(57)【要約】【課題】有機溶剤に対して溶解性のあるハロゲン系液化ガスを充填する高圧ガス容器に装着された容器弁において、この容器弁内に付着しているハロゲン系液化ガスを容易に且つ確実に洗浄するができる容器弁の洗浄方法とその洗浄具を提供すること。【解決手段】高圧ガス容器内にハロゲン系液化ガスを充填若しくは高圧ガス容器内のハロゲン系液化ガスを消費した後、前記容器弁を閉じたまま、そのガス取出し口から当該容器弁内に有機溶剤を供給して前記容器弁内に付着しているハロゲン系液化ガスを洗浄する。また前記有機溶剤を噴射剤により噴射させて前記容器弁内に供給することで、容器弁に付着したハロゲン系液化ガスを洗浄する。【選択図】図１
2007162787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機溶剤に対して溶解性のあるハロゲン系液化ガスを充填する高圧ガス容器に装着された容器弁を洗浄する方法において、
高圧ガス容器内にハロゲン系液化ガスを充填若しくは高圧ガス容器内のハロゲン系液化ガスを消費した後、前記容器弁を閉じたまま、そのガス取出し口から当該容器弁内に有機溶剤を供給して前記容器弁内に付着しているハロゲン系液化ガスを洗浄することを特徴とする容器弁の洗浄方法。
【請求項２】
前記有機溶剤は、噴射剤により噴射されることにより前記容器弁内に供給されることを特徴とする請求項１記載の容器弁の洗浄方法。
【請求項３】
有機溶剤に対して溶解性のあるハロゲン系液化ガスを充填用の配管から容器弁のガス取出し口を介して高圧ガス容器に充填する工程と、
次いで前記容器弁を閉じ、前記充填用の配管をガス取出し口から取り外す工程と、
その後、前記ガス取出し口から容器弁内に有機溶剤を供給して前記容器弁内に付着しているハロゲン系液化ガスを洗浄する工程と、
しかる後、前記ガス取出し口をキャップにより閉じる工程と、を含むことを特徴とするハロゲン系液化ガスの充填方法。
【請求項４】
ハロゲン系液化ガスを洗浄する工程を行う前に、容器弁内におけるガス流路を加熱する工程を行うことを特徴とする請求項３記載のハロゲン系液化ガスの充填方法。
【請求項５】
高圧ガス容器内に充填されている、有機溶剤に対して溶解性のあるハロゲン系液化ガスを消費した後、容器弁を閉じて当該容器弁のガス取出し口から配管を取り外す工程と、
その後、前記ガス取出し口から容器弁内に有機溶剤を供給して前記容器弁内に付着しているハロゲン系液化ガスを洗浄する工程と、
しかる後、前記ガス取出し口をキャップにより閉じる工程と、
次いで前記高圧ガス容器をメーカに返却する工程と、を含むことを特徴とする高圧ガス容器の返却方法。
【請求項６】
噴射剤と有機溶剤とからなり、ハロゲン系液化ガスの高圧ガス容器に装着された容器弁を洗浄するための洗浄剤を充填する密閉容器と、
前記密閉容器内の洗浄剤を噴射するための噴射口と、
前記噴射口を開閉する開閉部と、を備えたことを特徴とする洗浄具。
【請求項７】
ハロゲン系液化ガスを充填する高圧ガス容器に装着された容器弁を洗浄する洗浄剤であって、前記洗浄剤はハロゲン系液化ガスを溶解する有機溶剤であることを特徴とする洗浄剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧ガス容器に装着された容器弁の洗浄方法、ハロゲン系液化ガスの充填方法、高圧ガス容器の返却方法、洗浄具、洗浄剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセス等において、無水塩化水素（ＨＣｌ）が使用されており、この無水塩化水素は通常鉄製の高圧ガス容器に充填されている。従来高圧ガス容器の開口部には、図４に示すように、例えばステンレス製の容器弁１０が装着されている。前記容器弁１０は、容器弁本体１１と前記容器弁本体１１の上部側に形成されたシリンダ部１２内に螺合して設けられたプラグ１３と前記プラグ１３の上端部にスピンドル１９を介して取り付けられたハンドル１４とを備えている。図５にも示すように前記プラグ１３の下端部には三フッ化塩化エチレン樹脂よりなるシートディスク１８が設けられている。前記容器弁本体１１の側面側には、高圧ガス容器Ｇ内のガスを取出すためのガス取出し口１５が形成されており、このガス取出し口１５にはアウトレットキャップ１６が配設されている。
