JPH05104481A - ガス精製グローブボツクス・システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的安価に高純度の雰囲気が得られるグロ
ーブボックス・システムを構成する。また高価な雰囲気
ガス精製装置の有効活用を図る。 【構成】 ガス循環ポート１２を備えたグローブボック
ス１０と、ガス精製系配管３２を備えた雰囲気ガス精製
装置３０とを組み合わせたガス精製システムである。グ
ローブボックスは移動用キャスター１４と、ガス循環ポ
ートに接続する配管１６と、開閉弁１８及びフレキシブ
ル管２０と、カップラー２２を有する。ガス精製系配管
は開閉弁３４とカップラー３６を有する。ガス精製系配
管のカップラーに対してグローブボックス側のカップラ
ーを結合・分離自在である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、雰囲気ガス精製装置の
ガス精製系配管に対してグローブボックスをカップラー
で結合・分離自在とし、結合状態では高性能グローブボ
ックスとして使用でき、また分離状態では移動可能な簡
易グローブボックスとして使用できるガス精製グローブ
ボックス・システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】グローブボックスが高純度の雰囲気を必
要とする場合は、グローブボックスとガス精製装置とを
配管で接続し、グローブボックス内の雰囲気ガスを循環
させて精製するシステムを組んでいる。ここで高純度の
雰囲気とは、例えば電気化学などの分野においては、一
般に高純度アルゴンガス等の不活性ガスを充満させた密
閉系の雰囲気を指している。その場合、不活性ガス中に
含まれている極微量の酸素や水分が試験結果に重大な影
響を及ぼすので、酸素及び水分濃度については、通常、
１ppm 以下に制御している。

【０００３】従って雰囲気ガス精製装置とは、不活性雰
囲気中の酸素及び水分濃度を１ppm以下に低減させる装
置であり、グローブボックス内の雰囲気ガスを雰囲気ガ
ス精製装置内に循環させ、該雰囲気ガス精製装置内に設
置されているゲッター材により酸素及び水分を除去して
いる。酸素のゲッター材としてはアルミナに銅をコーテ
ィングした銅触媒が用いられ、その銅触媒が酸素を捕獲
することにより雰囲気中の酸素濃度を減少させる。また
水分のゲッター材としてはモレキュラーシーブが用いら
れており、水分以外に一酸化炭素、アミン、有機化合
物、ハイドロカーボン等も捕獲する。ゲッター材は、双
方とも再生可能である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のガス精製グロー
ブボックス・システムで用いるグローブボックスは、雰
囲気ガス精製装置に配管で接続する関係上、どうしても
固定式とならざるを得なかった。そのため試験室の有効
活用が妨げられたり、試験機器の配置に制約を受けたり
し、使い勝手が悪い欠点があった。

【０００５】またグローブボックスにはその内容積に見
合った大きさの雰囲気ガス精製装置を必要とし、極めて
高価なシステムとなっていた。雰囲気ガス精製装置が高
価になる理由は、特殊な装置であるためにニーズが少な
く受注生産になること、高度な気密性を担保しているこ
と、主として圧力に対する安全性を充分考慮しているこ
と、などによる。

【０００６】本発明の目的は、使い易く、高価な雰囲気
ガス精製装置の有効活用を図ることのできるガス精製グ
ローブボックス・システムを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ガス循環ポー
トを備えたグローブボックスと、ガス精製系配管を備え
た雰囲気ガス精製装置とを組み合わせてグローブボック
ス内の雰囲気ガスを精製するシステムである。その特徴
は、主としてグローブボックスと雰囲気ガス精製装置と
の結合部分にある。本発明では、グローブボックスは、
その下部に移動用キャスターを有すると共に、前記ガス
循環ポートに接続する配管と、該配管に設けた開閉弁及
びフレキシブル管と、配管先端に設けたカップラーを有
する構造をなしている。また雰囲気ガス精製装置は、そ
のガス精製系配管に開閉弁とカップラーを有している。
そして、ガス精製系配管のカップラーに対してグローブ
ボックス側のカップラーが結合・分離自在になってい
る。

【０００８】

【作用】カップラーはグローブボックス系とガス精製系
との結合・分離を行い、開閉弁はその際のガスの流れを
規制する。フレキシブル管は配管接続時に位置がずれて
もカップラーによる結合を容易に行えるように自由度を
持たせる作用をする。

