JPH05274042A - 流体供給装置 - Google Patents

流体供給装置

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JPH05274042A
JPH05274042A JP6653092A JP6653092A JPH05274042A JP H05274042 A JPH05274042 A JP H05274042A JP 6653092 A JP6653092 A JP 6653092A JP 6653092 A JP6653092 A JP 6653092A JP H05274042 A JPH05274042 A JP H05274042A
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JP
Japan
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signal
flow rate
valve
pressure
flow
Prior art date
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Withdrawn
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JP6653092A
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English (en)
Inventor
Yasuo Matsumiya
康夫 松宮
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 流体供給装置に関し,流体供給装置に逆流防
止専用の逆止弁を設置することなく逆流を防止する装置
を目的とする。 【構成】 流量センサからの流量信号1aに基づき流量制
御バルブの開度を調節する流量制御装置を有する流体供
給装置において, 流量信号1aと予め設定された流量下限
信号1bを比較しかつバルブ開閉制御信号2aと予め設定さ
れたバルブ開度上限信号2bを比較し, 流量信号1aが流量
下限信号1bより小さくかつバルブ開閉制御信号2aがバル
ブ開度上限信号2bより大きい時,流量制御バルブを全閉
するバルブ全閉信号5を出力する逆流防止装置4を有す
るように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は流体供給装置に関する。
半導体装置製造装置など各種の製造装置,理化学機器の
多くには,流体の流量を自動的に制御する流量制御機構
が導入され,流量制御機構はこれらの装置が動作する上
で重要な働きをしている。これら装置の信頼性を向上す
る上で重要な事柄の一つに逆流防止がある。
【0002】万一,装置内部や装置周辺のトラブルによ
り,流体供給装置配管内の流体に逆流が起こると,流体
供給装置内の配管及びそれに接続する装置の配管が汚染
され,これらの装置全体に致命的な影響を及ぼすことが
ある。そのため,それぞれの装置には逆流防止対策を施
す必要がある。
【0003】
【従来の技術】従来,流体の逆流防止には逆止弁を流体
流路内に設置することが一般に行われている。一方,最
近の半導体装置製造装置は配管内を流れる流体の純度を
向上するために,流路におけるデッドボリュームを極力
少なくする傾向にあり,逆止弁にもデッドボリュームの
少ないものが求められてきた。
【0004】しかし,逆止弁はその性格上構造が複雑に
なりやすく,デッドボリュームの少ないものを実現する
のが難しく,流体の純度と逆止弁の信頼性の両方を確保
することが難しかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題に
鑑み,流体の流路内に逆流防止専用のいわゆる逆止弁を
設置することなく,逆流を防止する機構を備えた流体供
給装置を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】図1は流量センサを用い
る本発明の系の構成を示す図,図2は圧力センサを用い
る本発明の系の構成を示す図,図3は流量センサを用い
る系の逆流防止装置を説明する図,図4は圧力センサを
用いる系の逆流防止装置を説明する図である。
【0007】上記課題は,流量センサ1からの流量信号
1aに基づき流量制御バルブ2の開度を調節する流量制御
装置3を有する流体供給装置において, 該流量信号1aと
予め設定された流量下限信号1bを比較しかつバルブ開閉
制御信号2aと予め設定されたバルブ開度上限信号2bを比
較し, 該流量信号1aが該流量下限信号1bより小さくかつ