【０００３】
また容器弁本体１１の下部側には、その一端側が高圧ガス容器Ｇ内に開口するガス流路１７が形成されており、前記ハンドル１４を介してプラグ１３を上下動させることで前記ガス流路１７の他端側の開口部の開閉を行うようになっている。即ち、高圧ガス容器Ｇ内のガスを使用する際には、前記プラグ１３を上昇させてガス流路１７の他端側の開口部を開けることで、前記ガスはガス流路１７を通ってガス取出し口１５から取出されることになる。また高圧ガス容器Ｇ内のガスの使用を停止する際には、前記プラグ１３を下降させてガス流路１７の他端側の開口部を閉じることになる。このとき前記プラグ１３の下端部に形成されたシートディスク１８によって前記ガス流路１７の開口部が密閉されることになる。
【０００４】
このような高圧ガス容器Ｇに液化塩化水素を充填した後には、ガス取出し口１５をホットガンで十分温め、ガス抜けをよくした後、ガス取出し口１５から乾燥エアーを吹き込んでエアーパージを数分間例えば１０〜１５分間行って容器弁１０内を洗浄している。このエアーパージを行った後、再びホットガンでガス取出し口１５を温め、ガス取出し口１５内の湿気を除去し、アウトレットキャップ１６でガス取出し口１５を塞ぐ。また液化塩化水素の充填量が多い高圧ガス容器の場合には、エアーパージを数時間例えば６時間以上行う。また容器弁１０内の真空引きと容器弁１０内の加圧とを組み合わせたサイクルパージも行われる。このようなエアーパージや真空引き、加圧のシーケンスを行う理由については、従来は液化塩化水素の充填時に、液化塩化水素がシリンダ部１２の内壁に沿って侵入し、プラグ１３の上部側（シート面とは反対側）に存在する空間に入り込み、容器弁１０を閉じた後、その液化塩化水素が徐々に気化して、アウトレットキャップ１６の内側空間に充満し、アウトレットキャップ１６をガス取出し口１５から外した時に、塩化水素ガスがガス取出し口１５から放出されると考えられていたからである。こうして液化塩化水素が充填された高圧ガス容器Ｇはユーザに出荷されることになる。
【０００５】
しかし、出荷後の高圧ガス容器Ｇの使用時にアウトレットキャップ１６をガス取出し口１５から外すと、ガス取出し口１５から塩化水素ガスが僅かに検出され、ユーザでは高圧ガス容器Ｇから塩化水素ガスが漏洩しているのか否か判断できず、高圧ガス容器Ｇを再度点検するといったことが行われていた。
【０００６】
このことから本発明者は、エアーパージ処理やサイクルパージ処理を行った容器弁１０のガス取出し口１５からアンモニアガスを供給して、前記容器弁１０内の汚染部分を調査したところ、次のようなことが分かった。即ち、液化塩化水素Ｆの付着部位は、プラグ１３の上部やその側周面ではなく、図６に示すように容器弁１０を開いたときにシリンダ部１２の螺合部分から突出しているプラグ１３のネジ山１周部分を含む下部側周面及び底面（シートディスク１８の周囲部分）であった。この液化塩化水素Ｆは外気の温度変化によって気化し、ユーザ側でアウトレットキャップ１６をガス取出し口１５から外した時に、塩化水素ガスがガス取出し口１５から放出されると考えられる。このような要因と上述の対策とを考え合わせると、プラグ１３の上部側には液化塩化水素が侵入してはいないが、プラグ１３の既述の部位に付着している液化塩化水素をエアパージや真空引き、加圧のサイクルパージをもってしても完全に除去できないという知見が得られた。
【０００７】
