JP7102059B2 - 空気供給機構 - Google Patents

Description

本発明は、密閉型の収容容器の内部に水分が侵入しないように空気を供給できる空気供給機構に関する。

半導体デバイスの製造工程では、様々な種類の薬液や液状の材料等が広く用いられている。これら薬液や液状の材料等は、例えば、気密性の高い一斗缶やペール缶等の容器に収容された状態で保存される。容器の上部には、薬液や液状の材料等の収容物を外部に取り出すためのノズル（注ぎ口）が設けられている。

ノズルを通じて容器の外部に収容物を取り出す際には、ノズルから収容物が流れ出易くなるように、容器のノズルから離れた部位に空気穴を形成することが多い（例えば、特許文献１参照）。この空気穴は、例えば、空気穴形成用の工具等を用いて任意の形状、大きさに形成される。

特開平９－１５６６２８号公報

ところで、容器に収容される収容物には、水に触れると変質するものがある。このような収容物を容器から取り出す際に空気穴を形成すると、空気穴から水分を含んだ空気が容器の内部に侵入して収容物を変質させる。一方で、空気穴を形成しない場合には、収容物を取り出し難くなる上、水分を含んだ空気がノズルから容器の内部に侵入し、結局は収容物を変質させてしまう。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、容器の内部に水分が侵入しないように空気を供給できる空気供給機構を提供することである。

本発明の一態様によれば、ノズルを備える密閉型の収容容器の内部に水分が侵入しないように空気を供給する空気供給機構であって、外部の空気を流入させる流入口を有し、該流入口から流入した空気に含まれる水分を吸着する水分吸着剤が充填される充填容器と、一端が該充填容器の内部に配置され、該充填容器の内部の空気を該一端から他端へと導く空気供給管と、該空気供給管の該他端に接続され、該空気供給管によって導かれた空気を該収容容器の内部に導入する空気導入管と、を含み、該空気導入管は、側面に螺旋状の溝が形成され雄ネジとして機能する円筒状のパイプ管と、該パイプ管が挿入される挿入穴を有し該パイプ管の一端側に位置付けられる筒状部と、該パイプ管が挿入される挿入穴を有し該筒状部よりも該パイプ管の他端側に位置付けられるフランジ部と、該筒状部と該フランジ部とを接続し該フランジ部から該筒状部に向かう方向の力が加わると該パイプ管から離れる方向に広がるアンカー部と、を有するアンカー部材と、該アンカー部材の該フランジ部に接触する態様で該パイプ管の側面に装着され雌ネジとして機能する締め付けナットと、を備え、該収容容器の内部に収容された液状の収容物が該ノズルから排出される際に、該収容容器の内部の圧力の低下によって該流入口から外部の空気が該充填容器の内部に流入するとともに、該充填容器の内部を通過し該水分吸着剤によって水分が除去された空気が該収容容器の内部に供給される空気供給機構が提供される。

本発明の一態様において、該空気導入管は、該パイプ管の一端に基端側から装着され先端が尖った尖鋭部材を更に備え、該空気導入管は、該尖鋭部材を該収容容器の上面に外部から突き刺すことで該収容容器に接続されても良い。また、本発明の一態様において、該空気導入管は、該フランジ部に接触する第１面と該第１面とは反対側の第２面とを有し該第１面が該フランジ部に接触する態様で該アンカー部側から該アンカー部材に装着されるシールフランジを更に備えても良い。

また、本発明の一態様において、該水分吸着剤は、シリカゲルでも良い。

本発明の一態様に係る空気供給機構は、外部の空気を流入させる流入口を有し、この流入口から流入した空気に含まれる水分を吸着する水分吸着剤が充填される充填容器と、一端が充填容器の内部に配置され、充填容器の内部の空気を収容容器へと導く空気供給管と、を含んでいる。

