JP2007139196A - 流路ブロック - Google Patents

Abstract

【課題】薬液弁を流路ブロックに取り付けた薬液供給ユニットを実現するために使用される流路ブロックを提供すること。
【解決手段】本発明の流路ブロックは、直方体の一面に２つのポート３６が形成され、２つのポート３６を連通する曲線状の連通路３７を有する。例えば、２つのポート３６及び連通路３７が、一体成形されたチューブ形状のチューブ部材３０であって、直方形のブロック部材２０に装着されて曲線状の連通路３７を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体製造工程で使用される薬液弁等を連通させるための流路ブロックに関する発明である。

従来から半導体製造工程において、薬液の流れを制御するための薬液弁が使用されている。２つの薬液弁を連通させるために、通常フッ素系樹脂製のパイプが使用されている。薬液弁で送る薬液は腐食性の強いものが多くあり、薬液弁本体、パイプも腐食を避けるためにフッ素系樹脂製のものを使用しているのである。薬液の供給においては、供給装置の集積化が望まれていた。薬液の供給装置を集積化することにより、工程全体の小型化が実現でき、また薬液の使用量を減少させることができ、コストダウンが図れるからである。
一方、半導体製造工程において、ガス供給ユニットは集積化が進んでいる。ガス供給ユニットの集積化においては、特許文献１に示す、いわゆるＶ字流路が形成されたステンレス製のＶ字流路ブロックが用いられている。

例えば、図２３に示すものが知られている（特許文献１の図７、特許文献２の段落００２１参照）。ブロック１００の上面１０４に半球状の第１ポート１０１Ａ及び第２ポート１０１Ｂが形成されている。第１ポート１０１Ａ及び第２ポート１０１Ｂの周囲には、図示しない金属ガスケットを収納するための凹部１０２Ａ、１０２Ｂが各々形成されている。第１ポート１０１Ａには、第２ポートの方向に４５度下方に向かって流路１０３Ａが形成されている。第２ポート１０１Ｂには、第１ポートの方向に４５度下方に向かって流路１０３Ｂが形成されている。流路１０３Ａと流路１０３Ｂは、先端で連通し、断面で切断したときに、いわゆるＶ字形状の流路を構成し、第１ポート１０１Ａ及び第２ポート１０１Ｂとを連通している。
特開平１０―２２７３６８号公報 特開平１０―３１１４５１号公報

しかしながら、薬液の供給ユニットを構成しようとしたときに、Ｖ字流路が形成されたフッ素系樹脂製のＶ字流路ブロックを利用することには、次の問題点があった。
（１） Ｖ字の折れた箇所において、圧力損失が大きくなる。Ｖ字流路ブロックは薬液供給ユニットにおいて、多数使用する必要があり、そのためポンプの送液能力を高くしなければならず、無駄が発生する。
（２） Ｖ字流路ブロックに形成された半球状のポート部分において、薬液の液溜まりおよび気泡溜まりが発生する恐れがあった。液溜まりが発生すると、時間経過による液の性質の化学変化があり、滞留して化学変化した液が混入すると半導体製造工程において不良品を生じる恐れがある。気泡溜まりが発生すると、滞留していた気泡が液に混入すると半導体製造工程において不良品を生じる恐れがある。

そこで本発明は、かかる課題を解決すべく、薬液弁を流路ブロックに取り付けた薬液供給ユニットを実現するために使用される流路ブロックを提供することを目的とする。

本発明の流路ブロックは、上記課題を解決するために以下のような構成を有している。（１） 直方体または立方体の一面に２つのポートが形成された流路ブロックにおいて、前記２つのポートを連通する曲線状の連通路を有することを特徴とする。
（２） （１）に記載する流路ブロックにおいて、前記２つのポート及び前記連通路が、一体成形されたチューブ形状のチューブ部材であって、直方形または立方体のブロック部材に装着されて曲線状の連通路を形成することを特徴とする。
（３） （２）に記載する流路ブロックにおいて、前記チューブ部材の両端に形成された前記２つのポートを有するフランジ部の各々にチューブ側係合部が形成され、前記ブロック部材に、前記チューブ部材が装着される凹部が形成され、前記凹部に前記チューブ側係合部が係合して、前記チューブ部材を曲線状に保持することを特徴とする。

