6291109 フィルタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6291109

(24)【登録日】2018年2月16日

(45)【発行日】2018年3月14日

(54)【発明の名称】フィルタ

(51)【国際特許分類】

   B01D 46/10 20060101AFI20180305BHJP

   B01D 46/52 20060101ALI20180305BHJP

   B01D 39/20 20060101ALI20180305BHJP

   F24F 7/00 20060101ALI20180305BHJP

   F24F 13/28 20060101ALI20180305BHJP

   F24F 7/06 20060101ALI20180305BHJP

【ＦＩ】

   B01D46/10 A

   B01D46/52 A

   B01D39/20 A

   F24F7/00 A

   F24F13/28

   F24F7/06 C

【請求項の数】5

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2017-83967(P2017-83967)

(22)【出願日】2017年4月20日

【審査請求日】2017年4月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000211123

【氏名又は名称】中外炉工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100081422

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 光雄

(74)【代理人】

【識別番号】100084146

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 宏

(74)【代理人】

【識別番号】100118625

【弁理士】

【氏名又は名称】大畠 康

(74)【代理人】

【識別番号】100144200

【弁理士】

【氏名又は名称】奥西 祐之

(72)【発明者】

【氏名】金光 和珠

(72)【発明者】

【氏名】池田 宗弘

【審査官】 宮崎 賢司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−１６３０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭５８−０１３９３３（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 特開２０００−３２９４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３０２０７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２９９９３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０６１２２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０３９１３０４７（ＣＮ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６２７０５４６（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ４６／１０

Ｂ０１Ｄ ３９／２０

Ｂ０１Ｄ ４６／５２

Ｆ２４Ｆ ７／００

Ｆ２４Ｆ ７／０６

Ｆ２４Ｆ １３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガスを循環させてワークの熱処理を行うクリーンオーブンに設けられる金属製のフィルタであって、
熱処理されるワークが配置される熱処理室側に突出する金属製のフィルタ部材を備える頂部と、
前記頂部に連続して形成される金属製のフィルタ部材を備える側部と、を備えていることを特徴とする、フィルタ。

【請求項2】

前記頂部及び前記側部はそれぞれ、金属製のフレーム部材を備え、プレート形状を有しており、
前記フレーム部材は、前記フィルタ部材の外周に溶接によって取り付けられている、請求項１記載のフィルタ。

【請求項3】

前記側部は、前記頂部の外周部全体から連続して形成されている、請求項１又は２に記載のフィルタ。

【請求項4】

前記側部の端部にはフランジが形成されている、請求項１〜３のいずれか１つに記載のフィルタ。

【請求項5】

前記頂部は、プレート形状のフィルタ部材がガス流れ方向に折り返しされている折り返し形状を有している、請求項１〜４のいずれか１つに記載のフィルタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体部品や精密材料等の乾燥や焼成等に使用されるクリーンオーブンに用いられるフィルタに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、クリーンオーブンには、特許文献１に示されるように、微細なダスト（パーティクル）を取り除くＨＥＰＡフィルタが設けられている。

【0003】

ここで、特許文献２に示されるように、ＨＥＰＡフィルタは、ガラス繊維やセラミックファイバーで濾材が作成されているため、温度変化によって発塵し、それによって、クリーンオーブンの熱処理室にパーティクルが持ち込まれるという課題が存在する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−１５６０８９号公報

【特許文献2】特開平５−２０８１１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そして、特許文献２では、温度変化を抑制するために、専用のヒータを設けることが開示されている。しかし、設備が大がかりとなり、コストが増加するという課題がある。

【0006】

そこで、本発明では、コストの増加を抑制しながら、熱処理室内に持ち込まれるパーティクルの量を低減できるクリーンオーブンに用いられるフィルタ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】

【0007】

本発明は、ガスを循環させてワークの熱処理を行うクリーンオーブンに設けられる金属製のフィルタであって、
熱処理されるワークが配置される熱処理室側に突出する頂部と、
前記頂部に連続して形成される側部と、を備えていることを特徴とする。

【0008】

前記構成によれば、金属製のフィルタを採用することによって、フィルタの発塵を抑制し、熱処理室内に持ち込まれるパーティクルの量を低減できる。また、金属製のフィルタでパーティクルの捕集効率を向上させようとするとフィルタによる圧力損失が大きくなるが、フィルタが頂部と頂部に連続して形成される側部とを備えることによって、ガスの流通面積を増加させることができ、捕集効率を上げた金属製フィルタを採用することができる。その結果、特許文献２に示されるヒータ等を設けるというような設備の大がかりな変更を行わないで、コストの増加を抑制したクリーンオーブンに用いられるフィルタを提供できる。

