KR20130024779A - 유체 제어 장치 - Google Patents
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Abstract
온도 계측이 필요한 유체 제어 기기(6)와 지지 부재(9) 사이에 스페이스(S)가 형성되어 있다. 서모스탯 유닛(10)이, 스페이스(S) 내에 배치되어 서모스탯(11)이 온도 계측이 필요한 유체 제어 기기(6)에 접촉되어 있다. 서모스탯(11)은, 지지 부재(9)에 부착된 부착 지그(12)에 지지되어 있다. 부착 지그(12)는, 지지 부재(9)에 고정되는 제1 지그(13)와, 제1 지그(13)에 고정된 제2 지그(14)와, 제2 지그(14)에 이동 가능하게 부착되어 서모스탯(11)이 고정되는 제3 지그(15)를 포함한다. 제1 지그(13)와 제3 지그(15) 사이에 압박 부재가 개재되어 있다.
Description
본 발명은, 반도체 제조 장치 등에 사용되는 유체 제어 장치에 관한 것으로서, 특히, 복수의 유체 제어 기기가 집적화되어 형성되는 유체 제어 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 장치에서 사용되는 유체 제어 장치에 있어서는, 복수의 유체 제어 기기가 인접하도록 배치되고 지지 부재에 부착된 라인을 베이스 부재 상에 병렬형으로 설치함으로써, 파이프나 조인트를 통하지 않고 유체 제어 장치를 구성하는 집적화가 진행되고 있으며, 이것에는, 가열 수단이 마련되는 경우도 있다(일본 특허 공개 제2006-349075호 공보).
이러한 유체 제어 장치에서는, 서모스탯이 필요한 경우가 있다. 서모스탯을 부착하는 예로서는, 일본 특허 공개 제2008-64551호 공보에 개시되어 있지만, 집적화 유체 제어 장치에 부착하는 예는 알려져 있지 않다.
상기 종래의 유체 제어 장치에 따르면, 복수의 유체 제어 기기가 인접하도록 배치되어 지지 부재에 부착되어 있기 때문에, 서모스탯의 설치가 필요한 유체 제어 기기의 전후에는, 충분한 스페이스가 없어 설치가 곤란하였다.
본 발명의 목적은, 서모스탯의 설치를 용이하게 한 유체 제어 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 유체 제어 장치는, 온도 계측이 필요한 유체 제어 기기를 포함하는 복수의 유체 제어 기기가 인접하도록 배치되어 지지 부재에 부착되어 있고, 온도 계측이 필요한 유체 제어 기기와 지지 부재 사이에 스페이스가 형성되어 있는 유체 제어 장치에 있어서, 서모스탯이, 상기 스페이스 내에 배치되어 온도 계측이 필요한 유체 제어 기기에 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
인접한 유체 제어 기기 사이에 서모스탯을 배치하려고 하면, 인접한 유체 제어 기기의 간격이 좁기 때문에, 부착 및 제거가 곤란하고, 경우에 따라서는 설치할 수 없는 경우도 있다고 하는 문제가 있으며, 온도 계측이 필요한 유체 제어 기기와 지지 부재 사이의 스페이스를 이용함으로써, 이러한 문제가 해소된다.
온도 계측이 필요한 유체 제어 기기로서는, 열량식 유량 제어기(MFC), 압력식 유량 제어기(FCS) 등의 각종 프로세스 가스의 유량을 제어하는 기기가 적합하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 유체 제어 장치에는, 서모스탯을 사용하여 온도를 제어하는 가열 수단이 설치되는 것이 바람직하다.
서모스탯은, 지지 부재에 부착된 부착 지그에 지지되고, 압박 부재에 의해 온도 계측이 필요한 유체 제어 기기에 압착되어 있는 것이 바람직하다.
