JPH10176662A - 切替式トラップ装置 - Google Patents
切替式トラップ装置Info
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- JPH10176662A JPH10176662A JP8353174A JP35317496A JPH10176662A JP H10176662 A JPH10176662 A JP H10176662A JP 8353174 A JP8353174 A JP 8353174A JP 35317496 A JP35317496 A JP 35317496A JP H10176662 A JPH10176662 A JP H10176662A
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/002—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by condensation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
- F25B21/02—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
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- Analytical Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 気密チャンバでの処理プロセスに伴う排ガス
中の成分のトラップと再生を自動化して連続的に行なう
ことで、真空ポンプの長寿命化、除害装置の保護、ロス
タイム削減による運転の信頼性の向上をはかり、さらに
設備や運転コストの低減を図ることができる切替式トラ
ップ装置を提供する。 【解決手段】 気密チャンバ１０から真空ポンプ１２に
より排気する排気経路１４と、排気経路に隣接して配置
された再生経路１６と、排気経路及び再生経路に切替可
能に配置された少なくとも２つのトラップ部１８と、ト
ラップ部の切替のための移動を行なう駆動手段３０とを
備え、排気経路におけるトラップ動作と再生経路におけ
る再生動作を並行して行なうようにした。
中の成分のトラップと再生を自動化して連続的に行なう
ことで、真空ポンプの長寿命化、除害装置の保護、ロス
タイム削減による運転の信頼性の向上をはかり、さらに
設備や運転コストの低減を図ることができる切替式トラ
ップ装置を提供する。 【解決手段】 気密チャンバ１０から真空ポンプ１２に
より排気する排気経路１４と、排気経路に隣接して配置
された再生経路１６と、排気経路及び再生経路に切替可
能に配置された少なくとも２つのトラップ部１８と、ト
ラップ部の切替のための移動を行なう駆動手段３０とを
備え、排気経路におけるトラップ動作と再生経路におけ
る再生動作を並行して行なうようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体製造
装置等の真空チャンバを真空にするために用いる真空排
気システムにおいて用いられるトラップ装置に関する。
装置等の真空チャンバを真空にするために用いる真空排
気システムにおいて用いられるトラップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の真空排気システムを、図９を参照
して説明する。ここにおいて、真空チャンバ１０１は、
例えばエッチング装置や化学気相成長装置（ＣＶＤ）等
の半導体製造工程に用いるプロセスチャンバであり、こ
の真空チャンバ１０１は、配管１０２を通じて真空ポン
プ１０３に接続されている。真空ポンプ１０３は、真空
チャンバ１０１からのプロセスの排ガスを大気圧まで昇
圧するためのもので、従来は油回転式ポンプが、現在は
ドライポンプが主に使用されている。
して説明する。ここにおいて、真空チャンバ１０１は、
例えばエッチング装置や化学気相成長装置（ＣＶＤ）等
の半導体製造工程に用いるプロセスチャンバであり、こ
の真空チャンバ１０１は、配管１０２を通じて真空ポン
プ１０３に接続されている。真空ポンプ１０３は、真空
チャンバ１０１からのプロセスの排ガスを大気圧まで昇
圧するためのもので、従来は油回転式ポンプが、現在は
ドライポンプが主に使用されている。
【０００３】真空チャンバ１０１が必要とする真空度が
ドライポンプ１０３の到達真空度よりも高い場合には、
ドライポンプの上流側にさらにターボ分子ポンプ等の超
高真空ポンプが配置される。真空ポンプ１０３の下流に
は排ガス処理装置１０４が配備されており、プロセスの
種類により毒性や爆発性があってそのまま大気に放出で
きないガス成分は、ここで吸着、分解、吸収等の処理が
行われて無害なガスのみが大気に放出される。なお、配
管１０２には必要に応じて適所にバルブが設けられてい
る。
ドライポンプ１０３の到達真空度よりも高い場合には、
ドライポンプの上流側にさらにターボ分子ポンプ等の超
高真空ポンプが配置される。真空ポンプ１０３の下流に
は排ガス処理装置１０４が配備されており、プロセスの
種類により毒性や爆発性があってそのまま大気に放出で
きないガス成分は、ここで吸着、分解、吸収等の処理が
行われて無害なガスのみが大気に放出される。なお、配
管１０２には必要に応じて適所にバルブが設けられてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の真
空排気システムにおいては、反応副生成物の中に昇華温
度の高い物質がある場合、昇圧途中でガスが固形化し、
真空ポンプ内に析出して真空ポンプの故障の原因になる
欠点がある。
空排気システムにおいては、反応副生成物の中に昇華温
度の高い物質がある場合、昇圧途中でガスが固形化し、
真空ポンプ内に析出して真空ポンプの故障の原因になる
欠点がある。
【０００５】例えば、アルミのエッチングを行うため
