KR20160012956A - 유체 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는, 주 유로에 대해 직각 방향으로 형성한 부 유로의 치환성을 향상시킴으로써, 치환 시간을 단축할 수 있는 유체 공급 장치를 제공하는 것이다.
직선상의 주 유로(12)와 주 유로에 직각 방향으로 연장되는 부 유로(13B∼13D)를 갖고, 주 유로(12)를 부 유로(13B∼13D)의 상류측으로부터 하류측으로 점성 유체가 흐르는 유체 공급 장치(1)에 있어서, 주 유로(12)의 내벽(15)과 부 유로(13B∼13D)의 내벽(14B∼14D)이 교차하는 코너부(9B∼9D)의 주 유로(12)의 상류측에 위치하는 부분을 모따기함으로써 형성한 모따기부(31B∼31D)를 갖고, 코너부(9B∼9D)의 하류측에 위치하는 부분이, 내벽(15)과 내벽(14B∼14D)을 직교시키고, 주 유로(12)의 상류측에는 치환 유체 입력 제어 밸브(2A)를 설치한다.

Description

유체 공급 장치{FLUID SUPPLY APPARATUS}

본 발명은 유로 내에 유체가 체류하기 어려운 유체 공급 장치에 관한 것이다.

종래부터 반도체를 사용한 집적 회로(이하 단순히 「반도체」라고도 함)는, 미세화, 고집적화가 진행되고 있다. 그에 수반하여, 반도체의 제조에 사용하는 유체(이하 「프로세스 유체」라고도 함)는, 다양화되고, 다수의 유체 제어 기기[예를 들어, 유체 제어 밸브나 석백 밸브(suck back valve) 등의 밸브류나, 압력 센서나 유량 센서 등의 계측기류 등]를 사용하여 고정밀도로 제어되고 있다. 반도체 제조 장치는, 프로세스 유체 공급부에 있어서, 유로 내에 유체가 체류하는 체류 시간을 짧게 하고, 체류에 의한 프로세스 유체의 열화를 방지하고, 프로세스 유체 교체 시의 치환성 향상에 의해, 공정 시간을 단축할 필요가 있다.

도 16은 종래의 유체 공급 장치(100)의 단면도이다. 도 17은 도 16의 BB 단면도이다. 도 16에 도시하는 바와 같이, 유체 공급 장치(100)는, 매니폴드 블록(110)에 설치된 복수의 밸브 시트(116A, 116B, 116C, 116D, 116E)와, 장착 개구부(111A, 111B, 111C, 111D, 111E)와, 밸브 시트(116A∼116E)에 대응하는 밸브체(127A∼127E) 및 구동부(129A∼129E)로 이루어지는 유체 제어 밸브(102A∼102E)에 의해 구성되어 있다. 매니폴드 블록(110)은, 유체 제어 밸브(102A∼102E)가 나란히 설치되는 방향을 따라 형성되는 주 유로(112)와, 주 유로(112)에 대해 직각 방향으로 형성되어 장착 개구부(111A∼111E)에 연통되는 상류측 연통부(113A)와, 부 유로(113B, 113C, 113D)와, 하류측 연통부(113E)를 구비한다. 도 17에 도시하는 바와 같이, 각각의 유체 제어 밸브(102A∼102E)에는, 각각의 장착 개구부(111A∼111E)에 직접 연통되도록 매니폴드 블록(110)에 형성된 입출력 포트(119A∼119E)가 구비되어 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조).

유체 공급 장치(100)가 프로세스마다 종류가 다른 프로세스 유체를 주 유로(112)에 흘리는 경우, 선 프로세스 유체가 주 유로(112)나 부 유로(113B∼113D)에 잔류하고 있으면, 선 프로세스 유체와 후 프로세스 유체가 화학 반응을 일으키거나, 잔액이 고화되어 파티클을 발생시키거나 하여, 반도체의 수율을 저하시킬 우려가 있다. 또한, 종류가 동일한 프로세스 유체라도, 체류에 의한 유체의 열화에 의해 동일한 문제가 발생한다. 그로 인해, 반도체 제조 시에는, 선 프로세스와 후 프로세스 사이에, 매니폴드 블록(110)에 치환 유체를 흘림으로써 매니폴드 블록(110) 내의 잔액을 배출하는 퍼지 공정이 행해진다.

WO2014/069344호 공보

그러나, 종래의 유체 공급 장치(100)는, 도 16에 도시하는 바와 같이, 부 유로(113B∼113D)의 내벽(114B∼114D)과 주 유로(112)의 내벽(115)의 코너부(109B∼109D)의 상류측과 하류측의 부분이, 직각으로 형성되어 있었다. 유체 공급 장치(101)가, 퍼지 공정을 실시하는 경우, 양단부의 유체 제어 밸브(102A, 102E)를 밸브 개방 상태로 하고, 그들 사이의 유체 제어 밸브(102B, 102C, 102D)를 밸브 폐쇄 상태로 하여, 치환 유체를 주 유로(112)에 흘린다. 이 경우, 부 유로(113B∼113D)는, 단순히, 주 유로(112)의 내벽(115)으로부터 직각으로 우묵하게 들어간 막다른 골목 형상의 구멍으로 되고, 주 유로(112)를 유체 제어 밸브(102E)를 향해 흐르는 치환 유체가 들어가기 어려웠다. 즉, 종래의 유체 공급 장치(100)는, 퍼지 공정 시에, 치환 유체를 주 유로(112)로부터 부 유로(113B∼113D)에 유입시켜 부 유로(113B∼113D)로부터 주 유로(112)에 유출시키는 흐름을 형성하기 어려웠다. 따라서, 종래의 유체 공급 장치(100)에서는, 부 유로(113B∼113D)의 잔액을 치환 유체로 치환하는 데 시간이 걸리고 있었다.

반도체 제조 장치의 소형화를 도모하는 데 있어서는, 프로세스 유체를 제어하는 유체 제어 밸브(102)를 매니폴드 블록(110)에 가능한 한 많이 장착하는 것이 바람직하다. 매니폴드 블록(110)은, 프로세스 유체용의 유체 제어 밸브(102)의 장착수가 증가하면, 잔액을 치환 유체로 치환해야 할 부 유로(113)의 수가 증가한다. 잔액을 치환 유체로 치환해야 할 부 유로(113)의 수가 증가하면, 치환 유체를 공급하기 시작하고 나서, 반도체의 수율에 영향을 미치지 않는 정도까지 매니폴드 블록(110) 내의 잔액을 치환 유체로 치환할 때까지의 치환 시간이 길어진다. 따라서, 부 유로(113) 1개당의 치환성을 향상시켜, 치환 시간을 단축하는 것이 요망된다.

