JP3214097U

JP3214097U - 保管装置

Info

Publication number: JP3214097U
Application number: JP2017004590U
Authority: JP
Inventors: 夕美坂井; 嘉夫栗田
Original assignee: 株式会社ライテック
Priority date: 2017-10-06
Filing date: 2017-10-06
Publication date: 2017-12-21
Anticipated expiration: 2027-10-06

Abstract

【課題】不活性ガスの消費量を削減することができ、物品が収納された容器を開閉した後に低酸素かつ低湿度の状態へ復帰するまでの時間を短縮することができる保管装置を提供する。【解決手段】保管装置１は、１つ以上の容器１０と本体装置２０とを備え、本体装置２０は、容器１０内への不活性ガスの供給態様および真空ポンプＰの動作態様を変化させるコントローラー２１を備える。コントローラー２１は、容器１０内に物品が収納された状態で行う保管開始動作として、不活性ガスの供給を停止させた状態で真空ポンプＰを動作させて容器１０内を脱気させる脱気動作と、脱気動作後に不活性ガスを容器１０内へ供給させるガス供給動作と、ガス供給動作後に不活性ガスの供給を停止させた状態で真空ポンプＰを動作させて容器１０内を脱気させる再脱気動作とを行う。【選択図】図１

Description

本考案は、低酸素かつ低湿度の状態で物品を保管する保管装置に関するものである。

物品が収納された保管庫内に不活性ガスを供給し続けることにより、低酸素かつ低湿度の状態で物品を保管する保管装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０００−３５３７３８号公報

しかしながら、物品の収納容量が大きい保管装置は、保管庫内に不活性ガスを供給し続けることで不活性ガスの消費量が多いという問題や、保管庫を開閉した後に低酸素かつ低湿度の状態へ復帰するまでの時間が長いという問題がある。

本考案は、上記事情に鑑みてなされたものであって、不活性ガスの消費量を削減することができ、物品が収納された容器を開閉した後に低酸素かつ低湿度の状態へ復帰するまでの時間を短縮することができる保管装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の保管装置は、開閉可能な蓋を有する１つ以上の容器と、不活性ガス供給源および真空ポンプに接続される本体装置とを備え、前記本体装置は、前記容器内への不活性ガスの供給態様および前記真空ポンプの動作態様を変化させるコントローラーを備え、前記コントローラーは、前記容器内に物品が収納された状態で行う保管開始動作として、前記不活性ガスの供給を停止させた状態で前記真空ポンプを動作させて前記容器内を脱気させる脱気動作と、当該脱気動作後に前記不活性ガスを前記容器内へ供給させるガス供給動作と、当該ガス供給動作後に前記不活性ガスの供給を停止させた状態で前記真空ポンプを動作させて前記容器内を脱気させる再脱気動作とを行う
ことを特徴とする。

また、請求項２に記載の保管装置は、請求項１に記載の保管装置において、前記コントローラーは、前記保管開始動作の完了後に前記容器内の真空度が所定以下に低下したことをきっかけとして行う真空度回復動作として、前記脱気動作と、前記ガス供給動作と、前記再脱気動作とを行うことを特徴とする。

また、請求項３に記載の保管装置は、請求項１または２に記載の保管装置において、前記容器と前記本体装置とを接続し、前記本体装置から前記容器内に流れる前記不活性ガスを導く可撓性のガス供給用チューブと、前記容器と前記本体装置とを接続し、前記容器内から前記本体装置に流れるガスを導く可撓性の脱気用チューブとを備えることを特徴とする。

また、請求項４に記載の保管装置は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の保管装置において、複数の前記容器を備え、前記本体装置は、１つの前記不活性ガス供給源から複数の前記容器に前記不活性ガスを供給するための分岐を有するガス供給用流路を備え、前記ガス供給用流路には、複数の前記容器の各々に対応する複数のガス供給用バルブが設けられ、前記コントローラーは、前記ガス供給用バルブの各々を個別に制御することで前記不活性ガスの供給態様を変化させることを特徴とする。

また、請求項５に記載の保管装置は、請求項４に記載の保管装置において、前記本体装置は、１つの前記真空ポンプが複数の前記容器内を脱気するための分岐を有する脱気用流路を備え、前記脱気用流路には、当該脱気用流路内の圧力を検知する圧力センサが設けられ、前記コントローラーは、前記圧力センサによる圧力の検知結果に基づいて前記不活性ガスの供給態様および前記真空ポンプの動作態様を変化させることを特徴とする。