【0009】

本発明は、さらに、次のような構成を備えるのが好ましい。
（１）前記頂部及び前記側部はそれぞれ、金属製のフィルタ部材と金属製のフレーム部材とを備え、プレート形状を有しており、
前記フレーム部材は、前記フィルタ部材の外周に溶接によって取り付けられている。
（２）前記側部は、前記頂部の外周全体から連続して形成されている。
（３）前記側部の端部にはフランジが形成されている。
（４）前記頂部は、プレート形状のフィルタ部材がガス流れ方向に折り返しされている折り返し形状を有している。

【0010】

前記構成（１）によれば、頂部及び側部はプレート形状を有することによって、プレートとして取扱が容易であり、フィルタの組立も容易となる。また、フィルタ部材とフレーム部材とは、共に金属でできているので、熱膨張差によりフィルタ部材が弛むことを抑制できる。そして、フィルタ部材とフレーム部材とが同じ材質（例えばステンレス鋼）であれば、熱膨張率が同じとなり、より好ましい。さらに、フィルタ部材が金属でできており、フレーム部材が溶接によって取り付けられているので、フィルタ部材とフレーム部材との連結部における漏れやダストの発生を防止できる。

【0011】

前記構成（２）によれば、側部は、頂部の外周全体から連続して形成され、その結果、 頂部及び側部で立体形状を形成するので、フィルタの取扱や取付を容易とできる。

【0012】

前記構成（３）によれば、側部にフランジが形成されているので、側部をクリーンオーブンの内部フレームに取り付けるのを容易とできる。

【0013】

前記構成（４）によれば、頂部が折り返し形状を有することによって、ガスの流通面積をさらに増加させることができ、捕集効率を上げた金属製のフィルタを採用することができる。

【発明の効果】

【0014】

要するに、本発明によると、コストの増加を抑制しながら、熱処理室内に持ち込まれるパーティクルの量を低減できる、クリーンオーブンに用いられるフィルタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態に係るクリーンオーブンの概略構成図である。

【図2】フィルタの概略斜視図である。

【図3A】頂部の概略図である。

【図3B】図３ＡのIII-III断面図である。

【図4】フィルタの変形例を示す概略斜視図である。

【図5】フィルタの変形例を示す概略斜視図である。

【図6】フィルタの変形例を示す概略斜視図である。

【図7】フィルタの変形例を示すクリーンオーブンの概略構成図である。

【図8】図７のフィルタの斜視図である。

【図9】図８のIX矢視透視図である。

【図10】図８のＸ矢視透視図である。

【図11】フィルタの変形例を示す概略斜視図である。

【図12】金属製のフィルタとＨＥＰＡフィルタとの両方が設けられるクリーンオーブンの概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

（全体構成）
図１は、本発明の実施形態に係るクリーンオーブン１０の概略構成図である。図１に示されるように、クリーンオーブン１０は、熱処理されるワークＷが配置され、ガスが流入するガス入口２１と、ガスが流出するガス出口２２と、を有する熱処理室２と、ガス入口２１を形成する内部フレーム２３に溶接で取り付けられるフィルタ４と、フィルタ４を通過する前のガスが存在するフィルタ前空間５と、ガス出口２２から流出したガスをフィルタ前空間５に送る循環流路６と、を備えている。図１において、ガスの流れは白抜き矢印で示されている。

【0017】

図２は、フィルタ４の概略斜視図である。図１及び図２に示されるように、フィルタ４は、熱処理室２側に突出する頂部４１と、頂部４１の外周部全体から連続して形成される側部４２〜４５と、を備えている。

【0018】

図３Ａは、頂部４１の概略図である。図３Ａに示されるように、頂部４１は、矩形状のプレート形状を有しており、金属製のフィルタ部材４１ａと金属製のフレーム部材４１ｂとを備えている。フレーム部材４１ｂは、図３Ｂに示されるように、フィルタ部材４１ａの外周に溶接によって取り付けられている。