そのため、収容容器の内部に収容された液状の収容物がノズルから排出される際に、収容容器の内部の圧力の低下によって流入口から外部の空気が充填容器の内部に流入するとともに、充填容器の内部を通過し水分吸着剤によって水分が除去された空気が収容容器の内部に供給される。このように、本発明の一態様によれば、容器の内部に水分が侵入しないように空気を供給できる空気供給機構が提供される。

空気供給機構の外観を示す斜視図である。 空気供給機構が装着された密閉型の収容容器の外観を示す斜視図である。 空気導入管の外観を示す斜視図である。 空気導入管の構成要素を示す分解斜視図である。 空気導入管が収容容器の外壁に固定された状態を示す断面図である。

添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図１は、空気供給機構２の外観を示す斜視図である。なお、以下の説明では、図面に合わせて各構成要素の位置や向きを特定しているが、空気供給機構２等の使用される態様は、明細書で特定される位置や向きによって制限を受けない。

図１に示すように、空気供給機構２は、シリカゲル等の水分吸着剤が充填される充填容器４を備えている。この充填容器４は、例えば、ＰＥＴ等の樹脂で形成された本体６を含む。本体６は、筒状の側部６ａを備えている。側部６ａの下端（一端）には、側部６ａの形状に対応する底部６ｂが設けられている。一方、側部６ａの上端（他端）側には、錐状の頂部６ｃが設けられている。これら底部６ｂと頂部６ｃとによって、側部６ａの下端及び上端（両端）が閉じられている。水分吸着剤は、この本体６の内部に充填される。

頂部６ｃの中央上端には、円筒状の口部（不図示）が設けられており、この口部には、キャップ８が取り付けられている。キャップ８には、それぞれキャップ８を貫通する流入口８ａと挿入穴８ｂとが設けられている。外部の空気は、流入口８ａを通じて本体６の内部に流入する。

挿入穴８ｂには、この挿入穴８ｂの径に対応する外径を持つ空気供給管１０が挿入されている。空気供給管１０の一端１０ａは、本体６の内部の底部６ｂ側に配置されており、空気供給管１０の他端１０ｂは、本体６の外部に露出している。空気供給管１０は、流入口８ａを通じて本体６の内部に流入する空気を一端１０ａから取り込み、他端１０ｂへと供給する。

図２は、空気供給機構２が装着された密閉型の収容容器２２の外観を示す斜視図である。密閉型の収容容器２２は、例えば、一斗缶やペール缶であり、ブリキ等の材料でなる直方体状の本体２４を有している。本体２４の上面２４ａには、薬液や液状の材料等の収容物（液状の収容物）を外部に取り出すためのノズル２６が設けられている。

このノズル２６は、外部の空気等が侵入し難い構造を有し、収容容器２２の密閉性（気密性）の保持に寄与している。また、本体２４の上面２４ａには、収容容器２２を搬送等する際に使用される取手２８が設けられている。そして、上面２４ａのノズル２６から離れた部位には、空気供給機構２を構成する空気供給管１０の他端１０ｂ側が接続される。

なお、本実施形態では、後述する空気導入管１を介して空気供給機構２の空気供給管１０が収容容器２２（本体２４）に接続されている。また、図２に示すように、空気供給機構２を構成する本体６の内部には、シリカゲルに代表される水分吸着剤１２が充填されている。

収容容器２２（本体２４）の内部に収容されている液状の収容物がノズル２６から排出されると、収容容器２２（本体２４）の内部の圧力が低下して、空気供給管１０の他端１０ｂ側が負圧となる。その結果、空気供給機構２の充填容器４（本体６）の内部の空気が空気供給管１０を通じて収容容器２２（本体２４）の内部へと供給される。

空気供給機構２の充填容器４（本体６）の内部の空気は、水分吸着剤１２によって水分が除去され十分に乾燥している。よって、収容容器２２（本体２４）の内部には、十分に乾燥した空気が供給されることになる。また、この収容容器２２（本体２４）への空気の供給に合わせて、空気供給機構２の充填容器４（本体６）の内部には、流入口８ａから外部の空気が流入する。

