JP2007263356A - 流体機器ユニット構造 - Google Patents

流体機器ユニット構造 Download PDF

Info

Publication number
JP2007263356A
JP2007263356A JP2006154613A JP2006154613A JP2007263356A JP 2007263356 A JP2007263356 A JP 2007263356A JP 2006154613 A JP2006154613 A JP 2006154613A JP 2006154613 A JP2006154613 A JP 2006154613A JP 2007263356 A JP2007263356 A JP 2007263356A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluid
base member
unit structure
device unit
fluid device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006154613A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5096696B2 (ja
Inventor
Hironori Igarashi
裕規 五十嵐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Surpass Industry Co Ltd
Original Assignee
Surpass Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Surpass Industry Co Ltd filed Critical Surpass Industry Co Ltd
Priority to JP2006154613A priority Critical patent/JP5096696B2/ja
Priority to EP07715176.9A priority patent/EP1990567B1/en
Priority to KR1020087020837A priority patent/KR101321793B1/ko
Priority to US12/279,811 priority patent/US8783295B2/en
Priority to PCT/JP2007/054095 priority patent/WO2007100106A1/ja
Publication of JP2007263356A publication Critical patent/JP2007263356A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5096696B2 publication Critical patent/JP5096696B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/003Housing formed from a plurality of the same valve elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00Construction of housing; Use of materials therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/06Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • F15B13/08Assemblies of units, each for the control of a single servomotor only
    • F15B13/0803Modular units
    • F15B13/0807Manifolds
    • F15B13/0814Monoblock manifolds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/06Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • F15B13/08Assemblies of units, each for the control of a single servomotor only
    • F15B13/0803Modular units
    • F15B13/0821Attachment or sealing of modular units to each other
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/06Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • F15B13/08Assemblies of units, each for the control of a single servomotor only
    • F15B13/0803Modular units
    • F15B13/0846Electrical details
    • F15B13/086Sensing means, e.g. pressure sensors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/06Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • F15B13/08Assemblies of units, each for the control of a single servomotor only
    • F15B13/0803Modular units
    • F15B13/0871Channels for fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/06Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with two or more servomotors
    • F15B13/08Assemblies of units, each for the control of a single servomotor only
    • F15B13/0803Modular units
    • F15B13/0878Assembly of modular units
    • F15B13/0885Assembly of modular units using valves combined with other components
    • F15B13/0892Valves combined with fluid components
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/5109Convertible
    • Y10T137/5283Units interchangeable between alternate locations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/6851With casing, support, protector or static constructional installations
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/87249Multiple inlet with multiple outlet
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/877With flow control means for branched passages
    • Y10T137/87885Sectional block structure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Valve Housings (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

【課題】複数の流体機器類を集積させて一体化し、フットプリントの低減に有効な流体機器ユニット構造を提供すること。
【解決手段】流路を介して接続される複数の流体機器類をベース部材10に集積して一体化する流体機器ユニット構造において、ベース部材10が、流体機器類を設置する複数の設置面11と、該設置面11間をベース部材内部で連結する傾斜流路12とを備えている。
【選択図】図8

