JPH0523571A - 真空チヤンバー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】真空チャンバーの真空解除に用いられる大気
は、その湿度のばらつきにより、その後の真空引き時間
もばらつく。これを解決するために、湿度が低く且つ安
定しているドライエアーを用いて真空引き時間の短縮化
・再現性を図る。 【構成】図１のドライエアー源、エアータンク供給用配
管、エアータンク、真空チャンバー供給用配管、エアー
シャワー用配管により構成される。 【効果】真空チャンバーの真空引き時間短縮化・安定
化。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空引き作業を行なう
チャンバーを有する設備および、特定量の気体の供給を
行なう設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子ビーム溶接機は、従来、溶接チャン
バーの真空解除を大気取り込みにより行なっていた。

【０００３】ところが、大気は、その湿度（含まれる水
分の度合い）が天候等により日々異なるため、取り込み
後の真空引き時間が、ばらつく、また、水分を含む
ために長くかかる、という問題があった。

【０００４】本発明は、この問題を解決するために行な
った。

【０００５】すなわち、空気中の水分が真空引き時間を
長くする原因なので、この水分を出来るだけ少なくした
乾燥空気（ドライエアー）を用い、常に一定量の乾燥空
気を貯蔵出来るタンクを介して真空チャンバーへ供給す
るシステムを構築することにより、真空引き時間の短縮
化と安定化を図った。

【０００６】本システムは、３室形（右予備室・溶接室
・左予備室から成る）電子ビーム溶接機の右予備室に適
用済みであり、右予備室の真空引き時間を、タクトタイ
ムに見合わせて短縮出来、溶接工数低減に大きく寄与し
ている。

【０００７】関連の公知文献としては、わかりやすい真
空技術 日本真空協会関西支部編平成２．５．（Ｐ６０
（ａ）水蒸気対策、Ｐ１０９，Ｐ１１３ベーキング）が
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】

問題点１：真空チャンバーは、真空解除を大気取り込み
によって行なうので、大気湿度のばらつきにより、その
後の真空引き時間もばらつく。また、湿度が高いと真空
引き時間が長くかかる。このため、本発明の第１の目的
は、真空引き時間の短縮化と安定化を図ることにある。

【０００９】問題点２：真空チャンバーに気体を供給す
る際、チャンバーの容積に見合った気体量に調節しなけ
ればならない。

【００１０】チャンバーの容積を上回る量の気体を供給
すると、チャンバー内が大気圧を上回り、ワークの取り
入れ・取り出し作業用扉を損傷させる。この点に関し、
本発明の第２の目的は、常に一定量の気体がチャンバー
内に送り込める様にすることにある。

【００１１】問題点３：真空引き時間短縮化のため、ド
ライエアーをチャンバー内へ供給しても、ワーク取り入
れ・取り出し時に、チャンバー周りの大気がチャンバー
内へ混入してしまうと、当初の目的達成のためには不十
分である。この点を考慮し、本発明の第３の目的は、作
業用扉を開けたとき、大気がチャンバー内に混入しない
ようにすることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

1.真空引き時間の短縮化・安定化手段 真空チャンバーの真空解除を、ドライエアー供給により
行なった。湿度２５％で一定なエアーを用いる事によ
り、従来１分近くかかっていた真空引き時間を３０秒以
下にする事が出来た。

【００１３】図４に、湿度と真空引き時間の関係を示
す。

【００１４】2.供給気体量の一定化手段 本発明では、ドライエアー源と真空チャンバーの間にタ
ンクと電磁弁を設け、配管施工した。

【００１５】これにより、一度タンクに貯えられたドラ
イエアーを電磁弁の制御で真空チャンバーへ送り込む事
により、常に一定量のドライエアー供給が出来る様にし
た。

【００１６】3.作業用扉開時の真空チャンバー内大気混
入防止手段 作業用扉前面に、ドライエアーシャワーが形成出来る配
管を施工した。更に、作業用扉が開いている間は、チャ
ンバー内にドライエアーが供給され続けるシステムとし
た。

【００１７】これにより、作業用扉開時の大気混入を防
いだ。

【００１８】

【作用】ドライエアー源から送られたドライエアーは、
まずエアータンクに貯えられ、そこから電磁弁制御によ
り、一定量のドライエアーが真空チャンバー内に供給さ
れる。ここで使用したエアーは、湿度２５％に一定に制
御されたものである。

