JP2020139626A - ガス導入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 湿度を嫌う精密電子機器のメンテナンスを行うにあたって、窒素のようなガスを注入（パージ）して乾燥状態を保って行う場合、その回数が少ないかまたは電子機器が小型の場合、コンパクトで設置場所や保管場所を選ばない運用ができ、維持費を軽減しうるガスパージ用のガス導入装置を提供する。【解決手段】 ガス供給機構の気圧を調整する気圧調整機構と、前記気圧調整機構により気圧調整されたガスを、排出動作または停止動作させる電磁弁と、を有するガス導入装置にあって、前記ガス供給機構がカートリッジで、少なくとも前記カートリッジと前記気圧調整機構を収納しうる筐体とを有し、前記電磁弁の動作としては、タイマによる自動開閉動作、手動による割り込み開閉動作、湿度センサ検知による開閉動作、または温度センサ検知による開閉動作を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、ガス導入装置に関する。

従来、湿度を嫌う精密電子機器は、その内部および周辺に、窒素等の安全な不活性ガスを注入（パージ）して乾燥状態を保って行う事が、理想的とされてきた。しかし、メンテナンス時には、精密電子機器を分解することが必要な事から、完全密封する事が困難であった。分解が必要である以上、必ず微細な隙間が存在し、そこから湿気が自然に侵入してくるからである。これを解決するためには、分解雰囲気中に、常に窒素ガスを導入し続けるため、特許文献１に示すような、大型の窒素ガス供給設備、乾燥空気供給設備または窒素抽出装置などが必要であった。

しかし、少数の数または小型機器のメンテナンスを行うには、設備投資・維持費がネックとなってしまう。

ところで、特許文献２には、精密電子機器用ではないが、飲料容器のような小型品に対して、窒素ガスボンベを使用した窒素ガスをパージする方法が提案されている。

特開２０１３−１７１７５７公報 特開２０００−１８５７０９公報

しかし、窒素ガスボンベを使用した場合であっても、設備のコンパクト化が図りづらく設置場所を選ぶ必要があり、維持費がある程度かかってしまいやすい。

本発明は、上記の課題を解決する為のもので、少数の数または小型機器のメンテナンスを行うにあたって、コンパクトで設置場所や保管場所を選ばない運用ができ、維持費を軽減しうるガスパージ用のガス導入装置を提供するものである。

本発明は、上記の課題を解決するために、下記のガス導入装置を提供するものである。
（１）ガス供給機構の気圧を調整する気圧調整機構と、
前記気圧調整機構により気圧調整されたガスを、排出動作または停止動作させる電磁弁と、
を有するガス導入装置にあって、
前記ガス供給機構がカートリッジで、
少なくともそのカートリッジと前記気圧調整機構を収納しうる筐体とを有し、
前記電磁弁の動作としては、タイマによる自動開閉動作、手動による割り込み開閉動作、湿度センサ検知による開閉動作、または温度センサ検知による開閉動作を行うガス導入装置。
（２）ガス供給機構の気圧を調整する気圧調整機構と、
前記気圧調整機構により気圧調整されたガスを、排出動作または停止動作させる電磁弁と、
を有するガス導入装置にあって、
前記ガス給機構がカートリッジで、
少なくともそのカートリッジと前記気圧調整機構を収納しうる筐体とを有し、
前記筐体には、前記気圧調整機構の圧力調整ダイヤルの回転を制しするために、その圧力調整ダイヤルを押さえつけるダイヤル固定機構を、前記圧力調整ダイヤルの真上に設け、
前記電磁弁の動作としては、タイマによる自動開閉動作、手動による割り込み開閉動作、湿度センサ検知による開閉動作、または温度センサ検知による開閉動作を行うガス導入装置。
（３）ガス供給機構の気圧を調整する気圧調整機構と、
前記気圧調整機構により気圧調整されたガスを、排出動作または停止動作させる電磁弁と、
を有するガス導入装置にあって、
前記ガス供給機構がカートリッジで、
少なくともそのカートリッジと前記気圧調整機構を収納しうる筐体とを有し、
前記筐体には、前記カートリッジの回転を制しするために押さえつけるカートリッジ固定機構を前記カートリッジの真横または真下に設け、
前記電磁弁の動作としては、タイマによる自動開閉動作、手動による割り込み開閉動作、湿度センサ検知による開閉動作、または温度センサ検知による開閉動作を行うガス導入装置。
（４）ガス供給機構の気圧を調整する気圧調整機構と、
前記気圧調整機構により気圧調整されたガスを、排出動作または停止動作させる電磁弁と、
を有するガス導入装置にあって、
前記ガス供給機構がカートリッジで、
少なくともそのカートリッジと前記気圧調整機構を収納しうる筐体とを有し、
収納されうる前記カートリッジの容量より大容量のガスが必要な場合、前記気圧調整機構と前記ガス供給機構の間に取り付ける大容量ガス供給機構アダプタを有し、
前記電磁弁の動作としては、タイマによる自動開閉動作、手動による割り込み開閉動作、湿度センサ検知による開閉動作、または温度センサ検知による開閉動作を行うガス導入装置。

