JPH10148272A - 遮断開放器 - Google Patents
遮断開放器Info
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- JPH10148272A JPH10148272A JP8308865A JP30886596A JPH10148272A JP H10148272 A JPH10148272 A JP H10148272A JP 8308865 A JP8308865 A JP 8308865A JP 30886596 A JP30886596 A JP 30886596A JP H10148272 A JPH10148272 A JP H10148272A
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- 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
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-
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Abstract
保される遮断開放器を提供する。 【解決手段】 弁7 の弁本体39が、第1流体用流入通路
61と、第2流体用流入通路63と、第1流体および第2流
体に共通の流出通路64とを有している。第1流体用流入
通路61と共通流出通路64とは、弁室62を介して常時連通
している。第2流体用流入通路63は、第1流体用流入通
路61および共通流出通路64に弁室62を介して連通しかつ
その連通が弁体67により遮断開放されるようになされて
いる。
Description
における流体制御装置等に用いられる遮断開放器に関
し、特に、複数の弁を備えかつマスフローコントローラ
等の流体制御器の流体入口および/または流体出口に設
けられて複数の流体通路を遮断開放する遮断開放器に関
する。
入口側に設けられた従来の遮断開放器(81)を示している
(特開平5−172265号公報参照)。従来の遮断開
放器(81)は、入口より遠い方(図の左側)の第1開閉弁
(82)および入口に近い方(図の右側)の第2開閉弁(83)
を備えている。第1開閉弁(82)は、第1弁本体(84)およ
び第1弁アクチュエータ(86)よりなり、第2開閉弁(83)
は、第1弁本体(84)と一体に形成された第2弁本体(85)
および第2弁アクチュエータ(87)よりなる。第1弁本体
(84)は、第1流体用流入通路(88)と、この流入通路(88)
に弁室(89)を介して連通しかつその連通が第1弁アクチ
ュエータ(86)の操作により遮断開放される第1流体用流
出通路(90)とを有している。第2弁本体(85)は、第1弁
本体(84)の第1流体用流出通路(90)に常時連通し第1流
体をマスフローコントローラの入口側に排出する主流出
通路(91)と、一端側が第2弁本体(85)の下面に開口し他
端側が弁室(92)に通じている第2流体用流入通路(93)
と、一端側において第2流体用流入通路(93)と弁室(92)
を介して連通しかつその連通が第2弁アクチュエータ(8
7)の操作により遮断開放されるようになされているとと
もに、他端側において主流出通路(91)と常時連通してい
る第2流体用副流出通路(94)とを有している。図4にお
いて、(95)(96)はダイヤフラムを示し、弁アクチュエー
タ(86)(87)の操作による弁棒(97)(98)の上下動に伴っ
て、ダイヤフラム(95)(96)が弁室(89)(92)内において上
下動することにより、各流入通路(88)(93)が遮断開放さ
れる。
体(例えばプロセスガス)を流した後、一旦この流れを
遮断し、第2の流体(例えばパージガス)を流すことに
より、第1の流体を遮断開放器外に排出して第2の流体
に置換し、その後再び、第1の流体を流すという作業が
行われる。上記従来の遮断開放器(81)において、第1の
流体と第2の流体とを切り替えて流す場合、次のように
なる。
2弁アクチュエータ(87)を操作して、第1開閉弁(82)を
開、第2開閉弁(83)を閉とすることにより、第1の流体
が、第1弁本体(84)の流入通路(88)、同流出通路(90)お
よび第2弁本体(85)の主流出通路(91)を経て、マスフロ
ーコントローラの入口側に導入される。このとき、第2
流体用副流出通路(94)は第1の流体によって満たされる
