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流体機構及び該流体機構を構成する支持部材
説明

流体機構及び該流体機構を構成する支持部材

【課題】複数の流体機器ユニットとそれらにセットで取り付けられる外部流体機器とを効率よくコンパクトに配置可能な流体機構を提供する。
【解決手段】各流体機器ユニットの長手方向側面同士を密着させて配置するとともに、外部流体機器V1、V2を、流体機器ユニットの幅方向外側に並べて配置するようにした。さらに、外部流体機器V1、V2と流体機器ユニットとを接続する流入経路9c及び流出経路9dにおいて、短い流入経路9cは長い流出経路9dに接続するようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、例えば半導体プロセスで用いられる材料ガス等の流量を測定したり制御したりする流体機構及びこの流体機構を構成する支持部材に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の流体機器ユニットである例えばマスフローコントローラは、特許文献1に示すように流体機器である流量センサや流量制御バルブを有しており、別体又は一体で設けた情報処理回路によって、流体の流量を設定値に制御する構成となっている。
また、近時ではフットプリント縮小等のため、前記マスフローコントローラを含めた流体機構のスリム化が要求されている。
【0003】
そのために、例えば本発明者等は、平面方向から視て長手方向と直交する方向である幅方向の寸法が非常に小さいマスフローコントローラを開発しつつある。かかるマスフローコントローラは、流体が導入される入力ポートと流体が導出される出力ポートとの間に1又は複数の流体機器が設けられ、平面方向から視て前記入力ポートと出力ポートとを結ぶ方向が長手方向に設定されている。
【0004】
このような構成であれば、並列する複数の流体経路を設ける場合でも、例えば、複数のマスフローコントローラをそれらの長手方向が互いに平行となるように側面同士を隣接配置することによって、非常にコンパクトな流量制御機構を構築できる。
【0005】
ところで、このような流量制御機構には、マスフローコントローラに加え、流路を完全に閉止するときや、異常時での停止のとき等に用いる開閉バルブ等の補助的な外部流体機器を各マスフローコントローラに対応させて付加する場合がある。このような外部流体機器は、通常は、マスフローコントローラの長手方向に沿った前後に配設される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2011−154433号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところが、この外部流体機器の平面方向から視たときの配置寸法が、前記マスフローコントローラの幅寸法よりも大きい場合、マスフローコントローラの長手方向に沿った前後に中心線を合わせて外部流体機器を配置すると、図10に示すように、マスフローコントローラ同士を離間させて配置せざるを得なくなり、無駄なスペースが生じてしまうだけでなく、そもそもマスフローコントローラをスリム化した意義がなくなる。また、図11に示すように、外部流体機器とマスフローコントローラとの中心線をずらせば、マスフローコントローラ同士を隣接させることはできるが、各流路の長さが異なることとなり、応答ずれなどの観点から好ましくはない。さらに、マスフローコントローラの長手方向の前後に外部流体機器が配置されるため、長手方向の寸法を縮小したい場合に限界が生じる。
【0008】
本発明はかかる不具合を解決すべく図ったものであって、複数の流体機器ユニットとそれらにセットで取り付けられる外部流体機器とを効率よくコンパクトに配置できるようにすることをその主たる所期課題とするとともに、各流体機器ユニットに対応する流体流路を可及的に等しい長さにできるようにして、流体供給等における応答ずれなどを生じにくくすることをも図ったものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
