CN103026481A - 用于在受控气氛中储存物品的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在受控气氛中储存物品的设备，所述设备包括：至少一个储存模块，其能够接纳待储存的物品；设置有用于定位所述物品的至少一个搁架的储存模块，所述储存模块具有大致平行六面体形状，并具有两个大致竖直且相对的壁，所述搁架在所述壁之间延伸，其中所述设备的特征在于设置了隔板，每一个隔板都与所述搁架之一相对地定位并且定位在所述两个壁之一与所述搁架之间，以便防止气体在隔板位置竖直地流动，并允许气体仅沿与所述隔板相关的搁架横向地流动。

Description

用于在受控气氛中储存物品的设备

技术领域

本发明涉及用于在受控气氛中储存物品的设备的领域。

背景技术

无疑已知在许多行业分支（诸如电子业，或甚至食品业或可选地制药业）中，物体需要在它们待用时或者在制造过程中被或多或少临时储存在受控气氛（例如干燥空气或可选地仅包含一定有限含量的残留氧气或残留水蒸气的氮气气氛）中。因此，以电子业为例，普遍存在用于在氮气或可选地在干燥空气下储存处于制造过程中的电子元件、例如用于在装配印刷电路前储存印刷电路或者可选地用于在将裸芯片装配在电子板上前储存裸芯片的装置。

该行业内还提供用于在干燥空气下或者在氮气下储存电子元件的装置，所述电子元件可以被归类为淘汰的或者具有战略重要性，用户不能确定其是否能够在未来的几年采购到，并且用户仅仅形成他自己的长期存货。

应了解的是，这些储存操作是必要的以便避免构件与外界空气之间的任何相互作用，关键风险与构件从外界空气吸收水分、例如构件或印刷电路轨迹的金属部分的氧化、塑料封壳吸收水分或者可选地与外界空气中的某些污染粒子（卤代化合物等）反应相关。

此外，已知此类储存空间所存在的技术问题之一在于这些装置的使用寿命短，构件在用户地点需要它们时被导入储存部件或者从储存部件被移除，这意味着储存模块因此被极为频繁地打开和关闭，有时每小时几次。

尽管目前市场上可购得许多这种类型的装置，并且即使存在大量与这些装置有关的文献（研究特别可由文献FR-2877641、EP-1333469、FR-2803647或可选地EP-1102713组成），申请人公司已自行安排了通过本发明提供以下优点和改进的新颖设备的任务：

-简化已有系统以便降低其成本；

-允许模块性（可以使用单个储存模块或者叠加使用几个模块，同时为用户提供使用其作为活动设备（用于将物品从点A运输到点B）的能力；

-相对于已有系统提高性能；

-在这些简单性和低成本的条件下维持合意的安全水平。

发明内容

如在下文中将更详细地看到，本发明在其一个方面特别提出一种储存模块的新颖结构，所述储存模块形成气体在储存设施内的最佳和受控的循环，特别是避免循环死区，并且通过“隔板”系统的存在而实现这一点，每一个隔板都面向搁架之一定位在模块的壁之一与所述搁架之间，以便防止气体在隔板位置竖直地通过并且仅允许气体沿与所述隔板相关的搁架横向地通过。

因此，本发明涉及一种用于在受控气氛中储存物品的设备，所述设备包括：

-至少一个储存模块，其能够收纳待储存的物品；所述储存模块装备有至少一个搁架（优选地至少两个搁架），物品将定位在所述搁架上；

-用于将气体输送到所述模块中的装置；以及

-用于从所述模块排出气体的装置，

-所述储存模块中的至少一个呈大致平行六面体形状并具有两个大致竖直和相对的壁，搁架在所述壁之间延伸，并且

-用于输送气体的装置允许气体经两个所述壁之一喷射到模块的底部或模块的顶部中；

且所述设备的特征在于以下措施的执行：

-用于排出气体的装置位于：

i）与用于输送气体的装置相同的竖壁上，

j）或者可选地，通过以下事实在模块的相对端面向排出装置的另一个竖壁上：如果气体输送装置位于模块的底部处，则排出装置位于模块的顶部处，而如果气体输送装置位于模块的顶部处，则排出装置位于模块的底部处；

-该模块包括隔板，每一个隔板都面向搁架之一定位在两个壁之一与所述搁架之间，以便防止气体在隔板位置竖直地通过并允许气体仅沿与所述隔板相关的搁架横向地通过；

且其特征在于:

