KR20210143270A - 온도 센서의 부착 구조체 - Google Patents

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KR20210143270A
KR20210143270A KR1020217034314A KR20217034314A KR20210143270A KR 20210143270 A KR20210143270 A KR 20210143270A KR 1020217034314 A KR1020217034314 A KR 1020217034314A KR 20217034314 A KR20217034314 A KR 20217034314A KR 20210143270 A KR20210143270 A KR 20210143270A
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히데히로 도야
다카유키 스즈키
유스케 시바타
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가부시키가이샤 후지킨
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Abstract

[과제] 온도 센서를 확실히 고정할 수 있고, 표준 부품에도 나중에 부착할 수 있는 온도 센서의 부착 구조체를 제공하는 것.
[해결수단] 내부에 유체 유로를 구비하고, 적어도 일면에 상기 유로의 개구부를 구비하는 복수의 유로 블록과, 이 유로 블록 상에 배치되는 유체 제어 기기를 구비하는, 유체 제어 장치(100)의 유로 블록(2) 또는 유체 제어 기기(3)에 부착하는, 온도 센서(S)의 부착 구조체(1)로서, 직사각형 형상의 온도 센서 부착편(10)과, 부착편(10)의 대향하는 대변(對邊)으로부터 연장되는 쌍을 이루는 협지편(挾持片; 11, 11)을 구비한다.

