(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽を開放する際に内部の圧力が大気に近づいたことを確認する方法であって、該真空槽の扉を開方向に押し付けることが可能なクランプによって、前記扉に開方向の一定の力を加えた状態で該真空槽内部に気体を導入し、そして該扉の移動をセンサで検知して該センサが扉移動を検知すると同時に該真空槽内部が大気圧に近似した圧力となったことを電気信号として外部に出力することを特徴とする真空槽の内部圧力確認方法。
【請求項２】
該真空槽の扉を開方向に押し付けることが可能な前記クランプは、該真空槽内部が真空排気された状態においては該扉を閉方向に引きつけ、該真空槽を開放する際には該扉を開方向に押し付け、該扉を開く際にはそれを妨げない位置に移動するように操作されることを特徴とする請求項１記載の真空槽の内部圧力確認方法。
【請求項３】
該真空槽の扉の開閉部外側にＬ字形あて板を取付けるとともに、該Ｌ字形あて板と同一水平面上にクランプを設け、該クランプにより、該真空槽内部が真空排気された状態においては該扉を閉方向に引きつけ、該真空槽を開放する際には前記Ｌ字形あて板を該扉の開方向に押し付けるように操作することを特徴とする請求項２記載の真空槽の内部圧力確認方法。
【請求項４】
該扉の移動を検知する前記センサは、該センサの検知ビームを遮断していた遮断体が該扉の移動に伴って所定の位置から除去されることにより、扉移動を検知すると同時に、該真空槽内部が大気圧に近似した圧力となったことを電気信号として外部に出力することを特徴とする請求項１記載の真空槽の内部圧力確認方法。
【請求項５】
該真空槽の扉の開閉部外側にＬ字形板を取付けるとともに、該Ｌ字形板の一部分で該扉の移動を検知するセンサの検知ビームを遮断しておき、該扉の移動に伴って前記Ｌ字形板の一部分による検知ビームの遮断が除去されて、扉移動を検知すると同時に、該真空槽内部が大気圧に近似した圧力となったことを電気信号として外部に出力することを特徴とする請求項４記載の真空槽の内部圧力確認方法。
【請求項６】
真空排気された真空槽内部に弁を介して気体を導入する際に該真空槽内部の圧力を確認する装置であって、該真空槽外部に、
該真空槽の扉に対して開方向に所定の力を加えるためのクランプ、および
該扉の移動を検知して電気信号を出力するセンサ
を備えたことを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項６記載の装置において、前記クランプは、該扉を閉方向に引き付け又は該扉を開方向に押し付けるための往復運動と、該扉を開くときの妨げとならない位置に移動するための回転運動とが可能であることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項６又は請求項７記載の装置において、前記センサは、該扉の開閉部外側に取付けたＬ字形板と、該Ｌ字形板の一部分を凹形の窪み部に配置したマイクロセンサとからなり、該マイクロセンサの窪み部には検知ビームが走っており、前記Ｌ字形板の一部分は該扉閉時には前記検知ビームを遮断しており、該扉開時には前記窪み部から離れるように構成されたことを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項６記載の装置であって、さらに、
出力された前記電気信号に応答して前記弁からの気体の導入を停止させる制御手段を該真空槽外部に備えたことを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項６記載の装置において、前記クランプが、
圧空調節器により目的の圧力に調節した圧空ラインにチューブで接続された往復シリンダと、前記圧空ラインにチューブで接続された回転シリンダと、ロッドに接合され該扉に力を加えるクランプ部とからなり、前記ロッドは前記往復シリンダ内のピストンと接合されて往復シリンダを気密に貫通し更に継手を介して前記回転シリンダ内のベーンシャフトに接続されており、前記ピストンの往復運動と同時に前記ロッドに接合されたクランプ部も往復運動を行うが、継手により前記回転シリンダ内のベーンシャフトへは往復運動は伝達せず、前記ベーンシャフトの回転運動は前記ロッドを介して前記クランプ部へ伝達されるように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項１１】
