KR101321793B1 - 유체 기기 유닛 구조 - Google Patents

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Abstract

복수의 유체 기기류를 집적시켜 일체화해, 풋프린트의 저감에 유효한 유체 기기 유닛 구조를 제공한다. 유로를 통해 접속되는 복수의 유체 기기류를 베이스 부재(10)에 집적해 일체화하는 유체 기기 유닛 구조에 있어서, 베이스 부재(10)는 유체 기기류를 설치하는 복수의 설치면(11)과, 설치면(11) 사이를 베이스 부재 내부에서 연결하는 경사 유로(12)를 구비하고 있다.

Description

유체 기기 유닛 구조{FLUID EQUIPMENT UNIT STRUCTURE}
본 발명은 밸브나 압력 스위치 등의 유체 기기류를 일체화한 유체 기기 유닛 구조에 관한 것이다.
종래부터, 약품 등의 유체를 취급하는 장치에 있어서, 구성 요소가 되는 각종 유체 기기류(밸브류, 레귤레이터, 압력 센서 등의 각종 센서류 및 압력 스위치 등의 각종 스위치류 등)를 배관으로 접속해 일체화한 구성으로 하였다.
또한, 예를 들어 반도체 제조 장치와 같이 복수의 약액용 유체 기기를 사용하는 경우, 배관을 이용하지 않고 약액용 유체 기기끼리의 연결을 가능하게 하는 구조가 제안되고 있어, 배관이 불필요하게 되기 때문에 장치 전체의 콤팩트화가 가능하게 되었다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1: 일본 특허공개 2000-120903호 공보(도 1 참조)
그런데, 최근에는, 부품 설치 공간이 작아져 장치의 소형화에 유효한 풋프린트(footprint)(평면에서 보았을 때의 투영 면적)의 저감, 장치의 신뢰성이나 유지 보수의 간략화에 유효한 리크 포인트(leak point)의 저감, 및 유체의 유효한 사용을 가능하게 하는 데드볼륨(dead volume)의 저감 등을 목적으로 하여, 복수의 유체 기기류를 집적시켜 일체화한 유체 기기 유닛 구조의 개발이 요구되고 있다.
그러나, 전술한 특허 문헌 1의 연결 구조는, 약액용 유체 기기의 유로를 직선적으로 접속하는 인라인 타입이거나, 혹은, 매니폴드 베이스(manifold base)를 이용해 복수의 밸브를 병렬로 접속하는 것이기 때문에, 풋프린트의 저감에는 한계가 있었다. 즉, 전자의 인라인 타입은 직선적으로 길어지는 구조이기 때문에 집적화에 적합하지 않고, 후자의 매니폴드 베이스를 사용하는 타입은 매니폴드 베이스가 풋프린트를 증가시키는 요인이 되기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 종래의 체크 밸브(check valve)는 인라인 타입이기 때문에 전체 길이가 길어져 풋프린트를 저감하는 집적화에는 적합하지 않다.
본 발명은 전술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 복수의 유체 기기류를 집적시켜 일체화해, 풋프린트의 저감에 유효한 유체 기기 유닛 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 유체 기기류를 집적시켜 일체화하는데 적합한 체크 밸브를 개발하여, 유체 기기 유닛 구조의 풋프린트를 한층 더 저감하는 것에 있다.
본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 아래와 같은 수단을 채용하였다.
본 발명의 청구항 1은, 유로를 통해 접속되는 복수의 유체 기기류를 베이스 부재에 집적해 일체화하는 유체 기기 유닛 구조로서, 상기 베이스 부재는 상기 유체 기기류를 설치하는 복수의 설치면과, 이 설치면 사이를 베이스 부재 내부에서 연결하는 경사 유로를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 유체 기기 유닛 구조에 따르면, 베이스 부재가 유체 기기류를 설치하는 복수의 설치면과, 이 설치면 사이를 베이스 부재 내부에서 연결하는 경사 유로를 구비하고 있으므로, 설치면에 설치된 유체 기기류가 배관을 사용하지 않는 베이스 부재 내에서 연결되기 때문에, 씰링 대상이 되는 리크 포인트가 감소하고, 또한 인접하는 유체 기기류 사이의 연결이 경사 유로에서 연결 가능해지기 때문에, 기기 간격을 작게 하여 풋프린트의 저감이 가능해진다.
