KR102661297B1 - 유체 제어 장치 - Google Patents

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KR102661297B1
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하루히코 구리키
신야 노가리
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가부시키가이샤 후지킨
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Abstract

가스 라인을 가열하는 히터의 열에 의한 인접하는 유체 제어 기기에 대한 영향을 억제 가능한 유체 제어 장치를 제공한다. 유체 제어 장치(1)는, 가스 라인(3)은, 제1 방향 D1을 따라 마련된 수지 부재(4)와, 수지 부재(4) 상에 마련된 제1 브래킷(20)과, 제1 브래킷(20) 상에 마련된 복수의 조인트(9)와, 복수의 조인트(9)에 마련된 복수의 유체 제어 기기(10 내지 16)와, 복수의 조인트(9) 및 복수의 유체 제어 기기(10 내지 16)에 장착된 히터(18)를 구비하고, 제1 브래킷(20)은, 수지 부재(4)에 고정되는 제1 고정부(21)와, 제1 고정부(21)로부터, 베이스 플레이트(2)에 대하여 이격하는 방향으로 연장되는 제1 다리부(22)와, 제1 다리부(22)의 제1 고정부(21)측에 대한 반대측의 단부로부터 제1 다리부(22)에 대하여 교차하도록 돌출되고, 조인트(9)가 설치되는 제1 설치부(23)를 구비한다.

Description

유체 제어 장치
본 개시는, 유체 제어 장치에 관한 것이다.
베이스 플레이트 상의 집적 유닛에 대하여 히터 블록을 장착하여, 집적 유닛을 소정의 온도로 가열하는 집적 밸브가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 평11-294615호 공보
근년, 히터 블록에 의해 가열되는 집적 유닛의 온도가 고온화의 경향에 있다. 그러나, 집적 유닛의 온도를 고온으로 해버리면, 당해 집적 유닛에 인접하는 유체 제어 기기의 온도도 상승하고, 당해 유체 제어 기기를 흐르는 유체에 영향을 미치게 된다.
그래서 본 개시는, 가스 라인을 가열하는 히터의 열에 의한 인접하는 유체 제어 기기에 대한 영향을 억제 가능한 유체 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 해결하기 위해서, 본 개시의 일 양태인 유체 제어 장치는, 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트에 설치되는 가스 라인을 구비하고, 상기 가스 라인은, 상기 베이스 플레이트에 소정의 방향을 따라 마련된 수지 부재와, 상기 수지 부재 상에 마련된 제1 브래킷과, 상기 제1 브래킷 상에 마련된 복수의 조인트와, 상기 복수의 조인트에 마련된 복수의 유체 제어 기기와, 상기 복수의 조인트 및 상기 복수의 유체 제어 기기에 장착된 히터를 구비하고, 상기 제1 브래킷은, 상기 수지 부재에 고정되는 제1 고정부와, 상기 제1 고정부로부터, 상기 베이스 플레이트에 대하여 이격하는 방향으로 연장되는 제1 다리부와, 상기 제1 다리부의 상기 제1 고정부측에 대한 반대측의 단부로부터 상기 제1 다리부에 대하여 교차하도록 돌출되고, 상기 조인트가 설치되는 제1 설치부를 구비한다.
상기 제1 다리부 및 상기 제1 설치부는, 판 형상을 이루고 있어도 된다. 상기 수지 부재가 단열 부재여도 된다.
상기 베이스 플레이트와 상기 수지 부재의 사이에 마련되는 제2 브래킷을 더 구비하고, 상기 제2 브래킷은, 상기 베이스 플레이트에 고정되는 제2 고정부와, 상기 제2 고정부로부터, 상기 베이스 플레이트에 대하여 이격하는 방향으로 연장되는 제2 다리부와, 상기 제2 다리부의 상기 제2 고정부측에 대한 반대측의 단부로부터 상기 제2 다리부에 대하여 교차하도록 돌출되고, 상기 수지 부재가 설치되는 제2 설치부를 구비해도 된다.
본 개시에 의하면, 가스 라인을 가열하는 히터의 열에 의한 인접하는 유체 제어 기기에 대한 영향을 억제 가능한 유체 제어 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 관한 유체 제어 장치의 사시도이다.
도 2는 가스 라인의 측면도이다.
