KR20000006545A

KR20000006545A - 유체제어장치

Info

Publication number: KR20000006545A
Application number: KR1019990025128A
Authority: KR
Inventors: 야마지미치오; 시노하라추토무
Original assignee: 오가와 슈우헤이; 가부시키가이샤 후지킨
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2000-01-25
Also published as: DE69910312D1; CA2276552A1; IL130652A; DE69910312T2; EP0969234B1; EP0969234A1; JP2000018409A; SG75966A1; IL130652A0; KR100570493B1; JP4110304B2; US6116282A; CA2276552C; TW432264B

Abstract

본 발명에 따른 유체 제어 장치는, 대량 생산 컨트롤러와 블록 밸브가, 각각 상측으로부터 조여 넣은 나사 부재에 의해 상측으로 추출 가능하도록 인접하는 블록 커플링에 브릿지식으로 부착되어 있다. 또한, 블록 커플링은, 위에서 보아 대량 생산 컨트롤러와 블록 밸브에 덮여 있지 않은 나사 부재에 의해 기판에 부착되어 있다.

Description

유체 제어 장치{FLUID CONTROL DEVICE}

본 발명은 반도체 제조용 등의 유체 제어 장치에 관한 것으로, 특히, 유량을 조정하는 대량 생산 컨트롤러나 압력을 조정하는 압력 조절기 등의 제어 유닛과, 개폐 밸브 등이 조합되어 구성되는 유체 제어 장치에 관한 것이다.

본 명세서에 있어서, 상하는 각 도면의 상하를 말하는 것으로 한다. 편의상, 상기 장치의 배치에 따라, 상하는 반대로 되거나 옆으로 될 수 있다.

반도체 제조용 유체 제어 제조 장치는, 유량을 조정하는 대량 생산 컨트롤러나 압력을 조정하는 압력 조절기 등의 제어 유닛과 개폐 밸브 등이 조합되어 있다. 본 발명자는, 바람직한 구성으로, 상단에 배치된 복수 개의 유체 제어 부재 및 하단에 배치된 복수 개의 커플링을 구비하고, 적어도 하나의 유체 제어 부재가 상측으로 추출 가능하도록 커플링에 부착된 블록형 본체에, 복수 개의 단기능 부재가 일체적으로 설치되어 있는 유체 제어 장치를 제안하였다(일본 특허 출원 제97-278495호, 즉 미국 특허 출원 제09/168,856호에 대응하는 특허 참조).

도 4 및 도 5에는 이러한 유체 제어 장치의 일례가 도시되어 있다. 또, 이하의 설명에 있어서, 좌우는 도 2 및 도 5의 좌우를 말하는 것이며, 전(前)은 같은 도면의 전방측을, 후(後)는 같은 도면의 후방측을 말하는 것으로 한다.

도 4 및 도 5에 있어서, 유체 제어 장치(1)는 기판(11)에 부착된 복수 개의 블록 커플링(5, 6, 7, 8, 9, l0)과, 이들의 블록 커플링(5, 6, 7, 8, 9, l0)에 각각 부착된 여러 종류의 유체 제어기(2, 3, 4)에 의해 구성되어 있다.

유체 제어기(2, 3, 4)는, 좌측으로부터 순서대로 제1 블록 밸브(2), 대량 생산 컨트롤러(3 : 제어기) 및 제2 블록 밸브(4)로 되어 있다. 블록 커플링(5, 6, 7, 8, 9, l0)은 좌측으로부터 순서대로, 블록 커플링(5)에는 각각 상방향의 좌측 개구 및 우측 개구를 갖는 제1 V자형 채널(5a)이 형성되어 있고, 블록 커플링(6)에는 상방향의 개구 및 후방향의 개구를 갖는 제1 L자형 채널(6a)이 형성되어 있으며, 블록 커플링(7)에는 각각 상방향의 좌측 개구 및 우측 개구를 갖는 제2 V자형 채널(7a)이 형성되어 있고, 블록 커플링(8)에는 각각 상방향의 좌측 개구 및 우측 개구를 갖는 제3 V자형 채널(8a)이 형성되어 있으며, 블록 커플링(9)에는 상방향의 개구 및 후방향의 개구를 갖는 제2 L자형 채널(9a)이 형성되어 있고, 그리고 블록 커플링(10)에는 상방향의 개구 및 우측 방향의 개구를 갖는 제3 L자형 채널(10a)이 형성되어 있다.