Description

本発明は、バルブや圧力スイッチ等の流体機器類を一体化した流体機器ユニット構造に関する。
従来より、薬品等の流体を取り扱う装置においては、構成要素となる各種の流体機器類(バルブ類、レギュレータ、圧力センサ等の各種センサ類及び圧力スイッチ等の各種スイッチ類など)を配管で接続して一体化した構成とされる。
また、たとえば半導体製造装置のように複数の薬液用流体機器を使用する場合、配管を用いることなく薬液用流体機器どうしの連結を可能とする構造が提案されており、配管が不要になるため装置全体のコンパクト化が可能になるとされる。(たとえば、特許文献1参照)
特開2000−120903号公報(図1参照)
ところで、近年においては、部品取付スペースが小さくなって装置の小型化に有効なフットプリント(平面視の投影面積)の低減、装置の信頼性やメンテナンスの簡略化に有効なリークポイントの低減、及び流体の有効使用を可能にするデッドボリュームの低減等を目的とし、複数の流体機器類を集積させて一体化した流体機器ユニット構造の開発が望まれている。
しかし、上述した特許文献1の連結構造は、薬液用流体機器の流路を直線的に接続するインラインタイプか、あるいは、マニホールドベースを用いて複数のバルブを並列に接続するものであるから、フットプリントの低減には限界があった。すなわち、一方のインラインタイプは、直線的に長くなる構造であるから集積化に不向きであり、他方のマニホールドベースを使用するタイプは、マニホールドベースがフットプリントを増す要因となるため好ましくない。
また、従来の逆止弁はインラインタイプであるため全長が長くなり、フットプリントを低減する集積化には不向きである。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の流体機器類を集積させて一体化し、フットプリントの低減に有効な流体機器ユニット構造を提供することにある。
さらに、流体機器類を集積させて一体化するのに適した逆止弁を開発し、流体機器ユニット構造のフットプリントをより一層低減することにある。
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明の請求項1は、流路を介して接続される複数の流体機器類をベース部材に集積して一体化する流体機器ユニット構造であって、前記ベース部材が、前記流体機器類を設置する複数の設置面と、該設置面間をベース部材内部で連結する傾斜流路とを備えていることを特徴とするものである。
このような流体機器ユニット構造によれば、ベース部材が、流体機器類を設置する複数の設置面と、該設置面間をベース部材内部で連結する傾斜流路とを備えているので、設置面に設置された流体機器類が配管を使用しないベース部材内で連結されるため、シール対象となるリークポイントが減少し、さらに、隣接する流体機器類間の連結が傾斜流路で連結可能となるため、機器間隔を小さくしてフットプリントの低減が可能となる。
また、上記の発明においては、設置面の高さが異なるものが好ましく、これにより、ドリル等の工具を使用して大きな傾斜角度の傾斜流路を容易に加工することができるので、機器間隔を最小にすることができる。
本発明の請求項3は、流路を介して接続される複数の流体機器類をベース部材に集積して一体化する流体機器ユニット構造であって、前記ベース部材に逆止弁の弁体収納部を形成し、該弁体収納部に連通する流体入口及び流体出口を所望の角度に交差させて設けたことを特徴とするものである。
このような流体機器ユニット構造によれば、ベース部材に逆止弁の弁体収納部を形成し、該弁体収納部に連通する流体入口及び流体出口を所望の角度に交差させて設けたので、流体入口及び流体出口に所望の角度を付けた逆止弁の設置が可能となる。
この場合、前記流路を流れる流体は、前記弁体収納部の下端部を通過して流れることが好ましく、これにより、流体が弁体収納部内に滞留することを防止できる。
上記の流体機器ユニット構造においては、前記流体機器類のケーシング部材を前記ベース部材との接合方向へ複数に分割し、前記ベース部材と密着する位置に配置される前記ケーシング部材のベース側部材に、前記接合方向へ貫通する雌ねじ部を形成するとともに、前記ベース側部材を挟持して前記雌ねじ部に両側から各々異なるボルトをねじ込んで締め付けることが好ましく、これにより、締付力の調整が容易になるため、各シール部を均等に締め付けることができる。
上述した本発明の流体機器ユニット構造によれば、ベース部材に複数の流体機器類を集積させて一体化し、特に、フットプリントの低減に有効な流体機器ユニット構造を提供することができる。
また、流体機器類を集積させて一体化するのに適した逆止弁を得ることができるので、上述した流体機器ユニット構造のフットプリントをより一層低減することができる。
以下、本発明に係る流体機器ユニット構造の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図4及び図5に示す流体機器ユニット1の構造は、流路を介して接続される複数の流体機器類をベース部材10に集積して一体化したものである。図示の構成例では、流体機器ユニット1の主要部が耐薬品性のフッ素樹脂製とされ、流体機器類として三つの空気圧操作弁20A,20B,20C、圧力センサ30及び逆止弁40を使用し、これらの流体機器類をベース部材10に集積して一体化したものである。なお、図中の符号5はベース固定板、6はユニット基板である。
また、図6は流体機器ユニット1の流路(回路)構成を示しており、この流路構成例では、薬液流路2に第1の空気圧操作弁20A及び圧力センサ30が設けられ、第1の空気圧操作弁20Aの上流側から分岐する薬液リターン流路3には第2の空気圧操作弁20Bが設けられ、第1の空気圧操作弁20Aの下流側に合流する純水流路4には第3の空気圧操作弁20C及び逆止弁40が設けられている。なお、図中の符号2aは薬液入口、2bは薬液出口、3aは薬液リターン出口、4aは純水入口である。
