特許 6208917 流体供給装置およびこれを備える熱処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6208917

(24)【登録日】2017年9月15日

(45)【発行日】2017年10月4日

(54)【発明の名称】流体供給装置およびこれを備える熱処理装置

(51)【国際特許分類】

   F04B 41/00 20060101AFI20170925BHJP

【ＦＩ】

   F04B41/00 Z

【請求項の数】10

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2017-506960(P2017-506960)

(86)(22)【出願日】2016年5月2日

(86)【国際出願番号】JP2016063571

【審査請求日】2017年2月8日

(31)【優先権主張番号】特願2016-50487(P2016-50487)

(32)【優先日】2016年3月15日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000167200

【氏名又は名称】光洋サーモシステム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000682

【氏名又は名称】特許業務法人ワンディーＩＰパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】山本 章仁

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 泰浩

【審査官】 松浦 久夫

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０６−０２１７６９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１１−２４６０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−０１２２８６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２０１３／０５７７５３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−２６４７１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｂ ４１／００

Ｂ２９Ｃ ７０／０６

Ｆ１６Ｊ １２／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のノズルと、
複数の前記ノズルに接続された複数の第１配管であって、１つの前記ノズルに１つの前記第１配管が接続された複数の第１配管と、
回転支持部であって、各前記ノズルおよび各前記第１配管を当該回転支持部の中心軸線である回転軸線回りに回転可能に支持する回転支持部と、
各前記第１配管と連動して前記回転軸線回りを回転可能に構成され且つ対応する前記第１配管に接続される一端部を含むともに、可撓性を有するように構成された複数の第２フレキシブル配管と、
各前記第２フレキシブル配管の他端部を支持し、前記回転軸線回りにおける各前記第１配管の回転に伴う各前記第２フレキシブル配管の変形動作に合わせて直線変位可能な可動ガイド部、を含むリニアガイドと、
を備えていることを特徴とする、流体供給装置。

【請求項2】

請求項１に記載の流体供給装置であって、
複数の前記第２フレキシブル配管の対応する前記他端部に接続され当該他端部と一体的に直線変位可能な一端部を含む、可撓性を有する複数の第３フレキシブル配管と、
複数の前記第３フレキシブル配管の他端部を支持する支持部と、
をさらに備えていることを特徴とする、流体供給装置。

【請求項3】

請求項２に記載の流体供給装置であって、
前記支持部は、前記回転支持部の下方に配置されており、
各前記第３フレキシブル配管の少なくとも一部は、回転支持部の下方側に向けて湾曲状に延びていることを特徴とする、流体供給装置。

【請求項4】

請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の流体供給装置であって、
前記第２フレキシブル配管の一端部および他端部の少なくとも一方は、対応する前記第１配管および前記第３フレキシブル配管に、ロータリージョイントを介して接続されており、
前記ロータリージョイントは、前記第２フレキシブル配管と対応する前記第１配管および前記第３フレキシブル配管との相対回転を許容するように構成されていることを特徴とする、流体供給装置。

【請求項5】

請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の流体供給装置であって、
前記回転支持部を支持する支持機構と、
前記回転支持部の位置を調整するために前記支持機構の位置を調整可能な位置調整機構と、
をさらに備えていることを特徴とする、流体供給装置。

【請求項6】

請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の流体供給装置であって、
各前記第１配管および各前記第２フレキシブル配管は、前記回転軸線を中心として前記回転軸線回りに配置されていることを特徴とする、流体供給装置。

【請求項7】

請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の流体供給装置であって、
複数の前記ノズルとして、種類の異なる複数の被処理物に流体を供給するための複数のノズルが設けられ、
前記回転支持部は、当該回転支持部の回転に伴い、各前記ノズルおよび各前記第１配管を前記回転軸線回りに回転させることで、対応する前記ノズルを対応する種類の前記被処理物に向けて流体供給可能に位置決めし、
前記第２フレキシブル配管は、位置決めされた対応する前記第１配管および対応する前記ノズルに向けて流体を供給することを特徴とする、流体供給装置。

【請求項8】

請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の流体供給装置と、
前記ノズルから噴射される流体により熱処理される被処理物が設置される収容室と、を備え、
各前記第１配管の一部および各前記ノズルは、前記収容室内に配置され、
各前記第２フレキシブル配管および前記リニアガイドは前記収容室外に配置され、
各前記第１配管と対応する前記第２フレキシブル配管の前記一端部とは、前記収容室外で接続されていることを特徴とする、熱処理装置。

【請求項9】

請求項８に記載の熱処理装置であって、
複数の前記第２フレキシブル配管の対応する前記他端部に接続され当該他端部と一体的に直線変位可能な一端部を含む、可撓性を有する複数の第３フレキシブル配管をさらに備え、
各前記第３フレキシブル配管は、前記収容室外に配置されていることを特徴とする、熱処理装置。

【請求項10】

請求項８または請求項９に記載の熱処理装置であって、
前記収容室は、前記収容室の内側と外側とを隔てる側壁を含み、
前記回転支持部は、前記側壁を貫通して前記収容室の内側と外側に亘って配置されていることを特徴とする、熱処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体供給装置およびこれを備える熱処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

工業製品の製造時などにおいて、流体を噴射または吸引するためのノズルが用いられる場合がある（たとえば、特許文献１〜３参照）。特許文献１に記載のワーク保持装置は、アタッチメントノズル（３６０）から、ワークであるクランクケース（Ｗ）へ向けて洗浄用クーラントを噴射するように構成されている。

【0003】

特許文献２に記載の部品装着ヘッドは、吸着ノズル（１１２）を用いて、部品（１２０）を吸着するように構成されている。また、特許文献３に記載の塗装用ロボット（１）は、ロボット要素（３）とロボット要素（６）との間に、曲げ変形可能な供給管路（１０）を有している。この供給管路（１０）は、Ｕ字状のループ（１２）を有している。これにより、ロボット（１）の旋回運動中に、供給管路（１０）が当該供給管路（１０）の軸方向に変位可能なように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平８−２９４８３６号公報

【特許文献2】特開２００６−２６１３４５号公報

【特許文献3】特表２０１２−５１９０８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、樹脂材料を用いて貯蔵用のタンクを製造する場合、タンクの母材の表面に樹脂を溶融させ、その後、当該樹脂を硬化させることで母材と樹脂とを一体化させることがある。このとき、溶融状態の樹脂から生じる気泡を消すために、気泡発生部分に高温の圧縮空気を噴射することが考えられる。圧縮空気を噴射するための構成として、圧縮空気を噴射するためのノズルが複数設けられ、さらに、これらのノズルが所定の回転軸線回りを回転する構成が考えられる。この構成であれば、タンクに対するノズルの位置を変更可能である。よって、タンク表面の気泡を消すのに最適な位置に各ノズルを配置できる。

【0006】

このような構成では、各ノズルに圧縮空気を供給するために複数の配管が必要となる。また、ノズルが回転軸線回りを回転する構成であるので、ノズルの回転動作を許容するような配管のレイアウトにする必要がある。特に、ノズルの回転運動に伴い配管にねじりが発生すると、配管に大きな負荷がかかってしまう。

【0007】

しかしながら、特許文献１〜３に記載の構成は、このような、複数のノズルに複数の配管が接続された構成における、ノズルの回転動作の許容量を高めるための構成について、特段の開示はされていない。

【0008】

本発明は、上記事情に鑑みることにより、回転軸線回りにおける各ノズルの許容回転量をより多くしつつ、配管に作用する負荷をより小さくできる、流体供給装置およびこれを備える熱処理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】

【0009】

（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる流体供給装置は、複数のノズルと、複数の前記ノズルに接続された複数の第１配管であって、１つの前記ノズルに１つの前記第１配管が接続された複数の第１配管と、回転支持部であって、各前記ノズルおよび各前記第１配管を当該回転支持部の中心軸線である回転軸線回りに回転可能に支持する回転支持部と、各前記第１配管と連動して前記回転軸線回りを回転可能に構成され且つ対応する前記第１配管に接続される一端部を含むともに、可撓性を有するように構成された複数の第２フレキシブル配管と、各前記第２フレキシブル配管の他端部を支持し、前記回転軸線回りにおける各前記第１配管の回転に伴う各前記第２フレキシブル配管の変形動作に合わせて直線変位可能な可動ガイド部、を含むリニアガイドと、を備えている。

