JP5580380B2 - 空気圧弁の連続運転のためのソレノイド迂回システム - Google Patents

Description

この特許出願は、２０１１年９月２６日に出願された米国特許出願第１３／２４５２８０号の一部継続出願であり、前記特許出願は引用することによりその全体が本明細書に組み入れられる。

本発明は、概ね工業プロセスシステムを制御するためのソレノイドで作動される弁装置に関するものであり、より詳しくは、弁を作動する電子制御器に停止時間が生じるだけではなく前記電子制御器が弁から物理的に取り除かれる間に弁を通る工業プロセスガスの連続する流れを可能にするシステムに関するものである。

現代のプロセス又は製造プラントは、数え切れない運転構成要素を含んでいる。これら構成要素は、共に結び付けられて、センサー及び制御器を含む計装及び制御システムによって制御されるシステムを構成する。そのようなプラントにおける計装及び制御システムは、所望のプロセス条件を達成するために様々な構成要素の機能を制御するように働くだけでなく、それらは、危険な状況または状態を回避するために、プラントのシステムの全て又は一部の運転を安全に修正する又は中断する手段も提供する。

例えば、半導体製造プラントでは、気体又は化学物質が、多数の弁及び圧力センサーからなる気体送出機器によって処理され、各々の送出システムは専用のプロセス制御システム（制御器）によって制御される。プロセス送出機器は、ウエハの製造が空気圧作動弁によって実施されるところのプロセスツールに気体又は化学物質を供給する。そのような弁は、ソレノイド作動パイロット弁をとおして空気圧制御源に接続された空気圧アクチュエータによって作動される。

運転中に、そのようなシステムのソレノイド作動弁はプロセスを開始するように働き、それによって、プロセス弁アクチュエータに作動可能に結び付けられた一つ以上のソレノイド作動弁が、例えば制御器によって非通電にされたときのように、状態又は所定の様態にある位置を変化させたとき、流体又は空気の供給がプロセス弁アクチュエータに供給されるか又はプロセス弁アクチュエータから放出される。

シリコンウエハ上に半導体デバイスの積層構造を最終的に作り出すために、種々の異なるプロセスツール、及び種々の気体の送出を含む多くのプロセスの段階を要する。このプロセスは数日又は数週間を要するので、半導体デバイスの複雑さにもよるが、プロセスツールは好適には常に作動している。これは、プロセスツールを支援する気体送出機器が、一定で不断の気体又は化学物質の流れを供給することを必要とする。前記ツールにおける気体又は化学物質の予定外の中絶は、そのとき加工中のシリコンウエハを無駄にする失敗したプロセス段階という結果を招き得る。シリコンウエハのこの損出の金銭的な額は多額であり、しばしば数百万ドルの失われた収益として記載される。

かくして、制御ソレノイド弁が、故障又は保守を含む何らかの理由によって非通電にされたとき、製造プロセスにおいて、空気圧弁に対する加圧気体の連続した流れを保証する装置及び方法に対する必要性が存在する。

本発明は、次のソレノイド組立体、即ち、流体送出システムの複数の空気圧弁を作動させるとともに、中断しない流れの流体を供給することができるソレノイド組立体であって、加圧不活性気体を供給するための第１の手段と、複数のソレノイド弁と、前記複数のソレノイド弁が取り付けられるマニホールドと、前記複数のソレノイド弁の各々を通電及び非通電にするための制御器手段とを具備するソレノイド組立体であり、前記各ソレノイド弁は、通電状態及び非通電状態をとることができ、及び前記各ソレノイド弁は、加圧不活性気体を供給するための前記第１の手段に流体連通する内部圧力ポートと、前記ソレノイド弁が通電状態にあるときにそれぞれの空気圧弁及び前記内部圧力ポートに流体連通する内部アクチュエータポートと、前記ソレノイド弁が非通電状態にあるときに前記内部アクチュエータポートに流体連通する内部逃しポートと、を具備しており、前記マニホールドは、各ソレノイド弁の前記内部圧力ポート、前記内部アクチュエータポート、及び前記内部逃しポートの各々に内部で流体接続されており、また前記マニホールドは、各ソレノイド弁の各内部圧力ポートに流体連通する外部圧力ポートと、前記複数のソレノイド弁の各々のための専用の外部逃しポートと、を具備しており、前記専用の外部逃しポートは、前記ソレノイド弁の一つが非通電にされたとき、加圧不活性気体を供給するための第２の手段が前記外部逃しポートに接続されて、当該のソレノイド弁によって作動されていたそれぞれの前記空気圧弁に圧力を供給することができるように、それぞれの前記ソレノイド弁の前記内部逃しポートに流体連通する、ソレノイド組立体を提供することによってこの必要性を満足する。

