KR101212912B1 - 센서 부착 조인트 부재 - Google Patents

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KR101212912B1
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미치오 야마지
시게아키 다나카
마츠노리 고요모기
이치로 미네
이치로 도쿠다
겐지 츠보타
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Abstract

본 발명은 부품수의 증가를 억제하는 동시에, 한층 더 콤팩트한 집적화 유체 제어 장치를 가능하게 하는 조인트 부재를 제공한다. 센서 부착 조인트 부재(10)는 인접하는 유체 제어 기기(16, 20)의 하단 개구끼리를 접속하는 V자형 통로(41a)가 형성된 통로 블록(41)과, 통로 블록(41)의 측면에 설치된 압력 센서(42)를 구비하고 있다. 통로 블록(41)에는 V자형 통로(41a)로부터 분기되어 압력 센서(42)에 통하는 분기 통로(41b)가 형성되어 있다.

Description

센서 부착 조인트 부재{SENSOR-EQUIPPED JOINT MEMBER}
본 발명은, 반도체 제조 장치 등에 사용되고, 보수 점검시에 유체 제어 기기를 단독으로 위쪽으로 빼낼 수 있도록 조립된 집적화 유체 제어 장치에 있어서 적합하게 사용되는 조인트 부재에 관한 것이다.
반도체 제조 장치에 사용되는 유체 제어 장치는, 질량 유량 제어기나 개폐 밸브 등의 유체 제어 기기가 복수 열로 배치되는 동시에, 인접하는 열의 유체 제어 기기의 유로끼리가 소정 지점에서 기기 접속 수단에 의해 접속됨으로써 구성되어 있지만, 최근 이 종류의 유체 제어 장치로는, 복수의 유체 제어 기기를 상단에 배치하는 동시에, 이들을 하단에 배치된 블록형 조인트 부재에 의해 접속하는 집적화가 진행되고 있다(특허 문헌 1 및 특허 문헌 2).
도 4는, 특허 문헌 1에 개시되어 있는 집적화 유체 제어 장치를 도시하고 있고, 이 유체 제어 장치 중 하나의 라인(C)은 복수의 상단 부재 및 복수의 하단 부재로 이루어지며, 상단 부재로서, 체크 밸브(11), 압력 조절기(16), 압력 센서(12), 역 V자형 통로 블록(20), 차단 개방기(13), 질량 유량 제어기(14), 개폐 밸브(15), 역 V자형 통로 블록(20) 및 필터(17)가 배치되는 동시에, 하단 부재로서, 좌측으로부터 순서대로, 체크 밸브(11)에 접속되면서 입구 조인트(31)가 부착 된 L자형 통로 블록 조인트(32)와, 체크 밸브(11)와 압력 조절기(16)를 연통시키는 V자형 통로 블록 조인트(33)와, 압력 조절기(16)와 압력 센서(12)를 연통시키는 V자형 통로 블록 조인트(33)와, 압력 센서(12)와 역 V자형 통로 블록(20)을 연통시키는 V자형 통로 블록 조인트(33)와, 역 V자형 통로 블록(20)과 차단 개방기(13)를 연통시키는 V자형 통로 블록 조인트(33)와, 차단 개방기(13)와 질량 유량 제어기(14)를 연통시키는 V자형 통로 블록 조인트(33)와, 질량 유량 제어기(14)와 개폐 밸브(15)를 연통시키는 V자형 통로 블록 조인트(33)와, 개폐 밸브(15)와 역 V자형 통로 블록(20)을 연통시키는 V자형 통로 블록 조인트(33)와, 역 V자형 통로 블록(20)과 필터(17)를 연통시키는 V자형 통로 블록 조인트(33)와, 필터(17)에 접속되면서 출구 조인트(34)가 부착된 L자형 통로 블록 조인트(32)가 배치되어 있다. 그리고 하단 부재로서의 각종 조인트 부재(31)(32)(33)(34)가 하나의 가늘고 긴 부기판(3)상에 적재되는 동시에, 이들 하단 부재(31)(32)(33)(34)에 걸쳐 상단 부재로서의 각종 유체 제어 기기(11)(16)(12)(20)(13)(14)(15)(20)(17)가 부착됨으로써 하나의 라인(C)이 형성되고, 이 라인(C)과 유사한 구성으로 된 복수의 라인이 메인 기판(2)상에 병렬로 배치되는 동시에, 각 라인(C)의 차단 개방기(13)끼리가 3개의 I자형 통로 블록 조인트(51)와, 이들 I자형 통로 블록 조인트(51)끼리를 접속하는 튜브(52)로 이루어지는 통로 접속 수단(50)에 의해 접속됨으로써, 집적화 유체 제어 장치를 형성하고 있다.
