KR20230000975A - 유체 제어 장치, 유체 제어 시스템, 유체 제어 장치용 프로그램 및 유체 제어 방법 - Google Patents

유체 제어 장치, 유체 제어 시스템, 유체 제어 장치용 프로그램 및 유체 제어 방법 Download PDF

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KR20230000975A
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겐타로 나가이
요스케 히사모리
가즈히로 마츠우라
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가부시키가이샤 호리바 에스텍
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Abstract

유체 제어 내에서 출력되는 산출 유량의 부자연스러운 거동을 막기 위해, 유로 상에 유체 제어 밸브(1), 상류측 압력 센서(21), 및 하류측 압력 센서(23)가 마련되어 있고, 상류측 압력 센서(21) 및 하류측 압력 센서(23)의 측정 압력에 기초하여 유량을 산출하는 실유량 산출부(24)와, 실유량 산출부(24)에 의해 산출된 산출 유량을 출력하는 유량 출력부(4)를 구비하고, 유량 출력부(4)가, 유체 제어 밸브(1)가 폐쇄 상태라고 판단되었을 경우에, 산출 유량에 관계없이 제로값을 출력하는 기능인 제로 출력 기능을 발휘하도록 구성된 유체 제어 장치(100)에 있어서, 유량 출력부(4)에 의한 제로 출력 기능의 실행 및 정지를 전환하는 전환부(5)를 더 구비하고, 전환부(5)가, 유체 제어 밸브(1)가 개방 상태이고, 또한, 상류측 압력 센서(21)의 측정 압력 P1으로부터 하류측 압력 센서(23)의 측정 압력 P2를 뺀 차분 P1-P2가 소정의 정지 임계값(Th2)보다도 큰 경우에, 제로 출력 기능을 정지시켜, 유량 출력부(4)에 산출 유량을 출력시키도록 했다.

Description

유체 제어 장치, 유체 제어 시스템, 유체 제어 장치용 프로그램 및 유체 제어 방법{FLUID CONTROL DEVICE, FLUID CONTROL SYSTEM, PROGRAM FOR FLUID CONTROL DEVICE, AND FLUID CONTROL METHOD}
본 발명은 유체 제어 장치 등에 관한 것이다.
종래의 유체 제어 장치로서는, 특허문헌 1에 나타내는 바와 같이, 소위 차압식의 매스 플로우 컨트롤러에 있어서, 유체 제어 밸브가 폐쇄 상태인 경우에, 차압에 기초하여 산출되는 산출 유량에 관계없이 제로값을 출력하도록 구성된 것이 있다.
이와 같은 구성에 있어서, 출력을 제로값으로부터 산출 유량으로 되돌리는 타이밍으로서는, 유체 제어 밸브가 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 전환한 것이 생각된다.
그렇지만, 단순히 이 타이밍에서 출력을 제로값으로부터 산출 유량으로 전환하는 것은, 도 7에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 전환 직후에 유량이 마이너스가 되는 등, 출력이 부자연스러운 거동으로 되는 경우가 있다.
또한, 출력이 부자연스러운 거동이 되는 요인으로서는, 예를 들면 매스 플로우 컨트롤러의 하류측에 접속되어 있는 유로에 대유량이 흘러, 그 유체의 일부가 매스 플로우 컨트롤러로 역류해 버리는 것을 들 수 있다.
또한, 유체 제어 밸브가 폐쇄 상태였다고 해도, 유체 제어 밸브의 출력 흐름 등에 의해 후단의 압력 변화가 발생하기 때문에, 폐쇄 상태로 하기 직전의 설정 유량, 압력 조건, 혹은 폐쇄 상태에서의 대기 시간 등에 의해서, 폐쇄 상태에 있어서의 산출 유량이 제로값으로부터 벗어나는 것도 요인 중 하나로서 들 수 있다(도 7 참조).
일본특허공개 제2018-18351호 공보
그래서 본 발명은, 상기의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 유체 제어 장치로부터 출력되는 산출 유량의 부자연스러운 거동을 억제하는 것을 그 주된 과제로 하는 것이다.
본 발명에 따른 유체 제어 장치는, 유로 상에 유체 제어 밸브, 상류측 압력 센서, 및 하류측 압력 센서가 마련되어 있고, 상기 상류측 압력 센서 및 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력에 기초하여 유량을 산출하는 실(實)유량 산출부와, 상기 실유량 산출부에 의해 산출된 산출 유량을 출력하는 유량 출력부를 구비하고, 상기 유량 출력부가, 상기 유체 제어 밸브가 폐쇄 상태라고 판단되었을 경우에, 상기 산출 유량에 관계없이 제로값을 출력하는 기능인 제로 출력 기능을 발휘하도록 구성되어 있다.
그리고, 이 유체 제어 장치는, 상술한 구성에 있어서, 상기 유량 출력부에 의한 상기 제로 출력 기능의 실행 및 정지를 전환하는 전환부를 더 구비하고, 상기 전환부가, 상기 유체 제어 밸브가 개방 상태이고, 또한, 상기 상류측 압력 센서의 측정 압력으로부터 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력을 뺀 차분이 소정의 정지 임계값보다도 큰 경우에, 상기 제로 출력 기능을 정지시켜, 상기 유량 출력부에 상기 산출 유량을 출력시키는 것을 특징으로 하는 것이다.
이와 같은 유체 제어 장치에 의하면, 제로 출력 기능의 정지 조건으로서, 유체 제어 밸브가 개방 상태인 것만이 아니라, 상류측 압력 센서의 측정 압력으로부터 하류측 압력 센서의 측정 압력을 뺀 차분이 소정의 정지 임계값보다도 큰 것도 포함되어 있으므로, 제로 출력 기능이 정지되어 출력을 제로값으로부터 산출 유량으로 전환한 직후에, 마이너스값이 출력되어 버리는 것을 막을 수 있다.
이것에 의해, 유체 제어 밸브가 폐쇄 상태인 경우에 산출 유량에 관계없이 제로값을 출력하는 제로 출력 기능을 구비하면서, 출력을 제로값으로부터 산출 유량으로 전환할 때의 부자연스러운 거동을 막을 수 있다.
여기서, 제로 출력을 실행시키는 실행 조건에 대해 검토한다.
예를 들어 유체 제어 밸브의 출력 흐름이나 압력 센서의 고장 등의 이상시에는, 유체 제어 밸브가 폐쇄 상태임에도 불구하고, 산출 유량이 제로값으로부터 크게 벗어난 이상(異常) 값이 되는 경우가 있다.
이와 같은 경우에, 만일, 단지 유체 제어 밸브가 폐쇄 상태인 것만을 조건으로 하여 제로값을 출력시키면, 그 제로값에 의해서 상술한 이상 값이 숨어 버리기(출력되지 않기) 때문에, 다양한 이상 등을 감지(察知)하는 것이 어렵게 된다.