本考案によれば、不活性ガスの消費量を削減することができ、物品が収納された容器を開閉した後に低酸素かつ低湿度の状態へ復帰するまでの時間を短縮することができる保管装置を提供することができる。

（Ａ）は、本考案の一実施形態に係る保管装置を示す全体構成図であり、（Ｂ）は、変形例に係る保管装置を示す全体構成図である。同実施形態に係る保管装置の動作の一例を示すタイミングチャートであって、（Ａ）は、操作スイッチのオン状態／オフ状態の変化を示し、（Ｂ）は、真空ポンプの動作状態の変化を示し、（Ｃ）は、ガス供給用バルブの開閉状態の変化を示し、（Ｄ）は、圧力センサで検知される圧力の変化を示している。

図１（Ａ）および図２を参照しながら、本考案の一実施形態を説明する。
図１（Ａ）に示すように、保管装置１は、複数の容器１０と、１つの本体装置２０と、容器１０と本体装置２０とを接続する可撓性のチューブ３１，３２とを備えている。

容器１０は、酸化・硫化・吸湿を好まない半導体等の物品（図示略）を収納する。容器１０は、開閉可能な蓋１１を有しており、蓋１１を開けることで容器１０内の物品を出し入れすることができ、蓋１１を閉じることで容器１０内の空間を密封することができる。

本体装置２０は、液体窒素を貯蔵するとともに不活性ガスとして窒素ガスを保管装置１に供給する不活性ガス供給源Ｂと、容器１０内のガスを吸引して大気中に排出する真空ポンプＰとに接続されている。本体装置２０は、１つの不活性ガス供給源Ｂから複数の容器１０に窒素ガスを供給するための分岐を有するガス供給用流路（図示略）と、１つの真空ポンプＰが複数の容器１０内を脱気するための分岐を有する脱気用流路（図示略）とを備えている。ガス供給用流路には、容器１０の各々に対応する開閉可能な電磁弁により構成された複数のガス供給用バルブ（図示略：以下「バルブＶ」という）が設けられ、脱気用流路には、当該脱気用流路内の圧力を検知する圧力センサ（図示略）と、チューブ３２を通って容器１０内へガスが流入すること防ぐ複数の逆止弁（図示略）が設けられている。

チューブ３１，３２は、軟質材料により形成されたホースである。チューブ３１は、本体装置２０から容器１０内に流れる窒素ガスを導くガス供給用チューブであり、チューブ３２は、容器１０内から本体装置２０に流れるガスを導く脱気用チューブである。

また、本体装置２０は、一般的な商用電源である外部電源Ｅに接続されている。本体装置２０は、外部電源Ｅから供給される電力により動作するコントローラー２１と、窒素ガスの圧力および流量を調整する減圧弁２２および流量制御弁２３と、複数の容器１０と一対一で対応する複数の操作スイッチ２４とを備えている。

コントローラー２１は、本体装置２０の筐体に内蔵されており、圧力センサによる圧力の検知結果に基づいて窒素ガスの供給態様および真空ポンプＰの動作態様を変化させる。具体的には、コントローラー２１は、複数のバルブＶの各々を個別に制御することで、不活性ガス供給源Ｂから容器１０内への窒素ガスの供給態様を変化させる。また、コントローラー２１は、真空ポンプＰを制御することで、真空ポンプＰの動作態様を変化させる。コントローラー２１の動作については、図２を参照して後述する。

減圧弁２２および流量制御弁２３は、ガス供給用流路の末端に設けられている。減圧弁２２は、窒素ガスの圧力を減圧し、流量制御弁２３は、窒素ガスの流量を制限する。
操作スイッチ２４は、容器１０内が真空度の高い状態となるようにコントローラー２１を動作させるオン状態と、容器１０内の圧力が大気圧となるようにコントローラー２１を動作させるオフ状態とに切り替え可能に構成されている。

図２を参照して、複数の容器１０のうち任意の１つの容器１０（以下「容器１０ａ」という）内に物品を保管するときの保管装置１の動作の流れの一例を説明する。なお、図２（Ａ）は、容器１０ａに対応する１つの操作スイッチ２４（以下「スイッチ２４ａ」という）のオン状態／オフ状態の変化を示しており、図２（Ｃ）は、容器１０ａに対応する１つのバルブＶ（以下「バルブＶａ」という）の開閉状態の変化を示している。容器１０ａ以外の他の容器１０内の物品は出し入れされず、当該他の容器１０に対応する操作スイッチ２４はオン状態を維持していることを前提とする。