別の様相では、本発明は次の方法、即ち、ソレノイド弁組立体を介して流体をプロセスツールに送出する空気圧弁を連続的に作動するための方法であって、前記ソレノイド弁組立体は、加圧不活性気体を供給するための第１の手段と、複数のソレノイド弁と、前記複数のソレノイド弁が取り付けられるマニホールドと、前記複数のソレノイド弁の各々を通電及び非通電にするための制御器手段とを具備しており、前記各ソレノイド弁は通電状態及び非通電状態をとることができ、及び前記各ソレノイド弁は、加圧不活性気体を供給するための第１の手段に流体連通する内部圧力ポートと、前記ソレノイド弁が通電状態にあるときに、それぞれの空気圧弁及び前記内部圧力ポートに流体連通する内部アクチュエータポートと、前記ソレノイド弁が非通電状態にあるとき、前記内部アクチュエータポートに流体連通する内部逃しポートと、を具備しており、前記マニホールドは、各ソレノイド弁の前記内部圧力ポート及び前記内部アクチュエータポート及び前記内部逃しポートの各々に内部で流体接続されており、前記マニホールドは、各ソレノイド弁の各内部圧力ポートに流体連通する外部圧力ポートと、前記複数のソレノイド弁の各々のための専用の外部逃しポートと、を具備しており、前記専用の外部逃しポートは、前記ソレノイド弁の一つが非通電にされたとき、加圧不活性気体を供給するための第２の手段が前記外部逃しポートに接続されて、当該のソレノイド弁によって作動されていたそれぞれの前記空気圧弁に圧力を供給することができるように、それぞれの前記ソレノイド弁の前記内部逃しポートに流体連通しており、該方法が次の段階、即ち、加圧不活性気体を前記マニホールドの前記少なくとも一つの外部圧力ポートに供給する段階と、前記加圧不活性気体が前記少なくとも一つのソレノイド弁の前記内部圧力ポートを通って前記少なくとも一つのソレノイド弁の前記外部アクチュエータポートからそれぞれの空気圧弁に流れることを可能にするために少なくとも一つの前記ソレノイド弁を通電する段階と、加圧不活性気体を供給するための第２の手段を前記マニホールドの前記専用の外部逃しポートの少なくとも一つに接続する段階と、前記マニホールドの前記専用の外部逃しポートの前記少なくとも一つに前記加圧不活性気体を供給する段階と、前記専用の外部逃しポートを介して、加圧不活性気体を供給する前記第２の手段が接続される前記少なくとも一つの通電されたソレノイド弁を非通電にする段階と、非通電にされた前記ソレノイド弁によって作動されていた前記それぞれの空気圧弁に、前記専用の外部逃しポートから前記外部アクチュエータポートをとおして加圧不活性気体を供給する段階と、を含んでいる方法を提供する。

さらに別の様相では、本発明は次のシステム、即ち、流体送出システムの複数の空気圧弁を作動させるとともに、中断しない流れの流体を供給することができるシステムであって、少なくとも一つの流体送出機器を収容することができる流体システムエンクロージャと、前記流体システムエンクロージャに固定されているが前記エンクロージャから取外し可能な制御器と、前記制御器に固定されているが前記制御器から分離可能なパネルと、を具備するシステムであり、前記パネルは、複数のソレノイド弁と、前記複数のソレノイド弁が取り付けられるマニホールドと、を具備しており、前記各ソレノイド弁は、通電状態及び非通電状態をとることができ、及び前記各ソレノイド弁は、加圧不活性気体を供給するための第１の手段に流体連通する内部圧力ポートと、前記ソレノイド弁が通電状態にあるときにそれぞれの空気圧弁及び前記内部圧力ポートに流体連通する内部アクチュエータポートと、前記ソレノイド弁が非通電状態にあるときに前記内部アクチュエータポートに流体連通する内部逃しポートと、を具備しており、前記マニホールドは、各ソレノイド弁の前記内部圧力ポート、前記内部アクチュエータポート、及び前記内部逃しポートの各々に内部で流体接続されており、また前記マニホールドは、各ソレノイド弁の各内部圧力ポートに流体連通する外部圧力ポートと、前記複数のソレノイド弁の各々のための専用の外部逃しポートと、を具備しており、前記専用の外部逃しポートは、前記ソレノイド弁の一つが非通電にされたとき、加圧不活性気体を供給するための第２の手段が前記外部逃しポートに接続されて、当該のソレノイド弁によって作動されていたそれぞれの前記空気圧弁に圧力を供給することができるように、それぞれの前記ソレノイド弁の前記内部逃しポートに流体連通しており、前記パネルが前記流体システムエンクロージャに残るように、前記制御器は、前記パネルとは別れて前記流体システムエンクロージャから取り外されることができる、システムを提供する。