그래서, 상기 전환부가, 상기 유체 제어 밸브가 폐쇄 상태이고, 또한, 상기 상류측 압력 센서의 측정 압력과 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력의 절대차가 소정의 실행 임계값보다도 작은 경우에, 상기 제로 출력 기능을 실행시켜, 상기 유량 출력부에 제로값을 출력시키는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성이면, 유체 제어 밸브가 폐쇄 상태였다고 해도, 상류측 압력 센서의 측정 압력과 하류측 압력 센서의 측정 압력의 절대차가 소정의 실행 임계값보다도 크면, 제로 출력 기능이 실행되지 않기 때문에, 상술한 이상 값을 출력시킬 수 있어, 다양한 이상 등을 신속하게 감지할 수 있다.
상기 실행 임계값이, 적어도 상기 정지 임계값보다도 큰 것이 바람직하다.
이렇게 되면, 제로 출력 기능을 구비하면서도, 상술한 이상 값을 출력시킬 수 있다.
상술한 대로, 본 발명에 따른 유체 제어 장치에 의하면, 출력을 제로값으로부터 산출 유량으로 전환한 직후에 마이너스값이 출력되어 버리는 것을 막을 수 있다.
그런데, 예를 들어 압력 센서의 고장 등의 이상시에, 유체 제어 밸브가 폐쇄 상태임에도 불구하고, 산출 유량으로서 큰 값(이상 값)이 산출되는 경우가 있다. 이와 같은 경우에, 제로값이 계속 출력되고 있으면, 이 제로값에 의해 이상 값이 숨어 버리기(출력되지 않기) 때문에, 이것에 의해서도 이상 등의 감지가 늦어질 우려가 있다.
그래서, 상기 전환부가, 이하의 제1 정지 조건 또는 제2 정지 조건 중 어느 것을 충족하는 경우에, 상기 제로 출력 기능을 정지시켜, 상기 유량 출력부에 상기 산출 유량을 출력시키는 것이 바람직하다.
(제1 정지 조건)
상기 유체 제어 밸브가 개방 상태이고, 또한, 상기 상류측 압력 센서의 측정 압력으로부터 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력을 뺀 차분이 상기 정지 임계값보다도 큰 경우
(제2 정지 조건)
상기 상류측 압력 센서의 측정 압력과 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력의 절대차가, 상기 정지 임계값보다도 큰 소정의 상한값보다도 더 큰 경우
이와 같은 구성이면, 제2 정지 조건을 충족한 경우에 있어서도, 제로 출력 기능이 정지되므로, 이상 값을 출력시킬 수 있어, 다양한 이상 등을 신속하게 감지할 수 있다.
부자연스러운 거동을 막으면서, 상술한 이상한 마이너스값을 출력시키기 위해서는, 상기 상한값이, 적어도 상기 정지 임계값보다도 큰 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 유체 제어 시스템은, 메인 유로에 접속됨과 아울러, 병렬로 마련된 복수의 분기 유로 중 일부 또는 전부에 상술한 유체 제어 장치가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
이와 같은 유체 제어 시스템이면, 상술한 유체 제어 장치와 마찬가지의 작용 효과를 달성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유체 제어 장치용 프로그램은, 유로 상에 유체 제어 밸브, 상류측 압력 센서, 및 하류측 압력 센서가 마련된 유체 제어 장치에 이용되는 프로그램으로서, 상기 상류측 압력 센서 및 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력에 기초하여 유량을 산출하는 실유량 산출부와, 상기 실유량 산출부에 의해 산출된 산출 유량을 출력하는 유량 출력부로서의 기능을 컴퓨터에 발휘시킴과 아울러, 상기 유량 출력부가, 상기 유체 제어 밸브가 폐쇄 상태라고 판단되었을 경우에, 상기 산출 유량에 관계없이 제로값을 출력하는 기능인 제로 출력 기능을 발휘하도록 구성된 것에 있어서, 상기 유량 출력부에 의한 상기 제로 출력 기능의 실행 및 정지를 전환하는 전환부로서의 기능을 추가로 컴퓨터에 발휘시켜, 상기 전환부가, 상기 유체 제어 밸브가 개방 상태이고, 또한, 상기 상류측 압력 센서의 측정 압력으로부터 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력을 뺀 차분이 소정의 정지 임계값보다도 큰 경우에, 상기 제로 출력 기능을 정지시켜, 상기 유량 출력부에 상기 산출 유량을 출력시키는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 유체 제어 방법은, 유로 상에 유체 제어 밸브, 상류측 압력 센서, 및 하류측 압력 센서가 마련된 유체 제어 장치를 이용한 유체 제어 방법으로서, 상기 상류측 압력 센서 및 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력에 기초하여 유량을 산출하는 실유량 산출 스텝과, 상기 실유량 산출 스텝에 의해 산출된 산출 유량을 출력하는 유량 출력 스텝을 구비하고, 상기 유량 출력 스텝에 있어서, 상기 유체 제어 밸브가 폐쇄 상태라고 판단되었을 경우에, 상기 산출 유량에 관계없이 제로값을 출력하는 방법에 있어서, 상기 유량 출력 스텝에 의한 상기 제로값의 출력의 실행 및 정지를 전환하는 전환 스텝을 더 구비하고, 상기 전환 스텝에 있어서, 상기 유체 제어 밸브가 개방 상태이고, 또한, 상기 상류측 압력 센서의 측정 압력으로부터 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력을 뺀 차분이 소정의 정지 임계값보다도 큰 경우에, 상기 유량 출력 스텝에 있어서 상기 산출 유량을 출력시키는 것을 특징으로 하는 방법이다.
이와 같은 유체 제어 장치용 프로그램 및 유체 제어 방법에 의하면, 상술한 유체 제어 장치와 마찬가지의 작용 효과를 달성할 수 있다.
그런데, 배경 기술에서 설명한 대로, 유체 제어 밸브가 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 전환한 직후에는, 예를 들면 매스 플로우 컨트롤러의 하류측에 접속되어 있는 유로에 대유량이 흐르고 있고, 그 유체의 일부가 매스 플로우 컨트롤러로 역류해 버리는 것 등에 기인하여, 음의 유량이 출력되는 경우가 있다.
그래서, 본 발명의 하나는, 음의 유량이 출력되는 것을 막아, 출력의 부자연스러운 거동을 억제하는 것을 과제로 하는 것이다.
즉, 본 발명에 따른 유체 제어 장치의 다른 양태는, 유로 상에 유체 제어 밸브, 상류측 압력 센서, 및 하류측 압력 센서가 마련되어 있고, 상기 상류측 압력 센서 및 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력에 기초하여 유량을 산출하는 실유량 산출부와, 상기 실유량 산출부에 의해 산출된 산출 유량을 출력하는 유량 출력부를 구비하고, 상기 유량 출력부가, 상기 유체 제어 밸브가 개방 상태이고, 또한, 상기 실유량 산출부에 의해 산출된 유량이 음의 유량인 경우에, 상기 산출 유량에 관계없이 제로값을 출력하는 기능인 네거티브 버스트 컷 기능을 발휘하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이와 같이 구성된 유체 제어 장치에 의하면, 실유량 산출부에 의해 산출된 유량이 음의 유량인 경우에, 유량 출력부가 제로값을 출력하는 네거티브 버스트 컷 기능을 발휘하므로, 출력의 부자연스러운 거동을 억제할 수 있다.
