JP2009137810A

JP2009137810A - フィルター装置及びオゾン供給装置

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Publication number: JP2009137810A
Application number: JP2007318089A
Authority: JP
Inventors: Yuji Hashiguchi; 裕司橋口; Yoshiki Morikawa; 良樹森川
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2007-12-10
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2009-06-25

Abstract

【課題】排気時の圧力損失を低減させてオゾン供給装置を簡素化させる。
【解決手段】フィルター装置１は上ケーシング部２とフィルター部３と第一ガス流通部４とベローズ部５と第二ガス流通部６と下ケーシング部７とを備える。例えばオゾンチャンバーから排出されたガスの圧力がベローズ部５の内圧よりも低い状態で前記ガスが上ケーシング部２導入口２１に供されると（例えば前記ガスが真空排気される場合）、ベローズ部５が膨張してフィルター部３が導入口２１を閉塞させてフィルター部３が導入口２１に供されたガスをろ過処理する。一方、前記オゾンチャンバーから排出されたガスの圧力がベローズ部５の内圧以上で前記ガスが導入口２１に供されると（例えば前記ガスが大気圧で排気される場合）、ベローズ部５が収縮した状態となり上ケーシング部２とフィルター部３との間に隙間が確保される。
【選択図】図３

Description

本発明は真空排気装置等に例示されるような真空技術に適用されるフィルターに関する。

真空排気装置には排気ラインを流通する流体に含まれる汚染物質を除去するためにフィルター装置が設けられている。真空装置内の管路内を大気状態から真空状態に減圧する場合、真空装置と真空ポンプとの間に、フィルター装置が設置されていると、そのフィルター装置自身の圧力損失により減圧に時間を要する。また、ポンプに掛かる負荷もおおきくなる。これを回避するために特許文献１の排気装置や特許文献２のパーティキュレイトトラップ装置に例示されように装置本体にバイパス配管が設けられ減圧操作時はフィルター装置を通さない管路に切り替える方法が一般的に採られている。
特開平９−３０６８４６号公報実用新案登録２５６２７０１号明細書

真空装置の管路にフィルターを設置する場合、減圧操作時にバイパス配管を使用する場合では管路のためのスペースを多く必要とすると共に管路を切り替えるためのバルブシステムが必要となる。また、このバルブシステムを構成するバルブを開閉動作するための制御システムが必要となる。したがって、コストも高くなる。

そこで、本発明のフィルター装置は、オゾンチャンバーから排出されたガスを導入する導入口が形成された上ケーシング部と、この上ケーシング部に連結されると共に前記導入したガスを排出する排出口が形成された下ケーシング部と、この上ケーシング部と前記下ケーシング部とによって形成される空洞部に収容されると共に前記導入したガスをろ過処理するフィルター部と、このフィルター部の下端部に設けられると共に前記ろ過処理されたガスを前記空洞部に移行させる第一ガス流通部と、この第一ガス流通部の下端部に固定されると共に大気圧状態でガスが密閉されたベローズ部と、このベローズ部の下端部と前記下ケーシング部の底面部とに固定されると共に前記空洞部に滞留するガスを前記排出口に移行させる第二ガス流通部とを備え、前記オゾンチャンバーから排出されたガスの圧力が前記ベローズ部の内圧よりも低い状態で前記ガスが前記導入口に供されると前記ベローズ部が膨張して前記フィルター部が前記導入口を閉塞させて前記フィルター部が前記導入口に供されたガスをろ過処理する一方で、前記オゾンチャンバーから排出されたガスの圧力が前記ベローズ部の内圧以上で前記ガスが前記導入口に供されると前記ベローズ部が収縮した状態となり前記上ケーシング部と前記フィルター部との間に隙間が確保される。