Description

온도 센서의 부착 구조체
본 발명은 반도체 제조 장치 등에 사용되는 유체 제어 장치에 관한 것으로, 특히, 가열 장치를 갖는 유체 제어 장치에 부착하는 온도 센서의 부착 구조체에 관한 것이다.
반도체 제조 장치에 사용되는 유체 제어 장치는, 여러 가지 유체 제어 기기가 복수 열로 배치되고, 인접하는 열의 유체 제어 기기의 유로끼리가 소정 개소에서 기기 접속 수단에 의해 접속됨으로써 구성되어 있으나, 최근, 이러한 종류의 유체 제어 장치에서는, 매스플로우 컨트롤러나 개폐 밸브 등을, 튜브를 통하지 않고 접속하는 집적화가 진행되고 있다.
이러한 종류의 집적형 유체 제어 장치에서는, 결로 방지 및 상온에서는 액체인 유체를 가스화하여 흘릴 때의 재액화 방지 등을 목적으로 하여, 가열 장치를 필요로 하는 경우가 있다. 이러한 가열 장치를 갖는 유체 제어 장치에는, 적어도 하나의 라인의 양측에 리본형의 면형 히터가 배치되어 있고, 이들 면형 히터가 복수의 금속제 클립에 의해 대응하는 조인트 부재에 유지되어 있는 것이 개시되어 있다(특허문헌 1).
그리고, 가열 장치를 배치한 유체 제어 장치에서는, 온도 조정용의 온도 센서(예컨대, 열전대 등)를 부착하여, 가열 부족이나 가열 초과를 조정하도록 하고 있다.
그리고, 종래, 온도 조정용의 온도 센서는, 유체 제어 기기를 배치하는 유로 블록, 특히 유량을 제어하는 매스플로우 컨트롤러의 하류측의 유로 블록에 점착 테이프를 이용하여 접착함으로써 운용되고 있었다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2002-267100호 공보
그러나, 점착 테이프로의 부착에서는, 완전히 고정되어 있는 상태로는 되지 않아, 외부 응력에 의해 온도 센서가 떨어져, 온도 제어를 행할 수 없게 된다고 하는 문제가 있다. 또한, 온도 센서를 강고하게 부착하기 위해서, 유로 블록에 온도 센서 부착 고정용의 나사 구멍 등을 형성하는 것도 고려되지만, 특수 대응이 되어, 비용이 상승하고, 범용화가 저하되어 표준화의 면에서 문제가 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 온도 센서를 확실히 고정할 수 있고, 표준 부품에도 나중에 부착할 수 있는 온도 센서의 부착 구조체를 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 본 발명에 따른 온도 센서의 부착 구조체는, 내부에 유체 유로를 구비하고, 적어도 일면에 상기 유로의 개구부를 구비하는 복수의 유로 블록과, 상기 유로 블록 상에 배치되는 유체 제어 기기를 구비하는, 집적형 유체 제어 장치의 상기 유로 블록에 부착하는 온도 센서의 부착 구조체로서, 직사각형 형상의 온도 센서 부착편과, 부착편의 대향하는 대변(對邊)으로부터 연장되는 쌍을 이루는 협지편(挾持片)을 구비한다.
이 온도 센서의 부착 구조체는, 온도 센서를 부착하는 부착편으로부터 연장되는 쌍을 이루는 대변이 유로 블록을 끼워 넣어, 상방으로의 인상력이 작용하는 경우, 유로 블록에 배치되는 유체 제어 기기에 접촉하여, 상방으로의 빠짐을 유효하게 방지한다.
이 경우에 있어서, 온도 센서 부착편 및 협지편의 적어도 1개소의 하변으로부터, 내측을 향해 스토퍼편을 연장시킬 수 있다. 이에 의해, 유로 블록(하부 블록)에 배치되는 상부 블록[유체 제어 기기(유량 제어기나 자동 개폐 밸브 등)]에, 온도 센서를 부착할 때에도 대응할 수 있다.
또한, 이들 경우에 있어서, 협지편의 온도 센서 부착편 반대쪽의 단변(端邊)은, 내측으로 굴곡되는 굴곡부를 형성할 수 있다. 굴곡부가 유로 블록의 온도 센서 부착면 반대쪽에 걸려서, 부착 구조체에 수평 방향의 응력이 가해져도 빠지는 것을 방지한다.
또한, 이들 경우에 있어서, 온도 센서 부착편은, 표면을 띠형의 가열 수단으로 덮을 수 있다. 온도 센서의 부착 위치를 가열 수단의 부착 위치로 함으로써 보다 강고하게 수평 방향의 빠짐을 방지한다.
본 발명에 의하면, 온도 센서를 유량 제어 장치, 특히 집적형 유량 제어 장치에 확실히 고정할 수 있고, 표준 부품에도 나중에 부착할 수 있는 온도 센서의 부착 구조체를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 온도 센서의 부착 구조체를 부착하기 전의 집적형 유량 제어 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 동(同) 온도 센서의 부착 구조체를 부착한 후의 집적형 유량 제어 장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 동 온도 센서의 부착 구조체의 사시도이며, (a)는 제1 실시형태를, (b)는 굽힘부를 단순히 직각으로 구부린 예를, (c)는 제2 실시형태를, 각각 도시한다.
도 4는 동 온도 센서의 부착 구조체의 제2 실시형태를 상부 블록에 부착한 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 동 온도 센서의 부착 구조체의 제3 실시형태를 도시하며, (a)는 사시도, (b)는 평면도, (c)는 블록에 부착하는 과정을 설명하는 평면도, (d)는 블록에 부착한 상태를 도시한 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 또한, 이하의 실시형태는, 본질적으로 바람직한 예시이며, 본 발명, 그 적용물, 혹은 그 용도의 범위를 제한하는 것을 의도하는 것이 아니다.