ことになる。次いで、第1弁アクチュエータ(86)および
第2弁アクチュエータ(87)を操作して、第1開閉弁(82)
を閉、第2開閉弁(83)を開とすることにより、第2の流
体が、第2流体用流入通路(93)、第2流体用副流出通路
(94)および主流出通路(91)を経て、マスフローコントロ
ーラの入口側に導入される。このさい、第2の流体は、
第2流体用副流出通路(94)およびこれに続く主流出通路
(91)に残る第1の流体を自身の圧力により追い出して流
れ、第1弁本体(84)の第1流体用流出通路(90)は、第2
の流体に満たされることになる。
第1の流体と第2の流体とを切り替えて流す場合、流体
の置換が素早く行われて流体の純度が確保されること
が、非常に重要な性能となっている。
3)において、第1の流体を流した後に、第2流体用流入
通路(93)より第2の流体を導入したさい、第1弁本体(8
4)の第1流体用流出通路(90)が第1の流体の溜まり部に
なり、溜まり部にある第1の流体が第2の流体にわずか
ずつ混ざり、第2の流体が第1の流体に置換されにくい
という問題があった。
われて流体の純度が確保される遮断開放器を提供するこ
とにある。
明による遮断開放器は、複数の弁を備えかつマスフロー
コントローラ等の流体制御器の流体入口および/または
流体出口に設けられて複数の流体通路を遮断開放する遮
断開放器において、複数の弁のうち少なくとも1つの弁
の弁本体が、第1流入通路、第1流出通路および第2流
入または流出通路を有しており、第1流入通路と第1流
出通路とは、弁室を介して常時連通しており、第2流入
または流出通路は、第1流入通路および第1流出通路に
弁室を介して連通しかつその連通が弁体により遮断開放
されるようになされていることを特徴とするものであ
る。
けられる場合は、第2流入または流出通路は第2流体
(例えば半導体製造装置におけるプロセスガス)用流入
通路となり、第1流入通路は第1流体(同パージガス)
用流入通路となり、第1流出通路は、第1流体および第
2流体に共通の流出通路となる。
の遮断開放器(1) を流体制御器の流体入口側に設ける場
合、第1流入通路(61)、第1流出通路(64)および第2流
入または流出通路(63)を有している弁(7) について、例
えば、まず、アクチュエータ(38)の操作により第2流体
用流入通路(第2流入または流出通路)(63)と第1流体
用流入通路(第1流入通路)(61)および共通流出通路
(第1流出通路)(64)とを連通させて、第2の流体を第
2流体用流入通路(63)から共通流出通路(64)へと流す。
この後、アクチュエータ(38)の操作により第2流体用流
入通路(63)を遮断し、第1流体用流入通路(61)および共
通流出通路(64)に第1の流体を流す。このとき、第1の
流体は、自身の圧力によって共通流出通路(64)に残って
いる第2の流体を追い出し、これにより、第1の流体と
第2の流体が混ざり合った状態が素早く解消され、短時
間で第1の流体だけが流れるようになる。
けられる場合は、第2流入または流出通路は第2流体用
流出通路となり、第1流出通路は第1流体用流出通路と
なり、第1流入通路は、第1の流体および第2の流体に
共通の流入通路となる。この場合は、流入と流出とが上
記と逆になるだけで、上記と同様の作用および効果とな
る。
面を参照して説明する。
ついては、図1を基準とし、同図の右を前、左を後、上
下を上下というものとし、左右は前方に向かっていうも
のとする。この前後・上下・左右は便宜的なもので、前
後が逆になったり、上下が左右になったりして使用され
ることもある。
器(1)(2)の実施形態を示している。図1および図2に示
すように、この遮断開放器(1)(2)は、マスフローコント
ローラ(3) 等の流体制御器の入口側(後側)および出口
側(前側)に設けられて、半導体製造装置等において用
いられる流体制御装置(4) を構成する。
ントローラ(3) に遠い方から順に、第1逆止弁(5) 、第
1開閉弁(6) および第2開閉弁(7) を備えている。ま
た、出口側の遮断開放器(2) は、マスフローコントロー
ラ(3) に近い方から順に、第3開閉弁(8) 、第4開閉弁
(9) 、第5開閉弁(10)および第2逆止弁(11)を備えてい
る。
直方体状弁本体(37)(39)(41)(43)(45)およびこれに上方
から取り付けられて弁本体(37)(39)(41)(43)(45)内の流
