JP3361235B2 - ガスラインフィルタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造関連の
分野などで、ガス中に含まれる微細なダストの除去に用
いられるガスラインフィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程等において、Ｎ₂ ガス、
Ａr ガス等の不活性ガスを初めとして、ＨＣｌ、ＨＢr
ガスのような腐食性の高いガス等、様々なガスが用いら
れている。そして、これらのガスを供給する供給管の途
中には、ガスラインフィルタが設けられ、ガス中に含ま
れる微細なダストを除去するようになされている。

【０００３】このガスラインフィルタの従来の構造を図
３に基づいて説明する。図に示すように、ガスラインフ
ィルタ２０は、ステンレス鋼等により円筒状に形成さ
れ、一端部に形成されたガス導入口２１と他端部に形成
されたガス排出口２２を有するハウジング２３と、前記
ハウジング２３の中に収納されガスを濾過するフィルタ
−２４と、前記ガスフィルタ２４の一端部を気密に封止
する脚付き円板２５と、ガスフィルタ２４の他端部とハ
ウジング２３の内面との間に配されたガスケット２６
と、ガスフィルタ２４の一端部と脚付き円板２５との間
に配されたガスケット２７とによって構成されている。

【０００４】ここで、ハウジング２３は、ガス導入口２
１を有する第１のハウジング２３Ａと、ガス排出口２２
を有する第２のハウジング２３Ｂの両者を突合わせ、即
ち、第１、２のハウジング２３Ａ、２３Ｂの円筒先端部
２３ａ、２３ｂを突合わせ、溶接することにより一体化
されている。そのため、両者間には溶接部２８が形成さ
れる。

【０００５】このように構成されたガスラインフィルタ
２０は、ガスを供給する供給管の途中に配され、その導
入口２１から流入した被濾過ガスは、図示矢印のように
脚付き円板２５の脚間を通り、ガスフィルタ２４の外側
から内側へ流入し、排出口２２から排出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ハウジング
２３は第１のハウジング２３Ａの先端部２３ａと、第２
のハウジング２３Ｂの先端部２３ｂとを突き合わせ、両
者を溶接することにより一体化しているが、図４に示す
ように溶接部２８が、ハウジング２３の先端部２３ａ、
２３ｂを完全に溶接するものでない場合には、十分な溶
接強度を得ることができないばかりか、空間部２９が形
成される。この空間部２９が形成されることによって、
被濾過ガスがその部分に溜り、被濾過ガスを新たなガス
に切り替えた時に、前のガスが微量混入する等ガスの放
出特性を悪いものとしていた。また腐食性ガスを使用す
る場合には、溶接部で腐食が発生すると共に、パ−ティ
クルが発生するという技術的課題があった。

【０００７】一方、溶接部２８がハウジング２３の内側
（被濾過ガス流路側）に達するまで溶接すると、溶接さ
れた部分は、ステンレス構造がオ−ステナイトからマル
テンサイトとへ変態する。このマルテンサイトは腐食し
やすいため、溶接部及びその近傍で腐食が発生し易いと
いう技術的課題があった。また、ハウジング２３の耐蝕
性を向上させるために、電解研磨あるいは化学研磨、Ｈ
₂ ガス、Ｏ₂ ガスによる加熱処理等によって不動体化処
理を行うことがあるが、この溶接により、不動体化被膜
が破壊されてしまうという技術的課題があった。このよ
うに、溶接部が発塵源、重金属汚染源となり、半導体ウ
エハのようなガス被処理物に化学的悪影響を及ぼすもの
であった。

【０００８】本発明は、このような従来のものの技術的
課題に着目してなされたものであり、ハウジングを一体
化する溶接部を直接ハウジング内面に臨まないように構
成することによって、ガス被処理物に化学的悪影響を及
ぼすことのないガスラインフィルタを提供することを目
的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ためになされた本発明にかかるガスラインフィルタは、
ステンレス鋼等により円筒状に形成された一端部にガス
の導入口を有する第１のハウジングと、ステンレス鋼等
により円筒状に形成された一端部にガスの排出口を有す
る第２のハウジングと、前記第１、２のハウジング内に
収納されガスを濾過するガスフィルタと、前記ガスフィ
ルタの一端部を気密に封止する脚付き円板とを含むガス
ラインフィルタにおいて、第１のハウジングのガス導入
口と反対側の一端部に形成された外径より径の小さい第
１の嵌合部と、第２のハウジングのガス排出口と反対側
の一端部に形成された第２のハウジングの内径より径の
大きい第２の嵌合部と、前記第２の嵌合部に配されたガ
スケットとを備え、前記第１の嵌合部を第２の嵌合部に
挿入嵌合することによって、第２の嵌合部に配されたガ
スケットを圧接し、第１のハウジングと第２のハウジン
グを、その溶接部が直接ハウジング内面に臨まないよう
に溶接することにより第１、２のハウジングを一体化し
たことを基本的構成としている。