【0010】

この構成によると、回転軸線回りにおける各ノズルの回転運動に伴って、第２フレキシブル配管の一端部が回転軸線回りを回転する。このような運動により、第２フレキシブル配管の他端部は、当該第２フレキシブル配管の一端部側に引き寄せられる力または当該一端部から遠ざかる方向の力を受ける。その結果、第２フレキシブル配管は、回転軸線方向の長さが短く、または、長くなるように曲げ変形する。そして、第２フレキシブル配管のこのような変形に伴って、リニアガイドの可動ガイド部が直線運動する。このような構成であれば、各ノズルの回転運動に伴って回転軸線の回りを相対回転する第２フレキシブル配管の一端部と他端部との間に無理な負荷が作用することを抑制できる。また、複数個の第２フレキシブル配管が設けられているので、各第２フレキシブル配管をより細くできる。これにより、各第２フレキシブル配管の可撓性をより高くできる。その結果、各第２フレキシブル配管において、回転軸線回りにおける一端部と他端部の相対回転量の許容値をより高くできる。これにより、流体供給装置において、配管に作用する負荷をより小さくできるとともに、回転軸線回りにおける各ノズルの許容回転量をより多くできる。以上の次第で、回転軸線回りにおける各ノズルの許容回転量をより多くしつつ、配管に作用する負荷をより小さくできる、流体供給装置を実現できる。

【0011】

（２）好ましくは、前記流体供給装置は、複数の前記第２フレキシブル配管の対応する前記他端部に接続され当該他端部と一体的に直線変位可能な一端部を含む、可撓性を有する複数の第３フレキシブル配管と、複数の前記第３フレキシブル配管の他端部を支持する支持部と、をさらに備えている。

【0012】

この構成によると、可動ガイド部の直線変位に伴って、第３フレキシブル配管の一端部は、当該第３フレキシブル配管の他端部に対して、前記回転軸線と平行な方向に相対変位する。このような変位であれば、第３フレキシブル配管の曲げ変形による負荷を小さくできる。よって、流体供給装置における配管の負荷をより小さくできる。

【0013】

（３）好ましくは、前記支持部は、前記回転支持部の下方に配置されており、各前記第３フレキシブル配管の少なくとも一部は、回転支持部の下方側に向けて湾曲状に延びている。

【0014】

この構成によると、支持部は、回転支持部の下方の空間に配置される。このように、回転支持部が設けられることにより生じる空間に、支持部および第３フレキシブル配管の少なくとも一部を配置できる。その結果、スペースの有効活用を通じて、流体供給装置をよりコンパクトにできる。

【0015】

（４）好ましくは、前記第２フレキシブル配管の一端部および他端部の少なくとも一方は、対応する前記第１配管および前記第３フレキシブル配管に、ロータリージョイントを介して接続されており、前記ロータリージョイントは、前記第２フレキシブル配管と対応する前記第１配管および前記第３フレキシブル配管との相対回転を許容するように構成されている。

【0016】

この構成によると、ロータリージョイントが設けられた第２フレキシブル配管においては、一端部と他端部との間にねじれ運動が生じることを格段に抑制される。これにより、回転軸線回りにおける第２フレキシブル配管の一端部と他端部の相対回転の許容値をより高くできる。すなわち、回転軸線回りの各ノズルの許容回転量をより大きくできる。また、各第２フレキシブル配管に作用する負荷をより小さくできる。

【0017】

（５）好ましくは、前記流体供給装置は、前記回転支持部を支持する支持機構と、前記回転支持部位置の位置を調整するために前記支持機構の位置を調整可能な位置調整機構と、をさらに備えている。

【0018】

この構成によると、複数のノズルおよび複数の第１配管を支持することで大きな荷重を受けている回転支持部は、支持機構によって支持される。これにより、回転支持部が回転運動によって本来の位置から位置ずれを生じることをより確実に抑制できる。また、位置調整機構が設けられていることにより、回転支持部が設置される収容室などに対する回転支持部の位置調整を行うことができる。
（６）好ましくは、各前記第１配管および各前記第２フレキシブル配管は、前記回転軸線を中心として前記回転軸線回りに配置されている。
（７）好ましくは、複数の前記ノズルとして、種類の異なる複数の被処理物に流体を供給するための複数のノズルが設けられ、前記回転支持部は、当該回転支持部の回転に伴い、各前記ノズルおよび各前記第１配管を前記回転軸線回りに回転させることで、対応する前記ノズルを対応する種類の前記被処理物に向けて流体供給可能に位置決めし、前記第２フレキシブル配管は、位置決めされた対応する前記第１配管および対応する前記ノズルに向けて流体を供給する。
（８）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる熱処理装置は、前記流体供給装置と、前記ノズルから噴射される流体により熱処理される被処理物が設置される収容室と、を備え、各前記第１配管の一部および各前記ノズルは、前記収容室内に配置され、各前記第２フレキシブル配管および前記リニアガイドは前記収容室外に配置され、各前記第１配管と対応する前記第２フレキシブル配管の前記一端部とは、前記収容室外で接続されている。
（９）好ましくは、前記熱処理装置は、複数の前記第２フレキシブル配管の対応する前記他端部に接続され当該他端部と一体的に直線変位可能な一端部を含む、可撓性を有する複数の第３フレキシブル配管をさらに備え、各前記第３フレキシブル配管は、前記収容室外に配置されている。
（１０）好ましくは、前記収容室は、前記収容室の内側と外側とを隔てる側壁を含み、前記回転支持部は、前記側壁を貫通して前記収容室の内側と外側に亘って配置されている。

【発明の効果】

【0019】

本発明によると、回転軸線回りにおける各ノズルの許容回転量をより多くしつつ、配管に作用する負荷をより小さくできる、流体供給装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態に係る熱処理装置の模式的な側面図であり、一部の部材の図示を省略しているとともに、一部の部材を断面で示している。

【図2】図１における熱処理装置の収容室の周辺の主要部を拡大した図であり、太タンクを製造している状態を示している。

【図3】熱処理装置の収容室の主要部の周辺を示す図であり、細タンクを製造している状態を示している。

【図4】熱処理装置の収容室の一部および収容室の外部を示す側面図であり、一部の部材の図示を省略しているとともに、一部の部材を断面で示している。

【図5】図４の一部を更に拡大して示す図である。

【図6】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図であり、断面の奥側における部材の図示は省略されている。

【図7】収容室の外部における主要部の構成を示す平面図であり、一部の部材の図示を省略している。

【図8】収容室の外部の主要部を示す正面図であり、一部の部材の図示を省略している。

【図9】図５のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。

【図10】熱処理装置の動作を説明するための主要部の模式的な側面図であり、太タンクを製造する状態と細タンクを製造する状態との間の移行の様子を示している。

【図11】熱処理装置の動作を説明するための主要部の模式的な平面図であり、太タンクを製造する状態と細タンクを製造する状態との間の移行の様子を示している。

【図12】本発明の変形例について説明するための主要部の模式的な側面図である。

【図13】本発明の別の変形例について説明するための主要部の模式的な側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は、流体供給装置として広く適用することができる。

【0022】

図１は、本発明の一実施形態に係る熱処理装置１の模式的な側面図であり、一部の部材の図示を省略しているとともに、一部の部材を断面で示している。図２は、図１における熱処理装置１の収容室２の周辺の主要部を拡大した図であり、太タンク１０１を製造している状態を示している。図３は、熱処理装置１の収容室２の主要部の周辺を示す図であり、細タンク１０２を製造している状態を示している。

【0023】

図４は、熱処理装置１の収容室２の一部および収容室２の外部を示す側面図であり、一部の部材の図示を省略しているとともに、一部の部材を断面で示している。図５は、図４の一部を更に拡大して示す図である。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図であり、断面の奥側における部材の図示は省略されている。図７は、収容室２の外部における主要部の構成を示す平面図であり、一部の部材の図示を省略している。図８は、収容室２の外部の主要部を示す正面図であり、一部の部材の図示を省略している。

