JPH0244833Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は過器に関し、さらに詳細にはガス流
路に介在させてガス中に含有される固体粉を過
膜により除去するための過器に関する。

〔従来の技術および解決すべき問題点〕

半導体製造工程などにおいて使用される各種の
ガスは固体粉などの不純物をほとんど含有しない
ことが重要な条件とされる。

従来これらガス用の過器の過膜としては円
板状や平板状の柔軟性過膜が、多孔板などの支
持体で支持する形で用いられて来たが、平板状が
円板状の過膜を用いると過器の外径が大きく
なり、各種の装置や配管に組み込む場合には大き
い空間を必要とするため、最近では筒状の過素
子を使用した外径の小さい過器が市場に出つゝ
ある。

これらの過器の大部分は全体の外径を小さく
するために組立部品の接続はねじ込み方式とされ
ている。しかしながら半導体の高度集積化に伴
い、0.1〜0.01μのような微細な粒子まで除去する
ことが必要とされ、ねじ込み時の摩耗などにより
発生する極く微細な金属粉などの混入やねじ溝部
を伝つての極く微量のガスの漏洩をも防止できる
ことが絶対条件とされている。

一方、過器の内部にねじ込み溝や構造上微細
な間隙や、ガス流路からはずれたデツドスペース
などがあると、過器に流れるガスの種類が代つ
たときには前のガスが短時間で置換されずこれら
の部分に滞留し、新しい種類のガス中に徐々に混
入する。このため高純度なガスが要求される工程
において思わぬトルブルを生ずる惧れがある。ね
じ込部がなく、外部との遮断を溶接によるものと
して、第３図のような過器が知られている。第
３図はその縦断面図であり、ガスの出口２０を有
する外筒２１の出口２０側の内面にＯリング２２
を介してフランジ２３を有する円筒状の過素子
２４がフランジ２３をＯリング２２に接して挿入
され、さらに外筒２１には外筒２１の内径とほゞ
同じ外径でかつガスの入口２５を有する内筒２６
が過素子２４のフランジ２３を押えつけるよう
にはめ込まれている。この状態で外筒２１の開口
端周囲が接合部２７とされ、内筒２６の外面と溶
接接合されている。しかしながらこのように外筒
２１に内筒２６がはめ込まれた構造では外筒２１
の内面と内筒２６の外面との間にわずかな間隙２
８を生じ、この間隙２８はフランジ２３の面と内
筒２６との接触面の微小なすき間によつて過器
内部に連通しているため、この間隙２８にガスが
侵入する。このため流れるガスの種類が変つて
も、この間隙２８に侵入した前のガスは速やかに
置換されず、新しい種類のガスに徐々に混入する
という問題点がある。また、内筒２６と過素子
２４とは空間を挾むのみで相対しているので溶接
時の輻射熱によつて過膜が損傷する惧れもあ
る。

〔問題点を解決するための手段、作用〕

本考案者らはこれら従来技術の種々の問題点を
解決し、ねじ込部がなく、また過膜部が剥離す
ることもなく、しかもガスが長時間滞留するよう
な間隙などのない過器を得るべく鋭意検討を続
けた結果、本考案に到達した。

すなわち、本考案は、 ガス流路に介在させてガス中に含有される固体
粉を過膜によつて除去する過器であつて、 溶接接合のみによつて一体的に構成され、かつ
流体の入口（一次側）と出口（二次側）とを有す
る筒状の外胴容器と、 多数の貫通孔を有する円柱、円錐または円錐台
形の支持体に柔軟性のある袋状の過膜を冠装す
るかまたは該支持体の側面に柔軟性のあるシート
状の過膜を巻きつけて固着して構成されてなる
過素子であつて、前記外胴容器内に収納され、
根元の外側が当該容器の内面とシールリングを介
して密着された過素子と、 筒状でかつ側面に孔を有し、該外胴容器内面と
該過素子との間の空間に、外胴容器内面との間
に空隙を保つて設けられ、該シールリングを外胴
容器内面および過素子の外面に密着させるため
の押えガイドとを備え、 一次側と二次側とが過膜によつて隔離されて
なり、一次側から入つたガスが上記の空隙を掃引
しつつ押えガイドの側面の孔を通つて過膜表面
に達して過され出口（二次側）から出るように
構成されたことを特徴とする過器である。