本発明の他の様相、特徴、及び実施形態は次に続く開示及び添付の特許請求の範囲からより完全に明らかになるであろう。

図１は、従来技術によるソレノイド組立体の斜視図である。 図２は、本発明のソレノイド組立体の一実施形態の斜視図である。 図３は、本発明によるソレノイド弁組立体の断面図であり、ソレノイド弁が通電状態にある断面図である。 図４は、図３に示されたソレノイド弁組立体の断面図であり、ソレノイド弁が非通電状態にある断面図である。 図５は、本発明のシステムの斜視図である。 図６は、本発明のシステムの別の斜視図である。

添付の図面を参照して、本発明の例示的な実施形態が以下に詳細に説明される。説明を判りやすくするために、添付の図面に示された同様な特徴は同様な参照符号で示され、また図の代替実施形態に示される同様な特徴は同様な参照符号で示される。

本発明は、流体送出システムの複数の空気圧弁を作動させるためのソレノイド組立体に関するものであって、前記ソレノイド組立体は、流体の中断しない流れを供給することができる。本明細書で用いられている用語の「中断しない」または「連続する」は、それが工業プロセスツール手段の作動に言及するとき、プロセスツールが、そのツールを作動不能にするか又はそのツールを採用するプロセス段階の失敗を引き起こすかする中断時間または顕著な遅れを経験しないことを意味する。本明細書で用いられている用語の「流体」は、液体、気体、又は気体状の化学試薬を意味する。

図１は、例えば気体状化学物質を半導体プロセスツールに送出する気体キャビネットのような工業的気体処理機器の空気圧弁の作動のための典型的な従来技術によるソレノイド組立体１の例を示している。従来技術のソレノイド組立体１は、センサー及びマイクロプロセッサ（図示せず）を具備する専用のプロセス制御システムによって、線材５を介して電気的に制御される。従来技術のソレノイド組立体１は、マニホールド４に固定された多数のソレノイド弁２を具備しており、前記マニホールド４は各ソレノイド弁２の空気ポート（図示せず）に対する内部接続を提供する。ソレノイド弁２の各々は、それぞれの空気圧弁を制御し、一方前記空気圧弁は気体又は気体状化学物質をプロセスツールに送出する。マニホールド４は、（各ソレノイド弁２に専用の）外部アクチュエータポート６（結合金具は図示せず）、外部圧力ポート３（結合金具は図示せず）、及び外部逃しポート８（結合金具は図示せず）を具備している。ソレノイド弁２の各々が、通電されたとき、加圧不活性気体を柔軟な管路（図示せず）を介して外部アクチュエータポート６を通してそれぞれの空気圧弁（図示せず）に供給するように、ソレノイド弁２の各々に、加圧不活性気体を供給するために、例えば空気又は窒素のような加圧不活性気体が外部圧力ポート３を通って導入される。一旦、非通電にされると、加圧不活性気体は、外部逃しポート８を介してソレノイド弁２から排気される。外部圧力ポート３及び外部逃しポート８はマニホールド４の全長に延びていて、ソレノイド弁２の各々に流体連通している。この構造形において、制御器が作動不能になって修理が必要な場合、マニホールド全体が閉鎖される必要があり、従ってソレノイド弁によって作動されるツールの全てが停止し、製造工程の中断と、潜在的には利益の損出を招く失敗したプロセス段階とを引き起こす。

図２は、本発明の一実施形態のソレノイド組立体１０の斜視図である。ソレノイド組立体１０は、複数のソレノイド弁２を具備しており、各々のソレノイド弁２は、通電状態及び非通電状態をとることが可能である。図１のものと同様に、ソレノイド弁２の各々は空気圧弁を制御し、一方空気圧弁は、例えばシリコンウエハ上の半導体の製造プロセスの段階中に用いられるプロセスツールのような工業的プロセスツールに気体又は気体状化学物質を送出する。本技術分野に知識を有する者に知られた任意のソレノイドを本発明において採用することができる。本発明で用いられるのに適したソレノイド弁の一つの例は、ＳＭＣコーポレーションオブアメリカ（インディアナ州、ノーブルスビル）から商業的に入手できるＶ１００シリーズ３ポートソレノイド弁である。

各ソレノイド弁２は、加圧不活性気体を供給する第１の手段（図示せず）に流体連通する内部圧力ポート（図示せず）を具備している。加圧不活性気体を供給する第１の手段は、例えば、加圧シリンダ又は工場空気又は窒素管路に接続された例えば空気圧管路であり得る。各ソレノイド弁２は、内部アクチュエータポート（図示せず）も具備しており、前記内部アクチュエータポートは、ソレノイド弁が通電状態にあるとき、それぞれの空気圧弁（図示せず）及び内部圧力ポートに流体連通する。ソレノイド組立体１０の各ソレノイド弁２は、ソレノイド弁が非通電状態にあるときに内部アクチュエータポートに流体連通する内部逃しポート（図示せず）も具備する。