음의 유량이 산출되는 요인으로서는, 상술한 매스 플로우 컨트롤러로의 역류만이 아니라, 예를 들면 유체 제어 밸브의 고장이나 센서의 이상 등도 들 수 있고, 이러한 고장이나 이상에 의해 출력되는 이상 값이 제로값에 의해 숨어 버리면, 고장이나 이상을 감지하는 것이 어렵게 된다.
그래서, 상기 유체 제어 밸브가 개방 상태로 되고 나서의 경과 시간이 소정의 설정 시간을 초과한 경우에, 상기 네거티브 버스트 컷 기능이 정지하는 것이 바람직하다.
이렇게 되면, 예를 들어 매스 플로우 컨트롤러로의 역류가 안정될 시간보다도 설정 시간을 길게 해 두면, 이 설정 시간을 초과하고 있음에도 불구하고 음의 유량이 계속 산출되면 네거티브 버스트 컷 기능이 정지하므로, 상술한 고장이나 이상을 신속하게 감지할 수 있다.
상술한 구성에 있어서, 설정 시간을 유연하게 설정할 수 있도록 하기 위해서는, 상기 설정 시간이 변경 가능한 것이 바람직하다.
유저나 프로세스에 따라서는 음의 유량을 출력시키고 싶은 케이스도 있기 때문에, 상기 유량 출력부에 상기 네거티브 버스트 컷 기능을 발휘시킬지 여부를 선택 가능하게 구성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 유체 제어 장치용 프로그램은, 유로 상에 유체 제어 밸브, 상류측 압력 센서, 및 하류측 압력 센서가 마련된 유체 제어 장치에 이용되는 것으로, 상기 상류측 압력 센서 및 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력에 기초하여 유량을 산출하는 실유량 산출부와, 상기 실유량 산출부에 의해 산출된 산출 유량을 출력하는 유량 출력부로서의 기능을 컴퓨터에 발휘시키는 것이며, 상기 유량 출력부가, 상기 유체 제어 밸브가 개방 상태이고, 또한, 상기 실유량 산출부에 의해 산출된 유량이 음의 유량인 경우에, 상기 산출 유량에 관계없이 제로값을 출력하는 기능인 네거티브 버스트 컷 기능을 발휘하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 유체 제어 방법은, 유로 상에 유체 제어 밸브, 상류측 압력 센서, 및 하류측 압력 센서가 마련된 유체 제어 장치를 이용한 방법으로서, 상기 상류측 압력 센서 및 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력에 기초하여 유량을 산출하는 실유량 산출 스텝과, 상기 실유량 산출 스텝에 의해 산출된 산출 유량을 출력하는 유량 출력 스텝을 구비하고, 상기 유량 출력 스텝에 있어서, 상기 유체 제어 밸브가 개방 상태이고, 또한, 상기 실유량 산출 스텝에 의해 산출된 유량이 음의 유량인 경우에, 상기 산출 유량에 관계없이 제로값을 출력하는 기능인 네거티브 버스트 컷 기능을 발휘하는 것을 특징으로 하는 방법이다.
이와 같은 유체 제어 장치용 프로그램 및 유체 제어 방법에 의하면, 상술한 유체 제어 장치와 마찬가지의 작용 효과를 달성할 수 있다.
이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 유체 제어 장치로부터 출력되는 산출 유량의 부자연스러운 거동을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 유체 제어 시스템의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는 동 실시 형태의 유체 제어 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 3은 동 실시 형태의 제어부의 기능을 나타내는 기능 블록도이다.
도 4는 동 실시 형태의 제어부의 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 5는 동 실시 형태의 유체 제어 장치의 출력을 나타내는 그래프이다.
도 6은 그 밖의 실시 형태의 유체 제어 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 7은 종래의 구성에 있어서 발생하는 출력 유량의 부자연스러운 거동을 설명하는 그래프이다.
도 8은 제2 실시 형태의 유체 제어 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 9는 제2 실시 형태의 제어부의 기능을 나타내는 기능 블록도이다.
도 10은 제2 실시 형태의 제어부의 동작을 나타내는 플로차트이다.
[제1 실시 형태]
이하에, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 유체 제어 장치에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다.
<장치 구성>
본 실시 형태의 유체 제어 장치(100)는, 예를 들면 반도체 제조 프로세스에 이용되는 것으로, 도 1에 나타내는 바와 같이, 프로세스 챔버(CH)에 공급되는 유체의 유량을 제어하는 유체 제어 시스템(200)을 구축한다.
이 유체 제어 시스템(200)은, 병렬로 마련된 복수 개의 유로(L2)(이하, 분기 유로(L2)라고도 함)의 일부 또는 전부에 상술한 유체 제어 장치(100)가 배치되어 있고, 이들 복수 개의 분기 유로(L2)의 하류는 예를 들면 프로세스 챔버(CH)에 연통(連通)하는 메인 유로(L1)에 접속되어 있다. 또한, 메인 유로(L1)는 돌발적으로 유체 제어 장치(100)의 내부보다도 고압으로 될 수 있는 유로이다. 또한, 분기 유로(L2)에 있어서의 유체 제어 장치(100)의 상류측 및 하류측에는, 각각에 셧오프(shutoff) 밸브(V1, V2)가 마련되어 있다.
유체 제어 장치(100)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상류측으로부터 유체 제어 밸브(1), 상류측 압력 센서(21), 유체 저항 소자(22), 및 하류측 압력 센서(23)가 이 순서대로 늘어서 마련되어 있고, 이들 유체 기기(21~23)와 함께, 유체 제어 밸브(1)의 제어를 담당하는 제어부(C)가 패키지화된 차압식의 매스 플로우 컨트롤러이다. 보다 구체적으로는, 이 매스 플로우 컨트롤러(100)는, 내부 유로(L3)가 형성된 블록(B)을 구비하고 있고, 이 블록(B)에 대해서 상술한 각종 유체 기기(21~23)가 장착됨으로써, 이들 유체 기기(21~23)가 내부 유로(L3) 상에 배치되어 있다. 또한, 유체 제어 장치(100)로서는, 유체 제어 밸브(1)의 상류측에 추가로 압력 센서가 마련되어 있어도 된다.
제어부(C)는, CPU, 메모리, A/D 컨버터, D/A 컨버터, 각종 입출력 기기를 구비한 이른바 컴퓨터로서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 메모리에 격납된 유체 제어 장치용 프로그램이 실행됨으로써 적어도 실유량 산출부(24) 및 밸브 제어부(3)로서의 기능을 발휘한다.
실유량 산출부(24)는 상류측 압력 센서(21)로 측정되는 측정 압력 P1 및 하류측 압력 센서(23)로 측정되는 측정 압력 P2로부터 내부 유로(L3)를 흐르는 유체의 유량을 산출한다. 즉, 상류측 압력 센서(21), 유체 저항 소자(22), 하류측 압력 센서(23), 및 실유량 산출부(24)는, 차압식의 유량 센서(2)를 구성하는 것이다. 이 실유량 산출부(24)에 의해 산출된 산출 유량은 밸브 제어부(3)로 출력된다.
