JP2019070607A - 放圧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内部空間を減圧するための減圧手段を備えた真空チャンバーに備えられる繰り返し使用可能な放圧装置を提供する。【解決手段】真空チャンバー１０の内部空間を真空チャンバー１０の上方の空間と連通させる開口１０ｂに配置される蓋部材２０と、蓋部材２０が開口１０ｂを封鎖する封鎖状態と、開口１０ｂを開放する開放状態とを取り得るように蓋部材２０を真空チャンバー１０に対して移動可能に支持する支持機構３０とを備える。蓋部材２０は、封鎖状態において水平な一平面Ｐ１に対して上方に位置する突出部２１と、突出部２１の縁と連なり且つ平面Ｐ１内に延在する鍔部２４とを有する。突出部２１は、平面Ｐ１に対して湾曲する湾曲部分２２を含んでいる。【選択図】図２

Description

本発明は、内部空間を減圧するための減圧手段を備えた真空チャンバーに備えられる放圧装置に関する。

一般に、被試験物の諸環境に対する耐性を試験するための環境試験装置が知られている。このような環境試験装置においては、試験槽内でのガスの発生等に起因して試験槽内が高圧となる場合がある。そこで、試験槽内の圧力が上昇した場合に装置を保護するために、試験槽内の圧力が所定圧力以上となると破裂する破裂板を装備し、所定圧力以上となると破裂板が破裂して試験槽内の圧力を放出し、装置を保護するように構成されている。

しかしながら、破裂板は再利用することができないので、一度破裂すると破裂板を新たに付け直す修理作業が必要となる。修理作業の間は試験が中断されてしまう。近年、電池の安全性試験等において試験槽内が高圧となる事象が頻繁に発生するようになったため、繰り返し使用できる放圧機構の開発が望まれている。

特許文献１には、閉鎖配電盤等の内圧を放出するための繰り返し使用可能な放圧機構が開示されている。かかる放圧機構は、盤の外面にヒンジにより回動可能に取り付けられた平板状の可動カバーを有している。盤内の圧力が上昇すると、可動カバーが持ち上げられ内部の圧力が放出される。可動カバーには復帰ばねが取り付けられており、内部の圧力の放出が完了すると元の位置に復帰する。

また、上述のような環境試験装置の一つとして、試験槽内を真空にする真空処理部を備えた試験装置がある（例えば特許文献２参照）。このような試験装置の試験槽は、槽内外の圧力差に堪え得る強度を有する頑丈な構造となっている。

実開昭５４−５６７３９号公報 特開２０１３−０５０４０８号公報

ここで、特許文献２に開示されているような真空処理部を備えた試験装置に対して、繰り返し使用可能な放圧機構を設けることを考える。特許文献１に開示されているような平板状の可動カバーを放圧機構として採用する場合には、可動カバーは試験槽内外の圧力差に堪え得る強度を有する必要がある。平板状のカバーの強度を高めるためには、カバーを厚くすることやカバーに補強部材を取り付けることが考えられる。しかしながら、カバーを厚くしたり補強部材を取り付けたりすることでカバーが重くなり過ぎると、試験槽内が高圧になってもカバーが持ち上がらず、うまく放圧できなくなってしまう。

本発明は、上記のような課題を解決するものであり、内部空間を減圧するための減圧手段を備えた真空チャンバーに備えられる繰り返し使用可能な放圧装置を提供することを目的とする。

本発明の放圧装置は、内部空間を減圧するための減圧手段を備えた真空チャンバーに備えられる放圧装置であって、前記真空チャンバーの前記内部空間を前記真空チャンバーの上方の空間と連通させる開口に配置される蓋部材と、前記蓋部材が前記開口を封鎖する封鎖状態と前記開口を開放する開放状態とを取り得るように、前記蓋部材を前記真空チャンバーに対して移動可能に支持する支持機構とを備えている。そして、前記蓋部材が、前記封鎖状態において一平面に対して上方又は下方に位置する突出部であって、一の曲面、又は、複数の曲面からなる湾曲部分を含む突出部と、前記突出部の縁と連なり且つ前記一平面内に延在する鍔部とを有している。

この構成によると、真空チャンバーの開口に配置される蓋部材は、一又は複数の曲面からなる湾曲部分を含む突出部を有しており、真空チャンバーの内外の圧力差に対して比較的高い強度を有する形状である。これにより、蓋部材を重量化させることなく蓋部材の強度を高めることができる。よって、真空チャンバー内が高圧になった際に蓋部材が正常に持ち上げられて開放状態となり、真空チャンバー内の圧力を放出することができる。そして、真空チャンバー内の圧力が放出された後は、蓋部材は再度封鎖状態に戻る。したがって、放圧装置を繰り返し使用することができる。

