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JP2001033000A - ガス供給装置 - Google Patents

ガス供給装置

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Publication number
JP2001033000A
JP2001033000A JP11206422A JP20642299A JP2001033000A JP 2001033000 A JP2001033000 A JP 2001033000A JP 11206422 A JP11206422 A JP 11206422A JP 20642299 A JP20642299 A JP 20642299A JP 2001033000 A JP2001033000 A JP 2001033000A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas supply
path
paths
branch
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11206422A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Kikuchi
勉 菊地
Tetsuya Sato
哲也 佐藤
Akira Nishina
明 西名
Tetsuya Kimijima
哲也 君島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Oxygen Co Ltd
Taiyo Nippon Sanso Corp
Original Assignee
Japan Oxygen Co Ltd
Nippon Sanso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Oxygen Co Ltd, Nippon Sanso Corp filed Critical Japan Oxygen Co Ltd
Priority to JP11206422A priority Critical patent/JP2001033000A/ja
Publication of JP2001033000A publication Critical patent/JP2001033000A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数種類の試料ガスを同一条件で機器に供給
することができるガス供給装置を提供する。 【解決手段】 ガス供給部G1〜G5に接続したガス供
給経路11〜15と、一端が分析器Aに接続した機器接
続経路10と、該機器接続経路の他端から放射状に分岐
して前記各ガス供給経路に接続される分岐経路21〜2
5と、ガス供給経路に接続した排気経路31〜35とを
備え、各分岐経路を、長さ及び内径が略同一の配管で形
成し、かつ、前記機器接続経路の他端から略等角度間隔
で放射状に分岐させるとともに、前記各排気経路に流量
調節手段をそれぞれ設けるかあるいは、各分岐経路に遮
断弁を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス供給装置に関
し、詳しくは、微量不純物を測定する分析器のような機
器にガスを切換え供給するためのガス供給装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年の
ガス分析の分野では、複数の試料ガスを一つの分析器で
連続的に短時間で分析する必要性が増大している。この
ため、例えば特開平10−122498号公報に記載さ
れているようなガス経路切換手段を使用してガス分析器
に供給する試料ガスを切換えるようにしている。
【0003】例えば、図3に示すように、一端が機器5
に接続された機器接続経路6に、試料ガスを供給するガ
ス供給経路1〜4を遮断弁S1〜S4を介して接続する
とともに、各遮断弁S1〜S4の上流からパージ経路P
1〜P4を分岐させ、さらに、機器接続経路6の他端に
もパージ経路P6を設けたガス供給装置が知られてい
る。
【0004】しかし、このようなガス供給装置では、機
器5に近い部分の機器接続経路6に接続されたガス供給
経路1と、遠い部分に接続されたガス供給経路4とで
は、流路の長さが異なり、ガスの動きに差が出るだけで
なく、配管接続部等の通過数も異なるため、同一条件で
のガス供給を行うことができなかった。また、パージの
最適条件も、各ガス供給経路の接続位置の条件で異な
り、特に、バルブ樹脂部との接触面積が大きく異なるた
め、各経路4毎にパージ時間を調整しなければならなか
った。さらに、パージ経路P6からの排ガス量も大量な
ものとなっていた。
【0005】そこで本発明は、複数種類の試料ガスを同
一条件で機器に供給することができ、パージも容易に行
うことができるガス供給装置を提供することを目的とし
ている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のガス供給装置は、ガス供給経路から供給さ
れるガスを分析器等の機器に切換供給するためのガス供
給装置において、ガス供給部に接続した3経路以上のガ
ス供給経路と、一端が前記機器に接続された機器接続経
路と、該機器接続経路の他端から放射状に分岐して前記
各ガス供給経路に接続される分岐経路と、前記ガス供給
経路に接続した排気経路とを備え、各分岐経路を、長さ
及び内径が略同一の配管で形成し、かつ、前記機器接続
経路の他端から略等角度間隔で放射状に分岐させるとと
もに、前記各排気経路に流量調節手段をそれぞれ設けた
ことを特徴としている。
【0007】また、本発明のガス供給装置は、別の形態
として、ガス供給経路から供給されるガスを分析器等の