ベース部材10は、たとえば図7から図11に示すように、上述した流体機器類を設置するために設けた高さの異なる複数の設置面11と、これら複数の設置面間をベース部材10の内部で連結する傾斜流路12とを備えている。
この場合、ベース部材10は略直方体形状とされ、その上面には上述した流体機器類を設置するため、各中心位置が矩形を描くように配置された4つの設置面11が設けられている。なお、以下の説明では、第1の空気圧操作弁20Aを設置する設置面を第1設置面11Aとし、第2の空気圧操作弁20Bを設置する設置面を第2設置面11B、第3の空気圧操作弁20Cを設置する設置面を第3設置面11C、さらに、圧力センサ30を設置する設置面を第4設置面11Dとする。
第1設置面11Aは、図9に示すように、ベース部材10の上面を掘り下げるようにして形成された低い段の設置面である。また、第1設置面11Aの下方には、たとえば図2に示すように、空気圧操作弁20Aの弁体21を収納する円柱状空間13が形成され、さらに、円柱状空間13の下方には、収納部ベース部材10の内部を水平方向に貫通するトンネル状の薬液流路2と連通するように、垂直流路部14が形成されている。
また、図中の符号15はリング状凹部であり、空気圧操作弁20AのダイヤフラムDfに形成された凸部をリング状凹部15に挿入することで、ベース部材10と空気圧操作弁20Aとの連結部シール構造が形成されている。なお、ダイヤフラムDfの上方には、空気圧により弁を開閉するためのアクチュエータAcが設置されている。
このように形成されたベース部材10の第1設置面11Aに対し、空気圧操作弁20Aを上方から差し込むように挿入して取り付け、たとえば図2に想像線で示すように、貫通ボルト50とナット51とにより締め付けることで、リング状凹部15とダイヤフラムDfとの嵌合による連結部シール構造が強固に保持されている。なお、ここで採用した貫通ボルト50及びナット51については、後述する分割ボルト構造を採用してもよい。
第3設置面11Cは、図9に示すように、ベース部材10の上面と略一致するように形成された高い段の設置面である。すなわち、第3設置面11Cは、上述した第1設置面11Aより高い位置にある。また、第3設置面11Cの下方には、たとえば図2に示すように、逆止弁40の弁体41を収納設置するため、流路空間16の下方に円柱状とした弁体収納部42の空間が形成されている。なお、図中の符号15はリング状凹部であり、流体機器取付時には必要に応じて流体機器側の底部に設けたリング状凸部を圧入し、連結部のシール構造を形成するものである。
このように形成されたベース部材10の第3設置面11Cに対し、ばね43を介在させた弁体41を上部から弁体収納部42に組み込んだ後、空気圧操作弁20Cを上方から差し込むように挿入して取り付け、後述する分割ボルト構造のボルト17で固定する。この場合の連結部は、リング状凸部22とリング状凹部15との嵌合によりシールされる。
図示の逆止弁40は、上部に設けた流体入口44から流入した流体が、弁体収納部42の側面に開口する流体出口45から斜め下方へ向かう傾斜流路12に流出するように構成されている。すなわち、上述したベース部材10に流体機器類を集積して一体化する流体機器ユニット1において、ベース部材10に逆止弁40の弁体収納部42を形成し、この弁体収納部42に連通する流体入口44及び流体出口45は、たとえば上部から流入して水平方向へ流出するなど、所望の角度に交差して設けられている。
このような逆止弁40を流体機器ユニット1に採用すれば、弁体収納部42に連通する流体入口44及び流体出口45を所望の角度に交差させて設けることができるので、ユニット全体の小型化に有効である。すなわち、従来のインラインタイプと異なり、流体入口44及び流体出口45が所望の角度を有しているので、特に、平面視の設置面積を小さくすることが可能になる。
上述した構成の弁体収納部42は、流体出口45の開口部より低い位置にもばね43を収納する空間が存在している。このため、弁体収納部42に流入した流体は、流体出口45より低い空間においてほとんど置換されることなく滞留する。従って、この空間が流体のデッドボリュームとなり、さらに、長期間にわたる滞留により変質した流体が混入することで純度に悪影響を及ぼすことも懸念される。
そこで、弁体収納部42を通過して流れる流体の出入口について、流路を流れる流体が弁体収納部42の下端部を通過して流れるような配置となる変形例を図14及び図15に示して説明する。なお、上述した実施形態と同様の部材には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図14に示す第1変形例において、ベース部材10に形成された弁体収納部42Aは、ばね43より下方に延長した連結用空間46を備えている。この連結空間46は、底面が弁体収納部42Aの最下端部となるので、流体出口45Aが底面近傍の側面に開口して設けられている。
流体出口45Aと空気圧操作弁20Aの弁体21を収納する円柱状空間13との間は、ベース部材10内に形成された傾斜流路12Aにより連結されている。この場合の傾斜流路12Aは、連結空間46から円柱状空間13へ上向きに傾斜している。
このような構成とすれば、流体が逆止弁40を通過して流れる際には、弁体収納部42Aで最も低い位置になる連結空間46を必ず通過する。このため、逆止弁40が閉じて連結空間46内に滞留した流体は、逆止弁40が開いて流れが生じるたびに連通空間46から押し出されるように流出して置換される。従って、流体が置換されることなく弁体収納部42A内に長期間滞留することを防止できるようになり、連結空間46が流体のデッドボリュームとなることもない。このような第1変形例の構成は、逆止弁40を設置する部分の高さを増すことなく滞留防止が可能となる。
図15に示す第2変形例において、ベース部材10に形成された弁体収納部42Bは、ばね43の下方をわずかに収納可能な浅いものとされる。この弁体収納部42Bは、ばね43の下端部付近に形成され、円柱状空間13側に拡大された連結空間46Aを備えている。この連結空間46Aは、底面が弁体収納部42Bの最下端部となり、底面近傍の側面には流体出口45Bが開口して設けられている。
