JP2796506B2 - グローブボックスのガス置換方法及びその装置 - Google Patents

グローブボックスのガス置換方法及びその装置

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JP2796506B2
JP2796506B2 JP7016976A JP1697695A JP2796506B2 JP 2796506 B2 JP2796506 B2 JP 2796506B2 JP 7016976 A JP7016976 A JP 7016976A JP 1697695 A JP1697695 A JP 1697695A JP 2796506 B2 JP2796506 B2 JP 2796506B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、グローブボックスのガ
ス置換方法及びその装置に係り、特に簡単、かつ、安価
な構成で、短時間で、小量の雰囲気ガスでグローブボッ
クス内のガス置換が行えるようにしたグローブボックス
のガス置換方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】グローブボックスは大気中では不安定な
固体、粉体、放射性物質、きわめて毒性の強い物質及び
空気中の酸素と反応して爆発する物質などを乾燥雰囲気
あるいは不活性雰囲気中で取り扱う作業に用いられ、作
業空間をその外部と気密状に区画する本体ボックス内の
空気をドライエアーあるいは窒素、アルゴン、ヘリウム
などの不活性ガスで置換して乾燥雰囲気あるいは不活性
雰囲気(以下、雰囲気ガスという。)を本体ボックス内
に形成するようにしている。
【0003】本体ボックス内の空気を雰囲気ガスで置換
する方法としては、本体ボックス内の空気を真空掃引し
た後、雰囲気ガスを本体ボックス内に供給する方法、本
体ボックス内に雰囲気ガスを圧入して本体ボックス内の
空気を押し出す方法などが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本体ボックス内の空気
を真空掃引した後、雰囲気ガスを本体ボックス内に供給
する方法の場合には、雰囲気ガスを本体ボックス内に供
給する装置の他に、真空ポンプと、本体ボックスを真空
ポンプに接続する真空回路とが必要になるので、装置全
体として複雑で、高価になる。
【0005】本体ボックス内に雰囲気ガスを圧入して本
体ボックス内の空気を押し出す方法は、真空ポンプと、
本体ボックスを真空ポンプに接続する真空回路とが不要
であるので、構成が簡単になり、安価になる。
【0006】しかしながら、このように本体ボックス内
に雰囲気ガスを圧入して本体ボックス内の空気を押し出
す従来方法では、例えば、酸素を約210万ppm含ん
でいる大気が充満している本体ボックス内の雰囲気を酸
素が10ppm以下になるまでガス置換を行うために
は、雰囲気ガスを本体外部から供給するので、雰囲気ガ
スと空気とが混ざりあって置換されるため本体ボックス
の容積の15〜20倍の雰囲気ガスが必要であり、置換
に要する時間も例えば3〜4時間という長時間が必要に
なる。
【0007】本発明は、上記の事情を鑑みてなされたも
のであり、簡単、かつ、安価な構成で、短時間で、小量
の雰囲気ガスでグローブボックス内のガス置換が行える
ようにしたグローブボックスのガス置換方法及びその装
置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係るグローブボ
ックスのガス置換方法(以下、本発明方法という。)
は、上記の目的を達成するため、本体ボックス内に配置
した風船を雰囲気ガスで膨らませて本体ボックス内の風
船外の気体をガス置換通路を介して外部に排出し、外部
からガス置換通路を介して本体ボックス内への気体の逆
流を防止した後に、風船内の雰囲気ガスを風船の収縮力
を利用して本体ボックス内に充填することを特徴とす
る。
【0009】本発明に係るグローブボックスのガス置換
方法(以下、本発明方法という。)は、上記の目的を達
成するため、本体ボックス内に雰囲気ガスを供給するガ
ス供給路に接続されて当該本体ボックス内に配置された
風船を雰囲気ガスで膨らませて本体ボックス内の風船外
の気体をガス置換通路を介して外部に排出し、外部から
ガス置換通路を介して本体ボックス内への気体の逆流を
防止した後に、風船内の雰囲気ガスを、風船の収縮力を
利用して前記ガス供給路から分岐して本体ボックス内に
通じる通路によって当該本体ボックス内に充填すること
を特徴とする。
【0010】
【作用】本発明方法においては、風船を膨張させて本体
ボックス内の風船外の気体を本体ボックスから押し出す
ことにより、本体ボックス内の風船外の空間の酸素総量
を確実に減少させることができる。理論的には、風船で
本体ボックス内の風船外の空間の気体全てを排出するこ
とも可能であるが、実際には、本体ボックス内の風船外
の空間を0にすることが困難であるので、本体ボックス
内の風船外の空間の酸素総量が0になることはない。
【0011】この酸素総量が少なくなった本体ボックス
内の風船外の空間に、風船に貯められた酸素を含まない
雰囲気ガスを送り込むことにより、確実に酸素濃度が著