또한, 전술한 발명에 있어서는, 설치면의 높이가 상이한 것이 바람직하고, 이에 따라, 드릴 등의 공구를 사용해 큰 경사 각도의 경사 유로를 용이하게 가공할 수 있으므로 기기 간격을 최소로 할 수 있다.
본 발명의 청구항 3은, 유로를 통해 접속되는 복수의 유체 기기류를 베이스 부재에 집적해 일체화하는 유체 기기 유닛 구조로서, 상기 베이스 부재에 체크 밸브의 밸브 본체 수납부를 형성하고, 밸브 본체 수납부에 연통하는 유체 입구 및 유체 출구를 원하는 각도로 교차시켜 마련한 것을 특징으로 한다.
이와 같은 유체 기기 유닛 구조에 따르면, 베이스 부재에 체크 밸브의 밸브 본체 수납부를 형성하고, 이 밸브 본체 수납부에 연통하는 유체 입구 및 유체 출구를 원하는 각도로 교차시켜 마련했으므로, 유체 입구 및 유체 출구에 원하는 각도를 부여한 체크 밸브의 설치가 가능해진다.
이 경우, 상기 유로를 흐르는 유체는 상기 밸브 본체 수납부의 하단부를 통과해 흐르는 것이 바람직하고, 이에 따라, 유체가 밸브 본체 수납부 내에 체류하는 것을 방지할 수 있다.
전술한 유체 기기 유닛 구조에 있어서는, 상기 유체 기기류의 케이싱 부재를 상기 베이스 부재와의 접합 방향으로 복수로 분할하고, 상기 베이스 부재와 밀착하는 위치에 배치되는 상기 케이싱 부재의 베이스측 부재에, 상기 접합 방향으로 관통하는 암나사부를 형성함과 함께, 상기 베이스측 부재를 협지하여 상기 암나사부에 양측에서 각각 상이한 볼트를 끼워넣어 조이는 것이 바람직하고, 이에 따라, 고정력의 조정이 쉬워지기 때문에 각 씰링부를 균등하게 조일 수 있다.
전술한 본 발명의 유체 기기 유닛 구조에 따르면, 베이스 부재에 복수의 유체 기기류를 집적시켜 일체화하여, 특히, 풋프린트의 저감에 유효한 유체 기기 유닛 구조를 제공할 수 있다.
또한, 유체 기기류를 집적시켜 일체화하는데 적합한 체크 밸브를 얻을 수 있으므로 전술한 유체 기기 유닛 구조의 풋프린트를 한층 더 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유체 기기 유닛 구조의 일 실시 형태를 도시하는 주요부 단면도(도 5의 A-A선에 따른 단면)이다.
도 2는 본 발명에 따른 유체 기기 유닛 구조의 일 실시 형태를 도시하는 주요부 단면도(도 5의 B-B선에 따른 단면)이다.
도 3은 본 발명에 따른 유체 기기 유닛 구조의 일 실시 형태를 도시하는 주요부 단면도(도 5의 C-C선에 따른 단면)이다.
도 4는 본 발명에 따른 유체 기기 유닛 구조의 일 실시 형태를 도시하는 외관 사시도이다.
도 5는 도 4의 평면도이다.
도 6은 도 4에 도시하는 유체 기기 유닛의 유로 구성예를 도시하는 계통도이다.
도 7은 베이스 부재의 구성예를 도시하는 평면도이다.
도 8은 도 7의 D-D선에 따른 단면도이다.
도 9는 도 7의 E-E선에 따른 단면도이다.
도 10은 도 7의 F-F선에 따른 단면도이다.
도 11은 도 7의 G-G선에 따른 단면도이다.
도 12는 분할 볼트 구조의 구체예를 도시하는 단면도이다.
도 13은 분할 볼트 구조의 다른 구체예를 도시하는 단면도이다.
도 14는 도 2의 밸브 본체 수납부에 따른 제1 변형예를 도시하는 주요부 단면도이다.
도 15는 도 2의 밸브 본체 수납부에 따른 제2 변형예를 도시하는 주요부 단면도이다.