【００１０】また、本発明にかかるガスラインフィルタ
は、第１のハウジングのガス導入口と反対側の一端部に
形成された第１のハウジングの内径より径の大きい第１
の嵌合部と、第２のハウジングのガス排出口と反対側の
一端部に形成された外径より径の小さい第２の嵌合部
と、前記第１の嵌合部に配されたガスケットとを備え、
前記第２の嵌合部を第１の嵌合部に挿入嵌合することに
よって、第１の嵌合部に配されたガスケットを圧接し、
第１のハウジングと第２のハウジングを、その溶接部が
直接ハウジング内面に臨まないように溶接することによ
り第１、２のハウジングを一体化したことを基本的構成
としている。

【００１１】また、前記第２の嵌合部に配される、ある
いは前記第１の嵌合部に配されるガスケットは、Ｎｉ製
ガスケット、ＳＵＳ製ガスケット、メタルＯリング、メ
タルＣリングのいずれかであるのが好ましい。

【００１２】本発明にかかるガスラインフィルタは、ハ
ウジングを一体化する溶接部を直接ハウジング内面に臨
まないように構成されているため、溶接部及びその近傍
で腐食が発生することがなく、またパ−ティクルが発生
することもないため、ガス被処理物に悪影響を及ぼすこ
とがない。また、前記第２の嵌合部に配される、あるい
は前記第１の嵌合部に配されるガスケットによって、前
記第１の嵌合部を第２の嵌合部に挿入嵌合した際、ある
いは前記第２の嵌合部を第１の嵌合部に挿入嵌合した
際、空間部を閉塞することができるため、ガス放出特性
を良好なものとすることができ、容易に新規なガスに切
り替えることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るガスラインフ
ィルタについて、図１に示す実施の形態に基づいて説明
する。図に示すように、ガスラインフィルタ１は、ステ
ンレス鋼等により円筒状に形成された一端部にガスの導
入口２ａを有する第１のハウジング２と、前記第１のハ
ウジングと同様に、ステンレス鋼等により円筒状に形成
された一端部にガスの排出口３ａを有する第２のハウジ
ング３と、前記第１、２のハウジング内に収納されガス
を濾過するガスフィルタ４と、前記ガスフィルタ４の一
端部に取付けられたガスケット５と、前記第１のハウジ
ング２と一体に形成され、前記ガスフィルタ４の一端部
を気密に封止するとともにその脚部に開孔６ａを有する
脚付き円板６と、ガスフィルタ４の他端部と第２のハウ
ジング３の内面との間に配されたガスケット７によって
構成されている。

【００１４】そして、第１のハウジング２のガス導入口
と反対側の一端部には、その外径より径の小さい外径を
有する嵌合部２ｂが形成され、また第２のハウジング３
のガス排出口と反対側の一端部内面には、第２のハウジ
ング３の内径より大きく、前記第１のハウジング２の嵌
合部２ｂと嵌合する嵌合部３ｂが形成されている。即
ち、第１、２のハウジング２、３の端部は、第１のハウ
ジング２に形成された嵌合部２ｂを第２のハウジング３
の嵌合部３ｂに挿入嵌合できるように構成された、いわ
ゆるインロ−の構造となっている。したがって、いわゆ
るインロ−の構造によって、第１のハウジング２と第２
のハウジング３とを一体化する溶接部１０は、ハウジン
グ内面（被濾過ガス流路）に露出することがないように
構成されている。

【００１５】しかも、前述のインロ−の構造によって生
ずる第１のハウジング２と第２のハウジング３間の空間
部８には、ガスケット９が配されている。このガスケッ
ト９により気密性が保持され、被濾過ガスが溶接部１０
と接触するのを防止している。また、このガスケット９
により前記空間部８が塞閉されるため、被濾過ガスがそ
の部分に溜ることがなく、被濾過ガスを新たなガスに切
り替えた時にガスの放出特性を良いものとすることがで
きる。また、腐食性のガスを使用する場合であっても、
すき間腐食は発生しない。このガスケット９として、Ｎ
ｉ製ガスケット、ＳＵＳ製ガスケット、メタルＯリン
グ、メタルＣリング等を用いることができる。また、ガ
スケット９の断面形状は長方形、円形でも良いが、図２
に示すように、その形状を菱形として、その対角頂点
で、封止するのが望ましい。またガスケット９の硬度は
柔らかい方が好ましい。尚、図２に示したガスケット９
は輪状をなすものであるが、図ではその一部を省略して
いる。

