JP4009745B2

JP4009745B2 - 切替式トラップ装置

Info

Publication number: JP4009745B2
Application number: JP2001058965A
Authority: JP
Inventors: 栄之輔津田; 典彦野村
Original assignee: Ebara Corp; Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Ebara Corp; Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2001-03-02
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2021-03-02
Also published as: JP2002257039A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体製造装置の真空処理室からの排気物を捕捉、再生する切替式トラップ装置に関し、更に詳しくは、トラップ室及び再生室の切替動作の気密性を高めることができる切替式トラップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の切替式トラップ装置１は、例えば図６に模式的に示すように、ＣＶＤ装置等の真空処理室Ｔと真空ポンプＰの間に配置され、真空処理室Ｔから排気された副生成物等の排気物をトラップ手段（図示せず）で捕捉、再生する機能を有し、真空ポンプＰの前段で排気物を捕捉するようにしている。つまり、切替式トラップ装置１はトラップ手段の移動でトラップ室１Ａと再生室１Ｂを交互に切り替え、トラップ室内で捕捉した排気物を再生室１Ｂ内で気化、洗浄等の方法により再生してトラップ手段から除去した後、酸排水等を外部の処理装置（図示せず）で処理するようにしている。尚、図６において、Ｅは真空ポンプＰからの処理ガスを無害化する装置である。
【０００３】
次に、従来の切替式トラップ装置１について図７〜図９を参照しながら詳述する。従来の切替式トラップ装置１は、例えば図７に示すように、真空排気路２に連通させて配置された筐体３と、この筐体３内で真空排気路２に対して交差方向に同一軸芯を持って移動可能な左右一対の軸体４、４と、これらの軸体４、４の先端部にそれぞれ設けられたトラップ手段５、５と、これらのトラップ手段５、５を区画してそれぞれの区画室を形成し且つ各軸体４、４に固定された第１隔壁６、６及び第２隔壁７、７と、中央の第１隔壁６、６同士を左右方向に微動可能に連結する環状連結部材８と、第１隔壁６、６の両側の第２隔壁７、７に対してそれぞれ連結され且つ各軸体４、４を左右方向に移動させて筐体３内でトラップ手段５、５の各区画室をトラップ室及び再生室として交互に切り替える左右一対のエアシリンダ９、９とを備えている。尚、トラップ手段５がトラップ室にある時には軸体４に設けられた冷却手段（図示せず）が作動して排気物を捕捉し、再生室にある時には筐体３に設けられたポート３Ｃにより水を注入し洗浄再生する。また、筐体３、第１隔壁６，第２隔壁７には加熱手段が設けられ、これらの表面に副生成物付着するのを防止している。
【０００４】
上記各軸体４、４は、図７に示すように、筐体３の左右開口から中心軸に沿って挿入されている。軸体４は、先端側の小径部４Ａと、基端側の大径部４Ｂと、これら両者４Ａ、４Ｂ間の中径部４Ｃとを有し、小径部４Ａにトラップ手段５が設けられている。小径部４Ａ先端には第１隔壁６が固定され、中径部４Ｃには第２隔壁７が固定され、第１、第２隔壁６、７でトラップ手段５を区画している。左右の軸体４、４にそれぞれ固定された第１隔壁６、６は互いに構造を異にするが、第２隔壁７、７は同一の構造である。そこで、右側の軸体４に固定された第１隔壁と左側の軸体４に固定された第１隔壁を区別するために、以下では必要に応じて前者を第１右隔壁、後者を第１左隔壁と称す。
【０００５】
エアシリンダ９は、図７に示すように、シリンダ９Ａ及びピストン９Ｂを有し、シリンダ９Ａの先端のフランジ部９Ｃを介して筐体３に連結され、筐体３を封止している。フランジ部９Ｃにはポート９Ｄ、９Ｅが形成され、ポート９Ｄはエアシリンダ９を作動させる際にシリンダ９Ａ内に加圧空気を供給するための孔であり、ポート９Ｅは後述するように筐体３内に窒素ガスを供給するための孔である。
