JP4854330B2 - 流体混合装置 - Google Patents

Description

本発明は２ライン以上の流体を任意の比率で混合させる流体輸送配管に使用される流体混合装置に関するものである。さらに詳しくは、各ラインの流体の流量を制御して流体を任意の比率で混合させると共に、脈動した流体が流れても問題なく流量制御することができ、コンパクトな構成で狭いスペースに設置可能であり、設置における配管及び配線接続が容易である流体混合装置に関するものである。

従来、半導体製造工程の一工程として、フッ化水素酸等の薬液を純水で希釈した洗浄水を用いてウェハ表面をエッチングする湿式エッチングが用いられている。これら湿式エッチングの洗浄水の濃度は高い精度をもって管理する必要があるとされている。近年では、洗浄水の濃度を、純水と薬液の流量比で管理する方法が主流となってきており、そのために、純水や薬液の流量を高い精度をもって管理する流体混合装置が適用されている。

流体混合装置として種々提案されているが、図２５に示される多系統流量制御装置及びその制御方法があった（例えば、特許文献１参照）。その構成は、複数の流体流入系統６０１をそれぞれ流量調整する複数のアクチュエータ６０２に対して、それぞれ、操作信号を出力して制御することで合流流体流量が目標流量となるように制御する流量制御装置において、前記流量制御装置は、前記複数のアクチュエータ６０２のうちの１つを除いた他のアクチュエータ６０２ｂ〜６０２ｎに流量が略一定となるように操作信号を出力し、前記複数のアクチュエータ６０２のうちの１つに合流流体流量が目標値となるように操作信号を出力するように構成したものであった。このとき、各々独立した複数の流体流入系統６０１から合流して流入する合流流体流量を制御する流量制御装置において、各流体流入系統６０１の検出流量の合算値と目標値との偏差からフィードバック演算して調節信号を出力する演算手段６０３と、前記演算手段６０３の調節信号が上下限の値となった場合に流体流入系統６０１を１系統選択すると共に、他のアクチュエータ６０２ｂ〜６０２ｎから前記選択された１系統のアクチュエータ６０２ａに切替えて前記調節信号を操作信号として出力する制御系統判定手段６０４を有するものであった。

特開２００４−１３３６４２号公報

しかしながら、前記従来の多系統流量制御装置及びその制御方法は、各流体流入系統６０１の流量の合計を目標流量にするものであり、各々の流体流入系統６０１が単独で制御されないため、少なくとも二つの流体を任意の比率に混合するための制御を行うことはできない。また、各流体流入系統６０１に脈動した流体が流れた場合、安定した流体制御が行えなくなる問題や、流量範囲を広くとれない構成なので幅広い流量範囲で流量を制御する用途には使いにくいという問題があった。また、制御装置の構成要素が多く分かれているため制御装置自体が大きくなり設置に場所をとる問題や、各構成要素は部材ごとに分かれており、配管接続作業、電気配線やエア配管作業をそれぞれ行なわなくてはならず、作業が複雑で時間を要し、配管や配線が煩わしくミスが起こる恐れがあるという問題があった。

本発明は、以上のような従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、主として各ラインの流体の流量を制御して流体を任意の比率で混合させると共に、脈動した流体が流れても問題なく流量制御することができ、コンパクトな構成で狭いスペースに設置可能であり、設置における配管及び配線接続が容易である流体混合装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の流体混合装置の構成を図に基づいて説明すると、少なくとも２つの供給ライン１、２に流れる各々の流体を任意の比率で混合させる流体混合装置であって、各々の該供給ライン１、２が、流路の開口面積を変化させることにより流体の流量を制御する流体制御弁４、１０と、流体の実流量を計測し該実流量の計測値を電気信号に変換し出力する流量計測器３、９と、該実流量の計測値と設定流量値との偏差に基づいて、流体制御弁４、１０の開口面積を制御するための指令信号を、流体制御弁４、１０または流体制御弁４、１０を操作する機器へ出力する制御部５、１１とをそれぞれ具備し、さらに、各々の前記供給ライン１、２の中の任意の一つの供給ラインの最上流側に接続される開閉弁５３５ａが設けられた主ラインと、他の供給ラインの最上流側に接続される開閉弁５３６ａが設けられた少なくとも一つの他のラインとを具備し、主ラインの開閉弁５３５ａの上流側と他のラインの開閉弁５３６ａの下流側とが開閉弁５３７ａを介して連通されてなるフラッシング装置４３を具備してなることを第１の特徴とする。

また、各々の前記供給ライン１、２が、流体の流れを開放又は遮断するための開閉弁１８、２２をさらに具備することを第二の特徴とする。

また、各々の前記供給ライン１、２が、流体の圧力変動を減衰させる圧力調整弁３０、３５をさらに具備することを第三の特徴とする。

また、各々の前記供給ライン１、２の最下流側に、該供給ライン１、２の合流部１５を有することを第４の特徴とする。

また、前記合流部１５直前の該供給ライン１、２に、開閉弁４０、４１がそれぞれ配置されてなることを第５の特徴とする。

また、前記合流部１５が、該供給ライン１、２を一つの流路に合流させるマニホールド弁４２であることを第６の特徴とする。

また、前記各種弁および前記流量計測器が、独立した接続手段を用いずに直接接続されていることを第７の特徴とする。

また、前記各種弁および前記流量計測器が、一つのベースブロックに配設されていることを第８の特徴とする。

また、前記各種弁および前記流量計測器が、一つのケーシング内に収納配設されていることを第９の特徴とする。

また、前記流体制御弁４、１０が、上部に弁室３１０と、弁室３１０に各々が連通している入口流路３１１および出口流路３１２とを有し、弁室３１０底部中央に入口流路３１１が連通している開口部３１３が設けられた本体３０１と、底部中央に貫通孔３１５と、側面に呼吸口３１６が設けられ、本体３０１と第一ダイヤフラム３０４を挟持固定しているシリンダー３０２および上部に作動流体連通口３１７が設けられ、シリンダー３０２と第二ダイヤフラム３０６の周縁部を挟持固定しているボンネット３０３が一体的に固定されており、第一ダイヤフラム３０４は肩部３１９と、肩部３１９の上に位置し後記ロッド３０７の下部に嵌合固定される取り付け部３２０、肩部３１９の下に位置し後記弁体３０５が固定される接合部３３２、肩部３１９から径方向に延出した薄膜部３２１、薄膜部３２１に続く厚肉部３２２および厚肉部３２２の周縁部に設けられたシール部３２３が一体的に形成され、接合部３３２には弁室３１０の開口部３１３に後記ロッド３０７の上下動に伴って出入りする弁体３０５が固定されており、一方、第二ダイヤフラム３０６は中央穴３２４を有し、その周辺の厚肉部３２５と、厚肉部３２５から径方向に延出した薄膜部３２６および薄膜部３２６の周縁部に設けられたシール部３２７が一体的に形成され、底部に第一ダイヤフラム３０４の取り付け部３２０が固定されているロッド３０７の上部に位置する肩部３２９にダイヤフラム押え３０８により中央穴３２４を貫通して挟持固定されており、また、ロッド３０７は、その下方部がシリンダー３０２底部の貫通孔３１５内に遊嵌状態に配置され、かつ、シリンダー３０２の段差部３３５とロッド３０７の肩部３２９下面との間に径方向への移動が防止された状態で嵌合されたスプリング３０９で支承されていることを第１０の特徴とする。

また、前記流体制御弁４、１０が、上部ボンネット３５８と下部ボンネット３５７に内包されたモータ部３５９とを有する電気式駆動部３４４と、モータ部３５９の軸に連結されたステム３６５により上下動される弁体３４３を有するダイヤフラム３４２と、ダイヤフラム３４２によって電気式駆動部３４４から隔離された弁室３４５に各々連通する入口流路３４６及び出口流路３４７を有する本体３４１とを具備する流量制御部からなることを第１１の特徴とする。

また、前記流体制御弁４、１０が、弾性体からなる管体４０１と、内部シリンダー部４０８を有し上部にシリンダー蓋４０９が一体的に設けられたシリンダー本体４０２と、シリンダー部４０８内周面に上下動可能且つ密封状態で摺接され且つシリンダー本体４０２下面中央に設けられた貫通孔４１０を密封状態で貫通するように中央より垂下して設けられた連結部４１６を有するピストン４０３と、ピストン４０３の連結部４１６の下端部に固定されシリンダー本体４０２の底面に流路軸線と直交して設けられた長円状スリット４１１内に収納される挟圧子４０４と、シリンダー本体４０２の下端面に接合固定され、流路軸線上に管体４０１を受容する第１の溝４１８と第１の溝４１８の両端部にさらに連結体受け４０６を受容する第２の溝４１９が第１の溝４１８よりも深く設けられた本体４０５と、一端に本体４０５の第２の溝４１９と嵌合する嵌合部４２１を有し他端内部に連結体４０７受口４２３を有しさらに管体４０１を受容する貫通孔４２６を有する一対の連結体受け４０６と、シリンダー本体４０２周側面に設けられ、シリンダー部４０８底面及び内周面とピストン４０３下端面とで囲まれて形成された第一空間部４１２と、シリンダー蓋４０９下端面とシリンダー部４０８内周面とピストン４０３上面とで囲まれた第二空間部４１３とにそれぞれ連通される一対のエアー口４１４、４１５を具備することを第１２の特徴とする。

また、前記流体制御弁４、１０が、上部ボンネット４５１と下部ボンネット４５０に内包されたモータ部４５２とを有する電気式駆動部４４１と、モータ部４５２の軸に連結されたステム４６０により上下動される挟圧子４４９と、弾性体からなる管体４４３と、下部ボンネット４５０の下端面に接合固定され、流路軸線上に管体４４３を受容する溝４４５とを具備することを第１３の特徴とする。

また、前記圧力調整弁３０、３５が、下部中央に底部まで開放して設けられた第二の空隙２０９と第二の空隙２０９に連通する入口流路２１１と上部に上面が開放して設けられ第二の空隙２０９の径よりも大きい径を持つ第一の空隙２１０と第一の空隙２１０に連通する出口流路２１２と第一の空隙２１０と第二の空隙２０９とを連通し第一の空隙２１０の径よりも小さい径を有する連通孔２１３とを有し、第二の空隙２０９の上面が弁座２１４とされた本体２０１と、側面あるいは上面に設けられた給気孔２１７と排出孔２１８とに連通した円筒状の空隙２１５を内部に有し、下端内周面に段差部２１６が設けられたボンネット２０２と、ボンネット２０２の段差部２１６に嵌挿され中央部に貫通孔２１９を有するバネ受け２０３と、下端部にバネ受け２０３の貫通孔２１９より小径の第一接合部２２４を有し上部に鍔部２２２が設けられボンネット２０２の空隙２１５内部に上下動可能に嵌挿されたピストン２０４と、ピストン２０４の鍔部２２２下端面とバネ受け２０３の上端面で挟持支承されているバネ２０５と、周縁部が本体２０１とバネ受け２０３との間で挟持固定され、本体２０１の第一の空隙２１０に蓋する形で第一の弁室２３１を形成する中央部が肉厚とされた第一ダイヤフラム２２７と、上面中央にピストン２０４の第一接合部２２４にバネ受け２０３の貫通孔２１９を貫通して接合固定される第二接合部２２９と、下面中央に本体２０１の連通孔２１３と貫通して設けられた第三接合部２３０とを有する第一弁機構体２０６と、本体の第二の空隙２０９内部に位置し本体の連通孔２１３より大径に設けられた弁体２３２と、弁体２３２上端面に突出して設けられ第一弁機構体２０６の第三接合部２３０と接合固定される第四接合部２３４と、弁体２３２下端面より突出して設けられたロッド２３５と、ロッド２３５下端面より径方向に延出して設けられた第二ダイヤフラム２３７とを有する第二弁機構体２０７と、本体２０１の下方に位置し第二弁機構体２０７の第二ダイヤフラム２３７周縁部を本体２０１との間で挟持固定する突出部２３９を上部中央に有し、突出部２３９の上端部に切欠凹部２４０が設けられると共に切欠凹部２４０に連通する呼吸孔２４１が設けられているベースプレート２０８とを具備し、ピストン２０４の上下動に伴って第二弁機構体２０７の弁体２３２と本体２０１の弁座２１４とによって形成される流体制御部２４２の開口面積が変化するように構成さていることを第１４の特徴とする。

また、前記圧力調整弁３０、３５が、内部に第一弁室４７９、第一弁室４７９の上部に設けられた段差部４８２及び第一弁室４７９と連通する入口流路４７２を有する本体４７３と、第二弁室４８３とそれに連通する出口流路４７１とを有し本体４７３上部に接合される蓋体４７４と、周縁部が第一弁室４７９の上部周縁部に接合された第一ダイヤフラム４７５と、周縁部が本体４７３と蓋体４７４とによって挟持された第二ダイヤフラム４７６と、第一及び第二ダイヤフラム４７５、４７６の中央に設けられた両環状接合部４８５、４８８に接合され軸方向に移動自在となっているスリーブ４８７と、第一弁室４７９の底部に固定されスリーブ４８７の下端との間に流体制御部４９０を形成しているプラグ４７７とからなり、また本体４７３の段差部４８２の内周面と第一及び第二ダイヤフラム４７５、４７６とに包囲された気室４７８を有し、第二ダイヤフラム４７６の受圧面積が第一ダイヤフラム４７５の受圧面積より大きく構成され、前記気室４７８に連通するエア供給口４８０が本体に設けられていることを第１５の特徴とする。

また、前記流量計測器が、超音波流量計、カルマン渦流量計、超音波式渦流量計、羽根車式流量計、電磁流量計、差圧式流量計、容積式流量計、熱線式流量計または質量流量計であることを第１６の特徴とする。

また、少なくとも、フッ化水素酸または塩酸と、純水と、の２種の流体が、フッ化水素酸または塩酸が１に対して純水が１０〜２００の比率で混合されることを第１７の特徴とする。

また、少なくとも、アンモニア水または塩酸と、過酸化水素水と、純水と、の３種の流体が、アンモニア水または塩酸が１〜３に対して、過酸化水素水が１〜５、純水が１０〜２００の比率で混合されることを第１８の特徴とする。

また、少なくとも、フッ化水素酸と、フッ化アンモニウムと、純水と、の３種の流体が、フッ化水素酸が１に対して、フッ化アンモニウムが７〜１０、純水が５０〜１００の比率で混合されることを第１９の特徴とする。

また、前記流体制御弁４、１０の管体４０１、４４３の材質がエチレンプロピレンジエン共重合体、シリコンゴム、フッ素ゴム、またはこれらの複合体からなることを第２０の特徴とする。
また、前記流体制御弁４、１０の管体４０１、４４３がポリテトラフルオロエチレンとシリコンゴムとの複合体からなることを第２１の特徴とする。

本発明において流体制御弁４、１０は、流路の開口面積を変化させることにより流量制御ができるものであれば特に限定されるものではないが、図３に示すような流体の流量制御を行なう空気式ニードル弁である本発明の流体制御弁４、１０の構成を有しているものや、図１９に示すような流体の流量制御を行なう電気式ニードル弁である本発明の流体制御弁４ａの構成を有しているものや、図２０に示すような流体の流量制御を行なう空気式ピンチ弁である本発明の流体制御弁４ｂの構成を有しているものや、図２１に示すような流体の流量制御を行なう電気式ピンチ弁である本発明の流体制御弁４ｃの構成を有しているものが好ましい。これは安定した流体制御を行なうことができ、流体制御弁４、４ａ、４ｂ、４ｃのみで流路の遮断を行うことができ、コンパクトな構成であり流体混合装置を小さく設けることができるため好適である。