（４） （２）に記載する流路ブロックにおいて、前記チューブ部材がフッ素系樹脂製であって、装着される前は前記連通路が略直線形状であり、前記連通路の外周部に切り欠き部が形成されていることを特徴とする。
（５） （２）に記載する流路ブロックにおいて、前記チューブ部材がフッ素系樹脂製であって、装着される前は前記連通路が曲線状であり、前記連通路の外周部に切り欠き部が形成されていることを特徴とする。
（６） （１）に記載する流路ブロックにおいて、前記流路ブロックが樹脂の成形品であり、前記２つのポートの一方がブロックの中心断面の片側寄りに形成され、前記２つのポートの他方がブロックの中心断面の他側寄りに形成されていることを特徴とする。
（７） （１）に記載する流路ブロックにおいて、前記流路ブロックが樹脂の成形品であり、前記２つのポートの一方がブロックの一面に形成され、前記２つのポートの他方が他の一面に形成され、前記一面と前記他の一面とがある角度を構成することを特徴とする。（８） （１）に記載する流路ブロックにおいて、前記流路ブロックが樹脂の成形品であり、前記連通路を流路ブロック材料と異なる物性の材料を入れ子型としてインサート成形して、入れ子型を除去することを特徴とする。
（９） （８）に記載する流路ブロックにおいて、前記異なる物性の材料が水溶性の材料であることを特徴とする。

本発明の流路ブロックは、次のように作用・効果を奏する。
本発明の流路ブロックは、直方体または立方体の一面に２つのポートが形成された流路ブロックにおいて、前記２つのポートを連通する曲線状の連通路を有するので、流体である薬液が流れるとき、Ｖ字の折れた箇所のあるＶ字流路と異なり、流路が大きく変化する箇所がないため、流体の圧力損失が少ない。
また、本発明の流路ブロックは、上記流路ブロックにおいて、前記２つのポートを連通する曲線状の連通路を有し、前記２つのポート及び前記連通路が、一体成形されたチューブ形状のチューブ部材であって、直方形のブロック部材に装着されて曲線状の連通路を形成するので、流路ブロックにＶ字流路を加工するための半球状のポート部分を形成する必要がないため、半球状のポート部分における薬液の液溜まりによる化学変化した液の混入及び気泡溜まりによる薬液への気泡の混入が発生しない。

以下、本発明に係る流路ブロックの第１実施例について、添付図面に基づいて説明する。流路ブロック１０は、図１に示すようにブロック部材２０とチューブ部材３０を備える。次に、ブロック部材２０とチューブ部材３０を装着前の図で詳細に説明する。
まず、ブロック部材２０について、図２、図３及び図４で説明する。図２はブロック部材２０の平面図、図３はＡ−Ａ断面図及び図４はＢ−Ｂ断面図を示す。ブロック部材２０の形状は直方体である。材質は薬液に接しないため、フッ素系樹脂を使用する必要がなく、剛性のみが必要な比較的安価な材料の金属または樹脂を用いる。ブロック部材２０の上面２１には、凹部２４の溝と凹部２４の溝の両端に円形孔形状の開口２２が設けられる。凹部２４は深さ方向に半径Ｒの半円状の溝であり、その溝は溝幅Ｗ及び溝底半径ｒで形成される。２つの開口２２の下部には、上面２１から所定の深さの位置にそれぞれ環状溝部２３が設けられる。２つの開口２２と環状溝部２３は、環状溝部２３の端面２５における凹部２４の溝底半径ｒの中心から伸びる垂直線上に中心を持つように形成される。

チューブ部材３０について、図５及び図６で説明する。図５はチューブ部材３０の外観図、図６は断面図を示す。チューブ部材３０は略直線形状の管状チューブ３２と管状チューブ３２の両端にフランジ部３１を有しており、切削加工または樹脂成形によって製作される。チューブ部材３０の材質は腐食性の強いものがある薬液の連通路となるため、フッ素系樹脂が使用される。両フランジ部３１は段付きの円盤形状であり、チューブ部材３０の中心に対して外側にポート外径部３８、内側にポート外径部３８よりやや直径の大きいチューブ側係合部３３が設けられる。管状チューブ３２上には、複数の環状Ｕ字型小溝の切り欠き部３５が形成される。切り欠き部３５は管状チューブ３２の長手方向の中心に対して、左右均等に配置するが、フランジ部３１の近傍には配置しない。切り欠き部３５の配置の一例として、図５及び図６では切り欠き部３５を長手方向の中心と左右に各３本を示す。チューブ部材３０の両端の内径部にはポート３６が設けられ、両端のポート３６と連通するように丸孔形状の連通路３７が形成される。