【０００６】
而して、左右の軸体４、４は、図７、図８の（ａ）に示すように、第１隔壁６、６を介して互いに連結され、エアシリンダ９、９を介して一体的に駆動する。即ち、図８の（ａ）に拡大して示すように、第１右隔壁６及び第１左隔壁６の先端側外周は基端側外周より縮小し、それぞれの縮小部の外周面に沿って溝６Ａ、６Ａが形成されている。そして、これらの溝６Ａ、６Ａの内周面に溝８Ａを有する上記環状連結部材８が嵌合して第１右隔壁６と第１左隔壁６とを連結し、これらの第１隔壁６、６が溝８Ａ内で左右方向に僅かに移動でき、ひいては軸体４、４が左右方向に僅かに移動できるようになっている。そして、環状連結部材８の両側にはＯリング１０、１０が装着され、これらのＯリング１０、１０は第１隔壁６、６の微動で圧縮、弛緩して筐体３の内周面と弾力的に接触する。また、第１右隔壁６の端面には溝６Ａから径方向中心寄りに配置した環状突起６Ｂが形成され、この環状突起６Ｂが第１左隔壁６に形成された環状嵌入溝６Ｃに微動可能に嵌入している。第１左隔壁６の端面には溝６Ａから径方向中心寄りに配置した筒状突起６Ｄが形成され、この筒状突起６Ｄは、第１右隔壁６の端面に形成された環状嵌入溝６Ｅに左右方向で微動可能に嵌入し、左右の第１隔壁６、６の中心を整合するためのガイドの役割を果たしている。更に、環状突起６Ｂの内周面には全周に渡って溝６Ｆが形成され、この溝６Ｆ内にＯリング１１が装着されて筒状突起６Ｄに密着している。
【０００７】
また、図７、図８（ｂ）に示すように軸体４の大径部４Ｂと中径部４Ｃの境界にフランジ部４Ｄが形成され、このフランジ部４Ｄの外周面にシールリング１２が装着されている。このシールリング１２は軸体４の第２隔壁７に連結され、以下で説明するようにフランジ部４Ｄの外周面において左右方向に僅かに移動できるようになっている。即ち、図８の（ｂ）に拡大して示すように、第２隔壁７及びシールリング１２の外周面にはそれぞれ第１隔壁６と同様の溝７Ａ、１２Ａが形成され、これらの溝７Ａ、１２Ａに第２環状連結部材１３が嵌合して両者７、１２を連結している。そして、第２環状連結部材１３の両側にはＯリング１４、１４が装着され、これらのＯリング１４、１４は筐体３の内周面に接触している。また、第２隔壁７の端面には溝７Ａから径方向中心寄りに配置した筒状突起７Ｂが形成され、この筒状突起７Ｂはシールリング１２の端面に形成された環状嵌入溝１２Ｂ内に嵌入している。また、環状嵌入溝１２Ｂから径方向中心側の周壁面には全周に渡って溝１２Ｃが形成され、この溝１２ＣにＯリング１５が装着されている。更に、第２隔壁７の端面には筒状突起７Ｂから径方向中心寄りに配置した複数の凹部７Ｃが周方向に等間隔を空けて形成され、これらの凹部７Ｃ内に例えばコイルスプリング１６が装着され、これらのコイルスプリング１６を介してシールリング１２を第２隔壁７から引き離すように付勢している。尚、１７はシールリング１２と軸体４のフランジ部４Ｄ間の気密を保持するＯリングである。また、図８の（ａ）、（ｂ）において、３Ａ、３Ｂは排気物のトラップ、再生時にシール部を真空引きしてシール部のシール漏れを検出するための孔である。
【０００８】
次に、動作について説明する。図７に示すように軸体４、４が左方の移動端にあってトラップ、再生が終了したら孔３Ｃ、３Ｂ、３Ａから筐体３内を真空排気すると、トラップ室の真空度に近づき、シールリング１２と第２隔壁７の間がスプリングコイル１６の付勢力を得て僅かに拡がり、Ｏリング１４と筐体３の内周面との密着性を緩め、引き続いて起こる軸体４の移動準備が完了する。
【０００９】
次いで、右側のエアシリンダ９のポート９Ｄから加圧空気を供給する一方、左側のエアシリンダ９のポート９Ｄを開放すると、右側のピストン９Ｂはシリンダ９Ａ内の加圧空気の作用で軸体４、４を牽引し右方へ移動し始める。そして、加圧空気の働きで軸体４、４が図９に示すように右端に到達する。ピストン９Ｂがシリンダ９Ａ内で右端に到達した瞬間には左側の第２隔壁７はシールリング１２を右方に牽引している状態で両者７、１２はコイルスプリング１６の働きで最も離間した状態にあるが、加圧窒素ガスを孔３Ｃから供給することによりシールリング１２がコイルスプリング１６の付勢力に抗して第２隔壁７に近づき両者７、１２間のＯリング１４、１４を押し潰し、Ｏリング１４が筐体３の内周面に密着してトラップ室を加圧窒素ガス空間から封止する。