流体控制器的加热方法

文档序号:5588496阅读:187来源:国知局
专利名称:流体控制器的加热方法
技术领域
本发明涉及一种流体控制器的加热方法,这种流体控制器特别适合于对阀等进行加热。
背景技术
在用于半导体制造装置中的阀等流体控制器中,有时必须进行加热,以防止在常温下为液体的流体在汽化后流动时再变成液体。作为加热装置,虽然有人使用了例如带状加热器,但是为了使热效率以及设置时的作业性提高,有时要求使用与流体控制器组装成一体的专用的加热装置。
过去,作为这样的专用的流体控制器的加热装置,人们已经知道,在该加热装置中具有一对保持部件,在上述的一对保持部件内装有加热器,而且上述的一对保持部件是在使接头部露出的情况下从两侧夹持要加热的流体控制器的主体的(参见专利文献1,日本特开平10-299943号公报)。在此专利文献1中记载了如下的内容,即,在对流体控制器进行加热时,使用一对侧表面加热器和一个下表面加热器,通过温度控制机构控制电压ON-OFF来控制各加热器。
但是,在对流体控制器进行加热的情况下,虽然最好使由操作驱动部控制(例如流体通道的开闭)的通道部分的温度控制在所希望的温度,但是,在上述现有的流体控制器的加热方法中,即使将加热器的温度或者加热器附近的温度控制在所希望的温度,由操作驱动器控制的通道部分的温度也不一定与此相对应,结果,就存在着难以将由操作驱动部控制的通道部分控制在所希望的温度上的问题。另外,在使用一对侧表面加热器以及一个下表面加热器,且由一个温度控制机构来进行温度控制的情况下,存在着主体下表面的温度特别高,均匀加热困难的问题。
本发明的目的在于,提供一种流体控制器的加热方法,在对流体控制器进行加热时,可以将由操作驱动部控制的通道部分控制在所希望的温度。

发明内容
本发明为一种流体控制器的加热方法,其特征在于,使用具有一对保持部件的加热装置,在上述的一对保持部件的内部装有加热器,而且上述的一对保持部件从两侧夹持要加热的流体控制器,在对在块状主体的侧表面上具有突出状接头部且在上表面上设有操作驱动部的流体控制器进行加热时,对流体控制器的主体的下表面的温度进行控制的同时,对主体从其两侧表面进行加热。
流体控制器在结构上包括块状主体、操作驱动部和接头部,所述块状主体具有流体流入通道、流体流出通道和朝向上方开口的凹部,所述操作驱动部被安装在主体的凹部上,其用于对流体通道进行开闭,所述接头部被设置在主体侧表面上,呈突出状,并且通向流体流入通道或者流体流出通道。操作驱动部在结构上包括,例如通过被按压在环状阀座上或者离开环状阀座来开闭流体通道的隔膜阀,在下端部具有隔膜阀按压件的阀杆和使阀杆上下移动的活塞等。
在对流体控制器的块状主体从其两侧进行了加热的情况下,由被设置在上表面上的操作驱动部控制的通道部分的温度和流体控制器的下表面的温度相互具有较高的关联性,通过将流体控制器的下表面的温度控制在所希望的温度,可以对由操作驱动部控制的通道部分的温度高精度地进行控制。
加热器的温度控制是例如通过控制电压ON-OFF来进行的,所述的电压ON-OFF控制由温度控制机构进行控制。作为温度控制用的传感器,例如可以使用白金薄膜温度传感器、护套型K式温差电偶等。作为加热器例如可以使用陶瓷加热器,但是加热器并不局限于使用陶瓷加热器。
本发明的流体控制器的加热方法,适用于对流体控制器的主体部分进行高温加热的情况。
在上述的加热方法中,最好将容纳接头部的接头容纳用凹部设置在保持部件上,不仅对流体控制器的主体进行加热而且对接头部也进行加热。做成了这样的结构后,由操作驱动部控制的通道部分的温度和流体控制器的下表面的温度之间的相互关联性便进一步得到提高,对由操作驱动部控制的通道部分的温度可以进一步进行精度更高的控制。