上述の通り、空気供給管１０の一端１０ａは、流入口８ａが存在する頂部８側とは反対の底部６ｂ側の空間に配置されている。よって、頂部８側の流入口８ａから流入する空気は、水分吸着剤１２が充填されている領域を通過して空気供給管１０の一端１０ａに到達する。これにより、空気供給管１０の他端１０ｂからは、空気供給機構２の充填容器４（本体６）の内部を通過し水分吸着剤１２によって水分が除去された空気が供給される。

図３は、空気導入管１の外観を示す斜視図であり、図４は、空気導入管１の構成要素を示す分解斜視図である。図３及び図４に示すように、本実施形態に係る空気導入管１は、例えば、ステンレスやアルミニウム等の金属で円筒状に構成されたパイプ管３を含む。パイプ管３の内側には、パイプ管３の下端（一端）から上端（他端）に通じる流路３ａが設けられている。この流路３ａを介して、例えば、パイプ管３の上端側の空気（気体）が、パイプ管３の下端側へと供給される。

パイプ管３の側面３ｂには、少なくともパイプ管３の下端に達する螺旋状の溝（ネジ溝）が形成されている。よって、このパイプ管３は、雄ネジとして機能する。なお、本実施形態では、パイプ管３の下端に達し、上端には達しない螺旋状の溝をパイプ管３の側面３ｂに形成しているが、パイプ管３の下端及び上端の両方に達する螺旋状の溝をパイプ管３の側面３ｂに形成しても良い。

このパイプ管３の側面３ｂには、パイプ管３と同様の金属で円錐台状に形成された締め付けナット５が装着される。締め付けナット５は、上面（一方の底面）から下面（他方の底面）まで貫通するネジ穴５ａを備えている。ネジ穴５ａの径は、パイプ管３の外径に対応している。

ネジ穴５ａを構成する締め付けナット５の内側の側面には、螺旋状の溝（ネジ溝）が形成されている。よって、この締め付けナット５は、雌ネジとして機能する。また、締め付けナット５の外側の側面には、一対の取手５ｂが設けられている。一対の取手５ｂは、締め付けナット５の上面側に突出している。

パイプ管３に締め付けナット５を装着する際には、例えば、図４に示すように、一対の取手５ｂが突出する上面側からネジ穴５ａにパイプ管３の下端側を挿入し、パイプ管３と締め付けナット５とを相対的に回転させる。そして、締め付けナット５をパイプ管３の上端側に位置付ける。

これにより、締め付けナット５は、下面がパイプ管３の下端側を向いた状態でパイプ管３の側面３ｂに装着される。なお、本実施形態では、一対の取手５ｂを持つ蝶ナットを締め付けナット５として用いるが、取手５ｂを持たないナットを締め付けナット５として用いても良い。

パイプ管３の側面３ｂに締め付けナット５を装着した後には、パイプ管３と同様の金属で形成されたアンカー部材７を、パイプ管３の下端側からパイプ管３の側面３ｂに装着する。アンカー部材７は、上端（一端）側のフランジ部９と下端（他端）側の筒状部１１とがアンカー部１３を介して接続された構造を有している。

フランジ部９は、円筒状の第１部分９ａと円盤状の第２部分９ｂとを含み、第１部分９ａの上端（一端）側に第２部分９ｂの下面（第１面）側が接続されている。また、フランジ部９には、第２部分９ｂの上面（第２面）から第１部分９ａの下端（他端）まで貫通する挿入穴９ｃが設けられている。

挿入穴９ｃの径は、パイプ管３の外径に対応している。第２部分９ｂの外周部には、下面側に突出する複数（本実施形態では２個）の突起９ｄが形成されている。これらの突起９ｄは、例えば、第２部分９ｂの周方向に沿って概ね等間隔（等角度間隔）に配置されている。