流体出口45Bと空気圧操作弁20Aの弁体21を収納する円柱状空間13との間は、ベース部材10内に形成された傾斜流路12Bにより連結されている。この場合の傾斜流路12Bは、連結空間46Aから円柱状空間13へ下向きに傾斜している。
このような構成とすれば、流体が逆止弁40を通過して流れる際には、弁体収納部42Bで最も低い位置になる連結空間46Aを必ず通過する。このため、逆止弁40が閉じて連結空間46A内に滞留した流体は、逆止弁40が開いて流れが生じるたびに連通空間46Aから押し出されるように流出して置換される。従って、流体が置換されることなく弁体収納部42B内に長期間滞留することを防止できるので、連結空間46Aが流体のデッドボリュームとなることもない。このような構成は、逆止弁40を設置した部分の高さが増加するものの、高いところから低いところへ流れる流体の自然の法則に従って流れるため、流体が淀むことなく流れる。
また、傾斜流路12Aで流れ方向が上向きになっているため、流体が傾斜流路12A及び連結用空間46に留まり、デッドボリュームとなることがまだある。高さに余裕があれば、傾斜流路12Bのようにすることで、デッドボリュームが全くない流路の流れを形成することができる。
ところで、上述した第1設置面11Aの円柱状空間13と第3設置面11Cの流路空間16との間は、純水流路4の一部となる傾斜流路12により連結されている。この傾斜流路12は、高い位置にある第3設置面11Cから流路空間16にドリル等の工具を挿入して形成するものであり、円柱状空間13との段差が大きいほど大きな傾斜の傾斜流路12の加工が可能となる。
すなわち、隣接する設置面11の段差を大きくすることにより、加工用の穴を設けなくても傾斜角度の大きい傾斜流路12を容易に形成することができるようになり、従って、この傾斜流路12により連結可能となる設置面11間の間隔を狭めることができる。換言すれば、ベース部材10の隣接する設置面11間に段差を設けて傾斜流路12で連結することにより、設置面11に取り付ける流体機器間の設置間隔を狭めて小さくすることができ、この場合、段差が大きいほど傾斜流路12の傾斜角度も大きくなるので、設置間隔を狭めることができる。
また、たとえば図11に示すように、隣接する流体機器間を薬液流路2のような水平流路により連結して流体機器間の設置間隔を狭めることも可能ではあるが、このような水平流路の加工は、ベース部材10の側面からドリル等の工具を用いて行う必要がある。このため、ベース部材10の外部と連結する場合は加工用の穴を利用可能となるが、ベース部材10の内部で流体機器間を連結する場合には、ベース部材10の側面に形成された加工用の穴を塞いでシールする必要が生じることとなる。
同様に、第2設置面11Bと第4設置面11Dとの間についても、図8に示すように、ベース部材10の上面と略一致するように形成された高い段の第2設置面11B側から、ベース部材10の上面を掘り下げるようにして形成された低い段の第4設置面11D側に向けて、薬液リターン流路3となる傾斜流路12が形成されている。なお、図中の符号16は、第4設置面11Dの下方に形成された流路空間である。
第2設置面11Bには、たとえば図1に示すように、空気操作弁20Bが上方から挿入して取り付けられ、第4設置面11Dには、圧力センサ30が上方から挿入して取り付けられる。なお、空気操作弁20Bの連結部は、リング状凸部22とリング状凹部15との嵌合によりシールされ、圧力センサ30の連結部は、Oリング31を挟持した状態で押圧することによりシールされる。
ところで、上述した分割ボルト構造のボルト17による締め付けは、たとえば図3に示すように、流体機器類のケーシング部材23をベース部材10との接合方向へ複数に分割し、ベース部材10と密着する位置に配置されるケーシング部材23のベース側部材23cに、接合方向へ貫通する雌ねじ部18を形成するとともに、ベース側部材10を挟持して雌ねじ部18に両側から各々異なるボルト17,17をねじ込んで締め付ける。このようなボルト17の締め付けは、たとえば矩形断面の四隅に分配するなど複数箇所に分散させて均等配置することが好ましい。なお、上述した雌ねじ部18は、たとえば両端部から中央部へ逆向きの雌ねじが形成された埋込ナット等により形成すればよい。
この結果、各ボルト17毎に締付力の調整が容易になり、ケーシング部材23をベース部材10に密着させる力の調整が可能となるので、複数あるシール部を均等に締め付けて良好なシール性を得ることができる。
以下、上述した分割ボルト構造について、具体例を示した図12に基づいて詳細に説明する。
上述したボルト17と雌ねじ部18による分割ボルト構造では、空気圧操作弁20Bのケーシング部23をベース部材10に設置する際、ベース部材10と密着する位置に配置されるベース側部材(弁座ボディー)23cのベース面に、接合方向へ貫通する雌ねじ部18を形成するとともに、ベース部材10を挟持して雌ねじ部18に両側から各々異なるボルト17、17をねじ込んで締め付けられている。本来であれば、図2に示す1本の貫通ボルト50を用い、空気圧操作弁20Bをベース部材10に固定する構成を採用すればよいが、空気圧操作弁20Bはアクチュエータが空気圧式の開閉弁であるため、空気圧操作弁20Bを単体で見るとシール部が多数存在しており、従って、全てのシール部を1本の貫通ボルト50で組み立てると、組立工程の複雑化や検査工程の複雑化を招くこととなり好ましくない。
つまり、空気圧操作弁20Bは、空気圧動作を保障するためのOリングシール部60、61、62に加えて、空気圧操作弁20Bの内部を流れる液体のシールを保障するシール部63、弁体が開閉する際のシールを保障するシール部64より構成されている。これらのシール箇所について、そのシール機能をベース部材10に設置してから確認することは非常に困難で複雑な工程となる。しかも、まんがいちどこかに漏れがあった際には、全てを分解して対応しなくてはならず、組立工程が複雑化して好ましくない。