<실시형태 1>
도 1 내지 도 3에, 본 발명의 온도 센서의 부착 구조체의 실시형태 1을 도시한다.
[유체 제어 장치]
도 1에 도시된 유체 제어 장치(100)는, 상단에 복수의 유체 제어 기기(3A∼3G)와, 하단에 복수의 유체 제어 기기(3A∼3G)를 배치하는, 내부에 유체 유로를 구비하는 복수의 유로 블록(2)과, 복수의 유로 블록(2)을 지지하는 지지 부재(4)와, 유로 블록(2) 및 유체 제어 기기(3A∼3G)의 표면을 가열하는 가열 수단(H)과, 유로 블록(2) 또는 유체 제어 기기(3A∼3G)의 표면의 온도를 측정하는 온도 센서(S)와, 이 온도 센서(S)를 유로 블록(2) 또는 유체 제어 기기(3A∼3G)에 부착하기 위한 온도 센서의 부착 구조체(1)를 구비한다.
유로 블록(2) 및 유체 제어 기기(3A∼3G)를 하나의 라인으로 하여, 도시예에서는 2라인을 표시하고 있으나, 라인 수는 이것에 한정되는 것은 아니며, 1라인 내지 복수 라인, 설비에 따라 자유롭게 라인 수를 결정할 수 있다.
[가열 수단]
가열 수단(H)은, 유로 블록(2)의 측면에 접촉하여, 유로 내의 온도를 소정의 온도까지 가열하는 것으로, 입구 배관을 통해 유입되는 가스(예컨대, 불화수소)를 가온하여, 상온에서 액화하는 가스의 액화를 방지한다.
유로 블록(2)의 측면에 접촉하는 가열 수단(H)은, 클립(5)에 의해 협지 고정된다. 도시예에서는, 면형 히터로 구성되는 가열 수단(H)의 높이 치수는, 유로 블록(2)(하부 블록)의 높이 치수에 맞춘 예를 나타내지만, 유체 제어 기기(3A∼3G)(상부 블록)의 하측을 덮는 높이를 갖는 것이어도 상관없다.
클립(5)은, 박판재(薄板材)를 굽힘 가공함으로써 협압부(5A)는, 상하 방향으로 연장되고, 유로 블록(2) 및 유체 제어 기기(3A∼3G)의 측면과 평행을 이룬다. 연결부(5B)는, 가스 라인의 폭 방향을 따라 연장되고, 한 쌍의 협압부(5A)를 연결한다.
클립(5)은, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 유로 블록(2) 및 유체 제어 기기(3A∼3G)에, 온도 센서의 부착 구조체(1), 가열 수단(H)을 부착하고, 이들을 끼워 넣어 고정하도록 한다. 또한, 가열 수단(H)의 표면이나 유체 제어 기기(3A∼3G)의 블록부 상면을 덮는, 예컨대 실리콘 스펀지 단열재를 배치하고, 이들도 클립(5)에 의해 고정하도록 구성해도 상관없다.
[온도 센서]
온도 센서의 부착 구조체(1)에 부착되는 온도 센서(S)는, 유체 제어 기기(3A∼3G)를 제어하는 제어 기기(도시 생략)에, 계측한 유로 블록(2) 또는 유체 제어 기기(3A∼3G)의 온도를 송신하는 것으로, 제어 기기는, 계측된 온도에 따라, 유체 제어 기기(3A∼3G)를 제어하고, 소정 온도의 임계값에서 벗어난 경우, 기기를 긴급 정지하도록 지시를 내릴 수도 있다. 온도 센서(S)는, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 본 실시형태에서는 열전대를 사용하도록 하고 있다. 또한, 온도 센서(S)는, 서모스탯을 이용할 수도 있다.
온도 센서의 부착 구조체(1)는, 전술한 유로 블록(2) 또는 유체 제어 기기(3)에 부착하는 것으로, 직사각형 형상의 온도 센서 부착편(10)과, 이 부착편(10)의 대향하는 대변(10a, 10a)으로부터 연장되는 쌍을 이루는 협지편(11)을 구비한다.
온도 센서 부착편(10)과 협지편(11, 11)은, 본 실시형태에 있어서는 1장의 판금(板金)을 굽힘 가공에 의해 제작하도록 하고 있다. 판금을 굽힘 가공함으로써, 협지편(11, 11)은, 확대 개방되어도 원래의 위치로 되돌아가는 스프링성을 갖는다. 협지편(11, 11)의 간격(L)[온도 센서 부착편(10)의 폭 치수]은, 부착하는 유로 블록(2) 또는 유체 제어 기기(3)의 폭 치수와 대략 동일 치수로 하고 있다. 통상, 이 폭 치수, 특히 유로 블록(2)의 폭 치수는, 집적형의 유체 제어 장치에서는 규격화되어 있어, 많은 종류를 준비할 필요는 없다.
또한, 부착편(10)의 대향하는 대변(10a)부를 직각으로 굴곡하여, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 협지편(11, 11)을 형성하도록 해도 상관없으나, 본 실시형태에 있어서는, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 부착편(10)의 폭 치수를 협지편(11, 11)의 간격(L)보다 약간 길게 하여, 대변(10a)부의 내측을 예각으로 구부리고, 또한 부착편(10)에 대해 직교하도록 구부림으로써 협지편(11, 11)을 구성하도록 하고 있다. 이에 의해, 굽힘 가공에 의한 스프링성을 높여, 협지편(11, 11)으로 유로 블록(2)을 확실히 협지할 수 있다. 또한, 온도 센서(S)에 대해 상방으로의 응력(인발력)이 가해진 경우에도, 인접하는 유로 블록(2) 위에 배치되는 유체 제어 기기(3)의 바닥면에 협지편(11, 11)의 상변이 접촉하여, 온도 센서(S)가 유로 블록으로부터 빠져나오는 것을 방지할 수 있다.
