(57)【要約】【課題】漏電を生じ難くすることができ、乾燥効率を向上させることができる真空乾燥装置を提供する。【解決手段】真空乾燥装置１００は、ガス供給装置１と、真空乾燥室４と、第一パイプライン１０を介してガス供給装置１に接続されたルーツポンプ２と、第二パイプライン２０を介してルーツポンプ２に接続された温度制御装置３と、第三パイプライン３０を介して温度制御装置３に接続された粗引ポンプ５と、温度制御装置３に第三パイプライン３０と第六パイプライン６０を介して接続され、かつ第三パイプライン３０と第六パイプライン６０と粗引ポンプ５と第七パイプライン７０を介して接続される真空乾燥室４と、を備える。乾燥させたい部品は、各々のパイプラインに設けられたバルブの開閉により循環する４０℃以上のヘリウムガスによって、真空乾燥室４内で乾かされる。【選択図】図１
0003213236.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ガス供給装置と、
減圧された真空乾燥室であって、前記ガス供給装置から供給されるガスを受け入れて、圧縮加熱された前記ガスにより内部のものを乾燥させる真空乾燥室と、
第一パイプラインを介して前記ガス供給装置に接続されたルーツポンプと、
前記第一パイプラインに設けられ、前記ルーツポンプに向かう方向に順に配置された第一バルブ、流量調整バルブ及び第一真空計と、
第二パイプラインを介して前記ルーツポンプに接続された温度制御装置と、
第三パイプラインを介して前記温度制御装置に接続された粗引ポンプと、
前記第三パイプラインに設けられ、前記粗引ポンプに向かう方向に順に配置された第二バルブ及び第三バルブと、
前記第一パイプラインの前記第一バルブと前記流量調整バルブとの間に一端部が接続され、かつ前記真空乾燥室に他端部が接続された第四パイプラインと、
前記第四パイプラインに設けられた第四バルブと、
前記第四パイプラインにおける前記第四バルブの前に一端部が接続され、かつ前記第三パイプラインにおける前記第二バルブと前記温度制御装置との間に他端部が接続された第五パイプラインと、
前記第五パイプラインに設けられた第五バルブと、
前記第三パイプラインにおける前記第二バルブと前記第三バルブとの間に一端部が接続され、かつ前記真空乾燥室に他端部が接続された第六パイプラインと、
前記第六パイプラインに設けられた第六バルブと、
を備え、
前記真空乾燥室は、室内に乾燥ボックスを有し、前記乾燥ボックスの壁に排気孔を有し、
前記真空乾燥室には、真空解除バルブが設けられ、
前記第四パイプラインは、前記真空乾燥室の内部の前記乾燥ボックスと連通し、
前記真空乾燥室の外壁にさらに中間層が設けられ、
前記粗引ポンプは、第七パイプラインを介して前記中間層に接続されている、
ことを特徴とする真空乾燥装置。
【請求項２】
前記ガス供給装置の内部に供給されるガスは、４０℃以上のヘリウムガスである、
ことを特徴とする請求項１に記載の真空乾燥装置。
【請求項３】
前記温度制御装置の内部に循環水管及び温度計が設けられる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の真空乾燥装置。
【請求項４】
前記第二パイプラインに第二真空計が設けられる、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の真空乾燥装置。
【請求項５】
前記真空乾燥室がアルミニウム合金材料により形成された、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の真空乾燥装置。
【請求項６】
前記真空乾燥室の内部に赤外線ヒーターが設けられた、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の真空乾燥装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、製品を乾燥させる乾燥装置の技術分野に関するものであり、具体的には、真空乾燥装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の多くの真空乾燥装置の構成として、以下のものが知られている。特許文献１には、真空乾燥室内に抵抗加熱ヒーターが設けられ、抵抗加熱ヒーターに通電することにより発生した熱により真空乾燥室内で部品を加熱して乾燥する真空乾燥装置が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、真空乾燥室内の温度を上昇させるために、赤外線ヒーターを用いて赤外線を部品に照射する真空乾燥装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１４８４８１号公報