특히, 반도체 제조 장치는, 퍼지 공정이 행해지는 동안, 대기 상태로 된다. 최근, 프로세스 유체의 종류가 증가하고, 퍼지 공정의 실시 횟수가 증가하고 있다. 퍼지 공정 1회당의 치환 시간을 단축하면, 반도체 제조 장치의 대기 시간을 줄여 종합 이용 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 동일한 프로세스 유체를 주 유로(112)에 계속하여 흘린 경우라도, 프로세스 유체가 부 유로(113B∼113D)에서 계속하여 체류하면, 변질되거나, 고화되는 문제가 있다. 그로 인해, 또한 가능한 한 부 유로(113B∼113D) 내의 프로세스 유체를 치환하기 쉽게 하여, 부 유로(113B∼113D) 내의 프로세스 유체의 체류 시간을 짧게 하는 것이 요망된다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 주 유로에 대해 직각 방향으로 형성한 부 유로의 치환성을 향상시킴으로써, 치환 시간을 단축할 수 있는 유체 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 형태는, 다음과 같은 구성을 갖고 있다.

(1) 직선상의 주 유로와 상기 주 유로에 직각 방향으로 연장되는 부 유로를 갖고, 상기 주 유로를 상기 부 유로의 상류측으로부터 하류측으로 점성 유체가 흐르는 유체 공급 장치에 있어서, 상기 주 유로의 내벽과 상기 부 유로의 내벽이 교차하는 코너부의 상기 주 유로의 상류측에 위치하는 부분을 모따기함으로써 형성한 제1 모따기부를 갖는 것, 상기 코너부의 상기 주 유로의 하류측에 위치하는 부분이, 상기 주 유로의 내벽과 상기 부 유로의 내벽을 직교시키고 있는 것, 또는, 상기 제1 모따기부보다 작게 모따기가 실시된 제2 모따기부를 갖는 것, 상기 주 유로의 상류측에는 제1 유체 제어 밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 유체 공급 장치는, 부 유로에 설치된 밸브가 폐쇄되어 있거나, 부 유로에 압력계 등의 계측기가 장착되어 있는 경우, 주 유로에 대해 부 유로는 막다른 골목으로 되므로, 부 유로에 일단 들어간 유체가 주 유로를 흐르는 유체와 치환되는 것이 곤란해진다. 그러나, 상기 구성에서는, 주 유로의 내벽과 부 유로의 내벽이 교차하는 코너부의 주 유로의 상류측에 위치하는 부분을 모따기함으로써 형성된 제1 모따기부를 가지므로, 점성 유체의 코안다 효과에 의해, 유체는 제1 모따기부의 벽면을 따라 흐름의 방향이 바뀌고, 주 유로의 하류측에 위치하는 부 유로의 하류측 벽면을 향한다. 이때, 코너부의 주 유로의 하류측에 위치하는 부분이, 주 유로의 내벽과 부 유로의 내벽을 직교시키거나, 또는, 제1 모따기부보다 작게 모따기가 실시된 제2 모따기부를 가지므로, 흐름 방향을 바꾼 유체가, 주 유로에 대해 수직한 하류측 벽면에 충돌하고, 그 대부분이 부 유로의 안측으로(주 유로와 반대측으로) 흐른다. 부 유로의 안측으로 흐른 유체는, 부 유로의 주 유로측에 있는 유체를 주 유로측으로 압출한다. 연속적으로 이 흐름이 발생함으로써, 단시간에 부 유로 내의 유체가 주 유로를 흐르는 유체와 치환되게 된다. 이에 의해 체류에 의한 유체의 열화나, 파티클의 발생을 방지할 수 있다.

(2) (1)에 기재된 구성에 있어서, 바람직하게는, 상기 주 유로의 하류측에는 제2 유체 제어 밸브가 설치되어 있는 것, 상기 부 유로에는 제3 유체 제어 밸브가 설치되어 있는 것, 상기 제3 유체 제어 밸브를 개방하여 상기 주 유로에 제1 유체를 흘린 후, 상기 제3 유체 제어 밸브를 폐쇄하고, 상기 주 유로에 제2 유체를 흘리는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 따르면, 부 유로로부터 제1 유체를 흘린 후, 제3 유체 제어 밸브를 폐쇄하고, 주 유로에 제2 유체를 흘리면, 제2 유체가 부 유로 전체를 흘러 제1 유체와 치환되므로, 제2 유체로 부 유로 내의 제1 유체를 단시간에 치환할 수 있다. 이에 의해 제1 유체로부터 제2 유체로의 치환을 단시간에서 행할 수 있으므로 생산 효율을 높일 수 있다.

(3) (1) 또는 (2)에 기재된 구성에 있어서, 바람직하게는, 상기 주 유로 및 상기 부 유로가 매니폴드 블록에 형성되어 있는 것, 상기 주 유로는, 상류측에 위치하는 상류측 단부와 하류측에 위치하는 하류측 단부에, 상기 부 유로와 동일한 방향으로 절곡되어 있는 상류측 연통부와 하류측 연통부를 갖고 있는 것, 상기 매니폴드 블록은 상기 주 유로의 상류측과 하류측에서 분할되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 따르면, 주 유로와 부 유로가 매니폴드 블록에 의해 형성되어 있으므로 배관 부재, 조인트 부재를 필요 최소한으로 할 수 있음과 함께, 배관 스페이스를 콤팩트하게 할 수 있다. 또한, 주 유로가, 상류측에 위치하는 상류측 단부와 하류측에 위치하는 하류측 단부에, 부 유로와 동일한 방향으로 절곡되어 있는 상류측 연통부와 하류측 연통부를 갖고, 매니폴드 블록이 상류측과 하류측에서 분할되어 있으므로, 직선상의 관통 구멍과, 관통 구멍의 양단 개구부를 막는 플러그의 조합으로 주 유로를 형성할 필요가 없어지고, 주 유로의 상류측 단부와 하류측 단부에 유체가 체류하는 스페이스를 없앨 수 있다.

(4) (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 구성에 있어서, 바람직하게는, 상기 제1 모따기부 및 상기 제2 모따기부는, 회전하는 절삭 가공 공구에 의해 성형된 것이다.

상기 구성에 따르면, 모따기부는 회전하는 절삭 가공 공구에 의해 형성되므로, 모따기부의 표면이 매끄러워져, 벽 부근의 유속이 저하됨으로써 발생하는 코안다 효과를 일으키기 쉽게 할 수 있다.

