JP3431631B2 - プロセス流体の処理装置 - Google Patents
プロセス流体の処理装置Info
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- JP3431631B2 JP3431631B2 JP51091695A JP51091695A JP3431631B2 JP 3431631 B2 JP3431631 B2 JP 3431631B2 JP 51091695 A JP51091695 A JP 51091695A JP 51091695 A JP51091695 A JP 51091695A JP 3431631 B2 JP3431631 B2 JP 3431631B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L23/00—Flanged joints
- F16L23/16—Flanged joints characterised by the sealing means
- F16L23/18—Flanged joints characterised by the sealing means the sealing means being rings
- F16L23/20—Flanged joints characterised by the sealing means the sealing means being rings made exclusively of metal
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
- F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
- F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
- F16J15/0881—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing the sealing effect being obtained by plastic deformation of the packing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/07—Arrangement or mounting of devices, e.g. valves, for venting or aerating or draining
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S285/00—Pipe joints or couplings
- Y10S285/917—Metallic seals
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Flow Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は、一般的に２つの構成要素の間に改良した金
属シールを有する流量計のようなプロセス流体の処理装
置に関し、特に良好なシール及び質量流量計を通るガス
流れの汚染を低くしつつ、質量流量計の組立寸法に対し
て非常に優れた寸法支配を可能にする金属シールを有す
る熱質量流量計に関する。
属シールを有する流量計のようなプロセス流体の処理装
置に関し、特に良好なシール及び質量流量計を通るガス
流れの汚染を低くしつつ、質量流量計の組立寸法に対し
て非常に優れた寸法支配を可能にする金属シールを有す
る熱質量流量計に関する。
質量流量計及び質量流量コントローラ、特に電磁弁と
連結された熱質量流量計を有する質量流量コントローラ
の設計製造業界において、流入口、質量流量計ブロッ
ク、弁ブロック、流出口等を有する質量流量コントロー
ラの構成要素を、シールを形成するエラストマー製或い
は他の非金属製Ｏリング取付部品と組立てることが周知
である。かかる熱質量流量計コントローラは、半導体装
置の製造においてガス又はベーパの流れを正確に計るの
にしばしば用いられる。例えば半導体ウェハーは、化学
蒸着、熱酸化、プラズマエッチング及び真空スパッタリ
ングを含む多数の工程によって製作される。かかるウェ
ハー製作工程に用いられるガス及び／又は蒸気は、水
素、酸素、シラン、ジクロロシラン、サルファーヘキサ
フロライド、テトラエトキシシラン、アルゴン及び窒素
を含む。統合回路に対する設計ルールは、縮小し続け
て、今や1/4ミクロンに近づいていることが周知であ
る。半導体ダイ上に形成された個々の構成要素の寸法が
縮小するので、非常に小量の粒子でさえプロセスガスを
汚染して半導体ダイを使用不能にする可能性が増大し
た。
連結された熱質量流量計を有する質量流量コントローラ
の設計製造業界において、流入口、質量流量計ブロッ
ク、弁ブロック、流出口等を有する質量流量コントロー
ラの構成要素を、シールを形成するエラストマー製或い
は他の非金属製Ｏリング取付部品と組立てることが周知
である。かかる熱質量流量計コントローラは、半導体装
置の製造においてガス又はベーパの流れを正確に計るの
にしばしば用いられる。例えば半導体ウェハーは、化学
蒸着、熱酸化、プラズマエッチング及び真空スパッタリ
ングを含む多数の工程によって製作される。かかるウェ
ハー製作工程に用いられるガス及び／又は蒸気は、水
素、酸素、シラン、ジクロロシラン、サルファーヘキサ
フロライド、テトラエトキシシラン、アルゴン及び窒素
を含む。統合回路に対する設計ルールは、縮小し続け
て、今や1/4ミクロンに近づいていることが周知であ
る。半導体ダイ上に形成された個々の構成要素の寸法が