【0024】

図９は、図５のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。図１０は、熱処理装置１の動作を説明するための主要部の模式的な側面図であり、太タンク１０１を製造する状態と細タンク１０２を製造する状態との間の移行の様子を示している。図１１は、熱処理装置１の動作を説明するための主要部の模式的な平面図であり、太タンク１０１を製造する状態と細タンク１０２を製造する状態との間の移行の様子を示している。

【0025】

図１〜図３を参照して、熱処理装置１は、太タンク１０１または細タンク１０２に熱処理を施すために設けられている。タンク１０１，１０２の製造時、硬質樹脂などを用いて形成されたタンク母材の表面に、樹脂含浸された補強繊維が予め巻き付けられている。そして、熱処理装置１によって当該補強繊維を加熱することで補強繊維中の樹脂を溶融させ、その後、冷却処理によって当該樹脂を硬化させることで、太タンク１０１または細タンク１０２が形成される。補強繊維に含浸される樹脂として、エポキシ樹脂（Epoxy Resin）を例示することができる。

【0026】

このように、熱処理装置１は、タンク母材の表面に、上記補強繊維中の樹脂を一体化させるために用いられる。なお、タンク母材の表面において補強繊維に含浸された樹脂が溶融状態となると、この樹脂から気泡が生じる。本実施形態では、熱処理装置１は、圧縮空気などの圧縮ガスをこの気泡へ向けて噴射する構成が採用されている。これにより、上記の気泡を消すように構成されている。

【0027】

また、本実施形態では、大きさおよび長さなどの、形状の異なる複数種類のタンクとしての太タンク１０１および細タンク１０２を形成可能に構成されている。本実施形態では、一例として、太タンク１０１および細タンク１０２をそれぞれ製造する場合を説明する。太タンク１０１の全長は、細タンク１０２の全長よりも短く設定されている。また、太タンク１０１の直径は、細タンク１０２の直径よりも大きく設定されている。

【0028】

各タンク１０１，１０２は、円筒状の中間部１０３と、中間部１０３の両端部のそれぞれにおいて半球状に形成された端部１０４，１０５と、を有している。また、各タンク１０１，１０２の各端部１０４，１０５には、貫通孔部が形成されている。

【0029】

熱処理装置１は、収容室２と、ヒータ３と、タンク支持装置４と、流体供給装置５と、を有している。

【0030】

収容室２は、タンク１０１，１０２を収容するために設けられている。収容室２は、たとえば、中空の箱形形状に形成されている。収容室２へのタンク１０１，１０２の搬入、および、収容室２へのタンク１０１，１０２の搬出は、図示しない搬送装置を用いて行われる。

【0031】

収容室２の１つの側壁６には、貫通孔部６ａが形成されている。この貫通孔部６ａは、流体供給装置５を通過させるために設けられている。収容室２の内部に、ヒータ３が配置されている。

【0032】

ヒータ３は、タンク１０１，１０２の母材の表面に一体化される樹脂材料を溶融状態にするために設けられている。ヒータ３は、たとえば、ガスバーナ、電熱ヒータなどの加熱源を有しており、収容室２内の雰囲気温度を、たとえば、数百℃まで上昇させることが可能に構成されている。ヒータ３によって加熱されるタンク１０１，１０２は、タンク支持装置４によって、収容室２内で支持されている。

【0033】

タンク支持装置４は、本実施形態では、タンク１０１，１０２が横向きとなるように、すなわち、タンク１０１，１０２の中心軸線が水平向きとなるようにタンク１０１，１０２を支持するように構成されている。また、タンク支持装置４は、各タンク１０１，１０２を当該タンク１０１，１０２の中心軸線回りに回転可能に構成されている。

【0034】

タンク支持装置４は、一対の支柱４ａ，４ｂと、これら一対の支柱４ａ，４ｂに支持された支軸４ｃと、一対のストッパ４ｄ，４ｅと、タンク回転機構４ｆと、を有している。

【0035】

一対の支柱４ａ，４ｂは、それぞれ、収容室２の底壁から上方に延びている。支軸４ｃは、水平方向に延びている。支軸４ｃの両端部に、一対の支柱４ａ，４ｂが配置されている。支軸４ｃは、支柱４ａ，４ｂに、図示しない軸受などを介して支持されており、当該支軸４ｃの中心軸線回りを回転可能である。支軸４ｃは、タンク１０１，１０２を貫通するようにして、当該タンク１０１，１０２を支持している。支軸４ｃに、一対のストッパ４ｄ，４ｅが取り付けられている。

【0036】

一対のストッパ４ｄ，４ｅは、支軸４ｃに対するタンク１０１，１０２の軸方向位置を位置決めするために設けられている。一対のストッパ４ｄ，４ｅは、タンク１０１，１０２を挟むように配置される。たとえば、一方のストッパ４ｄは、支軸４ｃに固定されている。他方のストッパ４ｅは、支軸４ｃに対して支軸４ｃの軸方向にスライド可能に構成されている。これにより、全長の異なる複数種類のタンク１０１，１０２のそれぞれに応じた位置に、他方のストッパ４ｅを配置することができる。

【0037】

タンク１０１，１０２を支持した状態において、タンク回転機構４ｆが動作することで、タンク１０１，１０２が支軸４ｃ回りを回転する。タンク回転機構４ｆは、たとえば、電動モータなどの駆動源を有しており、支軸４ｃを所定の回転速度で回転させることが可能に構成されている。タンク回転機構４ｆによって回転されているタンク１０１，１０２の表面に、流体供給装置５からのガスが供給される。

【0038】

図１〜図８を参照して、流体供給装置５は、タンク１０１，１０２の表面に圧縮空気などの圧縮ガスを供給するために設けられている。この圧縮ガスは、タンク１０１，１０２の表面に生じた気泡に当てられる。これにより、当該気泡が消される。流体供給装置５は、収容室２の外部から供給される圧縮ガスを、収容室２の外部から収容室２の内部に搬送し、さらに、対応するタンク１０１，１０２の表面に噴射するように構成されている。圧縮ガスとして、圧縮空気、および、圧縮された窒素ガスなどの不活性ガスを例示することができる。本実施形態では、流体供給装置５は、約２００℃程度の高温の圧縮ガスを供給するように構成されている。

【0039】

流体供給装置５は、回転支持部１０と、複数種類のノズルユニットとしての太タンク用ノズルユニット１１および細タンク用ノズルユニット１２と、複数の配管ライン１３Ａ〜１３Ｌと、側壁フランジ部１４と、リニアガイド１５と、チャンバー１６，１７と、ガス供給管１８，１９と、回転支持部１０を回転駆動するための回転機構２０と、架台２１と、支持機構６１と、位置調整機構６７と、を有している。

【0040】

回転支持部１０は、太タンク用ノズルユニット１１、細タンク用ノズルユニット１２、および、各配管ライン１３Ａ〜１３Ｌの後述する第１配管３１Ａ〜３１Ｌを、当該回転支持部１０の中心軸線である回転軸線Ｌ１回りに一体回転可能に支持する主軸として設けられている。本実施形態では、回転支持部１０は、所定の基準位置から回転軸線Ｌ１回りに最大で２４０°程度回転可能である。

【0041】

回転支持部１０は、水平方向に延びており、本実施形態では、タンク１０１，１０２を支持するための支軸４ｃと平行に並んでいる。回転支持部１０は、収容室２内から側壁６の貫通孔部６ａを通って収容室２の外部に延びている。回転支持部１０のうち、収容室２内に配置された一端部は、支柱２２に支持されている。この支柱２２は、収容室２に設けられており、図示しない軸受を介して回転支持部１０の一端部を回転軸線Ｌ１回りに回転可能に支持している。回転支持部１０の他端部は、架台２１の後述する支柱２４に支持されている。この支柱２４は、図示しない軸受を介して回転支持部１０の他端部を回転軸線Ｌ１回りに回転可能に支持している。