【0019】

側部４２〜４５も頂部４１と同様、それぞれ矩形状のプレート形状を有しており、金属製のフィルタ部材とフィルタ部材の外周に溶接によって取り付けられているフレーム部材とを備えている。なお、側部４２〜４５は、頂部４１のフレーム部材４１ｂから連続して形成されている。ここで、連続というのは、溶接や締結部材で接合されて一体化されている場合も含まれる。そして、フィルタ４は全体として直方体形状を有している。

【0020】

クリーンオーブン１０は、次のように作動するようになっている。

【0021】

まず、クリーンオーブン１０の扉（図示せず）が開閉され、ワークＷが熱処理室２内の所定位置に配置される。そして、ヒータ及びファン（図示せず）を作動させると、ヒータで加熱されたガスは、ファンによって、フィルタ４を通過して清浄化された上で、ガス入口２１を通り、熱処理室２に送られる。なお、ガスは、クリーンオーブン１０内を満たす気体であり、空気や窒素等の他どのような気体でもよい。また、ここでは、ワークＷとして、棚状のカセットに平置きされたガラス基板が略図で示されているが、どのようなものでもよい。なお、図１において、ガスの流れは白抜き矢印で示されている。

【0022】

加熱されたガスは、熱処理室２において、配置されたワークＷを加熱する。ワークＷを加熱したガスは、ガス出口２２において、循環流路６に流れる。循環流路６内のガスは、フィルタ前空間５に流れ、再度、フィルタ４を通過して清浄化された上で、ガス入口２１を通って熱処理室２に流入する。

【0023】

前記構成のクリーンオーブン１０によれば、次のような効果を発揮できる。

【0024】

（１）フィルタ４は、金属製のフィルタであるので、温度変化があってもＨＥＰＡフィルタのように発塵せず、熱処理室内に持ち込まれるパーティクルの量を低減できる。

【0025】

（２）金属製のフィルタ４でパーティクルの捕集効率を向上させようとするとフィルタによる圧力損失が大きくなるが、フィルタ４が頂部４１と頂部４１に連続して形成される側部４２〜４５とを備えることによって、ガスの流通面積を増加させることができ、捕集効率を上げた金属製フィルタ４を採用することができる。その結果、特許文献２に示されるヒータ等を設けるというような設備の大がかりな変更を行わないで、コストの増加を抑制したクリーンオーブン１０を提供できる。

【0026】

（３）頂部４１及び側部４２〜４５はプレート形状を有することによって、プレートとして取扱が容易であり、フィルタ４の組立も容易となる。また、フィルタ部材４１ａとフレーム部材４１ｂとは、共に金属でできているので、熱膨張差によりフィルタ部材４１ａが弛むことを抑制できる。さらに、フィルタ部材４１ａが金属でできており、フレーム部材４１ｂが溶接によって取り付けられているので、フィルタ部材４１ａとフレーム部材４１ｂとの連結部における漏れやダストの発生を防止できる。

【0027】

（４）側部４２〜４５は、頂部４１の外周部全体から連続して形成され、その結果、頂部４１及び側部４２〜４５で立体形状を形成するので、フィルタ４の取扱や取付を容易とできる。

【0028】

上記実施形態では、フィルタ４の頂部４１及び側部４２〜４５は矩形状であり、フィルタ４は全体として直方体形状を有しているが、図４に示されるように、フィルタ４の頂部４１１が円板形状であり、側部４１２が頂部４１１の外周部全体から連続して形成されて円弧形状を有し、フィルタ４が全体として円柱形状を有してもよい。

【0029】

上記実施形態では、フィルタ４の側部４２〜４５は矩形状のプレート形状を有しているが、図５に示されるように、側部４２〜４５の端部にフランジ４２ｃ〜４５ｃが形成されてもよい。このような構成を有することにより、フランジ４２ｃ〜４５ｃによって、側部４２〜４５をクリーンオーブン１０の内部フレーム２３に取り付けるのを容易とできる。また、フランジを内部フレームに溶接で取り付けるのではない場合には、フランジと内部フレームとの間にパッキンを挟むことによって、フランジと内部フレームとの間のシール性を向上させることができる。

【0030】

なお、フランジ４２ｃ〜４５ｃは、側部４２〜４５の端部から外方に突出するように形成されているが、フランジは、側部の端部から内方に突出するように形成されてもよい。また、図６に示されるように、フランジは、フィルタ４が全体として円柱形状を有する場合にも適用でき、フランジ４１２ｃは、側部４１２の端部から外方に突出するように形成されている。そして、円柱形状のフィルタ４に形成されるフランジも直方体形状のものと同様、側部４１２の端部から内方に突出するように形成されてもよい。