この一連の動作で、排気物が除去されたトラップ手段５が再生室からトラップ室に切り替えられ、排気物を捕捉したトラップ手段５がトラップ室から再生室に切り替えられる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の切替式トラップ装置１の場合にはトラップ室を封止するシール機構としてシールリング１２及びコイルスプリング１６を使用すると共に筐体３内に供給した加圧窒素ガスを用いてシールリング１２を押圧してシールリング１２のＯリング１４、１４を押し潰してトラップ室（真空空間）を封止するため、シール構造が複雑であるという課題があった。しかも、シール構造が複雑な割には軸体４、４が右端に達した瞬間の加圧窒素ガスによるシールリング１２のシール応答性が悪く、左側のシールリング１２がコイルスプリング１６の付勢力に抗して第２隔壁７に接近してＯリング１４、１４を押し潰すまでに時間が掛かるため、この間Ｏリング１４、１４がシール機構として十分に働かず、加圧窒素ガス空間とトラップ室間の気密が悪く、加圧窒素ガス空間からトラップ室内へ加圧窒素ガスが一気に流れ込み、真空ポンプに大きな負荷を掛けるという課題があった。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、トラップ室と再生室間のシール構造を簡素化すると共にシール応答性を高め、切替動作時のシール性を高めることができる切替式トラップ装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の切替式トラップ装置は、真空処理室の排気路に連通させて配置された筐体と、この筐体内で上記排気路に対して交差方向に移動可能な軸体と、この軸体にそれぞれ設けられ且つ上記真空処理室からの排気物を捕捉、再生する少なくとも２つのトラップ手段と、これらのトラップ手段を上記軸体を介して移動させてトラップ室と再生室を交互に切り替える左右の駆動機構とを備えた切替式トラップ装置において、上記駆動機構として複動式シリンダ機構を設け、左右いずれか一方の複動式シリンダ機構は上記軸体を他方の複動式シリンダ機構のピストンと一緒に牽引してトラップ室と再生室を切り替え、また、他方の複動式シリンダ機構は上記切替操作後のピストンをその牽引方向に押し付けて少なくとも上記トラップ室のシール部材を圧縮して上記切替操作を終了することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項２に記載の切替式トラップ装置は、真空処理室の排気路に連通させて配置された筐体と、この筐体内で上記排気路に対して交差方向に移動可能な軸体と、この軸体にそれぞれ設けられ且つ上記真空処理室からの排気物を捕捉、再生する少なくとも２つのトラップ手段と、これらのトラップ手段を互いに区画してそれぞれの区画室を形成し且つ上記軸体に固定された第１、第２隔壁と、第１隔壁の両側の第２隔壁に対してそれぞれ連結され且つ上記軸体を移動させて上記筐体内で上記各区画室をトラップ室または再生室として交互に切り替える左右の駆動機構とを備えた切替式トラップ装置において、上記駆動機構として複動式シリンダ機構を設け、上記複動式シリンダ機構のピストンに筒体を基端で連結すると共にこの筒体をその先端に形成されたフランジ部を介して上記第２隔壁に対して上記交差方向に微動可能に連結し、且つ、上記フランジ部の外周縁部と上記第２隔壁の外周縁部の間にシール部材を介在させたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項３に記載の切替式トラップ装置は、真空処理室の排気路に連通させて配置された筐体と、この筐体内で上記排気路に対して交差方向に同一軸芯に沿って移動可能な左右一対の軸体と、これらの軸体の先端部にそれぞれ設けられ且つ上記真空処理室からの排気物を捕捉、再生する２つのトラップ手段と、これらのトラップ手段を互いに区画してそれそれの区画室を形成し且つ上記軸体に固定された第１、第２隔壁と、第１隔壁同士を上記交差方向に微動可能に連結する環状連結部材と、第１隔壁両側の第２隔壁に対してそれぞれ連結され且つ上記各軸体を移動させて上記筐体内で上記各区画室をトラップ室または再生室として交互に切り替える左右の駆動機構とを備えた切替式トラップ装置において、上記駆動機構として複動式シリンダ機構を設け、上記複動式シリンダ機構のピストンに筒体を基端で連結すると共にこの筒体をその先端に形成されたフランジ部を介して上記第２隔壁に対して上記交差方向に微動可能に連結し、且つ、上記フランジ部の外周縁部と上記第２隔壁の外周縁部の間にシール部材を介在させ、左右いずれか一方の複動式シリンダ機構を介して上記軸体を他方の複動式シリンダ機構のピストンと一緒に牽引してトラップ室と再生室を切り替え、また、他方の複動式シリンダ機構は上記切替操作後のピストンをその牽引方向に押し付けて少なくとも上記フランジ部と上記第２隔壁を上記微動範囲内で互いに接近させて上記シール部材を圧縮して上記切替操作を終了することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項４に記載の切替式トラップ装置は、請求項２または請求項３に記載の発明において、上記排気物の捕捉、再生時に上記フランジ部、上記第２隔壁及び上記筐体の内周面の間に形成される空間に気体を供給する孔を上記筐体に設けると共に上記空間内に供給される気体の圧力を検出する圧力計を設け、上記圧力計によって検出された上記空間内の気体の圧力に基づいて上記シール部材のシール性を検出することを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項５に記載の切替式トラップ装置は、請求項２または請求項３に記載の発明において、上記排気物の捕捉、再生時に上記フランジ部、上記第２隔壁及び上記筐体間に形成される空間に気体を供給する孔を上記筐体に設けると共に上記空間内に供給される気体の流量を検出する流量計を設け、上記流量計によって検出された上記気体の流量に基づいて上記シール部材のシール性を検出することを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項６に記載の切替式トラップ装置は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明において、上記シール部材は動作時の伸長率が２〜５％になる径寸法に設定されていることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の請求項７に記載の切替式トラップ装置は、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の発明において、上記筐体の内周面に四フッ化エチレン樹脂をコーティングしたことを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図５に示す実施形態に基づいて従来と同一または相当部分には同一符号を附して本発明を説明する。本実施形態の切替式トラップ装置１は、例えば図１に示すように、真空排気路２に連通させて配置された筐体３と、この筐体３内で真空排気路２に対して交差方向に同一軸芯を持って移動可能な左右一対の軸体４、４と、これらの軸体４、４の先端部にそれぞれ設けられたトラップ手段５、５と、これらのトラップ手段５、５を区画してそれぞれの区画室を形成し且つ各軸体４、４に固定された第１隔壁６、６及び第２隔壁７、７と、中央の第１隔壁６、６同士を左右方向に微動可能に連結する環状連結部材８と、第１隔壁６、６両側の第２隔壁７、７に対してそれぞれ連結され且つ各軸体４、４をに左右方向に移動させて筐体３内でトラップ手段５、５の各区画室をトラップ室及び再生室として交互に切り替える左右一対の複動式エアシリンダ９、９とを備えている。そして、筐体３の内周面は四フッ化エチレン樹脂等の滑り特性に優れた合成樹脂によってコーティングされている。これにより後述のシール部材が筐体３の内周面で円滑に摺動することができ、ひいてはシール部材を延命化することができると共に、副生成物の付着を低減することができる。尚、図１において、４Ｅは軸体４、４を同一軸線に保持する微動可能な軸心保持部材である。
【００２０】
