JP2010144912A - 流体機器ユニット構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】土台部2と、土台部2に対して着脱可能に固定される第1流体機器3と、土台部2における第1流体機器3の周囲に着脱可能に固定される複数の第2流体機器4と、が設けられ、第1流体機器3における第2流体機器4と対向する面には、嵌合されることにより、第1流体機器3および第2流体機器4の間で流体の流通を可能にするとともに、嵌合離間が可能とされた凸状の雄継手35Bおよび凹状の雌継手35Aの一方が設けられ、第2流体機器4における第1流体機器3と対向する面には、雄継手35Bおよび雌継手35Aの他方が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図3
Description
上述の配管を用いて流体機器類を接続する構成では、これら流体機器類を配置するスペースのほかに、配管を配置するスペースを確保する必要があり、全体としての設置スペースが広くなるという問題があった。
この特許文献1には、流体機器類を直線上に並べて集積させる技術について提案されている。この技術を用いることにより、一の流路を流れる流体を、複数の分岐流路に分流させるとともに、全体として配置スペースを狭くすることができた。
その他にも、流体機器の組み合わせが一つの筐体内に作り込まれた組み合わせに限定されることから、複数の流体機器を接続する方法と比較して、流体機器の組み合わせの変更に対応することが困難であるという問題があった。
言い換えると、組み合わせのバリエーションにそれぞれ対応した複数の流体機器が一体に作り込まれたものを製造する必要があるという問題あった。
本発明の流体機器ユニット構造は、土台部と、該土台部に対して着脱可能に固定される第1流体機器と、前記土台部における前記第1流体機器の周囲に着脱可能に固定される複数の第2流体機器と、が設けられ、前記第1流体機器における前記第2流体機器と対向する面には、嵌合されることにより、前記第1流体機器および前記第2流体機器の間で流体の流通を可能にするとともに、嵌合離間が可能とされた凸状の雄継手および凹状の雌継手の一方が設けられ、前記第2流体機器における前記第1流体機器と対向する面には、前記雄継手および前記雌継手の他方が設けられていることを特徴とする。
さらに、第1流体機器および複数の第2流体機器を土台部から取り外すことにより、第1流体機器および第2流体機器の間における雄継手および雌継手の嵌合を外すことができるため、製造コストの低減およびメンテナンス性の向上を図ることができるという効果を奏する。
図1は、本実施形態の流体機器ユニットの構成を説明する上面視図であり、図2は、図1の流体機器ユニットの構成を説明する正面視図であり、図3は、図2の流体機器ユニットの構成を説明する断面視図である。
本実施形態では、本発明の流体機器ユニット(流体機器ユニット構造)1を半導体等の生産に用いられる薬液の流量を調節するものに適用して説明する。
マニホールドベース2には、図4および図5に示すように、四方弁ユニット3および4つの三方弁ユニット4と対向する面(図5の左側の面)に凹状位置決め部21Aが設けられているとともに、四方弁ユニット3および4つの三方弁ユニット4の固定に用いられる固定用ボルト23が挿通される固定用孔22が設けられている。
本実施形態では、マニホールドベース2の略中央に一つの凹状位置決め部21Aが配置され、略中央の凹状位置決め部21Aの左右方向(図4の左右方向)、および、上下方向(図4の上下方向)に隣接して一対の凹状位置決め部21Aが配置されている。
本実施形態では、4つの凹状位置決め部21Aを同一形状に形成する例に適用して説明するが、略中央の凹状位置決め部21Aにおける穴径等を他の凹状位置決め部21Aとは異ならせるなど、全ての凹状位置決め部21Aの形状を同一にしなくてもよく、特に限定するものではない。
図4に示すように、一つの凹状位置決め部21Aに対して4つの固定用孔22が配置され、4つの固定用孔22は、当該凹状位置決め部21Aを内包する四角の角に相当する位置に形成されている。
四方弁ユニット3は、図1に示すように、マニホールドベース2の略中央に配置されるものであって、周囲に配置された三方弁ユニット4などの流体機器との間に形成される流路を切り替えるものである。
四方弁ユニット3には、図6および図7に示すように、ユニットベース31と、筐体32および弁体33と、制御部34と、が設けられている。
ユニットベース31におけるマニホールドベース2と対向する面の略中央には、凹状位置決め部21Aと嵌合される凸状位置決め部21Bが設けられ、その周囲に4つの固定用ボルト23が螺合される雌ネジ孔(図示せず)が設けられている。
筐体32の4つの側面のそれぞれには、後述する雄継手35Bと嵌合される雌継手35Aが設けられている。筐体32の内部には、弁体33が回転可能に配置されるとともに、雌継手35Aと連通された円柱状の空間が形成されている。
弁体33には、4つの雌継手35Aのうちの2つの雌継手35Aを連通させる第1流路36と、残りの2つの雌継手35Aを連通させる第2流路37とが設けられている。
制御部34には、側方に向かって開口するAポートPAおよびBポートPBが設けられている。
