气体分配管路系统及气体分配阀箱的制作方法

本实用新型属于流体技术领域，特别是涉及一种气体分配管路系统及气体分配阀箱。

背景技术：

在现代工业及高新技术的发展中，几乎所有的智能器件都离不开半导体，而半导体的加工包括像金属、介电和半导体材料的化学气相沉积等这样的处理，表面层的刻蚀，光刻胶掩膜层的抛光等等，在半导体的这些加工过程中，需要用到大量气体进行反应，需要引入多种气体，这些气体各自通过气体分配阀箱(valvemanifoldbox，vmb)来进行分流配送。当然，除此之外，在流体技术领域，多种情况需要通过气体分配管路系统进行分流配送。

目前，一般的气体分配管路系统包括主管路和若干条用气支路，其中，某一支路需要维修更换阀件时，阀箱不能对主管路及各支路的制程气体进行处理，需要各支路用气点设备停机配合，特别是对于有毒有害气体，维修前必须将管路中的气体排放吹扫干净，避免拆装过程中有毒有害气体泄漏到环境中进而引发安全和人身伤害事件，但因为vmb不具备单个支路吹扫功能，需要主管路上的其他设备配合对支路中的气体进行吹扫处理，会影响主管路和其他支管路的气体供应，此情况无法保障生产的持续进行。

因此，如何提供一种气体分配管路系统以及基于所述气体分配管路系统的气体分配阀箱以解决现有技术中所存在的上述问题实属必要。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种气体分配管路系统及气体分配阀箱，用于解决现有技术中气体分配阀箱难以实现单个支路吹扫等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种气体分配管路系统所述气体分配管路系统包括：

主管路及若干条用气管路，所述主管路包括相连通的主路段及分配路段，其中，所述分配路段与各所述用气管路相连通，并向各所述用气管路中输送制程气体；

氮气吹扫管路，包括送气主路及若干条与所述送气主路相连通的送气支路，各所述送气支路对应与各所述用气管路相连通；以及

抽负压单元，与各所述用气管路均相连通，用于对各所述用气管路进行抽负压。

可选地，所述主管路的所述主路段上依次设置有制程气体进口阀、手动隔离阀、压力监控装置以及气动隔离阀；各所述用气管路上自与所述分配路段相连通的一端依次设置有气动隔离阀、调压阀、压力监控装置以及手动隔离阀。

可选地，所述氮气吹扫管路的所述送气主路上自氮气进气口依次设置有手动隔离阀、单向阀、压力监控装置以及过滤装置。

可选地，所述主管路与所述用气管路之间形成第一连通处，所述氮气吹扫管路的所述送气支路与所述用气管路之间形成第二连通处，其中，自所述第一连通处至所述第二连通处之间依次设置有管路隔离阀及防氮气泄漏隔离阀；且所述送气支路上设置有隔离阀。

可选地，所述气体分配管路系统还包括扩充口管路，所述扩充口管路一端与外界连通，另一端与所述主管路的所述主路段相连通，所述扩充管路自其与所述主路段相连通的位置依次设置有第一隔离阀及第二隔离阀。

可选地，所述第一隔离阀及所述第二隔离阀之间设置有压力监控装置。

可选地，所述扩充口管路与所述主路段上的制程气体进口阀与主管路隔离阀之间的路段相连通。

可选地，所述氮气吹扫管路包括高纯氮气扫管路，所述抽负压单元包括基于普通氮气的抽负压单元，不同所述用气管路分别基于所述氮气吹扫管路进行氮气吹扫及基于所述抽负压单元进行抽负压。

可选地，所述抽负压单元包括真空发生装置以及与所述真空发生装置均相连通的进气管段、出气管段以及连通管段，其中，所述连通管段包括连通干路及若干个与所述连通干路相连通的连通支路，所述连通干路与所述真空发生装置相连通，各所述连通支路对应与各所述用气管路相连通。

可选地，所述进气管段上设置有进气隔离阀；所述连通管段的所述连通干路上自所述真空发生装置至与所述连通支路的连通处之间依次设置有单向阀、手动隔离阀以及压力监控装置；所述连通支路上设置有排放阀。

本实用新型还提供一种气体分配阀箱，其特征在于，所述气体分配阀箱包括箱体、背板及如上述方案中任意一项所述的气体分配管路系统，其中，所述背板固定于所述箱体上，所述气体分配管路系统固定于所述背板上。

如上所述，本实用新型的气体分配管路系统及气体分配阀箱，通过氮气吹扫管路及抽负压单元，通过多次氮气吹扫及抽负压达到将管路中气体抽净功能，特别是将有毒有害气体抽净，另外，扩充口管路增设压力监控，可根据压力表显示值评估拆装风险。