上記各軸体４、４は筐体３の左右開口から中心軸に沿って挿入されている。軸体４は、先端側の小径部４Ａと、基端側の大径部４Ｂと、これら両者４Ａ、４Ｂ間の中径部４Ｃとを有し、小径部４Ａにトラップ手段５が設けられている。小径部４Ａ先端には第１隔壁６が固定され、中径部４Ｃには第２隔壁７が固定されいる。左右の軸体４、４にそれぞれ固定された第１隔壁６、６は互いに構造を異にするが、第２隔壁７、７は同一の構造である。左右の軸体４、４は、図１、図２の（ａ）に示すように、従来と同一構造の第１隔壁６、６を介して互いに連結され、エアシリンダ９、９を介して一体的に駆動する。即ち、図２の（ａ）に拡大して示すように、第１右隔壁６及び第１左隔壁６の先端側外周は基端側外周より縮小し、それぞれの縮小部の外周面に沿って溝６Ａ、６Ａが形成されている。そして、これらの溝６Ａ、６Ａに内周面に溝８Ａを有する上記環状連結部材８が嵌合して第１右隔壁６と第１左隔壁６とを連結している。左右の第１隔壁６、６は従来と同一構造であるため、従来と同一部分には同一符号を附してその説明は省略する。
【００２１】
また、複動式エアシリンダ９は、図１に示すように、シリンダ９Ａと、このシリンダ９Ａ内を左右方向に往復移動するリング状のピストン９Ｂと、このピストン９Ｂの中央孔を貫通し且つシリンダ９Ａと軸芯を共有する案内筒９Ｆとを有し、シリンダ９Ａ先端のフランジ部９Ｃを介して筐体３に連結され、筐体３内を封止している。フランジ部９Ｃにはポート９Ｄが形成され、これはエアシリンダ９を作動させる際にシリンダ９Ａ内に加圧空気を供給するための孔である。また、シリンダ９Ａの基端は案内筒９Ｆの基端からフランジ状に延設された蓋で閉じられ、この蓋に形成されたポート９Ｇから例えば加圧空気を供給するようになっている。従って、複動式エアシリンダ９は、ポート９Ｄから加圧空気を供給してピストン９Ｂを案内する、蓋体を兼ねる案内筒９Ｆに従ってシリンダ９Ａの先端側から基端側へ移動させ、ポート９Ｇから加圧空気を供給してピストン９Ｂを案内筒９Ｆに従ってシリンダ９Ａの基端側から先端側へ移動させる複動式シリンダ機構として構成されている。尚、図１において、ポート９Ｅは本実施形態では使用しないため閉塞されている。
【００２２】
複動式エアシリンダ９のピストン９Ｂには筒体１８が案内筒９Ｆと同軸状に連結され、この筒体１８がピストン９Ｂを介して案内筒９Ｆに従ってその外側で左右方向に往復移動する。筒体１８の基端部内周面にはＯリング１９が装着され、シリンダ９Ａ内と筐体３との間の気密を保持している。筒体１８の先端にはフランジ部１８Ａが形成され、このフランジ部１８Ａを介して第２隔壁７に対して左右方向に微動可能に連結されている。
【００２３】
そこで、フランジ部１８Ａと第２隔壁７との連結シール構造について図２の（ｂ）を参照しながら更に詳述する。図１、図２の（ｂ）に示すように、第２隔壁７の外周面のフランジ部１８Ａ側の小径部には溝７Ａが形成され、また、フランジ部１８Ａの外周縁部の第２隔壁７側端面には径方向外側から内側に向けて第１、第２環状突起１８Ｂ、１８Ｃが順次形成されている。第１、第２環状突起１８Ｂ、１８Ｃの間には環状溝１８Ｄが形成されている。この環状溝１８Ｄには第２隔壁７の形成された筒状突起７Ｂが嵌入している。また、第１環状突起１８Ｂの外周面には第１、第２溝１８Ｅ、１８Ｆが全周に渡って隣り合わせて形成されている。ピストン９Ｂ側の第１溝１８Ｅにはキャップシール２０がシール部材として装着されており、これは筐体３と軸体４の同芯を得るガイドの役割も兼ねている。第２溝１８Ｆは筐体３との間で空間を形成し、この空間内には筐体３に形成されたポート３Ａから例えば加圧窒素ガスを供給して後述のシール部材からの漏れを検出するようにしてある。更に、環状突起１８Ｂの内周面には第３溝１８Ｇが全周に渡って形成され、この第３溝１８Ｇの端壁部と第２隔壁７の溝７Ａが左右方向に微動可能な状態で噛み合っている。また、第２隔壁７の外周縁部端面及び第１環状突起１８Ｂの端面にはそれぞれ上昇傾斜するテーパ面７Ｄ、１８Ｈが形成されて断面形状が略Ｖ字状の空間が形成され、この空間にＯリング２１がシール部材として装着され、テーパ面７Ｄに接触している。このＯリング２１は動作時に最適なシール特性を発揮する径寸法（例えばＯリング２１の材質、太さ等によっても異なるが、その動作時の伸長率が２〜５％）になるように設定され、しかも従来よりも太く形成されている。このためＯリング２１は耐久性が高くなり、延命化する。ところが、従来はＯリングの径寸法は、非動作時（常温時）に最適なシール特性を発揮する径寸法に設定していたため、動作時にはＯリング２１が動作時の熱により伸び、Ｏリング２１の装着周面７Ｅに対するシール特性が低下し、しかも筐体３の内周面と強く接触して短命化する虞があったが、本実施形態では動作時にこのようにシール特性が低下することがない。また、第２環状突起１８Ｃの外周面には溝１８Ｉが形成され、この溝１８ＩにＯリング１５が装着されている。このＯリング１５は第２隔壁７の筒状突起７Ｂの内周面に弾接し、筒体１８の気密を保持している。
