(57)【要約】【課題】従来の真空装置を大気圧に開放する方法においては、シリンダ内に充填される高圧窒素ガスが用いられている。しかし、この方法では、（１）この高圧窒素ガスにシリンダ内部の汚れ（特に、わずかな塵、油等）が含まれており、この汚れで大気解放後の装置が汚染され、（２）これを解決するためにガスを装置に導入するポートにこの汚れを除くためにフィルタ等を取り付ける必要があり、（３）高圧窒素ガス用のシリンダの取扱いには、その安全確保に留意する必要がある等の問題点が存在した。【解決手段】シリンダ内に充填された高圧窒素ガスを使用する代わりに、液体窒素をソースとして使用し、その液体窒素から蒸発する高純度の窒素ガスを直接真空装置に導入して真空装置を大気圧に開放する装置であり、本発明においては、真空装置を高純度な窒素ガスで無水、無油、無塵状態下で大気圧に開放することができるので、真空装置の改造、保守の時間を著しく短縮できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空装置を大気圧に開放する器具において、
その器具が、液体窒素を収容する容器、その容器出口に設けられた逆流防止弁、その逆流防止弁と真空装置との間を結合するチューブ、チューブに設けられたガス圧自動調節弁、及び圧力調節弁と真空装置間に設けられた加圧防止気球から構成され、
容器にガス逆流防止弁を介してチューブの一端を取り付け、液体窒素から蒸発する窒素ガスでチューブ内の空気を純窒素置換し、
内部に空気を含まない状態の加圧防止気球をチューブに取り付け、
チューブの他端を閉じた装置開放弁を介して真空装置に取付け、
設定圧力以上で自動に開放されるガス圧力調節自動弁を通して蒸発する窒素ガスにより加圧防止気球を膨らませ、チューブ内の空気を完全に窒素ガスで置換し、  その後、装置開放弁を開け、チューブとその気球内部の窒素ガスを真空装置に導入し、
気球は一旦しぼむが、この状態を続けると気球が再度ふくらみ始めたところで操作を中止することにより、無水、無油、無塵条件下で真空装置を純窒素置換後に大気開放することを特徴とする前記器具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空装置を無水、無油、無塵の条件下で純窒素置換後に大気開放するための器具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
産業分野においては、例えば、半導体産業での半導体デバイスは真空装置内で加工される。この装置の保守、改造などで装置を開放する場合、その内部を汚さずに大気圧に開放する器具が必要であった。
【０００３】
又、研究分野においては、ナノスケール科学研究、加速器科学研究などの最先端科学研究のかなりは、高真空装置又は超高真空装置内で実施される。それらの装置の保守、改造などで装置を開放する場合にも、それらの装置の内部を汚さずに大気圧に開放する器具が必要であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の真空装置を大気圧に開放する方法においては、シリンダ内に充填される高圧窒素ガスが用いられている。しかし、この方法では、（１）この高圧窒素ガスにシリンダ内部の汚れ（特に、わずかな塵、油等）が含まれており、この汚れで大気解放後の装置が汚染され、その装置の再清浄化により多くの時間を要し、（２）これを解決するためにガスを装置に導入するポートにこの汚れを除くためのフィルタ等を取り付ける必要があり、（３）高圧窒素ガス用のシリンダの取扱いには、その安全確保に留意する必要がある等の問題点が存在した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シリンダ内に充填された高圧窒素ガスを使用する代わりに、液体窒素をソースとして使用し、その液体窒素から蒸発する高純度の窒素ガスを直接真空装置に導入して真空装置を大気圧に開放する器具についてのものである。本発明においては、真空装置を高純度な窒素ガスで無水、無油、無塵状態下で大気圧に開放することができるので、真空装置の改造、保守の時間を著しく短縮できるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
（１）  本発明で真空装置を大気圧に開放するために使用される器具は、液体窒素を入れるための空のプラスチック容器、ガス逆流防止弁、ガス圧自動調節弁、加圧防止気球、及びチューブ（細い直径のものを使用する）等で構成され、それらは使用前それぞれ清浄化されて無塵状態下にある。
【０００７】