도 3은 유체 제어 장치의 계통도이다.
도 4는 수지 부재의 사시도이다.
도 5는 제1 브래킷의 사시도이다.
도 6은 제2 브래킷의 사시도이다.
도 7은 변형예에 관한 제1 브래킷의 사시도이다.
도 8은 변형예에 관한 제2 브래킷의 사시도이다.
본 개시의 실시 형태에 관한 유체 제어 장치에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서의 상하는, 도 1의 상하로 하고, 가스 라인(3)이 연장되는 방향을 제1 방향 D1(소정의 방향)이라 하고, 베이스 플레이트(2)에 평행하고 또한 제1 방향 D1에 직교하는 방향을 제2 방향 D2라 한다.
도 1은, 본 실시 형태에 관한 유체 제어 장치(1)의 사시도이다.
도 2는, 가스 라인(3)의 측면도이다.
도 3은, 유체 제어 장치(1)의 계통도이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 유체 제어 장치(1)는, 베이스 플레이트(2)와, 복수의 가스 라인(3)을 구비하고 있다. 본 실시 형태에서는, 베이스 플레이트(2) 상에 가스 라인(3)은 3개 마련되어 있지만, 개수는 이것으로 한정되지는 않는다.
베이스 플레이트(2)는, 스테인리스강 등의 금속 재료로 구성되고, 예를 들어 가스 박스의 저벽을 구성하는 플레이트이다. 베이스 플레이트(2)에는, 복수의 리벳 구멍(2a)(도 2)이 형성되어 있다. 각 리벳 구멍(2a)은, 원뿔대 형상을 이루고 있다.
각 가스 라인(3)은, 복수의 수지 부재(4)와, 복수의 제1 브래킷(20)과, 복수의 제2 브래킷(30)과, 입구 배관(5)과, 출구 배관(6)과, 연결 배관(7, 8)과, 복수의 조인트(9)와, 복수의 유체 제어 기기(10 내지 17)와, 히터(18)(도 3)를 구비한다. 또한, 히터(18)는, 1개의 가스 라인(3)에만 마련되어 있다. 도 1, 3에 있어서, 1개의 가스 라인(3)에만 구성 부품의 참조 번호를 붙이고 있다. 히터(18)는, 도 1, 2에는 도시되어 있지 않다.
복수의 제2 브래킷(30)은, 제1 방향 D1을 따라서, 베이스 플레이트(2) 상에 일렬로 나란하게 되도록 마련되어 있다. 복수의 수지 부재(4)는, 각각 대응하는 제2 브래킷(30) 상에 마련되어 있다. 복수의 제1 브래킷(20)은, 각각 복수의 수지 부재(4) 상에 마련되어 있다. 제1 브래킷(20), 수지 부재(4) 및 제2 브래킷(30)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.
입구 배관(5)은, 가스 라인(3)에 있어서의 유체의 입구가 된다. 출구 배관(6)은, 가스 라인(3)에 있어서의 유체의 출구가 된다. 연결 배관(7)은, 조인트(9)끼리를 연결하고 있다. 연결 배관(8)은, 최하류에 위치하는 조인트(9)와 출구 배관(6)을 연결하고 있다. 복수의 조인트(9)는, 블록형을 이루고, 입구 배관(5)과 출구 배관(6)의 사이에 위치하며, 복수의 제1 브래킷(20) 상에 일렬로 나란하게 되도록 마련되어 있다. 각 조인트(9)에는, 가스의 유로가 형성되어 있다. 각 조인트(9)는, 도시하지 않은 볼트에 의해 제1 브래킷(20)에 고정되어 있다.
복수의 유체 제어 기기(10 내지 17)는, 필터를 포함하는 수동 밸브(10)와, 프리 블록(11)과, 압력계(12)와, 자동 밸브(예를 들어 유체 구동식 자동 밸브)(13, 14, 16)와, 유량 제어 기기(예를 들어, 매스 플로 컨트롤러(MFC: Mass Flow Controller))(15)와, 압력 스위치(17)에 의해 구성되어 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 각 유체 제어 기기(10 내지 16)는, 볼트(19)에 의해, 대응하는 조인트(9)에 대하여 각각 고정되어 있다. 도면의 간략화를 위해 1개의 볼트(19)에만 참조 번호를 붙이고 있다. 압력 스위치(17)는, 연결 배관(8)에 접속되어 있다.