路を適宜遮断開放するアクチュエータ(36)(38)(40)(42)
(44)よりなる。また、各逆止弁(5)(11) は、それぞれ、
上流側(後側)本体(33)(46)と、上流側弁本体(33)(46)
とねじで接続された中央弁本体(34)(47)と、中央弁本体
(34)(47)とねじで接続された下流側(前側)弁本体(35)
(48)と、後述する逆止め機構(49)とを備えている。
続されたパージガス導入ライン(28)と、第2開閉弁(7)
に接続されたプロセスガス導入ライン(29)と、第3開閉
弁(8) に接続された真空引きライン(30)と、第4開閉弁
(10)に接続されたプロセスガス送り込みライン(31)と、
第2逆止弁(11)に接続されたパージガス排出ライン(32)
とを備えている。
には、下面にパージガス導入ライン(28)との接続用継手
部(13)を有する通路ブロック(12)が設けられている。第
1逆止弁(5) の下流側弁本体(35)の下面には、第1開閉
弁(6) の弁本体(37)との接続用の通路ブロック(14)が設
けられている。
下面にプロセスガス導入ライン(29)との接続用継手部(1
6)を有する通路ブロック(15)が設けられている。また、
第2開閉弁(7) の弁本体(39)の前面には、マスフローコ
ントローラ(3) との接続用の通路ブロック(17)が設けら
れている。
第2開閉弁(7) の弁本体(39)の前側の通路ブロック(17)
に上方からねじ込まれたねじにより接続されている入口
側通路ブロック(18)が設けられている。マスフローコン
トローラ(3) の前面には、入口側通路ブロック(18)と対
称な出口側通路ブロック(19)が設けられている。
マスフローコントローラ(3) 前面の出口側通路ブロック
(19)との接続用の通路ブロック(20)が設けられている。
第3開閉弁(8) の弁本体(41)の下面には、下面に真空ポ
ンプに通じる真空引きライン(30)との接続用継手部(22)
を有する通路ブロック(21)が設けられている。
下面にプロセスチャンバーに通じるプロセスガス送り込
みライン(31)との接続用の継手部(24)を有する通路ブロ
ック(23)が設けられている。
第2逆止弁(11)の上流側弁本体(46)との接続用の通路ブ
ロック(25)が設けられている。
には、前面にパージガス排出ライン(32)との接続用継手
部(27)を有する通路ブロック(26)が設けられている。
いて、上流側弁本体(33)(46)とこれの下面に設けられた
通路ブロック(12)(25)とは、上流側弁本体(33)(46)の上
方からねじ込まれたねじにより接続され、下流側弁本体
(35)(48)とこれの下面に設けられた通路ブロック(14)(2
6)とは、下流側弁本体(35)(48)の上方からねじ込まれた
ねじにより接続されている。したがって、これらのねじ
を外すことにより、第1逆止弁(5) および第2逆止弁(1
1)は、上方に取り外すことができる。
示すもので、同図を参照して、第1逆止弁(5) 、第1開
閉弁(6) および第2開閉弁(7) の内部の構成とについて
説明する。
弁本体(34)に設けられた右向きの凹所(34a) に配置され
た筒状の静止シール部材(51)と、静止シール部材(51)の
下流側にこれと対向するように配置された筒状の可動シ
ール部材(52)と、中央弁本体(34)と下流側弁本体(35)と
の間に挟持され可動シール部材(52)を前後に移動させる
ダイヤフラム(53)とよりなる。第1逆止弁(5) の上流側
弁本体(33)には、一端が下向きに開口し他端が前向きに
開口した逆L形の流入通路(54)が設けられ、同下流側弁
本体(35)には、一端が下向きに開口し他端が後向きに開
口した逆L形の流出通路(56)が設けられている。静止シ
ール部材(51)の周壁には、流入通路(54)から凹所(34a)
内に通じる連通路(55)が設けられ、静止シール部材(51)
の前端部は端壁により閉鎖されている。したがって、可
動シール部材(52)の後端部が静止シール部材(52)の端壁
から離れていると、流体は、可動シール部材(52)の後端
部と静止シール部材(51)の端壁との隙間を通って、凹所
(34a) 内から可動シール部材(52)内または可動シール部
材(52)内から凹所(34a) 内に流れることが可能となる。
逆に、可動シール部材(52)の後端部が静止シール部材(5
1)の端壁に当接させられると、凹所(34a) 内から可動シ
ール部材(52)内または可動シール部材(52)内から凹所(3
