ガス供給装置、ガス搬送システム及びガス搬送方法
【課題】コストがかからず省エネルギーを図れるガス供給装置の提供。
【解決手段】窒素を利用して加工をする第一加工機１と、この第一加工機１で利用する窒
素の純度より低くても利用可能な不活性ガスを用いて加工をする第二加工機２と、第一加
工機１と第二加工機２との間に設けられ第一加工機１から排出されるとともに加工に伴っ
て生じる不純物を含む排気ガスを第二加工機２に送るガス導入部３１を有するガス供給装
置３とを備えた。第一加工機１で排出された排気ガスから不純物を濾過するフィルター３
２と、このフィルター３２に排気ガスを供給するポンプ３３とをガス導入部３１に設けた
。第一加工機１で排出され不純物が含まれる排気ガスを第二加工機２でそのまま利用する
ので、第一加工機１と第二加工機２とで別々に製造された窒素を用いる場合に比べて、全
体の窒素の使用量が削減される。
【解決手段】窒素を利用して加工をする第一加工機１と、この第一加工機１で利用する窒
素の純度より低くても利用可能な不活性ガスを用いて加工をする第二加工機２と、第一加
工機１と第二加工機２との間に設けられ第一加工機１から排出されるとともに加工に伴っ
て生じる不純物を含む排気ガスを第二加工機２に送るガス導入部３１を有するガス供給装
置３とを備えた。第一加工機１で排出された排気ガスから不純物を濾過するフィルター３
２と、このフィルター３２に排気ガスを供給するポンプ３３とをガス導入部３１に設けた
。第一加工機１で排出され不純物が含まれる排気ガスを第二加工機２でそのまま利用する
ので、第一加工機１と第二加工機２とで別々に製造された窒素を用いる場合に比べて、全
体の窒素の使用量が削減される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工機へ不活性ガスを供給するためガス供給装置、このガス供給装置を用い
たガス搬送システム並びにガス搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
加工品製造のために不活性ガスが利用されることが多々ある。例えば、半導体を製造す
るために窒素が利用されることがあり、この装置では、窒素液化貯蔵タンクで液化された
窒素は、蒸発器で気化された後、半導体製造装置で使用される。この使用済みの窒素は加
工に伴って発生する不純物とともに大気中に放出されていることが多い。放出するガスを
回収し、再利用すれば、窒素を製造するための運転コストがかからないだけでなく、窒素
製造の電力供給に際して発生する二酸化炭素の量も削減できて環境上も好ましい。
【０００３】
そのため、半導体製造装置で使用された不純物を含む窒素を圧縮ポンプによって精留塔
に回収し、この精留塔で不純物の純度を低減し、高純度の窒素を窒素タンクに貯蔵する従
来例（特許文献１）がある。
また、触媒脱気装置から排出された酸素が混入した窒素を触媒反応装置で酸素を取り除
き、この酸素が取り除かれた窒素を、窒素循環ラインを通じて触媒脱気装置に返送する従
来例（特許文献２）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３１５４３１号公報
【特許文献２】特開２０００−１７６４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１と特許文献２で示される従来例では、半導体製造装置や触媒脱気装置等の排
出された不純物が含まれる窒素が精留塔や触媒反応塔で精製され、この精製されて不純物
が低減された窒素が半導体製造装置や触媒脱気装置等で再度利用されるものであり、いわ
ば、クローズループの状態で窒素が循環されている。
これらの従来例では、不純物を窒素から取り除いて窒素の純度を上げるための特別な装
置や、この装置に不純物が含まれる窒素を搬送する装置が必要となり、これらの装置を駆
動し、あるいは、保守するためのコストやエネルギーが必要となる。そして、これらの装
置を駆動するに際して二酸化炭素も発生することになり、環境上も好ましくはない。
【０００６】
本発明の目的は、コストがかからず省エネルギーを図れるガス供給装置、ガス搬送シス
テム及びガス搬送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本適用例にかかるガス供給装置は、不活性ガスを利用して加工をするとともに加工に伴
って生じる不純物を含む排気ガスを排出する第一加工機と、この第一加工機で利用する不
活性ガスの純度より低くても利用可能な不活性ガスを用いて加工をする第二加工機との間
に設けられ、前記第一加工機から排出される前記排気ガスを前記第二加工機に送るガス導
入部を備えたことを特徴とする。
【０００８】
この構成の本適用例では、第一加工機、ガス供給装置及び第二加工機を直列に接続し、
第一加工機で排出される不純物が含まれる排気ガスを、ガス供給装置を通じて直接第二加
工機に送る。第二加工機で要求される不活性ガスの純度は第一加工機で要求される不活性
ガスで要求される純度より低い。例えば、第一加工機としては、シーム溶接機を例示でき
、第二加工機としてはデシケーターを例示できる。
従って、本適用例は、加工機によって、要求される不活性ガスの純度が異なることに着
目し、純度の高い不活性ガスを第一加工機側に用い、純度が高くなくても利用できる不活
性ガスを第二加工機側に用い、これらの加工機の間をガス供給装置のガス導入部で接続し
た。そのため、第一加工機と第二加工機とで別々に製造された不活性ガスを用いる場合に
比べて、全体の不活性ガスの使用量が削減されることになる。その上、本適用例では、従
来例に比べて、第一加工機で排出される排気ガス中の不活性ガスの純度を上げるための設
備が不要とされるため、不活性ガスの純度を上げるための設備に必要なコストやエネルギ
ーが不要となる。
【０００９】
［適用例２］
本適用例にかかるガス供給装置は、前記ガス導入部は、前記第一加工機で排出された前
記排気ガスから不純物を濾過するフィルターと、このフィルターに前記排気ガスを供給す
るポンプとを備えたことを特徴とする。
この構成の本適用例では、第一加工機から排出される排気ガスに含まれる油分や塵等が
フィルターで濾過されるので、第二加工機で使用できる不活性ガスの純度の許容範囲が広
くなる。そのため、第二加工機として使用できる機器類が多くなる。そして、フィルター
を用いることで、ガス導入部の中で送られる排気ガスの圧力が低くなっても、ポンプによ
り強制的に第一加工機から第二加工機へ排気ガスを送ることができるので、第二加工機に
おいて不活性ガスが安定供給されることになる。
【００１０】
［適用例３］
本適用例にかかるガス供給装置は、前記ガス導入部に新規不活性ガスを供給する新規ガ
ス供給機構と、この新規ガス供給機構の前記ガス導入部への新規不活性ガスの供給を前記
ポンプの駆動が停止した信号を受けて許容する操作機構とを備えたことを特徴とする。
この構成の本適用例では、ポンプの駆動が停止した信号を操作機構が受けると、この操
作機構で新規ガス供給機構の前記ガス導入部への新規不活性ガスの供給を許容する。する
と、ポンプの駆動中止に伴って第一加工機から第二加工機への排気ガスの供給が停止して
も、新規ガス供給機構によってガス導入部を通じて第二加工機に新規不活性ガスが供給さ
れるから、第二加工機での加工を継続させることができる。
【００１１】
［適用例４］
本適用例にかかるガス搬送システムは、不活性ガスを利用して加工をするとともに加工
に伴って生じる不純物を含む排気ガスを排出する第一加工機と、この第一加工機で利用す
る不活性ガスの純度より低くても利用可能な不活性ガスを用いて加工をする第二加工機と
、前述の構成のガス供給装置と、前記第一加工機で使用される不活性ガスの圧力を検出す
る第一圧力センサーの検出信号からの信号で前記ポンプの駆動を制御する制御装置とを備
え、この制御装置は、前記第一圧力センサーで検出される圧力が前記第一加工機で必要な
基準圧力に満たないことを検出した信号を受領して前記ポンプに駆動停止信号を出力する
ことを特徴とする。
この構成の本適用例では、第一加工機で必要な基準圧力に満たないことを第一圧力セン
サーが検出し、この第一圧力センサーから出力される信号を制御装置が受領すると、制御
装置はポンプに駆動停止信号を出力し、これにより、ポンプの駆動が停止される。そのた
め、第一加工機から必要以上に排気ガスが吸引されることが防止されるので、第一加工機
での作業環境が維持される。
【００１２】
［適用例５］
本適用例にかかるガス搬送システムは、前記ガス導入部の前記ポンプより上流側には前
記第一加工機から排出される前記排気ガスを外部に排出する外部排出管が接続され、この
外部排出管には開閉弁が設けられ、この開閉弁と前記制御装置とは接続され、前記制御装
置は、前記ポンプの駆動を停止する信号を出力した際に前記開閉弁を開放操作する信号を
前記開閉弁に出力することを特徴とする。
この構成の本適用例では、制御装置はポンプに駆動を停止する信号を出力する際に、開
放操作する信号を開閉弁に出力するので、ポンプの駆動が停止して第二加工機に送られな
