(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に第１開口を有し、所定量の液体が貯えられる第１容器と、
下部に第２開口を有し、前記所定量の液体の少なくとも一部を受け入れることができ、前記第２開口が前記第１開口に対向するように前記第１容器の真上に位置する第２容器と、
前記第１開口及び前記第２開口の間に設けられ、前記第１容器の内部と前記第２容器の内部とを仕切るとともに、前記第１容器の内部と前記第２容器の内部を連通する連通孔を有する仕切部材とを含み、
前記第１開口及び前記第２開口は前記仕切部材を挟んで封止され、前記第１容器には内部のガスを排気する排気口が形成され、前記第２容器には内部にガスを給気する給気口が形成され、前記仕切部材は前記連通孔を通じて第２容器の内部のガスを前記第２開口から前記第１容器に貯えられる液体の液面より下に案内する第１案内部を含むトラップ装置。
【請求項２】
前記第２容器は、前記給気口から給気したガスを内部に案内する第２案内部をさらに含み、前記第２案内部は、前記第１容器から前記第２容器に逆流する液体の液面より上にガスを案内する請求項１に記載のトラップ装置。
【請求項３】
前記仕切部材は、略水平面内にあって前記第１容器の内部と前記第２容器の内部を仕切る仕切板をさらに含み、前記第１案内部は、前記仕切板に形成された連通孔から延びる請求項１又は２に記載のトラップ装置。
【請求項４】
前記仕切部材は、前記連通孔が前記第１案内部に接続する部分に、前記第２容器から第１容器に向けて次第に径が狭くなるテーパ部をさらに含み、前記第１案内部は、前記テーパ部を介して前記連通孔に接続される請求項１から３のいずれか一項に記載のトラップ装置。
【請求項５】
前記第１案内部は、所定の径を有する管状である請求項３又は４に記載のトラップ装置。
【請求項６】
前記第１案内部は、長手方向に略直交する平面で切断した端面を有する請求項３から５のいずれか一項に記載のトラップ装置。
【請求項７】
前記第１案内部は、前記第１案内部の軸方向と鋭角をなす平面で形成した端面を有する請求項３から５のいずれか一項に記載のトラップ装置。
【請求項８】
前記第１案内部は、端面から前記第１案内部の軸方向に所定長さにわたって延びる少なくとも１つのスリットを有する請求項３から７のいずれか一項に記載のトラップ装置。
【請求項９】
前記第２案内部は、前記給気口から延びて前記連通孔の真上にガスを案内する請求項２に記載のトラップ装置。
【請求項１０】
前記第２案内部は、所定の径を有する管状である請求項９に記載のトラップ装置。
【請求項１１】
前記給気口からのガスを前記第２容器の内部に導く複数の孔が前記第２案内部の側面に形成され、前記第２案内部の終端は封止された請求項９に記載のトラップ装置。
【請求項１２】
前記第２案内部の真下であって前記連通孔の真上に設けられたバッフルをさらに含む請求項９から１１のいずれか一項に記載のトラップ装置。
【請求項１３】
前記バッフルは、前記連通孔から前記第２案内部に向けて凸形状又は凹形状を有する請求項１２に記載のトラップ装置。
【請求項１４】
化学気相含浸装置に用いられる請求項１から１２のいずれか一項に記載のトラップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、真空ポンプの下流側の流路に設けられ、水分の侵入を防止するトラップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミックスの織物にセラミックスマトリックスを含浸させて形成したセラミックス基複合材料（Ceramic Matrix Composites：ＣＭＣ）が提供されている。なかでも、織物とマトリックス両方に炭化ケイ素（ＳｉＣ）を使った炭化ケイ素系セラミックス基複合材料（ＳｉＣ系ＣＭＣ）が広範に研究されている。
【０００３】
このような炭化ケイ素系セラミックス基複合材料は、反応炉中に炭化ケイ素の織物を格納し、炭化ケイ素の原料ガスを供給して織物に炭化ケイ素を含浸させて作製される。反応炉は真空ポンプによって排気され所定の背圧に維持されるが、真空ポンプから排気されたガスは塩化ケイ素のような腐食性ガスを含み、スクラバによって中和された後で大気中に排出されていた。
【０００４】
ここで、大気中やスクラバの水分が排気経路から侵入して真空ポンプに到達することが起こり得る。真空ポンプに水分が到達すると、真空ポンプ内で塩化ケイ素と反応してシリカを形成し、真空ポンプを破損することがあり得る。このような水分の侵入を防止するために、化学気相含浸装置にトラップ装置が設けられることがある。