チューブ部材３０をブロック部材２０に装着する方法について、説明する。まず、ブロック部材２０の凹部２４にチューブ部材３０の管状チューブ３２を挿入し、管状チューブ３２を凹部２４の半径Ｒに倣うように押圧しながら変形させる。この際、管状チューブ３２の変形に対して、管状チューブ３２上の複数の切り欠き部３５が有効に働く。すなわち、変形の曲率が大きい側は切り欠き部３５が伸び、変形の曲率が小さい側は切り欠き部３５が収縮し、管状チューブ３２がＲに倣うように湾曲する。管状チューブ３２が折れ曲がるような変形がなく、Ｒに倣った湾曲をすることにより、連通路３７も同様に折れ曲がりのない円滑な流路となる。すなわち、管状チューブ３２の連通路３７の断面積の変化が少ないのである。管状チューブ３２を湾曲させた後、両端のフランジ部３１をブロック部材２０の２つの開口２２に対して、軸方向に押圧して、チューブ側係合部３３をブロック部材２０の環状溝部２３に係合させる。

チューブ部材３０をブロック部材２０に装着する際に、ブロック部材２０の凹部２４の半径Ｒの寸法が重要になるが、それは次のように決める。すなわち、図１に示すようにチューブ部材３０がブロック部材２０に装着され、チューブ側係合部３３の側面３４とブロック部材２０の環状溝部２３の端面２５を当接させたとき、ブロック部材２０の凹部２４の最下部で、凹部２４と管状チューブ３２との間に隙間ｃができるように、凹部２４の半径Ｒを決める。但し、隙間ｃは少ない方が望ましい。凹部２４の溝幅Ｗはチューブ部材３０が容易に装着できるように、チューブ部材３０の管状チューブ３２の直径ｄより大きくするが、溝幅Ｗと管状チューブ３２の直径ｄとの隙間は少ない方が望ましい。
こうして、図１に示すように構成された流路ブロック１０は、図１３に示す薬液弁５０と共に使用される。使用に際しては、各ポート３６に薬液が外部に漏れるのを防ぐためにシール部材が取り付けられる。図１３におけるシール部材の取り付けの詳細は、Oリング６４の場合を図１４に、角リング６４’の場合を図１５に示す。

このように設けられた本発明の第1実施例に係る流路ブロック１０の作動及びその作用効果について説明する。図１３は本発明の流路ブロック１０が薬液の供給装置の機器の一つである薬液弁５０と共に使用される具体例を示す。具体例を薬液弁５０で説明するが、本発明の流路ブロック１０は、フィルタなどその他様々な機器と使用される。
ボディ５１はピストン５３が摺動可能をなすシリンダ５２を有する。ピストン５３の上部には、復帰バネ５４がピストン５３を下方に付勢する。ピストン５３は下部に位置するダイヤフラム弁体５５を一体的に軸方向に移動可能になるように保持する。ダイヤフラム弁体５５は弁座５６に対して当接または離間するように保持される。ピストン５３の上部、ボディ５１およびボディカバー５８により囲まれた室５９は、ピストン５３の軸方向の移動に伴い変化する容積に対して、大気圧を維持するように図示しないポートから吸気および排気する。ボディ５１のシリンダ５２とピストン５３により囲まれた圧力室５７には、ダイヤフラム弁体５５を弁座５６に対して当接または離間するように、図示しないポートから電磁弁により、エア圧力が供給または停止される。圧力室５７にエア圧力が供給されていない場合は、復帰バネ５４の付勢力により、ピストン５３を介してダイヤフラム弁体５５が弁座５６に当接する。ダイヤフラム弁体５５と弁座５６の当接により、左の流路ブロック１０Aと連通する薬液弁の連通路６１が、右の流路ブロック１０Bと連通する薬液弁の連通路６２と連通を閉じている。

次に、電磁弁により圧力室５７にエア圧力が供給されると、エア圧力によりピストン５３を上方に押す作用力が復帰バネ５４の付勢力に打ち勝ち、ピストン５３がダイヤフラム弁体５５と一体的に上方に移動し、ダイヤフラム弁体５５が弁座５６から離間する。こうして、左の流路ブロック１０Aと連通する薬液弁の連通路６１が、右の流路ブロック１０Bと連通する薬液弁の連通路６２と連通し、左の流路ブロック１０Aから右の流路ブロック１０Bへ薬液が流れる。それ以降については図１で説明する。
薬液弁５０から流体である薬液が、図１に示す流路ブロック１０の左のポート３６に流れると、曲線状の連通路３７から右のポート３６を通り、他の機器へと流れる。連通路３７が円滑な流路を形成するために、チューブ部材３０の管状チューブ３２上の複数の切り欠き部３５が有効に働き、Ｒに倣った湾曲をする。こうして、連通路３７は折れ曲がりがなく、断面積の変化が少ないものとなる。流れの変化する角度が鋭角であるほど、また流路の断面積の変化が大きいほど、流体の圧力損失は大きい。従って、本発明の流路ブロック１０は、Ｖ字の折れた箇所のあるＶ字流路に比較すると、圧力損失が少なく有利である。