い排気ガスは外部排出管を通じて外部に排出されることになる。
そのため、ポンプが停止しても、第一加工機から排出される排気ガスは第一加工機やガ
ス導入部に溜まることがないので、第一加工機の内圧が高くなりすぎることがなく、第一
加工機での作業環境が維持される。
【００１３】
［適用例６］
本適用例にかかるガス搬送方法は、不活性ガスを用いて第一加工機で加工をし、この第
一加工機の加工に伴って生じる不純物を含む排気ガスを、前記第一加工機で利用する不活
性ガスの純度より低くても利用可能な第二加工機で再使用するものであって、前記第一加
工機で排出された前記排気ガスから不純物をフィルターで濾過し、この不純物が濾過され
た排気ガスをポンプで前記第二加工機に送り、前記第一加工機の内圧が基準値に満たない
場合には前記ポンプの駆動を停止して第二加工機への排気ガスへの供給を中止することを
特徴とする。
この構成の本適用例では、前述と同様な効果を奏することができるガス搬送方法を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態の全体構成を示す概略図。
【図２】（Ａ）従来構造の第一加工機の内圧変動を示すグラフ、（Ｂ）従来構造の第二加工機の内圧変動を示すグラフ。
【図３】（Ａ）従来構造の第一加工機に第二加工機を直接接続した場合の第二加工機の内圧変動を示すグラフ、（Ｂ）前記実施形態でポンプが過剰吸気した場合の第一加工機の内圧変動を示すグラフ。
【図４】前記実施形態のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態の全体構成を示す概略図である。
図１において、ガス搬送システムは、第一加工機１と、第二加工機２と、これらの第一
加工機１と第二加工機２との間に設けられるガス供給装置３と、このガス供給装置３と第
一加工機１とに接続される制御装置４とを備えて構成される。
【００１６】
第一加工機１は、不活性ガスを利用して加工をするとともに加工に伴って生じる不純物
を含む排気ガスを排出するものであり、本実施形態では、例えば、窒素ガスを加工に際し
て使用するシーム溶接機が第一加工機に相当する。このシーム溶接機は、水晶振動子、電
子部品等をパッケージのケース内に収納し、このケースとリッドとをシーム溶接する機械
であり、窒素雰囲気中で溶接工程が実施されるものである。第一加工機１では、溶接加工
に伴って窒素以外の不純物が発生することになり、この不純物が含まれる排気ガスが図示
しないダクトを通じて排出される構造となっている。
この第一加工機１では、内圧を検出する第一圧力センサー１１が設けられている。この
第一圧力センサー１１は制御装置４に検出信号が送られる構造とされる。
【００１７】
第一加工機１は、内圧が所定圧力値に保たれている。例えば、第一加工機１をシーム溶
接機とした場合、このシーム溶接機はロードロック室が併設されており、このロードロッ
ク室の開閉により内圧が変動する。
図２（Ａ）は、従来構造のシーム溶接機での内圧変化の概略を示すグラフである。図２
（Ａ）において、第一加工機１を構成するシーム溶接機では、ロードロック室の開閉によ
り、内圧が低下することがあるが、この低下した状態の内圧は要求される下限値より高い
圧力値とされており、雰囲気の純度維持のために、比較的高い圧力に設定される。
【００１８】
第二加工機２は第一加工機１で利用する窒素ガスの純度より低くても利用可能な窒素ガ
スを用いて加工をするものであり、例えば、デシケーター、クリーンオーブンが相当する
。さらに、本実施形態では、シーム溶接機であって、第一加工機１で使用される窒素ガス
より純度の低い窒素ガスが利用可能のシーム溶接機であれば、第二加工機２として用いて
もよい。
第二加工機２は、内圧が変動する。例えば、第二加工機２をデシケーターとした場合、
このデシケーターは扉の開閉に伴って内圧が変動する。
図２（Ｂ）は、工場ガス源からガスが供給される従来構造のデシケーターでの内圧変化
の概略を示すグラフである。図２（Ｂ）において、デシケーターは、比較的低い内圧が設
定されており、扉の開閉に伴って生じる内圧の差も小さいものとなっている。
【００１９】
ガス供給装置３は、第一加工機１のダクト（図示せず）から排出される排気ガスを第二
加工機２に送るガス導入部３１と、このガス導入部３１に設けられるとともに排気ガスか
ら不純物を取り除くフィルター３２と、ガス導入部３１のフィルター３２より上流側に設
けられたポンプ３３と、ガス導入部３１のポンプ３３とフィルター３２との間に接続され
る新規ガス供給機構３４と、ガス導入部３１のポンプ３３より上流側に接続される外部排
出機構３５と、ガス導入部３１のポンプ３３とフィルター３２との間に接続される配管内
圧抜機構３６と、を備えている。これらの器具類はケース３０の内部に収納されている。
ガス導入部３１はケース３０に配置された筒状部材である。この筒状部材は種々の材質
から形成可能であるが、少なくとも、第一加工機１で生じた不純物が含まれる排気ガスに
対して腐食等しないことが必要である。ガス導入部３１の径は、第一加工機１の排気ガス
の供給量等により設定されるが、例えば、直径が１０ｍｍである。
【００２０】
フィルター３２は、エアフィルター３２１と、このエアフィルター３２１より下流側に
配置された窒素清浄化用フィルター群３２２とを備えている。この窒素清浄化用フィルタ
ー群３２２とエアフィルター３２１との間には下流から上流への排気ガスの逆流を阻止す
る逆止弁３２３がガス導入部３１に設けられている。この逆止弁３２３とエアフィルター
３２１との間には第二圧力センサー３２４がガス導入部３１に設けられている。この第二
圧力センサー３２４は、逆止弁３２３とエアフィルター３２１との間に流通する排気ガス
の圧力値が基準値範囲内であることを監視するものであり、基準値を超え、あるいは、基
準値未満である場合を異常状態とし、制御装置４に異常信号を送るものとなっている。フ
ィルター３２と第二加工機２との間には流量計３２５がガス導入部３１に設けられている
。
【００２１】
エアフィルター３２１は、ポンプ３３から送られる排気ガスの脈動防止を兼ねるもので
あり、ガスタンクの様なものでも良い。
窒素清浄化用フィルター群３２２は、フィルター付きレギュレーター３２６と、スーパ
ーミストフィルター３２７とを備えている。
フィルター付きレギュレーター３２６はレギュレーター３２６Ａに所定の圧力がかかる
と流通される排気ガスをフィルター部３２６Ｂで不純物を濾過するものである。このフィ
ルターでは、０．３μｍの大きさの不純物を９５％取り除くことができる。
スーパーミストフィルター３２７は、フィルター付きレギュレーター３２６よりも小さ
な不純物を取り除くことが可能である。このフィルターでは、０．０１μｍの大きさの不
純物を９５％取り除くことができる。
【００２２】
ポンプ３３は第一加工機１の内圧変動にかかわりなく安定してフィルター３２に排気ガ
スを送るためのものである。ポンプ３３を駆動することなくガス導入部３１からフィルタ
ー３２を介して排気ガスを第二加工機２に送る場合では、第一加工機１の内圧変動の影響
を大きく受けて第二加工機２での内圧変動は大きなものとなる。
図３（Ａ）は、第一加工機１としてシーム溶接機を用い、第二加工機２としてデシケー
ターを用い、このシーム溶接機とデシケーターとをガス導入部３１で接続した場合にデシ
ケーターで生じる内圧変動を示したグラフである。
図３（Ａ）において、実線は、デシケーターの内圧変動である。デシケーターの内圧は
、図２（Ａ）で示されるシーム溶接機の内圧変動を直接受けることになるので、変動が大
きくなる。ガス導入部３１に圧力調整弁を設けると、全体の圧力が小さくなるので、デシ
ケーターが利用できなくなる。そのため、本実施形態では、ガス導入部３１にポンプ３３
を設け、このポンプ３３でガス導入部３１に流通する排気ガスを強制的にデシケーターに
送ることで、デシケーターでの圧力変動を少なくした（図３（Ａ）の想像線参照）。
【００２３】
新規ガス供給機構３４は、流路３４１と、この流路３４１を開閉する開閉弁３４２とを
備える。この開閉弁３４２は操作機構３４３で開閉操作される。
流路３４１は、一端がガス導入部３１に接続され、他端が窒素供給源３４４と接続され
ている。この窒素供給源３４４は工場で予め設置されているものである。この窒素供給源
３４４と同じ供給源から第一加工機１の窒素が供給される。流路３４１の開閉弁３４２よ
り下流側には上流への逆流を防止する逆止弁３４５が設けられている。
開閉弁３４２はエアーオペレートバルブであり、「開」の位置Ｐ１と「閉」の位置Ｐ２
とが切り替え可能とされる。
【００２４】
操作機構３４３はソレノイドバルブであり、「開」の位置Ｐ１と「閉」の位置Ｐ２とが
切り替え可能とされる。操作機構３４３では、制御装置４からポンプ３３の駆動が停止し
た信号を受けると「開」の位置Ｐ１に切り替えられ、これにより、開閉弁３４２が開放操
作され、窒素供給源３４４から窒素が供給される。制御装置４からポンプ３３の駆動が停