容器１０ａ内に物品を入れて容器１０ａの蓋１１を閉じた状態で、時刻Ｔ１において、スイッチ２４ａをオン状態にすると、コントローラー２１は、バルブＶａを含む全てのバルブＶが閉じた状態で真空ポンプＰを動作させ、圧力センサにより所定圧力Ｐ１が検知された時刻から所定時間ΔＴ１を経過した時刻Ｔ２において、真空ポンプＰの動作を停止させる。所定時間ΔＴ１は、容器１０ａを含む全ての容器１０内の圧力が下限値である到達圧力Ｐｍｉｎに到達するための予め定められた時間である。こうして、コントローラー２１は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２にかけて、窒素ガスの供給を停止させた状態で真空ポンプＰを動作させて全ての容器１０内を脱気する脱気動作を行う。

次いで、コントローラー２１は、全てのバルブＶを開いた状態にし、バルブＶを開いた時刻Ｔ２から所定時間ΔＴ２を経過した時刻Ｔ３において、全てのバルブＶを閉じた状態にする。所定時間ΔＴ２は、容器１０内の圧力が大気圧Ｐａｔｍよりも低い所定圧力Ｐｇに到達するための予め定められた時間である。バルブＶが開くと、圧力の低い容器１０内に不活性ガス供給源Ｂから窒素ガスが供給される。こうして、コントローラー２１は、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３にかけて、脱気動作後に真空ポンプＰの動作を停止させた状態で窒素ガスを全ての容器１０内へ供給させるガス供給動作を行う。

次いで、コントローラー２１は、真空ポンプＰを再び動作させ、圧力センサにより所定圧力Ｐ１が検知された時刻から所定時間ΔＴ１を経過した時刻Ｔ４において、真空ポンプＰの動作を停止させる。こうして、コントローラー２１は、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４にかけて、ガス供給動作後に窒素ガスの供給を停止させた状態で真空ポンプＰを動作させて全ての容器１０内を脱気する再脱気動作を行う。

以上のようにして、コントローラー２１は、時刻Ｔ１から時刻Ｔ４にかけて、容器１０に物品が収納された状態で行う保管開始動作として、脱気動作と、ガス供給動作と、再脱気動作とを行う。

保管開始動作の完了後に少なくとも１つの容器１０内への空気の漏れが発生すると、その容器１０内の真空度が所定以下に低下し、脱気用流路内の圧力が上昇する。この結果、時刻Ｔ５において圧力センサにより所定圧力Ｐ２が検知されると、コントローラー２１は、真空ポンプＰを動作させ、圧力センサにより所定圧力Ｐ１が検知された時刻から所定時間ΔＴ１を経過した時刻Ｔ６において、真空ポンプＰの動作を停止させる。所定圧力Ｐ２は、所定圧力Ｐ１よりも大きな圧力である。こうして、コントローラー２１は、時刻Ｔ５から時刻Ｔ６にかけて、保管開始動作として行った脱気動作を行う。

次いで、コントローラー２１は、時刻Ｔ６から時刻Ｔ８にかけて、保管開始動作として行ったガス供給動作および再脱気動作を行う。コントローラー２１が時刻Ｔ６から時刻Ｔ８にかけて行う動作は、時刻Ｔ２から時刻Ｔ４にかけて行う動作と同じであるため、ここでの説明は省略する。

以上のようにして、コントローラー２１は、時刻Ｔ５から時刻Ｔ８にかけて、保管開始動作の完了後に容器１０内の真空度が所定以下に低下したことをきっかけとして行う真空度回復動作として、脱気動作と、ガス供給動作と、再脱気動作とを行う。全ての操作スイッチ２４がオン状態を維持している間は、真空度回復動作が繰り返される。

そして、時刻Ｔ９において、容器１０ａから物品を取り出すためにスイッチ２４ａをオフ状態にすると、コントローラー２１は、複数のバルブＶのうちバルブＶａのみを開いた状態にし、バルブＶａを開いた時刻Ｔ９から所定時間ΔＴ３を経過した時刻Ｔ１０において、バルブＶａを閉じた状態にする。所定時間ΔＴ３は、所定時間ΔＴ２よりも長く、容器１０ａ内の圧力が大気圧Ｐａｔｍに到達するための予め定められた時間である。