縮小するので、非常に小量の粒子でさえプロセスガスを
汚染して半導体ダイを使用不能にする可能性が増大し
た。
在来のＯリングシールを有する質量流量コントローラ
によって発生する粒子数を減じるための初期の試みにお
いて、発明者は、国際公開公報No.WO90/12239（国際出
願番号No.PCT/US90/02019）に開示されたビードタイプ
の金属シールを備えたモジュール熱質量流量コントロー
ラを既に開発した。このモジュール熱質量流量コントロ
ーラは、面シールで終わる別個の質量流量計及び弁ブロ
ックを有する。ブロックはネジによって一緒に保持され
る。Cajon fittingの一番目の部分を形成するようにし
た、別個の流入口及び流出口取付具が面シールに取り付
けられる。平らな面と一体的に形成された、丸みを持た
せた金属或いはビードタイプのシールによって、モジュ
ール質量流量コントローラが種々の構成要素から容易に
組立られるだけでなく、質量流量コントローラの寸法或
いは足跡を増大させる中間的なCajon fittingを用いな
ければならないことを回避する。
によって発生する粒子数を減じるための初期の試みにお
いて、発明者は、国際公開公報No.WO90/12239（国際出
願番号No.PCT/US90/02019）に開示されたビードタイプ
の金属シールを備えたモジュール熱質量流量コントロー
ラを既に開発した。このモジュール熱質量流量コントロ
ーラは、面シールで終わる別個の質量流量計及び弁ブロ
ックを有する。ブロックはネジによって一緒に保持され
る。Cajon fittingの一番目の部分を形成するようにし
た、別個の流入口及び流出口取付具が面シールに取り付
けられる。平らな面と一体的に形成された、丸みを持た
せた金属或いはビードタイプのシールによって、モジュ
ール質量流量コントローラが種々の構成要素から容易に
組立られるだけでなく、質量流量コントローラの寸法或
いは足跡を増大させる中間的なCajon fittingを用いな
ければならないことを回避する。
不運にも、先行のボードタイプの金属シールは、ビー
ドタイプシールの略円形断面は高いつぶれ強度を有する
ので、良好なシール係合とするのに比較的大きな力を必
要とするという欠点を受ける。質量流量コントローラ構
成要素ブロックの平らな面がビードに係合するので、ビ
ードをどれほど圧縮しなければならないかにつき組立が
しばしば不確かである。
ドタイプシールの略円形断面は高いつぶれ強度を有する
ので、良好なシール係合とするのに比較的大きな力を必
要とするという欠点を受ける。質量流量コントローラ構
成要素ブロックの平らな面がビードに係合するので、ビ
ードをどれほど圧縮しなければならないかにつき組立が
しばしば不確かである。
何が必要とされるかは、優れたシール特性を備え、且
つ熱質量流量コントローラを流れるプロセスガス流れの
粒状汚染物をほとんど或いは全くなくしつつ、低い力を
加えて容易に閉じ、組立ることができる改良金属シール
である。
つ熱質量流量コントローラを流れるプロセスガス流れの
粒状汚染物をほとんど或いは全くなくしつつ、低い力を
加えて容易に閉じ、組立ることができる改良金属シール
である。
発明の概要
本発明は、プロセス流体を処理するための装置、特に
構成要素間に、低い閉鎖力、低い汚染の金属シールを有
するモジュール熱質量流量コントローラに具体化され
る。装置は、その面に形成されたシール溝を備えたブロ
ックを有し、シール溝は縁で終わる。取り外し可能な連
結取付具が流通してシール溝に連結される。連結取付具
は、面に形成されたシール溝を有する。シール溝は軸線
のまわりに延び、且つブロックの溝の半径方向距離と僅
かに異なる半径方向距離によって構成される。取り外し
可能な連結溝は又、縁で終わる。変形可能な金属シール
が、取り外し可能なコネクションとブロックとの間に位
置決めされ、取り外し可能なコネクションとブロックと
が組立られるとき、面が互いの方に移動してオフセット
した縁がシールに係合する。縁によって加えられる圧力
は、シールを押し込んで比較的幅広の一対の端部及び比
較的狭い中央部分を有する形態にする。
構成要素間に、低い閉鎖力、低い汚染の金属シールを有
するモジュール熱質量流量コントローラに具体化され
る。装置は、その面に形成されたシール溝を備えたブロ
ックを有し、シール溝は縁で終わる。取り外し可能な連
結取付具が流通してシール溝に連結される。連結取付具
は、面に形成されたシール溝を有する。シール溝は軸線
のまわりに延び、且つブロックの溝の半径方向距離と僅
かに異なる半径方向距離によって構成される。取り外し
可能な連結溝は又、縁で終わる。変形可能な金属シール
が、取り外し可能なコネクションとブロックとの間に位
置決めされ、取り外し可能なコネクションとブロックと
が組立られるとき、面が互いの方に移動してオフセット
した縁がシールに係合する。縁によって加えられる圧力
は、シールを押し込んで比較的幅広の一対の端部及び比
較的狭い中央部分を有する形態にする。
本発明は、厚さ0.060インチから0.031インチまでシー
ル厚さを減少し、シールの製造のために棒材ではなく板
材を用いることによって、コストを節減する。シールは
機械加工でなく、化学的に加工されるので、多重ユニッ
トにエッチングされ、加熱処理、洗浄さらに多重ユニッ
トでパッケージ化される。シールと関連したキーパー組
立体は、自己位置選定の特徴を有し、シールは迅速且つ
容易に組立られる。縁によって変形可能な金属シールに
加えられた高圧力は、締付取付具を用いることなく装置
の組立を可能にする構成要素の充分な閉鎖を行うのに必
要とされる締め付けトルクを60％減少する。さらに広範
囲のシールの変形可能性は、良好な接触を維持しつつ、