に、代表的なプロセスガスであるＢＣｌ3，Ｃｌ2 を使
用すると、プロセスチャンバからは、ＢＣｌ3，Ｃｌ2
のプロセスガスの残ガスとＡｌＣｌ3 の反応副生成物が
排気される。
に、代表的なプロセスガスであるＢＣｌ3，Ｃｌ2 を使
用すると、プロセスチャンバからは、ＢＣｌ3，Ｃｌ2
のプロセスガスの残ガスとＡｌＣｌ3 の反応副生成物が
排気される。
【０００６】このうち、ＡｌＣｌ3 は、真空ポンプの吸
気側では分圧が低いので析出しないが、加圧排気する途
中で分圧が上昇し、真空ポンプ内で析出してポンプ内壁
に付着し、真空ポンプの故障の原因となる。これは、Ｓ
ｉＮの成膜を行うＣＶＤ装置から生じる（ＮＨ4）2Ｓｉ
Ｆ6 やＮＨ4Ｃｌ等の反応副生成物の場合も同様であ
る。
気側では分圧が低いので析出しないが、加圧排気する途
中で分圧が上昇し、真空ポンプ内で析出してポンプ内壁
に付着し、真空ポンプの故障の原因となる。これは、Ｓ
ｉＮの成膜を行うＣＶＤ装置から生じる（ＮＨ4）2Ｓｉ
Ｆ6 やＮＨ4Ｃｌ等の反応副生成物の場合も同様であ
る。
【０００７】従来この問題に対して、 （１）真空ポンプを加熱して真空ポンプ内部で固形化物
質が析出しないようにし、ガスの状態で真空ポンプを通
過させる。 （２）真空ポンプの上流（吸気側）に水冷クーラを設け
て、析出物をトラップする。 等の対策が施されてきた。
質が析出しないようにし、ガスの状態で真空ポンプを通
過させる。 （２）真空ポンプの上流（吸気側）に水冷クーラを設け
て、析出物をトラップする。 等の対策が施されてきた。
【０００８】しかし、（１）の対策では、真空ポンプ内
での析出に対しては効果があるが、その結果として、そ
の真空ポンプの下流に配置される排ガス処理装置で固形
化物が析出し、充填層の目詰まりを生じさせる問題があ
った。また、（２）の対策は、トラップ後の洗浄のため
にシステムを停止させなければならないので、大きなロ
スタイムができてしまう。
での析出に対しては効果があるが、その結果として、そ
の真空ポンプの下流に配置される排ガス処理装置で固形
化物が析出し、充填層の目詰まりを生じさせる問題があ
った。また、（２）の対策は、トラップ後の洗浄のため
にシステムを停止させなければならないので、大きなロ
スタイムができてしまう。
【０００９】本発明は上述の事情に鑑みなされたもの
で、気密チャンバでの処理プロセスに伴う排ガス中の成
分のトラップと再生を自動化して連続的に行なうこと
で、真空ポンプの長寿命化、除害装置の保護、ロスタイ
ム削減等により運転の信頼性の向上をはかり、さらに設
備や運転コストの低減を図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。
で、気密チャンバでの処理プロセスに伴う排ガス中の成
分のトラップと再生を自動化して連続的に行なうこと
で、真空ポンプの長寿命化、除害装置の保護、ロスタイ
ム削減等により運転の信頼性の向上をはかり、さらに設
備や運転コストの低減を図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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、気密チャンバと真空ポンプを繋ぐ排気経路と、該排
気経路に隣接して配置された再生経路と、前記排気経路
及び再生経路に切替可能に配置された少なくとも２つの
トラップ部と、該トラップ部の切替のための移動を行な
う駆動手段とを備え、前記排気経路におけるトラップ動
作と前記再生経路における再生動作を並行して行なうよ
うにしたことを特徴とする切替式トラップ装置である。
は、気密チャンバと真空ポンプを繋ぐ排気経路と、該排
気経路に隣接して配置された再生経路と、前記排気経路
及び再生経路に切替可能に配置された少なくとも２つの
トラップ部と、該トラップ部の切替のための移動を行な
う駆動手段とを備え、前記排気経路におけるトラップ動
作と前記再生経路における再生動作を並行して行なうよ
うにしたことを特徴とする切替式トラップ装置である。
【００１１】これにより、長時間の稼働においてもトラ
ップの再生処理のために装置を止めたり、交換のトラッ
プを用意する必要がなく、気密チャンバにおいて連続的
に安定した処理を行なうことができる。また、適当な切
替タイミング判定手段を用いて完全な自動化を図ること
も容易である。
ップの再生処理のために装置を止めたり、交換のトラッ
プを用意する必要がなく、気密チャンバにおいて連続的
に安定した処理を行なうことができる。また、適当な切
替タイミング判定手段を用いて完全な自動化を図ること
も容易である。
【００１２】チャンバは、例えば、半導体装置のプロセ
スチャンバであり、必要に応じて、プロセスガスを除害
化する排ガス処理装置を設ける。真空ポンプとしては、
油による逆拡散によるチャンバの汚染を防ぐために排気
経路に潤滑油を用いないドライポンプを用いるのが好ま
しい。
スチャンバであり、必要に応じて、プロセスガスを除害
化する排ガス処理装置を設ける。真空ポンプとしては、
油による逆拡散によるチャンバの汚染を防ぐために排気
経路に潤滑油を用いないドライポンプを用いるのが好ま
しい。
【００１３】少なくとも２つのトラップ部は、一体にし
て連動するようにしてもよく、別体として個別に動かす
ようにしてもよい。トラップ部は真空経路途中に設けた
トラップ容器に収容し、一方再生経路中にトラップ部を
収容する再生容器を設け、切替を気密性を保ったまま行
えるようにする。再生容器には少なくとも再生したガス
等を排出する経路（ポート）が設けられる。
て連動するようにしてもよく、別体として個別に動かす
ようにしてもよい。トラップ部は真空経路途中に設けた
トラップ容器に収容し、一方再生経路中にトラップ部を
収容する再生容器を設け、切替を気密性を保ったまま行
えるようにする。再生容器には少なくとも再生したガス
等を排出する経路（ポート）が設けられる。