止した信号を受けない場合には、「閉」の位置Ｐ２に切り替えられ、開閉弁３４２が閉塞
操作される。
【００２５】
外部排出機構３５は、ガス導入部３１に一端が接続され他端が外部に開口された外部排
出管３５１と、この外部排出管３５１に設けられた開閉弁３５２とを備え、この開閉弁３
５２は操作機構３４３を介して制御装置４と接続されている。
外部排出管３５１の開閉弁３５２より下流側には上流への逆流を阻止する逆止弁３５３
が設けられている。
開閉弁３５２は、エアーオペレートバルブであり、操作機構３４３からの信号で「開」
の位置Ｐ１と「閉」の位置Ｐ２とが切り替え可能とされる。この操作機構３４３は、制御
装置４からポンプ３３の駆動が停止した信号を受けて開閉弁３５２を開放操作し、制御装
置４からポンプ３３の駆動が停止した信号を受けない場合には開閉弁３５２を閉塞操作す
る。
【００２６】
配管内圧抜機構３６は、流路３６１と、この流路３６１に設けられた開閉弁３６２とを
備えている。
流路３６１は、一端がガス導入部３１に接続され、他端がガス供給装置３の外部に開口
されている。
開閉弁３６２はソレノイドバルブであり、「閉」の位置Ｐ１と「開」の位置Ｐ２とが切
り替え可能とされる。この開閉弁３６２は制御装置４からの信号を受けると所定時間の間
に「閉」と「開」とが連続して操作される。
【００２７】
制御装置４は、操作ボックス４１と接続されており、この操作ボックス４１に設けられ
た稼働ボタン（図示せず）が操作されると、まず、配管内圧抜機構３６の開閉弁３６２に
開閉信号を送り、さらに、ポンプ３３に稼働信号を送り、停止ボタン（図示せず）が操作
されると、ポンプ３３に停止信号を送る。
そして、制御装置４は、第一圧力センサー１１及び第二圧力センサー３２４からの信号
を受けて操作機構３４３及び開閉弁３６２を操作する。つまり、制御装置４は、第一圧力
センサー１１で検出する圧力信号が第一加工機１で必要な基準圧力に満たない場合には、
ポンプ３３に駆動停止信号を出力する。第一加工機１での内圧は図２（Ａ）に示される通
り、通常は要求される下限値より大きいが、ポンプ３３により第一加工機１が過剰に吸気
された場合には第一加工機１の内圧が著しく低下することになる。図３（Ｂ）はポンプが
過剰吸気した場合のシーム溶接機（第一加工機１）の内圧変動を示すグラフである。
【００２８】
図３（Ｂ）において、ロードロック室の開閉により、シーム溶接機の内圧が高い値と低
い値とを繰り返すことになるが、ポンプ３３によりシーム溶接機内が過剰吸気されると、
内圧の下限値は要求される下限値を下回る（実線参照）。本実施形態では、これを避ける
ために、ポンプ３３での吸気を中止することで、シーム溶接機の低い圧力値が内圧の要求
される下限値を上回るようにできる（想像線参照）。
制御装置４は、第二圧力センサー３２４から逆止弁３２３とエアフィルター３２１との
間に流通する排気ガスの圧力値が異常状態にあるという信号を受信すると、ポンプ３３に
停止信号を送る。
【００２９】
次に、ガス搬送方法にかかる実施形態を図４のフローチャートに基づいて説明する。
図４に示される通り、まず、操作ボックス４１に設けられた稼働ボタンを押すと、制御
装置４は配管内圧抜機構３６の開閉弁３６２に信号を送り、この信号により、開閉弁３６
２が「閉」の位置Ｐ１から「開」の位置Ｐ２に切り替えられ、所定時間Ｔ秒後に「開」の
位置Ｐ２から「閉」の位置Ｐ１に切り替えられる（Ｓ１０１）。開閉弁３６２の「閉」か
ら「開」への切替操作により、ガス導入部３１内に残っていた排気ガスが流路３６１を通
って外部に排出され、逆に、「開」から「閉」への切替操作により、以降、第一加工機１
から送られる排気ガスが外部に漏出することを防止する。
【００３０】
その後、制御装置４は操作機構３４３に「閉」となるように信号を送る。すると、操作
機構３４３は位置Ｐ１から位置Ｐ２となって「閉」となり（Ｓ１０２）、この操作機構３
４３の閉操作により、開閉弁３４２，３５２がそれぞれ位置Ｐ１から位置Ｐ２となって「
閉」となる（Ｓ１０３）。これにより、新規ガス供給機構３４の流路３４１が閉塞されて
新規ガスがガス導入部３１に導入されることがなく、さらには、外部排出管３５１が閉塞
されてガス導入部３１の排気ガスが外部に漏出されることがない。以上の操作が終了した
ら、ポンプ３３が稼働される（Ｓ１０４）。また、このポンプ３３の稼働操作に先立ち、
第一加工機１と第二加工機２とをそれぞれ作動させておく。
窒素を用いた第一加工機１の加工を実施すると、この加工に伴って不純物が生じる。こ
の不純物を含む排気ガスはガス導入部３１を一端側に送り込まれる。ここで、ポンプ３３
が稼働しているので、ガス導入部３１の一端に送り込まれた排気ガスはエアフィルター３
２１及び窒素清浄化用フィルター群３２２を通って他端側に接続された第二加工機２に送
られる。これらのエアフィルター３２１及び窒素清浄化用フィルター群３２２を排気ガス
が通ることで、排気ガスの中の不純物が濾過され、窒素の純度が第一加工機１から排出さ
れた直後の排気ガスに比べて高くなる。
【００３１】
第一加工機１の内圧は第一圧力センサー１１で検出されており、この第一圧力センサー
１１から圧力値が制御装置４に送られる。第一加工機１の内圧は種々の影響を受けて変化
する。例えば、第一加工機１がシーム溶接機である場合には、ロードロック室の開閉によ
り、シーム溶接機の内部圧力が変化する。ここで、ポンプ３３で排気ガスを吸い込む力が
大きい場合には、シーム溶接機の内圧が要求される値より低くなってしまうことがある。
この状態では、第一圧力センサー１１で検出される信号は感知信号として制御装置４に送
られ、この制御装置４が第一圧力センサー１１からの感知信号を受領したら（Ｓ１０５）
、ポンプ３３に停止信号を送る（Ｓ１０６）。すると、ポンプ３３の駆動が停止されるの
で、ポンプ３３から第二加工機２に排気ガスが強制的に送られ、シーム溶接機の内圧が要
求された値より低くなることがない。
【００３２】
そして、制御装置４から操作機構３４３に信号が送られ、この操作機構３４３は位置Ｐ
２から位置Ｐ１となって「開」となる（Ｓ１０７）。この操作機構３４３の開操作により
、開閉弁３４２，３５２がそれぞれ位置Ｐ２から位置Ｐ１となって「開」となり（Ｓ１０
８）、これにより、新規ガス供給機構３４の流路３４１が開放されて新規ガスがガス導入
部３１に導入されるとともに、外部排出管３５１が開放されてガス導入部３１の排気ガス
が外部に排出される。新規ガスがガス導入部３１に導入されることで、ガス導入部３１か
ら第二加工機２に窒素が引き続き供給されることになり、第二加工機２での作業が継続で
きる。さらに、外部排出管３５１が開放されることで、第一加工機１から送れる排気ガス
がガス導入部３１のポンプ３３より上流側に溜まって第一加工機１側に逆流することがな
い。
ロードロック室の開閉により第一加工機１の内圧が回復して、圧力回復の確認をすると
再スタートする（Ｓ１０９）。そのため、制御装置４からポンプ３３に稼動信号が送られ
るが、ポンプ３３のチャタリング(稼動、停止の繰り返し)を避けるために、タイマーが作
動して所定時間経過したら（Ｓ１１０）、最初のステップＳ１０１に戻る。
【００３３】
制御装置４が第一圧力センサー１１からの感知信号を受領しない状態では（Ｓ１０５）
、ポンプ３３が引き続き稼働される。ガス導入部３１の内圧は第二圧力センサー３２４で
検出され、その検出信号が制御装置４に送られる。制御装置４が第二圧力センサー３２４
から異常信号、つまり、ガス導入部３１の内圧が基準範囲より大きくあるいは小さい場合
に発生される信号を受けると（Ｓ１１１）、制御装置４はポンプ３３に停止信号を送る（
Ｓ１０６）。その後は、前述の工程を繰り返す。
ガス導入部３１の内圧が基準範囲内にある場合には、引き続きポンプ３３が稼働される
。ここで、操作ボックス４１に設けられた停止ボタンを押すと、制御装置４は操作機構３
４３に信号を送る。この操作機構３４３は位置Ｐ２から位置Ｐ１となって「開」となる（
Ｓ１１４）。この操作機構３４３の開操作により、開閉弁３４２，３５２がそれぞれ位置
Ｐ２から位置Ｐ１となって「開」となり（Ｓ１１５）、これにより、新規ガス供給機構３
４の流路３４１が開放されて新規ガスがガス導入部３１に導入されるとともに、外部排出
管３５１が開放されてガス導入部３１の排気ガスが外部に排出される。新規ガスがガス導
入部３１に導入されることで、ガス導入部３１から第二加工機２に窒素が引き続き供給さ
れることになり、外部排出管３５１が開放されることで、第一加工機１から送られる排気
ガスがガス導入部３１のポンプ３３より上流側に溜まって第一加工機１側に逆流すること
がない。この工程が完了したら、終了する。
【００３４】
従って、本実施形態では次の作用効果を奏することができる。
（１）窒素を利用して加工をする第一加工機１と、この第一加工機１で利用する窒素の純
度より低くても利用可能な不活性ガスを用いて加工をする第二加工機２と、第一加工機１
と第二加工機２との間に設けられ第一加工機１から排出されるとともに加工に伴って生じ
