JPH06102153A - 圧力変動容器におけるガス採取方法及び装置 - Google Patents
圧力変動容器におけるガス採取方法及び装置Info
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- JPH06102153A JPH06102153A JP27524892A JP27524892A JPH06102153A JP H06102153 A JPH06102153 A JP H06102153A JP 27524892 A JP27524892 A JP 27524892A JP 27524892 A JP27524892 A JP 27524892A JP H06102153 A JPH06102153 A JP H06102153A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧力変動容器内のガス圧力が急激に変化した
場合においても、ガス分析装置へ導入されるガスの圧力
を常に一定に保ち、ガスの高精度な成分分析を可能にす
る。 【構成】 排気ダクト２，ガス採取管３を介して、圧力
変動容器１から排出される排ガスをガス分析計４へ導入
し、排ガスの成分を分析する。ガス採取管３のガス分析
計４入側に設けた圧力計17の計測値が一定となるよう
に、ガス採取管３が途中で分枝しコンダクタンスが異な
る配管5a, 5b, 5c, 5d, 5eから適宜配管を選択し、また
排気管８が途中で分枝しコンダクタンスが異なる配管10
a,10b,10c,10d,10e から適宜配管を選択して大幅なガス
圧力変動に対応せしめる。さらに排気管12の途中に設け
た圧力調整弁14の開度を連続制御してガス圧力の微調整
を行う。
場合においても、ガス分析装置へ導入されるガスの圧力
を常に一定に保ち、ガスの高精度な成分分析を可能にす
る。 【構成】 排気ダクト２，ガス採取管３を介して、圧力
変動容器１から排出される排ガスをガス分析計４へ導入
し、排ガスの成分を分析する。ガス採取管３のガス分析
計４入側に設けた圧力計17の計測値が一定となるよう
に、ガス採取管３が途中で分枝しコンダクタンスが異な
る配管5a, 5b, 5c, 5d, 5eから適宜配管を選択し、また
排気管８が途中で分枝しコンダクタンスが異なる配管10
a,10b,10c,10d,10e から適宜配管を選択して大幅なガス
圧力変動に対応せしめる。さらに排気管12の途中に設け
た圧力調整弁14の開度を連続制御してガス圧力の微調整
を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄鋼の真空精錬炉，化
学反応器，半導体製造における真空処理容器，薬品真空
乾燥処理容器等、内部圧力が変動する容器におけるガス
の成分を分析するためにガスを採取するガス採取方法及
びその実施に用いる装置に関する。
学反応器，半導体製造における真空処理容器，薬品真空
乾燥処理容器等、内部圧力が変動する容器におけるガス
の成分を分析するためにガスを採取するガス採取方法及
びその実施に用いる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】容器内のガスの成分を分析することによ
り容器内の状態を把握し、この状態に基づいて処理条件
を設定したり、処理を終了したりといった制御を行うこ
とが重要である。例えば鋼中の炭素量は鋼の品質及び機
械的強度に大きな影響を及ぼすので、真空精錬工程にお
いて炭素含有量を目標値に合致させることが大切であ
る。炭素含有量を制御する方法として、真空精錬炉から
排出される排ガスの成分分析値に基づくダイナミック制
御方法が広く行われている。
り容器内の状態を把握し、この状態に基づいて処理条件
を設定したり、処理を終了したりといった制御を行うこ
とが重要である。例えば鋼中の炭素量は鋼の品質及び機
械的強度に大きな影響を及ぼすので、真空精錬工程にお
いて炭素含有量を目標値に合致させることが大切であ
る。炭素含有量を制御する方法として、真空精錬炉から
排出される排ガスの成分分析値に基づくダイナミック制
御方法が広く行われている。
【０００３】真空精錬炉からの排ガスの成分を分析する
場合、常圧（760 Torr）になる場所で排ガス成分を分析
する方法が一般的である。この方法は、真空精錬炉から
離れた所に設置されている真空ポンプ（ブースタまたは
エジェクタポンプ）の出側において常圧の排ガスをサン
プリングするので、排ガスの移動に長時間を要し、経時
的な分析結果を得ることができないという難点があっ
た。
場合、常圧（760 Torr）になる場所で排ガス成分を分析
する方法が一般的である。この方法は、真空精錬炉から
離れた所に設置されている真空ポンプ（ブースタまたは
エジェクタポンプ）の出側において常圧の排ガスをサン
プリングするので、排ガスの移動に長時間を要し、経時
的な分析結果を得ることができないという難点があっ
た。
【０００４】そこで真空精練炉からの圧力変動する排ガ
スを分析計へ導入する系にそのコンダクタンスを可変と
したバルブ機構を備えて、連続的に排ガスの採取及び分
析を行う方法が、特公昭60-11085号公報に開示されてい
る。以下、この方法及びその装置について簡単に説明す
る。
スを分析計へ導入する系にそのコンダクタンスを可変と
したバルブ機構を備えて、連続的に排ガスの採取及び分
析を行う方法が、特公昭60-11085号公報に開示されてい
る。以下、この方法及びその装置について簡単に説明す
る。
【０００５】図４はこの従来方法を実施するための装置
構成を示す概略図であり、図中41は真空精錬炉（図示せ
ず）に連結され、真空精錬炉からの排ガスを排気するた
めの煙道たる排気ダクトである。排気ダクト41には、排
ガスの一部を採取するためのガス採取管42が連結されて
おり、ガス採取管42の終端は、排ガスの成分を分析する