なお、本発明においては蓋部材の湾曲部分を構成する各曲面内における曲率は一定であるとする。また、複数の曲面からなる湾曲部分を有する場合、湾曲方向が共通していることが望ましい。ここで「湾曲方向が共通」とは、複数の曲面がすべて封鎖状態において一平面に対して上方（又は下方）にだけ膨らむように湾曲していることを意味する。

さらに、本発明の放圧装置では、前記突出部は、その突出方向から見て円形又は楕円形であることが好ましい。

この構成によると、突出方向から見た突出部の形状が円形又は楕円形でない場合に比べて、蓋部材の形成を容易にできる。

加えて、本発明の放圧装置では、前記突出部が、前記湾曲部分と前記鍔部との間にあって前記封鎖状態において上下方向に延在した筒状部分をさらに含んでいてもよい。ここで「上下方向に延在」とは、鉛直方向や斜め上方向、斜め下方向など、上下の方向に延在することを意味する。

この構成によると、筒状部分を有していない場合に比べて、蓋部材の形成を容易にできる。

また、本発明の放圧装置では、前記湾曲部分が前記複数の曲面からなり、隣接する２つの前記曲面の互いの境界における接平面が共通していることが好ましい。

この構成によると、隣接する２つの曲面の互いの境界における接平面が共通していない場合に比べて、蓋部材の強度をさらに高めることができる。

また、本発明の放圧装置では、前記湾曲部分が前記一の曲面からなる半球状であることが好ましい。

この構成によると、蓋部材の強度をいっそう高めることができる。

加えて、本発明の放圧装置では、前記支持機構は、鉛直方向に延びており、且つ、前記鍔部に形成された挿通孔に挿通される棒部材を備えていてもよい。

この構成によると、真空チャンバー内の圧力が所定圧力以上になり蓋部材が持ち上げられて開口が開放されるとき、蓋部材は棒部材にガイドされて上方にスライドする。そして、放圧が完了すると、蓋部材は棒部材によりガイドされながら自重により下方にスライドし、開口を再度封鎖する。

また、本発明の放圧装置では、前記棒部材は、少なくとも２本設けられており、少なくとも２本の前記棒部材が挿通される前記挿通孔は、前記突出方向から見て前記蓋部材の中心を通り且つ前記突出方向に直交する仮想直線上であって、前記中心を挟んだ両側にそれぞれ形成されていることが好ましい。

この構成によると、複数の棒部材により蓋部材が上下に移動する際に傾いて途中で止まってしまうのを抑制できる。

また、本発明の放圧装置は、前記挿通孔に前記棒部材が挿通された状態で上方にスライドする前記蓋部材を所定の高さ位置で止めるストッパーをさらに備えていることが好ましい。

この構成によると、蓋部材が棒部材の上端から抜けるのを防ぐことができる。

また、本発明の放圧装置では、前記ストッパーは、前記棒部材に設けられていてもよい。

この構成によると、支持機構の構成を簡素化できる。

さらに、本発明の放圧装置では、前記鍔部の上面及び下面の少なくともいずれか一方に取り付けられたガイド部材をさらに備えており、前記棒部材は、前記鍔部の前記挿通孔及び前記ガイド部材内に挿通されることが好ましい。

この構成によると、ガイド部材により蓋部材が上下に移動する際に傾くのを確実に抑制できる。

加えて、本発明の放圧装置では、前記支持機構は、前記真空チャンバーに対して前記蓋部材を取り付けるヒンジであってもよい。

この構成によると、真空チャンバー内の圧力が所定圧力以上となると、ヒンジが取り付けられている部分を中心に蓋部材が上方に回動して開口が開放される。そして、放圧が完了すると、蓋部材は自重により下方に回動して開口を再度封鎖する。

また、本発明の放圧装置では、前記蓋部材が、前記封鎖状態から前記ヒンジが取り付けられている部分を中心に９０度回動するまでの移動軌跡中に配置されたストッパーをさらに備えていることが好ましい。

この構成によると、蓋部材が９０度以上回動するのを防ぐことができる。したがって、一度開放状態となった蓋部材が、確実に再度封鎖状態に戻る。

また、本発明の放圧装置では、前記蓋部材を下向きに押し付ける押圧機構をさらに備えていてもよい。

この構成によると、蓋部材が開放状態から封鎖状態に戻るときに押圧機構で蓋部材を押圧することで、確実に封鎖状態とすることができる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、内部空間を減圧するための減圧手段を備えた真空チャンバーに備えられる繰り返し使用可能な放圧装置を提供できる。