【特許文献２】特開平８−９４２４６号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された真空乾燥装置では、抵抗加熱ヒーターに印加する電圧を低くする必要が有り、所定の電力を得るためには、大きな電流が必要となる。そして、部品を乾燥する過程で、部品の表面の水分は、加熱時間の経過につれて真空乾燥室内に蒸発する。その水蒸気が抵抗加熱ヒーターに接触すると、漏電が生じ易く、リスクがある。
【０００６】
特許文献２に記載された真空乾燥装置では、赤外線が当たる部位の温度は効率良く上昇するが、赤外線が当たり難い部位の温度は効率良く上昇しない。したがって、部品の部分ごとの乾燥効率にムラがあり、部品全体の乾燥効率が悪い。また、仮に真空乾燥室の外壁にヒーターを取り付けて壁面の輻射熱により加熱する方法を用いるとした場合でも、真空乾燥室の材料は、通常は普通鋼、又は、ステンレス鋼で製造されるため、壁の内面の温度上昇の効率が悪く、部品の乾燥効率が悪い。
【０００７】
本考案は、上記実情に鑑み、漏電を生じ難くすることができ、乾燥効率を向上させることができる真空乾燥装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本考案に係る真空乾燥装置は、
ガス供給装置と、
減圧された真空乾燥室であって、前記ガス供給装置から供給されるガスを受け入れて、圧縮加熱された前記ガスにより内部のものを乾燥させる真空乾燥室と、
第一パイプラインを介して前記ガス供給装置に接続されたルーツポンプと、
前記第一パイプラインに設けられ、前記ルーツポンプに向かう方向に順に配置された第一バルブ、流量調整バルブ及び第一真空計と、
第二パイプラインを介して前記ルーツポンプに接続された温度制御装置と、
第三パイプラインを介して前記温度制御装置に接続された粗引ポンプと、
前記第三パイプラインに設けられ、前記粗引ポンプに向かう方向に順に配置された第二バルブ及び第三バルブと、
前記第一パイプラインの前記第一バルブと前記流量調整バルブとの間に一端部が接続され、かつ前記真空乾燥室に他端部が接続された第四パイプラインと、
前記第四パイプラインに設けられた第四バルブと、
前記第四パイプラインにおける前記第四バルブの前に一端部が接続され、かつ前記第三パイプラインにおける前記第二バルブと前記温度制御装置との間に他端部が接続された第五パイプラインと、
前記第五パイプラインに設けられた第五バルブと、
前記第三パイプラインにおける前記第二バルブと前記第三バルブとの間に一端部が接続され、かつ前記真空乾燥室に他端部が接続された第六パイプラインと、
前記第六パイプラインに設けられた第六バルブと、
を備え、
前記真空乾燥室は、室内に乾燥ボックスを有し、前記乾燥ボックスの壁に排気孔を有し、
前記真空乾燥室には、真空解除バルブが設けられ、
前記第四パイプラインは、前記真空乾燥室の内部の前記乾燥ボックスと連通し、
前記真空乾燥室の外壁にさらに中間層が設けられ、
前記粗引ポンプは、第七パイプラインを介して前記中間層に接続されている、
ことを特徴とする。
【０００９】
前記ガス供給装置の内部に供給されるガスは、４０℃以上のヘリウムガスであっても良い。
【００１０】
前記温度制御装置の内部に循環水管及び温度計が設けられても良い。
【００１１】
前記第二パイプラインに第二真空計が設けられても良い。
【００１２】
前記真空乾燥室はアルミニウム合金材料により形成されても良い。
【００１３】
前記真空乾燥室の内部に赤外線ヒーターが設けられても良い。
【考案の効果】
【００１４】
本考案によれば、漏電を生じ難くすることができ、乾燥効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本考案の一実施形態に係る真空乾燥装置の構造概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００１６】
本考案が解決すべき技術的課題、技術的解決手段と利点をより明確にするために、以下には図面及び具体的な実施例を挙げて詳細に説明する。
【００１７】
図１に示すように、本考案の一実施形態に係る真空乾燥装置１００は、ガス供給装置１、ルーツポンプ２と、温度制御装置３と、粗引ポンプ５と、真空乾燥室４と、第一パイプライン１０と、第二パイプライン２０と、第三パイプライン３０と、第四パイプライン４０と、第五パイプライン５０と、第六パイプライン６０と、第七パイプライン７０と、を備える。
【００１８】
ガス供給装置１は、ヘリウムガスを送り込まれ、このヘリウムガスを真空乾燥室４に供給する装置である。ヘリウムガスが用いられるのは、熱伝導率が高いガスが望ましいためである。