さらに図２を参照すると、ソレノイド弁組立体１０は一つのマニホールド４を具備しており、前記マニホールド４に各ソレノイド弁２が取り付けられている。マニホールド４は、各ソレノイドの内部圧力ポート及び内部アクチュエータポート及び内部逃しポートの各々に内部で流体接続されている。マニホールド４は（各ソレノイド弁２に専用の）外部アクチュエータポート６を具備しており、前記外部アクチュエータポート６をとおして加圧不活性気体が、柔軟な管路（図示せず）を介してそれぞれの空気圧弁（図示せず）に流れる。

マニホールド４は少なくとも一つの外部圧力ポート３も具備している。外部圧力ポート３はマニホールド４の長さに延びており、加圧不活性気体をソレノイド弁２に供給するために各ソレノイド弁の各内部圧力ポートに（内部で）流体連通している。マニホールド４は、他のソレノイド弁組立体との直列接続のために２以上の外部圧力ポート３を有してよい。追加の直列接続の必要がない場合には、ソレノイド弁に対する内部圧力を維持するように外部圧力ポートの一つに栓が装着され得る。マニホールド４は、要求される作動圧に適した任意の材料から作ることができる。典型的な作動圧は、約３４５ＭＰａ(５０psi)から約６８９ＭＰａ(１００psi)であり、また好適には約４８３ＭＰａ(７０psi)から約５５２ＭＰａ(８０psi)である。金属は、マニホールド４に好適な材料であり、アルミニウム及びステンレス鋼が好適な材料の例である。

マニホールド４は、複数のソレノイド弁２の各々のための専用の外部逃しポート８も具備しており、前記外部逃しポート８は、それぞれのソレノイド弁２の内部逃しポートに流体連通している。本明細書で用いられている用語の「専用の外部逃しポート」は、一つの外部逃しポートが二つ以上のソレノイド弁に流体連通する例えば図１に示される先行技術のものとは反対に、ソレノイド弁が非通電状態にあるときに各ソレノイド弁２が、内部アクチュエータポートに流体連通するそれぞれの逃しポートを有することを意味している。この構造形によると、複数のソレノイド弁２の一つが非通電にされたとき、加圧不活性気体を供給する第２の手段が外部逃しポート８に接続されて、当該のソレノイド弁２によって作動されていたそれぞれの空気圧弁に圧力を供給することができ、したがって外部圧力ポート３を迂回し、及びそれぞれのソレノイド弁２に通電する必要性を回避する。

加圧不活性気体を供給する第２の手段は、例えば、加圧シリンダ又は工場空気又は窒素管路に接続された空気圧管路であることが可能であり、第１の手段と同じものであるか、又は同一の供給シリンダ又は工場空気又は窒素の供給源に接続された別個の管路であってもよい。第２の手段の役割は、以下の段落でより詳細に説明される。

ソレノイド弁組立体１０は、複数のソレノイドの各々を通電及び非通電にするための制御器手段（図示せず）も具備している。制御器手段は、論理マイクロプロセッサ及びセンサーを好適に具備していて、本技術分野に知識を有する者にはよく知られた任意の制御器手段であり得る。

図３及び４は、本発明のソレノイド弁組立体１０の作動を示している。図３を参照すると、ソレノイド弁組立体１０の横断面図が示されており、そこではソレノイド弁２が、制御器（図示せず）の命令を受けて通電状態にある。例えば空気のような加圧不活性気体が、外部圧力ポート３においてマニホールド４内に導入される。通電状態では、ソレノイド弁２は、外部圧力ポート３と外部アクチュエータポート６との間の内部流体連通を許容し、柔軟な管路（図示せず）を介してそれぞれの空気圧弁（図示せず）を安全に作動するために、前記外部アクチュエータポート６をとおして加圧空気が流れる。

図４は図３のソレノイド弁組立体を示しており、そこではソレノイド弁２が非通電状態にある。ソレノイド弁２は、様々な理由、例えば制御器の故障又は定期保守のために非通電にされた、例えば、単一のソレノイド弁２であるか又は組立体１０のなかの幾つかの一つであり得る。空気圧弁に対する気体の流れが維持される必要があるとき、空気圧管路が、専用の外部逃しポート８を介してソレノイド弁２（又は迂回を必要とする他のソレノイド弁２）に接続され得る。次に例えば空気圧力が各々の専用外部逃しポート８に供給される。外部逃しポート８は、ソレノイド弁２が図３の矢印により示される通電状態にあるときには外部アクチュエータポート６に流体接続されていなかったものである。ソレノイドが一旦迂回されると、制御器は電源を切られるか又は休止状態にされることが可能であり、ソレノイド弁は非通電になり、空気流の外部圧力ポート３から専用の外部逃しポート８への転換を直ちに引き起こす。本発明の作動の結果として、送出経路における空気圧弁は、空気圧の損出を蒙ることはなく、気体又は気体状化学物質の流れを可能にし続ける一方で、制御器（及び従って特定のソレノイド弁２）の電力が落とされて、制御器又はソレノイド弁２の保守を可能にする。かくして、本発明のソレノイド弁組立体は、プロセスツールの連続作動を保証するために、ソレノイド弁を選択的に迂回することを可能にする。