本発明の第１実施形態にかかる放圧装置を備えた環境試験装置の概略構成を示す図である。 図１に示す放圧装置の拡大図である。 図１に示す放圧装置の上面図である。 放圧装置の動作を示す図であり、（ａ）は封鎖状態（試験中）、（ｂ）は開放状態、（ｃ）は封鎖状態（封鎖直後）である。 第２実施形態の放圧装置を示す図であり、（ａ）は封鎖状態、（ｂ）は開放状態である。 第１実施形態の第１変形例にかかる蓋部材を示す図である。 第１実施形態の第２変形例にかかる蓋部材を示す図である。 第１実施形態の第３変形例にかかる蓋部材を示す図である。

[第１実施形態]
以下、本発明にかかる放圧装置の第１実施形態について、図１〜図４を参照しつつ説明する。

本実施形態の放圧装置１は、真空環境下において被試験物の雰囲気状態を所定の条件に沿って変化させる試験を行う環境試験装置１００の真空チャンバー１０に備えられるものである。図１に示すように、環境試験装置１００は真空ポンプ２を備えており、真空チャンバー１０に形成された吸引口１０ａを介して真空ポンプ２により真空チャンバー１０内の空気を吸引して、真空チャンバー１０の内部空間を大気圧以下に減圧することができる。

本実施形態の真空チャンバー１０は、略直方体形状を有している。真空チャンバー１０は、その内部空間を真空チャンバー１０の上方の空間と連通させる連通部１５を有している。連通部１５は、真空チャンバー１０の上壁から上方に突出した筒部１５ａと、筒部１５ａの上端部に形成された水平面内に延びるフランジ１５ｂとからなる。真空チャンバー１０の内部空間は、連通部１５における筒部１５ａの先端の開口１０ｂを介して真空チャンバー１０の上方の空間と連通している。放圧装置１は開口１０ｂに設けられており、真空チャンバー１０内の圧力が所定圧力まで高まった際に開口１０ｂを開放するものである。放圧装置１の構成については、後で詳述する。なお、真空チャンバー１０は円筒形状であってもよい。

真空チャンバー１０の内部には、上下に延びる仕切り壁１１が設けられている。真空チャンバー１０内の空間は、仕切り壁１１により試験室１２と空調室１３とに仕切られている。真空チャンバー１０の上壁と仕切り壁１１との間には上部孔１１ａが形成されており、真空チャンバー１０の下壁と仕切り壁１１との間には下部孔１１ｂが形成されている。したがって、試験室１２と空調室１３とは、上部孔１１ａ及び下部孔１１ｂを介して互いに連通している。

試験室１２は、被試験物を設置して試験を行うための空間である。空調室１３には、送風機３、空気ヒータ４、冷却除湿装置５、及び加湿装置６が収容されている。空気ヒータ４は空調室１３内の空気を加熱するものであり、例えばシーズヒータ等の電熱ヒータからなる。冷却除湿装置５は空調室１３内の空気を冷却したり除湿したりするものであり、本実施形態では蒸気圧縮式冷凍機を採用することとするが、ペルチェ素子、スターリング冷却器、ヒートパイプ、ヒートレーン等を用いることもできる。加湿装置６は空調室１３内の空気を加湿するものであり、容器内の水を加熱する加湿ヒータ６ａを備えている。なお、加湿装置６を空調室１３に置かず、空調室１３外に置いて、空調室１３外に置かれた加湿装置６からの加湿空気を空調室１３に導入する構造であってもよい。

試験室１２から下部孔１１ｂを通って空調室１３に流入した空気は、順次、加湿装置６、冷却除湿装置５、及び空気ヒータ４によってその温度及び湿度が調整され、所定の温度及び湿度となった状態で送風機３により上部孔１１ａを介して再び試験室１２に流入する。試験室１２における上部孔１１ａの近傍には、温度と湿度との検出が可能な温湿度センサ７が配置されている。よって、送風機３によって試験室１２に送られる空気の温湿度を検出することができる。なお、送風機３によって空調室１３内の空気が試験室１２に送り出されることで、試験室１２内の空気が下部孔１１ｂを通って空調室１３内に流入する。こうして、試験室１２と空調室１３との間を空気が循環する。

また、環境試験装置１００は、消火剤が封入された消火器８を備えている。消火器８は真空チャンバー１０の外に設置されており、配管８ａにより真空チャンバー１０内に設けられたノズル９と繋がっている。配管８ａに設けられた弁８ｂを開くと、ノズル９から真空チャンバー１０内に消火剤が噴射される。

次に、図２〜図４を参照しつつ、放圧装置１の構成について説明する。
図２、３に示すように、放圧装置１は、真空チャンバー１０の開口１０ｂに配置される蓋部材２０と、蓋部材２０を真空チャンバー１０に対して移動可能に支持する支持機構３０とを備えている。より詳細には、支持機構３０は、蓋部材２０が開口１０ｂを封鎖する封鎖状態（図４（ａ）、（ｃ）参照）と、開口１０ｂを開放する開放状態（図４（ｂ）参照）とを取り得るように蓋部材２０を支持する。