【０００５】
図１は、従来のトラップ装置の構成を示している。従来のトラップ装置では、真空ポンプ１５７に接続された流路１５６に沿って排気方向に第１トラップ容器１１０及び第２トラップ容器１２０が順に設けられている。第１トラップ容器１１０では、給気口及び排気口から所定長さの流路１５６が延びている。第２トラップ容器１２０では、給気口から給気流路１２１が油１０１の液面１０１ａの下まで達しているが、排気口からの排気流路１２２は液面１０１ａに達していない。
【０００６】
一方、特許文献１には、液体貯留タンク内の液相部と気相部に一定の水頭圧を生じさせ、液相部に圧力上昇が生じて逆送した場合には、逃がし弁を開放させ、逆止弁の手前で液戻し管に逃がすような技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平４−１２８２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１に示した従来のトラップ装置では、ガス１０２が流路１５６を通って上流に向けて逆流すると、第２トラップ容器１２０の内部に貯えられた油１０１の一部が給気流路１２１及び流路１５６を逆流して第１トラップ容器１１０の内部に貯まることがあった。この場合、ガス１０２の逆流が解消された後でトラップ装置を再び稼働させるためには、第１トラップ容器１１０に貯まった油１０１を第２トラップ容器１２０に戻したり、第２トラップ容器１２０の油１０１が不足していると追加したりする必要があった。
【０００９】
特許文献１に開示された技術は、機械的な逆止弁や逃がし弁などの複雑な機構を含んでいる。これらの制御可能な弁は、一般に腐食に弱い金属によって形成されている。このため、塩化ケイ素のような腐食性ガスを生じる化学気相含浸装置に適用することは困難であった。
【００１０】
この発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、ガス１０２の逆流が解消された後で、自動的に稼働を再開することができるようなトラップ装置を提供することを目的とする。また、塩化ケイ素のような腐食性ガスの流路にも適用することができるようなトラップ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この出願に係るトラップ装置は、上部に第１開口を有し、所定量の液体が貯えられる第１容器と、下部に第２開口を有し、前記所定量の液体の少なくとも一部を受け入れることができ、前記第２開口が前記第１開口に対向するように前記第１容器の真上に位置する第２容器と、前記第１開口及び前記第２開口の間に設けられ、前記第１容器の内部と前記第２容器の内部とを仕切るとともに、前記第１容器の内部と前記第２容器の内部を連通する連通孔を有する仕切部材とを含み、前記第１開口及び前記第２開口は前記仕切部材を挟んで封止され、前記第１容器には内部のガスを排気する排気口が形成され、前記第２容器には内部にガスを給気する給気口が形成され、前記仕切部材は前記連通孔を通じて第２容器の内部のガスを前記第２開口から前記第１容器に貯えられる液体の液面より下に案内する第１案内部を含んでいる。
【００１２】
前記第１容器に貯えられる液体が前記第１案内部を通じて前記第２容器に逆流しても、逆流した液体は前記第２容器の内部に留まってもよい。前記第２容器の内部にある液体は重力の作用で前記第１案内部を通じて前記第１容器の内部に落下してもよい。
【００１３】
前記排気口は、液体の液面より上に設けられてもよい。前記給気口は、第２容器の上部に設けられてもよい。
【００１４】
前記第２容器は、前記給気口から給気したガスを内部に案内する第２案内部をさらに含み、前記第２案内部は、前記第１容器から前記第２容器に逆流する液体の液面より上にガスを案内してもよい。
【００１５】
前記仕切部材は、略水平面内にあって前記第１容器の内部と前記第２容器の内部を仕切る仕切板をさらに含み、前記第１案内部は、前記仕切板に形成された連通孔から延びてもよい。前記仕切部材は、前記連通孔が前記第１案内部に接続する部分に、前記第２容器から第１容器に向けて次第に径が狭くなるテーパ部をさらに含み、前記第１案内部は、前記テーパ部を介して前記連通孔に接続されてもよい。
【００１６】