히터(18)는, 예를 들어 리본 히터이며, 3개의 가스 라인(3) 중 1개의 가스 라인(3)에 대하여 장착되고, 당해 가스 라인(3)을 소정의 온도(예를 들어, 95℃)로 가열한다.
각 수지 부재(4)는, 단열성이 우수한 수지 재료(예를 들어, PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌), PEI(폴리에테르이미드))에 의해 구성되어 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 각 수지 부재(4)는, 평면에서 볼 때 대략 직사각형의 판 형상을 이루고 있다. 각 수지 부재(4)에는, 볼트(4B)(도 2)가 삽입되는 볼트 삽입 구멍(4a)이 2군데에 형성되어 있다.
도 5는, 제1 브래킷(20)의 사시도이다.
제1 브래킷(20)은, 금속제(예를 들어, SUS304, SPCC)의 평판이 굽힘 가공됨으로써 성형되고, 4개의 제1 고정부(21)와, 4개의 제1 다리부(22)와, 제1 설치부(23)를 구비한다. 각 제1 고정부(21)에는, 볼트(4B)(도 2)가 삽입되는 볼트 삽입 구멍(21a)이 형성되어 있다. 각 제1 다리부(22)는, 대응하는 제1 고정부(21)의 내측 단부로부터, 상방향으로 연장되어 있다. 즉, 각 제1 다리부(22)는, 대응하는 제1 고정부(21)로부터, 베이스 플레이트(2)에 대하여 이격하는 방향(이격하는 측)으로 연장되어 있다.
제1 설치부(23)는, 각 제1 다리부(22)의 상측 단부에 접속되고, 각 제1 다리부(22)에 대하여 직교하고 있다. 즉, 제1 설치부(23)는, 각 제1 다리부(22)의 제1 고정부(21)측에 대한 반대측의 단부로부터 각 제1 다리부(22)에 대하여 교차하도록 돌출되어 있다. 이 때문에, 제1 설치부(23)와 베이스 플레이트(2)의 사이에 공간이 형성된다. 제1 설치부(23)에는, 조인트(9)를 고정시키기 위한 도시하지 않은 볼트가 나사 결합되는 복수의 볼트 나사 결합 구멍(23a)이 형성되어 있다. 도면의 간략화를 위해 1개의 볼트 나사 결합 구멍(23a)에만 참조 번호를 붙이고 있다.
도 6은, 제2 브래킷(30)의 사시도이다.
제2 브래킷(30)은, 금속제(예를 들어, SUS304, SPCC)의 평판이 굽힘 가공됨으로써 성형되고, 제2 고정부(31)와, 제2 다리부(32)와, 제2 설치부(33)를 구비한다. 제2 고정부(31)에는, 리벳(2B)(도 2)이 삽입되는 리벳 삽입 구멍(31a)이 2군데에 형성되어 있다. 제2 다리부(32)는, 제2 고정부(31)의 단부 모서리로부터, 상방향으로 연장되어 있다. 즉, 제2 다리부(32)는, 제2 고정부(31)로부터, 베이스 플레이트(2)에 대하여 이격하는 방향(이격하는 측)으로 연장되어 있다.
제2 설치부(33)는, 제2 다리부(32)의 상측 단부에 접속되고, 제2 다리부(32)에 대하여 직교하고 있다. 즉, 제2 설치부(33)는, 제2 다리부(32)의 제2 고정부(31)측에 대한 반대측의 단부로부터 제2 다리부(32)에 대하여 교차하도록 돌출되어 있다. 이 때문에, 제2 설치부(33)와 베이스 플레이트(2)의 사이에 공간이 형성된다. 제2 설치부(33)에는, 볼트(4B)(도 2)가 나사 결합되는 볼트 나사 결합 구멍(33a)이 2군데에 형성되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 각 제2 브래킷(30)의 제2 고정부(31)의 각 리벳 삽입 구멍(31a)(도 6) 및 베이스 플레이트(2)의 각 리벳 구멍(2a)에, 리벳(2B)을 삽입하여, 맨드릴을 잡아당겨, 절단함으로써, 제2 브래킷(30)이 베이스 플레이트(2)에 고정되어 있다.