【0042】

架台２１は、回転支持部１０、リニアガイド１５、チャンバー１６，１７、および、主回転機構２０などを支持するために設けられている。

【0043】

架台２１は、ベース部２３と、支柱２４と、梁部２５と、サポート部材５３と、台座部５６と、を有している。

【0044】

ベース部２３は、収容室２の底壁と水平に並んで配置された部分であり、架台２１の基礎部分を構成している。ベース部２３から、支柱２４が上方へ延びている。支柱２４は、たとえば、回転支持部１０の軸方向Ｓ１におけるベース部２３の一端部から上方に延びており、収容室２の側壁６と軸方向Ｓ１に離隔して配置されている。なお、以下では、回転支持部１０の軸方向Ｓ１を、単に「軸方向Ｓ１」という。

【0045】

これら支柱２４と側壁６との間に、流体供給装置５のうち収容室２の外部に露出している部分が配置されている。このような配置によって、流体供給装置５をよりコンパクトにすることができる。支柱２４の上端部に、梁部２５が配置されている。梁部２５は、軸方向Ｓ１と平行に延びている。梁部２５の一端部は、支柱２４に固定されている。また、梁部２５の他端部は、収容室２の側壁６に固定されている。架台２１に支持された回転支持部１０に、太タンク用ノズルユニット１１および細タンク用ノズルユニット１２が設置されている。

【0046】

太タンク用ノズルユニット１１は、太タンク１０１に圧縮ガスを噴射するために設けられている。太タンク用ノズルユニット１１は、回転支持部１０の周囲に配置されている。本実施形態では、太タンク用ノズルユニット１１は、回転支持部１０および太タンク用ノズルユニット１１が所定の回転位置としての第１位置Ｐ１にあるときに、太タンク１０１に向けて圧縮ガスを噴射可能に構成されている。なお、以下では、特に説明無き場合、回転支持部１０などの各部が第１位置Ｐ１に配置されている場合を基準に説明する。

【0047】

太タンク用ノズルユニット１１は、複数のノズルとしての端部ノズル１１Ａ，１１Ｂおよび中間ノズル１１Ｃを有している。

【0048】

端部ノズル１１Ａ，１１Ｂは、太タンク１０１の端部１０４，１０５に向けて圧縮ガスを噴射するために設けられている。端部ノズル１１Ａ，１１Ｂの吹出口は、第１位置Ｐ１において、太タンク１０１の対応する端部１０４，１０５と向かうように配置されている。これらの端部ノズル１１Ａ，１１Ｂは、対応するブラケット２６ａ，２６ｂを介して回転支持部１０に支持されている。端部ノズル１１Ａ，１１Ｂの間に、中間ノズル１１Ｃが配置されている。

【0049】

中間ノズル１１Ｃは、太タンク１０１の中間部１０３に向けて圧縮ガスを噴射するために設けられている。中間ノズル１１Ｃの吹出口は、軸方向Ｓ１と平行に延びており、第１位置Ｐ１において、太タンク１０１の中間部１０３と向かうように配置されている。この中間ノズル１１Ｃは、ブラケット２６ｃを介して回転支持部１０に支持されている。

【0050】

上記の構成を有する太タンク用ノズルユニット１１とは回転軸線Ｌ１回りの位置をずらされた位置に、細タンク用ノズルユニット１２が配置されている。なお、図２では、細タンク用ノズルユニット１２の一部の図示が省略されているとともに、図３では、太タンク用ノズルユニット１１の図示が省略されている。

【0051】

図３を参照して、細タンク用ノズルユニット１２は、細タンク１０２に圧縮ガスを噴射するために設けられている。細タンク用ノズルユニット１２は、回転支持部１０の周囲に配置されている。細タンク用ノズルユニット１２は、回転支持部１０および細タンク用ノズルユニット１２が所定の回転位置としての第２位置Ｐ２にあるときに、細タンク１０２に向けて圧縮ガスを噴射可能に構成されている。

【0052】

細タンク用ノズルユニット１２は、複数のノズルとしての端部ノズル１２Ｆ，１２Ｇ，１２Ｈ，１２Ｉおよび中間ノズル１２Ｊを有している。

【0053】

端部ノズル１２Ｆ，１２Ｇは、細タンク１０２の端部１０４に向けて圧縮ガスを噴射するために設けられている。端部ノズル１２Ｈ，１２Ｉは、細タンク１０２の端部１０５に向けて圧縮ガスを噴射するために設けられている。端部ノズル１２Ｆ，１２Ｇ，１２Ｈ，１２Ｉの吹出口は、第２位置Ｐ２において、細タンク１０２の対応する端部１０４，１０５と向かうように配置されている。これらの端部ノズル１２Ｆ，１２Ｇ，１２Ｈ，１２Ｉは、対応するブラケット２８ａ，２８ｂを介して回転支持部１０に支持されている。端部ノズル１２Ｆ，１２Ｇと、端部ノズル１２Ｈ，１２Ｉと、の間に、中間ノズル１２Ｊが配置されている。

【0054】

中間ノズル１２Ｊは、細タンク１０２の中間部１０３に向けて圧縮ガスを噴射するために設けられている。中間ノズル１２Ｊの吹出口は、軸方向Ｓ１と平行に延びており、第２位置Ｐ２において、太タンク１０１の中間部１０３と向かうように配置されている。この中間ノズル１２Ｊは、ブラケット２８ｃを介して回転支持部１０に支持されている。

【0055】

図１〜図８を参照して、上記の構成を有する太タンク用ノズルユニット１１および細タンク用ノズルユニット１２は、対応する配管ライン１３Ａ〜１３Ｌに接続されている。

【0056】

本実施形態では、配管ライン１３Ａ〜１３Ｅは、太タンク用ノズルユニット１１のノズル１１Ａ〜１１Ｃに圧縮ガスを供給するための配管ラインとして設けられている。また、配管ライン１３Ｆ〜１３Ｌは、細タンク用ノズルユニット１２のノズル１２Ｆ〜１２Ｊに圧縮ガスを供給するための配管ラインとして設けられている。このように、本実施形態では、複数の配管ライン（本実施形態では、１２）が設けられている。

【0057】

配管ライン１３Ａ〜１３Ｌは、それぞれ、第１配管３１Ａ〜３１Ｌと、ロータリージョイント３２と、第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌと、折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌと、第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌと、を有している。

【0058】

より具体的には、配管ライン１３Ａは、第１配管３１Ａと、ロータリージョイント３２と、第２フレキシブル配管３３Ａと、折り返し配管３４Ａと、第３フレキシブル配管３５Ａと、を有している。すなわち、配管ライン１３ｘ（ここでｘは、Ａ〜Ｌの何れかのアルファベットを示す。）は、第１配管３１ｘと、ロータリージョイント３２と、第２フレキシブル配管３３ｘと、折り返し配管３４ｘと、第３フレキシブル配管３５ｘと、を有している。

【0059】

各第１配管３１Ａ〜３１Ｌは、主に、収容室２内に配置されている。各第１配管３１Ａ〜３１Ｌは、全体として、軸方向Ｓ１に沿って延びるように構成されている。第１配管３１Ａ〜３１Ｌは、タンク用ノズルユニット１１，１２の何れかのノズル１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１２Ｆ，１２Ｇ，１２Ｈ，１２Ｉ，１２Ｊに接続される配管の集合体である。

【0060】

本実施形態では、第１配管１３Ａ〜１３Ｅは、太タンク用ノズルユニット１１に接続される配管として設けられている。また、第１配管１３Ｆ〜１３Ｌは、細タンク用ノズルユニット１２に接続される配管として設けられている。

【0061】

各第１配管３１Ａ〜３１Ｌは、第１部分３６と、第２部分３７と、第３部分３８と、を有している。

【0062】

第１部分３６は、対応するノズル１１Ａ〜１１Ｃ，１２Ｆ〜１２Ｊに直接接続される部分として設けられている。第１部分３６は、変形することを意図されていない、剛体状の金属配管として設けられている。

【0063】

本実施形態では、第１配管３１Ａの第１部分３６の一端部は、太タンク用ノズルユニット１１の端部ノズル１１Ａに接続されている。第１配管３１Ｂの第１部分３６の一端部は、太タンク用ノズルユニット１１の端部ノズル１１Ｂに接続されている。第１配管３１Ｃ〜３１Ｅの一端部は、それぞれ、太タンク用ノズルユニット１１の中間ノズル１１Ｃに接続されている。