る不純物を含む排気ガスを第二加工機２に送るガス導入部３１を有するガス供給装置３と
を備えてガス搬送システムを構成した。
そのため、本実施形態では、第一加工機１で排出され不純物が含まれる排気ガスを第二
加工機２でそのまま利用するので、第一加工機１と第二加工機２とで別々に製造された窒
素を用いる場合に比べて、全体の窒素の使用量が削減される。その上、第一加工機１で排
出される排気ガス中の不活性ガスの純度を上げることを必要としないから、窒素の純度を
上げるための特別な設備が不要とされ、コストダウン及び省エネルギーを図ることができ
る。工場全体における窒素消費量を削減できるので、窒素製造における電力量を低減でき
る。したがって、電力供給時に発生する二酸化炭素の削減による温暖化防止の効果を有す
る。
【００３５】
（２）第一加工機１で排出された排気ガスから不純物を濾過するフィルター３２をガス導
入部３１に設けたから、第二加工機２で使用できる窒素の純度の範囲が広くなる。そのた
め、第二加工機２として使用できる機器類が多くなり、生産効率が上がる。
（３）フィルター３２に排気ガスを供給するポンプ３３をガス導入部３１に設けたから、
フィルター３２を用いることで、ガス導入部３１の中で送られる排気ガスの圧力が低くな
っても、ポンプ３３により強制的に第一加工機１から第二加工機２へ排気ガスが送られる
、そのため、第二加工機２において窒素が安定供給されることになり、第二加工機２での
運転が安定する。
【００３６】
（４）フィルター３２は、主に脈動を抑えるエアフィルター３２１を備えているから、こ
のエアフィルター３２１により安定した圧力の窒素を第二加工機２に送ることができる。
（５）フィルター３２は、エアフィルター３２１より下流側に配置された窒素清浄化用フ
ィルター群３２２を備え、この窒素清浄化用フィルター群３２２は、フィルター付きレギ
ュレーター３２６と、このフィルター付きレギュレーター３２６より目の細かいスーパー
ミストフィルター３２７とを備えているから、粒径の大きな不純物と小さな不純物とを２
種類のフィルターで効率的に捕捉することができる。
【００３７】
（６）ガス導入部３１に新規不活性ガスを供給する新規ガス供給機構３４を設け、この新
規ガス供給機構３４のガス導入部３１への新規不活性ガスの供給を許容する操作機構３４
３を新規ガス供給機構３４に設けたから、ポンプ３３の駆動中止に伴って第一加工機１か
ら第二加工機２への排気ガスの供給が停止しても、新規ガス供給機構３４によってガス導
入部３１を通じて第二加工機２に新規不活性ガスを供給することができることになり、第
二加工機２での加工を継続させることができる。
【００３８】
（７）第一加工機１で使用される窒素の圧力を検出する第一圧力センサー１１を第一加工
機１に設け、この第一圧力センサー１１で検出される信号でポンプ３３の駆動を制御装置
４で制御する構成とし、この制御装置４は、第一圧力センサー１１で検出される圧力が第
一加工機１で必要な基準圧力に満たないことを検出した信号を受領してポンプ３３に駆動
停止信号を出力する構成とした。そのため、第一加工機１で必要な基準圧力に満たないこ
とを第一圧力センサー１１が検出し、この第一圧力センサー１１から出力される信号を制
御装置４が受領すると、制御装置４でポンプ３３の駆動が停止されるから、第一加工機１
から必要以上に排気ガスが吸引されることが防止されることになり、第一加工機１での作
業環境が維持される。
【００３９】
（８）ガス導入部３１のポンプ３３より上流側に第一加工機１から排出される排気ガスを
外部に排出する外部排出機構３５が接続される。そして、外部排出機構３５は、ガス導入
部３１に一端が接続された外部排出管３５１と、この外部排出管３５１に設けられた開閉
弁３５２とを備え、この開閉弁３５２をポンプ３３の駆動が停止される際に開放操作する
ものにした。従って、ポンプ３３の駆動が停止して第二加工機２に送られない排気ガスは
外部排出管３５１を通じて外部に排出されることになるため、ポンプ３３が停止しても、
第一加工機１から排出される排気ガスは第一加工機１やガス導入部３１に溜まることがな
くなり、第一加工機１での作業環境が維持される。
【００４０】
（９）開閉弁３５２は開閉弁３４２とともに操作機構３４３で開閉操作される構成とした
から、制御装置４から操作機構３４３に信号を出力することで、開閉弁３５２と開閉弁３
４２とを同時に切替操作することができる。つまり、２つの開閉弁３４２，３５２を１つ
の操作機構３４３で作動させることができるので、装置の構造を簡易なものにすることが
できる。
【００４１】
（１０）ガス導入部３１に配管内圧抜機構３６を設けたから、ポンプ３３を作動させる前
にガス導入部３１に残存している排気ガスを外部に排出することで、ポンプ３３の再稼動
を容易なものとする。また、ガス導入部３１に長期間残存している排気ガスをそのまま第
二加工機２に用いることがないので、第二加工機２の加工に不具合を生じさせることがな
い。
（１１）配管内圧抜機構３６を、一端がガス導入部３１に接続された流路３６１と、この
流路３６１に設けられた開閉弁３６２とを備えて構成したから、配管内圧抜機構３６の構
造を簡易なものにすることができる。
【００４２】
なお、本発明は、上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成
できる範囲で以下に示される変形をも含むものである。
例えば、前記実施形態では、第二加工機２を１台としたが、本発明では、第二加工機２
を複数台に配置するものでもよい。この場合、１台のガス供給装置３ガス導入部３１の下
流側を分岐させ、これらの分岐された端部をそれぞれ第二加工機２と接続する構成として
もよい。
本発明では、不活性ガスとして、窒素以外に、アルゴン、ヘリウムを用いてもよい。
【００４３】
本発明では、フィルター３２を必ずしも設けることを要しない。仮に、設ける場合であ
っても、１つのみ設けるものであってもよい。
そして、第一加工機１から排出される排気ガスの圧力と第二加工機２で使用される排気
ガスの圧力とに大きな差があれば、ポンプ３３は不要である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、シーム溶接機、半導体製造装置、その他の装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１…第一加工機、２…第二加工機、３…ガス供給装置、４…制御装置、１１…第一圧力
センサー、３１…ガス導入部、３２…フィルター、３３…ポンプ、３４…新規ガス供給機
構、３５…外部排出機構、３６…配管内圧抜機構、３４２…開閉弁、３４３…操作機構、
３４４…窒素供給源、３５１…外部排出管、３５２…開閉弁、３６２…開閉弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工機へ不活性ガスを供給するためガス供給装置、このガス供給装置を用い
たガス搬送システム並びにガス搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
加工品製造のために不活性ガスが利用されることが多々ある。例えば、半導体を製造す
るために窒素が利用されることがあり、この装置では、窒素液化貯蔵タンクで液化された
窒素は、蒸発器で気化された後、半導体製造装置で使用される。この使用済みの窒素は加
工に伴って発生する不純物とともに大気中に放出されていることが多い。放出するガスを
回収し、再利用すれば、窒素を製造するための運転コストがかからないだけでなく、窒素
製造の電力供給に際して発生する二酸化炭素の量も削減できて環境上も好ましい。
【０００３】
そのため、半導体製造装置で使用された不純物を含む窒素を圧縮ポンプによって精留塔
に回収し、この精留塔で不純物の純度を低減し、高純度の窒素を窒素タンクに貯蔵する従
来例（特許文献１）がある。
また、触媒脱気装置から排出された酸素が混入した窒素を触媒反応装置で酸素を取り除
き、この酸素が取り除かれた窒素を、窒素循環ラインを通じて触媒脱気装置に返送する従
来例（特許文献２）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３１５４３１号公報
【特許文献２】特開２０００−１７６４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１と特許文献２で示される従来例では、半導体製造装置や触媒脱気装置等の排
出された不純物が含まれる窒素が精留塔や触媒反応塔で精製され、この精製されて不純物
が低減された窒素が半導体製造装置や触媒脱気装置等で再度利用されるものであり、いわ
ば、クローズループの状態で窒素が循環されている。
これらの従来例では、不純物を窒素から取り除いて窒素の純度を上げるための特別な装
置や、この装置に不純物が含まれる窒素を搬送する装置が必要となり、これらの装置を駆
動し、あるいは、保守するためのコストやエネルギーが必要となる。そして、これらの装
置を駆動するに際して二酸化炭素も発生することになり、環境上も好ましくはない。