밸브 제어부(3)는 유저에 의해 설정되는 설정 유량과 실유량 산출부(24)에 의해 산출되는 산출 유량의 편차가 작게 되도록 유체 제어 밸브(1)의 개도(開度)를 유량 피드백 제어한다.
여기서, 본 실시 형태의 제어부(C)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 산출 유량을 예를 들면 디스플레이(D) 등에 출력하는 유량 출력부(4)를 구비하고 있다.
이러한 구성에 있어서는, 예를 들면 밸브 제어부(3)가 전폐(全閉) 지령을 접수하여 유체 제어 밸브(1)를 폐쇄 상태로 하는 경우, 유량 출력부(4)에 의한 출력은 제로값인 것으로 통상 생각된다.
그렇지만, 예를 들어 유체 제어 밸브(1)의 출력 흐름이나 메인 유로(L1)로부터 분기 유로(L2)로의 역류 등 다양한 요인에 의해, 유체 제어 밸브(1)가 폐쇄 상태임에도 불구하고, 상류측 압력 센서(21)의 측정 압력 P1과 하류측 압력 센서(23)의 측정 압력 P2의 사이에 차가 발생해 버리는 경우가 있다. 그러면, 그 차에 따른 유량이 실유량 산출부(24)에 의해 산출되어 버려, 유체 제어 장치(100)로서는 사용에 관해서 아무런 문제 없음에도 불구하고, 제로값과는 다른 산출 유량이 유량 출력부(4)에 의해 출력되는 경우가 있다.
그래서, 본 실시 형태의 유량 출력부(4)는, 유체 제어 밸브(1)가 폐쇄 상태라고 판단되었을 경우에, 산출 유량에 관계없이 제로값을 출력하는 기능인 제로 출력 기능을 발휘하도록 구성되어 있다.
여기서, 「제로값을 출력한다」는 것은, 유체의 유량이 실질적으로 존재하지 않는 것을 나타내는 것이며, 구체적인 실시 형태로서는, 예를 들면 디스플레이(D)의 유량을 나타내는 영역에 「0」이라고 하는 숫자를 출력하거나, 유량의 시간 변화를 나타내는 그래프에 있어서 유량이 제로인 것을 나타내는 직선을 출력하거나 하는 양태 등을 들 수 있다. 다만, 유체의 유량이 실질적으로 존재하지 않는 것을 나타내는 것이면, 상술한 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
상술한 밸브 제어부(3)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 유체 제어 밸브(1)를 강제적으로 전폐시키는 전폐 지령 또는 산출 유량의 목표값으로서 설정된 설정 유량에 기초하여 유체 제어 밸브(1)를 제어하도록 구성되어 있다. 즉, 밸브 제어부(3)는, 밸브 제어부(3)가 전폐 지령을 접수했을 경우, 또는, 설정 유량으로서 제로값을 접수했을 경우에, 유체 제어 밸브(1)를 폐쇄 상태로 하려고 한다.
이러한 밸브 제어부(3)의 동작을 감안하여, 유량 출력부(4)는, 밸브 제어부(3)가 전폐 지령을 접수했을 경우, 또는, 밸브 제어부(3)가 설정 유량으로서 제로값을 접수했을 경우에, 적어도 그것을 계기로 하여, 산출 유량에 관계없이 제로값을 출력하도록 구성되어 있다. 또한, 유량 출력부(4)가 제로값을 출력하는 타이밍으로서는, 밸브 제어부(3)가 전폐 지령을 접수한 직후, 또는, 설정 유량으로서 제로값을 접수한 직후여도 되고, 밸브 제어부(3)가 전폐 지령 또는 설정 유량으로서의 제로값을 접수하고 나서, 예를 들면 소정 시간을 경과한 후 등, 소정 조건을 충족한 후여도 된다.
그리고, 이와 같이 유량 출력부(4)가 제로 출력 기능을 발휘하는 구성에 있어서, 본 실시 형태의 제어부(C)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 유량 출력부(4)에 의한 제로 출력 기능의 실행 및 정지를 전환하는 전환부(5)를 더 구비하고 있다.
이 전환부(5)는, 소정의 실행 조건을 충족하는 경우에 제로 출력 기능을 실행시키고, 소정의 정지 조건을 충족하는 경우에 제로 출력 기능을 정지시키도록 구성되어 있다.
이하에서는, 전환부(5)의 동작을 도 4의 플로차트를 참조하면서 설명한다.
먼저, 전환부(5)가 제로 출력 기능을 실행시킬 때의 동작에 대해 설명한다. 또한, 유체 제어 장치(100)의 전원 투입시에는, 제로 출력 기능은 정지되어 있다(S0).
실행 조건으로서는, 적어도 유체 제어 밸브(1)가 폐쇄 상태인 것이 포함되어 있다.
여기서, 예를 들어 유체 제어 밸브(1)의 출력 흐름이나 압력 센서(21, 23)의 고장 등의 이상시에는, 유체 제어 밸브(1)가 폐쇄 상태임에도 불구하고, 산출 유량이 제로값으로부터 크게 벗어난 이상 값이 되는 경우가 있다.
이와 같은 경우에, 만일, 단지 유체 제어 밸브(1)가 폐쇄 상태인 것만을 실행 조건으로 하여 제로값을 출력시키면, 그 제로값에 의해서 상술한 산출 유량의 이상 값이 숨어 버리기(출력되지 않기) 때문에, 상술한 이상 등을 감지하는 것이 어렵게 된다.
그래서, 본 실시 형태에서는, 유체 제어 밸브(1)가 폐쇄 상태이고, 또한, 상류측 압력 센서(21)의 측정 압력 P1과 하류측 압력 센서(23)의 측정 압력 P2의 절대차│P1-P2│가 소정의 실행 임계값(Th1)보다도 작은 것이 실행 조건으로서 설정되어 있다.
이 실행 임계값(Th1)은, 상기 메모리의 소정 영역에 설정된 전환용 임계값 격납부(6)에 미리 격납되어 있다(도 3 참조). 실행 임계값(Th1)은 적어도 후술하는 정지 임계값(Th2)보다도 큰 값으로 설정되어 있고, 구체적으로는, 유체 제어 밸브(1)가 폐쇄 상태인 경우에 있어서 절대차│P1-P2│로서 정상시에는 나타나지 않는 값 이상으로 설정되어 있다.