縁及び関連したブロックの表面及び取り外し可能なコネ
クションが互いに接触した状態でシールの合わせ仕上げ
面に大きな許容差を可能にする。金属Ｏリング設計に起
こり得て、且つ内部Ｏリング容積のプロセス流れへの脱
ガスの緩慢な汚染を生じるタイプの内部シール壁の破損
の可能性は非常に低減される。シール其自体はメンテナ
ンス等のために構成要素が分解されるときに配置可能で
あるが、ブロック及び取り外し可能なコネクションの比
較的硬い表面は、柔らかいシールで閉鎖を繰り返すこと
によって損傷を受けず、さらにそれによって高いシール
健全性が保持される。
ル厚さを減少し、シールの製造のために棒材ではなく板
材を用いることによって、コストを節減する。シールは
機械加工でなく、化学的に加工されるので、多重ユニッ
トにエッチングされ、加熱処理、洗浄さらに多重ユニッ
トでパッケージ化される。シールと関連したキーパー組
立体は、自己位置選定の特徴を有し、シールは迅速且つ
容易に組立られる。縁によって変形可能な金属シールに
加えられた高圧力は、締付取付具を用いることなく装置
の組立を可能にする構成要素の充分な閉鎖を行うのに必
要とされる締め付けトルクを60％減少する。さらに広範
囲のシールの変形可能性は、良好な接触を維持しつつ、
縁及び関連したブロックの表面及び取り外し可能なコネ
クションが互いに接触した状態でシールの合わせ仕上げ
面に大きな許容差を可能にする。金属Ｏリング設計に起
こり得て、且つ内部Ｏリング容積のプロセス流れへの脱
ガスの緩慢な汚染を生じるタイプの内部シール壁の破損
の可能性は非常に低減される。シール其自体はメンテナ
ンス等のために構成要素が分解されるときに配置可能で
あるが、ブロック及び取り外し可能なコネクションの比
較的硬い表面は、柔らかいシールで閉鎖を繰り返すこと
によって損傷を受けず、さらにそれによって高いシール
健全性が保持される。
本発明の主な観点は、処理されるプロセスガスに汚染
物がほとんどない改良した金属シールを有する、プロセ
ス流体を処理するための装置を提供することにある。
物がほとんどない改良した金属シールを有する、プロセ
ス流体を処理するための装置を提供することにある。
本発明の別の観点は、低コストで、迅速且つ容易に組
立られるプロセス流体を処理するための装置を提供する
ことにある。
立られるプロセス流体を処理するための装置を提供する
ことにある。
本発明の他の観点は、添付図面に照らして以下の明細
書及びクレームを読めば、当業者に明らかになる。
書及びクレームを読めば、当業者に明らかになる。
図面の簡単な説明
図１は、本発明を具体化した熱質量流量計を有する通
常の熱質量流量コントローラの斜視図である。
常の熱質量流量コントローラの斜視図である。
図２は、図１の線２−２における熱質量流量コントロ
ーラの断面図である。
ーラの断面図である。
図３は、図１の熱質量流量計ブロックと熱質量流量コ
ントローラの弁ブロックとの間に位置決めされた、本発
明を具体化した第１金属統合キーパーシールの立面図で
ある。
ントローラの弁ブロックとの間に位置決めされた、本発
明を具体化した第１金属統合キーパーシールの立面図で
ある。
図４は、センサーチューブ取付けブロックと図１に示
す熱質量流量コントローラの熱質量流量計ブロックとの
間に位置決めされた、本発明を具体化した第２金属統合
キーパーシールの立面図である。
す熱質量流量コントローラの熱質量流量計ブロックとの
間に位置決めされた、本発明を具体化した第２金属統合
キーパーシールの立面図である。
図５は、弁ブロックと図１に示す熱質量流量コントロ
ーラの電磁弁との間に位置決めされた、本発明を具体化
した第３金属統合キーパーシールの立面図である。
ーラの電磁弁との間に位置決めされた、本発明を具体化
した第３金属統合キーパーシールの立面図である。
図６は、熱質量流量計ブロックと流入口ブロックとが
シール係合する前の図３に示す第１統合金属キーパーシ
ールの一部の、詳細の示すために一部切り取って示す拡
大断面図である。
シール係合する前の図３に示す第１統合金属キーパーシ
ールの一部の、詳細の示すために一部切り取って示す拡
大断面図である。
図７は、熱質量流量計ブロックと流入口ブロックとが
シール係合し、且つそれらの間に良好なシールを形成し
た後の、図６に示す第１金属シールの、詳細を示すため
に一部切り取って示す拡大断面図である。
シール係合し、且つそれらの間に良好なシールを形成し
た後の、図６に示す第１金属シールの、詳細を示すため
に一部切り取って示す拡大断面図である。
好ましい実施例の詳細な説明
図面、特に図１を参照すれば、本発明を具体化し、且
つ全体的に参照番号10で指示するモジュール熱質量流量
コントローラを有する、プロセス流体の処理装置を示
す。モジュール熱質量流量コントローラ10は、計測され
るべきガス流れを受け入れるための流入口12を有する。
ガス或いは蒸気、例えば水素、酸素、シラン、ジクロロ
シラン、サルファーヘキサフロライド、テトラエトキシ
シラン、アルゴン及び窒素のようなプロセスガスの質量
流量速度に関連した信号を発生するための、取り外し可
能な連結用取付具でもある熱質量流量計14は、流入口12
からガス流れを受け入れるために流入口12に連結されて
いる。熱質量流量計14は流入口12と流通した熱質量流量
計ブロック16を有する。弁組立体18が、熱質量流量計ブ
ロック16で熱質量流量計14に連結され、熱質量流量計14
に応答してガス流速を制御する。
つ全体的に参照番号10で指示するモジュール熱質量流量
コントローラを有する、プロセス流体の処理装置を示
す。モジュール熱質量流量コントローラ10は、計測され
るべきガス流れを受け入れるための流入口12を有する。
ガス或いは蒸気、例えば水素、酸素、シラン、ジクロロ
