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特開2024-2496金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫、および金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024002496
(43)【公開日】2024-01-11
(54)【発明の名称】金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫、および金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法
(51)【国際特許分類】
B22F 12/80 20210101AFI20231228BHJP
B01D 53/22 20060101ALI20231228BHJP
B01D 53/04 20060101ALI20231228BHJP
B33Y 30/00 20150101ALI20231228BHJP
B33Y 40/10 20200101ALI20231228BHJP
【ＦＩ】
B22F12/80
B01D53/22
B01D53/04 110
B33Y30/00
B33Y40/10
【審査請求】有
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022101704
(22)【出願日】2022-06-24
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-06-13
(71)【出願人】
【識別番号】320011650
【氏名又は名称】大陽日酸株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001634
【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】赤松 亮
(72)【発明者】
【氏名】尾山 朋宏
(72)【発明者】
【氏名】浅井 潤一郎
(72)【発明者】
【氏名】村山 侃
【テーマコード（参考）】
4D006
4D012
4K018
【Ｆターム（参考）】
4D006GA41
4D006HA01
4D006KB12
4D006KE04Q
4D006KE14P
4D006KE14Q
4D006KE14R
4D006KE16P
4D006KE16Q
4D006MA01
4D006MC05
4D006MC58
4D006PB17
4D006PB62
4D006PB65
4D006PC80
4D012CA01
4D012CA04
4D012CB11
4D012CF02
4D012CF04
4D012CF05
4D012CG01
4D012CH08
4K018AA06
4K018AA07
4K018AA14
4K018AA24
4K018BA03
4K018BA04
4K018BA08
4K018BA13
4K018BC40
4K018CA44
4K018EA51
4K018EA60
(57)【要約】
【課題】設置場所の制約を受けることなく、金属３Ｄプリンタ用原料粉末に適した保管環境を提供する。
【解決手段】内側に密閉空間２Ａを有し、密閉空間２Ａに金属３Ｄプリンタ用原料粉末を収容する保管容器Ｓを１以上載置可能な保管庫本体２と、密閉空間２Ａに、空気を原料とするパージガスを供給するパージガス供給経路Ｌ１と、パージガス供給経路Ｌ１に位置し、空気から酸素を除去する酸素水分除去装置６と、を備える金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫１を選択する。
【選択図】図１
【解決手段】内側に密閉空間２Ａを有し、密閉空間２Ａに金属３Ｄプリンタ用原料粉末を収容する保管容器Ｓを１以上載置可能な保管庫本体２と、密閉空間２Ａに、空気を原料とするパージガスを供給するパージガス供給経路Ｌ１と、パージガス供給経路Ｌ１に位置し、空気から酸素を除去する酸素水分除去装置６と、を備える金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫１を選択する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内側に密閉空間を有し、前記密閉空間に金属３Ｄプリンタ用原料粉末を収容する保管容器を１以上載置可能な保管庫本体と、
前記密閉空間に、空気を原料とするパージガスを供給するパージガス供給経路と、
前記パージガス供給経路に位置し、前記空気から酸素及び水分を除去する酸素水分除去装置と、を備える、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
前記密閉空間に、空気を原料とするパージガスを供給するパージガス供給経路と、
前記パージガス供給経路に位置し、前記空気から酸素及び水分を除去する酸素水分除去装置と、を備える、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
【請求項2】
前記酸素水分除去装置が、ガス分離膜、又はガス吸着材が充填された充填筒である、請求項１に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
【請求項3】
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の一次側に位置する第１開閉弁と、
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の二次側に位置する第１流量調整器と、
前記第１開閉弁の一次側で前記パージガス供給経路から分岐し、前記第１流量調整器の二次側で前記パージガス供給経路に合流するバイパス経路と、
前記バイパス経路に位置する第２開閉弁と、
前記バイパス経路に位置する第２流量調整器と、
前記密閉空間の酸素濃度を測定する酸素濃度測定器と、
前記密閉空間の水分濃度を測定する水分濃度測定器と、
前記第１開閉弁、前記第１流量調整器、前記第２開閉弁、前記第２流量調整器、前記酸素濃度測定器、及び前記水分濃度測定器と、信号の送受信が可能な制御装置と、をさらに備える、請求項１に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の二次側に位置する第１流量調整器と、
前記第１開閉弁の一次側で前記パージガス供給経路から分岐し、前記第１流量調整器の二次側で前記パージガス供給経路に合流するバイパス経路と、
前記バイパス経路に位置する第２開閉弁と、
前記バイパス経路に位置する第２流量調整器と、
前記密閉空間の酸素濃度を測定する酸素濃度測定器と、
前記密閉空間の水分濃度を測定する水分濃度測定器と、
前記第１開閉弁、前記第１流量調整器、前記第２開閉弁、前記第２流量調整器、前記酸素濃度測定器、及び前記水分濃度測定器と、信号の送受信が可能な制御装置と、をさらに備える、請求項１に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
【請求項4】
前記密閉空間を加熱する加熱器と、
前記密閉空間の温度を測定する温度測定器と、をさらに備える、請求項１に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
前記密閉空間の温度を測定する温度測定器と、をさらに備える、請求項１に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
【請求項5】
前記パージガス供給経路の吹き出し口が、前記密閉空間の下方に開口する、請求項４に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
【請求項6】
前記密閉空間の雰囲気ガスを排気ガスとして前記保管庫本体の外側に排出する排気経路をさらに備え、
前記排気経路に、前記酸素濃度測定器及び前記水分濃度測定器の少なくとも一方又は両方が位置する、請求項３に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
前記排気経路に、前記酸素濃度測定器及び前記水分濃度測定器の少なくとも一方又は両方が位置する、請求項３に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
【請求項7】
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の二次側に位置する第３開閉弁と、
前記酸素水分除去装置の二次側、かつ前記第３開閉弁の一次側で前記パージガス供給経路から分岐する排出経路と、をさらに備える、請求項１に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
前記酸素水分除去装置の二次側、かつ前記第３開閉弁の一次側で前記パージガス供給経路から分岐する排出経路と、をさらに備える、請求項１に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
【請求項8】
密閉空間に金属３Ｄプリンタ用原料粉末を収容する保管容器を１以上載置し、
空気を原料とし、前記空気から酸素及び水分を除去したパージガスを前記密閉空間に供給する、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
空気を原料とし、前記空気から酸素及び水分を除去したパージガスを前記密閉空間に供給する、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
【請求項9】
前記密閉空間の水分濃度及び酸素濃度が所要の閾値を下回った後、前記パージガスの供給を停止する、請求項８に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
【請求項10】
前記パージガスの供給を停止した後、所要の時間が経過するごとに前記パージガスを前記密閉空間に供給し、前記密閉空間の水分濃度及び酸素濃度を測定する、請求項９に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
【請求項11】
前記密閉空間の水分濃度及び酸素濃度のうち、少なくとも一方が閾値を上回った場合、前記パージガスの供給を再開する、請求項１０に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
【請求項12】
前記密閉空間の温度を所要の温度とする、請求項８乃至１１のいずれか一項に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
【請求項13】
前記密閉空間の酸素濃度を３体積％以下に維持し、