【００１９】
ルーツポンプ２は、第一パイプライン１０を介してガス供給装置１に接続されている。
【００２０】
温度制御装置３は、第二パイプライン２０を介してルーツポンプ２に接続されている。温度制御装置３内には、循環水管３３及び温度計３４が設けられる。
【００２１】
粗引ポンプ５は、第三パイプライン３０を介して温度制御装置３に接続されている。
【００２２】
真空乾燥室４は、第三パイプライン３０と第六パイプライン６０を介して温度制御装置３に接続されている。また、真空乾燥室４は、第三パイプライン３０と第七パイプライン７０を介して温度制御装置３に接続されている。真空乾燥室４には、真空解除バルブ４２と真空計４３が接続される。真空乾燥室４はアルミニウム合金材料により形成されている。
【００２３】
真空乾燥室４の内部には赤外線ヒーター８が設けられている。また、真空乾燥室４の内部には乾燥ボックス７が設けられている。乾燥ボックス７の壁には、複数の孔７０１が設けられている。複数の孔７０１が設けられていることにより、乾燥させたい部品に高温ガスを均一に吹き付けるようにしている。真空乾燥室４の外壁には、中間層９が設けられている。
【００２４】
第一パイプライン１０には、ガス供給装置１からルーツポンプ２に向かう方向に順に、第一バルブ１１、流量調整バルブ１２及び第一真空計１３が配置されている。
【００２５】
第二パイプライン２０には、第二真空計２１が設けられている。
【００２６】
第三パイプライン３０には、温度制御装置３から粗引ポンプ５に向かう方向に順に、第二バルブ３１と第三バルブ３２が設けられている。
【００２７】
第四パイプライン４０の一端部は、第一パイプライン１０における第一バルブ１１と流量調整バルブ１２との間に接続されている。第四パイプライン４０の他端部は、真空乾燥室４の内部の乾燥ボックス７に接続されて連通している。第四パイプライン４０には、第四バルブ４１が設けられている。
【００２８】
第五パイプライン５０の一端部は、第四パイプライン４０における第四バルブ４１の手前に接続されている。第五パイプライン５０の他端部は、第三パイプライン３０における第二バルブ３１と温度制御装置３との間に接続されている。第五パイプライン５０には、第五バルブ５１が設けられている。
【００２９】
第六パイプライン６０の一端部は、第三パイプライン３０における第二バルブ３１と第三バルブ３２との間に接続されている。第六パイプライン６０の他端部は、真空乾燥室４に接続されている。第六パイプライン６０には、第六バルブ６１が設けられている。
【００３０】
第七パイプライン７０の一端部は粗引ポンプ５に接続され、第七パイプライン７０の他端部は中間層９に接続されている。
【００３１】
真空乾燥装置１００の動作過程を以下に説明する。
【００３２】
（１−１）真空乾燥室４の乾燥ボックス７に、乾燥させたい製品が入れられる。その後に、真空解除バルブ４２と第一バルブ１１が閉じられ、残りのバルブ（流量調整バルブ１２、第二バルブ３１、第三バルブ３２、第四バルブ４１、第五バルブ５１、第六バルブ６１）が開かれる。この状態で、粗引ポンプ５が起動されて真空乾燥室４及び各パイプラインが真空引きされる。すなわち、真空乾燥室４、第二パイプライン２０、第三パイプライン３０、第四パイプライン４０、第五パイプライン５０、第六パイプライン６０、第七パイプライン７０が真空引きされる。このとき、真空乾燥室４は、減圧された部屋になっている。真空乾燥室４内は、真空状態に設定される。また、真空状態とは、通常の大気圧より低い圧力の気体で満たされた空間の状態をいうものとする。
【００３３】
（１−２）そして、真空引きが完了した後に、第二バルブ３１及び第四バルブ４１が閉じられ、第一バルブ１１が開かれる。これにより、第二パイプライン２０、第三パイプライン３０、第五パイプライン５０、第一パイプライン１０により、第一循環ラインが形成される。
【００３４】
それから、第一循環ライン内において、ガス供給装置１中のヘリウムガスは、ルーツポンプ２に吸引される。そのヘリウムガスは、第一真空計１３と第二真空計２１で圧力が測定されながら、同時に第一循環ライン内で所定の圧力Ｐ１まで上昇させられる。
【００３５】
続いて、第一バルブ１１が閉じられ、温度制御装置３内の循環水管３３が起動する。同時に、流量調整バルブ１２が調整され、第一循環ライン内のヘリウムガスの温度が調整され、かつ温度計３４はその結果をリアルタイムで観測する。
【００３６】
（２−１）第一循環ライン内のヘリウムガスの温度が所定の温度まで調整された後、第五バルブ５１が閉じられ、第二バルブ３１、第六バルブ６１及び第四バルブ４１が開かれる。第二パイプライン２０、第三パイプライン３０、第六パイプライン６０、真空乾燥室４、第四パイプライン４０により第二循環ラインを形成する。