【００１６】このような構成を有するガスラインフィル
タを組立てるには、第２のハウジング３にガスケット７
を取付け、前記ガスケット７にガスフィルタ４を気密に
組付ける。一方、第１のハウジング３に一体に形成され
た脚付き円板６にガスケット５を組付ける。次に、第２
のハウジング３の嵌合部３ｂにガスケット９を配し、第
１のハウジング２に形成された嵌合部２ｂを第２のハウ
ジング３の嵌合部３ｂに挿入嵌合する。このとき、前記
ガスケット５はガスフィルタ４の端部と密着するととも
に、前記ガスフィルタ４の端部は、脚付き円板６によっ
て気密に封止される。また、ガスケット９は、第１のハ
ウジング２の嵌合部２ｂと第２のハウジング３の嵌合部
３ｂとに圧接されるため、気密性が保持される。そして
最後に、第１のハウジング２と第２のハウジング３の外
周を溶接する（溶接部１０）ことにより、両者を一体化
する。

【００１７】このように構成されたガスラインフィルタ
１は、ガスを供給する供給管の途中に配され、その導入
口２ａから流入した被濾過ガスは、図示矢印のように脚
付き円板５の開孔６ａ（脚間）を通り、ガスフィルタ４
の外側から内側へ流入し、排出口３ａから排出される。

【００１８】この時、第１、２のハウジング２，３はい
わゆるインロ−構造及びガスケット９によって、嵌合及
び気密性が保持されてるために、被濾過ガスと溶接部１
０が直接接触することはない。また前述のインロ−の構
造によって生ずる第１のハウジング２と第２のハウジン
グ３間の空間部８には、ガスケット９が配されているた
め、被濾過ガスがその空間部８に溜ることがない。

【００１９】以上のように、被濾過ガスが溶接部に接触
することがないため、前記溶接部からの発塵及び溶接部
及び溶接部近傍の腐食を防止することができ、腐食から
生ずる発塵を防止することができる。

【００２０】尚、上記実施の形態にあっては、第２のハ
ウジング３の嵌合部３ｂにガスケット９を配し、第１の
ハウジング２に形成された嵌合部２ｂを第２のハウジン
グ３の嵌合部３ｂに挿入嵌合し、第１のハウジング２と
第２のハウジング３の外周を溶接する（溶接部１０）こ
とにより、両者を一体化するようになされているが、こ
れとは逆に、第１のハウジングのガス導入口と反対側の
一端部に第１のハウジングの内径より径の大きい第１の
嵌合部を形成し、また第２のハウジングのガス排出口と
反対側の一端部に外径より径の小さい第２の嵌合部を形
成し、前記第１の嵌合部にガスケットを配し、前記第２
の嵌合部を第１の嵌合部に挿入嵌合することによって、
第１の嵌合部に配されたガスケットを圧接し、第１のハ
ウジングと第２のハウジングを溶接することにより第
１、２のハウジングを一体化しても良い。また、溶接に
際しては、溶接の熱影響がハウジングの内面に及ばない
ように、通常行われるガスの流れ方向とは逆のガス流出
側３ａから流入側２ａへ向けて、Ａｒガス、Ｎ₂ ガスを
流して、冷却を行いながら溶接を行うのが好ましい。