【０００９】両カップラーを結合し両開閉弁を開放する
ことでグローブボックスは雰囲気ガス精製装置に接続さ
れ、グローブボックス内の雰囲気ガスの精製が行われ
る。その後、グローブボックスは高純度雰囲気を保った
高性能グローブボックスとして機能する。開閉弁を閉止
してカップラーを切り離すと、グローブボックスは高純
度雰囲気を保ち続けることができ、その際、下部の移動
用キャスターで任意の場所（例えば試験を行う各種分析
機器の近傍など）に移動することで、任意の場所で試験
を行うことが可能となる。

【００１０】あるグローブボックスが雰囲気ガス精製装
置から切り離されている時は、別の同種のグローブボッ
クスを雰囲気ガス精製装置に接続することにより、内部
の雰囲気ガスの精製を行える。

【００１１】

【実施例】図１は本発明に係るガス精製グローブボック
ス・システムの一実施例を示す全体構成図である。これ
は、グローブボックス１０と、雰囲気ガス精製装置３０
とを組み合わせたものである。このシステムの特徴は、
主としてグローブボックス１０に設けたガス循環ポート
１２と、雰囲気ガス精製装置３０のガス精製系配管３２
との結合・分離自在の連結部分にある。図１において、
図面左側のグローブボックスは雰囲気ガス精製装置との
結合状態を、右側のグローブボックスは雰囲気ガス精製
装置からの分離状態をそれぞれ示している。

【００１２】グローブボックスの一例を図２及び図３に
示す。図２は側面図であり、図３は平面図である。グロ
ーブボックス１０は、その下部四隅に移動用キャスター
１４を有すると共に、前記ガス循環ポート１２に接続す
る配管１６と、該配管１６に設けた開閉弁１８及びフレ
キシブル管２０と、配管先端に設けたカップラー２２を
有する。グローブボックス１０の本体部分の基本構造
は、従来品と同様であってよい。正面両側にグローブ取
付け部４０を有し、上面は内部を透視可能なように覗き
窓４２になっていて、内部を照明するため上方に蛍光灯
４４が設置されている。また右側面には物品出入れ用の
アンテチャンバー４６が連設されている。更に、グロー
ブボックス内への雰囲気ガス導入管４８、アンテチャン
バー内への雰囲気ガス導入管５０、グローブボックス及
びアンテチャンバー内ガスの排気管５２が設けられてい
る。

【００１３】他方、図１に示すように雰囲気ガス精製装
置３０は、そのガス精製系配管３２に開閉弁３４とカッ
プラー３６を有している。そして、ガス精製系配管３２
のカップラー３６に対してグローブボックス側のカップ
ラー２２が結合・分離自在になっている。雰囲気ガス精
製装置３０自体は従来のものと同様であってよい。

【００１４】グローブボックス１０内の雰囲気の置換に
は、雰囲気ガス導入管４８と排気管５２を使用する。グ
ローブボックス内の使用前の雰囲気は空気である。従っ
てグローブボックス１０を使用する場合には、グローブ
ボックス内雰囲気を必要とする仕様のガスに置換する必
要がある。この置換は、排気管５２を用いてグローブボ
ックス内の空気を真空ポンプにより荒引きしながら雰囲
気ガス導入管４８から所定のガスをグローブボックス１
０内に送り込む。この操作をグローブボックスの雰囲気
が必要ガスと置換するまで続ける。

【００１５】グローブボックス１０内の雰囲気ガス精製
は、ガス循環ポート１２を使用して行う。そのため、ま
ずグローブボックス側のカップラー２２を精製系配管３
２のカップラー３６に接続する。そしてグローブボック
ス側の開閉弁１８及び精製系配管３２の開閉弁３４を共
に開放する。上記のガス置換工程でグローブボックス内
のガスが置換された後、雰囲気ガスを雰囲気ガス精製装
置３０に循環させてガスの精製を行う。ガスの循環には
雰囲気ガス精製装置３０に付属しているブロアを使用す
る。またガス中の水分と酸素濃度については、付属のモ
ニタによって監視する。

【００１６】グローブボックス内の雰囲気調整終了後、
グローブボックスを使用するが、使用に際して物品の搬
出入は全てアンテチャンバー４６により行う。物品を搬
入する場合は次のような手順で行う。アンテチャンバー
４６の外扉を開放する（この時、グローブボックスと接
する内扉は閉止状態にしておく）。アンテチャンバー４
６内に物品を入れ、外扉を閉める。排気管５２を用いて
アンテチャンバー内の空気を真空ポンプにより排気し、
排気後、雰囲気ガス導入管５０からガスを導入する。ア
ンテチャンバー４６の内扉を開放し、物品をグローブボ
ックス内に搬入する。必要に応じて雰囲気ガスを雰囲気
ガス精製装置３０へ循環させ、ガスの精製を行う。そし
て必要な作業を行う。