第１部分９ａの下端には、複数（本実施形態では４個）の板状の部材でなるアンカー部１３が接続されている。アンカー部１３を構成する板状の各部材は、それぞれ、第１部分９ａの下端に上端（一端）が接続された第１領域１３ａと、第１領域１３ａの下端（他端）に上端（一端）が接続された第２領域１３ｂとを含んでいる。第２領域１３ｂの下端（他端）には、円筒状の筒状部１１の上端（一端）が接続されている。

アンカー部１３の第１領域１３ａは、所定の力が加わると外向きに倒れるようにフランジ部９に接続されている。同様に、アンカー部１３の第２領域１３ｂは、所定の力が加わると外向きに倒れるように筒状部１１に接続されている。また、アンカー部１３の第１領域１３ａと第２領域１３ｂとは、所定の力が加わるとこれらの境界に相当する部分で折れ曲がるように互いに接続されている。

筒状部１１は、その上端から下端（他端）まで貫通するネジ穴１１ａ（図５参照）を備えている。ネジ穴１１ａの径は、パイプ管３の外径に対応している。ネジ穴１１ａを構成する筒状部１１の内側の側面には、螺旋状の溝（ネジ溝）が形成されている。よって、この筒状部１１は、雌ネジとして機能する。

パイプ管３にアンカー部材７を装着する際には、例えば、図４に示すように、フランジ部９の第２部分９ｂ側から挿入穴９ｃにパイプ管３の一端側を挿入し、その後、このパイプ管３の一端側を筒状部１１のネジ穴１１ａに挿入する。そして、パイプ管３とアンカー部材７とを相対的に回転させる。

アンカー部材７は、例えば、既にパイプ管３に装着されている締め付けナット５の下面と、フランジ部９の第２部分９ｂとが接触する位置に位置付けられる。つまり、パイプ管３の下端側に筒状部１１が位置付けられ、パイプ管３の上端側にフランジ部９が位置付けられることになる。上述のように、筒状部１１は、雌ネジとしての機能を持つので、パイプ管３の雄ネジとしての機能と、筒状部１１の雌ネジとしての機能とによって、パイプ管３に対する筒状部１１の位置は固定される。

アンカー部材７には、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレン・プロピレンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、エチレン・酢酸ビニルゴム、エピクロルヒドリンゴム、多硫化ゴム等の樹脂に代表される柔軟な材料で円盤状に形成されたシールフランジ１５が装着される。

シールフランジ１５は、上面（第１面）１５ａと、上面１５ａとは反対側の下面（第２面）１５ｂとを有している。また、シールフランジ１５には、上面１５ａから下面１５ｂまで貫通する挿入穴１５ｃが形成されている。この挿入穴１５ｃは、少なくとも筒状部１１及びアンカー部１３を通過できる大きさに形成される。

挿入穴１５ｃに対してアンカー部材７を筒状部１１側から挿入することで、シールフランジ１５をアンカー部材７に装着できる。より具体的には、上面１５ａがフランジ部９の第２部分９ｂから突出する複数の突起９ｄに接触するように、シールフランジ１５を筒状部１１側（アンカー部１３側）からアンカー部材７に装着する。

パイプ管３にアンカー部材７を装着した後には、このパイプ管３の下端に尖鋭部材１７が装着される。尖鋭部材１７は、その上端（基端）から下端（先端）まで貫通するネジ穴１７ａを備えている。ネジ穴１７ａの径は、パイプ管３の外径に対応している。ネジ穴１７ａを構成する尖鋭部材１７の内側の側面には、螺旋状の溝（ネジ溝）が形成されている。よって、この尖鋭部材１７は、雌ネジとして機能する。

尖鋭部材１７の先端は、例えば、収容容器の外壁に突き刺すことができる程度に尖った尖鋭部１７ｂとなっている。この尖鋭部材１７をパイプ管３に装着する際には、例えば、図４に示すように、尖鋭部材１７の上端側からネジ穴１７ａにパイプ管３の下端側を挿入し、パイプ管３と尖鋭部材１７とを相対的に回転させる。本実施形態の空気導入管１では、尖鋭部材１７がパイプ管３に対して適切に装着されると、尖鋭部材１７の上端側と筒状部１１の下端側とが接触する。