該バルブ開閉制御信号2aが該バルブ開度上限信号2bより
大きい時,該流量制御バルブ2を全閉するバルブ全閉信
号5を出力する逆流防止装置4を有する流体供給装置に
よって解決される。
【0008】また,圧力センサ6からの圧力信号6aに基
づき圧力制御バルブ7の開度を調節する圧力制御装置8
を有する流体供給装置において, 該圧力信号6aと予め設
定された圧力下限信号6bを比較しかつバルブ開閉制御信
号7aと予め設定されたバルブ開度上限信号7bを比較し,
該圧力信号6aが該圧力下限信号6bより小さくかつ該バル
ブ開閉制御信号7aが該バルブ開度上限信号7bより大きい
時,該圧力制御バルブ7を全閉するバルブ全閉信号10を
出力する逆流防止装置9を有する流体供給装置によって
解決される。
【0009】
【作用】流量センサを有する流体供給装置は通常の状態
では流量制御バルブ2の前後で差圧が十分あり,流量制
御バルブ2を全開に近い状態にしなくても必要な流量が
得られる。しかし,なんらかの原因で差圧が小さくなっ
てくると,流量制御装置3は必要な流量を得るために流
量制御バルブ2の開度を大きくする。
【0010】さらに差圧が下がり流量制御バルブ2が全
開となっても所定の流量が得られなくなり,ついに差圧
が逆転すると,全開となった流量制御バルブ2を通って
流体が逆流する。
【0011】そこで本発明では,逆流防止装置4によ
り,流量信号1aと予め設定された流量下限信号1bを比較
しかつバルブ開閉制御信号2aと予め設定されたバルブ開
度上限信号2bを比較し, 流量信号1aが流量下限信号1bよ
り小さくかつバルブ開閉制御信号2aがバルブ開度上限信
号2bより大きい時,流量制御バルブ2を全閉するバルブ
全閉信号5を出力している。このようにすれば,逆流に
至る前にバルブを全閉にして,流体が下流から上流へ逆
流するのを未然に防ぐことができる。
【0012】また,圧力センサを有する流体供給装置で
は,逆流防止装置9により,圧力信号6aと予め設定され
た圧力下限信号6bを比較しかつバルブ開閉制御信号7aと
予め設定されたバルブ開度上限信号7bを比較し, 圧力信
号6aが圧力下限信号6bより小さくかつバルブ開閉制御信
号7aがバルブ開度上限信号7bより大きい時,圧力制御バ
ルブ7をを全閉するバルブ全閉信号10を出力している。
このようにすれば,逆流に至る前にバルブを全閉にし
て,流体が下流から上流へ逆流するのを未然に防ぐこと
ができる。
【0013】
【実施例】図1は流量センサを用いる本発明の系の構成
を示す図で,1は流量センサ,1aは流量信号, 2は流量
制御バルブ,2aはバルブ開閉制御信号,3は流量制御装
置,4は逆流防止装置,5はバルブ全閉信号を表す。
【0014】流量センサ1としては例えば熱伝導を利用
する質量流量計,流量制御バルブ2としては例えばピエ
ゾバルブ,流量制御装置3としては例えばPID制御装
置を用いることができる。
【0015】図3は流量センサを用いる本発明の系の逆
流防止装置4を説明する図で,1aは流量信号, 1bは流量
下限信号, 2aはバルブ開閉制御信号,2bはバブル開度上
限信号, 41, 42はコンパレータ, 43はAND回路,5は
バブル全閉信号を表す。
【0016】逆流防止装置4は2つのコンパレータ41,
42及びAND回路43からなり,コンパレータ41には流量
信号1aと流量下限信号1bが入力され,コンパレータ42に
はバルブ開閉制御信号2aとバブル開度上限信号2bが入力
される。流量下限信号1bとバルブ開度上限信号2bは予め
設定されるものである。
【0017】そして,4つの信号が下に示す式1の条件
を満足するとき,AND回路43からバルブ全閉信号5が
出力され, 流量制御バルブ2が全閉となる。
【0018】
【式1】(流量信号1a<流量下限信号1b) AND(バルブ開閉制御信号2a>バルブ開度上限信号2
b) このようにして,流量制御バルブ2が全開になる前に流
量制御バルブ2を全閉状態にし,下流側から上流側への
逆流を防止する。
【0019】流量センサ1としてピトー管やオリフィス
を用いてもよく,流量制御装置3はPD制御装置でもよ
く,流量制御バルブ2は電磁バルブや空圧バルブ,バタ
フライバルブでもよい。流量下限信号1b及びバルブ開度
上限信号2bは,予め逆流防止装置4に設定しておくが,
流量制御装置3に入力される設定値と連動するようにし
てもよい。また,流量信号1aに連動して流量下限信号1b
及びバルブ開度上限信号2bを流量制御装置3に設定する
ようにすることもできる。
【0020】図2は圧力センサを用いる本発明の系の構
成を示す図で,6は圧力センサ,6aは圧力信号, 7は圧
力制御バルブ,7aはバルブ開閉制御信号,8は圧力制御