이 실행 조건에 기초하여, 전환부(5)는, 유체 제어 밸브(1)가 폐쇄 상태이고, 또한, 상류측 압력 센서(21)의 측정 압력 P1과 하류측 압력 센서(23)의 측정 압력 P2의 절대차│P1-P2│가 소정의 실행 임계값(Th1)보다도 작은지 여부, 즉 실행 조건을 충족하는지 여부를 판단한다(S1). 또한, 유체 제어 밸브(1)가 폐쇄 상태인지 여부의 판단에 관해서, 전환부(5)는, 밸브 제어부(3)가 전폐 지령을 접수하고 있는 경우, 또는, 밸브 제어부(3)가 설정 유량으로서 제로값을 접수하고 있는 경우에는, 유체 제어 밸브(1)가 폐쇄 상태라고 판단하고, 그렇지 않은 경우에는 유체 제어 밸브(1)가 개방 상태라고 판단한다. 또한, 이 S1의 판단은, 밸브 제어부(3)가 전폐 지령을 접수하고 나서, 또는, 밸브 제어부(3)가 설정 유량으로서 제로값을 접수하고 나서 실행되는 스텝이어도 되고, 상술한 전폐 지령이나 제로값의 접수에 관계없이, S0 후 신속하게 이행되는 스텝이어도 된다.
그리고, 전환부(5)는, S1에 있어서 실행 조건을 충족하는 경우에는, 제로 출력 기능을 실행시켜, 유량 출력부(4)에 제로값을 출력시킨다(S2).
한편, S1에 있어서 실행 조건을 충족하지 않는 경우, 전환부(5)는, 제로 출력 기능을 실행시키는 일 없이, 즉 제로 출력 기능의 정지를 유지한 채로, 유량 출력부(4)에 산출 유량을 출력시킨다(S0).
전환부(5)는, S2에 있어서 제로 출력 기능을 실행시킨 후에는, 이하에 설명하는 정지 조건을 충족하는지 여부의 판단으로 이동한다.
본 실시 형태에서는, 유체 제어 밸브(1)가 개방 상태이며(바꿔말하면, 유체 제어 밸브(1)가 폐쇄 상태는 아님), 또한, 상류측 압력 센서(21)의 측정 압력 P1으로부터 하류측 압력 센서(23)의 측정 압력 P2를 뺀 차분 P1-P2가 소정의 정지 임계값(Th2)보다도 큰 것이 정지 조건(이하, 제1 정지 조건이라고도 함)으로서 설정되어 있다. 또한, 정지 임계값(Th2)은, 적어도 0 이상의 값이지만, 0보다도 큰 양의 값인 것이 바람직하다.
그런데, 예를 들어 압력 센서(21, 23)의 고장 등의 이상시에, 유체 제어 밸브(1)가 폐쇄 상태임에도 불구하고, 산출 유량으로서 큰 값(이상 값)이 산출되는 경우가 있다. 이와 같은 경우에, 상술한 제1 정지 조건을 충족하여 제로값이 계속 출력되고 있으면, 이 제로값에 의해 큰 이상 값이 숨어 버리기(출력되지 않기) 때문에, 이상 등의 감지가 늦어질 우려가 있다.
그래서, 본 실시 형태에서는, 상류측 압력 센서(21)의 측정 압력 P1과 하류측 압력 센서(23)의 측정 압력 P2의 절대차│P1-P2│가 소정의 상한값(Th3)보다도 큰 것이 정지 조건(이하, 제2 정지 조건이라고도 함)으로서 설정되어 있고, 전환부(5)는, 제1 정지 조건 또는 제2 정지 조건 중 어느 것을 충족하는 경우에, 제로 출력 기능을 정지시킨다.
이 상한값(Th3)은, 전환용 임계값 격납부(6)에 미리 격납되어 있다(도 2 참조). 상한값(Th3)은 적어도 상술한 정지 임계값(Th2)보다도 큰 값으로 설정되어 있고, 구체적으로는, 유체 제어 밸브(1)가 폐쇄 상태인 경우에 있어서 절대차│P1-P2│로서 정상시에는 나타나지 않는 값 이상으로 설정되어 있다. 또한, 상한값(Th3)은 상술한 실행 임계값(Th1) 이상이어도 되고, 실행 임계값(Th1) 이하여도 된다.
이들 정지 조건에 기초하여, 전환부(5)는, 유체 제어 밸브(1)가 개방 상태이고, 또한, 상류측 압력 센서(21)의 측정 압력 P1으로부터 하류측 압력 센서(23)의 측정 압력 P2를 뺀 차분 P1-P2가 소정의 정지 임계값(Th2)보다도 큰지 여부, 즉 제1 정지 조건을 충족하는지 여부를 판단함과 아울러(S3), 상류측 압력 센서(21)의 측정 압력 P1과 하류측 압력 센서(23)의 측정 압력 P2의 절대차│P1-P2│가 소정의 상한값(Th3)보다도 큰지 여부, 즉 제2 정지 조건을 충족하는지 여부를 판단한다(S4). 또한, S3의 판단은, 밸브 제어부(3)가 설정 유량으로서 제로값보다도 큰 값을 접수하고 나서 실행되는 스텝이어도 되고, 이 설정 유량의 접수에 관계없이, S2 후 신속하게 이행되는 스텝이어도 된다.
그리고, 전환부(5)는, S3 및 S4에 있어서, 제1 정지 조건 또는 제2 정지 조건 중 어느 것을 충족하는 경우에는, 제로 출력 기능을 정지시켜, 유량 출력부(4)에 산출 유량을 출력시킨다(S0).
한편, S3 및 S4에 있어서, 제1 정지 조건 및 제2 정지 조건 양방을 충족하지 않는 경우, 전환부(5)는, 제로 출력 기능을 정지시키는 일 없이, 즉 제로 출력 기능의 실행을 유지한 채로, 유량 출력부(4)에 제로값을 출력시킨다(S2).
전환부(5)는, S5에 있어서 제로 출력 기능을 정지시킨 후에는, S1으로 되돌아가, 실행 조건을 충족하는지의 판단으로 이동한다.
<제1 실시 형태의 효과>
이와 같이 구성한 유체 제어 장치(100)에 의하면, 제로 출력 기능의 정지 조건으로서, 유체 제어 밸브(1)가 개방 상태인 것만이 아니라, 상류측 압력 센서(21)의 측정 압력 P1으로부터 하류측 압력 센서(23)의 측정 압력 P2를 뺀 차분 P1-P2가 소정의 정지 임계값(Th2)보다도 큰 것도 포함되어 있으므로, 제로 출력 기능이 정지되어 출력을 제로값으로부터 산출 유량으로 전환한 직후에, 마이너스값이 출력되어 버리는 것을 막을 수 있다.
이것에 의해, 도 5에 나타내는 바와 같이, 유체 제어 밸브(1)가 폐쇄 상태인 경우에 산출 유량에 관계없이 제로값을 출력하도록 구성된 유체 제어 장치(100)에 있어서, 출력 유량을 제로값으로부터 산출 유량으로 전환할 때의 부자연스러운 거동을 막을 수 있다.
또한, 제로 출력 기능의 실행 조건으로서, 유체 제어 밸브(1)가 폐쇄 상태인 것만이 아니라, 상류측 압력 센서(21)의 측정 압력 P1과 하류측 압력 센서(23)의 측정 압력 P2의 절대차│P1-P2│가 소정의 실행 임계값(Th1)보다도 작은 것도 포함되어 있으므로, 유체 제어 밸브(1)가 폐쇄 상태였다고 해도, 상류측 압력 센서(21)의 측정 압력 P1과 하류측 압력 센서(23)의 측정 압력 P2의 절대차│P1-P2│가 소정의 실행 임계값(Th1)보다도 크면, 제로 출력 기능이 실행되지 않고, 다양한 요인에 기인하는 이상 값을 숨김없이 출력시킬 수 있어, 다양한 이상 등을 신속하게 감지할 수 있다.