また、本発明は図４に示すように、流体混合装置の各供給ライン１６、１７に開閉弁１８、２２を設けても良い。これは、開閉弁１８、２２を設けることにより、開閉弁１８、２２を遮断することで流体混合装置のメンテナンス等（修理、部品交換）を容易に行なうことができるため好適である。また、流体混合装置に開閉弁１８、２２を備えておけば、流路を遮断してメンテナンス等のために流体混合装置を分解したときに、流路内に残った流体が分解した部分から漏れ出ることを最小限に抑えることができる、さらに流路内で何らかのトラブルが発生した際に、開閉弁１８、２２で流体の緊急遮断を行なうことができるので好適である。

また、開閉弁１８、２２は流体の流れを開放又は遮断する機能を有していれば、その構成は特に限定されるものでなく、手動によるものでも良く、エア駆動、電気駆動、磁気駆動などの自動によるものであっても良い。自動の場合、制御回路を設けて流量計測器１９、２３とリンクさせ計測値に応じて開閉弁１８、２２を駆動させるようにしても良く、流体混合装置から独立して駆動させても良い。流体混合装置とリンクさせて駆動させる場合、流体混合装置内で一括制御を行なうことができるので好適である。流体混合装置から独立して駆動させる場合、流体混合装置にトラブルが発生した際に、開閉弁１８、２２で流路を緊急遮断させる場合に流体混合装置のトラブルに影響せずに駆動を行うことができるため好適である。

また、開閉弁１８、２２の設置位置は、メンテナンス等を行うためには他の弁および流量計測器より上流側に設置することが望ましい。また、開閉弁１８、２２は、各供給ライン１６、１７のうち任意のラインにのみ設けても良く、全てのラインに設けても良い。

本発明は図６に示すように、流体混合装置の各供給ライン２７、２８に圧力調整弁３０、３５を設けても良い。圧力調整弁３０、３５は流入する流体の圧力を一定圧に調整して流出させるものであれば特に限定されるものではないが、図７に示すような本発明の圧力調整弁３０、３５の構成を有しているものが好ましい。これはコンパクトな構造であり、且つ流入した流体が圧力変動周期の早い脈動した流れであっても、圧力調整弁３０、３５によって圧力を一定圧に安定させることができ、これにより脈動の影響で流体の計測値が読み取りにくくなることを防止することができるため好適である。また、特に流体がスラリーなどの固着し易い流体の場合、図２２に示すような本発明の圧力調整弁３０ａの構成を有しているものが好ましい。これは流路の構造が簡単であり流体が滞留しにくい構成であるため、流体にスラリーを流してもスラリーが固着しにくいため好適である。

本発明において流量計測器３、９は、計測した流量を電気信号に変換して制御部５、１１に出力されるものなら特に限定されず、流量計測器が、超音波流量計、カルマン渦流量計、超音波式渦流量計、羽根車式流量計、電磁流量計、差圧式流量計、容積式流量計、熱線式流量計、質量流量計などが好ましい。特に図２や図２３に示すような超音波流量計の場合、微小流量に対して精度良く流量測定ができるため、微小流量の流体制御に好適である。また図２４に示すような超音波式渦流量計の場合、大流量に対して精度良く流量測定ができるため、大流量の流体制御に好適である。このように、流体の流量に応じて超音波流量計と超音波式渦流量計を使い分けることで精度の良い流体制御を行うことができる。また、本実施例では制御部５、１１は各供給ラインにそれぞれ個別に設けられているが、一箇所に集中させて設けても良い。

各々の供給ライン１、２の最下流側には、各供給ライン１、２の合流部１５を有することにより、各供給ライン１、２を流れる流体の混合が行われる。また、図８で示すように、合流部３９ａ直前の各供給ライン２７ａ、２８ａには開閉弁４０、４１がそれぞれ配置されていることが好ましい。これは、各々の供給ライン２７ａ、２８ａにおいて単独の供給ラインでの供給や、各供給ライン２７ａ、２８ａから流体を選んで混合することができ、各々任意の流量で流出させることができると共に、各供給ライン２７ａ、２８ａのメンテナンス等を行なうときに、開閉弁４０、４１を閉状態にすることで流体の逆流などが防止され、メンテナンス等を行うときに流体の漏れが確実に防止されるために好適である。また、図９で示すように合流部がマニホールド弁４２であることが好ましい。これは前記合流部３９ａ直前の供給ライン２７ａ、２８ａに開閉弁４０、４１を配置した場合と同様の効果が得られると共に、流体混合装置をコンパクトに形成できるため好適である。また、複数の供給ラインを設けて、開閉弁４０、４１やマニホールド弁４２を開閉することにより、各供給ラインのうち一部の流体を選んで混合することもでき、各供給ラインの流量の設定を変化させることで自由に流体とその混合比率を設定することができるので好適である。なお、各供給ライン２７ｂ、２８ｂとマニホールド弁４２は、独立した接続手段を用いずに直接接続されても良く、一つのベースブロックに配設されても良く、これにより流体混合装置をよりコンパクトに形成できるため好適である。また、合流部１５より下流に弁や計測器などを設けても良く、特に限定されない。

また、図１１で示すように、各々の供給ラインの最上流側には、本発明のフラッシング装置４３を設けることが好ましい。これにより任意の一つの供給ライン２７ｃに流入する流体を洗浄に用いることができる。例えば図１１でフラッシング装置４３の開閉弁５３５ａ、５３６ａを閉止させ、開閉弁５３７ａを開放させることで他の供給ライン２８ｃに任意の一つの供給ライン２７ｃに流れる純水を流すことができ、他の供給ライン２８ｃを純水でフラッシングして洗浄を行うことができるため好適である。また、本発明のフラッシング装置４３は弁を用いて配設されたものなら構成は特に限定されないが、流路の形成された一つのベースブロックに弁が配設してなる構成であることが好ましく、特に図１２、図１３で示すように流路が形成された一つのベースブロックである本体５３１に弁体５５０、５５１、５５２の開閉駆動を行う駆動部５３２、５３３、５３４を本体５３１の上部と下部にそれぞれ設けられた構成であることがより好ましい。これは、開閉弁を集積させてフラッシング装置４３をコンパクトに設けることができ、さらに流体混合装置をコンパクトに設けることができるため好適である。

本発明の実施例では供給ラインは二本の場合であるが、供給ラインは二本以上設けても良く、二本以上の供給ラインを合流させた後に他の供給ラインと合流させる構成にしても良く、供給ラインの本数に応じて二つ以上の流体を任意の比率で混合させることができる。また、複数の供給ラインを設けて、各供給ラインの最下流側に設けられた開閉弁やマニホールド弁を開閉することにより、混合する流体を選ぶこともでき、各供給ラインの流量の設定を変化させることで自由に混合比率を設定することができるので好適である。

本発明の流体混合装置は、図１４、図１５に示すように、隣り合う弁および流量計測器が、独立した接続手段を用いずに直接接続されていることが好ましい。こここで言う独立した接続手段を用いずに直接接続されているとは、２通りの概念を持っていて、一方の概念は、別体のチューブや管を用いないことを言う。これは、図１８のようにチューブや管を設けずに別個の部材を流路のシールおよび流路の方向転換を行なうための接続部材４６、４７、４８、４９を介在させて直接接続する方法である。他方の概念は、別体の継手を用いないことを言う。これは、接続する部材の端面や該部材の接続部の端面を、シール部材を介在させることで直接接続する方法である。これにより、流体混合装置をコンパクトにして設置場所のスペースを少なくすることができ、設置作業が容易になり作業時間が短縮でき、流体混合装置内の流路を必要最小限に短くさせることができるので流体抵抗を抑えることができるため好適である。

本発明の流体混合装置は、図１６、図１７に示すように、弁および流量計測器が、流路の形成された一つのベースブロック５１に配設されていることが好ましい。これは、各構成要素が一つのベースブロック５１に配設されることにより、流体混合装置をコンパクトにして設置場所のスペースを少なくすることができ、設置作業が容易になり作業時間が短縮でき、流体混合装置内の流路を必要最小限に短くさせることができるので流体抵抗を抑えることができ、さらに部品点数を少なくすることができるので流体混合装置の組み立てを容易にすることができるため好適である。

本発明の流体混合装置は、図１８に示すように、一つのケーシング５３内に設置してなる構成であることが好ましい。これは、一つのケーシング５３内に設置してなることにより、流体混合装置が一つのモジュールとなるため、設置が容易になり、設置作業の作業時間が短縮できるため好適である。また、ケーシング５３によって弁および流量計測器が保護されると共に、流体混合装置をブラックボックス化することで、本発明のようなフィードバック制御を行なうために調整された流体混合装置を半導体製造装置などに設置したときに、半導体製造装置の利用者が流体混合装置を安易に分解することにより不具合が生じることを防止することができるため好適である。また、必要に応じて、ケーシング５３から流量計測器３、９をケーシングから露出した構成にしても良い。

本発明の流量計測器３、９、流体制御弁４、１０、開閉弁１８、２２、圧力調整弁３０、３５の設置の順番は、どのような順番に設けても良く特に限定されないが、圧力調整弁３０、３５が流体制御弁４、１０及び流量計測器３、９の上流側に位置することが、流体が圧力脈動を有する場合に初期段階にて該脈動を減衰させるため好ましい。

また、本発明の流体混合装置は、少なくとも二つの供給ラインの流体の流量を任意の値で一定に制御させる必要のある用途であれば、化学などの各種工場、半導体製造分野、医療分野、食品分野など、各種産業に使用しても良いが、半導体製造装置内へ配置されることが好適である。半導体製造工程の前工程では、フォトレジスト工程、パターン露光工程、エッチング工程や平坦化工程などが挙げられ、これらの洗浄水の濃度を、純水と薬液の流量比で管理する際に本発明の流体混合装置を用いることが好適である。

また、本発明の流体混合装置で混合される流体とその比率は、少なくとも２つ以上の供給ラインを有する流体混合装置において、フッ化水素酸または塩酸と、純水と、の２種の流体が、フッ化水素酸または塩酸が１に対して純水が１０〜２００の比率で混合されることが好ましい。
また、少なくとも３つ以上の供給ラインを有する流体混合装置において、アンモニア水または塩酸と、過酸化水素水と、純水と、の３種の流体が、アンモニア水または塩酸が１〜３に対して、過酸化水素水が１〜５、純水が１０〜２００の比率で混合されることが好ましく、フッ化水素酸と、フッ化アンモニウムと、純水と、の３種の流体が、フッ化水素酸が１に対して、フッ化アンモニウムが７〜１０、純水が５０〜１００の比率で混合されることが好ましい。これらの流体が上記比率で混合された混合流体は、半導体製造工程の前工程において基板の表面処理などを行う際の薬液として好適に使用される。

フッ化水素酸と純水を混合した混合流体や、塩酸と純水を混合した混合流体は、基板の表面処理における自然酸化膜除去、通常の酸化膜除去、または金属（メタルイオン）除去などに用いる薬液として好適である。フッ化水素酸または塩酸１に対する純水の比率は、薬液の濃度が高くなることで基板にムラが発生することを抑えるために１０以上であることが望ましく、薬液の濃度が低くなることで酸化膜除去や金属除去の処理効果が低下することを防止するために２００以下であることが望ましい。なお、この混合流体は２０℃〜２５℃の液温で効果的に使用できる。

アンモニア水と過酸化水素水と純水を混合した混合流体は、基板の表面処理における異物（パーティクル）除去などに用いる薬液として、塩酸と過酸化水素水と純水を混合した混合流体は、金属除去などに用いる薬液として好適である。アンモニア水または塩酸１〜３に対する過酸化水素水の比率は、異物除去や金属除去を効果的に行うために１〜５の範囲内であることが望ましい。アンモニア水または塩酸１〜３に対する純水の比率は、薬液の濃度が高くなることで基板にムラや表面荒れが発生することを抑えるために１０以上であることが望ましく、薬液の濃度が低くなることで異物や金属除去の処理効果が低下することを防止するために２００以下であることが望ましい。なお、この混合流体は２５℃〜８０℃の液温で効果的に使用でき、６０℃〜７０℃の液温でより効果的に使用できる。

フッ化水素酸とフッ化アンモニウムと純水とを混合した混合流体は、基板の表面処理における酸化膜エッチングに好適である。フッ化水素酸に対するフッ化アンモニウムの比率は、酸化膜エッチングを効果的に行うために７〜１０の範囲内であることが望ましい。フッ化水素酸１に対する純水の比率は、薬液の濃度が高くなることで基板にムラや表面荒れが発生することを抑えるために５０以上であることが望ましく、薬液の濃度が低くなることで酸化膜エッチングの処理効果が低下することを防止するために１００以下であることが望ましい。なお、この混合流体は２０℃〜２５℃の液温で効果的に使用できる。

また、本発明の流体混合装置は、同じ流体が流れる供給ラインを複数設けた構成でも良い。これは例えば純水を流す一つの供給ラインと、塩酸を流す二つの供給ラインから構成される流体混合装置などであり、塩酸を一つの供給ラインに流す場合と二つの供給ラインに流す場合とを選択して塩酸の流量を広い範囲で設定できるようにすることで、流体混合装置で混合する純水と塩酸の混合比率を広い範囲で設定することができる。

また、本発明の流量計測器３、９、流体制御弁４、１０、開閉弁１８、２２、圧力調整弁３０、３５の各部品の材質は、流体に接液する流路を形成する部品には、特にポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと記す）、ポリビニリデンフルオロライド（以下、ＰＶＤＦと記す）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（以下、ＰＦＡと記す）などのフッ素樹脂であれば良く、フッ化水素酸、塩酸、過酸化水素水、アンモニア水、フッ化アンモニウムを液温が２０℃〜８０℃の範囲で流しても問題なく使用することができ、腐食性流体を流して腐食性ガスが透過したとしても弁および流量計測器の腐食の心配なく使用できるので好適である。他の材質では、ポリプロピレン（以下、ＰＰと記す）、ポリエチレン（以下ＰＥと記す）、塩化ビニル樹脂（以下、ＰＶＣと記す）などが挙げられ、ＰＰはフッ化水素酸、塩酸、アンモニア水、フッ化アンモニウムを液温が２０℃〜８０℃の範囲で流しても問題なく使用でき、ＰＥはフッ化水素酸、塩酸、過酸化水素水、アンモニア水、フッ化アンモニウムを液温が２０℃〜６０℃の範囲で流しても問題なく使用でき、ＰＶＣは塩酸やアンモニア水を液温が２０℃〜６０℃の範囲で、フッ化水素酸、過酸化水素水、フッ化アンモニウムを液温が２０℃〜２５℃の範囲で流しても問題なく使用できる。接液しない上記各部品の材質は、必要な強度を有しているのであれば特に限定されない。また、流体制御弁４、１０に用いられるバネ２０５は接液しないが、腐食性流体を流す場合にはフッ素樹脂でコーティングすることで腐食性ガスが透過したときに腐食が防止される。