前記第１案内部は、所定の径を有する管状であってもよい。前記第１案内部は、長手方向に略直交する平面で切断した端面を有してもよい。前記第１案内部は、前記第１案内部の軸方向と鋭角をなす平面で形成した端面を有してもよい。前記第１案内部は、端面から前記第１案内部の軸方向に所定長さにわたって延びる１つのスリットを有してもよい。前記第１案内部は、端面から前記第１案内部の軸方向に所定長さにわたって延びる複数のスリットを有してもよい。
【００１７】
前記第２案内部は、前記給気口から延びて前記連通孔の真上にガスを案内してもよい。前記第２案内部は、所定の径を有する管状であってもよい。前記給気口からのガスを前記第２容器の内部に導く複数の孔が前記第２案内部の側面に形成され、前記第２案内部の終端は封止されてもよい。
【００１８】
前記第２案内部の真下であって前記連通孔の真上に設けられたバッフルをさらに含んでもよい。前記バッフルは、前記連通孔から前記第２案内部に向けて凸形状又は凹形状を有してもよい。
【００１９】
前記第１容器、前記第２容器及び前記仕切部材は、ボルト及びナットを用いて固定されてもよい。前記第１容器、前記第２容器及び前記仕切部材は、クランプを用いて固定されてもよい。
【００２０】
前記第１容器、前記第２容器及び前記仕切部材の少なくとも一部はポリ塩化ビニルで形成されてもよい。前記第１容器、前記第２容器及び前記仕切部材の少なくとも一部は透明であってもよい。前記液体は、油であってもよい。化学気相含浸装置に用いられてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、ガスが逆流しても、逆流が解消されると自動的に稼働を再開することができ、塩化ケイ素のような腐食性のガスの流路にも適用することができるトラップ装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来のトラップ装置の構成を示す断面図である。
【図２】本実施の形態のトラップ装置の構成を示す断面図である。
【図３】本実施の形態のトラップ装置を含む化学気相含浸装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図４】本実施の形態のトラップ装置の仕切部材の態様を示す断面図である。
【図５】本実施の形態のトラップ装置の第１案内部の第１終端の態様を示す斜視図である。
【図６】本実施の形態のトラップ装置の第２案内部の態様を示す断面図である。
【図７】本実施の形態のトラップ装置のバッフルの態様を示す断面図である。
【図８】本実施の形態のトラップ装置の接続部の態様を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、この発明に係るトラップ装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図２は、本実施の形態のトラップ装置の構成を示す断面図である。図３は、本実施の形態のトラップ装置１０を含む化学気相含浸（ＣＶＩ）装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【００２４】
本実施の形態においては化学気相含浸装置の反応炉５４から排出されたガス１０２の第２流路５６に設置したトラップ装置１０を例示するが、これに限定されない。本実施の形態のトラップ装置１０は、一般の真空ポンプの排気経路にも適用してもよい。例えば、半導体の製造工程における化学気相堆積（ＣＶＤ）装置に適用してもよい。
【００２５】
図２に示すトラップ装置１０は、図３に示す化学気相含浸装置において、反応炉５４から真空ポンプ５７及びスクラバ５９を経て大気中に排出されるガス１０２の第２流路５６において、真空ポンプ５７とスクラバ５９との間に設置されている。トラップ装置１０は、第２流路５６を通って下流に向かって流れるガス１０２を通過させるとともに、第２流路５６を通って上流に向かう水分１０５の侵入を防止している。
【００２６】
図３に示す化学気相含浸装置において、原料ガス源５１から第１流路５２を通って反応炉５４に供給される炭化ケイ素（ＳｉＣ）の原料ガスは、弁５３によって所定の流量になるように制御されている。反応炉５４には、炭化ケイ素の織物７１が格納され、雰囲気は温度が数百度、圧力が数Ｔｏｒｒに保たれている。反応炉５４においては、織物７１に原料ガスが次第に含浸し、セラミックス基複合材料（ＣＭＣ）が作製される。
【００２７】
反応炉５４の下流側に接続する第２流路５６には真空ポンプ５７が設置され、反応炉５４に所定の背圧を提供している。真空ポンプ５７は、ロータリーポンプであってもよい。真空ポンプ５７から排気されたガス１０２は、トラップ装置１０及びスクラバ５９を経て大気中に排出されている。スクラバ５９は、ガス１０２を洗浄し、中和している。