前記密閉空間の露点温度を－４０℃以下に維持する、請求項８乃至１１のいずれか一項に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
前記密閉空間の露点温度を－４０℃以下に維持する、請求項８乃至１１のいずれか一項に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫、および金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法に関する。
【背景技術】
【0002】
付加製造技術（「Additive Manufacturing」と称される）は、任意の形状の構造物を短時間で製造できるため、航空機産業及び医療等の先端技術分野で有望な技術として注目されている。
【0003】
付加製造技術を利用する製造装置の一例として、造形ステージに貯蔵された金属からなる原料粉末をレーザー等で焼結する金属３Ｄプリンタが知られている。金属３Ｄプリンタは、焼結された金属層を造形ステージ上で順次積層し、精度よく金属造形物を製造できる。
【0004】
金属３Ｄプリンタで使用される原料粉末（以下、単に、「金属３Ｄプリンタ用原料粉末」という場合がある）として、アルミニウム合金、チタン合金、鉄系合金、ニッケル基合金、ハイエントロピー合金等が存在する。これらの原料粉末は、保管容器に入れた状態で保管されるが、大気中で保管すると、ほとんどの金属種は大気中の酸素により酸化が進行する。酸化した原料粉末を用いると、造形物への酸素固溶量が上昇し、造形特性に影響を及ぼす。また、保管容器は防湿性能が低く、例えば数日で大気中と同程度となるまで原料粉末が吸湿してしまう。例えば、アルミニウム合金からなる原料粉末を用いた場合、金属層の造形時に水分が存在すると、熱処理工程後などに造形物に変形が生じる。また、チタン合金からなる原料粉末を用いた場合、金属層の造形時に酸素や水分が存在すると、造形物の機械特性が悪化する。
【0005】
上述したように、金属層の造形時に存在する酸素および水分は、原料粉末に付着しているものが影響するため、金属３Ｄプリンタ用原料粉末では保管環境が重要である。したがって、金属３Ｄプリンタ用原料粉末は、酸素および水分を除去可能な保管庫で保存することが好ましい。
【0006】
酸素および水分を除去可能な保管庫として、例えば、特許文献１が知られている。特許文献１には、パージガスとして、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス等の不活性ガスを用い、保管庫内の水分濃度及び酸素濃度を調整して金属３Ｄプリンタ用原料粉末に適した保管環境を提供する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２０２１－１３０８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献１に開示された保管庫は、パージガスとして、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス等の不活性ガスを用いるため、不活性ガスの供給設備及び供給能力が必要であり、保管庫の設置場所が限定されるという課題があった。
【0009】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、設置場所の制約を受けることなく、金属３Ｄプリンタ用原料粉末に適した保管環境を提供することが可能な金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫、および金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を備える。
［１］ 内側に密閉空間を有し、前記密閉空間に金属３Ｄプリンタ用原料粉末を収容する保管容器を１以上載置可能な保管庫本体と、
前記密閉空間に、空気を原料とするパージガスを供給するパージガス供給経路と、
前記パージガス供給経路に位置し、前記空気から酸素及び水分を除去する酸素水分除去装置と、を備える、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
［２］ 前記酸素水分除去装置が、ガス分離膜、又はガス吸着材が充填された充填筒である、［１］に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
［３］ 前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の一次側に位置する第１開閉弁と、
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の二次側に位置する第１流量調整器と、
前記第１開閉弁の一次側で前記パージガス供給経路から分岐し、前記第１流量調整器の二次側で前記パージガス供給経路に合流するバイパス経路と、
前記バイパス経路に位置する第２開閉弁と、
前記バイパス経路に位置する第２流量調整器と、
前記密閉空間の酸素濃度を測定する酸素濃度測定器と、
前記密閉空間の水分濃度を測定する水分濃度測定器と、
前記第１開閉弁、前記第１流量調整器、前記第２開閉弁、前記第２流量調整器、前記酸素濃度測定器、及び前記水分濃度測定器と、信号の送受信が可能な制御装置と、をさらに備える、［１］又は［２］に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
［４］ 前記密閉空間を加熱する加熱器と、
前記密閉空間の温度を測定する温度測定器と、をさらに備える、［１］乃至［３］のいずれかに記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
［５］ 前記パージガス供給経路の吹き出し口が、前記密閉空間の下方に開口する、［４］に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
［６］ 前記密閉空間の雰囲気ガスを排気ガスとして前記保管庫本体の外側に排出する排気経路をさらに備え、
前記排気経路に、前記酸素濃度測定器及び前記水分濃度測定器の少なくとも一方又は両方が位置する、［３］乃至［５］のいずれかに記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
［７］ 前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の二次側に位置する第３開閉弁と、
前記酸素水分除去装置の二次側、かつ前記第３開閉弁の一次側で前記パージガス供給経路から分岐する排出経路と、をさらに備える、［１］乃至［６］のいずれかに記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
［８］ 密閉空間に金属３Ｄプリンタ用原料粉末を収容する保管容器を１以上載置し、
空気を原料とし、前記空気から酸素を除去したパージガスを前記密閉空間に供給する、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
［９］ 前記密閉空間の水分濃度及び酸素濃度が所要の閾値を下回った後、前記パージガスの供給を停止する、［８］に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
［１０］ 前記パージガスの供給を停止した後、所要の時間が経過するごとに前記パージガスを前記密閉空間に供給し、前記密閉空間の水分濃度及び酸素濃度を測定する、［９］に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
［１１］ 前記密閉空間の水分濃度及び酸素濃度のうち、少なくとも一方が閾値を上回った場合、前記パージガスの供給を再開する、［１０］に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
［１２］ 前記密閉空間の温度を所要の温度とする、［８］乃至［１１］のいずれかに記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
［１３］ 前記密閉空間の酸素濃度を３体積％以下に維持し、
前記密閉空間の露点温度を－４０℃以下に維持する、［８］乃至［１２］のいずれかに記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
［１］ 内側に密閉空間を有し、前記密閉空間に金属３Ｄプリンタ用原料粉末を収容する保管容器を１以上載置可能な保管庫本体と、
前記密閉空間に、空気を原料とするパージガスを供給するパージガス供給経路と、
前記パージガス供給経路に位置し、前記空気から酸素及び水分を除去する酸素水分除去装置と、を備える、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
［２］ 前記酸素水分除去装置が、ガス分離膜、又はガス吸着材が充填された充填筒である、［１］に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
［３］ 前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の一次側に位置する第１開閉弁と、
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の二次側に位置する第１流量調整器と、
前記第１開閉弁の一次側で前記パージガス供給経路から分岐し、前記第１流量調整器の二次側で前記パージガス供給経路に合流するバイパス経路と、
前記バイパス経路に位置する第２開閉弁と、
前記バイパス経路に位置する第２流量調整器と、
前記密閉空間の酸素濃度を測定する酸素濃度測定器と、
前記密閉空間の水分濃度を測定する水分濃度測定器と、
前記第１開閉弁、前記第１流量調整器、前記第２開閉弁、前記第２流量調整器、前記酸素濃度測定器、及び前記水分濃度測定器と、信号の送受信が可能な制御装置と、をさらに備える、［１］又は［２］に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
［４］ 前記密閉空間を加熱する加熱器と、
前記密閉空間の温度を測定する温度測定器と、をさらに備える、［１］乃至［３］のいずれかに記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
［５］ 前記パージガス供給経路の吹き出し口が、前記密閉空間の下方に開口する、［４］に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
［６］ 前記密閉空間の雰囲気ガスを排気ガスとして前記保管庫本体の外側に排出する排気経路をさらに備え、