また、本発明の流路ブロック１０は、ブロック部材２０とチューブ部材３０とで構成されるため、流路がチューブ部材３０の２つのポート３６と曲線状の連通路３７だけで形成される。従って、流路に液溜まりまたは気泡溜まりになる部分が発生しない。図２３のＶ字流路ブロックの場合、Ｖ字流路を加工するため半球状の第１ポート１０１Ａ及び第２ポート１０１Ｂが必要となり、これが液溜まりまたは気泡溜まりを発生させる恐れがあった。薬液の液溜まりは化学変化した液を混入させ、また気泡溜まりは薬液へ気泡を混入させる恐れがあった。しかしながら、本発明の流路ブロック１０はＶ字流路を加工するための半球状のポート部分を形成する必要がないため、半球状のポート部分における薬液の液溜まりによる化学変化した液の混入及び気泡溜まりによる薬液へ気泡の混入が発生しない。

また、チューブ部材３０は管状チューブ３２部分を湾曲させた後、フランジ部３１を押圧することにより、ワンタッチでチューブ側係合部３３をブロック部材２０の環状溝部２３に係合させて装着することができる。チューブ部材３０の管状チューブ３２の湾曲した外周部および側面は、ブロック部材２０の凹部２４の溝底および溝幅で拘束される。しかし、チューブ部材３０が環状溝部２３で係合していることにより、管状チューブ３２の湾曲部は弾性的に保持されるので、管状チューブ３２の湾曲した内周部は拘束する必要がない。このような管状チューブ３２の弾性的な保持は、湾曲状態を元の状態に戻そうとする。そのため、チューブ側係合部３３と環状溝部２３との係合部において、チューブ側係合部３３の厚さと環状溝部２３の溝幅により生じる隙間を少なく設定しても、隙間の分だけチューブ側係合部３３が傾斜し、ポート３６のシール座面３９も傾斜する。図１４、図１５で示すように、ポート３６ＡにOリング６４または角リング６４’のようなシール部材を取り付けた後、流路ブロック１０に図１３に示す薬液弁５０が取り付けられる。この際、薬液弁５０の取り付け時に発生するOリング６４または角リング６４’の弾性力が、ポート３６Ａのシール座面３９Ａの傾斜を修正するように働く。その理由は、チューブ部材３０に複数の切り欠き部３５が形成されているので、シール座面３９Ａを傾斜させようとする弾性力は弱く、Oリング６４または角リング６４’の弾性力がそれに打ち勝つからである。こうして、チューブ部材３０の装着時にポート３６Ａのシール座面３９Ａが傾斜しても、その後のOリング６４または角リング６４’および薬液弁５０の取り付けにより、シール座面３９Ａの傾斜は修正される。このように、チューブ部材３０はブロック部材２０へワンタッチで装着でき、チューブ部材３０を保持するための追加の手段も必要としない安価な流路ブロック１０を提供する。尚、ブロック部材２０とチューブ部材３０との係合方法は、第１実施例で示した方法に限定されることなく、止め輪やねじ止めなどさまざまな方法が可能である。

以上、詳細に説明したように第１実施例の流路ブロック１０によれば、直方体の一面に２つのポート３６が形成され、２つのポート３６を連通する曲線状の連通路３７を有するので、この連通路３７は流体である薬液が流れるとき、圧力損失が少ない。薬液供給ユニットにおいては、流路ブロックが多数使用されるので、一つ一つの流路ブロックの圧力損失が少ないということは、ポンプの送液能力を低くすることができるという効果を奏する。
また、第１実施例の流路ブロック１０によれば、直方体の一面に２つのポート３６が形成され、２つのポート３６を連通する曲線状の連通路３７を有し、２つのポート３６及び連通路３７が、一体成形されたチューブ形状のチューブ部材３０であって、直方形のブロック部材２０に装着されて曲線状の連通路３７を形成するので、液溜まりや気泡溜まりになる場所が発生しない。従って、半導体製造工程において、薬液の液溜まりによる化学変化した液の混入及び気泡溜まりによる薬液への気泡の混入が原因による不良品の発生の恐れがなくなるという効果を奏する。また、腐食性の強いものがある薬液の流路となるチューブ部材３０のみをフッ素系樹脂で製作すれば良く、ブロック部材２０は剛性のみが必要な比較的安価な材料の金属または樹脂で製作できるという効果も奏する。