（２）  プラスチック容器に液体窒素を満タン（約１００ｃｃ、大気開放される装置に内容積に依存する）に入れる。この結果、容器に残留する水分を含む空気をなくすことが完全に可能である。
【０００８】
（３）  その容器にガス逆流防止弁を介してチューブを取り付ける。このとき、加圧防止気球は取り付けないでおき、一度、液体窒素をチューブ内に垂れ流して、チューブ内の空気を窒素で置換しておく。この逆流防止弁により、窒素ガスが容器内から容器外に流出されるが、その逆流による、その容器の汚染が防止される。
【０００９】
又、上記（２）及び（３）を実施する場合、純窒素のみ大気圧に開放される装置に供給されるので、その装置は完全に窒素置換される。
（４）  その後、つぶしておいた加圧防止気球（内部に空気を極力含まない状態）をチューブに取り付ける。
【００１０】
（５）  大気解放前には、対象となる真空装置は真空を保つため弁が閉じられている。この弁に備わっているガス導入口にチューブ（プラスチック容器とは反対側の端）を取り付ける。
【００１１】
（６）  蒸発する窒素により加圧防止気球はふくらみ、ガス圧力調節自動弁が設定圧力以上で自動に開放され、チューブ内の空気を完全に窒素ガスに置換する。
【００１２】
気球の膨張及びしぼみにより、窒素を供給する容器と大気開放される装置との間が、１気圧より大きい状態にあるか、或いは低い状態にあるかが示される。又、ガス圧調節自動弁により、窒素を供給する容器と大気開放される装置の間の圧力が、設定した圧力を上回る場合、その弁を自動に開にするので、大気開放される装置の損傷、破壊を防ぐことができる。
【００１３】
（７）  真空装置の開放弁を開ける。チューブとその気球内部の窒素ガスは真空装置に吸い込まれる。装置内の減圧に従い、気球はしぼむ。
（８）  この状態を続けると、加圧防止気球がふくらみ始めと、無水、無油、無塵条件下での大気圧開放は終了する。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図１に基づいて説明する。本発明の真空装置を大気圧に開放する器具は、液体窒素１を入れる容器２、その容器の開口部に設けられたガス逆流防止弁３、容器と真空装置８とを結合するチューブ４、ガス圧自動調節弁（設定圧力以上で自動的に弁が開放される）５、加圧防止気球６及び真空装置に設けられた装置開放弁７から構成されている。これらの部品は使用前には清浄化処理が施されている。
【００１５】
まず、液体窒素１を容器２に入れ、この容器に、ガス逆流防止弁３を備えた密閉蓋を介して、ガス自動調節弁５の付いたチューブ４の一端を取り付ける。このチューブは、ガス圧自動調節弁の他に加圧防止気球６が取り付けられる構造になっている。蒸発する窒素ガスの圧力が設定圧力以上に達するとガス圧自動調節弁が自動的に開いて窒素ガスがチューブに導入されてチューブ中の空気を排除して窒素置換する。
【００１６】
次に、つぶれた加圧防止気球６をチューブの気球取付け口に取付け、チューブの他端を、装置開放弁７を介して、真空装置に結合する。この際には真空装置の装置開放弁は閉じられており、窒素ガス圧により自動調節弁が開いているので、窒素ガスで気球がふくらみ、チューブ内が窒素ガスで完全に置換される。
【００１７】
その後、装置開閉弁を開けると、チューブと気球中の窒素ガスが真空装置に吸い込まれ、気球はしぼむが、真空装置内の窒素圧力が大気圧に近付くにつれて気球が膨らむので、操作を中止する。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の器具を使用する場合と従来のものを使用する場合とを比較すると、真空装置を大気圧開放、真空排気する際には、前者では混入する残留ガス（水とハイドロカーボン）が低減する。そのため、同じポンプ、同じ時間で真空排気する場合、本発明ではよりよい到達真空度が短い時間で得られる。
【００１９】
即ち、プラスチック容器に液体窒素を満タン状態に入れた後に本発明の操作を行うので、容器に残留する水分を含む空気を少なくすることができる結果、真空装置の完全な窒素置換による大気圧開放が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の真空装置を大気開放するための器具を示す図である。
【符号の説明】
１：液体窒素
２：容器
３：ガス逆流防止弁
４：チューブ
５：ガス圧自動調節弁
６：加圧防止気球
７：装置開放弁
８：真空装置
【図１】
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