-如果储存模块包括仅一个搁架，则储存模块包括仅一个隔板，该隔板面向搁架位于气体经其到达的壁与搁架之间，

-如果搁架的数量大于1并且用于排出气体的装置位于与用于输送气体的装置相同的壁上，并且如果模块中的搁架数量为偶数，则气体在气体的输送与气体从模块的排出之间的循环所达的模块的最后一个搁架不具有隔板。

根据本发明的一些有利实施例，本发明可采取以下技术特征中的一个或多个：

-与搁架相关的隔板是与所述搁架本身分离但被固定至所述搁架并一直沿所述搁架延伸的机械构件；

-与搁架相关的隔板就结构而言是所述搁架本身的一部分；

-所述设备包括至少一个技术模块，所述技术模块邻接所述储存模块并在其竖壁之一处被固定至所述储存模块，与该储存模块流体连通，所述用于输送气体的装置允许气体到达技术模块中并从此处经共用的壁喷射到模块的底部或模块的顶部中，而所述用于排出气体的装置位于与用于输送气体的装置相同的壁上并允许气体从储存模块排出到技术模块并从此处向外排出；

所述设备包括

-至少一个技术模块，所述技术模块邻接所述储存模块并在其竖壁之一处被固定至所述储存模块，与该储存模块流体连通，所述用于输送气体的装置允许气体到达技术模块中并从此处经与技术模块共用的壁喷射到模块的底部或模块的顶部中，并且所述设备还包括至少一个气体收集和排出模块，所述气体收集和排出模块同样邻接所述储存模块并在与技术模块共用的同一个竖壁处被固定至所述储存模块，所述排出气体的装置允许气体从储存模块排出到收集模块并从此处向外排出；

-气体收集和排出模块装配有至少一个止回阀，所述止回阀防止从储存模块排出的气体从收集模块输送到技术模块；

-储存设备包括数个储存模块，其被叠加以便获得用于物品的期望总体储存容积，并且技术模块与每一个储存模块相关，邻接所述储存模块并在其竖壁之一处被固定至所述储存模块，与该储存模块流体连通，用于输送气体的装置允许气体到达每一个技术模块中并从此处经它们共有的壁喷射到相关模块的底部或相关模块的顶部中，用于排出气体的装置位于与用于输送气体的装置相同的壁上并允许气体从储存模块排出到技术模块并从此处向外排出；

-储存设备包括数个储存模块，其被叠加以便获得用于物品的期望总体储存容积，并且技术模块与每一个储存模块相关，邻接所述储存模块并且在其竖壁之一处被固定至所述储存模块，与该储存模块流体连通，用于输送气体的装置允许气体到达每一个技术模块中并从此处经它们共有的壁喷射到相关模块的底部或相关模块的顶部中，并且气体收集和排出模块与每一个储存模块都相关，其同样邻接储存模块并在与技术模块共用的同一竖壁处被固定至储存模块，所述排出气体的装置允许气体从储存模块排出到与其相关的收集模块并从此处向外排出；

-所述设备的收集模块形成单个中空竖塔，从所述设备的每一个储存模块排出的所有气体都回到所述竖塔。

根据本发明的一个优选实施例，用于控制气体的到达和提取的装置不包括电气元件；它们全部属于气动型（特别是明显缺少任何电气操作的阀）。

附图说明

本发明的更多特征和优点将在以下借助参照附图提供的完全非限制性的说明而提供的描述中变得更加清楚地显而易见，在附图中：

-图1是现有技术的带搁架的储存模块的正向局部示意图，所述储存模块沿空间的壁之一在该壁与搁架之间形成用于气体的优先路径；

-图2是根据本发明的装置的正向局部示意图，所述装置使用奇数个搁架（在本例中仅有单个搁架）；

-图3是根据本发明的装置的正向局部示意图，所述装置使用奇数个搁架（在本例中有5个搁架）；

-图4是未根据本发明的装置的正向局部示意图（奇数个搁架，其形成未被气体扫过的死区）；

-图5是根据本发明的装置的正向局部示意图，所述装置使用与图4相同数量的搁架；

-图6是根据本发明的装置的局部示意图，该图示出了实施储存区、技术区和收集区的方式之一。

具体实施方式

图1提供了现有技术的某些装置所存在的缺点的恰当图示，氮气到达所述装置并且气体在储存模块的同一个壁上排出，气体的优先路径位于所述壁与搁架之间，即使当然一部分气体也在该模块中并在搁架之间循环，但于是应了解的是，模块的一些区将不可否认地被非常不好地覆盖（扫过）。

