JPH0534743Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ガスから不純物や水分を除去するガ
ス浄化装置に関するものである。

［従来の技術］ 極、超高真空を発生させる場合や、表面分析、
特に真空中での表面分析、或いは半導体の製造等
においては、必要ガス中に不純物ガスや水分が存
在することを非常に嫌う。

したがつて、従来は、ソープシヨンポンプにモ
レキユラシーブを入れ、液体窒素等の冷材により
冷却したモレキユラシーブによつて、これらの不
純物ガスや水分等を吸着除去していた。

しかしながら、モレキユラシーブは、必要ガス
まで吸着し、かつ熱伝導が悪く、例えば液体窒素
で冷却する場合、冷却開始後２時間を経過して
も、液体窒素の温度（−195.8℃）より100℃以上
高い温度にしか下らないため、作業の開始に時間
を要するという問題がある。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案が解決しようとする課題は、必要ガスを
吸着することなく、しかも作業の開始が早いガス
浄化装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本考案のガス浄化装
置は、冷材を充填する断熱性の冷材容器と、伝熱
性の良好な素材よりなる上記冷材容器内の密閉容
器とを備え、上記密閉容器が、浄化ガスの入口及
び出口、並びに該容器を流れるガスから不純物や
水分を除去するための焼結金属フイルタを備えて
いることを特徴としている。

また、同様の課題を解決するため、冷材を充填
する断熱性の冷材容器と、流体が流通するケース
と、伝熱性の良好な素材よりなる密閉容器とを備
え、該密閉容器の一部を上記ケース内に、残部を
上記冷材容器内に位置させるとよい。

［作用及び考案の効果］ フイルタを、熱伝導の良い焼結金属で形成した
ため、冷材によるフイルタの温度低下が早いの
で、短時間で作業を開始することができるばかり
でなく、温度降下によつて吸着効率を高めること
ができる。

また、ガスが金属焼結フイルタの細かい隙間を
非常に数多く通るため、ガス分子がフイルタに衝
突する確率が高くて捕集能力が良く、しかも、モ
レキユラシーブほど多孔質でないために、必要ガ
スまで吸着することがなく、かつガスの流量を多
くすることができる。

さらに、密閉容器の一部をケース内に位置させ
たので、密閉容器を加温して、容器内におけるガ
スの液化を防止することができる。

［実施例］ 第１図は本考案の第１実施例を示し、このガス
浄化装置１は、液体窒素、フレオン等の冷材２を
充填する断熱性の冷材容器３と、冷材２中に浸漬
させる密閉容器４とを備え、密閉容器４に浄化ガ
スを給排する供給管５と排出管６は、冷材容器３
の断熱性の蓋７に形設した孔を通つて装置１外に
延出している。

密閉容器４は、熱伝導の良好な素材で形成し、
ガスの流れ方向と略直交する方向に、複数のフイ
ルタ９ａ，９ｂ，９ｃ，…が内壁に高熱伝導性を
保つようにして接合されている。該フイルタは、
例えばステンレス鋼、真鍮等の熱伝導の良い金属
の粒子を焼結して複数枚重ねたもので構成され、
数μm程度の粗さを有するが、ガス流入側のフイ
ルタ９ａの目を粗くし、ガス流出側のフイルタ９
ｃに向けて順次目を細かくするのが良く、特に水
分を多量に吸着するガス流入側のフイルタは、目
を粗くするのが良い。

上記密閉容器４は、内部に加熱器（図示省略）
を有し、作業開始前に予め高真空下で加熱して、
内部の水分を十分に放出させておく。

冷材容器３に冷材２を充填すると、密閉容器４
の温度は、外周からフイルタ９ａ，９ｂ，９ｃ，
…の中心に向けて低下し、フイルタ９ａ，９ｂ，
９ｃ，…を熱伝導の良好な素材で構成したため、
モレキユラシーブに比べてフイルタの温度が速や
かに低下するので、短時間で作業を始めることが
できる。

