CN117178345A - 气体处理系统 - Google Patents

Abstract

提供一种能够正确地检测三通阀的内部泄漏并且能够抑制排气气体向旁通线路的泄漏的气体处理系统。一种具备将排气气体向除害装置(40)引导的主排气线路(22)、将排气气体向紧急除害装置(50)引导的旁通线路(30)、上游侧排气线路(21)和能够将来自上游侧排气线路(21)的排气气体的流动切换为主排气线路(22)或旁通线路(30)的三通阀(23)的气体处理系统(10)，旁通线路(30)具有闸阀(33)、导入第2气体的气体导入管(34)和检测压力的压力计(35)；在三通阀(23)为向主排气线路(22)排气的情况下，能够在从气体导入管(34)将第2气体导入到闸阀(33)与三通阀(23)之间的闭流路(C)的状态下根据由压力计(35)检测的压力的变化而检测三通阀(23)的内部泄漏。

Description

气体处理系统

技术领域

本发明涉及气体处理系统。

背景技术

半导体制造装置需要使装置内的环境成为高度的真空状态。为了使这些装置的内部成为高度的真空状态而使用真空泵。被从真空泵排出的排气气体包含需要进行除害的除害气体。因此，将排气气体经由排气线路向除害装置输送而进行除害处理。

有在排气线路中配置有三通阀、从三通阀分支有主排气线路和旁通线路的情况(例如，参照专利文献1)。在主排气线路的下游侧配置有除害装置，在旁通线路的下游侧，连接着在除害装置的异常发生时暂时地进行除害处理的紧急除害装置。在排气线路中流动的排气气体在通常时不由三通阀向旁通线路输送，经由主排气线路被向除害装置输送而进行除害处理。并且，在除害装置的异常发生时切换三通阀，将排气气体不是向主排气线路而是经由旁通线路向紧急除害装置输送，简易地进行除害处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2020－25096号公报。

发明内容

发明要解决的课题

顺便说一下，排气线路及三通阀被设定为高温，以使除害气体不会在内部固化而堆积。即，通过令对象的除害气体为高温，使除害气体的状态位于蒸气压曲线中的气相侧，抑制了除害气体的固化。

如果三通阀成为高温，则有可能三通阀的密封性能下降而发生内部泄漏。在此情况下，发生尽管为了对除害气体进行除害处理而将三通阀向主排气线路侧打开但除害气体流向旁通线路中的现象。与旁通线路连接的紧急除害装置基本上除害性能不高，所以如果大量的除害气体流入则有可能不能完全处理。

为了抑制三通阀的内部泄漏，也能够采取提高三通阀的密封的耐热温度的对策，但即使提高耐热温度，也必定发生三通阀的高温化导致的密封性能的下降。因此，希望能够正确地检测三通阀的内部泄漏。

本发明是为了解决上述的课题而做出的，目的是提供一种能够正确地检测使排气气体的流路分支的三通阀的内部泄漏、并且能够抑制从三通阀向旁通线路的排气气体的泄漏的气体处理系统。

用来解决课题的手段

达成上述目的的有关本发明的气体处理系统具备：主排气线路，将排气气体向气体处理装置引导；旁通线路，将前述排气气体向前述气体处理装置以外的设备引导；上游侧排气线路，将前述排气气体向前述主排气线路及前述旁通线路引导；以及三通阀，能够将来自前述上游侧排气线路的前述排气气体的流动切换为前述主排气线路或前述旁通线路，所述气体处理系统的特征在于，前述旁通线路具有：闸阀；气体导入管，将第2气体向前述三通阀及前述闸阀之间导入；以及压力计，检测前述三通阀及前述闸阀之间的压力；在前述三通阀为向前述主排气线路排气的情况下，将前述闸阀关闭而在前述闸阀与前述三通阀之间形成闭流路，能够在进而将前述第2气体从前述气体导入管导入到前述闭流路内的状态下根据由前述压力计检测的压力的变化而检测前述三通阀的内部泄漏。