ガス分析計43に連結している。ガス採取管42には、コン
ダクタンスが互いに異なる３本のバルブ44a, 44b, 44c
が並列的に介設されており、排気ダクト41に設置された
真空計45からの計測信号により、これらのうちから任意
のバルブが選択されて開けられるようになっている。ま
た、バルブ44a, 44b, 44c の介設位置より上流側のガス
採取管42には、塵埃をろ過するダストトラップ46が介設
されている。更に、ガス採取管42には、その上流側から
下流側にかけて、排気ダクト41から排出された排ガスを
ガス分析計43へ導入するための２個の真空ポンプ47, 4
7、ガス分析計43を排気するための排気ポンプ48が、こ
の順に設けられている。
構成を示す概略図であり、図中41は真空精錬炉（図示せ
ず）に連結され、真空精錬炉からの排ガスを排気するた
めの煙道たる排気ダクトである。排気ダクト41には、排
ガスの一部を採取するためのガス採取管42が連結されて
おり、ガス採取管42の終端は、排ガスの成分を分析する
ガス分析計43に連結している。ガス採取管42には、コン
ダクタンスが互いに異なる３本のバルブ44a, 44b, 44c
が並列的に介設されており、排気ダクト41に設置された
真空計45からの計測信号により、これらのうちから任意
のバルブが選択されて開けられるようになっている。ま
た、バルブ44a, 44b, 44c の介設位置より上流側のガス
採取管42には、塵埃をろ過するダストトラップ46が介設
されている。更に、ガス採取管42には、その上流側から
下流側にかけて、排気ダクト41から排出された排ガスを
ガス分析計43へ導入するための２個の真空ポンプ47, 4
7、ガス分析計43を排気するための排気ポンプ48が、こ
の順に設けられている。
【０００６】このような構成の装置では、排気ダクト41
内の圧力を真空計45にて計測し、その計測値に基づい
て、３本のバルブ44a, 44b, 44c から任意のバルブを選
択することにより、排気ダクト41からガス採取管42を介
してガス分析計43へ排ガスを導入して、排ガスの成分を
連続的に分析する。
内の圧力を真空計45にて計測し、その計測値に基づい
て、３本のバルブ44a, 44b, 44c から任意のバルブを選
択することにより、排気ダクト41からガス採取管42を介
してガス分析計43へ排ガスを導入して、排ガスの成分を
連続的に分析する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の従来
方法では次に述べるような問題点がある。まず、排気ダ
クト41内の圧力計測値に基づいてコンダクタンスを変更
することとしているので、ガス分析計43の入側のガス圧
力が必ずしも一定であるとは言えず、正確な成分分析を
行えない。
方法では次に述べるような問題点がある。まず、排気ダ
クト41内の圧力計測値に基づいてコンダクタンスを変更
することとしているので、ガス分析計43の入側のガス圧
力が必ずしも一定であるとは言えず、正確な成分分析を
行えない。
【０００８】また、ガス採取管42のコンダクタンスを変
更するのみでは、ガス分析計43へ導入されるガス流量は
一定とならず、即ちガス移動時間が一定とならず、分析
時間がばらついて連続分析の精度の悪化を生じる。さら
にコンダクタンスの切り替えを圧力調整用のバルブ44a,
44b,44c により連続的に行うため作動部分が多くなり、
安定して稼働することが困難である。
更するのみでは、ガス分析計43へ導入されるガス流量は
一定とならず、即ちガス移動時間が一定とならず、分析
時間がばらついて連続分析の精度の悪化を生じる。さら
にコンダクタンスの切り替えを圧力調整用のバルブ44a,
44b,44c により連続的に行うため作動部分が多くなり、
安定して稼働することが困難である。
【０００９】以上のように従来方法では、排ガスの成分
を連続的に精度良く分析するために常に一定の圧力にて
ガス分析装置へガスを導入することは非常に困難である
という問題点があり、特に排ガスの圧力が急変してバル
ブを頻繁に切替えなければならない場合には、精度の悪
化を免れられなかった。
を連続的に精度良く分析するために常に一定の圧力にて
ガス分析装置へガスを導入することは非常に困難である
という問題点があり、特に排ガスの圧力が急変してバル
ブを頻繁に切替えなければならない場合には、精度の悪
化を免れられなかった。
【００１０】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、圧力変動容器におけるガスの圧力が急激に変化
した場合においても、連続的なガス分析を精度良く安定
して行うために常に一定の圧力にてガス分析装置へガス
を導入することができる圧力変動容器におけるガス採取
方法及びその実施に用いる装置を提供することを目的と
する。
であり、圧力変動容器におけるガスの圧力が急激に変化
した場合においても、連続的なガス分析を精度良く安定
して行うために常に一定の圧力にてガス分析装置へガス
を導入することができる圧力変動容器におけるガス採取
方法及びその実施に用いる装置を提供することを目的と
する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】第１発明に係る圧力変動
容器におけるガス採取方法は、圧力変動容器に連通する
採取管を介して前記圧力変動容器内のガスを採取しガス
分析装置へ導入する方法において、前記採取管に、コン
ダクタンスを変更制御する制御装置と、前記ガス分析装
置入側のガス圧力を計測する圧力計とを前記圧力変動容
器側からこの順に設けておき、前記圧力計の計測値に基
づいて前記ガス分析装置へ導入するガス圧力が一定にな
るように前記制御装置によりコンダクタンスを変更制御
することを特徴とする。第２発明に係る圧力変動容器に
おけるガス採取方法は、第１発明において、前記ガス分