なお、シールフランジ１５のアンカー部材７への装着は、アンカー部材７及び尖鋭部材１７をパイプ管３に装着した後に行われても良いし、アンカー部材７をパイプ管３に装着した後、尖鋭部材１７をパイプ管３に装着する前に行われても良い。もちろん、アンカー部材７をパイプ管３に装着する前に、シールフランジ１５をアンカー部材７に装着することもできる。

図５は、空気導入管１が収容容器の外壁２１に固定された状態を示す断面図である。空気導入管１を収容容器の外壁２１に固定する際には、まず、収容容器の外部から外壁２１の任意の領域に尖鋭部材１７の尖鋭部１７ｂ側を突き刺して、シールフランジ１５の第２面１５ｂを外壁２１に接触させる。

次に、締め付けナット５を回転させて、パイプ管３の一端側に移動させる。上述のように、パイプ管３に対する筒状部１１の位置は固定されている。そのため、締め付けナット５をパイプ管３の一端側に移動させるように締め付けると、アンカー部材７のフランジ部９には、筒状部１１へと向かう方向の力が加わる。

また、アンカー部１３の第１領域１３ａは、所定の力が加わると外向きに倒れるようにフランジ部９に接続されており、アンカー部１３の第２領域１３ｂは、所定の力が加わると外向きに倒れるように筒状部１１に接続されている。更に、アンカー部１３の第１領域１３ａと第２領域１３ｂとは、所定の力が加わると境界に相当する部分で折れ曲がるように互いに接続されている。

そのため、アンカー部材７に対してフランジ部９から筒状部１１へと向かう方向の力を加えると、図５に示すように、アンカー部１３は、第１領域１３ａと第２領域１３ｂとが外向きに倒れるように折れ曲がり、パイプ管３から離れる方向に広がる。よって、締め付けナット５を締め付けると、アンカー部材７に対してフランジ部９から筒状部１１へと向かう方向の力が加わり、アンカー部材７のアンカー部１３は収容容器の内部で広がる。

アンカー部１３が収容容器の内部で広がると、シールフランジ１５と収容容器の外壁２１とがフランジ部９とアンカー部１３とで挟み込まれる。その結果、シールフランジ１５の上面１５ａはフランジ部９の下面側に密着し、シールフランジ１５の下面１５ｂは外壁２１に密着することになる。

これにより、尖鋭部材１７を突き刺す際に外壁２１に形成される穴と空気導入管１との間の隙間がなくなるので、この隙間から収容容器の内部に空気が入り込むこともなくなる。なお、シールフランジ１５の上面１５ａには、フランジ部９の第２部分９ｂから突出する複数の突起９ｄが食い込むことになるので、フランジ部９に対してシールフランジ１５が回転して密着性が低下することもない。

本実施形態では、この空気導入管１を構成するパイプ管３の上端に、空気供給機構２を構成する空気供給管１０の他端１０ｂが接続される。なお、この空気導入管１を介さず、空気供給管１０の他端１０ｂを収容容器２２（本体２４）に接続しても良い。例えば、空気供給管１０の他端１０ｂに先端が尖った尖鋭部（不図示）を設け、この尖鋭部を収容容器２２（本体２４）の上面２４ａに外部から突き刺すことで、空気供給管１０の他端１０ｂを収容容器２２に接続できる。

以上のように、本実施形態に係る空気供給機構２は、外部の空気を流入させる流入口８ａを有し、この流入口８ａから流入した空気に含まれる水分を吸着する水分吸着剤１２が充填される充填容器４（本体６）と、一端が充填容器４（本体６）の内部に配置され、充填容器４（本体６）の内部の空気を収容容器２２（本体２４）へと導く空気供給管１０と、を含んでいる。