しく低下した雰囲気が本体ボックス内に形成される。
【0012】理論的に本体ボックス内の風船外の空間の
酸素総量が0になる場合には、風船への雰囲気ガスの充
填と、風船から本体ボックス内風船外の空間への雰囲気
ガスの移し替えをそれぞれ1回行うことによって本体ボ
ックス内風船外の空間に所要の雰囲気を形成することが
可能であるが、実際には、この風船への雰囲気ガスの充
填と、風船から本体ボックス内風船外の空間への雰囲気
ガスの移し替えを2〜3回繰り返せば十分であった。
【0013】すなわち、従来から必要とされているガス
供給路に本体ボックス内に配置される風船をガス供給路
と本体ボックス内の風船外の空間とに切替え接続すると
いう簡単な手順によって風船を膨らませたり、縮まらせ
たりすることを2〜3回繰り返すだけで、本体ボックス
内に所要の雰囲気を確実に形成できるので構成が簡単で
あり、又、風船とこれをガス供給路と本体ボックス内の
風船外の空間とに切替え接続する配管を従来例に付加す
るだけで実施できるので、容易に、かつ、安価に実施で
きる。
【0014】また、風船を2〜3回膨らませる程度の雰
囲気ガスがあればよいので、雰囲気ガスの消費量が従来
の10分の1程度で済み、ガス置換に要する時間は5分
の1に短縮できる。
【0015】本発明装置においては、方向制御手段で風
船をガス供給路に接続すると、ガス供給路から風船に雰
囲気ガスが充填されて風船が膨らみ、本体ボックス内の
風船外の気体が本体ボックスから押し出され、本体ボッ
クス内の風船外の空間の酸素総量が確実に減少する。
【0016】この後、方向制御手段で風船を本体ボック
ス内の風船外の空間に接続すると、風船の収縮力によっ
て風船内の雰囲気ガスが上記空間に押し出され、上記空
間内に酸素濃度の低い雰囲気が形成される。
【0017】理論的には、風船で本体ボックス内の風船
外の空間の気体全てを排出することも可能であるが、実
際には、本体ボックス内の風船外の空間を0にすること
が困難であるので、風船への雰囲気ガスの充填と、風船
から本体ボックス内風船外の空間への雰囲気ガスの移し
替えを2〜3回繰り返すことにより所要の雰囲気を得る
ことができた。
【0018】
【実施例】本発明方法及び本発明品の一実施例を図面に
基づいて具体的に説明すれば、以下の通りである。
【0019】図1の構成図に示すように、グローブボッ
クス1は、作業空間を外部から気密状に区画する本体ボ
ックス2と、一端を本体ボックス2内に連通させ、他端
を大気中に連通させた予備ボックス3と、この予備ボッ
クス3の内部空間4を本体ボックス2内に連通させる内
側開口部5を開閉する内側ハッチ6と、この内部空間4
を大気中に連通させる外側開口部7を開閉する外側ハッ
チ8とを備える。
【0020】この本体ボックス2内には風船9が配置さ
れ、この風船9にガス供給路10を接続することによ
り、風船9に雰囲気ガスを供給して風船9を膨らませる
ようにしている。
【0021】上記ガス供給路10には、これを開閉する
第1遮断弁11を介在させてあり、この第1遮断弁11
と風船9との間のガス供給路10の部分から風船9の内
部空間12を本体ボックス2内で風船9外の空間13に
連通させるガス充填路14を分岐させるとともに、この
ガス充填路14にこれを開閉する第2遮断弁15を介在
させている。この第2遮断弁15は第1遮断弁11が開
かれている間はガス充填路14を閉じ、風船9が膨らん
だ後、第1遮断弁11が閉じられてから開弁される。
【0022】本体ボックス2内で風船9外の空間13は
第3遮断弁16を介させたガス置換通路17により大気
中に連通させてあり、この第3遮断弁16は第1遮断弁
11が開かれている間中開弁され、風船9の膨張により
容積が狭くなる上記空間13内の気体はこのガス置換通
路17を通って自由に排出され、この気体の排出によ
り、上記空間13内の酸素総量は少なくなる。
【0023】第1遮断弁11が閉じられると同時にこの
第3遮断弁16を閉弁すると、上記空間13に大気中の
酸素が流入する恐れはなくなり、この後に第2遮断弁1
5を開弁すると、風船9の収縮力によって風船9内の雰
囲気ガスがガス充填路14を介して酸素総量が減少した
上記空間13に押し出され、酸素濃度が低い雰囲気が上
記空間13に形成される。
【0024】理論的には、風船9が本体ボックス2内全
体に膨張して上記空間13の容積を0にすることが考え
られるが、実際には、第2遮断弁15から空間13まで
のガス充填路14の部分や第3遮断弁16から空間13
までのガス置換通路17の部分の内部空間や、本体ボッ
クス2内に接地される種々の処理装置内に空間13と連
通する空間があったりするので、上記空間13の容積を
0にすることはできない。
【0025】しかし、2〜3回にわたって風船9への雰
囲気ガスの充填と風船9から空間13への雰囲気ガスの
移替えを行うことにより、例えば酸素濃度10ppm以
下の不活性雰囲気を形成することができた。
【0026】つまり、従来の本体ボックスの真空掃引が
できないタイプのグローブボックスでは本体ボックス2
内に所要の雰囲気を形成するためには本体ボックス2の
容積の15〜20倍の雰囲気ガスが必要であったのに対
して、この実施例では本体ボックス2の容積の2〜3