扉および気体を導入する弁を備えた真空槽、並びに請求項６から請求項９いずれか一項に記載の装置からなることを特徴とする真空装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空槽を開放する際に、内部の圧力が大気圧に近づいたことを確認する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
真空装置は、真空槽の内部を真空に排気して一連の運転を終了した後、内部の処理物などを取り出すために、真空槽に空気などの気体を導入し、内部の圧力が大気圧に近づいたことを確認してから扉を開放する。このように、真空槽の内部の圧力が大気圧に近づいたことを確認する目的の一つは、真空槽の内外の圧力差が大きい状態のまま扉を開くと、槽内部に大きな気体の流れが生じてしまい、塵等が舞って内部の処理物に悪影響を及ぼすことになるので、これを防止するためである。もう一つの目的は、オペレータが装置の近くにいなくても、扉を開くことが可能になった時に気体の供給を停止してブザー等で関係者に知らせることにより、作業時間のロスを少なくし気体の無駄な使用を防止するためである。
【０００３】
従来から真空槽内部が大気圧になったことを確認する方法はいくつかある。例えば、図８はベローズ式大気圧確認方法を実施する装置の概略図である。同図において、真空槽１には、取付け板５０を介して押し板５２がベローズ５１により気密に取付けられている。押し板５２には突出部５３が設けられており、ベローズ５１の伸縮により押し板５２は矢印方向に前後動する。突出部５３の前方にはマイクロスイッチ５５のドグ５４が設けられており、マイクロスイッチ５５は制御回路５６に接続されている。
【０００４】
上記の装置において、真空槽１の内部が真空排気された状態においては、内部の圧力が低いためにベローズ５１が収縮しており、突出部５３とドグ５４は離れた状態にある。そして、真空槽１を開放するために内部に空気を導入すると、内部圧力の上昇によりベローズ５１が伸長し、押し板５２の突出部５３がドグ５４を押す。これによりマイクロスイッチ５５が動作し、制御回路５６へ真空槽１内が大気圧であることを知らせる信号を入力する。
【０００５】
また、図９は半導体圧力スイッチ式大気圧確認法を実施する装置の概略図である。かかる方法に用いられる半導体圧力スイッチとしては、フルスケール１×１０５Ｐa程度のものが大気圧確認用センサとして使用されている。この半導体圧力スイッチの詳細は、例えば特開平１１−２５８０８９号公報に記載されている。図９において、真空槽１には、取付けあて板６０を介して、ケース６１に接着された半導体６２が気密に取付けられている。半導体６２は、リード線６３を介して計測回路６４に接続してある。また、計測回路６４は制御回路６５に接続してある。前記半導体６２には金属膜が形成されており、該金属膜とリード線６３とは電気回路を形成している。前記金属膜の電気抵抗値は計測回路６４によって測定される。
【０００６】
上記装置において、半導体６２の片面は真空槽内部に接しているため、真空槽１の内部が真空排気され、あるいは真空槽１の内部に空気が導入されると、圧力の変化により金属膜が変形し電気抵抗値が変化する。計測回路６４は、金属膜の電気抵抗値の変化量と設定値の比較を行って真空槽１の内部圧力を計測し、制御回路６５へ真空槽１内が大気圧であることを知らせる信号を入力する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記二つの大気圧確認方法のうち、ベローズ式大気圧確認方法においては、ベローズ５１が長時間にわたって収縮した状態に置かれると、外力を取去ってもすぐに元に戻らないことが経験的に知られており、かかるベローズの特性のため、該ベローズ式大気圧確認方法は、長時間にわたって真空状態を保持する場合には、検出精度が下がってしまうという問題点があった。
【０００８】
図１０は、ベローズ式大気圧確認方法を使用した場合の、真空状態に保持された時間（以下「保持時間」と称する）に対する動作の再現性を確認するために測定したデータである。
【０００９】