〈참조 부호의 설명〉
1 유체 기기 유닛
10 베이스 부재
11 설치면
11A 제1 설치면
11B 제2 설치면
11C 제3 설치면
11D 제4 설치면
12, 12A, 12B 경사 유로
20A, 20B, 20C (제1 내지 제3)공기압 조작 밸브
30 압력 센서
40 체크 밸브
42, 42A, 42B 밸브 본체 수납부
45, 45A, 45B 유체 출구
46, 46A 연결용 공간
이하, 본 발명에 따른 유체 기기 유닛 구조의 일 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 4 및 도 5에 도시하는 유체 기기 유닛(1)의 구조는, 유로를 통해 접속되는 복수의 유체 기기류를 베이스 부재(10)에 집적해 일체화한 것이다. 도시한 구성예에서, 유체 기기 유닛(1)의 주요부는 내약품성의 불소 수지제로 이루어지고, 유체 기기류로서 3개의 공기압 조작 밸브(20A, 20B, 20C), 압력 센서(30) 및 체크 밸브(40)를 사용하고, 이들 유체 기기류를 베이스 부재(10)에 집적해 일체화하였다. 한편, 도면 중의 참조 부호 5는 베이스 고정판, 참조 부호 6은 유닛 기판이다.
또한, 도 6은 유체 기기 유닛(1)의 유로(회로) 구성을 도시하며, 이 유로 구성예에서는, 약액 유로(2)에 제1 공기압 조작 밸브(20A) 및 압력 센서(30)가 설치되고, 제1 공기압 조작 밸브(20A)의 상류측으로부터 분기하는 약액 리턴 유로(3)에 는 제2 공기압 조작 밸브(20B)가 설치되고, 제1 공기압 조작 밸브(20A)의 하류측에 합류하는 순수 유로(4)에는 제3 공기압 조작 밸브(20C) 및 체크 밸브(40)가 설치된다. 한편, 도면 중의 참조 부호 2a는 약액 입구, 2b는 약액 출구, 3a는 약액 리턴 출구, 4a는 순수 입구이다.
베이스 부재(10)는, 예를 들어 도 7 내지 도 11에 도시하는 바와 같이, 전술한 유체 기기류를 설치하기 위해 마련한 높이가 상이한 복수의 설치면(11)과, 이들 복수의 설치면 사이를 베이스 부재(10)의 내부에서 연결하는 경사 유로(12)를 구비한다.
이 경우, 베이스 부재(10)는 대략 직육면체 형상이고, 그 상면에는 전술한 유체 기기류를 설치하기 때문에, 각 중심 위치가 직사각형을 그리도록 배치된 4개의 설치면(11)이 설치된다. 한편, 이하의 설명에서는, 제1 공기압 조작 밸브(20A)를 설치하는 설치면을 제1 설치면(11A), 제2 공기압 조작 밸브(20B)를 설치하는 설치면을 제2 설치면(11B), 제3 공기압 조작 밸브(20C)를 설치하는 설치면을 제3 설치면(11C), 또한 압력 센서(30)를 설치하는 설치면을 제4 설치면(11D)이라고 한다.
제1 설치면(11A)은, 도 9에 도시하는 바와 같이, 베이스 부재(10)의 상면을 파내려가듯이 형성된 낮은 단의 설치면이다. 또한, 제1 설치면(11A)의 하방에는, 예를 들어 도 2에 도시하는 바와 같이, 공기압 조작 밸브(20A)의 밸브 본체(21)를 수납하는 원주상 공간(13)이 형성되고, 또한 원주상 공간(13)의 하방에는, 수납부 베이스 부재(10)의 내부를 수평 방향으로 관통하는 터널 형상의 약액 유로(2)와 연통하도록 수직 유로부(14)가 형성된다.
또한, 도면 중의 참조 부호 15는 링 형상 오목부로서, 공기압 조작 밸브(20A)의 다이어프램(Df)에 형성된 볼록부를 링 형상 오목부(15)에 삽입함으로써 베이스 부재(10)와 공기압 조작 밸브(20A)의 연결부 씰링 구조가 형성된다. 한편, 다이어프램(Df)의 상방에는 공기압에 의해 밸브를 개폐하기 위한 액츄에이터(Ac)가 설치된다.
이와 같이 형성된 베이스 부재(10)의 제1 설치면(11A)에 대해 공기압 조작 밸브(20A)를 상방으로부터 끼워넣듯이 삽입해 장착하고, 예를 들어 도 2에 이점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 관통 볼트(50)와 너트(51)에 의해 조임으로써, 링 형상 오목부(15)와 다이어프램(Df)의 감합에 의한 연결부 씰링 구조가 유지된다. 한편, 여기에서 채용한 관통 볼트(50) 및 너트(51)에 대해서는 후술하는 분할 볼트 구조를 채용해도 무방하다.