4a) 内への流体の流れは阻止される。
4)に流体(この実施形態ではパージガス)が流入する
と、この流体圧力によりダイヤフラム(53)は前方に変形
させられ、この結果可動シール部材(52)が静止シール部
材(51)から離れ、流体は、自身の圧力によって、凹所(3
4a) 内から可動シール部材(52)内を経て、流出通路(56)
へと流れていく。一方、流入通路(54)に流体が導入され
なくなり、流出通路(56)側から凹所(34a) 内へ流体が逆
流しそうになると、ダイヤフラム(53)は後方に変形させ
られ、この結果、可動シール部材(52)が静止シール部材
(51)に当接し、流出通路(56)側から凹所(34a) 内への流
体の逆流は阻止される。なお、図示省略したが、第2逆
止弁(11)は、第1逆止弁(5) と同一の構成とされてい
る。
に設けられた接続用通路ブロック(14)には、第1逆止弁
(5) の流出通路(56)に通じるL字形連通路(57)が設けら
れている。
連通路(57)に通じるL字形の流入通路(58)と、流入通路
(58)と弁室(59)を介して連通しかつその連通が弁アクチ
ュエータ(36)の操作により遮断開放されるL字形の流出
通路(60)とが形成されている。第1開閉弁(6) は、常時
開形のダイヤフラム弁とされており、ダイヤフラム(弁
体)(65)を押圧する弁棒(66)が下降させられることによ
り、流入通路(58)が遮断される。なお、図示省略した
が、第5開閉弁(10)は、第1開閉弁(6) と同じ形式であ
り、第1開閉弁(6) を前後逆にして、すなわち、流入通
路と流出通路とを逆にして使用されている。
において第1開閉弁(6) のL字形の流出通路(60)に通じ
かつ他端側において弁室(62)に通じている第1流体用流
入通路(61)と、一端側において弁本体(39)下方の通路ブ
ロック(15)の流入通路(図示略)に通じ他端側において
弁室(62)に通じている第2流体用流入通路(63)と、一端
側において弁室(62)に通じ他端側においてマスフローコ
ントローラ(3) との接続用の通路ブロック(17)の流入通
路に通じている、第1流体および第2流体に共通の流出
通路(64)とを有している。第1流体用流入通路(61)と共
通流出通路(64)とは、弁室(62)を介して常時連通してお
り、第2流体用流入通路(63)は、第1流体用流入通路(6
1)および共通流出通路(64)と弁室(62)を介して連通しか
つその連通がダイヤフラム(弁体)(67)により遮断開放
されるようになされている。第2開閉弁(7) は、常時閉
形のダイヤフラム弁とされており、弁アクチュエータ(3
8)の操作により、ダイヤフラム(67)を押圧する弁棒(68)
が弁室(62)内において上昇させられることにより、第2
流体用流入通路(63)が開放される。第2流体用流入通路
(63)が遮断されている場合でも、第1流体用流入通路(6
1)と第1流体用流出通路(64)とは、弁室(62)底面に設け
られた環状溝(62a) を介して連通状態とされている。
(6) を閉、第2開閉弁(7) を開、第3開閉弁(8) を閉、
第4開閉弁(9) を開、第5開閉弁(10)を閉として、プロ
セスガス導入ライン(29)から第2開閉弁(7) にプロセス
ガスを導入すると、プロセスガスは、マスフローコント
ローラ(3) により流量を調整されて、第3開閉弁(8) 、
第4開閉弁(9) およびプロセスガス送り込みライン(31)
を経て、プロセスチャンバーに送られる。この後、第1
開閉弁(6) を開、第2開閉弁(7) を閉、第3開閉弁(8)
を閉、第4開閉弁(9) を閉、第5開閉弁(10)を開とし
て、パージガス導入ライン(28)から第1逆止弁(5) にパ
ージガスを導入すると、パージガスは、第1逆止弁(5)
、第1開閉弁(6) 、第2開閉弁(7) 、マスフローコン
トローラ(3) 、第3開閉弁(8) 、第4開閉弁(9) 、第5
開閉弁(10)、第2逆止弁(11)およびパージガス排出ライ
ン(32)を経て流れ、これにより、流体制御装置内からプ
ロセスガスをパージする。これに引き続いて、第3開閉
弁(8) を開として、真空引きライン(30)を通じて真空引
きすると、流体制御装置内に残っているパージガスが吸
引されて流体制御装置内がクリーンな状態となる。
内でのガスの流れについて説明する。
ス)を流すさい、第2開閉弁(7) については、弁アクチ
ュエータ(38)の操作により第2流体用流入通路(63)と第