本発明によれば、除湿を必要とする、少数の数または小型機器のメンテナンスを行うにあたって、コンパクトで設置場所を選ばない運用ができ、維持費を軽減しうるガス導入装置を提供することができる。

本発明のガス導入装置と、ガスを導入される側のガス導入対象物を示している。 ガス導入対象物に、湿度センサ１１を設置した場合を示している。 ガス導入対象物に、温湿度センサ１３を設置した場合を示している。 本発明の筐体の圧力調整ダイヤルカバー開正面斜視図を示している。 本発明の筐体の圧力調整ダイヤルカバー閉正面図を示している。 本発明の筐体のカートリッジカバー開背面斜視図を示している。 本発明の筐体のカートリッジカバー閉側面図を示している。 本発明の大容量のガス供給方法を示している。

本発明のガス供給機構は、大型のガス供給設備、乾燥空気供給設備または窒素抽出装置のほか、移動可能なガスボンベも含まれる。

本発明のカートリッジは、移動可能なガスボンベの中でも、手で持てる程度の小型のもので、窒素、アルゴンなどのガスまたは液体が、頑丈な金属製の略円柱形の容器の中に貯蔵したもので、端部からガスを取り出すものの内で、あとで述べる筐体内に収納可能な大きさのものをさし、交換が容易なものとなっている。

本発明の筐体は、カートリッジ、気圧調整機構、タイマ、または電磁弁等を収納しうる容器または保護するラックであって、タイマと電磁弁は筐体に外付けしてもよい。材質は、金属、ガラスまたはプラスチックで、形状は、直方体、立方体、角柱、角錐、円筒、円錐、球体などの容器または骨組みで、カートリッジを出し入れするためのカートリッジカバー、あとで述べる圧力調整ダイヤルを操作するときに開ける圧力調整ダイヤルカバーなどを必要に応じて設ける。

本発明のタイマは、排出動作または停止動作させる電磁弁の動作を時間的に制御するもので、ガス排出または停止の開始日時および時刻設定、自動での等間隔排出および停止などの動作をする。

本発明の湿度センサ検知は、作業空間に設けた湿度センサから得られた湿度が、あらかじめ設定した閾値を上回る時に電磁弁を開き、下回る時に電磁弁を閉じる制御動作を指す。

本発明の温度センサ検知は、作業空間に設けた温度センサから得られた温度が、あらかじめ設定した閾値を上回る時に電磁弁を開き、下回る時に電磁弁を閉じる制御動作を指す。また目的によっては逆に閾値を上回る時に電磁弁を閉じ、下回る時に電磁弁を開く場合もあり得る。

本発明の圧力調整ダイヤルは、気圧調整機構に取り付けられていて、ガスの排出圧力を設定するもので、略円柱などのノブで、軸方向に芯棒が突出していて、軸回転した芯棒の押し込み量により排出気圧を設定する。回転しやすいように、側面または端面に凹凸を設けたり、断面が多角形にしたりしてもよい。

本発明のダイヤル固定機構は、圧力調整ダイヤルカバーを閉じたときに、圧力調整ダイヤルが回転しないようにした機構で、圧力調整ダイヤルの真上の筐体に、圧力調整ダイヤルカバーと、その圧力調整ダイヤルカバーと圧力調整ダイヤルの間に圧力調整ダイヤルストッパとを設ける。圧力調整ダイヤルストッパは、圧力調整ダイヤルカバーを閉じたときに、圧力調整ダイヤルの上面または側面に接するように設け、弾性体、スポンジまたはばね材等により、圧力調整ダイヤルに直接圧接するようにするのが好ましい。