蓋部材２０は、いわゆる鏡板であり、ＳＵＳや鉄等の金属材料により形成されている。蓋部材２０は、封鎖状態において水平な一平面Ｐ１（図２参照）に対して上方に位置する突出部２１と、突出部２１の縁と連なり且つ平面Ｐ１内に延在する鍔部２４とを有する。以下の説明において、突出部２１の突出方向を単に「突出方向」とする。図３に示すように、突出方向から見て突出部２１は円形であり、鍔部２４の周縁形状は正方形である。円形の突出部２１の中心Ｏ（図３参照）は、蓋部材２０の中心に対応している。

突出方向から見た突出部２１の形状は、真空チャンバー１０の開口１０ｂの形状とほぼ同じである。そして、開口１０ｂの全体を突出部２１が覆うように、突出部２１と開口１０ｂとは対向して配置されている。連通部１５のフランジ１５ｂは、鍔部２４と対向している。フランジ１５ｂの上面には、パッキン１６が配置されている。パッキン１６は環状であり、開口１０ｂを取り囲むように配置されている。蓋部材２０が封鎖状態であるときは、フランジ１５ｂと鍔部２４との間にパッキン１６が挟まれた状態となる。これにより、開口１０ｂを気密に封止できる。

図２に示すように、突出部２１は、曲率半径ｒ１の曲面２２ａ及び曲率半径ｒ２の曲面２２ｂからなる湾曲部分２２と、湾曲部分２２と鍔部２４との間にあって封鎖状態において鉛直方向に延在した筒状部分２３とを有している。曲面２２ａは、曲面２２ｂと筒状部分２３との間に配置されている。

曲面２２ａと曲面２２ｂとは、いずれも封鎖状態において平面Ｐ１に対して上方にだけ膨らむように湾曲している。すなわち、曲面２２ａと曲面２２ｂとは、平面Ｐ１に対する湾曲方向が共通である。曲面２２ａと曲面２２ｂとは、互いの境界において接続されるように隣接しており、その互いの境界における接平面Ｐ２（図２参照）が共通している。曲面２２ａ、２２ｂは、いずれも一定の曲率を有する曲面である。ここで図２に示すように、曲面２２ａの曲率半径ｒ１は、曲面２２ｂの曲率半径ｒ２よりも小さい。すなわち、曲面２２ａの曲率１／ｒ１は、曲面２２ｂの曲率１／ｒ２よりも大きい。

図３に示すように、正方形の鍔部２４の四隅には、後で詳述する支持機構３０の棒部材３１が挿通される挿通孔２４ａが形成されている。より詳細には、４つの挿通孔２４ａは、突出方向から見て蓋部材２０の中心Ｏを通り且つ突出方向と直交する２本の仮想直線Ｌ１、Ｌ２上に配置されている。仮想直線Ｌ１、Ｌ２は、互いに直交している。４つの挿通孔２４ａのうちの２つは、仮想直線Ｌ１上の中心Ｏを挟んだ両側にそれぞれ配置されている。残りの２つの挿通孔２４ａは、仮想直線Ｌ２上の中心Ｏを挟んだ両側にそれぞれ配置されている。

支持機構３０は、上述の４つの挿通孔２４ａにそれぞれ挿通される４つの棒部材３１を備えている。棒部材３１は、真空チャンバー１０の上壁の上面に取り付けられており、鉛直方向に延びている。棒部材３１の上端部には、図２に示すように、ストッパー３１ａが設けられている。ストッパー３１ａは、棒部材３１の他の部分に比べて太くなっている。

鍔部２４の挿通孔２４ａが形成された部分の上面には、筒状のガイド部材２５が取り付けられている。ガイド部材２５の内周面は、挿通孔２４ａの内周面と面一になっている。図２に示すように、棒部材３１は、挿通孔２４ａとガイド部材２５の内部とに挿通されている。

また、放圧装置１は、蓋部材２０の鍔部２４を下向けに押し付ける押圧シリンダ４０を備えている。図３に示すように、押圧シリンダ４０は、突出方向から見て蓋部材２０の中心Ｏを通り且つ突出方向と直交する仮想直線Ｌ３上において、中心Ｏを挟んだ両側にそれぞれ配置されている。押圧シリンダ４０は、図示しない移動機構により水平方向に移動可能であり、蓋部材２０の鍔部２４と対向する対向位置と、蓋部材２０と対向しない退避位置とを取り得る。

続いて図４を参照しつつ、放圧装置１及び押圧シリンダ４０の動作について説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、環境試験装置１００において試験が行われている際には、蓋部材２０は真空チャンバー１０の開口１０ｂを封鎖する封鎖状態となっている。このとき、押圧シリンダ４０は蓋部材２０と対向しない退避位置に位置している。

