压力式流量控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种压力式流量控制装置，其能够在流体流量控制中，实现缩短切换流量时的降落响应时间，提高降落响应特性。压力式流量控制装置具有：主体(4)，其设置有连通流体入口(1)和流体出口(2)之间的流体通路(3)；压力控制用控制阀(5)，其以水平姿势固定于主体(4)并对流体通路(3)进行开关；开关阀(6)，其以垂直姿势固定于主体(4)并对压力控制用控制阀(5)的下游侧的流体通路(3)进行开关；流孔(7)，其设置于开关阀(6)的上游侧的流体通路(3)；以及压力传感器(8)，其固定于主体(4)并检测压力控制用控制阀(5)和流孔(7)之间的流体通路(3)的内压，所述流体通路(3)具有：与压力控制用控制阀(5)连接的水平姿势的第一通路部(3a)、连接第一通路部(3a)和流孔(7)的垂直姿势的第二通路部(3b)、以及连接第二通路部(3b)和压力传感器(8)的水平姿势的第三通路部(3c)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种压力式流量控制装置，是涉及设置在半导体制造装置等的流体供给线路中进行流体(气体)的流量控制的压力式流量控制装置的改良，特别是通过提高降落时的响应性，从而能够大幅地提高半导体制造装置用等的原料气体供给装置的工作性能。
技术介绍
目前，在半导体制造装置用等的原料气体供给装置中，广泛地将热式流量控制装置或压力式流量控制装置用于供给气体的流量控制。特别是如图8所示的压力式流量控制装置FCS由压力控制用控制阀CV、温度检测器T、压力传感器P、流孔OL和运算控制部CD等所构成，该运算控制部CD由温度修正/流量运算电路CDa、比较电路CDb、输入输出电路CDc和输出电路CDd等组成，并且具有下述的优异的流量特性：即使一次侧供给压产生大幅度地变动也能够进行稳定的流量控制。即，在图8的压力式流量控制装置FCS中，将来自压力传感器P及温度检测器T的检测值输入至温度修正/流量运算电路CDa，并且在此进行检测压力的温度修正和流量运算，再将流量运算值Qt输入至比较电路CDb。另外，从端子In输入与设定流量对应的输入信号Qs，经由输入输出电路CDc输入至比较电路CDb，在此与来自温度修正/流量运算电路CDa的流量运算值Qt进行比较。在比较的结果，与设定流量相对的输入信号Qs比流量运算值Qt小的情况下，将控制信号Pd输出至控制阀CV的驱动部。由此，向封闭方向驱动控制阀CV，并且向闭阀方向驱动至与设定流量对应的输入信号Qs和运算流量值Qt的差(Qs-Qt)成为零为止。在前述压力式流量控制装置FCS中，当在流孔OL的下游侧压力P2与上游侧压力P1之间确保P1/P2≧约2的所谓的临界膨胀条件时，流通在流孔OL的气体流量Q成为Q＝KP1(其中K为常数)，另外当不满足临界膨胀条件时，流通在流孔OL的气体流量Q则成为Q＝KP2m(P1-P2)n(其中K、m、n为常数)。因此，通过控制压力P1能够以高精准度控制流量Q，并且，即使控制阀CV的上游侧气体Go的压力大幅度地发生变化，也能够发挥几乎不会使控制流量值发生变化的优异特性。另外，将气体流量Q设定为Q＝KP1(其中K为常数)来进行运算的方式的压力式流量控制装置有时被称为FCS-N型，此外，将气体流量Q设定为Q＝KP2m(P1-P2)n(其中K、m、n为常数)来进行运算的方式的压力式流量控制装置有时被称为FCS-WR型。而且，这种压力式流量控制装置另外还有时被称为：将下述流孔机构作为上述FCS-N型的流孔进行使用的FCS-SN型或者将相同的流孔机构作为上述FCS-WR型的流孔进行使用的FCS-SWR型，上述流孔机构是将多个流孔OL以并列状连接并通过切换阀使气体至少在一个流孔中流通的流孔机构，例如将两个流孔以并列状连接，在一个流孔的入口侧设置切换阀并通过开启或关闭切换阀，能够变更流量控制范围的流孔机构。另外，由于上述FCS-N型、FCS-SN型、FCS-WR型和FCS-SWR型的各压力式流量控制装置，其构造或动作原理等已为众所周知，所以在此省略其详细的说明(日本专利特开平8-338546号、日本专利特开2003-195948号等)。再者，如图9(a)～(d)所示，在压力式流量控制装置FCS中，存在有：以如(a)所示的构成的临界条件下的气体流体为对象的压力式流量控制装置FCS(以下称FCS-N型。日本专利特开平8-338546号等)、以(b)的临界条件下和非临界条件下的两气体流体为对象的FCS-WR型(日本专利特开2003-195948号等)、以(c)的临界条件下的气体流体为对象的流量切换型的FCS-SN型(日本专利特开2006-330851号等)、以及以(d)的临界条件下和非临界条件下的两气体流体为对象的流量切换型的FCS-SWR型(日本专利特许第5430007号等)。另外，在图9中，P1、P2是压力传感器，CV是控制阀，OL是流孔，OL1是小口径流孔，OL2是大口径流孔，ORV是流孔切换阀。但是，由于在这种压力式流量控制装置FCS中，使用微小孔径的流孔OL，因此，气体的置换性较差，在关闭压力式流量控制装置FCS的压力控制用控制阀CV而打开输出侧的情况下，会花费较多时间排出在控制阀CV与流孔OL之间的空间部的气体，也就是会有所谓的气体降落响应性极差的问题。另一方面，在上述压力式流量控制装置FCS中，为了提高降落响应特性，正在设法尽可能地缩小控制阀CV与流孔OL之间的流体通路的内容积。图10是表示上述压力式流量控制装置的一例，该压力式流量控制装置通过使压力控制用控制阀40的流体的流动方向与一般的压力控制用控制阀40呈反方向，使流体(气体)通过金属制隔膜阀体41的外周缘部和阀室底面的间隙而流入，再使流体从阀座42的中央流出来，从而使流体通路的内容积减小，并且，通过在开关阀44组装流孔43来减小流孔43与开关阀44之间的内容积，并且通过减小内容积来实现降落特性的改善(日本专利特许第3522535号、日本专利特许第4137267号)。另外，在图10中，45是主体，46是流体入口，47是流体出口，48是压力传感器，49是控制盘，50是连接压力控制用控制阀40与压力传感器48的压力检测面上的压力检测室的垂直姿势的第一流路，51是与第一流路50连接的水平姿势的第二流路，52是连接第二流路51与流孔43的垂直姿势的第三流路。但是，即使在图10所示的压力式流量控制装置中，也难以大幅度地提高降落响应特性，现有的压力式流量控制装置中，依然存在所谓的降落响应性差的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开平8-338546号公报专利文献2：日本专利特开2003-195948号公报专利文献3：日本专利特开2006-330851号公报专利文献4：日本专利特许第5430007号公报专利文献5：日本专利特许第3522535号公报专利文献6：日本专利特许第4137267号公报
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种压力式流量控制装置，其适合改善现有的压力式流量控制装置所存在的如上所述的问题，提高了流量控制的降落响应性，即，能够更进一步地缩短流量控制的降落时间。为了达成上述目的，本专利技术所涉及的压力式流量控制装置的第一方式，其特征在于，具有：主体，其设置有连通流体入口与流体出口之间的流体通路；压力控制用控制阀，其以水平姿势固定于主体并对流体通路进行开关；开关阀，其以垂直姿势固定于主体并对压力控制用控制阀的下游侧的流体通路进行开关；流孔，其设置于开关阀的上游侧的流体通路；压力传感器，其固定于主体并检测压力控制用控制阀与流孔之间的流体通路的内压，其中，上述流体通路具有：与压力控制用控制阀连接的水平姿势的第一通路部、连接第一通路部和流孔的垂直姿势的第二通路部、以及连接第二通路部和压力传感器的水平姿势的第三通路部。