JP2008298179A - 流体制御装置およびその組立方法 - Google Patents

流体制御装置およびその組立方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 組立て作業効率の向上が図られた流体制御装置を提供する。
【解決手段】 前後方向にのびるねじ挿通孔29は、おねじ部材18の頭部18aを受ける段部29aを有し、この段部29aが上方からのおねじ部材34の前後方向位置よりも前後方向からのおねじ部材28の挿入先端側に位置させられている。前後方向からのおねじ部材18を先に、上方からのおねじ部材34を後から締め付けることにより、前後方向からのおねじ部材18と上方からのおねじ部材34との干渉が避けられている。
【選択図】 図５

Description

この発明は、半導体製造装置等に使用される流体制御装置に関し、特に、複数の流体制御機器が集積化されて形成される流体制御装置およびその組立方法に関する。
半導体製造装置で使用される流体制御装置においては、複数の流体制御機器が直列状に配されてパイプや継手を介さずに接続されることによって形成された複数のラインをベース部材上に並列状に設置するという集積化が進んでおり、特許文献１には、そのような流体制御装置として、下段層となる複数のブロック状継手部材がおねじ部材によってベース部材に取り付けられ、隣り合う継手部材にまたがるように上段層となる複数の流体制御機器が取り付けられているものが開示されている。
特開平１０−２２７３６８号公報
上記特許文献１の流体制御装置では、従来のものに比べて、装置の占有スペースの減少および通路のボリュームの減少が可能となるという利点を有しているが、隣り合う継手部材にまたがるように流体制御機器を取り付ける際の位置決めに手間がかかるという問題があった。
この発明の目的は、組立て作業効率の向上が図られた流体制御装置およびその組立方法を提供することにある。
この発明による流体制御装置は、前後方向に並んで配置される複数の流体制御機器と、流体制御機器と一体または別体の複数のブロック状継手部材と、継手部材同士が突き合わされた部分におけるシール性を確保するためのシール手段とを備えている流体制御装置において、各継手部材は、上方からのおねじ部材によってベース部材に取り付けられているとともに、継手部材同士は、互いに突き合わされて前後方向からのおねじ部材によって結合されており、前後方向にのびるねじ挿通孔は、おねじ部材の頭部を受ける段部を有し、この段部が上方からのおねじ部材の前後方向位置よりも前後方向からのおねじ部材の挿入先端側に寄って設けられていることを特徴とするものである。
各継手部材は、例えば、その前後方向中央部においてベース部材に取り付けられる。継手部材同士は、前後方向からのおねじ部材によって順次結合される。流体制御機器は、予め継手部材に一体化されているか、そうでない場合には、上方からのおねじ部材によって継手部材に結合される。したがって、隣り合う継手部材にまたがるように流体制御機器を配置していく必要がないし、この配置で使用される流体通路に比べて、流体を直線的に流すことができる流体通路を得ることができる。また、前後方向からのおねじ部材は、方形の４隅のうち１８０°離れた２カ所にだけ配置されており、一方の継手部材の４隅には、ねじ挿通孔とめねじとが交互に設けられ、他方の継手部材の４隅には、ねじ挿通孔とめねじとが交互にかつ一方の継手部材のものとは逆位置となるように設けられていることにより、１対の継手部材同士を２本のおねじ部材によって結合することができる。この結果、軽量化が図られるとともに、継手部材の増減を容易に行うことができ、組立て作業効率も向上する。しかも、シール手段が隣り合う継手部材の方形の突き合わせ面ほぼ中央（幅方向のちょうど中央であって、上下方向については、隣り合う継手部材に合わせるなどの必要に応じて、その位置が適宜変更される）に設けられているようにすることで、２本のおねじ部材を使用して結合することで、おねじ部材を４本使用しなくても、そのシール性が確保される。
上記の構成とすることにより、前後方向からのおねじ部材を先に、上方からのおねじ部材を後から締め付けることにより、前後方向からのおねじ部材と上方からのおねじ部材との干渉を避けることができる。
この発明による流体制御装置の組立方法は、前後方向に並んで配置される複数の流体制御機器と、流体制御機器と一体または別体の複数のブロック状継手部材と、継手部材同士が突き合わされた部分におけるシール性を確保するためのシール手段とを備えている流体制御装置の組立方法であって、各継手部材を上方からのおねじ部材によってベース部材に取り付ける工程と、互いに突き合わされた継手部材同士を前後方向からのおねじ部材によって結合する工程とを含んでおり、前後方向からのおねじ部材を先に、上方からのおねじ部材を後から締め付けることにより、前後方向からのおねじ部材と上方からのおねじ部材との干渉を避けることを特徴とするものである。
この明細書において、上下は、図１の上下をいうものとし、前後については、図１の右を前、左を後というものとするが、この上下および前後は、便宜的なものであり、例えば図１の左右が上下になるように配置されてもよく、設置時の上下および前後に一致するものではない。
流体制御機器としては、開閉弁、減圧弁、フィルタ、圧力表示器、流量調整器（マスフローコントローラ）などがある。各流体制御機器は、開閉機能、流量調整機能などを行う構成を内蔵した機能部分と、機能部分と一体に設けられかつ流体通路が設けられた本体部分とからなることがあり、この場合に、本体部分がブロック状継手部（「ブロック状継手部材」に含まれる。）となる。また、流体制御機器は、本体部分とは別体のブロック状継手部材に支持されることもある。
シール手段は、継手部材間に介在させられたガスケットと、継手部材の突き合わせ面に形成された環状ガスケット押さえ突起とを有しており、環状ガスケット押さえ突起によってガスケットが変形させられることでシール性を確保するものとされる。
おねじ部材は、ステンレス鋼製（ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６など）が好ましく、継手部材もステンレス鋼製（ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６など）が好ましい。ガスケットは、ステンレス鋼、ニッケル合金などで円環状（孔あき円板状）に形成されたものが好ましい。
この発明の流体制御装置およびその組立方法によると、前後方向に並ぶブロック状継手部材同士を前後方向からのおねじ部材によって順次結合することができ、この際、前後方向からのおねじ部材と上方からのおねじ部材との干渉を避けることができるので、組立性を向上することができる。
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
図１から図３までは、この発明の流体制御装置の１実施形態を示している。図１において、右が出口側、左が入口側となっているが、以下では、右を前、左を後として説明する。
