KR20100022055A - 유체 제어 장치 및 그 조립 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조립 작업 효율이 향상된 유체 제어 장치를 제공한다. 전후 방향으로 연장되는 나사 삽입 구멍(29)은, 수나사 부재(18)의 헤드부(18a)를 수용하는 단차부(29a)를 구비하고, 이 단차부(29a)는, 상방으로부터의 수나사 부재(34)의 전후 방향 위치보다도 전후 방향으로부터의 수나사 부재(28)의 삽입 선단측에 가까이 위치해 있다. 전후 방향으로부터의 수나사 부재(18)를 먼저 체결하고, 상방으로부터의 수나사 부재(34)를 나중에 체결함으로써, 전후 방향으로부터의 수나사 부재(18)와 상방으로부터의 수나사 부재(34)의 간섭을 피한다.

Description

유체 제어 장치 및 그 조립 방법{FLUID CONTROL APPARATUS AND METHOD FOR ASSEMBLING THE SAME}
본 발명은 반도체 제조 장치 등에 사용되는 유체 제어 장치에 관한 것으로, 특히 복수의 유체 제어 기기가 집적화되어 형성되는 유체 제어 장치 및 그 조립 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 장치에 사용되는 유체 제어 장치에서는, 복수의 유체 제어 기기가 직렬형으로 배치되어 파이프나 조인트를 통하지 않고 접속됨으로써 형성된 복수의 라인을 베이스 부재 상에 병렬형으로 설치한다고 하는 집적화가 진행되고 있으며, 특허문헌 1에는 그와 같은 유체 제어 장치로서, 하단층이 되는 복수의 블록형 조인트 부재가 수나사 부재에 의해 베이스 부재에 부착되고, 상단층이 되는 복수의 유체 제어 기기가 인접하는 조인트 부재에 걸치도록 부착되어 있는 것이 개시되어 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평성 제10-227368호 공보
상기 특허문헌 1의 유체 제어 장치에서는, 종래의 것에 비해서, 장치의 점유 공간의 감소 및 통로의 볼륨의 감소가 가능해진다고 하는 이점을 가지고 있지만, 인접하는 조인트 부재에 걸치도록 유체 제어 기기를 부착할 때의 위치 결정에 시간이 걸린다고 하는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 조립 작업 효율이 향상된 유체 제어 장치 및 그 조립 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 유체 제어 장치는, 전후 방향으로 늘어서서 배치되는 복수의 유체 제어 기기와, 유체 제어 기기와 일체 또는 별체인 복수의 블록형 조인트 부재와, 조인트 부재끼리가 맞대어진 부분에서의 시일성을 확보하기 위한 시일 수단을 구비하고 있는 유체 제어 장치에 있어서, 각 조인트 부재는 상방으로부터의 수나사 부재에 의해 베이스 부재에 부착되어 있으며, 조인트 부재끼리는, 서로 맞대어져 전후 방향으로부터의 수나사 부재에 의해 결합되어 있고, 전후 방향으로 연장되는 나사 삽입 구멍은, 수나사 부재의 헤드부를 수용하는 단차부를 구비하며, 이 단차부가 상방으로부터의 수나사 부재의 전후 방향 위치보다도 전후 방향으로부터의 수나사 부재의 삽입 선단측에 가까이 마련되는 것을 특징으로 하는 것이다.