本考案を図面により説明する。

第１図は本考案の過器の実施態様を示す縦断
面図であり、第２図イ〜ニはそれぞれ本考案の異
る態様の過器を示す縦断面概略図である。第１
図においてステンレス製で両端にガスの入口（一
次側）１および出口（二次側）２を有し、出口２
の附近内部にテーパー部３が設けられた円筒状の
外胴容器４の内部に側面に貫通孔５，……，５を
有し、出口２側が太い円錐台形の支持体６に袋状
の過膜７が冠装された過素子８が開口端を外
胴容器４の出口２側に接して収納されている。
過素子８の外側根元とテーパー部３の間にはシー
ルリング９が装着され、その手前には押えリング
１０が取り付けられている。過素子８の外側に
は外胴容器４の内面との間に流体の流路となる間
隙１１をとり得る外径でかつ側面に円形の孔１
２，……，１２を有する円筒状の押えガイド１３
がその両端を外胴容器４の入口１側内面および押
えリング１０に接し、シールリング９を押しつけ
る状態で取付けられている。押えガイド１３は
過素子８の頭部からやゝ入口１に寄つた位置で内
部が仕切られ、またその外側には押えガイドの振
れを抑えるためのガイドフランジ１４が設けられ
ている。さらに押えガイド１３の仕切と入口１と
の間の空間部側面およびガイドフランジ１３には
入口１から入つたガスを空隙１１に導びくための
導入口１５，……，１５がそれぞれ穿設されてい
る。１６は外胴容器４の接合部であり、過器の
製作に際しては上記した各部品が組込まれ内部に
収納された後、両側から押しつけられながら外胴
容器４の周囲の接合部１６が溶接接合によつて気
密に接合される。この際溶接後の温度降下が進む
につれて接合部１６のまわりが収納することによ
りシールリング９はさらに絞めつけられるので気
密が完全に保たれる。また溶接による輻射熱は押
えガイド１３の側壁によつて遮断されるので過
膜７の熱による損傷を防止することができる。入
口１から入つた固体粉を含有するガスは導入口１
５，……，１５を経由して外胴容器４の内面と押
えガイド１３との間の空隙１１に導かれ、この空
隙を掃引しつつ押えガイド１３の孔１２，……，
１２を通つて過膜７の表面全体に平均的に到達
して一次側から二次側へと過され、固体粉が除
去されたガスは外胴容器４の出口２から出る。
過器にはねじ込み部や流体が浸入し滞留するよう
な間隙がないので、ねじ込み操作などによる微細
な固体粉の発生などがなく、またガスの種類の切
替時の置換も速やかに行われる。

第２図において、イはガイドリング１０を介在
させる代りに押えガイド１３′で直接にシールリ
ングが押えられた点で、ロは円錐台形の支持体６
の代りに円柱形の支持体６′が用いられた点で、
ハは押えガイド１３の振れ止めにガイドフランジ
１４が設けられる代りに、外胴容器４の入口１側
内面に溝１４′を設け、この溝１４′に押えガイド
１３の先端が嵌合されていること、および袋状の
過膜７が用いられる代りにシート状の過膜
７′が支持体６に巻きつけられて固着された点で、
またニは円形の孔１２，……，１２の代りに押え
ガイド１３の側面にスリツト状の孔１２′が螺旋
状に設けられている点、および仕切部に円形の孔
１２″が設けられた点で、イ〜ロはそれぞれ第１
図で示された過器と異る態様の過器である。

本考案の実施態様を以下に説明する。本考案に
使用しうる過膜としては、多数の微細孔を有す
る天然皮膜、合成高分子膜およびそれらの複合膜
などの柔軟性を有する膜が用いられる。たとえば
酢酸セルロース、硝酸セルロース、ポリ塩化ビニ
ル、ポリアミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリスル
フオン、ポリカーボネート、ポリフツ化エチレ
ン、ポリフツ化プロピレン、ポリエチレン、ポリ
スチレン、ポリアクリル酸およびそれらのエステ
ル、ポリエステル、およびそれらの共重合物の膜
などが用いられる。 過膜の孔径については除
去されるべき固体粉の大きさ、流体の種類などに
よつて異り、特に制限されるものではないが、良
好な過性能を得るためには0.01〜40μ程度が好
ましい。

過膜の形状としては中空の円柱、円錐、円錐
台形など袋状のものあるいはシート状のものが用
いられる。

過膜が袋状の場合には支持体に冠装され、ま
たシート状の場合には支持体の側面に巻きつけら
れて、その接合部などで接着、溶着および熱融着
などによつて固着される。

支持体の形状は、過膜の冠装や巻きつけが容
易な形状が好ましく、円柱、円錐または円錐台形
であり、これらに表面積を増大させる目的でひだ
状など凹凸を設ける態様も含まれる。また、支持
体は過されたガスがすみやかに流通し、さらに
加圧状態においても過膜にいちじるしい変形を
生じさせない程度の支持面を有する多孔性中空体
である。このほか、加圧状態において過膜支持
体自体が変形しない程度の剛性が必要である。

