JP2004324894A

JP2004324894A - ガス供給装置

Info

Publication number: JP2004324894A
Application number: JP2004221710A
Authority: JP
Inventors: Junichi Tanaka; 純一田中; Takashi Orita; 隆折田; Makoto Echigoshima; 真越後島
Original assignee: Taiyo Nippon Sanso Corp
Current assignee: Taiyo Nippon Sanso Corp
Priority date: 2004-07-29
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2004-11-18
Anticipated expiration: 2022-02-01
Also published as: JP4008901B2

Abstract

【課題】外部からのガス容器の加熱又は冷却を効率よく行えるガス供給装置を提供する。
【解決手段】設置台１１上に載置されたガス容器１０の底面に向けて熱媒体を噴出するノズル１２を設置台の中央部に設けた貫通孔１８に挿入するとともに、ガス容器底面と設置台上面との間の空間から熱媒体を排出する熱媒体排出経路を設ける。この熱媒体排出経路は、設置台上面に放射状に形成したスリット又は凹溝である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガス供給装置に関し、詳しくは、ガス容器内に充填されている液化ガスをガス容器内で気化させて安定した状態で効率よく供給することができるガス供給装置に関する。

半導体製造分野等で使用されているＷＦ_６、ＣｌＦ_３、ＢＣｌ_３、ＳｉＨ_２Ｃｌ_２のようなガスは、常温において液体状態（液化ガス状態）でガス容器内に充填貯留されており、これらのガスを使用するときには、必要に応じてガス容器を外部から加熱し、ガス容器内での液化ガスの気化を促進するようにしている。

また、このようなガス供給においては、ガス容器から導出する供給ガスの圧力を設定圧力付近で略一定に保つ必要があるが、従来は、ガス容器内の圧力あるいはこれに連通したガス供給ラインの圧力を測定し、この圧力変化に基づいてガス容器の加熱量を調節するようにしていた。

しかし、このような圧力フィードバックのみによる制御では、応答性が低いため、ガス供給量に大きな変動がある場合には安定した制御が困難になるときがあり、特にガス容器内の圧力が低いガス供給の初期においては、圧力が安定するまでに長時間を必要とするという問題があった。さらに、ガス容器からのガス供給では、ガス容器内のガス残量を検出してガス容器の交換時期を確実に把握する必要がある。

そこで本発明は、外部からのガス容器の加熱又は冷却を効率よく行えるガス供給装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明のガス供給装置は、設置台上に載置されたガス容器内に充填されている液化ガスをガス容器内で気化させて供給するガス供給装置において、前記ガス容器の底面に向けて熱媒体を噴出するノズルを、前記設置台の中央部に設けた貫通孔に挿入するとともに、ガス容器底面と設置台上面との間の空間から前記熱媒体を排出する熱媒体排出経路として、スリット又は凹溝を設置台上面に放射状に形成したことを特徴としている。

本発明によれば、ガス容器内に充填された液化ガスを効率よく蒸発気化させて供給することができ、供給圧力を安定化させることができるので、ガス供給を安定した状態で行うことができる。

図１及び図２は、本発明のガス供給装置の第１形態例を示すもので、図１は断面正面図、図２は平面図である。このガス供給装置は、ガス容器１０を載置する設置台１１と、ガス容器１０の底面に向けて熱媒体を噴出する熱媒体噴出ノズル１２と、該熱媒体噴出ノズル１２に温度調節した熱媒体を供給する熱媒体供給ライン１３と、ガス容器１０を囲むように設置台１１上面に設けられた半割状の筒体からなる容器カバー１４とを有している。なお、前記設置台１１は、通常、シリンダーキャビネットと呼ばれる箱体の底板部分を構成するものであり、ガス容器１０はこのシリンダーキャビネット内に出し入れ可能に収納された状態になっている。

前記設置台１１は、ガス容器１０の底部を支持するガス容器載置部１５と、該ガス容器載置部１５の外周部分を支持するように設けられた重量測定手段であるロードセル１６と、該ロードセル１６の下部に位置して床面等に設置される台座部１７とにより形成されており、前記熱媒体供給ライン１３は、台座部１７に水平方向に挿通され、中央部で上方に屈曲してロードセル１６の間を上昇し、ガス容器載置部１５の中央部に設けられた貫通孔１８に挿入され、その先端に前記熱媒体噴出ノズル１２が設けられている。この貫通孔１８の内径は、熱媒体供給ライン１３を形成するパイプの外径や熱媒体噴出ノズル１２の外径よりも大きく形成されており、ロードセル１６に支持されたガス容器載置部１５がガス容器１０の重量変化によって上下動できるように形成されている。

また、ガス容器載置部１５は、上板１９、下板２０、内周板２１及び外周板２２に囲まれた空洞部２３を有するものであって、前記上板１９には、放射状のスリット１９ｃを複数形成し、このスリット１９ｃを熱媒体排出経路としたものである。したがって、ガス容器底面と設置台上面との間の空間２４は、スリット１９ｃによって前記空洞部２３に連通し、さらに、ガス容器１０の外周と容器カバー１４の内周との間の空間２５に連通した状態となっている。