【0064】

また、本実施形態では、第１配管３１Ｆ，３１Ｇの第１部分３６の一端部は、細タンク用ノズルユニット１２の端部ノズル１２Ｆ，１２Ｇに接続されている。第１配管３１Ｈ，３１Ｉの第１部分３６の一端部は、細タンク用ノズルユニット１２の端部ノズル１２Ｈ，１２Ｉに接続されている。第１配管３１Ｊ〜３１Ｌの一端部は、それぞれ、細タンク用ノズルユニット１２の中間ノズル１２Ｊに接続されている。

【0065】

そして、各第１配管３１Ａ〜３１Ｌの他端部は、回転支持部１０の周囲に配置されており、対応する第２部分３７に接続されている。

【0066】

各第１配管３１Ａ〜３１Ｌの第２部分３７は、たとえば、可撓性を有するフレキシブル管を用いて形成されている。本実施形態におけるフレキシブル管として、ステンレスベローズホースなどの可撓管を例示することができる。各第２部分３７は、可撓性を有しており、曲げ変形およびねじれ変形が可能である。

【0067】

その結果、各第１配管３１Ａ〜３１Ｌのそれぞれにおいて、第１部分３６と第３部分３８との相対位置が精度よく設定されていなくても、第２部分３７は、これら対応する第１部分３６および第３部分３８との確実な接続を実現されている。なお、各第２部分３７は、フレキシブル配管に限らず、変形可能な用途に用いられることを意図されていない、一般的な剛体状の配管で形成されていてもよい。

【0068】

各第１配管３１Ａ〜３１Ｌのそれぞれにおいて、第２部分３７は、第１部分３６の他端部と対応する第３部分３８の一端部とを接続している。

【0069】

各第１配管３１Ａ〜３１Ｌの第３部分３８は、本実施形態では、第１部分３６と同様の剛体状の配管を用いて形成されている。各第３部分３８は、収容室２の内部と外部とに亘って、軸方向Ｓ１と平行に延びている。本実施形態では、これら第３部分３８は、回転支持部１０の周囲において、回転支持部１０の周方向に等間隔に配置されている。本実施形態では、第３部分３８は、回転支持部１０の周方向に３０°のピッチで配置されている。各第３部分３８は、側壁フランジ部１４を介して、回転支持部１０に一体回転可能に支持されている。

【0070】

側壁フランジ部１４は、側壁６の貫通孔部６ａを塞ぐようにして配置された部材である。側壁フランジ部１４は、たとえば、一対の円環状の金属板の間に断熱材が配置された構成を有しており、回転支持部１０と一体回転可能に連結されている。側壁フランジ部１４は、略円形状に形成されている。

【0071】

各第１配管３１Ａ〜３１Ｌにおいて、第３部分３８は、ロータリージョイント３２を介して、対応する第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの一端部３３ａに接続されている。換言すれば、第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌのそれぞれにおいて、一端部３３ａは、対応する第１配管３１Ａ〜３１Ｌに、ロータリージョイント３２を介して接続されている。これにより、ロータリージョイント３２は、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌと対応する第１配管３１Ａ〜３１Ｌとの相対回転を許容している。

【0072】

ロータリージョイント３２は、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌに取り付けられている。各ロータリージョイント３２は、軸方向Ｓ１と平行に延びる円柱状の管部材である。各ロータリージョイント３２は、当該ロータリージョイント３２の一端部３２ａと他端部３２ｂとが当該ロータリージョイント３２の中心軸線回りに相対回転可能に構成されている。

【0073】

本実施形態では、各ロータリージョイント３２の外径は、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの外径の２倍程度の小さな値に設定されている。各ロータリージョイント３２は、側壁６に隣接している。各ロータリージョイント３２の一端部３２ａは、雄ねじ部を含んでいる。この雄ねじ部は、対応する第１配管３１Ａ〜３１Ｌの対応する第３部分３８の他端部に設けられた固定用ナット３９にねじ結合している。これにより、各ロータリージョイント３２は、対応する第３部分３８の他端部に接続されている。各第３部分３８には、固定用ナット３９の緩み止めのための緩み止め機構４０が設けられている。

【0074】

図５および図９を参照して、緩み止め機構４０は、固定フランジ部４１と、一対の受け部材４２，４３と、を有している。

【0075】

固定フランジ部４１は、本実施形態では、側壁フランジ部１４に隣接している。固定フランジ部４１は、一対の分割体４１ａ，４１ｂを有している。これら一対の分割体４１ａ，４１ｂは、それぞれ、１８０°の扇形形状に形成されており、互いに向かい合わされることで、円環状のフランジを形成している。このような構成により、第３部分３８にロータリージョイント３２が接続された後、固定フランジ部４１を第３部分３８の外周部に嵌合することが可能である。これら一対の分割体４１ａ，４１ｂは、固定ねじなどの固定部材４１ｃを用いて互いに固定されている。固定フランジ部４１から、一対の受け部材４２，４３が延びている。

【0076】

各受け部材４２，４３は、固定フランジ部４１に対して、ねじ部材を用いて着脱可能に構成されている。受け部４２，４３は、それぞれ、軸方向Ｓ１と平行に延びる平面状の先端部を有している。一方の受け部４２の先端部は、ロータリージョイント３２の一端部３２ａの外周部に形成された平面部に面接触している。また、他方の受け部４３は、固定用ナット３９の外周部の平面部に面接触している。上記の構成により、各ロータリージョイント３２の一端部３２ａと対応する固定用ナット３９の相対回転が規制されており、これにより、各固定用ナット３９の緩み止めが達成されている。

【0077】

図４、図５、図７および図８を参照して、各ロータリージョイント３２の他端部３２ｂは、対応する第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの一端部３３ａに接続されており、当該一端部３３ａに固定されている。

【0078】

第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌは、回転支持部１０を取り囲むように配置されており、概ね軸方向Ｓ１に沿って延びている。

【0079】

各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌは、上下方向において、架台２１の梁部２５とベース部２３との間に配置されている。より具体的には、本実施形態では、側面視において、架台２１のベース部２３、支柱２４、梁部２５、および、収容室２の側壁６で囲まれた空間に、ロータリージョイント３２、第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌ、折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌ、リニアガイド１５、第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌ、チャンバー１６，１７、ガス供給管１８，１９の一部、および、主回転機構２０の一部が収容されている。

【0080】

各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの外径は、各第１配管３１Ａ〜３１Ｌの第３部分３８の外径よりも僅かに大きい程度の値、すなわち、小さな値に設定されている。これにより、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌは、曲げ変形の許容量が大きく設定されている。

【0081】

各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌは、可撓性を有するフレキシブル管を用いて形成されている。各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌは、曲げ変形およびねじれ変形が可能である。なお、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌについて、曲げ変形の許容量は、ねじれ変形の許容量よりも大きい。上記の構成により、各第１配管３１Ａ〜３１Ｌの第３部分３８と対応する折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌとの相対位置が精度よく設定されていなくても、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌは、対応する第１配管３１Ａ〜３１Ｌと折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌとを確実に接続できる。

【0082】

各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの一端部３３ａは、対応するロータリージョイント３２の他端部３２ｂにナットなどを用いて固定されている。上記の構成により、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの一端部３３ａは、回転軸線Ｌ１回りを各第１配管３１Ａ〜３１Ｌと連動して回転可能（本実施形態では、一体回転可能）に構成されており、且つ、対応するロータリージョイント３２を介して、対応する第１配管３１Ａ〜３１Ｌの第３部分３８に接続されている。また、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの他端部３３ｂは、対応する折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌの一端部にナットなどを用いて固定されており、当該一端部に接続されている。

【0083】

各折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌは、軸方向Ｓ１の一方に向けて対応する第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌから遠ざかるように延びた後、回転支持部１０から遠ざかるように延び、その後、軸方向Ｓ１の他方側（収容室２の側壁６側）を向く配管として設けられている。このように、折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌを用いることで、各配管ライン１３Ａ〜１３Ｌを、限られたスペースに高い密度で配置できる。各折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌは、本実施形態では、架台２１の支柱２４側に配置されている。