実験は、真空槽内部を１３３Paに排気し、同１３３Paに保ったまま一定時間真空維持した後、排気を止めて真空槽内に少しずつ気体を導入して内部圧力を上昇させ、センサが動作した時の圧力を計測した。センサの動作設定値は大気圧よりも少し低めとし、保持時間は真空槽内部が１３３Paになった時間から計測している。図の横軸は真空状態での保持時間を表し、縦軸はセンサの動作設定値と実際にセンサが動作した圧力値とのずれ量をパーセンテージで表した値である。図では、センサが動作した圧力の値が初期設定値より高かった場合にずれ量をプラスで表し、低かった場合をマイナスで表している。図１０から、ベローズ式大気圧確認方法は、真空状態での保持時間が長いほどずれ量が増加する傾向にあり、保持時間に対するセンサの動作再現性が悪いことがわかる。図より保持時間1700分後のずれ量が約2.2％であるということは、例えば扉のサイズが１ｍ×１ｍの真空槽の場合においてセンサを動作させるためには、約227ｋｇ（100ｃｍ×100ｃｍ×1.03ｋｇ／ｃｍ2×0.022）の圧力で扉を押し続け、真空槽の内部圧力を上昇させなければならない。しかし、一般的に真空槽は内圧容器ではないので大気圧以上の圧力を保持する構造になっていないため、圧力を上昇させるための導入気体を流し続けても、扉のパッキン等から漏れてしまうだけである。この結果、センサは動作せずオペレータが気づかなければ、導入気体を永久に流し続けることになるというような問題がある。
【００１０】
図１１は、半導体圧力スイッチ式大気圧確認方法を使用した場合の、真空状態での保持時間に対する動作の再現性を確認するために測定したデータである。実験は、ベローズ式大気圧確認方法において動作の再現性を確認した場合と同一の手順及び方法で行っており、図の横軸、縦軸共に図１０と同一の指標及びスケールを採用している。図１１から、半導体圧力スイッチ式大気圧確認方法の動作の再現性は、ベローズ式大気圧確認方法に比べると精度は高いが、真空状態での保持時間が長いほどずれ量が増加する傾向にあり、確認精度に問題があることがわかる。図より保持時間1700分後のずれ量が約0.2％であるということは、例えば扉のサイズが１ｍ×１ｍの真空槽の場合で考えると、扉内外の圧力差がゼロであると考えて扉を開けようとしたオペレータに、約21ｋｇ（100ｃｍ×100ｃｍ×1.03ｋｇ／ｃｍ2×0.00022）の力を出させる必要があることを示している。装置が真空槽の扉を自動的に開けるシステムであれば、扉を開ける機構に過大な負荷を与えることにもなる、というような問題があった。
【００１１】
このように、図１０及び図１１から、ベローズ式大気圧確認方法並びに半導体圧力スイッチ式大気圧確認方法は共に、真空状態での保持時間が長くなるほど動作の再現性が低くなることが確認できる。また、両方式は共に、真空槽内部と外部との圧力差がゼロに極めて近い領域で圧力検知部を動作させているため、動作が不安定になりやすいという問題や、大気圧確認装置の一部が真空槽内部の気体と接しているため、真空槽内部の温度や気体の種類に配慮する必要があり、高温や腐食性ガスで処理する場合には使用できないという問題があった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
真空槽を開放する用途に用いられる大気圧確認装置は、真空槽開放時に真空槽内部に大きな気体の流れが生じない程度に内部の気圧が上がった時点、すなわち真空槽内外の圧力差が小さくなった時点を確認できることが望ましい。
【００１３】
本発明は、真空槽外部に、真空槽の扉を開方向に押し付けることができるクランプと、扉の移動を検知するセンサとを設け、真空槽の扉に開方向の一定の力を加えた状態で真空槽内部に気体を導入し、センサが扉の移動を検知すると同時に、真空槽内部が大気圧に近似した圧力となったことを電気信号として外部に出力するように構成したものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（１）実施例の構成の説明