また、第１実施例の流路ブロック１０によれば、直方体の一面に２つのポート３６が形成され、２つのポート３６を連通する曲線状の連通路３７を有し、２つのポート３６及び連通路３７が、一体成形されたチューブ形状のチューブ部材３０であって、直方形のブロック部材２０に装着されて曲線状の連通路３７を形成し、チューブ部材３０の両端に形成された２つのポート３６を有するフランジ部３１の各々にチューブ側係合部３３が形成され、ブロック部材２０に、チューブ部材３０が装着される凹部２４が形成され、凹部２４にチューブ側係合部３３が係合して、チューブ部材３０を曲線状に保持するので、チューブ部材３０はブロック部材２０へワンタッチで装着でき、チューブ部材３０を保持するための追加の手段も必要とせず、安価な流路ブロック１０を提供するという効果を奏する。
また、第１実施例の流路ブロック１０によれば、直方体の一面に２つのポート３６が形成され、２つのポート３６を連通する曲線状の連通路３７を有し、２つのポート３６及び連通路３７が、一体成形されたチューブ形状のチューブ部材３０であって、直方形のブロック部材２０に装着されて曲線状の連通路３７を形成し、チューブ部材３０がフッ素系樹脂製であって、装着される前は連通路３７が略直線形状であり、連通路３７の外周部に切り欠き部３５が形成されているので、管状チューブ３２が凹部２４の半径Ｒに倣うように変形する。従って、管状チューブ３２の連通路３７は折れ曲がりがなく、断面積の変化が少ないものとなり、Ｖ字の折れた箇所のあるＶ字流路に比較すると、圧力損失が少ないという効果を奏する。

本発明に係る流路ブロックの第２実施例はチューブ部材についてであり、図７及び図８で説明する。図７はチューブ部材３０’の外観図、図８は断面図を示す。第１実施例では、装着前のチューブ部材３０の管状チューブ３２が略直線形状であるのに対して、第２実施例では、装着前の管状チューブ３２’が曲線状の形状を有しており、樹脂成形により製作される。第１実施例とは、チューブ部材の装着前の形状のみが異なり、チューブ部材の装着後は流路ブロックとして差がなくなるので、その他の説明は省略する。
このように設けられた第２実施例の作動及びその作用効果について説明する。チューブ部材３０’をブロック部材２０に装着する場合、曲線状の形状となっているので、管状チューブ３２’を凹部２４の半径Ｒに倣うように変形させる必要が少ない。従って、チューブ部材３０’は略直線形状のチューブ部材３０を変形させて曲線状にしたものより、変形させる量が少ないのでさらに円滑な流路となり、かつ装着作業が容易になる。
以上、詳細に説明したように第２実施例のチューブ部材３０’を有する流路ブロック１０によれば、直方体の一面に２つのポート３６’が形成され、２つのポート３６’を連通する曲線状の連通路３７’を有し、２つのポート３６’及び連通路３７’が、一体成形されたチューブ形状のチューブ部材３０’であって、直方形のブロック部材２０に装着されて曲線状の連通路３７’を形成し、チューブ部材３０’がフッ素系樹脂製であって、装着される前は連通路３７’が曲線状であり、連通路３７’の外周部に切り欠き部３５’が形成されているので、略直線形状のチューブ部材３０を変形させて曲線状にしたものより、さらに円滑な流路となり、かつ装着作業が容易なチューブ部材３０’を提供するという効果を奏する。

本発明に係る流路ブロックの第３実施例は、連通路を含めて樹脂で一体成形する流路ブロックについてであり、図９、図１０及び図１１で説明する。図９は流路ブロック１０’の平面図、図１０はＣ−Ｃ断面図及び図１１は樹脂成形の入れ子型を示す。図９に示すように、２つのポート４１間の中心は、流路ブロック１０’の長手方向にｘのズレをもって設けられ、２つのポート４１は連通路４２と連通する。ここで、２つのポート４１の中心のズレ量ｘは、成形を容易にするために一定量以上にすることが必要である。第３実施例は、第１及び第２実施例にあるチューブ部材がないが、流路の形状は同様であるので、流路ブロックとして差がなく、その他の説明は省略する。