このため、図１の矢印Ａに示すように、前記熱媒体噴出ノズル１２からガス容器底面に向けて高速で噴出した熱媒体は、ガス容器１０の底面を加熱あるいは冷却した後、矢印Ｂで示すように、ガス容器底面と設置台上面との間の空間２４からスリット１９ｃの内周側を通って空洞部２３に流れ、さらに、スリット１９ｃの外周側を通って容器カバー１４内周の空間２５に排出される。

前記熱媒体には、通常は空気や窒素のようなガスを使用するが、必要に応じて水等の液体も用いることが可能である。この熱媒体は、図示しない温度調節手段で適当な温度に調節されるとともに流量調節手段によって適当な流量に調節された状態で送風機やポンプにより熱媒体供給ライン１３に供給される。

温度調節手段には、周知の加熱手段や冷却手段を使用することができ、例えば加熱には温水等との熱交換や電気ヒーターを、冷却には冷水や低温ガスとの熱交換を利用することができ、また、ペルチェ素子による加熱及び冷却を利用することもできる。また、温度調節の制御は、例えばヒーターを使用した場合は、単純なＯＮ・ＯＦＦ制御、数段階のＯＮ・ＯＦＦ制御、連続的な温調制御のいずれであってもよい。

前記ロードセル１６は、ガス容器載置部１５を介してガス容器１０の重量変化を監視するためのものであって、熱媒体供給ライン１３の設置に影響を与えなければ任意の形状のものを使用することができ、例えばリング状に形成されたものであってもよく、ガス容器載置部１５の適当な位置に適当な形状のものを複数個配置することもできる。

前記容器カバー１４は、ガス容器１０の高さ方向全体を囲むように形成することもできるが、ガス容器１０の下から１／５程度を囲む高さの容器カバー１４を設けるだけでも、ガス容器底面部分から排出される熱媒体をガス容器側壁に沿って上昇させることができるので、容器カバー１４を設けない場合に比べて伝熱効率を向上させることができる。

このように形成したガス供給装置は、ガス容器底部を熱媒体によって加熱又は冷却するので、ガス容器内の液化ガスの温度調節を効率よく行うことができる。特に、熱媒体噴出ノズル１２を設けて熱媒体を高速で噴射するようにしたので、ガス容器底部の加熱効率や冷却効率を向上させることができる。また、容器カバー１４を設けることにより、ガス容器側壁からも加熱又は冷却を行うことができ、電熱効率を一層向上させることができる。

図３は、本発明のガス供給装置の第２形態例を示す断面正面図である。本形態例は、前記ガス容器載置部１５における容器カバー１４の内周部分を厚板で形成するとともに、該厚板の上面に、前記第１形態例におけるスリットと同じように放射状に配置した複数の凹溝１９ｄを形成し、この凹溝１９ｄを熱媒体排出経路としたものである。すなわち、図３の矢印Ａに示すように、前記熱媒体噴出ノズル１２からガス容器底面に向けて噴出した熱媒体は、ガス容器１０を加熱あるいは冷却した後、矢印Ｂで示すように、ガス容器底面と設置台上面との間の空間２４から凹溝１９ｄの内周側を通り、凹溝１９ｄの溝内を外周側に抜けて容器カバー１４内周の空間２５に排出される。

なお、本形態例では、熱媒体排出経路となる凹溝１９ｄを厚板上面に形成したが、凹凸を連続形成した波板状の薄板を上板１９に使用しても同様である。

なお、ガス容器１０としては、一般に流通している周知のガス容器を使用することができ、底面が内側に凹んだ金属製ガス容器だけでなく、底面が半球状の凸面で周囲にスカートを配置したガス容器を使用することも可能であり、容器高さや容器径が異なっていても熱媒体による温度調節を確実に行うことができる。

また、前述のように、ロードセル１６を設置してガス容器１０の重量を測定することにより、ガス容器内の液化ガスの残量を確実に監視することができるので、液化ガス量が規定値以下になったときには、熱媒体の加熱を中止することによって圧力の異常上昇を防止できるとともに、この情報を適当な手段で表示することによってガス容器の交換時期を的確に知ることができ、ガス容器に充填した液化ガスの使用効率も向上させることができる。

本発明のガス供給装置の第１形態例を示す断面正面図である。同じく平面図である。本発明のガス供給装置の第２形態例を示す断面正面図である。

符号の説明

１０…ガス容器、１１…設置台、１２…熱媒体噴出ノズル、１３…熱媒体供給ライン、１４…容器カバー、１５…ガス容器載置部、１６…ロードセル、１７…台座部、１９…上板、１９ｃ…スリット、１９ｄ…凹溝、２０…下板、２１…内周板、２２…外周板、２３…空洞部、２４…ガス容器底面と設置台上面との間の空間、２５…ガス容器外周と容器カバー内周との間の空間

Claims

設置台上に載置されたガス容器内に充填されている液化ガスをガス容器内で気化させて供給するガス供給装置において、前記ガス容器の底面に向けて熱媒体を噴出するノズルを、前記設置台の中央部に設けた貫通孔に挿入するとともに、ガス容器底面と設置台上面との間の空間から前記熱媒体を排出する熱媒体排出経路として、スリット又は凹溝を設置台上面に放射状に形成したことを特徴とするガス供給装置。