シラン、サルファーヘキサフロライド、テトラエトキシ
シラン、アルゴン及び窒素のようなプロセスガスの質量
流量速度に関連した信号を発生するための、取り外し可
能な連結用取付具でもある熱質量流量計14は、流入口12
からガス流れを受け入れるために流入口12に連結されて
いる。熱質量流量計14は流入口12と流通した熱質量流量
計ブロック16を有する。弁組立体18が、熱質量流量計ブ
ロック16で熱質量流量計14に連結され、熱質量流量計14
に応答してガス流速を制御する。
流入口12は、タンク又はガスシェルフの一部のような
適当な供給源からガスを受け入れるために、Cajon或い
はVCR取付具に連結されるようになったタイプの、一体
的に形成されたネジ山付取付具22を備えた流入口ブロッ
ク20を有する。流入口ブロック20は、ボルト24として１
つを示す、一対のボルトを介して熱質量流量計14に連結
されている。カバー26が、カバー26を流入口20に保持す
るために、ネジ30を受け入れるカバータブ28を有する。
流入口20は、略円形断面を有し、且つ計測されるべきプ
ロセスガス流れを受け入れる、内部に形成されたガス流
入口ボア34が連結された円形ガス流入ポート32を有す
る。このプロセスガス流れは、流入口ブロック20を出
て、平らな面36に形成された円形面排出ポート35を通
る。直角シール縁37aを有する長方形断面シール溝37
が、ポート35のまわりに形成される。
適当な供給源からガスを受け入れるために、Cajon或い
はVCR取付具に連結されるようになったタイプの、一体
的に形成されたネジ山付取付具22を備えた流入口ブロッ
ク20を有する。流入口ブロック20は、ボルト24として１
つを示す、一対のボルトを介して熱質量流量計14に連結
されている。カバー26が、カバー26を流入口20に保持す
るために、ネジ30を受け入れるカバータブ28を有する。
流入口20は、略円形断面を有し、且つ計測されるべきプ
ロセスガス流れを受け入れる、内部に形成されたガス流
入口ボア34が連結された円形ガス流入ポート32を有す
る。このプロセスガス流れは、流入口ブロック20を出
て、平らな面36に形成された円形面排出ポート35を通
る。直角シール縁37aを有する長方形断面シール溝37
が、ポート35のまわりに形成される。
円形質量流量計流入ポート38が、排出ポート35と位置
合わせされて、ガスの流れを受け入れる。シール縁39a
を有する長方形断面のシール溝39が面39bに形成され
る。長方形断面シール溝39は、シール溝37より若干小さ
い径を有する。熱質量流量計ブロック16内に形成された
バイパスボア40は、質量流量計流入ポート38に連結され
て、ガスの流れを受け入れて、運ぶ。複数のチューブ44
からなる圧力降下用制流器或いはバイパス42が、バイパ
スボア40内にあり、熱質量流量計14前後の圧力降下を与
え、且つ熱質量流量計14のセンサーチューブによってガ
ス流れのセンサー部分を駆動させる。熱質量流量計14
は、センサーチューブと接触した、熱的に応答する巻き
線を付勢するための、且つ流れ信号を発生するための信
号処理回路46を有する。
合わせされて、ガスの流れを受け入れる。シール縁39a
を有する長方形断面のシール溝39が面39bに形成され
る。長方形断面シール溝39は、シール溝37より若干小さ
い径を有する。熱質量流量計ブロック16内に形成された
バイパスボア40は、質量流量計流入ポート38に連結され
て、ガスの流れを受け入れて、運ぶ。複数のチューブ44
からなる圧力降下用制流器或いはバイパス42が、バイパ
スボア40内にあり、熱質量流量計14前後の圧力降下を与
え、且つ熱質量流量計14のセンサーチューブによってガ
ス流れのセンサー部分を駆動させる。熱質量流量計14
は、センサーチューブと接触した、熱的に応答する巻き
線を付勢するための、且つ流れ信号を発生するための信
号処理回路46を有する。
無条件の第１流れ信号を発生するための熱質量流量セ
ンサー62が、熱質量流量計ブロック16に連結されて、そ
こからガス流れの一部を受け入れる。熱質量流量センサ
ー62は、ブロック16に連結されたセンサーベース64を有
し、そこからガス流れを受け入れる。センサーチューブ
68は、この実施例では熱質量流量計業界において在来の
構成である316Lステンレス鋼センサーチューブである。
センサーチューブ68は熱質量流量計ブロック16からガス
流れの一部を受け入れる。センサーチューブ68は、質量
流量計ブロック16のセンサー流入ボア71に連結され、そ
こからガス流れの検出部分を受入れ、横方向、或いはセ
ンサーレグ72が流入レグ70と一体的に形成され、且つ流
入レグ70からガスの流れの検出部分を受け入れる。流出
レグ74が、横方向レグ72と一体的に形成され、そこから
センサー流れを受け入れる。ガスの流れの検出部分は、
バイパス42の前後の圧力降下によってセンサーチューブ
68に押し込められる。
ンサー62が、熱質量流量計ブロック16に連結されて、そ
こからガス流れの一部を受け入れる。熱質量流量センサ
ー62は、ブロック16に連結されたセンサーベース64を有
し、そこからガス流れを受け入れる。センサーチューブ
68は、この実施例では熱質量流量計業界において在来の
構成である316Lステンレス鋼センサーチューブである。
センサーチューブ68は熱質量流量計ブロック16からガス
流れの一部を受け入れる。センサーチューブ68は、質量
流量計ブロック16のセンサー流入ボア71に連結され、そ
こからガス流れの検出部分を受入れ、横方向、或いはセ
ンサーレグ72が流入レグ70と一体的に形成され、且つ流
入レグ70からガスの流れの検出部分を受け入れる。流出
レグ74が、横方向レグ72と一体的に形成され、そこから