このように設けられた第３実施例の作動及びその作用効果について説明する。２つのポートを連通する曲線状の連通路を有する流路ブロック１０’は、２つのポート４１間の中心のズレ量ｘを一定量以上にすることより、樹脂成形で容易に製造することができる。その理由を次に説明する。このような流路ブロックを樹脂成形する場合、成形型は図１１に示すような入れ子型４３，４４を必要とし、Ｄ−Ｄ面を分割面として成形する。樹脂成形した後、成形品から入れ子型４３，４４を取り出すことになるが、図１２に示すように、２つのポート４１間の中心のズレｘをポート４１の半径ｓより大きくすることにより、入れ子型４３，４４を図で示す方向に抜く際、干渉せずに取り出すことができる。
以上、詳細に説明したように第３実施例の流路ブロック１０’によれば、２つのポート４１を連通する曲線状の連通路４２を有し、流路ブロック１０’が樹脂の成形品であり、２つのポート４１の一方がブロックの中心断面の片側寄りに形成され、２つのポート４１の他方がブロックの中心断面の他側寄りに形成されているので、樹脂成形で製造することが可能となり、樹脂成形で効果が出る数量以上の生産の場合、チューブ部材を必要としないので、部品代及び組み付け工数も必要がなく、コストダウンすることができるという効果を奏する。

本発明に係る流路ブロックの第４実施例は、３ポートのＹ字流路の流路ブロック７０であり、図１６に示す。図１７はＹ字流路のチューブ部材７２または７２’を装着可能とするために、２分割としたＹ字流路ブロック部材７１を示す。図１８は略直線形状のＹ字流路チューブ部材７２を示し、図１９は曲線状のＹ字流路チューブ部材７２’を示す。流路ブロック７０は、第１実施例の２ポートのＵ字流路に対して、連通路７６のＵ字の中央で下方に分岐して伸びる連通路７７および連通路７７と連通する流路ブロック７０の下面７８にポート７５を形成したものである。第４実施例では、３ポートのＹ字流路をチューブ部材７２または７２’を装着した構成で示しているが、第３実施例で示すように樹脂で一体成形した流路ブロック１０’に対して、Ｕ字の中央で下方に分岐して伸びる連通路を形成して、３ポートのＹ字流路の流路ブロックとすることもできる。
このように設けられた第４実施例について、流体である薬液の流れを説明する。図１３に示すような薬液弁５０から、薬液が流路ブロック７０の左のポート７３に流れると、曲線状の連通路７６を通り、Ｕ字の中央で流れが２つに分岐し、右のポート７４および下面７８のポート７５へと流れる。ポート７４、ポート７５から、薬液はそれぞれ他の機器または装置へと流れる。
以上、説明した第４実施例の流路ブロック７０は、第１から第３実施例の２ポートのＵ字流路を基本にして、３ポートのＹ字流路の流路ブロックを形成できるので、基本にした形態に応じて、第１、第２または第３実施例の効果と同様な効果を奏する。

本発明に係る流路ブロックの第５実施例は、４ポートの流路ブロック８０であり、図２０に示す。流路ブロック８０の正面８７および背面８８には、それぞれポート８３、８４が形成され、ポート８３、８４と連通する連通路８６が正面８７から背面８８に向かって水平方向に形成される。また、連通路８６は連通路８５のＵ字の中央で連通路８５と交差するように連通する。このように、流路ブロック８０は第３実施例の２ポートのＵ字流路に対して、ポート８３、８４および連通路８６を付加したものである。第５実施例では、チューブ部材を示していないが、第４実施例のように分割したブロック部材とチューブ部材により、４ポートの流路ブロックとすることもできる。
このように設けられた第５実施例について、流体である薬液の流れを説明する。図１３に示すような薬液弁５０から、薬液が流路ブロック８０の左のポート８１に流れると、曲線状の連通路８５を通り、Ｕ字の中央で流れが３つに分岐し、右のポート８２、正面８７のポート８３および背面８８のポート８４へと流れ、ポート８２、８３および８４から、薬液はそれぞれ他の機器または装置へと流れる。
以上、説明した第５実施例の流路ブロック８０は、第１から第３実施例の２ポートのＵ字流路を基本にして、４ポートの流路ブロックを形成できるので、基本にした形態に応じて、第１、第２または第３実施例の効果と同様な効果を奏する。なお、第４実施例と第５実施例の組み合わせにより、５ポートの流路ブロックも容易に形成することができる。