すなわち、本発明に係る流体機構は、流体が流入する入力ポートと流体が流出する出力ポートとの間に1又は複数の流体機器が設けられ、平面方向から視て前記入力ポートと出力ポートとを結ぶ方向が長手方向に設定されている流体機器ユニットと、複数の前記流体機器ユニットを、それらの長手方向が互いに略平行となるように隣接させて支持する支持部材とを具備したものである。
【0010】
そして、前記支持部材が、前記入力ポートに接続されて該入力ポートに流体を導入する流入流路と、前記出力ポートに接続されて該出力ポートから流体を導出する流出流路とを具備し、前記流入流路の始端に形成される導入ポートが、平面方向から視て前記長手方向とは直交する方向である幅方向において、最も外側に位置する一方の流体機器ユニットのさらに外側に配置してあり、前記流出流路の終端に形成される導出ポートが、前記幅方向において、最も外側に位置する他方の流体機器ユニットのさらに外側に配置してあることを特徴とする。
【0011】
このようなものであれば、側面同士を隣接させて密に配置した複数の流体機器ユニットの長手方向前後ではなく、側方に導出入ポートが設けられているので、この導出入ポートに接続すべき外部流体機器の寸法が、流体機器ユニットの幅寸法よりも大きくても、無駄なスペースが生じることなく、フットプリントを最小にするような面積効率のよいコンパクトな構成が可能となる。さらに、長手方向寸法も流体機器ユニットのみの長手方向寸法に抑えることができる。
【0012】
また、前記各入力ポート及び各出力ポートがそれぞれ前記幅方向に沿って略直列するように、前記流体機器ユニットが配置してあり、前記流入流路が、前記長手方向に略並ぶ前記導入ポートを、前記入力ポートに近い端のものから順に、前記幅方向に略並ぶ前記入力ポートの、前記導入ポートに近い端のものに順に、それぞれ接続するものであり、前記流出流路が、前記長手方向に略並ぶ前記導出ポートを、前記出力ポートに近い端のものから順に、前記幅方向に略並ぶ前記出力ポートの、前記導出ポートに近い端のものに順に、それぞれ接続するものであれば、導入ポートから導出ポートまでの各流路の長さを比較した場合、短い流入流路は長い流出流路に接続されるので、各流路の長さのばらつきを抑えることができ、応答性等での問題を解決できる。
【0013】
なお、ここで言うポートとは、流路の始端及び終端に形成される口のことを言うが、例えば、何らかの部材を取り付け可能に構成されたような特別な物理的構造をとるものには限られない。例えば2つの流路が連続している場合、ポートは、それら流路の間に形成される概念的なものとなる。
【0014】
本発明の省スペース効果がより顕著に発揮される具体的な態様としては、前記一方の流体機器ユニットの幅方向外側において前記長手方向に略沿って配置されるとともに前記各導入ポートにそれぞれ接続される、流体機器ユニットと同数の上流側外部流体機器、及び/又は、前記他方の流体機器ユニットの幅方向外側において前記長手方向に略沿って配置されるとともに前記各導出ポートにそれぞれ接続される、流体機器ユニットと同数の下流側外部流体機器をさらに具備し、平面方向から視て前記外部流体機器の配置に要する最短寸法が、前記流体機器ユニットの幅方向寸法よりも大きいものを挙げることができる。
【0015】
システム全体での長手方向の寸法を、流体機器ユニットの長手方向の寸法内に収めるには、前記上流側外部流体機器の配置状態での全体の長手方向寸法及び前記下流側外部流体機器の配置状態での全体の長手方向寸法が、流体機器ユニットの長手方向寸法と略合致するか又はそれよりも小さくなるように、流体機器ユニットの個数が定められているものが好ましい。
【0016】
より簡単な構成で省スペース化を実現するには、前記支持部材が平板状をなし、その内部に前記流入流路及び流出流路が形成されたものであるとともに、その上面に前記流体機器ユニットを取り付けてあるものが望ましい。
【0017】
前記流体機器ユニットが、その流体機器を制御し、又は流体機器からの出力を演算する情報処理回路をさらに具備したものであり、前記情報処理回路が各流体機器ユニットで共通化されているものであれば、省スペース化のみならずコストダウンをも図ることができる。
【0018】