유체 제어 기기에 서모스탯을 부착하면, 유체 제어 기기의 교환시에는, 서모스탯을 탈착시킬 필요가 있게 되지만, 서모스탯이 지지 부재에 부착된 부착 지그에 지지되도록 되어 있음으로써, 유체 제어 기기만의 교환이 가능해진다. 유체 제어 기기에 직접 고정하지 않음으로써, 서모스탯의 감도가 저하될 우려가 있지만, 압박 부재에 의해 서모스탯을 유체 제어 기기에 압착시킴으로써 서모스탯의 감도 저하가 방지된다. 또한, 압박 부재를 압축함으로써, 서모스탯을 지지한 부착 지그를 스페이스에 삽입하거나, 빼내거나 하는 작업을 용이하게 행할 수 있다.
부착 지그는, 지지 부재에 고정되는 제1 지그와, 제1 지그에 고정된 제2 지그와, 제2 지그에 이동 가능하게 부착되어 서모스탯이 고정되는 제3 지그를 포함하고, 압박 부재는, 제1 지그와 제3 지그 사이에 개재되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 하면, 사용하는 서모스탯에 맞추어 제3 지그의 형상을 변경함으로써, 여러 가지 서모스탯에 대응할 수 있게 된다. 게다가, 지지 부재에 고정되는 제1 지그가 스프링 베어링 기능을 갖고 있는 것으로 되기 때문에, 부착 지그의 구성을 간소화할 수 있어, 서모스탯을 부착 지그에 지지하는 작업, 부착 지그를 조립하는 작업 및 부착 지그를 지지 부재에 부착하는 작업을 용이하게 행할 수 있다.
압박 부재는, 예컨대, 압축 코일 스프링으로 되어 제3 지그의 상벽에 설치된 1 또는 복수의 하방 돌출부에 하측으로부터 끼워져 제3 지그의 상벽과 제1 지그에 의해 협지되는 것으로 되지만, 이것에 한정되지 않고, 압축 코일 이외의 스프링이어도 좋으며, 그 수도 적절하게 설정할 수 있다.
서모스탯은, 대략 직사각형 판형을 이루며, 그 일단부로부터 배선이 인출되어 있고, 서모스탯의 길이 방향은, 유체 제어 기기가 늘어서는 방향에 대하여, 비스듬하게 향해 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 하면, 스페이스를 유효하게 사용할 수 있고, 서모스탯의 배선이 빼내기 쉬워진다. 유체 제어 기기 근방의 스페이스의 크기에 따라서는, 서모스탯의 길이 방향을 유체 제어 기기가 늘어서는 방향 또는 이것과 직교하는 방향을 향하게 하여도 좋다.
서모스탯으로서는, 시판되고 있는 것이 사용되며, 그 크기(길이, 폭, 두께),부착부(나사, 브래킷 등), 배선 등은, 여러 가지의 것이 준비되어 있다. 제3 지그의 구성을 서모스탯의 형상에 맞추어 적절하게 변경하고, 이것에 맞추어 제2 지그 및 제1 지그의 구성도 적절하게 변경함으로써, 여러 가지 형상의 서모스탯을 사용할 수 있다.
본 발명의 유체 제어 장치에 따르면, 온도 계측이 필요한 유체 제어 기기와 지지 부재 사이에 형성되어 있는 스페이스를 이용하여 서모스탯을 배치하고 있기 때문에, 인접한 유체 제어 기기의 간격이 좁은 유체 제어 장치에 대한 서모스탯의 설치가 용이해진다.
도 1은 본 발명에 따른 유체 제어 장치의 실시형태를 나타낸 정면도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 유체 제어 장치의 주요부인 서모스탯 유닛을 나타낸 정면도이다.
도 4는 도 3의 평면도이다.
도 5는 서모스탯 유닛을 구성하는 제1 지그의 사시도이다.
도 6은 서모스탯 유닛을 구성하는 제2 지그의 사시도이다.
도 7은 서모스탯 유닛을 구성하는 제3 지그의 사시도이다.