发明效果

如上述那样地构成的气体处理系统根据由压力计检测的闭流路的压力的变化，能够正确地检测三通阀的内部泄漏，并且通过被向闭流路导入的第2气体，能够抑制排气气体向旁通线路的泄漏。

也可以是，前述气体导入管具有第2闸阀；在从前述气体导入管导入前述第2气体后，通过将前述第2闸阀关闭，能够维持前述闭流路内的压力，并且，能够根据由前述压力计检测的前述闭流路内的压力的变化而检测前述三通阀的内部泄漏。气体处理系统能够通过将第2闸阀关闭而维持闭流路内的压力，所以容易检测由于内部泄漏而发生的闭流路的压力的变化，能够正确地检测三通阀的内部泄漏。

也可以是，在能够检测前述三通阀的内部泄漏的状态下，将前述第2气体从前述气体导入管连续地持续导入。由此，气体处理系统能够防止闭流路内的压力随着时间经过而下降，所以即使经过了时间，也能够适当地维持能够检测闭流路的压力的变化的状态。

也可以是，在能够检测前述三通阀的内部泄漏的状态下，仅在规定时间从前述气体导入管导入前述第2气体。由此，气体处理系统不需要持续地维持闭流路内的压力，只要仅在有限的时间维持为一定即可，所以容易检测由于内部泄漏而发生的闭流路的压力的变化，能够以高精度检测三通阀的内部泄漏。

前述气体导入管也可以具有调整前述第2气体的流量的节流机构。由此，气体处理系统中，第2气体的流量被节流机构限制为少量。因此，由于第2气体的流入而发生的闭流路内的压力的时间变化变得平缓。因此，由于三通阀的泄漏而发生的闭流路内的压力的变化不易被由于第2气体的流入而发生的闭流路内的压力的变化掩盖而容易被确定。因此，气体处理系统能够高精度地检测三通阀的内部泄漏。

前述闸阀也可以是常开型的阀。由此，如果在使闸阀动作的构造中发生不良状况，则闸阀自动地打开，在旁通线路中流动的气体被向气体处理装置以外的设备紧急地释放。因此，气体处理系统能够确保高安全性。

附图说明

图1是有关本实施方式的气体处理系统的结构图。

图2是有关本实施方式的气体处理系统的三通阀中发生了内部泄漏时的结构图。

图3是有关本实施方式的气体处理系统的除害装置中发生了不良状况时的结构图。

图4是有关本实施方式的气体处理系统的变形例的结构图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。另外，附图的尺寸为了说明的方便有时被夸张而与实际的尺寸不同。此外，在本说明书及附图中，对于实质上具有相同的功能结构的构成要素通过赋予相同的附图标记而省略重复说明。

有关本发明的实施方式的气体处理系统10如图1所示，具备输送被从与半导体制造装置等连接的真空泵(未图示)排气的排气气体的上游侧排气线路21、被配置在上游侧排气线路21的下游侧的主排气线路22、被配置在上游侧排气线路21与主排气线路22之间的三通阀23以及被配置在主排气线路22的下游侧的除害装置40。气体处理系统10还具备与三通阀23连接的旁通线路30以及被配置在旁通线路30的下游侧的紧急除害装置50。上游侧排气线路21、主排气线路22及旁通线路30具有形成排气气体流动的流路的配管构造。

上游侧排气线路21与被从真空泵输送排气气体的例如增压泵11连接，被从增压泵11输送排气气体。另外，配置在上游侧排气线路21的上游侧的结构并不限定于增压泵11。在上游侧排气线路21中流动的排气气体包含需要进行除害的除害气体。除害气体是通过加温而升华的挥发性较高的物质，例如是氯化铵，但并不限定于此。上游侧排气线路21的下游侧端部与三通阀23连接。