析装置の入側に圧力調整弁を設けておき、前記ガス分析
装置へ導入されるガス圧力に基づいて前記圧力調整弁の
開度を操作することを特徴とする。第３発明に係る圧力
変動容器におけるガス採取装置は、圧力変動容器に連通
する採取管を介して前記圧力変動容器内のガスを採取し
ガス分析装置へ導入する装置において、前記採取管に、
コンダクタンスを変更制御する制御装置と、前記ガス分
析装置入側のガス圧力を計測する圧力計とを前記圧力変
動容器側からこの順に備え、前記制御装置は前記圧力計
の計測値に基づいて前記ガス分析装置へ導入するガス圧
力が一定になるように前記制御装置によりコンダクタン
スを変更制御する構成となしてあることを特徴とする。
第４発明に係る圧力変動容器におけるガス採取装置は、
第３発明において、前記ガス分析装置の入側に可変の圧
力調整弁を備え、前記制御装置は前記ガス分析装置へ導
入されるガス圧力に基づいて前記圧力調整弁の開度を制
御する構成となしてあることを特徴とする。
容器におけるガス採取方法は、圧力変動容器に連通する
採取管を介して前記圧力変動容器内のガスを採取しガス
分析装置へ導入する方法において、前記採取管に、コン
ダクタンスを変更制御する制御装置と、前記ガス分析装
置入側のガス圧力を計測する圧力計とを前記圧力変動容
器側からこの順に設けておき、前記圧力計の計測値に基
づいて前記ガス分析装置へ導入するガス圧力が一定にな
るように前記制御装置によりコンダクタンスを変更制御
することを特徴とする。第２発明に係る圧力変動容器に
おけるガス採取方法は、第１発明において、前記ガス分
析装置の入側に圧力調整弁を設けておき、前記ガス分析
装置へ導入されるガス圧力に基づいて前記圧力調整弁の
開度を操作することを特徴とする。第３発明に係る圧力
変動容器におけるガス採取装置は、圧力変動容器に連通
する採取管を介して前記圧力変動容器内のガスを採取し
ガス分析装置へ導入する装置において、前記採取管に、
コンダクタンスを変更制御する制御装置と、前記ガス分
析装置入側のガス圧力を計測する圧力計とを前記圧力変
動容器側からこの順に備え、前記制御装置は前記圧力計
の計測値に基づいて前記ガス分析装置へ導入するガス圧
力が一定になるように前記制御装置によりコンダクタン
スを変更制御する構成となしてあることを特徴とする。
第４発明に係る圧力変動容器におけるガス採取装置は、
第３発明において、前記ガス分析装置の入側に可変の圧
力調整弁を備え、前記制御装置は前記ガス分析装置へ導
入されるガス圧力に基づいて前記圧力調整弁の開度を制
御する構成となしてあることを特徴とする。
【００１２】第５発明に係る圧力変動容器におけるガス
採取方法は、圧力変動容器に連通する採取管を介して前
記圧力変動容器内のガスを採取しガス分析装置へ導入す
る方法において、前記採取管に連通し、夫々にコンダク
タンスが異なり、弁を備えた複数の導入用の配管と、該
複数の導入用の配管の全てと接続された排気管と、該排
気管に接続され、夫々にコンダクタンスが異なり、弁を
備えた複数の排気用の配管とを設けておき、前記ガス分
析装置へ一定流量のガスを導入するように前記採取管内
のガス圧力に基づいて、前記複数の導入用の配管から適
宜の配管をその弁を開くことにより選択し、選択された
導入用の配管に対応して前記複数の排気用の配管から適
宜の配管をその弁を開くことにより選択することを特徴
とする。第６発明に係る圧力変動容器におけるガス採取
装置は、圧力変動容器に連通する採取管を介して前記圧
力変動容器内のガスを採取しガス分析装置へ導入する装
置において、前記採取管に連通し、夫々にコンダクタン
スが異なり、弁を備えた複数の導入用の配管と、該複数
の導入用の配管の全てと接続された排気管と、該排気管
に接続され、夫々にコンダクタンスが異なり、弁を備え
た複数の排気用の配管と、前記ガス分析装置へ一定流量
のガスを導入するように前記採取管内のガス圧力に基づ
いて、前記複数の導入用の配管から適宜の配管をその弁
を開くことにより選択する手段と、選択された導入用の
配管に対応して前記複数の排気用の配管から適宜の配管
をその弁を開くことにより選択する手段とを備えること
を特徴とする。
採取方法は、圧力変動容器に連通する採取管を介して前
記圧力変動容器内のガスを採取しガス分析装置へ導入す
る方法において、前記採取管に連通し、夫々にコンダク
タンスが異なり、弁を備えた複数の導入用の配管と、該
複数の導入用の配管の全てと接続された排気管と、該排
気管に接続され、夫々にコンダクタンスが異なり、弁を
備えた複数の排気用の配管とを設けておき、前記ガス分
析装置へ一定流量のガスを導入するように前記採取管内
のガス圧力に基づいて、前記複数の導入用の配管から適
宜の配管をその弁を開くことにより選択し、選択された
導入用の配管に対応して前記複数の排気用の配管から適
宜の配管をその弁を開くことにより選択することを特徴
とする。第６発明に係る圧力変動容器におけるガス採取
装置は、圧力変動容器に連通する採取管を介して前記圧
力変動容器内のガスを採取しガス分析装置へ導入する装
置において、前記採取管に連通し、夫々にコンダクタン
スが異なり、弁を備えた複数の導入用の配管と、該複数
の導入用の配管の全てと接続された排気管と、該排気管
に接続され、夫々にコンダクタンスが異なり、弁を備え
た複数の排気用の配管と、前記ガス分析装置へ一定流量
のガスを導入するように前記採取管内のガス圧力に基づ
いて、前記複数の導入用の配管から適宜の配管をその弁
を開くことにより選択する手段と、選択された導入用の
配管に対応して前記複数の排気用の配管から適宜の配管
をその弁を開くことにより選択する手段とを備えること
を特徴とする。
【００１３】
【作用】第１及び第３発明にあっては、ガス分析装置の
入側のガス圧力を計測し、その計測値に基づいてコンダ
クタンスを変更制御する。従って、ガス分析装置の入側
のガス圧力は常に一定となり、分析精度が向上する。