【0084】

各折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌは、第１部分４５と、第２部分４６と、第２部分４６に設けられたバルブ４７と、を有している。

【0085】

各折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌの第１部分４５は、対応する第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌから軸方向Ｓ１に沿って遠ざかるように延びる部分として設けられている。各第１部分４５の一端部は、対応する第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの他端部３３ｂに接続されており、当該他端部３３ｂに固定されている。各折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌにおいて、第１部分４５は、第２部分４６に９０°エルボを介して接続されている。

【0086】

この第１部分４５、すなわち、各折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌは、リニアガイド１５によって、軸方向Ｓ１と平行な方向に直線変位可能に構成されている。リニアガイド１５の可動ガイド部５１は、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの他端部３３ｂを、折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌを介して支持している。リニアガイド１５は、折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌおよび第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの他端部３３ｂを支持している。

【0087】

リニアガイド１５は、可動ガイド部５１と、固定ガイド部５２と、を有している。

【0088】

可動ガイド部５１は、回転軸線Ｌ１回りにおける第１配管３１Ａ〜３１Ｌの回転に伴う、第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの変形動作（本実施形態では、曲げ動作）に合わせて、軸方向Ｓ１と平行な方向に直線変位可能に構成されている。可動ガイド部５１は、たとえば、板金部材を用いて形成されている。可動ガイド部５１は、第１部分５１ａと、第２部分５１ｂと、第３部分５１ｃと、を有している。

【0089】

第１部分５１ａは、軸方向Ｓ１と直交する矩形の平板状に形成されている。第１部分５１ａには、複数の貫通孔部が形成されている。そして、各貫通孔部は、対応する折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌの第１部分４５に貫通されているとともに、当該第１部分４５を支持している。第１部分５１ａは、第２部分５１ｂにボルトなどを用いて固定されている。

【0090】

可動ガイド部５１の第２部分５１ｂは、第１部分５１ａのうち、支柱２４側を向く一側面側に配置されている。この第２部分５１ｂは、鉛直方向に延びる柱状部分を含んでいる。第２部分５１ｂの下端部は、第３部分５１ｃに固定されている。

【0091】

可動ガイド部５１の第３部分５１ｃは、軸方向Ｓ１と平行に延びる部分である。第３部分５１ｃは、図８に示す正面視における左右に一対設けられている。各第３部分５１ｃの下面には、軸方向Ｓ１に沿って延びる凹条部が形成されている。この第３部分５１ｃは、固定ガイド部５２に受けられている。

【0092】

固定ガイド部５２は、図８に示す正面視における左右に一対配置されたレール５２ａ，５２ａを含んでいる。各レール５２ａは、軸方向Ｓ１と平行に延びる凸状部分であり、可動ガイド部５１の対応する第３部分５１ｃを軸方向Ｓ１に変位可能に支持している。各レール５２ａ，５２ａは、対応する可動ガイド部５１ｃ，５１ｃを、スライド可能に受けている。これにより、可動ガイド部５１は、固定ガイド部５２に対して軸方向Ｓ１にスライド可能である。固定ガイド部５２は、架台２１のベース部２３の上方に配置されたサポート部材５３に固定されており、このサポート部材５３に支持されている。

【0093】

各折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌの第２部分４６は、回転支持部１０から遠ざかるように延びる部分として設けられている。各第２部分４６の一端部は、対応する第１部分４５に接続されている。図８に示す正面視において、折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌは、回転軸線Ｌ１回りに並んでいる。正面視において、太タンク用ノズルユニット１１用の配管である折り返し配管３４Ａ〜３４Ｅの各第２部分４６は、回転支持部１０の回転軸線Ｌ１を含み鉛直に延びる仮想の鉛直面Ｖ１の左側に向けて、対応する第１部分４５から延びている。本実施形態では、折り返し配管３４Ａ，３４Ｂの第２部分４６は、対応する第１部分４５から正面視において左上に向けて延びている。また、折り返し配管３４Ｃの第２部分４６は、対応する第１部分４５から正面視において左に向けて略水平に延びている。また、折り返し配管３４Ｄ，３４Ｅの第２部分４６は、対応する第１部分４５から正面視において左下に向けて延びている。

【0094】

また、正面視において、細タンク用ノズルユニット１２用の配管である折り返し配管３４Ｆ〜３４Ｌの第２部分４６は、鉛直面Ｖ１の右側に向けて、対応する第１部分４５から延びている。本実施形態では、折り返し配管３４Ｆ〜３４Ｈの第２部分４６は、対応する第１部分４５から正面視において右上に向けて延びている。また、折り返し配管３４Ｉの第２部分４６は、対応する第１部分４５から正面視において右に向けて略水平に延びている。また、折り返し配管３４Ｊ〜３４Ｌの第２部分４６は、対応する第１部分４５から正面視において右下に向けて延びている。

【0095】

各折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌの第２部分４６の中間部に、バルブ４７が設けられている。バルブ４７は、たとえば、手動開閉式の流量調整弁であり、対応する配管ライン１３Ａ〜１３Ｌにおける圧縮ガスの流量をゼロから所定値までの間で調整可能に構成されている。各バルブ４７は、隣接するバルブ４７との接触を回避されるように、回転支持部１０の周囲に配置されている。各バルブ４７に設けられたハンドルは、軸方向Ｓ１に沿って第２部分４６から支柱２４側に進んだ箇所に配置されている。各折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌの第２部分４６の他端部には、９０°エルボ５５が設けられており、この９０°エルボ５５によって形成された他端部の開口部は、軸方向Ｓ１に沿って収容室２側を向いている。各第２部分４６の他端部の９０°エルボ５５は、対応する第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌの一端部３５ａに接続されている。

【0096】

本実施形態では、各第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌは、Ｕ字形状に配置されている。第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌは、対応する折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌの他端部であるエルボ５５から、収容室２側に向けて延び、その後、下方に向かい、その後、収容室２側から遠ざかるように延びている。換言すれば、第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌは、第１配管３１Ａ〜３１Ｌ側に向けて延び、その後、下方向に向かい、その後、第１配管３１Ａ〜３１Ｌから遠ざかるように延びている。このように、各第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌは、回転支持部１０の下方に向けて湾曲状に延びている部分を含んでいる。

【0097】

各第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌは、可撓性を有するフレキシブル管を用いて形成されており、曲げ変形およびねじれ変形が可能である。なお、各第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌについて、曲げ変形の許容量は、ねじれ変形の許容量よりも大きい。上記の構成により、各折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌと対応するチャンバー１６，１７との相対位置が精度よく設定されていなくても、各第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌは、対応する折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌとチャンバー１６，１７とを確実に接続できる。

【0098】

各第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌの長手方向における各第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌの一端部３５ａおよび他端部３５ｂは、熱処理装置１の軸方向Ｓ１における一端側に配置されている。また、各第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌのうち、軸方向Ｓ１における他端側部分は、収容室２に向けて凸となる湾曲状に延びている。各第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌの一端部３５ａは、対応する折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌを介して、対応する第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの他端部３３ｂに接続されており、この他端部３３ｂと一体的に直線変位可能である。各第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌの他端部３５ｂは、対応するチャンバー１６，１７に接続されている。

【0099】

チャンバー１６は、ガス供給管１８から供給される圧縮ガスを、太タンク用ノズルユニット１１の各配管ライン１３Ａ〜１３Ｅに分配するために設けられている。チャンバー１７は、ガス供給管１９から供給される圧縮ガスを、細タンク用ノズルユニット１２の各配管ライン１３Ｆ〜１３Ｌに分配するために設けられている。

【0100】

各チャンバー１６，１７は、本発明の「支持部」の一例であり、各第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌの他端部３５ｂを支持するように構成されている。各チャンバー１６，１７は、回転支持部１０の下方に配置されている。より具体的には、各チャンバー１６，１７は、架台２１のベース部２３上に設けられた台座部５６に固定されている。各チャンバー１６，１７は、中空の箱状に形成されており、本実施形態では、中空の四角柱状に形成されている。熱処理装置１を正面視したときにおいて、チャンバー１６は、架台２１の左側に配置され、チャンバー１７は、架台２１の右側に配置されている。