フットプリントを無用に拡げない具体的な態様としては、前記流体機器ユニットが、その流体機器を覆う第1ハウジングをさらに具備し、前記情報処理回路を収容する第2ハウジングが前記第1ハウジングの上面に設けてあり、前記第2ハウジングの平面方向から視た輪郭が、互いに隣接する前記第1ハウジング全体の平面方向から視た輪郭内に略収められるように構成されているものを挙げることができる。
【発明の効果】
【0019】
以上に述べたように本発明によれば、複数の流体機器ユニットとそれらにセットで取り付けられる外部流体機器とを効率よくコンパクトに配置することが可能となる。また、流出入流路のルートを工夫することにより、導入ポートから導出ポートに至るまでの各流体の応答特性を揃えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の一実施形態における流体機構の流体回路図。
【図2】同実施形態における流体機構の全体斜視図。
【図3】同実施形態におけるマスフローコントローラの流体回路図。
【図4】同実施形態におけるマスフローコントローラの全体斜視図。
【図5】同実施形態におけるマスフローコントローラの内部構造を示す縦断面図。
【図6】同実施形態におけるマスフローコントローラの内部構造を示す横断面図。
【図7】同実施形態における流体抵抗部材の分解斜視図。
【図8】同実施形態における支持部材の底面図及び部分断面図。
【図9】同実施形態における流体の流れを示す流体流れ図。
【図10】従来の流体機構の配置例を示す模式図。
【図11】従来の流体機構の配置例を示す模式図。
【図12】本発明の他の実施形態における支持部材の底面図。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る流体機構100は、例えば、半導体製造装置に用いられるものであり、図1に全体流体回路図を示すように、複数本(ここでは4本)の並列するガス供給ラインを形成するものである。各材料ガス供給ラインには、上流側外部流体機器たる上流側開閉弁V1、流体機器ユニットたるマスフローコントローラ10及び下流側外部流体機器たる下流側開閉弁V2が、上流側からこの順でそれぞれ並べてあり、各材料ガス供給ラインにおいて互いに独立して材料ガスの流量を制御できるようにしてある。
【0022】
また、この流体機構は、図2に全体斜視図を示すように、物理的には、前記上流側開閉弁V1、マスフローコントローラ10及び下流側開閉弁V2に加え、これらを支持する支持部材9を具備している。以下に各部を説明する。
【0023】
マスフローコントローラ10は、図3に流体回路図、図4に斜視図を示すように、流体が流れる内部流路1aを有するボディ1と、前記内部流路1a上に設けられた流体機器たる流量調整弁4と、この流量調整弁4よりも下流側に設けられて当該内部流路1aを流れる流体の質量流量を測定するための測定用の流体機器たる圧力センサ21、22及び流体抵抗素子3と、圧力センサ21、22による測定圧力に基づいて内部流路1aを流れる流量を算出するとともにその測定流量が予め定めた目標流量になるように前記流量調整弁4を制御する情報処理回路6と、前記ボディ1に取り付けられて流量調整弁4及び圧力センサ21、22を覆う第1ハウジング7とを具備している。
【0024】
ボディ1は、図4〜図6等に示すように、長細い直方体形状をなす例えば金属製のものである。このボディ1における長手方向と平行な1つの面は、部品取付面1cとして設定してあり、この部品取付面1cのみに、前記流量調整弁4や圧力センサ21、22などの部品が取り付けられるように構成してある。また、この取付面1cの反対側の面を、当該ボディ1をパネルなどに固定するための固定面1bとしている。そして、この実施形態では、前記固定面1bの長手方向における一端部に内部流路1aの入力ポート1dが開口させてあるとともに、他端部に内部流路1aの出力ポート1eが開口させてある。なお、長手方向と平行な他の2面(以下、側面と言う)には何も取り付けないようにして、複数のマスフローコントローラ10をそのボディ1の側面同士が密着乃至近接させて配置できるように構成してある。
【0025】
内部流路1aは、ボディ1の長手方向における一端部から他端部に向かって延びるもので、前記部品取付面1cに垂直な方向である平面方向から視たときに(以下、平面視とも言う)、流体が長手方向と略平行に流れていくように構成してある。なお、以下、平面方向から視て長手方向と垂直な方向を幅方向という。