入側のガス圧力を計測し、その計測値に基づいてコンダ
クタンスを変更制御する。従って、ガス分析装置の入側
のガス圧力は常に一定となり、分析精度が向上する。
【００１４】第２及び第４発明にあっては、ガス分析装
置の入側のガス圧力を計測し、その計測値に基づいて、
ガス分析装置の入側に配設された圧力調整弁を連続的に
操作制御するので、ガス分析装置へ導入される排ガスの
圧力を一定に保つように微調整することが可能である。
置の入側のガス圧力を計測し、その計測値に基づいて、
ガス分析装置の入側に配設された圧力調整弁を連続的に
操作制御するので、ガス分析装置へ導入される排ガスの
圧力を一定に保つように微調整することが可能である。
【００１５】第５及び第６発明にあっては、採取管内の
ガス圧力に基づいて採取管路途中に配設された複数の配
管をその弁を開閉することにより選択し、前記複数の配
管に対応して排気管路途中に配設された複数の排気用の
配管を選択して排気する。採取管路途中に配設された複
数の配管は、例えば採取ガスの圧力が 760Torrであれば
コンダクタンスが小さくなるように、細くて長い圧損が
大きい配管を選択し、１Torrであればコンダクタンスが
大きくなるように、太くて短い圧損が小さい配管を選択
するような制御を行う。そしてガス圧力が大きい場合は
ガス流量も多くなるのでその大半が排気されるように、
排気管路途中に配設された複数の排気用の配管からコン
ダクタンスが大きい１配管を選択して排気する。逆にガ
ス圧力が小さい場合はガス流量も少なくなるので排気量
が少なくなるように、排気管路途中に配設された複数の
排気用の配管からコンダクタンスが小さい１配管を選択
して排気する。このような制御を行うことにより、圧力
変動容器内の大幅な圧力変動にも対応することができ
る。
ガス圧力に基づいて採取管路途中に配設された複数の配
管をその弁を開閉することにより選択し、前記複数の配
管に対応して排気管路途中に配設された複数の排気用の
配管を選択して排気する。採取管路途中に配設された複
数の配管は、例えば採取ガスの圧力が 760Torrであれば
コンダクタンスが小さくなるように、細くて長い圧損が
大きい配管を選択し、１Torrであればコンダクタンスが
大きくなるように、太くて短い圧損が小さい配管を選択
するような制御を行う。そしてガス圧力が大きい場合は
ガス流量も多くなるのでその大半が排気されるように、
排気管路途中に配設された複数の排気用の配管からコン
ダクタンスが大きい１配管を選択して排気する。逆にガ
ス圧力が小さい場合はガス流量も少なくなるので排気量
が少なくなるように、排気管路途中に配設された複数の
排気用の配管からコンダクタンスが小さい１配管を選択
して排気する。このような制御を行うことにより、圧力
変動容器内の大幅な圧力変動にも対応することができ
る。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は本発明に係る圧力変動容器におけるガス採取方法を
実施するための装置構成を示す概略図である。
１は本発明に係る圧力変動容器におけるガス採取方法を
実施するための装置構成を示す概略図である。
【００１７】図中１は、例えば溶鋼が入った取鍋（図示
せず）を内部に収容し、溶鋼を真空精錬する圧力変動容
器（真空精錬炉）である。圧力変動容器１には、圧力変
動容器１からの排ガスを図中白抜き矢符方向に排気する
ための排気ダクト２が連結されている。排気ダクト２に
は、排ガスの一部を採取するためのガス採取管３が連結
されており、ガス採取管３の終端は、排ガスの成分を分
析するガス分析計４に連結している。ガス採取管３の中
途は並設された５本の配管5a, 5b, 5c, 5d, 5eに分枝さ
れており、各配管5a, 5b, 5c, 5d, 5eには夫々１個ずつ
の止め弁6a, 6b, 6c, 6d, 6eが設けられている。各配管
5a, 5b, 5c, 5d, 5eはその長さまたは径が互いに異な
る。
せず）を内部に収容し、溶鋼を真空精錬する圧力変動容
器（真空精錬炉）である。圧力変動容器１には、圧力変
動容器１からの排ガスを図中白抜き矢符方向に排気する
ための排気ダクト２が連結されている。排気ダクト２に
は、排ガスの一部を採取するためのガス採取管３が連結
されており、ガス採取管３の終端は、排ガスの成分を分
析するガス分析計４に連結している。ガス採取管３の中
途は並設された５本の配管5a, 5b, 5c, 5d, 5eに分枝さ
れており、各配管5a, 5b, 5c, 5d, 5eには夫々１個ずつ
の止め弁6a, 6b, 6c, 6d, 6eが設けられている。各配管
5a, 5b, 5c, 5d, 5eはその長さまたは径が互いに異な
る。
【００１８】これらの止め弁6a, 6b, 6c, 6d, 6eの設置
位置より上流側のガス採取管３には、塵埃をろ過するフ
ィルタ７が介装されている。フィルタ７と止め弁6a, 6
b, 6c, 6d, 6eとの間において、ガス採取管３には排気
管８が連結されており、この排気管８の終端は排気を行
う真空ポンプ９に連結されている。排気管８の中途はコ
ンダクタンスが異なる５本の配管10a,10b,10c,10d,10e
に分枝されており、各配管10a,10b,10c,10d,10e には夫
々１個ずつの手動開度調整弁19a,19b,19c,19d,19e が配
設されており、夫々の開度はあらかじめ設定されてい
る。そして、さらに止め弁11a,11b,11c,11d,11e が設け
られている。また、止め弁6a, 6b, 6c, 6d,6eとガス分
析計４との間において、ガス採取管３には排気管12が連
結されており、この排気管12の終端は排気を行う真空ポ
ンプ13に連結されている。排気管12の中途には、その開
度が可変である圧力調整弁14が設けられている。
位置より上流側のガス採取管３には、塵埃をろ過するフ
ィルタ７が介装されている。フィルタ７と止め弁6a, 6