また、上述した流体機器ユニット1では、複数の流体機器が集積されているため、空気圧操作弁20Bのように単体として多数のシール部分を有する複数の流体機器がベース部材10に設置されることとなる。従って、流体機器の集積化が終了した後の完成品には、シール機能を確認しなくてはならないシール部が多数存在しており、各シール部毎の漏れ検査を実施する作業は非常に複雑化した工程となる。
また、まんがいち漏れがあった場合には、全てを分解してから組立をやり直す必要が生じるだけでなく、漏れの箇所を特定することも非常に難しいものとなる。従って、組立工程内で再組み立てのリスク、検査の簡略化なども同様に要求される。
このため、図2に示す貫通ボルト51により組み立てることをしないで、雌ねじ部18とボルト17とによる分割ボルト構造を採用すると、空気圧操作弁20Bは単体として管理することができる。すなわち、雌ねじ部18とボルト17とを使用することにより、空気圧操作弁20Bを単体として取り扱う製造工程を組むことができるようになり、また、単体としてそれぞれのシール性を確認してから、ベース部材10に設置することができるようになる。
最終的には、ベース部材10の第1設置面11Aに空気圧操作弁20Bを設置し、ボルト17をベースの下より挿入して、雌ねじ部18にねじ込むことにより、流体機器の集積回路として完成させることができる。なお、流体機器ユニット1のシール検査は、ベース部材10のシール部分であるリング状凸部22とリング状凹部15との嵌合部のみを検査すればよいことになり、従って、ユニット組立ラインの検査が簡略化されるとともに、漏れ検査の際にも原因の特定が容易となる。
また、上述した流体機器ユニット1を納期の面から考えた際にも、空気圧操作弁20Bのような流体機器について、仕様や機能等が異なる類似品を多種類製造して適量を在庫しておけば、顧客の要求に応じて適宜選択したものをベース部材10に組み込んだ後、リング状凸部22とリング状凹部15との嵌合部についてのみ漏れ検査を実施して出荷することが可能となる。
上述した流体機器の類似品は、たとえばノーマルオープン及びノーマルクローズのように開閉モードが異なるもの、流量調整機能の有無が異なるものなど多種多様であり、ここに例示した機器類に限定されることはなく、流体機器単体としてシール部分が多数存在しているものを包含する。なお、図13は調整機能付きの空気圧操作弁20B′を示しており、上部に調整ノブ70が設けられている。
上述したように、本発明の流体機器ユニット構造によれば、ベース部材10に段差を設けて流体機器の設置面11を複数形成し、ベース部材内部の傾斜流路12で連結する構成としたので、隣接する流体機器間の間隔を狭めて流体機器類を集積させた一体化が可能となり、特に、フットプリントの低減に有効な流体機器ユニット構造となる。また、薬品等を取り扱う装置類においては、一般にフットプリントを小さくして設置スペースを低減することが強く求められる反面、上部空間には比較的余裕がある。従って、流体機器ユニット1が上下方向に設置面の段差程度大きくなっても比較的容易に対応可能であるから、この結果得られるフットプリントの低減効果は大きなものとなる。
また、上述した流体機器ユニット構造は、流体機器間の連結に必要となる配管や継手類が少なくなるので、リークポイントが少なくなって信頼性が向上するとともに、メンテナンスが容易になるという利点を有している。
また、上述した流体機器ユニット構造は、流体機器間が密着した配置となるので、流体が溜まり込むデッドスペースの容積が減少し、特に、高価な薬液等を取り扱う場合には無駄の少ない使用が可能となる。
さらに、上述した流体機器ユニット構造は、流体機器類を集積させて一体化するのに適した逆止弁が得られるので、流体機器ユニット構造のフットプリントをより一層低減することができる。特に、逆止弁を設けた流体機器ユニット構造においては、逆止弁を通過して流れる流体が弁体収納部の下端部を通過することにより、流体が弁体収納部内に滞留するという問題が解消される。
ところで、上述した実施形態においては、4つの設置面11を設けたベース部材10としたが、設置面11の数や配置等については特に限定されることはなく、ユニット化する流体機器の数に応じて適宜変更可能である。また、設置面11と流体機器との連結構造を雌ねじ部18を使用する分割ボルト構造としておけば、流体機器の類似品を在庫しておくことにより、ベース部材10を共用して種々の組合せとした流体機器類の設置も可能になる。また、流体機器を在庫しておくことにより、ゼロから全て組み立てを開始する場合と比較して、迅速な納期対応が可能となる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
本発明に係る流体機器ユニット構造の一実施形態を示す要部断面図(図5のA−A断面)である。 本発明に係る流体機器ユニット構造の一実施形態を示す要部断面図(図5のB−B断面)である。 本発明に係る流体機器ユニット構造の一実施形態を示す要部断面図(図5のC−C断面)である。 本発明に係る流体機器ユニット構造の一実施形態を示す外観斜視図である。 図4の平面図である。 図4に示す流体機器ユニットの流路構成例を示す系統図である。 ベース部材の構成例を示す平面図である。 図7のD−D断面図である。 図7のE−E断面図である。 図7のF−F断面図である。 図7のG−G断面図である。 分割ボルト構造の具体例を示す断面図である。 分割ボルト構造の他の具体例を示す断面図である。 図2の弁体収納部に係る第1変形例を示す要部断面図である。 図2の弁体収納部に係る第2変形例を示す要部断面図である。
符号の説明
1 流体機器ユニット
10 ベース部材
11 設置面
11A 第1設置面
11B 第2設置面
11C 第3設置面
11D 第4設置面
12,12A,12B 傾斜流路
20A,20B,20C (第1〜第3の)空気圧操作弁
30 圧力センサ
40 逆止弁
42,42A,42B 弁体収納部
45,45A,45B 流体出口