前記排気経路に、前記酸素濃度測定器及び前記水分濃度測定器の少なくとも一方又は両方が位置する、［３］乃至［５］のいずれかに記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
［７］ 前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の二次側に位置する第３開閉弁と、
前記酸素水分除去装置の二次側、かつ前記第３開閉弁の一次側で前記パージガス供給経路から分岐する排出経路と、をさらに備える、［１］乃至［６］のいずれかに記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
［８］ 密閉空間に金属３Ｄプリンタ用原料粉末を収容する保管容器を１以上載置し、
空気を原料とし、前記空気から酸素を除去したパージガスを前記密閉空間に供給する、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
［９］ 前記密閉空間の水分濃度及び酸素濃度が所要の閾値を下回った後、前記パージガスの供給を停止する、［８］に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
［１０］ 前記パージガスの供給を停止した後、所要の時間が経過するごとに前記パージガスを前記密閉空間に供給し、前記密閉空間の水分濃度及び酸素濃度を測定する、［９］に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
［１１］ 前記密閉空間の水分濃度及び酸素濃度のうち、少なくとも一方が閾値を上回った場合、前記パージガスの供給を再開する、［１０］に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
［１２］ 前記密閉空間の温度を所要の温度とする、［８］乃至［１１］のいずれかに記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
［１３］ 前記密閉空間の酸素濃度を３体積％以下に維持し、
前記密閉空間の露点温度を－４０℃以下に維持する、［８］乃至［１２］のいずれかに記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
【発明の効果】
【0011】
本発明の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫、および金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法によれば、設置場所の制約を受けることなく、金属３Ｄプリンタ用原料粉末に適した保管環境を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明を適用した一実施形態である金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫の構成の一例を示す模式図である。
【図2】本実施形態の保管庫に適用可能な制御装置の構成の一例を示す図である。
【図3】本発明を適用した一実施形態である金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法の一例を示すフロー図である。
【図4】本発明を適用した一実施形態である金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫の構成の変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明を適用した一実施形態である金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫について、それを用いる金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法とともに図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【0014】
＜金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫＞
先ず、本発明を適用した一実施形態である金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫の構成について説明する。図１は、本発明を適用した一実施形態である金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫の構成の一例を示す模式図である。図２は、本実施形態の保管庫に適用可能な制御装置の構成の一例を示す図である。
先ず、本発明を適用した一実施形態である金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫の構成について説明する。図１は、本発明を適用した一実施形態である金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫の構成の一例を示す模式図である。図２は、本実施形態の保管庫に適用可能な制御装置の構成の一例を示す図である。
【0015】
図１及び図２に示すように、本実施形態の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫（以下、単に「保管庫」という場合がある）１は、キャビネット（保管庫本体）２、ヒータ（加熱器）３、温度測定器４、パージガス供給経路Ｌ１、排気経路Ｌ２、バイパス経路Ｌ３、開閉弁（第１開閉弁）５、酸素水分除去装置６、開閉弁（第３開閉弁）７、流量調整器（第１流量調整器）８、酸素濃度測定器９、水分濃度測定器１０、開閉弁（第２開閉弁）１１、流量調整器（第２流量調整器）１２、及び制御装置１３を備えて、概略構成されている。
【0016】
図１に示すように、本実施形態の保管庫１は、適切な酸素濃度及び水分濃度に維持された環境中で、金属３Ｄプリンタ用原料粉末（以下、単に「原料粉末」という場合がある）を保管するものである。そして、金属３Ｄプリンタでの造形時、保管庫１から原料粉末を取り出して使用する。
【0017】
保管対象となる原料粉末は、金属３Ｄプリンタに使用可能であれば、特に限定されない。このような原料粉末としては、例えば、アルミニウム合金、チタン合金、鉄系合金、ニッケル基合金、ハイエントロピー合金等が挙げられる。
【0018】
原料粉末は、保管容器Ｓに収容されて保管される。ここで、保管容器Ｓは、樹脂製又は金属製の、容器本体と蓋とから構成される。原料粉末は、容器本体に収容され、蓋をした状態で保管してもよいし、蓋をしない状態で保管してもよい。
【0019】
キャビネット（保管庫本体）２は、内側に密閉空間２Ａを有する直方体の収納庫である。キャビネット２の構造は特に限定されない。キャビネット２としては、背面板、天板、底板、一対の側面、及び開閉扉を有するものを適用できる。密閉空間２Ａには、鉛直方向に高さが異なる複数の棚２Ｂ（図１中には、一つのみ記載）が設けられており、複数の棚２Ｂによって密閉空間２Ａが仕切られている。キャビネット２は、それぞれの棚２Ｂに、原料粉末を収容する保管容器Ｓを１以上載置できる。
【0020】
開閉扉は、密閉空間２Ａに原料粉末を収容する保管容器Ｓの入出庫が可能な開口を形成できるものであれば、特に限定されない。開閉扉としては、片側開き、観音開き、スライド式等が挙げられる。
開閉扉は、閉塞した際、保管庫１が設置された環境から密閉空間２Ａに酸素および水分が透過しない程度に封止（シール）されることが好ましい。
また、開閉扉には、開放した際、信号が発信されるようにセンサーを設けることが好ましい。
開閉扉は、閉塞した際、保管庫１が設置された環境から密閉空間２Ａに酸素および水分が透過しない程度に封止（シール）されることが好ましい。
また、開閉扉には、開放した際、信号が発信されるようにセンサーを設けることが好ましい。
【0021】
キャビネット２の容量（換言すると、密閉空間２Ａの体積）は、特に限定されるものではなく、保管容器Ｓの保管量に応じて適宜選択することができる。キャビネット２の容量としては、１００～２０００Ｌとすることができ、実用性および粉末容器搬出入の観点から、３００～１５００Ｌとすることが好ましく、６００～１２００Ｌとすることがより好ましい。
【0022】
キャビネット２の材質は、断熱、保温効果を有するものであれば、特に限定されない。キャビネット２の材質としては、例えば、鉄系材料および樹脂性材料等が挙げられる。これらの中でも、耐荷重および導電性等の観点から、ステンレス、スチール等の金属板とウレタン樹脂等の断熱材との積層構造体を用いることが好ましい。
【0023】
ヒータ（加熱器）３は、キャビネット２の密閉空間２Ａを所要の温度となるまで加熱、または所要の温度に保温する。ヒータ３は、背面板の全面に位置する。ここで、ヒータ３を設ける位置は、密閉空間２Ａに面する場所であれば、特に限定されない。このような位置として、例えば、天板、底板、一対の側面、及び図示略の開閉扉が挙げられる。また、ヒータ３は、背面板、及び一対の側面というように、２か所以上に設けられてもよいし、背面板の全面ではなく一部のみに設けられていてもよい。
【0024】
ヒータ３は、密閉空間２Ａを所要の温度まで加熱、または所要の温度に保温できるものであれば、特に限定されない。ヒータ３としては、例えば、ラバーヒータ、シース型ヒータ等が挙げられる。これらの中でも、背面板への取り付けやすさや、作業者の安全の観点から、ラバーヒータを用いることが好ましい。
【0025】
ヒータ３の表面には、ヒータカバー（接触防止板）を設けることが好ましい。これにより、作業者が保管庫１に保管容器Ｓを収容する際、及び保管庫１から保管容器Ｓを取り出す際、あやまってヒータ３に直接触れることを防止できる。
【0026】
温度測定器４は、図１に示すように、密閉空間２Ａの温度を測定するために、キャビネット２内に配置されている。具体的には、棚２Ｂの載置面付近に設けられている。また、温度測定器４の数は、特に限定されない。複数の温度測定器４をキャビネット２内に配置することで、密閉空間２Ａの温度分布を測定できる。これにより、密閉空間２Ａ内の温度分布を適切に調整できる。
【0027】
温度測定器４は、密閉空間２Ａの温度を測定できるものであれば、特に限定されない。温度測定器４としては、例えば、例えば、山里産業製Ｋシース熱伝対等が挙げられる。
【0028】
図２に示すように、ヒータ３及び温度測定器４と制御装置１３とは、有線又は無線の信号線によって接続されている。これにより、制御装置１３は、密閉空間２Ａの温度の測定値を電気信号として温度測定器４から受信し、受信した測定値に基づいて密閉空間２Ａを加熱又は保温する制御信号をヒータ３に送信できる。
【0029】
図１に示すように、パージガス供給経路Ｌ１は、キャビネット２内の密閉空間２Ａにパージガスを供給するガス供給配管である。