本発明の他の実施形態では、システムが、流体送出システムの複数の空気圧弁を作動するために提供され、且つ中断されない流れの流体を供給できる。図５及び６を参照して説明すると、システム２０は少なくとも一つの流体送出機器（図示せず）を収容することができる流体システムエンクロージャ２２を具備している。流体システムエンクロージャ２２の機能は、シリンダの交換中又は危険なガス漏れが起きた場合に、作業者に安全な環境を保証するためのものである。流体システムエンクロージャ２２は、安全な環境を提供するために連続的に作動される、適切にデザインされた排気システムに接続されなければならない。流体システムエンクロージャ２２は、危険な気体シリンダ、シリンダ接続部及びピグテイル、並びにプロセスパネルからのどんな漏れに対しても二次的な閉じ込めを提供する。排気システムは、流体システムエンクロージャから安全な廃棄システムへ、危険などんな漏出気体も連続的に除去する。

流体システムエンクロージャ２２は、完全な溶接継ぎ目を備える１２ゲージ（０．００４ｍｍ）の鋼板から好適に構築されていて、耐食性ポリウレタン塗料で保護されている。流体システムエンクロージャ２２は、好適には１から３台のシリンダを保持するのに十分な大きさを有している。１以上の排気筒が、排気システムへの接続のために典型的に備えられている。好適には、流体システムエンクロージャ２２は、６．４ミリメートル（１／４ｉｎ）ワイヤ強化安全ガラスから構築された窓を備える１２ゲージ（０．００４ｍｍ）の鋼板の扉を有する。温度作動（１６５°Ｆ／７４℃）のスプリンクラーヘッドも備えられてよい。好適には、キャビネット内に収容された各シリンダを確実に保持するために、成形ブラケットがキャビネットの内部に取り付けられている。本発明による使用のための流体システムエンクロージャの一例は、エアプロダクツ・アンド・ケミカルズ・インコーポレイティド（ペンシルベニア州、アレンタウン）から商業的に入手可能なＡＰ１１ＧＡＳＧＵＡＲＤ（商標）である。

流体送出システムは、ツールへ供給するための有害なプロセス気体の密閉容器又はシリンダを具備することができる。例示的な気体は、微小電子部品の製造に用いられるプロセス気体、例えば、アンモニア、塩化水素、三塩化硼素、フッ化水素、三フッ化硼素、硫化水素、塩素、二酸化窒素、三酸化弗化塩素、五弗化燐、ジクロロシラン、四塩化珪素、フッ素、四弗化珪素、臭化水素、及び六弗化タングステンである。

図６を参照すると、本発明のシステムは制御器２４をさらに具備している。制御器２４は、好適には、金属エンクロージャ内に収容されたマイクロプロセッサを基礎とするユニットである。制御器２４は、システム入力を連続的に監視して、弁の作動を続発させることによって浄化運転を自動的に実行するという機能を果たす。適切な浄化は、浄化サイクル内の各ステップにおいて圧力及び真空度を確認することによって保証される。制御器２４は、危険な状態が出来した場合にシステムを停止する能力も好適に有する。制御器２４は、スクリーン（図示せず）を好適に具備し、前記スクリーンは、操作者が作動を容易に理解して、作動の問題を迅速に確認するとともに、弁が開放しているか閉じているかを示す色図解を迅速に確認することも可能にする。好適には、制御器２４は、停止アラーム箱及び／又は（機械式／空気圧）緊急遮断弁も具備する。そのような制御器もやはり、エアプロダクツ・アンド・ケミカルズ・インコーポレイティド（ペンシルベニア州、アレンタウン）から商業的に入手可能なＡＰ１１ＧＡＳＧＵＡＲＤ（商標）によって例示される。

再び図５及び６を参照すると、本発明のシステム２０は、上で詳細に説明された本発明による少なくとも一つのソレノイド弁組立体１０を具備するパネル２６を具備している。パネル２６は、任意の適切な材料から作られているが、アルミニウム又はステンレス鋼が好適である。パネル２６は、有害な物質が含まれなくなった場合に周囲環境から制御器２４の内部の電子部品を良好に密封するために、パネルの周囲をめぐるガスケットを好適に具備している。