本発明は以上のような構造をしており、以下の優れた効果が得られる。
（１）流体混合装置の各々の供給ラインがフィードバック制御を行なうことにより、各々の供給ラインで流体の実流量を応答性良く設定流量になるように安定させることができ、設定された比率で混合されると共に、設定流量値を変えることで自動的に流体を任意の比率で混合させることができる。
（２）供給ラインに本発明の流体制御弁を用いると、広い流量範囲にわたり流体を所望の流量に調節することができ、コンパクトな構成であるため流体混合装置を小さく設けることができる。
（３）供給ラインに開閉弁を設けると、開閉弁を閉状態にすることで流体混合装置のメンテナンス等を、流体が漏れ出ることなく容易に行なうことができると共に、流路内で何らかのトラブルが発生した際に、開閉弁で流体の緊急遮断を行なうことができる。
（４）流体混合装置に圧力調整弁を設けることにより、脈動した流体が流れたとしても圧力調整弁によって該脈動を減衰させ、圧力を一定圧に安定させることができ、コンパクトな構成であるため流体混合装置を小さく設けることができる。
（５）合流部直前の供給ラインに、開閉弁をそれぞれ配置すると、単独の供給ラインでの流体の供給や、各々の供給ラインから流体を選んで混合することができる。また合流部にマニホールド弁を設けると、さらに流体混合装置をコンパクトに形成することができる。
（６）各々の供給ラインの最上流側にフラッシング装置を配置すると、フラッシング装置の操作により、第一供給ラインに流れる流体で他の供給ラインをフラッシングでき、容易に洗浄を行うことができる。
（７）流体混合装置の各種弁および流量計測器を直接接続すると、流体混合装置をコンパクトにして設置場所のスペースを少なくすることができ、設置作業が容易になり作業時間が短縮でき、流体混合装置内の流路が必要最小限に短くなり流体抵抗を抑えることができる。
（８）流体混合装置を流路の形成された一つのベースブロックに設けると、流体混合装置をコンパクトにして設置場所のスペースを少なくすることができ、設置作業が容易になり作業時間が短縮でき、部品点数を少ないので流体混合装置の組み立てを容易にすることができ、流体混合装置内の流路が必要最小限に短くなり流体抵抗を抑えることができる。
（９）流体混合装置が一つのケーシング内に設置すると、設置作業の作業時間が短縮でき、各弁および流量計測器がケーシングにより保護されると共に、流体混合装置をブラックボックス化することで、不慣れな利用者が流体混合装置を分解することを防ぐため、分解による不具合が生じることを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面に示す実施例を参照して説明するが、本発明が本実施例に限定されないことは言うまでもない。図１は本発明の流体混合装置の第一の実施例を模式的に示す構成図である。図２は流量計測器の縦断面図である。図３は流体制御弁の縦断面図である。図４は本発明の流体混合装置の第二の実施例を模式的に示す構成図である。図５は開閉弁の縦断面図である。図６は本発明の流体混合装置の第三の実施例を模式的に示す構成図である。図７は圧力調整弁の縦断面図である。図８は本発明の流体混合装置の第四の実施例を模式的に示す構成図である。図９は本発明の流体混合装置の第五の実施例を模式的に示す構成図である。図１０はマニホールド弁の断面図である。図１１は本発明の流体混合装置の第六の実施例を模式的に示す構成図である。図１２は本発明のフラッシング装置の流路を模式的に示す斜視図である。図１３は図１２のＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。図１４は本発明の流体混合装置の第七の実施例を模式的に示す平面図である。図１５は図１４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図１６は本発明の流体混合装置の第八の実施例を模式的に示す平面図である。図１７は図１６のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。図１８は本発明の流体混合装置の第九の実施例を模式的に示す断面図である。図１９は本発明の流体混合装置の第十の実施例の他の流体制御弁の縦断面図である。図２０は本発明の流体混合装置の第十一の実施例の他の流体制御弁の縦断面図である。図２１は本発明の流体混合装置の第十二の実施例の他の流体制御弁の縦断面図である。図２２は本発明の流体混合装置の第十三の実施例の他の圧力調整弁の縦断面図である。図２３は本発明の流体混合装置の第十四の実施例の他の流量計測器の縦断面図である。図２４は本発明の流体混合装置の第十五の実施例の他の流量計測器の縦断面図である。

以下、図１乃至図３に基づいて本発明の第一の実施例である流体混合装置について説明する。

流体混合装置は二つの供給ライン、すなわち第一供給ライン１と第二供給ライン２から形成されている。第一供給ライン１は流量計測器３、流体制御弁４の順で接続され制御部５が設けられ、第二供給ライン２は流量計測器９、流体制御弁１０の順で接続され制御部１１が設けられている。第一、第二供給ライン１、２の最下流側には、該供給ライン１、２の合流部１５が設けられている。その各々の構成は以下の通りである。

３、９は流体の流量を計測する超音波流量計である流量計測器である。流量計測器３、９は、入口流路３７１と、入口流路３７１から垂設された直線流路３７２と、直線流路３７２から垂設され入口流路３７１と同一方向に平行して設けられた出口流路３７３とを有し、入口、出口流路３７１、３７３の側壁の直線流路３７２の軸線と交わる位置に、超音波振動子３７４、３７５が互いに対向して配置されている。超音波振動子３７４、３７５はフッ素樹脂で覆われており、該振動子３７４、３７５から伸びた配線は後記制御部５、１１の演算部６、１２に繋がっている。なお、流量計測器３、９の超音波振動子３７４、３７５以外はＰＦＡ製である。

４、１０は操作圧に応じて流路の開口面積を変化させることにより流体の流量を制御する流体制御弁（空気式ニードル弁）である。流体制御弁４、１０は本体３０１、シリンダー３０２、ボンネット３０３、第一ダイヤフラム３０４、弁体３０５、第二ダイヤフラム３０６、ロッド３０７、ダイヤフラム押え３０８、スプリング３０９で構成される。

３０１はＰＴＦＥ製の本体であり、上部に円筒状の弁室３１０が設けられており、その弁室３１０に連通して入口流路３１１及び出口流路３１２が各々下部に設けられている。弁室底部中央には出口流路３１２に繋がる開口部３１３が、開口部３１３の周辺部には入口流路３１１に繋がる開口部３１４が設けられている。開口部３１４の横断面形状は円形であるが、流量を広範囲に亘って制御するために開口部３１３を大きくした場合は、弁室底部中央に設けられた開口部３１３を中心とした周辺部に略三日月状に形成されることが望ましい。本体３０１の上面には第一ダイヤフラム３０４のシール部が嵌合される環状溝３３０が設けられている。

３０２はＰＶＣ製のシリンダーであり、底部中央に貫通孔３１５と底部内面に段差部３３５を有し、側面に呼吸口３１６が設けられている。シリンダー３０２は、本体１と第一ダイヤフラム３０４の周縁部を挟持固定し、ボンネット３０３と第二ダイヤフラム３０６の周縁部を挟持固定している。シリンダー３０２の側面に設けられた呼吸口３１６は、流体がガスとなって第一ダイヤフラム３０４を透過した場合に、そのガスを排出するために設けられている。

３０３はＰＶＣ製のボンネットであり、上部に圧縮空気を導入する作動流体連通口３１７及び排気口３１８が設けられている。本実施例では作動流体連通口３１７はボンネット３０３の上部に設けられているが、側面に設けても良い。なお、排気口３１８は圧縮空気の供給において必要ない場合は設けなくてもかまわない。また周側部の下部には第二ダイヤフラム３０６のシール部３２７が嵌合される環状溝３３１が設けられている。以上説明した本体３０１、シリンダー３０２およびボンネット３０３はボルト、ナット（図示しない）によって一体的に固定されている。

３０４はＰＴＦＥ製の第一ダイヤフラムであり、肩部３１９を中心に肩部３１９の上の位置にロッド３０７に嵌合固定される取り付け部３２０が、また、下の位置には弁体３０５が固定される接合部３３２が一体的にかつ突出して設けられており、また肩部３１９から径方向に延出した部分には薄膜部３２１と、薄膜部３２１に続く厚肉部３２２および厚肉部３２２の周縁部にシール部３２３が設けられており、これらは一体的に形成されている。薄膜部３２１の膜厚は厚肉部３２２の厚さの１／１０程度にされている。ロッド３０７と取り付け部３２０の固定の方法は嵌合だけでなく螺合でも接着でもよい。接合部３３２と弁体３０５の固定は螺合が好ましい。第一ダイヤフラム３０４の外周縁部に位置するシール部３２３は軸線方向に断面Ｌ字状に形成されており、Ｏ−リング３３６を介して本体３０１の環状溝３３０に嵌合され、シリンダー３０２の底部に設けられた環状突部３２８に押圧されて挟持固定されている。

３０５はＰＴＦＥ製の弁体であり、第一ダイヤフラム３０６の下部に設けられた接合部３３２に螺合固定されている。弁体３０５は本実施例のような形状に限らず所望の流量特性に応じて、球状弁体や円錐形状弁体でも良い。さらには摺動抵抗を極力少なくした状態で全閉を行う為には外周リブ付き弁体が好適に用いられる。

３０６はエチレンプロピレンジエン共重合体（以下、ＥＰＤＭと記す）製の第二ダイヤフラムであり、中央穴３２４を有し、その周辺の厚肉部３２５、厚肉部の上部には環状突部３２８、厚肉部３２５から径方向に延出した薄膜部３２６および薄膜部３２６の周縁部に設けられたシール部３２７が一体的に形成され、底部に第一ダイヤフラム３０４の取り付け部３２０が固定されているロッド３０７の上部に位置する肩部３２９にダイヤフラム押え３０８により中央穴３２４を貫通して挟持固定されている。本実施例では材質がＥＰＤＭ製を用いているが、フッ素系のゴムまたはＰＴＦＥ製でも良い。

３０７はＰＶＣ製のロッドであり、上部には拡径された肩部３２９が設けられている。肩部３２９の中央にはダイヤフラム押え３０８の接合部３３４が螺合され、第二ダイヤフラム３０６を挟持固定している。下方部はシリンダー３０２底部の貫通孔３１５内に遊嵌状態に配置され、下端部には第一ダイヤフラム３０４の取り付け部３２０が固定されている。また、ロッド３０７の肩部３２９の下面とシリンダー３０２の段差部３３５との間にはスプリング３０９が嵌合されている。

３０８はＰＶＣ製のダイヤフラム押えであり、下面中央にはロッド３０７と螺合にて接続される接合部３３４が設けられている。また、下面には第二ダイヤフラム３０６の環状突部３２８と嵌合される環状溝３３３が設けられている。

３０９はＳＵＳ製のスプリングであり、ロッド３０７の肩部３２９の下面とシリンダー３０２の段差部３３５との間に径方向への移動が阻止された状態で嵌合され支承されている。また、肩部３２９の下面を常に上方へ付勢している。スプリング３０９の全表面はフッ素系樹脂で被覆されている。尚、スプリング３０９は流体制御弁の口径や使用圧力範囲によってバネ定数を変えて適宜使用でき、複数本使用してもよい。

５、１１は制御部である。制御部５、１１は前記流量計測器３、９から出力された信号から流量を演算する演算部６、１２と、フィードバック制御を行なうコントロール部７、１３を有している。演算部６、１２には、送信側の超音波振動子３７４に一定周期の超音波振動を出力する発信回路と、受信側の超音波振動子３７５からの超音波振動を受信する受信回路と、各超音波振動の伝搬時間を比較する比較回路と、比較回路から出力された伝搬時間差から流量を演算する演算回路とを備えている。コントロール部７、１３には、演算部６、１２から出力された流量に対して設定された流量になるように後記電空変換器８、１４の操作圧を制御する制御回路を有している。なお、本実施例では制御部５、１１は別の場所で集中コントロールを行なうために流体混合装置と別体で設けられた構成であるが、流体混合装置と一体的に設けても良い。

８、１４は制御部５、１１内に配置されている圧縮空気の操作圧を調整する電空変換器である。電空変換器８、１４は操作圧を比例的に調整するために電気的に駆動する電磁弁から構成され、前記制御部５、１１からの制御信号に応じて流体制御弁４、１０の操作圧を調整する。なお、電空変換器８、１４は、制御部５、１１内に配置せずに別体で配置してもかまわない。

次に、本発明の第一の実施例である流体混合装置の作動について説明する。

ここでは第一供給ライン１に純水を流入させ、第二供給ライン２にフッ化水素酸を流入させ、純水：フッ化水素酸＝１０：１になるように混合する。まず、第一供給ライン１に流入した純水は、流量計測器３で流量が計測され、計測した流量に応じて制御部５で流体制御弁４の操作圧を制御し、流体制御弁４で第一供給ライン１の最下流の流量が設定流量（第一供給ライン１と第二供給ライン２の流量の比率が１０：１であり、混合流体が設定された流量になるための流量）になるように制御される。また第二供給ライン２に流入したフッ化水素酸は、流量計測器９で流量が計測され、計測した流量に応じて制御部１１で流体制御弁１０の操作圧を制御し、流体制御弁１０で第二供給ライン２の最下流の流量が設定流量（第一供給ライン１と第二供給ライン２の流量の比率が１０：１であり、混合流体が設定された流量になるための流量）になるように制御される。第一、第二供給ライン１、２で流量が制御された純水とフッ化水素酸は合流部１５で合流して混合される。混合された混合流体（希フッ酸）は基板の洗浄装置の処理工程で使用され、洗浄装置内で混合流体により基板の酸化膜除去が行なわれる。

次に、流量計測器３、９、流体制御弁４、１０、制御部５、１１のそれぞれの作動について、図１乃至図３を参照しながら説明する。

流量計測器３、９に流入した純水又はフッ化水素酸は、直線流路３７２で流量が計測される。純水又はフッ化水素酸の流れに対して上流側に位置する超音波振動子３７４から下流側に位置する超音波振動子３７５に向かって超音波振動を伝播させる。超音波振動子３７５で受信された超音波振動は電気信号に変換され、制御部５、１１の演算部６、１２へ出力される。超音波振動が上流側の超音波振動子３７４から下流側の超音波振動子３７５へ伝播して受信されると、瞬時に演算部６、１２内で送受信が切換えられて、下流側に位置する超音波振動子３７５から上流側に位置する超音波振動子３７４に向かって超音波振動を伝播させる。超音波振動子３７４で受信された超音波振動は、電気信号に変換され、制御部５、１１内の演算部６、１２へ出力される。このとき、超音波振動は直線流路３７２内の流体の流れに逆らって伝播していくので、上流側から下流側へ超音波振動を伝播させるときに比べて流体中での超音波振動の伝播速度が遅れ、伝播時間が長くなる。出力された相互の電気信号は演算部６、１２内で伝播時間が各々計測され、伝播時間差から流量が演算される。演算部６、１２で演算された流量は電気信号に変換されてコントロール部７、１３に出力される。

次に流量計測器３、９を通過した純水又はフッ化水素酸は流体制御弁４、１０に流入する。制御部５、１１のコントロール部７、１３では、任意の設定流量に対して、リアルタイムに計測された流量との偏差から、偏差をゼロにするように信号を電空変換器８、１４に出力し、電空変換器８、１４はそれに応じた操作圧を流体制御弁４、１０に供給し駆動させる。流体制御弁４、１０から流出する純水又はフッ化水素酸の流量は、流体制御弁４、１０で調圧された圧力と、流体制御弁４、１０以降の圧力損失との関係で決定されており、調圧された圧力が高いほど流量は大きくなり、逆に圧力が低いほど流量は小さくなる。このため純水又はフッ化水素酸は、流量を設定流量で一定値となるように、つまり設定流量と計測された流量の偏差がゼロに収束されるように流体制御弁４、１０で制御される。

ここで、電空変換器８、１４から供給される操作圧に対する流体制御弁４、１０の流体（純水又はフッ化水素酸）に対する作動について説明する。

流体制御弁４、１０は、ボンネット３０３の上部に設けられた作動流体連通口３１７から供給される圧縮空気がゼロの状態、すなわち開状態のとき、流体の流量が最大となる。この時、弁体３０５はシリンダー３０２の段差部３３５とロッド３０７の肩部３２９の下面との間に嵌合されたスプリング３０９の付勢力により、ロッド３０７の上部に接合されているダイヤフラム押え３０８の上部が、ボンネット３０２の底面に接する位置で静止している。

この状態において、作動流体連通口３１７から供給される圧縮空気の圧力を高くしていくと、シール部３２７がボンネット３０３に嵌合されている第二ダイヤフラム３０６の薄膜部３２６とボンネット３０３によってボンネット３０３の内部は密閉されているため、圧縮空気はダイヤフラム押え３０８と第二ダイヤフラム３０６を下方に押し下げ、ロッド３０７と第一ダイヤフラム３０４を介して弁体３０５が開口部３１３の間に挿入されていく。ここで、作動流体連通口３１７から供給される圧縮空気の圧力を一定にすると弁体３０５は、スプリング３０９の付勢力と第一ダイヤフラム３０４の薄膜部３２１の下面と弁体３０５の下面が流体から受ける圧力と釣り合う位置にて静止する。したがって、開口部３１３は挿入される弁体３０５により開口面積が減少するため、流体の流量も減少する。