本実施形態の保管庫１は、空気を原料とするパージガスを用いる。換言すると、本実施形態の保管庫１は、パージガスの原料として空気を用いる。
本実施形態の保管庫１は、空気を原料とするパージガスを用いる。換言すると、本実施形態の保管庫１は、パージガスの原料として空気を用いる。
【0030】
原料空気は、空気圧縮機（コンプレッサ）によって加圧された圧縮空気であることが好ましい。また、原料空気は、水分が除去された乾燥空気（ドライエア）であることが好ましい。さらに、原料空気は、微小不純物（パーティクル）が除去された高純度空気（クリーンエア）であることが好ましい。
【0031】
具体的には、後述する酸素水分除去装置６としてガス分離膜モジュールを用いる場合、原料空気として、クリーンドライエア（ＣＤＡ）を用いることが好ましい。これにより、原料空気に含まれるパーティクルが除去されているため、ガス分離膜の性能低下を抑制でき、ガス分離膜モジュールを長期間使用できる。さらに、原料空気の水分濃度が低いため、ガス分離膜モジュールから得られるパージガス（不活性ガス）の水分濃度を低減できる。
【0032】
パージガス供給経路Ｌ１は、密閉空間２Ａの下方に開口する吹き出し口Ｌ１ａ，Ｌ１ｂを有する。
吹き出し口Ｌ１ａ，Ｌ１ｂは、密閉空間２Ａの下方（底部付近）に所定の間隔をあけて配置されている。密閉空間２Ａの底部付近からパージガスを導入することで、密閉空間２Ａの雰囲気ガスを下側から上側へ対流させることができる。換言すると、密閉空間２Ａの雰囲気ガスを撹拌することができる。
また、吹き出し口Ｌ１ａ，Ｌ１ｂは、吹き出したパージガスが背面板に配置されたヒータ３に当たる向きに調整されている。パージガスをヒータ３に吹き付けることで、加温されたパージガスを密閉空間２Ａに供給できる。
吹き出し口Ｌ１ａ，Ｌ１ｂは、密閉空間２Ａの下方（底部付近）に所定の間隔をあけて配置されている。密閉空間２Ａの底部付近からパージガスを導入することで、密閉空間２Ａの雰囲気ガスを下側から上側へ対流させることができる。換言すると、密閉空間２Ａの雰囲気ガスを撹拌することができる。
また、吹き出し口Ｌ１ａ，Ｌ１ｂは、吹き出したパージガスが背面板に配置されたヒータ３に当たる向きに調整されている。パージガスをヒータ３に吹き付けることで、加温されたパージガスを密閉空間２Ａに供給できる。
【0033】
パージガス供給経路Ｌ１には、分岐点Ｐの二次側、かつ合流点Ｑの一次側に、開閉弁（第１開閉弁）５、酸素水分除去装置６、開閉弁（第３開閉弁）７、及び流量調整器（第１流量調整器）８がこの順で位置する。
【0034】
開閉弁（第１開閉弁）５は、パージガス供給経路Ｌ１において酸素水分除去装置６の一次側に位置し、パージガス供給経路Ｌ１の流路の開放状態又は閉止状態を選択する。開閉弁５を開放状態とすることで、開閉弁５の二次側の酸素水分除去装置６に原料空気を供給できる。一方、開閉弁５の閉止状態とすることで、開閉弁５の二次側への原料空気の供給を停止できる。開閉弁５は、流路の開閉状態を選択できるものであれば、特に限定されない。開閉弁５としては、例えば、電磁弁を適用できる。
【0035】
酸素水分除去装置６は、パージガス供給経路Ｌ１に位置し、導入された原料空気から酸素及び水分を除去した窒素ガスをパージガスとして導出する。換言すると、酸素水分除去装置６は、空気を原料とするパージガスの製造装置である。
【0036】
酸素水分除去装置６は、原料空気から酸素及び水分を除去可能であれば、特に限定されない。酸素水分除去装置６としては、例えば、ガス分離膜を有するガス分離膜モジュール、ガス吸着材が充填された充填筒が挙げられる。これらの中でも、電源を用いることなく原料空気から酸素を除去可能な、ガス分離膜モジュール及びガス吸着材が充填された充填筒が好ましい。酸素水分除去装置６は、前段にガス分離膜モジュール、後段にガス吸着材が充填された充填筒を組み合わせた構成でもよい。
【0037】
ガス分離膜としては、例えば、ポリイミド樹脂製中空糸膜や炭素膜が挙げられる。
また、上述したガス分離膜を有するガス分離膜モジュールとしては、例えば、宇部興産株式会社製「ＮＭ－Ｃ０７Ｆ」が挙げられる。
また、上述したガス分離膜を有するガス分離膜モジュールとしては、例えば、宇部興産株式会社製「ＮＭ－Ｃ０７Ｆ」が挙げられる。
【0038】
酸素のガス吸着材としては、例えば、過マンガン酸カリウム、Ｃｕ－Ｚｕ系又はＭｎ系のガス吸着材が挙げられ、具体的には、日揮触媒社製社製「Ｎ－１１２」、ＮＥケムキャット社製「Ｎｉ３２８８Ｅ」が挙げられる。水分のガス吸着材としては、例えば、シリカゲルが挙げられ、具体的には、住化アルケム社製「ＮＫＨＤ２４」、東ソー社製「ゼオラムＦ９、ゼオラムＦ９ＨＡ、ゼオラムＡ３」が挙げられる。
【0039】
酸素水分除去装置６から導出されるパージガスは、原料粉末の酸化抑制の観点から、酸素含有量および水分含有量が少ない（酸素濃度および露点温度が低い）ことが好ましい。具体的には、パージガスの酸素濃度は、３体積％以下が好ましく、１体積％以下がより好ましい。本実施形態の保管庫１に適用するパージガスとしては、酸素濃度３体積％以下の窒素ガスが好ましい。パージガスの露点温度は、－５０℃以下が好ましく、－６０℃以下がより好ましい。本実施形態の保管庫１に適用するパージガスとしては、露点温度－５０℃以下の窒素ガスが好ましい。
【0040】
開閉弁（第３開閉弁）７は、パージガス供給経路Ｌ１において酸素水分除去装置６の二次側に位置し、パージガス供給経路Ｌ１の流路の開放状態又は閉止状態を選択する。開閉弁７を開放状態とすることで、開閉弁７の二次側のパージガス供給経路Ｌ１にパージガスを供給できる。一方、開閉弁７の閉止状態とすることで、開閉弁７の二次側へのパージガスの供給を停止できる。開閉弁７は、流路の開閉状態を選択できるものであれば、特に限定されない。開閉弁７としては、上述した開閉弁５と同様に、電磁弁を適用できる。
【0041】
流量調整器（第１流量調整器）８は、パージガス供給経路Ｌ１において酸素水分除去装置６の二次側に位置し、密閉空間２Ａへのパージガスの流量を調整する。流量調整器８は、パージガスの流量調整が可能であれば、特に限定されない。流量調整器８としては、例えば、株式会社フジキン製マスフローコントローラー等が挙げられる。
【0042】
図２に示すように、パージガス供給経路Ｌ１に位置する、開閉弁５、開閉弁７、及び流量調整器８は、有線又は無線の信号線により、制御装置１３と電気的に接続されている。これにより、開閉弁５、開閉弁７、及び流量調整器８と制御装置１３との間で、信号線を介して、制御信号を送受信できる。
【0043】
図１に示すように、排気経路Ｌ２は、密閉空間２Ａと連通し、密閉空間２Ａの雰囲気ガスを排気ガスとしてキャビネット２の外側に排出する排気配管である。排気経路Ｌ２の接続位置は、キャビネット２の上方寄りとなっている。これにより、排気経路Ｌ２が、密閉空間２Ａに配置された吹き出し口Ｌ１ａ，Ｌ１ｂと密閉空間２Ａを挟んで反対側に位置するため、密閉空間２Ａの雰囲気ガスの下側から上側への対流が促進される。
【0044】
酸素濃度測定器９は、排気経路Ｌ２に位置し、密閉空間２Ａから排気経路Ｌ２に排出された雰囲気ガス中の酸素濃度を測定する。換言すると、酸素濃度測定器９は、密閉空間２Ａから排気経路Ｌ２に排出された雰囲気ガス中の酸素濃度を測定することで、密閉空間２Ａの酸素濃度を間接的に測定する。
酸素濃度測定器９は、酸素濃度の測定が可能であれば、特に限定されない。酸素濃度測定器９としては、例えば、ミッシェル社製酸素濃度計等が挙げられる。
酸素濃度測定器９は、酸素濃度の測定が可能であれば、特に限定されない。酸素濃度測定器９としては、例えば、ミッシェル社製酸素濃度計等が挙げられる。
【0045】
水分濃度測定器１０は、排気経路Ｌ２に位置し、密閉空間２Ａから排気経路Ｌ２に排出された雰囲気ガス中の水分濃度を測定する。換言すると、水分濃度測定器１０は、密閉空間２Ａから排気経路Ｌ２に排出された雰囲気ガス中の水分濃度を測定することで、密閉空間２Ａの水分濃度を間接的に測定する。
水分濃度測定器１０は、水分濃度の測定が可能であれば、特に限定されない。水分濃度測定器１０としては、例えば、ミッシェル社製露点計等が挙げられる。
水分濃度測定器１０は、水分濃度の測定が可能であれば、特に限定されない。水分濃度測定器１０としては、例えば、ミッシェル社製露点計等が挙げられる。
【0046】
図２に示すように、酸素濃度測定器９及び水分濃度測定器１０と制御装置１３とは、有線又は無線の信号線によって接続されている。これにより、酸素濃度測定器９及び水分濃度測定器１０と制御装置１３との間で、密閉空間２Ａの酸素濃度及び水分濃度の測定値を電気信号として送受信できる。
【0047】
図１に示すように、バイパス経路Ｌ３は、開閉弁５の一次側の分岐点Ｐでパージガス供給経路Ｌ１から分岐し、流量調整器８の二次側の合流点Ｑでパージガス供給経路Ｌ１に合流するガス供給配管である。換言すると、バイパス経路Ｌ３は、パージガス供給経路Ｌ１に流れる原料空気を、酸素水分除去装置６を迂回（バイパス）して、酸素水分除去装置６の二次側に供給するガス供給配管である。バイパス経路Ｌ３によれば、キャビネット２内の密閉空間２Ａに原料空気を含むパージガスを供給できる。
【0048】
バイパス経路Ｌ３には、分岐点Ｐの二次側、かつ合流点Ｑの一次側に、開閉弁（第２開閉弁）１１及び流量調整器（第２流量調整器）１２がこの順で位置する。
【0049】
開閉弁１１は、バイパス経路Ｌ３に位置し、バイパス経路Ｌ３の流路の開放状態又は閉止状態を選択する。開閉弁１１を開放状態とすることで、開閉弁１１の二次側に原料空気を供給できる。一方、開閉弁１１の閉止状態とすることで、開閉弁１１の二次側への原料空気の供給を停止できる。開閉弁１１は、流路の開閉状態を選択できるものであれば、特に限定されない。開閉弁１１としては、例えば、電磁弁を適用できる。
【0050】
流量調整器１２は、バイパス経路Ｌ３に位置し、バイパス経路Ｌ３を介してパージガス供給経路Ｌ１に供給する原料空気の流量を調整する。換言すると、密閉空間２Ａへのパージガスの流量を調整する。流量調整器１２は、原料空気の流量調整が可能であれば、特に限定されない。流量調整器１２としては、例えば、株式会社フジキン製マスフローコントローラー等が挙げられる。
【0051】
図２に示すように、バイパス経路Ｌ３に位置する、開閉弁１１及び流量調整器１２は、有線又は無線の信号線により、制御装置１３と電気的に接続されている。これにより、開閉弁１１及び流量調整器１２と制御装置１３との間で、信号線を介して、制御信号を送受信できる。
【0052】
図１に示すように、本実施形態の保管庫１において、キャビネット２内の密閉空間２Ａに導入されるパージガスは、原料粉末に含まれる水分除去の観点から、水分含有量が少なく、乾燥していることが好ましい。具体的には、パージガスの露点は、－５０℃以下が好ましく、－６０℃以下がより好ましい。本実施形態の保管庫１に適用するパージガスとしては、露点－５０℃以下の窒素ガスが好ましい。