以下、本発明の実施例の構成を図１から図７に基づいて説明する。  図１は真空槽の正面図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ′部分の断面図である。真空槽１には、蝶番３を介して扉２が開閉自在に設けられている。この扉２の蝶番３と反対側には取っ手９が設けられており、該取っ手９を手で引くことにより扉２は図２に示す矢印の方向に開く。扉２の取っ手９の下方には、クランプ５によって扉２を開方向におしつけるためのＬ字形のあて板４が図２に示すような状態で溶接されており、真空槽１の側部における前記あて板４を含む水平面上には、往復シリンダ６及び回転シリンダ７が設置されている。真空槽１にはリーク弁１０が取付けられており、真空槽１内部への空気の導入は前記リーク弁１０を通して行われる。
【００１５】
図２のクランプ５とその駆動部分を示したのが図４a及び図４bである。図４aにおいて、クランプ５にはロッド１１が溶接されており、該ロッド１１は往復シリンダ６を貫通したうえ、スプライン継手１７を介して回転シリンダ７のベーンシャフト２０に接続されている。ロッド１１と往復シリンダ６の貫通部はＯリング１３により気密にシールされ、シリンダ内のピストン１２とシリンダケースとの接面もＯリング１４により気密にシールされる。これにより、シリンダケース内にはピストン１２を挟んで二つの気密室が作られ、それぞれの気密室には圧縮空気入口１５,１６が設けられている。圧縮空気入口１５は、電磁弁２２に直結しており、ライン２７、減圧弁２９を介して元圧ライン２５につながっている。圧縮茎入口１６は、電磁弁２１に直結しており、ライン２４、減圧弁２８を介して元圧ライン２５につながっている。
【００１６】
かかる構成において、圧縮空気入口１６より圧縮空気が導入され、圧縮空気入口１５より圧縮空気が排出されると、空気の圧力差によりピストン１２は真空槽１の扉２の方向に移動する。反対に、圧縮空気入口１５より圧縮空気が導入され、圧縮空気入口１６より圧縮空気が排出されると、ピストン１２は回転シリンダ７の方向に移動する。この場合、ピストン１２はロッド１１に固定されているため、ピストン１２の往復運動に合わせてロッド１１もまた往復運動をする。前記ロッド１１は、スプライン継手１７を介してベーンシャフト２０に接続されているため、ロッド１１の往復運動は回転シリンダ７内のベーンシャフト２０には伝達されない。また、回転シリンダ７には圧縮空気入口１８,１９が設けられており、これらは電磁弁２３に直結しており、ライン２６及び減圧弁２９を介して元圧ライン２５につながっている。
【００１７】
図４aにおける回転シリンダ７のC−C′部分の断面図が図５aである。同図に示されているように、回転シリンダ７は円筒形をしており、該円筒形の中心位置にベーンシャフト２０がストッパ３０、３１によって保持されている。前記ベーンシャフト２０は回転自在であり、また、該ベーンシャフト２０には板３２が固定されており、ベーンシャフト２０と板３２は連携して回転運動を行う。ベーンシャフト２０とストッパ３１と板３２とは気密室を形成しており、該気密室は圧縮空気入口１８とつながっている。同様に、ベーンシャフト２０とストッパ３０と板３２も気密室を形成しており、該気密室は圧縮空気入口１９とつながっている。板３２は、ストッパ３０とストッパ３１の間においてベーンシャフト２０を回転軸として気密に移動する。
【００１８】
かかる構成において、圧縮空気入口１８から圧縮空気を導入すると、ベーンシャフト２０、ストッパ３１及び板３２によって形成される気密室に空気が充満し、板３２は図５bに示す位置で停止する。反対に、圧縮空気入口１９から圧縮空気が導入されると、板３２は図５aに示す位置に回転移動し、図の位置で停止する。ベーンシャフト２０の回転運動は、スプライン継手１７及びロッド１１を介してクランプ５まで伝達される。回転シリンダ７が図５aに示す状態のとき、クランプ５は図４aに示す状態であり、図１の実線で示すように、扉２を閉方向にロックしている。また、回転シリンダ７が図５bに示す状態のとき、クランプ５は図４bに示す状態であり、図１の点線で示すように、扉２とＬ字形あて板４との間に入り込まない状態となっており、扉２は手で開くことができる。
【００１９】
