(57)【要約】【課題】より効率的に気体からミスト状の液体を分離することができる気液分離装置を提供する。【解決手段】一つの実施形態に係る気液分離装置は、流路構造を備える。前記流路構造は、ジャイロイドの周期極小曲面に沿う第１の壁を有し、ミスト状の液体が混合された気体が通るよう構成された第１の通路と、前記第１の壁によって前記第１の通路から隔てられた第２の通路と、が設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジャイロイドの周期極小曲面に沿う第１の壁を有し、ミスト状の液体が混合された気体が通るよう構成された第１の通路と、前記第１の壁によって前記第１の通路から隔てられた第２の通路と、が設けられた流路構造、
を具備する気液分離装置。
【請求項２】
第１の壁を有し、ミスト状の液体が混合された気体が通るよう構成された第１の通路と、前記第１の壁によって前記第１の通路から隔てられた第２の通路と、が設けられた流路構造、
を具備し、
前記第１の通路は、互いに並行して延びる複数の第１の延路と、前記複数の第１の延路のうち二つと交差するとともに前記複数の第１の延路のうち当該二つを接続する第１の接続路と、を含み、
前記第２の通路は、互いに並行して延びるとともに前記複数の第１の延路と並行して延びる複数の第２の延路と、前記複数の第２の延路のうち二つと交差するとともに前記複数の第２の延路のうち当該二つを接続する第２の接続路と、を含み、
前記流路構造の一部において、前記複数の第１の延路がそれぞれ、前記複数の第１の延路のうち四つと前記複数の第２の延路のうち四つとを含む八つの第１の隣接延路によって周りを囲まれ、前記八つの第１の隣接延路では前記複数の第１の延路と前記複数の第２の延路とが交互に配置され、
前記流路構造の前記一部において、前記複数の第２の延路がそれぞれ、前記複数の第１の延路のうち四つと前記複数の第２の延路のうち四つとを含む八つの第２の隣接延路によって周りを囲まれ、前記八つの第２の隣接延路では前記複数の第１の延路と前記複数の第２の延路とが交互に配置され、
前記第１の接続路は、前記第１の隣接延路に含まれる前記複数の第１の延路のうち一つと、当該第１の隣接延路に囲まれる前記複数の第１の延路のうち一つと、を接続し、
前記複数の第１の延路が延びる方向に進むに従って、前記第１の接続路によって前記複数の第１の延路のうち一つに接続される前記複数の第１の延路のうち他の一つが、前記複数の第１の延路のうち当該一つを中心とする第１の回転方向に入れ替わり、
前記複数の第２の接続路は、前記第２の隣接延路に含まれる前記複数の第２の延路のうち一つと、当該第２の隣接延路に囲まれる前記複数の第２の延路のうち一つと、を接続し、
前記複数の第１の延路が延びる方向に進むに従って、前記第２の接続路によって前記複数の第２の延路のうち一つに接続される前記複数の第２の延路のうち他の一つが、前記複数の第２の延路のうち当該一つを中心とするとともに前記第１の回転方向の反対の第２の回転方向に入れ替わる、
気液分離装置。
【請求項３】
前記複数の第１の延路は、螺旋状に延び、
前記複数の第２の延路は、螺旋状に延びる、
請求項２の気液分離装置。
【請求項４】
前記第１の通路に位置し、螺旋状に延びる第２の壁、をさらに具備する請求項１又は請求項２の気液分離装置。
【請求項５】
前記第１の通路は、互いに並行して延びる複数の第１の延路と、前記複数の第１の延路が延びる方向に並ぶとともに前記複数の第１の延路のうち少なくとも二つを接続する複数の第１の接続路と、を含み、
前記第２の通路は、互いに並行して延びるとともに前記複数の第１の延路と並行して延びる複数の第２の延路と、前記複数の第１の延路が延びる方向に並ぶとともに前記複数の第２の延路のうち少なくとも二つを接続する複数の第２の接続路と、を含み、
前記複数の第１の延路が延びる方向において、前記複数の第１の接続路のうち隣り合う二つは互いにねじれの位置にあり、
前記複数の第１の延路が延びる方向において、前記複数の第２の接続路のうち隣り合う二つは互いにねじれの位置にあり、
前記複数の第１の接続路の間隔は、前記第１の延路が延びる方向に進むに従って短くなり、
前記複数の第２の接続路の間隔は、前記第１の延路が延びる方向に進むに従って短くなる、
請求項１の気液分離装置。
【請求項６】
前記第１の接続路によって前記複数の第１の延路のうち一つに接続される前記複数の第１の延路のうち他の一つが入れ替わる間隔は、前記第１の延路が延びる方向に進むに従って短くなり、
前記第２の接続路によって前記複数の第２の延路のうち一つに接続される前記複数の第２の延路のうち他の一つが入れ替わる間隔は、前記第１の延路が延びる方向に進むに従って短くなる、
請求項２の気液分離装置。
【請求項７】
前記第１の壁の内部に第３の通路が設けられた、請求項１又は請求項２の気液分離装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一つの気液分離装置と、
前記第１の通路の入口に前記気体を供給する第１の装置と、
前記第２の通路に冷媒を供給する第２の装置と、
前記第１の通路で凝縮して前記第１の通路の出口から排出された前記液体を回収する第３の装置と、
を具備する気液分離システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、気液分離装置及び気液分離システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
装置から排出された気体に、例えばミスト状の液体が含まれることがある。このような液体を気体から除去するために、気液分離装置が用いられる。気液分離装置は、例えば、気体を螺旋状に流すことで液体を凝縮させ、液体を気体から回収可能にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−０３３３２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
気体を螺旋状に流した場合であっても、気体中の液体が凝縮しにくいことがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一つの実施形態に係る気液分離装置は、流路構造を備える。前記流路構造は、ジャイロイドの周期極小曲面に沿う第１の壁を有し、ミスト状の液体が混合された気体が通るよう構成された第１の通路と、前記第１の壁によって前記第１の通路から隔てられた第２の通路と、が設けられる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る半導体製造装置を概略的に示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の気液分離部を示す断面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態の隔壁の一部を概略的に示す斜視図である。