【００１４】請求項２に記載の発明は、前記少なくとも
２つのトラップ部は排気経路又は再生経路の流れ方向に
対して並列に配置されていることを特徴とする請求項１
に記載の切替式トラップ装置である。トラップ部の移動
は直線的な平行移動であっても、経路に平行な軸回りの
回転移動であってもよい。
２つのトラップ部は排気経路又は再生経路の流れ方向に
対して並列に配置されていることを特徴とする請求項１
に記載の切替式トラップ装置である。トラップ部の移動
は直線的な平行移動であっても、経路に平行な軸回りの
回転移動であってもよい。
【００１５】請求項３に記載の発明は、前記少なくとも
２つのトラップ部は排気経路又は再生経路の流れ方向に
直列に配置されていることを特徴とする請求項１に記載
の切替式トラップ装置である。請求項４に記載の発明
は、前記トラップ部は温度トラップであり、排気経路中
において冷却され、再生経路中において加熱されること
を特徴とする請求項１に記載の切替式トラップ装置であ
る。請求項５に記載の発明は、前記トラップ部の切替移
動を自動的に行なうようにしたことを特徴とする請求項
１に記載の切替式トラップ装置である。
２つのトラップ部は排気経路又は再生経路の流れ方向に
直列に配置されていることを特徴とする請求項１に記載
の切替式トラップ装置である。請求項４に記載の発明
は、前記トラップ部は温度トラップであり、排気経路中
において冷却され、再生経路中において加熱されること
を特徴とする請求項１に記載の切替式トラップ装置であ
る。請求項５に記載の発明は、前記トラップ部の切替移
動を自動的に行なうようにしたことを特徴とする請求項
１に記載の切替式トラップ装置である。
【００１６】トラップ部を温度トラップとして構成する
場合、外部から温度媒体をトラップ部に流通させる方法
があり、液化ガスの気化熱（例えば液体窒素）、あるい
は冷却水、冷媒などがある。また、熱電素子（ペルチェ
素子）や、パルスチューブ冷凍機などを用いて温度媒体
そのものを流さずにトラップ部で低温を発生させる方法
もある。
場合、外部から温度媒体をトラップ部に流通させる方法
があり、液化ガスの気化熱（例えば液体窒素）、あるい
は冷却水、冷媒などがある。また、熱電素子（ペルチェ
素子）や、パルスチューブ冷凍機などを用いて温度媒体
そのものを流さずにトラップ部で低温を発生させる方法
もある。
【００１７】一方、再生部においても同様に、熱媒体を
用いる場合と、ヒータ、熱電素子、自然昇温などを用い
る場合がある。再生においては、再生用の熱媒体（通常
ガス）に再生したガス等を同伴させる場合と別々に回収
する場合があり、後者の場合は再生媒体経路を別に設け
る。
用いる場合と、ヒータ、熱電素子、自然昇温などを用い
る場合がある。再生においては、再生用の熱媒体（通常
ガス）に再生したガス等を同伴させる場合と別々に回収
する場合があり、後者の場合は再生媒体経路を別に設け
る。
【００１８】トラップの構造としては、排気とトラップ
部とをできるだけ接触させるために、面積を稼ぎかつ流
路を屈曲させるような邪魔板（バッフル板）を設けると
よい。
部とをできるだけ接触させるために、面積を稼ぎかつ流
路を屈曲させるような邪魔板（バッフル板）を設けると
よい。
【００１９】トラップ部の切替駆動は、エアーシリンダ
で行なうようにしてもよい。その場合は、ソレノイドバ
ルブ、スピードコントローラで構成されたエアー駆動制
御機器により制御するようにしてもよく、さらに、エア
ー駆動制御機器を、シーケンサあるいは、リレーによる
制御信号により、制御するようにしてもよい。
で行なうようにしてもよい。その場合は、ソレノイドバ
ルブ、スピードコントローラで構成されたエアー駆動制
御機器により制御するようにしてもよく、さらに、エア
ー駆動制御機器を、シーケンサあるいは、リレーによる
制御信号により、制御するようにしてもよい。
【００２０】トラップ部の切替を人手を介することなく
完全に自動的に行なうことができる方法としては、例え
ば、トラップ部の前後の差圧を検出するセンサを設けて
これの検出値が所定値になったときに切替を行なう方
法、あるいはより実用的な方法として予め適当な切替時
間を設定しておく方法がある。排気経路と再生経路が１
対１である場合には、トラップと再生の時間は同一とな
るので、再生終了時間の方が短くなるように再生能力を
トラップ能力よりも高めておくのが好ましい。
完全に自動的に行なうことができる方法としては、例え
ば、トラップ部の前後の差圧を検出するセンサを設けて
これの検出値が所定値になったときに切替を行なう方
法、あるいはより実用的な方法として予め適当な切替時
間を設定しておく方法がある。排気経路と再生経路が１
対１である場合には、トラップと再生の時間は同一とな
るので、再生終了時間の方が短くなるように再生能力を
トラップ能力よりも高めておくのが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について説明する。図１及び図２に示すのは、気
密チャンバ１０を真空ポンプ１２により排気する排気経
路１４の左右に隣接して２つの再生経路１６が配置さ
れ、この排気経路１４及び再生経路１６に交差する方向
（以下、交差方向という）に直進移動して切替可能に配
置された２つのトラップ部１８が設けられているもので
ある。真空ポンプ１２は、この例では一段であるが多段
としてもよい。真空ポンプ１２の後段には排ガスを除害
するための排ガス処理装置２０が設けられている。再生
経路１６には、トラップした析出物を加熱して気化さ
せ、あるいは気化したガスを搬送するための再生用気体
が図示しない再生気体源から三方切替弁２２を介して分
岐して流通させられ、下流側には排ガス処理装置２４が
設けられている。本実施例では排ガス処理装置２０，２
４は別々に設けたが、共用してもよい。
の形態について説明する。図１及び図２に示すのは、気
密チャンバ１０を真空ポンプ１２により排気する排気経
路１４の左右に隣接して２つの再生経路１６が配置さ