【００２１】次に、本発明にかかるガスラインフィルタ
の耐蝕性試験を行った。実施例として、１％のＨＢｒを
封入し、６時間放置した。その後Ｎ₂ パ−ジ１０分、真
空引き１０分を１サイクルとして、これを１０サイクル
行い、大気に開放した。そして、このフィルタを縦方向
にカットし、フィルタ内部のハウジング溶接部、ハウジ
ング内面について観察した。また、比較例１として、図
１に示したような突き合わせ溶接をしたガスラインフィ
ルタを使用し、実施例と同一の条件で実験し、観察を行
った。更に、比較例２として、図１に示したような突き
合わせ溶接をし、更に、金属製エレメントをハウジング
に溶接したガスラインフィルタを使用し、実施例と同一
の条件で実験し、観察を行った。その結果を以下の表１
に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】以上の結果から明らかなように、実施例に
あってはフィルタ内部のハウジング溶接部について腐食
は認められず、溶接部の腐食から生ずる発塵を防止する
ことができることがわかった。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなとおり、本発明に
かかるガスラインフィルタは、第１のハウジングの嵌合
部を第２のハウジングの嵌合部に挿入嵌合させ、あるい
は第２のハウジングの嵌合部を第１のハウジングの嵌合
部に挿入嵌合させ、第１のハウジングと第２のハウジン
グとを溶接することによって、一体化がなされるいわゆ
るインロ−の構造を採用し、しかもガスケットによって
気密性が保持されてるために、被濾過ガスが溶接部に直
接接触することがない。そのため、溶接によってマルテ
ンサイトに変態したとしても、溶接部及びその近傍で腐
食することはなく、前記溶接部及びその近傍からの発塵
を防止することができる。

【００２５】また、第１のハウジング２と第２のハウジ
ング３間の空間部には、ガスケット８が配されているた
め、被濾過ガスがその空間部に溜ることがない。そのた
め、被濾過ガスを新たなガスに切り替える際、容易に新
たなガスに切り替えることができる。更に、腐食性ガス
を使用した場合であっても、すき間腐食は発生しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるガスラインフィルタの断面図で
ある。

【図２】図１に示されたガスケット９の部分断面図であ
る。

【図３】従来のガスラインフィルタの断面図である。

【図４】従来のかかるガスラインフィルタの溶接部の要
部断面図である。

【符号の説明】

１ ガスラインフィルタ ２ 第１のハウジング ２ａ ガス導入口 ２ｂ 嵌合部 ３ 第１のハウジング ３ａ ガス排出口 ３ｂ 嵌合部 ４ フィルタ ５ ガスケット ６ 脚付き円板 ７ ガスケット ８ 空間部 ９ ガスケット １０ 溶接部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステンレス鋼等により円筒状に形成され
   た一端部にガスの導入口を有する第１のハウジングと、
   ステンレス鋼等により円筒状に形成された一端部にガス
   の排出口を有する第２のハウジングと、前記第１、２の
   ハウジング内に収納されガスを濾過するガスフィルタ
   と、前記ガスフィルタの一端部を気密に封止する脚付き
   円板とを含むガスラインフィルタにおいて、 第１のハウジングのガス導入口と反対側の一端部に形成
   された外径より径の小さい第１の嵌合部と、第２のハウ
   ジングのガス排出口と反対側の一端部に形成された第２
   のハウジングの内径より径の大きい第２の嵌合部と、前
   記第２の嵌合部に配されたガスケットとを備え、 前記第１の嵌合部を第２の嵌合部に挿入嵌合することに
   よって、第２の嵌合部に配されたガスケットを圧接し、
   第１のハウジングと第２のハウジングを、その溶接部が
   直接ハウジング内面に臨まないように溶接することによ
   り第１、２のハウジングを一体化したことを特徴とする
   ガスラインフィルタ。
2. 【請求項２】 ステンレス鋼等により円筒状に形成され
   た一端部にガスの導入口を有する第１のハウジングと、
   ステンレス鋼等により円筒状に形成された一端部にガス
   の排出口を有する第２のハウジングと、前記第１、２の
   ハウジング内に収納されガスを濾過するガスフィルタ
   と、前記ガスフィルタの一端部を気密に封止する脚付き
   円板とを含むガスラインフィルタにおいて、 第１のハウジングのガス導入口と反対側の一端部に形成
   された第１のハウジングの内径より径の大きい第１の嵌
   合部と、第２のハウジングのガス排出口と反対側の一端
   部に形成された外径より径の小さい第２の嵌合部と、前
   記第１の嵌合部に配されたガスケットとを備え、 前記第２の嵌合部を第１の嵌合部に挿入嵌合することに
   よって、第１の嵌合部に配されたガスケットを圧接し、
   第１のハウジングと第２のハウジングを、その溶接部が
   直接ハウジング内面に臨まないように溶接することによ
   り第１、２のハウジングを一体化したことを特徴とする
   ガスラインフィルタ。
3. 【請求項３】 前記第２の嵌合部に配される、あるいは
   前記第１の嵌合部に配されるガスケットは、Ｎｉ製ガス
   ケット、ＳＵＳ製ガスケット、メタルＯリング、メタル
   Ｃリングのいずれかであることを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２に記載されたガスラインフィルタ。