【0101】

チャンバー１６のうち、収容室２側を向く一側面に、複数のポート５７が形成されている。これらのポート５７に、それぞれ、対応する第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｅの他端部３５ｂが接続されている。

【0102】

そして、チャンバー１６のたとえば上側面に、ガス供給管１８の一端部が接続されている。ガス供給管１８は、タンクおよびコンプレッサーなどを含む図示しない圧縮ガス供給源に接続されている。また、チャンバー１７のうち、収容室２側を向く一側面に、複数のポート５８が形成されている。これらのポート５８に、それぞれ、対応する第３フレキシブル配管３５Ｆ〜３５Ｌの他端部３５ｂが接続されている。そして、チャンバー１７のたとえば上側面に、ガス供給管１９の一端部が接続されている。ガス供給管１９は、タンクおよびコンプレッサーなどを含む、図示しない圧縮ガス供給源に接続されている。

【0103】

上記の構成を有するチャンバー１６，１７に隣接した箇所に、主回転機構２０が配置されている。主回転機構２０は、回転支持部１０を当該回転支持部１０の中心軸線Ｌ１回りに回転させるために設けられている。

【0104】

主回転機構２０は、駆動源としての電動モータ５９と、この電動モータ５９の出力を伝達する動力伝達部材としてのチェーン６０と、を有している。

【0105】

電動モータ５９は、チャンバー１６，１７の下方において、ベース部２３上に配置されている。電動モータ５９の回転軸線は、軸方向Ｓ１と平行に延びている。チェーン６０は、電動モータ５９の出力軸に一体回転可能に連結されたスプロケット７０と、回転支持部１０のうち支柱２４近傍の箇所に当該回転支持部１０と一体回転可能に連結されたスプロケット７１と、に巻き掛けられている。主回転機構２０によって回転駆動される回転支持部１０の両端部は、前述したように、一対の支柱２２，２４に支持されている。一方、回転支持部１０の中間部は、支持機構６１によって支持されている。

【0106】

図４および図５を参照して、支持機構６１は、軸方向Ｓ１における回転支持部１０の中間部を回転可能に支持するために設けられている。本実施形態では、支持機構６１は、回転支持部１０のうち、収容室２の側壁６の貫通孔部６ａを通過する箇所を支持している。本実施形態では、支持機構６１は、回転支持部１０の中間部を、側壁フランジ部１４を介して支持しており、当該側壁フランジ部１４を持ち上げるように支持している。

【0107】

支持機構６１は、軸受の外部に円筒状の外殻部材が形成された構成を有するローラ６２と、このローラ６２を支持するブラケット６３と、ローラ６２およびブラケット６３を連結するための連結部材としてのボルト６４と、を有している。

【0108】

ローラ６２は、側壁フランジ部１４の外周面１４ａの下端部と転がり接触している。ローラ６２の中心軸線は、軸方向Ｓ１と平行に延びている。本実施形態では、ローラ６２は、転がり軸受を含んでいる。なお、本実施形態では、ローラ６２が１つ設けられる形態を例に説明するけれども、複数のローラ６２が設けられてもよい。本実施形態では、ローラ６２は、軸方向Ｓ１における側壁フランジ部１４の一端部を受けている。このローラ６２は、ボルト６４によって、ブラケット６３の上部６３ａに回転可能に支持されている。

【0109】

ボルト６４は、ブラケット６３の上部６３ａを貫通するとともに、ローラ６２の中心孔部に挿入されている。ブラケット６３は、たとえば、板金部材を用いて形成されている。本実施形態では、ブラケット６３は、側面視でクランク形状に形成されている。ブラケット６３の上部６３ａは、鉛直に延びている。

【0110】

ブラケット６３の中間部６３ｂは、水平に延びている。また、ブラケット６３の下部６３ｃは、鉛直に延びている。この下部６３ｃには、縦長孔６３ｄが形成されている。この縦長孔６３ｄに、ボルト６５が通されている。このボルト６５は、収容室２の側壁６に形成された雌ねじ部にねじ結合しており、ブラケット６３をこの側壁６に固定している。上記の構成により、ボルト６５に対するブラケット６３の縦長孔６３ｄの位置を調整することが可能である。すなわち、鉛直方向に関するブラケット６３およびローラ６２の位置変更を通じて、回転支持部１０の位置を調整可能である。そして、回転支持部１０の位置を調整するために支持機構６１の位置を調整可能な位置調整機構６７が、設けられている。

【0111】

位置調整機構６７は、ブラケット６８と、調整ボルト６９と、を有している。

【0112】

ブラケット６８は、たとえば、Ｌ字状に形成された板金部材である。ブラケット６８のうち、鉛直方向に延びる部分は、ボルト６５によって収容室２の側壁６に固定されている。ブラケット６８のうち、水平方向に延びる部分には、ナット６８ａが固定されているとともに、このナット６８ａの雌ねじ部に連続する貫通孔部が形成されている。調整ボルト６９は、この貫通孔部を貫通するとともにナット６８ａにねじ結合しており、当該ナット６８ａに保持されている。

【0113】

調整ボルト６９は、ブラケット６３の中間部６３ｂの下方に配置されている。調整ボルト６９の上端部は、ブラケット６３の中間部６３ｂを受けている。ブラケット６３に対する調整ボルト６９の鉛直位置を調整することで、ブラケット６３、ローラ６２、側壁フランジ部１４、および、回転支持部１０の中間部について、鉛直方向の位置を調整することができる。

【0114】

以上が、熱処理装置１の概略構成である。次に、熱処理装置１における動作の一例を説明する。

【0115】

図２および図４に示すように、熱処理装置１において、太タンク１０１に熱処理が施される場合、回転支持部１０などの各部材は、第１位置Ｐ１に配置される。このとき、第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌは、軸方向Ｓ１と略平行に延びている。一方、図３、図１０および図１１に示すように、細タンク１０２に熱処理が施される場合、回転支持部１０は、主回転機構２０の動作によって、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２へ回転する。

【0116】

このとき、各配管ライン１３Ａ〜１３Ｌの第１配管３１Ａ〜３１Ｌ、各ロータリージョイント３２、および、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの一端部３３ａは、回転支持部１０と一体的に第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２へ回転する。これに伴い、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌは、回転軸線Ｌ１回りにおける一端部３３ａの位置と他端部３３ｂの位置とがずれる。その結果、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌは、図１０に示すように曲げられることで、軸方向Ｓ１における全長が短くなる。すなわち、軸方向Ｓ１における一端部３３ａと他端部３３ｂとの距離が短くなる。

【0117】

このとき、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの他端部３３ｂ、各折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌ、可動ガイド部５１、および、各第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌの一端部３５ａは、軸方向Ｓ１に沿って、第１配管３１Ａ〜３１Ｌ側に直線変位する。この際、各第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌは、可撓性を有しているので、柔軟に変形し、各第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌの中間部が収容室２側に変位する。

【0118】

そして、再び太タンク１０１に熱処理が施される場合、回転支持部１０は第２位置Ｐ２から、図２、図４に示す第１位置Ｐ１に戻される。そして、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの他端部３３ｂなども、細タンク１０２を熱処理する場合の位置に戻される。