センサー流れを受け入れる。ガスの流れの検出部分は、
バイパス42の前後の圧力降下によってセンサーチューブ
68に押し込められる。
サーキットボード48がセンサーチューブ68の後ろに取
り付けられる。高い熱抵抗係数を有する一対の直列接続
の1.5mil電気巻き線76及び78が、当業界で周知のように
良好な熱伝達関係をなして、センサーチューブ68の横方
向レグ72のまわりに巻かれる。この実施例では銅線から
なる熱ストラップ80は、上流巻き線82を有する第１接続
点でハンダ付け或いは銀エポキシ或いは他の良好な熱伝
導体によって流入レグ70に接続される。熱ストラップ80
の向かい端は、センサーチューブ68の流出レグ74と良好
な熱伝達関係で接続された第２点84を構成する。熱スト
ラップ80は、熱的応答をバランスさせ、且つセンサーチ
ューブ68の熱的応答性を早める。絶縁ブランケット86
が、横方向レグ72及び直列接続された巻き線76及び78の
まわりに包まれ、横方向レグ72からの望ましくない熱伝
達のガス流れに対するセンサーの応答への影響を最小に
する。巻き線76及び78が、信号処理回路46からの電流に
よって電気的に付勢されるとき、巻き線はワイヤハーネ
ス89を経てそれに接続された信号処理回路46に到る流れ
信号を与える。
り付けられる。高い熱抵抗係数を有する一対の直列接続
の1.5mil電気巻き線76及び78が、当業界で周知のように
良好な熱伝達関係をなして、センサーチューブ68の横方
向レグ72のまわりに巻かれる。この実施例では銅線から
なる熱ストラップ80は、上流巻き線82を有する第１接続
点でハンダ付け或いは銀エポキシ或いは他の良好な熱伝
導体によって流入レグ70に接続される。熱ストラップ80
の向かい端は、センサーチューブ68の流出レグ74と良好
な熱伝達関係で接続された第２点84を構成する。熱スト
ラップ80は、熱的応答をバランスさせ、且つセンサーチ
ューブ68の熱的応答性を早める。絶縁ブランケット86
が、横方向レグ72及び直列接続された巻き線76及び78の
まわりに包まれ、横方向レグ72からの望ましくない熱伝
達のガス流れに対するセンサーの応答への影響を最小に
する。巻き線76及び78が、信号処理回路46からの電流に
よって電気的に付勢されるとき、巻き線はワイヤハーネ
ス89を経てそれに接続された信号処理回路46に到る流れ
信号を与える。
流れ信号が信号処理回路46によって受け入れられ、さ
らにカバー26の頂部を貫通するサーキットボード48のエ
ッジコネクター88に送信され、又コネクター88から送信
される。
らにカバー26の頂部を貫通するサーキットボード48のエ
ッジコネクター88に送信され、又コネクター88から送信
される。
弁組立体18が、サーキットボード46に接続された電磁
弁92を有し、電磁弁92は流れ信号に応答してサーキット
ボード46から駆動される。特に、電磁弁92はプランジャ
ー96をジェット98の方に、又ジェット98から駆動して、
ガス或いは蒸気の流れを熱質量流量コントローラ10によ
って制御するソレノイド94を有する。
弁92を有し、電磁弁92は流れ信号に応答してサーキット
ボード46から駆動される。特に、電磁弁92はプランジャ
ー96をジェット98の方に、又ジェット98から駆動して、
ガス或いは蒸気の流れを熱質量流量コントローラ10によ
って制御するソレノイド94を有する。
弁ブロック100は、同様に１つをコネクター101（図
１）として示す一対のネジ山付コネクターによって質量
流量計ブロック16に接続される。ネジ山付コネクターは
両方とも、締め付けられて流れ質量流量計ブロック16と
係合するように、Allenレンチを受け入れるようになっ
ている。
１）として示す一対のネジ山付コネクターによって質量
流量計ブロック16に接続される。ネジ山付コネクターは
両方とも、締め付けられて流れ質量流量計ブロック16と
係合するように、Allenレンチを受け入れるようになっ
ている。
ガス流れを質量流量計ブロック16から受け入れる弁流
入ボア102は、ガス流れを電磁弁92の流入口104に運ぶ。
流出口106が、弁ジェット98に接続されて、電磁弁92か
らのガス流れを受け入れて、ネジ山付外壁112が形成さ
れた一体的な流出口Cajon取り付け具110を貫通する略円
形の流出ボア108にガス流れを移送する。
入ボア102は、ガス流れを電磁弁92の流入口104に運ぶ。
流出口106が、弁ジェット98に接続されて、電磁弁92か
らのガス流れを受け入れて、ネジ山付外壁112が形成さ
れた一体的な流出口Cajon取り付け具110を貫通する略円
形の流出ボア108にガス流れを移送する。
金属シールが、流入ブロック20と質量流量計ブロック
16との間に、質量流量計ブロック16と弁ブロック100と
の間に、質量流量計ブロック16とセンサー62との間に、
さらに弁ブロック100と電磁弁96との間にそれぞれ設け
られる。シール組立前に取る形態で統合キーパーシール
114、116及び118を示す図３、４及び５に示すように、
統合キーパーシール114は、ブロック20、16と100の対の
間に位置決めされるタイプである。図３において、キー
パーシール114は弁ブロック100上に位置決めして示され
ている。図４に示す統合キーパーシール116は、質量流
量計ブロック16とセンサー62との間に位置決めされるタ
イプであり、質量流量計ブロック16上に位置決めして示
されている。図５に示す統合キーパーシール118は、弁
ブロック100と電磁弁92との間でシール結合を行うのに
用いられるタイプである。弁ブロック100上に位置決め
して示されている。図５に示す統合キーパーシール118
は、弁ブロック100と電磁弁92との間でシール結合を行
うのに用いられるタイプである。