【0026】
流量調整弁4は、図5等に示すように、柱状をなすものであり、前記部品取付面1cに鉛直に取り付けられている。この流量調整弁4の最大幅寸法は、前記部品取付面1cの幅寸法(長手方向と直交する方向の寸法)よりも小さいか又は同一に設定してあり、図4に示すように、この流量調整弁4をボディ1に取り付けた状態で、流量調整弁4がボディ1よりも幅方向に突出しないように構成してある。
【0027】
この流量調整弁4を構成する部材のうち、弁座部材42は、中央に軸方向に延びる貫通孔たる流体導入路42bを形成するとともに、周囲に軸方向に延びる貫通孔たる流体導出路42cを形成した円柱状のものであり、その頂面に前記中央貫通孔を取り囲むように円環状の座面が突出形成してある。そして、この座面に後述する弁体部材41が密着することによって流体導入路42bと流体導出路42cとが遮断される閉止状態となり、離間することによって流体導入路42bと流体導出路42cとが連通する開成状態となるように構成されている。
【0028】
この弁座部材42は、前記部品取付面1cの一端部に開口させた有底凹部1fに嵌め込まれる。この有底凹部1fは、前記内部流路1aを分断する位置に設けてあり、弁座部材42を嵌め込んだ状態では、前記内部流路1aのうちの上流側内部流路1a(1)の終端が弁座部材42の流体導入路42bに接続されるとともに、前記内部流路1aのうちの下流側内部流路1a(2)の始端が弁座部材42の流体導出路42cに接続されるように構成してある。
【0029】
一方、流量調整弁4を構成する部材のうち、弁体部材41は、前記座面に対向する位置に設けられたダイヤフラム状のものである。この弁体部材41は、座面とは逆側に設けられたアクチュエータたる積層圧電素子43によって座面に接離可能に動かされる。この積層圧電素子43は、前記部品取付面1cから起立させた柱状の筐体44に収容されている。
【0030】
しかしてこの構成により、積層圧電素子43に所定電圧を印加することで、座面42aと弁体部材41との距離を制御し、流体の流量をコントロールできるように構成してある。
【0031】
流量測定用機器としては、前述したように、内部流路1a上に設けた流体抵抗部材3と、該流体抵抗部材3の上流側及び下流側の流体圧力をそれぞれ計測するための一対の圧力センサ21、22とを用いている。各部を詳述する。
【0032】
前記流体抵抗部材3は、図5、図7等に示すように、複数の矩形状薄板3aを積層させた直方体状をなすものであり、内部を流れる流体が層流となるように構成してあることから層流抵抗素子とも言うべきものである。この流体抵抗部材3には、中央に貫通する連通路3cと、前記連通路3cに内方端が連通し外方端が側面に開口する小径流路3dとが設けてあり、この小径流路3dが抵抗流路となるように構成してある。小径流路3dは、前記簿板3aにスリット3bを設けて形成したものであり、簿板3aに形成するスリット3bの形状や数を異ならせることによって流路抵抗を調整することができるようにしてある。
【0033】
一方、ボディ1の部品取付面1cにおける長手方向中央部には、内部流路1aを分断するように矩形状の凹部1hが設けてある。この凹部1hは、前記流体抵抗部材3が、幅方向には隙間無く、ボディ1の長手方向には隙間を有して嵌り込むように設計されたものである。
【0034】
しかして、この流体抵抗部材3が凹部1hに嵌まり込んだ状態では、前記連通路3cが上流側内部流路1a(2)の終端に接続され、小径流路3dの外方端が下流側内部流路1a(3)の始端に連通するように構成してある。つまり、上流側内部流路1a(2)は、連通路3c及び小径流路3dを介して、下流側内部流路1a(3)に接続される。
【0035】
圧力センサ21、22は、図4〜図6等に示すように、扁平な形状をなす本体部材2Aと、その本体部材2A内に内蔵した圧力検知用素子2Bとを具備するものである。そして、この扁平な本体部材2Aを、その面板部(扁平面)が部品取付面1cに垂直でなおかつボディ1の長手方向と略平行、すなわち平面視、流体の流れ方向と略平行となるように、該部品取付面1cに取り付けてある。また、圧力センサ21、22の厚み寸法は、図6等に示すように、部品取付面1cの幅方向寸法よりも小さいか又は同一に設定してあり、取付状態で圧力センサ21、22がボディ1よりも幅方向に突出しないように構成してある。