れ、この排気経路１４及び再生経路１６に交差する方向
（以下、交差方向という）に直進移動して切替可能に配
置された２つのトラップ部１８が設けられているもので
ある。真空ポンプ１２は、この例では一段であるが多段
としてもよい。真空ポンプ１２の後段には排ガスを除害
するための排ガス処理装置２０が設けられている。再生
経路１６には、トラップした析出物を加熱して気化さ
せ、あるいは気化したガスを搬送するための再生用気体
が図示しない再生気体源から三方切替弁２２を介して分
岐して流通させられ、下流側には排ガス処理装置２４が
設けられている。本実施例では排ガス処理装置２０，２
４は別々に設けたが、共用してもよい。
【００２２】この、切替式トラップ装置は、排気経路１
４と再生経路１６に跨って配置された直方体状のケーシ
ング２６と、このケーシング２６を交差方向に貫通する
軸体２８と、この軸体２８を軸方向に往復移動させる駆
動手段であるエアシリンダ３０を備えている。ケーシン
グ２６は、仕切壁３２によって交差方向に３つの部屋、
すなわち、中央のトラップ室３４、両側の再生室３６に
仕切られており、各部屋にはそれぞれ排気経路１４又は
再生経路１６に接続するためのフランジ３８を有する管
部３９が形成されている。
４と再生経路１６に跨って配置された直方体状のケーシ
ング２６と、このケーシング２６を交差方向に貫通する
軸体２８と、この軸体２８を軸方向に往復移動させる駆
動手段であるエアシリンダ３０を備えている。ケーシン
グ２６は、仕切壁３２によって交差方向に３つの部屋、
すなわち、中央のトラップ室３４、両側の再生室３６に
仕切られており、各部屋にはそれぞれ排気経路１４又は
再生経路１６に接続するためのフランジ３８を有する管
部３９が形成されている。
【００２３】軸体２８には、３枚の断熱性を有する素材
からなる仕切板４０が等間隔に配置され、その間に複数
のバッフル板４２が熱伝導を良くするために溶接等によ
り軸体２８に一体に取り付けられている。ケーシング２
６の仕切壁３２には中央に開口部３３が形成されてお
り、これはバッフル板４２は通過できるが仕切板４０は
通過できないような大きさになっている。両側の２枚の
仕切板４０とケーシング２６の両端の壁の内面の間には
ベローズ４４が設けられており、再生経路１６と外部環
境との間の気密性を維持している。また、仕切壁３２の
仕切板４０に接する箇所にはＯリング４６（図７参照）
が配置されて、トラップ室３４と再生室３６の間の気密
性を維持している。仕切板４０は断熱性の高い素材で形
成されて、トラップ室３４と再生室３６の間の熱移動を
阻止するようにしている。
からなる仕切板４０が等間隔に配置され、その間に複数
のバッフル板４２が熱伝導を良くするために溶接等によ
り軸体２８に一体に取り付けられている。ケーシング２
６の仕切壁３２には中央に開口部３３が形成されてお
り、これはバッフル板４２は通過できるが仕切板４０は
通過できないような大きさになっている。両側の２枚の
仕切板４０とケーシング２６の両端の壁の内面の間には
ベローズ４４が設けられており、再生経路１６と外部環
境との間の気密性を維持している。また、仕切壁３２の
仕切板４０に接する箇所にはＯリング４６（図７参照）
が配置されて、トラップ室３４と再生室３６の間の気密
性を維持している。仕切板４０は断熱性の高い素材で形
成されて、トラップ室３４と再生室３６の間の熱移動を
阻止するようにしている。
【００２４】軸体２８は、図３（ａ）に示すように、金
属等の熱伝導性の良い材料により形成された円筒体とし
て形成され、その内部空間は中央の仕切板４０により遮
断されている。そして、この軸体２８には両端から内筒
４６がその内端を図３（ｂ）に示すように中央の仕切板
４０に近接させて挿入され、これにより内筒４６の内側
を通ってきた熱媒体が図の左端で反転して軸体２８と内
筒４６の間へと向かう熱媒体流路４８が形成されてい
る。
属等の熱伝導性の良い材料により形成された円筒体とし
て形成され、その内部空間は中央の仕切板４０により遮
断されている。そして、この軸体２８には両端から内筒
４６がその内端を図３（ｂ）に示すように中央の仕切板
４０に近接させて挿入され、これにより内筒４６の内側
を通ってきた熱媒体が図の左端で反転して軸体２８と内
筒４６の間へと向かう熱媒体流路４８が形成されてい
る。
【００２５】この熱媒体流路４８には、液体窒素のよう
な液体又は冷却された空気又は水等の冷却用熱媒体が、
軸体２８の両端部に接続した冷却媒体供給ホース５０及
び排出ホース５２から供給され、排出される。軸体２８
の両側の２つの熱媒体流路４８のうち、トラップ室３４
に位置しているバッフル４２に通じるもののみに冷却用
熱媒体が流通させられ、再生室３６に位置する側には冷
却用熱媒体を止めるかあるいは替わりに再生用の加熱用
熱媒体を流通させる。なお、この例では、これらのホー
ス５０，５２をエアシリンダ３０を貫通した端部に接続
しているので、エアシリンダ３０とケーシング２６の間
に接続するよりもスペースが少なくてすむ利点がある。
な液体又は冷却された空気又は水等の冷却用熱媒体が、
軸体２８の両端部に接続した冷却媒体供給ホース５０及
び排出ホース５２から供給され、排出される。軸体２８
の両側の２つの熱媒体流路４８のうち、トラップ室３４
に位置しているバッフル４２に通じるもののみに冷却用
熱媒体が流通させられ、再生室３６に位置する側には冷
却用熱媒体を止めるかあるいは替わりに再生用の加熱用
熱媒体を流通させる。なお、この例では、これらのホー
ス５０，５２をエアシリンダ３０を貫通した端部に接続
しているので、エアシリンダ３０とケーシング２６の間
に接続するよりもスペースが少なくてすむ利点がある。
【００２６】エアシリンダ３０の駆動用のエアー配管
は、図５に示すようになっている。すなわち、エアー源
からのエアーはレギュレータ５２で減圧され、ソレノイ
ドバルブ５４に送られ、これの電磁信号による開閉の切
替によって制御されてシリンダ３０に送られ、ピストン