【００２８】
図２に示すように、トラップ装置１０は、第１容器１１、第２容器１２及び仕切部材１３を含んでいる。第１容器１１は、所定の径を有し略水平面内にある第１開口１１ａと、略鉛直方向を軸とした所定の径の略円筒形状を有する所定の高さの第１側部１１ｂと、略水平面内にある底部１１ｃとを含んでいる。第１側部１１ｂの上端は第１開口１１ａを形成し、下端は底部１１ｃに接続している。第１容器１１は、所定の肉厚を有し、透明なポリ塩化ビニルのような樹脂によって形成されている。
【００２９】
第１容器１１の内部には、第１側部１１ｂに沿って底部１１ｃから所定の高さまで油１０１が貯えられている。油１０１は、蒸気圧が所定値より低いものであり、合成油又は鉱物油でもよい。また、油１０１に代えて適切な液体を使用してもよい。第１側部１１ｂには、油１０１の液面１０１ａより上の位置に第１容器１１の内部からガス１０２を排気する排気口１１ｅが設けられている。排気口１１ｅは、第２流路５６の下流側に接続されている。
【００３０】
第１容器１１は、第１開口１１ａの周囲に第１側部１１ｂから外側に向かって所定の幅に亘って延び、所定の径を有する第１縁部１１ｄをさらに含んでいる。第１縁部１１ｄは、略水平面内にあり、上面には第１開口１１ａの外側に所定の径で所定の深さの第１溝１１ｆが形成されている。第１溝１１ｆには、第１Ｏリング２１が収容されている。第１Ｏリングは、例えばシリコンゴムによって形成されている。
【００３１】
第１溝１１ｆの外側には、第１縁部１１ｄの上面から下面に略鉛直方向に貫通する複数の第１貫通孔１１ｇが形成されている。第１貫通孔１１ｇは、ボルト１６を通している。ボルト１６は、金属で形成されていてもよく、樹脂で形成されていてもよい。
【００３２】
第２容器１２は、第１開口１１ａに対応する所定の径を有し略水平面内にある第２開口１２ａと、略鉛直方向を軸とした所定の径の略円筒形状を有する所定の高さの第２側部１２ｂと、略水平面内にある頂部１２ｃとを含んでいる。第２側部１２ｂの下端は第２開口１２ａを形成し、上端は頂部１２ｃに接続している。第２容器１２も、第１容器１１と同様に、所定の肉厚を有し、透明なポリ塩化ビニルのような樹脂によって形成されている。
【００３３】
頂部１２ｃには、略中央に第２容器１２の内部にガス１０２を給気する給気口１２ｅが設けられている。給気口１２ｅは、第２流路５６の上流側に接続されている。第２容器１２は、給気口１２ｅから略鉛直方向に下向きに延びる所定の長さで所定の径を有する管状の第２案内部１２ｈを含んでいる。第２案内部１２ｈは、給気口１２ｅから供給されたガス１０２を第２開口１２ａから所定の高さにある第２終端１２ｉまで導いている。第２終端１２ｉは、第２案内部１２ｈの軸に略直交する略水平面によって形成されている。
【００３４】
第２容器１２は、第２開口１２ａの周囲に第２側部１２ｂから外側に向かって所定の幅にわたって延び、第１縁部１１ｄに対応する所定の径を有する第２縁部１２ｄをさらに含んでいる。第２縁部１２ｄは、略水平面内にあり、第２開口１２ａの外側で第１溝１１ｆに対応する位置に、所定の径で所定の深さの第２溝１２ｆが形成されている。第２溝１２ｆには、第２Ｏリング２２が収容されている。第２Ｏリング２２も、第１Ｏリング２１と同様に、例えばシリコンゴムによって形成されている。
【００３５】
第２溝１２ｆの外側で第１貫通孔１１ｇに対応する位置に、第２縁部１２ｄの上面から下面に略鉛直方向に貫通する複数の第２貫通孔１２ｇが形成されている。第２貫通孔１２ｇは、第１貫通孔１１ｇと同様に、ボルト１６を通している。
【００３６】
仕切部材１３は、第１縁部１１ｄ及び第２縁部１２ｄに対応する所定の径の周を有し、略水平面内にある仕切板１３ａを有している。仕切板１３ａは、第１容器１１内にあるガス１０２又は油１０１、第２容器内にあるガス１０２又は油１０１が自由に往来できないような隔壁を構成している。仕切板１３ａには、第１貫通孔１１ｇ及び第２貫通孔１２ｇに対応する位置に、仕切板１３ａの上面から下面に略鉛直方向に貫通する複数の第３貫通孔１３ｅが形成されている。第３貫通孔１３ｅは、第１貫通孔１１ｇ及び第２貫通孔１２ｇと同様に、ボルト１６を通している。仕切部材１３も、第１容器１１及び第２容器１２と同様に、所定の肉厚を有し、透明なポリ塩化ビニルのような樹脂によって形成されている。
【００３７】