另外,最好在主体的两侧表面的下表面侧、上表面侧和中央部分当中,将中央部分加热到相对较高的温度。要做到这一点,可以将与主体的两侧表面的中央部抵接的直接加热部设置为加热器,而对加热器当中没有直接加热部的部分,可以进行借助于空气层的间接加热。
根据本发明的流体控制器的加热方法,可以对由操作驱动部控制的通道部分的温度进行精度较高的控制。


图1是表示加热装置的一个实施方式的分解立体图,其用于实施本发明的流体控制器的加热方法。
图2是上述装置的分解立体图。
图3是表示上述的组装状态的立体图。
图4是上述装置的纵向剖视图。
图5是温度传感器部分的分解立体图。
图6是坐标图,表示本发明的流体控制器的加热方法的效果。
图7是表示本发明流体控制器的加热方法的效果的另一坐标图。
图8是表示本发明流体控制器的加热方法的效果的又一坐标图。
具体实施例方式
下面参照附图,对本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中,所称的左右是指图4所示的左右,以图4所示的纸面表面侧为前,以与此相反的一侧为后。
图1~图5表示可以采用本发明流体控制器的加热方法的加热装置的1个实施方式。
此加热装置(11)具有左右一对保持部件(12)、(13),在这一对保持部件(12)、(13)内分别装有左右的板状侧表面加热器(14)、(15),而且上述保持部件(12)、(13)从左右两侧夹持要加热的流体控制器(1)。
用于加热的流体控制器(1)为隔膜阀,如图2~5所示,其具有长方体块状的主体(2)、被设置在主体(2)的上表面上且容纳操作驱动部的圆筒状的操作驱动部壳(3)、和被设置在主体(2)的前后表面上且通到主体(2)内的流路的出入口接头部(4),在各出入口接头部(4)上分别连接着管(5)。
各保持部件(12)、(13)由外侧壳(12a)、(13a)和内侧壳(12b)、(13b)构成,所述外侧壳(12a)、(13a)为在左右方向向内侧开口的长方体状,在所述内侧壳(12b)、(13b)与外侧壳(12a)、(13a)之间容纳侧表面加热器(14)、(15),通过将内侧壳(12b)、(13b)做成比外侧壳(12a)、(13a)低的凹入的结构,将用于容纳流体控制器(1)的主体(2)和呈突出状地被设置主体(2)上的两个接头部(4)的流体控制器容纳用凹部(16)、(17)形成在保持部件(12)、(13)上。外侧壳(12a)、(13a)由SUS304材质制成,内侧壳(12b)、(13b)由SUS304材质制成。在各保持部件(12)、(13)的外侧壳体(12a)、(13a)上设有水平剖面呈半圆形的切口(18),此水平剖面半圆形的切口(18)用于容纳流体控制器(1)的操作驱动部壳体(3)的上下方向上的大致中央部,在外侧壳体(12a)、(13a)的下壁上设有轴部件穿插孔(19),在该外侧壳体(12a)、(13a)的前后壁上分别设有纵剖面呈半圆形的管穿插孔(20)。在内侧壳(12b)、(13b)的上端部的前后的中央部分上,设有用于容纳操作驱动部壳(3)的下部的方形形状的凹部(21)。
侧表面加热器(14)、(15)为陶瓷加热器,其上端部的前后的中央部分采用了开口成U字状的结构,在内侧壳(12b)、(13b)上,设有与主体(2)的左右表面的中央部抵接的直接加热部(22)。在侧表面加热器(14)、(15)当中,没有直接加热器(22)的部分是进行借助于空气层的间接加热的。
左右保持部件(12)、(13)从左右两侧夹持流体控制器(1)并且被相互结合,由此,除了操作驱动部壳(3)上部之外的流体控制器(1)的剩余的部分,由左右保持部件(12)、(13)覆盖。
在左右侧表面加热器(12)、(13)的各端子上连接着电源导线(23)、(24)。各导线(23)、(24)从左右保持部件(12)、(13)的外侧壳(12a)、(13a)的上壁引出,并分别由线夹(26)支承在上述的上壁上,同时,在上述上壁的上方被连接在连接部件(未图示)上。