【0031】

また、図７は、フィルタ４の変形例を示すクリーンオーブンの概略構成図である。図８は図７のフィルタ４の斜視図であり、図９は図８のIX矢視透視図であり、図１０は図８のＸ矢視透視図である。図７〜図１０に示されるように、頂部４１３は、プレート形状のフィルタ部材がガス流れ方向に折り返しされている折り返し形状を有している。頂部４１３が折り返し形状を有することによって、ガスの流通面積をさらに増加させることができ、捕集効率を上げた金属製のフィルタを採用することができる。

【0032】

なお、頂部４１３の折り返し形状と直交する位置で対向している２つの側部４３１、４５１はフィルタ部材ではなく、金属製の板材で構成されていてもよく、他の対向している２つの側部４２１、４４１は、頂部４１３と連続するように構成されている。また、頂部４１３と側部４３１、４５１とは、溶接で接合されている。

【0033】

側部４３１、４５１を板材で構成することによって、頂部４１３を折り返し形状としながらも、側部４３１、４５１で頂部４１３を支持することができ、フィルタ４の構造強度を向上させることができる。また、頂部４１３と側部４３１、４５１とを溶接することによって、頂部４１３と側部４３１、４５１との間の漏れを防止し、さらに頂部４１３と側部４３１、４５１との接合部からのパーティクルの発生を防止できる。さらに、ガスの流通面積を増加させるには、図１１に示されるように、プレートを加工し、頂部４１及び／又は側部４２〜４５のフィルタ部材４１ａの表面を凹凸状としてもよい。

【0034】

上記実施形態では、クリーンオーブン１０は、フィルタとして、金属製のフィルタのみ有しているが、金属製のフィルタとＨＥＰＡフィルタとの両方を有してもよい。図１２は、金属製のフィルタとＨＥＰＡフィルタとの両方が設けられるクリーンオーブンの概略構成図である。

【0035】

図１２に示されるように、金属製のフィルタ４のガス流れの上流側にＨＥＰＡフィルタとしてフィルタ９が配置される。フィルタ９は、シール部材３を介してクリーンオーブン１０の内部フレーム２４に固定される。クリーンオーブン１０の内部空間において、シール部材３は、フィルタ４の内部フレーム２３への溶接部４ａより内方側に位置するようになっている。内部フレーム２４は、内部フレーム２３のガス流れの上流側に位置しており、内部フレーム２３より内方側に突出している。シール部材３は、例えば、ニトリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム等のゴム部材でできたＯリングやシート部材（パッキン）である。フィルタ９の発塵によるパーティクルは、フィルタ４によって捕集される。このように、金属製のフィルタ４とＨＥＰＡフィルタのフィルタ９の両方を設ける場合には、ＨＥＰＡフィルタからのパーティクルを捕集できるよう、フィルタ４は、フィルタ９のガス流れの下流側に配置することが好ましい。

【0036】

特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、各種変形及び変更を行うことも可能である。

【産業上の利用可能性】

【0037】

本発明では、コストの増加を抑制しながら、熱処理室内に持ち込まれるパーティクルの量を低減できる、クリーンオーブンに用いられるフィルタを提供できるので、産業上の利用価値が大である。

【符号の説明】

【0038】

２ 熱処理室
２１ ガス入口 ２２ ガス出口 ２３ 内部フレーム ２４ 内部フレーム
３ シール部材
４ フィルタ ４ａ 溶接部
４１ 頂部 ４２〜４５ 側部
４１ａ フィルタ部材 ４１ｂ フレーム部材
４１１ 頂部 ４１２ 側部 ４１３ 頂部
４２１ 側部 ４３１ 側部 ４４１ 側部 ４５１ 側部
４２ｃ〜４５ｃ フランジ
４１２ｃ フランジ
５ フィルタ前空間
６ 循環流路
９ フィルタ
１０ クリーンオーブン
Ｗ ワーク

【要約】

【課題】コストの増加を抑制しながら、熱処理室内に持ち込まれるパーティクルの量を低減できる、クリーンオーブンに用いられるフィルタを提供する。
【解決手段】ガスを循環させてワークの熱処理を行うクリーンオーブン１０に設けられる金属製のフィルタ４であって、熱処理されるワークＷが配置される熱処理室２側に突出する頂部４１と、頂部４１に連続して形成される側部４２〜４５と、を備えていることを特徴とする。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】