次に、試験中に真空チャンバー１０内でガスが発生したり、火災の発生によりノズル９から真空チャンバー１０内に消火剤が噴射されたりすることで、真空チャンバー１０内の圧力が高まったときには、蓋部材２０に対して上向きの内圧が加わる。真空チャンバー１０内が所定圧力以上となると、図４（ｂ）に示すように、蓋部材２０は棒部材３１にガイドされて上方にスライドして開放状態となる。そして、真空チャンバー１０内の圧力が放出される。このとき、ストッパー３１ａにより、蓋部材２０は所定の高さ位置（図４（ｂ）に示す位置）で止まる。

さらに、真空チャンバー１０内の圧力が十分に放出されると、蓋部材２０は棒部材３１にガイドされて自重により下方にスライドする。そして、図４（ａ）に示すように、蓋部材２０は再度封鎖状態に戻る。引き続き試験を行う場合には、図４（ｃ）に示すように、押圧シリンダ４０を退避位置から対向位置に移動させ、蓋部材２０を下方に押し付ける。その後、真空ポンプ２により真空チャンバー１０内が十分に減圧され、真空チャンバー１０の内外の圧力差により蓋部材２０による開口１０ｂの封鎖が確実になされるようになったとき、押圧シリンダ４０による蓋部材２０の押し付けを終了する。そして、図４（ａ）に示すように、押圧シリンダ４０を対向位置から退避位置に移動させる。

以上のように、第１実施形態の放圧装置１は、真空ポンプ２により内部空間が減圧される真空チャンバー１０に備えられるものである。放圧装置１は、真空チャンバー１０の内部空間を真空チャンバー１０の上方の空間と連通させる開口１０ｂに配置される蓋部材２０と、蓋部材２０が開口１０ｂを封鎖する封鎖状態と、開口１０ｂを開放する開放状態とを取り得るように蓋部材２０を真空チャンバー１０に対して移動可能に支持する支持機構３０とを備えている。蓋部材２０は、封鎖状態において水平な一平面Ｐ１に対して上方に位置する突出部２１と、突出部２１の縁と連なり且つ平面Ｐ１内に延在する鍔部２４とを有する。突出部２１は、平面Ｐ１に対する湾曲方向が共通しており且つ互いの境界において接続された２つの曲面２２ａ、２２ｂからなる湾曲部分２２を含んでいる。
したがって、真空チャンバー１０の開口１０ｂに配置される蓋部材２０は、２つの曲面２２ａ、２２ｂからなる湾曲部分２２を含む突出部２１を有しており、真空チャンバー１０の内外の圧力差に対して比較的高い強度を有する形状である。これにより、蓋部材２０を重量化させることなく蓋部材２０の強度を高めることができる。よって、真空チャンバー１０内が高圧になった際に蓋部材２０が正常に持ち上げられて開放状態となり、真空チャンバー１０内の圧力を放出することができる。そして、真空チャンバー１０内の圧力が放出された後は、蓋部材２０は再度封鎖状態に戻る。したがって、放圧装置１を繰り返し使用することができる。

また、第１実施形態の放圧装置１では、突出部２１はその突出方向から見て円形である。したがって、突出方向から見た突出部２１の形状が円形でない場合に比べて、蓋部材の形成を容易にできる。

さらに、第１実施形態の放圧装置１では、突出部２１が、湾曲部分２２と鍔部２４との間にあって封鎖状態において鉛直方向に延在した筒状部分２３を有している。したがって、蓋部材の形成を容易にできる。

加えて、第１実施形態の放圧装置１では、２つの曲面２２ａ、２２ｂの互いの境界における接平面Ｐ２が共通している。したがって、２つの曲面２２ａ、２２ｂの互いの境界における接平面が共通でない場合に比べて、蓋部材２０の強度をさらに高めることができる。

また、第１実施形態の放圧装置１では、支持機構３０は、鉛直方向に延びており、且つ、蓋部材２０の鍔部２４に形成された挿通孔２４ａに挿通される棒部材３１を備えている。したがって、真空チャンバー１０内の圧力が所定圧力以上になり蓋部材２０が持ち上げられて開口１０ｂが開放されるとき、蓋部材２０は棒部材３１にガイドされて上方にスライドする。そして、放圧が完了すると、蓋部材２０は棒部材３１によりガイドされながら自重により下方にスライドし、開口１０ｂを再度封鎖する。