另一方面，图2提供了本发明利用带有单个搁架的模块通过本发明的装置（部分可见）所提供的改进的适当图示，该搁架在其左侧部分、也就是在气体输入壁与搁架之间装备（通过初始建造或经附接的构件）有隔板。

在此实施例中，用于排出气体的装置位于与用于输送气体的装置相同的竖壁上，输送装置位于模块的底部中，而气体在顶部中排出。在这种单个搁架的情况下，根据本发明，实际上将气体入口和气体排出部定位在模块的同一壁上是优选的，如在此所示。

此外，继而非常容易看到如何利用该单个隔板来防止在隔板位置并因此沿气体输入壁竖直地通过，并允许气体仅沿与所述隔板相关的搁架横向地通过，气体然后到达搁架的相对端，此处其可以沿搁架的另一面通过，以使得气体因此可以沿搁架的每一面行进以便防止存在任何未被扫过的死区。

如对于本领域技术人员来说将清楚地显而易见的，虽然在此所示的视图并未展现装置的深度，但应了解的是，作为优选，对于根据本发明的所有装置而言，搁架抵靠在储存模块的后壁（背壁）上并在模块中尽可能远地向前突出，同时允许关闭前门，其目的是使模块的前部或后部处的气体“损耗”最小化，因为这将使得沿本发明通过该组隔板所形成的优先路径的循环的对应减少。

图3就其本身而言提供了本发明利用5个搁架模块通过根据本发明的装置（部分可见）所提供的优点的清楚图示，搁架中的每一个都装备（通过初始构建或者经由附接的构件）有隔板。

在此实施例中，用于排出气体的装置位于与用于输送气体的装置相同的竖壁上，输送装置位于模块的底部中，而气体在顶部中排出。

此外，特别容易看出，利用这些隔板，各隔板如何防止气体在隔板位置竖直地通过并允许气体仅沿与所述隔板相关的搁架横向地通过，气体因此沿搁架并在两个搁架之间行进以便防止存在任何未被扫过的死区。

图4就其本身而言提供了未按本发明的装置的图示：其使用偶数（4）个搁架，与本发明的推荐相反，气体所达的最后一个搁架装备有隔板，从而防止气体上升到该最后一个搁架上方并由此在顶部上形成未被气体扫过的死区，这当然在一定程度上是有害的。

与此形成对比，图5的装置——其本身就是根据本发明的装置，具有相同（偶数）数量的四个搁架，但未在气体所达的最后一个搁架处使用隔板——允许气体从气体入口在装置中适当循环到其出口，其中所有空间都相继被气体扫过。

图6本身示出了本发明的一个实施例，其中该装置除适当的储存模块外还包括技术模块，该技术模块邻接储存模块并在其左侧竖壁处被固定至储存模块，与所述储存模块流体连通，并且所述装置包括用于收集和排出气体的模块，该模块同样邻接储存模块并在与技术模块共用的该同一左侧竖壁处被固定至储存模块，用于从储存模块排出气体的装置允许气体从储存模块排出到收集模块并从此处向外排出（经由连接至该收集模块且在此未示出的管道）。

在下文中描述本发明的采用完全气动设计的一个有利实施例，其采用图6的技术模块和收集模块这两个模块：

-为了降低会对人员和硬件产生风险的过度超压的风险，在收集模块处使用两个背压调节器（上游压力调节器）：

-第一背压调节器在箱柜中维持典型地约为2mbar（毫巴）的稍微上升的压力；

-如果该第一2mbar背压调节器失效，则额定在例如10mbar的第二背压调节器取而代之；

-并且如果这两个背压调节器都失效（不过应当承认这种状况极为罕见）或者可选地用户提取网络发生故障，则存在已在将密封件装配到储存模块的正面上的门上的又一个预防措施并且该密封件在例如高于15mbar的极限压力下失去其密封作用；

-已在储存模块的正面上的门上使用特殊的所谓“压缩”门把手，以消除在储存区的内部存在异常升高的压力的情况下在门被打开时用户与门碰撞的风险，可将所述门把手的操作归纳如下：