각 블록 커플링(5, 6, 7, 8, 9, l0)은 관통 구멍(25) 및 나사 구멍(26)을 구비하고 있고, 이 관통 구멍(25)을 통해 볼트(도시 생략)를 삽입하여 기판(11)의 나사 구멍(도시 생략)에 나사 체결시킴으로써 기판(11)에 고정된다. 각 유체 제어기(2, 3, 4)는, 상측으로부터 볼트(27)를 삽입하여 블록 커플링(5, 6, 7, 8, 9, l0)의 나사 구멍(26)에 나사 체결시킴으로써 대응하는 블록 커플링(5, 6, 7, 8, 9, l0)에 고정된다.

제1 블록 밸브(2)는 좌우측(장치의 종방향에 대해) 방향으로 긴 직방체 블록형 본체(12), 상기 본체(12)의 상면에 부착된 제1 액츄에이터(13) 및 제2 액츄에이터(14), 상기 본체(12)의 우측면에 부착되고 역 L자형 채널(15a)이 형성된 우측 블록(15), 상기 본체의 후방 측면에 부착되고 역 L자형 채널(도시 생략)이 형성된 후방 블록(16)으로 이루어진다. 상기 본체(12)의 좌측 단부는 제1 V자형 채널(5a)이 형성된 블록 커플링(5)의 우측 절반부에, 우측 블록(15)은 제2 V자형 채널(7a)이 형성된 블록 커플링(7)의 좌측 절반부에, 후방 블록(16)은 제1 L자형 채널(6a)이 형성된 블록 커플링(6)에 각각 부착되어 있다.

제1 블록 밸브(2)의 본체(12)에는, 좌측 단부에 있어서 하방향으로 개구하여 제1 V자형 채널(5a)이 형성된 블록 커플링(5)의 우측 개구로 통하고 있는 제1 유입로(31)와, 제1 액츄에이터(13)를 통해 상기 제1 유입로(31)와 연속됨과 동시에 우측 블록(15)의 역 L자형 채널(15a)의 우측 부분을 통하는 유출로(32)와, 제2 액츄에이터(14)를 통해 상기 유출로(32)와 연속됨과 동시에 제1 L자형 채널(6a)이 형성된 블록 커플링(6)의 상향 개구로 통하고 있는 하향의 제2 유입로(33)가 설치되어 있다. 우측 블록(15)의 역 L자형 채널(15a)의 하향 채널은 제2 V자형 채널(7a)이 형성된 블록 커플링(7)의 좌측 개구로 통한다.

제어기(3)의 좌측면의 하단부에는, 이 제어기(3)의 유입로(도시 생략)로 통하는 역 L 자형 채널(17a)을 구비하는 좌측 블록(17)이 좌측으로 돌출하여 설치되어 있다. 상기 제어기(3)의 우측면의 하단부에는, 이 제어기(3)의 유출로(도시 생략)로 통하는 역 L 자형 채널(18a)을 구비하는 우측 블록(18)이 우측으로 돌출하여 설치되어 있다. 제2 V자형 채널(7a)이 형성된 블록 커플링(7)의 우측 절반부에 상기 좌측 블록(17)이 부착됨으로써, 좌측 블록(17)의 역 L 자형 채널(17a)과 제1 블록 밸브(2)의 우측 블록(15)의 역 L자형 채널(15 a)은, 제2 V자형 채널(7a)이 형성된 블록 커플링(7)을 통하고 있다. 상기 제어기(3)의 우측 블록(18)은, 제3 V자형채널(8a)이 형성된 블록 커플링(8)의 좌측 절반부에 부착되어 있다.

제2 블록 밸브(4)는, 좌우측 방향으로 긴 직방체 블록형 본체(19)와, 이 본체(19)의 상면에 부착된 제3 액츄에이터(20) 및 제4 액츄에이터(21)와, 상기 본체(19)의 우측면에 부착되고 역 L자형 채널(22a)이 형성된 우측 블록(22)과, 본체 후방 측면에 부착되고 역 L자형 채널이 형성된 후방 블록(23)으로 이루어진다. 상기 본체(19)의 좌측 단부는 제3 V자형 채널(8a)이 형성된 블록 커플링(8)의 우측 절반부에, 우측 블록(22)은 제3 V자형 채널(10a)이 형성된 블록 커플링(10)에, 후방 블록(23)은 제2 L자형 채널(9a)이 형성된 블록 커플링(9)에 각각 부착되어 있다. 제3 L자형 채널(10a)이 형성된 블록 커플링(10)의 우측 방향 개구에는 유체 유출부(24)가 설치되어 있다.