附图说明

图1显示为本实用新型实施例提供的气体分配管路系统的示意图。

元件标号说明

100主管路

101主路段

101a制程气体进口阀

101b手动隔离阀

101c压力监控装置

101d气动隔离阀

102分配路段

103用气管路

103a气动隔离阀

103b调压阀

103c压力监控装置

103d手动隔离阀

200氮气吹扫管路

201送气主路

201a手动隔离阀

201b单向阀

201c压力监控装置

201d过滤装置

202送气支路

202a隔离阀

203防氮气泄漏阀

300扩充口管路

301第二隔离阀

302第一隔离阀

303压力监控装置

401氮气进气管段

401a氮气进气隔离阀

402出气管段

403真空发生装置

404连通管段

405连通干路

405a单向阀

405b手动隔离阀

405c压力监控装置

406连通支路

406a排放阀

k1第一连通处

k2第二连通处

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

如在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。

在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1所示，本实用新型提供一种气体分配管路系统，所述气体分配管路系统包括：主管路、若干条用气管路、氮气吹扫管路以及抽负压单元，其中：

所述主管路100包括相连通的主路段101及分配路段102，其中，所述分配路段102与各所述用气管路103相连通，并向各所述用气管路103中输送制程气体，其中，所述主管路100可以是一连通的管路，被定义为所述主路段101及所述分配路段102，在所述分配路段102上，实现所述主管路100与各用气支路(所述用气管路103)的连通，另外，所述用气管路103的数量可以依据实际进行设置，可以是6条、8条、12条等，在一示例中，各所述用气管路103平行设置，另外，每一条所述用气管路103与所述分配路段102在相连通的地方形成一连通处，在一优选示例中，各用气管路103对应的连通处之间的间距相等。

作为示例，所述主管路100的所述主路段101上依次设置有制程气体进口阀101a、手动隔离阀101b、压力监控装置101c以及气动隔离阀101d，其中，制程使用气体从制程气体进口阀101a进入阀箱，经过手动阀(即所述手动隔离阀)101b，气动隔离阀101d，然后分配到制程气体各支路用气点(即所述用气管路103)。另外，所述制程气体进口阀101a可以选择为手动阀，所述压力监控装置101c可以选择为压力传感器。

需要说明的，本实用新型中，气动隔离阀可与气体泄漏侦测系统及设置在中央控制室的远程手动紧急关断按钮(emo)联动，实现气体泄漏或其他紧急异常(如火灾)时，系统自动或人为远程手动关断各支路气体的供应，保障系统安全；压力传感器可实现压力的远程传输，远程在线查看，并可设置压力高低报警，压力异常时可即时发现，并能设置关断对应管路上的气动隔离阀，如此处可以关断制程气体进主管路上的气动隔离阀101d。

作为示例，各所述用气管路103上自与所述分配路段102相连通的一端依次设置有气动隔离阀103a、调压阀103b、压力监控装置103c以及手动隔离阀103d。其中，所述压力监控装置可以选择为压力传感器，以实现远程监控并及时对所述气动隔离阀103a进行关断控制。

对于所述氮气吹扫管路200，其包括送气主路201及若干条与所述送气主路201相连通的送气支路202，各所述送气支路202对应与各所述用气管路103相连通，二者配合工作，经由对应的所述送气支路202向对应的所述用气管路103输送吹扫气体，在一示例中，各所述送气支路202上设置有隔离阀202a，其中，所述送气支路上设置的所述隔离阀202a可以选择为手动隔离阀，通过上述方案，实现每一所述用气管路103均配置一吹扫管路，即实现各支路引入吹扫管路，从而可以对各所述用气管路103单独进行氮气吹扫，以排除该用气管路的气体，从而不影响所述主管路100以及其他所述用气管路103的正常工作，即可对各支路独立开启氮气以吹净当前管路，另外，所述氮气吹扫管路还可以具有氮气保压的作用，以维持各所述用气管路上的压力需求，其中，通过所述氮气吹扫管路将氮气通入对应所述用气管路，可以基于所述用气管路上的压力监控装置观察需要保压的管路，在一示例中，对于更换了阀件的用气管路可以基于所述氮气吹扫管路进行氮气保压。例如，如某一支路需要维修更换阀件时，阀箱能对各支路的有毒有害制程气体单独处理，而不影响其他支路的正常供应。其中，进行氮气吹扫时，所吹扫的所述用气管路103的隔离阀关闭。在一示例中，如图1所示，氮气进行吹扫图中最右侧的用气管路103时，最右侧的所述用气管路103上的所述气动隔离阀103a关闭，所述手动隔离阀103d打开，所述氮气吹扫管路中的氮气自所述送气支路202输送至所述用气管路103。

