JP2005207946A - インライン型圧力センサー - Google Patents

Abstract

【課題】流体導入部における流体の流れがよどみなくスムーズであって、高精度測定の阻害要因となるエア溜まり現象が発生するおそれがなく、以て高精度測定を可能にするインライン型圧力センサーを提供することを課題とする。
【解決手段】流体回路の流路に接続される上流側接続口５と下流側接続口６とを有していて上部にセンサー本体２が配備されるボディ１を設け、前記上流側接続口５から前記下流側接続口６に続く流路９の中間部上面を山形に湾屈曲させてその頂部を前記ボディ１の上面に開口させ、前記センサー本体２の受圧面を前記流路の開口部７において接液させることにより液圧測定を行なう。
【選択図】図１

Description

本発明はインライン型圧力センサー、より詳細には、化学腐食性液体の流路中に接続され、当該流体の循環流圧を測定するインライン型圧力センサーに関する。

例えば、半導体製造装置においては、半導体基板のエッチング処理に際し、フッ化水素酸等を含む薬液が使用されるが、この薬液の安定供給のために、薬液の循環回路中に圧力センサーが組み込まれる。

上記薬液は強い化学腐食性を有するため、圧力センサーの受圧面を腐食から保護する必要がある。そこで、種々の形態の隔離部材を配備することにより、該受圧面を直接接液させないようにしている。

一般に圧力センサーは、計測対象となる流体の導入部を有し、該導入部の奥端に、センサー本体の受圧面が、上記隔離部材を介して配置される。例えば、図３における中空部（実用新案登録第２５４７０３８号）や、図４におけるリップ（特表平１１−５１２８２７）がこの導入部に該当する。

図３及び図４からも明らかなように、従来の流体導入部の内壁は、流体の流れ方向に対し直角に形成されており、また、流体導入部の個所において流路断面積が大きくなっている。そのため、流体導入部における流れがよどんでエア溜まり現象が起こりやすく、それは、高精度測定の阻害要因となっていた。
実用新案登録第２５４７０３８号公報 特表平１１−５１２８２７号公報

上述したように、従来のインライン型圧力センサーの場合は、その構造上、流体導入部に高精度測定の阻害要因となるエア溜まり現象が起こりやすいという欠点があったので、本発明はそのような欠点のない、即ち、流体導入部における流体の流れがよどみなくスムーズであって、高精度測定の阻害要因となるエア溜まり現象が発生するおそれがなく、以て高精度測定を可能にするインライン型圧力センサーを提供することを課題とする。

本発明は、流体回路の流路に接続される上流側接続口と下流側接続口とを有していて上部にセンサー本体が配備されるボディを設け、前記上流側接続口から前記下流側接続口に続く流路の中間部上面を山形に湾屈曲させてその頂部を前記ボディの上面に開口させ、前記センサー本体の受圧面を前記流路の開口部において接液させることにより液圧測定を行なうことを特徴とするインライン型圧力センサー、を以て上記課題を解決した。

前記流路の開口部において、前記センサー本体の受圧面に定着した耐薬液資材製保護シートを接液させることとし、且つ、前記保護シートで前記開口部を液密状態に閉塞するようにし、あるいは、前記流路の開口部において、一部が前記センサー本体の受圧面に当接する耐薬液資材製ダイヤフラムを接液させることとし、且つ、前記ダイヤフラムで前記開口部を液密状態に閉塞するようにする。

好ましくは、流路の断面積を一定にするため、前記流路の山形湾屈曲部の底部を、前記山形湾屈曲に対応させて隆起させる。

流体導入部の内壁面、殊に下流側接続口側の内壁面が傾斜しているため、薬液は、導入部内に停滞することなくその傾斜面に沿ってスムーズに流れるので、高精度測定の阻害要因となるエア溜まり現象が発生するおそれがなく、以て高精度測定が可能となる効果がある。

本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は本発明に係るインライン型圧力センサーの縦断面図で、該圧力センサーは、ボディ１と、ボディ１の上面に取り付けられるセンサー本体２と、ボディ１の上面に被着するボディキャップ３を備える。