16との間に、質量流量計ブロック16と弁ブロック100と
の間に、質量流量計ブロック16とセンサー62との間に、
さらに弁ブロック100と電磁弁96との間にそれぞれ設け
られる。シール組立前に取る形態で統合キーパーシール
114、116及び118を示す図３、４及び５に示すように、
統合キーパーシール114は、ブロック20、16と100の対の
間に位置決めされるタイプである。図３において、キー
パーシール114は弁ブロック100上に位置決めして示され
ている。図４に示す統合キーパーシール116は、質量流
量計ブロック16とセンサー62との間に位置決めされるタ
イプであり、質量流量計ブロック16上に位置決めして示
されている。図５に示す統合キーパーシール118は、弁
ブロック100と電磁弁92との間でシール結合を行うのに
用いられるタイプである。弁ブロック100上に位置決め
して示されている。図５に示す統合キーパーシール118
は、弁ブロック100と電磁弁92との間でシール結合を行
うのに用いられるタイプである。
統合キーパーシール114は、キーパー部分120と丸いシ
ール部分122とを有する。統合キーパーシール114は、キ
ーパー部分120を厚さ0.026インチまでエッチングし、さ
らに，丸いシール部分122を厚さ0.031インチまでエッチ
ングする化学エッチングによって形成される。図６に示
す丸いシール部分122は、丸みを有する長方形断面と、
略平行な一対の対向面126及び128とを有する。統合キー
パーシール114、116及び118は、35乃至45RBのロックウ
ェル硬さを有する完全焼きなましニッケル200からな
る。丸みを有するシール部分122或いは統合キーパーシ
ール114、116及び118の他の部分には、面仕上げは必要
でない。
ール部分122とを有する。統合キーパーシール114は、キ
ーパー部分120を厚さ0.026インチまでエッチングし、さ
らに，丸いシール部分122を厚さ0.031インチまでエッチ
ングする化学エッチングによって形成される。図６に示
す丸いシール部分122は、丸みを有する長方形断面と、
略平行な一対の対向面126及び128とを有する。統合キー
パーシール114、116及び118は、35乃至45RBのロックウ
ェル硬さを有する完全焼きなましニッケル200からな
る。丸みを有するシール部分122或いは統合キーパーシ
ール114、116及び118の他の部分には、面仕上げは必要
でない。
面36を有する流入ブロック20が面39bを有する質量流
量計ブロック116と近接させるとき、図６及び図７に示
すように、流入ブロック20の長方形断面シール溝37が、
質量流量計ブロック16の長方形断面シール溝39bとオフ
セットして近接する。しかしながら、シール直交縁37a
と39aとが整列するように長方形断面溝37a及び39bがオ
フセットし、或いは、図６及び図７に示すように、丸み
を備えたシール部分122の面126及び128とそれぞれ剪断
係合するように、長方形断面溝37a及び39bが若干オフセ
ットしていることに留意されたい。面126及び128によっ
てシール114に及ぼされた圧力は、丸みを備えたシール
部分122を圧縮し、且つ第１拡幅端150、第２拡幅端152
及び狭い中央部分153を有するダンベル形断面に変形さ
せる。本発明のシールは本質的には、丸みを備えたシー
ル部分122に接触する２つの縁であるから、ビードタイ
プシール向けの閉じ力の60％だけが必要とされるに過ぎ
ない。さらに、縁37a及び39aによって丸みを備えたシー
ル部分122に加えられる非常に高い局所圧力のために、
閉じ前に丸みを備えたシール部分122を準備するのに先
行技術のビードタイプシールに必要とされるような表面
仕上げは必要とされない。
量計ブロック116と近接させるとき、図６及び図７に示
すように、流入ブロック20の長方形断面シール溝37が、
質量流量計ブロック16の長方形断面シール溝39bとオフ
セットして近接する。しかしながら、シール直交縁37a
と39aとが整列するように長方形断面溝37a及び39bがオ
フセットし、或いは、図６及び図７に示すように、丸み
を備えたシール部分122の面126及び128とそれぞれ剪断
係合するように、長方形断面溝37a及び39bが若干オフセ
ットしていることに留意されたい。面126及び128によっ
てシール114に及ぼされた圧力は、丸みを備えたシール
部分122を圧縮し、且つ第１拡幅端150、第２拡幅端152
及び狭い中央部分153を有するダンベル形断面に変形さ
せる。本発明のシールは本質的には、丸みを備えたシー
ル部分122に接触する２つの縁であるから、ビードタイ
プシール向けの閉じ力の60％だけが必要とされるに過ぎ
ない。さらに、縁37a及び39aによって丸みを備えたシー
ル部分122に加えられる非常に高い局所圧力のために、
閉じ前に丸みを備えたシール部分122を準備するのに先
行技術のビードタイプシールに必要とされるような表面
仕上げは必要とされない。
今図４に示す統合キーパーシール116を参照すれば、
統合キーパーシール116が、一対のセンサー円形シール1
72及び174が適正な位置合わせにあるように、組立中ネ
ジ山付ファスナーが係合する厚さ0.026インチのキーパ
ープレート170を有する。センサー円形シール172及び17
4は、ウェブ176、178及び180並びにウェブ184、186及び
188それぞれによってキーパープレート170に連結され
る。円形シール172及び174の各々は、厚さ0.031インチ
であり、さらに丸みを帯びた長方形断面を有する。
統合キーパーシール116が、一対のセンサー円形シール1
72及び174が適正な位置合わせにあるように、組立中ネ