【0053】
図２に示すように、制御装置１３は、ヒータ３、温度測定器４、開閉弁５、開閉弁７、流量調整器８、酸素濃度測定器９、水分濃度測定器１０、開閉弁１１、及び流量調整器１２と、有線又は無線の信号線により電気的に接続されている。
これにより、制御装置１３と、温度測定器４、酸素濃度測定器９、及び水分濃度測定器１０との間で、密閉空間２Ａの温度、酸素濃度、及び水分濃度の測定値を電気信号として送受信できる。また、制御装置１３と、ヒータ３、開閉弁５、開閉弁７、流量調整器８、開閉弁１１、及び流量調整器１２との間で、制御信号を電気信号として送受信できる。
これにより、制御装置１３と、温度測定器４、酸素濃度測定器９、及び水分濃度測定器１０との間で、密閉空間２Ａの温度、酸素濃度、及び水分濃度の測定値を電気信号として送受信できる。また、制御装置１３と、ヒータ３、開閉弁５、開閉弁７、流量調整器８、開閉弁１１、及び流量調整器１２との間で、制御信号を電気信号として送受信できる。
【0054】
制御装置１３は、上述した送受信機能を有するものであれば、特に限定されない。制御装置１３としては、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラー）、ＰＣ、タブレット等の携帯端末等を適用できる。
【0055】
以上より、本実施形態の保管庫１は、密閉空間２Ａの酸素濃度及び水分濃度の測定値に応じて、密閉空間２Ａに供給するパージガスの流量、及びパージガスの組成（酸素濃度）を制御できる。
【0056】
また、本実施形態の保管庫１は、密閉空間２Ａの水分濃度及び温度の測定値に応じて、密閉空間２Ａに位置するヒータ３の出力を制御できる。
【0057】
＜金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫方法＞
次に、本発明を適用した一実施形態である金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法について説明する。図３は、本発明を適用した一実施形態である金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法の一例を示すフロー図である。
本実施形態の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法（以下、単に「保管方法」という場合がある）は、上述した保管庫１を用いて行う。
次に、本発明を適用した一実施形態である金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法について説明する。図３は、本発明を適用した一実施形態である金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法の一例を示すフロー図である。
本実施形態の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法（以下、単に「保管方法」という場合がある）は、上述した保管庫１を用いて行う。
【0058】
本実施形態の保管方法は、キャビネット２の内側の密閉空間２Ａに原料粉末を収容する保管容器Ｓを１以上載置し、パージガス供給経路Ｌ１から密閉空間２Ａに所要の流量で、空気を原料とし、前記空気から酸素及び水分を除去したパージガスを供給する。
以下、図３を参照しながら、本実施形態の保管方法について、具体的に説明する。
以下、図３を参照しながら、本実施形態の保管方法について、具体的に説明する。
【0059】
図３に示すように、保管庫１の運転を開始（ＳＴＡＲＴ）する。
先ず、ステップＳ１に示すように、原料粉末の入庫又は出庫を行う。
具体的には、原料粉末の入庫では、キャビネット２の開閉扉を開けて、いずれかの棚２Ｂの載置面上に保管容器Ｓを１以上載置する。一方、原料粉末の出庫では、キャビネット２の開閉扉を開けて、いずれかの棚２Ｂに載置されている１以上の保管容器Ｓを保管庫１から取り出す。
先ず、ステップＳ１に示すように、原料粉末の入庫又は出庫を行う。
具体的には、原料粉末の入庫では、キャビネット２の開閉扉を開けて、いずれかの棚２Ｂの載置面上に保管容器Ｓを１以上載置する。一方、原料粉末の出庫では、キャビネット２の開閉扉を開けて、いずれかの棚２Ｂに載置されている１以上の保管容器Ｓを保管庫１から取り出す。
【0060】
なお、既に原料粉末が保管されている場合、キャビネット２の開閉扉を開けた際に、密閉空間２Ａのパージガスが流出することにより、作業者が酸欠になる可能性がある。その際、バイパス経路Ｌ３の開閉弁１１を開放状態とし、流量調整器１２を制御して原料空気をパージガス供給経路Ｌ１に供給し、パージガスとして保管庫１の密閉空間２Ａに供給することが好ましい。これにより、保管庫１を開けた際に、パージガスとともに原料空気も流出するため、作業者の酸欠を防ぐことができる。
【0061】
次に、ステップＳ２に示すように、保管庫１の密閉空間２Ａにパージガスを供給する。
具体的には、キャビネット２の開閉扉を閉じた後、開閉弁５，７を開放状態、開閉弁１１を閉止状態として、パージガス供給経路Ｌ１から密閉空間２Ａにパージガスを供給する。また、流量調整器８によって、供給量を制御しながらパージガスを供給する。同時に、排気経路Ｌ２から密閉空間２Ａ内の雰囲気ガスを排気ガスとしてキャビネット２の外側へ排出する。
具体的には、キャビネット２の開閉扉を閉じた後、開閉弁５，７を開放状態、開閉弁１１を閉止状態として、パージガス供給経路Ｌ１から密閉空間２Ａにパージガスを供給する。また、流量調整器８によって、供給量を制御しながらパージガスを供給する。同時に、排気経路Ｌ２から密閉空間２Ａ内の雰囲気ガスを排気ガスとしてキャビネット２の外側へ排出する。
【0062】
次に、ステップＳ３に示すように、保管庫１の密閉空間２Ａの水分濃度、及び酸素濃度が所要の閾値以下であるかどうかを判定する。
具体的には、排気経路Ｌ２から雰囲気ガスを排出する際、酸素濃度測定器９によって雰囲気ガス中の酸素濃度を、水分濃度測定器１０によって雰囲気ガス中の水分濃度をそれぞれ測定し、密閉空間２Ａの水分濃度、及び酸素濃度が所要の閾値以下であるかどうかを判定する。
具体的には、排気経路Ｌ２から雰囲気ガスを排出する際、酸素濃度測定器９によって雰囲気ガス中の酸素濃度を、水分濃度測定器１０によって雰囲気ガス中の水分濃度をそれぞれ測定し、密閉空間２Ａの水分濃度、及び酸素濃度が所要の閾値以下であるかどうかを判定する。
【0063】
判定の結果、密閉空間２Ａの水分濃度及び酸素濃度のいずれか一方が所要の閾値よりも大きい場合（ＮＯ判定）、ステップＳ２に戻り、パージガスの供給量を制御する。
ここで、ステップＳ２において、パージガスの供給量は、水分濃度の測定値に応じて変化させてもよい。例えば、密閉空間２Ａの水分濃度が所要の閾値よりも高い場合、バージガスの流量は、保管庫１の密閉空間２Ａの雰囲気ガスを１～６０分で全て置換できるような高流量とすることが好ましい。高流量のパージガスを供給することで、保管庫１の密閉空間２Ａに存在する水分、特に原料粉末の表面に吸着する水分を素早く除去することができる。
ここで、ステップＳ２において、パージガスの供給量は、水分濃度の測定値に応じて変化させてもよい。例えば、密閉空間２Ａの水分濃度が所要の閾値よりも高い場合、バージガスの流量は、保管庫１の密閉空間２Ａの雰囲気ガスを１～６０分で全て置換できるような高流量とすることが好ましい。高流量のパージガスを供給することで、保管庫１の密閉空間２Ａに存在する水分、特に原料粉末の表面に吸着する水分を素早く除去することができる。
【0064】
このように、密閉空間２Ａの不純物濃度の測定値に応じて、保管庫１の密閉空間２Ａに供給するパージガスの流量、及び組成比（酸素濃度）を制御することにより、保管庫１の密閉空間２Ａの雰囲気を一早く所望の状態にすることができる。
【0065】
密閉空間２Ａの酸素濃度は、６体積％以下であればよく、３体積％以下が好ましく、１体積％以下がより好ましい。密閉空間２Ａの酸素濃度を３体積％以下とすることで、保管中における原料粉末の酸化を抑制できる。
【0066】
密閉空間２Ａの水分濃度は、露点温度－４０℃以下であればよく、－５０℃以下が好ましく、－６０℃以下がより好ましい。密閉空間２Ａの水分濃度が、露点温度－４０℃以下とすることで、吸湿した原料粉末の水分を除去できる効果や、吸湿を抑制できる効果が得られる。
【0067】
これに対して、ステップＳ３の判定の結果、密閉空間２Ａの水分濃度及び酸素濃度の両方の測定値が所要の閾値以下となった場合（ＹＥＳ判定）、ステップＳ４に進み、パージガスの供給を停止する。具体的には、開閉弁５，７，１１を閉止状態とする。これにより、本実施形態の保管方法によれば、エネルギー消費量を低減できる。また、酸素水分除去装置６への負荷を軽減できるため、酸素水分除去装置６の寿命を長くすることができる。
【0068】
次に、ステップＳ５に示すように、所要の時間が経過した後、密閉空間２Ａにパージガスを供給する。同時に、排気経路Ｌ２から密閉空間２Ａ内の雰囲気ガスを排気ガスとしてキャビネット２の外側へ排出する。
【0069】
ここで、パージガスの供給量は、保管庫１の密閉空間２Ａの雰囲気ガスを１～６０分で全て置換できるような流量とすることが好ましい。短時間で庫内の酸素濃度及びス分濃度を測定する観点から、保管庫１の密閉空間２Ａの雰囲気ガスを１～１０分で全て置換できるような流量とすることがより好ましい。
【0070】
また、パージガスは、密閉空間２Ａの下方に開口する複数の吹き出し口Ｌ１ａ，Ｌ１ｂから密閉空間２Ａに供給されることが好ましい。これにより、保管庫１の密閉空間２Ａを広範囲に撹拌できるため、後述するステップＳ６において安定した水分濃度、及び酸素濃度の測定値を得ることができる。
【0071】
次に、ステップＳ６に示すように、保管庫１の密閉空間２Ａの水分濃度、及び酸素濃度が所要の閾値以下であるかどうかを判定する。
具体的には、上述したステップＳ３と同様に、排気経路Ｌ２から雰囲気ガスを排出する際、酸素濃度測定器９によって雰囲気ガス中の酸素濃度を、水分濃度測定器１０によって雰囲気ガス中の水分濃度をそれぞれ測定し、密閉空間２Ａの水分濃度、及び酸素濃度が所要の閾値以下であるかどうかを判定する。
具体的には、上述したステップＳ３と同様に、排気経路Ｌ２から雰囲気ガスを排出する際、酸素濃度測定器９によって雰囲気ガス中の酸素濃度を、水分濃度測定器１０によって雰囲気ガス中の水分濃度をそれぞれ測定し、密閉空間２Ａの水分濃度、及び酸素濃度が所要の閾値以下であるかどうかを判定する。
【0072】
判定の結果、密閉空間２Ａの水分濃度及び酸素濃度のいずれか一方が所要の閾値よりも大きい場合（ＮＯ判定）、ステップＳ２に戻り、パージガスの供給を再開する。
【0073】