(5) (3)에 기재된 구성에 있어서, 바람직하게는, 상기 주 유로는, 상기 하류측 연통부와 대향하는 내벽면이, 상기 하류측 연통부보다 상류측으로부터 상기 하류측 연통부측을 향해 경사져 있는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 따르면, 주 유로의 하류측 단부가 하류측 연통부보다 하류측으로 돌출되는 양이 적어지므로, 하류측 단부에 형성되는 막다른 골목이 적어져, 유체가 체류하는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 상기 구성의 유체 공급 장치에 따르면, 주 유로에 대해 직각 방향으로 형성한 부 유로의 치환성을 향상시킴으로써, 치환 시간을 단축할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 유체 공급 장치의 단면도.
도 2는 도 1의 A1-A1 단면도.
도 3은 도 1에 도시하는 모따기부를 형성하기 위한 절삭 가공 공구의 측면도.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 관한 유체 공급 장치의 회로도.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 관한 유체 공급 장치의 부분 확대 단면도.
도 6은 도 5의 A2-A2 단면도.
도 7은 비교예의 부분 확대 단면도.
도 8은 비교예의 시뮬레이션 결과이며, 시뮬레이션을 개시하고 나서 t1초 경과한 상태를 나타내는 도면.
도 9는 비교예의 시뮬레이션 결과이며, 시뮬레이션을 개시하고 나서 t2초 경과한 상태를 나타내는 도면.
도 10은 실시예의 시뮬레이션 결과이며, 시뮬레이션을 개시하고 나서 t1초 경과한 상태를 나타내는 도면.
도 11은 실시예의 시뮬레이션 결과이며, 시뮬레이션을 개시하고 나서 t2초 경과한 상태를 나타내는 도면.
도 12는 부 유로의 변형예를 나타내는 도면.
도 13은 절삭 가공 공구의 제1 변형예를 나타내는 측면도.
도 14는 도 13에 도시하는 절삭 가공 공구의 하면도.
도 15는 절삭 가공 공구의 제2 변형예를 나타내는 측면도.
도 16은 종래의 매니폴드 블록을 사용한 유체 공급 장치의 단면도.
도 17은 도 16의 BB 단면도.

이하에, 본 발명에 관한 유체 공급 장치의 실시 형태에 대해 도면에 기초하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시 형태에 관한 유체 공급 장치(1)의 회로도이다. 유체 공급 장치(1)는, 치환 유체를 공급하는 치환 유체 입력 제어 밸브(2A)(제1 유체 제어 밸브의 일례)와, 유체를 출력하는 출력 제어 밸브(2E)(제2 유체 제어 밸브의 일례)와, 프로세스 유체를 공급하는 제1∼제3 프로세스 유체 입력 제어 밸브(2B, 2C, 2D)(제3 유체 제어 밸브의 일례)가, 주 유로(12)에 연통되어 있다.

본 실시 형태에서는, 치환 유체 입력 제어 밸브(2A)의 입출력 포트(19A)가, 치환 유체를 공급하는 치환 유체 공급원(TA)에 접속되어 있다. 또한, 제1∼제3 프로세스 유체 입력 제어 밸브(2B, 2C, 2D)의 입출력 포트(19B, 19C, 19D)는, 프로세스 유체(PB, PC, PD)를 공급하는 프로세스 유체 공급원(TB, TC, TD)에 각각 접속되어 있다. 본 실시 형태에서는, 치환 유체는 순수, 프로세스 유체(PB, PC, PD)는 종류가 다른 산계 또는 알칼리계의 액체로 한다. 또한, 출력 제어 밸브(2E)의 입출력 포트(19E)는, 유체 공급 장치(1)의 외부에 설치된 전환 밸브(3)에 접속되고, 프로세스 공정을 행하는 반응실(TE1) 또는 배출된 치환 유체를 모으는 폐액 탱크(TE2)에 접속되어 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 유체 공급 장치(1)의 단면도이다. 도 2는 도 1의 A1-A1 단면도이다. 도 5는 본 발명의 실시 형태에 관한 유체 공급 장치(1)의 부분 확대 단면도이다. 도 6은 도 5의 A2-A2 단면도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 유체 공급 장치(1)는, 수지 재료를 직육면체 형상으로 성형한 매니폴드 블록(10)을 구비한다. 매니폴드 블록(10)에는, 치환 유체 입력 제어 밸브(2A)와, 제1∼제3 프로세스 유체 입력 제어 밸브(2B∼2D)와, 출력 제어 밸브(2E)가 가로 일렬로 배열되어 구성되어 있다. 치환 유체 입력 제어 밸브(2A)와, 제1∼제3 프로세스 유체 입력 제어 밸브(2B∼2D)와, 출력 제어 밸브(2E)는, 동일한 구성이므로, 특별히 구별할 필요가 없는 경우에는, 유체 제어 밸브(2) 혹은 유체 제어 밸브(2A∼2E)라고도 한다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 유체 공급 장치(1)는, 매니폴드 블록(10)에 설치된 밸브 시트(16A∼16E)와, 장착 개구부(11A∼11E)와, 그 밸브 시트(16A∼16E)에 대응하는 다이어프램(밸브체)(27A∼27E) 및 구동부(29A∼29E)로 이루어지는 유체 제어 밸브(2A∼2E)에 의해 구성되어 있다. 매니폴드 블록(10)은, 유체 제어 밸브(2A∼2E)가 나란히 배치되는 방향을 따라 직선상으로 형성되는 주 유로(12)와, 주 유로(12)로부터 직각 방향으로 분기하여 장착 개구부(11A∼11E)에 연통되는 상류측 연통부(13A)와, 부 유로(13B, 13C, 13D)와, 하류측 연통부(13E)를 구비한다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 각 유체 제어 밸브(2A∼2E)는, 각각의 장착 개구부(11A∼11E)에 직접 연통되도록 매니폴드 블록(10)에 형성된 입출력 포트(19A∼19E)를 구비한다. 유체 공급 장치(1)는, 주 유로(12)와 부 유로(13B∼13D)가 매니폴드 블록(10)에 의해 형성되어 있으므로, 배관 부재, 조인트 부재를 필요 최소한으로 할 수 있음과 함께, 배관 스페이스를 콤팩트하게 할 수 있다.

도 1 및 도 5, 도 6에 도시하는 바와 같이, 유체 공급 장치(1)는, 주 유로(12)의 내벽(15)과 부 유로(13B∼13D)의 내벽(14B∼14D)이 교차하는 코너부(9B∼9D)의 주 유로(12)의 상류측에 위치하는 부분[유체가 주 유로(12)를 흐르는 흐름 방향 F에 대해 상류측에 위치하는 부분]을 모따기함으로써 형성한 모따기부(31B∼31D)(제1 모따기부의 일례)를 갖는다. 이에 의해, 주 유로(12)의 내벽(15) 부근을 흐르는 유체가, 코안다 효과에 의해, 모따기부(31B∼31D)에 끌어당겨지도록 하여 부 유로(13B∼13D)에 유입되게 된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 모따기는, 주 유로(12)의 축선 방향 단면에 있어서, 주 유로(12)의 내벽(15)으로부터 부 유로(13B∼13D)의 내벽(14B∼14D)을 향해 구배를 각각 크게 하도록, 부 유로(13B∼13D)와 주 유로(12) 사이의 코너부(9B∼9D)를 제거하는 것을 말한다.