【0119】

以上説明したように、本実施形態によると、回転軸線Ｌ１回りにおける回転支持部１０の回転支持部１０および各ノズル１１Ａ〜１１Ｃ，１２Ｆ〜１２Ｊの回転運動に伴って、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの一端部３３ａが回転軸線Ｌ１回りを回転する。このような運動により、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの他端部３３ｂは、当該第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの一端部３３ａ側に引き寄せられる力、または、一端部３３ａから遠ざかる方向の力を受ける。その結果、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌは、軸方向Ｓ１の長さが短く、または、長くなるように曲げ変形する。そして、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌのこのような変形に伴って、リニアガイド１５の可動ガイド部５１が直線運動する。このような構成であれば、各ノズル１１Ａ〜１１Ｃ，１２Ｆ〜１２Ｊの回転運動に伴って回転軸線Ｌ１の回りを相対回転する第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの一端部３３ａと他端部３３ｂとの間に無理な負荷が作用することを抑制できる。また、複数個の第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌが設けられているので、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌをより細くできる。これにより、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの可撓性をより高くできる。その結果、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌにおいて、回転軸線Ｌ１回りにおける一端部３３ａと他端部３３ｂの相対回転量の許容値をより高くできる。これにより、流体供給装置５において、各配管ライン１３Ａ〜１３Ｌに作用する負荷をより小さくできるとともに、回転軸線Ｌ１回りにおける各ノズル１１Ａ〜１１Ｃ，１２Ｆ〜１２Ｊの許容回転量をより多くできる。以上の次第で、回転軸線Ｌ１回りにおける各ノズル１１Ａ〜１１Ｃ，１２Ｆ〜１２Ｊの許容回転量をより多くしつつ、各配管ライン１３Ａ〜１３Ｌに作用する負荷をより小さくできる、流体供給装置５を実現できる。

【0120】

また、本実施形態によると、可動ガイド部５１の直線変位に伴って、各第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌの一端部３５ａは、当該第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌの他端部３５ｂに対して、軸方向Ｓ１と平行な方向に相対変位する。このような変位であれば、各第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌの曲げ変形による負荷を小さくできる。よって、流体供給装置５における配管の負荷をより小さくできる。

【0121】

また、本実施形態によると、支持部としてのチャンバー１６，１７は、回転支持部１０の下方に配置されており、各第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌの少なくとも一部は、回転支持部１０の下方側に向けて湾曲状に延びている。この構成によると、チャンバー１６，１７は、回転支持部１０の下方の空間に配置される。このように、回転支持部１０が設けられることにより生じる空間に、チャンバー１６，１７と、第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌの少なくとも一部と、を配置できる。その結果、スペースの有効活用を通じて、流体供給装置５をよりコンパクトにできる。

【0122】

また、本実施形態によると、ロータリージョイント３２が、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌと対応する第１配管３３Ａ〜３３Ｌとの相対回転を許容するように構成されている。この構成によると、ロータリージョイント３２が設けられた第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌにおいては、一端部３３ａと他端部３３ｂとの間にねじれ運動が生じることを格段に抑制される。これにより、回転軸線Ｌ１回りにおける各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌにおいて、一端部３３ａと他端部３３ｂの相対回転の許容値をより高くできる。すなわち、回転軸線Ｌ１回りの各ノズル１１Ａ〜１１Ｃ，１２Ｆ〜１２Ｊの許容回転量をより大きくできる。また、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌに作用する負荷をより小さくできる。

【0123】

また、本実施形態によると、各配管ライン１３Ａ〜１３Ｌにおいて、ロータリージョイント３２の数は、１つである。このように、配管ライン１３Ａ〜１３Ｌ毎に設けられるロータリージョイント３２の数を最小の値にしている。その結果、比較的高価であるロータリージョイント３２の使用数を少なくできるので、流体供給装置５をより安価に形成できる。

【0124】

また、本実施形態によると、複数のノズル１１Ａ〜１１Ｃ，１２Ｆ〜１２Ｊおよび複数の第１配管３１Ａ〜３１Ｌを支持することで大きな荷重を受けている回転支持部１０は、支持機構６１によって支持される。これにより、回転支持部１０が回転運動によって本来の位置から位置ずれを生じることをより確実に抑制できる。また、位置調整機構６７が設けられていることにより、回転支持部１０が設置される収容室２などに対する回転支持部１０の位置調整を行うことができる。

【0125】

以上、本発明の実施形態について説明したけれども、本発明は上述の実施の形態に限られない。本発明は、請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。

【0126】

（１）上述の実施形態において、ロータリージョイント３２は、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの一端部３３ａに接続される形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。たとえば、図１２に示すように、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの他端部３３ｂと、対応する折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌの一端部との間にロータリージョイント３２が配置されてもよい。この場合、一端部３３ａは、ロータリージョイント３２を介することなく、対応する第１配管１３Ａ〜１３Ｌの第３部分３８に接続される。ロータリージョイント３２は、対応する第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌと対応する第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌとの相対回転を許容するように構成されている。

【0127】

なお、図１２では、第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌのうちの１つの第２フレキシブル配管３３Ｂを例示している。各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌは、対応する折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌを介して、対応する第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌの一端部に接続される。この場合、回転支持部１０の回転に伴いロータリージョイント３２の一端部３２ａと他端部３２ｂが相対回転することで、第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌに捻れ運動が生じることを抑制できる。

【0128】

（２）また、図１３に示すように、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌにおいて、一端部３３ａおよび他端部３３ｂの双方にロータリージョイント３２が設けられていてもよい。この場合、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの一端部３３ａは、対応するロータリージョイント３２を介して対応する第１配管３１Ａ〜３１Ｌに接続される。また、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの他端部３３ｂは、対応するロータリージョイント３２および対応する折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌを介して、対応する第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌに接続される。

【0129】

（３）また、上述の実施形態では、流体供給装置５が気体を供給する形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。たとえば、流体供給装置は、水などの液体を供給する装置であってもよい。

【0130】

（４）また、上述の実施形態では、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌと対応する第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌとが、対応する折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌを介して接続される形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。たとえば、各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌは、対応する第３フレキシブル配管３５Ａ〜３５Ｌと直接接続されていてもよい。

【0131】

（５）また、上述の実施形態では、各ノズル１１Ａ〜１１Ｃ，１２Ｆ〜１２Ｊおよび第１配管３１Ａ〜３１Ｌを支持する回転支持部１０として軸状部材が用いられる形態を例に説明した、しかしながら、この通りでなくてもよい。回転支持部は、ノズルおよび第１配管を回転軸線Ｌ１回りに回転可能に支持する構成であればよく、軸状部材に限定されない。

【0132】

（６）また、上述の実施形態では、可動ガイド部５１が、折り返し配管３４Ａ〜３４Ｌを介して第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの他端部３３ｂを支持する形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。たとえば、可動ガイド部５１は、直接各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの他端部３３ｂを支持してもよい。

【0133】

（７）上述の実施形態においては、流体供給装置は、複数のノズルと、複数の第１配管と、回転支持部と、複数の第２フレキシブル配管と、リニアガイドと、を有していればよく、他の構成は、１つ以上設けられていてもよいし、設けられていなくてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0134】

本発明は、流体供給装置およびこれを備える熱処理装置として、広く適用することができる。

【符号の説明】

【0135】

５ 流体供給装置
１０ 回転支持部
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１２Ｆ，１２Ｇ，１２Ｈ，１２Ｉ，１２Ｊ ノズル
１５ リニアガイド
１６，１７ チャンバー（支持部）
３１Ａ〜３１Ｌ 第１配管
３２ ロータリージョイント
３３Ａ〜３３Ｌ 第２フレキシブル配管
３３ａ 第２フレキシブル配管の一端部
３３ｂ 第２フレキシブル配管の他端部
３５Ａ〜３５Ｌ 第３フレキシブル配管
３５ａ 第３フレキシブル配管の一端部
３５ｂ 第３フレキシブル配管の他端部
５１ 可動ガイド部
６１ 支持機構
６７ 位置調整機構
Ｌ１ 回転軸線

【要約】

所定の回転軸線回りにおける各ノズルの許容回転量をより多くしつつ、配管に作用する負荷をより小さくできる、流体供給装置を提供する。
流体供給装置５は、ノズル１１Ａ〜１１Ｃ，１２Ｆ〜１２Ｊに接続された第１配管３１Ａ〜３１Ｌと、ノズル１１Ａ〜１１Ｃ，１２Ｆ〜１２Ｊおよび第１配管３１Ａ〜３１Ｌを支持する回転支持部１０と、第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌと、リニアガイド１５と、を有している。第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの一端部３３ａは、回転軸線Ｌ１回りを各第１配管３１Ａ〜３１Ｌと連動して回転可能に構成されている。リニアガイド１５の可動ガイド部５１は、各第１配管３１Ａ〜３１Ｌの回転に伴う各第２フレキシブル配管３３Ａ〜３３Ｌの変形動作に合わせて直線変位可能に構成されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】