특허 문헌 2에는 도시 생략하지만, 특허 문헌 1에서는 각각 분리되어 있는 압력 조절기(16)와 압력 센서(12)를 하나의 블록형 본체에 부착함으로써 새로운 유 체 제어 기기를 형성하는 것이 제안되어 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2001-254900호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 평11-118054호 공보
이러한 종류의 집적화 유체 제어 장치에서는, 한층 더 콤팩트하게 할 것이 요구되고 있고, 특허 문헌 2의 것은 콤팩트화의 관점에서, 특허 문헌 1의 것에 비해 우수하지만, 새롭게 블록형 본체가 요구되기 때문에 부품수가 증가한다고 하는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 부품수의 증가를 억제하는 동시에, 한층 더 콤팩트한 집적화 유체 제어 장치를 가능하게 하는 조인트 부재를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 센서 부착 조인트 부재는, 인접하는 유체 제어 기기의 하단 개구끼리를 접속하는 통로가 형성된 통로 블록과, 통로 블록에 설치된 센서를 구비하고 있다.
유체 제어 기기는, 예컨대 압력 조절기, 개폐 밸브, 통로 블록, 필터 등으로 구성되고, 예컨대 압력 조절기와 개폐 밸브 또는 통로 블록이 상기 센서 부착 조인트 부재에 의해 접속된다.
통로 블록의 형상은 직방체 또는 대략 직방체로 되고, 통로는 유체 제어 기기의 하단 개구에 연통하는 상단 개구를 갖는다.
센서로서는 압력 센서, 온도 센서, 유량 센서 등의 다양한 센서를 사용할 수 있다.
센서는 통로 블록의 측면에 설치되는 것이 바람직하다. 통로 블록은, 그 상면에 유체 제어 기기가 설치되는 동시에, 그 하면이 기판의 상면에 적재되어 고정된다. 통로 블록 내의 유체의 유동 방향을 기준으로 한 경우, 센서는 통로 블록의 상류측 측면에 설치되어도 좋고, 또한 통로 블록의 하류측 측면에 설치되어도 좋다. 또한, 유동 방향에 대하여 평행한 측면에 설치되어도 좋다. 센서 부착 조인트 부재는, 다른 조인트 부재와 함께 유체의 유동 방향이 하나의 방향을 향하는 하나의 라인을 형성하고, 이들의 라인이 병렬로 배치되어 하나의 유체 제어 장치를 구성한다. 이 경우에, 유체 제어 장치의 스페이스를 가능한 한 적게 한다고 하는 관점에서는, 센서를 통로 블록의 상류측 측면 및/또는 통로 블록의 하류측 측면에 설치하는 것이 보다 바람직하다.
센서는 유체의 유동 방향에 수직이 되는 측면에 설치되어 있는 경우도 있다.
센서에는 비접촉으로 정보의 판독, 기록이 가능한 RFID 태그가 배치되어 있는 경우가 있다. 이 경우에, RFID 태그에는 단품에 관한 정보가 기록되어 있고, 조립시에는 조립에 관한 정보를 추가로 기록할 수 있는 것이 바람직하다.
RFID(Radio Frequency IDentification) 태그는, 데이터를 저장하기 위한 메모리(IC 칩)와 무선으로 전파를 수신하기 위한 안테나를 일체화한 것이다. 센서에 RFID 태그를 배치하기 위해서는, 센서 또는 통로 블록에 RFID 태그를 접착하는 것이 좋다. 또한, 센서는, 압력, 온도 등의 데이터 취득을 위한 센서 부분과, 이 센서 부분 또는 외부로부터의 정보를 저장하는 IC칩 및 통신용 안테나를 하나의 블록형 유지 부재 내에 일체적으로 내장한 구성으로 함으로써, RFID 태그 기능을 갖는 센서로 할 수도 있다.