が前進又は後退をする。この時のシリンダ３０の駆動速
度はスピードコントローラ５６で制御される。ソレノイ
ドバルブ５４は、例えば、シーケンサ、リレー等からの
制御信号により、この例では一定時間毎に切替動作が行
われるように制御される。なお、トラップ部１８のバッ
フル４２等の所定位置に温度センサ５８が、また、排気
経路１４のトラップ部１８の前後に圧力センサ６０が設
けられ、これにより温度や差圧を検知することができる
ようになっている。
は、図５に示すようになっている。すなわち、エアー源
からのエアーはレギュレータ５２で減圧され、ソレノイ
ドバルブ５４に送られ、これの電磁信号による開閉の切
替によって制御されてシリンダ３０に送られ、ピストン
が前進又は後退をする。この時のシリンダ３０の駆動速
度はスピードコントローラ５６で制御される。ソレノイ
ドバルブ５４は、例えば、シーケンサ、リレー等からの
制御信号により、この例では一定時間毎に切替動作が行
われるように制御される。なお、トラップ部１８のバッ
フル４２等の所定位置に温度センサ５８が、また、排気
経路１４のトラップ部１８の前後に圧力センサ６０が設
けられ、これにより温度や差圧を検知することができる
ようになっている。
【００２７】次に、前記のような構成の発明の実施の形
態の切替式トラップ装置の作用を説明する。図１に示す
位置において、トラップ室３４に位置するトラップ部１
８には供給ホース５０から熱媒体流路４８に液体窒素や
冷却空気又は水等の冷却用熱媒体が流され、これは軸体
２８と、これを介してバッフル４２を冷却する。従っ
て、これに接触した排ガス中の特定の成分はここで析出
してこれらに付着し、トラップされる。一方、再生室３
６においては、高温の再生ガスあるいは熱媒体流路４８
を流れる高温熱媒体により、軸体２８及びバッフル板４
２が昇温させられ、トラップされた析出物が再び気化さ
せられる。気化したガスは再生経路１６中から排出さ
れ、排ガス処理装置２４において除害処理を受けて放出
されるか、あるいは再利用のために循環又は貯蔵等され
る。
態の切替式トラップ装置の作用を説明する。図１に示す
位置において、トラップ室３４に位置するトラップ部１
８には供給ホース５０から熱媒体流路４８に液体窒素や
冷却空気又は水等の冷却用熱媒体が流され、これは軸体
２８と、これを介してバッフル４２を冷却する。従っ
て、これに接触した排ガス中の特定の成分はここで析出
してこれらに付着し、トラップされる。一方、再生室３
６においては、高温の再生ガスあるいは熱媒体流路４８
を流れる高温熱媒体により、軸体２８及びバッフル板４
２が昇温させられ、トラップされた析出物が再び気化さ
せられる。気化したガスは再生経路１６中から排出さ
れ、排ガス処理装置２４において除害処理を受けて放出
されるか、あるいは再利用のために循環又は貯蔵等され
る。
【００２８】所定時間の経過後にエアシリンダ３０が動
作し、トラップ室３４に有ったトラップ部１８が再生室
３６に、他の再生室３６に有ったトラップ部１８がトラ
ップ室３４に位置するように切り替えられ、そこでそれ
ぞれ再生とトラップが行われる。ここで、仕切板４０が
断熱性を持っていてトラップ室３４と再生室３６が相互
に断熱されているので、熱エネルギーのロスがなく、そ
れぞれトラップと再生が効率的に行われる。また、再生
室３６とエアシリンダ３０の間は伸縮するベローズ４４
により気密を維持されているので、外部との間の熱移動
によるエネルギーロスや処理の効率低下が抑えられ、安
定したトラップと再生処理が行われるとともに、外部か
らの汚染要素が排気経路１４に侵入することも防止され
る。
作し、トラップ室３４に有ったトラップ部１８が再生室
３６に、他の再生室３６に有ったトラップ部１８がトラ
ップ室３４に位置するように切り替えられ、そこでそれ
ぞれ再生とトラップが行われる。ここで、仕切板４０が
断熱性を持っていてトラップ室３４と再生室３６が相互
に断熱されているので、熱エネルギーのロスがなく、そ
れぞれトラップと再生が効率的に行われる。また、再生
室３６とエアシリンダ３０の間は伸縮するベローズ４４
により気密を維持されているので、外部との間の熱移動
によるエネルギーロスや処理の効率低下が抑えられ、安
定したトラップと再生処理が行われるとともに、外部か
らの汚染要素が排気経路１４に侵入することも防止され
る。
【００２９】図４は、トラップ部１８の他の構成を示す
もので、ここでは、トラップのための冷却手段として熱
電効果により冷却を行なう熱電素子（ペルチェ素子）を
用いた冷却器６２が用いられ、加熱のために電気ヒータ
６４が用いられている。また、この例では、軸体２８が
角筒状に構成されている。冷却器６２は、２枚の金属板
６６，６８の間に間隔を置いて熱電素子７０が配置され
て構成されており、一方の板が冷却されて冷却板６６と
なり、他方が加熱されて放熱板６８となる。この例で
は、軸体２８と内筒４６の間にさらに放熱筒７２を設
け、放熱板６８を放熱筒７２に、冷却板６６をインジウ
ム等の熱伝導性の良い材質でできたスペーサ７４を介し
て軸体２８に取り付けている。内筒４６と放熱筒７２の
間に冷却用の気体を流す熱媒体流路４８が形成されてい
る。
もので、ここでは、トラップのための冷却手段として熱
電効果により冷却を行なう熱電素子（ペルチェ素子）を
用いた冷却器６２が用いられ、加熱のために電気ヒータ
６４が用いられている。また、この例では、軸体２８が
角筒状に構成されている。冷却器６２は、２枚の金属板
６６，６８の間に間隔を置いて熱電素子７０が配置され
て構成されており、一方の板が冷却されて冷却板６６と
なり、他方が加熱されて放熱板６８となる。この例で
は、軸体２８と内筒４６の間にさらに放熱筒７２を設
け、放熱板６８を放熱筒７２に、冷却板６６をインジウ
ム等の熱伝導性の良い材質でできたスペーサ７４を介し
て軸体２８に取り付けている。内筒４６と放熱筒７２の
間に冷却用の気体を流す熱媒体流路４８が形成されてい
る。