도 3은 모따기부(13)를 형성하는 절삭 가공 공구(50)의 측면도를 나타낸다. 절삭 가공 공구(50)는, 샤프트(51)와 샤프트(51)의 선단부에 고정된 절삭부(52)를 갖는다. 절삭부(52)는 대략 원추 형상을 이루고, 테이퍼부(521)와, 저면(522)과, R면(523)을 갖는다. 테이퍼부(521)에는, 절삭 가공이 가능한 날붙이 형상으로 되어 있다. 테이퍼부(521)의 경사 각도는, 본 실시 형태에 있어서는 저면(522)에 대해 45도의 형상이다. 절삭 가공 공구(50)는, 부 유로(13)로부터 주 유로(12)에 삽입할 수 있도록, 최대 직경 치수 C가 부 유로(13)의 직경보다도 작다. 모따기부(31)는, 도 3에 도시하는 절삭 가공 공구(50)를 부 유로(13)로부터 넣고, 회전시키면서 주 유로(12)의 상류측을 향해 수평 이동시킴으로써, 부 유로(13)의 코너부(9)의 상류측을 테이퍼부(521)로 절삭함으로써, 표면이 매끄럽게 형성되어 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 매니폴드 블록(10)은, 치환 유체 입력 제어 밸브(2A)와 제1, 제2 프로세스 유체 입력 제어 밸브(2B, 2C)를 구성하는 제1 블록(21)과, 제3 프로세스 유체 입력 제어 밸브(2D)와 출력 제어 밸브(2E)를 구성하는 제2 블록(22)으로 분할되어 있다. 제1 블록(21)과 제2 블록(22)은, 접속 단부(21a, 22a)를 시일 부재(23)를 통해 접촉시키고, 연결 부재(24)에 의해 연결되어 있다.

제1 블록(21)에는, 제1 주 유로 형성부(21b)가 접속 단부(21a)의 접속 단부면으로부터 주머니 형상으로 형성되고, 부 유로(13B∼13C)와 동일한 방향으로 절곡되어 있는 상류측 연통부(13A)에 연통되어 있다. 제2 블록(22)에는, 제2 주 유로 형성부(22b)가 접속 단부(22a)의 접속 단부면으로부터 주머니 형상으로 형성되고, 부 유로(13D)와 동일한 방향으로 절곡되어 있는 하류측 연통부(13E)에 연통되어 있다. 주 유로(12)는, 제1 및 제2 주 유로 형성부(21b, 22b)가 기밀하게 접속되어 형성된다. 그로 인해, 주 유로(12)는, 매니폴드 블록(10)에 관통하여 형성되어 있지 않고, 주 유로를 구성하는 관통 구멍의 양단 개구부를 플러그에 의해 폐쇄함으로써 발생하는 체류부가 발생하지 않는다.

주 유로(12)의 내벽(15)은, 하류측 연통부(13E)의 하방에 경사부(32)가 형성되어 있다. 도 1 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 경사부(32)는, 내벽(15)의 저부에, 유체의 흐름 방향 F를 따라[주 유로(12)의 하류측 단부(12b)를 향해] 하류측 연통부(13E)보다 상류측으로부터 장착면(10a)측으로 구배를 크게 하여 경사지도록 형성되어 있다. 이에 의해, 주 유로(12)의 저부를 직선상으로 흐르는 치환 유체가 경사부(32)로 안내되어 하류측 연통부(13E)를 향해 흐르게 된다. 또한, 주 유로(12)가, 하류측 연통부(13E)보다 하류측으로 돌출되는 양이 적어지고, 하류측 단부(12b)에 형성되는 막다른 골목이 적어지므로, 유체가 하류측 단부(12b)에 체류하기 어렵다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 시일 부재(23)는, 수지 재료를 짧은 원통 형상으로 성형한 것이며, 일단부면과 타단부면에 축 방향을 따라 요철조가 형성되어 있다. 접속 단부(21a, 22a)의 접속 단부면에는, 시일 부재(23)를 장착하기 위한 환상 홈(21c, 22c)이 형성되어 있다. 환상 홈(21c, 22c)은, 제1 및 제2 주 유로 형성부(21b, 22b)의 축선 방향을 따라 요철조가 형성되어 있다. 접속 단부(21a, 22a)는, 주 유로(12)의 축 방향을 따라 끌어당겨지고, 요철조가 시일 부재(23)의 요철조에 압입하여 결합된다. 접속 단부(21a, 22a)는, 압입부에 의해 직경 방향으로 시일되고, 제1 및 제2 주 유로 형성부(21b, 22b)가 기밀하게 접속된다.

접속 단부(21a, 22a)는, 유체 압력에 의해 분리될 우려가 있다. 따라서, 연결 부재(24)는, 접속 단부(21a, 22a)를 끌어당긴 상태를 유지하도록 접속 단부(21a, 22a)의 외주면에 착탈 가능하게 장착되어 있다.

이와 같이 구성된 매니폴드 블록(10)에는, 동일 구조의 유체 제어 밸브(2A∼2E)가 구성된다. 따라서, 유체 제어 밸브(2A∼2E)의 구성에 대해서는, 첨자를 적절히 생략하여 설명한다. 유체 제어 밸브(2)의 구동부(29)는, 커버(41)와 실린더 본체(42) 사이에 형성되는 실린더실(44)에 피스톤(25)이 왕복 직선 운동 가능하게 장전되어 있다. 피스톤(25)은, 압축 스프링(26)에 의해 밸브 시트(16) 방향으로 상시 가압되고 있다. 다이어프램(27)은, 피스톤(25)에 연결되고, 피스톤(25)과 일체적으로 동작함으로써 밸브 시트(16)에 접촉 또는 이격된다. 다이어프램(27)은, 매니폴드 블록(10)의 장착면(10a)에 개방된 장착 개구부(11)를 기밀하게 덮고, 다이어프램실(28)을 형성한다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 다이어프램(27)은, 밸브 시트(16)에 접촉 또는 이격되는 밸브체부(27a)와, 밸브체부(27a)의 외주면으로부터 외경 방향으로 연장되는 박막부(27b)와, 박막부(27b)의 외측 테두리부를 따라 두껍게 형성된 후육부(27c)를 구비한다. 밸브체부(27a)는, 박막부(27b)와 접속되는 부분으로부터 밸브 시트측 단부면을 향해 직경이 작은 소경부(27d)를 축 방향을 따라 원기둥 형상으로 형성되어 있다. 장착 개구부(11)는, 밸브 시트(16)가 개구되는 저부를 따라, 다이어프램실(28)의 용적을 확대시키기 위한 용적 확대부(17)가 형성되어 있다. 이에 의해, 유체 제어 밸브(2)는, 스트로크에 관계없이, 장착 개구부(11)[다이어프램실(28)]의 내주면과 밸브체부(27a)의 외주면 사이에 형성되는 간극을 가능한 한 축 방향으로 균일하며 광폭으로 확보하는 것이 가능해지고, 박막부(27b) 부근에 유체가 체류하는 것을 방지할 수 있다.