【0036】
前記本体部材2A内には、図6に示すように、前記面板部と平行な一面である感圧面2b1を、弾性変形するダイヤフラム璧2A1で形成した薄い円板状をなす流体充填室2bと、この流体充填室2b及び圧力導入口2a1を連通する流体導入路2cとが形成してある。前記圧力導入口2a1は、ボディ1への取付面2aに開口させてある。
【0037】
前記圧力検知用素子2Bは、ここでは前記ダイヤフラム壁2A1の裏面に貼り付けた4本の等価な電気抵抗素子をブリッジ接続してなるものを用いている。なお、これに限られるものではなく、ピエゾ素子や静電容量型の電極など、流体圧力によって変形するダイヤフラム壁2A1の変形量を測定できるものであればよい。
【0038】
ところで、かかる一対の圧力センサ21、22のうちの上流側の圧力センサ21は、ボディ1の部品取付面1cにおける長手方向中央部に取り付けてあり、下流側の圧力センサ22は、それよりも下流側の前記部品取付面1cに取り付けてある。
【0039】
特に前記上流側圧力センサ21は、ボディ1に取り付けることによって、その取付面2aが前記凹部1hの開口を環状シール部材を介して気密に封止するとともに、凹部1h内の流体抵抗部材3を、凹部1hの底面との間で押圧挟持するように構成してある。このことにより、流体抵抗部材3を専用の蓋等でシールする必要がなくなり、部品点数の削減や組み立ての簡単化を促進して低コスト化を図ることができる。
【0040】
また、この状態において、流体抵抗部材3における連通路3cが上流側圧力センサ21の圧力導入口2a1に接続され、抵抗流路3aよりも上流側の内部流路1a(2)が前記連通路3cを介して上流側圧力センサ21に連通されるように構成してある。
【0041】
一方、抵抗流路3aよりも下流側の内部流路1a(3)は、ボディ1の長手方向に沿って延伸し流体導出口1eに至るとともに、その途中で下流側圧力センサ22に圧力導入口2a1に接続されるようにしてある。
【0042】
情報処理回路6は、物理的には、CPU、メモリ、I/Oチャネル、A/Dコンバータ、D/Aコンバータ、その他のアナログ乃至デジタル電気回路からなり、メモリに格納したプログラムにしたがってCPUやその他周辺機器が協働することによって、この情報処理回路6が、図3に示すように流量算出回路61と制御回路62としての機能を担うように構成してある。
【0043】
具体的に流量算出回路61は、前記圧力センサ21、22からの圧力測定信号を受け付け、それら値と予め記憶させた前記流体抵抗部材3の流体抵抗特性とに基づいて、内部流路1aを流れる流体の質量乃至体積流量を算出して出力するものである。
【0044】
一方、制御回路62は、前記流量調整弁4に制御信号を出力して積層圧電素子43に電圧を印加し、前記流量算出回路61で算出された内部流路1aの流体流量が、外部から指示した設定流量となるように制御するものである。
次に、上流側開閉弁V1及び下流側開閉弁V2について説明する。
【0045】
これら開閉弁V1、V2は、全開、全閉の2状態のみをとることができる例えば電磁駆動方式のものであり、図2に示すように、正方形板状をなす取付基板部Vaとその面板部に直立する概略円柱状をなす本体部Vbとからなるものである。しかして、この開閉弁V1、V2の配置に要する寸法は、平面方向から視て、前記取付基板部Vaの大きさで定まり、その一辺の長さが、前記マスフローコントーラ10の幅寸法(ボディ1の幅寸法)よりも大きいものである。
【0046】
次に、支持部材9について説明する。
この支持部材9は、等厚矩形平板状をなすものであり、その一方の面板部(以下、上面とも言う)において、前記複数のマスフローコントローラ10と上流側開閉弁V1及び下流側開閉弁V2と支持するものである。
【0047】
複数のマスフローコントローラ10は、ボディ1の側面同士が密接してそれらが全体として平面視矩形状となるように支持される。すなわち、各マスフローコントローラ10は、それらの長手方向が互いに平行となり、かつそれらの各入力ポート1d及び各出力ポート1eが、平面方向から視て前記長手方向とは直交する方向である幅方向に等間隔で直列するように、支持部材9上に配置されている。