本発明のカートリッジアダプタは、収納されうるカートリッジの容量より大容量のガスが必要な場合に、気圧調整機構と大容量のガス供給機構の間を取り持つようにする治具で、気圧調整機構側がカートリッジと同じネジ、反対側が大容量ガス供給機構側に対応するネジであり、両端のネジ間は固定された硬いパイプまたはフレキシブルに曲がる軟らかい耐圧ホースである事が望ましい。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のガス導入装置０１と、ガスを導入される側のガス導入対象物０８を示している。
導入するガスは、ガス導入装置０１の筐体０４に収められた、カートリッジ０２の上端部に、気圧調整機構０３を設置し気圧が調整され、気圧調整機構０３の先に設けた電磁弁０５により排出または停止され、電磁弁０５の先に設けたガス導入ホース１０により、ガスがガス導入対象物０８に導入される。
また、筐体０４には、タイマ０６および手動割り込みスイッチ０７を設けていて、気圧調整機構０３によって気圧調整されたガスは、常時は電磁弁０５により遮断されているが、タイマ０６で設定された時間及び手動割り込みスイッチ０７が押されている間のみ、電子機器または電子機器を収納した容器等のガス導入対象物０８へ向けて導入される。この時、ガス導入対象物０８に、逆流防止弁０９を設けておく事により、ガス導入対象物０８内部の換気が、効率的なものになる事が期待できる。

図２は、ガス導入対象物０８内に、湿度センサ１１を設置した場合を示していて、タイマ０６の代わりに、湿度検知式自動スイッチ１２を設け、湿度センサ１１と配線されている。
湿度低下をトリガとして、湿度検知式自動スイッチ１２を作動させ、電磁弁０５を必要な時だけ開く事も可能であり、更に効率的な運用が可能となる。

図３は、ガス排出対象物０８に温湿度センサ１３を設置した場合を示していて、タイマ０６の代わりに、温湿度検知式自動スイッチ１４を設け、温湿度センサ１３と配線されている。
温度と湿度変化をトリガとして温湿度検知式自動スイッチ１４を作動させ、電磁弁０５を必要な時だけ開く事も可能であり、結露防止や温度上昇による破損防止管理など、更に効率的な運用が可能となる。

図４乃至図５では、気圧調整機構０３には、その気圧調整用の圧力調整ダイヤル１５が、その上部に設けていることを示している。また、圧力調整ダイヤル１５は、筐体内にあり、円柱形のノブと軸を有し、垂直軸方向に回転することで圧力を調整する場合を示している。また、圧力調整ダイヤル１５の真上の筐体０４上面側に、少なくともその部分をくり抜いて、筐体０４上面方向に設けた圧力調整ダイヤルカバー１６と、圧力調整ダイヤル１５の回転を防止しするために、圧力調整ダイヤルカバー１５の内面に設けた圧力調整ダイヤルストッパ１７を示している。
圧力調整ダイヤル１５は、圧力調整後、図５に示すように、圧力調整ダイヤルカバー１６を閉めて固定する事で、圧力調整ダイヤルストッパ１７に押さえられ、搬送時等の振動に対してズレ防止が働くことができる。
圧力調整ダイヤルストッパ１７は、弾性発泡体、弾性ゴム、またはばねなど特に限定なく利用できる。また、押さえる方向は、圧力調整ダイヤル１５の回転を防止しすればよく、圧力調整ダイヤル１５の上面または側面でもよい。

図６乃至図７は、筐体０４に、カートリッジ０２の回転を制しするために、押さえつけるカートリッジ固定機構１９を設けることを示している。図６は、カートリッジカバー１８を開けた状態、図７は、カートリッジカバー１８を閉じた状態を示している。
筐体０４内に、カートリッジ０２を出し入れするために、カートリッジカバー１８を筐体０４の側面部に設け、そのカートリッジカバー１８の内側から突出するようにし、カートリッジの真横または真下に接するようにカートリッジストッパ１９を取り付ける。カートリッジストッパ１９は、それ自体がばねや弾性体でも接する部分がばねや弾性体でもよい。
カートリッジ０２を手でのねじ込みにより収納し、その後カートリッジカバー１８を閉める事で、カートリッジストッパ１９に押さえられ、緩み止めが働き、ガスの漏れを防止することができる。