この流体制御装置(1)は、半導体製造装置等において用いられるもので、下端に接続ブロック部(2a)を有している減圧弁(2)と、減圧弁(2)を支持する第１ブロック状継手部材(3)と、減圧弁(2)の前側（図の右側）に隣り合って配置され下端に接続ブロック部(4a)を有している圧力表示器(4)と、圧力表示器(4)を支持する第２ブロック状継手部材(5)と、圧力表示器(5)の前側に隣り合って配置され下方に継手部材(3)(5)と同じレベルにあるブロック状継手部(6a)が一体に形成された第１開閉弁(6)と、第１開閉弁(6)の前側に隣り合って配置され第１開閉弁(6)のブロック状継手部(6a)よりも高さが低いブロック状継手部(7a)が一体に形成された第２開閉弁(7)と、下面が継手部材(3)(5)の下面と同じレベルにあって第２開閉弁(7)を支持する第３ブロック状継手部材(8)と、第２開閉弁(7)のブロック状継手部(7a)の前側に隣り合って配置された第４ブロック状継手部材(9)と、第４継手部材(9)の前側に所定間隔をおいて対向状に配置された第５ブロック状継手部材(10)と、後側（図の左側）および前側に接続ブロック部(11a)(11b)を有しており後側接続ブロック部(11a)が第４継手部材(9)に、前側接続ブロック部(11b)が第５継手部材(10)にそれぞれ支持されることで第４および第５継手部材(9)(10)にまたがって支持された流量調整器(11)と、第５継手部材(10)の前側に隣り合って配置され第５継手部材(10)よりも高さが低いブロック状継手部(12a)が一体に形成された第３開閉弁(12)と、下面が他の継手部材(3)(5)(8)(9)の下面と同じレベルにあって第３開閉弁(12)を支持する第６ブロック状継手部材(13)とを備えている。
第１継手部材(3)には、プロセスガスを減圧弁(2)に供給するためのプロセスガス導入用継手(14)が接続されている。第３継手部材(8)には、パージガスを第２開閉弁(7)に供給するパージガス導入用継手(15)が接続されている。第６継手部材(13)には、プロセスガスおよびパージガスを第３開閉弁(12)から排出するプロセスガスおよびパージガス排出用継手(16)が接続されている。
各部品(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)の組立てに際しては、上方からのおねじ部材(17)(19)(34)だけでなく、前後方向からのおねじ部材(18)も使用されており、また、各ブロック状継手部材(3)(5)(8)(9)(10)(13)、各開閉弁(6)(7)(12)のブロック状継手部(6a)(7a)(12a)および各流体制御器(2)(4)(11)の接続ブロック部(2a)(4a)(11a)(11b)は、シール部（シール手段）(20)を介して突き合わされている。
減圧弁(2)および圧力表示器(4)とこれに対応する継手部材(3)(5)とは、前後に所定間隔をおいた２カ所においてその流体通路(23)(24)同士が接続されており、これに対応して、減圧弁(2)および圧力表示器(4)と継手部材(3)(5)との間には、それぞれ前後に所定間隔をおいて２つのシール部(20)が設けられている。
図３に示すように、継手部材(3)(5)の前後端部の上面には、めねじ(32)が設けられており、上方からのおねじ部材（流体制御機器取付用おねじ部材）(17)は、各シール部(20)の前後方向外側に各１本ずつだけ配置されている。シール部(20)は、継手部材(3)(5)の方形の突き合わせ面のほぼ中央にが設けられている。減圧弁(2)を支持している継手部材(3)の４隅には、前後方向にのびるねじ挿通孔(29)と前後方向にのびるめねじ(30)とが交互に設けられ、圧力表示器(4)を支持している継手部材(5)の４隅には、前後方向にのびるねじ挿通孔(29)と前後方向にのびるめねじ(30)とが交互にかつ減圧弁(2)を支持している継手部材(3)のものとは逆位置となるように設けられている。こうして、前後方向からのおねじ部材(18)は、方形の４隅のうち１８０°離れた２カ所にだけ配置されている。各継手部材(3)(5)の前後方向の中央部には、各継手部材(3)(5)をアルミニウム板金からなるベース部材(31)に固定するための上方からのおねじ部材（継手部材取付用おねじ部材）(34)を挿通するための１対の上下方向にのびるねじ挿通孔(33)が左右（幅方向）に並ぶように設けられている。
隣り合う開閉弁(6)(7)のブロック状継手部(6a)(7a)同士、開閉弁(6)(7)(12)のブロック状継手部(6a)(7a)(12a)と継手部材(5)(9)(10)なども、図３と同様にして結合されている。したがって、従来のように、隣り合う継手部材にまたがるように流体制御機器を配置していく必要がないので、組立て作業効率が向上する。
図４および図５に示すように、前後方向からのおねじ部材(18)と上方からのおねじ部材（継手部材取付用おねじ部材）(34)とは、次のようにして、互いに干渉することが避けられている。
各継手部材(3)(5)の前後方向にのびるねじ挿通孔(29)は、前後方向からのおねじ部材(18)の頭部(18a)を受ける段部(29a)を有しており、この段部(29a)が上方からのおねじ部材(34)の前後方向位置（＝前後の中央部）よりも前後方向からのおねじ部材(18)の挿入先端側（前側）に位置させられている。上方からのおねじ部材(34)の頭部(34a)は、前後方向にのびるねじ挿通孔(29)の下面で受けられている。したがって、前後方向からのおねじ部材(18)を先に、上方からのおねじ部材(34)を後から締め付けることにより、前後方向からのおねじ部材(18)と上方からのおねじ部材(34)との干渉が避けられる。
この流体制御装置(1)によると、１対の継手部材(3)(5)同士を２本の前後方向からのおねじ部材(18)によって結合することができるので、軽量化されすることができる。また、２本の前後方向からのおねじ部材(18)を締め付けたり外したりすることで継手部材(3)(5)の増減を容易に行うことができ、しかも、前後方向からのおねじ部材(18)と上方からのおねじ部材(34)との干渉が避けられているので、より一層組立て作業効率が向上する。
図１は、この発明による流体制御装置の第１実施形態を示す縦断面図である。 図２は、同平面図である。 図３は、同要部の拡大分解斜視図である。 図４は、図３の要部の一部を切り欠いた拡大斜視図である。 図５は、図３の要部の前後方向に沿う断面図である。
符号の説明
(1) 流体制御装置
(2) 減圧弁（流体制御機器）
(3)(5)(9)(10) ブロック状継手部材
(4) 圧力表示器（流体制御機器）
(6)(7)(12) 開閉弁（流体制御機器）
(6a)(7a)(12a) ブロック状継手部（ブロック状継手部材）
(11) 流量調整器（流体制御機器）
(18) 前後方向からのおねじ部材
(20) シール部（シール手段）
(29) ねじ挿通孔
(30) めねじ
(31) ベース部材
(33) ねじ挿通孔
(34) 上方からのおねじ部材（継手部材取付用おねじ部材）