도 8은 서모스탯 유닛을 조립하는 순서를 나타낸 정면도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 유체 제어 장치의 주요부인 서모스탯 유닛을 나타낸 정면도이다.
도 4는 도 3의 평면도이다.
도 5는 서모스탯 유닛을 구성하는 제1 지그의 사시도이다.
도 6은 서모스탯 유닛을 구성하는 제2 지그의 사시도이다.
도 7은 서모스탯 유닛을 구성하는 제3 지그의 사시도이다.
도 8은 서모스탯 유닛을 조립하는 순서를 나타낸 정면도이다.
본 발명의 실시형태를, 이하 도면을 참조하여 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 유체 제어 장치를 나타내고 있다. 유체 제어 장치(1)는, 반도체 제조 장치 등에 있어서 이용되는 것으로, 상단에 배치된 복수의 유체 제어 기기(2, 3, 4, 5, 6, 7)와, 하단에 배치되어 복수의 유체 제어 기기(2, 3, 4, 5, 6, 7)를 지지하는 복수의 블록 조인트(8)와, 복수의 블록 조인트(8)를 지지하는 지지 부재(9)와, 복수의 유체 제어 기기(2, 3, 4, 5, 6, 7) 중 유량 제어를 행하는 유체 제어 기기(6)에 부착된 서모스탯 유닛(10)과, 복수의 유체 제어 기기(2, 3, 4, 5, 6, 7) 및 복수의 블록 조인트(8)의 일부 또는 전부를 가열하기 위한 가열 수단(도시 생략)을 구비하고 있다.
유체 제어 장치(1)는, 도시한 것을 하나의 라인으로 하여 복수의 라인이 서로 평행해지도록 배치되어 구성된다.
서모스탯 유닛(10)은, 서모스탯(11)이 부착 지그(12)에 지지된 것으로, 부착 지그(12)는, 지지 부재(9)에 고정된 제1 지그(13)와, 제1 지그(l3)에 고정된 제2 지그(14)와, 제2 지그(14)에 이동 가능하게 부착되어 서모스탯(1l)이 고정된 제3 지그(15)를 갖고 있다.
서모스탯 유닛(10)은, 도면 부호 6으로 도시된 온도 계측이 필요한 유체 제어 기기에 부착되어 있다. 서모스탯(11)의 온도 계측 데이터에 기초하여 가열 수단의 제어가 행해진다. 온도 계측이 필요한 유체 제어 기기(6)는, 열량식 유량 제어기(MFC), 압력식 유량 제어기(FCS) 등의 유량을 제어하는 기기로서, 그 좌우 양측에 설치된 통로 블록(6a, 6b)이 좌우의 블록 조인트(8)로 지지되어 있고, 이들 좌우의 블록 조인트(8) 사이에 스페이스(S)가 형성되어 있다.
서모스탯 유닛(10)에 대해서, 도 3 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3 및 도 4는 서모스탯 유닛(10) 전체를 나타내고, 도 5는 제1 지그(13)를, 도 6은 제2 지그(14)를, 도 7은 제3 지그(15)를 각각 나타내고 있다. 도 8은 서모스탯 유닛(10)의 조립 공정을 나타내고 있다. 이하의 설명에 있어서, 상하 및 좌우는, 도 3에 대해서 말하는 것으로 하고, 도 3의 지면 겉쪽(도 4의 아래)을 앞, 도 3의 지면 안쪽(도 4의 위)을 뒤라고 말하는 것으로 한다.
서모스탯 유닛(10)은, 서모스탯(11)과, 제1 내지 제3 지그(13, 14, 15) 및 한 쌍의 압축 코일 스프링(압박 부재)(16)을 포함하는 부착 지그(12)로 구성되어 있다.