また、第１実施形態の放圧装置１では、支持機構３０の棒部材３１は４本設けられている。４本の棒部材３１がそれぞれ挿通される４つの挿通孔２４ａは、突出方向から見て蓋部材２０の中心Ｏを通り且つ突出方向と直交する２本の仮想直線Ｌ１、Ｌ２上であって、中心Ｏを挟んだ両側にそれぞれ配置されている。したがって、４本の棒部材３１により、蓋部材２０が上下に移動する際に傾いて途中で止まってしまうのを抑制できる。また、４本の棒部材３１で蓋部材２０をガイドするので、開口１０ｂと蓋部材２０との水平面内における位置関係が、蓋部材２０の上下移動によってずれるのを抑制できる。よって、蓋部材２０が再度封鎖状態となったとき、開口１０ｂを確実に再度気密できる。

加えて、第１実施形態の放圧装置１では、支持機構３０は、挿通孔２４ａに棒部材３１が挿通された状態で上方にスライドする蓋部材２０を所定の高さ位置で止めるストッパー３１ａを備えている。したがって、蓋部材２０が棒部材３１の上端から抜けるのを防ぐことができる。

さらに、第１実施形態の放圧装置１では、ストッパー３１ａは棒部材３１に設けられている。したがって、支持機構３０の構成を簡素化できる。

加えて、第１実施形態の放圧装置１では、鍔部２４の挿通孔２４ａが形成された部分の上面にガイド部材２５が取り付けられており、棒部材３１は、挿通孔２４ａとガイド部材２５の内部とに挿通されている。したがって、ガイド部材２５により蓋部材２０が上下に移動する際に傾くのを確実に抑制できる。

さらに、第１実施形態の放圧装置１は、蓋部材２０を下向けに押し付ける押圧シリンダ４０を備えている。したがって、蓋部材２０が開放状態から封鎖状態に戻るときに押圧シリンダ４０で蓋部材２０を押圧することで、確実に封鎖状態とすることができる。

［第２実施形態］
次に、図５を参照しつつ、第２実施形態にかかる放圧装置について説明する。

本実施形態にかかる放圧装置１０１は、蓋部材１２０の支持機構の構成が第１実施形態の支持機構３０と主に異なっている。蓋部材１２０の構成は、挿通孔２４ａが形成されていない点を除いて第１実施形態の蓋部材２０の構成と同様である。その他の点については、第１実施形態の構成とほぼ同様であるため、詳細な説明は省略する。

図５（ａ）、（ｂ）に示すように、放圧装置１０１の蓋部材１２０は、ヒンジ１３０により真空チャンバー１０に対して取り付けられている。より詳細には、ヒンジ１３０は、真空チャンバー１０のフランジ１５ｂと蓋部材１２０の鍔部１２４とを繋いでいる。ヒンジ１３０は、蓋部材１２０が開口１０ｂを封鎖する封鎖状態（図５（ａ）参照）と、開口１０ｂを開放する開放状態（図５（ｂ）参照）とを取り得るように、蓋部材１２０を真空チャンバー１０に対して移動可能に支持する。

放圧装置１０１においては、蓋部材１２０が封鎖状態からヒンジ１３０が取り付けされている部分を中心に９０度回動するまでの移動軌跡中に、ストッパー１３１が配置されている。ストッパー１３１は、上面視で蓋部材１２０の中心に対してヒンジ１３０が取り付けられている側とは反対側に位置している。図５（ｂ）に示すように、蓋部材１２０が回動するとき、上面視で封鎖状態の蓋部材１２０の鍔部１２４におけるヒンジ１３０が取り付けられる部分と突出部１２１を挟んで反対側の部分が、ストッパー１３１に当接する。ストッパー１３１により、蓋部材１２０が９０度以上回動することがないようになっている。

放圧装置１０１には、第１実施形態の押圧シリンダ４０と同様に水平方向に移動可能な押圧シリンダ１４０が１つ設けられている。押圧シリンダ１４０は、上面視で封鎖状態の蓋部材１２０の鍔部１２４におけるヒンジ１３０が取り付けられる部分と突出部１２１を挟んで反対側の部分と対向する対向位置と、蓋部材１２０と対向しない退避位置とを取り得る。押圧シリンダ１４０は、対向位置にあるときに蓋部材１２０の鍔部１２４を下向けに押し付けることができる。

以上のように、第２実施形態の放圧装置１０１では、蓋部材１２０が開口１０ｂを封鎖する封鎖状態と、開口１０ｂを開放する開放状態とを取り得るように、蓋部材１２０を真空チャンバー１０に対して移動可能に支持する支持機構は、ヒンジ１３０である。したがって、真空チャンバー１０内の圧力が所定圧力以上となると、ヒンジ１３０が取り付けられている部分を中心に蓋部材１２０が上方に回動して開口１０ｂが開放される。そして、放圧が完了すると、蓋部材１２０は自重により下方に回動して開口１０ｂを再度封鎖する。よって、第１実施形態と同様に、放圧装置１０１を繰り返し使用することができる。

