质量流量控制装置制造方法及图纸

质量流量控制装置(1)包括：流量计(2)；机械式调压阀(3)，其与流量计相邻地配置在流量计的上游侧；流量控制阀(4)，其配置在流量计的下游侧。由此，提供了一种质量流量控制装置，其即使在流量计的上游侧的压力P1发生了变动的情况下，也能够使该压力P1瞬间恢复为原来的压力，因此能够提高流量计所测量的流量的测量精度。优选机械式调压阀(3)埋设于质量流量控制装置(1)的基部(7)中。更优选质量流量控制装置(1)还包括强制地使机械式调压阀(3)开阀的强制开阀机构(10)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】质量流量控制装置
本专利技术是涉及质量流量控制装置的专利技术，涉及基于流体的压力或者差压的测量值对质量流量进行控制的质量流量控制装置，但不限于此。
技术介绍
质量流量控制装置(质量流量控制器)是至少包括测量流体的流量的流量计、控制流体的流量的流量控制阀、对流量计和流量控制阀进行控制的控制电路及其他零部件的控制设备。质量流量控制装置出于例如在半导体的制造工艺中对向腔室内供给的气体的质量流量进行控制等目的而被广泛使用。质量流量控制装置中所使用的流量计具有各种各样的形式。对于出于控制半导体的制造工艺中的气体的质量流量的目的而使用的质量流量控制装置，主要使用热式流量计或者压力式流量计。利用流量计进行测量的气体的流量容易受到所测量的气体的压力的影响。例如，在流量计的上游侧的气体的压力发生了急剧变化的情况下等，难以准确地测量流量。因此，出于准确地测量流量而对其进行控制的目的，提出了一种具有用于使流量计的上游侧的气体的压力保持恒定的机构的质量流量控制装置。例如，在专利文献1中公开了一种流体的流量控制装置的专利技术，其特征在于，检测流体流入的入口侧的压力的变动，基于检测结果进行控制，使流量用传感器(传感器单元)的上游侧的流体的压力恒定。在专利文献1中，作为专利技术的实施方式，记载了在流量用传感器的上游侧设有压力控制机构(压力控制单元)的流量控制装置的构成例。该压力控制机构利用压电元件监视并检测压力的变动，使管的路径变动，进行压力的调整。另外，例如，在专利文献2中公开了一种质量流量控制器的专利技术，其是具有流量控制阀和流量传感器的质量流量控制器，其特征在于，具有配置在流量控制阀的上游侧的压力控制阀、配置在压力控制阀与流量控制阀之间的压力传感器、以及通过反馈压力传感器的输出来控制压力控制阀的控制部。在专利文献2的图1中，作为专利技术的实施方式，示出了一种使用热式流量计的质量流量控制器的实施例。在专利文献2的图4中示出了一种使用以往的质量流量控制器的半导体制造线的例子。在该图所示出的半导体制造线中，多种气体被供给至多个管线。在各气体供给管线中，随着自上游侧朝向下游侧去，储气罐、机械式调压器、测量仪表、过滤器及质量流量控制器按该顺序由配管连接起来。机械式调压器是为了供给稳定的流量的气体而设置的。此外，例如，在专利文献3中公开了一种质量流量控制器的专利技术，其包括流量控制阀、流量检测单元、配置在流量控制阀的上游侧的压力控制阀以及配置在压力控制阀与流量控制阀之间的压力检测单元，流量检测单元构成为检测在流路内流动的流体的差压。在专利文献3的图1中，作为专利技术的实施方式，示出了一种将专利文献2中公开的质量流量控制器的热式质量流量计替换成压力式质量流量计而得到的结构。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平10－207554号公报专利文献2：日本特开2003－280745号公报专利文献3：日本特开2004－157719号公报
技术实现思路
所述专利文献1～3中公开的专利技术均能够通过在流量计的上游侧设置压力检测单元(压力传感器)及压力控制单元(压力控制阀等)来将流量计的上游侧的气体的压力保持为恒定，在这一方面，有助于提高流量的测量精度。但是，以往技术的压力控制单元均是以由压力检测单元检测到的压力为控制量(controlledvariable)的所谓的主动控制(activecontrol)。因而，以压力为控制量的主动控制和以由流量计检测到的流量为控制量的主动控制这两个主动控制在一台质量流量控制装置中同时进行，因此无法避免多个主动控制相互影响(或者干扰)。因此，存在这样的问题：在由于某种原因而流量计的上游侧的气体的压力发生了变动的情况下，直至恢复为原来的压力为止需花费时间。对作为所述问题的例子的、流量计使用压力式流量计的情况更具体地进行说明。利用压力式流量计进行的流量的测量例如是利用流量同压力式流量计的上游侧的压力(以下称作“P1”)与下游侧的压力(以下称作“P2”)之间的差压ΔP成比例的关系等来进行的。