本発明のオゾン供給装置は、オゾンチャンバーに接続されたオゾン排気系にフィルター装置が具備され、前記フィルター装置は、オゾンチャンバーから排出されたガスを導入する導入口が形成された上ケーシング部と、この上ケーシング部に連結されると共に前記導入したガスを排出する排出口が形成された下ケーシング部と、この上ケーシング部と前記下ケーシング部とが連結して形成される空洞部に収容されると共に前記導入したガスをろ過処理するフィルター部と、このフィルター部の下端部に設けられると共に前記ろ過処理されたガスを前記空洞部に移行させる第一ガス流通部と、この第一ガス流通部の下端部に固定されると共に大気圧状態でガスを密閉したベローズ部と、このベローズ部の下端部と前記下ケーシング部の底面部とに固定されると共に前記空洞部に滞留するガスを前記排出口に移行させる第二ガス流通部とを備え、前記オゾンチャンバーから排出されたガスの圧力が前記ベローズ部の内圧よりも低い状態で前記ガスが前記導入口に供されると前記ベローズ部が膨張して前記フィルター部が前記導入口を閉塞させて前記フィルター部が前記導入口に供されたガスをろ過処理する一方で、前記オゾンチャンバーから排出されたガスの圧力が前記ベローズ部の内圧以上で前記ガスが前記導入口に供されると前記ベローズ部が収縮した状態となり前記上ケーシング部と前記フィルター部との間に隙間が確保される。

以上のように本発明のフィルター装置及びオゾン供給装置によれば、圧力損失を生じさせずにスムーズに排気操作を行える。また、フィルター装置のベローズ部の外圧が前記ベローズ部の内圧よりも低圧になると、前記ベローズ部が膨張してフィルター手段としての機能が生じる。

以上のように本発明のフィルター装置及びオゾン供給装置によれば圧力損失を生じさせることなく排気操作が行える。したがって、排気時のバイパス配管が必要でなくなりオゾン供給装置を簡素化できる。また、バイパス配管を設置する場合と比べて配管類を必要としないので、バルブ類の開閉操作の制御も必要でなくなる。さらに、バイパス配管を設置する場合と比べてトータルのコストを低減させることができる。

図１は本発明の実施形態に係るフィルター装置の構成を示した断面図である。図２は前記フィルター装置の構成を示した分解断面図である。図３は前記フィルター装置の動作例を示した概略図である。図４は前記フィルター装置が適用されるオゾン供給装置の一実施形態を示した概略構成図である。

フィルター装置１は真空排気される流体に含まれる汚染物質を除去するためのフィルター装置である。フィルター装置１は図１及び図２に示されたように上ケーシング部２とフィルター部３と第一ガス流通部４とベローズ部５と第二ガス流通部６と下ケーシング部７とを備える。

上ケーシング部２は図示省略されたオゾンチャンバーから排出されたガスを導入する導入口２１を有する。上ケーシング部２の導入口２１の径は下ケーシング部７に形成されたガスの排出口７１の径と同等に設定されている。上ケーシング部２及び下ケーシング部７の両端はＮＷフランジの形式となっており容易に他の管路と接続できるようになっている。すなわち、上ケーシング部２はフランジ２２，２３を備えている。下ケーシング部７はフランジ７２，７３を備えている。例えばフランジ２２は図４に例示されたオゾン供給装置１０の真空配管系１２の配管に接続される一方でフランジ２３は下ケーシング部７のフランジ７２と接続される。フランジ７２とフランジの接続部分には気密性を維持するためにＮＷフランジ用のセンターリング８を介在させている。また、下ケーシング部７のフランジ７３はオゾン供給装置１０の真空排気系１２の配管に接続されている。

フィルター部３はフィルター材３１と凹枠部３２と凸枠部３３とからなる。フィルター材３１は凹枠部３２に収納される。凹枠部３２の開口部３４及び凸枠部３３の開口部３５の径は上ケーシング部２の導入口２１の径と略同等に設定されている。凸枠部３３はフィルター材３１が収納されている凹枠部３２と嵌合した状態でボルト３６によって凹枠部３２と結合される。また、凹枠部３２の端面には開口部３４の径よりも大径のリング状に形成された弾性体からなるシール３７が開口部３４と同心に設けられる。

第一ガス流通部４はフィルター材３１を通過した流体を上ケーシング２内に移行させる筒体からなる。この筒体の内径は凸枠部３３の開口部３４の径以上に設定されている。前記筒体は円筒状に形成されておりその周側面には前記流体を排出させる排出口４１が適宜複数形成されている。第一ガス流通部４はベローズ部５の密閉板５１に気密に接続されている。この接続は螺合または溶接等によって行えばよい。