また、第２実施形態の放圧装置１０１では、ストッパー１３１により、蓋部材１２０が９０度以上回動するのを防ぐことができる。よって、一度開放状態となった蓋部材が、確実に再度封鎖状態に戻る。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、上述の第１及び第２実施形態においては、蓋部材２０、１２０の突出部２１、１２１が、２つの曲面２２ａ、２２ｂからなる湾曲部分２２を含んでおり、２つの曲面２２ａ、２２ｂの互いの境界における接平面Ｐ２が共通している場合について説明したが、突出部２１、１２１の形状はこれに限定されるものではない。

すなわち、図６に示すように、第１実施形態の第１変形例にかかる蓋部材２２０の突出部２２１は、湾曲部分２２２が曲率半径ｒ３の１つの曲面からなる半球状である。湾曲部分２２２と鍔部２２４との間には、筒状部分２２３が配置されている。湾曲部分２２２を半球状とすることで、蓋部材２２０の強度をさらに高めることができる。

また、図７に示すように、第１実施形態の第２変形例にかかる蓋部材３２０の突出部３２１は、曲率半径ｒ４の１つの曲面からなる湾曲部分３２２ａ、封鎖状態で水平となる平板状の平板部分３２２ｂ、及び鍔部３２４に連なる筒状部分３２３を有している。湾曲部分３２２ａは、平板部分３２２ｂと筒状部分３２３との間に配置されている。平板部分３２２ｂを設けることで、突出部３２１の高さを比較的低くすることができるので、省スペース化を図ることができる。

つまり、上述の第１変形例及び第２変形例のように、湾曲部分は１つ曲面からなるものであってもよい。また、湾曲部分は、３つ以上の曲面からなるものであってもよい。

さらに、図８に示すように、第１実施形態の第３変形例にかかる蓋部材４２０の突出部４２１に含まれる湾曲部分４２２は、曲率半径ｒ５の曲面４２２ａと曲率半径ｒ６の曲面４２２ｂとからなる。湾曲部分４２２と鍔部４２４との間には、筒状部分４２３が配置されている。図８に示すように、２つの曲面４２２ａ、４２２ｂの境界における曲面４２２ａの接平面Ｐ３と、曲面４２２ｂの接平面Ｐ４とは共通していない。

加えて、上述の第１及び第２実施形態においては、２つの曲面２２ａ、２２ｂがいずれも封鎖状態において平面Ｐ１に対して上方に膨らむように湾曲している場合について説明したが、曲面の湾曲方向はこれには限定されない。すなわち、湾曲部分２２を構成する一又は複数の曲面は封鎖状態において平面Ｐ１に対して下方に膨らむように湾曲していてもよい。だたし、湾曲部分を構成する複数の曲面の湾曲方向は同じ（上方又は下方）である方が望ましい。

また、上述の第１及び第２実施形態においては、蓋部材２０、１２０の突出部２１、１２１は、突出方向から見て円形である場合について説明したが、これには限定されない。突出方向から見た突出部２１、１２１の形状は、楕円形状であってもよいし、多角形であってもよい。

さらに、上述の第１及び第２実施形態においては、突出部２１、１２１が、湾曲部分２２と鍔部２４、１２４との間にあって封鎖状態において鉛直方向に延在した筒状部分２３を有している場合について説明したが、筒状部分２３はなくてもよい。また、筒状部分２３は鉛直方向に限らず、斜め上方向や斜め下方向に延在するものであってもよい。

加えて、上述の第１及び第２実施形態においては、蓋部材２０、１２０の移動を止めるストッパー３１ａ、１３１を備えている場合について説明したが、ストッパー３１ａ、１３１はなくてもよい。また、第１実施形態において、ストッパー３１ａが棒部材３１に設けられている場合について説明したが、棒部材３１とは別にストッパー３１ａが設けられていてもよい。第２実施形態において、ストッパー１３１は上面視で蓋部材１２０の中心に対してヒンジ１３０が取り付けられている側とは反対側に設けられている場合について説明したが、ヒンジ１３０がある側にストッパー１３１が設けられていてもよいし、蓋部材１２０が開きすぎないようにできる位置であれば、他の位置にストッパー１３１が設けられていてもよい。

さらに、上述の第１及び第２実施形態においては、蓋部材２０、１２０を下向けに押し付ける押圧シリンダ４０、１４０を備えている場合について説明したが、押圧シリンダ４０、１４０はなくてもよい。また、第１実施形態において、蓋部材２０における押圧シリンダ４０に押し付けられる部分が、突出方向から見て蓋部材２０の中心Ｏを通り且つ突出方向と直交する仮想直線Ｌ３上において中心Ｏを挟んだ両側である場合について説明した。また、第２実施形態において、蓋部材１２０における押圧シリンダ１４０に押し付けられる部分が、上面視で封鎖状態の蓋部材１２０におけるヒンジ１３０が取り付けられる部分と突出部１２１を挟んで反対側の部分である場合について説明した。しかしながら、押圧シリンダ４０、１４０に押し付けられる部分はこれに限定されるものではなく、蓋部材２０、１２０上の任意の位置に設定することができる。また、押圧シリンダ４０、１４０の個数も任意に決めることができる。