센서 부착 조인트 부재에 RFID 태그를 부착함으로써, 단품 출하시에는 단품에 관한 정보(품번이나 코드 번호, 제조일, 제조 로트 번호, 검사 성적 결과 등)를 기록한 상태에서 출하를 행하여, 출하 목적지에서 그 정보를 판독하는 것에 의해 단품의 정보를 간단히 취득할 수 있도록 하며, 또한 조립 등을 행하는 경우에는 조립에 관한 정보(사용하는 유체명, 라인 명칭, 조립 기록, 검사 기록 등)를 추가하여 기록함으로써, 조립이 완료된 후에 제품의 출하부터 조립까지의 모든 정보(추적성)를 얻을 수 있다.
또한, RFID 태그에 기록하는 내용은, 상기 기재의 내용 외에도 관련되는 모든 정보를 보존하는 것이 가능하고, RFID 태그의 설치 장소는 조립 등에 영향을 끼치지 않는 장소 등의 위치에 설치하여도 좋다.
또한, RFID 태그에 기록 기능을 갖게 함으로써(일체화함), 외부로부터 기록하는 정보 외에, 센서로부터 발생하는 정보(압력, 온도 등의 측정 결과 등)도 RFID 태그에 정기적으로 기록하여, 외부로부터의 판독에 의해 센서로부터의 정보도 아울러 확인할 수 있다.
또한, 센서와 RFID 태그를 개별적인 것으로 하지 않고, 일체화한 센서 회로로서 조인트 부재에 부착함으로써, 센서로부터의 출력을 RFID 태그에 기록하여 보존하고, 필요할 때에 외부에서 판독하는 것이 가능한 센서 회로를 형성하는 것도 가능하다.
센서는 압력 센서이며, 통로 블록에는, 인접하는 유체 제어 기기의 하단 개구끼리를 접속하는 V자형 또는 U자형 접속 통로와, 접속 통로로부터 분기되어 압력 센서에 통하는 분기 통로가 형성되어 있는 경우가 있다. 종래의 유체 제어 장치에서는 상단에 배치되는 유체 제어 기기의 하나로서 취급되고 있는 압력 센서는, 이 센서가 하단에 배치되는 조인트 부재에 부착됨으로써, 압력 센서 설치용 스페이스를 필요로 하지 않고, 압력 센서 부착 유체 제어 장치의 설치 스페이스를 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 유체 제어 장치는, 복수의 유체 제어 기기와, 인접하는 유체 제어 기기의 하단 개구끼리를 접속하는 통로가 형성된 복수의 블록형 조인트 부재를 구비하며, 적어도 하나의 조인트 부재가 상기 센서 부착 조인트 부재로 되어 있는 것이다.
본 발명의 센서 부착 조인트 부재에 따르면, 공지의 조인트 부재를 센서 부착 조인트 부재로 치환함으로써, 복수의 유체 제어 기기 및 복수의 조인트 부재를 구비하면서 유체 제어 기기로서 센서를 포함하고 있는 유체 제어 장치를 콤팩트하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 센서 부착 조인트 부재의 제1 실시예를 도시하는 측면도이다.
도 2는 도 1의 부분 확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 센서 부착 조인트 부재를 사용한 유체 제어 장치를 도시하는 측면도이다.
도 4는 종래의 유체 제어 장치를 도시하는 측면도이다.
(부호의 설명)
10: 센서 부착 조인트 부재
16, 20: 유체 제어 기기
41: 통로 블록
41a: 접속 통로
41b: 분기 통로
42: 압력 센서(센서)
첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 이하에서 설명한다.
이하의 설명에 있어서, 상하?좌우에 대해서는 도면의 상하를 상하로, 좌우를 좌우로 하고 있지만, 이 상하?좌우는 편의적인 것으로, 도면의 상하를 좌우로 하여 사용되는 경우도 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 센서 부착 조인트 부재(10)가 유체 제어 기기(16)에 부착된 상태를 도시하고, 도 3은 본 발명에 따른 센서 부착 조인트 부재(10)가 사용되고 있는 유체 제어 장치의 하나의 라인(C)을 도시하고 있다.
도 1 및 도 2에 있어서, 유체 제어 기기로서의 압력 조절기(16)의 아래쪽에는 좌측에 인접하는 유체 제어 기기(도시 생략)와의 접속용 블록 조인트(33)와, 우측에 인접하는 유체 제어 기기(20)와의 접속용 조인트 부재(10)가 설치되어 있다.