ベローズ部５は両端の開口部をそれぞれ密閉板５１，５２によって密閉させて空気を大気圧状態で閉じ込めている。密閉板５１，５２は螺合または溶接等によってベローズ部５の端面と気密に接続される。ベローズ部５の全長は少なくとも図３（ａ）に示されたようにベローズ部５が収縮した時に上ケーシング部２内の底面と凹枠部３２の端面とが離間すると共に図３（ｂ）に示されたようにベローズ部５が膨張した時に前記端面が前記底面と接触できるように設定される。

第二ガス流通部６は下ケーシング部７内の流体を下ケーシング部７の排出口７１に移行させる筒体からなる。この筒体は円筒状に形成されておりその周側面には前記流体を導入する導入口６１が適宜複数形成されている。前記筒体の内径は第一ガス流通部４の内径と略同等に設定されている。第二ガス流通部６の端面はベローズ部５の閉塞板５２に気密に接続されている。この接続も螺合または溶接等によって行えばよい。第二ガス流通部６のもう一方の端面は下ケーシング部７内の底面に固定されるフランジ６２に接続されている。フランジ６２はボルト６３によって前記底面に固定される。

図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照しながらフィルター装置１の動作例について説明する。

フィルター装置１はベローズ部５内に閉じ込められた空気の膨張及び収縮を利用してフィルター部３を上ケーシング部２の天井面に接触及びその離脱を行う。例えば、流体が大気圧状態でフィルター装置１内に導入される場合、前記導入された流体の圧力がベローズ部５の内圧以上となっているので、フィルター装置１のベローズ部５は収縮した状態となっている。これにより図３（ａ）に示したように上ケーシング部２の天井面とフィルター部３との間に隙間が確保される。フィルター装置１内に導入された流体はフィルター部３１を通らずに前記隙間を経由して上ケーシング部２内及び下ケーシング部７内を流通し第二ガス流通部６を介して排出される。

一方、流体が真空ポンプによってフィルター装置１内に導入される場合、前記導入された流体の圧力がベローズ部５の内圧よりも低くなるので、ベローズ部５が膨張してフィルター部３が上ケーシング部２の天井面に密着する。これにより図３（ｂ）に示したように上ケーシング部２の導入口２１が閉塞された状態となる。これによりフィルター部３が前記導入したガスをろ過処理できるようになる。フィルター部３によってろ過処理された流体は第一ガス流通路４を経由して上ケーシング部２内及び下ケーシング部７内を流通し第二ガス流通部６を介して排出される。

図４はフィルター装置１が適用されたオゾン供給装置の概略構成図である。

オゾン供給装置１０は真空排気系１１とオゾン供給系１２とに連結された配管に２台のオゾンチャンバーを接続させている。真空排気系１１とオゾン供給系１２とに連結された配管１３とオゾンチャンバー１４ａ，１４ｂとを連結する配管にはパーティクルフィルター１５ａ，１５ｂが設置されている。オゾン供給系１１の配管にはバルブＶｓが設置されている。真空配管系１２の配管にはバルブＶｅとフィルター装置１６とオゾンキラー１７が設置されている。フィルター装置１はオゾンキラー１６からのパーティクルの逆流を防止する。ガス排気量が増加した場合には、フィルター装置１の機能により排気能力の確保とフィルターの保護を行う。

オゾンを系外の装置に供給する場合、バルブＶｅが閉に設定される一方でバルブＶｓが開に設定される。オゾンチャンバー１４ａ，１４ｂ内のオゾンはそれぞれパーティクルフィルター１５ａ，１５ｂを介してオゾン供給系１１に供給される。

次に、オゾンチャンバー１４ａ，１４ｂ内のオゾンを真空排気する場合、バルブＶｓが閉に設定される一方でバルブＶｅが開に設定される。オゾンチャンバー１４ａ，１４ｂ内のオゾンガスは真空ポンプ１７によって吸引されてそれぞれパーティクルフィルター１５ａ，１５ｂを介して真空排気系１２に供給される。真空排気系１２に導入されたオゾンガスはフィルター装置１に供される。このときフィルター装置１のベローズ部５内の圧力はベローズ部５外の圧力もよりも高い状態となっているので、ベローズ部５が膨張してフィルター部１と上ケーシング部２とが密着する。真空ポンプ１６によって吸引されたオゾンガスは図３（ｂ）に示されたようにフィルター装置１のフィルター部３を経て第一ガス流通部４内に導入される。第一ガス流通部４の排出口４１から排出されたガスは下ケーシング部７内に移行し第二ガス流通路６内に導入される。第二ガス流通路６内のガスは直ちにオゾンキラー１６に供給される。