倍、即ち、従来の10分の1程度の雰囲気ガスを消費す
るだけで済む。又、消費ガス量が少ないので、風船9へ
の雰囲気ガスの充填と風船9から空間13への雰囲気ガ
スの移替えとに同じ時間が掛かるとして、従来の雰囲気
形成に要した時間の5分の1程度の時間で雰囲気形成が
できることになる。
【0027】しかも、従来の本体ボックスの真空掃引が
できないタイプのグローブボックスに、風船9と、2つ
の遮断弁11・15と、ガス充填路14とを付加するだ
けで済むので、構成が簡単で、容易に、且つ、安価に実
施でき、また、既設のグローブボックス1の改造も簡単
に行える。
【0028】なお、上記予備ボックス3は本体ボックス
2とは独立してガス置換及び雰囲気ガスの充填ができる
ようにしてあり、この予備ボックス3にも本発明を適用
することは可能である。
【0029】以上に説明した本発明装置の一実施例で
は、本体ボックス2内の空間13の雰囲気の圧力、組成
などの制御精度を高めるために、ガス置換通路17に第
3遮断弁16を介在させているが、この第3遮断弁16
に替えて、外部から空間13への逆流を禁止すると共
に、空間13から外部への気体の流出を許容する逆止弁
をガス置換通路17に介在させてもよい。
【0030】又、本発明の一実施例の第1ないし第3の
各遮断弁11・15・16の操作方式は特に限定され
ず、例えば手動操作弁や電磁操作弁を用いることができ
る。
【0031】更に、本発明装置においては、第1及び第
2の遮断弁11・15に替えて、風船9の内部空間12
をガス供給路10と上記空間13とに切替え接続する方
向制御弁を設けることも可能である。
【0032】加えて、上記の実施例では、風船9を1つ
だけ示しているが、複数個の風船9を本体ボックス2内
に設けることも可能である。
【0033】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明方法は、
本体ボックス内で雰囲気ガスによって風船を膨張させる
と共に本体ボックス内で風船外の空間の空気を排出して
この空間の酸素総量を減少させた後、風船の膨張に用い
た雰囲気ガスをこの空間に導入して酸素濃度の低い雰囲
気を形成するという簡単な構成である。
【0034】又、本発明方法を実施するためには、従来
の本体ボックスの真空掃引ができないタイプのグローブ
ボックスに風船と、風船の内部空間をガス供給路と上記
空間とに切替え接続する手段とを付加するだけで済み、
安価に、かつ、容易に実施できる。
【0035】又、風船への雰囲気ガスの充填と風船から
本体ボックス内風船外の空間への雰囲気ガスの移替えを
2〜3回繰り返すだけで所要の雰囲気を形成することが
できるので、ガス置換に要する雰囲気ガスの消費量を例
えば10分の1程度に削減することができる上、ガス置
換に要する時間を例えば5分の1程度に短縮することが
でき、グローブボックスの可動率を高めることができ
る。
【0036】本発明装置は、本体ボックスからの気体の
流出のみを許容するガス置換通路、本体ボックス内に配
置される風船、この風船に雰囲気ガスを供給するガス供
給路、及び、風船の内部空間をガス供給路と本体ボック
ス内の風船外の空間とに接続切替えする方向制御手段を
備えるので、従来の本体ボックスの真空掃引ができない
タイプのグローブボックスに風船と、風船の内部空間を
ガス供給路と上記空間とに切替え接続する手段とを付加
するだけで済み、構成が簡単であり、安価に、かつ、容
易に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法及び本発明装置の一実施例の構成図
である。
【符号の説明】
2 本体ボックス 9 風船 10 ガス供給路 11 第1遮断弁 12 内部空間 13 空間 14 ガス充填路 15 第2遮断弁 16 第3遮断弁 17 ガス置換通路

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 本体ボックス内に雰囲気ガスを供給する
    ガス供給路に接続されて当該本体ボックス内に配置され
    た風船を雰囲気ガスで膨らませて本体ボックス内の風船
    外の気体をガス置換通路を介して外部に排出し、外部か
    らガス置換通路を介して本体ボックス内への気体の逆流
    を防止した後に、風船内の雰囲気ガスを、風船の収縮力
    を利用して前記ガス供給路から分岐して本体ボックス内
    に通じる通路によって当該本体ボックス内に充填するこ
    とを特徴とするグローブボックスのガス置換方法。
  2. 【請求項2】本体ボックスからの気体の流出のみを許容
    するガス置換通路、本体ボックス内に配置される風船、
    この風船に雰囲気ガスを供給するガス供給路、及び、風
    船の内部空間をガス供給路と本体ボックス内の風船外の
    空間とに接続切替えする方向制御手段を備えることを特
    徴とするグローブボックスのガス置換装置。
JP7016976A 1995-02-03 1995-02-03 グローブボックスのガス置換方法及びその装置 Expired - Lifetime JP2796506B2 (ja)

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