次に、図３は、図１におけるＢ−Ｂ′部分の断面図である。真空槽の扉２にはＬ字形の板８が固定してあり、該板８の一部は、真空槽１に取付けた図６のようなマイクロセンサ４０の二つの凸部４１の中間に図７に示すような形で配置されている。前記マイクロセンサ４０の二つの凸部４１の間には検知ビーム４２が走っており、図３に示すように真空槽の扉２が閉じた状態では、板８の一部は二つの凸部４１の間に介在しており、検知ビーム４２を遮っている。真空槽の扉２が開くと、板８の一部が移動して二つの凸部４１の間から離れるため検知ビームを遮断するものがなくなる。このようにして検知ビーム４２の遮断・非遮断情報は、扉の開閉情報として図示されていない制御回路に入力される。
【００２０】
（２）実施例の作用・動作の説明
本発明は、真空槽の扉の内外にかかる力の変化によって扉の回転方向が変わることを利用して、真空槽内の圧力を検出するものである。具体的には、予め扉に開方向の一定の力（以下「予備力（Ｆ4）」という）を加えた状態で真空槽内部に気体を導入し、徐々に真空槽の内部圧力を上昇させ、扉が移動し始めた時点をセンサで検出して、真空槽内部の圧力が大気圧に近似した値になったことを知らせるようにしたものである。
【００２１】
図１３は本発明に係る真空槽の内部圧力確認方法を実施する場合に、真空槽の扉に働く力を概念的に表した図であり、扉２には、大気が扉を閉める方向に押す力Ｆ1と、内部の気体が扉を開く方向に押す力Ｆ2が加わっている。また、クランプ５により扉２の開方向に予備力Ｆ4が加えられており、扉を開く際には、扉の閉方向に扉の抵抗力Ｆ3が働く。
【００２２】
ここで、仮に扉寸法縦１ｍ×横１ｍの真空槽を使用して、その大気圧に対する内部圧力を99.95％以上の精度で検知したい場合の本発明の実施例について、以下に説明する。この時、Ｆ1＝100ｃｍ×100ｃｍ×1.03ｋｇ／ｃｍ2＝10300ｋｇであり、Ｆ1−Ｆ2を差圧力とすると、差圧力が10300×0.0005＝5.15ｋｇ以下に減少した時点を検知すれば、99.95％以上の精度で内部圧力を検知することが可能である。本発明は、扉の移動をもって検知を行うが、扉が開き始めるのは差圧力がＦ4−Ｆ3と等しくなった時点であるので、Ｆ4−Ｆ3が5.15ｋｇ以下になるように予備力Ｆ4を設定すればよい。扉にはベアリング７０が設けられているため、扉の抵抗力Ｆ3は１ｋｇ前後程度であり、予備力Ｆ4を５ｋｇとすれば、内部圧力を99.95％以上の精度で検知することが可能である。
【００２３】
なお、クランプにより予備力５ｋｇを扉に加えるために、図４a及び図４bに示す圧縮空気の回路は、元圧ライン２５を７ｋｇ／ｃｍ2Ｇとし、減圧弁２８によりライン２４は0.5ｋｇ／ｃｍ2Ｇに調整しておく。また、減圧弁２９により回転シリンダ７を動作させるライン２６と扉の締め付けを行うライン２７を５ｋｇ／ｃｍ2Ｇに調整しておく。
【００２４】
次に、図１２を参照して本発明の詳細な動作を説明する。
図１２は真空槽の運転準備から扉開放までのステップを表したフローチャート図であり、同時に扉に働く力の変化も表している。
【００２５】
まず、図４aのクランプ５について、電磁弁２３を切り換えて回転シリンダ７の圧縮空気入口１８に空気を導入し、図５aに示す板３２を図５bに示す状態に移動させる。これにより、クランプ５は図４bあるいは図１の破線で示す状態となり、真空槽１の扉２の開閉は自由に行うことができる。この時は真空槽の運転準備段階であり、真空槽の扉を開けて真空槽の内部に例えば成膜のための基板のセッティング等を行う。（ステップＳ1）
【００２６】
次に、真空槽１の扉２を閉じ、電磁弁２３を切り換えて圧縮空気入口１９に空気を導入し、回転シリンダ７内の板３２の位置を図５aに示す状態にする。これによりクランプ５は図４aあるいは図１の実線で示す状態となる。（ステップＳ2）
【００２７】
さらに、電磁弁２２を切り換えて圧縮空気入口１５に空気を導入することにより、ピストン１２を扉２の後方に移動させ、該ピストン１２と一緒にロッド１１及びクランプ５も扉２の後方に移動させる。この動作により、クランプ５による扉２の締め付けが行われる。（ステップＳ3）
この状態で真空槽１の内部をポンプ（図示していない）により真空排気する。（ステップＳ4）
真空排気を終了してから、例えば基板への成膜等を行う。（ステップＳ5）
【００２８】
真空槽１の内部での処理工程が終了した後、真空槽の扉を開放する準備として、電磁弁２１を切り換え、圧縮空気入口１６へ空気を導入する。空気の圧力によりピストン１２は扉２の前方に移動し、同時にクランプ５も扉前方に移動する。ここで更に圧縮空気を導入し、クランプ５があて板４を５ｋｇの一定の予備力で押し続けるように空気の圧力を調整する。（ステップＳ6）