또한, 실행 임계값(Th1)이, 유체 제어 밸브(1)가 폐쇄 상태인 경우에 있어서 절대차│P1-P2│로서 정상시에는 나타나지 않는 값 이상으로 설정되어 있으므로, 제로 출력 기능에 의한 작용 효과를 담보하면서, 이상 값이 발생하고 있는 경우에는, 그 이상 값을 숨김없이 출력시킬 수 있다.
또한, 전환부(5)가, 제2 정지 조건을 충족한 경우에 있어서도, 제로 출력 기능이 정지되므로, 큰 마이너스값이 산출되고 있는 경우에는, 그 마이너스값을 숨김없이 출력시킬 수 있어, 다양한 이상 등을 신속하게 감지할 수 있다.
추가로, 제2 정지 조건에 포함되는 상한값(Th3)이, 적어도 정지 임계값(Th2)보다도 크기 때문에, 부자연스러운 거동을 막으면서, 이상한 마이너스값을 출력시킬 수 있다.
<제1 실시 형태의 변형 실시 형태>
또한, 본 발명은 상기 제1 실시 형태로 한정되지 않는다.
예를 들어, 상기 제1 실시 형태에서는, 실행 임계값(Th1)을 정지 임계값(Th2)보다도 큰 값으로 하여 설명했지만, 실행 임계값(Th1)과 정지 임계값(Th2)이 서로 동일한 값이어도 된다.
또한, 실유량 산출부(24), 밸브 제어부(3), 유량 출력부(4), 전환부(5), 및 전환용 임계값 격납부(6)로서의 기능은, 반드시 하나의 CPU에 의해 발휘될 필요는 없으며, 이들 기능의 일부가 다른 CPU에 의해 발휘되어도 된다.
유체 제어 장치(100)로서는, 상기 제1 실시 형태에서는 하나의 유체 제어 밸브(1)를 구비한 구성이었지만, 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 실시 형태의 유체 제어 밸브(1)와는 별도로, 하류측 압력 센서(23)의 하류측에 마련된 제2 유체 제어 밸브(1')를 더 구비한 것이어도 된다.
이 경우, 청구항에서 말하는 「유체 제어 밸브가 폐쇄 상태이다」라는 것은, 유체 제어 밸브(1) 또는 제2 유체 제어 밸브(1') 중 일방 또는 양방이 폐쇄 상태인 경우이며, 「유체 제어 밸브가 개방 상태이다」라는 것은, 유체 제어 밸브(1) 및 제2 유체 제어 밸브(1') 양방이 개방 상태인 경우이다.
또한, 동 도 6에 나타내는 바와 같이, 유체 제어 장치(100)로서는, 유체 제어 밸브(1)의 상류측에 마련된 압력 센서(20)를 더 구비하고 있어도 된다.
[제2 실시 형태]
다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 유체 제어 장치에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다.
<장치 구성>
본 실시 형태의 유체 제어 장치(100)는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 예를 들면 반도체 제조 프로세스에 이용되는 것으로, 복수의 유체 제어 장치(100)가 프로세스 챔버에 공급되는 유체의 유량을 제어하는 유체 제어 시스템(200)을 구축한다.
각 유체 제어 장치(100)는, 상기 제1 실시 형태의 장치 구성과 비교하면, 도 8에 나타내는 바와 같이, 상류측 압력 센서(21) 및 하류측 압력 센서(23)에 더하여, 유체 제어 밸브(1)의 상류측에 마련된 제3 압력 센서(20)를 더 구비하고 있는 점에서 상위하다.
또한, 이 유체 제어 장치(100)는, 제어부(C)의 기능이 상기 제1 실시 형태와는 다르므로, 이하에서 제어부(C)에 대해 상술한다.
이 제어부(C)는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 실유량 산출부(24), 밸브 제어부(3), 및 유량 출력부(4)로서의 기능을 발휘하는 점에 있어서는, 상기 제1 실시 형태와 공통된다.
그리고, 본 실시 형태의 유량 출력부(4)는, 유체 제어 밸브(1)가 개방 상태이고, 또한, 실유량 산출부(24)에 의해 산출된 유량이 음의 유량인 경우에, 산출 유량에 관계없이 제로값을 출력하는 기능인 네거티브 버스트 컷 기능을 발휘하도록 구성되어 있다.
또한, 본 제2 실시 형태에 있어서는, 유량 출력부(4)에 상기 제1 실시 형태에 있어서의 제로 출력 기능을 발휘시켜도 되고, 발휘시키지 않아도 된다.
또한, 「제로값을 출력한다」는 것은, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 유체의 유량이 실질적으로 존재하지 않는 것을 나타내는 것이며, 구체적인 실시 형태로서는, 예를 들면 디스플레이(D)의 유량을 나타내는 영역에 「0」이라고 하는 숫자를 출력하거나, 유량의 시간 변화를 나타내는 그래프에 있어서 유량이 제로인 것을 나타내는 직선을 출력하거나 하는 양태 등을 들 수 있다. 다만, 유체의 유량이 실질적으로 존재하지 않는 것을 나타내는 것이면, 상술한 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 실시 형태의 제어부(C)는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 유량 출력부(4)에 의한 네거티브 버스트 컷 기능의 실행 및 정지를 전환하는 전환부(5)를 구비하고 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 이 전환부(5)는, 유체 제어 밸브(1)가 개방 상태로 되고 나서의 경과 시간이 소정의 설정 시간을 초과하고 있는 경우에, 네거티브 버스트 컷 기능을 정지한다.
또한, 네거티브 버스트 컷 기능이 정지되었을 경우, 유량 출력부(4)는, 실유량 산출부(24)의 산출 유량을 출력해도 되고, 산출 유량을 대신하여 또는 산출 유량에 더하여 이상이 발생하고 있는 것 등을 나타내는 경고를 출력해도 된다.
상술한 설정 시간은, 유저 또는 제조원에 의해 변경 가능하다.
여기에서는, 설정 시간의 상한값을, 유체 제어 장치(100)로의 유체의 역류가 발생한 시점부터, 그 역류가 안정될 시간 정도로 설정하고 있고, 예를 들면 60000msec로 하고 있다.
한편, 설정 시간의 하한값은, 여기에서는 0msec로 하고 있다. 이것에 의해, 설정 시간을 0msec로 변경함으로써, 네거티브 버스트 컷 기능을 강제적으로 정지시킬 수 있다. 즉, 본 실시 형태에서는, 유량 출력부(4)에 네거티브 버스트 컷 기능을 발휘시킬지 여부를 선택 가능하게 하고 있으며, 필요에 따라서, 실유량 산출부(24)에 의해 산출된 음의 유량을 출력할 수 있도록 하고 있다.