さらに作動流体連通口３１７から供給される圧縮空気の圧力を高くしていくと、弁体３０５はさらに押し下げられ、終には開口部３１３と接触し全閉状態となる（図３の状態）。

また、圧縮空気を排出していくと、シール部３２７がボンネット３０３に嵌合されている第二ダイヤフラム３０６の薄膜部３２６とボンネット３０３によって密閉されているボンネット３０３の内部は圧力が下がり、スプリング３０９の付勢力の方が大きくなりロッド３０７を押し上げる。ロッドが上昇することにより、第一ダイヤフラム３０４を介して固定されている弁体３０５も上昇し、流体制御弁は開状態となる。

これにより、流体制御弁４、１０を用いることで流体混合装置の供給ラインを流れる流体（純水又はフッ化水素酸）は、設定流量で一定になるように制御される。また流体制御弁４、１０は上記構成によりコンパクトで安定した流量調節が行うことができる。

以上の作動により、流体混合装置の第一、第二供給ラインに流入する純水とフッ化水素酸は、各々の流量計測器３、９、流体制御弁４、１０、制御部５、１１によって、フィードバック制御により各々の供給ラインで純水やフッ化水素酸の流量を応答性良く設定流量になるように安定させ、合流部１５で合流し、設定された比率で混合されて流出される。また、制御部５、１１の設定流量値を変えることで第一、第二供給ライン１、２に流れる流量を所望の実流値に変え、自動的に純水及びフッ化水素酸を任意の比率で混合させることができる。

次に、図４、図５に基づいて本発明の第二の実施例である流体混合装置について説明する。

流体混合装置は二つの供給ライン、すなわち第一供給ライン１６と第二供給ライン１７から形成されている。第一供給ライン１６は開閉弁１８、流量計測器１９、流体制御弁２０の順で接続され制御部２１が設けられ、第二供給ライン１７は開閉弁２２、流量計測器２３、流体制御弁２４の順で接続され制御部２５が設けられている。第一、第二供給ライン１６、１７の最下流側には、該供給ライン１６、１７の合流部２６が設けられている。その各々の構成は以下の通りである。

１８、２２は開閉弁である。開閉弁１８、２２は本体１０１、駆動部１０２、ピストン１０３、ダイヤフラム押さえ１０４、弁体１０５で形成される。

１０１はＰＴＦＥ製の本体であり、軸線方向上端の中央に弁室１０６と、弁室１０６と連通した入口流路１０７と出口流路１０８とを有しており、入口流路１０７は各供給ライン１６、１７の流入口に連通し、出口流路１０８は流量計測器１９、２３に連通している。また、本体１０１の上面における弁室１０６の外側には環状溝１０９が設けられている。

１０２はＰＶＤＦ製の駆動部であり、内部に円筒状のシリンダ部１１０が設けられ、前記本体１０１の上部にボルト・ナット（図示せず）で固定されている。駆動部１０２の側面にはシリンダ部１１０の上側及び下側にそれぞれ連通された一対の作動流体供給口１１１、１１２が設けられている。

１０３はＰＶＤＦ製のピストンであり、駆動部１０２のシリンダ部１１０内に密封状態且つ軸線方向に上下動自在に嵌挿されており、底面中央にロッド部１１３が垂下して設けられている。

１０４はＰＶＤＦ製のダイヤフラム押さえであり、中央部にピストン１０３のロッド部１１３が貫通する貫通孔１１４を有しており、本体１０１と駆動部１０２の間に挟持されている。

１０５は弁室１０６に収容されているＰＴＦＥ製の弁体であり、ダイヤフラム押さえ１０４の貫通孔１１４を貫通し且つダイヤフラム押さえ１０４の下面から突出した前記ピストン１０３のロッド部１１３の先端に螺着されており、ピストン１０３の上下動に合わせて軸線方向に上下するようになっている。弁体１０５は外周にダイヤフラム１１５を有しており、ダイヤフラム１１５の外周縁は本体１０１の環状溝１０９内に嵌挿されており、ダイヤフラム押さえ１０４と本体１０１との間に挟持さている。第二の実施例のその他の構成は第一の実施例と同様なので説明を省略する。

次に、本発明の第二の実施例である流体混合装置の作動について説明する。

開閉弁１８、２２の作動は、作動流体供給口１１２から外部より作動流体として圧縮空気が注入されると、圧縮空気の圧力でピストン１０３が押し上げられるためこれと接合されているロッド部１１３は上方へ引き上げられ、ロッド部１１３の下端部に接合された弁体１０５も上方へ引き上げられ弁は開状態となる。

一方、作動流体供給口１１１から圧縮空気が注入されると、ピストン１０３が押し下げられるのにともなって、ロッド部１１３とその下端部に接合された弁体１０５も下方へ押し下げられ、弁は閉状態となる。第二の実施例のその他の作動は第一の実施例と同様なので説明を省略する。

次に、図６、図７に基づいて本発明の第三の実施例である流体混合装置について説明する。

流体混合装置は二つの供給ライン、すなわち第一供給ライン２７と第二供給ライン２８から形成されている。第一供給ライン２７は開閉弁２９、圧力調整弁３０、流量計測器３１、流体制御弁３２の順で接続され制御部３３が設けられ、第二供給ライン２８は開閉弁３４、圧力調整弁３５、流量計測器３６、流体制御弁３７の順で接続され制御部３８が設けられている。第一、第二供給ライン２７、２８の最下流側には、該供給ライン２７、２８の合流部３９が設けられている。その各々の構成は以下の通りである。

３０、３５は操作圧に応じて流体圧力を制御する圧力調整弁である。圧力調整弁３０、３５は本体２０１、ボンネット２０２、バネ受け２０３、ピストン２０４、バネ２０５、第一弁機構体２０６、第二弁機構体２０７、ベースプレート２０８で形成される。

２０１はＰＴＦＥ製の本体であり、下部中央に底部まで開放して設けられた第二の空隙２０９と、上部に上面開放して設けられた第二の空隙２０９の径よりも大きい径を持つ第一の空隙２１０を有し、側面には第二の空隙２０９と連通している入口流路２１１と、入口流路２１１と対向する面に第一の空隙２１０と連通している出口流路２１２と、さらに、第一の空隙２１０と第二の空隙２０９とを連通し第一の空隙２１０の径よりも小さい径を有する連通孔２１３とが設けられている。第二の空隙２０９の上面部は弁座２１４とされている。

２０２はＰＶＤＦ製のボンネットであり、内部に円筒状の空隙２１５と下端内周面に空隙２１５より拡径された段差部２１６が設けられ、側面には空隙２１５内部に圧縮空気を供給するために空隙２１５と外部とを連通する給気孔２１７および給気孔２１７より導入された圧縮空気を微量に排出するための微孔の排出孔２１８が設けられている。なお、排出孔２１８は圧縮空気の供給において必要ない場合は設けなくてもかまわない。

２０３はＰＶＤＦ製で平面円形状のバネ受けであり、中央部に貫通孔２１９を有し、略上半分がボンネット２０２の段差部２１６に嵌挿されている。バネ受け２０３の側面部には環状溝２２０が設けられ、Ｏ−リング２２１を装着することによりボンネット２０２から外部への圧縮空気の流出を防いでいる。

２０４はＰＶＤＦ製のピストンであり、上部に円盤状の鍔部２２２と、鍔部２２２の中央下部より円柱状に突出して設けられたピストン軸２２３と、ピストン軸２２３の下端に設けられた雌ネジ部からなる第一接合部２２４を有する。ピストン軸２２３はバネ受け２０３の貫通孔２１９より小径に設けられており、第一接合部２２４は後記第一弁機構体２０６の第二接合部２２９と螺合により接合されている。

２０５はＳＵＳ製のバネであり、ピストン２０４の鍔部２２２下端面とバネ受け２０３の上端面とで挟持されている。ピストン２０４の上下動にともなってバネ２０５も伸縮するが、そのときの荷重の変化が少ないよう、自由長の長いものが好適に使用される。

２０６はＰＴＦＥ製の第一弁機構体であり、外周縁部より上方に突出して設けられた筒状部２２５を有した膜部２２６と肉厚部を中央部に有する第一ダイヤフラム２２７と、第一ダイヤフラム２２７の中央上面より突出して設けられた軸部２２８の上端部に設けられた小径の雄ネジからなる第二接合部２２９、および同中央下面より突出して設けられ下端部に形成された雌ネジ部からなる後記第二弁機構体２０７の第四接合部２３４と螺合される第三接合部２３０を有する。第一ダイヤフラム２２７の筒状部２２５は、本体２０１とバネ受け２０３との間で挟持固定されることで、第一ダイヤフラム２２７下面より形成される第一の弁室２３１が密封して形成されている。また、第一ダイヤフラム２２７上面、ボンネット２０２の空隙２１５はＯ−リング２２１を介して密封されており、ボンネット２０２の給気孔２１７より供給される圧縮空気が充満している気室を形成している。

２０７はＰＴＦＥ製の第二弁機構体であり、本体２０１の第二の空隙２０９内部に配設され連通孔２１３より大径に設けられた弁体２３２と、弁体２３２上端面から突出して設けられた軸部２３３と、その上端に設けられた第三接合部２３０と螺合により接合固定される雄ネジ部からなる第四接合部２３４と、弁体２３２下端面より突出して設けられたロッド２３５と、ロッド２３５下端面より径方向に延出して設けられ周縁部より下方に突出して設けられた筒状突部２３６を有する第二ダイヤフラム２３７とから構成されている。第二ダイヤフラム２３７の筒状突部２３６は後記ベースプレート２０８の突出部２３９と本体２０１との間で挟持されることにより、本体２０１の第二の空隙２０９と第二ダイヤフラム２３７とで形成される第二の弁室２３８を密閉している。

２０８はＰＶＤＦ製のベースプレートであり、上部中央に第二弁機構体２０７の第二ダイヤフラム２３７の筒状突部２３６を本体２０１との間で挟持固定する突出部２３９を有し、突出部２３９の上端部に切欠凹部２４０が設けられると共に、側面に切欠凹部２４０に連通する呼吸孔２４１が設けられており、ボンネット２０２との間で本体２０１を通しボルト、ナット（図示せず）にて挟持固定している。なお、本実施例ではバネ２０５がボンネット２０２の空隙２１５内に設けてピストン２０４、第一弁機構体２０６、第二弁機構体２０７を上方へ付勢するような構成であるが、バネ２０５をベースプレート２０８の切欠凹部２４０に設けてピストン２０４、第一弁機構体２０６、第二弁機構体２０７を上方へ付勢するような構成にしても良い。第三の実施例のその他の構成は第二の実施例と同様なので説明を省略する。

次に、本発明の第三の実施例である流体混合装置の作動について説明する。

電空変換器から供給される操作圧に対する圧力調整弁３０、３５の作動は以下の通りである。第二弁機構体２０７の弁体２３２は、ピストン２０４の鍔部２２２とバネ受け２０３とに挟持されているバネ２０５の反発力と、第一弁機構体２０６の第一ダイヤフラム２２７下面の流体圧力により上方に付勢する力が働き、第一ダイヤフラム２２７上面の操作圧の圧力により下方に付勢する力が働いている。さらに厳密には、弁体２３２下面と第二弁機構体２０７の第二ダイヤフラム２３７上面が流体圧力を受けているが、それらの受圧面積はほぼ同等とされているため力はほぼ相殺されている。したがって、第二弁機構体２０７の弁体２３２は、前述の３つの力が釣り合う位置にて静止していることとなる。

電空変換機から供給される操作圧力を増加させると第一ダイヤフラム２２７を押し下げる力が増加することにより、第二弁機構体２０７の弁体２３２と弁座２１４との間で形成される流体制御部２４２の開口面積が増加するため、第一の弁室２３１の圧力を増加させることができる。逆に、操作圧力を減少させると流体制御部２４２の開口面積は減少し圧力も減少する。そのため、操作圧力を調整することで任意の圧力に設定することができる。

この状態で、上流側の流体圧力が増加した場合、瞬間的に第一の弁室２３１内の圧力も増加する。すると、第一ダイヤフラム２２７の上面が操作圧による圧縮空気から受ける力より、第一ダイヤフラム２２７の下面が流体から受ける力のほうが大きくなり、第一ダイヤフラム２２７は上方へと移動する。それにともなって、弁体２３２の位置も上方へ移動するため、弁座２１４との間で形成される流体制御部２４２の開口面積が減少し、第一の弁室２３１内の圧力を減少させる。最終的に、弁体２３２の位置が前記３つの力が釣り合う位置まで移動し静止する。このときバネ２０５の荷重が大きく変わらなければ、空隙２１５内部の圧力、つまり、第一ダイヤフラム２２７上面が受ける力は一定であるため、第一ダイヤフラム２２７下面が受ける圧力はほぼ一定となる。したがって、第一ダイヤフラム２２７下面の流体圧力、すなわち、第一の弁室２３１内の圧力は、上流側の圧力が増加する前とほぼもとの圧力と同じになっている。

上流側の流体圧力が減少した場合、瞬間的に第一の弁室２３１内の圧力も減少する。すると、第一ダイヤフラム２２７の上面が操作圧による圧縮空気から受ける力より、第一ダイヤフラム２２７の下面が流体から受ける力のほうが小さくなり、第一ダイヤフラム２２７は下方へと移動する。それにともなって、弁体２３２の位置も下方へ移動するため、弁座２１４との間で形成される流体制御部２４２の開口面積が増加し、第一の弁室２３１の流体圧力を増加させる。最終的に、弁体２３２の位置が前記３つの力が釣り合う位置まで移動し静止する。したがって、上流側圧力が増加した場合と同様に、第一の弁室２３１内の流体圧力はほぼもとの圧力と同じになっている。

これにより、圧力調整弁３０、３５によって一定の流体圧力されるため、流体混合装置の供給ラインに流入する流体の上流側圧力が変動しても圧力調整弁３０、３５の作動により流量は自立的に一定に保たれるためポンプの脈動など瞬間的な圧力変動が発生しても、脈動の影響で計測値が読み取りにくくなるのを防止し、安定した流体制御を行なうことができる。第三の実施例のその他の作動は第二の実施例と同様なので説明を省略する。

次に、図８に基づいて本発明の第四の実施例である流体混合装置について説明する。

本実施例の流体混合装置は、第三の実施例において、第一供給ライン２７ａの合流部３９ａ直前には開閉弁４０が設けられ、第二供給ライン２８ａの合流部３９ａ直前には開閉弁４１が設けられた構成である。開閉弁４０、４１は図５で示される構成であり、各供給ラインの構成は第三の実施例と同様なので説明を省略する。

次に、本発明の第四の実施例である流体混合装置の作動について説明する。

ここでは第一供給ライン２７ａに純水を流入させ、第二供給ライン２８ａにフッ化水素酸を流入させ、純水：フッ化水素酸＝１０：１になるように混合する。開閉弁４０、４１が開状態のとき、第一、第二供給ライン２７ａ、２８ａで流量が制御された純水及びフッ化水素酸は合流部３９ａで合流し、設定された比率（第一供給ライン２７ａと第二供給ライン２８ａの流量の比率が１０：１）で混合され、設定された流量で流出される。混合された混合流体は流体混合装置から基板の洗浄装置の洗浄槽内に導入され、基板の酸化膜除去が行なわれる。開閉弁４０が開状態で開閉弁４１が閉状態のとき、第一供給ライン２７ａで制御された純水のみが流出される。開閉弁４０が閉状態で開閉弁４１が開状態のとき、第二供給ライン２８ａで制御されたフッ化水素酸のみが流出される。各供給ラインの作動は第三の実施例と同様なので説明を省略する。

以上の作動により、合流部３９ａ直前に開閉弁４０、４１を設けることにより、第一供給ライン２７ａの純水、第二供給ライン２８ａのフッ化水素酸、各流体の混合流体を選んで供給することができ、また各々任意の流量で流出させることができる。