b, 6c, 6d, 6eとの間において、ガス採取管３には排気
管８が連結されており、この排気管８の終端は排気を行
う真空ポンプ９に連結されている。排気管８の中途はコ
ンダクタンスが異なる５本の配管10a,10b,10c,10d,10e
に分枝されており、各配管10a,10b,10c,10d,10e には夫
々１個ずつの手動開度調整弁19a,19b,19c,19d,19e が配
設されており、夫々の開度はあらかじめ設定されてい
る。そして、さらに止め弁11a,11b,11c,11d,11e が設け
られている。また、止め弁6a, 6b, 6c, 6d,6eとガス分
析計４との間において、ガス採取管３には排気管12が連
結されており、この排気管12の終端は排気を行う真空ポ
ンプ13に連結されている。排気管12の中途には、その開
度が可変である圧力調整弁14が設けられている。
【００１９】ガス採取管３のフィルタ７出側近傍及びガ
ス採取管３のガス分析計４入側近傍にはガス採取管３内
のガス圧力を計測する圧力計15, 17が設けられ、その計
測値は制御部16へ出力される。更に、排気ダクト２には
排気ダクト２内のガス圧力を計測する圧力計18が設けら
れ、その計測値も制御部16へ出力される。制御部16は、
圧力計15, 17, 18にて得られる計測値を入力し、これら
の計測値に基づいて、圧力調整弁14の開度を調整するた
めの調整信号を出力すると共に、止め弁6a, 6b, 6c, 6
d, 6eから１個の止め弁を選択して開く制御信号及び止
め弁11a,11b,11c,11d,11e から１個の止め弁を選択して
開く制御信号を出力する。
ス採取管３のガス分析計４入側近傍にはガス採取管３内
のガス圧力を計測する圧力計15, 17が設けられ、その計
測値は制御部16へ出力される。更に、排気ダクト２には
排気ダクト２内のガス圧力を計測する圧力計18が設けら
れ、その計測値も制御部16へ出力される。制御部16は、
圧力計15, 17, 18にて得られる計測値を入力し、これら
の計測値に基づいて、圧力調整弁14の開度を調整するた
めの調整信号を出力すると共に、止め弁6a, 6b, 6c, 6
d, 6eから１個の止め弁を選択して開く制御信号及び止
め弁11a,11b,11c,11d,11e から１個の止め弁を選択して
開く制御信号を出力する。
【００２０】次に、動作について説明する。まず、止め
弁6a, 6b, 6c, 6d, 6eから所望するコンダクタンスを有
する１個の止め弁を開いて対応する配管を選択しておく
と共に、止め弁11a,11b,11c,11d,11e から所望するコン
ダクタンスを有する１個の止め弁を開いて配管を選択し
ておく。また、圧力調整弁14を所望するガス圧力となる
ような開度に設定しておく。真空ポンプ９，13を駆動す
ることにより、圧力変動容器１にて発生した排ガスが、
排気ダクト２からガス採取管３を介してガス分析計４へ
導入され、ガス分析計４においてその排ガスの成分が分
析される。
弁6a, 6b, 6c, 6d, 6eから所望するコンダクタンスを有
する１個の止め弁を開いて対応する配管を選択しておく
と共に、止め弁11a,11b,11c,11d,11e から所望するコン
ダクタンスを有する１個の止め弁を開いて配管を選択し
ておく。また、圧力調整弁14を所望するガス圧力となる
ような開度に設定しておく。真空ポンプ９，13を駆動す
ることにより、圧力変動容器１にて発生した排ガスが、
排気ダクト２からガス採取管３を介してガス分析計４へ
導入され、ガス分析計４においてその排ガスの成分が分
析される。
【００２１】このような成分分析を行う過程にあって、
圧力計17における計測値が一定となるように、圧力調整
弁14の開度を制御部16により制御してガス圧力の微調整
を行う。圧力調整弁14の制御域を越えるような圧力変化
が生じた場合には、圧力計17における計測値が一定とな
るように、止め弁6a, 6b, 6c, 6d, 6e及び止め弁11a,11
b,11c,11d,11e を制御部16により切替えて、ガス圧力の
大幅な調整を行う。
圧力計17における計測値が一定となるように、圧力調整
弁14の開度を制御部16により制御してガス圧力の微調整
を行う。圧力調整弁14の制御域を越えるような圧力変化
が生じた場合には、圧力計17における計測値が一定とな
るように、止め弁6a, 6b, 6c, 6d, 6e及び止め弁11a,11
b,11c,11d,11e を制御部16により切替えて、ガス圧力の
大幅な調整を行う。
【００２２】以上のように本発明方法では、ガス分析計
４の入側のガス圧力を計測し、その計測値が一定になる
ように圧力調整弁14の開度によって圧力を微調整し、圧
力調整弁14の制御域を越えるような圧力変化が生じた場
合は、採取管路及び排気管路途中に設けた複数の配管の
制御によりガス流量を調整するので、ガスの圧力が急激
に変化した場合も含め、常に一定圧力にてガスをガス分
析計４へ導入することができ、常に高精度な成分分析を
行うことが可能である。そして真空精練炉に適用した場
合は、脱炭量，脱水素量等を安定して測定し、終点炭素
値，終点水素値等の制御を高精度に行うことができる。
さらに連続的な開度の調整を制御部により行う部分は圧
力調節弁14のみであるので、装置故障等のトラブルの発
生を軽減することができる。
４の入側のガス圧力を計測し、その計測値が一定になる
ように圧力調整弁14の開度によって圧力を微調整し、圧
力調整弁14の制御域を越えるような圧力変化が生じた場
合は、採取管路及び排気管路途中に設けた複数の配管の
制御によりガス流量を調整するので、ガスの圧力が急激
に変化した場合も含め、常に一定圧力にてガスをガス分
析計４へ導入することができ、常に高精度な成分分析を
行うことが可能である。そして真空精練炉に適用した場
合は、脱炭量，脱水素量等を安定して測定し、終点炭素