각 조인트 부재는, 예컨대 그 전후 방향 중앙부에서 베이스 부재에 부착된다. 조인트 부재끼리는, 전후 방향으로부터의 수나사 부재에 의해 순차적으로 결합된다. 유체 제어 기기는, 미리 조인트 부재에 일체화되어 있거나, 그렇지 않은 경우에는, 상방으로부터의 수나사 부재에 의해 조인트 부재에 결합된다. 따라서, 인접하는 조인트 부재에 걸치도록 유체 제어 기기를 배치해 갈 필요가 없고, 이 배치에서 사용되는 유체 통로에 비해서, 유체를 직선적으로 흐르게 할 수 있는 유체 통로를 얻을 수 있다. 또한, 전후 방향으로부터의 수나사 부재는, 사각형의 4코너 중 180° 떨어진 2부분에만 배치되어 있고, 한쪽의 조인트 부재의 4코너에는, 나사 삽입 구멍과 암나사가 교대로 마련되며, 다른쪽의 조인트 부재의 4코너에는, 나사 삽입 구멍과 암나사가 교대로 마련되면서 한쪽의 조인트 부재의 것과는 역위치가 되도록 설치되어 있음으로써, 1쌍의 조인트 부재끼리를 2개의 수나사 부재에 의해 결합할 수 있다. 그 결과, 경량화가 도모되며, 조인트 부재의 증감을 용이하게 행할 수 있고, 조립 작업 효율도 향상된다. 게다가, 시일 수단이 인접하는 조인트 부재의 사각형의 맞댐면 거의 중앙(폭방향으로는 정확히 중앙이며, 상하방향에 대해서는, 인접하는 조인트 부재에 맞추는 등의 필요에 따라, 그 위치가 적절하게 변경됨)에 설치되어 있도록 함으로써, 2개의 수나사 부재를 사용하여 결합함으로써, 수나사 부재를 4개 사용하지 않아도, 그 시일성이 확보된다.
상기와 같은 구성으로 함으로써, 전후 방향으로부터의 수나사 부재를 먼저 체결하고, 상방으로부터의 수나사 부재를 나중에 체결함으로써, 전후 방향으로부터의 수나사 부재와 상방으로부터의 수나사 부재의 간섭을 피할 수 있다.
본 발명에 따른 유체 제어 장치의 조립 방법은, 전후 방향으로 늘어서서 배치되는 복수의 유체 제어 기기와, 유체 제어 기기와 일체 또는 별체인 복수의 블록형 조인트 부재와, 조인트 부재끼리가 맞대어진 부분에서의 시일성을 확보하기 위한 시일 수단을 구비하고 있는 유체 제어 장치의 조립 방법으로서, 각 조인트 부재를 상방으로부터의 수나사 부재에 의해 베이스 부재에 부착하는 공정과, 서로 맞대어진 조인트 부재끼리를 전후 방향으로부터의 수나사 부재에 의해 결합하는 공정을 포함하고 있고, 전후 방향으로부터의 수나사 부재를 먼저 체결하며, 상방으로부터의 수나사 부재를 나중에 체결함으로써, 전후 방향으로부터의 수나사 부재와 상방으로부터의 수나사 부재의 간섭을 피하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 명세서에서, 상하는 도 1의 상하를 말하는 것으로 하며, 전후에 대해서는, 도 1의 우측을 전방, 좌측을 후방이라고 하는 것으로 하지만, 이 상하 및 전후는 편의적인 것이고, 예컨대 도 1의 좌우가 상하가 되도록 배치되어도 좋으며, 설치시의 상하 및 전후에 일치하는 것이 아니다.
유체 제어 기기로서는, 개폐 밸브, 감압 밸브, 필터, 압력 표시기, 유량 조정기(매스플로우 컨트롤러) 등이 있다. 각 유체 제어 기기는, 개폐 기능, 유량 조정 기능 등을 행하는 구성을 내장한 기능 부분과, 기능 부분과 일체로 설치되며 또한 유체 통로가 설치된 본체 부분으로 이루어지는 경우가 있고, 이 경우에, 본체 부분이 블록형 조인트부(「블록형 조인트 부재」에 포함됨)가 된다. 또한, 유체 제어 기기는, 본체 부분과는 별체인 블록형 조인트 부재에 지지되는 경우도 있다.
시일 수단은, 조인트 부재 사이에 개재된 가스켓과, 조인트 부재의 맞댐면에 형성된 환형 가스켓 압박 돌기를 구비하고 있고, 환형 가스켓 압박 돌기에 의해 가스켓을 변형시킴으로써 시일성을 확보하는 것이 된다.
수나사 부재는 스테인레스강제(SUS304, SUS316 등)가 바람직하고, 조인트 부재도 스테인레스강제(SUS304, SUS316 등)가 바람직하다. 가스켓은, 스테인레스강, 니켈 합금 등에 의해 원환형(천공 원판형)으로 형성된 것이 바람직하다.