제1 지그(13)는, 판형으로, 대략 정사각형의 본체 부분(13a)과, 본체 부분(13a)으로부터 후방으로 연장되어 있는 후방 연장부(13b)와, 본체 부분(13a)으로부터 좌측 후방으로 연장되어 있는 좌측 후방 연장부(13c)를 포함한다. 좌측 후방 연장부(13c)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 평면에서 보아 서모스탯 유닛(10)의 중첩 부분으로부터 돌출되도록 마련되어 있고, 여기에, 서모스탯 유닛(10)을 지지 부재(9)에 고정하기 위한 수나사(도시 생략)를 삽입 관통하는 2개의 나사 삽입 관통 구멍(16)이 형성되어 있다. 후방 연장부(13b)는, 도 4에 있어서, 제2 지그(14)의 너트 형성부(18a)에 중첩되어 있는 부분으로, 여기에, 제2 지그(14)와 결합하기 위한 수나사(도시 생략)를 삽입 관통하는 2개의 나사 삽입 관통 구멍(17)이 형성되어 있다.
제2 지그(14)는, 하벽(18) 및 좌우벽(19, 20)을 갖고 있다. 하벽(18)은, 사각 형상으로, 그 후방 부분에 너트 형성부(18a)가 돌출 형상으로 마련되고, 너트 형성부(18a)에는, 2개의 너트(21)가 좌우로 나란히 고정되어 있다. 하벽(18)에는, 제3 지그(l5)를 삽입 가능하게 하는 사각형 구멍(22)이 형성되어 있다. 좌우벽(19, 20)에는, 하단으로부터 상단 가까이까지 연장되는 전후 한 쌍의 안내홈(23, 24)이 각각 형성되어 있다.
제3 지그(15)는, 상벽(25) 및 전후벽(26, 27)을 갖고 있다. 상벽(25)에는, 암나사(28)가 설치되어 있는 우측 연장부(25a)가 마련되어 있다. 상벽(25)의 하면에는, 압축 코일 스프링(16)의 장착용으로서 사용되는 2개의 원통형 하방 돌출부(29)가 좌우로 나란히 마련되어 있다. 전후벽(26, 27)의 좌우 중앙부에는, 기부의 좌우 양 가장자리가 잘려진 상방 돌출부(30, 31)가 마련되어 있다. 전후벽(26, 27)의 하부 가장자리부(26a, 26b, 27a, 27b)는, 이보다 위의 부분보다 좌우로 돌출되도록 형성되어 있다.
서모스탯(11)은, 대략 직사각형 판형을 이루며, 그 좌단부로부터 배선(11a)이 인출되어 있다. 서모스탯(11)에는, 수나사(32)가 부착되어 있는 우측 연장부(11b)가 마련되어 있다. 제3 지그(15)의 암나사(28)가 설치되어 있는 우측 연장부(25a)는, 이 서모스탯(11)에 대응하도록 마련된 것으로서, 상벽(25)의 상면에 서모스탯(11)이 배치되어 서모스탯(11)의 수나사(32)가 암나사(28)에 나사 결합됨으로써, 서모스탯(11)이 제3 지그(15)에 고정되어 있다. 제3 지그(15)의 전후벽(26, 27)의 상방 돌출부(30, 31)는, 서모스탯(11)이 전후로 이동하는 것을 규제하고 있다.
제3 지그(15)는, 그 전후벽(26, 27)의 하부 가장자리부(26a, 26b, 27a, 27b)가 제2 지그(14)의 좌우벽(19, 20)의 안내홈(23, 24)에 끼워 넣어짐으로써 상하 방향으로 이동 가능하도록 제2 지그(14)에 부착되어 있다. 제2 지그(14)의 하벽(18)에 형성되어 있는 사각형 구멍(22)은, 제3 지그(15)를 제2 지그(14)의 하측으로부터 삽입 가능하게 하기 위한 것으로, 안내홈(23, 24)이 상방으로 개구되어 있지 않음으로써, 제2 지그(14)가 제3 지그(15)로부터 상방으로 빠져나가는 것이 방지되어 있다.