계속해서, 유체 공급 장치(1)의 동작에 대해 설명한다. 유체 공급 장치(1)는, 프로세스 공정과 퍼지 공정을 반복하여 행한다. 프로세스 공정에서는, 예를 들어 치환 유체 입력 제어 밸브(2A)와 제1 프로세스 유체 입력 제어 밸브(2B)를 밸브 폐쇄한 상태에서, 출력 제어 밸브(2E)와 제2, 제3 프로세스 유체 입력 제어 밸브(2C, 2D)를 밸브 개방한다. 그러면, 프로세스 유체(PC, PD)가, 장착 개구부(11C, 11D)로부터 부 유로(13C, 13D)를 통해 주 유로(12)에 입력되어 혼합되고, 출력 제어 밸브(2E)로부터 출력된다. 프로세스 공정은, 유체 제어 밸브(2A∼2E)를 밸브 폐쇄 상태로 하여 종료한다.

퍼지 공정에서는, 제1∼제3 프로세스 유체 입력 제어 밸브(2B∼2D)를 밸브 폐쇄 상태로 한 채, 치환 유체 입력 제어 밸브(2A)와 출력 제어 밸브(2E)가 밸브 개방 상태로 된다. 그러면, 치환 유체(본 실시 형태에서는 순수로 함)가 장착 개구부(11A)로부터 주 유로(12)를 통해 장착 개구부(11E)에 흐르고, 출력 제어 밸브(2E)로부터 출력된다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 순수는, 주 유로(12)를 출력 제어 밸브(2E)를 향해 직선상으로 흐르고(도면 중 F1 참조), 프로세스 유체(PC, PD)의 잔액과 치환된다. 제1∼제3 프로세스 유체 입력 제어 밸브(2B∼2D)가 밸브 폐쇄되어 있으므로, 부 유로(13B∼13D)는, 주 유로(12)의 내벽(15)에 대해 직각으로 형성된 막다른 골목 형상의 구멍으로 되고, 주 유로(12)를 직선상으로 흐르는 순수가 부 유로(13B∼13D)에 들어간 프로세스 유체와 치환되는 것이 곤란하다고도 생각된다.

그러나, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 주 유로(12)의 내벽(15)은, 모따기부(31B∼31D)에 있어서, 부 유로(13B∼13D)측으로 우묵하게 들어가도록 변형되어 있다. 이에 의해, 주 유로(12)의 정상부 부근의 순수는, 코안다 효과에 의해, 모따기부(31B∼31D)에 끌어당겨지고, 부 유로(13B∼13D)측으로 흐름의 방향을 바꾼다(도면 중 흐름 F2x 참조). 부 유로(13B∼13D)의 내벽(14B∼14D)과 주 유로(12)의 내벽(15)의 코너부(9B∼9D)는, 주 유로(12)의 하류측(순수의 흐름 방향 F의 하류측)에 위치하는 부분이 모따기가 실시되지 않고, 직교하고 있다. 그로 인해, 부 유로(13B∼13D)에 유입된 순수는, 모따기부(31B∼31D)에 유입되는 기세를 유지한 채 내벽(14B∼14D)의 하류측벽에 충돌하고(도면 중 흐름 F2x 참조), 부 유로(13B∼13D)의 안측[다이어프램(27B∼27D)측]을 향해 흐르고(도면 중 흐름 F2y 참조), 부 유로(13B∼13D)의 유체가 주 유로(12)측으로 압출된다(도면 중 흐름 F2z 참조). 이에 의해, 부 유로(13B∼13D)에 유입된 순수가 잔액과 교반되어, 효율적으로 치환된다. 부 유로(13B∼13D) 내의 순수는, 나중에 유입되는 순수에 의해, 부 유로(13B∼13D)의 내벽(14B∼14D)을 따르도록 하여 흐름의 방향을 주 유로(12)측으로 바꾸고, 주 유로(12)로 압출되도록 하여 유출되고, 다시 주 유로(12)를 출력 제어 밸브(2E)를 향해 흐른다(도면 중 흐름 F2x∼F2z 참조). 연속적으로 이 흐름 F2x∼F2z가 발생함으로써, 부 유로(13B∼13D) 내 모두에 순수가 널리 퍼지고, 단시간에, 부 유로(13B∼13D) 내의 프로세스 유체가 주 유로(12)를 흐르는 순수로 치환되게 된다. 즉, 모따기부(31B∼31D)를 구비하는 부 유로(13B∼13D)는, 퍼지 공정이 시작되면 즉시, 잔액이 순수에 말려 들어가 제거되므로, 치환성이 좋다. 이에 의해, 체류에 의한 프로세스 유체의 열화나, 파티클의 발생을 방지할 수 있다.

따라서, 상기 매니폴드 블록(10) 및 유체 공급 장치(1)에 따르면, 주 유로(12)에 대해 직각 방향으로 형성한 부 유로(13B∼13D)의 치환성을 향상시킴으로써, 치환 유체를 공급하기 시작하고 나서, 프로세스에 영향을 미치지 않는 정도까지 잔액을 순수로 치환할 때까지의 치환 시간을 단축할 수 있다.

여기서, 부 유로(13B∼13D)에 순수를 유입하기 쉽게 하는 것이라면, 순수의 흐름 방향 F에 대해, 부 유로(13B∼13D)의 상류측과 하류측에 모따기부를 형성하면 된다고도 생각된다. 그러나, 발명자들이, 부 유로(13B∼13D)의 하류측에 모따기부(31B∼31D)와 동일한 크기의 모따기부를 형성하여 시뮬레이션한 바, 부 유로(13B∼13D)의 상류측에만 모따기부를 형성하는 경우보다 치환성이 나빴다. 그 이유는, 부 유로(13B∼13D)의 상류측과 하류측에 마찬가지의 모따기부를 형성하면, 부 유로(13B∼13D)측으로 흐름의 방향을 바꾸어 유입된 순수는, 부 유로(13B∼13D)의 하류측 내벽을 향해 진행되지만, 거기에 하류측 모따기부가 있으면, 그 하류측 모따기부에 충돌하여 주 유로(12)측으로 흐름의 방향을 바꾸어, 부 유로(13B∼13D)의 안측으로 유입할 수 없기 때문이라고 생각된다.