제3 설치면(11C)은, 도 9에 도시하는 바와 같이, 베이스 부재(10)의 상면과 대략 일치하도록 형성된 높은 단의 설치면이다. 즉, 제3 설치면(11C)은 전술한 제1 설치면(11A)보다 높은 위치에 있다. 또한, 제3 설치면(11C)의 하방에는, 예를 들어 도 2에 도시하는 바와 같이, 체크 밸브(40)의 밸브 본체(41)를 수납 설치하기 위해 유로 공간(16)의 하방에 원주상의 밸브 본체 수납부(42)의 공간이 형성된다. 한편, 도면 중의 참조 부호 15는 링 형상 오목부로서, 유체 기기 설치시에 필요에 따라 유체 기기측의 바닥부에 마련한 링 형상 볼록부를 압입하여 연결부의 씰링 구조를 형성한 것이다.
이와 같이 형성된 베이스 부재(10)의 제3 설치면(11C)에 대해, 스프링(43)을 개재시킨 밸브 본체(41)를 상부로부터 밸브 본체 수납부(42)에 장착한 다음, 공기압 조작 밸브(20C)를 상방으로부터 끼워넣듯이 삽입해 장착하고, 후술하는 분할 볼트 구조의 볼트(17)로 고정한다. 이 경우의 연결부는 링 형상 볼록부(22)와 링 형상 오목부(15)의 감합에 의해 씰링된다.
도시한 체크 밸브(40)는 상부에 마련한 유체 입구(44)로부터 유입된 유체가 밸브 본체 수납부(42)의 측면에 개구하는 유체 출구(45)로부터 기울기 하방을 향하는 경사 유로(12)로 유출되도록 구성된다. 즉, 전술한 베이스 부재(10)에 유체 기기류를 집적해 일체화하는 유체 기기 유닛(1)에 있어서, 베이스 부재(10)에 체크 밸브(40)의 밸브 본체 수납부(42)를 형성하고, 이 밸브 본체 수납부(42)에 연통하는 유체 입구(44) 및 유체 출구(45)는, 예를 들어 상부로부터 유입하여 수평 방향으로 유출하는 등, 원하는 각도로 교차해 설치된다.
이와 같은 체크 밸브(40)를 유체 기기 유닛(1)에 채용하면, 밸브 본체 수납부(42)에 연통하는 유체 입구(44) 및 유체 출구(45)를 원하는 각도로 교차시켜 마련할 수 있으므로 유닛 전체의 소형화에 유효하다. 즉, 종래의 인라인 타입과 달리, 유체 입구(44) 및 유체 출구(45)가 원하는 각도를 갖고 있으므로, 특히 평면에서 보았을 때의 설치 면적을 작게 하는 것이 가능하게 된다.
전술한 구성의 밸브 본체 수납부(42)에는 유체 출구(45)의 개구부보다 낮은 위치에도 스프링(43)을 수납하는 공간이 존재한다. 이 때문에, 밸브 본체 수납부(42)에 유입된 유체는 유체 출구(45)보다 낮은 공간에서 거의 치환되지 않고 체류한다. 따라서, 이 공간이 유체의 데드볼륨이 되고, 또한 장기간에 걸친 체류에 의해 변질된 유체가 혼입됨으로써 순도에 악영향을 미치는 것도 염려된다.
따라서, 밸브 본체 수납부(42)를 통과해 흐르는 유체의 출입구에 대해, 유로를 흐르는 유체가 밸브 본체 수납부(42)의 하단부를 통과해 흐르도록 하는 배치가 되는 변형예를 도 14 및 도 15에 도시하고 설명한다. 한편, 전술한 실시 형태와 마찬가지의 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.
도 14에 도시하는 제1 변형예에 있어서, 베이스 부재(10)에 형성된 밸브 본체 수납부(42A)는 스프링(43)보다 하방으로 연장된 연결용 공간(46)을 구비한다. 이 연결 공간(46)은 바닥면이 밸브 본체 수납부(42A)의 최하단부가 되므로, 유체 출구(45A)가 바닥면 근방의 측면에 개구되어 마련된다.
유체 출구(45A)와 공기압 조작 밸브(20A)의 밸브 본체(21)를 수납하는 원주상 공간(13)과의 사이는 베이스 부재(10) 내에 형성된 경사 유로(12A)에 의해 연결된다. 이 경우의 경사 유로(12A)는 연결 공간(46)에서 원주상 공간(13)으로 상향으로 경사져 있다.