パネル２６は制御器２４に固定されるとともにそれから分離可能である。パネル２６は、流体システムエンクロージャ２２にも固定される。パネル２６は、ねじ、ボルト、又は他の締結手段を含む当業者にはよく知られた任意の手段によって制御器２４及び流体システムエンクロージャ２２に固定され得る。前記締結手段は、パネル２６の制御器２４及び／又は流体システムエンクロージャ２２に対する繰り返しの脱着を可能にするだろう。本明細書で用いられる用語の“分離可能”は、それがパネル２６に関するときには、本発明によるソレノイド弁組立体１０を流体システムエンクロージャ２２から取り外すことなく制御器２４が流体システムエンクロージャ２２から取り外し可能であるように、パネル２６が制御器２４から分離できることを意味し、このことは、迂回路、従って送出経路中の空気圧弁が空気圧力損失を蒙らないこと可能にして、気体又は気体状化学物質の流れを可能にし続ける一方で、制御器（及び従って特定のソレノイド弁）が、保守又は新しい制御器及び関連する電子部品との交換のために完全に取り外される。

この構成に関して、ソレノイドを手動で且つ空気圧で迂回するために、単一の空気管（即ち、加圧不活性気体を供給するための第２の手段）（図示せず）をソレノイド組立体上のプラグ接続部を介して制御器内に送り込むことができる。次に、空気Ｔ字管が、制御器内のこの管に用いられて、気体の流れの継続を可能にすることが求められる特定のソレノイドに接続され得る。正しいソレノイドに一旦接続されると、圧力が、挿入管に適用される。ここで、制御器の電源を落とすことができ、このことはソレノイドを非通電にするだろう。空気圧的に迂回されたソレノイドは開放したままであろう。そのとき、気体システムエンクロージャ２２に取り付けられたパネル２６を残したまま制御器を必要に応じて物理的に取り外すことができる。

制御器の保守が完了するか、又は新しい制御器が取り付けられると、空気圧的に迂回されたソレノイドは、通常の制御器機能性に復帰することができ、一時的な空気管は取り除かれる。

本発明のソレノイド弁組立体１０の作動のこの説明の観点では、本発明は、ソレノイド弁組立体を経由して流体をプロセスツールに送出する空気圧弁を連続的に作動するための方法も提供する。前記方法は、加圧不活性気体をマニホールドの少なくとも一つの外部圧力ポートに供給する段階；加圧不活性気体が、少なくとも一つのソレノイド弁の内部圧力ポートをとおして少なくとも一つのソレノイド弁の外部アクチュエータポートからそれぞれの空気圧弁に流れることを可能にするために、少なくとも一つのソレノイド弁を通電する段階；加圧不活性気体を供給する第２の手段を、マニホールドの少なくとも一つの専用の外部逃しポートに接続する段階；加圧不活性気体を、マニホールドの少なくとも一つの専用の外部逃しポートに供給する段階；加圧不活性気体を供給する第２の手段が専用の外部逃しポートを介して接続される少なくとも一つの通電されたソレノイド弁を非通電にする段階；及び、非通電にされたソレノイド弁によって作動されていたそれぞれの空気圧弁に、専用の外部逃しポートから外部アクチュエータポートをとおして加圧不活性気体を供給する段階；を含んでいる。

前述した説明は、主として例示を目的とすることが意図されている。本発明は、その例示的な実施形態に関して示されて説明されてきたが、前述の及び様々な他の変更、削除、及び追加が本発明の精神及び範囲から逸脱することなくその実施形態になされてよいことが当業者には理解されるはずである。

２ ソレノイド弁
３ 外部圧力ポート
４ マニホールド
６ 外部アクチュエータポート
８ 外部逃しポート
１０ ソレノイド弁組立体
２０ システム
２２ 流体システムエンクロージャ
２４ 制御器
２６ パネル

Claims (21)