【０００６】
本発明の目的は、コストがかからず省エネルギーを図れるガス供給装置、ガス搬送シス
テム及びガス搬送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本適用例にかかるガス供給装置は、不活性ガスを利用して加工をするとともに加工に伴
って生じる不純物を含む排気ガスを排出する第一加工機と、この第一加工機で利用する不
活性ガスの純度より低くても利用可能な不活性ガスを用いて加工をする第二加工機との間
に設けられ、前記第一加工機から排出される前記排気ガスを前記第二加工機に送るガス導
入部を備えたことを特徴とする。
【０００８】
この構成の本適用例では、第一加工機、ガス供給装置及び第二加工機を直列に接続し、
第一加工機で排出される不純物が含まれる排気ガスを、ガス供給装置を通じて直接第二加
工機に送る。第二加工機で要求される不活性ガスの純度は第一加工機で要求される不活性
ガスで要求される純度より低い。例えば、第一加工機としては、シーム溶接機を例示でき
、第二加工機としてはデシケーターを例示できる。
従って、本適用例は、加工機によって、要求される不活性ガスの純度が異なることに着
目し、純度の高い不活性ガスを第一加工機側に用い、純度が高くなくても利用できる不活
性ガスを第二加工機側に用い、これらの加工機の間をガス供給装置のガス導入部で接続し
た。そのため、第一加工機と第二加工機とで別々に製造された不活性ガスを用いる場合に
比べて、全体の不活性ガスの使用量が削減されることになる。その上、本適用例では、従
来例に比べて、第一加工機で排出される排気ガス中の不活性ガスの純度を上げるための設
備が不要とされるため、不活性ガスの純度を上げるための設備に必要なコストやエネルギ
ーが不要となる。
【０００９】
［適用例２］
本適用例にかかるガス供給装置は、前記ガス導入部は、前記第一加工機で排出された前
記排気ガスから不純物を濾過するフィルターと、このフィルターに前記排気ガスを供給す
るポンプとを備えたことを特徴とする。
この構成の本適用例では、第一加工機から排出される排気ガスに含まれる油分や塵等が
フィルターで濾過されるので、第二加工機で使用できる不活性ガスの純度の許容範囲が広
くなる。そのため、第二加工機として使用できる機器類が多くなる。そして、フィルター
を用いることで、ガス導入部の中で送られる排気ガスの圧力が低くなっても、ポンプによ
り強制的に第一加工機から第二加工機へ排気ガスを送ることができるので、第二加工機に
おいて不活性ガスが安定供給されることになる。
【００１０】
［適用例３］
本適用例にかかるガス供給装置は、前記ガス導入部に新規不活性ガスを供給する新規ガ
ス供給機構と、この新規ガス供給機構の前記ガス導入部への新規不活性ガスの供給を前記
ポンプの駆動が停止した信号を受けて許容する操作機構とを備えたことを特徴とする。
この構成の本適用例では、ポンプの駆動が停止した信号を操作機構が受けると、この操
作機構で新規ガス供給機構の前記ガス導入部への新規不活性ガスの供給を許容する。する
と、ポンプの駆動中止に伴って第一加工機から第二加工機への排気ガスの供給が停止して
も、新規ガス供給機構によってガス導入部を通じて第二加工機に新規不活性ガスが供給さ
れるから、第二加工機での加工を継続させることができる。
【００１１】
［適用例４］
本適用例にかかるガス搬送システムは、不活性ガスを利用して加工をするとともに加工
に伴って生じる不純物を含む排気ガスを排出する第一加工機と、この第一加工機で利用す
る不活性ガスの純度より低くても利用可能な不活性ガスを用いて加工をする第二加工機と
、前述の構成のガス供給装置と、前記第一加工機で使用される不活性ガスの圧力を検出す
る第一圧力センサーの検出信号からの信号で前記ポンプの駆動を制御する制御装置とを備
え、この制御装置は、前記第一圧力センサーで検出される圧力が前記第一加工機で必要な
基準圧力に満たないことを検出した信号を受領して前記ポンプに駆動停止信号を出力する
ことを特徴とする。
この構成の本適用例では、第一加工機で必要な基準圧力に満たないことを第一圧力セン
サーが検出し、この第一圧力センサーから出力される信号を制御装置が受領すると、制御
装置はポンプに駆動停止信号を出力し、これにより、ポンプの駆動が停止される。そのた
め、第一加工機から必要以上に排気ガスが吸引されることが防止されるので、第一加工機
での作業環境が維持される。
【００１２】
［適用例５］
本適用例にかかるガス搬送システムは、前記ガス導入部の前記ポンプより上流側には前
記第一加工機から排出される前記排気ガスを外部に排出する外部排出管が接続され、この
外部排出管には開閉弁が設けられ、この開閉弁と前記制御装置とは接続され、前記制御装
置は、前記ポンプの駆動を停止する信号を出力した際に前記開閉弁を開放操作する信号を
前記開閉弁に出力することを特徴とする。
この構成の本適用例では、制御装置はポンプに駆動を停止する信号を出力する際に、開
放操作する信号を開閉弁に出力するので、ポンプの駆動が停止して第二加工機に送られな
い排気ガスは外部排出管を通じて外部に排出されることになる。
そのため、ポンプが停止しても、第一加工機から排出される排気ガスは第一加工機やガ
ス導入部に溜まることがないので、第一加工機の内圧が高くなりすぎることがなく、第一
加工機での作業環境が維持される。
【００１３】
［適用例６］
本適用例にかかるガス搬送方法は、不活性ガスを用いて第一加工機で加工をし、この第
一加工機の加工に伴って生じる不純物を含む排気ガスを、前記第一加工機で利用する不活
性ガスの純度より低くても利用可能な第二加工機で再使用するものであって、前記第一加
工機で排出された前記排気ガスから不純物をフィルターで濾過し、この不純物が濾過され
た排気ガスをポンプで前記第二加工機に送り、前記第一加工機の内圧が基準値に満たない
場合には前記ポンプの駆動を停止して第二加工機への排気ガスへの供給を中止することを
特徴とする。
この構成の本適用例では、前述と同様な効果を奏することができるガス搬送方法を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態の全体構成を示す概略図。
【図２】（Ａ）従来構造の第一加工機の内圧変動を示すグラフ、（Ｂ）従来構造の第二加工機の内圧変動を示すグラフ。
【図３】（Ａ）従来構造の第一加工機に第二加工機を直接接続した場合の第二加工機の内圧変動を示すグラフ、（Ｂ）前記実施形態でポンプが過剰吸気した場合の第一加工機の内圧変動を示すグラフ。
【図４】前記実施形態のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態の全体構成を示す概略図である。
図１において、ガス搬送システムは、第一加工機１と、第二加工機２と、これらの第一
加工機１と第二加工機２との間に設けられるガス供給装置３と、このガス供給装置３と第
一加工機１とに接続される制御装置４とを備えて構成される。
【００１６】
第一加工機１は、不活性ガスを利用して加工をするとともに加工に伴って生じる不純物
を含む排気ガスを排出するものであり、本実施形態では、例えば、窒素ガスを加工に際し
て使用するシーム溶接機が第一加工機に相当する。このシーム溶接機は、水晶振動子、電
子部品等をパッケージのケース内に収納し、このケースとリッドとをシーム溶接する機械
であり、窒素雰囲気中で溶接工程が実施されるものである。第一加工機１では、溶接加工
に伴って窒素以外の不純物が発生することになり、この不純物が含まれる排気ガスが図示
しないダクトを通じて排出される構造となっている。
この第一加工機１では、内圧を検出する第一圧力センサー１１が設けられている。この
第一圧力センサー１１は制御装置４に検出信号が送られる構造とされる。
【００１７】
第一加工機１は、内圧が所定圧力値に保たれている。例えば、第一加工機１をシーム溶
接機とした場合、このシーム溶接機はロードロック室が併設されており、このロードロッ
ク室の開閉により内圧が変動する。
図２（Ａ）は、従来構造のシーム溶接機での内圧変化の概略を示すグラフである。図２
（Ａ）において、第一加工機１を構成するシーム溶接機では、ロードロック室の開閉によ
り、内圧が低下することがあるが、この低下した状態の内圧は要求される下限値より高い
圧力値とされており、雰囲気の純度維持のために、比較的高い圧力に設定される。
【００１８】
第二加工機２は第一加工機１で利用する窒素ガスの純度より低くても利用可能な窒素ガ
スを用いて加工をするものであり、例えば、デシケーター、クリーンオーブンが相当する
。さらに、本実施形態では、シーム溶接機であって、第一加工機１で使用される窒素ガス
より純度の低い窒素ガスが利用可能のシーム溶接機であれば、第二加工機２として用いて
もよい。
第二加工機２は、内圧が変動する。例えば、第二加工機２をデシケーターとした場合、
このデシケーターは扉の開閉に伴って内圧が変動する。
図２（Ｂ）は、工場ガス源からガスが供給される従来構造のデシケーターでの内圧変化
の概略を示すグラフである。図２（Ｂ）において、デシケーターは、比較的低い内圧が設