각 제2 브래킷(30)의 제2 설치부(33) 상에 각 수지 부재(4)가 설치되고, 각 수지 부재(4) 상에 제1 브래킷(20)의 2개의 제1 고정부(21)가 설치되어 있다. 각 수지 부재(4)의 볼트 삽입 구멍(4a)(도 4) 및 각 제1 고정부(21)의 볼트 삽입 구멍(21a)(도 5)에 볼트(4B)가 삽입되고, 당해 볼트(4B)가 각 제2 설치부(33)의 볼트 나사 결합 구멍(33a)(도 6)에 나사 결합됨으로써, 각 수지 부재(4) 및 각 제1 브래킷(20)이, 대응하는 제2 브래킷(30)에 고정된다.
상기와 같은 유체 제어 장치(1)에 의하면, 가스 라인(3)은, 제1 방향 D1을 따라 마련된 수지 부재(4)와, 수지 부재(4) 상에 마련된 제1 브래킷(20)과, 제1 브래킷(20) 상에 마련된 복수의 조인트(9)와, 복수의 조인트(9)에 마련된 복수의 유체 제어 기기(10 내지 16)와, 복수의 조인트(9) 및 복수의 유체 제어 기기(10 내지 16)에 장착된 히터(18)를 구비하고, 제1 브래킷(20)은, 수지 부재(4)에 고정되는 제1 고정부(21)와, 제1 고정부(21)로부터, 베이스 플레이트(2)에 대하여 이격하는 방향으로 연장되는 제1 다리부(22)와, 제1 다리부(22)의 제1 고정부(21)측에 대한 반대측의 단부로부터 제1 다리부(22)에 대하여 교차하도록 돌출되고, 조인트(9)가 설치되는 제1 설치부(23)를 구비한다.
이러한 구성에 의하면, 히터(18)가 장착된 복수의 조인트(9) 및 복수의 유체 제어 기기(10 내지 16)가, 제1 고정부(21), 제1 다리부(22) 및 제1 설치부(23)로 이루어지는 제1 브래킷(20)에 의해, 베이스 플레이트(2)로부터 이격하여 배치된다. 이에 의해, 복수의 조인트(9) 및 복수의 유체 제어 기기(10 내지 16)와 베이스 플레이트(2)의 사이에 공간이 형성되므로, 히터(18)에 의한 열이, 베이스 플레이트(2)에 전달되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 가스 라인(3)에 인접하는 유체 제어 기기, 예를 들어 인접하는 가스 라인(3)의 유체 제어 기기에 대한 열의 영향을 억제할 수 있다.
제1 다리부(22) 및 제1 설치부(23)는, 판 형상을 이루고 있으므로, 히터(18)에 의한 열이, 베이스 플레이트(2)에 전달되는 것을 억제할 수 있다.
베이스 플레이트(2)와 수지 부재(4)의 사이에 마련되는 제2 브래킷(30)을 더 구비하고, 제2 브래킷(30)은, 베이스 플레이트(2)에 고정되는 제2 고정부(31)와, 제2 고정부(31)로부터, 베이스 플레이트(2)에 대하여 이격하는 방향으로 연장되는 제2 다리부(32)와, 제2 다리부(32)의 제2 고정부(31)측에 대한 반대측의 단부로부터 제2 다리부(32)에 대하여 교차하도록 돌출되고, 수지 부재(4)가 설치되는 제2 설치부(33)를 구비한다.
이러한 구성에 의하면, 수지 부재(4)와 베이스 플레이트(2)의 사이에 공간이 형성되므로, 히터(18)에 의한 열이, 베이스 플레이트(2)에 전달되는 것을 더 억제할 수 있다.
또한, 본 개시는, 상술한 실시 형태에 한정되지는 않는다. 당업자라면 본 개시의 범위 내에서, 다양한 추가나 변경 등을 행할 수 있다.
예를 들어, 제1 브래킷(20)의 구조는, 도 5에 도시한 구조에 한정되지는 않고, 도 7에 도시한 제1 브래킷(120)과 같이, 2개의 제1 고정부(21), 2개의 제1 다리부(22) 및 제1 설치부(23)에 의해 구성되어 있어도 된다. 도 8에 도시한 제1 브래킷(220)과 같이, 1개의 제1 고정부(21), 1개의 제1 다리부(22) 및 제1 설치부(23)에 의해 구성되어 있어도 된다.