【００２４】
次に、動作について説明する。図１に示すように左側の複動式エアシリンダ９のピストン９Ｂが最も後退し、右側の複動式エアシリンダ９のピストン９Ｂが最も進出した状態で左側のトラップ手段５が第１、第２隔壁６、７で形成された再生室内で排気物を再生し、右側のトラップ手段５が第１、第２隔壁６、７で形成されたトラップ室内で排気物を捕捉する。捕捉、再生が終了した後、筐体３内をポート３Ｃ、３Ａから真空引きし、右側の複動式エアシリンダ９のポート９Ｄから加圧空気を供給する一方、そのポート９Ｇを開放すると共に左側の複動式エアシリンダ９のポート９Ｄを開放する。
【００２５】
すると、まず図１に示すように右側のピストン９Ｂが斜線入り筒体１８を牽引し、筒体１８が右方へ僅かに移動する。引き続きこのピストン９Ｂが右方へ移動すると、図３に示すように筒体１８が第２隔壁７を牽引し、右側の軸体４及びその斜線入り第１隔壁６が右方へ僅かに移動して左側の軸体４の第１隔壁６から僅かに離間する。更に、右側のピストン９Ｂが右方へ移動すると、今度は斜線入り第１隔壁６が環状連結部材８を介して他方の第１隔壁６を介して左側の軸体４を右方へ牽引する。これにより図４に示すように左側の軸体４の斜線入り第２隔壁７が左側の筒体１８から僅かに離間する。従って、この時点では右側のピストン９Ｂは僅かに移動するが、左側のピストン９Ｂは静止している。
【００２６】
更に、右側のシリンダ９Ａ内に引き続き加圧空気を供給すると複動式エアシリンダ９、９が駆動し、それぞれのピストン９Ｂ、９Ｂが同時に右方へ移動し軸体４、４が右方へ移動し、図５に示すように筐体３内で軸体４、４が右端に到達する。軸体４、４が筐体３内の右端に達した瞬間は、右側の軸体４が左側の軸体４を牽引した状態で両者４、４は最も離間した状態である。
【００２７】
その後左側の複動式エアシリンダ９のポート９Ｇから加圧空気を供給すると、そのピストン９Ｂ及び筒体１８が図５に示す状態から僅かに右方へ移動し、筒体１８のフランジ部１８Ａと左側の軸体４に属する第２隔壁７の外周縁部間に装着されたキャップシール２０及びＯリング２１を第２隔壁７側へ押圧し、Ｏリング２１を押し潰すと共に左右の軸体４、４を最も近づけて第１隔壁６、６間のＯリング１０、１０を押し潰す。同様な作用が右側のフランジ部と右側の第２隔壁７の外周縁部間に装着されたキャップシール２０及びＯリング２１にも働き、これにより筒体１８と第２隔壁７間のＯリング２１が筐体３の内周面に密着すると共に左右の軸体４、４の第１隔壁６、６間のＯリング１０、１０が筐体３の内周面に密着してトラップ室及び再生室を確実にシールすることができる。このようにしてトラップ室と再生室の切り替えが終了すると、筐体３の三箇所のポート３Ａ、３Ｂから第１隔壁６、６間のＯリング１０、１０で囲まれた空間内及び左右の筒体１８と第２隔壁７、７間のキャップシール２０、Ｏリング２１で囲まれた空間内に例えば加圧窒素を供給して各空間を加圧する。万一、Ｏリング１０、１０間あるいはキャップシール２０、Ｏリング２１のシール性が低下すれば、加圧窒素の圧力が低下したり、その流量が増加するため、圧力計または流量計を介してシール性の低下を瞬時に知ることができる。更に、上記加圧窒素は再生室に注入する水や気体の供給圧力よりも高い圧力に設定されている。従って、再生室からトラップ室、排気路への水や気体の漏れを防止することができる。
【００２８】