一方、判定の結果、密閉空間２Ａの水分濃度及び酸素濃度の両方の測定値が所要の閾値以下である場合（ＹＥＳ判定）、パージガスの供給を停止する。具体的には、開閉弁５，７，１１を閉止状態とする。これにより、エネルギー消費量を低減できる。また、酸素水分除去装置６への負荷が軽減するため、酸素水分除去装置６の寿命を長くすることができる。
【0074】
次に、ステップＳ７に示すように、保管庫１の運転を停止するかどうかを判定する。
判定の結果、保管庫１の運転を停止せずに継続する場合（ＮＯ判定）、ステップＳ５に戻り、パージガスの供給停止後、所要の時間が経過した後に再びパージガスを密閉空間２Ａに供給し、密閉空間２Ａの水分濃度及び酸素濃度を測定する。
判定の結果、保管庫１の運転を停止せずに継続する場合（ＮＯ判定）、ステップＳ５に戻り、パージガスの供給停止後、所要の時間が経過した後に再びパージガスを密閉空間２Ａに供給し、密閉空間２Ａの水分濃度及び酸素濃度を測定する。
【0075】
本実施形態の保管方法によれば、保管庫１の密閉空間２Ａの不純物濃度が所要の閾値以下となった際にパージガスの供給を停止した後、所要の時間が経過するごとにパージガスを密閉空間２Ａに供給し、密閉空間２Ａの水分濃度及び酸素濃度を測定することで、保管庫１の消費エネルギー量を低減するとともに、原料粉末の好適な保管環境を維持できる。また、酸素水分除去装置６への負荷を軽減できるため、酸素水分除去装置６の寿命を長くすることができる。
【0076】
また、本実施形態の保管方法によれば、酸素濃度測定器９及び水分濃度測定器１０はいずれも排気経路Ｌ２に位置するため、密閉空間２Ａへのパージガスの供給を停止すると排気ガスが流れないために保管庫１の密閉空間２Ａの不純物濃度を正確に測ることができないおそれがあるが、所要の時間が経過するごとにパージガスを密閉空間２Ａに供給することで、保管庫１の密閉空間２Ａの不純物濃度を正確に測ることができる。
【0077】
なお、パージガスの供給を停止した後、庫内の不純物濃度を計測するためのパージガスの供給間隔は、特に限定されるものではなく、保管庫１の密封性能や容積等に応じて適宜選択することができる。
【0078】
一方、ステップＳ７の判定の結果、保管庫１の運転を停止する場合（ＹＥＳ判定）、保管庫１の運転を終了（ＥＮＤ）する。
【0079】
（変形例１）
本実施形態の保管方法は、上述したステップＳ２のパージガス供給時において、水分濃度が所要の閾値より高い間のみ、保管庫１の密閉空間２Ａを加熱しながらパージガスを供給してもよい。
本実施形態の保管方法は、上述したステップＳ２のパージガス供給時において、水分濃度が所要の閾値より高い間のみ、保管庫１の密閉空間２Ａを加熱しながらパージガスを供給してもよい。
【0080】
ヒータ３による保管庫１の密閉空間２Ａの加熱は、水分濃度が所要の閾値以下となったときに停止する。
【0081】
なお、原料粉末の保管環境維持の観点から、上述したステップＳ５～ステップＳ７の間、保管庫１の密閉空間２Ａの温度を維持するために、必要に応じてヒータ３により保管庫１の密閉空間２Ａの加熱を行ってもよい。
【0082】
本実施形態の保管方法の変形例１によれば、ステップＳ２のパージガス供給時において、水分濃度が所要の閾値より高い間のみ、保管庫１の密閉空間２Ａを加熱した状態でパージガスを供給することで、原料粉末からの水分の脱離・除去を促すことができる。
また、ステップＳ２のパージガス供給時において、水分濃度が所要の閾値以下では、ヒータ３の出力を小さくできるため、原料粉末の保管時のエネルギー消費量を低減できる。
また、ステップＳ２のパージガス供給時において、水分濃度が所要の閾値以下では、ヒータ３の出力を小さくできるため、原料粉末の保管時のエネルギー消費量を低減できる。
【0083】
以上説明したように、本実施形態の保管庫１および保管方法によれば、空気を原料とするパージガスを用いるため、設置場所の制約を受けることなく、金属３Ｄプリンタ用原料粉末に適した保管環境を提供できる。特に、高圧ガス保安法の規制により、不活性ガスを供給するためのユーテリティ設備を整備できない場合であっても、金属３Ｄプリンタ用原料粉末に適した保管環境を提供できる。
【0084】
また、本実施形態の保管庫１および保管方法によれば、最適な雰囲気下で原料粉末を保管できるため、金属３Ｄプリンタで使用する原料粉末の品質を維持することができ、造形物の性能維持に寄与する。
【0085】
本実施形態の保管庫１および保管方法によれば、最適な雰囲気下で原料粉末を保管できるため、原料粉末の酸化を抑制できる。これにより、原料粉末の廃棄量を低減できる。
また、本実施形態の保管庫１および保管方法によれば、保管庫１で保管することで、吸湿した原料粉末を乾燥できる。これにより、金属３Ｄプリンタによる造形物の性能維持に寄与する。
また、本実施形態の保管庫１および保管方法によれば、保管庫１で保管することで、吸湿した原料粉末を乾燥できる。これにより、金属３Ｄプリンタによる造形物の性能維持に寄与する。
【0086】
本実施形態の保管庫１および保管方法によれば、パージガスの流量を制御することで、パージガスの供給量の最適化を図ることができるため、パージガスの使用量を低減できる。また、空気を原料とするパージガスを用いるため、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス供給源が不要となるため、原料粉末の保管の際のランニングコストを低減できる。
【0087】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、上述した実施形態の保管庫１によれば、酸素水分除去装置６の一次側及び二次側にそれぞれ開閉弁５，７を設ける構成を一例として説明したが、これに限定されない。例えば、図４に示すように、酸素水分除去装置６の二次側、かつ開閉弁７の一次側のパージガス供給経路Ｌ１の分岐点Ｒから、排出経路Ｌ４が分岐する構成の保管庫２１としてもよい。
【0088】
上述した実施形態の保管庫１の場合、上述したステップＳ４のパージガス供給停止時に、酸素水分除去装置６（ガス分離膜モジュール）から酸素及び水分を多く含むガスを排気する排気経路（図示せず）からガスが流出することにより酸素水分除去装置６内の圧力が低下し、酸素水分除去装置６へ大気の巻き込みが生じる場合がある。その結果、パージガスの供給を再開する際に、酸素濃度が高いパージガスを保管庫２１内へ供給してしまうことがある。
【0089】
図４に示す保管庫２１によれば、酸素水分除去装置６の二次側に開閉弁１４を有する排出経路Ｌ４を備えるため、上述したステップＳ４のパージガス供給停止時に、開閉弁７を閉止し、開閉弁１４を開放状態とすることができる。これにより、酸素水分除去装置６への大気の巻き込みを抑制するために、酸素水分除去装置６から導出されるパージガスを排出経路Ｌ４から一定期間排気し、パージすることができる。したがって、保管庫２１によれば、パージガスの供給を再開する際に、清浄なパージガスのみを保管庫２１内へ供給することができる。
【0090】
また、上述した本実施形態の保管庫１では、キャビネット２内の密閉空間２Ａを加熱する手段としてヒータ３を有し、パージガスを供給する際、パージガスをヒータ３の表面に吹き付けながら供給する構成を一例として説明したが、これに限定されない。例えば、パージガス供給経路Ｌ１に、パージガスを加熱する加熱器を有する構成であってもよい。また、キャビネット２内の密閉空間２Ａを高温のパージガスを供給することで加熱し、ヒータ３によって密閉空間２Ａを保温する構成であってもよい。
【0091】
また、上述した本実施形態の保管庫１では、パージガスの原料空気としてクリーンドライエア（ＣＤＡ）を用いる場合を一例として説明したが、これに限定されない。例えば、保管庫１の設置環境にクリーンドライエアの供給設備がない場合、パージガス供給経路Ｌ１に、原料空気を圧縮して供給する空気圧縮機、空気中のパーティクルを除去するフィルタ、及び空気中の水分を除去する水分除去装置を設ける構成としてもよい。
【0092】
また、上述した本実施形態の保管庫１では、パージガスの発生装置として、パージガス供給経路Ｌ１に１つの酸素水分除去装置６が位置する構成を一例として説明したが、これに限定されない。例えば、パージガス供給経路Ｌ１が２以上に分岐し、分岐した経路のそれぞれに酸素水分除去装置６が位置する構成としてもよい。このように複数本を並列で設けることにより、使用中の酸素水分除去装置６の機能が低下した際、予備の酸素水分除去装置６に切り替えることで、保管庫１を連続的に運転することができる。
【0093】
また、上述した本実施形態の保管庫１では、原料空気をパージガスの一部として保管庫１の密閉空間２Ａに供給可能なバイパス経路Ｌ３が、パージガス供給経路Ｌ１から分岐した後、再び合流する構成を一例として説明したが、これに限定されない。例えば、バイパス経路Ｌ３は、パージガス供給経路Ｌ１から分岐した後、パージガス供給経路Ｌ１に合流せずに、直接、保管庫１の密閉空間２Ａに接続する構成であってもよい。さらに、バイパス経路Ｌ３は、パージガス供給経路Ｌ１から分岐したものでなく、最初からパージガス供給経路Ｌ１と並列な経路であってもよい。
【0094】
また、上述した本実施形態の保管庫１では、酸素濃度測定器９及び水分濃度測定器１０が排気経路Ｌ２に位置する構成を一例として説明したが、これに限定されない。酸素濃度測定器９及び水分濃度測定器１０は、保管庫１の密閉空間２Ａに位置する構成としてもよい。
【0095】
また、上述した本実施形態の保管庫１では、測定値及び制御信号の送受信を行う機能が制御装置１３に集約された構成を一例として説明したが、二以上の要素、あるいは位置に分割された構成であってもよい。
さらに、本実施形態の保管庫１では、ヒータ３、開閉弁５、開閉弁７、流量調整器８、開閉弁１１、及び流量調整器１２が、温度測定器４、酸素濃度測定器９、及び水分濃度測定器１０との間で信号を直接送受信する機能を有する場合には、制御装置１３が省略された構成としてもよい。
さらに、本実施形態の保管庫１では、ヒータ３、開閉弁５、開閉弁７、流量調整器８、開閉弁１１、及び流量調整器１２が、温度測定器４、酸素濃度測定器９、及び水分濃度測定器１０との間で信号を直接送受信する機能を有する場合には、制御装置１３が省略された構成としてもよい。
【符号の説明】
【0096】
１・・・金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫（保管庫）
２・・・キャビネット（保管庫本体）
２Ａ・・・密閉空間
３・・・ヒータ（加熱器）
４・・・温度測定器
５・・・開閉弁（第１開閉弁）
６・・・酸素水分除去装置
７・・・開閉弁（第３開閉弁）
８・・・流量調整器（第１流量調整器）
９・・・酸素濃度測定器
１０・・・水分濃度測定器
１１・・・開閉弁（第２開閉弁）
１２・・・流量調整器（第２流量調整器）
Ｌ１・・・パージガス供給経路