본 발명의 유체 제어 장치 및 그 조립 방법에 따르면, 전후 방향으로 늘어서는 블록형 조인트 부재끼리를 전후 방향으로부터의 수나사 부재에 의해 순차적으로 결합할 수 있고, 이때, 전후 방향으로부터의 수나사 부재와 상방으로부터의 수나사 부재의 간섭을 피할 수 있기 때문에, 조립성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유체 제어 장치의 제1 실시형태를 나타내는 종단면도.
도 2는 도 1에 도시된 제1 실시형태의 평면도.
도 3은 도 1에 도시된 제1 실시형태의 주요부의 확대 분해 사시도.
도 4는 도 3의 주요부의 일부를 잘라낸 확대 사시도.
도 5는 도 3의 주요부의 전후 방향을 따라 취한 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 유체 제어 장치
2 : 감압 밸브(유체 제어 기기)
3, 5, 9, 10 : 블록형 조인트 부재
4 : 압력 표시기(유체 제어 기기)
6, 7, 12 : 개폐 밸브(유체 제어 기기)
6a, 7a, 12a : 블록형 조인트부(블록형 조인트 부재)
11 : 유량 조정기(유체 제어 기기)
18 : 전후 방향으로부터의 수나사 부재
20 : 시일부(시일 수단)
29 : 나사 삽입 구멍
30 : 암나사
31 : 베이스 부재
33 : 나사 삽입 구멍
34 : 상방으로부터의 수나사 부재(조인트 부재 부착용 수나사 부재)
본 발명의 실시형태를, 이하 도면을 참조하여 설명한다.
도 1에서 도 3까지는, 본 발명의 유체 제어 장치의 제1 실시형태를 나타내고 있다. 도 1에서 우측이 출구측, 좌측이 입구측으로 되어 있는데, 이하에서는, 우측을 전방, 좌측을 후방으로 하여 설명한다.
이 유체 제어 장치(1)는, 반도체 제조 장치 등에서 이용되는 것으로, 하단에 접속 블록부(2a)를 가지고 있는 감압 밸브(2)와, 감압 밸브(2)를 지지하는 제1 블록형 조인트 부재(3)와, 감압 밸브(2)의 전방측(도면의 우측)에 인접하여 배치되며 하단에 접속 블록부(4a)를 가지고 있는 압력 표시기(4)와, 압력 표시기(4)를 지지하는 제2 블록형 조인트 부재(5)와, 압력 표시기(5)의 전방측에 인접하여 배치되며 하방에 조인트 부재(3, 5)와 동일한 레벨에 있는 블록형 조인트부(6a)가 일체로 형성된 제1 개폐 밸브(6)와, 제1 개폐 밸브(6)의 전방측에 인접하여 배치되며 제1 개폐 밸브(6)의 블록형 조인트부(6a)보다도 높이가 낮은 블록형 조인트부(7a)가 일체로 형성된 제2 개폐 밸브(7)와, 하면이 조인트 부재(3, 5)의 하면과 동일한 레벨에 있으며 제2 개폐 밸브(7)를 지지하는 제3 블록형 조인트 부재(8)와, 제2 개폐 밸브(7)의 블록형 조인트부(7a)의 전방측에 인접하여 배치된 제4 블록형 조인트 부 재(9)와, 제4 조인트 부재(9)의 전방측에 소정 간격을 두고 대향형으로 배치된 제5 블록형 조인트 부재(10)와, 후방측(도면의 좌측) 및 전방측에 접속 블록부(11a, 11b)를 가지고 있으며 후방측 접속 블록부(11a)가 제4 조인트 부재(9)에, 전방측 접속 블록부(11b)가 제5 조인트 부재(10)에 각각 지지됨으로써 제4 및 제5 조인트 부재(9, 10)에 걸쳐 지지된 유량 조정기(11)와, 제5 조인트 부재(10)의 전방측에 인접하여 배치되며 제5 조인트 부재(10)보다도 높이가 낮은 블록형 조인트부(12a)가 일체로 형성된 제3 개폐 밸브(12)와, 하면이 다른 조인트 부재(3, 5, 8, 9)의 하면과 동일한 레벨에 있으며 제3 개폐 밸브(12)를 지지하는 제6 블록형 조인트 부재(13)를 구비하고 있다.