フイルタ９ａ，９ｂ，９ｃ，…が十分に冷却し
た時点で、供給管５から浄化ガスを供給すると、
フイルタを通つて排出管７に流れ、冷材２より気
化温度が高い不純物の気体（蒸気）を液化してフ
イルタ９ａ，９ｂ，９ｃ，…により捕集し、不純
物ガスや水分が除去された清浄ガスは、排出管６
から装置外に流出する。この場合、温度が低い程
分子の吸着が良くなるので、吸着効率を高めるこ
とができる。

また、浄化ガスが焼結フイルタ９ａ，９ｂ，９
ｃ，…におけるミクロン単位の隙間を数百回も通
過するため、ガス分子がフイルタに衝突する確率
が高くて捕集能力がよく、しかも、モレキユラシ
ーブ程多孔質でないために、必要ガスまで吸着す
ることがなく、かつガスの流量を多くすることが
できる。

さらに、フイルタをステンレス鋼で形成する
と、腐蝕性ガスの除湿やガスト除去を行うことが
できる。

上記第１実施例は、蓄積形であるから、ガスを
連続して浄化する場合は、２個または２個以上設
置して、一方の浄化装置で不純物を除去している
間に、他方の密閉容器４を、該容器中の加熱器で
加熱しながら真空ポンプで吸引して除湿する。こ
の場合も、フイルタ９ａ，９ｂ，９ｃ，…の熱伝
導がよいので、除湿に必要な時間を短縮できる。

上記第１実施例は、密閉容器４全体を冷却する
全冷却式であるが、冷材２として液体窒素を、浄
化ガスとして窒素ガスを使用する場合、フイルタ
の冷却能力が大きいと、窒素ガスが密閉容器４内
で液化して排出管６に流れないことがあり、この
ときに冷材容器３中の冷材２がなくなると、液化
ガスが気化して密閉容器４の内圧が著しく高圧に
なる。

第２図は、密閉容器を部分冷却式とした本考案
の第２実施例を示し、このガス浄化装置１１は、
冷材２を充填する断熱性の冷材容器１３と、冷材
容器１３の下方に設置した断熱性のケース１２
と、密閉容器１４とを備え、密閉容器１４は、ガ
ス流入側１４ａをケース１２内に、ガス流出側１
４ｂを冷材容器１３内に位置させ、供給管５及び
排出管６は、ケース１２及び冷材容器１３の断熱
性の蓋１７の孔を通つて装置１１外に延出してい
る。

また、ガス供給側のフイルタ９ａは、空気の流
入口１５と流出口１６を有するケース１２側にあ
り、フイルタ９ｂ，９ｃは、冷材容器１３側にあ
る。

上記第２実施例は、流入口１５から流出口１６
に向けて空気を流して、密閉容器１４のガス流入
側１４ａを加熱することにより、密閉容器１４内
でのガスの液化を防止することができる。

また、仮りに、ガスがフイルタ９ｂ，９ｃ，…
において液化しても、液滴となつて落下してフイ
ルタ９ａにおいて気化するので、密閉容器１４内
のガスが液体になることはない。

なお、上記実施例は、いずれも冷材２を大気に
放出しているが、容器で捕集して液化することに
より、循環させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案の第１実施例及び第
２実施例の縦断正面図である。 ２……冷材、３，１３……冷材容器、４，１４
……密閉容器、５……供給管、６……排出管、９
ａ，９ｂ，９ｃ……フイルタ、１２……ケース。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 冷材を充填する断熱性の冷材容器と、伝熱性
   の良好な素材よりなる上記冷材容器内の密閉容
   器とを備え、 上記密閉容器が、浄化ガスの入口及び出口、
   並びに該容器を流れるガスから不純物や水分を
   除去するための焼結金属フイルタを備えてい
   る、 ことを特徴とするガス浄化装置。 ２ 冷材を充填する断熱性の冷材容器と、流体が
   流通するケースと、伝熱性の良好な素材よりな
   る密閉容器とを備え、該密閉容器の一部を上記
   ケース内に、残部を上記冷材容器内位置させた
   ことを特徴とする請求項１に記載したガス浄化
   装置。