次に、図９、図１０に基づいて本発明の第五の実施例である流体混合装置について説明する。

本実施例の流体混合装置は、第三の実施例において、第一、第二供給ライン２７ｂ、２８ｂの合流部にマニホールド弁４２が設けられた構成である。各構成は以下の通りである。

４２はマニホールド弁である。マニホールド弁４２は本体５０１、第一弁体５１０、第二弁体５１１、駆動部５１２、５１３で形成される。

５０１は本体であり、本体５０１の上部には連結流路５０２によって連通されている円筒状の第一弁室５０３と、第二弁室５０４が設けられている。第一弁室５０３の底部中央には第一連通口５０５が設けられ、第一連通口５０５には第一供給ライン２７ｂに連通する第一流路５０７が設けられている。第二弁室５０４の底部中央には第二連通口５０６が設けられ、第二連通口５０６には第二供給ライン２８ｂに連通する第二流路５０８が設けられている。また第一弁室５０３にはマニホールド弁内で混合された流体が流出する分岐流路５０９が連通して設けられている。第一流路５０７と第二流路５０８は平行に本体５０１の同じ側面に設けられ、分岐流路５０９は該流路５０７、５０８に対して直交する方向に設けられている。

５１０は第一連通口５０５を開放、遮断を行う第一弁体であり、第一弁室５０３に収容されている。５１１は第二連通口５０６を開放、遮断を行う第二弁体であり、第二弁室５０４に収容されている。５１２は第一弁体５１０の開閉動作を行う駆動部であり、５１３は第二弁体５１１の開閉動作を行う駆動部である。駆動部５１２、５１３の構成は、図５の開閉弁の駆動部１０２と同じ構成であるので説明を省略する。各供給ラインの構成は第三の実施例と同様なので説明を省略する。

次に、本発明の第五の実施例である流体混合装置の作動について説明する。

ここでは第一供給ライン２７ｂに純水を流入させ、第二供給ライン２８ｂにフッ化水素酸を流入させ、純水：フッ化水素酸＝１０：１になるように混合する。マニホールド弁４２の駆動部５１２で第一弁体５１０を上昇させて第一連通口５０５を開状態とし、駆動部５１３で第二弁体５１１を上昇させて第二連通口５０６が開状態にした場合（図１３の状態）、第一供給ライン２７ｂで制御された純水は第一流路５０７を通って第一弁室５０３に流入し、第二供給ライン２８ｂで制御されたフッ化水素酸は第二流路５０８を通って第二弁室５０４に流入し、第二弁室５０４で純水及びフッ化水素酸は合流し、設定された比率（第一供給ライン２７ｂと第二供給ライン２８ｂの流量の比率が１０：１）で混合され、設定された流量で分岐流路５０９から流出される。混合された混合流体は流体混合装置から基板の洗浄装置の洗浄槽内に導入され、基板の酸化膜除去が行なわれる。

同様に駆動部５１２、５１３を駆動させて、第一連通口５０５を開状態、第二連通口５０６を閉状態にした場合、第二供給ライン２８ｂは閉止されて流れずに、第一供給ライン２７ｂで制御された純水は第一流路５０７、第一弁室５０３、第二弁室５０４を通って分岐流路５０９から流出される。

同様に駆動部５１２、５１３を駆動させて、第一連通口５０５を閉状態、第二連通口５０６を開状態にした場合、第一供給ライン２７ｂは閉止されて流れずに、第二供給ライン２８ｂで制御されたフッ化水素酸は第二流路５０８、第二弁室５０４を通って分岐流路５０９から流出される。各供給ラインの作動は第三の実施例と同様なので説明を省略する。

以上の作動により、マニホールド弁４２を設けることにより、第一供給ライン２７ｂの純水、第二供給ライン２８ｂのフッ化水素酸、各流体の混合流体を選んで供給することができ、また各々任意の流量で流出させることができる。また、上記構成により流体混合装置をコンパクトに合流部での流路の切換を行うことができる。

次に、図１１乃至図１３に基づいて本発明の第六の実施例である流体混合装置について説明する。

本実施例の流体混合装置は、第三の実施例において、第一、第二供給ラインの最上流側にフラッシング装置４３が設けられた構成である。フラッシング装置４３の構成は以下の通りである。

４３は二つの供給ラインを有する装置の最上流側に設置されたフラッシング装置である。フラッシング装置４３は、流路が形成された本体５３１と、流路の開閉を行う駆動部Ａ５３２、駆動部Ｂ５３３、駆動部Ｃ５３４とで形成されている。その各々の構成は以下の通りである。

５３１はＰＴＦＥ製の本体である。本体５３１の上部には略すり鉢形状の弁室Ａ５３５と弁室Ｂ５３６が設けられ、本体５３１の下部には弁室C５３７が設けられており、弁室Ｂ５３６と弁室Ｃ５３７は本体５３１の上部と下部に略同一軸線上に配置されるように設けられている。弁室A５３５の底面には後記弁体Ａ５５０の圧接によって流路の全閉シールを行う弁座が形成され、弁座の中心に設けられた連通口に連通する入口流路Ａ５３８と弁室Ａ５３５に連通する出口流路Ａ５３９を有している。弁室Ｂ５３６および弁室Ｃ５３７も、弁室Ａ５３５と同様に底面に弁座が形成され、弁室Ｂ５３６にそれぞれ連通する入口流路Ｂ５４０と出口流路Ｂ５４１、弁室Ｃ５３７にそれぞれ連通する入口流路Ｃ５４２と出口流路Ｃ５４３が設けられている。

また、本体５３１の一方の側の側面には第一流入口５４４と第二流入口５４５が設けられ、他方の側の側面には第一流出口５４６と第二流出口５４７が設けられている。第一流入口５４４に連通する流路は、第一分岐部５４８で二つの流路に分かれ、入口流路Ａ５３８と入口流路Ｃ５４２とにそれぞれ連通する流路が形成されている。第一流出口５４６に連通する流路は、出口流路Ａ５３９に連通している。第二流入口５４５に連通する流路は、入口流路Ｂ５４０に連通している。第二流出口５４７に連通する流路は、第二分岐部５４９で二つの流路に分かれ、出口流路Ｂ５４１と出口流路Ｃ５４３とにそれぞれ連通する流路が形成されている。また、第一流出口５４６は第一供給ライン２７ｃに連通し、第二流出口５４７は第二供給ライン２８ｃに連通する。

このとき、第一流入口５４４から入口流路Ａ５３８、弁室Ａ５３５、出口流路Ａ５３９を通って第一流出口５４６に連通して形成される流路を主ラインである第一ラインと称し、第二流入口５４５から入口流路Ｂ５４０、弁室Ｂ５３６、出口流路Ｂ５４１を通って第二流出口５４７に連通して形成される流路を第二ラインと称し、第一分岐部５４８から入口流路Ｃ５４２、弁室Ｃ５３７、出口流路Ｃ５４３を通って第二分岐部５４９に連通して形成される流路を連結ラインと称する。

５３２、５３３、５３４はＰＶＤＦ製の駆動部Ａ、Ｂ、Ｃである。駆動部Ａ５３２、駆動部Ｂ５３３、駆動部Ｃ５３４には弁室Ａ５３５、弁室Ｂ５３６、弁室Ｃ５３７の弁座に圧接離間することで弁の開閉を行う弁体Ａ５５０、弁体Ｂ５５１、弁体Ｃ５５２が設けられている。該駆動部５３２、５３３、５３４の構成は、図５の開閉弁の駆動部１０２と同じ構成であるので説明を省略する。

ここで、図１４における開閉弁５３５ａは図１５、図１６における弁室Ａ５３５と駆動部Ａ５３２の弁体Ａ５５０によって形成される部分にあたり、開閉弁５３６ａは弁室Ｂ５３６と駆動部Ｂ５３３の弁体Ｂ５５１によって形成される部分にあたり、開閉弁５３７ａは弁室Ｃ５３７と駆動部Ｃ５３４の弁体Ｃ５５２によって形成される部分にあたる。各供給ラインの構成は第三の実施例と同様なので説明を省略する。

次に、本発明の第六の実施例である流体混合装置の作動について説明する。

ここでは第一供給ライン２７ｃに純水を流入させ、第二供給ライン２８ｃに塩酸を流入させ、純水：塩酸＝２０：１になるように混合する。通常モードにおいては、弁体Ａ５５０と弁体Ｂ５５１を上方へ引き上げて弁室Ａ５３５と弁室Ｂ５３６を開状態とし、弁体Ｃ５５２を下方へ（図では上方へ）押し下げて弁室Ｃ５３７を閉状態とする（図１３の状態）。このとき第一ラインと第二ラインに各々独立して純水および塩酸が流れるようになる。ここで第一流入口５４４に純水を流入させ、第二流入口５４５に塩酸を流入させると、第一流入口５４４に流入した純水は入口流路Ａ５３８、弁室Ａ５３５、出口流路Ａ５３９を通過して第一流出口５４６から第一供給ライン２７ｃに流入し、第二流入口５４５に流入した塩酸は入口流路Ｂ５４０、弁室Ｂ５３６、出口流路Ｂ５４１を通過して第二流出口５４７から第二供給ライン２８ｃに流入することになる。各供給ラインの作用は第三の実施例と同様であるので説明を省略する。このとき、第一供給ライン２７ｃと第二供給ライン２８ｃは２０：１の流量比率で混合され、設定された流量で流出される。流出された混合流体は流体混合装置から基板の洗浄装置の洗浄槽内に導入され、基板の酸化膜除去が行なわれる。

フラッシングモードにおいては、弁体Ａ５５０と弁体Ｂ５５１を下方へ押し下げて弁室Ａ５３５と弁室Ｂ５３６を閉状態とし、弁体Ｃ５５２を上方へ引き上げて弁室Ｃ５３７を開状態とする。このとき第一ラインと第二ラインが連結ラインによって繋がり、第一流入口５４４から第二流出口５４７に流れる流路が形成される。ここで第一供給ライン２７ｃに流れる純水が、第一流入口５４４から第一分岐部５４８、入口流路Ｃ５４２、弁室Ｃ５３７、出口流路Ｃ５４３、第二分岐部５４９を通過して、第二流出口５４７から第二供給ライン２８ｃに流れることができ、純水が流し続けられることにより第二供給ライン２８ｃを純水でフラッシングして第二供給ライン２８ｃ内の洗浄を行うことができる。

以上の作動により、本実施例のフラッシング装置４３を設けることにより、通常モードとフラッシングモードを容易に選択でき、フラッシングモードにより各供給ラインをフラッシングすることで洗浄を行うことができる。また、本実施例のフラッシング装置４３は本体５３１である一つのベースブロックに流路が形成されることにより、フラッシング装置４３を一つの部材として設けることができ、フラッシング装置４３の流路を配管などで設ける必要がないので部品点数が少なくて済み、フラッシング装置４３をよりコンパクトに形成でき、流路が短くできるので流体抵抗を抑えることができる。

次に、図１４、図１５に基づいて本発明の第七の実施例の流体混合装置について説明する。

本実施例の流体混合装置は、第三の実施例において、第一、第二供給ライン２７ｄ、２８ｄの開閉弁２９ｄ、３４ｄおよび圧力調整弁３０ｄ、３５ｄが一つのベースブロック４４に配設され、第一、第二供給ライン２７ｄ、２８ｄの流体制御弁３２ｄ、３７ｄが一つのベースブロック４５に配設され、流量計測器３０ｄ、３５ｄが各ベースブロック４４、４５にそれぞれ接続部材４６、４７、４８、４９を介在させて接続されている。これは別体のチューブや管を用いない場合の直接接続する方法である。各構成は以下の通りである。

４４は第一、第二供給ライン２７ｄ、２８ｄの開閉弁２９ｄ、３４ｄおよび圧力調整弁３０ｄ、３５ｄが配設されたベースブロックである。ベースブロック４５には第一供給ライン２７ｄの開閉弁２９ｄおよび圧力調整弁３０ｄの流路と、第二供給ライン２８ｄの開閉弁３４ｄおよび圧力調整弁３５ｄの流路が、この順でそれぞれ連通して形成されている。

４５は第一、第二供給ライン２７ｄ、２８ｄの流体制御弁３２ｄ、３７ｄが配設されたベースブロックである。ベースブロック４５には、第一供給ライン２７ｄの流体制御弁３２ｄの流路と、第二供給ライン２８ｄの流体制御弁３６ｄの流路がそれぞれ形成されている。また、第一供給ライン２７ｄの流体制御弁３２ｄの出口流路は、第二供給ライン２８ｄの流体制御弁３７ｄの出口流路と連通して合流部３９ｄを形成し、合流部３９ｄから流出口５０に連通している。なお、合流部３９ｄはベースブロック４５内に設けずに、ベースブロック４５の各供給ラインから流出した流路を合流するようにしても良い。

４６、４７、４８、４９は流路の方向転換を行う接続部材である。圧力調整弁３０ｄ、３５ｄの出口流路から接続部材４６、４８を介して流路の方向転換が行なわれて流量計測器３１ｄ、３６ｄの入口流路に各々直接接続され、流量計測器３１ｄ、３６ｄの出口流路から接続部材４７、４９を介して流路の方向転換が行なわれて流体制御弁３２ｄ、３７ｄの入口流路に各々直接接続されて連通している。各供給ラインの弁および流量計測器の構成と作動は第三の実施例と同様なので説明を省略する。

これにより、隣り合う弁および流量計測器が独立した接続手段であるチューブや管を用いずに直接接続されているため、流体混合装置をコンパクトにして設置場所のスペースを少なくすることができる。また、設置作業が容易になり作業時間が短縮することができ、流体混合装置内の流路を短くさせることで流体抵抗を抑えることができる。

次に、図１６、図１７に基づいて本発明の第八の実施例の流体混合装置について説明する。

本実施例の流体混合装置は、第三の実施例において、第一、第二供給ライン２７ｅ、２８ｅの開閉弁２９ｅ、３４ｅ、圧力調整弁３０ｅ、３５ｅ、流量計測器３１ｅ、３６ｅおよび流体制御弁３２ｅ、３７ｅが一つのベースブロック５１に配設されている。各構成は以下の通りである。

５１は第一、第二供給ライン２７ｅ、２８ｅの開閉弁２９ｅ、３４ｅ、圧力調整弁３０ｅ、３５ｅ、流量計測器３１ｅ、３６ｅおよび流体制御弁３２ｅ、３７ｅが配設されたベースブロックである。ベースブロック５１には、第一供給ライン２７ｅの開閉弁２９ｅ、圧力調整弁３０ｅ、流量計測器３１ｅおよび流体制御弁３２ｅの流路が、第二供給ライン２８ｅの開閉弁３４ｅ、圧力調整弁３５ｅ、流量計測器３６ｅおよび流体制御弁３７ｅの流路が、この順でそれぞれ連通して形成されている。また、第一供給ライン２７ｅの流体制御弁３２ｅの出口流路は、第二供給ライン２８ｅの流体制御弁３７ｅの出口流路と連通して合流部３９ｅを形成し、合流部３９ｅから流出口５２に連通する。なお、合流部３９ｅはベースブロック５１内に設けずに、ベースブロック５１の各供給ラインから流出した流路を合流するようにしても良い。各供給ラインの弁および流量計測器の構成と作動は第三の実施例と同様なので説明を省略する。

これにより、流体混合装置が流路の形成された一つのベースブロック５１に配設されているため、流体混合装置をコンパクトにして設置場所のスペースを少なくすることができる。また、設置作業が容易になり作業時間が短縮でき、流体混合装置内の流路を短くさせることで流体抵抗を抑えることができ、さらに部品点数を少なくすることができるので流体混合装置の組み立てを容易にすることができる。