1. 流体送出システムの複数の空気圧弁を作動させるとともに、中断しない流れの流体を供給することができるソレノイド組立体であって、該組立体は、
   加圧不活性気体を供給するための第１の手段と、複数のソレノイド弁と、前記複数のソレノイド弁が取り付けられるマニホールドと、前記複数のソレノイド弁の各々を通電及び非通電にするための制御器手段とを具備しており、
   前記各ソレノイド弁は、通電状態及び非通電状態をとることができ、及び前記各ソレノイド弁は、
   加圧不活性気体を供給するための前記第１の手段に流体連通する内部圧力ポートと、
   前記ソレノイド弁が通電状態にあるときにそれぞれの空気圧弁及び前記内部圧力ポートに流体連通する内部アクチュエータポートと、
   前記ソレノイド弁が非通電状態にあるときに前記内部アクチュエータポートに流体連通する内部逃しポートと、を具備しており、
   前記マニホールドは、各ソレノイド弁の前記内部圧力ポート、前記内部アクチュエータポート、及び前記内部逃しポートの各々に内部で流体接続されており、また前記マニホールドは、
   各ソレノイド弁の各内部圧力ポートに流体連通する外部圧力ポートと、
   前記複数のソレノイド弁の各々のための専用の外部アクチュエータポートと、
   前記複数のソレノイド弁の各々のための専用の外部逃しポートと、を具備しており、
   前記専用の外部逃しポートは、前記複数のソレノイド弁の一つが非通電にされたとき、加圧不活性気体を供給するための第２の手段が前記外部逃しポートに接続されて、当該のソレノイド弁によって作動されていたそれぞれの前記空気圧弁に圧力を供給することができるように、それぞれの前記ソレノイド弁の前記内部逃しポートに流体連通する、ソレノイド組立体。
2. 流体送出システムの複数の空気圧弁を作動させるとともに、中断しない流れの流体を供給することができるソレノイド組立体であって、該組立体は、
   複数のソレノイド弁と、前記複数のソレノイド弁が取り付けられるマニホールドとを具備しており、
   前記各ソレノイド弁は通電状態及び非通電状態をとることができ、また前記各ソレノイド弁は、
   加圧不活性気体を供給するための第１の手段に流体連通する内部圧力ポートと、
   前記ソレノイド弁が通電状態にあるときにそれぞれの空気圧弁及び前記内部圧力ポートに流体連通する内部アクチュエータポートと、
   前記ソレノイド弁が非通電状態にあるときに前記内部アクチュエータポートに流体連通する内部逃しポートと、を具備しており、
   前記マニホールドは、各ソレノイド弁の前記内部圧力ポート、前記内部アクチュエータポート、及び前記内部逃しポートの各々に内部で流体接続されており、また前記マニホールドは、
   各ソレノイド弁の各内部圧力ポートに流体連通する外部圧力ポートと、
   前記複数のソレノイド弁の各々のための専用の外部アクチュエータポートと、
   前記複数のソレノイド弁の各々のための専用の外部逃しポートと、を具備しており、
   前記専用の外部逃しポートは、前記複数のソレノイド弁の一つが非通電にされたとき、加圧不活性気体を供給するための第２の手段が前記外部逃しポートに接続されて、当該のソレノイド弁によって作動されていたそれぞれの前記空気圧弁に圧力を供給することができるように、それぞれの前記ソレノイド弁の前記内部逃しポートに流体連通する、ソレノイド組立体。
3. 前記複数のソレノイド弁の各々のための前記外部アクチュエータポートをそれぞれの空気圧弁に接続する柔軟な管をさらに具備する、請求項１または２に記載のソレノイド組立体。
4. 前記加圧不活性気体が空気である、請求項１または２に記載のソレノイド組立体。
5. 前記加圧不活性気体が窒素である、請求項１または２に記載のソレノイド組立体。
6. 前記マニホールドがアルミニウムを含む、請求項１または２に記載のソレノイド組立体。
7. 前記マニホールドがステンレス鋼を含む、請求項１または２に記載のソレノイド組立体。
8. ソレノイド弁組立体を介して流体をプロセスツールに送出する空気圧弁を連続的に作動するための方法であって、
   前記ソレノイド弁組立体は、加圧不活性気体を供給するための第１の手段と、複数のソレノイド弁と、前記複数のソレノイド弁が取り付けられるマニホールドと、前記複数のソレノイド弁の各々を通電及び非通電にするための制御器手段とを具備しており、
   前記各ソレノイド弁は通電状態及び非通電状態をとることができ、及び前記各ソレノイド弁は、
   加圧不活性気体を供給するための第１の手段に流体連通する内部圧力ポートと、
   前記ソレノイド弁が通電状態にあるときに、それぞれの空気圧弁及び前記内部圧力ポートに流体連通する内部アクチュエータポートと、
   前記ソレノイド弁が非通電状態にあるとき、前記内部アクチュエータポートに流体連通する内部逃しポートと、を具備しており、
   前記マニホールドは、各ソレノイド弁の前記内部圧力ポート及び前記内部アクチュエータポート及び前記内部逃しポートの各々に内部で流体接続されており、前記マニホールドは、
   各ソレノイド弁の各内部圧力ポートに流体連通する外部圧力ポートと、