仕切部材１３には、仕切板１３ａの略中央に第１容器１１の内部と第２容器１２の内部とを連通する連通孔１３ｂが設けられている。連通孔１３ｂは、第２案内部１２ｈの第２終端１２ｉの真下に位置している。換言すると、第２終端１２ｉは連通孔１３ｂの真上に位置している。
【００３８】
仕切部材１３は、連通孔１３ｂから略鉛直方向に下向きに延びる所定の長さで所定の径を有する管状の第１案内部１３ｃを有している。第１案内部１３ｃの第１終端１３ｄは第１容器１１に貯えられた油１０１の液面１０１ａの下に位置し、第２容器１２の第２開口１２ａ及び連通孔１３ｂを経て送られたガス１０２が第１終端１３ｄから油１０１中に気泡１０１ｂを形成して放出されるように導いている。第１終端１３ｄは、第１案内部１３ｃの軸に略直交する略水平面によって形成されている。
【００３９】
第１縁部１１ｄ、第２縁部１２ｄは、仕切板１３ａを挟持して接続する接続部１８を構成している。接続部１８においては、下から順に第１縁部１１ｄ、仕切板１３ａ及び第２縁部１２ｄが積み重ねられ、これらは第１貫通孔１１ｇ、第３貫通孔１３ｅ及び第２貫通孔１２ｇを通って設けられたボルト１６及びナット１７によって互いに締め付けられて固定されている。ナット１７は、ボルト１６と同様に、金属で形成されていてもよく、樹脂で形成されていてもよい。
【００４０】
接続部１８において、仕切板１３ａの下面には、第１溝１１ｆに収容された第１Ｏリング２１が密着している。また、仕切板１３ａの上面には、第２溝１２ｆに収容された第２Ｏリング２２が密着している。したがって、接続部１８は、第１容器１１内にあるガス１０２又は油１０１、第２容器内にあるガス１０２又は油１０１が外部に漏洩することがないように封止している。
【００４１】
トラップ装置１０において、第２容器１２の頂部１２ｃに設けられた給気口１２ｅには上流側の第２流路５６から所定の流量のガス１０２が供給されている。このガス１０２は、給気口１２ｅから第２案内部１２ｈを通って下向きに導かれる。そして、仕切板１３ａに設けられた連通孔１３ｂの真上であって、第２容器１２の第２開口１２ａから所定高さに設けられた第２終端１２ｉから第２容器１２の内部に放出される。
【００４２】
第２容器１２の内部にあるガス１０２は、第２容器１２の第２開口１２ａと仕切板１３ａに設けられた連通孔１３ｂとを経て第１案内部１３ｃを通って下向きに導かれる。そして、第１容器１１に貯えられた油１０１の液面１０１ａより下に位置する第１終端１３ｄから放出される。第１終端１３ｄから放出されたガス１０２は、油１０１中に気泡１０１ｂを形成して液面１０１ａに向かう。
【００４３】
第１容器１１の内部で油１０１の液面１０１ａより上にあるガス１０２は、排気口１１ｅから排気される。排気されたガス１０２は、排気口１１ｅに接続された下流側の第２流路５６に送られる。
【００４４】
トラップ装置１０は、給気口１２ｅから供給されたガス１０２を第１容器１１に貯えた油１０１の液面１０１ａより下に放出し、気泡１０１ｂを形成させて油１０１を通過させている。ガス１０２の流れる向きは、油１０１の中を気泡１０１ｂが上に移動する向きに限られる。したがって、ガス１０２の流れる向きは、トラップ装置１０の給気口１２ｅから排気口１１ｅへの向き、すなわち第２流路５６の上流から下流の向きに限られる。
【００４５】
このことによって、トラップ装置１０は、第２流路５６の下流から上流に向かうガス１０２の移動を阻止している。例えば、第２流路５６の下流から上流に向かうガス１０２に含まれる水分１０５の侵入を阻止することができる。
【００４６】
ここで、トラップ装置１０の上流側にある真空ポンプ５７の運転が停止すると、トラップ装置１０に接続する第２流路５６の上流側の圧力が下流側の圧力より低くなることがあり得る。このような場合には、第２流路５６に沿って下流側から上流側にガス１０２が逆流し、トラップ装置１０の排気口１１ｅから給気口１２ｅに向けてガス１０２が逆流することが想定される。
【００４７】
このような場合、第１容器１１の排気口１１ｅから第２容器１２の給気口１２ｅに向けてトラップ装置１０を逆流するガス１０２によって、第１容器１１の内部に貯えられた油１０１の液面１０１ａは押し下げられて次第に低下することがあり得る。低下した液面１０１ａに相当する量の油１０１は、仕切部材１３の第１案内部１３ｃに通って上向きに進み、仕切部材１３の仕切板１３ａに設けられた連通孔１３ｂ及び第２容器１２の第２開口１２ａを経て、第２容器１２の内部に次第に貯えられる。
【００４８】