定されており、扉の開閉に伴って生じる内圧の差も小さいものとなっている。
【００１９】
ガス供給装置３は、第一加工機１のダクト（図示せず）から排出される排気ガスを第二
加工機２に送るガス導入部３１と、このガス導入部３１に設けられるとともに排気ガスか
ら不純物を取り除くフィルター３２と、ガス導入部３１のフィルター３２より上流側に設
けられたポンプ３３と、ガス導入部３１のポンプ３３とフィルター３２との間に接続され
る新規ガス供給機構３４と、ガス導入部３１のポンプ３３より上流側に接続される外部排
出機構３５と、ガス導入部３１のポンプ３３とフィルター３２との間に接続される配管内
圧抜機構３６と、を備えている。これらの器具類はケース３０の内部に収納されている。
ガス導入部３１はケース３０に配置された筒状部材である。この筒状部材は種々の材質
から形成可能であるが、少なくとも、第一加工機１で生じた不純物が含まれる排気ガスに
対して腐食等しないことが必要である。ガス導入部３１の径は、第一加工機１の排気ガス
の供給量等により設定されるが、例えば、直径が１０ｍｍである。
【００２０】
フィルター３２は、エアフィルター３２１と、このエアフィルター３２１より下流側に
配置された窒素清浄化用フィルター群３２２とを備えている。この窒素清浄化用フィルタ
ー群３２２とエアフィルター３２１との間には下流から上流への排気ガスの逆流を阻止す
る逆止弁３２３がガス導入部３１に設けられている。この逆止弁３２３とエアフィルター
３２１との間には第二圧力センサー３２４がガス導入部３１に設けられている。この第二
圧力センサー３２４は、逆止弁３２３とエアフィルター３２１との間に流通する排気ガス
の圧力値が基準値範囲内であることを監視するものであり、基準値を超え、あるいは、基
準値未満である場合を異常状態とし、制御装置４に異常信号を送るものとなっている。フ
ィルター３２と第二加工機２との間には流量計３２５がガス導入部３１に設けられている
。
【００２１】
エアフィルター３２１は、ポンプ３３から送られる排気ガスの脈動防止を兼ねるもので
あり、ガスタンクの様なものでも良い。
窒素清浄化用フィルター群３２２は、フィルター付きレギュレーター３２６と、スーパ
ーミストフィルター３２７とを備えている。
フィルター付きレギュレーター３２６はレギュレーター３２６Ａに所定の圧力がかかる
と流通される排気ガスをフィルター部３２６Ｂで不純物を濾過するものである。このフィ
ルターでは、０．３μｍの大きさの不純物を９５％取り除くことができる。
スーパーミストフィルター３２７は、フィルター付きレギュレーター３２６よりも小さ
な不純物を取り除くことが可能である。このフィルターでは、０．０１μｍの大きさの不
純物を９５％取り除くことができる。
【００２２】
ポンプ３３は第一加工機１の内圧変動にかかわりなく安定してフィルター３２に排気ガ
スを送るためのものである。ポンプ３３を駆動することなくガス導入部３１からフィルタ
ー３２を介して排気ガスを第二加工機２に送る場合では、第一加工機１の内圧変動の影響
を大きく受けて第二加工機２での内圧変動は大きなものとなる。
図３（Ａ）は、第一加工機１としてシーム溶接機を用い、第二加工機２としてデシケー
ターを用い、このシーム溶接機とデシケーターとをガス導入部３１で接続した場合にデシ
ケーターで生じる内圧変動を示したグラフである。
図３（Ａ）において、実線は、デシケーターの内圧変動である。デシケーターの内圧は
、図２（Ａ）で示されるシーム溶接機の内圧変動を直接受けることになるので、変動が大
きくなる。ガス導入部３１に圧力調整弁を設けると、全体の圧力が小さくなるので、デシ
ケーターが利用できなくなる。そのため、本実施形態では、ガス導入部３１にポンプ３３
を設け、このポンプ３３でガス導入部３１に流通する排気ガスを強制的にデシケーターに
送ることで、デシケーターでの圧力変動を少なくした（図３（Ａ）の想像線参照）。
【００２３】
新規ガス供給機構３４は、流路３４１と、この流路３４１を開閉する開閉弁３４２とを
備える。この開閉弁３４２は操作機構３４３で開閉操作される。
流路３４１は、一端がガス導入部３１に接続され、他端が窒素供給源３４４と接続され
ている。この窒素供給源３４４は工場で予め設置されているものである。この窒素供給源
３４４と同じ供給源から第一加工機１の窒素が供給される。流路３４１の開閉弁３４２よ
り下流側には上流への逆流を防止する逆止弁３４５が設けられている。
開閉弁３４２はエアーオペレートバルブであり、「開」の位置Ｐ１と「閉」の位置Ｐ２
とが切り替え可能とされる。
【００２４】
操作機構３４３はソレノイドバルブであり、「開」の位置Ｐ１と「閉」の位置Ｐ２とが
切り替え可能とされる。操作機構３４３では、制御装置４からポンプ３３の駆動が停止し
た信号を受けると「開」の位置Ｐ１に切り替えられ、これにより、開閉弁３４２が開放操
作され、窒素供給源３４４から窒素が供給される。制御装置４からポンプ３３の駆動が停
止した信号を受けない場合には、「閉」の位置Ｐ２に切り替えられ、開閉弁３４２が閉塞
操作される。
【００２５】
外部排出機構３５は、ガス導入部３１に一端が接続され他端が外部に開口された外部排
出管３５１と、この外部排出管３５１に設けられた開閉弁３５２とを備え、この開閉弁３
５２は操作機構３４３を介して制御装置４と接続されている。
外部排出管３５１の開閉弁３５２より下流側には上流への逆流を阻止する逆止弁３５３
が設けられている。
開閉弁３５２は、エアーオペレートバルブであり、操作機構３４３からの信号で「開」
の位置Ｐ１と「閉」の位置Ｐ２とが切り替え可能とされる。この操作機構３４３は、制御
装置４からポンプ３３の駆動が停止した信号を受けて開閉弁３５２を開放操作し、制御装
置４からポンプ３３の駆動が停止した信号を受けない場合には開閉弁３５２を閉塞操作す
る。
【００２６】
配管内圧抜機構３６は、流路３６１と、この流路３６１に設けられた開閉弁３６２とを
備えている。
流路３６１は、一端がガス導入部３１に接続され、他端がガス供給装置３の外部に開口
されている。
開閉弁３６２はソレノイドバルブであり、「閉」の位置Ｐ１と「開」の位置Ｐ２とが切
り替え可能とされる。この開閉弁３６２は制御装置４からの信号を受けると所定時間の間
に「閉」と「開」とが連続して操作される。
【００２７】
制御装置４は、操作ボックス４１と接続されており、この操作ボックス４１に設けられ
た稼働ボタン（図示せず）が操作されると、まず、配管内圧抜機構３６の開閉弁３６２に
開閉信号を送り、さらに、ポンプ３３に稼働信号を送り、停止ボタン（図示せず）が操作
されると、ポンプ３３に停止信号を送る。
そして、制御装置４は、第一圧力センサー１１及び第二圧力センサー３２４からの信号
を受けて操作機構３４３及び開閉弁３６２を操作する。つまり、制御装置４は、第一圧力
センサー１１で検出する圧力信号が第一加工機１で必要な基準圧力に満たない場合には、
ポンプ３３に駆動停止信号を出力する。第一加工機１での内圧は図２（Ａ）に示される通
り、通常は要求される下限値より大きいが、ポンプ３３により第一加工機１が過剰に吸気
された場合には第一加工機１の内圧が著しく低下することになる。図３（Ｂ）はポンプが
過剰吸気した場合のシーム溶接機（第一加工機１）の内圧変動を示すグラフである。
【００２８】
図３（Ｂ）において、ロードロック室の開閉により、シーム溶接機の内圧が高い値と低
い値とを繰り返すことになるが、ポンプ３３によりシーム溶接機内が過剰吸気されると、
内圧の下限値は要求される下限値を下回る（実線参照）。本実施形態では、これを避ける
ために、ポンプ３３での吸気を中止することで、シーム溶接機の低い圧力値が内圧の要求
される下限値を上回るようにできる（想像線参照）。
制御装置４は、第二圧力センサー３２４から逆止弁３２３とエアフィルター３２１との
間に流通する排気ガスの圧力値が異常状態にあるという信号を受信すると、ポンプ３３に
停止信号を送る。
【００２９】
次に、ガス搬送方法にかかる実施形態を図４のフローチャートに基づいて説明する。
図４に示される通り、まず、操作ボックス４１に設けられた稼働ボタンを押すと、制御
装置４は配管内圧抜機構３６の開閉弁３６２に信号を送り、この信号により、開閉弁３６
２が「閉」の位置Ｐ１から「開」の位置Ｐ２に切り替えられ、所定時間Ｔ秒後に「開」の
位置Ｐ２から「閉」の位置Ｐ１に切り替えられる（Ｓ１０１）。開閉弁３６２の「閉」か
ら「開」への切替操作により、ガス導入部３１内に残っていた排気ガスが流路３６１を通
って外部に排出され、逆に、「開」から「閉」への切替操作により、以降、第一加工機１
から送られる排気ガスが外部に漏出することを防止する。
【００３０】
その後、制御装置４は操作機構３４３に「閉」となるように信号を送る。すると、操作
機構３４３は位置Ｐ１から位置Ｐ２となって「閉」となり（Ｓ１０２）、この操作機構３
４３の閉操作により、開閉弁３４２，３５２がそれぞれ位置Ｐ１から位置Ｐ２となって「
閉」となる（Ｓ１０３）。これにより、新規ガス供給機構３４の流路３４１が閉塞されて