次に、図１９に基づいて本発明の第九の実施例の流体混合装置について説明する。なお、本実施例では図１９で示した第二供給ライン側の縦断面図のみで説明する。

本実施例の流体混合装置は、第三の実施例において、第一、第二供給ライン２８ｆの開閉弁３４ｆ、流量計測器３５ｆ、流体制御弁３６ｆおよび絞り弁３７ｆが一つのケーシング５３内に収納配設されている。各構成は以下の通りである。

５３はＰＶＤＦ製のケーシングである。ケーシング５３内には、ケーシング５３の底面に開閉弁３４ｆ、圧力調整弁３５ｆ、流量計測器３６ｆ、流体制御弁３７ｆ、３２ｆがこの順でボルト、ナット（図示せず）にて固定されている。また、制御部は流量計測器３５ｆの上方にケーシング５３の上部に固定設置されている。本実施例の弁および流量計測器の接続構造は実施例７と同様であり、各供給ラインの弁および流量計測器の構成と作動は第三の実施例と同様なので説明を省略する。

これにより、流体混合装置が一つのケーシング５３内に設置されて流体混合装置が一つのモジュールとなるため、設置が容易になり、設置作業の作業時間が短縮でき、各部品がケーシングによって保護されると共に、流体混合装置をブラックボックス化することで安易に流体混合装置を分解させることを防ぎ、不慣れな利用者が流体混合装置を分解することにより不具合が生じることを防止することができる。

次に、図１９に基づいて本発明の第十の実施例について説明する。ここでは第一の実施例の流体制御弁４、１０が、他の流体制御弁である本実施例の流体制御弁４ａである場合で説明する。また、本実施例の制御部（図示せず）は、第一の実施例の制御部５において、電空変換器８を設けずに、コントロール部７から出力された信号を流体制御弁４ａの電気式駆動部３４４に伝達し、電気式駆動部３４４のモータ部３５９を作動させる構成である。

４ａは、後記電気式駆動部３４４により流路の開口面積を変化させ流体の流量を制御する流体制御弁（電気式ニードル弁）である。流体制御弁４ａは、本体３４１、ダイヤフラム３４２、弁体３４３、電気式駆動部３４４で形成される。

３４１はＰＴＦＥ製の本体であり、上部に略すり鉢形状の弁室３４５が設けられており、弁室３４５に各々連通するように入口流路３４６および出口流路３４７が設けられ、弁室３４５の底面には後記弁体３４３の圧接によって流路を遮断する弁座３４８が形成され、底部中央には後記弁体３４３が上下動することにより流量を制御する開口部３４９が形成されている。また、本体３４１の上面には後記ダイヤフラム３４２の環状シール部３５３が嵌合される環状凹部３５０が設けられている。

３４２はＰＴＦＥ製のダイヤフラムであり、中央に鍔状に設けられた肉厚部３５１と肉厚部３５１の外周面から径方向に延出して設けられた円形状の薄膜部３５２及び薄膜部３５２の外周縁部には軸線方向に断面Ｌ字状の環状シール部３５３が設けられており、環状シール部３５３は前記本体３４１の環状凹部３５０に嵌合される。肉厚部３５１の下方には後記弁体３４３に螺着される接合部３５４が設けられており、肉厚部３５１上方には後記モータ部３５９の軸に連結されたステム３６５と螺着される取付部３５５が設けられている。

３４３はＰＴＦＥ製の弁体であり、前記ダイヤフラム３４２の接合部３５４に螺着されている。また、弁体３４３は下方に向かって縮径するテーパ部３５６が設けられている。

３４４は弁体３４３を上下動させる電気式駆動部である。電気式駆動部３４４は下部ボンネット３５７、上部ボンネット３５８で形成され、モータ部３５９及びギア等が設けられている。

３５７はＰＶＤＦ製の下部ボンネットであり、上方に開口された凹部３６０が設けられ、凹部３６０底部中央には貫通孔３６１が設けられている。下部ボンネット３５７の下面にはダイヤフラム３４２の環状シール部３５３が嵌合される嵌合部３６２が設けられ、前記本体３４１と下部ボンネット３５７により前記ダイヤフラム３４２が挟持固定されている。

３５８はＰＶＤＦ製の上部ボンネットであり、下方に開口された凹部３６３が設けられ、下部ボンネット３５７と上部ボンネット３５８を接合して両凹部３６０、３６３により格納部３６４が形成され後記モータ部３５９が設置されている。

３５９は格納部３６４に設置されたモータ部である。モータ部３５９はステッピングモーターを有し、モータ部３５９下部にはモータの軸に連結されたステム３６５が設けられている。ステム３６５は前記下部ボンネット３５７の貫通孔３６１に位置し、ステム３６５の下部には前記ダイヤフラム３４２の取付部３５５と螺合される接続部３６６が設けられている。

流体制御弁４ａの本体３４１と、電気式駆動部３４４の下部ボンネット３５７と上部ボンネット３５８は、ボルト・ナット（図示せず）によって接合されている。

次に、本発明の第十の実施例の作動について説明する。

電気式駆動部３４４からの伝達による流体制御弁４ａの作動は以下の通りである。流体制御弁４ａは、電気式駆動部３４４のモータ部３５９がステム３６５を上下動させると、ステム３６５とダイヤフラム３４２を介して弁体３４３が上下動され、開口部３４９と開口部３４９内へ挿入される弁体３４３のテーパ部３５６とで開口面積を変化させることにより、流体制御弁４ａを流れる流体の流量を調整することができる。また、電気駆動部３４４を操作して弁体３４３を下方向へ駆動させ、弁体３４３を弁座３４８に着座させることにより弁体３４３は開口部３４９を閉止し、流体を遮断することができる。

これにより、流体制御弁４ａを用いることで流体混合装置の供給ラインを流れる流体は、設定流量で一定になるように制御される。また流体制御弁４ａは上記構成によりコンパクトで安定した流量調節が行うことができる。電気式駆動部３４４は、電気的に駆動するモータ部３５９を有しており、モータ部３５９は細かな駆動制御が容易に行なえるため、制御部からの信号に応じて応答性の良い安定した流量制御を行なうことができ、微小流量の流体制御に優れた効果を発揮する。

次に、図２０に基づいて本発明の第十一の実施例について説明する。ここでは第一の実施例の流体制御弁４、１０が、他の流体制御弁である本実施例の流体制御弁４ｂである場合で説明する。

４ｂは操作圧に応じて流路の開口面積を変化させることにより流体の流量を制御する流体制御弁（空気式ピンチ弁）である。流体制御弁４ｂは管体４０１、シリンダー本体４０２、ピストン４０３、挟圧子４０４、本体４０５、連結体受け４０６、連結体４０７で形成される。

４０１は内部を流体が流れるフッ素ゴムとシリコンゴムの複合体からなる管体である。管体４０１は例えばシリコンゴムが含浸されたＰＴＦＥシートを何層も積層することにより目的とする肉厚に形成されたものである。なお、本実施形態では管体４０１の材質はフッ素ゴムとシリコンゴムの複合体になっているがＥＰＤＭ、シリコンゴム、フッ素ゴム及びこれらの複合体などの弾性体でも良く特に限定されるものではない。

４０２はＰＶＤＦ製のシリンダー本体である。シリンダー本体４０２は、円筒状空間を持つシリンダー部４０８を有し、上端部に円盤状のシリンダー蓋４０９がＯリングを介して螺合されている。シリンダー本体４０２の下面中央部には、後記ピストン４０３の連結部４１６が貫通する貫通孔４１０と、後記挟圧子４０４を収納する長円状スリット４１１が連続して設けられている。また、シリンダー本体４０２の周側面には、シリンダー部４０８の内周面及び底面と後記ピストン４０３の下端面とで形成される第一空間部４１２と、シリンダー部４０８の内周面とシリンダー蓋４０９の下端面と後記ピストン４０３の上端面とで形成される第二空間部４１３とに、それぞれ圧縮空気を導入するエアー口４１４、４１５が設けられている。

４０３はＰＶＤＦ製のピストンである。ピストン４０３は円盤状で周側面にＯリングが装着され、シリンダー部４０８の内周面に上下動可能且つ密封状態に嵌合されている。またピストン４０３の中央より垂下して連結部４１６が設けられ、前記シリンダー本体４０２の下面中央部に設けられた貫通孔４１０を密封状態で貫通しており、その先端部に後記挟圧子４０４が固定されている。なお、本実施形態では連結部４１６を貫通して設けられた固定ボルト４１７の先端部に螺着によって後記挟圧子４０４が固定されている。また、挟圧子４０４の固定方法は、連結部４１６を棒状に形成しその先端部に螺着、接着あるいは溶接などでも良く、特に限定されるものではない。

４０４はＰＶＤＦ製の挟圧子であり、管体４０１を押圧する部分の断面がかまぼこ状に形成されている。また、挟圧子４０４は、流路軸線と直交するようにピストン４０３の連結部４１６に固定されており、バルブ開時にはシリンダー本体４０２の長円状スリット４１１内に収納されている。

４０５はシリンダー本体４０２下端面にボルト・ナットなど（図示せず）で接合固定されるＰＶＤＦ製の本体である。本体４０５の流路軸線上には管体４０１を受容する断面矩形状の溝４１８が設けられている。また、溝４１８の両端部には後記連結体受け４０６の嵌合部４２１を受容する溝４１９が溝４１８より深く設けられ、さらに溝４１９内部には後記連結体受け４０６の嵌合部４２１先端に設けられた抜け防止用凸部４２２を受容する凹溝４２０が設けられている。

４０６は本体４０５の両端に設置されたＰＶＤＦ製の連結体受けである。連結体受け４０６の一端部に本体４０５の両端に設けられた溝４１９に嵌合される断面矩形状の嵌合部４２１が形成され、さらに嵌合部４２１の先端底部には本体４０５の溝４１９に設けられた凹溝４２０に嵌合される抜け防止用凸部４２２が設けられている。一方、他端部には後記連結体４０７の六角形の鍔部４３０を受容する断面同形の受口４２３が設けられ、その外周面には雄ネジ部４２４が設けられている。雄ネジ部４２４と嵌合部４２１との間に位置する外周面には嵌合部４２１の対角線長と略同一の直径を有する環状の鍔部４２５が設けられている。鍔部４２５はシリンダー本体４０２及び本体４０５と接触し、連結体受け４０６が両本体の内部へ移動することを防止している。連結体受け４０６の内部では、嵌合部４２１に管体４０１の外径と略同径を有する貫通孔４２６が設けられ、またそれに連続して、受口４２３に通じる後記連結体４０７の挿入部４２９に嵌合拡径された管体４０１の外径と略同径の貫通孔４２７が設けられている。したがって、連結体受け４０６の内周面には段差部４２８が形成されている。この段差部４２８で管体４０１が連結体受け４０６内に挟持固定される。

４０７はＰＴＦＥ製の連結体である。連結体４０７の一端部には外径が管体４０１の内径よりも大きく形成され、管体４０１が拡径して挿入される挿入部４２９が設けられている。連結体４０７の外周中央部には両端部よりも拡径して断面六角形状の鍔部４３０が設けられている。連結体４０７は鍔部４３０を連結体受け４０６の受口４２３に嵌合させ、鍔部４３０と係合させたキャップナット４３１を連結体受け４０６の外周に設けられた雄ネジ部４２４に螺合させることにより回動しないように連結体受け４０６に嵌合固定される。ここで、本体４０５の両端部に設置された一方の連結体４０７の内部は入口流路４３２が形成され、他方の連結体４０７の内部は出口流路４３３が形成されている。

次に、本発明の第十一の実施例の作動について説明する。

電空変換器から供給される操作圧に対する流体制御弁４ｂの作動は以下の通りである。エアー口４１５から第二空間部４１３へ圧縮された空気を供給した場合、第一空間部４１２内の圧縮された空気はエアー口４１４から排出され、該空気圧により、ピストン４０３が下降し始め、それに伴ってピストン４０３より垂下して設けられた連結部４１６を介して挟圧子４０４も下降する。エアー口４１４から第一空間部４１２圧縮された空気を供給した場合、第二空間部４１３内の圧縮された空気はエアー口４１５から排出され、該空気圧により、ピストン４０３が上昇し始め、それに伴ってピストン４０３より垂下して設けられた連結部４１６を介して挟圧子４０４が上昇する。ピストン４０３の上下動に伴って挟圧子４０４も上下動されることにより、挟圧子４０４が管体４０１の開口面積を変化させ、流体制御弁４ｂを流れる流体の流量を調整することができる。また、エアー口４１５から第二空間部４１３へ圧縮された空気を供給すると、ピストン４０３下端面がシリンダー部４０８底面に到達しピストン４０３及び挟圧子４０４の下降は止まることで管体４０１を閉止し、流体を遮断することができる。

これにより、流体制御弁４ｂを用いることで流体混合装置の供給ラインを流れる流体は、設定流量で一定になるように制御される。また流体制御弁４ｂは上記構成によりコンパクトで安定した流量調節が行うことができでき、弁の摺動部分が流路と分かれて構成されているため流路内にコンタミやパーティクルを発生することを防止でき、流路が直線的で滞留する部分がないため、スラリーを輸送するラインに使用しても流量を制御する箇所にスラリーが固着しにくいので安定した流体制御を維持することができる。

次に、図２１に基づいて本発明の第十二の実施例について説明する。ここでは第一の実施例の流体制御弁４、１０が、他の流体制御弁である本実施例の流体制御弁４ｃである場合で説明する。また、本実施例の制御部（図示せず）は、第一の実施例の制御部５において、電空変換器８を設けずに、コントロール部７から出力された信号を流体制御弁４ｃの電気式駆動部４４１に伝達し、電気式駆動部４４１のモータ部４５２を作動させる構成である。

４ｃは、後記電気式駆動部４４１により流路の開口面積を変化させ流体の流量を制御する流体制御弁である。流体制御弁４ｃは電気式駆動部４４１、本体４４２、管体４４３、接続部４４４で形成される。

４４２はＰＴＦＥ製の本体であり、本体４４２の流路軸線上には後記管体４４３を受容する断面矩形状の溝４４５が設けられている。

４４３はＰＴＦＥシートとシリコンゴムの複合体からなる管体であり、本体４４２内に流路を形成している。

４４４はＰＴＦＥ製の接続部であり、本体４４２の溝４４５と後記電気式駆動部４４１下部ボンネット４５０の底部に係合して下部ボンネット４５０と本体４４２の各両側側面に固定される連結体受け４４６と、連結体受け４４６と係合し、管体４４３と接続される連結体４４７と、連結体４４７を連結体受け４４６の外周面に螺合することにより連結体受け４４６固定しているキャップナット４４８とから形成されている。ここで、本体４４２の両端部に設置された一方の連結体４４７の内部は入口流路４５６が形成され、他方の連結体４４７の内部は出口流路４５７が形成されている。

４４１は挟圧子４４９を上下動させる電気式駆動部である。電気式駆動部４４１は下部ボンネット４５０、上部ボンネット４５１で形成され、モータ部４５２及びギア等が設けられている。

４５０はＰＶＤＦ製の下部ボンネットであり、上面に開口された凹部４５３が設けられ、凹部４５３底部中央には貫通孔４５４が設けられている。また下部ボンネット４５０下端面中央には貫通孔４５４を中心にして長円状のスリット４５５が設けられている。

４５１はＰＶＤＦ製の上部ボンネットであり、下面に開口された凹部４５８が設けられ、下部ボンネット４５０と上部ボンネット４５１を接合して両凹部４５３、４５８により格納部４５９が形成され後記モータ部４５２が設置されている。

４５２は格納部４５９に設置されたモータ部である。モータ部４５２はステッピングモーターを有し、モータ部４５２下部にはモータの軸に連結されたステム４６０が設けられている。ステム４６０は前記下部ボンネット４５０の貫通孔４５４に位置し、ステム４６０の下部には挟圧子４４９が接続されていて、モータ部４５２の駆動によりステム４６０を上下動させ、挟圧子４４９が管体４４３を圧接しまたは管体４４３から離間する。