Ｌ２・・・排気経路
Ｌ３・・・バイパス経路
Ｌ４・・・排出経路
Ｓ・・・保管容器
２・・・キャビネット（保管庫本体）
２Ａ・・・密閉空間
３・・・ヒータ（加熱器）
４・・・温度測定器
５・・・開閉弁（第１開閉弁）
６・・・酸素水分除去装置
７・・・開閉弁（第３開閉弁）
８・・・流量調整器（第１流量調整器）
９・・・酸素濃度測定器
１０・・・水分濃度測定器
１１・・・開閉弁（第２開閉弁）
１２・・・流量調整器（第２流量調整器）
Ｌ１・・・パージガス供給経路
Ｌ２・・・排気経路
Ｌ３・・・バイパス経路
Ｌ４・・・排出経路
Ｓ・・・保管容器
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【手続補正書】
【提出日】2022-12-22
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内側に密閉空間を有し、前記密閉空間に金属３Ｄプリンタ用原料粉末を収容する保管容器を１以上載置可能な保管庫本体と、
前記密閉空間に、空気を原料とするパージガスを供給するパージガス供給経路と、
前記パージガス供給経路に位置し、前記空気から酸素及び水分を除去する酸素水分除去装置と、
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の一次側に位置する第１開閉弁と、
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の二次側に位置する第１流量調整器と、
前記第１開閉弁の一次側で前記パージガス供給経路から分岐し、前記第１流量調整器の二次側で前記パージガス供給経路に合流するバイパス経路と、
前記バイパス経路に位置する第２開閉弁と、
前記バイパス経路に位置する第２流量調整器と、
前記密閉空間の酸素濃度を測定する酸素濃度測定器と、
前記密閉空間の水分濃度を測定する水分濃度測定器と、
前記第１開閉弁、前記第１流量調整器、前記第２開閉弁、前記第２流量調整器、前記酸素濃度測定器、及び前記水分濃度測定器と、信号の送受信が可能な制御装置と、
を備える、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
前記密閉空間に、空気を原料とするパージガスを供給するパージガス供給経路と、
前記パージガス供給経路に位置し、前記空気から酸素及び水分を除去する酸素水分除去装置と、
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の一次側に位置する第１開閉弁と、
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の二次側に位置する第１流量調整器と、
前記第１開閉弁の一次側で前記パージガス供給経路から分岐し、前記第１流量調整器の二次側で前記パージガス供給経路に合流するバイパス経路と、
前記バイパス経路に位置する第２開閉弁と、
前記バイパス経路に位置する第２流量調整器と、
前記密閉空間の酸素濃度を測定する酸素濃度測定器と、
前記密閉空間の水分濃度を測定する水分濃度測定器と、
前記第１開閉弁、前記第１流量調整器、前記第２開閉弁、前記第２流量調整器、前記酸素濃度測定器、及び前記水分濃度測定器と、信号の送受信が可能な制御装置と、
を備える、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
【請求項2】
内側に密閉空間を有し、前記密閉空間に金属３Ｄプリンタ用原料粉末を収容する保管容器を１以上載置可能な保管庫本体と、
前記密閉空間に、空気を原料とするパージガスを供給するパージガス供給経路と、
前記パージガス供給経路に位置し、前記空気から酸素及び水分を除去する酸素水分除去装置と、
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の二次側に位置する第３開閉弁と、
前記酸素水分除去装置の二次側、かつ前記第３開閉弁の一次側で前記パージガス供給経路から分岐する排出経路と、
を備える、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
前記密閉空間に、空気を原料とするパージガスを供給するパージガス供給経路と、
前記パージガス供給経路に位置し、前記空気から酸素及び水分を除去する酸素水分除去装置と、
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の二次側に位置する第３開閉弁と、
前記酸素水分除去装置の二次側、かつ前記第３開閉弁の一次側で前記パージガス供給経路から分岐する排出経路と、
を備える、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
【請求項3】
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の一次側に位置する第１開閉弁と、
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の二次側に位置する第１流量調整器と、
前記第１開閉弁の一次側で前記パージガス供給経路から分岐し、前記第１流量調整器の二次側で前記パージガス供給経路に合流するバイパス経路と、
前記バイパス経路に位置する第２開閉弁と、
前記バイパス経路に位置する第２流量調整器と、
前記密閉空間の酸素濃度を測定する酸素濃度測定器と、
前記密閉空間の水分濃度を測定する水分濃度測定器と、
前記第１開閉弁、前記第１流量調整器、前記第２開閉弁、前記第２流量調整器、前記酸素濃度測定器、及び前記水分濃度測定器と、信号の送受信が可能な制御装置と、をさらに備える、請求項２に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の二次側に位置する第１流量調整器と、
前記第１開閉弁の一次側で前記パージガス供給経路から分岐し、前記第１流量調整器の二次側で前記パージガス供給経路に合流するバイパス経路と、
前記バイパス経路に位置する第２開閉弁と、
前記バイパス経路に位置する第２流量調整器と、
前記密閉空間の酸素濃度を測定する酸素濃度測定器と、
前記密閉空間の水分濃度を測定する水分濃度測定器と、
前記第１開閉弁、前記第１流量調整器、前記第２開閉弁、前記第２流量調整器、前記酸素濃度測定器、及び前記水分濃度測定器と、信号の送受信が可能な制御装置と、をさらに備える、請求項２に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
【請求項4】
前記酸素水分除去装置が、ガス分離膜、又はガス吸着材が充填された充填筒である、請求項１又は２に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
【請求項5】
前記密閉空間を加熱する加熱器と、
前記密閉空間の温度を測定する温度測定器と、をさらに備える、請求項１又は２に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
前記密閉空間の温度を測定する温度測定器と、をさらに備える、請求項１又は２に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
【請求項6】
前記パージガス供給経路の吹き出し口が、前記密閉空間の下方に開口する、請求項５に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
【請求項7】
前記密閉空間の雰囲気ガスを排気ガスとして前記保管庫本体の外側に排出する排気経路をさらに備え、
前記排気経路に、前記酸素濃度測定器及び前記水分濃度測定器の少なくとも一方又は両方が位置する、請求項１又は３に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
前記排気経路に、前記酸素濃度測定器及び前記水分濃度測定器の少なくとも一方又は両方が位置する、請求項１又は３に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
【請求項8】
請求項１又は２に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫を用いる、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法であって、
保管庫本体の内側の密閉空間に金属３Ｄプリンタ用原料粉末を収容する保管容器を１以上載置し、
空気を原料とし、前記空気から酸素及び水分を除去したパージガスを前記密閉空間に供給する、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
保管庫本体の内側の密閉空間に金属３Ｄプリンタ用原料粉末を収容する保管容器を１以上載置し、
空気を原料とし、前記空気から酸素及び水分を除去したパージガスを前記密閉空間に供給する、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
【請求項9】
前記密閉空間の水分濃度及び酸素濃度が所要の閾値を下回った後、前記パージガスの供給を停止する、請求項８に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
【請求項10】
前記パージガスの供給を停止した後、所要の時間が経過するごとに前記パージガスを前記密閉空間に供給し、前記密閉空間の水分濃度及び酸素濃度を測定する、請求項９に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
【請求項11】
前記密閉空間の水分濃度及び酸素濃度のうち、少なくとも一方が閾値を上回った場合、前記パージガスの供給を再開する、請求項１０に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
【請求項12】
前記密閉空間の温度を所要の温度とする、請求項８に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
【請求項13】
前記密閉空間の酸素濃度を３体積％以下に維持し、
前記密閉空間の露点温度を－４０℃以下に維持する、請求項８に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
前記密閉空間の露点温度を－４０℃以下に維持する、請求項８に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
【手続補正書】
【提出日】2023-04-12
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内側に密閉空間を有し、前記密閉空間に金属３Ｄプリンタ用原料粉末を収容する保管容器を１以上載置可能な保管庫本体と、