46,46A 連結用空間

Claims (5)

  1. 流路を介して接続される複数の流体機器類をベース部材に集積して一体化する流体機器ユニット構造であって、
    前記ベース部材が、前記流体機器類を設置する複数の設置面と、該設置面間をベース部材内部で連結する傾斜流路とを備えていることを特徴とする流体機器ユニット構造。
  2. 前記設置面の高さが異なることを特徴とする請求項1に記載の流体機器ユニット構造。
  3. 流路を介して接続される複数の流体機器類をベース部材に集積して一体化する流体機器ユニット構造であって、
    前記ベース部材に逆止弁の弁体収納部を形成し、該弁体収納部に連通する流体入口及び流体出口を所望の角度に交差させて設けたことを特徴とする流体機器ユニット構造。
  4. 前記流路を流れる流体が前記弁体収納部の下端部を通過することを特徴とする請求項3に記載の流体機器ユニット構造。
  5. 前記流体機器類のケーシング部材を前記ベース部材との接合方向へ複数に分割し、前記ベース部材と密着する位置に配置される前記ケーシング部材のベース側部材に、前記接合方向へ貫通する雌ねじ部を形成するとともに、前記ベース側部材を挟持して前記雌ねじ部に両側から各々異なるボルトをねじ込んで締め付けることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の流体機器ユニット構造。
JP2006154613A 2006-03-02 2006-06-02 流体機器ユニット構造 Active JP5096696B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006154613A JP5096696B2 (ja) 2006-03-02 2006-06-02 流体機器ユニット構造
EP07715176.9A EP1990567B1 (en) 2006-03-02 2007-03-02 Fluid equipment unit structure
KR1020087020837A KR101321793B1 (ko) 2006-03-02 2007-03-02 유체 기기 유닛 구조
US12/279,811 US8783295B2 (en) 2006-03-02 2007-03-02 Fluidic device unit structure
PCT/JP2007/054095 WO2007100106A1 (ja) 2006-03-02 2007-03-02 流体機器ユニット構造