在流体控制器(1)的主体(2)的下表面,借助于薄板状的传感器固定部件(27),安装着用于对左右侧表面加热器(12)、(13)的温度进行控制的温度传感器(25),通过使此温度传感器(25)的温度处于规定的温度来控制着各加热器(12)、(13)。
如图4和图5详细表示的那样,传感器(25)为护套式传感器,其前端部(检测部)(25a)被嵌在槽(27a)内,上述的槽(27a)被设置在传感器固定部件(27)的上表面上,并且,此带有传感器的传感器固定部件(27)由弹簧垫圈(28)以及带有螺纹的隔离部件(29)固定在流体控制器(1)的主体(2)的下表面上,由此,流体控制器(1)的主体(2)的下表面的温度得到精度较好的测定。温度传感器(25)是从传感器穿插孔(30)引出到外部的,上述传感器穿插孔(30)被设置在各保持部件(12)、(13)的外侧壳(12a)、(13a)的前后壁的管穿插孔(20)下方。带有螺纹的隔离部件(29)从轴部件穿插孔(19)向下方突出,上述轴部件穿插孔(19)被设置在各保持部件(12)、(13)的外侧壳(12a)、(13a)的下壁上。由此,可以预先将温度传感器(25)安装在流体控制器(1)的主体(2)上,此后,可以安装保持着加热器(14)、(15)的保持部件(12)、(13)。
根据此流体控制器的加热装置(11)的结构,由于可以从流体控制器(1)的左右两侧来安装左右保持部件(12)、(13),使它们与流体控制器(1)不产生干涉,所以,即使将配管连接在流体控制器(1)的出入口管接头部(6)上,也可以在不卸下配管的情况下设置加热装置(11)。而且,由于流体控制器(1)的主体(2)以及两个接头部(4)被容纳在内部装有加热器(14)、(15)的保持部件(12)、(13)内,所以,不仅主体(2)被加热,而且接头部(4)也被加热。因此,不需要通过其他方式对接头部(4)进行加热,容易进行用于加热的施工。
在图6中,表示使用上述加热装置(11)来对流体控制器(1)进行加热,并且对流体控制器(1)的各部位的温度变化进行了测定的结果。在该图中,No.1表示主体下表面(即按照本发明的加热方法进行控制的部分)的温度,No.2表示隔膜阀的内侧的温度,No.3表示接头部(4)的温度,No.4表示隔膜阀的外侧温度,No.5表示保持部件(12)的外侧壳(12a)的前后壁的温度,No.6表示操作驱动部壳(3)的上表面部的温度,No.7表示主体(2)内的通道部分的温度(即,希望进行控制的部分的温度),No.8表示外界气体的温度。由此坐标图可知,No.1(下表面的温度)和No.7(主体内的通道部分的温度变化)是大致一致的,与此相对,以No.7(主体内的通道部分的温度)为基准,No.3(接头部的温度)的温度很高,另外,No.5(保持部件的外侧壳的前后壁的温度)以及No.6(操作驱动部壳的上表面部的温度)却是非常低的。因此,通过检测出主体(2)的下表面的温度变化并对其进行控制,可以对由操作驱动部控制的主体(2)内的通道部分的温度变化进行精密控制,并且,在检测出接头部(4)的温度或保持部件(12)、(13)的外侧壳体(12a)、(13a)的温度并对其进行了控制的情况下,可以知道较难进行精度较高的温度控制。
在图6中,虽然加热温度被设置在较高的温度300℃,但是,如下所述,上述加热方法也可以在上述温度以外的温度下使用。