매니폴드 블록(10)에 장착하는 유체 제어 밸브(2)의 수가 많아지면, 부 유로(13)의 수가 증가하지만, 각 부 유로(13)에 모따기부(31)를 형성하여 부 유로(13) 1개당의 치환성을 향상시키면, 그만큼, 치환 시간을 단축하는 효과가 커진다. 또한, 상기 구성의 매니폴드 블록(10) 및 유체 공급 장치(1)를 반도체 제조 장치에 적용한 경우에는, 퍼지 공정 1회당의 치환 시간이 단축되므로, 반도체 제조의 전 공정에 있어서의 반도체 제조 장치의 대기 시간을 줄여 종합 이용 효율, 혹은, 반도체의 생산 효율을 높이는 것이 가능해진다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 순수는, 또한 매니폴드 블록(10)의 하류측 단부(12b)에 근접하면, 하류측 연통부(13E)측을 향해 흐름 방향을 바꾼다(도면 중 F4, F5 참조). 주 유로(12)의 저부 부근을 흐르는 순수는, 밸브 시트(16E)로부터 멀리, 하류측 연통부(13E)측으로 흐름을 바꾸기 어렵다고도 생각된다. 그러나, 주 유로(12)에는, 저부에 대한 경사 각도 θ가 30도인 경사부(32)가 형성되어 있으므로, 저부 부근의 순수는, 경사부(32)로 안내되어 하류측 연통부(13E)측으로 흐름 방향을 바꾸고, 장착 개구부(11E)[다이어프램실(28)]에 유입된다. 따라서, 주 유로(12)는, 저부를 흐르는 순수가 하류측 단부(12b)에 충돌하여 상류측을 향하는 흐름을 발생시키지 않으므로, 하류측 단부(12b)에 체류부가 발생하지 않는다. 즉, 매니폴드 블록(10)은 하류측 단부(12b)의 치환성이 좋다.

출력 제어 밸브(2E)는, 밸브체부(27a)에 소경부(27d)를 원기둥 형상으로 형성하고, 또한 장착 개구부(11E)에 용적 확대부(17E)를 형성하고 있으므로, 밸브체부(27a)의 외주면과 다이어프램실(28)의 내주면 사이의 간극이 축 방향으로 거의 균일하게 폭넓게 확보되어 있다. 그로 인해, 밸브 시트(116)로부터 다이어프램실(28)에 유입된 순수는, 박막부(27b)까지 돌아 들어가 난류를 발생시킴으로써 잔 액과 교반되고, 출력 제어 밸브(2E)로부터 배출된다. 따라서, 유체 공급 장치(1)는, 출력 제어 밸브(2E)의 박막부(27b) 부근에 체류부가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 치환 유체 입력 제어 밸브(2A)와 제1∼제3 프로세스 유체 입력 제어 밸브(2B∼2D)는, 출력 제어 밸브(2E)와 마찬가지로 구성되어 있으므로, 출력 제어 밸브(2E)와 마찬가지로, 박막부(27b) 부근에 체류부가 발생하기 어렵다. 따라서, 박막부(27b) 부근에서 프로세스 유체(PB∼PD)의 잔액이 화학 반응하여 프로세스 유체의 성질을 변화시키거나, 파티클을 발생시키는 일이 없다.

발명자들은, 실시예와 비교예에 대해 치환성을 조사하는 시뮬레이션을 행하였다. 도 7은 비교예의 부분 확대 단면도이다. 실시예는, 상기 실시 형태에 대응하는 것이다. 시뮬레이션은, 모따기부(31) 등에 의한 치환성을 조사하는 것을 목적으로 하고 있으므로, 실시예는, 프로세스 유체 입력 제어 밸브(2B, 2C)를 생략하고, 유체 제어 밸브(2A, 2D, 2E)를 매니폴드 블록(10)에 구성하는 것으로서 간략화하고 있다. 비교예는, 모따기부(31D)와 경사부(32)와 소경부(27d)를 구비하지 않는 점을 제외하고, 실시예와 마찬가지로 구성되어 있다.

실시예와 비교예는, 부 유로(13D, 1013D)와 상류측 연통부(13A, 1013A)와 하류측 연통부(13E, 1013E)의 내경을 3㎜ 이상 5㎜ 이하, 주 유로(12, 1012)의 내경을 4㎜ 이상 8㎜ 이하로 한다고 가정하였다. 그리고, 모따기부(31D)는, 유로의 중심을 지나는 단면에 있어서, 부 유로(13D)의 내경의 8분의 1 이상 2분의 1 이하의 30° 이상 60° 이하의 모따기를 가정하였다[예를 들어, 부 유로(13D)의 내경을 4㎜로 한 경우에는, C0.5 이상 C2 이하의 모따기를 행하여 모따기부(31D)로 함]. 그리고, 장착 개구부(11D, 1011D)의 내경은, 부 유로(13D, 1013D)의 3∼4배로 가정하였다. 시뮬레이션에서는, 프로세스 유체를 소정 시간 흘린 후에 퍼지 공정을 행한 경우의 치환 비율을 조사하였다. 프로세스 유체와 치환 유체는 순수로 가정하였다.

도 8은 비교예의 시뮬레이션 결과이며, 퍼지 공정을 개시하고 나서 t1초 경과한 상태를 나타낸다. 도 9는 비교예의 시뮬레이션 결과이며, 퍼지 공정을 개시하고 나서 t2초 경과한 상태를 나타낸다. 또한, t2초는, t1초의 2배이다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 퍼지 공정을 개시하고 나서 t1초 경과한 시점에서는, 부 유로(1013D)와(도면 중 Y1 참조), 주 유로(1012)의 하류측 단부(1012b)와(도면 중 Y2 참조), 치환 유체 입력 제어 밸브(1002A)와 출력 제어 밸브(1002E)의 박막부(1027b) 부근(도면 중 Y3, Y4 참조)이 치환되어 있지 않다. 그 후, 도 9에 도시하는 바와 같이, 퍼지 공정을 개시하고 나서 t2초 경과한 시점에서는, 하류측 단부(1012b)(도면 중 Y6 참조), 치환 유체 입력 제어 밸브(1002A)와 출력 제어 밸브(1002E)의 박막부(1027b) 부근(도면 중 Y7, Y8 참조)은 치환할 수 있었지만, 부 유로(1013D)는 치환되어 있지 않다(도면 중 Y5 참조).

도 10은 실시예의 시뮬레이션 결과이며, 퍼지 공정을 개시하고 나서 t1초 경과한 상태를 나타낸다. 도 11은 실시예의 시뮬레이션 결과이며, 퍼지 공정을 개시하고 나서 t2초 경과한 상태를 나타낸다.

도 10에 도시하는 바와 같이, 퍼지 공정을 개시하고 나서 t1초 경과한 시점에서는, 부 유로(13D)와(도면 중 Z1 참조), 치환 유체 입력 제어 밸브(2A)와 출력 제어 밸브(2E)의 박막부(27b) 부근(도면 중 Z3, Z4 참조)이 치환되어 있지 않지만, 하류측 단부(12b) 부근은 치환되어 있다(도면 중 Z2 참조). 도 11에 도시하는 바와 같이, 퍼지 공정을 개시하고 나서 t2초 경과한 시점에서는, 부 유로(13D)(도면 중 Z5 참조) 및 치환 유체 입력 제어 밸브(2A)와 출력 제어 밸브(2E)의 박막부(27b) 부근(도면 중 Z7, Z8 참조)의 치환도 완료되었다.

상기 시뮬레이션 결과로부터, 실시예는, 퍼지 공정을 개시하고 나서 t2초 경과한 시점에서 부 유로(13D)의 치환이 완료되고, 비교예보다도 부 유로(13D)를 단시간에 치환할 수 있는 것을 알 수 있었다(도 8의 Y5, 도 11의 Z5 참조). 비교예에서는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 부 유로(1013D)의 내벽의 상류측벽과 하류측벽의 코너부(1009D)가 주 유로(1012)에 대해 직각이므로, 코안다 효과가 거의 발생하지 않고, 주 유로(1012)의 정상부 부근의 치환 유체의 대부분이 직선상의 흐름을 유지하여 부 유로(1013D)를 통과한다(도 7의 F12 참조). 그로 인해, 비교예에서는, 부 유로(1013D)의 체류부 X1이 장시간 남는다. 한편, 실시예는, 주 유로(12)의 정상부 부근을 흐르는 치환 유체가, 모따기부(31D)에 의해 코안다 효과를 발생시키고, 부 유로(13D)측으로 흐름 방향을 바꾼다(도 5의 흐름 F2x 참조). 그리고, 모따기부가 없는 내벽(14D)의 하류측벽에 충돌함으로써(도 5의 흐름 F2x 참조), 부 유로(13D)의 안측을 향하는 흐름이 형성되고(도 5의 흐름 F2y 참조), 부 유로(13D) 내에 단시간에 치환 유체를 유입할 수 있다. 따라서, 실시예는, 모따기부(31D)를 구비함으로써, 부 유로(13D)의 치환성이 비교예보다 우수하고, 치환 시간을 단축할 수 있다.

또한, 비교예는, 퍼지 공정을 개시하고 나서 t1초 경과한 시점에서는 하류측 단부(1012b)가 치환되어 있지 않지만, 실시예는, 퍼지 공정을 개시하고 나서 t1초 경과한 시점에서 하류측 단부(12b)가 치환되어 있는 것을 알 수 있었다(도 8의 Y2, 도 10의 Z2 참조). 비교예는, 주 유로(1012)의 저부 부근을 흐르는 치환 유체가 하류측 단부(1012b)에 충돌하여 튀어 오른 후, 흐름 F17과 같이, 상류측으로 역류하고, 흐름 F16과 대향함으로써 흐름이 멈추고, 체류부 X2를 형성한다(도 7의 화살표 F16, F17 참조). 한편, 실시예는, 주 유로(12)의 저부 부근을 흐르는 치환 유체가 경사부(32)로 안내되어 하류측 연통부(13E)측으로 흐름을 바꾸므로(도 5의 화살표 F6 참조), 치환 유체가 흐름 F4에 대해 원활하게 합류한다. 따라서, 비교예는, 하류측 단부(12b)에 체류부 X2를 발생시키지 않는다. 따라서, 실시예는, 경사부(32)를 구비함으로써, 하류측 단부(12b)에 체류부를 발생시키지 않고, 치환성이 비교예보다 우수하다.

또한, 실시예는, 퍼지 공정을 개시하고 나서 t1초 경과한 시점에 있어서, 박막부(27b) 부근의 치환 비율이 비교예보다 높은 것을 알 수 있었다(도 8의 Y3, Y4, 도 10의 Z3, Z4 참조). 비교예는, 밸브체부(1027a)가 박막부(1027b)에 접속되는 근본으로부터 밸브 시트 접촉면측을 향해 직경 확장되어 있다. 그로 인해, 밸브가 개방되면, 박막부(1027b) 부근에 있어서, 밸브체부(1027a)의 외주면과 다이어프램실(1028)의 내주면 사이의 간극이 좁아진다. 이에 의해, 밸브 시트(1016E)로부터 다이어프램실(1028)에 유입된 치환 유체가 박막부(1027b) 부근까지 유입되기 어려워져, 박막부(1027b) 부근에 체류부 X3이 발생한다. 한편, 실시예는, 소경부(27d)와 용적 확대부(17E)를 가짐으로써, 비교예에 비해, 다이어프램실(28)의 내주면과 밸브체부(27a)의 외주면 사이의 간극이 축 방향으로 균일하게 광폭으로 형성되어 있다. 그로 인해, 실시예는, 비교예보다, 밸브 시트(16E)로부터 다이어프램실(28)에 유입된 치환 유체가, 박막부(27b) 부근까지 돌아 들어가고 나서 출력되기 쉽다. 따라서, 실시예는, 소경부(27d)를 가짐으로써, 박막부(27b) 부근에 치환 유체가 체류하지 않고, 치환성이 비교예보다 우수하다.

또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 일 없이, 다양한 응용이 가능하다.

(1) 예를 들어, 도 12에 도시하는 바와 같이, 코너부(9D)의 하류측의 위치에, 모따기부(31D)(제1 모따기부의 일례)보다 작게 모따기를 실시함으로써 모따기부(33D)를 형성하고, 부 유로(13D) 내의 유체를 주 유로(12)에 유출시키기 쉽게 해도 된다. 이 경우, 모따기부(33D)가 모따기부(31D)보다 작게 모따기되므로, 모따기부(31D)를 따라 부 유로(13D)에 유입된 유체의 대부분을 내벽(14D)의 하류측벽에 충돌시켜 부 유로(13D)의 안측[다이어프램(27E)측]으로 흐름의 방향을 바뀌게 하는 것이 가능하다.

(2) 예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 매니폴드 블록(10)과 유체 공급 장치(1)를 액체의 제어에 사용하였지만, 프로세스 가스나 퍼지 가스 등의 기체의 제어에 사용해도 된다.

(3) 예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 매니폴드 블록(10)을 복수의 프로세스 유체가 흐르는 유체 공급 장치(1)에 적용하였지만, 1종류의 프로세스 유체가 흐르는 유체 공급 장치에 적용해도 된다.

(4) 예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 유체 제어 밸브(2A∼2E)를 에어 오퍼레이트식 밸브로 구성하였지만, 전자 밸브로 구성해도 된다.