主排气线路22的上游侧端部与三通阀23连接，主排气线路22的下游侧端部与除害装置40连接。上游侧排气线路21及主排气线路22的至少一方具备配管加热器24。配管加热器24将上游侧排气线路21及主排气线路22的至少一方的配管加热，抑制在配管的内部中流动的除害气体堆积在配管内。配管加热器24的设定温度根据除害气体的种类及压力等的条件而适当设定，例如有时为200℃以上，但并不限定于此。

三通阀23与上游侧排气线路21、主排气线路22及旁通线路30连接。三通阀23能够切换使上游侧排气线路21及主排气线路22的流路连通的状态和使上游侧排气线路21及旁通线路30的流路连通的状态。三通阀23的切换动作例如由借助从空气压供给源12供给的空气压而动作的致动器进行。另外，三通阀23的切换方法并不限定于此，例如也可以由油压式或电动式等的致动器进行。

除害装置40是为了防止大气污染而对除害气体进行除害处理的气体处理装置。除害装置40的构造没有被特别限定，例如可以通过燃烧式、加热分解式、湿式、催化剂式、等离子分解式或吸附式等的方法对除害气体进行除害处理。另外，排气气体被输送的气体处理装置也可以不是除害装置40。

旁通线路30具备第1旁通线路31、第2旁通线路32、闸阀33、向三通阀23及闸阀33之间的第1旁通线路31导入第2气体的气体导入管34、以及检测三通阀23及闸阀33之间的压力的压力计35。第1旁通线路31的上游侧端部与三通阀23连接，第1旁通线路31的下游侧端部与闸阀33连接。第2旁通线路32的上游侧端部与闸阀33连接，第2旁通线路32的下游侧端部与紧急除害装置50连接。紧急除害装置50是在除害装置40的异常发生时代替除害装置40对除害气体进行除害处理的气体处理装置。另外，紧急除害装置50是主要通过稀释进行处理的简便的构造的气体处理装置，基本上除害性能较低。

闸阀33是能够在第1旁通线路31与第2旁通线路32之间将流路开闭的阀。闸阀33的开闭的切换动作与三通阀23同样，例如由借助被从空气压供给源12供给的空气压而动作的致动器进行。另外，闸阀33的切换方法并不限定于此，例如也可以由油压式或电动式等的致动器进行。将闸阀33与三通阀23同步地开闭。即，当三通阀23的上游侧排气线路21与第1旁通线路31之间打开时，闸阀33打开，当三通阀23的上游侧排气线路21与第1旁通线路31之间关闭时，闸阀33关闭。闸阀33优选是在没有作用用于关闭阀的力的状态下自动地成为开状态的常开型的阀。闸阀33例如是通过内部的弹簧的作用自动地成为开状态的回跳型的阀。由此，如果在使闸阀33动作的构造中发生不良状况，则闸阀33自动地打开，在旁通线路30中流动的气体被向紧急除害装置50释放，确保了安全性。

气体导入管34是向旁通线路30供给第2气体的配管。气体导入管34具备调整从气体供给源14供给的第2气体的压力的压力调整器36和配置在压力调整器36与第1旁通线路31之间的第2闸阀37。从气体供给源14供给的第2气体被用于使由三通阀23、闸阀33及第2闸阀37封闭的旁通线路30的闭流路C内的压力上升。从气体供给源14供给的第2气体优选的是氮气，但只要是非活性气体即可，没有被特别限定，例如也可以是氩气等。

第2闸阀37是能够在压力调整器36与第1旁通线路31之间将流路开闭的阀。第2闸阀37的开闭的切换动作以手动进行，但例如也可以由空气压式、油压式或电动式等的致动器进行。

压力计35与旁通线路30的三通阀23与闸阀33之间比第2闸阀37靠第1旁通线路31侧的配管连接，检测旁通线路30的内部的压力。即，压力计35检测由三通阀23、闸阀33及第2闸阀37封闭的旁通线路30的闭流路C内的压力。由压力计35进行的压力的检测结果被用于检测三通阀23的向旁通线路30的内部泄漏。在本实施方式中，压力计35与连通到第1旁通线路31的气体导入管34连接，但也可以与第1旁通线路31连接。压力计35将表示检测到的结果的信号向显示装置13发送。显示装置13进行显示，以使作业者能够以视觉识别从压力计35接收的压力检测结果。