【図４】図４は、第１の実施形態の隔壁の一部を概略的に示す平面図である。
【図５】図５は、第１の実施形態の隔壁の一部を図２のＦ５−Ｆ５線に沿って概略的に示す断面図である。
【図６】図６は、第１の実施形態の隔壁の一部を図２のＦ６−Ｆ６線に沿って概略的に示す断面図である。
【図７】図７は、第１の実施形態の隔壁の一部を図２のＦ７−Ｆ７線に沿って概略的に示す断面図である。
【図８】図８は、第１の実施形態の隔壁の一部を図２のＦ８−Ｆ８線に沿って概略的に示す断面図である。
【図９】図９は、第１の実施形態の隔壁の一部を図２のＦ９−Ｆ９線に沿って概略的に示す断面図である。
【図１０】図１０は、第２の実施形態に係る隔壁の一部を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、第２の実施形態の隔壁を示す側面図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態の隔壁を示す平面図である。
【図１３】図１３は、第３の実施形態に係る隔壁の一部を概略的に示す断面図である。
【図１４】図１４は、第３の実施形態の螺旋壁を概略的に示す斜視図である。
【図１５】図１５は、第４の実施形態に係る隔壁の一部を概略的に示す断面図である。
【図１６】図１６は、第５の実施形態に係る隔壁の一部を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
（第１の実施形態）
以下に、第１の実施形態について、図１乃至図９を参照して説明する。なお、本明細書においては基本的に、鉛直上方を上方向、鉛直下方を下方向と定義する。また、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明について、複数の表現が記載されることがある。複数の表現がされた構成要素及び説明は、記載されていない他の表現がされても良い。さらに、複数の表現がされない構成要素及び説明も、記載されていない他の表現がされても良い。
【０００８】
さらに、各図面に示されるように、本明細書において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が定義される。Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とは、互いに直交する。Ｚ軸は、鉛直に定義される。Ｘ軸及びＹ軸は水平に定義される。なお、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸が延びる方向はこの例に限らない。
【０００９】
図１は、第１の実施形態に係る半導体製造装置１０を概略的に示す図である。図１に示すように、半導体製造装置１０は、処理装置１１と、気液分離装置１２とを有する。気液分離装置１２は、例えば、オイルミストトラップとも称され得る。処理装置１１は、第１の装置の一例である。
【００１０】
半導体製造装置１０は、気液分離装置１２が搭載される気液分離システムの一例である。気液分離システムは、この例に限らず、例えば、燃料電池、水蒸気電解セル、又は他の装置であっても良い。
【００１１】
処理装置１１は、例えば、スパッタリング装置である。処理装置１１は、内部に配置された半導体ウェハに、ターゲットから放出された金属粒子を付着させ、金属膜を生成させる。なお、処理装置１１は、化学気相成長（ＣＶＤ）装置のような他の装置であっても良い。
【００１２】
気液分離装置１２は、気液分離部２１と、真空ポンプ２２と、冷媒供給装置２３と、回収装置２４と、第１の配管２５と、第２の配管２６と、第３の配管２７と、第４の配管２８とを有する。気液分離部２１は、流路構造の一例であり、例えば、部材又は構造体とも称され得る。冷媒供給装置２３は、第２の装置の一例である。回収装置２４は、第３の装置の一例である。
【００１３】
気液分離部２１は、第１の配管２５によって処理装置１１に接続され、第２の配管２６によって真空ポンプ２２に接続され、第３の配管２７及び第４の配管２８によって冷媒供給装置２３に接続される。このため、処理装置１１は、気液分離部２１を介して真空ポンプ２２に接続される。
【００１４】
真空ポンプ２２は、第１の配管２５、気液分離部２１、及び第２の配管２６を介して、処理装置１１の内部の気体Ｇを吸引する。気体Ｇは、例えば、空気である。なお、気体Ｇは、他の気体であっても良い。これにより、真空ポンプ２２は、処理装置１１の内部を、真空、又は真空に近い低圧にする。処理装置１１の内部の気体Ｇは、真空ポンプ２２に吸引される際に、気液分離部２１を通過する。すなわち、処理装置１１から、気液分離部２１に気体Ｇが供給される。
【００１５】
処理装置１１において、気体Ｇに、ミスト状の液体Ｌが混合されている。液体Ｌは、例えば、空気中の水や、潤滑油である。なお、液体Ｌは、他の液体であっても良い。ミスト状の液体Ｌは、気液分離部２１において凝縮し、気体Ｇから分離させられる。
【００１６】
冷媒供給装置２３は、第３の配管２７を介して、気液分離部２１に冷媒Ｍを供給する。冷媒Ｍは、例えば、水である。なお、冷媒Ｍは、他の冷媒であっても良い。冷媒Ｍは、気液分離部２１において、気体Ｇに含まれるミスト状の液体Ｌを冷却し、当該液体Ｌを凝縮させる。
【００１７】
冷媒Ｍは、第４の配管２８を介して、気液分離部２１から冷媒供給装置２３に戻される。冷媒供給装置２３は、冷媒Ｍを例えば熱交換器により冷却し、第３の配管２７を介して再び気液分離部２１に供給する。
【００１８】
回収装置２４は、気液分離部２１と真空ポンプ２２との間において、第２の配管２６に接続される。回収装置２４は、気液分離部２１において凝縮した液体Ｌを回収する。例えば、回収装置２４は、気液分離部２１又は第２の配管２６から重力によって落下する液体Ｌを回収するトレイを有する。
【００１９】
図２は、第１の実施形態の気液分離部２１を示す断面図である。図２に示すように、気液分離部２１は、筒壁３１と、上端壁３２と、下端壁３３と、第１の流入管３４と、第１の流出管３５と、第２の流入管３６と、第２の流出管３７と、隔壁３８とを有する。隔壁３８は、第１の壁の一例である。
【００２０】