図８は、図１乃至図７のカートリッジ０２に変えて、大容量のガス供給方法を示している。
カートリッジ０２よりも更に大容量のガスが必要とされる場合、大容量ガス供給機構アダプタ２０を、気圧調整機構０３と大容量ガス供給機構２１の間に装着することによって使用する事が可能となる。
大容量ガス供給機構アダプタ２０の中継部分は用途により硬いパイプまたは軟らかい耐圧ホースで構成され、両端はねじ込みで接続される。

０１…ガス導入装置、
０２…カートリッジ、
０３…気圧調整機構、
０４…筐体、
０５…電磁弁、
０６…タイマ、
０７…手動割り込み制御スイッチ、
０８…ガス導入対象物、
０９…逆流防止弁、
１０…ガス導入ホース、
１１…湿度センサ、
１２…湿度検知式自動スイッチ、
１３…温湿度センサ、
１４…温湿度検知式自動スイッチ、
１５…圧力調整ダイヤル、
１６…圧力調整ダイヤルカバー、
１７…圧力調整ダイヤルストッパ、
１８…カートリッジカバー、
１９…カートリッジストッパ、
２０…大容量ガス供給機構アダプタ
２１…大容量ガス供給機構

Claims (4)

1. ガス供給機構の気圧を調整する気圧調整機構と、
   前記気圧調整機構により気圧調整されたガスを、排出動作または停止動作させる電磁弁と、
   を有するガス導入装置にあって、
   前記ガス供給機構がカートリッジで、
   少なくともそのカートリッジと前記気圧調整機構を収納しうる筐体とを有し、
   前記電磁弁の動作としては、タイマによる自動開閉動作、手動による割り込み開閉動作、湿度センサ検知による開閉動作、または温度センサ検知による開閉動作を行うガス導入装置。
2. ガス供給機構の気圧を調整する気圧調整機構と、
   前記気圧調整機構により気圧調整されたガスを、排出動作または停止動作させる電磁弁と、
   を有するガス導入装置にあって、
   前記ガス給機構がカートリッジで、
   少なくともそのカートリッジと前記気圧調整機構を収納しうる筐体とを有し、
   前記筐体には、前記気圧調整機構の圧力調整ダイヤルの回転を制しするために、その圧力調整ダイヤルを押さえつけるダイヤル固定機構を、前記圧力調整ダイヤルの真上に設け、前記電磁弁の動作としては、タイマによる自動開閉動作、手動による割り込み開閉動作、湿度センサ検知による開閉動作、または温度センサ検知による開閉動作を行うガス導入装置。
3. ガス供給機構の気圧を調整する気圧調整機構と、
   前記気圧調整機構により気圧調整されたガスを、排出動作または停止動作させる電磁弁と、
   を有するガス導入装置にあって、
   前記ガス供給機構がカートリッジで、
   少なくともそのカートリッジと前記気圧調整機構を収納しうる筐体とを有し、
   前記筐体には、前記カートリッジの回転を制しするために押さえつけるカートリッジ固定機構を前記カートリッジの真横または真下に設け、
   前記電磁弁の動作としては、タイマによる自動開閉動作、手動による割り込み開閉動作、湿度センサ検知による開閉動作、または温度センサ検知による開閉動作を行うガス導入装置。
4. ガス供給機構の気圧を調整する気圧調整機構と、
   前記気圧調整機構により気圧調整されたガスを、排出動作または停止動作させる電磁弁と、
   を有するガス導入装置にあって、
   前記ガス供給機構がカートリッジで、
   少なくともそのカートリッジと前記気圧調整機構を収納しうる筐体とを有し、
   収納されうる前記カートリッジの容量より大容量のガスが必要な場合、前記気圧調整機構と前記ガス供給機構の間に取り付ける大容量ガス供給機構アダプタを有し、
   前記電磁弁の動作としては、タイマによる自動開閉動作、手動による割り込み開閉動作、湿度センサ検知による開閉動作、または温度センサ検知による開閉動作を行うガス導入装置。

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