ガス１０２の逆流による液面１０１ａの低下は、液面１０１ａが第１案内部１３ｃの第１終端１３ｄの高さに低下するまで継続し得る。液面１０１ａが第１終端１３ｄの高さに達すると、第１容器１１内のガス１０２は第１容器１１内に貯えられた油１０１を介さずに第１案内部１３ｃ、連通孔１３ｂ及び第２開口１２ａを通じて第２容器１２の内部に逆流することが可能になる。
【００４９】
液面１０１ａが第１終端１３ｄの高さに達したときに、第１容器１１から第２容器１２に移動し、第２容器１２の内部に貯えられた油１０１の量は最大になる。このときに、第２容器１２の内部に貯えられた油１０１の液面も最大の高さになるが、第２案内部１２ｈの第２終端１２ｉは前記最大の高さの液面よりも上に位置し、第２終端１２ｉと液面との間には所定の間隙が確保されている。したがって、第２容器１２の内部に貯えられた油１０１が第２終端１２ｉ及び第２案内部１２ｈを通って給気口１２ｅから上流側の第２流路５６に逆流することはない。
【００５０】
第２流路５６の下流側から上流側に向かうガス１０２の逆流により第１容器１１から第２容器１２に油１０１が移動した後で、上流側の圧力が下流側より低い状態が解消されることがあり得る。このことは、例えば、真空ポンプ５７の運転の再開、第２流路５６の上流側にある弁５３の開放、ガス１０２の逆流の飽和等によって起こり得る。
【００５１】
このような場合、トラップ装置１０に接続する第２流路５６の上流側の圧力が下流側の圧力と等しいか、又は上流側の圧力が下流側の圧力より高いようになり、第２流路５６の下流から上流に向かうガス１０２の逆流は解消される。このとき、第２容器１２の内部に貯えられた油１０１は、重力の作用によって落下し、第２開口１２ａ及び連通孔１３ｂを経て第１案内部１３ｃを通って次第に第１容器１１の内部に戻る。第２容器１２から第１容器１１への油１０１の移動は、第２容器１２の内部に貯えられた油１０１がなくなるまで継続する。
【００５２】
ここで、第２流路５６の上流側の圧力が下流側の圧力より高く、トラップ装置１０に所定の流量のガス１０２が供給される場合には、第２容器１２内に貯えられた油１０１が形成する液面には、トラップ装置１０の給気口１２ｅから流入したガス１０２の圧力がさらに作用する。したがって、第２容器１２から第１容器１１への油１０１の移動は、重力のみが作用する場合に比べて促進される。
【００５３】
このように、本実施の形態のトラップ装置１０は、トラップ装置１０が設けられた第２流路５６をガス１０２が逆流し、第１容器１１の内部に格納された油１０１の一部が第２容器１２の内部に移動しても、ガス１０２の逆流が解消されると第２容器１２の内部にある油１０１は自動的に第１容器１１の内部に戻る。このことによって、ガス１０２の逆流が解消されると、ガス１０２の逆流が生じた前の状態に自動的に復帰し、トラップ装置１０の機能を発揮することが保証される。
【００５４】
本実施の形態のトラップ装置１０は、ガス１０２が逆流していない状態においては、過去にガス１０２の逆流が生じたかどうかの如何に関わらず、常に正常に稼働することが保証できる。したがって、化学気相含浸装置を安定して動作させることができ、化学気相含浸装置を保守する負担を軽減することができる。また、本実施の形態のトラップ装置１０は、ガス１０２の逆流が解消されると直ちに元の状態に復帰するので、トラップ装置１０による水分１０５の侵入を確実に阻止することができる。ひいては水分１０５の侵入による真空ポンプ５７等の破損を防止することができ、真空ポンプの長寿命化を図ることができる。
【００５５】
本実施の形態のトラップ装置１０は、第１容器１１、第２容器１２及び仕切部材１３からなる部品点数が少ない簡単な構造を有し、各部材を接続する箇所は接続部１８のみである。したがって、装置の小型化が可能であり、保守も容易であり、ひいては油１０１やガス１０２の漏洩のリスクを低減することができる。
【００５６】
本実施の形態のトラップ装置１０は、透明なポリ塩化ビニルのような樹脂によって形成された第１容器１１、第２容器１２及び仕切部材１３によって構成されている。したがって、トラップ装置１０の内部の状態をトラップ装置１０の外部から目視により容易に観察することができる。したがって、第１容器１１に貯えられた油１０１が不足したり、トラップ装置１０の内部にガス１０２による副生成物が堆積したりした場合などには直ちに発見することができる。また、ポリ塩化ビニルのような樹脂は、塩化ケイ素のような腐食性のガス１０２に対しても耐久性があるため保守が容易である。
【００５７】