筒壁３１は、外筒壁３１ａと、内筒壁３１ｂとを有する。外筒壁３１ａ及び内筒壁３１ｂはそれぞれ、Ｚ軸に沿う方向に延びる略円筒形の壁である。内筒壁３１ｂは、外筒壁３１ａの内側に位置する。
【００２１】
内筒壁３１ｂの内側に、内部屋４１が設けられる。内部屋４１は、例えば、流路、室、又は空間とも称され得る。内部屋４１は、内筒壁３１ｂと同じく、Ｚ軸に沿う方向に延びる。さらに、外筒壁３１ａと内筒壁３１ｂとの間に、外部屋４２が設けられる。
【００２２】
上端壁３２は、Ｚ軸に沿う正方向（上方向、Ｚ軸の矢印が示す方向）の筒壁３１の端を覆う。下端壁３３は、Ｚ軸に沿う負方向（下方向、Ｚ軸の矢印の反対方向）の筒壁３１の端を覆う。これにより、内部屋４１及び外部屋４２のＺ軸に沿う方向における両端部は、上端壁３２及び下端壁３３によって塞がれる。
【００２３】
第１の流入管３４の一方の端部は、上端壁３２に接続される。上端壁３２と第１の流入管３４との接続部分に、第１の流入口４５が設けられる。第１の流入口４５は、上端壁３２に開き、内部屋４１に連通する。
【００２４】
第１の流入管３４の他方の端部は、第１の配管２５に接続される。これにより、内部屋４１は、第１の流入口４５、第１の流入管３４、及び第１の配管２５を介して、処理装置１１に接続される。
【００２５】
第１の流出管３５の一方の端部は、下端壁３３に接続される。下端壁３３と第１の流出管３５との接続部分に、第１の流出口４６が設けられる。第１の流出口４６は、下端壁３３に開き、内部屋４１に連通する。このため、第１の流出口４６は、第１の流入口４５からＺ軸に沿う方向に離間している。
【００２６】
第１の流出管３５の他方の端部は、第２の配管２６に接続される。これにより、内部屋４１は、第１の流出口４６、第１の流出管３５、及び第２の配管２６を介して、真空ポンプ２２に接続される。
【００２７】
第１の流出管３５は、Ｚ軸に沿う方向に延びる。図１に示すように、回収装置２４は、気液分離部２１の下方向に位置する。このため、気液分離部２１で凝縮された液体Ｌは、重力によって第１の流出管３５で下方向に落下し、回収装置２４に回収される。
【００２８】
図２に示すように、第２の流入管３６の一方の端部は、外筒壁３１ａに接続される。外筒壁３１ａと第２の流入管３６との接続部分に、第２の流入口４７が設けられる。第２の流入口４７は、外筒壁３１ａに開き、外部屋４２に連通する。
【００２９】
第２の流入管３６の他方の端部は、第３の配管２７に接続される。これにより、外部屋４２は、第２の流入口４７、第２の流入管３６、及び第３の配管２７を介して、冷媒供給装置２３に接続される。
【００３０】
第２の流出管３７の一方の端部は、外筒壁３１ａに接続される。外筒壁３１ａと第２の流出管３７との接続部分に、第２の流出口４８が設けられる。第２の流出口４８は、外筒壁３１ａに開き、外部屋４２に連通する。第２の流出管３７は、第２の流入管３６からＺ軸に離間した位置に配置される。このため、第２の流出口４８は、第２の流入口４７からＺ軸に沿う方向に離間している。
【００３１】
本実施形態において、第２の流出口４８は、第２の流入口４７の下方向に位置する。言い換えると、第２の流出口４８は、第２の流入口４７よりも第１の流出管３５に近い。しかし、第２の流出口４８は、第２の流入口４７の上方向に位置しても良い。
【００３２】
第２の流出管３７の他方の端部は、第４の配管２８に接続される。これにより、外部屋４２は、第２の流出口４８、第２の流出管３７、及び第４の配管２８を介して、冷媒供給装置２３に接続される。
【００３３】
隔壁３８は、内部屋４１に設けられる。隔壁３８は、例えば、付加造形により内筒壁３１ｂと一体に形成される。なお、隔壁３８は、内筒壁３１ｂと異なる部品であっても良い。隔壁３８は、内部屋４１に、第１の通路５１と、第２の通路５２とを形成する。このため、気液分離部２１に、第１の通路５１と、第２の通路５２とが設けられる。
【００３４】
隔壁３８は、ジャイロイドの周期極小曲面に沿う壁である。ジャイロイドの周期極小曲面は、異なる三方向に無限に連結可能であり、空間を二つの領域に分ける極小曲面である。本実施形態において、ジャイロイドの周期極小曲面は、Ｘ軸に沿う方向、Ｙ軸に沿う方向、及びＺ軸に沿う方向に無限に連結可能である。
【００３５】
ジャイロイドの周期極小曲面は、極小曲面に含まれる。極小曲面は、与えられた境界条件下で面積が最小となり、積分されることで曲率がゼロとなる曲面である。ジャイロイドの周期極小曲面は、下記（数１）式に示される三角関数を用いた近似式により表現され得る。
【数１】
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【００３６】
隔壁３８は、（数１）式により表現される仮想的な曲面を中心とし、当該曲面の法線方向における厚さが略一定な壁である。なお、隔壁３８の中心は、（数１）式により表現される仮想的な曲面と異なっても良い。
【００３７】
第２の通路５２は、隔壁３８によって第１の通路５１から隔てられる。Ｚ軸に沿う方向における第２の通路５２の両端は、隔壁３８により塞がれている。このため、内部屋４１において、第１の通路５１と第２の通路５２とは互いに隔てられる。さらに、第１の通路５１は、内筒壁３１ｂにより外部屋４２から隔てられる。
【００３８】
第１の通路５１は、第１の開口端５１ａと、第２の開口端５１ｂとを有する。第１の開口端５１ａは、入口の一例である。第２の開口端５１ｂは、出口の一例である。第１の開口端５１ａは、上方向における第１の通路５１の端である。第２の開口端５１ｂは、下方向における第１の通路５１の端である。
【００３９】
本実施形態において、第１の開口端５１ａは、第１の流入口４５から下方向に離間する。内部屋４１において、第１の開口端５１ａと第１の流入口４５との間に第１の空間４１ａが設けられる。すなわち、第１の通路５１の第１の開口端５１ａは、第１の空間４１ａを介して、第１の流入口４５に連通される。
【００４０】
本実施形態において、第２の開口端５１ｂは、第１の流出口４６から上方向に離間する。内部屋４１において、第２の開口端５１ｂと第１の流出口４６との間に第２の空間４１ｂが設けられる。すなわち、第１の通路５１の第２の開口端５１ｂは、第２の空間４１ｂを介して、第１の流出口４６に連通される。
【００４１】
真空ポンプ２２が処理装置１１の内部の気体Ｇを吸引すると、気体Ｇは、第１の流入口４５及び第１の空間４１ａを通って、第１の通路５１の第１の開口端５１ａに供給される。気体Ｇは、第１の通路５１を通過し、第１の通路５１の第２の開口端５１ｂから排出される。当該気体Ｇは、第２の空間４１ｂ及び第１の流出口４６を通って、内部屋４１の外へ排出される。隔壁３８は、気体Ｇが第２の通路５２に流入することを防ぐ。