Claims (2)

  1. 前後方向に並んで配置される複数の流体制御機器と、流体制御機器と一体または別体の複数のブロック状継手部材と、継手部材同士が突き合わされた部分におけるシール性を確保するためのシール手段とを備えている流体制御装置において、
    各継手部材は、上方からのおねじ部材によってベース部材に取り付けられているとともに、継手部材同士は、互いに突き合わされて前後方向からのおねじ部材によって結合されており、前後方向にのびるねじ挿通孔は、おねじ部材の頭部を受ける段部を有し、この段部が上方からのおねじ部材の前後方向位置よりも前後方向からのおねじ部材の挿入先端側に寄って設けられていることを特徴とする流体制御装置。
  2. 前後方向に並んで配置される複数の流体制御機器と、流体制御機器と一体または別体の複数のブロック状継手部材と、継手部材同士が突き合わされた部分におけるシール性を確保するためのシール手段とを備えている流体制御装置の組立方法であって、
    各継手部材を上方からのおねじ部材によってベース部材に取り付ける工程と、互いに突き合わされた継手部材同士を前後方向からのおねじ部材によって結合する工程とを含んでおり、前後方向からのおねじ部材を先に、上方からのおねじ部材を後から締め付けることにより、前後方向からのおねじ部材と上方からのおねじ部材との干渉を避けることを特徴とする流体制御装置の組立方法。
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