加えて、上述の第１実施形態においては、支持機構３０の棒部材３１は４本設けられている。そして、４本の棒部材３１がそれぞれ挿通される４つの挿通孔２４ａは、突出方向から見て蓋部材２０の中心Ｏを通り且つ突出方向と直交する２本の仮想直線Ｌ１、Ｌ２上であって、中心Ｏを挟んだ両側にそれぞれ配置されている場合について説明したが、これには限定されない。すなわち、棒部材３１は、少なくとも１本設けられていればよいし、５本以上設けられていてもよい。さらに、棒部材３１が挿通される挿通孔２４ａの位置も上述のものに限定されず、任意の位置に設けることができる。

加えて、本発明の適用は、環境試験装置１００に限定されるものではなく、真空ポンプ２により内部空間が減圧される真空チャンバー１０に備えられるものであれば、液晶等の製造装置や真空乾燥装置等に適用することができる。

本発明を利用すれば、内部空間を減圧するための減圧手段を備えた真空チャンバーに備えられる繰り返し使用可能な放圧装置を提供できる。

１、１０１ 放圧装置
２ 真空ポンプ（減圧手段）
１０ 真空チャンバー
１０ｂ 開口
２０、１２０ 蓋部材
２１、１２１ 突出部
２２ 湾曲部分
２２ａ、２２ｂ 曲面
２３ 筒状部分
２４、１２４ 鍔部
２４ａ 挿通孔
２５ 筒状部材
３０ 支持機構
３１ 棒部材
３１ａ、１３１ ストッパー
４０、１４０ 押圧シリンダ（押圧機構）
１３０ ヒンジ（支持機構）

Claims (13)

1. 内部空間を減圧するための減圧手段を備えた真空チャンバーに備えられる放圧装置であって、
   前記真空チャンバーの前記内部空間を前記真空チャンバーの上方の空間と連通させる開口に配置される蓋部材と、
   前記蓋部材が前記開口を封鎖する封鎖状態と前記開口を開放する開放状態とを取り得るように、前記蓋部材を前記真空チャンバーに対して移動可能に支持する支持機構とを備え、
   前記蓋部材が、
   前記封鎖状態において一平面に対して上方又は下方に位置する突出部であって、一の曲面、又は、複数の曲面からなる湾曲部分を含む突出部と、
   前記突出部の縁と連なり且つ前記一平面内に延在する鍔部とを有していることを特徴とする放圧装置。
2. 前記突出部は、その突出方向から見て円形又は楕円形であること特徴とする請求項１に記載の放圧装置。
3. 前記突出部が、前記湾曲部分と前記鍔部との間にあって前記封鎖状態において上下方向に延在した筒状部分をさらに含んでいることを特徴とする請求項１又は２に記載の放圧装置。
4. 前記湾曲部分が前記複数の曲面からなり、隣接する２つの前記曲面の互いの境界における接平面が共通していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の放圧装置。
5. 前記湾曲部分が前記一の曲面からなる半球状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の放圧装置。
6. 前記支持機構は、
   鉛直方向に延びており、且つ、前記鍔部に形成された挿通孔に挿通される棒部材を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の放圧装置。
7. 前記棒部材は、少なくとも２本設けられており、
   少なくとも２本の前記棒部材が挿通される前記挿通孔は、前記突出方向から見て前記蓋部材の中心を通り且つ前記突出方向に直交する仮想直線上であって、前記中心を挟んだ両側にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項６に記載の放圧装置。
8. 前記挿通孔に前記棒部材が挿通された状態で上方にスライドする前記蓋部材を所定の高さ位置で止めるストッパーをさらに備えていることを特徴とする請求項６又は７に記載の放圧装置。
9. 前記ストッパーは、前記棒部材に設けられていることを特徴とする請求項８に記載の放圧装置。
10. 前記鍔部の上面及び下面の少なくともいずれか一方に取り付けられた筒状のガイド部材をさらに備えており、
    前記棒部材は、前記鍔部の前記挿通孔及び前記ガイド部材内に挿通されることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の放圧装置。
11. 前記支持機構は、前記真空チャンバーに対して前記蓋部材を取り付けるヒンジであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の放圧装置。
12. 前記蓋部材が前記封鎖状態から前記ヒンジが取り付けられている部分を中心に９０度回動するまでの移動軌跡中に配置されたストッパーをさらに備えていることを特徴とする請求項１１に記載の放圧装置。
13. 前記蓋部材を下向きに押し付ける押圧機構をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の放圧装置。

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