【0048】
前記上流側開閉弁V1は、端のマスフローコントローラ10の幅方向外側において、前記長手方向に直列するように支持部材9の上面に配置してある。一方、下流側開閉弁V2は、上流側開閉弁V1の反対側、すなわち、他方の端のマスフローコントローラ10の幅方向外側において、前記長手方向に直列するように支持部材9の上面に配置してある。
【0049】
さらに、この支持部材9には、最も外側に位置する一方のマスフローコントローラ10の長手方向に沿って等間隔で直列する複数の導入ポート9aと、最も外側に位置する他方のマスフローコントローラユニット10の長手方向に沿って等間隔で直列する導出ポート9bとが設けられている。導入ポート9aは、前記入力ポート1dに接続されて該入力ポート1dに流体を導入するためのものであり、導出ポート9bは、前記出力ポート1eに接続されて該出力ポートから流体を導出するためのものである。
【0050】
具体的には、前記長手方向に略並ぶ複数の導入ポート9aを、前記入力ポート1dに近い端のものから順に、前記幅方向に略並ぶ前記入力ポート1dの、前記導入ポート9aに近い端のものに順に、それぞれ接続する平面視直線状の流入流路9cと、前記長手方向に略並ぶ前記導出ポート9bを、前記出力ポート1eに近い端のものから順に、前記幅方向に略並ぶ前記出力ポート1eの、前記導出ポート9bに近い端のものに順に、それぞれ接続する平面視直線状の流出流路9dとが形成してある。
【0051】
前記導入ポート9aは、この実施形態では支持部材9の厚み方向に貫通させた孔91の上面開口に形成したものである。そして、この導入ポート9a上に上流側開閉弁V1の出口ポートが位置するように、該上流側開閉弁V1が配置してある。
【0052】
前記流入流路9cは、前記孔91と、支持部材9においてマスフローコントローラ10の入力ポート1dの直下に形成されて該入力ポート1dと連通する貫通孔92と、前記孔91の下面開口部及び前記貫通孔92の下面開口部を接続するように直線状に形成した有底溝93とによって構成したものである。
前記導出ポート9b及び流出流路9dについても同様である。
【0053】
すなわち導出ポート9bは、支持部材9の厚み方向に貫通させた孔94の上面開口に形成したものであり、この導入ポート9b上に下流側開閉弁V2の入口ポートが位置するように、該下流側開閉弁V2が配置してある。
【0054】
また、前記流出流路9dは、前記孔94と、支持部材9においてマスフローコントローラ10の出力ポート1eの直下に形成されて該出力ポート1eと連通する貫通孔95と、前記孔94の下面開口部と前記貫通孔95の下面開口部とを接続するように形成した直線状の有底溝96によって構成したものである。
【0055】
なお、図示しないが、この支持部材9の下面には、別途図示しない封止板が取り付けられて、有底溝93、96や孔91、94、あるいは貫通孔92、95の下面開口を封止するように構成してある。
【0056】
さらにこの実施形態では、前記情報処理回路6の一部が、各マスフローコントローラ10に共通に設けられており、その共通化した部分が、図2に示すように、隣接配置した第1ハウジング7の上面に設けた第2ハウジング8に収容されている。なお、情報処理回路6のうち共通化されていない部分は、各第1ハウジング7にそれぞれ収容されている。そして、前記第2ハウジングの平面方向から視た輪郭が、互いに隣接する前記第1ハウジング全体の平面方向から視た輪郭内に略収められるように構成されている。
【0057】
しかして、このような構成によれば、マスフローコントローラ10の長手方向前後ではなく、側方に開閉弁V1、V2が設けられるので、この実施形態のように、開閉弁V1、V2の配置寸法がマスフローコントローラ10の幅寸法よりも大きくても、複数のマスフローコントローラ10を、それらの側面同士を隣接させて密に配置することが可能となる。したがって、無駄なスペースが生じることなく、フットプリントを最小にするような面積効率のよいコンパクトな構成が可能となる。
【0058】