1流体用流入通路(61)および共通流出通路(64)とを連通
させて、第2の流体を第2流体用流入通路(63)から共通
流出通路(64)へと流す。次いで、第1の流体(この実施
形態ではパージガス)を流すさいには、第2開閉弁(7)
については、弁アクチュエータ(38)の操作により第2流
体用流入通路(63)を遮断する。そして、第1の流体を流
す。このとき、第1の流体は、第1逆止弁(5) 、接続用
通路ブロック(14)および第1開閉弁(6) 内を流れて、第
2開閉弁(7) の第1流体用流入通路(61)内に流入し、自
身の圧力によって第2開閉弁(7) の共通流出通路(64)に
残っている第2の流体を追い出して、マスフローコント
ローラ(3) へと流れていく。これにより、第1の流体と
第2の流体が混ざり合った状態が素早く解消され、短時
間で第1の流体(パージガス)だけが流れるようにな
る。
よび第4開閉弁(9) は、第2開閉弁(7) と同じ形式の弁
とされている。第4開閉弁(9) は、第2開閉弁(7) を前
後逆にして、すなわち、流入通路と流出通路とを逆にし
て使用されている。また、第3開閉弁(8) は、第2開閉
弁(7) を前後逆にし、さらに、流出通路を真空引き用通
路として使用されている。
わせ端面および弁本体(33)(35)(39)(41)(43)(45)(46)(4
8)と通路ブロック(12)(14)(15)(17)(18)(19)(20)(21)(2
3)(25)(26)との突き合わせ端面におけるシール部(69)
は、すべて同じ構成とされている。このシール部(69)の
構成について、第1逆止弁(5) の下流側弁本体(35)下面
の通路ブロック(14)と第1開閉弁(6) の弁本体(37)との
突き合わせ部を例にとって説明する。
体(37)の突き合わせ端面とは、対称状に形成されてお
り、いずれもリテーナ保持用円筒部(72)(73)を有してい
る。そして両突合わせ端面間に円環状ガスケット(70)が
介在させられ、リテーナ(71)がこのガスケット(70)の外
周面を保持してガスケット(70)を弁本体(37)に保持させ
ている。リテーナ(71)は、通路ブロック(14)および弁本
体(37)のどちらでも保持することができ、したがって、
これらの突き合わせ端面が雄型か雌型かを区別せずに、
種々の通路ブロック(12)(14)(15)(17)(18)(19)(20)(21)
(23)(25)(26)および種々の弁本体(33)(35)(37)(39)(41)
(43)(45)(46)(48)等を順次連結していくことができる。
開閉弁(7) の弁本体(39)とは、一体の部材として、シー
ル部を介在させないようにすることもできる。同様に、
第3開閉弁(8) の弁本体(41)、第4開閉弁(9) 弁本体(4
3)および第5開閉弁(10)の弁本体(45)同士を一体の部材
としてもよい。
ラインとプロセスガスのラインとは、逆にしてもよい。
この場合は、プロセスガスを流したとき、これがパージ
ガスに素早く置き換わることになる。また、入口側の遮
断開放器(1) は、2つの開閉弁(6)(7)を有し、出口側の
遮断開放器(2) は、3つの開閉弁(8)(9)(10)を有してい
るが、これらの開閉弁の数は適宜変更可能である。そし
て、適当な数の開閉弁を有する遮断開放器がマスフロー
コントローラの入口側および出口側に設けられるととも
に、これがさらに並列状に配置されて、半導体製造装置
用の流体制御装置が構成される。
装置を示す正面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 複数の弁(6)(7)を備えかつマスフローコ
ントローラ等の流体制御器(3) の流体入口および/また
は流体出口に設けられて複数の流体通路を遮断開放する
遮断開放器において、 複数の弁(6)(7)のうち少なくとも1つの弁(7) の弁本体
(39)が、第1流入通路(61)、第1流出通路(64)および第
2流入または流出通路(63)を有しており、第1流入通路
(61)と第1流出通路(64)とは、弁室(62)を介して常時連
通しており、第2流入または流出通路(63)は、第1流入
通路(61)および第1流出通路(64)に弁室(62)を介して連
通しかつその連通が弁体(67)により遮断開放されるよう
になされていることを特徴とする遮断開放器。
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