-在用户转动门把手的第一阶段，执行第一解压，但门被保持在“合上”位置，也就是很轻微地微开，密封件已失去其密封作用，但门仍由形成门把手的结构的一部分的卡扣保持；

-在用户转动门把手的第二阶段，用户打开卡扣，此时允许将门打开。

此类门把手例如从“EMKA”可得。

-技术模块是流体密封的：用于馈送储存模块的技术模块中存在的减压装置下游的元件之一变成分离，气体流率由减压装置下游的技术模块中同样存在的标定孔口限制，并且所有剩余的气体流率都被引导到收集模块并从此处经由定位在技术模块与收集模块之间共用的壁上的一个或多个止回阀被引导至提取套筒；

-所述装置连接至氮气源，例如连接至用户地点的氮气网络（其将其产品储存在模块中），其最大容许压力为例如15bar。所述装置的操作所需的所有气动构件都通过管件被接合在一起，例如使用快速安装联接器装配所述管件。

手控阀控制向所有设备的供给并且该阀可例如定位在技术模块的正面或背面上。可存在过滤器（20μm的过滤截止）以便保护所有构件。

-调节与位于减压装置下游的标定孔口相关或者根据一有利实施例与两个标定孔口相关的减压装置中的压力意味着可以设定两个氮气流率，例如接近10Nm³/h的吹扫流率和接近1Nm³/h的扫过流率。

如以上已经指出的，位于减压装置下游的标定孔口在下游管件变成分离的情况下限制氮气的流率。

-门接触开关根据门是被关闭还是被打开来提供对是否传送两种氮气流率（吹扫流率，较低的扫过流率）的控制。

通过门的关闭来触发吹扫流率和扫过流率，这两者都可以通过标定孔口的选择来调节，该吹扫流率的持续时间由（可调的）气动计时器设定，并且当（仅）吹扫流率停止时，扫过流率保持。

-当门打开时，吹扫流率和扫过流率两者都停止。

通过本发明提供的优点因此对本领域技术人员来说清楚地显而易见：

-在此提出的结构很简单，提供了制造成本的显著降低，更不用说以下事实：根据本发明一优选实施例，避免了控制气体的使用的电气装置，优选气动（流体）装置，其引起所使用的构件数量的减少并且还引起显著更低的构件购买成本（举例而言，如本领域技术人员公知的，电气操作阀的成本很高）。还应指出，“气动”优选实施例也消除了电气危害；

-在此提出的结构允许模块化并允许叠加储存模块，如已清楚地论述的，并且利用本发明所提出的结构之一允许简化的排出，所述结构包括形成单个中空竖塔的收集模块，从所述装置的每一个储存模块排出的所有气体都回到所述竖塔；

-由于本发明实施例之一是纯气动的，因此本发明的装置非常易于运输，这是因为在所述装置正在运输时将氮气缸连接至所述装置可以相当简单，不需要其他动力源（所述装置完全被流体地供给动力）；

-在惰性化方面或者在维持受控气氛方面（例如在露点方面）的性能不言而喻：由于主张权利的结构，每一个区都被扫过，避免了死区，并且储存模块的吹扫自动地更加有效。

Claims (10)

1.一种用于在受控气氛中储存物品的设备，包括：

-至少一个储存模块，其能够收纳待储存的物品；所述储存模块装备有至少一个搁架，所述物品将定位在所述搁架上；

-用于将气体输送到所述模块中的装置；以及

-用于从所述模块排出气体的装置，

-所述储存模块中的至少一个呈大致平行六面体形状并具有两个大致竖直和相对的壁，所述搁架在所述壁之间延伸，并且

-所述用于输送气体的装置允许气体经两个所述壁之一喷射到所述模块的底部或所述模块的顶部中；

且所述设备的特征在于以下措施的执行：

-所述用于排出气体的装置位于：

i）与所述用于输送气体的装置相同的竖壁上，

j）或者可选地，通过以下事实在所述模块的相对端面向其的另一个竖壁上：如果所述气体输送装置位于所述模块的底部处，则所述排出装置位于所述模块的顶部处，而如果所述气体输送装置位于所述模块的顶部处，则所述排出装置位于所述模块的底部处；

-所述储存模块包括隔板，每一个隔板都面向所述搁架之一定位在所述两个壁之一与所述搁架之间，以便防止气体在隔板位置竖直地通过并允许气体仅沿与所述隔板相关的搁架横向地通过；