이와 같은 구성으로 하면, 유체가 체크 밸브(40)를 통과해 흐를 때에는 밸브 본체 수납부(42A)에서 가장 낮은 위치가 되는 연결 공간(46)을 반드시 통과한다. 이 때문에, 체크 밸브(40)가 닫혀 연결 공간(46) 내에 체류하는 유체는 체크 밸브(40)가 열려 흐름이 생길 때마다 연결 공간(46)으로부터 밀려나오듯이 유출되어 치환된다. 따라서, 유체가 치환되지 않고 밸브 본체 수납부(42A) 내에 장기간 체류하는 것을 방지할 수 있게 되어, 연결 공간(46)이 유체의 데드볼륨이 되는 경우도 없다. 이와 같은 제1 변형예의 구성은 체크 밸브(40)를 설치하는 부분의 높이를 높이지 않고도 체류 방지가 가능해진다.
도 15에 도시하는 제2 변형예에 있어서, 베이스 부재(10)에 형성된 밸브 본체 수납부(42B)는 스프링(43)의 하방을 조금 수납 가능한 얕은 것이다. 이 밸브 본체 수납부(42B)는 스프링(43)의 하단부 부근에 형성되고, 원주상 공간(13)측에 확대된 연결 공간(46A)을 구비하고 있다. 이 연결 공간(46A)은 바닥면이 밸브 본체 수납부(42B)의 최하단부가 되고, 바닥면 근방의 측면에는 유체 출구(45B)가 개구되어 마련된다.
유체 출구(45B)와 공기압 조작 밸브(20A)의 밸브 본체(21)를 수납하는 원주상 공간(13)의 사이는 베이스 부재(10) 내에 형성된 경사 유로(12B)에 의해 연결된다. 이 경우의 경사 유로(12B)는 연결 공간(46A)으로부터 원주상 공간(13)에 하향으로 경사져 있다.
이와 같은 구성으로 하면, 유체가 체크 밸브(40)를 통과해 흐를 때에는 밸브 본체 수납부(42B)에서 가장 낮은 위치가 되는 연결 공간(46A)을 반드시 통과한다. 이 때문에, 체크 밸브(40)가 닫겨 연결 공간(46A) 내에 체류한 유체는 체크 밸브(40)가 열려 흐름이 생길 때마다 연결 공간(46A)으로부터 밀어나오듯이 유출되어 치환된다. 따라서, 유체가 치환되지 않고 밸브 본체 수납부(42B) 내에 장기간 체류하는 것을 방지할 수 있으므로, 연결 공간(46A)이 유체의 데드볼륨이 되지 않는다. 이와 같은 구성은 체크 밸브(40)를 설치한 부분의 높이가 증가하지만, 높은 곳으로부터 낮은 곳으로 흐르는 유체의 자연의 법칙에 따라 흐르기 때문에 유체가 고이지 않고 흐른다.
또한, 경사 유로(12A)에서 흐름의 방향이 상향이 되어 있기 때문에 유체가 경사 유로(12A) 및 연결용 공간(46)에 머물러 데드볼륨이 되는 경우가 아직 있다. 높이에 여유가 있으면, 경사 유로(12B)와 같이 함으로써 데드볼륨이 전혀 없는 유로의 흐름을 형성할 수 있다.
그런데, 전술한 제1 설치면(11A)의 원주상 공간(13)과 제3 설치면(11C)의 유로 공간(16)의 사이는 순수 유로(4)의 일부가 되는 경사 유로(12)에 의해 연결된다. 이 경사 유로(12)는 높은 위치에 있는 제3 설치면(11C)으로부터 유로 공간(16)에 드릴 등의 공구를 삽입하여 형성하는 것으로서, 원주상 공간(13)과의 단차가 클수록 큰 경사의 경사 유로(12)의 가공이 가능해진다.
즉, 인접하는 설치면(11)의 단차를 크게 함으로써, 가공용의 구멍을 마련하지 않아도 경사 각도가 큰 경사 유로(12)를 용이하게 형성할 수 있게 되고, 따라서, 이 경사 유로(12)에 의해 연결 가능해지는 설치면(11) 사이의 간격을 좁힐 수 있다. 환언하면, 베이스 부재(10)가 인접하는 설치면(11) 사이에 단차를 마련해 경사 유로(12)로 연결함으로써 설치면(11)에 장착하는 유체 기기 사이의 설치 간격을 좁혀 작게 할 수 있고, 이 경우, 단차가 클수록 경사 유로(12)의 경사 각도도 커지므로 설치 간격을 좁힐 수 있다.
