JPH0418617B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、クリーンルーム内より取り出した
多数のサンプリングエア（空気・ガス）の中から
任意の一つを選択して計測部に供給する多点モニ
タリングサンプラーに関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、半導体、エレクトロニクス、精密機
器、薬品等の工場では、塵埃等の微小粒子の影響
を排除するため、高度の清浄空間すなわちクリー
ンルームが設けられている。クリーンルーム内の
清浄度は、製品の品質、歩留り及び生産性を左右
するので、その測定及び管理は非常に重要なもの
である。

そこで、クリーンルーム内の清浄度を総合的か
つ集中的に測定・管理するため、クリーンルーム
内の各サンプリング位置における清浄度に関する
情報を１ケ所に集中させて測定・監視する多点モ
ニタリングシステムが採用されている。このよう
な多点モニタリングシステムは、一般的にシステ
ム全体がマイクロコンピユータで制御され、各サ
ンプリング位置に通じている多数のサンプル流路
を多点モニタリングサンプラーによつて切換える
ことにより、１台のセンサで多点における清浄度
を測定・監視するようになつている。

従来の多点モニタリングサンプラーは、センサ
に通じている流路と各サンプル位置に通じている
サンプル流路とをロータリーバルブを介して切換
可能に接続していた。しかし、この従来例は、ロ
ータリーバルブの回転シヤフトの摺動部にグリー
スやテフロン等のプラスチツクを使用しているた
め、前者ではグリースが発塵することがあり、ま
た後者ではプラスチツクが摩擦により発塵すると
ともに帯電するため、これによつて沈着した粒子
が再発塵することがあつた。このため、これらの
粒子が流路内に混入して測定誤差を生ずることが
多かつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明は、回転するシヤフト内部の通気孔と
サンプラー本体のセンサ接続口とを摺動すること
なく、またシヤフト外部のエアが混入することが
ないように接続することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明が上記問題点を解決するために講じた
技術的手段は、次の通りである。

すなわち、シヤフトの開口端とサンプラー本体
のセンサ接続口とを微小な隙間をおいて近接さ
せ、開口端におけるシヤフト周囲の圧力を通気孔
内部の圧力よりも低くなるようにしたことであ
る。

〔作用〕

計測部に設けた吸引ポンプを作動させると、通
気孔内のエアは吸引されてセンサ接続口より計測
部のセンサに送られる。シヤフトの開口端とセン
サ接続口との間には微小な隙間があるが、シヤフ
トの開口端におけるシヤフト周囲の圧力は通気孔
内部の圧力よりも低いため、シヤフト外部のエア
が通気孔内部のエアに混入することはなく、サン
プルエア中の粒子測定、即ち清浄度測定が正確に
行われる。

〔実施例〕

以下、図面に従つてこの発明の実施例を説明す
る。

第１図において、図に向かつて左方を前方とい
うことにすれば、サンプラー本体１は、前部本体
１ａと後部本体１ｂを結合して構成されている。
後部本体１ｂには、複数のサンプルエア供給口２
が形成され、これらのサンプルエア供給口２に
は、クリーンルーム内の各サンプリング位置に通
ずる配管を接続するための継手３が装着されてい
る。

前部本体１ａの前端部には、ポンプ接続部４が
突設されるとともにセンサ接続ソケツト５が装着
されている。ポンプ接続部４の先端にはポンプ接
続口６が形成され、またセンサ接続ソケツト５の
前端にはセンサ接続口７が形成されている。

前部本体１ａの内部空間は、区画壁８によつて
二つの空間に区画され、その後方の空間は後部本
体１ｂの内部空間とともに主空気室９を形成して
いる。また、その前方の空間は副空気室１０を形
成している。

区画壁８には、多数のオリフイス１１が形成さ
れ、このオリフイス１１により両空気室９，１０
は連通している。

サンプラー本体１内部には、ボールベアリング
１２及びニードルベアリング１３によりシヤフト
１４が回転自在に設けられている。このシヤフト
１４には、サンプリングパイプ１５がその先端を
斜後方に向けて装着され、その内部の通路１６は
シヤフト１４内部に形成された通気孔１７と連通
している。

サンプリングパイプ１５は、その先端部がテー
パー状に径が小さくなつており、先端１８の肉厚
は非常に小さく形成されているる。これは、サン
プリングパイプ１５がサンプルエア供給口２に直
結されていないため、サンプルエア供給口２より
導入されたエアがサンプリングパイプ１５内に入
りやすいようにするためである。

各サンプルエア供給口２は、シヤフト１４に垂
直な平面内に適宜間隔をおいて配設され、シヤフ
ト１４の回動によりサンプリングパイプ１５の先
端１８が各サンプルエア供給口２に相対するよう
になつている。この場合、サンプリングパイプ１
５の先端１８は、後部本体１ｂの内壁とは常に隙
間を有しているので、この部分にシール部材が不
要となり、シヤフト１４の回動によつて発塵した
り、粒子が混入したりする虞れがない。

シヤフト１４の開口端１９は副空気室１０内に
あり、そこにはシール用ソケツト２０が固着され
ている。センサ接続ソケツト５の後端部はシール
用ソケツト２０内部に挿入されており、センサ接
続ソケツト５の外側面とシール用ソケツト２０の
内側面との間には、微小な隙間が設けられてい
る。また、シヤフト１４の開口端１９とセンサ接
続ソケツト５の後端との間にも、微小な隙間が設
けられている。

