JPH11302851A - Ｃｖｄ装置の原料ガス捕集トラップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トラップ容器のガス入口からガス出口付近ま
での広範囲にわたり原料ガスが凝結捕集ができ、内部体
積利用率が高いＣＶＤ装置の原料ガス捕集トラップを提
供すること。 【解決手段】 ＣＶＤ装置の排気ライン又は気化器ベン
トラインに挿入接続して使用する原料ガス捕集トラップ
であって、トラップ容器１と、該トラップ容器１に原料
ガスを導入するガス入口２と、該トラップ容器１と真空
系を接続するガス出口３とを備え、トラップ容器１は内
筒５と該内筒５を覆う外筒４を具備し、ガス入口２から
該トラップ容器１内に流入した原料ガスは該内筒５と外
筒４の間を該内筒５の外面に沿って連続的に流れ、更に
流路断面がガス入口２からガス出口３に向かうに従い小
さくなるように構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＣＶＤ装置、特に有
機金属液体原料を用いるＭＯＣＶＤ装置の排気ライン又
は気化器ベントラインに挿入接続して使用するのに好適
な原料ガス捕集トラップに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】有機金属液体原料は、気化させた後に気
相を維持できる温度範囲が狭く、温度が気化温度より下
がると凝結し、上がると分解するという性質を持ってい
る。そのため、真空ポンプでの凝結を防ぎ、該真空ポン
プを保護するために、該真空ポンプの前段に原料ガスを
捕集するための原料ガス捕集トラップを設け、原料ガス
を捕集する必要がある。

【０００３】図７は従来のこの種の原料ガス捕集トラッ
プの構成例を示す図である。原料ガス捕集トラップはト
ラップ容器１０１内に入口１０３から流入する原料ガス
を含むガス１０６の流れに対して直交する捕集面を有す
る複数枚の捕集板１０２が配置された構成であり、入口
１０３から流入するガス１０６に含まれる原料ガスはト
ラップ容器１０１内に流入し、表面温度が気化温度より
低い捕集板１０２に衝突し、凝結して捕集される。原料
ガスの除去されたガス１０６は出口１０４から排出され
る。

【０００４】図８は従来のこの種の原料ガス捕集トラッ
プの他の構成例を示す図である。本原料ガス捕集トラッ
プはトラップ容器１０１内に入口１０３から流入するガ
ス１０６の流れに対して平行な捕集面を有する複数枚の
捕集板１０５が配置された構成であり、入口１０３から
流入するガス１０６に含まれる原料ガスはトラップ容器
１０１内に流入し、表面温度が気化温度より低い捕集板
１０５に沿って流れる間に凝結して捕集され、原料ガス
の除去されたガス１０６は出口１０４から排出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図７に示すように、原
料ガスの流れに対して直交する面を有する捕集板１０２
が配置された構成の原料ガス捕集トラップでは、原料ガ
スが気化温度より低い温度の捕集板１０２に衝突すると
すぐに凝結するため、図９の斜線を付した部分Ａに示す
ように入口１０３の近傍の捕集板１０２で原料ガスの殆
どが凝結捕集され、その後流側で原料ガスが凝縮するこ
とがなく、やがては入口１０３の付近でトラップ容器１
０１内のガス流路が閉塞されてしまい、トラップ容器１
０１の内部容積の利用率が悪い。そのため原料捕集トラ
ップの寿命が短く、交換頻度が多いという問題があっ
た。

【０００６】また、図８のように、捕集板１０５の面が
原料ガスの流れに対して直交しない場合でも、トラップ
容器１０１内のガスの流路断面が入口１０３から出口１
０４まで一定の場合は、図１０の斜線を付した部分Ｂに
示すように、原料ガスは入口１０３の付近からガス流路
の中間部位までに殆どの原料ガスは凝結捕集されてしま
い、それ以降で凝結するのは少量であり、この場合もト
ラップ容器１０１の内部容積の利用率が悪く、原料ガス
捕集トラップの交換頻度が多いという問題があった。

【０００７】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、トラップ容器のガス入口からガス出口付近までの広
範囲にわたり原料ガスの凝結捕集ができ、トラップ容器
の利用率の高いＣＶＤ装置の原料ガス捕集トラップを提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明は、ＣＶＤ装置の排気ライン又は
気化器ベントラインに挿入接続して使用する原料ガス捕
集トラップであって、トラップ容器と、該トラップ容器
に原料ガスを導入する入口と、該トラップ容器と真空系
を接続する出口とを備え、トラップ容器は内筒と該内筒
を覆う外筒を具備し、入口から該トラップ容器内に流入
した原料ガスは該内筒と外筒の間を該内筒の外面に沿っ
て連続的に流れ、更に流路断面を入口から出口に向かう
に従い小さくなるように構成していることを特徴とす
る。