また塩化水素ガスは吸湿性が強く水分が存在するとこの水分を吸収し塩酸となるが、この塩酸はステンレスを腐食させる原因となることが知られている。そのため高圧ガス容器Ｇ内の塩化水素ガスを消費した後、ガス取出し口１５にアウトレットキャップ１６を取り付ける際、容器弁１０内が大気に晒されることから、容器弁１０内に付着している塩化水素が大気中の水分を吸収して塩酸となる。このため、その後アウトレットキャップ１６が閉じられてメーカ側に回収されるまで長時間経過すると、この塩酸により容器弁１０内のプラグ１３等の部品が腐食してしまい、部品あるいは容器弁１０の使用寿命が短くなるという問題がある。
【０００８】
更にまた高圧ガス容器Ｇ内に充填するハロゲン系液化ガスとして塩化水素ガスの他に、例えば塩素（Ｃｌ2）ガス、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）、臭化水素（ＨＢｒ）、臭素（Ｂｒ2）、ジクロロシラン（ＳｉＨ2Ｃｌ2）、三塩化シラン（ＳｉＨＣｌ3）、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4）、フッ素（Ｆ2）ガス、フッ化水素（ＨＦ）ガス、といったハロゲン系液化ガスを充填した場合についても、上述のようにアウトレットキャップ１６を取出し口１５から外したときにガスが外部に漏れ、ユーザが漏洩か否か判断できないという問題がある。またこれらのガスが微量であっても大気に放出されるのは人体への安全性等も考慮すると好ましくない。
【０００９】
【特許文献１】特開平７−２６００９６号公報（段落００１４  図１及び図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、高圧ガス容器に装着された容器弁において、この容器弁内に付着しているハロゲン系液化ガスを容易に且つ確実に洗浄することができる容器弁の洗浄方法、ハロゲン系液化ガスの充填方法、高圧ガス容器の返却方法、洗浄具、洗浄剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、有機溶剤に対して溶解性のあるハロゲン系液化ガスを充填する高圧ガス容器に装着された容器弁を洗浄する方法において、
高圧ガス容器内にハロゲン系液化ガスを充填若しくは高圧ガス容器内のハロゲン系液化ガスを消費した後、前記容器弁を閉じたまま、そのガス取出し口から当該容器弁内に有機溶剤を供給して前記容器弁内に付着しているハロゲン系液化ガスを洗浄することを特徴とする。前記有機溶剤は、例えば噴射剤により噴射されることにより前記容器弁内に供給される。
【００１２】
また本発明のハロゲン系液化ガスの充填方法は、有機溶剤に対して溶解性のあるハロゲン系液化ガスを充填用の配管から容器弁のガス取出し口を介して高圧ガス容器に充填する工程と、次いで前記容器弁を閉じ、前記充填用の配管をガス取出し口から取り外す工程と、その後、前記ガス取出し口から容器弁内に有機溶剤を供給して前記容器弁内に付着しているハロゲン系液化ガスを洗浄する工程と、しかる後、前記ガス取出し口をキャップにより閉じる工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
さらに上記ハロゲン系液化ガスの充填方法において、ハロゲン系液化ガスを洗浄する工程を行う前に、容器弁内におけるガス流路を加熱する工程を行うようにしてもよい。
【００１４】
また本発明の高圧ガス容器の返却方法は、高圧ガス容器内に充填されている、有機溶剤に対して溶解性のあるハロゲン系液化ガスを消費した後、容器弁を閉じて当該容器弁のガス取出し口から配管を取り外す工程と、その後、前記ガス取出し口から容器弁内に有機溶剤を供給して前記容器弁内に付着しているハロゲン系液化ガスを洗浄する工程と、しかる後、前記ガス取出し口をキャップにより閉じる工程と、次いで前記高圧ガス容器をメーカに返却する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