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006055853 2006-03-02
JP2006055853 2006-03-02
JP2006154613A JP5096696B2 (ja) 2006-03-02 2006-06-02 流体機器ユニット構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007263356A true JP2007263356A (ja) 2007-10-11
JP5096696B2 JP5096696B2 (ja) 2012-12-12

Family

ID=38459201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006154613A Active JP5096696B2 (ja) 2006-03-02 2006-06-02 流体機器ユニット構造

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8783295B2 (ja)
EP (1) EP1990567B1 (ja)
JP (1) JP5096696B2 (ja)
KR (1) KR101321793B1 (ja)
WO (1) WO2007100106A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2450607A1 (en) 2010-11-05 2012-05-09 Surpass Industry Co., Ltd. Fluidic device unit structure
JP2012141068A (ja) * 2012-04-27 2012-07-26 Surpass Kogyo Kk 流体機器ユニット構造
KR101527392B1 (ko) * 2007-10-11 2015-06-09 사파스고교 가부시키가이샤 약액용 기기 유닛 구조
JP2020159501A (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 ダイキン工業株式会社 油圧制御装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008291941A (ja) * 2007-05-25 2008-12-04 Surpass Kogyo Kk 流体機器ユニット構造
KR101940325B1 (ko) * 2011-10-05 2019-01-18 가부시키가이샤 호리바 에스텍 유체 기구 및 상기 유체 기구를 구성하는 지지 부재 및 유체 제어 시스템
USD817449S1 (en) * 2016-03-15 2018-05-08 Karl Dungs Gmbh & Co. Kg Valve
USD818561S1 (en) * 2016-09-14 2018-05-22 Karl Dungs Gmbh & Co. Kg Valve
USD817442S1 (en) * 2016-09-14 2018-05-08 Karl Dungs Gmbh & Co. Kg Valve
USD817451S1 (en) * 2016-09-14 2018-05-08 Karl Dungs Gmbh & Co. Kg Valve
USD817450S1 (en) * 2016-09-14 2018-05-08 Karl Dungs Gmbh & Co. Kg Valve
PL71744Y1 (pl) * 2018-03-29 2021-01-11 Centrum Hydrauliki Doh Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Panel sterowniczy

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11224868A (ja) * 1997-11-03 1999-08-17 Motorola Inc 化学的機械的平坦化システム及びその方法
US6186177B1 (en) * 1999-06-23 2001-02-13 Mks Instruments, Inc. Integrated gas delivery system
JP2005273868A (ja) * 2004-03-26 2005-10-06 Ckd Corp 集積弁ユニット
JP2005307994A (ja) * 2004-04-16 2005-11-04 Ckd Corp 流体制御弁取付構造
US20050284528A1 (en) * 2004-01-30 2005-12-29 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for providing fluid to a semiconductor device processing apparatus