本発明に係る流路ブロックの第６実施例は、第３実施例と同様に連通路を含めて樹脂で一体成形する流路ブロック９０についてであり、図２１で説明する。図２１は図１３と同様に、本発明の流路ブロック９０が薬液の供給装置の機器の一つである薬液弁５０’と共に使用される具体例を示す。流路ブロック９０は第３実施例が直方体に対して、略５角柱として形成される。即ち、流路ブロック９０は第３実施例の直方体の上面４５を次のように変えたものである。左のポート９１がある一面９４は、流路ブロック９０の中心線と時計回りで９０°未満の角度Θを持つように形成され、右のポート９２のある他の一面９５は、流路ブロック９０の中心線と反時計回りで９０°未満の角度Θを持つように形成される。また、第３実施例では２つのポート４１間の中心が流路ブロック１０’の長手方向にズレｘを設けているが、第６実施例では２つのポート９１，９２間の中心のズレを設ける必要がなく、設けられていない。

このように設けられた第６実施例の作動及びその作用効果について説明する。流路ブロック９０を樹脂成形する場合、連通路９３の入れ子型は、図１１の第３実施例に示すように連通路を２つに分割した入れ子型ではなく、連通路を分割しない入れ子型で対応できる。その理由は左のポート９１がある一面９４および右のポート９２のある他の一面９５が流路ブロック９０の中心線となす角度Θが９０°未満だからである。従って、一面に２つのポートを形成する流路ブロックが連通路に型分割面が発生するのに対して、第６実施例の流路ブロック９０は、連通路９３に型分割面が発生しない。型分割面がないということは、成形品の連通路９３に型バリが発生せず、バリが発生するものに比べて、圧力損失が小さく、液溜まりや気泡たまりも発生しない。また、第３実施例で説明したように、樹脂成形した後、成形品から入れ子型を取り出す際、図１２に示すように、２つのポート間の中心のズレｘを設けなくても、入れ子型を容易に取り出すことができるようになる。

以上、詳細に説明したように第６実施例の流路ブロック９０によれば、流路ブロック９０が樹脂の成形品であり、２つのポート９１、９２の一方がブロックの一面に形成され、２つのポート９１、９２の他方が他の一面に形成され、一面と他の一面とがある角度を構成するので、連通路９３に型分割面がなく、そのため圧力損失が小さく、液溜まりや気泡たまりも発生せず、また、樹脂成形後、入れ子型が干渉することなく、容易に取り出すことができ、樹脂成形で効果が出る数量以上の生産の場合、チューブ部材を必要としないので、部品代及び組み付け工数も必要がなく、コストダウンすることができるという効果を奏する。

本発明に係る流路ブロックの第７実施例はまた、第３実施例と同様に連通路を含めて樹脂で一体成形する流路ブロック１１である。図２２は第７実施例の製造過程を示す。まず、最初に２つのポート４１’と曲線状の連通路４２’を含んだ形状の入れ子型４６を水溶性の樹脂材料、即ち水、アルコール等の溶剤に溶解して除去が可能な材料で製作する。水溶性の樹脂材料としては、例えば日本合成化学工業株式会社製の「エコマティＡＸ」がある。次に、入れ子型４６を使用して流路ブロック１１を樹脂成形する。成形後の入れ子型４６を含んだ成形品を図２２(a)に示す。次に、図２２(b)に示すように、入れ子型４６を含んだ成形品を水、アルコール等の溶剤に浸漬し、流路ブロック１１の成形品から入れ子型４６を水、アルコール等の溶剤で溶解させて除去する。図２２(c)に入れ子型４６が取り除かれた流路ブロック１１を示す。

このように設けられた第７実施例の作動及びその作用効果について説明する。流路ブロック１１を樹脂成形する場合、連通路４２’の入れ子型４６は、図１１の第３実施例のように入れ子型を２つに分割する必要がなく、一体型の入れ子型とすることが出来る。入れ子型４６を一体型にすることが出来る理由は、水溶性の樹脂材料で製作し、成形後に水、アルコール等の溶剤で溶解させて除去するからである。従って、第３実施例に示す流路ブロックが連通路に型分割面が発生するのに対して、第７実施例の流路ブロック１１は、連通路４２’に型分割面が発生しない。型分割面がないということは、成形品の連通路４２’に型バリが発生せず、バリが発生するものに比べて、圧力損失が小さく、液溜まりや気泡たまりも発生しない。また、入れ子型４６を溶解により除去できるので、入れ子型を取り出す工数も発生しない。更に、第３実施例のように、成形品から入れ子型を取り出す際、入れ子型の干渉を防ぐために２つのポート間の中心のズレｘを設ける必要もないので、成形型が安価に製作できる。また、図２１の第６実施例のように流路ブロックを略５角柱の形状に形成する必要がなく、直方体または立方体の単純な形状とすることが出来るので、成形型が安価に製作できる。