또한, 예를 들어 도 11에 도시하는 바와 같이, 인접하는 유체 기기 사이를 약액 유로(2)와 같은 수평 유로에 의해 연결해 유체 기기 사이의 설치 간격을 좁히는 것도 가능하지만, 이와 같은 수평 유로의 가공은 베이스 부재(10)측의 면으로부터 드릴 등의 공구를 이용해 행할 필요가 있다. 이 때문에, 베이스 부재(10)의 외 부와 연결하는 경우는 가공용의 구멍을 이용 가능해지지만, 베이스 부재(10)의 내부에서 유체 기기 사이를 연결하는 경우에는, 베이스 부재(10)측의 면에 형성된 가공용의 구멍을 막아 씰링할 필요가 생기게 된다.
마찬가지로, 제2 설치면(11B)과 제4 설치면(11D)의 사이에 대해서도, 도 8에 도시하는 바와 같이, 베이스 부재(10)의 상면과 대략 일치하도록 형성된 높은 단의 제2 설치면(11B)측으로부터 베이스 부재(10)의 상면을 파내려가듯이 형성된 낮은 단의 제4 설치면(11D)측을 향해 약액 리턴 유로(3)가 되는 경사 유로(12)가 형성되어 있다. 한편, 도면 중의 참조 부호 16은 제4 설치면(11D)의 하방에 형성된 유로 공간이다.
제2 설치면(11B)에는, 예를 들어 도 1에 도시하는 바와 같이, 공기압 조작 밸브(20B)가 상방으로부터 삽입되어 장착되고, 제4 설치면(11D)에는 압력 센서(30)가 상방으로부터 삽입되어 장착된다. 한편, 공기압 조작 밸브(20B)의 연결부는 링 형상 볼록부(22)와 링 형상 오목부(15)의 감합에 의해 씰링되고, 압력 센서(30)의 연결부는 O링(31)을 협지한 상태로 가압함으로써 씰링된다.
그런데, 전술한 분할 볼트 구조의 볼트(17)에 의한 조임은, 예를 들어 도 3에 도시하는 바와 같이, 유체 기기류의 케이싱 부재(23)를 베이스 부재(10)와의 접합 방향으로 복수로 분할하고, 베이스 부재(10)와 밀착하는 위치에 배치되는 케이싱 부재(23)의 베이스측 부재(23c)에 접합 방향으로 관통하는 암나사부(18)를 형성함과 함께 베이스측 부재(10)를 협지하여 암나사부(18)에 양측에서 각각 상이한 볼트(17, 17)를 끼워넣어 조인다. 이와 같은 볼트(17)의 조임은, 예를 들어 직사각형 단면의 4개의 코너에 분배하는 등 복수 개소에 분산시켜 균등 배치하는 것이 바람직하다. 한편, 전술한 암나사부(18)는, 예를 들어 양단부에서 중앙부로 역방향의 암나사가 형성된 매립 너트 등에 의해 형성하면 된다.
이 결과, 각 볼트(17)마다 고정력의 조정이 쉬워져 케이싱 부재(23)를 베이스 부재(10)에 밀착시키는 힘의 조정이 가능해지므로 다수 개가 있는 씰링부를 균등하게 조여 양호한 씰링성을 얻을 수 있다.
이하, 전술한 분할 볼트 구조에 대해 구체예를 도시한 도 12에 기초하여 상세하게 설명한다.
전술한 볼트(17)와 암나사부(18)에 의한 분할 볼트 구조에서는 공기압 조작 밸브(20B)의 케이싱 부재(23)를 베이스 부재(10)에 설치할 때, 베이스 부재(10)와 밀착하는 위치에 배치되는 베이스측 부재(밸브 시트 본체)(23c)의 베이스면에 접합 방향으로 관통하는 암나사부(18)를 형성함과 함께 베이스 부재(10)를 협지하여 암나사부(18)에 양측에서 각각 상이한 볼트(17, 17)를 끼워넣어 조였다. 본래라면, 도 2에 도시하는 1개의 관통 볼트(50)를 이용해 공기압 조작 밸브(20B)를 베이스 부재(10)에 고정하는 구성을 채용하면 되지만, 공기압 조작 밸브(20B)는 액츄에이터가 공기압식의 개폐 밸브이기 때문에 공기압 조작 밸브(20B)를 단체로 보면 씰링부가 다수 존재하고 있으며, 따라서, 모든 씰링부를 하나의 관통 볼트(50)로 조립하면, 조립 공정의 복잡화나 검사 공정의 복잡화를 초래하게 되어 바람직하지 않다.