【００３０】この実施の形態では、トラップ部１８がト
ラップ位置にあるときには熱電素子７０を用いた冷却器
６２を動作させ、かつ熱媒体流路４８に窒素ガス等の冷
却ガスを流す。一方、再生位置においてはヒータ６４を
作動させる。このように電気的エネルギーにより冷却と
加熱を行なうので装置構成や操作が簡単になる利点があ
る。なお、ペルチェ素子に供給する電気の±を逆にすれ
ば、素子の冷却と加熱が切り替わるので、電気ヒータ６
４の替わりに±変換スイッチを設けても良い。
ラップ位置にあるときには熱電素子７０を用いた冷却器
６２を動作させ、かつ熱媒体流路４８に窒素ガス等の冷
却ガスを流す。一方、再生位置においてはヒータ６４を
作動させる。このように電気的エネルギーにより冷却と
加熱を行なうので装置構成や操作が簡単になる利点があ
る。なお、ペルチェ素子に供給する電気の±を逆にすれ
ば、素子の冷却と加熱が切り替わるので、電気ヒータ６
４の替わりに±変換スイッチを設けても良い。
【００３１】図７（ａ）及び（ｂ）は、この発明の仕切
壁３２と仕切板４０の間のシール構造の他の実施の形態
を示すもので、それぞれできるだけ気密性を高めること
を目的としている。すなわち、同図（ａ）は、仕切壁３
２の開口部３３の縁部をテーパ面７６に形成し、仕切板
４０にはテーパ面７６に嵌合する形状でかつ弾性力のあ
る材質からなるパッキン７８を形成したものである。こ
れにより、パッキン７８がテーパ面７６に密着して気密
性を高めることができる。この時、シール材の耐久性を
重視する場合は、硬質の物、例えば、メタルタイプを使
用してもよい。同図（ｂ）は、開口部３３の縁部に段差
面８０を形成し、そこにもＯリング４６を配置して気密
性を高めたものである。
壁３２と仕切板４０の間のシール構造の他の実施の形態
を示すもので、それぞれできるだけ気密性を高めること
を目的としている。すなわち、同図（ａ）は、仕切壁３
２の開口部３３の縁部をテーパ面７６に形成し、仕切板
４０にはテーパ面７６に嵌合する形状でかつ弾性力のあ
る材質からなるパッキン７８を形成したものである。こ
れにより、パッキン７８がテーパ面７６に密着して気密
性を高めることができる。この時、シール材の耐久性を
重視する場合は、硬質の物、例えば、メタルタイプを使
用してもよい。同図（ｂ）は、開口部３３の縁部に段差
面８０を形成し、そこにもＯリング４６を配置して気密
性を高めたものである。
【００３２】これらの実施の形態では、トラップ部１８
に設けた温度センサ５８や排気経路１６に設けた圧力セ
ンサ６０の検出値をモニターすることができ、これによ
りトラップの状態を把握して、異常値が出れば警報を発
して必要な処置を採ることができる。すなわち、トラッ
プ部１８の温度が異常に上昇したら、析出物が付着して
熱負荷が増えたためと判断され、差圧が上昇した場合も
同様でありる。これらの異常上昇の際は、例えば、設定
時間前でもトラップを切り替えるように操作する。勿
論、これらのセンサの検出値を基準として、所定の値に
なったら切替を行なうようにしてもよい。
に設けた温度センサ５８や排気経路１６に設けた圧力セ
ンサ６０の検出値をモニターすることができ、これによ
りトラップの状態を把握して、異常値が出れば警報を発
して必要な処置を採ることができる。すなわち、トラッ
プ部１８の温度が異常に上昇したら、析出物が付着して
熱負荷が増えたためと判断され、差圧が上昇した場合も
同様でありる。これらの異常上昇の際は、例えば、設定
時間前でもトラップを切り替えるように操作する。勿
論、これらのセンサの検出値を基準として、所定の値に
なったら切替を行なうようにしてもよい。
【００３３】以上の実施の形態では、トラップ部１８は
ケーシング２６内を直線的に移動して切り替えられるよ
うになっているが、ケーシングを環状に形成し、トラッ
プ部をロータリー運動させることによって移動させても
よい。この場合には１つの排気経路に対してトラップ部
１８を３以上設けて２以上の再生経路１６で同時に再生
させることができる。通常、トラップの速度より再生の
速度が遅いので、この点は特に有利である。また、ロー
タリー式では２つのトラップ部の場合には再生経路が１
つで済むことになる。
ケーシング２６内を直線的に移動して切り替えられるよ
うになっているが、ケーシングを環状に形成し、トラッ
プ部をロータリー運動させることによって移動させても
よい。この場合には１つの排気経路に対してトラップ部
１８を３以上設けて２以上の再生経路１６で同時に再生
させることができる。通常、トラップの速度より再生の
速度が遅いので、この点は特に有利である。また、ロー
タリー式では２つのトラップ部の場合には再生経路が１
つで済むことになる。
【００３４】図８は、複数のトラップ部１８を排気方向
に直列に配置した実施の形態を示す。ここでは、排気経
路１４の下側に再生経路１６が１つ設けられている。排
気経路方向に延びて形成されたケーシングには、エアシ
リンダにより往復移動する複数（図示例では２つ）の軸
体が設けられ、それぞれに１つのトラップ部１８が取り
付けられている。各トラップ部１８は独立にトラップ室
３４又は再生室３６に移動可能である。
に直列に配置した実施の形態を示す。ここでは、排気経
路１４の下側に再生経路１６が１つ設けられている。排
気経路方向に延びて形成されたケーシングには、エアシ
リンダにより往復移動する複数（図示例では２つ）の軸
体が設けられ、それぞれに１つのトラップ部１８が取り
付けられている。各トラップ部１８は独立にトラップ室
３４又は再生室３６に移動可能である。
【００３５】この実施の形態においても、操作の仕方は
いずれか一方のトラップ部１８がトラップ室３４に、他
方が再生室３６に位置するように切り替えることで、先
の実施の形態と同じように動作するが、再生経路が１つ
で良いので装置がコンパクトになる。さらに、この実施
の形態では、状況に応じて稼働するトラップ部１８の数
を変えることができる柔軟性がある。例えば、突然排気