新規ガスがガス導入部３１に導入されることがなく、さらには、外部排出管３５１が閉塞
されてガス導入部３１の排気ガスが外部に漏出されることがない。以上の操作が終了した
ら、ポンプ３３が稼働される（Ｓ１０４）。また、このポンプ３３の稼働操作に先立ち、
第一加工機１と第二加工機２とをそれぞれ作動させておく。
窒素を用いた第一加工機１の加工を実施すると、この加工に伴って不純物が生じる。こ
の不純物を含む排気ガスはガス導入部３１を一端側に送り込まれる。ここで、ポンプ３３
が稼働しているので、ガス導入部３１の一端に送り込まれた排気ガスはエアフィルター３
２１及び窒素清浄化用フィルター群３２２を通って他端側に接続された第二加工機２に送
られる。これらのエアフィルター３２１及び窒素清浄化用フィルター群３２２を排気ガス
が通ることで、排気ガスの中の不純物が濾過され、窒素の純度が第一加工機１から排出さ
れた直後の排気ガスに比べて高くなる。
【００３１】
第一加工機１の内圧は第一圧力センサー１１で検出されており、この第一圧力センサー
１１から圧力値が制御装置４に送られる。第一加工機１の内圧は種々の影響を受けて変化
する。例えば、第一加工機１がシーム溶接機である場合には、ロードロック室の開閉によ
り、シーム溶接機の内部圧力が変化する。ここで、ポンプ３３で排気ガスを吸い込む力が
大きい場合には、シーム溶接機の内圧が要求される値より低くなってしまうことがある。
この状態では、第一圧力センサー１１で検出される信号は感知信号として制御装置４に送
られ、この制御装置４が第一圧力センサー１１からの感知信号を受領したら（Ｓ１０５）
、ポンプ３３に停止信号を送る（Ｓ１０６）。すると、ポンプ３３の駆動が停止されるの
で、ポンプ３３から第二加工機２に排気ガスが強制的に送られ、シーム溶接機の内圧が要
求された値より低くなることがない。
【００３２】
そして、制御装置４から操作機構３４３に信号が送られ、この操作機構３４３は位置Ｐ
２から位置Ｐ１となって「開」となる（Ｓ１０７）。この操作機構３４３の開操作により
、開閉弁３４２，３５２がそれぞれ位置Ｐ２から位置Ｐ１となって「開」となり（Ｓ１０
８）、これにより、新規ガス供給機構３４の流路３４１が開放されて新規ガスがガス導入
部３１に導入されるとともに、外部排出管３５１が開放されてガス導入部３１の排気ガス
が外部に排出される。新規ガスがガス導入部３１に導入されることで、ガス導入部３１か
ら第二加工機２に窒素が引き続き供給されることになり、第二加工機２での作業が継続で
きる。さらに、外部排出管３５１が開放されることで、第一加工機１から送れる排気ガス
がガス導入部３１のポンプ３３より上流側に溜まって第一加工機１側に逆流することがな
い。
ロードロック室の開閉により第一加工機１の内圧が回復して、圧力回復の確認をすると
再スタートする（Ｓ１０９）。そのため、制御装置４からポンプ３３に稼動信号が送られ
るが、ポンプ３３のチャタリング(稼動、停止の繰り返し)を避けるために、タイマーが作
動して所定時間経過したら（Ｓ１１０）、最初のステップＳ１０１に戻る。
【００３３】
制御装置４が第一圧力センサー１１からの感知信号を受領しない状態では（Ｓ１０５）
、ポンプ３３が引き続き稼働される。ガス導入部３１の内圧は第二圧力センサー３２４で
検出され、その検出信号が制御装置４に送られる。制御装置４が第二圧力センサー３２４
から異常信号、つまり、ガス導入部３１の内圧が基準範囲より大きくあるいは小さい場合
に発生される信号を受けると（Ｓ１１１）、制御装置４はポンプ３３に停止信号を送る（
Ｓ１０６）。その後は、前述の工程を繰り返す。
ガス導入部３１の内圧が基準範囲内にある場合には、引き続きポンプ３３が稼働される
。ここで、操作ボックス４１に設けられた停止ボタンを押すと、制御装置４は操作機構３
４３に信号を送る。この操作機構３４３は位置Ｐ２から位置Ｐ１となって「開」となる（
Ｓ１１４）。この操作機構３４３の開操作により、開閉弁３４２，３５２がそれぞれ位置
Ｐ２から位置Ｐ１となって「開」となり（Ｓ１１５）、これにより、新規ガス供給機構３
４の流路３４１が開放されて新規ガスがガス導入部３１に導入されるとともに、外部排出
管３５１が開放されてガス導入部３１の排気ガスが外部に排出される。新規ガスがガス導
入部３１に導入されることで、ガス導入部３１から第二加工機２に窒素が引き続き供給さ
れることになり、外部排出管３５１が開放されることで、第一加工機１から送られる排気
ガスがガス導入部３１のポンプ３３より上流側に溜まって第一加工機１側に逆流すること
がない。この工程が完了したら、終了する。
【００３４】
従って、本実施形態では次の作用効果を奏することができる。
（１）窒素を利用して加工をする第一加工機１と、この第一加工機１で利用する窒素の純
度より低くても利用可能な不活性ガスを用いて加工をする第二加工機２と、第一加工機１
と第二加工機２との間に設けられ第一加工機１から排出されるとともに加工に伴って生じ
る不純物を含む排気ガスを第二加工機２に送るガス導入部３１を有するガス供給装置３と
を備えてガス搬送システムを構成した。
そのため、本実施形態では、第一加工機１で排出され不純物が含まれる排気ガスを第二
加工機２でそのまま利用するので、第一加工機１と第二加工機２とで別々に製造された窒
素を用いる場合に比べて、全体の窒素の使用量が削減される。その上、第一加工機１で排
出される排気ガス中の不活性ガスの純度を上げることを必要としないから、窒素の純度を
上げるための特別な設備が不要とされ、コストダウン及び省エネルギーを図ることができ
る。工場全体における窒素消費量を削減できるので、窒素製造における電力量を低減でき
る。したがって、電力供給時に発生する二酸化炭素の削減による温暖化防止の効果を有す
る。
【００３５】
（２）第一加工機１で排出された排気ガスから不純物を濾過するフィルター３２をガス導
入部３１に設けたから、第二加工機２で使用できる窒素の純度の範囲が広くなる。そのた
め、第二加工機２として使用できる機器類が多くなり、生産効率が上がる。
（３）フィルター３２に排気ガスを供給するポンプ３３をガス導入部３１に設けたから、
フィルター３２を用いることで、ガス導入部３１の中で送られる排気ガスの圧力が低くな
っても、ポンプ３３により強制的に第一加工機１から第二加工機２へ排気ガスが送られる
、そのため、第二加工機２において窒素が安定供給されることになり、第二加工機２での
運転が安定する。
【００３６】
（４）フィルター３２は、主に脈動を抑えるエアフィルター３２１を備えているから、こ
のエアフィルター３２１により安定した圧力の窒素を第二加工機２に送ることができる。
（５）フィルター３２は、エアフィルター３２１より下流側に配置された窒素清浄化用フ
ィルター群３２２を備え、この窒素清浄化用フィルター群３２２は、フィルター付きレギ
ュレーター３２６と、このフィルター付きレギュレーター３２６より目の細かいスーパー
ミストフィルター３２７とを備えているから、粒径の大きな不純物と小さな不純物とを２
種類のフィルターで効率的に捕捉することができる。
【００３７】
（６）ガス導入部３１に新規不活性ガスを供給する新規ガス供給機構３４を設け、この新
規ガス供給機構３４のガス導入部３１への新規不活性ガスの供給を許容する操作機構３４
３を新規ガス供給機構３４に設けたから、ポンプ３３の駆動中止に伴って第一加工機１か
ら第二加工機２への排気ガスの供給が停止しても、新規ガス供給機構３４によってガス導
入部３１を通じて第二加工機２に新規不活性ガスを供給することができることになり、第
二加工機２での加工を継続させることができる。
【００３８】
（７）第一加工機１で使用される窒素の圧力を検出する第一圧力センサー１１を第一加工
機１に設け、この第一圧力センサー１１で検出される信号でポンプ３３の駆動を制御装置
４で制御する構成とし、この制御装置４は、第一圧力センサー１１で検出される圧力が第
一加工機１で必要な基準圧力に満たないことを検出した信号を受領してポンプ３３に駆動
停止信号を出力する構成とした。そのため、第一加工機１で必要な基準圧力に満たないこ
とを第一圧力センサー１１が検出し、この第一圧力センサー１１から出力される信号を制
御装置４が受領すると、制御装置４でポンプ３３の駆動が停止されるから、第一加工機１
から必要以上に排気ガスが吸引されることが防止されることになり、第一加工機１での作
業環境が維持される。
【００３９】
（８）ガス導入部３１のポンプ３３より上流側に第一加工機１から排出される排気ガスを
外部に排出する外部排出機構３５が接続される。そして、外部排出機構３５は、ガス導入
部３１に一端が接続された外部排出管３５１と、この外部排出管３５１に設けられた開閉
弁３５２とを備え、この開閉弁３５２をポンプ３３の駆動が停止される際に開放操作する
ものにした。従って、ポンプ３３の駆動が停止して第二加工機２に送られない排気ガスは
外部排出管３５１を通じて外部に排出されることになるため、ポンプ３３が停止しても、
第一加工機１から排出される排気ガスは第一加工機１やガス導入部３１に溜まることがな
