JP6321972B2 - 圧力式流量制御装置及びその流量制御開始時のオーバーシュート防止方法 - Google Patents
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Description
尚、上記ガス流量QをQ=KP1(但しKは定数)として演算する方式の圧力式流量制御装置は、一般にFCS−N型と呼ばれており、また、ガス流量QをQ=KP2 m(P1−P2)n(但しK、m、nは定数)として演算する方式の圧力式流量制御装置は、FCS−WR型と呼ばれている。
尚、図6において、P1,P2は圧力センサ、CVはコントロール弁、OLはオリフィス、OL1は小口径オリフィス、OL2は大口径オリフィス、ORVはオリフィス切換弁である。
本発明は、流量制御開始時の上記オーバーシュートの問題を解決せんとするものであり、パルス流量制御可能な圧力式流量制御装置及びその流量制御開始時のオーバーシュート防止方法の提供を発明の主要な課題とするものである。
即ち、本発明に係る圧力式流量制御装置は、流体入口と流体出口との間を連通する流体通路及び該流体通路から分岐して該流体通路と排気出口との間を連通する排気通路を設けた本体と、該本体の前記流体入口側に固定されて前記流体通路の上流側を開閉する圧力制御用コントロール弁と、該圧力制御用コントロール弁の下流側の前記流体通路内圧を検出する第1圧力センサと、前記排気通路の分岐箇所より下流の前記流体通路内に設けたオリフィスと、前記第1圧力センサの下流側の前記流体通路を開閉する開閉弁と、前記排気通路を開閉する排気用弁と、を備えることを基本構成とする。当該圧力式流量制御装置による流体流量の制御開始前に圧力制御用コントロール弁と排気用弁を作動して圧力制御用コントロール弁と開閉弁の間の流体通路空間内を強制排気することにより、流量制御開始時のオーバーシュートを防止することを可能にする。
図1は本発明の圧力式流量制御装置の基本構成を示す系統図であり、図2は本発明に係る圧力式流量制御装置の基本構成を示す縦断面図、図3は本発明に係る圧力式流量制御装置の平面図(a)と正面図(b)及びオリフィス内蔵型開閉弁の部分拡大断面図(c)である。
また、図4は、本発明に係る圧力式流量制御装置を用いたガス供給ボックスの構成を示す系統図である。
また、排気用弁7の構造及び作動は、圧力制御用コントロール弁6の場合と同一とすることができ、ピエゾ駆動素子7aの伸長量調節により、弁開度制御が行なうことができる。
尚、排気用弁7には、上記ピエゾ駆動式金属ダイヤフラム型開閉弁に代えて、公知の空気圧駆動式や電磁駆動式の開閉制御弁を用いることも可能であり、また、コントロール弁ではなく開閉弁を用いることも可能である。
更に、前記圧力制御用コントロール弁6、排気用弁7及び開閉弁8等の作動制御は、パネルコントロールボード14を介して全て自動的に行なわれ得ることは、従前のこの種圧力式流量制御装置の場合と同様である。
なお、オリフィス内蔵型開閉弁については、上流側にオリフィスが下流側に弁体が設けられているが、この場合、立下り特性は、開閉弁の動作のみの影響を受け、また内容積が極小であるため、立上り特性における内容積の影響が小さい。オリフィス内蔵型開閉弁の取付け方向を反対にすることで、上流側に弁体が、下流側にオリフィスが設けられるが、この場合は立上り特性は開閉弁の動作のみの影響を受け、立下り特性における内容積の影響が小さい。
尚、図4において、21はガス供給口、22は供給側切換弁、23は出口側切換弁、26は混合ガス供給ラインである。
尚、圧力式流量制御装置の作動原理や構成は既に公知であるため、ここではその詳細な説明を省略する。
2 本体
2a 弁座
3 入口側ブロック
4 本体ブロック
5 出口側ブロック
6 圧力制御用コントロール弁
6a ピエゾ駆動素子
7 排気用弁
7a ピエゾ駆動素子
8 空気圧駆動型の開閉弁
8a 空気圧型弁駆動部
9 流体入口
10a 流体通路
10b 排気通路
10c 漏洩検査用通路
11 流体出口
12 排気出口
13 ガスケット
14 パネルコントロールボード
15 ケーシング
16 接続用コネクタ
17 円筒体
18 弾性体
19 弁体押さえ
20 弁体
21 ガス供給口
22 供給側切換弁
23 出口側開閉弁
24 出口側開閉弁
26 混合ガス供給ライン
27 真空排気ライン
28 真空ポンプ
29 プロセスチャンバ
30 弁座用リング
31 ステム
32 スプリング
33 押え筒体
34 孔部
P1 第1圧力センサ
P2 第2圧力センサ
OL オリフィス
G1〜G3 実ガス
Claims (14)
- 流体入口と流体出口との間を連通する流体通路と、該流体通路から分岐して該流体通路と排気出口との間を連通する排気通路とを設けた本体と、
前記排気通路の分岐箇所よりも上流側に設けられた圧力制御用コントロール弁と、
前記排気通路の分岐箇所より下流側の前記流体通路内に設けられたオリフィスと、
前記圧力制御用コントロール弁の下流側かつ前記オリフィスの上流側の流体通路内圧を検出する第1圧力センサと、
前記第1圧力センサの下流側の前記流体通路を開閉する開閉弁と、
前記排気通路を開閉する排気用弁と、を備えることを特徴とする圧力式流量制御装置。 - 流量制御時に前記開閉弁を開閉することにより流量のパルス制御がなされる請求項1に記載の圧力式流量制御装置。
- 前記開閉弁が前記オリフィスの下流側に設けられる請求項1又は2に記載の圧力式流量制御装置。
- 前記排気用弁を制御弁とした請求項1乃至3の何れかに記載の圧力式流量制御装置。
- 前記本体に、オリフィス下流側の前記流体通路内圧を検出する第2圧力センサを設けた請求項1に記載の圧力式流量制御装置。
- 前記第2圧力センサを、前記開閉弁の下流側の前記流体通路内圧を検出するセンサとした請求項5に記載の圧力式流量制御装置。
- 前記オリフィス及び前記開閉弁を、オリフィスと開閉弁を一体的に組み付け固定した構成のオリフィス内蔵型弁により形成するようにした請求項1に記載の圧力式流量制御装置。
- 複数のオリフィスを並列状に連結し、切換弁により少なくとも一つのオリフィスに流体を流通させるように構成した請求項1に記載の圧力式流量制御装置。
- 複数のオリフィスを並列状に連結し、切換弁により少なくとも一つのオリフィスに流体を流通させると共に、オリフィス下流側の流体通路内圧を検出する圧力センサを備える請求項1に記載の圧力式流量制御装置。
- 前記圧力制御用コントロール弁が、ピエゾ素子駆動型の金属ダイヤフラム式制御弁である請求項1に記載の圧力式流量制御装置。
- 前記開閉弁は、空気圧駆動弁又は電磁駆動弁である請求項1に記載の圧力式流量制御装置。
- 前記排気出口に接続した真空ポンプにより前記排気通路内を強制排気する構成とした請求項1に記載の圧力式流量制御装置。
- 流量制御開始前に、前記排気用弁を作動して前記圧力制御用コントロール弁と前記開閉弁との間の流体通路空間内を予め排気するように構成されている、請求項1に記載の圧力式流量制御装置。
- 流体入口と流体出口との間を連通する流体通路と該流体通路から分岐して該流体通路と排気出口との間を連通する排気通路とを設けた本体と、前記排気通路の分岐箇所よりも上流側に設けられた圧力制御用コントロール弁と、前記排気通路の分岐箇所より下流側の前記流体通路内に設けられたオリフィスと、該圧力制御用コントロール弁の下流側かつ前記オリフィスの上流側の流体通路内圧を検出する第1圧力センサと、前記第1圧力センサの下流側の前記流体通路を開閉する開閉弁と、前記排気通路を開閉する排気用弁と、を備える圧力式流量制御装置のオーバーシュート防止方法であって、前記圧力式流量制御装置による流量制御開始前に前記排気用弁を作動して前記圧力制御用コントロール弁と開閉弁間の流体通路空間内を強制排気することにより、流量制御開始時のオーバーシュートを防止する前記方法。
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