機器に切換供給するためのガス供給装置において、ガス
供給部に接続した3経路以上のガス供給経路と、一端が
前記機器に接続された機器接続経路と、該機器接続経路
の他端から放射状に分岐して前記各ガス供給経路に接続
される分岐経路と、前記ガス供給経路に接続した排気経
路とを備え、各分岐経路を、長さ及び内径が略同一の配
管で形成し、かつ、前記機器接続経路の他端から略等角
度間隔で放射状に分岐させるとともに、各分岐経路に切
換開閉される遮断弁をそれぞれ設けたことを特徴として
いる。
【0008】さらに、前記機器接続経路と前記分岐経路
との接続部の交差角が90度以上であることを特徴とし
ている。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は本発明のガス供給装置の第
1形態例を示す概略斜視図である。このガス供給装置
は、ガスを切換え供給する機器として、不純物成分をp
pbレベルからサブppbレベルまで分析可能なGCM
S,APIMS,GCPID,GCFID等の高精度な
分析器Aに5種類のガスを切換え供給するように形成し
たものであって、一端が分析器Aに接続した機器接続経
路10と、一端が試料ガス供給部G1〜G5に接続した
ガス供給経路11〜15と、機器接続経路10の他端か
ら放射状に分岐して前記ガス供給経路11〜15にそれ
ぞれ接続した分岐経路21〜25と、各ガス供給経路1
1〜15に流量調節手段F1〜F5を介して接続した排
気経路31〜35とにより形成されている。
【0010】前記分岐経路21〜25を形成する配管に
は、長さ及び内径や形状がそれぞれ等しいものが用いら
れ、機器接続経路10からの分岐部は、各分岐経路21
〜25が等角度間隔、この場合は機器接続経路10の軸
線方向から見て72度間隔で放射状に並ぶように接続さ
れている。これにより、各ガス供給経路11〜15から
分岐経路21〜25を通って機器接続経路10に至るガ
スの圧力や流量の状態を均一化することができる。さら
に、前記機器接続経路10と各分岐経路21〜25との
交差角は、ガスが円滑に流れるように、90度以上にし
ておくことが好ましい。
【0011】また、各試料ガス供給部G1〜G5から各
ガス供給経路11〜15に供給する試料ガスは、同一圧
力、同一流量に設定しておくことが好ましく、各分岐経
路21〜25に同一の条件で分岐流入させることができ
るように、ガス供給経路11〜15と分岐経路21〜2
5との接続部も、その構造や形状を同一にしておくこと
が好ましい。
【0012】このように形成したガス供給装置は、各試
料ガス供給部G1〜G5から各ガス供給経路11〜15
に、所定圧力、所定流量で試料ガスを供給し、流量調節
手段F1〜F5によって排気経路31〜35から排気す
るガスの流量を調節することにより、ガス供給経路11
〜15を流れる試料ガスの中の任意の一つを分岐経路2
1〜25に流入させて機器接続経路10から分析器Aに
供給することができる。
【0013】例えば、試料ガス供給部G1、ガス供給経
路11、分岐経路21、排気経路31の系に窒素を、試
料ガス供給部G2、ガス供給経路12、分岐経路22、
排気経路32の系に酸素を、試料ガス供給部G3、ガス
供給経路13、分岐経路23、排気経路33の系に二酸
化炭素を、試料ガス供給部G4、ガス供給経路14、分
岐経路24、排気経路34の系にアルゴンを、試料ガス
供給部G5、ガス供給経路15、分岐経路25、排気経
路35の系にヘリウムを、それぞれ試料ガスとして供給
した場合で説明する。
【0014】まず、各試料ガスは、各試料ガス供給部G
1〜G5から、例えば2kg/cm の同一圧力で、か
つ、例えば毎分1リットルの同一流量に調節されて各ガ
ス供給経路11〜15に供給される。この状態で分析器
Aに窒素を供給する場合は、流量調節手段F1の流量設
定値を、例えば毎分0.1リットルに設定し、他の流量
調節手段F2〜F5の流量設定値を、例えば毎分1.1
リットルに設定する。
【0015】これにより、ガス供給経路11の窒素は、
排気経路31からの排気量が毎分0.1リットルに絞ら
れるため、過剰の毎分0.9リットルの窒素が分岐経路
21に流入し、他のガス供給経路12〜15では、排気
経路32〜35からの排気量が毎分1.1リットルに増
加するため、前記分岐経路21を流れて機器接続経路1
0に至った毎分0.9リットルの窒素の一部が、各分岐
経路22〜25に毎分0.1リットルずつ分岐して流
れ、ガス供給経路12〜15に流入して各試料ガスと混
合し、合計流量が毎分1.1リットルとなり、各流量調
節手段F2〜F5を通って各排気経路32〜35からそ
れぞれ排気される。
【0016】この結果、機器接続経路10には、毎分
0.5リットルの窒素が流れて分析器Aに供給されるこ
とになる。同様に、試料ガス供給部G2からの酸素を分
析器Aに供給する場合は、流量調節手段F2の流量設定
値を毎分0.1リットルとし、他の流量調節手段F1,
F3〜F5の流量設定値を毎分1.1リットルとするこ
とにより、毎分0.5リットルの酸素を分析器Aに供給
することができる。
【0017】そして、各分岐経路21〜25から機器接
続経路10に至る配管や接続(分岐)状態をできるだけ
同一条件になるように形成しておくことにより、各試料
ガスの分析器Aへの供給条件を等しくすることができ
る。また、各試料ガスの分析器Aへの供給条件が等しい
ため、ガス種を切換える際のガス置換も全て同一条件で
行うことができ、従来に比べて短時間でガス置換を終了
させることができる。さらに、分析器Aに供給する試料
ガスの一部が、機器接続経路10の分岐部から他の分岐
管にそれぞれ流入し、ガス供給経路を経て各排気経路か
ら排気される状態となるので、各経路に常にガスが流れ
た状態となり、経路中にガスが滞留することがなくな
る。また、従来のようなパージ経路を設けなくてもよい
ので、パージ経路から排気されていた分のガス量を節減