ボディ１は、ベース４を有し、また、その側面に、流体回路の流路に接続される上流側接続口５と下流側接続口６とを有する。上流側接続口５から下流側接続口６へ延びる流路９は、そのボディ１内中央部において上方に山形に湾屈曲され、その頂部は、ボディ１の上面において開口されて開口部７が形成される。かくして、センサー本体２に対する流体導入部９ａの内壁は、傾斜したものとなる。流体導入部９ａの入口角部は、曲面にすることが好ましい。

この流路９の断面積が山形湾屈曲部においても他と変わらないようにするため、山形湾屈曲部における流路底面を、その湾屈曲に対応するように隆起させて隆起部８を形成することが好ましい。

ボディ１の上面には円筒状のホルダー受け１０が形成され、ホルダー受け１０の内側面にメネジが刻設される。このホルダー受け１０に、外周面にオネジを切ったセンサーホルダー１１がネジ付けられる。センサーホルダー１１には、センサー本体２が嵌装される。センサーホルダー１１の内側面には、センサー本体２の周側面との間のオイルシールを達成するためのＯリング１３が嵌め付けられる。また、センサーホルダー１１の上部には、上方からセンサー本体２を押さえ付けるためのセンサー押え１４がネジ込まれる。

センサー本体２の下面、即ち、開口部７に対向する受圧面には、用いられる薬液に対して十分な耐腐食性を有するフッ素樹脂等製の保護シート１５が定着される。従って、この場合薬液の液圧は、接液する保護シート１５を介して受圧面に伝達されることになる。

図２に示す例は、薬液の隔離部材として、保護シート１５の代わりにダイヤフラムを用いたものである。

センサー本体２としては、一般的な静電容量タイプのものや圧電タイプのものを用いることができる。センサーホルダー１１からホルダー受け１０にかけて、シールドケース１７及びボディーキャップ３が被装され、シールドケース１７内に、センサー本体２からの電気信号の出力回路１６が組み込まれる。

上記構成においては、上流側接続口５の流路９内に流入した薬液は、薬液導入部９ａにおいて流路９の上面及び下面隆起部８に沿って上方に導かれ、開口部７を経て下流側接続口６の流路９から流出する。その開口部７通過の際に、センサー本体の２の受圧面に作用して液圧の測定がなされる。

その際、流体導入部の内壁面、殊に下流側接続口６側の内壁面が傾斜しているため、薬液は、導入部９ａ内に停滞することなくその傾斜面に沿ってスムーズに流れ、エア溜まりが発生することはない。

この発明をある程度詳細にその最も好ましい実施態様について説明してきたが、この発明の精神と範囲に反することなしに広範に異なる実施態様を構成することができることは明白なので、この発明は添付請求の範囲において限定した以外はその特定の実施態様に制約されるものではない。

本発明に係る圧力センサーの一実施形態の縦断面図である。 本発明に係る圧力センサーの他の実施形態の縦断面図である。 従来の圧力センサーの構成例を示す縦断面図である。 従来の圧力センサーの他の構成例を示す縦断面図である。

符号の説明

１ ボディ
２ センサー本体
３ ボディキャップ
４ ベース
５ 上流側接続口
６ 下流側接続口
７ 開口部
８ 隆起部
９ 流路
１０ ホルダー受け
１１ センサーホルダー
１２ センサー本体
１３ Ｏリング
１４ センサー押え
１５ 保護シート
１６ 電子回路
１７ シールドケース

Claims (4)

1. 流体回路の流路に接続される上流側接続口と下流側接続口とを有していて上部にセンサー本体が配備されるボディを設け、前記上流側接続口から前記下流側接続口に続く流路の中間部を山形に湾屈曲させてその頂部を前記ボディの上面に開口させ、前記センサー本体の受圧面を前記流路の開口部において接液させることにより液圧測定を行なうことを特徴とするインライン型圧力センサー。
2. 前記流路の開口部において、前記センサー本体の受圧面に定着した耐薬液資材製保護シートを接液させることとし、且つ、前記保護シートで前記開口部を液密状態に閉塞するようにした請求項１に記載のインライン型圧力センサー。
3. 前記流路の開口部において、一部が前記センサー本体の受圧面に当接する耐薬液資材製ダイヤフラムを接液させることとし、且つ、前記ダイヤフラムで前記開口部を液密状態に閉塞するようにした請求項１に記載のインライン型圧力センサー。
4. 前記流路の山形湾屈曲部の底部を、前記山形湾屈曲に対応させて隆起させた請求項１乃至３のいずれかに記載のインライン型圧力センサー。

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