【００４２】
第２の通路５２は、外部屋４２を介して第２の流入口４７及び第２の流出口４８に連通される。冷媒供給装置２３は、冷媒Ｍを、第２の流入口４７から外部屋４２に供給する。第２の通路５２は、複数の位置において外部屋４２に連通する。このため、外部屋４２に供給された冷媒Ｍは、第２の通路５２に供給される。
【００４３】
上記のように、冷媒供給装置２３は、冷媒Ｍを第２の通路５２に供給する。第２の通路５２を通過した冷媒Ｍは、第２の流出口４８から外部屋４２の外へ排出される。隔壁３８は、冷媒Ｍが第１の通路５１に流入することを防ぐ。
【００４４】
図３は、第１の実施形態の隔壁３８の一部を概略的に示す斜視図である。図３に示すように、第１の通路５１は、複数の第１の延路６１と、複数の第１の交差路６２とを含む。第２の通路５２は、複数の第２の延路６５と、複数の第２の交差路６６とを含む。第１の延路６１、第１の交差路６２、第２の延路６５、及び第２の交差路６６は、例えば、流路又は通路とも称され得る。
【００４５】
複数の第１の延路６１、複数の第１の交差路６２、複数の第２の延路６５、及び複数の第２の交差路６６は、互いに略同一の形状を有する。なお、第１の延路６１、第１の交差路６２、第２の延路６５、及び第２の交差路６６の形状は、互いに異なっても良い。
【００４６】
本実施形態において、第１の延路６１及び第２の延路６５はそれぞれ、全体的にＺ軸に沿う方向に延びる。複数の第１の延路６１は、互いに並行して延びる。また、複数の第２の延路６５は、互いに並行して延びるとともに、第１の延路６１に並行して延びる。
【００４７】
本実施形態において、複数の第１の延路６１と、複数の第２の延路６５とは、略平行に延びる。なお、互いに並行して延びることは、平行に延びることに限定されない。互いに並行して延びることは、並んで延びること、互いに沿って延びること、及び平行に延びること、のうち少なくとも一つを含み得る。このため、第１の延路６１が延びる方向と、第２の延路６５が延びる方向とが異なっても良い。
【００４８】
第１の延路６１及び第２の延路６５はそれぞれ、Ｘ軸に沿う方向から見た場合に、Ｚ軸に沿って延びる基準線を持つ正弦関数に沿って延びる。正弦関数は、周期関数に含まれる。さらに、第１の延路６１及び第２の延路６５はそれぞれ、Ｙ軸に沿う方向から見た場合にも、Ｚ軸に沿って延びる基準線を持つ正弦関数に沿って延びる。このため、第１の延路６１及び第２の延路６５はそれぞれ、互いに反対方向に凸に曲げられるとともに互いに接続された部分を有する、略Ｓ字状の部分を含む。
【００４９】
図４は、第１の実施形態の隔壁３８の一部を概略的に示す平面図である。図４に示すように、複数の第１の延路６１は、第１の延路６１が延びる方向（例えばＺ軸に沿う方向）から見て、斜方格子（二等辺三角格子）状に配置される。斜方格子は、平面格子に含まれる。
【００５０】
例えば、複数の第１の延路６１は、Ｘ軸に対してＺ軸まわりに４５°傾いた方向に略等間隔に配置されるとともに、Ｘ軸に対してＺ軸まわりに−４５°傾いた方向に略等間隔に配置される。
【００５１】
別の表現によれば、複数の第１の延路６１は、当該複数の第１の延路６１がＸ軸に沿う方向に略等間隔に並べられた複数の第１の列と複数の第２の列とを形成する。複数の第１の列と複数の第２の列とは、Ｙ軸に沿う方向に交互に配置される。第１の列における第１の延路６１は、第２の列における第１の延路６１に対して、Ｘ軸に沿う方向に半ピッチ（第１の延路６１の間隔の二分の一）ずれて配置される。
【００５２】
複数の第２の延路６５は、第１の延路６１が延びる方向から見て、斜方格子状に配置される。例えば、複数の第２の延路６５は、Ｘ軸に対してＺ軸まわりに４５°傾いた方向に略等間隔に配置されるとともに、Ｘ軸に対してＺ軸まわりに−４５°傾いた方向に略等間隔に配置される。別の表現によれば、複数の第２の延路６５は、第１の延路６１と同じく、当該複数の第２の延路６５がＸ軸に沿う方向に略等間隔に並べられた複数の第１の列と複数の第２の列とを形成する。
【００５３】
以下、説明のため、気液分離部２１に内側部分２１ａを定義する。内側部分２１ａは、気液分離部２１の一部である。内側部分２１ａは、平面格子状に並べられた複数の第１の延路６１のうち、最も外側の第１の延路６１及び第２の延路６５に囲まれた複数の第１の延路６１を含む。さらに、内側部分２１ａは、平面格子状に並べられた複数の第２の延路６５のうち、最も外側の第１の延路６１及び第２の延路６５に囲まれた複数の第２の延路６５を含む。
【００５４】
以下、説明のため、内側部分２１ａにおける一つの第１の延路６１を、第１の中心延路７１とする。第１の中心延路７１は、八つの第１の隣接延路７２によって周りを囲まれる。八つの第１の隣接延路７２は、四つの第１の延路６１と、四つの第２の延路６５とを含む。
【００５５】
第１の隣接延路７２において、第１の延路６１と第２の延路６５とは、略等間隔且つ交互に配置される。Ｘ軸に沿う方向及びＹ軸に沿う方向において、第１の中心延路７１は、第１の隣接延路７２に含まれる二つの第２の延路６５の間に位置する。さらに、Ｘ軸に対してＺ軸まわりに４５°傾いた方向及びＸ軸に対してＺ軸まわりに−４５°傾いた方向において、第１の中心延路７１は、第１の隣接延路７２に含まれる二つの第１の延路６１の間に位置する。
【００５６】
内側部分２１ａにおいて、複数の第１の延路６１はそれぞれ、第１の中心延路７１とも、第１の隣接延路７２ともみなされ得る。すなわち、内側部分２１ａにおいて、複数の第１の延路６１はそれぞれ、八つの第１の隣接延路７２によって周りを囲まれる。
【００５７】
以下、説明のため、内側部分２１ａにおける一つの第２の延路６５を、第２の中心延路７５とする。第２の中心延路７５は、八つの第２の隣接延路７６によって周りを囲まれる。八つの第２の隣接延路７６は、四つの第１の延路６１と、四つの第２の延路６５とを含む。
【００５８】
第２の隣接延路７６において、第１の延路６１と第２の延路６５とは、略等間隔且つ交互に配置される。Ｘ軸に沿う方向及びＹ軸に沿う方向において、第２の中心延路７５は、第２の隣接延路７６に含まれる二つの第１の延路６１の間に位置する。さらに、Ｘ軸に対してＺ軸まわりに４５°傾いた方向及びＸ軸に対してＺ軸まわりに−４５°傾いた方向において、第２の中心延路７５は、第２の隣接延路７６に含まれる二つの第２の延路６５の間に位置する。
【００５９】
内側部分２１ａにおいて、複数の第２の延路６５はそれぞれ、第２の中心延路７５とも、第２の隣接延路７６ともみなされ得る。すなわち、内側部分２１ａにおいて、複数の第２の延路６５はそれぞれ、八つの第２の隣接延路７６によって周りを囲まれる。また、第１の延路６１及び第２の延路６５は、第１の隣接延路７２及び第２の隣接延路７６の両方に含まれても良い。