以上、詳細に説明したように第７実施例の流路ブロック１１によれば、流路ブロック１１が樹脂の成形品であり、連通路４２’を流路ブロック材料と異なる物性の材料を入れ子型４６としてインサート成形して、入れ子型４６を除去するので、連通路４２’に型分割面がなく、そのため圧力損失が小さく、液溜まりや気泡たまりも発生せず、入れ子型を取り出す工数も発生しない。また、成形型を２つのポート間の中心のズレｘを設ける必要がなく、直方体または立方体の単純な形状とすることが出来るので、成形型が安価に製作できる。更に、樹脂成形で効果が出る数量以上の生産の場合、チューブ部材を必要としないので、部品代及び組み付け工数も必要がなく、コストダウンすることができるという効果を奏する。
また、詳細に説明したように第７実施例の流路ブロック１１によれば、流路ブロック１１が樹脂の成形品であり、連通路４２’を流路ブロック材料と異なる物性の材料を入れ子型４６としてインサート成形して、入れ子型４６を除去し、異なる物性の材料が水溶性の材料であるので、成形後に入れ子型４６を水、アルコール等の溶剤で溶解させて除去することが出来、入れ子型を取り出す工数が発生しない。従って、水溶性の材料で製作した入れ子型４６は、コストダウンすることができるという効果を奏する。
以上、本発明に係る流路ブロックの一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

本発明の第１実施例に係る流路ブロックの構造を示す断面図である。 本発明の第１実施例に係るブロック部材の平面図である。 本発明の第１実施例に係るブロック部材のA―A断面図である。 本発明の第１実施例に係るブロック部材のB−B断面図である。 本発明の第１実施例に係る略直線形状チューブ部材の外観図である。 本発明の第１実施例に係る略直線形状チューブ部材の断面図である。 本発明の第２実施例に係る曲線状チューブ部材の外観図である。 本発明の第２実施例に係る曲線状チューブ部材の断面図である。 本発明の第３実施例に係る流路ブロックの平面図である。 本発明の第３実施例に係る流路ブロックのＣ−Ｃ断面図である。 本発明の第３実施例に係る流路ブロックを樹脂成形する場合の入れ子型の正面図である。 本発明の第３実施例に係る流路ブロックの入れ子型を成形品から取り出す状態を示す図である。 本発明の第１実施例に係る流路ブロックが薬液弁と共に使用される具体例を示す断面図である。 図１３のポートに取り付けられるシール部材がOリングの場合の取り付けの詳細図である。 図１３のポートに取り付けられるシール部材が角リングの場合の取り付けの詳細図である。 本発明の第４実施例に係る流路ブロックの断面図である。 (a) 本発明の第４実施例に係る流路ブロックのブロック部材の平面図である。(b) 本発明の第４実施例に係る流路ブロックのブロック部材のD―D断面図である。(c) 本発明の第４実施例に係る流路ブロックのブロック部材の正面図である。 (a) 本発明の第４実施例に係る流路ブロックの略直線形状チューブ部材の外観図である。(b) 本発明の第４実施例に係る流路ブロックの略直線形状チューブ部材の断面図である。 (a) 本発明の第４実施例に係る流路ブロックの曲線状チューブ部材の外観図である。(b) 本発明の第４実施例に係る流路ブロックの曲線状チューブ部材の断面図である。 (a) 本発明の第５実施例に係る流路ブロックの正面断面図である。(b) 本発明の第５実施例に係る流路ブロックの右側面図である。 本発明の第６実施例に係る流路ブロックで、薬液弁と共に使用される具体例を示す断面図である。 (a) 本発明の第７実施例に係る流路ブロックで、入れ子型を含んだ成形品である。(b) (a)の入れ子型を含んだ成形品を水、アルコール等の溶剤に浸漬して、入れ子型を取り除く工程を示す図である。(c) (a)の入れ子型が取り除かれた本発明の第７実施例に係る流路ブロックである。 従来の流路ブロックの斜視図である。

符号の説明

１０ 流路ブロック
２０ ブロック部材
３０ チューブ部材
３１ フランジ部
３２ 管状チューブ
３３ チューブ側係合部
３５ 切り欠き部
３６ ポート
３７ 連通路
４１ ポート
４２ 連通路
４６ 入れ子型
９０ （略５角柱の）流路ブロック
９１ 左のポート
９２ 右のポート
９４ 左のポート９１がある一面
９５ 右のポート９２のある他の一面

Claims (1)

1. 直方体または立方体の一面に２つのポートが形成された流路ブロックにおいて、
   前記２つのポートを連通する曲線状の連通路を有することを特徴とする流路ブロック。

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