値，終点水素値等の制御を高精度に行うことができる。
さらに連続的な開度の調整を制御部により行う部分は圧
力調節弁14のみであるので、装置故障等のトラブルの発
生を軽減することができる。
【００２３】なお本実施例では採取管路途中に設けた複
数の配管から１配管を選択することとしたが、組み合わ
せて選択することとしてもよい。排気管路途中に設けた
配管についても同様である。また本実施例では排気管路
の複数の配管夫々に設けた手動開度調整弁の開度を異な
らせて設定しておき、コンダクタンスを異ならせている
が、配管径を異ならせることによりコンダクタンスを異
ならせてもよい。さらに本実施例では圧力調整弁を採取
管から分岐した排気管路上に設けたが、採取管に直接設
けることとしてもよい。
数の配管から１配管を選択することとしたが、組み合わ
せて選択することとしてもよい。排気管路途中に設けた
配管についても同様である。また本実施例では排気管路
の複数の配管夫々に設けた手動開度調整弁の開度を異な
らせて設定しておき、コンダクタンスを異ならせている
が、配管径を異ならせることによりコンダクタンスを異
ならせてもよい。さらに本実施例では圧力調整弁を採取
管から分岐した排気管路上に設けたが、採取管に直接設
けることとしてもよい。
【００２４】本発明方法は、半導体製造プロセスである
真空蒸着装置，ＣＶＤ装置，ドライエッチング装置等の
ガス採取にも適用可能である。図２は本発明方法をドラ
イエッチング装置へ適用した場合の装置構成を示す概略
図である。このドライエッチング装置は半導体デバイス
の製造過程においてシリコンウエハ上の薄膜をエッチン
グ処理する装置である。
真空蒸着装置，ＣＶＤ装置，ドライエッチング装置等の
ガス採取にも適用可能である。図２は本発明方法をドラ
イエッチング装置へ適用した場合の装置構成を示す概略
図である。このドライエッチング装置は半導体デバイス
の製造過程においてシリコンウエハ上の薄膜をエッチン
グ処理する装置である。
【００２５】図中21は、エッチング室であり、このエッ
チング室21へはガス導入管22より例えば塩素系，フッ素
系のプロセスガスを導入し、ガス導入管23よりＮ2 ガス
を導入するようになしてある。そしてポンプ24にて 0.1
〜１Pa程度の圧力に調整し、ガス導入管22より導入され
たプロセスガスを、２極間で放電させることによりイオ
ン化し、そのイオン衝突によるスパッタリングと活性イ
オンとによる化学反応によって、あらかじめ形成したパ
ターンにてマスクされている試料の表面に凹凸を形成す
る。
チング室21へはガス導入管22より例えば塩素系，フッ素
系のプロセスガスを導入し、ガス導入管23よりＮ2 ガス
を導入するようになしてある。そしてポンプ24にて 0.1
〜１Pa程度の圧力に調整し、ガス導入管22より導入され
たプロセスガスを、２極間で放電させることによりイオ
ン化し、そのイオン衝突によるスパッタリングと活性イ
オンとによる化学反応によって、あらかじめ形成したパ
ターンにてマスクされている試料の表面に凹凸を形成す
る。
【００２６】真空のエッチング室21内は、反応生成物の
発生により汚染されたり、空気との接触により酸化され
たりするため、以下のように大流量排気を行っている。
エッチング室21に排気管25を連結し、処理状況によって
変動するエッチング室21内のガス圧力をダイアフラムゲ
ージ26にて測定し、この測定値に基づいて作動する可変
バルブ25a によりその排気量を調整する。そして排ガス
はトラップ27を通り、ルーツポンプ28にて真空ポンプ29
へ送られ、さらに排ガス処理器30へ送られて処理され排
気される。
発生により汚染されたり、空気との接触により酸化され
たりするため、以下のように大流量排気を行っている。
エッチング室21に排気管25を連結し、処理状況によって
変動するエッチング室21内のガス圧力をダイアフラムゲ
ージ26にて測定し、この測定値に基づいて作動する可変
バルブ25a によりその排気量を調整する。そして排ガス
はトラップ27を通り、ルーツポンプ28にて真空ポンプ29
へ送られ、さらに排ガス処理器30へ送られて処理され排
気される。
【００２７】このエッチング室21に、既に設けられてい
る排気管25とは別にガス採取管３を連結し、図１に示す
構成の配管を行う。図１と同様の構成部分には同一符号
を付しその説明を省略する。そしてガス分析計４へ導入
されるガス圧力及び流量が一定となるように、採取管３
途中で分枝し、その長さまたは径が互いに異なるの配管
5a, 5b, 5c, 5d, 5eから適宜配管を選択的に開き、また
排気管８途中では分枝し、コンダクタンスが異なる配管
10a,10b,10c,10d,10e から適宜配管を選択的に開き、さ
らに圧力調整弁14の開度を制御する。なお本実施例では
採取管３及び圧力計18はエッチング室21に直接設けてい
るが排気管25に設けることとしてもよい。
る排気管25とは別にガス採取管３を連結し、図１に示す
構成の配管を行う。図１と同様の構成部分には同一符号
を付しその説明を省略する。そしてガス分析計４へ導入
されるガス圧力及び流量が一定となるように、採取管３
途中で分枝し、その長さまたは径が互いに異なるの配管
5a, 5b, 5c, 5d, 5eから適宜配管を選択的に開き、また
排気管８途中では分枝し、コンダクタンスが異なる配管
10a,10b,10c,10d,10e から適宜配管を選択的に開き、さ
らに圧力調整弁14の開度を制御する。なお本実施例では
採取管３及び圧力計18はエッチング室21に直接設けてい
るが排気管25に設けることとしてもよい。
【００２８】このように本発明方法を適用すると、エッ
チング室内のガス圧力が変動しても、一定圧力にてガス
分析装置へガスを導入することができる。従ってエッチ
ング室内のガス成分を連続的、且つ高精度に分析するこ
とが可能となり、汚染状況，酸化状況を間接的に把握す