作为示例，所述氮气吹扫管路200的所述送气主路201上自氮气进气口依次设置有手动隔离阀201a、单向阀201b、压力监控装置201c以及过滤装置201d。其中，所述压力监控装置201c可以选择为压力表，以实现管路上的压力监控，另外，在一示例中，所述氮气吹扫管路200为高纯氮气吹扫管路，即该管路中通入高纯氮气(纯度≧99.9999％)进行所述用气管路103的吹扫。

作为一示例，所述主管路100与所述用气管路103之间形成第一连通处k1，所述氮气吹扫管路200的所述送气支路201与所述用气管路103之间形成第二连通处k2，其中，自所述第一连通处k1至所述第二连通处k2之间依次设置有管路隔离阀(参见图1中的气动隔离阀103a)及防氮气泄漏隔离阀203。在该示例中，所述管路隔离阀即为所述用气管路103上用于实现用气管路隔离的隔离阀，其可以是气动阀，可以有利于实现远程控制，在该管路隔离阀与所述用气管路103与所述氮气吹扫管路200相连通的连通处之间设置防氮气泄漏隔离阀203，其中，当单支路出现异常需要维修，需对单支路进行氮气循环吹扫，该用气管路中会进入氮气，以左边第一条所述用气管路103为例，如只有气动隔离阀103a(所述管路隔离阀)时，如气动阀在使用过程中发生了内漏(关不死)，则该用气管路氮气循环吹扫时，氮气会通过所述管路隔离阀内漏到供气主管路及其他支路上，影响到各支路后端机台的使用过程中的产品品质，本示例通过所述防氮气泄漏阀203防止氮气进入主管路及其他支路，防止对制程气体使用的影响，所述防氮气泄漏隔离阀可以选择为手动阀，另外，所述防氮气泄漏隔离阀203也可以在所述用气管路用于防止制程气体的泄漏，例如当所述气动隔离阀103a泄漏或维修时，可以利用所述防氮气泄漏阀203防止制程气体的泄漏，进而对其他管路等造成影响。其中，当设置有所述防氮气泄漏隔离阀203时，在对某一所述用气管路103进行氮气吹扫的过程中，所述防氮气泄漏隔离阀203处于关闭状态。

另外，所述气体分配管路系统还包括抽负压单元，其与各所述用气管路103均相连通，用于对各所述用气管路103进行抽负压。在一示例中，可以在所述氮气吹扫管路200对某一用气管路103进行吹扫之后，再基于所述抽负压单元对该用气管路进行抽负压，进一步可选地，可以对该用气管路交替进行氮气吹扫和抽负压的过程，即对某一用气管路先进行氮气吹扫处理，再进行抽负压处理，再进行氮气吹扫处理，再进行抽负压处理，按照这种方式进行多次循环，可以是8个循环，或10个循环，依据实际需求选择，从而循环吹净所述用气管路。

在一示例中，所述抽负压单元包括真空发生装置403以及与所述真空发生装置403均相连通的进气管段401、出气管段402以及连通管段404，其中，所述连通管段404包括连通干路405及若干个与所述连通干路相连通的连通支路406，所述连通干路405与所述真空发生装置403相连通，各所述连通支路406对应与各所述用气管路103相连通，以实现对对应的所述用气管路103进行抽负压，在一示例中，可以采用普通氮气(例如纯度大于等于99.9％的氮气)实现抽负压，氮气自所述进气管段进入，经过所述真空发生装置403产生负压或真空，可选地，所述真空发生装置403可以是单独的真空发生器，也可以是vgbv/vg/cv，基于文丘里管原理产生真空，其中，vgbv是指vacuumgeneratorbleedvalve(带真空发生器的微漏阀)；vg是指(真空发生器)vacuumgenerator，cv是指(checkvalve)单向阀；本方案中的所述真空发生装置403可以是上述三者集成在一起的多功能部件。在一可选示例中，所述抽负压单元实现对所述用气管路103的抽真空，真空一般指低于-12psi以下的负压值，极限真空为-14.7psi。