【００６０】
図３に示すように、第１の交差路６２及び第２の交差路６６はそれぞれ、全体的にＸ軸又はＹ軸に沿う方向に延びる。複数の第１の交差路６２は、互いに並行して延びる。また、複数の第２の交差路６６は、互いに並行して延びるとともに、第１の交差路６２に並行して延びる。
【００６１】
Ｘ軸に沿って延びる第１の交差路６２及び第２の交差路６６はそれぞれ、Ｙ軸に沿う方向から見た場合に、Ｘ軸に沿って延びる基準線を持つ正弦関数に沿って延びる。さらに、Ｘ軸に沿って延びる第１の交差路６２及び第２の交差路６６はそれぞれ、Ｚ軸に沿う方向から見た場合にも、Ｘ軸に沿って延びる基準線を持つ正弦関数に沿って延びる。
【００６２】
Ｙ軸に沿って延びる第１の交差路６２及び第２の交差路６６はそれぞれ、Ｘ軸に沿う方向から見た場合に、Ｙ軸に沿って延びる基準線を持つ正弦関数に沿って延びる。さらに、図４に示すように、Ｙ軸に沿って延びる第１の交差路６２及び第２の交差路６６はそれぞれ、Ｚ軸に沿う方向から見た場合にも、Ｙ軸に沿って延びる基準線を持つ正弦関数に沿って延びる。このために、第１の交差路６２及び第２の交差路６６はそれぞれ、互いに反対方向に凸に曲げられるとともに互いに接続された部分を有する、略Ｓ字状の部分を含む。
【００６３】
図３に示すように、Ｘ軸に沿って延びる複数の第１の交差路６２と、Ｙ軸に沿って延びる複数の第１の交差路６２とは、複数の第１の延路６１と同様に配置される。すなわち、Ｘ軸に沿って延びる複数の第１の交差路６２は、Ｘ軸に沿う方向から見て、斜方格子状に配置される。Ｙ軸に沿って延びる複数の第１の交差路６２は、Ｙ軸に沿う方向から見て、斜方格子状に配置される。
【００６４】
複数の第１の交差路６２は、第１の延路６１が延びる方向（Ｚ軸に沿う方向）に並ぶ。複数の第１の交差路６２はそれぞれ、複数の第１の延路６１と交差するとともに、複数の第１の延路６１を接続する。
【００６５】
第１の延路６１が延びる方向において、Ｘ軸に沿って延びる第１の交差路６２と、Ｙ軸に沿って延びる第１の交差路６２とが、交互に配置される。このため、第１の延路６１が延びる方向において、複数の第１の交差路６２のうち隣接する二つは、互いにねじれの位置にある。
【００６６】
図４に示すように、複数の第１の交差路６２はそれぞれ、複数の第１の接続路８１を含む。第１の接続路８１は、第１の交差路６２の一部である。図４に示す位置において、複数の第１の接続路８１は、第１の交差路６２が延びる方向に連通することで、正弦関数に沿って延びる第１の交差路６２を形成する。
【００６７】
複数の第１の接続路８１はそれぞれ、第１の延路６１が延びる方向（Ｚ軸に沿う方向）に並ぶ。複数の第１の接続路８１はそれぞれ、複数の第１の延路６１のうち二つと交差するとともに、複数の第１の延路６１のうち当該二つを接続する。
【００６８】
第１の延路６１が延びる方向において、Ｘ軸に沿って延びる第１の交差路６２の第１の接続路８１と、Ｙ軸に沿って延びる第１の交差路６２の第１の接続路８１とが、交互に配置される。このため、第１の延路６１が延びる方向において、複数の第１の接続路８１のうち隣接する二つは、互いにねじれの位置にある。
【００６９】
図３に示すように、Ｘ軸に沿って延びる複数の第２の交差路６６と、Ｙ軸に沿って延びる複数の第２の交差路６６とは、複数の第２の延路６５と同様に配置される。すなわち、Ｘ軸に沿って延びる複数の第２の交差路６６は、Ｘ軸に沿う方向から見て、斜方格子状に配置される。Ｙ軸に沿って延びる複数の第２の交差路６６は、Ｙ軸に沿う方向から見て、斜方格子状に配置される。
【００７０】
複数の第２の交差路６６は、第１の延路６１が延びる方向に並ぶ。複数の第２の交差路６６はそれぞれ、複数の第２の延路６５と交差するとともに、複数の第２の延路６５を接続する。
【００７１】
第１の延路６１が延びる方向において、Ｘ軸に沿って延びる第２の交差路６６と、Ｙ軸に沿って延びる第２の交差路６６とが、交互に配置される。このため、第１の延路６１が延びる方向において、複数の第２の交差路６６のうち隣接する二つは、互いにねじれの位置にある。
【００７２】
図４に示すように、複数の第２の交差路６６はそれぞれ、複数の第２の接続路８２を含む。第２の接続路８２は、第２の交差路６６の一部である。図４に示す位置において、複数の第２の接続路８２は、第２の交差路６６が延びる方向に連通することで、正弦関数に沿って延びる第２の交差路６６を形成する。
【００７３】
複数の第２の接続路８２はそれぞれ、第１の延路６１が延びる方向に並ぶ。複数の第２の接続路８２はそれぞれ、複数の第２の延路６５のうち二つと交差するとともに、複数の第２の延路６５のうち当該二つを接続する。
【００７４】
第１の延路６１が延びる方向において、Ｘ軸に沿って延びる第２の交差路６６の第２の接続路８２と、Ｙ軸に沿って延びる第２の交差路６６の第２の接続路８２とが、交互に配置される。このため、第１の延路６１が延びる方向において、複数の第２の接続路８２のうち隣接する二つは、互いにねじれの位置にある。
【００７５】
図５は、第１の実施形態の隔壁３８の一部を図２のＦ５−Ｆ５線に沿って概略的に示す断面図である。図６は、第１の実施形態の隔壁３８の一部を図２のＦ６−Ｆ６線に沿って概略的に示す断面図である。図７は、第１の実施形態の隔壁３８の一部を図２のＦ７−Ｆ７線に沿って概略的に示す断面図である。図８は、第１の実施形態の隔壁３８の一部を図２のＦ８−Ｆ８線に沿って概略的に示す断面図である。図９は、第１の実施形態の隔壁３８の一部を図２のＦ９−Ｆ９線に沿って概略的に示す断面図である。
【００７６】
図４乃至図９は、Ｚ軸に沿う方向に進むに従って変化する隔壁３８の断面を示す。図４乃至図９は、隔壁３８の断面を、下方向に順に示す。すなわち、図９に示される隔壁３８の断面は、図５に示す隔壁３８の断面よりも下方向に位置する。
【００７７】
図４乃至図９に示すように、以下説明のため、第１の隣接延路７２に含まれる四つの第１の延路６１を、第１の延路６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄと個別に称する。同様に、第２の隣接延路７６に含まれる四つの第２の延路６５を、第２の延路６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃ，６５Ｄと個別に称する。
【００７８】