例えば、制御部34は、AポートPAに加圧流体が供給された場合には、弁体33を上面視において反時計回りに約1/4回転させ、BポートPBに加圧流体が供給された場合には、弁体33を上面視において時計回りに約1/4回転させるように構成されている。
三方弁ユニット4は、図1に示すように、マニホールドベース2の周囲に配置されるものであって、略中央に配置された四方弁ユニット3との間で薬液の流通が可能に接続されるものである。
三方弁ユニット4には、図8から図10に示すように、ユニットベース41と、筐体42および弁体43と、制御部44と、が設けられている。
ユニットベース41におけるマニホールドベース2と対向する面の略中央には、凹状位置決め部21Aと嵌合される凸状位置決め部21Bが設けられ、その周囲に4つの固定用ボルト23が螺合される雌ネジ孔23Aが設けられている。
流体機器ユニット1の中央と対向する側面、言い換えると、筐体42における四方弁ユニット3と対向する側面には、雌継手35Aと嵌合される雄継手35Bが設けられている。
さらに、流体機器ユニット1の外側と対向する側面には、外部の流路と接続されるチューブフィッティング45Aが設けられ、および、当該側面と隣接する側面には、外部の流路と接続されるチューブフィッティング45Bが設けられている。
弁体43には、弁体43の直径に沿って延び弁体43を貫通する第1流路46と、第1流路46の略中央から略直交して延びる第2流路47と、が設けられている。
制御部44には、側方に向かって開口するAポートPAおよびBポートPBが設けられている。
例えば、制御部44は、AポートPAに加圧流体が供給された場合には、弁体33を上面視において反時計回りに約1/4回転させ、BポートPBに加圧流体が供給された場合には、弁体33を上面視において時計回りに約1/4回転させるように構成されている。
図11は、全てのAポートから加圧流体を供給した場合に、流体機器ユニットに構成される流路を説明する模式図であり、図12は、全てのBポートから加圧流体を供給した場合に、流体機器ユニットに構成される流路を説明する模式図である。
なお、四方弁ユニット3および4つの三方弁ユニット4のそれぞれについて、AポートPAおよびBポートPBの任意の一方に加圧流体を供給して、流路の構成態様を制御できる。
具体的には、四方弁ユニット3は、図11における左側の三方弁ユニット4と、下側の三方弁ユニット4とを第1流路36により連通させるとともに、右側の三方弁ユニット4と、上側の三方弁ユニット4とを第2流路37により連通させる。
具体的には、四方弁ユニット3は、図12における左側の三方弁ユニット4と、上側の三方弁ユニット4とを第1流路36により連通させるとともに、右側の三方弁ユニット4と、下側の三方弁ユニット4とを第2流路37により連通させる。
このとき、第1流路46におけるチューブフィッティング45Bと連通していない側の端部は閉塞されている。
流体機器ユニット1を組み立てる場合、つまり、四方弁ユニット3および4つの三方弁ユニット4を、マニホールドベース2に取り付ける場合には、まず、図1および図3に示すように、四方弁ユニット3に、4つの三方弁ユニット4を組み合わせる。
具体的には、四方弁ユニット3の雌継手35Aに、三方弁ユニット4の雄継手35Bを嵌合させる。
具体的には、四方弁ユニット3および三方弁ユニット4の凸状位置決め部21Bを、マニホールドベース2の凹状位置決め部21Aに嵌合させる。そして、固定用ボルト23を用いて四方弁ユニット3および三方弁ユニット4をマニホールドベース2に固定する。
このようにして流体機器ユニット1を組み立てられる。
流体機器ユニット1の分解は、上述の手順を逆に行うことによりなされる。
さらに、四方弁ユニット3および三方弁ユニット4が組み合わされたものを一体に形成する方法と比較して、必要とされるマニホールドベース2や、四方弁ユニット3や、三方弁ユニット4などの数を減らすことができ、流体機器ユニット1の製造コスト低減を図ることができる。
2 マニホールドベース(土台部)
3 四方弁ユニット(第1流体機器)
4 三方弁ユニット(第2流体機器)
21A 凹状位置決め部
21B 凸状位置決め部
35A 雌継手
35B 雄継手
Claims (2)
- 土台部と、
該土台部に対して着脱可能に固定される第1流体機器と、
前記土台部における前記第1流体機器の周囲に着脱可能に固定される複数の第2流体機器と、
が設けられ、
前記第1流体機器における前記第2流体機器と対向する面には、嵌合されることにより、前記第1流体機器および前記第2流体機器の間で流体の流通を可能にするとともに、嵌合離間が可能とされた凸状の雄継手および凹状の雌継手の一方が設けられ、
前記第2流体機器における前記第1流体機器と対向する面には、前記雄継手および前記雌継手の他方が設けられていることを特徴とする流体機器ユニット構造。 - 前記土台部には、前記第1流体機器および前記第2流体機器の配置位置に、嵌合されることにより、前記土台部と前記第1流体機器との配置関係、および、前記土台部と前記第2流体機器との配置関係を規定する凸状位置決め部および凹状位置決め部の一方が設けられ、
前記第1流体機器および前記第2流体機器における前記土台部と対向する面には、前記凸状位置決め部および前記凹状位置決め部の他方が設けられていることを特徴とする請求項1記載の流体機器ユニット構造。
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