제2 블록 밸브(4)의 본체(19)에는, 좌측 단부에 있어서 하방향으로 개구하여 제3 V자형 채널(8a)이 형성된 블록 커플링(8)의 우측 개구로 통하고 있는 유입로(34)와, 제3 액츄에이터(20)를 통해 상기 유입로(34)와 연속됨과 동시에 우측 블록(22)의 역 L자형 채널(22a)의 우측 부분을 통하는 제1 유출로(35)와, 제4 액츄에이터(21)를 통해 상기 제1 유출로(35)와 연속됨과 동시에 제2 L자형 채널(9a)이 형성된 블록 커플링(9)의 상향 개구에 통하는 하향의 제2 유출로(36)가 설치되어 있다. 그리고, 우측 블록(22)의 역 L 자형 채널(22a)은 블록 커플링(10)의 제3 L자형 채널(10a)과 통하고 있다.

각 부재(5, 2, 6, 15, 7, 17, 18, 8, 4, 9, 22, 10)가 서로 연결된 연결부에는, 각각 유체 커플링(30)이 설치되어 있다.

전술한 유체 제어 장치(1)에 의하면, 제1 및 제2 블록 밸브(2, 4 : 유체 제어 부재) 각각은 블록형 본체(12, 19)에 복수 개의 액츄에이터(13, 14, 20, 21 : 유체 채널의 차단 및 개방을 행하는 단기능 부재)가 일체적으로 설치되어 있다. 따라서, 블록형 본체, 밀봉 부재 등의 부품 수의 감소가 가능하고, 또 복수 개의 단기능 부재중의 어느 것의 교환이 필요할 때, 유체 제어 부재를 상측으로 추출하여 교환 대상의 단기능 부재를 교환하면 되기 때문에 유지 관리 작업이 용이하다고 하는 이점이 있다.

전술한 유체 제어 장치에서는, 대량 생산 컨트롤러만 또는 블록 밸브만을 단독으로 추출하는 데에는 전혀 문제없지만, 대량 생산 컨트롤러의 출입구의 차단 개방을 블록 밸브에 의해 제어 가능한 상태에서 추출할 수 없기 때문에, 유지 관리 작업시에 불편을 느낀다고 하는 문제가 있었다. 또한, 이 유체 제어 장치를 조립할 때, 각 블록 커플링을 나사 부재에 의해 기판에 고정한 후, 여기에 유체 제어 부재를 브릿지식으로 부착하게 되어, 각 블록 커플링이 정확히 위치 결정되지 않을 경우 유체 제어 부재의 부착 작업이 어려워진다는 문제도 있었다.

본 발명의 목적은, 대량 생산 컨트롤러만 또는 밸브만을 단독으로 추출하는 것은 물론, 대량 생산 컨트롤러의 출입구의 차단 및 개방을 밸브에 의해 제어 가능한 상태로 추출하는 것도 가능하게 함으로써, 유지 관리 능력을 향상시킴과 동시에 그 조립 작업도 향상시킬 수 있는 유체 제어 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명에 의한 유체 제어 장치는, 상단에 배치된 복수 개의 유체 제어 부재및 하단에 배치된 복수 개의 블록 커플링을 구비하고 있는 유체 제어 장치로서, 상기 유체 제어 부재 각각은 상측으로부터 조여 넣은 나사 부재에 의해 상측으로 추출 가능하도록 인접하는 블록 커플링에 브릿지식으로 부착되어 있고, 상기 블록 커플링은 위에서 보아 유체 제어 부재에 덮여 있지 않은 나사 부재에 의해 기판에 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.

유체 제어 부재로는, 개폐 밸브, 압력 조절기, 필터, 압력 센서, 하나의 블록형 본체에 2 또는 3개의 개폐 밸브가 일체적으로 설치된 유닛, 하나의 블록형 본체에 1개의 압력 조절기 및 1개의 압력 센서가 일체적으로 설치된 유닛 등이 있다.

도 1은 본 발명의 유체 제어 장치의 분해 사시도이며,

도 2는 본 발명의 유체 제어 장치의 종단면도이고,

도 3은 본 발명의 유체 제어 장치의 정면도미며,

도 4는 본 발명의 유체 제어 장치에 대응하는 종래의 유체 제어 장치의 분해 사시도이고,

도 5는 도 4의 종래의 유체 제어 장치의 종단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 제1 블록 밸브

3 : 대량 생산 컨트롤러(제어기)

4 : 제2 블록 밸브

5, 6, 7, 8, 9, 10 : 블록 커플링

11 : 기판

41, 42, 43 : 블록 커플링

B4, B5 : 나사 부재

본 발명의 실시의 형태를, 이하 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 내지 도 3에는, 도 4 및 도 5에 도시한 유체 제어 장치(1)에 비해 V자형 채널 부착 블록 커플링의 형상만이 다른 본 발명에 의한 유체 제어 제조 장치가 도시되어 있다. 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙여 설명은 생략하기로 한다.