量や析出量が増加した場合には、一時的に再生を中止し
て２つのトラップともトラップ位置に置くことにより対
処することができる。このような利点は、配置するトラ
ップ部の数を３つ以上にすることによりさらに増幅され
る。トラップ部をトラップ位置と再生位置へ配分する数
を状況に応じて適宜変えることができるからである。
いずれか一方のトラップ部１８がトラップ室３４に、他
方が再生室３６に位置するように切り替えることで、先
の実施の形態と同じように動作するが、再生経路が１つ
で良いので装置がコンパクトになる。さらに、この実施
の形態では、状況に応じて稼働するトラップ部１８の数
を変えることができる柔軟性がある。例えば、突然排気
量や析出量が増加した場合には、一時的に再生を中止し
て２つのトラップともトラップ位置に置くことにより対
処することができる。このような利点は、配置するトラ
ップ部の数を３つ以上にすることによりさらに増幅され
る。トラップ部をトラップ位置と再生位置へ配分する数
を状況に応じて適宜変えることができるからである。
【００３６】この実施の形態における再生の方法は、洗
浄液により洗浄を行なうようにしている点で先の実施の
形態と異なっている。すなわち、再生室３６には、上側
に洗浄液供給配管１６ａが開口しており、下側に洗浄液
排出配管１６ｂが設けられている。この例では、供給配
管１６ａはトラップ部１８の配置に応じて複数が設けら
れている。この装置における再生の方法の例は以下のよ
うになる。切り替えて図８の状態になった後、供給配管
から析出物を溶解させる適当な洗浄液を流出させ、これ
を排出配管１６ｂより排出する。必要に応じてこの過程
を繰り返したり、洗浄液を噴霧させたり、超音波洗浄し
たり、洗浄液で再生室を満たすようにしてもよい。ま
た、洗浄液を変えて前記工程を行ったり、すすぎ工程を
行うとよい。以上の工程の後で、乾燥気体を供給して乾
燥工程を行うと、トラップ前後の機器への洗浄液の浸入
が妨げられてよい。
浄液により洗浄を行なうようにしている点で先の実施の
形態と異なっている。すなわち、再生室３６には、上側
に洗浄液供給配管１６ａが開口しており、下側に洗浄液
排出配管１６ｂが設けられている。この例では、供給配
管１６ａはトラップ部１８の配置に応じて複数が設けら
れている。この装置における再生の方法の例は以下のよ
うになる。切り替えて図８の状態になった後、供給配管
から析出物を溶解させる適当な洗浄液を流出させ、これ
を排出配管１６ｂより排出する。必要に応じてこの過程
を繰り返したり、洗浄液を噴霧させたり、超音波洗浄し
たり、洗浄液で再生室を満たすようにしてもよい。ま
た、洗浄液を変えて前記工程を行ったり、すすぎ工程を
行うとよい。以上の工程の後で、乾燥気体を供給して乾
燥工程を行うと、トラップ前後の機器への洗浄液の浸入
が妨げられてよい。
【００３７】このような洗浄液を用いる再生工程では、
再生室３６を高温にする必要がないので、トラップ室３
４への熱影響阻止のための措置を軽減することができ
る。また、析出物を気化させて再生する場合に比べて再
生能力が高く、処理速度も速い。さらに、気体として再
生する場合よりも一般に後処理が容易であり、特に、再
生物を再利用する場合や貯蔵する場合に便利である。図
８の構成では、再生室３６がトラップ室３４の下側にの
みあるので、洗浄液が重力でトラップ室３４に流れるお
それが無く、従って、この実施の形態の装置は洗浄液を
用いる再生に好適である。
再生室３６を高温にする必要がないので、トラップ室３
４への熱影響阻止のための措置を軽減することができ
る。また、析出物を気化させて再生する場合に比べて再
生能力が高く、処理速度も速い。さらに、気体として再
生する場合よりも一般に後処理が容易であり、特に、再
生物を再利用する場合や貯蔵する場合に便利である。図
８の構成では、再生室３６がトラップ室３４の下側にの
みあるので、洗浄液が重力でトラップ室３４に流れるお
それが無く、従って、この実施の形態の装置は洗浄液を
用いる再生に好適である。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、長時間の稼働においてもトラップの再生処理のため
に装置を止めたり、交換のトラップを用意する必要がな
く、気密チャンバにおいて連続的に安定した処理を行な
うことができる。また、適当な切替タイミング判定手段
を用いて完全な自動化を図ることも容易である。従っ
て、真空ポンプの長寿命化、除害装置の保護、ロスタイ
ム削減による運転の信頼性の向上、さらには設備や運転
コストの低減を図ることができる。
ば、長時間の稼働においてもトラップの再生処理のため
に装置を止めたり、交換のトラップを用意する必要がな
く、気密チャンバにおいて連続的に安定した処理を行な
うことができる。また、適当な切替タイミング判定手段
を用いて完全な自動化を図ることも容易である。従っ
て、真空ポンプの長寿命化、除害装置の保護、ロスタイ
ム削減による運転の信頼性の向上、さらには設備や運転
コストの低減を図ることができる。
【図１】この発明の１つの実施の形態のトラップ装置を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】図１の実施の形態の全体の構成を示す模式図で
ある。
ある。
【図３】図１の実施の形態の要部であるトラップ部を拡
大して示す断面図である。
大して示す断面図である。
【図４】トラップ部の他の実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
【図５】エアシリンダの駆動系を示す図である。
【図６】図１の実施の形態の切替後の状態を示す断面図
である。
である。
【図７】仕切壁とシール構造の他の実施の形態を示す断
面図である。
面図である。
【図８】この発明の他の実施の形態のトラップ装置を示
す断面図である。
す断面図である。
【図９】従来の真空排気システムの構造を示す図であ
る。
る。