제2 브래킷(30)은, 리벳(2B)에 의해 베이스 플레이트(2)에 고정하였지만, 용접에 의해 베이스 플레이트(2)에 고정해도 된다. 히터(18) 중, 복수의 조인트(9) 및 유체 제어 기기(10 내지 16)를 가열하는 부분은, 시트 히터여도 된다.
수지 부재(4)는, 2개의 제1 고정부(21)에 대하여, 1개 마련되어 있었지만, 각 제1 고정부(21)에 대하여 1개의 수지 부재(4)를 마련하도록 해도 된다. 수지 부재(4)는, 복수의 수지 부재(4)에 의해 구성하였지만, 제1 방향 D1을 따라 연장되는 1개의 수지 부재(4)여도 된다. 제1 브래킷(20)은, 1개의 가스 라인(3)에 2개의 제1 브래킷(20)을 마련하였지만, 제1 방향 D1을 따라 연장되는 1개의 브래킷(20)이어도 되고, 유체 제어 기기의 구성에 따라서, 도 7에 도시한 제1 브래킷(120) 및 도 8에 도시한 제1 브래킷(220)을 사용해도 된다. 제2 브래킷(30)은, 복수의 제2 브래킷(30)에 의해 구성하였지만, 제1 방향 D1을 따라 연장되는 1개의 제2 브래킷(30)이어도 된다.
1: 유체 제어 장치
2: 베이스 플레이트
3: 가스 라인
4: 수지 부재
9: 조인트
10 내지 16: 유체 제어 기기
18: 히터
20: 제1 브래킷
21: 제1 고정부
22: 제1 다리부
23: 제1 설치부
30: 제2 브래킷
31: 제2 고정부
32: 제2 다리부
33: 제2 설치부

Claims (4)

  1. 베이스 플레이트와,
    상기 베이스 플레이트에 설치되는 가스 라인을 구비하고,
    상기 가스 라인은,
    상기 베이스 플레이트에 소정의 방향을 따라 마련된 수지 부재와,
    상기 수지 부재 상에 마련된 복수의 제1 브래킷과,
    각 제1 브래킷 상에 마련된 복수의 조인트와,
    상기 각 제1 브래킷의 상기 복수의 조인트에 마련된 복수의 유체 제어 기기와,
    상기 각 제1 브래킷의 상기 복수의 조인트 및 상기 복수의 유체 제어 기기에 장착된 히터를 구비하고,
    상기 각 제1 브래킷은,
    상기 수지 부재에 고정되는 제1 고정부와,
    상기 제1 고정부로부터, 상기 베이스 플레이트에 대하여 이격하는 방향으로 연장되는 4개의 제1 다리부와,
    상기 각 제1 다리부의 상기 제1 고정부측에 대한 반대측의 단부에 접속되어 상기 소정의 방향으로 연장되며, 상기 제1 다리부에 대하여 교차하도록 돌출되고, 상기 조인트가 설치되는 제1 설치부를 구비하고,
    상기 4개의 제1 다리부 중 2개의 제1 다리부는, 상기 제1 설치부의 한쪽 단부측에 위치하고, 상기 4개의 제1 다리부 중 나머지 2개의 제1 다리부는, 상기 제1 설치부의 다른쪽 단부측에 위치하는, 유체 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 다리부 및 상기 제1 설치부는 판 형상을 이루고 있는, 유체 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수지 부재가 단열 부재인, 유체 제어 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트와 상기 수지 부재의 사이에 마련되는 제2 브래킷을 더 구비하고,
    상기 제2 브래킷은,
    상기 베이스 플레이트에 고정되는 제2 고정부와,
    상기 제2 고정부로부터, 상기 베이스 플레이트에 대하여 이격하는 방향으로 연장되는 제2 다리부와,
    상기 제2 다리부의 상기 제2 고정부측에 대한 반대측의 단부로부터 상기 제2 다리부에 대하여 교차하도록 돌출되고, 상기 수지 부재가 설치되는 제2 설치부를 구비하는, 유체 제어 장치.
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