JPS646808B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は油ろ過装置に関するもので、主として
油回転真空ポンプに用いられるシール用油を浄化
するのに使用される。

（従来技術及びその問題点） 半導体にプラズマアークや種々のガスを用いて
エツチング等の加工をする場合その作業は真空
下、すなわち真空のチヤンバー内で行われるが、
このチヤンバーを真空にするのに一般に油回転ポ
ンプが使用される。

ところで、この油回転真空ポンプの使用に際
し、半導体の加工時に発生する塵芥等の微粒子や
イオン化されたガス状の酸又はアルカリが該ポン
プにおいてケーシング、弁、吸排気等のシールに
用いられている油に混入し、このため油中の塵芥
等によつて油シール部分が目詰まりを起こして適
正なシール作用が阻害され、また油中の酸又はア
ルカリが化学反応を起こして腐蝕性を有する種々
の酸性又は塩基性化合物（例えばBO₂、BCl₃）
を生成しそれによつてポンプのケーシング等の金
属材が腐蝕されると云つた不都合な事態を招いて
いる。したがつてこのような不都合な事態を解消
するために上記シール用の油をろ過して塵芥等微
粒子や酸又はアルカリを除去し浄化してやる必要
があるわけであり、このような目的での油ろ過装
置は従来既に提案されている。

そこでこの従来の油ろ過装置を第４図の回路図
により説明すると、この油ろ過装置は、両端部
（油入口側端部ａ及び油出口側端部ｂ）が油回転
真空ポンプのオイルボツクス（図示せず）に接続
される被処理油流通管路イに、被処理油中の塵芥
等微粒子を捕集除去する第１フイルターロを設け
且つこの第１フイルターロの下流側に被処理液中
の酸又はアルカリを吸着除去する第２フイルター
ハを直列に設け、また第１フイルターロの上流側
に電動機ニで駆動されるポンプホを設けて成るも
ので、ポンプホによつてオイルボツクス内の被処
理油を流通管路イに導入して第１フイルターロ側
へ圧送し、この第１フイルターロで加圧ろ過して
被処理油中の塵芥等微粒子を捕集除去し、ここを
通過した被処理油を第２フイルターハに通して酸
又はアルカリを吸着除去し、こうしてろ過処理し
た油をオイルボツクスに戻し、このような操作を
繰り返してオイルボツクスのシール用油を浄化す
るようにしている。尚、この第４図中ヘはリリー
フ弁、トは圧力計、チは圧力スイツチである。と
ころがこの従来装置によれば、第１フイルターロ
を通過して塵芥等微粒子を除去した被処理油がそ
のまま第２フイルターハに入るわけであるから、
ろ過精度によつては第１フイルターロで捕集され
ずにそこを通過した微粒子が第２フイルターハに
流れ込んでその吸着材の表面に付着し、このため
第２フイルターハは早期に目詰まりを生じて、
酸、アルカリ分の吸着除去という本来のろ過作用
を充分に行う以前に使用不能に陥り易く、したが
つて頻繁にフイルターを交換する必要があつた。

（問題点を解決するための技術的手段） 本発明は上述した従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、酸又はアルカリの吸着除去を行う第２
フイルターの、塵芥等微粒子による目詰まりをで
きるだけ生じにくくして、この第２フイルター本
来のろ過作用を有効に行わせると共にその使用寿
命をより長く延ばせるようにすることを目的とし
ている。

したがつて本発明の技術的手段は、被処理油流
通管路に、第２フイルターを迂回するバイパス管
路を設けると共に、第１フイルターの上流側には
この第１フイルターに流入する被処理油を加圧す
る第１ポンプを、また第２フイルターの上流側に
は第１フイルターを通過して第２フイルターに流
入する被処理油を加圧する第２ポンプをそれぞれ
設けたことにある。

（作用） 上記技術的手段は次のように作用する。

被処理油流通管路に送給された被処理油の流れ
は第１フイルターを通過した後、バイパス管路側
と第２フイルター側とに分岐し、したがつて第１
フイルターにおいてそのろ過精度により捕集され
得ずに通過する塵芥等微粒子もバイパス管路側と
第２フイルター側との二手に分かれて流れること
になり、そのため第２フイルターを通過する塵芥
等微粒子の量はバイパス管路へ流れ込んでいる分
だけ少なくなる。そして、第１ポンプは第１フイ
ルターに対し、第２ポンプは第２フイルターに対
しそれぞれ直接的に加圧作用し、また第２フイル
ター側に流入した被処理油は流通管路の油出口側
へと送られる。