【０００９】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載のＣＶＤ装置の原料ガス捕集トラップにおいて、
トラップ容器の内筒が冷却媒体によって冷却できるよう
に構成したことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例を図
面に基づいて説明する。図１は本発明の原料ガス捕集ト
ラップの構成例を示す図である。本原料ガス捕集トラッ
プはトラップ容器１と、該トラップ容器１に原料ガスを
含むガスを導入するガス入口２と、該トラップ容器１を
真空ポンプ等の真空系に接続するガス出口３を備えてい
る。

【００１１】トラップ容器１は内筒５と該内筒５を覆う
外筒４を具備している。内筒５の外表面は滑らかな流線
形状でその横断面積がガス入口２からガス出口３に向か
うに従い大きくなるように構成している。即ち、トラッ
プ容器１内を流れるガスの流路断面はガス入口２の付近
は大きく、ガス出口３に向かうに従って小さくなるよう
に構成している。

【００１２】外筒４は上部外筒４ａと下部外筒４ｂに分
割され、上部外筒４ａと下部外筒４ｂはクランプ６によ
り結合されるようになっている。また、内筒５は下部外
筒４ｂに取付けられ、該内筒５の下端にはガスが流れ込
む複数のガス流入口５ａが設けられている。

【００１３】ガス入口２からトラップ容器１内に流入し
た原料ガスを含むガス７は内筒５と外筒４の間を内筒５
の外面に沿って連続的に流れ、原料ガスの気化温度より
低い内筒４の表面で原料ガスは凝結し、捕集されながら
下方に流れ、原料ガスが除去されたガス８はガス流入口
５ａを通って内筒５の下方に流れ込み、ガス出口から真
空ポンプ等の真空系に排出される。

【００１４】原料ガス捕集トラップを上記構成とするこ
とにより、トラップ容器１内でのガスの流路断面はガス
入口２付近は大きく、ガス出口３に向かうに従って小さ
くなるため、流路断面が一定の場合に比較して、図２の
斜線を付したＣ部分に示すように、内筒５の外周全面に
原料ガスを凝結させることができる。また、トラップ容
器１内に原料ガスの流れに直交しその気化温度より低い
捕集面を持たないため、一個所に原料ガスが凝結するこ
とを防ぐことができる。従って、トラップ容器１内の体
積有効利用率の向上を図ることができ、原料ガス捕集ト
ラップの寿命を長くすることができる。

【００１５】図３は本発明の原料ガス捕集トラップの他
の構成例を示す図である。同図において、図１と同一符
号を付した部分は同一又は相当部分を示す。以下他の図
面においても同様とする。本原料ガス捕集トラップが図
１に示す原料ガス捕集トラップと相違する点は、図１で
は内筒５が表面が流線形状で横断面積がガス入口２から
ガス出口３に向かうに従い大きくなるように構成してい
るのに対し、本原料ガス捕集トラップでは内筒５が円錐
形状で横断面積がガス入口２からガス出口３に向かうに
従い大きくなるように構成している点である。その他の
点は図１のものと略同一である。

【００１６】このような構成としても、図１に示すもの
と同様、内筒５の外周全面に原料ガスを凝結させること
ができると共に、トラップ容器１内に原料ガスの流れに
直交しその気化温度より低い捕集面を持たないため、一
個所に原料ガスが凝結することを防ぐことができ、トラ
ップ容器１内の体積有効利用率の向上を図ることができ
る。

【００１７】図４は本発明の原料ガス捕集トラップの他
の構成例を示す図である。本原料ガス捕集トラップが図
３に示す原料ガス捕集トラップと相違する点は、図３で
は外筒４が直径が上下どの部分でも等しい円筒状である
のに対して、本原料ガス捕集トラップでは外筒４の上部
外筒４ａが上方径が下方径より小さい円錐台形状をして
いる点であり、その他の点は図３のものと略同一であ
る。

【００１８】このような構成としても、図３に示すもの
と同様、内筒５の外周全面に原料ガスを凝結させること
ができると共に、トラップ容器１内に原料ガスの流れに
直交しその気化温度より低い捕集面を持たないため、一
個所に原料ガスが凝結することを防ぐことができ、トラ
ップ容器１内の体積有効利用率の向上を図ることができ
る。