接着，说明有关本实施方式的气体处理系统10的作用。

首先，通过三通阀23，使上游侧排气线路21及主排气线路22的流路连通，将上游侧排气线路21及旁通线路30的流路关闭。与此同步，闸阀33被关闭。接着，将第2闸阀37打开，从气体供给源14将第2气体经由压力调整器36向旁通线路30的闭流路C供给。旁通线路30的闭流路C的压力P被设定为规定压力P0(P＝P0)。然后，作业者将第2闸阀37关闭。由此，旁通线路30的闭流路C的压力在规定压力P0下被维持。作为一例，被从气体供给源14供给的第2气体的压力是10kPa到100kPa左右，闭流路C的规定压力P0被设定为1kPa到100kPa左右。

接着，作业者利用配管加热器24将上游侧排气线路21及主排气线路22的至少一方加热。然后，来自增压泵11的排气气体经由上游侧排气线路21及主排气线路22向除害装置40流动。到达了除害装置40的排气气体其除害气体被进行除害处理，被向外部释放。作为一例，在上游侧排气线路21及主排气线路22中流动的排气气体的压力是几kPa。闭流路C的压力P比在上游侧排气线路21及主排气线路22中流动的排气气体的压力大。因而，如果在三通阀23的密封发生内部泄漏，则如图2所示，闭流路C的内部的第2气体经由三通阀23向主排气线路22泄漏。由于泄漏的第2气体是氮气，所以对于气体处理系统10的影响较小。如果闭流路C的内部的第2气体从三通阀23向主排气线路22内部泄漏，则闭流路C的压力P从最初设定的规定压力P0下降(P<P0)。作业者通过显示装置13监视闭流路C的压力P，判别三通阀23的泄漏的有无。作业者例如在闭流路C的压力P成为比规定压力P0低的预先设定的阈值以下(或小于阈值)的情况下，能够判别为在三通阀23发生了内部泄漏。

在除害装置40的异常发生时，如图3所示，作业者将三通阀23切换而将上游侧排气线路21及主排气线路22的流路关闭，将上游侧排气线路21及旁通线路30的流路打开而使其连通。与此同步，闸阀33打开。由此，在上游侧排气线路21中流动的排气气体不向主排气线路22流动而向旁通线路30流动，被向紧急除害装置50输送而被进行除害处理。

如以上这样，有关本实施方式的气体处理系统10，是具备将排气气体向气体处理装置(除害装置40)引导的主排气线路22、将排气气体向除害装置40以外的设备(紧急除害装置50)引导的旁通线路30、将排气气体向主排气线路22及旁通线路30引导的上游侧排气线路21和能够将来自上游侧排气线路21的排气气体的流动切换为主排气线路22或旁通线路30的三通阀23的气体处理系统10，旁通线路30具有闸阀33、将第2气体向三通阀23及闸阀33之间导入的气体导入管34和检测三通阀23及闸阀33之间的压力的压力计35；在三通阀23为向主排气线路22排气的情况下，将闸阀33关闭而在闸阀33与三通阀23之间形成闭流路C，在进而将第2气体从气体导入管34导入到闭流路C内的状态下，能够根据由压力计35检测的压力的变化而检测三通阀23的内部泄漏。

如上述那样地构成的气体处理系统10根据由压力计35检测的闭流路C的压力的变化，能够正确地检测三通阀23的内部泄漏，并且通过向闭流路C导入的第2气体，能够抑制排气气体向旁通线路30的泄漏。在闭流路C的压力P比在上游侧排气线路21及主排气线路22中流动的排气气体的压力大的情况下，闭流路C的内部的第2气体经过三通阀23向主排气线路22泄漏，所以通过第2气体，能够更有效地抑制排气气体向旁通线路30的泄漏。