また本発明の洗浄具は、噴射剤と有機溶剤とからなり、ハロゲン系液化ガス用の高圧ガス容器に装着された容器弁を洗浄するための洗浄剤を充填する密閉容器と、前記密閉容器内の洗浄剤を噴射するための噴射口と、前記噴射口を開閉する開閉部と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、ハロゲン系液化ガスを充填する高圧ガス容器に装着された容器弁を洗浄する洗浄剤であって、前記洗浄剤はハロゲン系液化ガスを溶解する有機溶剤であることを特徴とする。この有機溶剤としては、アルコール類、ケトン類、エステル類、有機酸類で、例えばエタノール、アセトン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、酢酸エチルエステル、リンゴ酸又はこれらの混合物である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高圧ガス容器内にハロゲン系液化ガスを充填若しくは高圧ガス容器内のハロゲン系液化ガスを消費した後、容器弁を閉じたまま、当該容器弁内に噴射剤例えばジメチルエーテル（ＤＭＥ）と有機溶剤例えばエタノールとを混合した洗浄剤を供給しているので、容器弁内に付着しているハロゲン系液化ガス例えば液化塩化水素を容易に且つ確実に洗い落とすことができる。
【００１８】
また本発明の洗浄具によれば、霧化した（微細な粒子にした）洗浄剤を容器弁内に供給するようにしているので、上述の洗浄方法を簡便に実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について説明する。この実施の形態に係る高圧ガス容器Ｇに装着された容器弁の構造に関しては、従来技術の項のところで図４を用いて説明した容器弁と全く同一であるため、説明を省略すると共に以下の容器弁の説明については図４に示す容器弁１０を用いて説明するものとする。
【００２０】
次に図１を用いて高圧ガス容器Ｇに装着された容器弁１０内を洗浄する洗浄具について説明する。図１中５は洗浄具であり、この洗浄具５は、密閉容器である缶体部５０とこの缶体部５０の上部に設けられた開閉部５１とで構成されている。前記缶体部５０内には噴射剤６例えば加圧ガスを発生する液化ガスであるジメチルエーテル（ＤＭＥ）と有機溶剤６１例えばエタノールとが収納されている。なお、噴射剤６としてはジメチルエーテルの他に液化プロパン又はこれらの混合物であってもよく、また非酸化性圧縮ガス例えば圧縮窒素であってもよい。有機溶剤６１としてはエタノールの他に、アセトン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）又はこれらの混合物であってもよい。また前記開閉部５１にはノズル５３が取り付けられている。図２に示すように前記ノズル５３の先端側には噴射口５４が形成されており、この噴射口５４は容器弁１０のガス取出し口１５に挿入されるようになっている。この例では、前記開閉部５１のボタン５２を押圧することによって、噴射口５４から噴射剤６と有機溶剤６１とからなる洗浄剤が噴出される。
【００２１】
続いて、容器弁１０内を洗浄する方法について説明する。先ず空の高圧ガス容器Ｇに装着された容器弁１０のガス取出し口１５に充填クランプを介して液化塩化水素供給用（充填用）の配管を接続し、プラグ１３を上昇させてガス流路１７の開口部を開き、液化塩化水素供給源より配管を介して高圧ガス容器Ｇ内に液化塩化水素を供給して充填する。次いでプラグ１３を下降させてシートディスク１８によりガス流路１７の開口部を密閉した後、配管を外す。しかる後、容器弁１０のガス取出し口１５をホットガンで例えば１分間温め、充填クランプ及びガス取出し口１５に付着している水分を乾燥させる。そしてガス取出し口１５から充填クランプを取り外し、洗浄具５のノズル５３を、ガス取出し口１５に差し込む。
【００２２】
そして前記開閉部５１のボタン５２を例えば指で押圧することで、噴射剤（加圧ガス）６と有機溶剤６１とからなる洗浄剤がノズル５３の噴射口５４から噴出され、容器弁１０内が洗浄される。
【００２３】