作为示例，所述氮气进气管段401上设置有氮气进气隔离阀401a，作为抽负压总隔离阀，可以选择为手动阀；所述氮气连通管段404的所述连通干路405上自所述真空发生装置403至与所述连通支路406的连通处之间依次设置有单向阀405a、手动隔离阀405b以及压力监控装置405c，所述压力监控装置405c可以选择为压力传感器；所述连通支路406上设置有排放阀406a。其中，所述排放阀406a可以是手动阀，抽负压过程中，所述氮气进气隔离阀401a以及所述排放阀406a打开，各用气支路(所述用气管路103)气动隔离阀103a和手动隔离阀103d为关闭状态，对各支路管路进行抽负压，通过所述出气管段402的废气排出口排放到废气收集风管至尾气处理设备或中央洗涤塔进行集中处理。另外，在一示例中，在用所述氮气吹扫管路进行吹扫的过程中，所述排放阀406a处于关闭状态。

作为示例，所述氮气吹扫管路200包括高纯氮气扫管路，即在所述氮气吹扫管路中通入高纯氮气进行氮气吹扫，另外，所述抽负压单元包括基于普通氮气的抽负压单元，即在所述抽负压单元中通入普通氮气进行抽负压，例如向所述真空发生装置中通入普通氮气以产生负压，可选地，不同所述用气管路103分别基于所述氮气吹扫管路200进行氮气吹扫及基于所述抽负压单元进行抽负压，即不同的所述用气管路103中可以同时进行上述不同的工艺过程。

在一示例中，高纯氮气吹扫管路和一般氮气抽真空管路设计为两路独立管路，以第一条所述用气管路103为例，可避免隔离阀202a和排放阀406a同时打开时，一般氮气经过真空发生器时的气流紊流，倒灌至高纯氮气管路造成高纯氮气管路污染。在一优选示例中，当隔离阀202a和排放阀406a均设计为气动阀时，可通过程序设计各支路氮气吹扫和抽负压全自动进行。在另一可选示例中，本实用新型的氮气吹扫管路可以同时进行氮气吹扫以及氮气保压功能，且可以与所述抽真空单元同时作用，他们发生在不同的管路，即各支路吹扫和抽真空，氮气保压可同时进行而互不影响，例如，第一条所述用气管路在进行一般氮气抽真空时，第二条所述用气管路可同时进行高纯氮气吹扫，第三条所述用气管路可同时充入高纯氮气对支路3管路进行保压。

作为示例，所述气体分配管路系统还包括扩充口管路300，所述扩充口管路300一端与外界连通，另一端与所述主管路100的所述主路段101相连通，所述扩充管路300自其与所述主路段101相连通的位置依次设置有第一隔离阀302及第二隔离阀301，其中，所述扩充口管路在新增阀箱时，可通过此扩口接入达到管路，设备和使用点扩充功能。

在一示例中，所述第一隔离阀302及所述第二隔离阀301之间设置有压力监控装置303。其中，所述压力监控装置303可以选择为压力表也可以是压力传感器，在后续扩充使用拆装所述第二隔离阀301时，可通过压力表读值监控主管路部分制程气体是否泄漏到所述第一隔离阀302与所述第二隔离阀301之间的管路内，如泄漏压力表读值会升高，可提前评估处理避免因所述第一隔离阀302内漏而造成在拆卸所述第二隔离阀301时造成的安全风险。

作为示例，所述扩充口管路300与所述主路段101上的制程气体进口阀101a与主管路隔离阀(如图1中的101b)之间的路段相连通，从而可以监控主管路100上自制程气体进口阀101a至主管路隔离阀这一路段和主管路100与扩充口管路300相连通的连通处至所述第一隔离阀302之间的路段是否存在上述气体泄漏，另外，当所述主管路100上存在多个隔离阀时，所述扩充口管路300与制程气体进口阀101a与第一个隔离阀(如图1中的101b)之间的路段相连通。在一示例中，所述第一隔离阀302及所述第二隔离阀301均可以选择为手动阀。

本实用新型中，气体阀箱中每个送气支路具备单独氮气保压，氮气吹扫，抽负压功能，操作过程中不影响其他送气支路的在线使用，可有效降低送气和维修过程中的安全风险。扩充口使用时，可根据压力表显示值评估拆装风险。

另外，本实用新型还提供一种气体分配阀箱，所述气体分配阀箱包括箱体、背板及如本实施例上述方案中任意一项所述的气体分配管路系统，其中，所述背板固定于所述箱体上，所述气体分配管路系统固定于所述背板上。

综上所述，本实用新型的气体分配管路系统及气体分配阀箱，通过氮气吹扫管路及抽负压单元，通过多次氮气吹扫及抽负压达到将管路中气体抽净功能，特别是将有毒有害气体抽净，另外，扩充口管路增设压力监控，可根据压力表显示值评估拆装风险。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。