在主动控制流量控制阀的开度以使与流量成比例的差压ΔP接近目标值的情况下，若压力控制单元的将P1控制为恒定值的功能不够完善或者控制发生延迟，则受P2的变化的影响，P1也会发生变化。若如此，则即使能够将差压ΔP控制为目标值，也会由于控制前后的压力P1的变化而导致流量偏离目标值。为了补正该偏离，例如，需要针对使用的气体种类按照P1的不同值预先测量差压ΔP与流量的关系等对策，获取数据需花费庞大的时间和工时。另一方面，为了使要测量流量的气体的压力保持恒定，例如，如专利文献2的图4所图示的那样，可以考虑在储气罐与质量流量控制装置之间设置机械式调压器等。机械式调压器用于进行将下游侧的压力保持为预先设定的值的所谓的被动控制(passivecontrol)。因此，被认为采用所述结构能够使质量流量控制器的内部的气体的压力迅速地恢复为原来的压力。但是，在专利文献2的图4所示出的以往的半导体制造线中，在机械式调压器与质量流量控制装置内的流量计之间存在有测量仪表、过滤器及配管等。这些构件及配管所具有的流体阻力以及在内部流动的气体的容量大到进行压力控制时无法忽视的程度。因此，即使利用机械式调压器调整了气体的压力，也无法避免这样的问题：在流量计的位置处的气体压力到达所述调整好的压力为止需要花费很长时间。本专利技术是鉴于以往的质量流量控制装置所具有的所述各问题而做成的，其目的在于提供一种这样的质量流量控制装置：即使在流量计的上游侧的压力P1发生了变动的情况下，也能够使该压力P1瞬间地恢复为原来的压力，由此，能够提高流量计所测量的流量的测量精度。本专利技术的质量流量控制装置包括：流量计；机械式调压阀，其与流量计相邻地配置在流量计的上游侧；流量控制阀，其配置在流量计的下游侧。采用该特征，以由流量计测量出的流量为控制量来变更流量控制阀的开度，从而主动地控制流体的流量。另一方面，流量计的内部的流体的压力由配置在其上游侧的机械式调压阀被动地控制。因而，不存在像以往技术那样两个主动控制相互干扰的情况。并且，机械式调压阀与流量计相邻地配置在流量计的上游侧，因此机械式调压阀的压力调整的结果瞬间地反映到流量计的内部的压力。因而，在流量计的内部的压力发生了变动的情况下，该压力返回至原来的压力所需的时间比以往技术短。在本专利技术的优选实施方式中，机械式调压阀埋设于质量流量控制装置的基部(基底)中。采用该特征，能够在同样埋设于基部的流量计的附近配置机械式调压阀，因此优选。并且，与将机械式调压阀配置在基部的上表面的情况相比，通过将机械式调压阀埋设于基部，使基部的上表面的空间产生宽裕，因此能够在那里设置其他构件，或者谋求质量流量控制装置整体的小型化。本专利技术的质量流量控制装置不存在多个主动控制相互干扰的情况，并且，机械式调压阀的压力调整的结果瞬间地反映到流量计的内部的压力，因此能够迅速且稳定地控制流量计的内部的压力。由此，能够将流量计要测量的流体的压力始终保持恒定，因此流量计的测量精度得到提高，进而能够提高质量流量控制装置的流量控制的精度。另外，例如，在像以下列举出的情况下，在流体被封入质量流量控制装置的内部的状态下，质量流量控制装置的运转停止。(1)因操作人员的操作，质量流量控制装置的运转停止时。(2)因停电等事故，向质量流量控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种质量流量控制装置，包括：流量计；机械式调压阀，其与所述流量计相邻地配置在所述流量计的上游侧；流量控制阀，其配置在所述流量计的下游侧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.01 JP 2014-1770631.一种质量流量控制装置，包括：流量计；机械式调压阀，其与所述流量计相邻地配置在所述流量计的上游侧；流量控制阀，其配置在所述流量计的下游侧。2.根据权利要求1所述的质量流量控制装置，其中，所述机械式调压阀埋设于质量流量控制装置的基部中。3.根据权利要求1或2所述的质量流量控制装置，其中，在所述机械式调压阀的上游侧设有压力传感器(5)。4.根据权利要求1～3中的任一项所述的质量流量控制装置，其中，所述流量计为压力式流量计。5.根据权利要求4所述的质量流量控制装置，其中，所述压力式流量计包括上游侧的压力传感器(2b)和下游侧的压力传感器(2c)。6.根据权利要求4所述的质量流量控制装置，其中，所述压力式流量计包括用于测量上游侧的压力和下游侧的压力之间的差压的差压传感器。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：广田智一，伊藤祐之，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP