專利名稱：積木式表面安裝的匯流管組合件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總的涉及流體系統(tǒng)的匯流管，更具體點說，涉及一種積木式 (可拆拼組合的)氣體分布系統(tǒng)，用于高純度流體系統(tǒng)和腐蝕性流體系 統(tǒng)例如用來制造半導體晶片的氣體系統(tǒng)。
背景技術：
本申請要求1999.03.05申請的國際專利申請PCT/US 99/04973和 1998.05.18申請的美國臨時申請No.60/085,817及1998.09.29申請的美國 臨時申請No.60/102，277的權益。為了制造半導體，工業(yè)采用各種高純度氣體。這些氣體由高純度的 閥門、調(diào)節(jié)器、壓力傳感器、質(zhì)量流量控制器和其他構件用焊接和高純 度金屬密封配件連接在 一起而構成的系統(tǒng)控制著。這些連接在某些用途 上可能是不需要的，因為它們增加了焊接操作的增添的時間和費用、及 在構件之間不必要的空檔并使人們難于更換一個在其他兩個構件之間 的構件。另外，這些系統(tǒng)一般按慣例設計和制造，致使制造費用和更換 零件的取得十分昂貴。為了克服這些問題，近年來在該工業(yè)中引入了新的積木式集流腔系 統(tǒng)。這些系統(tǒng)中的典型構件如閥門、壓力調(diào)節(jié)器和其他典型的流體用構 件曾一皮重新設計使它們的輸入口 、輸出口和連結才幾構都可與多個表面安 裝的匯流管配合。這些匯流管典型地具有由高純度金屬機加工制成的模 塊(積木塊)和機加工的內(nèi)部流動通道。這些現(xiàn)有才支術的積木式系統(tǒng)一 般在構件和模塊面之間使用金屬密封并在模塊各個面的外側上進行面 密封的機加工以資與配合的模塊密封接合。這種系統(tǒng)的一個目的是要使 用根據(jù)工業(yè)標準的表面安裝的標準設計來得到表面安裝構件的互換性。這種現(xiàn)有技術的積木式系統(tǒng)的一個缺點是整個模塊要由高純度金 屬制成。而且這些模塊構件由于要在單個模塊內(nèi)機加工制出多條通道的 復雜性具有較高的制造費用并且由于制造的復雜性還具有形成昂貴廢 品的較高風險。另夕卜，配合在一起的模塊需要在它們之間進行配合密封， 而這需要增添機加工時間，還需要適當?shù)陌惭b和緊固件的裝配扭力才能保證不泄漏地密封。 發(fā)明內(nèi)容因此需要有 一種積木式匯流管設計，它能消除配合模塊之間的密 封，顯著減少昂貴材料的使用量，造成一個制造起來較簡單和較不費錢 的系統(tǒng)，同時提供一個縮小的系統(tǒng)立足點式包絡面，可以滿足或超過現(xiàn) 有系統(tǒng)的性能、整體性和可靠性。本發(fā)明在一個方面提供一種橋配件，供流體匯流管系統(tǒng)內(nèi)使用，以 資與一個或多個流體用構件如閥門、調(diào)節(jié)器、壓力傳感器、質(zhì)量流量控制器等內(nèi)的流體連通。該橋配件具有一個第 一彎頭配件與 一個笫二彎頭 配件連接，連接的彎頭配件具有一條貫通的內(nèi)部流體通道。橋配件的內(nèi) 部通道有一輸入端和一輸出端，輸入端與第一流體用構件的輸出口的流 體連通，而橋配件的輸出端與第二流體用構件的輸入口的流體連通。本發(fā)明在另一方面提供一種橋配件，供流體匯流管系統(tǒng)內(nèi)使用，以 資與三個或更多的流體用構件的流體連通，其中 一個或多個所說流體用 構件只有一個單一的口。橋配件具有一個第一彎頭配件和一個第二彎頭配件，它們各有一端連接在一個T形配件上。T形配件位在兩個彎頭配 件之間，每一彎頭配件和T形配件內(nèi)的流體通過一條內(nèi)部流體通道互相 連通。這些配件的內(nèi)部通道具有一個輸入端及第一和第二輸出端，輸入 端與第一流體用構件的輸出口的流體連通，而流體通道的輸出端則分別 與第二和第三流體用構件的流體連通。本發(fā)明在還有另 一個方面提供一種積木式流體匯流管系統(tǒng)，可用來 與 一個或多個各有 一個輸入口和一個輸出口的表面安裝型流體用構件 連4妻。該積木式系統(tǒng)具有 一個或多個橋配件各有一條內(nèi)部流體通道在 其內(nèi)貫通；橋配件的內(nèi)部通道有一個輸入端與第一流體用構件的輸出口 連接，并有一個輸出端與第二流體用構件的輸入口連接，從而當該系統(tǒng) 一皮裝配時，橋配件的內(nèi)部流體通道可與第 一和第二流體用構件的流體連 通。另外，本發(fā)明還提供一種積木式的流體匯流管系統(tǒng)可用來與 一個或 多個各有一個輸入口和一個或多個輸出口的流體用構件連接。該匯流管 系統(tǒng)具有一個或多個橋配件，其上各有一個輸入端和一個輸出端并有一 條內(nèi)部通道貫通地連接所說這些端。該系統(tǒng)還包括一塊定位板，其上有一上表面用來將流體用構件安裝在其上，和多個與流體用構件的輸入口 和輸出口對準的孔。定位板還有一個下表面用來將橋配件安裝在其上。 每一個橋配件的輸入端與一個流體用構件的輸出口的流體連通，而每一 個橋配件的輸出端與另 一 個流體用構件的輸入口的流體連通。在下面的結合附圖所作的4交優(yōu)實施例的詳細i兌明和權利要求書中， 本發(fā)明的以上這些和另外一些特點和優(yōu)點將更明白地顯示出來。


圖1為一完整的匯流管組合件的透視圖，其中示出體現(xiàn)本發(fā)明特點的代表構件和密封件；圖2為圖1所示匯流管組合件及其能體現(xiàn)本發(fā)明特點的代表構件和 密封件的分解透視圖；圖3為圖2中的匯流管的一部分的分解立視圖，其中示出位在兩個 部分示出的氣體橋之間的 一個完整的氣體橋和一個任選的代表密封件；圖3A為圖2中裝配好的匯流管部分的剖視圖；圖3B為圖3和3A所示完整的氣體橋8的一個可替代的氣體橋的剖 視圖，該橋在兩個彎頭和管段之外還采用 一個T形配件和一個增添的管段；圖4為本發(fā)明的一個可替代的匯流管系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有在各個方向 上延伸的多條流動路徑；圖5為能體現(xiàn)本發(fā)明特點的匯流管組合件的 一個可替代實施例的分 解透視圖；圖5A-D為本發(fā)明的保持夾的透視圖；圖6為兩個橋配件50和相應的密封保持件90及與圖5所示組合件配合的流體用表面構件的部分分解的縱向剖碎見圖；圖7為 一個包括多條流體管線的較復雜的流體系統(tǒng)的平面視圖； 圖8為在上、下基底層采用多條流動溝道的圖1中匯流管組合件的另一個實施例的透^L圖；圖9和9A為兩個匯流管支座和一條交叉吹洗溝道的透碎見圖；圖IOA-D示出兩個在端部連接的支座在裝配時的各個階段，圖10D還帶有剖面圖；圖11A和11B示出一個可替代的實施例用來連接在如同圖8的匯流管組合件中使用的支座；圖12A和12B示出一個其內(nèi)裝有止回閥的支座；圖13為本發(fā)明的匯流管組合件的另外一個實施例；圖14A為圖13所示本發(fā)明在流動用構件從匯流管組合件上拿走后的透視圖；圖14B為圖14A所示本發(fā)明的頂^L圖；圖15A、 15B和15C分別示出流動橋的一個可替代實施例的透視圖、頂^見圖和側一見圖；圖16A-16C分別示出一個降落流動橋的透視圖、頂視圖和側視圖； 圖17-19分別為圖14B所示本發(fā)明在17-17、 18-18、和19-19的方向上的剖—見圖；圖20A、 20B和20C分別示出流動橋的一個可替代的實施例的透視 圖、頂^L圖和側一見圖；圖21示出大小不同的兩個多口流動橋的透一見圖；圖22A-22B分別示出一個密封保持件的透視圖和側視圖，而圖22C 示出圖22A-B的密封保持件與降落流動橋一起使用時的情況；圖23A-23C分別示出密封保持件的一個可替代的實施例的透視圖 和側碎見圖；圖24A-24C分別示出密封保持件的另一個可替代的實施例的透視 圖和側岸見圖；圖25A和25B分別示出具有管道安裝凸緣的匯流管支座的一個可替代實施例的頂— 見圖和透 一見圖；圖26為一帶有保持器箍的下支座匯流管的透視圖；圖27A為圖26中的匯流管在27A-27A的方向上的側一見圖，而圖27B-27D為上、下支座的剖視圖，其中示出下支座的一個可替代的實施例；圖28為上、下支座的一個可替代的實施例的透^L圖； 圖29A和29B分別示出 一個被加熱的匯流管組合件的預加載和加載 的狀態(tài)；及圖30A和30B示出上基底層的可替代實施例的剖視圖和透視圖。
具體實施方式
現(xiàn)在參閱附圖，這些附圖只是為了說明本發(fā)明的較優(yōu)實施例用的， 而不是為了要限制它，圖1-30示出一個獨特的匯流管系統(tǒng)，它可作為高 純度積木式氣體分布系統(tǒng)的 一部分用于半導體器件的制造或其他必須 承受腐蝕性流體的流體系統(tǒng)內(nèi)。本發(fā)明并不限于用在高純度流體系統(tǒng) 中，也可用于涉及流體流動控制的任何一種用途上。另外，本文所示出 和說明的本發(fā)明各個方面可視具體用途的需要分開使用或成為各種組 合使用。再者，雖然本文所說明的較優(yōu)實施例結合的是示范的積木式匯 流管設計，但本行業(yè)的行家馬上會知道，本發(fā)明也可用于其他積木式系 統(tǒng)的設計。參照圖1,其中示出 一個積木式流體匯流管系統(tǒng)10和流體流動控制 構件如閥門12、流量調(diào)節(jié)器13、過濾器14等。流體用構件可與本發(fā)明 連接使用，但不是本發(fā)明的部分。流體用構件12-14最好為表面安裝型 構件，每個構件有一輸入口 16并可另外具有一個或多個輸出口 18如圖 3A所示，這些口子使流體可與該流體用構件連通。用一系列的緊固件 22穿過流體用構件的基體凸緣26上的孔24使可將構件固定到積木式匯 流管系統(tǒng)上。本發(fā)明的積木式匯流管系統(tǒng)10可具有一個或多個橋配件50、 一個 任選的定位板30、 一個任選的支撐板40、任選的端配件45和任選的密 封件60。這些元件將在下面4支詳細地說明。橋配件50如圖3所示，可 以是兩個彎頭配件52的型式，在該型式中，用傳統(tǒng)的方法如焊接將一 根任選的管子延伸段54的兩端分別連接到兩個彎頭配件52的相關端上 從而連結成一個整體。彎頭配件52具有一條內(nèi)部流體通道56,設有一 個端部58和一個端部62、 64,端部58具有一個相對于端部62、 64為 90度的取向。任選的管子延伸段具有一條內(nèi)部流體通道能將兩個鄰近彎 頭配件的鄰近流體通道連接起來，這樣就在橋配件50的內(nèi)部形成一條U 形流體通道，通道設有一個端62和一個輸出端64。如圖3A所示，橋配件50的輸入端62與流體用構件12的相關的輸 出孔18在流體流動上連通，而橋配件50的l敘出端64與鄰近的流體用 構件13的輸入口 16在流體流動上連通。這樣橋配件50就能像"橋" 那樣作用使流體能在相鄰的流體用構件如12、 13之間轉移，而可不需 在相鄰的橋配件50之間作出金屬對金屬的密封，這是在現(xiàn)有技術的相 鄰模塊配合時一般需要的做法，最好橋配件由不銹鋼如316、哈斯特合金(hastalloy,耐鹽酸耐高溫鎳基合金)、半導體用優(yōu)質(zhì)材料(SCQ )、 或其他適宜與半導體加工液一起使用的材料制成。但對于一般的工業(yè)用 途，任何一種合適的材料如塑料或金屬都可在本發(fā)明中使用。另外，橋配件50具有縮小的尺寸，因此積木式匯流管所需昂貴材 料的數(shù)量能顯著減少?，F(xiàn)有技術的積木式系統(tǒng)使用的積木式匯流管模塊 (表面安裝的構件設在其上)由昂貴的材料制成，內(nèi)部氣體流動路徑是 在其內(nèi)用機加工整體制造出來。隨著半導體工業(yè)的積木式氣體系統(tǒng)構件 的走向標準化，這些積木式匯流管模塊構件便有一個標準的上凸緣安裝 表面區(qū)為的是要用來與表面安裝的流動用構件的標準凸緣配合，使表面 安裝的流動用構件可以互換，這樣現(xiàn)有技術的積木式構件模塊便要使用 大量的昂貴材料。而本發(fā)明提供的氣體流動通道是由橋配件50形成的， 與傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術的積木式構件模塊相比，橋配件50所用昂貴材料的 體積被顯著地減少。這樣便可造成一個具有較經(jīng)濟的氣體流動路徑的匯 流管，比現(xiàn)有技術的構件模塊更便宜也更容易制造。如圖1所示，積木式系統(tǒng)IO還可具有端配件45,該端配件是將一 具有90度內(nèi)部通道的彎頭配件連接到一個標準配件46如Swaglok VCR②配件(美國Ohio州Cleyeland市的Swagelok公司生產(chǎn))那樣的標 準的面式配件或其他合適的配件上以資用來與流體的管線連接。該端配 件45可被用作與流體管線(未示出)配合的輸入配件或輸出配件。這 樣，彎頭配件的輸出式輸入端被連接到流體用構件的相關的輸入或輸出 端上。最好端配件45的材料為不銹鋼、316不銹合金、不銹SCQ或其 他適宜與半導體加工液或?qū)μ囟ㄓ猛居欣牧黧w一起使用的材料。對于 一般的工業(yè)用途，端配件45可由任何一種合適的材料如塑料或金屬構 成。本發(fā)明的積木式匯流管系統(tǒng)10還可任選地具有一塊支撐板40。該 支撐板40可以是一塊平板，但最好具有內(nèi)部凹槽或溝道42以資用來接 納多個橋配件50和端配件45而將它們設置在其內(nèi)。橋配件50和端配 件45的每一個彎頭配件52都具有一個尺寸合適、外部成形的體與凹槽 或溝道42的形狀配合以資防止橋配件50在溝道42內(nèi)旋轉。最好但并 非必需將彎頭配件52的外形制成長方形或正方形。并且最好形成溝道 42的兩個相對的內(nèi)側壁44具有合適的尺寸可用來緊密地接納方形或長 方形的體。本發(fā)明并不限于上述形狀，任何一種對彎頭配件52的成形的體具有互補形狀的溝道都可在本發(fā)明中使用。支撐板40可由任何一 種合適的材料如金屬和金屬基體復合材料構成，但最好用價格低、重量 輕的材料如鋁制成。根據(jù)用途也可使用非金屬材料如塑料。最好匯流管系統(tǒng)10還具有密封件60,以便將它們接納在配合的橋 配件50的輸入/輸出口和流體用構件之間。密封件60可由任何一種合適 的材料如人造橡膠、塑料、橡膠或聚合物材料制成，并且最好為軟金屬 如鎳。C形的密封件也可^f吏用，復合的密封件是另外的可使用的例子。 其他可結合本發(fā)明使用的密封技術對本待業(yè)具有 一般技能的人員來說 都是顯而易見的。在圖2、 3和3A所示的本發(fā)明的第二實施例中，本發(fā)明采用了一塊 任選的定位板30。該定位玲反30設有多個對準的孔用來將橋配件50的端 頭62、 64接納在其內(nèi)。橋配件50的端頭最好略短于定位板30的厚度， 這樣便可形成一個凹部可用來將密封件60接納在其內(nèi)。定位板30另外 還具有多個對準的孔32可用來將緊固件22接納在其內(nèi)。這樣為了按照 本發(fā)明的第二實施例裝配該系統(tǒng)，須將橋配件放置在支撐板40的溝道 42內(nèi)，然后將定位板的孔與橋配件50的輸入端和輸出端對準，再將定 位降下到位置上使橋配件50的端頭插入并通過定位板30上的對準的孔 34。然后將緊固件36插入并通過支撐板上對準的孔38以便被接納到定 位板30上對準的孔39內(nèi)。最后，用緊固件22將流體用構件12-14固定 到定位纟反30上。一個橋和T形配件的實施例在圖3B中示出。這個橋配件70可被用 來與三個相鄰的流體用構件連接，其中中間的流體用構件只有一個輸入 口，例如一個壓力傳感器，或一個分流器，分流器用來使一部分流體重 新取向沿著另一條流動;洛徑流動。橋配件70具有兩個彎頭配件52，每 一個彎頭配件各有 一條內(nèi)部流體通道在流體流動上與T形配件72連通。 T形配件72有一個輸入端74和兩個輸出端76、 78。 T形配件70的輸 出端76與 一個只有單一tlT入口的流體用構件在流體流動上連通。T形配 件的另一輸出端78與橋配件的輸出端80在流體流動上連通。這樣，橋 和T形配件就有一個lt入端82和兩個llr出端76和80，可以用來在三個 相鄰的流體用構件之間"搭橋"或轉移流動，其中中間的流體用構件只 有一個單一的口子通過配件70與流動通道在流體流動上連通。圖4示出定位板80的另外一個實施例，它被設計用于多條流動路徑A、 B、 C和D的流體流動。為了4支好地說明本發(fā)明，圖中示出定位 板相對于橋配件50的后側(即圖2中定位板的后面)。橋配件50在定 位板眾多孔眼內(nèi)的布置使得來自 一條或多條流動路徑的流體得以結合 或混合。這樣如圖4所示，四條獨立流動路徑的流體A、 B、 C和D便 在位置84等處被流體用構件如具有三個口子的閥門按所需的比例混合 在一起，最后從系統(tǒng)的流體輸出口 86排出。注意橋配件50是以"銷釘 板"式樣的布置組合在一起，用來將分開的流動路徑互連或連接來完成 流體的混合，而可不需任何一個專門定位的構件。與現(xiàn)有技術的^t塊積木式設計的需要有特制的具有三個口子的模塊相比，這是一個突出的優(yōu)點。在本發(fā)明的這個實施例中，定位板80既可-皮用作橋配件50的支撐 板又可被用作"定位板"，因此可毋需支撐板。橋配件50還可具有一 個帶螺紋的端頭(未示出)，可被插入到定位板80的對準的帶螺紋的 孑L 82內(nèi)。橋配件50的端頭62、 64也可被壓入配合到定位板80的對準 的孔82內(nèi)或被保持夾(未示出)連結到定位板上。其他可用的連結設 施是本行業(yè)具有一般技術的人員都知道的。在本發(fā)明的這個實施例中，橋配件50的端頭62、 64還可將其高度 改變到足夠建立起多層橋配件(未示出)。這種交叉層的特點是有用的， 例如當需要將管線A內(nèi)的沖洗氣體提供到其他氣體管線B、C和D內(nèi)時。 為了完成這一點，需要有一個修改的橋配件50,其上添設一個T形配件 以便用來與上層的橋配件配合。該T形配件將被設在圖3B所示的兩個 彎頭配件之間，并有 一個內(nèi)部流體通道與彎頭配件的內(nèi)部流體通道連 通。但與圖3B不同，T形配件的孔將與彎頭配件的孔在方向上成180° 相反，為的是與位在另一層的橋配件的T形配件配合。這樣，本發(fā)明的 這個實施例^更可造成一個具有多條流體流動路徑的流體匯流管系統(tǒng)，并 且所說路徑能在多個方向上延伸。另外，這個實施例可以得到多層或三 維層的流體流動路徑，其中 一層的流體流動路徑可與另 一層的流體流動 路徑在流體流動上連通。在如圖5和6所示的本發(fā)明另外一個可替^C的實施例中，任選的定 位板30已被取消。替代它的是被任選的柔性保持件90夾持在位的密封 件60。保持件90由薄而柔性的材料如塑料或金屬制成，商業(yè)上可從 EG&G公司得到供售。保持件90的孔92與支撐板或溝道板40的孔32對準以便供緊固件22插入而一皮接納到孔32內(nèi)。密封件60如C形密封 件被一個或多個支承件92夾持在位。密封件60被精確地定位在保持件 卯內(nèi)使當孔92與緊固件22對準時，密封件60精確地與流體用構件12、 14的輸入口 16和輸出口 18及鄰接的流動橋50的相關的輸出口 64和輸 入口62對準。流動橋配件50已被修改，垂直的管子延伸段已被取消， 這樣當流動橋50被定位在溝道內(nèi)時，輸入和輸出端62 、 64與溝道才莫塊 40的上表面43齊平或略為低下。另外，圖5示出構成流動橋50的彎頭 配件52的不同形狀。所示彎頭配件52具有一個長方形的體，其內(nèi)的內(nèi) 部流體通道被這樣機械加工，使輸入端對輸出端的取向大約為90度。 最好流動橋50在其輸入口和輸出口 62、 64的周圍另外有一個圓形的凹 進區(qū)域以便用來將密封件60部分接納在其內(nèi)。如同圖5所示，在所有彎頭配件52都被固定在一起構成流動橋50 以后，將流動橋50放置在支撐板40的溝道內(nèi)?？蓪⑷芜x的保持夾95 接納在每一個流動橋的周圍借以將該橋保持在溝道內(nèi)。保持夾95可被 插置在每一個流動橋50的、例如在兩個相鄰彎頭配件52之間形成焊接 互連部的頸部縮小的區(qū)域的周圍。圖5A示出的保持夾的外形最好為U 形，具有兩條平行而間距比溝道寬度寬的曲線的腿9b使它具有彈簧狀 的特性。這樣當將兩條平行的腿插置在溝道內(nèi)流動橋50的周圍時，由 于兩腿9b的彈簧力使兩腿以摩擦力與溝道側壁接合，流動橋就被保持 在溝道內(nèi)。另外，保持夾的可替代的實施例在圖5B-D中示出。進一步可知道，如同圖7所示的支撐板或溝道板40除了包括多條 有流動橋50定位在其內(nèi)的溝道42以資用來在第 一方向上運送對準的流 體用構件的流體流動外，還包括一條或多條有流動橋定位在其內(nèi)的橫向 互連的或分支的溝道41以資用來在第二方向上運送流體。這樣便可形 成多條流動路徑使流體能越過不同的流動管線混合。分支溝道43最好 沿才黃向越過在第一方向上的溝道42而延伸到其他鄰近的溝道42上。這 一點將是有用的，例如在需要沖洗空氣或混合在 一起的流體流的流體系 統(tǒng)中。接下來參閱圖8, "l姿照本發(fā)明的另一個方面，現(xiàn)在說明使用多個流動溝道';〔流管的匯流管布置的交叉沖洗的細節(jié)。每 一 個流動溝道';〔流管 的基本構件可與上面說明的實施例相同，只是有少許修改，這里將簡要 說明。在圖8中，-沒有三個流動溝道匯流管100、 102和104,就基本結構 的構件而言，每一個匯流管都與另外兩個相似，因此這里只詳細說明其 中一個。在本實施例中，這三個匯流管100、 102和104 —般互相平4亍 且在同一平面上。舉例說，第一流道溝道匯流管100包括一連串支座結 構106端頭對端頭地連接在一起形成一個氣體的棍狀匯流管。其他兩個 匯流管102和104包括支座109,也具有各種可有的流動路徑形狀。每 一個支座106以示范的方式在圖9中示出。在本例中，每一個支座106 至少大到有一個表面安裝的構件10安裝在其上?；蛘?，各個或所有支 座可被延長使得多于一個的表面安裝的構件能被安裝在其上，例如圖5 所示的實施例。還有一個可替代的做法是用具有足夠長度的單一支座 106來將所有需要的表面安裝的構件容納在一個特制的氣體棍內(nèi)。參閱圖9，其中示出兩個相互鄰近放置的支座106、 109,它們是,人 圖8的匯流管100、 102或104中取出的。每一個支座結構或組合件106 在某些方面都與圖5所示的基本支座結構相似，如支座包括一個溝道才莫 塊108,在其內(nèi)制有一條溝道110，至少有一個或多個流動橋模塊構成 的流動橋50被緊密地接納在溝道110內(nèi)，并且如果需要可用一夾子95 (未示出)將它固定在溝道內(nèi)。如圖5所示，當流動控制裝置裝在支座 106上時，流動橋50的兩個口 62、 64將與表面安裝的流動控制裝置(未 示出)的l命入口和llr出口 16、 18對準。如同早先說明過的實施例那樣，密封件如C形密封件60可一皮用來 在裝置的口 12、 14和橋才莫塊口 114、 116之間形成對流體緊密的連接。 而端部鄰接的支座(例如圖8中的106a和106b)的流動橋才莫塊30可用 管子延伸段焊接在一起。按照本發(fā)明，溝道模塊108最好用費用重量輕的材料如鋁制成，而 要傳送半導體加工氣體用的流動橋模塊30則由較貴的半導體用優(yōu)質(zhì)鋼 制成。如圖9所示，三個氣體棍狀匯流管100、 102和104可用一個或多 個交叉布置的沖洗溝道120 ^幾才成地連4妄或互連在一起成為 一個單獨的組 合件。在這個實施例中，交叉的沖洗溝道120—般互相平行且在同一平 面上，并一皮裝在匯流管102 、 104、 106的下側。沖洗流動溝道例如能#皮 用來將沖洗氣體供應到每一個氣體棍狀匯流管100、 102、 104上。每一條沖洗溝道120都可從價廉的金屬才莫塊如鋁或非SCQ不銹鋼用枳4成加工出來。沖洗溝道120可包括用來接納相關支座106的凹槽 122,這樣在裝配時可簡化對準手續(xù)。沖洗溝道120在其內(nèi)制有一條縱 向的凹槽124可用來緊密地接納多個沖洗橋模塊126,這些橋模塊例如 可以用管子延伸段端頭接端頭地焊接成一整體。沖洗橋模塊126的制造 和互連基本上與流動橋沖莫塊50相似。在沖洗橋模塊126上設有一個沖 洗口 128,該口通過一根具有直通流動路徑的導管130與表面安裝的構 件10 (在圖9中未示出)的沖洗口在流體流動上連通，導管130是通過 在上面安裝的支座106中的孔安裝的。如果需要可用一個適配器或過渡 管模塊132來提供沖洗口 133以便與表面安裝構件10連接。如圖9所 示，過渡管132可用來例如與兩個橋配件50組合以便將沖洗氣體供應 到三口閥門上。這樣位在過渡管132兩側的橋配件的一端連同過渡管 132 ^^形成相鄰的三個口 114、 133、 116,其中133為沖洗口。為了簡 潔起見，在圖9中橋配件的其他端被省略。合適的密封件如C形密封件60可被用來在沖洗模塊126和導管130 之間以及在導管130和過渡才莫塊132及/或表面安裝構件的沖洗口之間提 供對流體緊密的連接。圖5A-D所示的保持夾95可被用來將沖洗^t塊 126夾持在縱向凹槽124內(nèi)特別是在運輸時。過渡管132可被設置在溝 道110內(nèi)，這樣當將裝置10裝在支座106上時，過渡管132便可與流 動控制裝置10的沖洗口對準。在圖5和圖8的實施例中，沖洗口位在 輸入和輸出流動口之間的中間區(qū)域內(nèi)。參閱圖10A-D,每一支座106在其兩個對側靠近底壁142的地方制 有縱向槽140a和140b。在這個示范實施例中，該槽140在支座的整個 長度上延伸但并非必要這樣做。該槽只需有足夠長度能夠容納連接栓即 可，這將在下面說明。每一支座106還包括多個帶螺紋的螺4丁孔144， 最好在每一角上有一個，該孔通過支座向下延伸至少到達槽140。兩個支座106a和106b由連接栓146,在本例中為一對連接栓146a 和146b端對端地連接在一起。每一個連接栓146大約有一半,皮滑動地 4妻納在兩個支座106a和106b的鄰接槽140的相關端部內(nèi)。在本例中， 第一連接栓146a配裝在第一支座106a的槽140a內(nèi)和第二支座106b的 相應的槽140a內(nèi)。連接栓146最好不要比槽140寬，使支座保持光滑 的側壁外廓。連接栓146設有一般與螺釘孔144對準的孔148。帶螺紋 的定位螺釘150能旋入到孔144內(nèi)并且具有足夠的長度還能旋入到連接栓146上的孔148內(nèi)。4旦為了牢固地將兩個支座106a和106b保持在一 起，當支座106a和106b在端部對接時，連接栓孔148的間距與定位螺 釘?shù)拈g距相比，最好制有小量的偏差，例如為0.020英寸。這樣，當定 位螺釘150纟皮旋入到連接栓148的孔內(nèi)時，支座106a和106b將^皮拉緊 在一起如圖10D所示。
現(xiàn)在再一次參閱圖8和9A,某些支座120還一皮連接到交叉的沖洗 溝道120上。交叉沖洗溝道120具有可接納安裝螺栓180的帶螺紋的孔 152。在示范的實施例中，擱置交叉沖洗溝道120的支座設有一塊安裝 板182,其上包括一個向外伸出的凸緣184。凸緣184包括與沖洗溝道 孔152對準的貫通孔，因此螺栓180能將支座106固定到交叉沖洗溝道 120上。由于在單獨的氣體棍內(nèi)的多個支座106通過連接栓被互相連接 著，圖8中的整個組合件是一個牢靠地保持在一起的堅固的組合件。在 圖11A的可替代的實施例中，連接銷164^皮采用，支座106設有凸緣 172和與沖洗溝道孔152對準的相應的孔。這樣，螺栓180便可將支座 固定到?jīng)_洗溝道120上。
參閱圖IIA和11B,其中示出使支座106端頭互連的一個可替代的 實施例。在原來開槽140的地方，每一個支座106在其鄰接面上(如圖 11中106a和106b的鄰接面)設有沿縱向延伸的孔160并且是在接納流 動橋的溝道110的兩側。圓銷162^皮適度地接納在孔160內(nèi)。每一銷162 都延伸到相應而對準的孔160內(nèi)以資將支座106a、 106b連4妻在一起。 每一銷162還可包括低凹部164。定位螺釘166可通過對準的螺釘孔168 旋入到低凹部164與銷162接合，這樣銷162便可牢固地保持在支撐件 體160內(nèi)。低凹部164的軸向間距可略微偏離螺釘孔168的間距，使當 螺釘166 一皮旋緊時支座能被拉緊。
在這實施例中，支座106設有凸緣172以便可用螺栓將支座固定到 交叉的沖洗溝道120上(在圖11中沒有示出，^旦可看圖9和9A)。
圖12A和12B示出本發(fā)明的另一方面。在這實施例中，圖8的氣體 棍內(nèi)使用的支座中的 一個支座200被修改為包括一個中心孔202 ，該中 心孔202向支座內(nèi)的流動模塊凹槽110開通。有一止回閥組合件204被 插置在孔202內(nèi)。止回閥包括一個輸入口 206和一個輸出口 208。如/人 圖12A可清楚地看見，止回閥204包4舌一個插置到溝道110內(nèi)的流動才莫 塊210。另外的流動模塊30 (未示出)能在止回閥模塊210的任一側插置到凹槽110內(nèi)。止回閥204例如能一皮用來制止沖洗氣體的回流。在這 樣一個例子中，止回閥模塊210將被用來替代過渡模塊132 (圖9)。接下來參閱圖13,按照本發(fā)明的另一方面， 一個多層的匯流管裝置 300被示出，該裝置可用來導引流體在兩個或更多的平面上的多條流動 路徑內(nèi)流動?；镜南到y(tǒng)構件如同上面在各實施例中說明的那樣，但有 若干修改，簡要說明如下。匯流管系統(tǒng)300具有一塊任選的基板310和 任選的支承模塊312,該模塊可用來使系統(tǒng)在安裝之前進行裝配。如圖 14A、 14B和15所示，在流動用構件拿掉后，該系統(tǒng)具有一個上基底層 314和一個下基底層316。上基底層314具有多個溝道才莫塊40，這些溝圖:示?？跍系滥K40可-緊固件固定在支承^塊上，支承k塊312 又可固緊到支承板310上。流動橋50 一皮定位在溝道才莫塊40的每一條溝道42內(nèi)，這/人圖 15A-15C和圖16A-C可清楚地看到。如圖15A所示，流動橋50的另一 個實施例具有兩個正方形的彎頭配件52用管子延伸段將它們連接在一 起形成一條U形的流體通道。流動橋50的輸入口和輸出口最好與溝道 模塊40的上表面43齊平或略微低凹到上表面之下。流動橋50的輸入 口和輸出口 62、 64有一個低凹的區(qū)域可用來將密封件60接納在其內(nèi)， 使密封件能^L保持在流動橋的口子64、 62和流動用構件12-14的配合口 16、 18之間。圖16A-C示出的降落橋320可用來使在上基底層內(nèi)的流動用構件和 在下基底層內(nèi)的鄰近的流動橋或多口流動橋400 (見圖21 )之間在流動 上互相連通。如圖16A所示，降落橋320由一個彎頭配件52和一個具 有足夠長度的管子延伸段324的T形配件322構成使其輸入口 326與在 下基底層316內(nèi)的流動橋50或多口流動橋400的對準的口在流體流動 上互相連通。降落#喬320還具有兩個上基底層314的口子328、 330和 一個下基底層的口子326。 口子328、 330具有一個低凹的圓形區(qū)域332 用來接納密封件如O形環(huán)、金屬墊圈、C形密封件或其他本行業(yè)所知道 的人造橡膠/聚合物密封件。降落橋320被定位在溝道模塊40的溝道內(nèi) 使管子延伸段324被接納在溝道壁42的孔325內(nèi)(見圖14B)。管子延 伸段的口子326與圖19中的多口流通橋400在流體流動上連通。降落橋320的口子326、 328、 330可起到輸入口或輸出口的作用，這取決于流動的方向。例如，如果下基底層316的多口流動橋400被用 來將沖洗氣體向上提供到流體用構件12、 14上，那么口子326將起到 輸入口的作用，而為了將沖洗氣體提供給鄰近的流動用構件，口子328、 330將起到輸出口的作用。另一個例子是，口子328、 330中的一個口子 被連接到流體用構件的兩路閥12上使該流體根據(jù)閥門的設定和流動的 方向能被導引到上面的或下面的基底層314、 316上。這樣降落橋320 的設計將使氣流能在從一個基底層到另一個基底層的任何一個方向上 流動。降落橋320的一個可替代的實施例是上面說明過的過渡管132， 該管采用了直通的流動^各徑。這個設計在與三路閥和兩個鄰近的流動橋 50組合時最為有用。過渡管可被連接到閥門的中間口上以便用來從下基 底層將沖洗氣體提供到閥門上。為了使降落橋320的口子326和位在下基底層316內(nèi)的流動橋50 的口子16、 19之間的密封容易進4亍，如圖22A-C所示的降落夾350可 任選使用借以使密封件60與口子326保持密封的關系。降落夾350可 使密封件60在兩個配合的口子之間的適當定位容易進行。降落夾350 具有一個柔性的C形凸緣，它被接納在降落橋320的凸緣352上。任選 的缺口使夾350能以較大的柔性安裝在凸緣352上。為了將夾350安裝 到凸緣352上，首先須通過開口 358插入密封件60將它安裝在下邊緣 356上，其次須通過開口 358將降落橋320的凸緣352插入使它與夾350 的上邊緣359接口。圖23A-B示出降落夾的一個可替代的實施例360。 在該實施例中，上邊緣362與降落橋320的凸緣352接合，但允許夾360 可從其側開口和頂開口安裝到橋320上。圖24A示出降落夾的另一個實 施例370,它^皮接納在降落橋320的圓筒形凹槽372內(nèi)。夾370的形狀 與圖22A-C所示的降落夾350相似，^旦沒有上邊緣359。夾370是在密 封件已被插置在橋320的凹槽372內(nèi)后才被插置在其內(nèi)的，并且由于一 個彈簧似的作用使它略微被壓迫而被保持在凹槽內(nèi)。最后，圖24B和24C示出降落夾的另外一個實施例380,該夾利用多個在端部圓周上的小突 起的彈簧狀作用保持在降落橋320的管子延伸部324的外直徑上。圓周 上的凹洼384利用箍的應力將密封件保持在夾380內(nèi)。凹洼384形成一 個比密封件直徑略小的直徑從而構成一個壓配合將密封件保持在保持 夾380內(nèi)。上述降落夾的任何一個實施例都可用任何一種柔性材料如塑 料或金屬構成。如上所述，下基底層316具有多個如圖20A-C和圖21所示的流動 橋50及/或多口流動橋400。多口流動橋400具有一個或多個輸入口 402 和一個或多個輸出口 404，這些口可與上基底層314內(nèi)的降落橋320的 口子在流體上連通。多口流動橋400可由兩個具有長方形體的彎頭配件 52和一個最好具有長方形體的中段410,及一條設有一個或多個口子 404的內(nèi)部直通流動5^徑構成。另外，多口流動橋400也可不用一個彎 頭配件52而用 一個標準的端配件如VCR式配件來構成。的溝道模塊40。溝道模塊40通過緊固件422被固定到位在上基底層316 內(nèi)的溝道沖莫塊上。緊固件422被定位在上溝道模塊的孔414內(nèi)并進入到 下溝道才莫塊40的對準的孔416內(nèi)。這樣溝道才莫塊40便可容易地與上基 底層脫離連接并從下面滑出，從而可4交易4妻近基底層。圖25B示出溝道模塊的一個可替代的實施例500，該模塊具有小片 凸緣502可與鄰近的溝道才莫塊的鄰近凹部504互相配合或互鎖。在小片 凸緣502上設有安裝孔506可用來將緊固件(未示出)接納在其內(nèi)。小 片凸緣502的互鎖使模塊500能夠靠近排列，同時使緊固件可被接近， 不需移開表面安裝的流動用構件12-14。下基底層的溝道模塊40可通過 固定在斜角相對的孔508內(nèi)的緊固件固定到溝道模塊500上。這樣整個 溝道才莫塊500連同安裝在其上的流體用構件12-14便可容易地從組合件 上取出，因為將溝道模塊500固定在支承模塊312和下基底層316上的 緊固件完全可以通過小片凸緣502來接近。在圖26和27A所示的本發(fā)明的另一個方面，流動橋50或多口流動 橋400可通過箍550固定到上基底層316的溝道模塊40上。箍550可 具有可變的長度并具有一條在其內(nèi)形成的溝道552可用來接納并支承流 動橋50和多口流動橋400。該箍可通過緊固件554或其他任何一種機械 技術人員所熟知的方法固定到溝道沖莫塊40上。溝道模塊40可任選地具 有凹槽556以便用來將多口流動橋400或流動橋50部分接納在其內(nèi)。氣體匯流管系統(tǒng)的某些用途需要加熱的氣體，這可用設在匯流管模 塊的槽如溝道才莫塊40的槽560內(nèi)的加熱元件570來完成。其^也加熱元 件如加熱帶也可使用。如果構件由不同的材料制成，那么氣體路徑構件 40、 50的加熱將造成不同的熱膨脹。對半導體系統(tǒng)，流動橋50最好用 前述半導體用優(yōu)質(zhì)材料來構成，同時鋁可優(yōu)先地用于匯流管溝道才莫塊40上。鋁制溝道模塊40將以比鋼制流動橋50大的比率熱膨脹，結果在流 動橋50和表面構件12的配合口或在上基底層內(nèi)的構件之間造成一個間 隙。如在圖29A中以放大的方式示出，為了補償熱膨脹，該系統(tǒng)可一皮設 計成須預加載荷。要做到這一點，可將流動橋50或多口橋400的高度 制造得比溝道的高度略大，使當系統(tǒng)被加熱到其操作溫度時，流動橋40 或多口橋400的上表面將與溝道的上表面齊平如圖29B所示。另外，螺 栓22被預加載荷使當系統(tǒng)被加熱到其操作溫度時，螺栓在其內(nèi)具有足 夠的張力。其他用來補償熱膨脹的方法如圖27B-C所示。沖壓件580具有一個 在其內(nèi)形成的溝道以便用來將多口橋400或流動橋50接納在其內(nèi)。溝 道582具有一個抬高的突起部584能起彈簧狀作用。沖壓件580最好由 鋼制成并被支承在兩個最好也是由鋼制成的支架600之間。沖壓件580 和支架600可用緊固件固定到上基底層上，上基底層可由不同的材料如 鋁制成。為了補償系統(tǒng)的熱膨脹，流動橋50或多口橋400的高度被制 造得略大于沖壓件的溝道的高度，這樣由于抬高突起部的彈簧狀特性會 造成其變形。而當該系統(tǒng)被加熱到其操作溫度時由于抬高突起部584返 回到其原來形狀，流動橋50或多口橋400的上表面將與溝道的上表面 齊平。其時抬高突起部584的作用宛如一彈簧，它可使流動橋50或多 口橋400升高和降低以此來補償上基底層和下基底層在熱膨脹上的不匹 配?；蛘?，沖壓件可被制造成一個U形溝道有一個彈簧590放置在其內(nèi) 如圖27C所示。任何一種彈簧都可4吏用，例如一個波形彈簧。圖27D示 出本發(fā)明的另一個方案，它與圖27C相似但彈簧一皮去掉并且角部603 #皮 切去如圖27D所示。由于沖壓件角部581較少接合在角部605上，沖壓 件580便可像一個懸臂的"彈簧"那樣作用，其角部581能向下彎曲， 這樣^更可給4交大的多口才喬400留出空間。當該系統(tǒng)加熱時，金屬沖壓件 以比多口橋400大的速率進行熱膨脹，這樣就使金屬沖壓件卸載如上所 述。圖28示出本發(fā)明的另外一個實施例，其中上基底層316由兩種不 同的材料制成。如圖28所示， 一塊基板610連同形成側壁622的側條 620構成一個U形溝道模塊?；?00可由鋼或金屬材料制成，而側壁 620可由不同的較輕和較廉的材料如鋁制成。采用鋼的側條和鋼板造成 的溝道沖莫塊與由SCQ材料制成的流動橋50可減少在熱膨月長上的不匹配。圖30A和30B示出溝道才莫塊的還有另外一個實施例700。如圖30A 所示，采用 一塊可由金屬板制成的基板710連同由多少成U形的金屬板 沖壓件制成的側壁便可完成一個重量輕、化費不多的溝道才莫塊700,設 有一個凹進的區(qū)域使緊固件除了能將側壁結構固定到基板上以外，還能 使緊固件的頭部與裝在溝道內(nèi)的流動橋50或多口橋400的上表面齊平。 圖30B為圖30A的變型，其中上沖壓件730具有外壁和在其內(nèi)形成的U 形溝槽，與上沖壓件配合的下基板具有成為凸緣的端頭，該端頭被焊接 到外壁的內(nèi)部。雖然本發(fā)明已就較優(yōu)實施例作了說明，但應知道本行業(yè)的行家顯然 能作出各種變型。因此本發(fā)明不應限于所說明的實施例，本發(fā)明的實際 的范圍和精神應以所附的權利要求為準。
權利要求
1.一種用于連接兩個或更多流體用構件彼此流體連通的積木式流體匯流管系統(tǒng)，該匯流管系統(tǒng)包括第一流體用構件，包括第一口，第一口具有暴露到流體流動的第一流動表面；第二流體用構件，包括第二口，第二口具有暴露到流體流動的第二流動表面；具有多個平面?zhèn)鹊闹С心K；所述第一和第二流體用構件安裝在所述支承模塊的一側上，所述第一和第二口彼此流體連通，所述第一和第二口彼此共面且面向所述支承模塊的所述一側，所述支承模塊包括第一金屬成分且所述第一和第二流動表面的至少一個包括第二金屬成分，其中所述第一金屬成分包括鋁且所述第二金屬成分包括高純度金屬。
2. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，包括連接所述第一和第二口流體 連通的橋配4牛。
3. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述橋配件包括與所述第一 金屬成分不同的高純度金屬。
4. 根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述橋配件高純度金屬包括 不4秀鋼。
5. —種用于在兩個或更多表面安裝流體用構件之間提供流體連通 的流體匯流管系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括具有一個或更多暴露到流體流動的口的笫 一流體用構件； 具有 一 個或更多暴露到流體流動的口的第二流體用構件； 所述第 一 和第二流體流動構件口大體上彼此共面且面向支承結構的 一 側，所述第 一 和第二流體用構件安裝在所述支承結構的所述 一 側上，在所述口之間具有流體通道；暴露到流體流動的所述口包括暴露到流體流動的表面，所述支承結構包括第一金屬成分且暴露到流體流動的所述表面包括第二金屬成分，所述第 一金屬成分包括鋁且所述第二金屬成分包括高純度金屬。
6. 根據(jù)權利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述高純度金屬包括不銹鋼。
7. 根據(jù)權利要求5所述的系統(tǒng)，包括連接所述第一和第二流體用構件口流體連通的橋配件。
8. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述高純度金屬包括不銹鋼。
9. 根據(jù)權利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述支承結構包括支承板。
10. 根據(jù)權利要求9所述的系統(tǒng)，所述支承板包括溝道。
11. 一種用于積木式流動系統(tǒng)的降落橋配件，該配件包括第 一彎頭配件，包括用于與流體用構件的可對準的口流體連通的第 一上部口 ，所述第 一彎頭配件包括連接到第二彎頭配件的開口的流體通 道；所述第二彎頭配件包括內(nèi)部流體通道，其終止于與所述第一上部口 共面的第二上部口；所述第二彎頭配件還包括下部第三口 ，其中流體流 動可以從一個層引導到另 一層。
12. 根據(jù)權利要求11所述的降落橋配件，其中所述第一彎頭配件 第 一上部口和所述第二彎頭配件第二上部口在相應的凹進表面中形成。
13. 根據(jù)權利要求12所述的降落橋配件，其中每個相應的凹進表 面由埋頭孔形成。
14. 根據(jù)權利要求11所述的降落橋配件，其布置在形成在基底才莫 塊中的表面溝道中，基底模塊適于流體用構件安裝在所述表面上。
15. —種用于表面安裝流體用構件的積木式基底，包括 具有形成在安裝表面內(nèi)的溝道的基底，在安裝表面上兩個或更多流體用構件能夠安裝在所述溝道上方；形成在所述溝道的底表面處且通過基底的;f黃向通道； 能夠定位在所述溝道內(nèi)的降落適配器，以及延伸到所述通道內(nèi)的管子延伸段，所述適配器具有用于與流體用構件的口流體連通的上部口 ，所述管子延伸l殳具有連4^到所述上部口的下部口 ，所述下部口適于與基底下方的流動^各徑流體連通。
16. 根據(jù)權利要求15所述的積木式基底，其中所述上部口在所述 適配器的相應表面內(nèi)形成，以處于凹進平面中。
17. 根據(jù)權利要求15所述的積木式基底，其中當流體用構件安裝 在所述安裝表面上時，所述上部口與流體用構件的沖洗口連通。
18. 根據(jù)權利要求15所述的積木式基底，其中當沖洗溝道連接到 所述基底時，基底下方的所述流動^各徑由沖洗溝道提供。
19. 一種用于流體匯流管系統(tǒng)的橋配件，流體匯流管系統(tǒng)用于與安 裝在 一個或更多基底模塊上的兩個或更多表面安裝流體用構件流體連通，配件適于由一個或更多所述基底模塊支承，配件包括第一配件端和第二配件端，所述第一和第二配件端在其之間具有流體通道；所述第一和第二配件端具有彼此共面的相應平面表面；兩個所 述共面表面的每個具有形成在其中的密封表面，密封表面從所述共面表 面凹進；每個密封表面具有形成在其中的與所述流體通道連通的口 。
20. 根據(jù)權利要求19所述的配件，還包括多個金屬密封件，其布 置用于在所述口處密封配件的所述內(nèi)部通道。
21. 根據(jù)權利要求19所述的配件，其中所述流體通道大體上是U 形且所述配件端是矩形。
22. 根據(jù)權利要求19所述的配件，其中所述第一和第二配件每個 包4*六個相應的平面?zhèn)取?br> 23. 根據(jù)權利要求19所述的配件，其中每個所述密封表面由埋頭 孔形成。
24. 根據(jù)權利要求23所述的配件，包括適于部分接納在所述埋頭 孔內(nèi)的密封件。
25. 根據(jù)權利要求24所述的配件，其中所述密封件是金屬、聚合 物或人造橡膠。
26. 根據(jù)權利要求19所述的配件，其中所述第一和第二配件端包 括被連接以形成整體結構的第 一和第二彎頭。
27. 根據(jù)權利要求19所述的配件，包括溝道模塊，其在形成在所 述溝道^^莫塊的安裝表面內(nèi)的凹槽中接納配件的至少部分；橋配件的所述 共面表面與所述安裝表面大致共面。
28. 根據(jù)權利要求19所述的配件，其中所述平面表面是大致平的。
29. —種流體匯流管系統(tǒng)，包括基底；由該基底支承的兩個或更 多表面安裝構件；以及在所述兩個或更多表面安裝構件的兩個之間提供 流體連通的至少一個橋配件；所述橋配件由所述基底支承；其中所述橋 配件包括第一和第二大致矩形端，每個所述矩形端具有終止于相應的口 的相應流體路徑；所述第一和第二流體路徑通過第三流體路徑連接；每 個所述口形成在從部分形成所述大致矩形端的表面的凹進的密封表面內(nèi)。
30. 根據(jù)權利要求29所述的流體匯流管系統(tǒng)，其中所述凹進的表 面形成為埋頭孔的部分。
31. —種供應流體到流體流動控制構件的積木式系統(tǒng)，系統(tǒng)包4舌 具有輸入口和輸出口的一個或更多橋配件；以及在其中具有凹槽的一個 或更多溝道模塊；所述一個或更多橋配件至少部分地布置在所述凹槽中。
32. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中每個模塊具有固定所述模 塊的小片端；所述小片端被錯開排列，使所述小片端與鄰近模塊的小片端互鎖。
33. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中一個或更多所述溝道模塊 還包括交叉的溝道分支，用來將橋配件接納在其內(nèi)，以從一排內(nèi)的一個 溝道模塊將流體引導到另 一排內(nèi)的另 一個溝道^t塊。
34. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中一個或更多溝道^t塊形成 第一基底層，在其內(nèi)具有凹槽用于接納多個所述橋配件。
35. 根據(jù)權利要求34所述的系統(tǒng)，還包括其內(nèi)具有凹槽的第二基 底層，用于接納一個或更多橋配件。
36. 根據(jù)權利要求35所述的系統(tǒng)，其中所述第一基底層的所述凹 槽具有與所述第二層內(nèi)的所述橋配件的所述口對準的孔，在所述第二基底層內(nèi)的至少一個所述橋配件具有口 ，其被接納在所述第一基底層的所 述孔之一內(nèi)，并與所述第一基底層中的橋配件的口對準密封接合，從而 流體可從一個基底層流到另 一個基底層。
37. 根據(jù)權利要求35所述的系統(tǒng)，其中所述第二基底層包括一個 或更多在其中形成有溝道的溝道模塊；形成第二基底層的所述模塊被安 裝到所述第一基底層上。
38. 根據(jù)權利要求34所述的系統(tǒng)，還包括第二基底層，其包括一 個或更多橋配件，每個所述橋配件具有輸入口和輸出口；所述橋配件通 過其內(nèi)有用于接納所述橋配件的凹槽的箍固定到所述第 一基底層的所 述溝道模塊上。
39. 根據(jù)權利要求34所述的系統(tǒng)，其中一個或更多溝道模塊具有 在其內(nèi)形成溝道的頂表面，用于在其中接納一個或更多橋配件；所述橋 配件由熱膨脹系數(shù)比所述溝道的材料小的材料制成；所述橋配件被接納 在所述溝道內(nèi)，且具有在環(huán)境溫度條件下離所述模塊的頂表面規(guī)定的距 離的頂表面； 一個或更多流體流動控制構件，具有安裝到所述模塊的表 面上的凸緣；其中，所述系統(tǒng)被預加載荷，使得當所述系統(tǒng)被加熱到所述環(huán)境溫度之上時，所述溝道頂表面變成大致與所述橋配件的所述頂表 面齊平。
40. 根據(jù)權利要求39所述的系統(tǒng)，其中一個或更多流體流動控制 構件是表面安裝的構件，其用緊固件安裝到所述模塊之一的頂表面上； 所述緊固件被預加載荷到選定的張力。
41. 根據(jù)權利要求40所述的系統(tǒng)，其中所述橋配件被接納在所述 模塊之一的所述溝道內(nèi)，并且具有比所述^f莫塊的頂表面大規(guī)定的距離的 頂表面；其中所述系統(tǒng)被預加載荷，使得當所述系統(tǒng)被加熱到規(guī)定溫度
42. 根據(jù)權利要求39所述的系統(tǒng)，其中所述才莫塊之一的所述溝道 的底壁具有形成在其中的彈簧狀的突起部；至少 一個橋配件被接納在所 述溝道內(nèi)，其中所述突起部被壓低，使得當所述系統(tǒng)被加熱到規(guī)定溫度 時，所述模塊頂表面變成大致與所述橋配件的所述頂表面齊平。
43. 根據(jù)權利要求34所述的系統(tǒng)，其中至少一個所述配件為降落 橋配件，降落配件包括連接到T形配件的彎頭配件，每個具有口以連接 到流體流動控制構件的對準口 ， T形配件包括延伸到另一基底層的延伸 段，以允許流體流動從一個基底層引導到另 一基底層。
44. 根據(jù)權利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述溝道模塊包括成形的 金屬板。
45. 根據(jù)權利要求44所述的系統(tǒng)，其中所述溝道模塊是由金屬板 沖壓件制成的。
46. 根據(jù)權利要求45所述的系統(tǒng)，其中所述沖壓件是有彈性的， 以為具有與所述沖壓件不同熱膨脹系數(shù)的橋配件提供溫度補償。
47. 根據(jù)權利要求34所述的系統(tǒng)，其中所述橋配件由半導體級材 料制成，并且所述溝道沖莫塊由與所述橋配件不同的材料制成。
48. 根據(jù)權利要求34所述的系統(tǒng)，其中所述橋配件的外形使得當 所述橋配件放在所述凹槽內(nèi)時，所述橋配件不轉動。
49. 根據(jù)權利要求31所述的積木式流動系統(tǒng)，其中所述溝道模塊 包括不同于所述一個或更多橋配件的材料的材料。
50. 根據(jù)權利要求31所述的積木式流動系統(tǒng)，其中所述一個或更 多溝道模塊包括選自包括鋁、鋼或塑料的組的材料。
51. 根據(jù)權利要求31所述的積木式流動系統(tǒng)，其中所述一個或多個橋配件包括選自包括不銹鋼、哈斯特合金或半導體用優(yōu)質(zhì)材料的組的 材料。
52. 根據(jù)權利要求31所述的積木式流動系統(tǒng)，其中流體流動控制 構件被安裝成與該溝道模塊的上表面齊平。
53. 根據(jù)權利要求31所述的積木式系統(tǒng)，其中所述橋配件的所述 輸入口和所述輸出口每個具有垂直于該溝道才莫塊的縱軸線的軸線。
54. 根據(jù)權利要求31所述的積木式系統(tǒng)，其中橋配件的輸入口和 輸出口是共面的。
全文摘要
一種積木式匯流管系統(tǒng)，用來在一個縮小的區(qū)域內(nèi)將流體系統(tǒng)的各個流體用構件連接在一起。該系統(tǒng)由一個或多個橋配件(50)構成，橋配件內(nèi)設有內(nèi)部流體通道，其輸入端與第一流體用構件(12、14)的輸出口連通，而輸出端與第二流體用構件的輸入口連通。橋配件還可具有兩個或更多的口，其中一個可與在另一基底層上的匯流管連通。橋配件可裝在支撐板(40)的溝道(42)內(nèi)，在結構上予以支承，或裝在尺寸可變的溝道模塊內(nèi)。還可任選地在橋配件的輸入和輸出端之上安裝一塊定位板(30)用來使流體構件的輸入和輸出口與橋配件上的輸入和輸出端對準。橋配件還可以多個方向形成多條流動路徑的方式裝在定位板上。另外，橋配件可疊置形成多層使一個層內(nèi)的橋配件與另一層內(nèi)的橋配件在流體流動上互相連通。本發(fā)明還可具有設在流體口(34)和配合的橋配件端之間的凹部內(nèi)的密封件(60)。
文檔編號F17D1/04GK101230949SQ200810009970
公開日2008年7月30日 申請日期1999年5月18日 優(yōu)先權日1998年5月18日
發(fā)明者B·J·奧萊希諾維茨, C·M·施爾特-戴尼斯, D·諾爾德斯特倫, J·麥科伊, M·J·莫倫坎普, P·G·埃德斯莫雷 申請人:斯瓦戈洛克公司