本专利技术所涉及的压力式流量控制装置的第二方式，其特征在于，具有：主体，其设置有连通流体入口与流体出口之间的流体通路；压力控制用控制阀，其以水平姿势固定于主体并对流体通路进行开关；开关阀，其以与上述压力控制用控制阀相对的状态固定于主体并对压力控制用控制阀的下游侧的流体通路进行开关；流孔，其设置于开关阀的上游侧的流体通路；压力传感器，其固定于主体并检测压力控制用控制阀与流孔之间的流体通路的内压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力式流量控制装置，其特征在于，具有：主体，其设置有连通流体入口和流体出口之间的流体通路；压力控制用控制阀，其以水平姿势固定于主体并对流体通路进行开关；开关阀，其以垂直姿势固定于主体并对压力控制用控制阀的下游侧的流体通路进行开关；流孔，其设置于开关阀的上游侧的流体通路；以及压力传感器，其固定于主体并检测压力控制用控制阀和流孔之间的流体通路的内压，其中，所述流体通路具有：和压力控制用控制阀连接的水平姿势的第一通路部、连接第一通路部和流孔的垂直姿势的第二通路部、以及连接第二通路部和压力传感器的水平姿势的第三通路部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.23 JP 2014-1496231.一种压力式流量控制装置，其特征在于，具有：主体，其设置有连通流体入口和流体出口之间的流体通路；压力控制用控制阀，其以水平姿势固定于主体并对流体通路进行开关；开关阀，其以垂直姿势固定于主体并对压力控制用控制阀的下游侧的流体通路进行开关；流孔，其设置于开关阀的上游侧的流体通路；以及压力传感器，其固定于主体并检测压力控制用控制阀和流孔之间的流体通路的内压，其中，所述流体通路具有：和压力控制用控制阀连接的水平姿势的第一通路部、连接第一通路部和流孔的垂直姿势的第二通路部、以及连接第二通路部和压力传感器的水平姿势的第三通路部。2.一种压力式流量控制装置，其特征在于，具有：主体，其设置有连通流体入口和流体出口之间的流体通路；压力控制用控制阀，其以水平姿势固定于主体并对流体通路进行开关；开关阀，其以和所述压力控制用控制阀相对的状态固定于主体并对压力控制用控制阀的下游侧的流体通路进行开关；流孔，其设置于开关阀的上游侧的流体通路；以及压力传感器，其固定于主体并检测压力控制用控制阀和流孔之间的流体通路的内压，其中，所述流体通路具有：连接压力控制用控制阀和流孔的水平通路部、以及连接水平通路部和压力传感器的垂直通路部。3.一种压力式流量控制装置，其特征在于，具有：主体，其设置有连通流体入口和流体出口之间的流体通路；压力控制用控制阀，其以水平姿势固定于主体并对流体通路进行开关；开关阀，其以和所述压力控制用控制阀相对的状态固定于主体并对压力控制用控制阀的下游侧的流体通路进行开关；流孔，其设置于开关阀的上游侧的流体通路；以及压力传感器，其固定于主体并检测压力控制用控制阀和流孔之间的流体通路的内压，其中，所述流体通路具有：将压力控制用控制阀和压力传感器的压力检测面上的压力检测室加以连接的第四通路部、以及和第四通路部分离且连接压力检测室和流孔的第五通路部。4.根据权利要求1、2或3所述的压力式流量控制装置，其特征在于，通过流孔内置型阀形成开关阀及流孔，所述流孔内置型阀为将流孔一体地组装固定在开关阀内的结构。5.根据权利要求1所述的压力式流量控制装置，其特征在于，压力控制用控制阀具有金属制隔膜阀体，该金属制隔膜阀体配置在开关阀的下方位置，并且金属制隔膜阀体的中央部和形成于主体的阀座抵接或分离，在所述阀座的中央位置形成有第一通路部。6.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：永濑正明，平田薰，土肥亮介，西野功二，池田信一，
申请(专利权)人：株式会社富士金，
类型：发明
国别省市：日本;JP