제1 조인트 부재(3)에는, 프로세스 가스를 감압 밸브(2)에 공급하기 위한 프로세스 가스 도입용 조인트(14)가 접속되어 있다. 제3 조인트 부재(8)에는, 퍼지 가스를 제2 개폐 밸브(7)에 공급하는 퍼지 가스 도입용 조인트(15)가 접속되어 있다. 제6 조인트 부재(13)에는, 프로세스 가스 및 퍼지 가스를 제3 개폐 밸브(12)로부터 배출하는 프로세스 가스 및 퍼지 가스 배출용 조인트(16)가 접속되어 있다.
각 부품(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13)의 조립에 있어서는, 상방으로부터의 수나사 부재(17, 34)뿐만 아니라, 전후 방향으로부터의 수나사 부재(18)도 사용되고 있으며, 또한 각 블록형 조인트 부재(3, 5, 8, 9, 10, 13), 각 개폐 밸브(6, 7, 12)의 블록형 조인트부(6a, 7a, 12a) 및 각 유체 제어기(2, 4, 11)의 접속 블록부(2a, 4a, 11a, 11b)는, 시일부(시일 수단)(20)를 통해 접합되어 있다.
감압 밸브(2) 및 압력 표시기(4)와 이에 대응하는 조인트 부재(3, 5)는, 전후로 소정 간격을 둔 2곳에서 그 유체 통로(23, 24)끼리가 접속되어 있고, 이에 대응하여, 감압 밸브(2) 및 압력 표시기(4)와 조인트 부재(3, 5)의 사이에는, 각각 전후로 소정 간격을 두고 2개의 시일부(20)가 설치되어 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 조인트 부재(3, 5)의 전후 단부의 상면에는, 암나사(32)가 형성되어 있고, 상방으로부터의 수나사 부재(유체 제어 기기 부착용 수나사 부재)(17)는, 각 시일부(20)의 전후 방향 외측에 각 1개씩만 배치되어 있다. 시일부(20)는 조인트 부재(3, 5)의 사각형의 맞댐면의 거의 중앙에 설치되어 있다. 감압 밸브(2)를 지지하고 있는 조인트 부재(3)의 4코너에는, 전후 방향으로 연장되는 나사 삽입 구멍(29)과 전후 방향으로 연장되는 암나사(30)가 교대로 형성되고, 압력 표시기(4)를 지지하고 있는 조인트 부재(5)의 4코너에는, 전후 방향으로 연장되는 나사 삽입 구멍(29)과 전후 방향으로 연장되는 암나사(30)가 교대로 형성되면서 감압 밸브(2)를 지지하고 있는 조인트 부재(3)의 것과는 역위치가 되도록 형성되어 있다. 이렇게 해서, 전후 방향으로부터의 수나사 부재(18)는, 사각형의 4코너 중 180° 떨어진 2곳에만 배치되어 있다. 각 조인트 부재(3, 5)의 전후 방향의 중앙부에는, 각 조인트 부재(3, 5)를 알루미늄 판금으로 이루어지는 베이스 부재(31)에 고정하기 위한 상방으로부터의 수나사 부재(조인트 부재 부착용 수나사 부재)(34)를 삽입하기 위한 1쌍의 상하 방향으로 연장되는 나사 삽입 구멍(33)이 좌우(폭방향)로 늘어서도록 설치되어 있다.
인접하는 개폐 밸브(6, 7)의 블록형 조인트부(6a, 7a)끼리와, 개폐 밸브(6, 7, 12)의 블록형 조인트부(6a, 7a, 12a)와 조인트 부재(5, 9, 10) 등도, 도 3과 동일하게 하여 결합되어 있다. 따라서, 종래와 같이, 인접하는 조인트 부재에 걸치도록 유체 제어 기기를 배치해 갈 필요가 없기 때문에, 조립 작업 효율이 향상된다.