装置,9は逆流防止装置,10はバルブ全閉信号を表す。
【0021】圧力センサ6としては例えば可変静電容量
型の圧力センサ,圧力制御バルブ7としては例えばピエ
ゾバルブ,圧力制御装置3としては例えばPID制御装
置を用いることができる。
【0022】図4は圧力センサを用いる本発明の系の逆
流防止装置4を説明する図で,6aは圧力信号, 6bは圧力
下限信号, 7aはバルブ開閉制御信号,7bはバルブ開度上
限信号, 44, 45はコンパレータ, 46はAND回路,10は
バルブ全閉信号を表す。
【0023】逆流防止装置9は2つのコンパレータ44,
45及びAND回路46からなり,コンパレータ44には圧力
信号6aと圧力下限信号6bが入力され,コンパレータ45に
はバルブ開閉制御信号7aとバルブ開度上限信号7bが入力
される。流量下限信号6bとバルブ開度上限信号7bは予め
設定されるものである。
【0024】そして,4つの信号が下に示す式2の条件
を満足するとき,AND回路46からバルブ全閉信号10が
出力され, 圧力制御バルブ7が全閉となる。
【0025】
【式2】(圧力信号6a<圧力下限信号6b) AND(バルブ開閉制御信号7a>バルブ開度上限信号7
b) このようにして,圧力制御バルブ7が全開になる前に圧
力制御バルブ7を全閉状態にし,下流側から上流側への
逆流を防止する。
【0026】圧力センサ6として歪みゲージやマノメー
タを用いてもよく,圧力制御装置8はPD制御装置でも
よく,圧力制御バルブ7は電磁バルブや空圧バルブ,バ
タフライバルブでもよい。圧力下限信号6b及びバルブ開
度上限信号7bは,予め逆流防止装置9に設定しておく
が,圧力制御装置8に入力される設定値と連動するよう
にしてもよい。また,圧力信号6aに連動して圧力下限信
号6b及びバルブ開度上限信号7bを圧力制御装置8に設定
するようにすることもできる。
【0027】図5は逆流防止装置を含む系の一実施例を
示す図であり,流量センサ1からの流量信号1aを流量制
御装置3及び逆流防止装置4に入力し,式1の条件を満
足する時,バルブ全閉信号5を複数の流量制御バルブ
2,21, 22に供給して,それらのバルブを全閉にする。
【0028】この構成により,逆流防止装置4が逆流発
生を予見した場合に,逆流が想定される配管の上流及び
下流の流れを止めることができ,逆流の被害を最小限に
くい止めることができる。この構成は,流体の流れが速
い場合やバルブの開閉速度が十分速くできない場合に特
に有効である。
【0029】バルブ全閉信号5が供給されるバルブは流
量センサ1の設置されている配管の上流,下流のどちら
でもまた両方でもよく,また1箇所でも複数箇所でもよ
い。勿論,流量制御バルブ2そのものを含んでもよい。
【0030】また,図5において,流量センサ1に替え
て圧力センサ6を用い,流量制御装置3に替えて圧力制
御装置9を用い,式2の条件を満足する時,バルブ全閉
信号を複数の圧力制御バルブに供給して,複数の圧力制
御バルブを全閉にすることができる。
【0031】図6は逆流防止装置を含む系の他の実施例
を示す図であり,バルブ全閉信号をこの系のバルブに供
給するとともに,この系に関連する他の系に入力するも
のである。流量センサ1からの流量信号1aを流量制御装
置3及び逆流防止装置4に入力し,式1の条件を満足す
る時,バルブ全閉信号5を流量制御バルブ2に供給して
これ全閉にするとともに,バルブ全閉信号5を例えば予
備系40に供給し, 予備系40を起動して予備の流体を下流
側に供給することもできる。
【0032】図7はバブラーに逆流防止装置を適用した
一実施例を示す構成図であり,50はバブラー(液体タン
ク),23は入り口側の流量制御バルブ, 24は出口側の流
量制御バルブを表す。
【0033】この例はバブラー50を流量センサ1の下流
に設置した例である。バブラー入り口側のパイプは液体
の中に漬かっており,配管を流れるガスはこの液体の中
にバブリングされ,液体の蒸気を伴って下流へ流れて行
く。このようなガス供給方法は,半導体装置製造工程で
使用するMOVPE装置等の気相成長装置において原料
ガスの供給流路に多く使用されている。逆流が起こる
と,液体が配管の中を上流側へ流れて行き,装置全体に
致命的な汚染を与える。
【0034】そこで,流量センサ1からの流量信号1aを
流量制御装置3及び逆流防止装置4に入力し,式1の条
件を満足する時,バルブ全閉信号5を入り口側の流量制
御バルブ23及び出口側の流量制御バルブ24に出力し,そ
れらを全閉にする。このようにすれば,液体が上流に逆
流するのを阻止することができ,事故に対する安全性が
飛躍的に向上する。
【0035】流量制御に替えて圧力制御を行っても同様