図４に示す位置において、複数の第１の接続路８１は、全体的にＹ軸に沿う方向に連通し、正弦関数に沿って延びる第１の交差路６２を形成する。同じく、複数の第２の接続路８２は、全体的にＹ軸に沿う方向に連通し、正弦関数に沿って延びる第２の交差路６６を形成する。
【００７９】
図５に示す位置において、複数の第１の接続路８１は、互いに分離している。第１の接続路８１は、二つの第１の延路６１を接続する。例えば、第１の接続路８１は、第１の隣接延路７２に含まれる第１の延路６１Ａと、第１の隣接延路７２に囲まれる第１の中心延路７１とを接続する。図５において、第１の延路６１Ａは、第１の中心延路７１の左上に位置する。
【００８０】
同じく、図５に示す位置において、複数の第２の接続路８２は、互いに分離している。第２の接続路８２は、二つの第２の延路６５を接続する。例えば、第２の接続路８２は、第２の隣接延路７６に含まれる第２の延路６５Ａと、第２の隣接延路７６に囲まれる第２の中心延路７５とを接続する。図５において、第２の延路６５Ａは、第２の中心延路７５の右上に位置する。図５に示す位置において、第１の接続路８１が延びる方向と、第２の接続路８２が延びる方向とは、互いに交差する。
【００８１】
図６に示す位置において、複数の第１の接続路８１は、全体的にＸ軸に沿う方向に連通し、正弦関数に沿って延びる第１の交差路６２を形成する。このように、複数の第１の接続路８１は、第１の延路６１が延びる方向に進むに従って、分離と連通とを繰り返す。
【００８２】
同じく、図６に示す位置において、複数の第２の接続路８２は、全体的にＸ軸に沿う方向に連通し、正弦関数に沿って延びる第２の交差路６６を形成する。このように、複数の第２の接続路８２は、第１の延路６１が延びる方向に進むに従って、分離と連通とを繰り返す。
【００８３】
図７に示す位置において、複数の第１の接続路８１は、互いに分離し、二つの第１の延路６１を接続する。例えば、第１の接続路８１は、第１の中心延路７１と、第１の隣接延路７２に含まれる第１の延路６１Ｂとを接続する。図７において、第１の延路６１Ｂは、第１の中心延路７１の右上に位置する。
【００８４】
同じく、図７に示す位置において、複数の第２の接続路８２は、互いに分離し、二つの第２の延路６５を接続する。例えば、第２の接続路８２は、第２の中心延路７５と、第２の隣接延路７６に含まれる第２の延路６５Ｂとを接続する。図７において、第２の延路６５Ｂは、第２の中心延路７５の左上に位置する。図７に示す位置において、第１の接続路８１が延びる方向と、第２の接続路８２が延びる方向とは、互いに交差する。
【００８５】
図８に示す位置において、複数の第１の接続路８１は、互いに分離し、二つの第１の延路６１を接続する。例えば、第１の接続路８１は、第１の中心延路７１と、第１の隣接延路７２に含まれる第１の延路６１Ｃとを接続する。図８において、第１の延路６１Ｃは、第１の中心延路７１の右下に位置する。
【００８６】
同じく、図８に示す位置において、複数の第２の接続路８２は、互いに分離し、二つの第２の延路６５を接続する。例えば、第２の接続路８２は、第２の中心延路７５と、第２の隣接延路７６に含まれる第２の延路６５Ｃとを接続する。図８において、第２の延路６５Ｃは、第２の中心延路７５の左下に位置する。図８に示す位置において、第１の接続路８１が延びる方向と、第２の接続路８２が延びる方向とは、互いに交差する。
【００８７】
図９に示す位置において、複数の第１の接続路８１は、互いに分離し、二つの第１の延路６１を接続する。例えば、第１の接続路８１は、第１の中心延路７１と、第１の隣接延路７２に含まれる第１の延路６１Ｄとを接続する。図９において、第１の延路６１Ｄは、第１の中心延路７１の左下に位置する。
【００８８】
同じく、図９に示す位置において、複数の第２の接続路８２は、互いに分離し、二つの第２の延路６５を接続する。例えば、第２の接続路８２は、第２の中心延路７５と、第２の隣接延路７６に含まれる第２の延路６５Ｄとを接続する。図９において、第２の延路６５Ｄは、第２の中心延路７５の右下に位置する。図９に示す位置において、第１の接続路８１が延びる方向と、第２の接続路８２が延びる方向とは、互いに交差する。
【００８９】
なお、図７に示す位置と図８に示す位置との間において、複数の第１の接続路８１及び複数の第２の接続路８２は、全体的にＹ軸に沿う方向に連通する。また、図８に示す位置と図９に示す位置との間において、複数の第１の接続路８１及び複数の第２の接続路８２は、全体的にＸ軸に沿う方向に連通する。
【００９０】
以上のように、複数の第１の延路６１が延びる方向に進むに従って、第１の接続路８１によって第１の中心延路７１に接続される第１の隣接延路７２のうち一つの第１の延路６１が、第１の中心延路７１を中心とする時計回り方向に入れ替わる。時計回り方向は、第１の回転方向の一例である。
【００９１】
さらに、複数の第１の延路６１が延びる方向に進むに従って、第２の接続路８２によって第２の中心延路７５に接続される第２の隣接延路７６のうち一つの第２の延路６５が、第２の中心延路７５を中心とする反時計回り方向に入れ替わる。反時計回り方向は、時計回り方向の反対方向であり、第２の回転方向の一例である。
【００９２】
以上述べた第１の通路５１及び第２の通路５２は、隔壁３８がジャイロイドの周期極小曲面に沿うことにより得られるが、隔壁３８がジャイロイドの周期極小曲面と異なる形状を有した場合にも得られ得る。すなわち、隔壁３８は、ジャイロイドの周期極小曲面に沿う形状に限定されない。
【００９３】
以上説明したような隔壁３８は、例えば、付加製造（Ａｄｄｉｔｉｖｅ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ：ＡＭ）によって作られ得る。隔壁３８は、例えば、金属によって作られる。なお、隔壁３８は、他の方法及び他の材料によって作られても良い。
【００９４】
以上説明された半導体製造装置１０において、図１の冷媒供給装置２３が、第２の流入口４７から外部屋４２及び第２の通路５２に冷媒Ｍを供給する。冷媒Ｍは、第２の通路５２を流れることで、隔壁３８を含む気液分離部２１を冷却する。冷媒Ｍは、第２の流出口４８から外部屋４２及び第２の通路５２の外に排出され、冷媒供給装置２３に戻される。
【００９５】
真空ポンプ２２が処理装置１１の内部の気体Ｇを吸引すると、ミスト状の液体Ｌが混合された気体Ｇが、処理装置１１から、第１の通路５１の第１の開口端５１ａに供給される。隔壁３８がジャイロイドの周期極小曲面に沿うため、第１の通路５１は、正弦関数に沿って延びる第１の延路６１及び第１の交差路６２を含むとともに、複数の位置で分岐及び合流する。
【００９６】