前記密閉空間に、空気を原料とするパージガスを供給するパージガス供給経路と、
前記パージガス供給経路に位置し、前記空気から酸素及び水分を除去する酸素水分除去装置と、
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の一次側に位置する第１開閉弁と、
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の二次側に位置する第１流量調整器と、
前記第１開閉弁の一次側で前記パージガス供給経路から分岐し、前記第１流量調整器の二次側で前記パージガス供給経路に合流するバイパス経路と、
前記バイパス経路に位置する第２開閉弁と、
前記バイパス経路に位置する第２流量調整器と、
前記密閉空間の酸素濃度を測定する酸素濃度測定器と、
前記密閉空間の水分濃度を測定する水分濃度測定器と、
前記第１開閉弁、前記第１流量調整器、前記第２開閉弁、前記第２流量調整器、前記酸素濃度測定器、及び前記水分濃度測定器と、信号の送受信が可能な制御装置と、
を備える、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
前記密閉空間に、空気を原料とするパージガスを供給するパージガス供給経路と、
前記パージガス供給経路に位置し、前記空気から酸素及び水分を除去する酸素水分除去装置と、
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の一次側に位置する第１開閉弁と、
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の二次側に位置する第１流量調整器と、
前記第１開閉弁の一次側で前記パージガス供給経路から分岐し、前記第１流量調整器の二次側で前記パージガス供給経路に合流するバイパス経路と、
前記バイパス経路に位置する第２開閉弁と、
前記バイパス経路に位置する第２流量調整器と、
前記密閉空間の酸素濃度を測定する酸素濃度測定器と、
前記密閉空間の水分濃度を測定する水分濃度測定器と、
前記第１開閉弁、前記第１流量調整器、前記第２開閉弁、前記第２流量調整器、前記酸素濃度測定器、及び前記水分濃度測定器と、信号の送受信が可能な制御装置と、
を備える、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
【請求項2】
内側に密閉空間を有し、前記密閉空間に金属３Ｄプリンタ用原料粉末を収容する保管容器を１以上載置可能な保管庫本体と、
前記密閉空間に、空気を原料とするパージガスを供給するパージガス供給経路と、
前記パージガス供給経路に位置し、前記空気から酸素及び水分を除去する酸素水分除去装置と、
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の二次側に位置する第３開閉弁と、
前記酸素水分除去装置の二次側、かつ前記第３開閉弁の一次側で前記パージガス供給経路から分岐し、開閉弁を有する排出経路と、
を備える、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
前記密閉空間に、空気を原料とするパージガスを供給するパージガス供給経路と、
前記パージガス供給経路に位置し、前記空気から酸素及び水分を除去する酸素水分除去装置と、
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の二次側に位置する第３開閉弁と、
前記酸素水分除去装置の二次側、かつ前記第３開閉弁の一次側で前記パージガス供給経路から分岐し、開閉弁を有する排出経路と、
を備える、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
【請求項3】
内側に密閉空間を有し、前記密閉空間に金属３Ｄプリンタ用原料粉末を収容する保管容器を１以上載置可能な保管庫本体と、
前記密閉空間に、空気を原料とするパージガスを供給するパージガス供給経路と、
前記パージガス供給経路に位置し、前記空気から酸素及び水分を除去する酸素水分除去装置と、
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の二次側に位置する第３開閉弁と、
前記酸素水分除去装置の二次側、かつ前記第３開閉弁の一次側で前記パージガス供給経路から分岐する排出経路と、
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の一次側に位置する第１開閉弁と、
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の二次側に位置する第１流量調整器と、
前記第１開閉弁の一次側で前記パージガス供給経路から分岐し、前記第１流量調整器の二次側で前記パージガス供給経路に合流するバイパス経路と、
前記バイパス経路に位置する第２開閉弁と、
前記バイパス経路に位置する第２流量調整器と、
前記密閉空間の酸素濃度を測定する酸素濃度測定器と、
前記密閉空間の水分濃度を測定する水分濃度測定器と、
前記第１開閉弁、前記第１流量調整器、前記第２開閉弁、前記第２流量調整器、前記酸素濃度測定器、及び前記水分濃度測定器と、信号の送受信が可能な制御装置と、をさらに備える、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
前記密閉空間に、空気を原料とするパージガスを供給するパージガス供給経路と、
前記パージガス供給経路に位置し、前記空気から酸素及び水分を除去する酸素水分除去装置と、
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の二次側に位置する第３開閉弁と、
前記酸素水分除去装置の二次側、かつ前記第３開閉弁の一次側で前記パージガス供給経路から分岐する排出経路と、
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の一次側に位置する第１開閉弁と、
前記パージガス供給経路の前記酸素水分除去装置の二次側に位置する第１流量調整器と、
前記第１開閉弁の一次側で前記パージガス供給経路から分岐し、前記第１流量調整器の二次側で前記パージガス供給経路に合流するバイパス経路と、
前記バイパス経路に位置する第２開閉弁と、
前記バイパス経路に位置する第２流量調整器と、
前記密閉空間の酸素濃度を測定する酸素濃度測定器と、
前記密閉空間の水分濃度を測定する水分濃度測定器と、
前記第１開閉弁、前記第１流量調整器、前記第２開閉弁、前記第２流量調整器、前記酸素濃度測定器、及び前記水分濃度測定器と、信号の送受信が可能な制御装置と、をさらに備える、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
【請求項4】
前記酸素水分除去装置が、ガス分離膜、又はガス吸着材が充填された充填筒である、請求項１～３のいずれか１項に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
【請求項5】
前記密閉空間を加熱する加熱器と、
前記密閉空間の温度を測定する温度測定器と、をさらに備える、請求項１～３のいずれか１項に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
前記密閉空間の温度を測定する温度測定器と、をさらに備える、請求項１～３のいずれか１項に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
【請求項6】
前記パージガス供給経路の吹き出し口が、前記密閉空間の下方に開口する、請求項５に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
【請求項7】
前記密閉空間の雰囲気ガスを排気ガスとして前記保管庫本体の外側に排出する排気経路をさらに備え、
前記排気経路に、前記酸素濃度測定器及び前記水分濃度測定器の少なくとも一方又は両方が位置する、請求項１又は３に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
前記排気経路に、前記酸素濃度測定器及び前記水分濃度測定器の少なくとも一方又は両方が位置する、請求項１又は３に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫。
【請求項8】
請求項１～３のいずれか１項に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管庫を用いる、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法であって、
保管庫本体の内側の密閉空間に金属３Ｄプリンタ用原料粉末を収容する保管容器を１以上載置し、
空気を原料とし、前記空気から酸素及び水分を除去したパージガスを前記密閉空間に供給する、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
保管庫本体の内側の密閉空間に金属３Ｄプリンタ用原料粉末を収容する保管容器を１以上載置し、
空気を原料とし、前記空気から酸素及び水分を除去したパージガスを前記密閉空間に供給する、金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
【請求項9】
前記密閉空間の水分濃度及び酸素濃度が所要の閾値を下回った後、前記パージガスの供給を停止する、請求項８に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
【請求項10】
前記パージガスの供給を停止した後、所要の時間が経過するごとに前記パージガスを前記密閉空間に供給し、前記密閉空間の水分濃度及び酸素濃度を測定する、請求項９に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
【請求項11】
前記密閉空間の水分濃度及び酸素濃度のうち、少なくとも一方が閾値を上回った場合、前記パージガスの供給を再開する、請求項１０に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
【請求項12】
前記密閉空間の温度を所要の温度とする、請求項８に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
【請求項13】
前記密閉空間の酸素濃度を３体積％以下に維持し、
前記密閉空間の露点温度を－４０℃以下に維持する、請求項８に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。
前記密閉空間の露点温度を－４０℃以下に維持する、請求項８に記載の金属３Ｄプリンタ用原料粉末の保管方法。