以上説明したように本実施形態によれば、トラップ室と再生室を切り替える駆動機構として複動式エアシリンダ９を用い、更に、複動式エアシリンダ９のピストン９Ｂに筒体１８を基端で連結すると共にこれらの筒体１８をそれぞれの先端に形成されたフランジ部１８Ａを介して第２隔壁７に対して左右方向に微動可能に連結し、しかも、フランジ部１８Ａの外周縁部と第２隔壁７の外周縁部の間にキャップシール２０、Ｏリング２１を介在させ、排気物の捕捉、再生の切替時にピストン９Ｂを介して筒体１８を第２隔壁７に押し付けてフランジ部１８Ａと第２隔壁７を互いに接近させ、これら両者１８Ａ、７でＯリング２１を圧縮してトラップ室を外部から封止するようにしたため、従来のようにトラップ室のシール機構を働かせるための加圧窒素ガスを使う必要がなく、しかも複動式エアシリンダ９の働きでシール応答性を高めることができ、ひいては切替動作時のシール性を高めることができる。しかも、第２隔壁７に対しては複動式エアシリンダ９で作動する筒体１８を微動可能に連結する構造で、従来のようにコイルスプリングや環状連結部材等を使用しないため、シール構造を簡素化することができる。
【００２９】
また、本実施形態によれば、排気物の捕捉、再生時に筒体１８のフランジ部１８Ａ、第２隔壁７及び筐体３間に形成される空間に加圧窒素ガスを供給するポート３Ａを筐体３に設け、空間内の加圧窒素ガスの圧力または流量に基づいてキャップシール２０、Ｏリング２１のシール性を検出するようにしたため、シール性が低下すれば瞬時に知ることができる。
【００３０】
また、本実施形態によれば、Ｏリング１０、２１は動作時に最適なシール特性を発揮する径寸法（例えば、動作時の伸長率が２〜５％）になるように設定されているため、動作時に筐体３、第１隔壁６、第２隔壁７からの熱により膨張した時のＯリング１０、２１の径寸法はそれぞれこれらの部材６、７の装着周面の径寸法より２〜５％伸びて最適なシール特性を発揮し、Ｏリング１０、２１が筐体３の内周面に無理な力が働かず余計に摩耗したり材料疲労することがなく、その耐久性を高め、延命化することができる。
【００３１】
また、本実施形態によれば、筐体３の内周面に滑り特性に優れた合成樹脂（例えば、四フッ化エチレン樹脂）をコーティングしたため、Ｏリング１０、２１等のシール部材が筐体３の内周面で円滑に摺動することができ、ひいてはシール部材を延命化することができると共に筐体３内周面への副生成物の付着を低減することができる。
【００３２】
尚、本発明は上記実施形態に何等制限されるものではない。例えば、上記実施形態では２つのトラップ手段を設けた場合について説明したが、真空処理室の数に応じて３つ以上のトラップ手段を設けても良い。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の請求項１〜請求項７の記載の発明によれば、トラップ室と再生室間のシール構造を簡素化すると共にシール応答性を高め、切替動作時のシール性を高めることができる切替式トラップ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の切替式トラップ装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示す切替式トラップ装置の要部を拡大して示す部分断面図で、（ａ）は第１隔壁のシール構造を示す図、（ｂ）は第２隔壁と筒体のフランジ部のシール構造を示す図である。
【図３】図１に示す切替式トラップ装置のトラップ室と再生室の切替初期の状態を示す図１相当図である。
【図４】図３に示す状態に続くトラップ室と再生室の切替時の初期の状態を示す図１相当図である。
【図５】図１に示す切替式トラップ装置のトラップ室と再生室の切替終了直前の状態を示す図１相当図である。
【図６】従来の切替式トラップ装置を適用した真空排気ラインを概念的に示す構成図である。
【図７】従来の切替式トラップ装置の断面図示す図１相当図である、
【図８】図７に示す切替式トラップ装置の要部を拡大して示す部分断面図で、（ａ）は第１隔壁のシール構造を示す図、（ｂ）は第２隔壁と筒体のフランジ部のシール構造を示す図である。
【図９】図７に示す切替式トラップ装置のトラップ室と再生室の切替終了直前の状態を示す図１相当図である。
【符号の説明】
１切替式トラップ装置
２真空排気路
３筐体
４軸体
５トラップ手段
６第１隔壁
７第２隔壁
８環状連結部材
９複動式エアシリンダ（複動式シリンダ機構）
１０、２１Ｏリング
１８筒体
１８Ａフランジ部

Claims