次に、トラップ装置１０の各部の構成の態様についてさらに説明する。図４は、本実施の形態のトラップ装置１０の仕切部材１３の構造の態様を示す図である。図４（ａ）は、本実施の形態のトラップ装置１０における仕切部材１３の構成を示している。本実施の形態のトラップ装置１０では、仕切板１３ａの略中央に設けられた連通孔１３ｂから所定の長さで所定の径を有する管状の第１案内部１３ｃが略鉛直方向に下向きに延び、第１案内部１３ｃの第１終端１３ｄは第１容器１１に貯えられた油１０１の液面１０１ａの下に位置している。第１終端１３ｄは、第１案内部１３ｃの軸に略直交する略水平面によって形成されている。
【００５８】
図４（ｂ）は、変形例１の仕切部材１３を示している。変形例１において、本実施の形態のトラップ装置１０に対応する部材は、同様の符号を付して対応関係を明らかにしている。以下でも同様である。変形例１では、連通孔１３ｂを囲む仕切板１３ａと第１案内部１３ｃとの接続部に、第１案内部１３ｃの軸に対して回転対称であって、第１案内部１３ｃの軸に沿って下に進むほど次第に径が小さくなる傾斜面を有するテーパ部１３ｍが形成されている。
【００５９】
変形例１のテーパ部１３ｍは、第２容器１２の内部にある油１０１が、重力の作用によって傾斜面に沿って落下し、第１案内部１３ｃに導かれることを容易にしている。したがって、変形例１では、ガス１０２の逆流によって第１容器１１から第２容器１２に移動した油が、逆流が解消されると第１容器１１に容易に戻ることができるようにしている。
【００６０】
図５は、本実施の形態のトラップ装置１０の第１案内部１３ｃの第１終端１３ｄの態様を示す図である。図５（ａ）に示す変形例２の第１終端１３ｄは、略鉛直方向に沿った第１案内部１３ｃの軸と鋭角をなす平面によって形成されている。変形例２では、このような形状の第１終端１３ｄによって、第１終端１３ｄから放出される気泡１０１ｂが、第１案内部１３ｃの軸に対して前記鋭角が形成される方向に進むようにすることができる。
【００６１】
ここで、第１容器１１の内部において液面１０１ａで解放される気泡１０１ｂによって油１０１の飛沫が発生し得るが、気泡１０１ｂの進む方向を排気口１１ｅから遠くすることによって、排気口１１ｅに到達する油１０１の飛沫の量を低減することができる。
【００６２】
図５（ｂ）に示す変形例３の第１終端１３ｄは、第１案内部１３ｃの軸に略直交する略水平面と、この略水平面から第１案内部１３ｃの軸に沿って上向きに所定長さで所定幅を有する１つのスリット１３ｐとによって形成されている。変形例３では、第１終端１３ｄから放出されるガス１０２の流量が所定の量よりも小さいときには、ガス１０２はスリット１３ｐを通って放出され、気泡１０１ｂの径を小さく抑え、気泡１０１ｂが第１案内部１３ｃの軸に対してスリット１３ｐが形成された方向に進むようにすることができる。また、第１終端１３ｄから放出されるガス１０２の流量が所定の量を超えると、スリット１３ｐとともに第１終端１３ｄの断面全体を通ってガス１０２が放出される。
【００６３】
したがって、変形例３では、気泡１０１ｂが進む方向を制御するともに気泡１０１ｂの径を小さくすることにより排気口１１ｅに到達する油１０１の飛沫の量をさらに低減することができる。また、ガス１０２の流量が増加しても第１終端１３ｄの断面全体から放出することにより、ガス１０２の流れを妨げることはない。
【００６４】
図５（ｃ）に示す変形例４の第１終端１３ｄは、第１案内部１３ｃの軸に略直交する略水平面と、この略水平面から第１案内部１３ｃの軸に沿って上向きに所定長さで所定幅を有する複数のスリット１３ｑとによって形成されている。変形例４では、第１終端１３ｄから放出されるガス１０２の流量が所定の量よりも少ないときには、ガス１０２はスリット１３ｑを通って放出され、気泡１０１ｂの径は小さく抑えられる。また、第１終端１３ｄから放出されるガス１０２の流量が所定の量を超えると、スリット１３ｑとともに第１終端１３ｄの断面全体を通ってガス１０２が放出される。
【００６５】
したがって、変形例４では、気泡１０１ｂの径を小さくすることにより排気口１１ｅに到達する油１０１の飛沫の量を低減することができる。また、ガス１０２の流量が増加しても第１終端１３ｄの断面全体から放出することにより、ガス１０２の流れを妨げることはない。
【００６６】