ジ山付ファスナーが係合する厚さ0.026インチのキーパ
ープレート170を有する。センサー円形シール172及び17
4は、ウェブ176、178及び180並びにウェブ184、186及び
188それぞれによってキーパープレート170に連結され
る。円形シール172及び174の各々は、厚さ0.031インチ
であり、さらに丸みを帯びた長方形断面を有する。
同様に、図５に示す統合キーパーシール118は、それ
ぞれ丸みを帯びた長方形断面及び厚さ0.031インチを備
えたシールリング200、202、204及び205を有する。シー
ルリング200或いは202の１つだけが、電磁弁92の流入口
104と一致するようになっている。他のシールリング
は、対称なキーパーの使用を可能にするスペアである。
シールリング204は、弁ジェット98の直ぐ下でシールを
行う。シールリング205は又、図２に見られる。
ぞれ丸みを帯びた長方形断面及び厚さ0.031インチを備
えたシールリング200、202、204及び205を有する。シー
ルリング200或いは202の１つだけが、電磁弁92の流入口
104と一致するようになっている。他のシールリング
は、対称なキーパーの使用を可能にするスペアである。
シールリング204は、弁ジェット98の直ぐ下でシールを
行う。シールリング205は又、図２に見られる。
シール172、174、200、202及び204は同様に、閉鎖面
と一体的なナイフエッジとの間に保持され、汚染物の導
入なしに或いはシールそれ自体に表面仕上げを必要とす
ることなく、比較的低い閉鎖力でダンベル形状の、変形
したシールが形成される。
と一体的なナイフエッジとの間に保持され、汚染物の導
入なしに或いはシールそれ自体に表面仕上げを必要とす
ることなく、比較的低い閉鎖力でダンベル形状の、変形
したシールが形成される。
シールリング200及び202は、それぞれウェブ206及び2
08を介してシールリング204に連結される。ウェブ210は
キーパープレート212に又連結されたシールリング205に
シールリング200を連結する。ウェブ214はキーパープレ
ート212に又連結されたシールリング205にシールリング
202を連結する。モジュール熱質量流量コントローラ10
が組立られるときシールが完了するので、ウェブがシー
ルリングから剪断変形することが理解される。しかしな
がら、かかるウェブの剪断変形はシールの健全性のいか
なる減少も生じず、さらに剪断変形が生じるかどうか
は、かくして形成されたシールの高い健全性にとって重
要ではない。
08を介してシールリング204に連結される。ウェブ210は
キーパープレート212に又連結されたシールリング205に
シールリング200を連結する。ウェブ214はキーパープレ
ート212に又連結されたシールリング205にシールリング
202を連結する。モジュール熱質量流量コントローラ10
が組立られるときシールが完了するので、ウェブがシー
ルリングから剪断変形することが理解される。しかしな
がら、かかるウェブの剪断変形はシールの健全性のいか
なる減少も生じず、さらに剪断変形が生じるかどうか
は、かくして形成されたシールの高い健全性にとって重
要ではない。
ローコストで、汚染が低く、製造容易な質量流量コン
トローラを半導体の製造向けに非常にクリーンな環境で
使用することができることが理解されるであろう。
トローラを半導体の製造向けに非常にクリーンな環境で
使用することができることが理解されるであろう。
本発明の特定の実施例を示し、説明する一方、当業者
なら多数の変形及び修正を思いつくことがわかるが、請
求の範囲において本発明の精神及び範囲内でこれらの全
ての変形及び修正を包含することが意図されている。
なら多数の変形及び修正を思いつくことがわかるが、請
求の範囲において本発明の精神及び範囲内でこれらの全
ての変形及び修正を包含することが意図されている。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01F 1/86
F16L 25/00
Claims (3)
- 【請求項１】平らな面上に形成されたシール部分を備
え、且つ軸線を構成する第１本体と、この第１本体に流
通し且つ平らな面に形成されたシール部分を備える第２
本体と、それぞれの前記シール部分によって、変形状態
で前記第２本体と前記第１本体との間に保持された金属
シールとを有するプロセス流体の処理装置において、 前記第１及び第２本体の平らな面には、前記軸線に関し
て互いに半径方向にオフセットする第１溝及び第２溝が
それぞれ形成され、前記第１本体の前記シール部分を構
成する前記半径方向外方の溝の近い側の縁は、前記第２
本体の前記シール部分を構成する前記半径方向内方の溝
の遠い側の縁と整列するか、或いは半径方向にわずかに
オフセットし、前記半径方向の溝の近い側の縁と前記第
１本体の前記平らな面とがいっしょに第１の直角状の段
を形成し、前記半径方向の溝の遠い側の縁と前記第２本
体の前記平らな面とがいっしょに第２の直角状の段を形
成し、前記これらの直角状の段は、前記金属シールに係
合して、前記金属シールを一対の比較的幅の広い端部
分、及び比較的幅の狭い中央部分を有する形態に変形
し、前記金属シールは、各側で単一の前記直角状の段だ
けに係合する、ことを特徴とする処理装置。 - 【請求項２】前記金属シールは、統合キーパーシールの
一部であり、この統合キーパーシールは、キーパー部分
を有する、請求の範囲（１）に記載の装置。 - 【請求項３】前記キーパー部分は、前記金属シールのシ
ール部分より薄い、請求の範囲（２）に記載の装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US13276493A | 1993-10-06 | 1993-10-06 | |