（実施例） 本発明の実施例を第１図の回路図により説明す
ると、被処理油流通管路１は第４図のろ過装置と
同じく油回転真空ポンプのオイルボツクスに接続
される油入口側端部ａ及び油出口側端部ｂを有
し、そしてこの流通管路１には、これに通されて
くる被処理油中に混入されている塵芥等微粒子を
捕集除去するための第１フイルター２と、同被処
理油中に混入されている酸又はアルカリを吸着除
去するための第２フイルター３とが設けられてい
る。第１フイルター２は公知構造のフイルターで
あつて、公称値３〜5μの粒子を除去することが
できるものであり、また第２フイルター３も公知
のもので、公称値1μ程度の粒子を除去しうる吸
着材を有しておりそしてこの吸着剤としては活性
アルミナ、活性炭等が使用される。また、上記流
通管路１には、第１フイルター２の下流側所要位
置に設けた分岐点４から分岐して第２フイルター
３を迂回し合流点５で該流通管路１と合流するよ
うなバイパス管路６が配設されており、このバイ
パス管路６には流量調整可能な絞り弁７が設けて
ある。また、第１フイルター２の上流側には電動
機８により駆動される第１ポンプ９が設置され、
そして第２フイルター３の設けてある流通管路部
分１０にはこの第２フイルター３の上流側に電動
機１１により駆動される第２ポンプ１２が設置さ
れている。尚、第１図中１３，１４はリリーフ
弁、１５，１６は圧力計、１７，１８は圧力スイ
ツチを示す。

次に、上記のような構成を有する油ろ過装置の
操作を説明する。

この油ろ過装置において第１ポンプ９の吐出量
は第２ポンプ１２の吐出量と同一か又はそれより
大とする。また第１ポンプ９を駆動する電動機８
は連続運転されるものとし、一方第２ポンプ１２
を駆動する電動機１１は連続又は間欠運転できる
ようにタイマーによつて任意に設定されるように
なつている。そしてこの油ろ過装置は油回転真空
ポンプのオイルボツクスに接続され、この真空ポ
ンプは半導体エツチング加工用の真空チヤンバー
に連結されて真空引きを行うものとする。

先ず、油回転真空ポンプの作動を開始した後、
油ろ過装置における第１ポンプ９及び第２ポンプ
１２を作動させる。尚、第１ポンプ９は連続的に
作動させ、また第２ポンプ１２は例えば10〜15分
の周期で停止と作動とを繰り返し行わせる。い
ま、オイルタンク内の被処理油が油入口側端部ａ
から被処理油流通管路１に送給されて第１フイル
ター２を通過することにより塵芥等微粒子が捕集
され、この第１フイルター２を通過した被処理油
は分岐点４からバイパス管路６と第２フイルター
３の設けられた流通管路部分１０とに分流され
る。尚、絞り弁７は第２フイルター３を通過した
後の被処理油が流通管路部分１０を通つて流通管
路１の油出口側端部ｂへ流れるように設定してあ
り、またここで流通管路１の油入口側端部ａ及び
油出口側端部ｂにおける油流量をそれぞれＡ
（／min）、第２フイルター３通過後の油流量を
Ｂ（／min）とすると、第２ポンプ１２が停止
している場合Ｂが零となるためバイパス管路６の
絞り弁７を通過する油流量Ｑ（／min）はＡに
等しく、また第２ポンプ１２が作動している場合
Ｑ＝Ａ−Ｂとなる。しかして、第２ポンプ１２の
作動時には第１フイルター２通過後の被処理油は
バイパス管路６と流通管路部分１０とに分かれる
わけであるから、第１フイルター２で捕集され得
ずに通過した塵芥等微粒子も双方側に分かれて流
れることなり、したがつて第２フイルター３を通
過する塵芥等微粒子の流量はバイパス管路６へ流
れ込む分だけ少なくなり、このため第２フイルタ
ー３の吸着材表面に付着する微粒子の量も少なく
なつてこの第２フイルター３は目詰まりしにくく
なる。またこの第２フイルター３においては微粒
子の少ない被処理油中の酸又はアルカリが吸着除
去される。尚、第１ポンプ９の吐出量を第２ポン
プ１２のそれよりも大きくすると、被処理油中の
微粒子が第１フイルター２によつて早く除去され
るため、その分第２フイルター３側へ流入する微
粒子の流量は少なくなつて一層有効となる。一
方、第２ポンプ１２の作動が停止している間は上
述のように被処理油は第２フイルター３側へは流
れずバイパス管路６へ流れるわけであるから、そ
の間酸又はアルカリの除去操作はなされず第１フ
イルター２による微粒子の除去操作のみ継続され
る。このように、第２フイルター３による酸又は
アルカリの吸着除去が間欠的であつても、被処理
油中の酸又はアルカリの濃度は充分低い値におさ
えることが可能である。