の効果を奏することができる。図8はバブラーに逆流防
止装置を適用した他の実施例を示す構成図であり,バブ
ラー50を圧力センサ6の上流に設置した例であり,71は
入り口側の圧力制御バルブ, 72は出口側の圧力制御バル
ブを表す。この場合も図7の場合と同様に事故に対する
安全性が飛躍的に向上する。
【0036】圧力制御に替えて流量制御を行っても同様
の効果を奏することができる。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように,本発明によれば,
流体供給装置の配管に逆流防止専用の逆止弁を設置する
ことなく逆流を防止でき,配管の単純化と信頼性の向上
が両立できる。また,逆流防止装置からの信号を利用す
ることにより逆流を未然に防止し,流体供給装置及びこ
れに接続されている系の安全が確保される。
【0038】本発明を気相成長装置におけるガス供給経
路のバブラーの逆流防止に適用すれば,大きな効果を奏
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】流量センサを用いる本発明の系の構成を示す図
である。
【図2】圧力センサを用いる本発明の系の構成を示す図
である。
【図3】流量センサを用いる系の逆流防止装置を説明す
る図である。
【図4】圧力センサを用いる系の逆流防止装置を説明す
る図である。
【図5】逆流防止装置を含む系の一実施例を示す図であ
る。
【図6】逆流防止装置を含む系の他の実施例を示す図で
ある。
【図7】バブラーに逆流防止装置を適用した一実施例を
示す構成図である。
【図8】バブラーに逆流防止装置を適用した他の実施例
を示す構成図である。
【符号の説明】
1は流量センサ 1aは流量信号 1bは流量下限信号 2は流量制御バルブ 2aはバルブ開閉制御信号 2bはバルブ開度上限信号 3は流量制御装置 4は逆流防止装置 5はバルブ全閉信号 6は圧力センサ 6aは圧力信号 6bは圧力下限信号 7は圧力制御バルブ 7aはバルブ開閉制御信号 7bはバルブ開度上限信号 8は圧力制御装置 9は逆流防止装置 10はバルブ全閉信号 21, 22, 23, 24は流量制御バルブ 40は予備系 41, 42, 44, 45はコンパレータ 43, 46はAND回路 71, 72は圧力制御バルブ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流量センサ(1) からの流量信号(1a)に基
    づき流量制御バルブ(2) の開度を調節する流量制御装置
    (3) を有する流体供給装置において,該流量信号(1a)と
    予め設定された流量下限信号(1b)を比較しかつバルブ開
    閉制御信号(2a)と予め設定されたバルブ開度上限信号(2
    b)を比較し, 該流量信号(1a)が該流量下限信号(1b)より
    小さくかつ該バルブ開閉制御信号(2a)が該バルブ開度上
    限信号(2b)より大きい時,該流量制御バルブ(2) を全閉
    するバルブ全閉信号(5) を出力する逆流防止装置(4) を
    有することを特徴とする流体供給装置。
  2. 【請求項2】 圧力センサ(6) からの圧力信号(6a)に基
    づき圧力制御バルブ(7) の開度を調節する圧力制御装置
    (8) を有する流体供給装置において,該圧力信号(6a)と
    予め設定された圧力下限信号(6b)を比較しかつバルブ開
    閉制御信号(7a)と予め設定されたバルブ開度上限信号(7
    b)を比較し, 該圧力信号(6a)が該圧力下限信号(6b)より
    小さくかつ該バルブ開閉制御信号(7a)が該バルブ開度上
    限信号(7b)より大きい時,該圧力制御バルブ(7) を全閉
    するバルブ全閉信号(10)を出力する逆流防止装置(9) を
    有することを特徴とする流体供給装置。
JP6653092A 1992-03-25 1992-03-25 流体供給装置 Withdrawn JPH05274042A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007205500A (ja) * 2006-02-03 2007-08-16 Fujikin Inc 逆流防止装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007205500A (ja) * 2006-02-03 2007-08-16 Fujikin Inc 逆流防止装置

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