この状態で、リーク弁１０を開いて真空槽１の内部に空気を導入する。（ステップＳ7）
【００２９】
真空槽１の内部の圧力が上昇し、外部との圧力差が減少して、差圧力が予備力から扉の抵抗力を引いた力以下になると（Ｆ1−Ｆ2＝Ｆ4−Ｆ3）、真空槽１の扉２が開き始める。扉が開くと同時に扉２に取付けられた板８が移動してマイクロセンサ４０の検知ビーム４２を遮断するものがなくなり、この変化が情報信号として出力される。（ステップＳ8）
【００３０】
この情報により、制御系は真空槽１の内部圧力が大気圧であることを確認し、リーク弁１０を閉じ空気の導入を停止させるように制御する。扉２の開放には、電磁弁２３を切り換え、圧縮空気入口１８から空気を導入し、板３２を図５bに示す状態とし、クランプ５を図１の破線で示す状態にする。（ステップＳ9）
次に取っ手９を引いて扉２を開く。（ステップＳ10）
【００３１】
本実施例においては、扉寸法縦１ｍ×横１ｍの真空槽を使用する場合について、予備力を５ｋｇと設定したが、扉の寸法に合わせて予備力を変化させれば、どのような扉寸法の真空槽に対しても精度よく内部気圧を検出することが可能である。
【００３２】
（３）他の実施例の説明、他の用途への転用例の説明
１．前記実施例では、往復シリンダ６と回転シリンダ７とをスプライン継手１７を介して接続したが、回転シリンダ７の側においてロッド１１の前後動に対応できる構成となっている場合、例えば回転シリンダ７自体もロッド１１と共に前後動できる場合には、往復シリンダ６と回転シリンダ７を直結する方法を採用してもよい。
【００３３】
２．前記実施例では、ロッド１１の前後動は往復シリンダ６によって、ロッド１１及びクランプ５の回動は回転シリンダ７によって行うようにしてあるが、ロッド１１の前後動のみを往復シリンダ６によって行い、ロッド１１及びクランプ５の回動は手動で行うようにしてもよい。
【００３４】
３．前記実施例では、往復シリンダ６と回転シリンダ７とをスプライン継手１７を介して接続したが、接続手段として、滑りキー等のように、回転力を伝達し往復運動を伝達しない他の方法を用いてもよい。
【００３５】
４．前記実施例では、真空槽の扉の開放位置を検出する手段としてマイクロセンサ４０を使用したが、位置検出が可能な各種のセンサを使用することができる。
【００３６】
５．前記実施例では、扉２に取付けた板８でマイクロセンサ４０を動作させるようにしたが、クランプ５の動きに関連させてマイクロセンサ４０を動作させるようにしてもよい。
【００３７】
６．前記実施例では、大気圧確認を真空槽の扉開放に利用したが、他の用途にも使用可能である。例えば、クライオポンプに本発明を利用する場合の詳細を以下に示す。クライオポンプは、吸引した気体をポンプ内に溜め込むため、吸着した気体を放出する再生という工程が必要である。再生方法の一つに、ポンプ内部に窒素を導入し、内部が大気圧になった時点でブロー弁を開き、窒素とともに吸着した気体を大気圧中に放出するものがある。図１４は上述の再生方法を採用したクライオポンプの概略図である。クライオポンプ１００には、ロータリーポンプ１０１、窒素導入弁１０２が設けられ、該導入弁に対向する位置に排気口１０３が設けられ、該排気口１０３にはパッキン１０４を介してブロー弁１０５が取付けられている。ブロー弁１０５は、シリンダピストン１０６と、ピストンに接合されたロッド１０７と、ロッドに接合された弁板１０８とからなり、図示しない圧空室に接続された電磁弁１０９に接続されている。クライオポンプの再生時には、導入弁１０２から窒素を導入し、ポンプ内が大気圧になった時点でブロー弁１０５を開き、窒素と共に吸着した気体を排気口から大気中に放出する。再生作業が終了すると導入弁１０２並びにブロー弁１０５を閉じ、ロータリーポンプによる真空引きを行う。再生の際、ポンプ内が大気圧より低い状態でブロー弁を開くと、内部に大気と共に無用の水分が入り込んでしまうため、大気圧確認は重要である。そこで、ブロー弁１０５のロッド１０７を延長させ、本発明のマイクロセンサ４０を取付けることにより、ポンプ内が大気圧より大きな圧力になった時点を確認することが可能になる。