(5) 상기 실시 형태에서는, 치환 유체만을 제어하는 치환 유체 입력 제어 밸브(2A)를 매니폴드 블록(10)의 단부에 배치하였지만, 치환 유체와 프로세스 유체를 제어하는 유체 제어 밸브를 매니폴드 블록(10)의 단부에 배치해도 된다. 또한, 상기 실시 형태에서는, 출력 제어 밸브(2E)로부터 치환 유체와 프로세스 유체를 배출하도록 하였지만, 치환 유체 출력용과 프로세스 유체 출력용의 유체 제어 밸브를 매니폴드 블록(10)에 장착해도 된다. 이 경우, 치환 유체를 출력하는 유체 제어 밸브를 단부에 배치하는 것은 물론이다.

(6) 상기 실시 형태의 하류측 연통부(13E)에도, 코너부(9E)의 상류측에 모따기부(31)를 형성하고, 유체가 원활하게 흐르도록 해도 된다.

(7) 상기 실시 형태의 부 유로(13B∼13D)의 끝에는, 유체 제어 밸브를 설치하였지만, 압력계 등의 계측기를 설치하거나, 그 끝을 다이어프램으로 밀봉하고, 다이어프램을 전후시켜 액 흘림 방지 기능을 설치해도 된다.

(8) 상기 실시 형태에서는, 부 유로(13B∼13D)측의 프로세스 유체를 치환 유체로 퍼지하는 경우를 나타냈지만, 1종류의 유체를 주 유로(12)에 흘려도 된다. 이 경우, 부 유로(13B∼13D)에 들어간 유체의 체류 시간을 단축하고, 유체의 변질이나 고화를 방지할 수 있다.

(9) 상기 실시 형태에서는, 유체 제어 밸브가 매니폴드화되어 있지만, 개별의 유체 제어 밸브를 조인트 배관을 통해 접속함으로써, 주 유로와 부 유로를 구성해도 된다. 또한, 배관에 의해 주 유로와 부 유로를 구성하고, 부 유로 상에 개별의 유체 제어 밸브를 배치하는 것이어도 된다. 이 경우, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 배관 내에 모따기부를 형성하면, 치환성을 향상시켜 치환 시간을 단축할 수 있다.

(10) 예를 들어, 도 13, 도 14에 도시하는 절삭 가공 공구(60)를 사용하여 모따기를 행해도 된다. 절삭 가공 공구(60)는, 샤프트(61)와 샤프트(61)의 선단부에 고정된 절삭부(62)를 갖는다. 도 13에 도시하는 바와 같이, 절삭부(62)는 정면 직각 삼각 형상을 이루고, 테이퍼부(621), 저면(622)을 갖는다. 절삭부(62)는 하면에서 보면, 도 14에 도시하는 바와 같이, 샤프트(61)로부터 먼 선단부(623)에 절삭부(624)가 성형되어 있다. 모따기부(31)를 성형할 때에는, 절삭 가공 공구(60)를 부 유로(13)에 삽입하고, 수평 방향을 이동시키면서 회전시켜, 코너부(9)의 상류측을 절삭한다. 이에 의해, 절삭 가공 공구(60)의 회전 궤적이 원추 형상으로 되고, 모따기부(31)를 성형할 수 있다. 또한, 도 15에 도시하는 바와 같이, 샤프트(71)와 절삭부(72)를 갖는 절삭 가공 공구(70)를 사용하여 모따기부를 형성해도 된다. 절삭부(72)의 외주면에는, 오목 형상의 곡면(721)이 형성되어 있다. 따라서, 부 유로(13)에 절삭 가공 공구(70)를 삽입하고, 수평 방향으로 이동시키면서 회전하면, 코너부(9)가 곡면(721)으로 절삭되고, 모따기된다. 이 경우, 모따기는, 코너의 부분을 둥글게 형성한 환형 모따기로 된다. 또한, 예를 들어 원통 형상의 절삭 가공 공구를 비스듬히 부 유로(13B∼13D)측으로부터 넣고, 코너부(9B∼9D)의 상류부를 절삭함으로써, 모따기를 행해도 된다.

1 : 유체 공급 장치
2A : 치환 유체 입력 제어 밸브(제1 유체 제어 밸브의 일례)
2B∼2D : 제1∼제3 프로세스 유체 입력 제어 밸브(제3 유체 제어 밸브의 일례)
2E : 출력 제어 밸브(제2 유체 제어 밸브의 일례)
10 : 매니폴드 블록
11A∼11E : 장착 개구부
12 : 주 유로
13B∼13D : 부 유로
14B∼14D : 내벽
15 : 내벽
16A∼16E : 밸브 시트
31B∼31D : 모따기부(제1 모따기부의 일례)
32 : 경사부
33D : 모따기부(제2 모따기부의 일례)

Claims (5)

1. 직선상의 주 유로와 상기 주 유로에 직각 방향으로 연장되는 부 유로를 갖고, 상기 주 유로를 상기 부 유로의 상류측으로부터 하류측으로 점성 유체가 흐르는 유체 공급 장치에 있어서,
   상기 주 유로의 내벽과 상기 부 유로의 내벽이 교차하는 코너부의 상기 주 유로의 상류측에 위치하는 부분을 모따기함으로써 형성한 제1 모따기부를 갖는 것,
   상기 코너부의 상기 주 유로의 하류측에 위치하는 부분이, 상기 주 유로의 내벽과 상기 부 유로의 내벽을 직교시키고 있는 것, 또는, 상기 제1 모따기부보다 작게 모따기가 실시된 제2 모따기부를 갖는 것,
   상기 주 유로의 상류측에는 제1 유체 제어 밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 유체 공급 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 주 유로의 하류측에는 제2 유체 제어 밸브가 설치되어 있는 것,
   상기 부 유로에는 제3 유체 제어 밸브가 설치되어 있는 것,
   상기 제3 유체 제어 밸브를 개방하여 상기 주 유로에 제1 유체를 흘린 후, 상기 제3 유체 제어 밸브를 폐쇄하고, 상기 주 유로에 제2 유체를 흘리는 것을 특징으로 하는, 유체 공급 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주 유로 및 상기 부 유로가 매니폴드 블록에 형성되어 있는 것,
   상기 주 유로는, 상류측에 위치하는 상류측 단부와 하류측에 위치하는 하류측 단부에, 상기 부 유로와 동일한 방향으로 절곡되어 있는 상류측 연통부와 하류측 연통부를 갖고 있는 것,
   상기 매니폴드 블록은 상기 주 유로의 상류측과 하류측에서 분할되어 있는 것을 특징으로 하는, 유체 공급 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 모따기부 및 상기 제2 모따기부는, 회전하는 절삭 가공 공구에 의해 성형된 것인 것을 특징으로 하는, 유체 공급 장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 주 유로는, 상기 하류측 연통부와 대향하는 내벽면이, 상기 하류측 연통부보다 상류측으로부터 상기 하류측 연통부측을 향해 경사져 있는 것을 특징으로 하는, 유체 공급 장치.

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