４４９は管体４４３を押圧する部分が断面かまぼこ状に形成された挟圧子であり、管体４４３と直交するようにステム４６０に固定されており、弁全開時には下部ボンネット４５０下端面に設けられた長円状のスリット４５５内に収納されるようになっている。

流体制御弁４ｃの本体４４２と、電気式駆動部４４１の下部ボンネット４５０と上部ボンネット４５１は、ボルト・ナット（図示せず）によって接合されている。

次に、本発明の第十二の実施例の作動について説明する。

電気式駆動部４４１からの伝達による流体制御弁４ｃの作動は以下の通りである。電気式駆動部４４１のモータ部４５２がステム４６０を上下動させると、ステム４６０下部に設けられた挟圧子４４９が上下動され、挟圧子４４９が管体４４３を変形させ、管体４４３の流路の開口面積を変化させることにより、流量制御弁４ｃを流れる流体の流量を調整することができる。また、ステム４６０を上方へ駆動させると、ステム４６０下部に設けられた挟圧子４４９が上昇し、挟圧子４４９の上端部が下部ボンネット４５０の下端部に設けられた長円状のスリットの上端面に到達してステム４６０および挟圧子４４９の上昇は止まり全開状態となる。さらに、ステム４６０を下方へ駆動させると、挟圧子４４９が下降し管体４４３を押圧して流路を閉止し全閉状態になる。

これにより、流体制御弁４ｃを用いることで流体混合装置の供給ラインを流れる流体は、設定流量で一定になるように制御される。また流体制御弁４ｃは上記構成によりコンパクトで安定した流量調節が行うことができでき、弁の摺動部分が流路と分かれて構成されているため流路内にコンタミやパーティクルを発生することを防止でき、流路が直線的で滞留する部分がないため、スラリーを輸送するラインに使用しても流量を制御する箇所にスラリーが固着しにくいので安定した流体制御を維持することができる。電気式駆動部４４１は、電気的に駆動するモータ部４５２を有しており、モータ部４５２は細かな駆動制御が容易に行なえるため、制御部からの信号に応じて応答性の良い安定した流量制御を行なうことができ、微小流量の流体制御に優れた効果を発揮する。

次に、図２２に基づいて本発明の第十三の実施例について説明する。ここでは第三の実施例の圧力調整弁３０、３５が、他の圧力調整弁である本実施例の圧力調整弁３０ａである場合で説明する。

３０ａは流入する流体圧力を一定圧に調整されて流出させる圧力調整弁である。圧力調整弁３０ａは、本体４７３、蓋体４７４、第一ダイヤフラム４７５、第二ダイヤフラム４７６、プラグ４７７とで形成される。

４７３はＰＶＤＦ製の本体であり、略円筒状を有しており、その側面には本体４７３の内部に設けられた第一弁室４７９と連通する入口流路４７２と後記気室４７８と連通するエア供給口４８０とが設けられており、第一弁室４７９の上部周縁には後記第一ダイヤフラム４７５の環状突部４８６が接合される接合部４８１を有している。また第一弁室４７９の上部には後記第一及び第二ダイヤフラム４７５、４７６と共に後記気室４７８を形成する段差部４８２が設けられている。

４７４はＰＶＤＦ製の蓋体であり、内部に第二弁室４８３を有し外周側面には第二弁室４８３と連通する出口流路４７１を有し、本体４７３の上端部に接合されている。下端部の第二弁室４８３の周縁部には後記第二ダイヤフラム４７６の環状突部４８９が嵌合される環状溝部４８４が設けられている。

４７５はＰＴＦＥ製の第一ダイヤフラムであり、ドーナツ状に形成されており、中央部には後記第二ダイヤフラム４７６側に突出して形成された環状接合部４８５が設けられており、環状接合部４８５の内周面にはスリーブ４８７が螺着されている。また、外周縁部には環状突部４８６が設けられており、環状突部４８６は本体４７３の内部に設けられた接合部４８１に接合されている。

４７６はＰＴＦＥ製の第二ダイヤフラムであり、中央部には環状接合部４８８、外周縁部には環状突部４８９が設けられている。環状突部４８９は蓋体４７４の環状溝部４８４に嵌合され且つ、本体４７３と蓋体４７４とによって挟持されている。なお、第二ダイヤフラム４７６の受圧面積は前記第一ダイヤフラム４７５よりも十分に大きくなるように形成されている。第一及び第二ダイヤフラム４７５、４７６は、スリーブ４８７と螺着されることによって一体化している。

プラグ４７７は、本体４７３の第一弁室４７９の底部に螺着等により固定されている。プラグ４７７の先端は、スリーブ４８７の下端面との間で流体制御部４９０を形成しており、スリーブ４８７の上下動にともなって流体制御部４９０の開口面積が変化し、第二弁室４８３内部の圧力すなわち、二次側の流体圧力を一定に保つように設計されている。

４７８は本体４７３の段差部４８２及び第一、第二ダイヤフラム４７５、４７６の三者で囲まれて形成された気室である。気室４７８の内部にはエア供給口４８０から圧縮された空気が注入され、常に一定の圧力に保たれている。

次に、本発明の第十三の実施例の作動について説明する。

圧力調整弁３０ａは、気室４７８に圧縮された空気が供給されて一定の内圧がかけられており、第一ダイヤフラム４７５が第一弁室４７９内部の圧力、すなわち一次側の流体圧力による上向きの力と、気室４７８内部の圧力による下向きの力を受けている。一方、第二ダイヤフラム４７６は第二弁室４８３内部の圧力すなわち二次側の流体圧力による下向きの力と、気室４７８内部の圧力による上向きの力を受けており、これら４つの力の釣り合いによって第一及び第二のダイヤフラム４７５、４７６と接合されているスリーブ４８７の位置が決定されている。スリーブ４８７はプラグ４７７との間に流体制御部４９０を形成しており、その面積によって二次側の流体圧力を制御している。

この状態において一次側の流体圧力が上昇した場合、一時的に二次側の流体圧力及び流量も増大する。このとき流体圧力により第一ダイヤフラム４７５には上向きの力、第二のダイヤフラム４７６には下向きの力が働くが、第二ダイヤフラム４７６の受圧面積は第一ダイヤフラム４７５に比べ十分に大きく設計されているため、下向きの力の方が大きくなり、結果としてスリーブ４８７を下方へ押し下げることとなる。これによって、流体制御部４９０の開口面積は減少し、二次側の流体圧力は瞬時にもとの圧力まで低下し、再び気室４７８の内圧と流体圧力による力の釣り合いが保たれる。

一方、一次側の流体圧力が低下した場合、一時的に二次側の流体圧力及び流量も低下する。このとき第一及び第二のダイヤフラム４７５、４７６には、気室４７８の内圧によってそれぞれ下向き及び上向きの力が働くが、この場合でも受圧面積は第二ダイヤフラム４７６の方が大きいため、上向きの力のほうが優勢となって、スリーブ４８７の位置を上方へ押し上げることとなる。これによって、流体制御部４９０の開口面積は増大し、二次側の流体圧力は瞬時に元の圧力まで上昇し、再び気室４７８の内圧と流体圧力による力の釣り合いが保たれ、元の流量も保たれる。

これにより、圧力調整弁３０ａを用いることで流体混合装置の供給ラインに流入する流体の上流側圧力が変動しても圧力調整弁３０ａの作動により流量は自立的に一定に保たれるためポンプの脈動など瞬間的な圧力変動が発生しても、脈動の影響で計測値が読み取りにくくなるのを防止し、安定した流体制御を行なうことができる。また、流路の構造が簡単であり流体が滞留しにくい構成であるため、流体にスラリーを流してもスラリーが固着しにくく、安定して流入する流体の圧力を一定に保つことができ、スラリーが固着しにくい第十一の実施例や第十二の実施例のピンチ弁と併用することにより、供給ラインはスラリーの固着で詰まることなく使用でき、仮にラインの内壁に僅かにスラリーが付着しても、定期的に純水を流して流路内を洗浄する作業を行なうことでスラリーはきれいに洗浄される。また、圧力調整弁３０ａは、部品点数が少なく分解や組み立てが容易である。

次に、図２３に基づいて本発明の第十四の実施例について説明する。ここでは第一の実施例の流量計測器３、９が、他の超音波流量計である本実施例の流量計測器３ａである場合で説明する。

３ａは流体の流量を計測する流量計測器である。流量計測器３ａは、入口流路３８１と、入口流路３８１から垂設された第一立上り流路３８２と、第一立上り流路３８２に連通し入口流路３８１軸線に略平行に設けられた直線流路３８３と、直線流路３８３から垂設された第二立上り流路３８４と、第二立上り流路３８４に連通し入口流路３８１軸線に略平行に設けられた出口流路３８５とを有し、第一、第二立上り流路３８２、３８４の側壁の直線流路３８３の軸線と交わる位置に、超音波振動子３８６、３８７が互いに対向して配置されている。超音波振動子３８６、３８７はフッ素樹脂で覆われており、該振動子３８６、３８７から伸びた配線は制御部（図示せず）の演算部（図示せず）に繋がっている。なお、流量計測器３ａの超音波振動子３８６、３８７以外はＰＦＡ製である。

次に、本発明の第十四の実施例の作動について説明する。

流体計測器３ａに流入した流体は、直線流路３８３で流量が計測される。流体の流れに対して上流側に位置する超音波振動子３８６から下流側に位置する超音波振動子３８７に向かって超音波振動を伝播させる。超音波振動子３８７で受信された超音波振動は電気信号に変換され、制御部（図示せず）の演算部（図示せず）へ出力される。超音波振動が上流側の超音波振動子３８６から下流側の超音波振動子３８７へ伝播して受信されると、瞬時に演算部内で送受信が切換えられて、下流側に位置する超音波振動子３８７から上流側に位置する超音波振動子３８６に向かって超音波振動を伝播させる。超音波振動子３８６で受信された超音波振動は、電気信号に変換され、制御部内の演算部へ出力される。このとき、超音波振動は直線流路３８３内の流体の流れに逆らって伝播していくので、上流側から下流側へ超音波振動を伝播させるときに比べて流体中での超音波振動の伝播速度が遅れ、伝播時間が長くなる。出力された相互の電気信号は演算部内で伝播時間が各々計測され、伝播時間差から流量が演算される。演算部で演算された流量は電気信号に変換されてコントロール部（図示せず）に出力される。

これにより、超音波流量計である流量計測器３ａは、流体の流れ方向に対する伝播時間差から流量を計測するため、微小流量でも正確に流量を計測できる。

次に、図２４に基づいて本発明の第十五の実施例について説明する。ここでは第一の実施例の流量計測器３、９が、超音波式渦流量計である本実施例の流量計測器３ｂである場合で説明する。

３ｂは流体の流量を計測する流量計測器である。流量計測器３ｂは、入口流路３９１と、入口流路３９１内に垂設されたカルマン渦を発生させる渦発生体３９２と、出口流路３９３とを備える直線流路３９４を有し、直線流路３９４の渦発生体３９２の下流側の側壁に、超音波振動子３９５、３９６が流路軸線方向に直交する位置に互いに対向して配置されている。超音波振動子３９５、３９６はフッ素樹脂で覆われており、該振動子３９５、３９６から伸びた配線は制御部（図示せず）の演算部（図示せず）に繋がっている。流量計測器３ｂの超音波振動子３９５、３９６以外はＰＴＦＥ製である。

次に、本発明の第十五の実施例の作動について説明する。

流体計測器３ｂに流入した流体は、直線流路３９４で流量が計測される。直線流路３９４内を流れる流体に対して超音波振動子３９５から超音波振動子３９６に向かって超音波振動を伝播させる。渦発生体３９２の下流に発生するカルマン渦は、流体の流速に比例した周期で発生し、渦巻き方向が異なるカルマン渦が交互に発生するため、超音波振動はカルマン渦の渦巻き方向によってカルマン渦を通過する際に進行方向に加速、または減速される。そのため、超音波振動子３９６で受信される超音波振動は、カルマン渦によって周波数（周期）が変動する。超音波振動子３９５、３９６で送受信された超音波振動は、電気信号に変換され、制御部（図示せず）の演算部（図示せず）へ出力される。演算部では、送信側の超音波振動子３９５から出力された超音波振動と受信側の超音波振動子３９６から出力された超音波振動との位相差から得られたカルマン渦の周波数に基づいて直線流路３９４を流れる流体の流量が演算される。演算部で演算された流量は電気信号に変換されてコントロール部（図示せず）に出力される。

これにより、超音波式渦流量計は、流量が大きいほどカルマン渦は多く発生するため大流量でも正確に流量を計測でき、大流量の流体制御に優れた効果を発揮する。

実施例十四、実施例十五の作動により、超音波式渦流量計は、流量が大きいほどカルマン渦は発生するため大流量でも正確に流量を計測でき、大流量の流体制御に優れた効果を発揮する。

次に、３つの供給ラインを有する本発明の第十六の実施例について説明する。

本実施例の流体混合装置は、第三の実施例において、第一、第二供給ラインと同様の構成の第三供給ラインを設け、各々の供給ラインの最下流側に、該供給ラインの合流部を有する構成である（図示せず）。各供給ラインの構成は第三の実施例と同様なので説明を省略する。

次に、本発明の第十六の実施例の作動について説明する。

ここでは第一供給ラインに純水を流入させ、第二供給ラインに過酸化水素水を流入させ、第三供給ラインにアンモニア水を流入させ、純水：過酸化水素水：アンモニア水＝５０：２：１になるように混合する。第一供給ラインに流入した純水は第一供給ラインで流量が制御され、第二供給ラインに流入した過酸化水素水は第二供給ラインで流量が制御され、第三供給ラインに流入したアンモニア水は第三供給ラインで流量が制御され、合流部で合流して設定された比率（第一供給ラインと第二供給ラインと第三供給ラインの流量の比率が５０：２：１）で混合され、設定された流量で混合流体（アンモニア過水）が流出される。

同様に、本実施例において第三供給ラインをアンモニア水ではなく塩酸を流入させ、純水：過酸化水素水：塩酸＝２０：１：１になるように混合する場合についても、設定された比率で混合され、設定された流量で混合流体（塩酸過水）が流出される。

流出された各々の混合流体（アンモニア過水、塩酸過水）は、基板の洗浄装置の処理工程で使用される。洗浄装置内では、まず基板をアンモニア過水により異物除去の処理を行なった後、純水でリンスし、次に基板を塩酸過水により金属除去の処理を行なった後、純水でリンスし、基板を希フッ酸（実施例１記載の混合流体）により酸化膜除去の処理を行なった後、純水でリンスし、最後に基板が乾燥されるという工程が行われる。このとき、本発明の流体混合装置で混合した混合流体を各々の工程の薬液として洗浄槽内に導入することで、薬液を常に一定の混合比率で供給することができ、基板の洗浄処理が安定して行なわれる。

次に、３つの供給ラインを有する本発明の第十七の実施例について説明する。

本実施例の流体混合装置の構造は、第十六の実施例と同様なので説明を省略する。次に、本発明の第十七の実施例の作動について説明する。

ここでは第一供給ラインに純水を流入させ、第二供給ラインにフッ化アンモニウムを流入させ、第三供給ラインにフッ化水素酸を流入させ、純水：フッ化アンモニウム：フッ化水素酸＝５０：２：１になるように混合する。第一供給ラインに流入した純水は第一供給ラインで流量が制御され、第二供給ラインに流入したフッ化アンモニウムは第二供給ラインで流量が制御され、第三供給ラインに流入したフッ化水素酸は第三供給ラインで流量が制御され、合流部で合流して設定された比率（第一供給ラインと第二供給ラインと第三供給ラインの流量の比率が５０：２：１）で混合され、設定された流量で流出される。流出された混合流体は基板のエッチング装置の処理工程で使用され、エッチング装置内で混合流体により基板の酸化膜エッチングが行なわれる。