上記実施形態では以下の効果が得られる。
（１）保管開始動作として、脱気動作とガス供給動作と再脱気動作とが行われることで、容器１０内を速やかに低酸素かつ低湿度の状態にすることができるため、容器１０内に不活性ガスを供給し続ける必要がなく、不活性ガスの消費量を削減することができ、さらに、容器１０を開閉した後に低酸素かつ低湿度の状態へ復帰するまでの時間を短縮することができる。
（２）容器１０内の真空度が所定以下に低下したとき、脱気動作とガス供給動作と再脱気動作とが再び行われることで、容器１０内の真空度を速やかに回復することができる。
（３）容器１０と本体装置２０とが可撓性のチューブ３１，３２により接続されているため、本体装置２０を動かさずに容器１０の位置を適宜変更することができる。
（４）容器１０の各々に対応する複数のバルブＶが個別に制御されるため、容器１０ａ内の物品を出し入れする際も、他の容器１０内の真空度を良好に維持することができる。
（５）コントローラー２１が脱気用流路に設けられた圧力センサによる圧力の検知結果に基づき動作するため、各容器１０に圧力センサを設けないことで構成を簡略化できる。

本考案は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態の構成を適宜変更することもできる。例えば、上記構成を以下のように実施することもできる。
・図１（Ｂ）に示すように、保管装置１は、１つの容器１０を備える構成であってもよい。また、保管装置１は、２つ、または４つ以上の容器１０を備える構成であってもよい。すなわち、容器１０の個数を適宜変更してもよい。

・脱気動作時において、圧力センサにより到達圧力Ｐｍｉｎが検知されると、コントローラー２１が真空ポンプＰの動作を直ちに停止させる構成であってもよい。また、ガス供給動作時において、圧力センサにより所定圧力Ｐｇが検知されると、コントローラー２１が全てのバルブＶを閉じた状態にする構成であってもよい。すなわち、コントローラー２１の各動作の停止タイミングを適宜変更してもよい。

・保管開始動作と真空度回復動作とが同一でなくてもよい。例えば、真空度回復動作においてガスの供給に係る所定時間ΔＴ２を、保管開始動作における所定時間ΔＴ２に比べて短くしてもよく、この場合には、真空度回復動作を速やかに完了することができる。

・ガス供給用チューブと脱気用チューブとが同一体であってもよい。すなわち、容器１０と本体装置２０とが１本のチューブにより接続され、当該１本のチューブによりガス供給用チューブおよび脱気用チューブを構成してもよい。

・窒素ガス以外の不活性ガス（例えばアルゴンガス）を採用してもよい。

１保管装置
１０容器
２０本体装置
２１コントローラー
３１チューブ（ガス供給用チューブ）
３２チューブ（脱気用チューブ）
Ｐ真空ポンプ

Claims

開閉可能な蓋を有する１つ以上の容器と、
不活性ガス供給源および真空ポンプに接続される本体装置とを備え、
前記本体装置は、前記容器内への不活性ガスの供給態様および前記真空ポンプの動作態様を変化させるコントローラーを備え、
前記コントローラーは、前記容器内に物品が収納された状態で行う保管開始動作として、前記不活性ガスの供給を停止させた状態で前記真空ポンプを動作させて前記容器内を脱気させる脱気動作と、当該脱気動作後に前記不活性ガスを前記容器内へ供給させるガス供給動作と、当該ガス供給動作後に前記不活性ガスの供給を停止させた状態で前記真空ポンプを動作させて前記容器内を脱気させる再脱気動作とを行う
ことを特徴とする保管装置。
前記コントローラーは、前記保管開始動作の完了後に前記容器内の真空度が所定以下に低下したことをきっかけとして行う真空度回復動作として、前記脱気動作と、前記ガス供給動作と、前記再脱気動作とを行う
ことを特徴とする請求項１に記載の保管装置。
前記容器と前記本体装置とを接続し、前記本体装置から前記容器内に流れる前記不活性ガスを導く可撓性のガス供給用チューブと、
前記容器と前記本体装置とを接続し、前記容器内から前記本体装置に流れるガスを導く可撓性の脱気用チューブとを備える
ことを特徴とする請求項１または２に記載の保管装置。
複数の前記容器を備え、
前記本体装置は、１つの前記不活性ガス供給源から複数の前記容器に前記不活性ガスを供給するための分岐を有するガス供給用流路を備え、
前記ガス供給用流路には、前記容器の各々に対応する複数のガス供給用バルブが設けられ、
前記コントローラーは、前記ガス供給用バルブの各々を個別に制御することで前記不活性ガスの供給態様を変化させる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の保管装置。
前記本体装置は、１つの前記真空ポンプが複数の前記容器内を脱気するための分岐を有する脱気用流路を備え、
前記脱気用流路には、当該脱気用流路内の圧力を検知する圧力センサが設けられ、
前記コントローラーは、前記圧力センサによる圧力の検知結果に基づいて前記不活性ガスの供給態様および前記真空ポンプの動作態様を変化させる
ことを特徴とする請求項４に記載の保管装置。