【００１９】これにより、湿度・流量とも常に一定のド
ライエアーが真空チャンバー内に供給されるので、安定
した真空引き時間が得られる。

【００２０】更に、作業用扉前面にドライエアーシャワ
ーを設け、扉開時に大気が真空チャンバー内へ混入しな
い様にした。

【００２１】併せて、扉が開いている間は、真空チャン
バー内へドライエアーが供給され続け、大気混入防止を
強化すると共に、真空引き時間短縮化を助長した。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。

【００２３】全体構成は、１ドライエアー源、２エアー
タンク供給用配管、３エアータンク、４真空チャンバー
供給用配管、５真空チャンバーから成る。

【００２４】ドライエアー源１から送られたドライエア
ーは、エアータンク供給用配管２を通って、エアータン
ク３の中に貯えられ、そこから、真空チャンバー供給用
配管４を経て、真空チャンバー５へ供給される。ここで
使用するエアーは、湿気が少ないことから、真空チャン
バーの水分付着が極めて少なく、これにより、真空引き
時間短縮の効果が得られる。

【００２５】更に、ドライエアー源１から送られたドラ
イエアーが、エアーシャワー用配管６を経て、作業用開
・閉扉７の前面に送られ、ドライエアーシャワー12を形
成し、真空チャンバー５内への大気混入を防ぐ。

【００２６】併せて、作業用開・閉扉７が開いている間
は、エアータンク３から、真空チャンバー供給用配管４
を経て、真空チャンバー５へドライエアーが供給され続
け、真空チャンバー５内への大気混入防止を強化する。

【００２７】このドライエアーは、５６リットルの真空
チャンバー５に毎秒１．４リットル供給され続ける。
（ワーク、治具が搬入完了し、作業用開・閉扉７が閉ま
るまで。）更にドライエアーシャワー12が、真空チャン
バー５内へ送り込まれる前のワーク・治具の真上に吹き
かけられ、真空引き時間の短縮化を助長する。

【００２８】３室構造の電子ビーム溶接機は、溶接室８
を常時真空引き状態にしておき、真空チャンバー５（右
予備室）と左予備室９を大気取り込み・真空引きする事
によって溶接室の有効利用を図ったものである。

【００２９】

【発明の効果】本発明により、３室形電子ビーム溶接機
の右予備室真空引き時間短縮、すなわち生産時間短縮の
効果を得た。

【００３０】（右予備室真空引き時間） 右予備室内に治具・ワークが入っていないとき 大気使用時…４４〜５０秒 ドライエアー使用時…２０〜２２秒 右予備室内に治具・ワークが入っているとき 大気使用時…１００〜１１０秒 ドライエアー使用時…８０〜８５秒 本発明を適用した結果、現在、電子ビーム溶接機の実溶
接時間が９０秒／ワーク１個に対し、これに見合った右
予備室真空引き時間を達成することが出来た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を３室形電子ビーム溶接機に適用した状
態の平面図である。

【図２】エアーシャワーを具体的に示した図１の右側面
図である。

【図３】図１の正面で、エアーシャワーの機能を示す図
である。

【図４】湿度と真空引き時間の関係図である。

【符号の説明】

１…ドライエアー源、 ２…エアータンク供給用配管、 ３…エアータンク、 ４…真空チャンバー供給用配管、 ５…真空チャンバー（右予備室）、 ６…エアーシャワー用配管、 ７…作業用開・閉扉、 ８…溶接室、 ９…左予備室、 １０…大気取り込み口、 １１…真空引き用配管、 １２…ドライエアーシャワー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 秀昭 神奈川県秦野市堀山下１番地株式会社日立 製作所神奈川工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真空チャンバーにおいて、ドライエアー供
   給システムを具備することを特徴とする真空チャンバ
   ー。
2. 【請求項２】ドライエアー供給機構において、ドライエ
   アー源、エアータンクおよびエアー配管から成ることを
   特徴とするドライエアー供給機構。
3. 【請求項３】ドライエアーシャワー形成機構において、
   大気の混入を防ぐことを特徴とするドライエアーシャワ
   ー形成機構。
4. 【請求項４】３室構造にしかつ入口側にドライエアーを
   供給し雰囲気およびワークに対し除湿効果をねらうこと
   を特徴とする真空を有する装置。