ることができ、排気量制御，品質制御を効果的に行え
る。
チング室内のガス圧力が変動しても、一定圧力にてガス
分析装置へガスを導入することができる。従ってエッチ
ング室内のガス成分を連続的、且つ高精度に分析するこ
とが可能となり、汚染状況，酸化状況を間接的に把握す
ることができ、排気量制御，品質制御を効果的に行え
る。
【００２９】図３は、本発明方法を薬剤の真空乾燥装置
へ適用した場合の装置構成を示す概略図である。図中31
は、薬剤を 0.1〜数十Torrの真空状態にて乾燥する真空
乾燥室であり、この真空乾燥室31へはガス導入管32より
例えばAr,N2 等のトレーサガスを真空乾燥室31へ導入す
るようになっている。さらに真空乾燥室31には排気管33
が配設されており、真空ポンプ33a にて真空乾燥室31内
の排気を行うようになっている。そして既に設けられて
いる排気管33とは別にガス採取管３を連結し、図１に示
す構成の配管を行う。図１と同様の構成部分には同一符
号を付しその説明を省略する。処理状況によってガス圧
力が変動する真空乾燥室31から上述と同様の方法にて排
ガスの採取を行い、ガス分析計４へ導入する。なお本実
施例では採取管３及び圧力計18は真空乾燥室31に直接設
けているが、排気管33に設ける構成としてもよい。
へ適用した場合の装置構成を示す概略図である。図中31
は、薬剤を 0.1〜数十Torrの真空状態にて乾燥する真空
乾燥室であり、この真空乾燥室31へはガス導入管32より
例えばAr,N2 等のトレーサガスを真空乾燥室31へ導入す
るようになっている。さらに真空乾燥室31には排気管33
が配設されており、真空ポンプ33a にて真空乾燥室31内
の排気を行うようになっている。そして既に設けられて
いる排気管33とは別にガス採取管３を連結し、図１に示
す構成の配管を行う。図１と同様の構成部分には同一符
号を付しその説明を省略する。処理状況によってガス圧
力が変動する真空乾燥室31から上述と同様の方法にて排
ガスの採取を行い、ガス分析計４へ導入する。なお本実
施例では採取管３及び圧力計18は真空乾燥室31に直接設
けているが、排気管33に設ける構成としてもよい。
【００３０】本発明方法を適用すると、真空乾燥室内の
ガス圧力が変動しても、一定圧力にてガス分析装置へガ
スを導入することができる。従って真空乾燥室内のガス
成分を連続的、且つ高精度に分析することが可能とな
り、乾燥が不十分であることに起因する薬剤の汚染を防
ぐために、作業者の勘にたよって処理時間を長めに設定
する必要がなくなり、より効果的に処理完了判断を行う
ことができる。
ガス圧力が変動しても、一定圧力にてガス分析装置へガ
スを導入することができる。従って真空乾燥室内のガス
成分を連続的、且つ高精度に分析することが可能とな
り、乾燥が不十分であることに起因する薬剤の汚染を防
ぐために、作業者の勘にたよって処理時間を長めに設定
する必要がなくなり、より効果的に処理完了判断を行う
ことができる。
【００３１】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る圧力変動容
器におけるガス採取方法及びその実施に用いる装置で
は、採取管路途中の複数の配管と排気管路途中の複数の
配管とを対応させて制御し、ガス分析装置の入側のガス
圧力の計測値に基づいてガス分析装置の入側の圧力調節
弁を制御するので、ガス圧力が変動する容器から採取し
たガスを、ガス分析装置へ常に一定のガス圧力にて導入
することができ、ガス分析装置における高精度な連続分
析が可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
器におけるガス採取方法及びその実施に用いる装置で
は、採取管路途中の複数の配管と排気管路途中の複数の
配管とを対応させて制御し、ガス分析装置の入側のガス
圧力の計測値に基づいてガス分析装置の入側の圧力調節
弁を制御するので、ガス圧力が変動する容器から採取し
たガスを、ガス分析装置へ常に一定のガス圧力にて導入
することができ、ガス分析装置における高精度な連続分
析が可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図１】本発明に係る圧力変動容器におけるガス採取方
法を実施するための装置の構成を示す概略図である。
法を実施するための装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明に係る圧力変動容器におけるガス採取方
法をドライエッチング装置に適用した場合の装置構成を
示す概略図である。
法をドライエッチング装置に適用した場合の装置構成を
示す概略図である。
【図３】本発明に係る圧力変動容器におけるガス採取方
法を真空乾燥装置に適用した場合の装置構成を示す概略
図である。
法を真空乾燥装置に適用した場合の装置構成を示す概略
図である。
【図４】従来方法を実施するための装置の構成を示す概
略図である。
略図である。
１ 圧力変動容器 ２ 排気ダクト ３ ガス採取管 ４ ガス分析計 5a, 5b, 5c, 5d, 5e 配管 6a, 6b, 6c, 6d, 6e 止め弁 ８ 排気管 ９ 真空ポンプ 10a,10b,10c,10d,10e 配管 11a,11b,11c,11d,11e 止め弁 12 排気管 13 真空ポンプ 14 圧力調整弁 15, 17, 18 圧力計 16 制御部 19a,19b,19c,19d,19e 手動開度調整弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ 9277−4Ｍ
Claims (6)
- 【請求項１】 圧力変動容器に連通する採取管を介して
前記圧力変動容器内のガスを採取しガス分析装置へ導入
する方法において、前記採取管に、コンダクタンスを変
更制御する制御装置と、前記ガス分析装置入側のガス圧
力を計測する圧力計とを前記圧力変動容器側からこの順