この洗浄の様子を詳述すると、ノズル先端の噴射口５４から噴出された洗浄剤は霧化しており、この霧化した（微細な粒子にした）洗浄剤はプラグ１３に衝突し、プラグ１３の側周面及び底面におけるガス取出し口１５に臨む部位に衝突し、プラグ１３の表面に沿ってガス取出し口１５の背面側まで回り込み、これによりプラグ１３において、ガス取出し口１５及びこれに連通する空間に露出する部位に洗浄剤が触れることになる。このため、容器弁１０を開いたときにシリンダ部１２の螺合部分から突出しているプラグ１３のネジ山１周部分を含む下部側周面及び底面（シートディスク１８の周囲部分）に付着していた液化塩化水素が有機溶剤により溶解し、洗い流されて有機溶剤と共にガス取出し口１５から排出される。
【００２４】
そして容器弁１０内の洗浄が終わった後、ｐＨ試験紙をガス取出し口１５から差込み、ｐＨ試験紙の色が変化しないことを確認して、ガス取出し口１５をウェスで汚れや水分を除去し、ホットガンで乾燥させる。そしてアウトレットキャップ１６を取出し口１５に取り付ける前に、アウトレットキャップ１６を洗浄して、ホットガンで乾燥させた後、ガス取出し口１５にアウトレットキャップ１６を取り付ける。このようにしてメーカ側で高圧ガス容器Ｇ内に液化塩化水素が充填された後、当該高圧ガス容器Ｇはユーザの下へ搬送されることになる。
【００２５】
上述の実施の形態によれば、洗浄具６のノズル５３から容器弁１０内のガス取出し口１５内に有機溶剤を噴出しているため、容器弁１０の開閉手段であるプラグ１３等に付着している液化塩化水素を容易に且つ確実に除去することができる。そして従来行われていた長時間のエアーパージが不要になるので作業効率がよいし、エアーパージでも除去されなかった液化塩化水素を除去できることから、ユーザがアウトレットキャップ１６を取り外したときに塩化水素ガスが漏洩しないので、高圧ガス容器Ｇをメーカ側に戻して再点検を依頼するといったトラブルも解消される。
【００２６】
また本発明の洗浄方法は、例えばユーザが高圧ガス容器Ｇ内の塩化水素ガスを使った後、上述と同様にしてユーザ側で高圧ガス容器Ｇに装着された容器弁１０内の洗浄が行われる。この場合、容器弁１０のプラグ１３によりガス流路１７を閉じ、次いでガス消費用の配管を容器弁１０から取り外したときに、ガス取出し口１５から大気が容器弁１０内に侵入し、これにより大気中の水分と塩化水素とが反応して塩酸となるが、既述のように有機溶剤により洗浄することで容器弁１０内に付着している液化塩化水素又は塩酸が溶解して洗い流される。このため、その後アウトレットキャップ１６が閉じられてメーカ側に回収されるまで、長時間経過してもプラグ１３等の部品の腐食が抑えられるので、部品あるいは容器弁１０の使用寿命が長くなる効果がある。
【００２７】
また上述の例では高圧ガス容器Ｇ内には液化塩化水素を充填するようにしているが、本発明は既述のように有機溶剤に溶解する（溶解性の高い）ハロゲン系液化ガスであれば、有効に適用できる。このハロゲン系液化ガスとしては、例えばＨＢｒ等が挙げられる。
【００２８】
さらに上述の実施の形態では、パックタイプの容器弁１０について説明を行ったが、ダイヤフラムタイプの容器弁においても上述と同様に容器弁内を洗浄することで、同様の効果を得ることができる。
【実施例】
【００２９】
次に本発明の効果を確認するために行った実験について述べる。
（実験例）
Ａ．実施例１
図１に示す洗浄具５において、噴射剤６としてはジメチルエーテル（ＤＭＥ）を用い、有機溶剤６１としてはエタノールを用い、それらの重量比をＤＭＥ：エタノール＝４：１の混合液を洗浄剤として、既述のように高圧ガス容器Ｇ内に液化塩化水素を充填した後の容器弁１０内の洗浄を行った。そして容器弁１０内の洗浄が終わった後、ガス取出し口１５をホットガンで乾燥させた。これを実施例１とする。
【００３０】
Ｂ．実施例２
有機溶剤をアセトンとした他は、実施例１と同様にして容器弁１０内の洗浄及びガス取出し口１５の乾燥を行った。これを実施例２とする。