도 1 및 도 2에는, 제1 블록 밸브(2)의 본체(12)의 좌측 단부가 부착되어 있고 제1 V자형 채널(41a)이 형성된 블록 커플링(41)과, 제1 블록 밸브(2)의 우측 블록(15) 및 대량 생산 컨트롤러(3)의 좌측 블록(17)이 부착되어 있고 제2 V자형 채널(42a)이 형성된 블록 커플링(42)과, 그리고 대량 생산 컨트롤러(3)의 우측 블록(18) 및 제2 블록 밸브(4)의 본체(19)의 좌측 단부가 부착되어 있고 제3 V자형 채널(43a)이 형성된 블록 커플링(43)이 도시되어 있다. 이러한 블록 커플링(41,42, 43)의 길이는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같은, 제1 V자형 채널(5a)이 형성된 블록 커플링(5), 제2 V자형 채널(7a)이 형성된 블록 커플링(7) 및 제3 V자형 채널(8a)이 형성된 블록 커플링(8) 보다 더 길다. 따라서, 각 블록 커플링(41, 42, 43)의 중앙부는 해당하는 유체 제어기(2, 3, 4)에 의해 덮이지 않게 되어 있다. 또한, 각 V자형 채널(41a, 42a, 43a)은 그 교차 각도가 도 4 및 도 5에 도시한 V자형 채널(5a, 7a, 8a)의 교차 각도에 비해 크며, 교차부에서의 압력 손실이 작게 되어 있다.

각 블록 커플링(41, 42, 43)의 네 구석에는, 도 4 및 도 5에 도시된 블록 커플링(5, 7, 8)의 나사 구멍(26)에 대응하는 나사 구멍(26)이 형성되어 있다. 각 커플링에서 좌우에 이웃하는 나사 구멍(26)의 중앙에는, 도 4 및 도 5에 도시된 블록 커플링(5, 7, 8)의 관통 구멍(25)에 대응하는 관통 구멍(44)이 형성되어 있다. 그리고, 이들의 관통 구멍(44)을 통해 볼트(45)를 삽입하여 기판(11)의 나사 구멍(도시 생략)에 체결시킴으로써, 각 블록 커플링(41, 42, 43)이 기판(11)에 부착된다. 상기 유체 제어기(2, 3, 4)의 상측을 통해 볼트(27)를 삽입하여 각 블록 커플링(41, 42, 43)의 나사 구멍(26)에 체결시킴으로써, 각 유체 제어기(2, 3, 4)는 인접하는 블록 커플링(41, 42, 43)에 브릿지식으로 부착된다.

이와 같이 구성된 유체 제어 장치(40)의 유지 관리를 행할 때의 순서를 도 3을 참조하여 설명한다. 상기 도면에서, 나사(27)는 (A1)∼(A6)에 의해, 나사(45)는 (B1)∼(B7)에 의해 각각 표시되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 대량 생산 컨트롤러(3)만을, 또는 블록 밸브(2,4)만을 단독으로 추출할 때의 순서는 종래의 경우와 마찬가지이다. 즉, (A1, A2)로 표시된 나사를 제거함으로써 제1 블록 밸브(2)의 상측으로의 추출이 가능해지고, (A3, A4)로 표시된 나사를 제거함으로써 대량 생산 컨트롤러(3)의 상측으로의 추출이 가능해지고, (A5, A6)로 표시된 나사를 제거함으로써 제2 블록 밸브(4)의 상측으로의 추출이 가능해진다. 그리고, 대량 생산 컨트롤러(3)의 좌우측에 제1 블록 밸브(2) 및 제2 블록 밸브(4)가 부착되어 있는 채로 상기 컨트롤러(3)를 추출할 때에는, (Al, B4, B5, A6)으로 표시된 나사를 제거함으로써, 대량 생산 컨트롤러(3)로 제1 블록 밸브(2)가 제2 블록 커플링(42)에 의해 연결되고, 제2 블록 밸브(4)가 제3 블록 커플링(43)에 의해 연결된 상태로 대량 생산 컨트롤러를 추출할 수 있다. 이와 마찬가지로, 대량 생산 컨트롤러(3)는, 제2 블록 밸브(4)가 이곳에 부착되어 있는 채로 추출 할 수 있다. 따라서, 유지 관리 작업시, 상황에 따라 여러 가지의 추출 방법을 사용할 수 있다.