に設けておき、前記圧力計の計測値に基づいて前記ガス
分析装置へ導入するガス圧力が一定になるように前記制
御装置によりコンダクタンスを変更制御することを特徴
とする圧力変動容器におけるガス採取方法。 - 【請求項２】 前記ガス分析装置の入側に可変の圧力調
整弁を設けておき、前記ガス分析装置へ導入されるガス
圧力に基づいて前記圧力調整弁の開度を操作することを
特徴とする請求項１記載の圧力変動容器におけるガス採
取方法。 - 【請求項３】 圧力変動容器に連通する採取管を介して
前記圧力変動容器内のガスを採取しガス分析装置へ導入
する装置において、前記採取管に、コンダクタンスを変
更制御する制御装置と、前記ガス分析装置入側のガス圧
力を計測する圧力計とを前記圧力変動容器側からこの順
に備え、前記制御装置は前記圧力計の計測値に基づいて
前記ガス分析装置へ導入するガス圧力が一定になるよう
に前記制御装置によりコンダクタンスを変更制御する構
成となしてあることを特徴とする圧力変動容器における
ガス採取装置。 - 【請求項４】 前記ガス分析装置の入側に可変の圧力調
整弁を備え、前記制御装置は前記ガス分析装置へ導入さ
れるガス圧力に基づいて前記圧力調整弁の開度を制御す
る構成となしてあることを特徴とする請求項３記載の圧
力変動容器におけるガス採取装置。 - 【請求項５】 圧力変動容器に連通する採取管を介して
前記圧力変動容器内のガスを採取しガス分析装置へ導入
する方法において、前記採取管に連通し、夫々にコンダ
クタンスが異なり、弁を備えた複数の導入用の配管と、
該複数の導入用の配管の全てと接続された排気管と、該
排気管に接続され、夫々にコンダクタンスが異なり、弁
を備えた複数の排気用の配管とを設けておき、前記ガス
分析装置へ一定流量のガスを導入するように前記採取管
内のガス圧力に基づいて、前記複数の導入用の配管から
適宜の配管をその弁を開くことにより選択し、選択され
た導入用の配管に対応して前記複数の排気用の配管から
適宜の配管をその弁を開くことにより選択することを特
徴とする圧力変動容器におけるガス採取方法。 - 【請求項６】 圧力変動容器に連通する採取管を介して
前記圧力変動容器内のガスを採取しガス分析装置へ導入
する装置において、前記採取管に連通し、夫々にコンダ
クタンスが異なり、弁を備えた複数の導入用の配管と、
該複数の導入用の配管の全てと接続された排気管と、該
排気管に接続され、夫々にコンダクタンスが異なり、弁
を備えた複数の排気用の配管と、前記ガス分析装置へ一
定流量のガスを導入するように前記採取管内のガス圧力
に基づいて、前記複数の導入用の配管から適宜の配管を
その弁を開くことにより選択する手段と、選択された導
入用の配管に対応して前記複数の排気用の配管から適宜
の配管をその弁を開くことにより選択する手段とを備え
ることを特徴とする圧力変動容器におけるガス採取装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27524892A JPH06102153A (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 圧力変動容器におけるガス採取方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27524892A JPH06102153A (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 圧力変動容器におけるガス採取方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06102153A true JPH06102153A (ja) | 1994-04-15 |
Family
ID=17552763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27524892A Pending JPH06102153A (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 圧力変動容器におけるガス採取方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06102153A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4925489B1 (ja) * | 2011-08-02 | 2012-04-25 | 株式会社ベスト測器 | ガス分析装置 |
| KR101658507B1 (ko) * | 2015-04-20 | 2016-09-21 | 주식회사 네오탑 | 가스 샘플러 및 이를 포함하는 가스 누설 감지 장치 |
| JP2019035729A (ja) * | 2017-08-16 | 2019-03-07 | ハム，トンソク | ガスサンプラー及びこれを含むガス漏れ感知装置 |
-
1992
- 1992-09-17 JP JP27524892A patent/JPH06102153A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4925489B1 (ja) * | 2011-08-02 | 2012-04-25 | 株式会社ベスト測器 | ガス分析装置 |
| KR101658507B1 (ko) * | 2015-04-20 | 2016-09-21 | 주식회사 네오탑 | 가스 샘플러 및 이를 포함하는 가스 누설 감지 장치 |
| JP2019035729A (ja) * | 2017-08-16 | 2019-03-07 | ハム，トンソク | ガスサンプラー及びこれを含むガス漏れ感知装置 |
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