JPS60230032A - 多点モニタリングサンプラ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、ｉ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ュータで制御され
、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ーラ−によって切換えること
により、１台のセンサで多点における清浄度を測定・監
視するようになっている。

従来の多点モニタリングサンプラーは、センサに通じて
いるヘソグーに多数のサンプル流路を接続し、各サンプ
ル流路に設けた電磁弁をマイクロコンピュータ制御で切
換えることにより、任意の一つのサンプル流路とセンサ
を接続していた。しかし、この従来例は多数の電磁弁を
使用するため、装置が複雑かつ大型となるとともに電磁
弁内部に粒子が堆積しやすく、この粒子がサンプル流路
内に混入して測定誤差の原因となることがあった。また
、電磁弁を切換えた時にヘソグー内に乱流が生じてヘソ
グー内に粒子が滞留するため、これによっても誤差が生
じやすいとともに清浄空気に′よるパージ時間が長くな
り、測定の即時性及び応答性が悪いものであった。

？ １　〔発明が解決しようとする問題点〕この発明は、多
数の電磁弁やヘソグーを使用することなく多数のサンプ
ル流路を切換えて、任意の一つの流路をセンサーと接続
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、中空のサンプラ一本体に複数のサンプルエア
供給口、ポンプ接続口及びセンサ接続口を設け、サンプ
ラ一本体内部にサンプリングパイプを装着したシャフト
を回転自在に設けるとともに、シャフト内部に形成した
通気孔をサンプリングパイプと連通させ、またシャフト
を回転させることによりサンプリングパイプの先端を一
つのサンプルエア供給口に切換可能に相対させる一方、
シャフトの開口端をセンサ接続口に接続し、さらにサン
プリングパイプの先端が摺動することなく、また本体内
のエアが混入することのない無摺動シール方式にしたこ
とである。

〔作用〕

ポンプ接続口に吸引ポンプを接続してサンプラ一本体内
部のエアを吸引・排出すると、各サンプルエア供給口よ
りクリーンルーム内のエアがサンプラ一本体内部に導入
される。シャフトに装着されたサンプリングパイプの開
口端は、一つのサンプルエア供給口に相対しているので
、センサ接続口よりシャフト内部のエアを吸引すると、
その供給口より導入されたエアのみがシャフト内部に形
成した通気孔を介してセンサ接続口に達することになる
。

他のサンプルエア供給口より導入されたエアは、ポンプ
接続口より排出される。

〔実施例〕

以下、図面に従ってこの発明の詳細な説明する。

第１図において、白に、向かって左方を前方ということ
にすれば、サンプラ一本体（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ット（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ット（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）によって
二つの空間に区画され、その後方の空間は後部本体（１
ｂ）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（ｌＯ）を形成して
いる。

区画壁（８）には、多数のオリフィス（１１）が形成さ
れ、このオリフィス（１１）により雨空気室（９）　（
１０）は連通している。

サンプラ一本体（１）内部には、ボールベアリング（１
２）及びニードルベアリング（１３）によりシャツ）　
（１４）が回転自在に設けられている。このシャフト（
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
ャフト（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
状に径が小さくなっており、先端（１８）の肉厚は非常
に小さく形成されている。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、シャフト（１４）に垂
直な平面内に適宜間隔をおいて配設され、シャフト（１
４）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
なっている。この場合、サンプリングパイプ（１５）の
先端（１８）は、後部本体（１ｂ）の内壁とは常にたと
えば２〜３ｆｉ程度の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、シャフト（１４）の回動に
よって発塵したり、粒子が混入したりする虞れがない。

シャフト（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ット（２０）が固着さ
れている。センサ接続ソケット（５）の後端部はシール
用ソケット（２０）内部に挿入されており、センサ接続
ソケット（５）の外側面とシール用ソケット（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
、シャフト（１４）の開口端（１９）とセンサ接続ソケ
ット（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、シャツ）　（１４）の
回転角度を検出する検出部（２１）とステンビングモー
タ等よりなる駆動部（２２）が設けられている。検出部
（２１）は、フォトマイクロセンサ（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
、シャツ−）　（１４）の後端部に固着したセンサ感応
板（２５）の先端をフォトマイクロセンサ（２３）によ
って検出するようにしている。

これによって、シャフト（１４）の回転角度を検出　！
し、サンプリングパイプ（１５）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
。シャフト（１４）の後端は、駆動部（２２）の駆動シ
ャフト（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。