본 발명에 의한 유체 제어 장치의 조립에 있어서는, 각 블록 커플링(41, 42, 43)을 나사(Bl, B4, B5)에 의해 기판(11)에 부착하고, 대량 생산 컨트롤러(3)와 블록 밸브(2, 4)를 이들 커플링에 각각 브릿지식으로 부착한다. 이 경우, 제1 단계에서는 각 블록 커플링(41, 42, 43)을 완전히 체결하지 않고 임시 체결해 놓는 것이 바람직하다. 그 후, 제2 단계에서 대량 생산 컨트롤러(3)와 블록 밸브(2, 4)를 부착하여, 최종 단계에서 각 블록 커플링(41, 42, 43)을 임시 체결하고 있는 나사 (B1, B4, B5)를 완전히 체결하면 된다. 이와 같이 체결함으로써, 대량 생산 컨트롤러(3)와 블록 밸브(2, 4)를 부착할 때, 각 블록 커플링(41, 42, 43)을 약간 움직일 수 있어, 각 블록 커플링(41, 42, 43)이 정확히 위치 결정되지 않더라고 대량 생산 컨트롤러(3)와 블록 밸브(2, 4)의 부착 작업에 지장을 가져오지 않는다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 블록 커플링(41, 42, 43)을 기판(11)에 부착시키는 나사(B1, B4, B5)는 이들의 헤드 부분을 수납하는 구멍이 형성된 삽입 구멍에 삽입되지만, 이들 나사(Bl, B4, B5)의 헤드 부분은, 각 블록 커플링(41, 42, 43)의 상면에서 상측으로 돌출하더라도 지장은 없다.

각 유체 제어 부재를 블록 커플링에 부착하고 있는 나사 부재를 제거함으로써, 각 유체 제어 부재를 단독으로 추출할 수 있다. 또한, 각 유체 제어 부재를 블록 커플링에 부착하고 있는 나사 부재와 블록 커플링을 기판에 부착하고 있는 나사 부재중 소정의 것을 제거함으로써, 유체 제어 부재 서로가 연결된 상태에서 추출할 수도 있다. 따라서, 상황에 따라 여러 가지의 부착 방법을 취할 수 있어 유지 관리 작업이 용이해진다.

본 발명에 의한 유체 제어 장치를 조립하는 경우에는, 우선, 각 블록 커플링을 나사 부재에 의해 기판에 임시 체결하고, 이곳에 유체 제어 부재를 브릿지식으로 부착하여, 마지막으로, 블록 커플링을 임시 체결하고 있는 나사 부재를 조이면 된다. 이와 같은 조립에 의해, 각 블록 커플링을 나사 부재에 의해 기판에 고정한 후, 이곳에 유체 제어 부재를 브릿지식으로 부착하는 종래의 장치에 비해, 각 블록 커플링을 약간 움직일 수 있는 만큼 유체 제어 부재의 부착 작업이 쉬워진다.

Claims

상단에 배치된 복수 개의 유체 제어 부재 및 하단에 배치된 복수 개의 블록 커플링을 구비하고 있는 유체 제어 장치로서,

상기 유체 제어 부재 각각은, 상측으로부터 조여 넣은 나사 부재에 의해 상측으로 추출 가능하도록 인접하는 블록 커플링에 브릿지식으로 부착되어 있고, 상기 블록 커플링은, 위에서 보아 유체 제어 부재에 덮여 있지 않은 나사 부재에 의해 기판에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어 장치.
상단에 배치된 복수 개의 유체 제어 부재 및 하단에 배치된 복수 개의 블록 커플링을 구비하고, 상기 유체 제어 부재 각각이, 상측으로부터 조여 넣은 나사 부재에 의해 상측으로 추출 가능하도록 인접하는 블록 커플링에 브릿지식으로 부착되어 있고, 상기 블록 커플링이, 위에서 보아 유체 제어 부재에 덮여 있지 않은 나사 부재에 의해 기판에 부착되어 있는 유체 제어 장치를 조립하는 방법으로서,

상기 블록 커플링을 나사에 의해 기판에 임시 체결하는 제1 단계와, 상기 각각의 유체 제어 부재를 인접하는 블록 커플링에 브릿지식으로 부착하는 제2 단계와, 그리고 상기 각각의 블록 커플링을 임시 고정하고 있는 나사를 완전히 체결하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 제어 장치의 조립 방법.