| US08/132,764 | 1993-10-06 | ||
| PCT/US1994/011103 WO1995010001A1 (en) | 1993-10-06 | 1994-09-30 | Apparatus for handling process fluid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09505884A JPH09505884A (ja) | 1997-06-10 |
| JP3431631B2 true JP3431631B2 (ja) | 2003-07-28 |
Family
ID=22455493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51091695A Expired - Fee Related JP3431631B2 (ja) | 1993-10-06 | 1994-09-30 | プロセス流体の処理装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5803507A (ja) |
| EP (1) | EP0722552B1 (ja) |
| JP (1) | JP3431631B2 (ja) |
| AU (1) | AU7962094A (ja) |
| DE (1) | DE69427645T2 (ja) |
| WO (1) | WO1995010001A1 (ja) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6293310B1 (en) | 1996-10-30 | 2001-09-25 | Unit Instruments, Inc. | Gas panel |
| US5992463A (en) * | 1996-10-30 | 1999-11-30 | Unit Instruments, Inc. | Gas panel |
| US6394138B1 (en) | 1996-10-30 | 2002-05-28 | Unit Instruments, Inc. | Manifold system of removable components for distribution of fluids |
| US6302141B1 (en) | 1996-12-03 | 2001-10-16 | Insync Systems, Inc. | Building blocks for integrated gas panel |
| US6129359A (en) * | 1999-04-27 | 2000-10-10 | Lockheed Martin Corporation | Sealing assembly for sealing a port and the like |
| US6361049B1 (en) * | 2000-02-15 | 2002-03-26 | Honeywell International Inc. | Recessed groove/seal surface for seal effectiveness |
| US6357760B1 (en) | 2000-05-19 | 2002-03-19 | Michael Doyle | Ring seal |
| US6779394B2 (en) * | 2001-12-21 | 2004-08-24 | Mks Instruments, Inc. | Apparatus and method for thermal management of a mass flow controller |
| US6668642B2 (en) | 2001-12-21 | 2003-12-30 | Mks Instruments, Inc. | Apparatus and method for thermal isolation of thermal mass flow sensor |
| US6668641B2 (en) * | 2001-12-21 | 2003-12-30 | Mks Instruments, Inc. | Apparatus and method for thermal dissipation in a thermal mass flow sensor |
| DE10259395A1 (de) * | 2002-12-19 | 2004-07-22 | Festo Ag & Co. | Anschlussstück für Fluidleitungen |
| US7178556B2 (en) | 2003-08-07 | 2007-02-20 | Parker-Hannifin Corporation | Modular component connector substrate assembly system |
| US7207220B2 (en) * | 2005-02-15 | 2007-04-24 | Agilent Technologies, Inc. | Fluid coupling for a chromatograph |
| US8389136B2 (en) * | 2005-03-25 | 2013-03-05 | Fuelcell Energy, Inc. | Gas flow control assembly for use with fuel cell systems operating on fuels with varying fuel composition |
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