まず、クリーンルーム内の各サンプリング位置に通ずる
配管を各継手（３）にそれぞれ接続するとともに、セン
サ接続口（７）には計測部のセンサに通ずる配管を接続
する。また、ポンプ接続口（６）には、吸引ポンプ（図
示せず）を接続する次に、駆動部（２２）によりシャフ
ト（１４）を回動させ、サンプリングパイプ（１５）の
先端（１８）を所要のサンプルエア供給口（２）に相対
させるそして、ポンプ接続口（６）に接続した吸引ポン
プを作動させ、副空気室（ｌＯ）及び主空気室（９）内
のエアを吸引・排出する。すると、各サンプルエア供給
口（２）よりクリーンルーム内のエアが主空気室（９）
内に導入され、サンプリングパイプ（１５）−の先端（
１８）が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）内の
通路（１６）に入り込むことになる。このとき、計測部
に設けた吸引ポンプにより、センサ接続ソケット（５）
内部に形成した通路（２７）　、シャフト（１４）内部
の通気孔（１７）及びサンプリングパイプ（１５）内部
の通路（１６）内のエアを吸引すれば、通路（１６）に
入り込んだエアは計測部に送られることになる。

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、オリフィス（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。

他のサンプリング位置におけるエアの測定を行う場合に
は、駆動部（２２）を作動させてシャフト（１４）を回
動させ、サンプリングパイプ（１５）の先端（１８）を
他のサンプルエア供給口（２）に相対させればよい。

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整している。

尚、この実施例では、シャツ）　（１４）の開口端（１
９）とセンサ接続ソケット（５）の後端部とは直結され
ていない。これは、この部分にシール部材を設けて直結
すると、シャフト（１４）の回転によってシール部材が
摺動するため、摺動部から発塵してセンサ接続ソケット
（５）の通路（２７）内に混入する虞れがあるからであ
る。この部分におけるエアの混入防止は、次のようにし
て行われる。すなわち、主空気室（９）は副空気室（１
０）とオリフィス（１１）を介して連通しているため、
オリフィス（１１）の大きさを調節すれば、吸引ポンプ
に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
。従って、シャフト（１４）の通気孔（１７）及びセン
サ接続ソケット（５）の通路（２７）内の圧力は、副空
気室（１０）内の圧力よりも常に高く保たれるため、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。

シャフト（１４）の前端にはシール用ソケット（２０）
が固着され、またセンサ接続ソケット（５）の後端はシ
ール用ソケット（２０）内に挿入されるとともに両ソケ
ント（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って
いるとともに副空気室（１０）のエアも混入し難くなっ
ている。

（２８）　（２９）は差圧取出用ソケフトであり、この
両ソケッ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、両差正数出用ソケット（
２Ｂ）　（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。吸引ポンプによって吸引されるエアの量や
サンプラ一本体（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
のオリフィス（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
。

尚、この発明は、高純度ガスたとえば窒素、アルゴン、
酸素、塩素、ぶつ化水素などをクリーンルニム内に送る
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）　電磁弁やヘソグーが不要となるので、サンプラ
一本体（１）の容量を小さくすることができ、測定の即
時性及び応答性が良い。

（ｂ）　サンプリングパイプ（１５）の先端（１８）は
サンプラ一本体（１）の内壁に接触することがないので
、この部分から発塵する虞れがなく、またサンプラ一本
体（１）の内部と継手（３）に接続された配管の内部は
常にエアが流動しているので、粒子が堆積することがな
い。従って、測定誤差の生じる虞れがない。

【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。 （１）・・・サンプラ一本体　（２）・・・サンプルエ
ア供給口　（６）・・・ポンプ接続口　（７）・・・セ
ンサ接続口　（１４）・・・シャフト　（１５）・・・
サンプリングパイプブ　（１７）・・・通気孔　（１８
）・・・先端　（１９）・・・開口端 代理人　弁理士　辻　本　−義

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、中空のサンプラ一本体（１）に複数のサンプルエア
   供給口（２）、ポンプ接続口（６）及びセンサ接続口（
   ７）を設け、サンプラ一本体（１）内部にサンプリング
   パイプ（１５）を装着したシャフト（１４）を回転自在
   に設けるとともに、シャフト（１４）内部に形成した通
   気孔（１７）をサンプリングパイプ（１５）と連通させ
   、またシャフト（１４）を回転させることによりサンプ
   リングパイプ（１５）の先端（１８）を一つのサンプル
   エア供給口（２）に切換可能に相対させる一方、シャツ
   ）　（１４）の開口端（１９）をセンサ接続口（７）に
   接続し、さらにサンプリングパイプ（１５）の先端（１
   ８）がサンプラ一本体（１）の内壁に接触しないように
   したことを特徴とする無摺動方式の多点モニタリングサ
   ンプラー。