각 압축 코일 스프링(16)은, 제3 지그(15)의 상벽(25)에 마련된 좌우의 원통형 하방 돌출부(29)에 하측으로부터 각각 끼워 넣어져 제3 지그(15)의 상벽(25)과 제1 지그(13)에 의해 협지되어 있다. 이에 따라, 제3 지그(15)는, 2개의 압축 코일 스프링(16)에 의해 상방으로 압박되어 상하 방향으로 이동 가능하게 되어 있고, 제3 지그(15)에 배치된 서모스탯(11)도 상방으로 압박되어 상하 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.
서모스탯 유닛(10)을 조립하기 위해서는, 우선, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 제2 지그(14)의 하벽(18)의 사각형 구멍(22)을 이용하여 제3 지그(15)의 상벽(25)의 우측 연장부(25a)를 선단측으로 하여 제2 지그(14)의 하측으로부터 비스듬하게 삽입해 나가고, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2 지그(14)의 우측벽(20)의 안내홈(24)에 제3 지그(15)의 전후벽(26, 27)을 맞추어 그 하부 가장자리부(26b, 27b)를 안내홈(24) 안에 끼워 넣는다. 계속해서, 도 8의 (b)에 화살표로 나타낸 바와 같이, 제3 지그(15) 전체를 제2 지그(14)의 하벽(18)의 사각형 구멍(22) 안에 삽입하여 제2 지그(14)와 평행해지도록 회전시키고, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이, 제3 지그(15)의 전후벽(26, 27)의 양쪽 하부 가장자리부(26a, 26b, 27a, 27b)를 안내홈(23, 24) 안에 끼워 넣는다. 계속해서, 도 8 (d)에 도시된 바와 같이, 제2 지그(14)의 하측으로부터, 제3 지그(15)의 2개의 원통형 하방 돌출부(29)에 압축 코일 스프링(16)을 장착한다. 계속해서, 도 8 (e)에 도시된 바와 같이, 제1 지그(13)를 제2 지그(14)에 중첩시켜 양자를 고정한다. 계속해서, 도 8 (f)에 도시된 바와 같이, 제3 지그(15)에 서모스탯(11)을 고정한다. 이렇게 해서, 서모스탯(11)과 제1 내지 제3 지그(13, 14, 15) 및 한 쌍의 압축 코일 스프링(압박 부재)(16)을 포함하는 부착 지그(l2)로 구성된 서모스탯 유닛(10)을 조립할 수 있다.
서모스탯 유닛(10)은, 압축 코일 스프링(16)이 압축된 상태에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 유체 제어 기기(6)와 지지 부재(9) 사이의 스페이스(S)에 삽입된다. 이 때, 서모스탯(11)의 길이 방향은, 도 2에 도시된 바와 같이, 유체 제어 기기(2, 3, 4, 5, 6, 7)가 늘어서는 방향 즉 도 2의 좌우 방향으로 향하지 않고, 유체 제어 기기(2, 3, 4, 5, 6, 7)가 늘어서는 방향에 대하여 비스듬하게 향해 있다. 이에 따라, 유체 제어 기기(2, 3, 4, 5, 6, 7)가 늘어서는 라인이 도 2의 바로 앞에 배치되어 있는 경우에도, 서모스탯(11)의 배선(11a)이 빼내기 쉬운 것으로 되어 있다.
서모스탯 유닛(10)은, 제1 지그(13)가 지지 부재(9)에 고정됨으로써, 유체 제어 장치(1)에 부착된다. 즉, 유체 제어 기기(6)에는 직접 고정되지 않기 때문에, 유체 제어 기기(6)를 교환할 필요가 발생한 경우에는, 서모스탯 유닛(10)은 그대로 하고, 유체 제어 기기(6)만의 교환이 가능하다. 서모스탯 유닛(10)은, 압축 코일 스프링(16)을 압축함으로써, 이미 배치된 유체 제어 기기(6)와 지지 부재(9) 사이의 스페이스(S)에 용이하게 삽입할 수 있고, 또한, 유체 제어 기기(6)를 유체 제어 장치(1)로부터 제거하지 않고, 용이하게 제거할 수 있는 구조로 하여도 좋다.