後部本体１ｂの後端部には、シヤフト１４の回
転角度を検出する検出部２１とステツピングモー
タ等よりなる駆動部２２が設けられている。検出
部２１は、フオトマイクロセンサ２３をセンサ架
台２４を介して後部本体１ｂの後端面に装着し、
シヤフト１４の後端部に固着したセンサ感応板２
５の先端をフオトマイクロセンサ２３によつて検
知するようにしている。これによつて、シヤフト
１４の回転角度を検出し、サンプリングパイプ１
５の先端１８を任意のサンプルエア供給口２に相
対させることができる。シヤフト１４の後端は、
駆動部２２の駆動シヤフト２６に接続されてい
る。

次に、この発明に係る多点モニタリングサンプ
ラーの使用状態について説明する。

ポンプ接続口６に接続した吸引ポンプ（図示せ
ず）を作動させると、各サンプリング位置から取
り出したサンプルエアは、各サンプルエア供給口
２からサンプラー本体１内に導入される。そし
て、サンプリングパイプ１５の先端１８の相対し
ているサンプルエア供給口２より導入されたエア
のみが、サンプリングパイプ１５内に入ることに
なる。

計測部に設けた吸引ポンプをセンサ接続口７に
接続して作動させると、サンプリングパイプ１５
内に入つたエアは、シヤフト１４内部の通気孔１
７及びセンサ接続ソケツト５内部に形成した通路
２７を介してセンサに送られる。

一方、他のサンプルエア供給口２より主空気室
９内に導入されたエアは、オリフイス１１を介し
て副空気室１０に入り、ポンプ接続口６より排出
される。

シヤフト１４の開口端１９とセンサ接続ソケツ
ト５の後端部とは直結されていないので、この部
分から発塵することはないが、この隙間からシヤ
フト１４外部のエアが通路２７内に混入する虞れ
がある。そこで、これを防ぐため、次のようにし
てシヤフト１４周囲の圧力が通気孔１７及び通路
２７内の圧力よりも常に低くなるようにしてい
る。

すなわち、主空気室９はオリフイス１１を介し
て副空気室１０と連通しているため、オリフイス
１１の大きさを調節すれば、吸引ポンプが接続さ
れている副空気室１０内のエアの圧力を主空気室
９内の圧力よりも常に低くすることができる。従
つて、通気孔１７内のエアの一部は副空気室１０
内に漏出するが、逆に副空気室１０内のエアが通
路２７内に混入することはない。

シヤフト１４の前端にはシール用ソケツト２０
が固着され、またセンサ接続ソケツト５の後端は
シール用ソケツト２０内に挿入されるとともに両
ソケツト５，２０の間に微小な隙間を設けている
ので、通気孔１７内のエアはさらに漏出し難くな
つているとともに副空気室１０のエアも混入し難
くなつている。

２８，２９は差圧取出用ソケツトであり、この
両ソケツトはそれぞれ主空気室９と副空気室１０
に接続されている。これは、両差圧取出用ソケツ
ト２８，２９間にマノメータを取り付けて、主空
気室９と副空気室１０との差圧を測定するための
ものである。吸引ポンプによつて吸引されるエア
の量やサンプラー本体１内に導入されるエアの量
に応じて、主空気室９と副空気室１０の差圧を最
適値に設定する必要があるため、区画壁８に形成
した多数のオリフイス１１の一部をメクラプラグ
でふさぐことにより、差圧を調節することができ
るようにしている。

両空気室９，１０間の差圧は、ポンプ及びマノ
メーターの性能に関係するが、特に10〜300mm
WG好ましくは50〜200mmWG程度とすることが
望ましい。また、センサ接続ソケツト５の外側面
とシール用ソケツト２０の内側面との隙間は、で
きるだけ小さい方が好ましいが、機械加工精度の
関係で50〜150μmとすることが適当である。

尚、測定中にサンプリングパイプ１５の先端か
ら主空気室９内のエアが混入しないようにするた
め、サンプリングパイプ１５の通路１６内の圧力
が、常に主空気室９内の圧力よりも少し高くなる
ように、両吸引ポンプの吸引力を調節している。

この発明は、高純度ガスたとえば窒素、アルゴ
ン、酸素、塩素、ふつ化水素などをクリーンルー
ム内に送る配管中の粒子の測定にも使用できるこ
とはもちろんである。

〔発明の効果〕

この発明は、次のような特有の効果を奏する。

(a) シヤフト１４とセンサ接続ソケツト５は摺動
しないので、この部分から発塵することがな
く、従つて測定誤差が生じない。

(b) 開口端１９におけるシヤフト１４周囲の圧力
は、通気孔１７内部の圧力よりも常に低くされ
るので、シヤフト１４外部のエアが混入するこ
とがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る多点モニタリングサ
ンプラーの実施例を示す半断面正面図。第２図
は、同平面図。第３図は、シヤフトの開口端とセ
ンサ接続ソケツトの後端部との近接状態を示す部
分拡大断面図。 １……サンプラー本体、７……センサ接続口、
１４……シヤフト、１７……通気孔、１９……開
口端。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ サンプラー本体内にシヤフトを回転自在に設
   け、シヤフト内部の通気孔に各サンプリング位置
   からのサンプルエアが切換可能に導入されるよう
   にした多点モニタリングサンプラーにおいて、シ
   ヤフトの開口端とサンプラー本体のセンサ接続口
   とを微小な隙間をおいて近接させ、開口端におけ
   るシヤフト周囲の圧力を通気孔内部の圧力よりも
   低くなるようにし、無摺動方式としたことを特徴
   とする多点モニタリングサンプラー。