第１の通路５１を流れることで、気体Ｇは、蛇行し、分離及び衝突を繰り返して攪拌される。分離した気体Ｇが互いに衝突することで、気体Ｇに含まれる液体Ｌの粒子も衝突し、液体Ｌの粒径が増大する。粒径が増加するほど、液体Ｌは気体Ｇから分離しやすい。さらに、気体Ｇに乱流が生じ、気体Ｇが隔壁３８や筒壁３１に衝突する。これにより、液体Ｌが凝縮し、気体Ｇから分離される。
【００９７】
また、隔壁３８が直線状に延びる場合に比べ、隔壁３８の比表面積が大きい。このため、隔壁３８を介して、第１の通路５１の気体Ｇ及び液体Ｌと、第２の通路５２の冷媒Ｍとの間で熱交換しやすい。冷媒Ｍが隔壁３８を冷却することで、液体Ｌが隔壁３８の表面で凝縮し、気体Ｇから分離される。
【００９８】
凝縮して気体Ｇから分離された液体Ｌは、気体Ｇに押されて、そして重力によって、隔壁３８に沿って流れる。液体Ｌは、第２の開口端５１ｂから、第１の通路５１の外へ排出される。
【００９９】
以上のように、気体Ｇが第１の通路５１を流れることで、液体Ｌが第１の通路５１で凝集して、気体Ｇと共に第１の通路５１の第２の開口端５１ｂから排出される。気体Ｇは真空ポンプ２２に吸引され、凝縮した液体Ｌは回収装置２４に回収される。これにより、真空ポンプ２２に液体Ｌが到達することが抑制される。
【０１００】
以上説明された第１の実施形態に係る半導体製造装置１０において、ジャイロイドの周期極小曲面に沿う隔壁３８によって第１の通路５１と第２の通路５２とが互いに隔てられ、第１の通路５１にミスト状の液体Ｌが混合された気体Ｇが通る。隔壁３８がジャイロイドの周期極小曲面に沿うことで、第１の通路５１及び第２の通路５２はそれぞれ、異なる三方向に無限に連結可能、且つ正弦関数に沿って延びる流路となる。このため、第１の通路５１を通る気体Ｇは、蛇行し、複数の経路での分離及び衝突を繰り返す。これにより、第１の通路５１を通る気体Ｇに乱流が生じ、気体Ｇに含まれるミスト状の液体Ｌが衝突により凝縮しやすい。従って、より効率的に気体Ｇからミスト状の液体Ｌを分離することができる。さらに、隔壁３８は、ジャイロイドの周期極小曲面に沿うことで、直線状に延びる場合に比べて比表面積が大きくなる。このため、第２の通路５２に冷媒Ｍを流すことにより、第１の通路５１を流れる気体Ｇ及びミスト状の液体Ｌと冷媒Ｍとが熱交換しやすくなり、ミスト状の液体Ｌが凝縮しやすい。一方、隔壁３８が極小曲面に沿うため、他の曲面に沿う場合に比べ、比表面積が不要に増大することが抑制される。これにより、第１の通路５１を流れる気体Ｇの圧力損失が増大することが抑制される。
【０１０１】
（第２の実施形態）
以下に、第２の実施形態について、図１０乃至図１２を参照して説明する。なお、以下の複数の実施形態の説明において、既に説明された構成要素と同様の機能を持つ構成要素は、当該既述の構成要素と同じ符号が付され、さらに説明が省略される場合がある。また、同じ符号が付された複数の構成要素は、全ての機能及び性質が共通するとは限らず、各実施形態に応じた異なる機能及び性質を有していても良い。
【０１０２】
図１０は、第２の実施形態に係る隔壁３８の一部を示す斜視図である。図１１は、第２の実施形態の隔壁３８を示す側面図である。図１２は、第２の実施形態の隔壁３８を示す平面図である。
【０１０３】
図１０乃至図１２に示すように、第２の実施形態において、複数の第１の延路６１は、互いに並行して螺旋状に捩れて延びる。さらに、複数の第２の延路６５は、互いに並行するとともに複数の第１の延路６１と並行して螺旋状に捩れて延びる。このため、第１の延路６１と第２の延路６５とは、略同一の形状を有する。一方、第１の延路６１及び第２の延路６５と、第１の交差路６２及び第２の交差路６６とは、互いに異なる形状を有する。
【０１０４】
以上説明された第２の実施形態の半導体製造装置１０において、複数の第１の延路６１と、複数の第２の延路６５とは、螺旋状に延びる。これにより、第１の延路６１を流れる気体Ｇに乱流が生じやすくなり、気体Ｇに含まれるミスト状の液体Ｌが衝突により凝縮しやすい。従って、より効率的に気体Ｇからミスト状の液体Ｌを分離することができる。
【０１０５】
（第３の実施形態）
以下に、第３の実施形態について、図１３及び図１４を参照して説明する。図１３は、第３の実施形態に係る隔壁３８の一部を概略的に示す断面図である。図１３に示すように、第３の実施形態の気液分離部２１は、螺旋壁９１を有する。螺旋壁９１は、第２の壁の一例である。
【０１０６】
図１４は、第３の実施形態の螺旋壁９１を概略的に示す斜視図である。図１４に示すように、螺旋壁９１は、螺旋状に延びる。図１３に示すように、螺旋壁９１は、隔壁３８と一体に形成され、第１の通路５１及び第２の通路５２に位置する。なお、螺旋壁９１は、隔壁３８と異なる部品であっても良い。
【０１０７】
以上説明された第３の実施形態の半導体製造装置１０において、螺旋状に延びる螺旋壁９１が、第１の通路５１に位置する。これにより、第１の通路５１を流れる気体Ｇに旋回流が生じ、気体Ｇに含まれるミスト状の液体Ｌに遠心力が作用する。このため、気体Ｇに含まれるミスト状の液体Ｌが衝突により凝縮しやすくなり、より効率的に気体Ｇからミスト状の液体Ｌを分離することができる。
【０１０８】
（第４の実施形態）
以下に、第４の実施形態について、図１５を参照して説明する。図１５は、第４の実施形態に係る隔壁３８の一部を概略的に示す断面図である。図１５に示すように、複数の第１の交差路６２の間隔は、第１の延路６１が延びる方向に進むに従って短くなる。このため、複数の第１の接続路８１の間隔も、第１の延路６１が延びる方向に進むに従って短くなる。
【０１０９】
同様に、複数の第２の交差路６６の間隔は、第１の延路６１が延びる方向に進むに従って短くなる。このため、複数の第２の接続路８２の間隔も、第１の延路６１が延びる方向に進むに従って短くなる。
【０１１０】
複数の第１の接続路８１の間隔が短くなることで、複数の第１の接続路８１によって第１の中心延路７１に接続される第１の隣接延路７２のうち一つの第１の延路６１が入れ替わる間隔は、第１の延路６１が延びる方向に進むに従って短くなる。同様に、複数の第２の接続路８２の間隔が短くなることで、複数の第２の接続路８２によって第２の中心延路７５に接続される第２の隣接延路７６のうち一つの第２の延路６５が入れ替わる間隔は、第１の延路６１が延びる方向に進むに従って短くなる。
【０１１１】
以上のように、複数の第１の接続路８１の間隔、及び複数の第２の接続路８２の間隔は、第１の延路６１が延びる方向に進むに従って変化する。なお、複数の第１の接続路８１の間隔、及び複数の第２の接続路８２の間隔は、第１の延路６１が延びる方向に進むに従って、増加しても良いし、増加する部分と減少する部分とが表れても良い。