또한, 부착편(10)과 협지편(11, 11)의 높이 방향의 치수는, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 동일한 높이 치수로 해도 상관없으나, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 부착편(10)의 높이 방향의 치수를 협지편(11, 11)의 높이 방향의 치수보다 짧게 해도 상관없다.
<실시형태 2>
또한, 온도 센서의 부착 구조체(1)는, 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 온도 센서 부착편(10) 및 협지편(11, 11)의 적어도 1개소의 하변으로부터, 내측을 향해 스토퍼편(12, 13)을 연장시키도록 구성할 수 있다. 스토퍼편(12, 13)도 1장의 판금으로부터 잘라내고, 굽힘 가공에 의해 형성하는 것이 바람직하다.
도시예에서는, 온도 센서 부착편(10)으로부터 스토퍼편(12), 협지편(11, 11)으로부터 스토퍼편(13)을 연장시킨 예를 나타내지만, 스토퍼편은 어느 1개소로부터 형성되면 된다. 특히, 협지편(11)으로부터 연장되어 형성되는 스토퍼편(13)은, 상부 블록이 되는 유체 제어 기기(3)와 하부 블록인 유로 블록(2)의 상면 사이에 간극 또는 단차가 없는 경우에는 이용할 수 없다. 그 때문에, 온도 센서 부착편(10)으로부터 연장되는 스토퍼편(12)만을 형성하는 것이 바람직하다. 이 스토퍼편(12)을 형성함으로써, 도 4에 도시된 바와 같이, 유체 제어 기기(3)(상부 블록)에 온도 센서(S)를 부착할 때에, 온도 센서(S)에 대해 상방으로의 응력(인발력)이 가해지는 경우에도 스토퍼편(12)이 상부 블록의 하면에 접촉하여, 온도 센서(S)가 유로 블록으로부터 빠져나오는 것을 방지할 수 있다.
<실시형태 3>
또한, 온도 센서의 부착 구조체(1)는, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 협지편(11, 11)의 온도 센서 부착편 반대쪽의 단변을 내측을 향해 돌출시킬 수 있다. 돌출되는 부분의 형상은, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 본 실시형태에서는 단변을, 내측으로 원호형으로 감음으로써 돌출부(11a)가 되도록 하고 있다.
돌출부(11a, 11a)의 간격(M)은, 협지편(11, 11)의 간격(L)보다 짧아지도록 구성하면, 돌출부(11a)의 형상은 단순히 단변을 절곡시키는 것만으로도 상관없다.
유로 블록(2)(하부 블록) 또는 유체 제어 기기(3)(상부 블록)에의 부착 시에는, 돌출부(11a, 11a)의 간격(M)을 블록의 폭 사이즈와 동일하게 될 때까지[통상 협지편(11, 11)의 간격(L)] 협지편(11, 11)을 확대 개방시켜, 돌출부(11a, 11a)를 블록의 측면에 미끄럼 접촉시키면서 슬라이드시키고[도 5의 (c) 참조], 블록의 측면을 넘었을 때에, 협지편(11, 11)의 스프링성에 의해, 돌출부(11a, 11a)가 블록의 대면에 걸려, 상방으로의 응력(인발력)뿐만이 아니라 수평 방향으로의 응력이 발생해도 온도 센서(S)의 위치가 변동하는 일은 없고 강고하게 고정된다.
본 실시형태에 있어서, 실시형태 1에서 설명한 대변(10a)부의 내측을 예각으로 구부리거나, 실시형태 2에서 설명한 스토퍼편(12, 13)을 형성하거나 할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 온도 센서의 부착 구조체는, 집적형 유체 제어 장치에 부착하는 온도 센서의 상방으로의 빠짐을 유효하게 방지할 수 있기 때문에, 널리 집적형 유체 제어 장치에 적합하게 이용할 수 있는 것 외에, 기존의 집적형 유체 제어 장치에의 온도 센서의 부착에도 적합하게 이용할 수 있다.
1: 온도 센서의 부착 구조체 10: 온도 센서 부착편
11: 협지편 12: 스토퍼편
13: 스토퍼편 2: 유로 블록(하부 블록)
3: 유체 제어 기기(상부 블록) 4: 지지 부재
5: 클립 100: 유체 제어 장치
S: 온도 센서 H: 가열 수단

Claims (4)

  1. 내부에 유체 유로를 구비하고, 적어도 일면에 상기 유로의 개구부를 구비하는 복수의 유로 블록과, 상기 유로 블록 상에 배치되는 유체 제어 기기를 구비하는, 유체 제어 장치의 상기 유로 블록 또는 유체 제어 기기에 부착하는, 온도 센서의 부착 구조체로서,
    직사각형 형상의 온도 센서 부착편과,
    상기 부착편의 대향하는 대변(對邊)으로부터 연장되는 쌍을 이루는 협지편(挾持片)을 구비하는 것인, 온도 센서의 부착 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 온도 센서 부착편 및 협지편의 적어도 1개소의 하변으로부터, 내측을 향해 스토퍼편을 연장시키는 것인, 온도 센서의 부착 구조체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 협지편의 온도 센서 부착편 반대쪽의 단변(端邊)은, 내측으로 굴곡되는 굴곡부를 형성하는 것인, 온도 센서의 부착 구조체.
  4. 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 온도 센서 부착편은, 표면이 띠형의 가열 수단으로 덮이는 것인, 온도 센서의 부착 구조체.
KR1020217034314A 2019-03-25 2020-03-23 온도 센서의 부착 구조체 KR20210143270A (ko)

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