図６は、本実施の形態のトラップ装置１０の第２案内部１２ｈの態様を示す図である。図６（ａ）に示す変形例５では、第２案内部１２ｈの長さが０である。換言すると、第２容器１２の給気口１２ｅからは第２案内部１２ｈが下向きに延びていない。変形例５では、第１容器１１の内部から第２容器１２の内部に油１０１が逆流した場合に、第２容器１２の内部に留まった油が給気口１２ｅを経て上流側の第２流路５６に逆流しないように、第２容器１２の開口２１ａから給気口１２ｅを設けた頂部１２ｃまでの高さを所定の量以上に確保している。変形例５では、第２案内部１２ｈを設けていないために、第２容器１２の構造が簡単になり、製造や保守が容易になる。
【００６７】
図６（ｂ）に示す変形例６では、第２案内部１２ｈの第２終端１２ｉが封止板１２ｍによって封止されるとともに、第２案内部１２ｈの第２終端１２ｉ近くの側面に複数の孔１２ｎが形成されている。変形例６では、第２流路５６の上流側から給気口１２ｅを経て第２案内部１２ｈに沿って進むガス１０２は、複数の孔１２ｎを通って第２容器１２の内部に放出される。第１容器１１から第２容器１２に油１０１が逆流し、第１案内部１３ｃから連通孔１３ｂ及び第２開口１２ａを経て上向きに進む油１０１が第２終端１２ｉに到達しても、油１０１は封止板１２ｍによって阻止され、第２案内部１２ｈに流れ込むことはない。
【００６８】
図７は、本実施の形態のトラップ装置１０に設けられたバッフルの態様を示す図である。図７（ａ）に示す変形例７では、第２案内部１２ｈの第２終端１２ｉの真下に、第２案内部１２ｈの軸について回転対称な凸形状の傾斜面を有する第１バッフル１２ｐが設けられている。第１バッフル１２ｐは、仕切部材１３の仕切板１３ａの上面に設置された複数の支柱でなる第１バッフル支持部材１２ｑによって支持されている。変形例７では、第１容器１１から第２容器１２に油１０１が逆流しても、第１案内部１３ｃから連通孔１３ｂ及び第２開口１２ａを経て上向きに進む油１０１は第１バッフル１２ｐによって阻止され、第２案内部１２ｈに流れ込むことはない。
【００６９】
図７（ｂ）に示す変形例８では、第２案内部１２ｈの第２終端１２ｉの真下に、第２案内部１２ｈの軸について回転対称な凹形状の傾斜面を有する第２バッフル１２ｒが設けられている。第２バッフル１２ｒは、仕切部材１３の仕切板１３ａの上面に設置された複数の支柱でなる第２バッフル支持部材１２ｓによって支持されている。変形例８では、第１容器１１から第２容器１２に油１０１が逆流しても、第１案内部１３ｃから連通孔１３ｂ及び第２開口１２ａを経て上向きに進む油１０１は第２バッフル１２ｒによって阻止され、第２案内部１２ｈに流れ込むことはない。
【００７０】
図８は、本実施の形態のトラップ装置１０の接続部１８の構成の態様を示す図である。図８（ａ）は、本実施の形態のトラップ装置１０の構成を示している。本実施の形態では、第１容器１１、第２容器１２及び仕切部材１３の第１縁部１１ｄ、第２縁部１２ｄ及び仕切板１３ａは、第１貫通孔１１ｇ、第２貫通孔１２ｇ及び第３貫通孔１３ｅを通るボルト１６及びナット１７によって固定されている。
【００７１】
図８（ｂ）は、変形例９の接続部１８を示している。変形例９では、第１容器１１、第２容器１２及び仕切部材１３には、第１貫通孔１１ｇ、第２貫通孔１２ｇ及び第３貫通孔１３ｅが形成されていない。また、これら第１貫通孔１１ｇ、第２貫通孔１２ｇ及び第３貫通孔１３ｅを通るボルト１６及びナット１７も設けられていない。これに代わって、第１容器１１、第２容器１２及び仕切部材１３の第１縁部１１ｄ、第２縁部１２ｄ及び仕切板１３ａは、これらの周の外側に設けられたクランプ２５によって固定されている。
【００７２】
クランプ２５は、図示しないレバー機構によって容易に脱着することができる。したがって、変形例９では、第１容器１１、第２容器１２及び仕切部材１３の組立や分解を容易に行うことができる。これによって、第１容器１１、第２容器１２及び仕切部材１３を分解して内部を洗浄したり、第１容器１１の内部の油１０１を補充したり入れ替えたりすることが容易になり、トラップ装置１０を保守する負担を軽減することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１０  トラップ装置
１１  第１容器
１１ｅ  排気口
１２  第２容器
１２ｅ  給気口
１２ｈ  第２案内部
１３  仕切部材
１３ａ  仕切板
１３ｂ  連通孔
１３ｃ  第１案内部
１０１  油
１０２  ガス
【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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