유체 제어 기기(6)에 직접 고정하지 않음으로써, 서모스탯(11)의 감도가 저하될 우려가 있지만, 압축 코일 스프링(16)이 압축된 상태로 되어 있기 때문에, 서모스탯(11)은, 이 압축 코일 스프링(16)의 탄성력에 의해 압박되어 유체 제어 기기(6)에 압착되기 때문에, 그 감도 저하가 방지된다.
Claims (7)
- 온도 계측이 필요한 유체 제어 기기를 포함하는 복수의 유체 제어 기기가 인접하도록 배치되어 지지 부재에 부착되어 있고, 온도 계측이 필요한 유체 제어 기기와 지지 부재 사이에 스페이스가 형성되어 있는 유체 제어 장치에 있어서,
서모스탯이, 상기 스페이스 내에 배치되어 온도 계측이 필요한 유체 제어 기기에 접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어 장치. - 제1항에 있어서, 서모스탯은, 지지 부재에 부착된 부착 지그에 지지되고, 압박 부재에 의해 온도 계측이 필요한 유체 제어 기기에 압착되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어 장치.
- 제2항에 있어서, 부착 지그는, 지지 부재에 고정되는 제1 지그와, 제1 지그에 고정된 제2 지그와, 제2 지그에 이동 가능하게 부착되어 서모스탯이 고정되는 제3 지그를 포함하고, 압박 부재는, 제1 지그와 제3 지그 사이에 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어 장치.
- 제1항에 있어서, 서모스탯은, 직사각형 판형을 이루며, 그 일단부로부터 배선이 인출되어 있고, 서모스탯의 길이 방향은, 유체 제어 기기가 늘어서는 방향에 대하여, 비스듬하게 향하고 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어 장치.
- 제3항에 있어서, 제1 지그는, 판형으로, 정사각형의 본체 부분과, 본체 부분으로부터 후방으로 연장되어 있는 후방 연장부와, 본체 부분으로부터 좌측 후방으로 연장되어 있는 좌측 후방 연장부를 포함하고, 좌측 후방 연장부에, 서모스탯 유닛을 지지 부재에 고정하기 위한 수나사를 삽입 관통하는 1개 이상의 나사 삽입 관통 구멍이 형성되어 있으며, 후방 연장부에, 제2 지그와 결합하기 위한 수나사를 삽입 관통하는 1개 이상의 나사 삽입 관통 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어 장치.
- 제3항에 있어서, 제2 지그는, 하벽 및 좌우벽을 가지며, 하벽은, 사각 형상으로, 그 후방 부분에 너트 형성부가 돌출 형상으로 마련되고, 너트 형성부에는, 1개 이상의 너트가 고정되어 있으며, 하벽에, 제3 지그를 삽입 가능하게 하는 사각형 구멍이 형성되어 있고, 좌우벽에, 하단으로부터 상단 가까이까지 연장되는 전후 한 쌍의 안내홈이 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어 장치.
- 제3항에 있어서, 제3 지그는, 상벽 및 전후벽을 가지며, 상벽에, 암나사가 마련되는 우측 연장부가 마련되어 있고, 상벽의 하면에, 압박 부재 장착용으로서 사용되는 2개의 원통형 하방 돌출부가 마련되어 있으며, 전후벽의 좌우 중앙부에, 기부의 좌우 양 가장자리가 잘려진 상방 돌출부가 마련되어 있고, 전후벽의 하부 가장자리부는, 이보다 위의 부분보다 좌우로 돌출되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어 장치.
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