第２図は真空ポンプの運転時間とこれに伴う被
処理油中の微粒子数及び酸濃度との関係を示すグ
ラフで、この図の横軸は油回転真空ポンプの運転
時間、縦軸はオイルボツクス内に所定量貯められ
た油中の微粒子数及び酸濃度を表し、そして図中
Ｖは上記実施例の油ろ過装置を使用した場合の微
粒子数の変化を表す線、Ｗは酸濃度の変化を表す
線、またV₀及びW₀は参考としてろ過装置を用い
ない場合における微粒子及び酸濃度のそれぞれの
変化を示している。このグラフについて説明を加
えると、真空ポンプを運転開始した時点ではオイ
ルボツクス内の油中の微粒子数及び酸濃度はほと
んど零であるが、この真空ポンプを運転してゆく
に従つてそれらは漸次上昇する。そして本装置を
使用した場合において、油中の微粒子数はＶ線で
示すように真空ポンプの運転開始時から若干の時
間が経過するまでは緩やかな上がり勾配で増加す
るが、それ以降は平行線をたどつて一定数に維持
されている。これは第１フイルター２によつて微
粒子が逐次除去されることによるものである。ま
た油中の酸濃度はＷ線で示すように、微粒子数と
同じく真空ポンプの運転開始当初は緩やかに増加
するがそれ以降は上がり勾配と下り勾配とで短い
波長の波線を描きながらほぼ一定値を維持してい
る。ここで上がり勾配は第２ポンプ１２の作動が
停止して第２フイルター３による酸の除去操作が
中断し酸濃度が増加している状態、また下り勾配
は第２ポンプ１２の作動が開始されて再び酸の除
去操作が行われ酸濃度が減少している状態を示
す。尚、この場合微粒子数及び酸濃度は油が真空
ポンプに対し目詰まりや腐蝕といつた支障を来さ
ない程度の一定値に維持するようにすればよい。

一方、V₀線及びW₀線を参照して明らかなよう
に、ろ過処理を全く行わない場合には微粒子数及
び酸濃度が可成り急な勾配で増加し、真空ポンプ
は短時間のうちに使用不可能となる。また、第４
図に示したような従来装置による場合、第２図の
グラフ中での図示は省略するが酸濃度は真空ポン
プの運転開始後しばらくの間は比較的低い値を維
持しているが、第２フイルターハが早期に目詰ま
りを起こすため或る時間経過後は第２図のVo線
と同様に急激に増大することになる。

第３図は他の実施例による油ろ過装置の回路図
を示したもので、これによれば油入口側端部ａ及
び油出口側端部ｂがオイルボツクスに接続可能な
被処理油流通管路１９に、主第１フイルター２０
Ａと、副第１フイルター２０Ｂ及び第２フイルタ
ー２１とが並列に設けられ、主第１フイルター２
０Ａの上流側には電動機２２で駆動される第１ポ
ンプ２３が、また副第１フイルター２０Ｂの上流
側には電動機２４で駆動される第２ポンプ２５が
設けられている。尚、副第１フイルター２０Ｂは
設けられない場合もある。図中２６，２７はリリ
ーフ弁、２８，３０，３２は圧力計、２９，３
１，３３は圧力スイツチである。

（発明の効果） 本発明によれば、第２フイルターを通過する塵
芥等微粒子の量を比較的少なくすることができる
ため、酸又はアルカリの吸着除去を目的とする第
２フイルターでの微粒子による目詰まりが起こり
にくくなり、したがつて第２フイルター本来の吸
着によるろ過作用を有効に行わせることができる
と共にその使用寿命を長くすることができる。ま
た、各フイルターごとにポンプを設けていること
によつて、各フイルターに対し有効に加圧を施す
ことができると共に各ポンプの出力を効率よく最
大限利用でき、加えて第２ポンプを酸又はアルカ
リの濃度が所要値におさえられる程度に間欠的に
作動させることにより第２フイルターの目詰まり
を一層少なくすることができてこのフイルターの
寿命をより長く延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す油ろ過装置の
回路図、第２図は真空ポンプの運転時間と被処理
油中の微粒子数及び酸濃度との関係を示すグラ
フ、第３図は別実施例を示す回路図、第４図は従
来の油ろ過装置の回路図である。 １……被処理油流通管路、２……第１フイルタ
ー、３……第２フイルター、６……バイパス管
路、７……絞り弁、９……第１ポンプ、１２……
第２ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被処理油流通管路に被処理油中の塵芥等微粒
   子を捕集除去する第１フイルターを設け且つこれ
   の下流側に被処理油中の酸又はアルカリを吸着除
   去する第２フイルターを設けて成る油ろ過装置に
   おいて、上記被処理油流通管路に、上記第２フイ
   ルターを迂回するバイパス管路を設けると共に、
   上記第１フイルターの上流側にはこの第１フイル
   ターに流入する被処理油を加圧する第１ポンプ
   を、また上記第２フイルターの上流側には第１フ
   イルターを通過して第２フイルターに流入する被
   処理油を加圧する第２ポンプをそれぞれ設けたこ
   とを特徴とする油ろ過装置。 ２ 上記バイパス管路に絞り弁を設けたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の油ろ過装
   置。