图7表示对加热温度大约为400℃时的流体控制器(1)的各部位的温度变化进行了测定的结果。在图7中,各序号No.与图6中的相同。而且,由于图6所示的坐标图中的No.2(隔膜阀的内侧的温度)和No.4(隔膜阀的外侧温度)之间的差较小,所以,仅按照No.2测定了隔膜阀部温度。由图7所示的坐标图可知,No.1(下表面的温度)和No.7(主体内的通道部分的温度变化)是大致一致的,与此相对,以No.7(主体内的通道部分的温度)为基准,No.3(接头部的温度)的温度却略低,另外,No.5(保持部件的外侧壳的温度)以及No.6(操作驱动部壳的上表面部的温度)是非常低的。因此,可以知道,即使在更高的温度,通过检测出主体(2)的下表面的温度变化并对其进行控制,也可以对由操作驱动部控制的主体(2)内的通道部分的温度变化进行精密控制,并且,在检测出接头部(4)的温度或者保持部件(12)、(13)的外侧壳(12a)、(13a)的温度并对其进行了控制的情况下,较难进行精度较高的温度控制。
图8表示对按顺序上升到了设定温度100℃、200℃、220℃、300℃时的流体控制器(1)的各部位的温度进行了测定的结果。由图8所示的坐标图可知,No.1(主体部)、No.2(隔膜阀部)以及No.3(接头部)的各温度在几分钟后便达到设定温度,此后变得较稳定,可以进行精度较高的温度控制,与此相对,在No.5(加热壳侧表面)中,在达到了设定温度之后是较不稳定的,另外,在No.6(阀执行元件=操作驱动部壳)上表面上则没有达到设定温度,对它们均难以进行稳定控制。由此可知,即使在更低的温度,通过检测出主体(2)的下表面的温度变化并对其进行控制,也可以对由操作驱动部控制的主体(2)内的通道部分的温度变化进行精密控制。
另外,根据此流体控制器的加热方法可以确认,流体控制器(1)的主体(2)以及接头部(4)在短时间内被加热到大致相同的温度,通过采用此加热装置(11)和此加热方法对主体(2)和接头部(4)进行加热,也有利于温度尽可能早地上升以及均匀地进行加热。
另外,流体控制器(1)的形状并不局限于上述的实施方式中所叙述的形状,而是可以进行种种变形的。在对流体控制器进行变更时,当然要对保持部件的流体控制器容纳部用凹部的形状进行适当的变更。另外,也可以将绝热材料安装在左右保持部件(12)、(13)的外表面上,使绝热性进一步提高,由此来提高流体控制器(1)的可以加热的温度。
根据本发明的流体控制器的加热方法,可以将用于半导体制造装置中且在控制温度的同时需要进行加热的阀等流体控制器控制在所希望的温度,并可以有助于提高半导体的质量。
权利要求
1.一种流体控制器的加热方法,其特征在于,使用具有一对保持部件的加热装置,在上述的一对保持部件的内部装有加热器,而且上述的一对保持部件从两侧夹持要加热的流体控制器,在对在块状主体的侧表面上具有突出状接头部且在上表面上设有操作驱动部的流体控制器进行加热时,对流体控制器的主体的下表面的温度进行控制的同时,对主体从其两侧表面进行加热。
2.根据权利要求1所述的流体控制器的加热方法,其特征在于,将容纳接头部的接头容纳用凹部设置在保持部件上,不仅对流体控制器的主体进行加热而且对接头部也进行加热。
3.根据权利要求1或2所述的流体控制器的加热方法,其特征在于,在主体的两侧表面的下表面侧、上表面侧和中央部分当中,使中央部分的温度相对较高地进行加热。
全文摘要
一种流体控制器的加热方法,其中,使用具有一对保持部件(12、13)的加热装置(11),在上述的一对保持部件(12、13)的内部装有加热器(14、15),对在块状主体(2)的侧表面上具有突出状接头部(4)且在上表面上设有操作驱动部的流体控制器(1)进行加热。在对流体控制器(1)的主体(2)的下表面的温度进行控制的同时,对主体(2)从其两侧表面进行加热。
文档编号F16K49/00GK1871471SQ200480030690
公开日2006年11月29日 申请日期2004年9月24日 优先权日2003年9月24日
发明者谷川毅, 药师神忠幸, 望月靖哲 申请人:株式会社富士金
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