することができる。
【0018】図2は、本発明の第2形態例を示すもの
で、機器接続経路の軸線方向から見た正面図である。な
お、前記第1形態例の構成要素と同一の構成要素には同
一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【0019】本形態例では、各ガス供給経路11〜15
の排気経路31〜35に、前記流量調節手段に代えて排
気弁EV1〜EV5をそれぞれ設けるとともに、各分岐
経路21〜25に、試料ガスの切換供給に応じて切換開
閉される遮断弁V1〜V5を設けたものである。
【0020】本形態例では、各試料ガス供給部G1〜G
5から所定圧力、所定流量の試料ガスを各ガス供給経路
11〜15にそれぞれ供給した状態で、分岐経路21〜
25の遮断弁V1〜V5の一つを開くことにより、任意
の一つの試料ガスを機器接続経路10から分析器Aに供
給することができる。例えば、遮断弁V1のみを開くこ
とにより、試料ガス供給部G1から供給される例えば窒
素を分析器Aに供給することができ、遮断弁V2のみを
開くことにより、試料ガス供給部G2から供給される例
えば酸素を分析器Aに供給することができる。
【0021】本形態例においても、分岐経路21〜2
5、遮断弁V1〜V5及び機器接続経路10からの分岐
状態をできるだけ同一に形成しておくことにより、前記
形態例と同様に、各試料ガスを同一条件で分析器Aに供
給することができる。また、各分岐経路21〜25が機
器接続経路10の端部に同一の状態で接続しているた
め、バルブ樹脂部との接触面積が均一となり、同一のパ
ージ条件で確実にガス置換を行うことができる。さら
に、従来のようなパージ経路を設ける必要もなくなる。
また、遮断弁V1〜V5として、ダイヤフラム集積弁を
用いることにより、遮断弁部分におけるガス滞留部を極
小にできるので、ガス置換を迅速に行うことができると
ともに、装置の小型化も図れる。
【0022】なお、前記流量調節手段F1〜F5の流量
設定値の変更や遮断弁V1〜V5の開閉を、所定のシー
ケンスで行う制御手段を設けておくことにより、複数の
試料ガスの切換供給を所定の順序で自動的に行うことが
できる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のガス供給
装置によれば、切換供給するガスの種類が多くても、各
ガスを同一の条件で機器に切換供給することができ、ガ
ス種の切換えも迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のガス供給装置の第1形態例を示す概
略斜視図である。
【図2】 本発明の第2形態例を示す機器接続経路の軸
線方向から見た正面図である。
【図3】 従来のガス供給装置の一例を示す系統図であ
る。
【符号の説明】
10…機器接続経路、11〜15…ガス供給経路、21
〜25…分岐経路、31〜35…排気経路、A…分析
器、EV1〜EV5…排気弁、F1〜F5…流量調節手
段、G1〜G5…試料ガス供給部、V1〜V5…遮断弁
フロントページの続き (72)発明者 西名 明 東京都港区西新橋1−16−7 日本酸素株 式会社内 (72)発明者 君島 哲也 東京都港区西新橋1−16−7 日本酸素株 式会社内 Fターム(参考) 3J071 AA02 BB14 CC03 DD27 FF16

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガス供給経路から供給されるガスを分析
    器等の機器に切換供給するためのガス供給装置におい
    て、ガス供給部に接続した3経路以上のガス供給経路
    と、一端が前記機器に接続された機器接続経路と、該機
    器接続経路の他端から放射状に分岐して前記各ガス供給
    経路に接続される分岐経路と、前記ガス供給経路に接続
    した排気経路とを備え、各分岐経路を、長さ及び内径が
    略同一の配管で形成し、かつ、前記機器接続経路の他端
    から略等角度間隔で放射状に分岐させるとともに、前記
    各排気経路に流量調節手段をそれぞれ設けたことを特徴
    とするガス供給装置。
  2. 【請求項2】 ガス供給経路から供給されるガスを分析
    器等の機器に切換供給するためのガス供給装置におい
    て、ガス供給部に接続した3経路以上のガス供給経路
    と、一端が前記機器に接続された機器接続経路と、該機
    器接続経路の他端から放射状に分岐して前記各ガス供給
    経路に接続される分岐経路と、前記ガス供給経路に接続
    した排気経路とを備え、各分岐経路を、長さ及び内径が
    略同一の配管で形成し、かつ、前記機器接続経路の他端
    から略等角度間隔で放射状に分岐させるとともに、各分
    岐経路に切換開閉される遮断弁をそれぞれ設けたことを
    特徴とするガス供給装置。
  3. 【請求項3】 前記機器接続経路と前記分岐経路との分
    岐部の交差角が90度以上であることを特徴とする請求
    項1又は2記載のガス供給装置。
JP11206422A 1999-07-21 1999-07-21 ガス供給装置 Pending JP2001033000A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012229807A (ja) * 2006-08-23 2012-11-22 Horiba Stec Co Ltd 集積型ガスパネル装置
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CN115899081A (zh) * 2021-09-30 2023-04-04 上海微电子装备(集团)股份有限公司 一种气足

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