真空処理室の排気路に連通させて配置された筐体と、この筐体内で上記排気路に対して交差方向に移動可能な軸体と、この軸体にそれぞれ設けられ且つ上記真空処理室からの排気物を捕捉、再生する少なくとも２つのトラップ手段と、これらのトラップ手段を上記軸体を介して移動させてトラップ室と再生室を交互に切り替える左右の駆動機構とを備えた切替式トラップ装置において、上記駆動機構として複動式シリンダ機構を設け、左右いずれか一方の複動式シリンダ機構は上記軸体を他方の複動式シリンダ機構のピストンと一緒に牽引してトラップ室と再生室を切り替え、また、他方の複動式シリンダ機構は上記切替操作後のピストンをその牽引方向に押し付けて少なくとも上記トラップ室のシール部材を圧縮して上記切替操作を終了することを特徴とする切替式トラップ装置。
真空処理室の排気路に連通させて配置された筐体と、この筐体内で上記排気路に対して交差方向に移動可能な軸体と、この軸体にそれぞれ設けられ且つ上記真空処理室からの排気物を捕捉、再生する少なくとも２つのトラップ手段と、これらのトラップ手段を互いに区画してそれぞれの区画室を形成し且つ上記軸体に固定された第１、第２隔壁と、第１隔壁の両側の第２隔壁に対してそれぞれ連結され且つ上記軸体を移動させて上記筐体内で上記各区画室をトラップ室または再生室として交互に切り替える左右の駆動機構とを備えた切替式トラップ装置において、上記駆動機構として複動式シリンダ機構を設け、上記複動式シリンダ機構のピストンに筒体を基端で連結すると共にこの筒体をその先端に形成されたフランジ部を介して上記第２隔壁に対して上記交差方向に微動可能に連結し、且つ、上記フランジ部の外周縁部と上記第２隔壁の外周縁部の間にシール部材を介在させたことを特徴とする切替式トラップ装置。
真空処理室の排気路に連通させて配置された筐体と、この筐体内で上記排気路に対して交差方向に同一軸芯に沿って移動可能な左右一対の軸体と、これらの軸体の先端部にそれぞれ設けられ且つ上記真空処理室からの排気物を捕捉、再生する２つのトラップ手段と、これらのトラップ手段を互いに区画してそれそれの区画室を形成し且つ上記軸体に固定された第１、第２隔壁と、第１隔壁同士を上記交差方向に微動可能に連結する環状連結部材と、第１隔壁両側の第２隔壁に対してそれぞれ連結され且つ上記各軸体を移動させて上記筐体内で上記各区画室をトラップ室または再生室として交互に切り替える左右の駆動機構とを備えた切替式トラップ装置において、上記駆動機構として複動式シリンダ機構を設け、上記複動式シリンダ機構のピストンに筒体を基端で連結すると共にこの筒体をその先端に形成されたフランジ部を介して上記第２隔壁に対して上記交差方向に微動可能に連結し、且つ、上記フランジ部の外周縁部と上記第２隔壁の外周縁部の間にシール部材を介在させ、左右いずれか一方の複動式シリンダ機構を介して上記軸体を他方の複動式シリンダ機構のピストンと一緒に牽引してトラップ室と再生室を切り替え、また、他方の複動式シリンダ機構は上記切替操作後のピストンをその牽引方向に押し付けて少なくとも上記フランジ部と上記第２隔壁を上記微動範囲内で互いに接近させて上記シール部材を圧縮して上記切替操作を終了することを特徴とする切替式トラップ装置。
上記排気物の捕捉、再生時に上記フランジ部、上記第２隔壁及び上記筐体の内周面の間に形成される空間に気体を供給する孔を上記筐体に設けると共に上記空間内に供給される気体の圧力を検出する圧力計を設け、上記圧力計によって検出された上記空間内の気体の圧力に基づいて上記シール部材のシール性を検出することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の切替式トラップ装置。
上記排気物の捕捉、再生時に上記フランジ部、上記第２隔壁及び上記筐体間に形成される空間に気体を供給する孔を上記筐体に設けると共に上記空間内に供給される気体の流量を検出する流量計を設け、上記流量計によって検出された上記気体の流量に基づいて上記シール部材のシール性を検出することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の切替式トラップ装置。
上記シール部材は動作時の伸長率が２〜５％になる径寸法に設定されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の切替式トラップ装置。
上記筐体の内周面に四フッ化エチレン樹脂をコーティングしたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の切替式トラップ装置。