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3589387A (en) 1969-08-22 1971-06-29 Int Basic Economy Corp Integrated manifold circuits and method of assembly
US4934411A (en) 1984-08-06 1990-06-19 Albrecht David E Insert means for fluid flow system
US4930538A (en) * 1989-01-17 1990-06-05 Memron, Inc. Compact manifold valve
KR100232112B1 (ko) * 1996-01-05 1999-12-01 아마노 시게루 가스공급유닛
JP3650859B2 (ja) * 1996-06-25 2005-05-25 忠弘 大見 遮断開放器およびこれを備えた流体制御装置
US5992463A (en) 1996-10-30 1999-11-30 Unit Instruments, Inc. Gas panel
JP3997337B2 (ja) * 1996-11-20 2007-10-24 忠弘 大見 流体制御装置
JPH10220698A (ja) * 1996-12-03 1998-08-21 Nippon Aera Kk 流体制御装置
JP3997338B2 (ja) 1997-02-14 2007-10-24 忠弘 大見 流体制御装置
JP3737869B2 (ja) * 1997-05-13 2006-01-25 シーケーディ株式会社 プロセスガス供給ユニット
US6152175A (en) * 1997-06-06 2000-11-28 Ckd Corporation Process gas supply unit
JP4378553B2 (ja) * 1997-10-13 2009-12-09 忠弘 大見 流体制御装置
JPH11294698A (ja) 1998-04-10 1999-10-29 Nippon Sanso Kk ガス供給設備
JP3921565B2 (ja) * 1998-07-10 2007-05-30 株式会社フジキン 流体制御装置
JP2000120903A (ja) 1998-10-09 2000-04-28 Ckd Corp 薬液用流体機器の連結構造
WO2001016512A1 (en) 1999-09-01 2001-03-08 Silicon Valley Group, Inc. Layered block fluid delivery system
JP2003185039A (ja) 2001-12-12 2003-07-03 Asahi Organic Chem Ind Co Ltd マニホールドバルブ
JP4251315B2 (ja) 2002-11-27 2009-04-08 Smc株式会社 マニホールドバルブ
JP4314425B2 (ja) 2002-12-02 2009-08-19 株式会社フジキン 流体制御装置
JP2004183771A (ja) * 2002-12-03 2004-07-02 Fujikin Inc 流体制御装置
JP4431940B2 (ja) 2003-04-10 2010-03-17 旭有機材工業株式会社 配管部材の接続構造
US7198063B2 (en) * 2004-06-14 2007-04-03 Surpass Industry Co., Ltd. Multi-path joint and manufacturing method thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11224868A (ja) * 1997-11-03 1999-08-17 Motorola Inc 化学的機械的平坦化システム及びその方法
US6186177B1 (en) * 1999-06-23 2001-02-13 Mks Instruments, Inc. Integrated gas delivery system
US20050284528A1 (en) * 2004-01-30 2005-12-29 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for providing fluid to a semiconductor device processing apparatus
JP2005273868A (ja) * 2004-03-26 2005-10-06 Ckd Corp 集積弁ユニット
JP2005307994A (ja) * 2004-04-16 2005-11-04 Ckd Corp 流体制御弁取付構造

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101527392B1 (ko) * 2007-10-11 2015-06-09 사파스고교 가부시키가이샤 약액용 기기 유닛 구조
EP2450607A1 (en) 2010-11-05 2012-05-09 Surpass Industry Co., Ltd. Fluidic device unit structure
US9091361B2 (en) 2010-11-05 2015-07-28 Surpass Industry Co., Ltd. Fluidic device unit structure
JP2012141068A (ja) * 2012-04-27 2012-07-26 Surpass Kogyo Kk 流体機器ユニット構造
JP2020159501A (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 ダイキン工業株式会社 油圧制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20100229963A1 (en) 2010-09-16
KR101321793B1 (ko) 2013-10-25
EP1990567B1 (en) 2017-07-19
WO2007100106A1 (ja) 2007-09-07
KR20080111443A (ko) 2008-12-23
EP1990567A1 (en) 2008-11-12
EP1990567A4 (en) 2012-10-24
JP5096696B2 (ja) 2012-12-12
US8783295B2 (en) 2014-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5096696B2 (ja) 流体機器ユニット構造
US6039360A (en) Couplings for fluid controllers
JP4780555B2 (ja) 流体制御装置
US20080142102A1 (en) Check Valve and Pump for High Purity Fluid Handling Systems
JP2008298180A (ja) 流体制御装置
US9243720B2 (en) Coupling apparatus for chemical fluid flow channel
JP5079393B2 (ja) 流体機器ユニット構造
EP2025981B1 (en) Fluid device unit structure
US8365755B2 (en) Ball valve isolator
US6634385B2 (en) Apparatus for conveying fluids and base plate
JP4167204B2 (ja) 流体継手及び継手一体型集積ユニット
JP2001208237A (ja) 自動弁
JP4557932B2 (ja) 流体デバイスどうしの接続構造
JP2008133838A (ja) 流体制御機器のマニホールド構造
JP5009081B2 (ja) 流体機器の接続構造及びその接続構造を備える流体機器ユニット
EP2450607B1 (en) Fluidic device unit structure
JP5039509B2 (ja) ボディ本体におけるブロック間固定構造
JP2006307944A (ja) タンク構造

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090408

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110802

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111003

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120214

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120413

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120904

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120921

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5096696

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150928

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250