此外，气体导入管34具有第2闸阀37，在从气体导入管34将第2气体导入之后，通过将第2闸阀37关闭，能够维持闭流路C内的压力，并且根据由压力计35检测的闭流路C内的压力的变化，能够检测三通阀23的内部泄漏。气体处理系统10通过将第2闸阀37关闭而能够维持闭流路C内的压力，所以容易检测由于内部泄漏而发生的闭流路C的压力的变化，能够正确地检测三通阀23的内部泄漏。

此外，闸阀33是常开型的阀。由此，如果在使闸阀33动作的构造发生不良状况，则闸阀33自动地打开，在旁通线路30中流动的气体被紧急向气体处理装置以外的设备(在本实施方式中是紧急除害装置50)释放。因此，气体处理系统10能够确保较高的安全性。

另外，本发明并不限定于上述的实施方式，在本发明的技术思想内能够由本领域技术人员进行各种变更、组合。例如，也可以如图4所示的变形例那样，气体处理系统10在旁通线路30的压力调整器36与第2闸阀37之间配置调整第2气体的流量的节流机构38。节流机构38是节流孔板。节流孔板例如具有内径为1/4英寸左右的贯通孔，但贯通孔的内径没有被特别限定。此外，节流机构38的结构只要能够将穿过的气体的流量节流即可，没有被特别限定，例如也可以是针阀。

在使用上述的气体处理系统10的变形例时，首先，使三通阀23将上游侧排气线路21及主排气线路22的流路连通，将上游侧排气线路21及旁通线路30的流路关闭。与此同步，闸阀33被关闭。接着，将第2闸阀37打开，从气体供给源14将第2气体经由压力调整器36及节流机构38向旁通线路30的闭流路C供给。旁通线路30的闭流路C的压力P被设定为规定压力P0(P＝P0)。然后，在将第2闸阀37打开的状态下，持续供给第2气体。由此，防止闭流路C的压力P随时间经过而逐渐下降，将压力P维持为希望的规定压力P0。然后，来自增压泵11的排气气体经由上游侧排气线路21及主排气线路22被向除害装置40输送。向除害装置40到达后的排气气体其除害气体被除害处理，被向外部释放。闭流路C的压力P比在上游侧排气线路21及主排气线路22中流动的排气气体的压力高。因而，如果在三通阀23的密封发生内部泄漏，则闭流路C的内部的第2气体经由三通阀23向主排气线路22泄漏。如果闭流路C的内部的第2气体从三通阀23向主排气线路22泄漏，则闭流路C的压力P从最初设定的规定压力P0下降(P<P0)。作业者通过显示装置13监视闭流路C的压力P，通过将压力P与阈值比较，能够判别三通阀23的泄漏的有无。

如以上这样，气体处理系统10的变形例在能够检测三通阀23的内部泄漏的状态下，将第2气体从气体导入管34连续地持续导入。由此，气体处理系统10能够防止闭流路C的压力P随时间经过而下降，所以即使经过时间，也能够适当地维持能够检测闭流路C的压力P的变化的状态。

此外，气体导入管34具有调整第2气体的流量的节流机构38。由此，气体处理系统10其第2气体的流量被节流机构38限制为少量。因此，由于第2气体的流入而发生的闭流路C内的压力的时间变化变得平缓。因此，由于三通阀23的内部泄漏而发生的闭流路C内的压力的变化难以被由于第2气体的流入而发生的闭流路C内的压力的变化掩盖而容易确定。因此，气体处理系统10能够高精度地检测三通阀23的内部泄漏。

此外，在上述的各个实施方式中，三通阀23的泄漏的有无的判别由作业者进行，但也可以由具有运算功能的计算机等的控制部进行。控制部从压力计35接收压力的检测结果，通过将闭流路C的压力P与预先设定的阈值比较，能够判别三通阀23的内部泄漏的有无。