そのため、収容容器２２（本体２４）の内部に収容された液状の収容物がノズル２６から排出される際に、収容容器２２（本体２４）の内部の圧力の低下によって流入口から外部の空気が充填容器４（本体２４）の内部に流入するとともに、充填容器４（本体６）の内部を通過し水分吸着剤１２によって水分が除去された空気が収容容器２２（本体２４）の内部に供給される。このように、本発明の一態様によれば、容器の内部に水分が侵入しないように空気を供給できる空気供給機構２が提供される。

なお、本発明は、上記実施形態の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、一斗缶やペール缶等の密閉型の収容容器２２に空気供給機構２を接続する態様を例示したが、本発明に係る空気供給機構２は、任意の対象に接続して空気を供給できる。すなわち、本発明に係る空気供給機構２の接続対象が容器である必要はない。

その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

２ 空気供給機構
４ 充填容器
６ 本体
６ａ 側部
６ｂ 底部
６ｃ 頂部
８ キャップ
８ａ 流入口
８ｂ 挿入穴
１０ 空気供給管
１０ａ 一端
１０ｂ 他端
１２ 水分吸着剤
２２ 収容容器
２４ 本体
２４ａ 上面
２６ ノズル
２８ 取手
１ 空気導入管
３ パイプ管
３ａ 流路
３ｂ 側面
５ 締め付けナット
５ａ ネジ穴
５ｂ 取手
７ アンカー部材
９ フランジ部
９ａ 第１部分
９ｂ 第２部分
９ｃ 挿入穴
９ｄ 突起
１１ 筒状部
１１ａ ネジ穴
１３ アンカー部
１３ａ 第１領域
１３ｂ 第２領域
１５ シールフランジ
１５ａ 上面（第１面）
１５ｂ 下面（第２面）
１５ｃ 挿入穴
１７ 尖鋭部材
１７ａ ネジ穴
１７ｂ 尖鋭部
２１ 外壁

Claims (4)

1. ノズルを備える密閉型の収容容器の内部に水分が侵入しないように空気を供給する空気供給機構であって、
   外部の空気を流入させる流入口を有し、該流入口から流入した空気に含まれる水分を吸着する水分吸着剤が充填される充填容器と、
   一端が該充填容器の内部に配置され、該充填容器の内部の空気を該一端から他端へと導く空気供給管と、
   該空気供給管の該他端に接続され、該空気供給管によって導かれた空気を該収容容器の内部に導入する空気導入管と、
   を含み、
   該空気導入管は、
   側面に螺旋状の溝が形成され雄ネジとして機能する円筒状のパイプ管と、
   該パイプ管が挿入される挿入穴を有し該パイプ管の一端側に位置付けられる筒状部と、該パイプ管が挿入される挿入穴を有し該筒状部よりも該パイプ管の他端側に位置付けられるフランジ部と、該筒状部と該フランジ部とを接続し該フランジ部から該筒状部に向かう方向の力が加わると該パイプ管から離れる方向に広がるアンカー部と、を有するアンカー部材と、
   該アンカー部材の該フランジ部に接触する態様で該パイプ管の側面に装着され雌ネジとして機能する締め付けナットと、を備え、
   該収容容器の内部に収容された液状の収容物が該ノズルから排出される際に、該収容容器の内部の圧力の低下によって該流入口から外部の空気が該充填容器の内部に流入するとともに、該充填容器の内部を通過し該水分吸着剤によって水分が除去された空気が該収容容器の内部に供給されることを特徴とする空気供給機構。
2. 該空気導入管は、
   該パイプ管の一端に基端側から装着され先端が尖った尖鋭部材を更に備え、
   該空気導入管は、該尖鋭部材を該収容容器の上面に外部から突き刺すことで該収容容器に接続されることを特徴とする請求項１に記載の空気供給機構。
3. 該空気導入管は、
   該フランジ部に接触する第１面と該第１面とは反対側の第２面とを有し該第１面が該フランジ部に接触する態様で該アンカー部側から該アンカー部材に装着されるシールフランジを更に備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気供給機構。
4. 該水分吸着剤は、シリカゲルであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の空気供給機構。

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