블록 조인트(33)는 공지의 것으로, 직방체 블록형 본체(33a)에 V자형 통 로(33b)가 형성된 것이다.
우측 조인트 부재(10)는 본 발명에 따른 센서 부착 조인트 부재로서, 좌우에 인접하는 유체 제어 기기(16)(20)의 하단 개구끼리를 접속하는 접속 통로(41a)가 형성된 통로 블록(41)과, 통로 블록(41)의 좌측면에 설치된 센서(42)를 구비하고 있다.
센서(42)는 다이어프램(42a)을 구비한 압력 센서로 되어 있고, 통로 블록(41)에는 좌우에 인접하는 유체 제어 기기(16)(20)의 하단 개구끼리를 접속하는 V자형 접속 통로(41a)와, 접속 통로(41a)의 하단부로부터 분기되어 좌측으로 뻗어 있는 압력 센서(42)에 통하는 분기 통로(41b)가 형성되어 있다. 통로 블록(41)은, 블록 조인트(33)에 분기 통로(41b)와 압력 센서 부착용 오목부(41c)가 추가 가공됨으로써 형성되고, 이에 따라 부품수의 증가가 억제되어 있다.
압력 조절기(16) 내에서의 유로 방향은 화살표로 도시하는 바와 같이 좌측으로부터 우측으로 되어 있고, 우측 센서 부착 조인트 부재(10)의 압력 센서(42)에 의해 압력 조절기(16)의 출구측 압력이 모니터된다.
도 3에 있어서, 유체 제어 장치의 하나의 라인(C)은 복수의 상단 부재 및 복수의 하단 부재로 이루어지고, 상단 부재로서는, 체크 밸브(11), 압력 조절기(16), 역 V자형 통로 블록(20), 차단 개방기(13), 질량 유량 제어기(14), 개폐 밸브(15), 역 V자형 통로 블록(20) 및 필터(17)가 배치되는 동시에, 하단 부재로서는, 좌측으로부터 순서대로, 체크 밸브(11)에 접속되면서 입구 조인트(31)가 부착된 L자형 통로 블록 조인트(32)와, 체크 밸브(11)와 압력 조절기(16)를 연통시키는 V자형 통로 블록 조인트(33)와, 압력 조절기(16)와 역 V자형 통로 블록(20)을 연통시키는 센서 부착 조인트 부재(10)와, 역 V자형 통로 블록(20)과 차단 개방기(13)를 연통시키는 V자형 통로 블록 조인트(33)와, 차단 개방기(13)와 질량 유량 제어기(14)를 연통시키는 V자형 통로 블록 조인트(33)와, 질량 유량 제어기(14)와 개폐 밸브(15)를 연통시키는 V자형 통로 블록 조인트(33)와, 개폐 밸브(15)와 역 V자형 통로 블록(20)을 연통시키는 V자형 통로 블록 조인트(33)와, 역 V자형 통로 블록(20)과 필터(17)를 연통시키는 V자형 통로 블록 조인트(33)와, 필터(17)에 접속되면서 출구 조인트(34)가 부착된 L자형 통로 블록 조인트(32)가 배치되어 있다. 그리고 하단 부재로서의 각종 조인트 부재(31)(32)(33)(10)(34)가 하나의 가늘고 긴 보조 기판(3)상에 적재되는 동시에, 이들 하단 부재(31)(32)(33)(10)(34)에 걸쳐 상단 부재로서의 각종 유체 제어 기기(11)(16)(20)(13)(14)(15)(20)(17)가 부착됨으로써 하나의 라인(C)이 형성되고, 이 라인(C)과 유사한 구성으로 된 복수의 라인이 메인 기판(2)상에 병렬로 배치되는 동시에, 각 라인(C)의 차단 개방기(13)끼리가, 3개의 I자형 통로 블록 조인트(51)와, 이들 I자형 통로 블록 조인트(51)끼리를 접속하는 튜브(52)로 이루어지는 통로 접속 수단(50)에 의해 접속됨으로써, 집적화 유체 제어 장치가 형성되어 있다.