また、導入ポート9aから導出ポート9bに至るまでの各流路の長さを比較した場合、図9に流体の流れを矢印で示すように、短い流入流路9cは長い流出流路9dに接続されて各流路の長さのばらつきを抑えることができる。したがって、応答性のばらつきなどにおいて大きな問題が生じることもない。さらに、長手方向寸法もマスフローコントローラ10のみの長手方向寸法に実質的に抑えることができる。
【0059】
さらに、情報処理回路6を収容する第2ハウジング8が前記第1ハウジング7の上面に設けてあり、前記第2ハウジング8の平面方向から視た輪郭が、互いに隣接する前記第1ハウジング7全体の平面方向から視た輪郭内に略収められるように構成されているので、平面方向から視て、情報処理回路6によるスペースは別途不要である。
【0060】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。例えば前記実施形態では、流体機器ユニットとしてマスフローコントローラ(流量制御器)を挙げたが、流量調整弁のないフローメータ(流量測定器)など、他の機器ユニットでも構わない。
また、支持部材は、板状のもののみならず、複数の配管で形成されたものでも構わない。
流入路、流出路は、直線状でなく、途中で曲がっているようなものでもよい。
外部流体機器も、開閉弁のみならず、例えば、三方弁、圧力センサ、流体抵抗素子、流量調整弁などでもよい。また、必ずしも流体機器ユニット群の両側方に設ける必要はなく、片側だけ(例えば開閉弁V1だけ)でも構わない。
外部流体機器は、正確に直線状に並んでいる必要はなく、配置の観点から若干ジグザグに配置してもよい。
【0061】
図12に示すように、支持部材において、各入力ポート1dを連通して共通化するような入力共通化流路9eや、各出力ポート1eを連通して共通化するような出力共通化流路9fを設けてもよい。このようなものであれば、流体の混合や分配が可能になる、共通化するのは、入力ポートのみ、あるいは出力ポートのみでも構わない。例えば、入力ポートを共通化したときは分配ができる。その場合、同種のガスであれば、1つの導入ポートだけを使用するようにして、他の導入ポートは閉鎖しても構わない。
【0062】
また、前記実施形態では、流体機器ユニットと外部流体機器との平面方向から視た互いの寸法の関係から、流体機器ユニットの数を最適な4つに設定していたが、寸法関係が変われば、その数を変えた方がよい場合もある。
【0063】
さらに隣接する流体機器ユニットのうちのいずれか1又は複数における入力ポートと出力ポートとが他の流体機器ユニットと逆に設定されていても構わない。また、流体機器ユニット同士は、長手方向における側面同士が隣接していればよく、長手方向に多少ずれる、すなわち、隣り合う流体機器ユニット同士の入力ポート乃至出力ポートが幅方向に正確に並んでいる必要はない。但し、長手方向に直列するのは含まない。
その他、本発明は前記図示例に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【符号の説明】
【0064】
100・・・流体機構
10・・・マスフローコントローラ(流体機器ユニット)
21・・・上流側圧力センサ(流体機器)
22・・・上流側圧力センサ(流体機器)
3・・・流体抵抗部材(流体機器)
6・・・情報処理回路
7・・・第1ハウジング
8・・・第2ハウジング
9a・・・導入ポート
9b・・・導出ポート
1d・・・入力ポート
1e・・・出力ポート
9c・・・流入経路
9d・・・流出経路

【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体が流入する入力ポートと流体が流出する出力ポートとの間に1又は複数の流体機器が設けられ、平面方向から視て前記入力ポートと出力ポートとを結ぶ方向が長手方向に設定されている流体機器ユニットと、
複数の前記流体機器ユニットを、それらの長手方向が互いに略平行となるように隣接させて支持する支持部材とを具備し、
前記支持部材が、
前記入力ポートに接続されて該入力ポートに流体を導入する流入流路と、
前記出力ポートに接続されて該出力ポートから流体を導出する流出流路とを具備し、