이어서, 본 실시 형태의 제어부(C)의 동작을 도 10의 플로차트를 참조하면서 설명한다.
먼저, 제어부(C)에 제로보다도 큰 설정 유량 또는 전개(全開) 지령이 입력되면, 밸브 제어부(3)가 유체 제어 밸브(1)를 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 한다(T1).
다음으로, 유량 출력부(4)는 유체 제어 밸브(1)가 개방 상태로 되고 나서의 경과 시간이 소정의 설정 시간을 초과하는지 여부를 판단한다(T2).
T2에 있어서, 경과 시간이 설정 시간을 초과하는 경우, 전환부(5)는 네거티브 버스트 컷 기능을 정지시켜, 유량 출력부(4)는, 실유량 산출부(24)에 의한 산출 유량을 출력한다(T3).
한편, T2에 있어서, 경과 시간이 설정 시간을 초과하지 않은 경우, 유량 출력부(4)가, 실유량 산출부(24)에 의한 산출 유량이 음의 유량인지 여부를 판단한다(T4).
T4에 있어서, 산출 유량이 제로 또는 양의 유량인 경우, 유량 출력부(4)는, 그 산출 유량을 디스플레이 등에 출력한다(T5).
한편, T4에 있어서, 산출 유량이 음의 유량인 경우, 유량 출력부(4)는, 네거티브 버스트 컷 기능을 발휘하여, 산출 유량에 관계없이 제로값을 디스플레이 등에 출력한다(T6).
T5에 있어서 산출 유량이 출력된 후, 및, T6에 있어서 제로값이 출력된 후에는, T2로 되돌아가, T2~T5까지의 동작이 반복된다. 이것에 의해, 경과 시간이 설정 시간을 초과할 때까지 동안은, 네거티브 버스트 컷 기능이 발휘되므로, 산출 유량이 음의 유량이 되면, 그 때에 제로값이 출력된다. 한편, 설정 시간을 초과할 때까지 음의 유량이 계속 산출되는 경우에는, 경과 시간이 설정 시간을 초과한 타이밍에서 네거티브 버스트 컷 기능이 정지되고, 음의 유량이 출력된다.
<제2 실시 형태의 효과>
이와 같이 구성한 유체 제어 장치(100)에 의하면, 실유량 산출부(24)에 의해 산출된 유량이 음의 유량인 경우에, 유량 출력부(4)가 제로값을 출력하는 네거티브 버스트 컷 기능을 발휘하므로, 출력의 부자연스러운 거동을 억제할 수 있다.
또한, 실유량 산출부(24)에 의해 소정의 설정 시간에 걸쳐 음의 유량이 계속 산출되었을 경우에, 네거티브 버스트 컷 기능이 정지되므로, 예를 들면 유체 제어 밸브(1)의 고장 등의 이상에 의해 산출되는 음의 유량을 출력시킬 수 있어, 그러한 이상을 신속하게 감지할 수 있다.
<제2 실시 형태의 변형 실시 형태>
본 발명에 따른 유체 제어 장치(100)는, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 상류측 압력 센서(21) 및 하류측 압력 센서(23)를 구비하는 것이면, 반드시 제3 압력 센서(20)를 구비하고 있을 필요는 없다.
또한, 전환부(5)로서는, 실유량 산출부(24)에 의해 산출된 산출 유량이, 미리 설정한 하한값을 하회했을 경우에, 네거티브 버스트 컷 기능을 정지하도록 구성되어 있어도 된다.
이렇게 되면, 다양한 이상 등에 의해 유량이 극단적으로 작게 산출되는 경우에는, 그 이상 등을 신속하게 감지할 수 있다.
또한, 유체 제어 장치(100)로서는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 제2 실시 형태의 유체 제어 밸브(1)와는 별도로, 하류측 압력 센서(23)의 하류측에 마련된 제2 유체 제어 밸브(1')를 더 구비한 것이어도 된다.
이 경우, 청구항에서 말하는 「유체 제어 밸브가 개방 상태이다」라는 것은, 유체 제어 밸브(1) 및 제2 유체 제어 밸브(1') 양방이 개방 상태인 경우이다.
또한, 동 도 6에 나타내는 바와 같이, 유체 제어 장치(100)로서는, 유체 제어 밸브(1)의 상류측에 마련된 압력 센서(20)를 더 구비하고 있어도 된다.
추가로, 상기 실시 형태의 유체 제어 장치(100)는, 유체 제어 밸브를 개방 상태로 하고 나서의 경과 시간이 소정 시간을 초과한 경우에, 네거티브 버스트 컷 기능을 정지시키도록 구성되어 있었지만, 경과 시간이 소정 시간을 초과하고 나서도, 네거티브 버스트 컷 기능이 실행되도록 구성되어 있어도 된다.
이 경우, 이상 등을 신속하게 감지할 수 있도록 하기 위해, 실유량 산출부(24)에 의해 소정의 설정 시간에 걸쳐 음의 유량이 계속 산출되었을 경우에, 네거티브 버스트 컷 기능이 정지하도록 해도 된다.
[그 밖의 실시 형태]
상기 각 실시 형태에서는, 복수의 유체 제어 장치(100)를 구비하는 유체 제어 시스템(200)을 다뤘지만, 유체 제어 시스템으로서는 단일의 유체 제어 장치(100)를 구비하는 것이어도 된다.
또한, 상기 각 실시 형태에서는, 유체 제어 장치(100)를 반도체 제조 프로세스에 이용되는 것으로 하여 설명했지만, 본 발명에 따른 유체 제어 장치(100)는, 반도체 제조 프로세스 이외의 다양한 시스템에 있어서 사용 가능한 것이다.
그 밖에, 본 발명의 취지에 반하지 않는 한에 있어서 다양한 실시 형태의 변형이나 조합을 행해도 상관없다.
100…유체 제어 장치(매스 플로우 컨트롤러)
1…유체 제어 밸브 21…상류측 압력 센서
22…유체 저항 소자 23…하류측 압력 센서
L3…내부 유로 C…제어부
24…실유량 산출부 2…유량 센서
3…밸브 제어부 4…유량 출력부
5…전환부 6…전환용 임계값 격납부

Claims (13)

  1. 유로 상에 유체 제어 밸브, 상류측 압력 센서, 및 하류측 압력 센서가 마련되어 있고,
    상기 상류측 압력 센서 및 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력에 기초하여 유량을 산출하는 실유량 산출부와,
    상기 실유량 산출부에 의해 산출된 산출 유량을 출력하는 유량 출력부를 구비하고,
    상기 유량 출력부가, 상기 유체 제어 밸브가 폐쇄 상태라고 판단되었을 경우에, 상기 산출 유량에 관계없이 제로값을 출력하는 기능인 제로 출력 기능을 발휘하도록 구성된 유체 제어 장치에 있어서,
    상기 유량 출력부에 의한 상기 제로 출력 기능의 실행 및 정지를 전환하는 전환부를 더 구비하고,
    상기 전환부가, 상기 유체 제어 밸브가 개방 상태이고, 또한, 상기 상류측 압력 센서의 측정 압력으로부터 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력을 뺀 차분이 소정의 정지 임계값보다도 큰 경우에, 상기 제로 출력 기능을 정지시켜, 상기 유량 출력부에 상기 산출 유량을 출력시키는 것을 특징으로 하는 유체 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전환부가, 상기 유체 제어 밸브가 폐쇄 상태이고, 또한, 상기 상류측 압력 센서의 측정 압력과 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력의 절대차가 소정의 실행 임계값보다도 작은 경우에, 상기 제로 출력 기능을 실행시켜, 상기 유량 출력부에 제로값을 출력시키는 유체 제어 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 실행 임계값이 적어도 상기 정지 임계값보다도 큰 유체 제어 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전환부가, 이하의 제1 정지 조건 또는 제2 정지 조건 중 어느 것을 충족하는 경우에, 상기 제로 출력 기능을 정지시켜, 상기 유량 출력부에 상기 산출 유량을 출력시키는 유체 제어 장치.