도 3과 도 4의 비교로부터 용이하게 알 수 있는 바와 같이, 도 3에 있어서는, 도 4에 도시되어 있는 압력 센서(12)를 위한 스페이스가 완전히 생략되어 있고, 좌우의 길이가 짧아지며, 매우 콤팩트한 유체 제어 장치가 얻어진다. 또한, 신부품인 센서 부착 조인트 부재(10)의 통로 블록(41)은 블록 조인트(33)에 추가 가 공함으로써 제작될 수 있고, 부품수 및 가공 시간의 증가가 극력 억제되어 있다.
또한, 상기에 있어서, 센서 부착 조인트 부재(10)는 압력 조절기(16)의 우측에만 배치되어 있지만, 압력 조절기(16)의 좌측의 조인트 부재(33)도 센서 부착 조인트 부재(10)로 하여 압력 조절기(16)의 출구측 뿐만 아니라 입구측의 압력도 모니터하도록 하여도 좋고, 또한 압력 조절기(16) 이외의 지점, 예컨대 역 V자형 통로 블록(20)과 차단 개방기(13)를 연통시키는 V자형 통로 블록 조인트(33)를 센서 부착 조인트 부재(10)로 하여도 좋다. 또한, 센서(42)는 압력 센서에 한정되는 것이 아니다. 또한, 센서 부착 조인트 부재(10)의 접속 통로(41a)는 V자형이 아니라, U자형이라도 좋다. 또한, 도시 생략하지만, 센서(42)는 비접촉으로 정보의 판독, 기록이 가능한 RFID 태그가 배치되어 있는 구성으로 하는 동시에, RFID 태그는 단품에 관한 정보가 기록되어 있고, 조립시에는 조립에 관한 정보를 추가로 기록할 수 있도록 하여도 좋다.
본 발명은, 공지의 조인트 부재를 본 발명에 따른 센서 부착 조인트 부재로 대체함으로써, 복수의 유체 제어 기기 및 복수의 조인트 부재를 구비하는 유체 제어 장치의 부품수의 증가를 억제하는 동시에, 센서를 포함하고 있는 유체 제어 장치를 콤팩트하게 할 수 있기 때문에, 유체 제어 기기를 집적한 장치에 용이하게 적용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 복수의 유체 제어 기기와,
    상기 복수의 유체 제어 기기와는 다른 별개의 콤포넌트이고, 인접하는 유체 제어 기기의 하단 개구끼리를 접속하는 접속 통로가 형성된 복수의 조인트 부재
    를 포함하고,
    복수의 조인트 부재 중 적어도 하나의 조인트 부재는 압력 센서가 설치된 블록형 조인트 부재이고,
    상기 압력 센서는 상기 적어도 하나의 조인트 부재와는 다른 별개의 콤포넌트이며,
    상기 적어도 하나의 조인트 부재는, 인접하는 유체 제어 기기의 하단 개구끼리를 접속하는 V자형 또는 U자형 접속 통로와, 상기 접속 통로로부터 분기되어 상기 압력 센서에 통하는 분기 통로와, 압력 센서 부착용 오목부를 구비하는 것인 유체 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 압력 센서는 상기 조인트 부재의 측면에 설치되어 있는 것인 유체 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 압력 센서는 유체의 유동 방향에 수직으로 되는 측면에 설치되어 있는 것인 유체 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 압력 센서에는 비접촉 방식으로 정보의 판독 및 기록이 가능한 RFID 태그가 설치되어 있는 것인 유체 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 RFID 태그는 상기 센서 부착 조인트 부재 단품(單品)에 관하여 기록된 정보를 포함하고, 조립시에는 조립에 관한 정보를 추가로 기록할 수 있는 것인 유체 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 접속 통로 및 상기 압력 센서 부착용 오목부는 상기 블록형 조인트 부재를 가공함으로써 형성되는 것인 유체 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서, 인접한 조인트 부재는 서로 동일한 높이로 설치되는 것인 유체 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 압력 센서는 상기 조인트 부재의 측면에 설치되어 있는 것인 유체 제어 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 압력 센서는 유체의 유동 방향에 수직으로 되는 측면에 설치되어 있는 것인 유체 제어 장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 압력 센서에는 비접촉 방식으로 정보의 판독 및 기록이 가능한 RFID 태그가 설치되어 있는 것인 유체 제어 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 RFID 태그는 상기 센서 부착 조인트 부재 단품(單品)에 관하여 기록된 정보를 포함하고, 조립시에는 조립에 관한 정보를 추가로 기록할 수 있는 것인 유체 제어 장치.
  12. 삭제
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