즉, 공기압 조작 밸브(20B)는 공기압 동작을 보장하기 위한 O링 씰링부(60, 61, 62) 외에 공기압 조작 밸브(20B)의 내부를 흐르는 액체의 씰링을 보장하는 씰링부(63), 밸브 본체가 개폐할 때의 씰링을 보장하는 씰링부(64)로 구성된다. 이들 씰링 개소에 대해 그 씰링 기능을 베이스 부재(10)에 설치하고 나서 확인하는 것은 매우 곤란하고 복잡한 공정이 된다. 게다가, 만일 어딘가에 누설이 있었을 때에는 전부를 분해하여 대응해야만 하여, 조립 공정이 복잡하게 되어 바람직하지 않다.
또한, 전술한 유체 기기 유닛(1)에서는 복수의 유체 기기가 집적되어 있기 때문에 공기압 조작 밸브(20B)와 같이 단체로서 다수의 씰링 부분을 갖는 복수의 유체 기기가 베이스 부재(10)에 설치되게 된다. 따라서, 유체 기기의 집적화가 종료한 후의 완성품에는, 씰링 기능을 확인하지 않으면 안 되는 씰링부가 다수 존재하고 있어 각 씰링부마다의 누설 검사를 실시하는 작업은 매우 복잡한 공정이 된다.
또한, 만일 누설이 있었을 경우에는 전부를 분해하고 나서 다시 조립할 필요가 생길 뿐만 아니라 누설 부분을 특정하는 것도 매우 어려운 일이 된다. 따라서, 조립 공정 내에서 재조립의 리스크, 검사의 간략화 등도 마찬가지로 요구된다.
이 때문에, 도 2에 도시한 관통 볼트(50)에 의한 조립을 행하지 않고 암나사부(18)와 볼트(17)에 의한 분할 볼트 구조를 채용하면, 공기압 조작 밸브(20B)는 단체로서 관리할 수 있다. 즉, 암나사부(18)와 볼트(17)를 사용함으로써 공기압 조작 밸브(20B)를 단체로서 취급하는 제조 공정을 세울 수 있게 되고, 또한, 단체로서 각각의 씰링성을 확인하고 나서 베이스 부재(10)에 설치할 수 있게 된다.
최종적으로는, 베이스 부재(10)의 제1 설치면(11A)에 공기압 조작 밸브(20B) 를 설치하고 볼트(17)를 베이스 아래에서 삽입하여 암나사부(18)에 끼워넣음으로써 유체 기기의 집적 회로로서 완성시킬 수 있다. 한편, 유체 기기 유닛(1)의 씰링 검사는 베이스 부재(10)의 씰링 부분인 링 형상 볼록부(22)와 링 형상 오목부(15)의 감합부만을 검사하면 되게 되어, 따라서, 유닛 조립 라인의 검사가 간략화됨과 동시에 누설 검사시에도 원인의 특정이 쉬워진다.
또한, 전술한 유체 기기 유닛(1)을 납기의 측면에서 생각했을 때에도, 공기압 조작 밸브(20B)와 같은 유체 기기에 대해, 사양이나 기능 등이 상이한 유사품을 여러 종류 제조하여 적당량을 비축해 두면, 고객의 요구에 따라 적절하게 선택한 것을 베이스 부재(10)에 조립한 다음, 링 형상 볼록부(22)와 링 형상 오목부(15)의 감합부에 대해서만 누설 검사를 실시해 출하할 수 있게 된다.
전술한 유체 기기의 유사품은, 예를 들어 노멀 오픈 및 노멀 클로우즈와 같이 개폐 모드가 상이한 것, 유량 조정 기능의 유무가 상이한 것 등 다종 다양하며, 여기에 예시한 기기류로 한정되지 않고, 유체 기기 단체로서 씰링 부분이 다수 존재하고 있는 것을 포함한다. 한편, 도 13은 조정 기능이 있는 공기압 조작 밸브(20B')를 도시하고 있으며, 상부에 조정 노브(70)가 설치된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 유체 기기 유닛 구조에 의하면, 베이스 부재(10)에 단차를 마련하여 유체 기기의 설치면(11)을 복수 형성하고, 베이스 부재 내부의 경사 유로(12)로 연결하는 구성으로 하였으므로, 인접하는 유체 기기 사이의 간격을 좁혀 유체 기기류를 집적시킨 일체화가 가능해지고, 특히, 풋프린트의 저감에 유효한 유체 기기 유닛 구조가 된다. 또한, 약품 등을 취급하는 장치류에 있어서는, 일반적으로 풋프린트를 작게 해 설치 스페이스를 저감할 것이 강력하게 요구되는 반면, 상부 공간에는 비교적 여유가 있다. 따라서, 유체 기기 유닛(1)이 상하 방향으로 설치면의 단차 정도 커져도 비교적 쉽게 대응 가능하므로, 이 결과 얻어지는 풋프린트의 저감 효과는 커진다.