且其特征在于:

-如果所述储存模块仅包括一个搁架，则所述储存模块仅包括一个隔板，所述隔板面向所述搁架位于气体经其到达的壁与所述搁架之间，

-如果所述模块中的搁架数量为偶数，且如果所述用于排出气体的装置位于与所述用于输送气体的装置相同的壁上，则所述气体在所述气体的输送与所述气体从所述模块排出之间的循环所达的所述模块中的最后一个搁架不具有隔板。

2.如权利要求1所述的用于在受控气氛中储存物品的设备，其特征在于，与搁架相关的隔板是与所述搁架本身分离但被固定至所述搁架并一直沿所述搁架延伸的机械构件。

3.如权利要求1所述的用于在受控气氛中储存物品的设备，其特征在于，与搁架相关的隔板在结构上是所述搁架本身的一部分。

4.如权利要求1至3中任一项所述的用于在受控气氛中储存物品的设备，其特征在于以下措施的执行：

-所述设备包括至少一个技术模块，所述技术模块与所述储存模块邻接并在其竖壁之一处被固定至所述储存模块，与所述储存模块流体连通；

-所述用于输送气体的装置允许气体到达所述技术模块中并从此处经与所述技术模块共用的壁喷射到所述模块的底部或所述模块的顶部中；

-所述用于排出气体的装置位于与所述用于输送气体的装置相同的壁上并允许所述气体从所述储存模块排出到所述技术模块并从此处向外排出。

5.如权利要求1至3中任一项所述的用于在受控气氛中储存物品的设备，其特征在于以下措施的执行：

-所述设备包括至少一个技术模块，其邻接所述储存模块并在其竖壁之一处被固定至所述储存模块，与所述储存模块流体连通；

-所述用于输送气体的装置允许气体到达所述技术模块中并从此处经与所述技术模块共用的壁喷射到所述模块的底部或所述模块的顶部中；

-所述设备包括至少一个气体收集和排出模块，所述气体收集和排出模块同样邻接所述储存模块并在与所述技术模块共用的同一竖壁处被固定至所述储存模块，所述排出气体的装置允许气体从所述储存模块排出到所述收集模块并从此处向外排出。

6.如权利要求5所述的用于在受控气氛中储存物品的设备，其特征在于，所述气体收集和排出模块装配有至少一个止回阀，所述止回阀防止从所述储存模块排出的气体从所述收集模块来到所述技术模块。

7.如权利要求4所述的用于在受控气氛中储存物品的设备，其特征在于，所述设备包括数个储存模块，所述储存模块被叠加以便获得用于所述物品的期望总储存容积，并且在于，技术模块与每一个储存模块相关，邻接所述储存模块并在其竖壁之一处被固定至所述储存模块，与所述储存模块流体连通，用于输送气体的装置允许气体到达每一个技术模块中并从此处经它们所共有的壁喷射到相关模块的底部或相关模块的顶部中，用于排出气体的装置位于与所述用于输送气体的装置相同的壁上并允许气体从所述储存模块排出到相关的技术模块并从此处向外排出。

8.如权利要求5所述的用于在受控气氛中储存物品的设备，其特征在于，所述设备包括数个储存模块，所述储存模块被叠加以便获得用于所述物品的期望总储存容积，并且在于，技术模块与每一个储存模块相关，邻接所述储存模块并且在其竖壁之一处被固定至所述储存模块，与所述储存模块流体连通，用于输送气体的装置允许气体到达每一个技术模块中并从此处经它们共有的壁喷射到相关模块的底部或相关模块的顶部中，并且在于，气体收集和排出模块与每一个储存模块相关，所述气体收集和排出模块同样邻接所述储存模块并在与所述技术模块共用的同一竖壁处被固定至所述储存模块，所述排出气体的装置允许所述气体从所述储存模块排出到与其相关的收集模块并从此处向外排出。

9.如权利要求8所述的用于在受控气氛中储存物品的设备，其特征在于，所述设备的收集模块形成单个中空竖塔，从所述设备的每一个储存模块排出的所有气体都回到所述竖塔。

10.如前述权利要求中任一项所述的用于在受控气氛中储存物品的设备，其特征在于，所述用于输送气体的装置仅包括气动类型的元件而不包括任何电气元件。

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