   前記複数のソレノイド弁の各々のための専用の外部アクチュエータポートと、
   前記複数のソレノイド弁の各々のための専用の外部逃しポートと、を具備しており、前記専用の外部逃しポートは、前記複数のソレノイド弁の一つが非通電にされたとき、加圧不活性気体を供給するための第２の手段が前記外部逃しポートに接続されて、当該のソレノイド弁によって作動されていたそれぞれの前記空気圧弁に圧力を供給することができるように、それぞれの前記ソレノイド弁の前記内部逃しポートに流体連通しており、
   該方法が以下の段階、即ち、
   ａ）加圧不活性気体を前記マニホールドの前記少なくとも一つの外部圧力ポートに供給する段階、
   ｂ）前記加圧不活性気体が前記少なくとも一つのソレノイド弁の前記内部圧力ポートを通って前記外部アクチュエータポートからそれぞれの空気圧弁に流れることを可能にするために少なくとも一つの前記ソレノイド弁を通電する段階、
   ｃ）加圧不活性気体を供給するための第２の手段を前記マニホールドの前記専用の外部逃しポートの少なくとも一つに接続する段階、
   ｄ）前記マニホールドの前記専用の外部逃しポートの前記少なくとも一つに前記加圧不活性気体を供給する段階、
   ｅ）前記専用の外部逃しポートを介して、加圧不活性気体を供給する前記第２の手段が接続される前記少なくとも一つの通電されたソレノイド弁を非通電にする段階、及び
   ｆ）非通電にされた前記ソレノイド弁によって作動されていた前記それぞれの空気圧弁に、前記専用の外部逃しポートから前記外部アクチュエータポートをとおして加圧不活性気体を供給する段階、を含んでいる方法。
9. 前記ソレノイド弁組立体は、前記複数のソレノイド弁の各々のための前記外部アクチュエータポートをそれぞれの空気圧弁に接続する柔軟な管をさらに具備する、請求項８に記載の方法。
10. 前記加圧不活性気体が空気である、請求項８に記載の方法。
11. 前記加圧不活性気体が窒素である、請求項８に記載の方法。
12. 前記マニホールドがアルミニウムを含む、請求項８に記載の方法。
13. 前記マニホールドがステンレス鋼を含む、請求項８に記載の方法。
14. 流体送出システムの複数の空気圧弁を作動させるとともに、中断しない流れの流体を供給することができるシステムであって、該システムは、
    少なくとも一つの流体送出機器を収容することができる流体システムエンクロージャと、
    前記流体システムエンクロージャに固定されているが前記エンクロージャから取外し可能な制御器と、
    前記制御器に固定されているが前記制御器から分離可能なパネルと、を具備しており、
    前記パネルは、
    複数のソレノイド弁と、
    前記複数のソレノイド弁が取り付けられるマニホールドと、を具備しており、
    前記各ソレノイド弁は、通電状態及び非通電状態をとることができ、及び前記各ソレノイド弁は、
    加圧不活性気体を供給するための第１の手段に流体連通する内部圧力ポートと、
    前記ソレノイド弁が通電状態にあるときにそれぞれの空気圧弁及び前記内部圧力ポートに流体連通する内部アクチュエータポートと、
    前記ソレノイド弁が非通電状態にあるときに前記内部アクチュエータポートに流体連通する内部逃しポートと、を具備しており、
    前記マニホールドは、各ソレノイド弁の前記内部圧力ポート、前記内部アクチュエータポート、及び前記内部逃しポートの各々に内部で流体接続されており、また前記マニホールドは、
    各ソレノイド弁の各内部圧力ポートに流体連通する外部圧力ポートと、
    前記複数のソレノイド弁の各々のための専用の外部アクチュエータポートと、
    前記複数のソレノイド弁の各々のための専用の外部逃しポートと、を具備しており、
    前記専用の外部逃しポートは、前記複数のソレノイド弁の一つが非通電にされたとき、加圧不活性気体を供給するための第２の手段が前記外部逃しポートに接続されて、当該のソレノイド弁によって作動されていたそれぞれの前記空気圧弁に圧力を供給することができるように、それぞれの前記ソレノイド弁の前記内部逃しポートに流体連通しており、
    前記パネルが前記流体システムエンクロージャに残るように、前記制御器は、前記パネルとは別れて前記流体システムエンクロージャから取り外されることができる、システム。
15. 前記ソレノイド組立体が、前記複数のソレノイド弁の各々のための前記外部アクチュエータポートをそれぞれの空気圧弁に接続する柔軟な管をさらに具備する、請求項１４に記載のシステム。
16. 前記加圧不活性気体が空気である、請求項１４に記載のシステム。
17. 前記加圧不活性気体が窒素である、請求項１４に記載のシステム。
18. 前記マニホールドがアルミニウムを含む、請求項１４に記載のシステム。
19. 前記マニホールドがステンレス鋼を含む、請求項１４に記載のシステム。
20. 前記パネルが鋼板及びガスケットを具備する、請求項１４に記載のシステム。
21. 前記制御器が機械式空気圧遮断弁を具備する、請求項１４に記載のシステム。

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