押えガイドの形状は筒状であり、円筒形、中空
の円錐台形、多角筒形などを用いることができる
が、これらのうちでも円筒形が好ましい。側面に
は１〜複数の孔が設けられるかあるいは元来孔を
有する材料が用いられる。孔の形状には特に制限
はないがたとえば円形、楕円形、多角形およびス
リツト状などが挙げられる。孔が１ケ所とされる
場合にはスリツト状が好ましく、押えガイドの側
面に螺旋状に設けることもできる。また外胴容器
の入口から入つたガスの大部分が外胴容器の内面
と押えガイド側面との間の空隙を掃引しつつ過
膜表面に達するよう押えガイド内部は過素子頭
部からやゝガスの入口寄りで全体または１部が仕
切られていることが好ましい。さらに横振れを防
止するためにガスの入口寄りに外胴容器の内径と
ほゞ同じ径を有するガイドフランジを設けるかあ
るいは外胴容器の入口側内面に溝を設け、この溝
に押えガイドの先端を嵌め込むことが好ましい。
これらの場合には入口から入つたガスを外胴容器
内面と押えガイドとの間の空隙に導くための導入
孔が押えガイドの側面およびガイドフランジなど
に適宜設けられる。材質としては通常は各種金
属、硬質プラスチツク、およびセラミツクなど剛
性のあるものが使用される。これらの材料に孔が
穿設されてもよく、また焼結金属や多孔性のセラ
ミツクスなど元来多数の孔を有するものがそのま
ま用いられてもよい。後者の場合には押えガイド
自体が一次フイルターにもなる。また比較的大き
い孔が設けられた場合には押えガイドの側面に金
網などを巻きつけてこれを一次フイルターとする
こともできる。

シールリング材としては実質的に柔軟性を示す
材質であればよく、たとえば、テフロン、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、天然ゴム、ネオプレ
ン、バイトンなどのＯ−リング、Ｖ−リングなど
が用いられる。

またこれらのリングの代りとして支持体に冠装
される過膜の開口端が鍔状に開いた袋状の過
膜を用いた場合にはこの鍔部をシールリングとし
て用いてもよい。シールリングは押えガイドによ
つて直接にあるいはこれらの間に上記した押えガ
イドの材質と同様な剛性のある材質の押えリング
を介在せしめて過素子根元の表面と外胴容器と
の間に押しつけられ気密が保たれる。

〔考案の効果〕

本考案の過器はガス中に含有される固体粉な
どの微細な不純物粒子までほゞ完全に除去できる
と同時に、半導製造工程などで問題とされるねじ
込部などから発生する金属粉などの微細な固体粉
の混入がなく、また、構造上ガスが滞留するよう
な微細な間隙部もないのでガスの置換も容易に行
われガスの種類の切替による異種ガスの混入がな
い。

またシールリングは外胴容器の溶接接合後の温
度降下による収縮によつてさらに絞めつけられる
ので気密が完全に保たれるほか、溶接時の輻射熱
は押えガイドの側壁で遮断されるため過膜の熱
による損傷も防止できる。しかも構造が簡単で、
空間容積を取らず周囲空間が狭い配管ラインなど
にも自由に取りつけることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の過器の縦断面図であり、第
２図は本考案の異る態様の過器を示す縦断面概
略図であり、第３図は既存の過器の縦断面図で
あ。 図において、１……入口、２……出口、３……
テーパー部、４……外胴容器、５……貫通孔、６
および６′……支持体、７および７′……過膜、
８……過素子、９……シールリング、１０……
クツシヨンリング、１１……空隙、１２および１
２′……孔、１３および１３′……押えガイド、１
４……ガイドフランジ、１４′……溝、１５……
導入孔、１６……接合部、２０……出口、２１…
…外筒、２２……Ｏリング、２３……フランジ、
２４……過素子、２５……入口、２６……内
筒、２７……接合部ならびに２８……間隙であ
る。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ガス流路に介在させてガス中に含有される固体
   粉を過膜によつて除去する過器であつて、溶
   接接合のみによつて一体的に構成され、かつ流体
   の入口（一次側）と出口（二次側）とを有する筒
   状の外胴容器と、 多数の貫通孔を有する円柱、円錐または円錐台
   形の支持体に柔軟性のある袋状の過膜を冠装す
   るかまたは該支持体の側面に柔軟性のあるシート
   状の過膜を巻きつけて固着して構成されてなる
   過素子であつて、前記外胴容器内に収納され、
   根元の外側が当該容器の内面とシールリングを介
   して密着された過素子と、 筒状でかつ側面に孔を有し、該外胴容器内面と
   該過素子との間の空間に、外胴容器内面との間
   に空隙を保つて設けられ、該シールリングを外胴
   容器内面および過素子の外面に密着させるため
   の押えガイドとを備え、一次側と二次側とが過
   膜によつて隔離されてなり、一次側から入つたガ
   スが上記の空隙を掃引しつつ押えガイドの側面の
   孔を通つて過膜表面に達して過され、出口
   （二次側）から出るように構成されたことを特徴
   とする過器。