前記流入流路の始端に形成される導入ポートが、平面方向から視て前記長手方向とは直交する方向である幅方向において、最も外側に位置する一方の流体機器ユニットのさらに外側に配置してあり、
前記流出流路の終端に形成される導出ポートが、前記幅方向において、最も外側に位置する他方の流体機器ユニットのさらに外側に配置してあることを特徴とする流体機構。
【請求項2】
前記各入力ポート及び各出力ポートがそれぞれ前記幅方向に沿って略直列するように、前記流体機器ユニットが配置してあり、
前記流入流路が、前記長手方向に略並ぶ前記導入ポートを、前記入力ポートに近い端のものから順に、前記幅方向に略並ぶ前記入力ポートの、前記導入ポートに近い端のものに順に、それぞれ接続するものであり、
前記流出流路が、前記長手方向に略並ぶ前記導出ポートを、前記出力ポートに近い端のものから順に、前記幅方向に略並ぶ前記出力ポートの、前記導出ポートに近い端のものに順に、それぞれ接続するものであることを特徴とする請求項1記載の流体機構。
【請求項3】
前記一方の流体機器ユニットの幅方向外側において前記長手方向に略沿って配置されるとともに前記各導入ポートにそれぞれ接続される、流体機器ユニットと同数の上流側外部流体機器、及び/又は、
前記他方の流体機器ユニットの幅方向外側において前記長手方向に略沿って配置されるとともに前記各導出ポートにそれぞれ接続される、流体機器ユニットと同数の下流側外部流体機器をさらに具備し、
平面方向から視て前記外部流体機器の配置に要する最短寸法が、前記流体機器ユニットの幅方向寸法よりも大きいことを特徴とする請求項1又は2記載の流体機構。
【請求項4】
前記上流側外部流体機器の配置状態での全体の長手方向寸法及び前記下流側外部流体機器の配置状態での全体の長手方向寸法が、流体機器ユニットの長手方向寸法と略合致するか又はそれよりも小さくなるように、流体機器ユニットの個数が定められていることを特徴とする請求項3記載の流体機構。
【請求項5】
前記支持部材が平板状をなし、その内部に前記流入流路及び流出流路が形成されたものであるとともに、その上面に前記流体機器ユニットを取り付けてあることを特徴とする請求項1乃至4いずれか記載の流体機構。
【請求項6】
流体が流入する入力ポートと流体が流出する出力ポートとの間に1又は複数の流体機器が設けられ、平面方向から視て前記入力ポートと出力ポートとを結ぶ方向が長手方向に設定されている流体機器ユニットを複数、それらの長手方向が互いに平行となるように隣接させて支持する支持部材であって、
前記入力ポートに接続されて該入力ポートに流体を導入する流入流路と、
前記出力ポートに接続されて該出力ポートから流体を導出する流出流路とを具備し、
前記流入流路の始端に形成される導入ポートが、平面方向から視て前記長手方向とは直交する方向である幅方向において、最も外側に配置される一方の流体機器ユニットのさらに外側に配置してあり、
前記流出流路の終端に形成される導出ポートが、前記幅方向において、最も外側に配置される他方の流体機器ユニットのさらに外側に配置してあることを特徴とする支持部材。
【請求項7】
前記各入力ポート及び各出力ポートがそれぞれ前記幅方向に沿って略直列するように、前記流体機器ユニットが配置されるように構成してあり、
前記流入流路が、前記長手方向に略並ぶ前記導入ポートを、前記入力ポートに近い端のものから順に、前記幅方向に略並ぶ前記入力ポートの、前記導入ポートに近い端のものに順に、それぞれ接続するものであり、
前記流出流路が、前記長手方向に略並ぶ前記導出ポートを、前記出力ポートに近い端のものから順に、前記幅方向に略並ぶ前記出力ポートの、前記導出ポートに近い端のものに順に、それぞれ接続するものであることを特徴とする請求項6記載の流体機構。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【公開番号】特開2013−83282(P2013−83282A)
【公開日】平成25年5月9日(2013.5.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−222058(P2011−222058)
【出願日】平成23年10月6日(2011.10.6)
【出願人】(000127961)株式会社堀場エステック (88)
【Fターム(参考)】