１０ 気密チャンバ １２ 真空ポンプ １４ 排気経路 １６ 再生経路 １８ トラップ部 ２６ ケーシング ２８ 軸体 ３４ トラップ室 ３６ 再生室 ３０ エアシリンダ（駆動手段） ３２ 仕切壁 ４０ 仕切板 ４２ バッフル板 ４６ Ｏリング ４８ 熱媒体流路 ６２ 冷却器 ６４ ヒータ
フロントページの続き (72)発明者 杉浦 哲郎 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 松岡 祐二 愛知県小牧市大字北外山字早崎3005 シー ケーディ株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 気密チャンバから真空ポンプにより排気
する排気経路と、該排気経路に隣接して配置された再生
経路と、前記排気経路及び再生経路に切替可能に配置さ
れた少なくとも２つのトラップ部と、該トラップ部の切
替のための移動を行なう駆動手段とを備え、 前記排気経路におけるトラップ動作と前記再生経路にお
ける再生動作を並行して行なうようにしたことを特徴と
する切替式トラップ装置。 - 【請求項２】 前記少なくとも２つのトラップ部は排気
経路又は再生経路の流れ方向に並列に配置されているこ
とを特徴とする請求項１に記載の切替式トラップ装置。 - 【請求項３】 前記少なくとも２つのトラップ部は排気
経路又は再生経路の流れ方向に直列に配置されているこ
とを特徴とする請求項１に記載の切替式トラップ装置。 - 【請求項４】 前記トラップ部は温度トラップであり、
排気経路中において冷却され、再生経路中において加熱
されることを特徴とする請求項１に記載の切替式トラッ
プ装置。 - 【請求項５】 前記トラップ部のトラップ量を直接又は
間接に判断して切替移動を自動的に行なうようにしたこ
とを特徴とする請求項１に記載の切替式トラップ装置。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35317496A JP3544604B2 (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | 切替式トラップ装置 |
| US08/861,007 US6332925B1 (en) | 1996-05-23 | 1997-05-21 | Evacuation system |
| EP06015405A EP1719551A3 (en) | 1996-05-23 | 1997-05-22 | Evacuation system |
| DE69737315T DE69737315T2 (de) | 1996-05-23 | 1997-05-22 | Auslasssystem |
| EP97108313A EP0811413B1 (en) | 1996-05-23 | 1997-05-22 | Evacuation system |
| KR1019970020157A KR100504227B1 (ko) | 1996-05-23 | 1997-05-23 | 배출시스템 |
| US08/990,582 US6158226A (en) | 1996-12-16 | 1997-12-15 | Trapping device |
| EP97122149A EP0847789B1 (en) | 1996-12-16 | 1997-12-16 | Trapping device |
| DE69726101T DE69726101T2 (de) | 1996-12-16 | 1997-12-16 | Falle zur Trennung von Abgasen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35317496A JP3544604B2 (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | 切替式トラップ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10176662A true JPH10176662A (ja) | 1998-06-30 |
| JP3544604B2 JP3544604B2 (ja) | 2004-07-21 |
Family
ID=18429064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35317496A Expired - Lifetime JP3544604B2 (ja) | 1996-05-23 | 1996-12-16 | 切替式トラップ装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6158226A (ja) |
| EP (1) | EP0847789B1 (ja) |
| JP (1) | JP3544604B2 (ja) |
| DE (1) | DE69726101T2 (ja) |
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| JP2009530083A (ja) * | 2006-03-14 | 2009-08-27 | プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド | 選択的分離プロセス |
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| JP2001132638A (ja) | 1999-11-10 | 2001-05-18 | Ebara Corp | トラップ装置 |
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|---|---|---|---|---|
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