【００１９】図５は本発明の原料ガス捕集トラップの他
の構成例を示す図である。本原料ガス捕集トラップが図
３に示す原料ガス捕集トラップと相違する点は、図３で
は内筒５を積極的に冷却する手段を備えていないのに対
して、本原料ガス捕集トラップでは内筒５を円錐状で内
部空間が密閉された構造とし、該内部空間５ｂに液体又
はガス状の冷却媒体を供給する冷媒供給管９と該冷却媒
体を排出する冷媒排出管１０を設け、該内部空間５ａに
冷媒を供給し内筒５を積極的に冷却できるようにしてい
る点である。その他の点は図３のものと略同一である。

【００２０】上記のように内筒５の内部空間５ａに冷却
冷媒を供給して、内筒を冷却することにより、気化温度
の低い原料の場合でもトラップ効率を向上させることが
できる。なお、内筒５を冷却する冷却手段はガス状の冷
却媒体を供給するものに限定されるものではなく、例え
ば内筒５の内壁面にジャケットを設け、該ジャケットに
液状の冷媒を供給して冷却するような構造としてもよ
い。

【００２１】なお、上記原料ガス捕集トラップの構成は
一例であり、本発明はこれに限定されるものではなく、
要はトラップ容器は内筒と該内筒を覆う外筒を具備し、
入口からトラップ容器内に流入した原料ガスは内筒と外
筒の間を該内筒の外面に沿って連続的に流れ、更に流路
断面が前記入口から出口に向かうに従い小さくなるよう
な構成となっていればよい。

【００２２】例えば、図６に示すように、内筒５を円柱
状とし、外筒４を円錐台を倒立させた構成としてもよ
い。これにより、流路断面がトラップ容器１のガス入口
２からガス出口３に向かうに従い小さくすることができ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように各請求項に記載の発
明によれば下記のような優れた効果が得られる。

【００２４】請求項１に記載の発明によれば、トラップ
容器は内筒と外筒を具備し、入口から該トラップ容器内
に流入した原料ガスは内筒と外筒の間を内筒の外面に沿
って連続的に流れ、更に流路断面が入口から出口に向か
うに従い小さくなるように構成しているので、内筒の外
周全面に原料ガスを凝結させることができると共に、一
個所に原料ガスが凝結することを防ぐことができ、トラ
ップ容器内の体積有効利用率を向上させ、原料ガス捕集
トラップの寿命を長くすることができる。

【００２５】また、請求項２に記載の発明によれば、ト
ラップ容器の内筒を冷却媒体によって冷却できるように
構成したので、気化温度の低い原料ガスの場合でもトラ
ップ効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原料ガス捕集トラップの構成例を示す
図である。

【図２】本発明の原料ガス捕集トラップの原料ガスの凝
結状態を示す図である。

【図３】本発明の原料ガス捕集トラップの構成例を示す
図である。

【図４】本発明の原料ガス捕集トラップの構成例を示す
図である。

【図５】本発明の原料ガス捕集トラップの構成例を示す
図である。

【図６】本発明の原料ガス捕集トラップの構成例を示す
図である。

【図７】従来の原料ガス捕集トラップの構成例を示す図
である。

【図８】従来の原料ガス捕集トラップの構成例を示す図
である。

【図９】従来の原料ガス捕集トラップの原料ガスの凝結
状態を示す図である。

【図１０】従来の原料ガス捕集トラップの原料ガスの凝
結状態を示す図である。

【符号の説明】

１ トラップ容器 ２ ガス入口 ３ ガス出口 ４ 外筒 ５ 内筒 ６ クランプ ９ 冷媒供給管 １０ 冷媒排出管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 秀直 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＶＤ装置の排気ライン又は気化器ベン
   トラインに挿入接続して使用する原料ガス捕集トラップ
   であって、 トラップ容器と、該トラップ容器に原料ガスを導入する
   入口と、該トラップ容器と真空系を接続する出口とを備
   え、 前記トラップ容器は内筒と該内筒を覆う外筒を具備し、
   前記入口から該トラップ容器内に流入した原料ガスは該
   内筒と外筒の間を該内筒の外面に沿って連続的に流れ、
   更に流路断面を前記入口から前記出口に向かうに従い小
   さくなるように構成していることを特徴とするＣＶＤ装
   置の原料ガス捕集トラップ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のＣＶＤ装置の原料ガス
   捕集トラップにおいて、 前記トラップ容器の内筒が冷
   却媒体によって冷却できるように構成したことを特徴と
   するＣＶＤ装置の原料ガス捕集トラップ。