【００３７】
そして、真空乾燥室４内にヘリウムガスを満たし、かつルーツポンプ２によってヘリウムガスを圧縮加熱してガス循環を行う。ヘリウムガスは、４０℃以上の高温に設定される。ヘリウムガスは、第六パイプライン６０上の第六バルブ６１から真空乾燥室４内に入り、さらに徐々に複数の孔７０１を経て、乾燥ボックス７を満たす。続いて、ヘリウムガスは、乾燥ボックス７と連通する第四パイプライン４０から排出されて特定方向に循環し、乾燥効率が向上し、真空乾燥室４内で乱流の発生を防止される。
【００３８】
（２−２）赤外線ヒーター８の設置は、真空乾燥室４内のガス温度精度を保証することができ、乾燥効率を向上させる。第一真空計１３は、所定の圧力Ｐ２まで上昇したことを検知した後、第三バルブ３２が開かれて所定の圧力Ｐ１まで低下したことを検知する。乾燥プログラムが終了した後、第四バルブ４１及び第二バルブ３１が閉じられ、第六バルブ６１が開かれ、粗引ポンプ５が起動して真空乾燥室４を真空引きする。この状態で、ヘリウムガスは、第七パイプライン７０を経て中間層９から室外へ排出し、ヘリウムガスの粗熱により真空乾燥室４に対して保温と加熱の作用を果たし、排出ガスの十分な利用を実現し、省エネルギーかつ環境にやさしい効果がある。
【００３９】
（３−１）部品が所定時間乾燥された後に、第二バルブ３１及び第四バルブ４１が閉じられ、第三バルブ３２が開かれ、到達圧力までガスが排出され、室内の水蒸気圧が低下する。
【００４０】
（３−２）この後に、第六バルブ６１が閉じられ、真空解除バルブ４２が開かれ、真空計４３は、真空乾燥室４の圧力値を読み取り、真空乾燥室４が大気圧状態になったら、続いて部品が取り出される。
【００４１】
（４）第一バルブ１１が開かれ、第一真空計１３が所定の圧力に到達するまでガスが吸気された後、第一バルブ１１が閉じられる。第二パイプライン２０、第三パイプライン３０、第五パイプライン５０を経て第一パイプライン１０に戻ってガス循環経路が形成され、これによりガス温度を保持し、次回の乾燥まで至る。
【００４２】
本実施形態の構成によれば、真空乾燥室４の内で部品が高温で熱伝導率が高いヘリウムガスによって乾燥させられる。抵抗加熱ヒーターが用いられないことから、真空乾燥時に発生する水蒸気による漏電現象が抑制され、安全性が向上する。ヘリウムガスは気体であるから部品を一定の圧力で万遍なく包み、部品の部分毎に乾燥にムラが生じ難く、乾燥効率が向上する。
【００４３】
また、ルーツポンプ２の排気工程における気体の圧縮熱により加熱された高温ガスを、ルーツポンプ２を使って減圧下で循環させる。そのため、熱の使用効率が向上し、ガスの加熱機構が不要となる。その結果、本実施形態の真空乾燥装置１００については、安全性が高く（環境に悪影響を及ぼし難く）、信頼性が高く、省エネルギー化が実現される。
【００４４】
さらに、真空乾燥室４の内部の乾燥ボックス７に複数の孔７０１が設けられることによって均一に高温ガスが部品に吹き付けられるため、乾燥効率が向上し、エネルギーが節約される。
【００４５】
粗引ポンプ５の高温の排出ガスによって真空乾燥室４を保温し、排出ガス熱を十分に利用することを実現し、省エネルギーかつ環境にやさしい効果がある。
【００４６】
（変形例）
本実施形態ではヘリウムガスが用いられたが、このガスに限定されなくても良い。空気よりも熱導電率が高いガスであれば、本実施形態の真空乾燥装置１００に用いても良い。
【００４７】
以上は、本考案の好ましい実施方式であり、注意すべきことは、当業者であれば、本考案の原理から逸脱しない前提で、様々な改良と変更を行うことができ、これらの改良と変更も本考案の保護範囲と見なされるべきである。
【符号の説明】
【００４８】
１    ガス供給装置
２    ルーツポンプ
３    温度制御装置
４    真空乾燥室
５    粗引ポンプ
７    乾燥ボックス
８    赤外線ヒーター
９    中間層
１０  第一パイプライン
１００  真空乾燥装置
１１  第一バルブ
１２  流量調整バルブ
１３  第一真空計
２０  第二パイプライン
２１  第二真空計
３０  第三パイプライン
３１  第二バルブ
３２  第三バルブ
３３  循環水管
３４  温度計
４０  第四パイプライン
４１  第四バルブ
４２  真空解除バルブ
４３  真空計
５０  第五パイプライン
５１  第五バルブ
６０  第六パイプライン
６１  第六バルブ
７０  第七パイプライン
７０１  孔
Ｐ１  圧力
Ｐ２  圧力
【図１】
0003213236.tif 000003