    (제1 정지 조건)
    상기 유체 제어 밸브가 개방 상태이고, 또한, 상기 상류측 압력 센서의 측정 압력으로부터 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력을 뺀 차분이 상기 정지 임계값보다도 큰 경우
    (제2 정지 조건)
    상기 상류측 압력 센서의 측정 압력과 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력의 절대차가, 상기 정지 임계값보다도 큰 소정의 상한값보다도 더 큰 경우
  5. 메인 유로에 접속됨과 아울러, 병렬로 마련된 복수의 분기 유로의 일부 또는 전부에 청구항 1에 기재된 유체 제어 장치가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어 시스템.
  6. 유로 상에 유체 제어 밸브, 상류측 압력 센서, 및 하류측 압력 센서가 마련된 유체 제어 장치에 이용되는 기억 매체에 기억된 프로그램으로서,
    상기 상류측 압력 센서 및 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력에 기초하여 유량을 산출하는 실유량 산출부와,
    상기 실유량 산출부에 의해 산출된 산출 유량을 출력하는 유량 출력부로서의 기능을 컴퓨터에 발휘시킴과 아울러,
    상기 유량 출력부가, 상기 유체 제어 밸브가 폐쇄 상태라고 판단되었을 경우에, 상기 산출 유량에 관계없이 제로값을 출력하는 기능인 제로 출력 기능을 발휘하도록 구성된 것에 있어서,
    상기 유량 출력부에 의한 상기 제로 출력 기능의 실행 및 정지를 전환하는 전환부로서의 기능을 추가로 컴퓨터에 발휘시켜,
    상기 전환부가, 상기 유체 제어 밸브가 개방 상태이고, 또한, 상기 상류측 압력 센서의 측정 압력으로부터 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력을 뺀 차분이 소정의 정지 임계값보다도 큰 경우에, 상기 제로 출력 기능을 정지시켜, 상기 유량 출력부에 상기 산출 유량을 출력시키는 것을 특징으로 하는 유체 제어 장치용 프로그램.
  7. 유로 상에 유체 제어 밸브, 상류측 압력 센서, 및 하류측 압력 센서가 마련된 유체 제어 장치를 이용한 유체 제어 방법으로서,
    상기 상류측 압력 센서 및 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력에 기초하여 유량을 산출하는 실유량 산출 스텝과,
    상기 실유량 산출 스텝에 의해 산출된 산출 유량을 출력하는 유량 출력 스텝을 구비하고,
    상기 유량 출력 스텝에 있어서, 상기 유체 제어 밸브가 폐쇄 상태라고 판단되었을 경우에, 상기 산출 유량에 관계없이 제로값을 출력하는 방법에 있어서,
    상기 유량 출력 스텝에 의한 상기 제로값의 출력의 실행 및 정지를 전환하는 전환 스텝을 더 구비하고,
    상기 전환 스텝에 있어서, 상기 유체 제어 밸브가 개방 상태이고, 또한, 상기 상류측 압력 센서의 측정 압력으로부터 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력을 뺀 차분이 소정의 정지 임계값보다도 큰 경우에, 상기 유량 출력 스텝에 있어서 상기 산출 유량을 출력시키는 것을 특징으로 하는 유체 제어 방법.
  8. 유로 상에 유체 제어 밸브, 상류측 압력 센서, 및 하류측 압력 센서가 마련되어 있고,
    상기 상류측 압력 센서 및 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력에 기초하여 유량을 산출하는 실유량 산출부와,
    상기 실유량 산출부에 의해 산출된 산출 유량을 출력하는 유량 출력부를 구비하고,
    상기 유량 출력부가, 상기 유체 제어 밸브가 개방 상태이고, 또한, 상기 실유량 산출부에 의해 산출된 유량이 음의 유량인 경우에, 상기 산출 유량에 관계없이 제로값을 출력하는 기능인 네거티브 버스트 컷 기능을 발휘하는 것을 특징으로 하는 유체 제어 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 유체 제어 밸브가 개방 상태로 되고 나서의 경과 시간이 소정의 설정 시간을 초과한 경우에, 상기 네거티브 버스트 컷 기능이 정지하는 유체 제어 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 설정 시간이 변경 가능한 유체 제어 장치.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 유량 출력부에 상기 네거티브 버스트 컷 기능을 발휘시킬지 여부를 선택 가능하게 구성되어 있는 유체 제어 장치.
  12. 유로 상에 유체 제어 밸브, 상류측 압력 센서, 및 하류측 압력 센서가 마련된 유체 제어 장치에 이용되는 기억 매체에 기억된 프로그램으로서,
    상기 상류측 압력 센서 및 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력에 기초하여 유량을 산출하는 실유량 산출부와,
    상기 실유량 산출부에 의해 산출된 산출 유량을 출력하는 유량 출력부로서의 기능을 컴퓨터에 발휘시키는 것이며,
    상기 유량 출력부가, 상기 유체 제어 밸브가 개방 상태이고, 또한, 상기 실유량 산출부에 의해 산출된 유량이 음의 유량인 경우에, 상기 산출 유량에 관계없이 제로값을 출력하는 기능인 네거티브 버스트 컷 기능을 발휘하는 것을 특징으로 하는 유체 제어 장치용 프로그램.
  13. 유로 상에 유체 제어 밸브, 상류측 압력 센서, 및 하류측 압력 센서가 마련된 유체 제어 장치를 이용한 유체 제어 방법으로서,
    상기 상류측 압력 센서 및 상기 하류측 압력 센서의 측정 압력에 기초하여 유량을 산출하는 실유량 산출 스텝과,
    상기 실유량 산출 스텝에 의해 산출된 산출 유량을 출력하는 유량 출력 스텝을 구비하고,
    상기 유량 출력 스텝에 있어서, 상기 유체 제어 밸브가 개방 상태이고, 또한, 상기 실유량 산출 스텝에 의해 산출된 유량이 음의 유량인 경우에, 상기 산출 유량에 관계없이 제로값을 출력하는 기능인 네거티브 버스트 컷 기능을 발휘하는 것을 특징으로 하는 유체 제어 방법.
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