本発明の第一、第四、第五、第六、第十六、第十七の実施例の比率で各々の流体を混合した混合流体は、半導体製造工程の前工程における基板の表面処理などを行なう際の薬液として好適に使用され、各々の流体とその混合比率は本発明の範囲内であれば半導体製造工程の前工程における各種処理に適した混合流体を得ることができる。

本発明の流体混合装置の第一の実施例を模式的に示す構成図である。 流量計測器の縦断面図である。 流体制御弁の縦断面図である。 本発明の流体混合装置の第二の実施例を模式的に示す構成図である。 開閉弁の縦断面図である。 本発明の流体混合装置の第三の実施例を模式的に示す構成図である。 圧力調整弁の縦断面図である。 本発明の流体混合装置の第四の実施例を模式的に示す構成図である。 本発明の流体混合装置の第五の実施例を模式的に示す構成図である。 マニホールド弁の断面図である。 本発明の流体混合装置の第六の実施例を模式的に示す構成図である。 本発明のフラッシング装置の流路を模式的に示す斜視図である。 図１２のＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。 本発明の流体混合装置の第七の実施例を模式的に示す平面図である。 図１４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 本発明の流体混合装置の第八の実施例を模式的に示す平面図である。 図１６のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 本発明の流体混合装置の第九の実施例を模式的に示す断面図である。 本発明の流体混合装置の第十の実施例の他の流体制御弁の縦断面図である。 本発明の流体混合装置の第十一の実施例の他の流体制御弁の縦断面図である。 本発明の流体混合装置の第十二の実施例の他の流体制御弁の縦断面図である。 本発明の流体混合装置の第十三の実施例の他の圧力調整弁の縦断面図である。 本発明の流体混合装置の第十四の実施例の他の流量計測器の縦断面図である。 本発明の流体混合装置の第十五の実施例の他の流量計測器の縦断面図である。 従来の流量制御装置の構成図である。

符号の説明

１ 第一供給ライン
２ 第二供給ライン
３ 流量計測器
４ 流体制御弁
５ 制御部
９ 流量計測器
１０ 流体制御弁
１１ 制御部
１５ 合流部
１６ 第一供給ライン
１７ 第二供給ライン
１８ 開閉弁
１９ 流量計測器
２０ 流体制御弁
２１ 制御部
２２ 開閉弁
２３ 流量計測器
２４ 流体制御弁
２５ 制御部
２６ 合流部
２７ 第一供給ライン
２８ 第二供給ライン
２９ 開閉弁
３０ 圧力調整弁
３１ 流量計測器
３２ 流体制御弁
３３ 制御部
３４ 開閉弁
３５ 圧力調整弁
３６ 流量計測器
３７ 流体制御弁
３８ 制御部
３９ 合流部
４０ 開閉弁
４１ 開閉弁
４２ マニホールド弁
４３ フラッシング装置
４４ ベースブロック
４５ ベースブロック
４６ 接続部材
４７ 接続部材
４８ 接続部材
４９ 接続部材
５１ ベースブロック
５３ ケーシング

Claims (21)

1. 少なくとも２つの供給ライン（１、２）に流れる各々の流体を任意の比率で混合させる流体混合装置であって、
   各々の該供給ライン（１、２）が、
   流路の開口面積を変化させることにより流体の流量を制御する流体制御弁（４、１０）と、
   流体の実流量を計測し該実流量の計測値を電気信号に変換し出力する流量計測器（３、９）と、
   該実流量の計測値と設定流量値との偏差に基づいて、流体制御弁（４、１０）の開口面積を制御するための指令信号を、流体制御弁（４、１０）または流体制御弁（４、１０）を操作する機器へ出力する制御部（５、１１）とをそれぞれ具備し、
   さらに、各々の前記供給ライン（１、２）の中の任意の一つの供給ラインの最上流側に接続される開閉弁（５３５ａ）が設けられた主ラインと、
   他の供給ラインの最上流側に接続される開閉弁（５３６ａ）が設けられた少なくとも一つの他のラインとを具備し、
   主ラインの開閉弁（５３５ａ）の上流側と他のラインの開閉弁（５３６ａ）の下流側とが開閉弁（５３７ａ）を介して連通されてなるフラッシング装置（４３）を具備してなることを特徴とする流体混合装置。
2. 各々の前記供給ライン（１、２）が、流体の流れを開放又は遮断するための開閉弁（１８、２２）をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の流体混合装置。
3. 各々の前記供給ライン（１、２）が、流体の圧力変動を減衰させる圧力調整弁（３０、３５）をさらに具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の流体混合装置。
4. 各々の前記供給ライン（１、２）の最下流側に、該供給ライン（１、２）の合流部（１５）を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の流体混合装置。
5. 前記合流部（１５）直前の該供給ライン（１、２）に、開閉弁（４０、４１）がそれぞれ配置されてなることを特徴とする請求項４記載の流体混合装置。
6. 前記合流部（１５）が、該供給ライン（１、２）を一つの流路に合流させるマニホールド弁（４２）であることを特徴とする請求項４記載の流体混合装置。
7. 前記各種弁および前記流量計測器が、独立した接続手段を用いずに直接接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の流体混合装置。
8. 前記各種弁および前記流量計測器が、一つのベースブロックに配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の流体混合装置。
9. 前記各種弁および前記流量計測器が、一つのケーシング内に収納配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の流体混合装置。
10. 前記流体制御弁（４、１０）が、
    上部に弁室（３１０）と、弁室（３１０）に各々が連通している入口流路（３１１）および出口流路（３１２）とを有し、弁室（３１０）底部中央に入口流路（３１１）が連通している開口部（３１３）が設けられた本体（３０１）と、底部中央に貫通孔（３１５）と、側面に呼吸口（３１６）が設けられ、本体（３０１）と第一ダイヤフラム（３０４）を挟持固定しているシリンダー（３０２）および上部に作動流体連通口（３１７）が設けられ、シリンダー（３０２）と第二ダイヤフラム（３０６）の周縁部を挟持固定しているボンネット（３０３）が一体的に固定されており、第一ダイヤフラム（３０４）は肩部（３１９）と、肩部（３１９）の上に位置し後記ロッド（３０７）の下部に嵌合固定される取り付け部（３２０）、肩部（３１９）の下に位置し後記弁体（３０５）が固定される接合部（３３２）、肩部（３１９）から径方向に延出した薄膜部（３２１）、薄膜部（３２１）に続く厚肉部（３２２）および厚肉部（３２２）の周縁部に設けられたシール部（３２３）が一体的に形成され、接合部（３３２）には弁室（３１０）の開口部（３１３）に後記ロッド（３０７）の上下動に伴って出入りする弁体（３０５）が固定されており、一方、第二ダイヤフラム（３０６）は中央穴（３２４）を有し、その周辺の厚肉部（３２５）と、厚肉部（３２５）から径方向に延出した薄膜部（３２６）および薄膜部（３２６）の周縁部に設けられたシール部（３２７）が一体的に形成され、底部に第一ダイヤフラム（３０４）の取り付け部（３２０）が固定されているロッド（３０７）の上部に位置する肩部（３２９）にダイヤフラム押え（３０８）により中央穴（３２４）を貫通して挟持固定されており、また、ロッド（３０７）は、その下方部がシリンダー（３０２）底部の貫通孔（３１５）内に遊嵌状態に配置され、かつ、シリンダー（３０２）の段差部（３３５）とロッド（３０７）の肩部（３２９）下面との間に径方向への移動が防止された状態で嵌合されたスプリング（３０９）で支承されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の流体混合装置。
11. 前記流体制御弁（４、１０）が、
    上部ボンネット（３５８）と下部ボンネット（３５７）に内包されたモータ部（３５９）とを有する電気式駆動部（３４４）と、モータ部（３５９）の軸に連結されたステム（３６５）により上下動される弁体（３４３）を有するダイヤフラム（３４２）と、ダイヤフラム（３４２）によって電気式駆動部（３４４）から隔離された弁室（３４５）に各々連通する入口流路（３４６）及び出口流路（３４７）を有する本体（３４１）とを具備する流量制御部からなることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の流体混合装置。
12. 前記流体制御弁（４、１０）が、
    弾性体からなる管体（４０１）と、内部シリンダー部（４０８）を有し上部にシリンダー蓋（４０９）が一体的に設けられたシリンダー本体（４０２）と、シリンダー部（４０８）内周面に上下動可能且つ密封状態で摺接され且つシリンダー本体（４０２）下面中央に設けられた貫通孔（４１０）を密封状態で貫通するように中央より垂下して設けられた連結部（４１６）を有するピストン（４０３）と、ピストン（４０３）の連結部（４１６）の下端部に固定されシリンダー本体（４０８）の底面に流路軸線と直交して設けられた長円状スリット（４１１）内に収納される挟圧子（４０４）と、シリンダー本体（４０２）の下端面に接合固定され、流路軸線上に管体（４０１）を受容する第１の溝（４１８）と第１の溝（４１８）の両端部にさらに連結体受け（４０６）を受容する第２の溝（４１９）が第１の溝（４１８）よりも深く設けられた本体（４０５）と、一端に本体（４０５）の第２の溝（４１９）と嵌合する嵌合部（４２１）を有し他端内部に連結体（４０７）受口（４２３）を有しさらに管体（４０１）を受容する貫通孔（４２６）を有する一対の連結体受け（４０６）と、シリンダー本体（４０２）周側面に設けられ、シリンダー部（４０８）底面及び内周面とピストン（４０３）下端面とで囲まれて形成された第一空間部（４１２）と、シリンダー蓋（４０９）下端面とシリンダー部（４０８）内周面とピストン（４０３）上面とで囲まれた第二空間部（４１３）とにそれぞれ連通される一対のエアー口（４１４、４１５）を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の流体混合装置。
13. 前記流体制御弁（４、１０）が、
    上部ボンネット（４５１）と下部ボンネット（４５０）に内包されたモータ部（４５２）とを有する電気式駆動部（４４１）と、モータ部（４５２）の軸に連結されたステム（４６０）により上下動される挟圧子（４４９）と、弾性体からなる管体（４４３）と、下部ボンネット（４５０）の下端面に接合固定され、流路軸線上に管体（４４３）を受容する溝（４４５）とを具備することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の流体混合装置。
14. 前記圧力調整弁（３０、３５）が、
    下部中央に底部まで開放して設けられた第二の空隙（２０９）と第二の空隙（２０９）に連通する入口流路（２１１）と上部に上面が開放して設けられ第二の空隙（２０９）の径よりも大きい径を持つ第一の空隙（２１０）と第一の空隙（２１０）に連通する出口流路（２１２）と第一の空隙（２１０）と第二の空隙（２０９）とを連通し第一の空隙（２１０）の径よりも小さい径を有する連通孔（２１３）とを有し、第二の空隙（２０９）の上面が弁座（２１４）とされた本体（２０１）と、
    側面あるいは上面に設けられた給気孔（２１７）と排出孔（２１８）とに連通した円筒状の空隙（２１５）を内部に有し、下端内周面に段差部（２１６）が設けられたボンネット（２０２）と、
    ボンネット（２０２）の段差部（２１６）に嵌挿され中央部に貫通孔（２１９）を有するバネ受け（２０３）と、下端部にバネ受け（２０３）の貫通孔（２１９）より小径の第一接合部（２２４）を有し上部に鍔部（２２２）が設けられボンネット（２０２）の空隙（２１５）内部に上下動可能に嵌挿されたピストン（２０４）と、
    ピストン（２０４）の鍔部（２２２）下端面とバネ受け（２０３）の上端面で挟持支承されているバネ（２０５）と、
    周縁部が本体（２０１）とバネ受け（２０３）との間で挟持固定され、本体（２０１）の第一の空隙（２１０）に蓋する形で第一の弁室（２３１）を形成する中央部が肉厚とされた第一ダイヤフラム（２２７）と、上面中央にピストン（２０４）の第一接合部（２２４）にバネ受け（２０３）の貫通孔（２１９）を貫通して接合固定される第二接合部（２２９）と、下面中央に本体（２０１）の連通孔（２１３）と貫通して設けられた第三接合部（２３０）とを有する第一弁機構体（２０６）と、
    本体の第二の空隙（２０９）内部に位置し本体の連通孔（２１３）より大径に設けられた弁体（２３２）と、弁体（２３２）上端面に突出して設けられ第一弁機構体（２０６）の第三接合部（２３０）と接合固定される第四接合部（２３４）と、弁体（２３２）下端面より突出して設けられたロッド（２３５）と、ロッド（２３５）下端面より径方向に延出して設けられた第二ダイヤフラム（２３７）とを有する第二弁機構体（２０７）と、
    本体（２０１）の下方に位置し第二弁機構体（２０７）の第二ダイヤフラム（２３７）周縁部を本体（２０１）との間で挟持固定する突出部（２３９）を上部中央に有し、突出部（２３９）の上端部に切欠凹部（２４０）が設けられると共に切欠凹部（２４０）に連通する呼吸孔（２４１）が設けられているベースプレート（２０８）とを具備し、
    ピストン（２０４）の上下動に伴って第二弁機構体（２０７）の弁体（２３２）と本体（２０１）の弁座（２１４）とによって形成される流体制御部（２４２）の開口面積が変化するように構成されていることを特徴とする請求項３乃至請求項１３のいずれか１項に記載の流体混合装置。
15. 前記圧力調整弁（３０、３５）が、
    内部に第一弁室（４７９）、第一弁室（４７９）の上部に設けられた段差部（４８２）及び第一弁室（４７９）と連通する入口流路（４７２）を有する本体（４７３）と、第二弁室（４８３）とそれに連通する出口流路（４７１）とを有し本体（４７３）上部に接合される蓋体（４７４）と、周縁部が第一弁室（４７９）の上部周縁部に接合された第一ダイヤフラム（４７５）と、周縁部が本体（４７３）と蓋体（４７４）とによって挟持された第二ダイヤフラム（４７６）と、第一及び第二ダイヤフラム（４７５、４７６）の中央に設けられた両環状接合部（４８５、４８８）に接合され軸方向に移動自在となっているスリーブ（４８７）と、第一弁室（４７９）の底部に固定されスリーブ（４８７）の下端との間に流体制御部（４９０）を形成しているプラグ（４７７）とからなり、また本体（４７３）の段差部（４８２）の内周面と第一及び第二ダイヤフラム（４７５、４７６）とに包囲された気室（４７８）を有し、第二ダイヤフラム（４７６）の受圧面積が第一ダイヤフラム（４７５）の受圧面積より大きく構成され、前記気室（４７８）に連通するエア供給口（４８０）が本体に設けられていることを特徴とする請求項３乃至請求項１３のいずれか１項に記載の流体混合装置。
16. 前記流量計測器が、超音波流量計、カルマン渦流量計、超音波式渦流量計、羽根車式流量計、電磁流量計、差圧式流量計、容積式流量計、熱線式流量計または質量流量計であることを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれか１項に記載の流体混合装置。
17. 少なくとも、フッ化水素酸または塩酸と、純水と、の２種の流体が、フッ化水素酸または塩酸が１に対して純水が１０〜２００の比率で混合されることを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれか１項に記載の流体混合装置。
18. 少なくとも、アンモニア水または塩酸と、過酸化水素水と、純水と、の３種の流体が、アンモニア水または塩酸が１〜３に対して、過酸化水素水が１〜５、純水が１０〜２００の比率で混合されることを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれか１項に記載の流体混合装置。
19. 少なくとも、フッ化水素酸と、フッ化アンモニウムと、純水と、の３種の流体が、フッ化水素酸が１に対して、フッ化アンモニウムが７〜１０、純水が５０〜１００の比率で混合されることを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれか１項に記載の流体混合装置。
20. 前記流体制御弁（４、１０）の管体（４０１、４４３）の材質がエチレンプロピレンジエン共重合体、シリコンゴム、フッ素ゴム、またはこれらの複合体からなることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の流体混合装置。
21. 前記流体制御弁（４、１０）の管体（４０１、４４３）がポリテトラフルオロエチレンとシリコンゴムとの複合体からなることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の流体混合装置。

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