此外，在上述的气体处理系统10的变形例中，在能够检测三通阀23的内部泄漏的状态下，将第2气体从气体导入管34连续地持续导入，但作为其他变形例，也可以仅在规定时间从气体导入管34导入第2气体。为了检测由于三通阀23的内部泄漏而发生的闭流路C的压力P的变化，需要将闭流路C的压力P维持为一定，但难以持续维持为一定。进而，闭流路C的压力P较低使得更难以使压力P成为一定。相对于此，在其他的变形例中，气体处理系统10为了设为能够检测三通阀23的内部泄漏的状态，定期地(例如一天多次)将第2闸阀37打开，从气体供给源14将检查用的第2气体经由压力调整器36及气体导入管34向闭流路C导入，以使闭流路C的压力P成为规定压力P0。即，气体处理系统10不需要持续地维持闭流路C的压力P，仅在进行检查的有限的短时间将闭流路C的压力P维持为规定压力P0。如果是进行检查时的短时间，则容易将闭流路C的压力P维持为规定压力P0。因此，气体处理系统10容易检测由于内部泄漏而发生的闭流路C的压力P的变化，能够以较高的精度检测三通阀23的内部泄漏。因而，作业者通过显示装置13监视闭流路C的压力P，通过将压力P与阈值比较，能够以较高的精度判别三通阀23的泄漏的有无。另外，定期地进行的第2闸阀37的开闭、由压力调整器36进行的调整的控制、三通阀23的内部泄漏的有无的判别的至少1个，也可以由具有运算功能的计算机等的控制部自动地进行。

附图标记说明

10 气体处理系统

21 上游侧排气线路

22 主排气线路

23 三通阀

30 旁通线路

31第1旁通线路

32第2旁通线路

33 闸阀

34 气体导入管

35 压力计

36 压力调整器

37第2闸阀

38节流机构

40除害装置(气体处理装置)

50紧急除害装置(紧急气体处理装置)

C闭流路。

Claims (6)

1.一种气体处理系统，具备：

主排气线路，将排气气体向气体处理装置引导；

旁通线路，将前述排气气体向前述气体处理装置以外的设备引导；

上游侧排气线路，将前述排气气体向前述主排气线路及前述旁通线路引导；以及

三通阀，能够将来自前述上游侧排气线路的前述排气气体的流动切换至前述主排气线路或前述旁通线路；

所述气体处理系统的特征在于，

前述旁通线路具有：

闸阀；

气体导入管，将第2气体向前述三通阀及前述闸阀之间导入；以及

压力计，检测前述三通阀及前述闸阀之间的压力，

在前述三通阀为向前述主排气线路排气的情况下，将前述闸阀关闭而在前述闸阀与前述三通阀之间形成闭流路，在进而将前述第2气体从前述气体导入管导入到前述闭流路内的状态下，能够根据由前述压力计检测的压力的变化检测前述三通阀的内部泄漏。

2.如权利要求1所述的气体处理系统，其特征在于，

前述气体导入管具有第2闸阀；

在从前述气体导入管导入前述第2气体后，通过将前述第2闸阀关闭，能够维持前述闭流路内的压力，并且，能够根据由前述压力计检测的前述闭流路内的压力的变化而检测前述三通阀的内部泄漏。

3.如权利要求1所述的气体处理系统，其特征在于，

在为能够检测前述三通阀的内部泄漏的状态下，将前述第2气体从前述气体导入管连续地持续导入。

4.如权利要求1所述的气体处理系统，其特征在于，

为了设为能够检测前述三通阀的内部泄漏的状态，仅在规定时间从前述气体导入管导入前述第2气体。

5.如权利要求1～4中任一项所述的气体处理系统，其特征在于，

前述气体导入管具有调整前述第2气体的流量的节流机构。

6.如权利要求1～5中任一项所述的气体处理系统，其特征在于，

前述闸阀是常开型的阀。