또한, 전술한 유체 기기 유닛 구조는 유체 기기 사이의 연결에 필요한 배관이나 조인트류가 적어지므로 리크 포인트가 적어져 신뢰성이 향상될 뿐만 아니라유지 보수가 용이하게 된다는 이점을 갖고 있다.
또한, 전술한 유체 기기 유닛 구조는 유체 기기 사이가 밀착된 배치가 되므로 유체가 고이는 데드 스페이스의 용적이 감소하고, 특히, 고가의 약액 등을 취급하는 경우에는 낭비가 적은 사용이 가능해진다.
또한, 전술한 유체 기기 유닛 구조는 유체 기기류를 집적시켜 일체화하는데 적절한 체크 밸브가 얻어지므로 유체 기기 유닛 구조의 풋프린트를 한층 더 저감시킬 수 있다. 특히, 체크 밸브를 마련한 유체 기기 유닛 구조에 있어서, 체크 밸브를 통과하여 흐르는 유체가 밸브 본체 수납부의 하단부를 통과함으로써 유체가 밸브 본체 수납 부내에 체류하는 문제가 해소된다.
그런데, 전술한 실시 형태에 있어서, 4개의 설치면(11)을 마련한 베이스 부재(10)로 하였지만, 설치면(11)의 수나 배치 등에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 유닛화하는 유체 기기의 수에 따라 적절하게 변경 가능하다. 또한, 설치면(11)과 유체 기기의 연결 구조를 암나사부(18)를 사용하는 분할 볼트 구조로 해두면, 유체 기기의 유사품을 비치해 둠으로써 베이스 부재(10)를 공용하여 여러 가지 조합으로 한 유체 기기류의 설치도 가능하게 된다. 또한, 유체 기기를 비치해 둠으로써 처음부터 모든 조립을 개시하는 경우와 비교하여 신속한 납기 대응이 가능해진다.
한편, 본 발명은 전술한 실시 형태로 한정되는 것이 아니며 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 적절하게 변경할 수 있다.

Claims (5)

  1. 유로를 통해 접속되는 복수의 유체 기기류를 베이스 부재에 집적해 일체화하는 유체 기기 유닛 구조로서,
    상기 베이스 부재는 상기 유체 기기류를 설치하는 복수의 설치면과, 상기 설치면 사이를 베이스 부재 내부에서 연결하는 경사 유로를 구비하고,
    상기 경사 유로에 의해 연결되는 상기 복수의 설치면의 높이가 상이한 것을 특징으로 하는 유체 기기 유닛 구조.
  2. 삭제
  3. 유체 기기 유닛 구조로서,
    유로를 통해 접속되는 복수의 유체 기기류가 집적되는 베이스 부재와,
    상방에 설치 가능한 제1 유체 기기로부터 유입되는 유체를 하방을 향해 유출시키는 체크 밸브를 구비하고,
    상기 베이스 부재가,
    상기 체크 밸브의 밸브 본체 수납부와,
    상기 밸브 본체 수납부 하방의 제1 공간과,
    제2 유체 기기에 연통하는 제2 공간과,
    상기 제1 공간에서 제2 공간을 향해 상방 또는 하방으로 경사져, 상기 제1 공간과 상기 제2 공간을 연통시키는 경사 유로를 구비한 것을 특징으로 하는 유체 기기 유닛 구조.
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 유체 기기류의 케이싱 부재를 상기 베이스 부재와의 접합 방향으로 복수로 분할하고, 상기 베이스 부재와 밀착하는 위치에 배치되는 상기 케이싱 부재의 베이스측 부재에 상기 접합 방향으로 관통하는 암나사부를 형성함과 함께, 상기 베이스측 부재를 협지하여 상기 암나사부에 양측에서 각각 상이한 볼트를 끼워넣어 조이는 것을 특징으로 하는 유체 기기 유닛 구조.
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