【００３１】
Ｃ．実施例３
有機溶剤をイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）とした他は、実施例１と同様にして容器弁１０内の洗浄及びガス取出し口１５の乾燥を行った。これを実施例３とする。
【００３２】
Ｄ．実施例４
図１に示す洗浄具５ではなく、有機溶剤が貯留された洗器瓶を用いて、容器弁１０のガス取出し口１５から例えばエタノールを供給して、ガス取出し口１５及びこれに連通する空間をエタノールで濯いだ。そして容器弁１０内の洗浄が終わった後、ガス取出し口１５をウェスで汚れや水分を除去し、ホットガンで乾燥させた。これを実施例４とする。
【００３３】
Ｅ．比較例１
有機溶剤を使用しない他は、実施例１と同様にして容器弁１０内の洗浄及びガス取出し口１５の乾燥を行った。これを比較例１とする。
【００３４】
Ｆ．比較例２
高圧ガス容器Ｇ内に液化塩化水素を充填した後、容器弁１０内の洗浄を行わず、ガス取出し口１５をホットガンで乾燥させ、ガス取出し口１５から乾燥エアーを吹き込むエアーパージを１５分行った。これを比較例２とする。
（試験方法）
容器弁１０内の洗浄及びガス取出し口１５の乾燥を行った後、あるいはエアーパージ及びガス取出し口１５の乾燥を行った後、ガス取出し口１５にアウトレットキャップ１６を取り付け、一昼夜高圧ガス容器Ｇを放置した。そして翌日アウトレットキャップ１６を外し、ガス取出し口１５に塩化水素ガス検知用の検知器を取り付け、ガス取出し口１５から放出される塩化水素濃度を測定した。
（結果及び考察）
図３に、実施例１〜４及び比較例１〜２の塩化水素濃度の結果を示す。図３に示すように実施例１〜３では塩化水素ガスが全く検出されなかったが、比較例１では３０ｐｐｍ程度の塩化水素ガスが検出され、比較例２では５００ｐｐｍを超える大量の塩化水素ガスが検出された。このことから噴射剤（ＤＭＥ）６と有機溶剤（エタノール、アセトン、イソプロピルアルコール）６１とを混合した洗浄剤を用いることで、既述のようにプラグ１３に付着した液化塩化水素を確実に洗い落とすことができることが分かる。また実施例４においても塩化水素ガスが全く検出されなかった。このことから噴射剤を使用せずに有機溶剤をそのまま供給することによっても容器弁１０内に付着した液化塩化水素を取り除くことができることが分かる。また今回は実験していないが、本発明の背景において、ホットガンで容器弁１０内を乾燥した後、６時間のエアーパージを行った場合でもアウトレットキャップ１６を外したときに塩化水素ガスの検出濃度が３０ｐｐｍを越えることが度々発生していた事情に照らし合わせると、本発明の方法が簡便で有効な方法であることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】前記容器弁に接続された洗浄具を示す断面図である。
【図２】前記容器弁と洗浄具との接続状態を示す説明図である。
【図３】本発明の効果を確認するため行った実験の結果を示す説明図である。
【図４】従来の容器弁の一例を示す断面図である。
【図５】プラグを示す斜視図である。
【図６】前記容器弁の一部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
Ｇ    高圧ガス容器
１０  容器弁
１１  容器弁本体
１２  シリンダ部
１３  プラグ
１５  ガス取出し口
１６  アウトレットキャップ
１７  ガス流路
１８  シートディスク
５    洗浄具
５０  缶体部
５１  開閉部
５２  ボタン  
５３  ノズル
【図１】
2007162787.tif 000003
【図２】
2007162787.tif 000004
【図３】
2007162787.tif 000005
【図４】
2007162787.tif 000006
【図５】
2007162787.tif 000007
【図６】
2007162787.tif 000008