 AA02 AB02 AC05 AD50 AF13

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各種の流体制御機器を流路ブロックを介
して流路方向に接続することによって一つの流通ライン
ユニットとなし、この流通ラインユニットの各流路ブロ
ックの流路方向に凹溝を設け、その凹溝内にヒータを装
着したことを特徴とするヒータ付き集積流体制御装置。
1. One flow line unit is formed by connecting various fluid control devices in the flow direction via a flow path block, and a groove is formed in the flow direction of each flow path block of this flow line unit. An integrated fluid control device with a heater, wherein the heater is mounted in the groove.
【請求項2】 前記ヒータは、自己温度制御型ヒータで
あることを特徴とする請求項1記載のヒータ付き集積流
体制御装置。
2. The integrated fluid control device with a heater according to claim 1, wherein the heater is a self-temperature control type heater.
【請求項3】 各種の流体制御機器を流路ブロックを介
して流路方向に接続することによって一つの流通ライン
ユニットとなし、この流通ラインユニットの側面または
下面に自己温度制御型のヒータを装着したことを特徴と
するヒータ付き集積流体制御装置。
3. A single flow line unit is formed by connecting various fluid control devices in the flow direction via a flow path block, and a self-temperature control type heater is mounted on the side or lower surface of the flow line unit. An integrated fluid control device with a heater, characterized in that:
【請求項4】 前記流通ラインユニットの複数ユニット
を平行に並べたものについて、その複数ユニットのうち
加温が必要な流通ラインユニットについてその流通ライ
ンユニットの各流路ブロックの流路方向に凹溝を設け
て、その凹溝内にヒータを装着したことを特徴とする請
求項1〜3のいずれかに記載のヒータ付き集積流体制御
装置。
4. A plurality of distribution line units arranged in parallel, and among the plurality of distribution line units that need to be heated, grooves are formed in the flow direction of each flow path block of the distribution line unit. The integrated fluid control device with a heater according to any one of claims 1 to 3, wherein a heater is mounted in the groove.
【請求項5】 前記流通ラインユニットを取り付けるベ
ースプレートに断熱スリットを設けたことを特徴とする
請求項1〜4のいずれかに記載のヒータ付き集積流体制
御装置。
5. The integrated fluid control device with a heater according to claim 1, wherein a heat insulating slit is provided in a base plate on which the distribution line unit is mounted.
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