【０１１２】
以上説明された第４の実施形態の半導体製造装置１０において、複数の第１の接続路８１の間隔及び複数の第２の接続路８２の間隔は、第１の延路６１が延びる方向に進むに従って短くなる。別の表現によれば、第１の接続路８１によって複数の第１の延路６１のうち一つに接続される複数の第１の延路６１のうち他の一つが入れ替わる間隔は、第１の延路６１が延びる方向に進むに従って短くなる。さらに、第２の接続路８２によって複数の第２の延路６５のうち一つに接続される複数の第２の延路６５のうち他の一つが入れ替わる間隔は、第１の延路６１が延びる方向に進むに従って短くなる。これにより、気体Ｇが第１の延路６１が延びる方向に進むに従って第１の通路５１の断面積が小さくなるため、気体Ｇの分離及び衝突が生じやすくなり、気体Ｇに含まれるミスト状の液体Ｌが衝突により凝縮しやすくなる。従って、粒径が小さい液体Ｌも凝縮でき、より効率的に気体Ｇからミスト状の液体Ｌを分離することができる。
【０１１３】
（第５の実施形態）
以下に、第５の実施形態について、図１６を参照して説明する。図１６は、第５の実施形態に係る隔壁３８の一部を概略的に示す断面図である。図１６に示すように、第５の実施形態において、気液分離部２１に第３の通路９５が設けられる。
【０１１４】
第３の通路９５は、隔壁３８の内部に設けられ、ジャイロイドの周期極小曲面に沿う通路である。すなわち、第３の通路９５は、（数１）式により表現される仮想的な曲面を中心として、略一定の幅を有する通路である。第３の通路９５の幅は、隔壁３８の厚さよりも小さい。なお、第３の通路９５の中心は、（数１）式により表現される仮想的な曲面と異なっても良い。
【０１１５】
第３の通路９５が設けられるため、隔壁３８は、第１の隔壁３８ａと、第２の隔壁３８ｂとを含む。第１の隔壁３８ａは、第１の通路５１と第３の通路９５との間に位置し、第１の通路５１と第３の通路９５とを互いに隔てる。第２の隔壁３８ｂは、第２の通路５２と第３の通路９５との間に位置し、第２の通路５２と第３の通路９５とを互いに隔てる。
【０１１６】
第５の実施形態において、外部屋４２、第２の流入口４７、及び第２の流出口４８は、第２の通路５２の代わりに、第３の通路９５に連通される。このため、冷媒供給装置２３は、冷媒Ｍを第２の流入口４７及び外部屋４２を介して第３の通路９５に供給する。第３の通路９５を通過した冷媒Ｍは、第２の流出口４８から外部屋４２の外へ排出される。隔壁３８及び内筒壁３１ｂは、冷媒Ｍが第１の通路５１及び第２の通路５２に流入することを防ぐ。
【０１１７】
第５の実施形態において、第２の通路５２は、内部屋４１の第１の空間４１ａ及び第２の空間４１ｂに連通する。このため、第２の通路５２は、第１の空間４１ａを介して第１の流入口４５に連通されるとともに、第２の空間４１ｂを介して第１の流出口４６に連通される。
【０１１８】
真空ポンプ２２が処理装置１１の内部の気体Ｇを吸引すると、気体Ｇは、第１の流入口４５及び第１の空間４１ａを通って、第１の通路５１及び第２の通路５２に供給される。第１の通路５１を通過した気体Ｇと、第２の通路５２と通過した気体Ｇとは、第２の空間４１ｂ及び第１の流出口４６を通って、内部屋４１の外へ排出される。隔壁３８は、気体Ｇが第３の通路９５に流入することを防ぐ。
【０１１９】
第３の通路９５を流れる冷媒Ｍと、第１の通路５１及び第２の通路５２を流れる気体Ｇ及びミスト状の液体Ｌとは、隔壁３８を介して熱交換する。このため、冷媒Ｍが隔壁３８を冷却することで隔壁３８の表面で液体Ｌが凝縮し、気体Ｇから分離される。
【０１２０】
以上の説明では、ミスト状の液体Ｌが混合された気体Ｇが第１の通路５１及び第２の通路５２を並列に流れた。しかし、気体Ｇは、例えば、第１の通路５１を通過した後、第２の通路５２を通過しても良い。これにより、気体Ｇが第１の通路５１及び第２の通路５２を流れる距離及び時間が長くなり、より確実に気体Ｇからミスト状の液体Ｌを分離することができる。
【０１２１】
以上説明された第５の実施形態の半導体製造装置１０において、隔壁３８の内部に第３の通路９５が設けられる。第３の通路９５に冷媒Ｍを流し、第１の通路５１及び第２の通路５２にミスト状の液体Ｌを含む気体Ｇを流すことで、より効率的に気体Ｇからミスト状の液体Ｌを分離することができる。
【０１２２】
以上説明された少なくとも一つの実施形態によれば、ジャイロイドの周期極小曲面に沿う第１の壁によって第１の通路と第２の通路とが互いに隔てられ、第１の通路にミスト状の液体が混合された気体が通る。第１の壁がジャイロイドの周期極小曲面に沿うことで、第１の通路及び第２の通路はそれぞれ、異なる三方向に無限に連結可能、且つ正弦関数に沿って延びる流路となる。このため、第１の通路を通る気体は、蛇行し、複数の経路での分離及び衝突を繰り返す。これにより、第１の通路を通る気体に乱流が生じ、気体に含まれるミスト状の液体が衝突により凝縮しやすい。従って、より効率的に気体からミスト状の液体を分離することができる。さらに、第１の壁は、ジャイロイドの周期極小曲面に沿うことで、直線状に延びる場合に比べて比表面積が大きくなる。このため、第２の流路に冷媒を流すことにより、第１の流路を流れる気体及びミスト状の液体と冷媒とが熱交換しやすくなり、ミスト状の液体が凝縮しやすい。一方、第１の壁が極小曲面に沿うため、他の曲面に沿う場合に比べ、比表面積が不要に増大することが抑制される。これにより、第１の流路を流れる気体の圧力損失が増大することが抑制される。
【０１２３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１２４】
１０…半導体製造装置、１１…処理装置、１２…気液分離装置、２１…気液分離部、２１ａ…内側部分、２２…真空ポンプ、２３…冷媒供給装置、２４…回収装置、３８…隔壁、５１…第１の通路、５１ａ…第１の開口端、５１ｂ…第２の開口端、５２…第２の通路、６１，６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄ…第１の延路、６５，６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃ，６５Ｄ…第２の延路、７２…第１の隣接延路、７６…第２の隣接延路、８１…第１の接続路、８２…第２の接続路、９１…螺旋壁、９５…第３の通路、Ｇ…気体、Ｌ…液体、Ｍ…冷媒。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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