以上のようにオゾン供給装置１０によれば真空排気系１２の配管にフィルター装置１を備えることで真空操作時に圧力損失を生じさせることなく排気操作を行える。

本発明の実施形態に係るフィルター装置の構成を示した断面図。前記フィルター装置の構成を示した分解断面図。（ａ）前記フィルター装置の動作例（大気圧時）を示した概略図、（ｂ）前記フィルター装置の動作例（真空排気時）を示した概略図。前記フィルター装置が適用されたオゾン供給装置の概略構成図。

符号の説明

１…フィルター装置
２…上ケーシング部、２１…導入口、２２，２３…フランジ
３…フィルター部、３１…フィルター材、３２…凹枠部、３３…凸枠部、３４，３５…開口部、３６…ボルト、３７…シール
４…第一ガス流通部、４１…排出口
５…ベローズ部、５１，５２…密閉板
６…第二ガス流通部、６１…排出口、６２…フランジ、６３…ボルト
７…下ケーシング部、７１…排出口、７２，７３…フランジ
８…センターリング
１０…オゾン供給装置、１１…真空排気系、１２…オゾン供給系、１４ａ，１４ｂ…オゾンチャンバー、１５ａ，１５ｂ…パーティクルフィルター、１６…オゾンキラー、１７…真空ポンプ

Claims

オゾンチャンバーから排出されたガスを導入する導入口が形成された上ケーシング部と、
この上ケーシング部に連結されると共に前記導入したガスを排出する排出口が形成された下ケーシング部と、
この上ケーシング部と前記下ケーシング部とによって形成される空洞部に収容されると共に前記導入したガスをろ過処理するフィルター部と、
このフィルター部の下端部に設けられると共に前記ろ過処理されたガスを前記空洞部に移行させる第一ガス流通部と、
この第一ガス流通部の下端部に固定されると共に大気圧状態でガスが密閉されたベローズ部と、
このベローズ部の下端部と前記下ケーシング部の底面部とに固定されると共に前記空洞部に滞留するガスを前記排出口に移行させる第二ガス流通部と
を備え、
前記オゾンチャンバーから排出されたガスの圧力が前記ベローズ部の内圧よりも低い状態で前記ガスが前記導入口に供されると前記ベローズ部が膨張して前記フィルター部が前記導入口を閉塞させて前記フィルター部が前記導入口に供されたガスをろ過処理する一方で、前記オゾンチャンバーから排出されたガスの圧力が前記ベローズ部の内圧以上で前記ガスが前記導入口に供されると前記ベローズ部が収縮した状態となり前記上ケーシング部と前記フィルター部との間に隙間が確保されること
を特徴とするフィルター装置。
オゾンチャンバーに接続されたオゾン排気系にフィルター装置が具備され、
前記フィルター装置は、
オゾンチャンバーから排出されたガスを導入する導入口が形成された上ケーシング部と、
この上ケーシング部に連結されると共に前記導入したガスを排出する排出口が形成された下ケーシング部と、
この上ケーシング部と前記下ケーシング部とが連結して形成される空洞部に収容されると共に前記導入したガスをろ過処理するフィルター部と、
このフィルター部の下端部に設けられると共に前記ろ過処理されたガスを前記空洞部に移行させる第一ガス流通部と、
この第一ガス流通部の下端部に固定されると共に大気圧状態でガスを密閉したベローズ部と、
このベローズ部の下端部と前記下ケーシング部の底面部とに固定されると共に前記空洞部に滞留するガスを前記排出口に移行させる第二ガス流通部と
を備え、
前記オゾンチャンバーから排出されたガスの圧力が前記ベローズ部の内圧よりも低い状態で前記ガスが前記導入口に供されると前記ベローズ部が膨張して前記フィルター部が前記導入口を閉塞させて前記フィルター部が前記導入口に供されたガスをろ過処理する一方で、前記オゾンチャンバーから排出されたガスの圧力が前記ベローズ部の内圧以上で前記ガスが前記導入口に供されると前記ベローズ部が収縮した状態となり前記上ケーシング部と前記フィルター部との間に隙間が確保されること
を特徴とするオゾン供給装置。