도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 전후 방향으로부터의 수나사 부재(18)와 상방으로부터의 수나사 부재(조인트 부재 부착용 수나사 부재)(34)는, 다음과 같이 하여, 상호 간섭하는 것을 피하고 있다.
각 조인트 부재(3, 5)의 전후 방향으로 연장되는 나사 삽입 구멍(29)은, 전후 방향으로부터의 수나사 부재(18)의 헤드부(18a)를 수용하는 단차부(29a)를 구비하고 있고, 이 단차부(29a)는 상방으로부터의 수나사 부재(34)의 전후 방향 위치(=전후의 중앙부)보다도 전후 방향으로부터의 수나사 부재(18)의 삽입 선단측(전방측)에 위치해 있다. 상방으로부터의 수나사 부재(34)의 헤드부(34a)는, 전후 방향으로 연장되는 나사 삽입 구멍(29)의 하면에서 수용되고 있다. 따라서, 전후 방향으로부터의 수나사 부재(18)를 먼저 체결하고, 상방으로부터의 수나사 부재(34)를 나중에 체결함으로써, 전후 방향으로부터의 수나사 부재(18)와 상방으로부터의 수나사 부재(34)의 간섭을 피할 수 있다.
이 유체 제어 장치(1)에 따르면, 1쌍의 조인트 부재(3, 5)끼리를 2개의 전후 방향으로부터의 수나사 부재(18)에 의해 결합할 수 있기 때문에, 경량화할 수 있다. 또한, 2개의 전후 방향으로부터의 수나사 부재(18)를 체결하거나 분리하거나 함으로써 조인트 부재(3, 5)의 증감을 용이하게 행할 수 있고, 게다가 전후 방향으 로부터의 수나사 부재(18)와 상방으로부터의 수나사 부재(34)의 간섭이 회피되고 있기 때문에, 조립 작업 효율이 한층 더 향상된다.
본 발명은, 유체 제어 장치의 조립성을 향상시킬 수 있기 때문에, 반도체 제조 장치 등에 사용되는 유체 제어 장치에 적용함으로써, 반도체 제조 장치 등의 성능 향상에 기여할 수 있다.

Claims (2)

  1. 전후 방향으로 늘어서서 배치되는 복수의 유체 제어 기기와, 유체 제어 기기와 일체 또는 별체인 복수의 블록형 조인트 부재와, 조인트 부재끼리가 맞대어진 부분에서의 시일성을 확보하기 위한 시일 수단을 구비하는 유체 제어 장치로서,
    각 조인트 부재는, 상방으로부터의 수나사 부재에 의해 베이스 부재에 부착되며,
    조인트 부재끼리는, 서로 맞대어져 전후 방향으로부터의 수나사 부재에 의해 결합되고,
    전후 방향으로 연장되는 나사 삽입 구멍은, 수나사 부재의 헤드부를 수용하는 단차부를 구비하며,
    이 단차부는, 상방으로부터의 수나사 부재의 전후 방향 위치보다도 전후 방향으로부터의 수나사 부재의 삽입 선단측에 가까이 마련되는 것을 특징으로 하는 유체 제어 장치.
  2. 전후 방향으로 늘어서서 배치되는 복수의 유체 제어 기기와, 유체 제어 기기와 일체 또는 별체인 복수의 블록형 조인트 부재와, 조인트 부재끼리가 맞대어진 부분에서의 시일성을 확보하기 위한 시일 수단을 구비하는 유체 제어 장치의 조립 방법으로서,
    각 조인트 부재를 상방으로부터의 수나사 부재에 의해 베이스 부재에 부착하 는 공정과,
    서로 맞대어진 조인트 부재끼리를 전후 방향으로부터의 수나사 부재에 의해 결합하는 공정
    을 포함하며, 전후 방향으로부터의 수나사 부재를 먼저 체결하고, 상방으로부터의 수나사 부재를 나중에 체결함으로써, 전후 방향으로부터의 수나사 부재와 상방으로부터의 수나사 부재의 간섭을 피하는 것을 특징으로 하는 유체 제어 장치의 조립 방법.
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