くなり、第一加工機１での作業環境が維持される。
【００４０】
（９）開閉弁３５２は開閉弁３４２とともに操作機構３４３で開閉操作される構成とした
から、制御装置４から操作機構３４３に信号を出力することで、開閉弁３５２と開閉弁３
４２とを同時に切替操作することができる。つまり、２つの開閉弁３４２，３５２を１つ
の操作機構３４３で作動させることができるので、装置の構造を簡易なものにすることが
できる。
【００４１】
（１０）ガス導入部３１に配管内圧抜機構３６を設けたから、ポンプ３３を作動させる前
にガス導入部３１に残存している排気ガスを外部に排出することで、ポンプ３３の再稼動
を容易なものとする。また、ガス導入部３１に長期間残存している排気ガスをそのまま第
二加工機２に用いることがないので、第二加工機２の加工に不具合を生じさせることがな
い。
（１１）配管内圧抜機構３６を、一端がガス導入部３１に接続された流路３６１と、この
流路３６１に設けられた開閉弁３６２とを備えて構成したから、配管内圧抜機構３６の構
造を簡易なものにすることができる。
【００４２】
なお、本発明は、上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成
できる範囲で以下に示される変形をも含むものである。
例えば、前記実施形態では、第二加工機２を１台としたが、本発明では、第二加工機２
を複数台に配置するものでもよい。この場合、１台のガス供給装置３ガス導入部３１の下
流側を分岐させ、これらの分岐された端部をそれぞれ第二加工機２と接続する構成として
もよい。
本発明では、不活性ガスとして、窒素以外に、アルゴン、ヘリウムを用いてもよい。
【００４３】
本発明では、フィルター３２を必ずしも設けることを要しない。仮に、設ける場合であ
っても、１つのみ設けるものであってもよい。
そして、第一加工機１から排出される排気ガスの圧力と第二加工機２で使用される排気
ガスの圧力とに大きな差があれば、ポンプ３３は不要である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、シーム溶接機、半導体製造装置、その他の装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１…第一加工機、２…第二加工機、３…ガス供給装置、４…制御装置、１１…第一圧力
センサー、３１…ガス導入部、３２…フィルター、３３…ポンプ、３４…新規ガス供給機
構、３５…外部排出機構、３６…配管内圧抜機構、３４２…開閉弁、３４３…操作機構、
３４４…窒素供給源、３５１…外部排出管、３５２…開閉弁、３６２…開閉弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不活性ガスを利用して加工をするとともに加工に伴って生じる不純物を含む排気ガスを
排出する第一加工機と、この第一加工機で利用する不活性ガスの純度より低くても利用可
能な不活性ガスを用いて加工をする第二加工機との間に設けられ、
前記第一加工機から排出される前記排気ガスを前記第二加工機に送るガス導入部を備え
たことを特徴とするガス供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたガス供給装置において、
前記ガス導入部は、前記第一加工機で排出された前記排気ガスから不純物を濾過するフ
ィルターと、このフィルターに前記排気ガスを供給するポンプとを備えたことを特徴とす
るガス供給装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたガス供給装置において、
前記ガス導入部に新規不活性ガスを供給する新規ガス供給機構と、この新規ガス供給機
構の前記ガス導入部への新規不活性ガスの供給を前記ポンプの駆動が停止した信号を受け
て許容する操作機構とを備えたことを特徴とするガス供給装置。
【請求項４】
不活性ガスを利用して加工をするとともに加工に伴って生じる不純物を含む排気ガスを
排出する第一加工機と、この第一加工機で利用する不活性ガスの純度より低くても利用可
能な不活性ガスを用いて加工をする第二加工機と、請求項３に記載されたガス供給装置と
、前記第一加工機で使用される不活性ガスの圧力を検出する第一圧力センサーの検出信号
からの信号で前記ポンプの駆動を制御する制御装置とを備え、この制御装置は、前記第一
圧力センサーで検出される圧力が前記第一加工機で必要な基準圧力に満たないことを検出
した信号を受領して前記ポンプに駆動停止信号を出力することを特徴とするガス搬送シス
テム。
【請求項５】
請求項４に記載されたガス搬送システムにおいて、
前記ガス導入部の前記ポンプより上流側には前記第一加工機から排出される前記排気ガ
スを外部に排出する外部排出管が接続され、この外部排出管には開閉弁が設けられ、この
開閉弁と前記制御装置とは接続され、前記制御装置は、前記ポンプの駆動を停止する信号
を出力した際に前記開閉弁を開放操作する信号を前記開閉弁に出力することを特徴とする
ガス搬送システム。
【請求項６】
不活性ガスを用いて第一加工機で加工をし、この第一加工機の加工に伴って生じる不純
物を含む排気ガスを、前記第一加工機で利用する不活性ガスの純度より低くても利用可能
な第二加工機で再使用するものであって、
前記第一加工機で排出された前記排気ガスから不純物をフィルターで濾過し、この不純
物が濾過された排気ガスをポンプで前記第二加工機に送り、前記第一加工機の内圧が基準
値に満たない場合には前記ポンプの駆動を停止して第二加工機への排気ガスへの供給を中
止することを特徴とするガス搬送方法。
【請求項１】
不活性ガスを利用して加工をするとともに加工に伴って生じる不純物を含む排気ガスを
排出する第一加工機と、この第一加工機で利用する不活性ガスの純度より低くても利用可
能な不活性ガスを用いて加工をする第二加工機との間に設けられ、
前記第一加工機から排出される前記排気ガスを前記第二加工機に送るガス導入部を備え
たことを特徴とするガス供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたガス供給装置において、
前記ガス導入部は、前記第一加工機で排出された前記排気ガスから不純物を濾過するフ
ィルターと、このフィルターに前記排気ガスを供給するポンプとを備えたことを特徴とす
るガス供給装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたガス供給装置において、
前記ガス導入部に新規不活性ガスを供給する新規ガス供給機構と、この新規ガス供給機
構の前記ガス導入部への新規不活性ガスの供給を前記ポンプの駆動が停止した信号を受け
て許容する操作機構とを備えたことを特徴とするガス供給装置。
【請求項４】
不活性ガスを利用して加工をするとともに加工に伴って生じる不純物を含む排気ガスを
排出する第一加工機と、この第一加工機で利用する不活性ガスの純度より低くても利用可
能な不活性ガスを用いて加工をする第二加工機と、請求項３に記載されたガス供給装置と
、前記第一加工機で使用される不活性ガスの圧力を検出する第一圧力センサーの検出信号
からの信号で前記ポンプの駆動を制御する制御装置とを備え、この制御装置は、前記第一
圧力センサーで検出される圧力が前記第一加工機で必要な基準圧力に満たないことを検出
した信号を受領して前記ポンプに駆動停止信号を出力することを特徴とするガス搬送シス
テム。
【請求項５】
請求項４に記載されたガス搬送システムにおいて、
前記ガス導入部の前記ポンプより上流側には前記第一加工機から排出される前記排気ガ
スを外部に排出する外部排出管が接続され、この外部排出管には開閉弁が設けられ、この
開閉弁と前記制御装置とは接続され、前記制御装置は、前記ポンプの駆動を停止する信号
を出力した際に前記開閉弁を開放操作する信号を前記開閉弁に出力することを特徴とする
ガス搬送システム。
【請求項６】
不活性ガスを用いて第一加工機で加工をし、この第一加工機の加工に伴って生じる不純
物を含む排気ガスを、前記第一加工機で利用する不活性ガスの純度より低くても利用可能
な第二加工機で再使用するものであって、
前記第一加工機で排出された前記排気ガスから不純物をフィルターで濾過し、この不純
物が濾過された排気ガスをポンプで前記第二加工機に送り、前記第一加工機の内圧が基準
値に満たない場合には前記ポンプの駆動を停止して第二加工機への排気ガスへの供給を中
止することを特徴とするガス搬送方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２２７８２９（Ｐ２０１０−２２７８２９Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７８３７５（Ｐ２００９−７８３７５）
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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