【００１７】物品の搬出する手順は次の通りである。グ
ローブボックス１０の内扉を開放して物品をアンテチャ
ンバー４６内に搬入する。次いでグローブボックスの内
扉を閉じ、アンテチャンバー４６の外扉を開放して物品
を取り出す。排気管５２を用いてアンテチャンバー内の
空気を真空ポンプにより排気し、排気後、雰囲気ガス導
入管５０からガスを導入する。必要に応じて雰囲気ガス
を雰囲気ガス精製装置３０へ循環させ、ガスの精製を行
う。

【００１８】作業内容によってはグローブボックス１０
を雰囲気ガス精製装置３０から切り離した状態で行うこ
ともできる。その場合には、まずグローブボックス側の
開閉弁１８及び精製系配管３２の開閉弁３４を共に閉と
する。そしてグローブボックス側のカップラー２２を精
製系配管３２のカップラー３６から分離する。グローブ
ボックス１０は移動用キャスター１４を有するから、例
えば測定装置や分析装置などの必要な機器の近傍に容易
に移動して、実験を行うことができる。またその間、雰
囲気ガス精製装置３０の精製系配管３２のカップラー３
６が空くため、他のグローブボックスがそれを利用でき
る。

【００１９】カップラー２２，３６には市販品（但し、
気密性が高いもの）を使用できる。ガス循環ポート１２
に接続する配管等は、可能な限り短くすることで、移動
の際に邪魔にならないように考慮されている。雰囲気ガ
ス導入管４８，５０及び排気管５２はカップラーとフレ
キシブル管を必要とする。しかし、雰囲気ガス導入管４
８，５０については、配管に細い銅管を用いるためにフ
レキシブル管は無くてもよい。

【００２０】

【発明の効果】本発明は上記のように、雰囲気ガス精製
装置に対してグローブボックスをワンタッチで結合・分
離できるため、結合状態では簡易グローブボックス（ガ
ス循環ポート付き）が高性能グローブボックスとして使
用可能となる。この時、内部雰囲気を、酸素濃度及び水
分濃度ともに１ppm 以下に維持することができる。また
雰囲気ガス精製装置が１台あれば、複数のグローブボッ
クスをカップラーによってガス精製系に接続することで
利用可能となり、高価なガス精製装置を経済的に且つ効
率的に活用することが可能となる。

【００２１】更に本発明のグローブボックスは、キャス
ターを備え移動自在であるため、不要な時は別の場所に
移動させることができるし、高純度雰囲気のまま試薬や
反応生成物を分析装置などの近傍まで運搬してそこで実
験を行うことができるため、限られた作業面積を有効利
用できる。またグローブボックスは分離状態ではそれ単
独で、別の場所で簡易グローブボックスとしても活用で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガス精製グローブボックス・システムの一実施
例を示す全体構成図。

【図２】グローブボックスの一実施例の側面図。

【図３】グローブボックスの一実施例の平面図。

【符号の説明】

１０ グローブボックス １２ ガス循環ポート １４ 移動用キャスター １６ 配管 １８ 開閉弁 ２０ フレキシブル管 ２２ カップラー ３０ 雰囲気ガス精製装置 ３２ ガス精製系配管 ３４ 開閉弁 ３６ カップラー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス循環ポートを備えたグローブボック
   スと、ガス精製系配管を備えた雰囲気ガス精製装置とを
   組み合わせてグローブボックス内の雰囲気ガスを精製す
   るシステムにおいて、前記グローブボックスは、その下
   部に移動用キャスターを有すると共に、前記ガス循環ポ
   ートに接続する配管と、該配管に設けた開閉弁及びフレ
   キシブル管と、配管先端に設けたカップラーを有する構
   造をなし、雰囲気ガス精製装置は、そのガス精製系配管
   に開閉弁とカップラーを有しており、ガス精製系配管の
   カップラーに対してグローブボックス側のカップラーが
   結合・分離自在になっていることを特徴とするガス精製
   グローブボックス・システム。
2. 【請求項２】 ガス循環ポートを備えたグローブボック
   ス本体と、その下部に取り付けた移動用キャスターと、
   前記ガス循環ポートに取り付けた配管と、該配管に設け
   た開閉弁及びフレキシブル管とを具備し、該配管先端に
   ガス精製系との接続用のカップラーを設けたことを特徴
   とするガス精製グローブボックス。