具体的には、ブロー弁１０５の閉方向に弁板１０８に数ｋｇの力が加わるように電磁弁１０９を調整した状態で再生を開始し、導入窒素によりポンプ内の圧力が上昇し、弁板と同時にロッド１０７が移動してマイクロセンサ４０の検知ビームをロッドが遮断したことをもって内部圧力確認を行う。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、扉に開方向の予備力を加えた状態で真空槽内部に気体を導入し、扉が開いた時点をセンサによって確認することにより、精度よく内部気体の圧力を検知することが可能となった。また、内部圧力は大気圧よりも設定した圧力分だけ低い圧力で検知することが可能であるため、真空槽を開放するために内部に気体を導入する際に、真空槽に対する開放可能な最小限の気体注入量で気体の注入を停止することができ、真空槽開放のための時間削減や、注入気体の節約など、生産性の向上が可能になった。さらに、真空槽の内部圧力を確認するための機構は全て真空槽の外部に設けられているため、真空槽の内部を高温にする必要がある場合や、腐食性ガスを使用する場合などにも、真空槽の内部状況の影響を受けずに使用することが可能となった。さらにまた、上記の内部圧力確認機構は扉のクランプ機構をも兼ねているため、真空槽を開放しても扉が大きく開いてしまうこともなく、真空槽内部が高温のため内部が大気圧に戻っても扉を軽く閉めておきたい時にも対応可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における真空槽の正面図
【図２】図１のＡ−Ａ′部分の断面図
【図３】図１のＢ−Ｂ′部分の断面図
【図４ａ】本発明における扉閉時のクランプ概略図
【図４ｂ】本発明における扉開時のクランプ概略図
【図５ａ】本発明における扉閉時の回転シリンダ断面図
【図５ｂ】本発明における扉開時の回転シリンダ断面図
【図６ａ】マイクロセンサの正面図
【図６ｂ】マイクロセンサの平面図
【図６ｃ】マイクロセンサの右側面図
【図７】マイクロセンサの概略図
【図８】従来方法で用いたベローズ式大気圧確認装置の概略図
【図９】従来方法で用いた半導体圧力スイッチ式大気圧確認装置の概略図
【図１０】ベローズ式大気圧確認方法による圧力の測定ずれ量を示すグラフ
【図１１】半導体圧力スイッチ式大気圧確認方法による圧力の測定ずれ量を示すグラフ
【図１２】本発明に基づく大気圧確認操作のフローチャート図
【図１３】本発明において真空槽の扉に働く力の概念図
【図１４】本発明を実施したクライオポンプの概略図
【符号の説明】
１．    真空槽
２．    真空槽扉
３．    蝶番
４．    あて板
５．    クランプ
５′．  クランプ
６．    往復シリンダ
７．    回転シリンダ
８．    板
９．    取っ手
１０．  リーク弁
１１．  ロッド
１２．  ピストン
１３．  Ｏリング
１４．  Ｏリング
１５．  圧縮空気入口
１６．  圧縮空気入口
１７．  スプライン継手
１８．  圧縮空気入口
１９．  圧縮空気入口
２０．  ベーンシャフト
２１．  電磁弁
２２．  電磁弁
２３．  電磁弁
２４．  ライン
２５．  元圧ライン
２６．  ライン
２７．  ライン
２８．  減圧弁
２９．  減圧弁
３０．  ストッパ
３１．  ストッパ
３２．  板
４０．  マイクロセンサ
４１．  凸部
４２．  検知ビーム
５０．  取付け板
５１．  ベローズ
５２．  押し板
５３．  突出部
５４．  ドグ
５５．  マイクロスイッチ
５６．  制御回路
６０．  取付けあて板
６１．  ケース
６２．  半導体
６３．  リード線
６４．  計測回路
６５．  制御回路
７０．  ベアリング
１００．クライオポンプ
１０１．ロータリーポンプ
１０３．導入弁
１０４．排気口
１０５．パッキン
１０６．ブロー弁
１０７．ロッド
１０８．弁板
１０９．電磁弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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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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