JP2003014193A - シリンダキャビネット及びその配管内の残留ガスのパージ方法 - Google Patents

シリンダキャビネット及びその配管内の残留ガスのパージ方法

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JP2003014193A JP2001194662A JP2001194662A JP2003014193A JP 2003014193 A JP2003014193 A JP 2003014193A JP 2001194662 A JP2001194662 A JP 2001194662A JP 2001194662 A JP2001194662 A JP 2001194662A JP 2003014193 A JP2003014193 A JP 2003014193A
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豊 坂本
Tsuneo Kano
恒男 狩野
Takashi Ogawa
貴史 小川
Hiroshi Matsumura
浩 松村
Toshiaki Sango
利明 三五
Kiyoto Ito
清登 伊藤
Norio Otake
紀夫 大竹
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NEC Corp
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Toyoko Kagaku Co Ltd
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 １次側配管内に残留するガスを高い効率でパ
ージし、加圧放置パージ及び直前パージの際、１次側配
管内を加圧中、真空発生器を停止させる。 【解決手段】 ガス２２を収容するシリンダ１は、シリ
ンダ元バルブ２３を備え、充填管２、１次側配管１４、
エアオペレートバルブ６、減圧弁７、２次側配管１９及
びエアオペレートバルブ１０を介して供給側に接続す
る。不活性ガス１５が、エアオペレートバルブ１３を介
して１次側配管１４に流入する。１次側配管は、エアオ
ペレートバルブ５と配管２０を介して真空発生器１１に
接続する。１次側配管内に、２〜１０分の不活性ガスに
よる加圧放置及び２０秒の真空引きを繰り返す加圧放置
パージを自動的に行うことにより、１次側配管内の残留
ガスを排気ガス１８としてパージする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダキャビネ
ットにおける配管内に残留するガスをパージする装置及
び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のシリンダキャビネットそれ自体
は、本願発明の第１実施の形態例に係るシリンダキャビ
ネットと同様であるから図１を利用して説明する。
【０００３】従来、シリンダキャビネットにおける１次
側配管１４内に残留するガスをパージする方法は、主と
して手動操作により行われている。１次側配管１４内
に、５〜３０秒の不活性ガス１５による加圧放置及び約
２０秒の真空発生器１１による真空引きを繰り返す加圧
放置パージを手動により行う。また、シリンダ１内のガ
ス２２が供給側１６で消費された場合、シリンダ１をガ
スが充填された新たなシリンダに交換するが、充填管２
をシリンダ１から取り外す直前に、１次側配管１４内に
１０秒以上の不活性ガス１５による加圧及び約２０秒の
真空引きの直前パージを手動により１回行う。
【０００４】従来のシリンダキャビネットにおける１次
側配管１４内に残留するガスをパージする方法では、所
期の目的を十分には達成することができない。すなわ
ち、シリンダ１の交換の際、大気中の水分と残留ガスが
反応することにより、配管内が腐食する。この結果、諸
エアオペレートバルブ及び減圧弁等の部品のトラブルが
発生する。また、実際上、１次側配管１４内の残留ガス
のパージ終了直後にシリンダ１を交換できないため、ガ
スが１次側配管１４内に長時間放置されて遊離した状態
で、充填管２をシリンダ１から取り外すので、ガスが漏
洩する。更に、加圧放置パージ及び直前パージの際、１
次側配管１４内を加圧中、真空発生器１１が常時起動し
ているため、起動用窒素１７の消費量が多くなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、前
記従来の技術の欠点を改良し、１次側配管内に残留する
ガスを高い効率でパージし、加圧放置パージ及び直前パ
ージの際、１次側配管内を加圧中、真空発生器が停止す
るシリンダキャビネット及びその配管内の残留ガスのパ
ージ方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、次の手段を採用する。
【０００７】１．ガスを収容するシリンダは、シリンダ
元バルブを備え、充填管、１次側配管、第１エアオペレ
ートバルブ、減圧弁、２次側配管及び第２エアオペレー
トバルブを介して供給側に接続し、不活性ガスが第３エ
アオペレートバルブを介して前記１次側配管に流入し、
前記１次側配管は第４エアオペレートバルブ及び配管を
介して真空発生器に接続し、前記１次側配管内に、２〜
１０分の不活性ガスによる加圧放置及び２０秒の真空引
きを繰り返す加圧放置パージを自動的に行うことによ
り、前記１次側配管内の残留ガスをパージするシリンダ
キャビネット。
【０００８】２．前記シリンダの交換に際して前記充填
管を前記シリンダから取り外す直前に前記１次側配管内
に１０秒以上の前記不活性ガスによる加圧及び２０秒の
真空引きを１０回繰り返す直前パージを自動的に行う前
記１記載のシリンダキャビネット。
【０００９】３．前記加圧放置パージ及び前記直前パー
ジの際、前記１次側配管内を加圧中、前記真空発生器を
停止させる前記２記載のシリンダキャビネット。
【００１０】４．ガスを収容するシリンダは、シリンダ
元バルブを備え、充填管、１次側配管、第１エアオペレ
ートバルブ、減圧弁、２次側配管及び第２エアオペレー
トバルブを介して供給側に接続し、不活性ガスが第３エ
アオペレートバルブを介して前記１次側配管に流入し、
前記１次側配管は第４エアオペレートバルブ及び配管を
介して真空発生器に接続するシリンダキャビネットにお
いて、前記１次側配管内に、２〜１０分の不活性ガスに
よる加圧放置及び２０秒の真空引きを繰り返す加圧放置
パージを自動的に行うことにより、前記１次側配管内の
残留ガスをパージするシリンダキャビネットの配管内の
残留ガスのパージ方法。
【００１１】５．前記シリンダの交換に際して前記充填
管を前記シリンダから取り外す直前に前記１次側配管内
に１０秒以上の前記不活性ガスによる加圧及び２０秒の
真空引きを１０回繰り返す直前パージを自動的に行う前
記４記載のシリンダキャビネットの配管内の残留ガスの
パージ方法。
【００１２】６．前記加圧放置パージ及び前記直前パー
ジの際、前記１次側配管内を加圧中、前記真空発生器を
停止させる前記５記載のシリンダキャビネットの配管内
の残留ガスのパージ方法。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の２つの実施の形態例につ
いて説明する。
【００１４】まず、本発明の第１実施の形態例について
図１〜図３を参照して説明する。
【００１５】図１において、シリンダ１は、充填管２に
接続される。シリンダ元バルブ２３が開かれると、シリ
ンダ１内のガス２２は１次側配管１４に導入される。エ
アオペレートバルブ６が開かれ、ガス２２の圧力が減圧
弁７により減小され、エアオペレートバルブ１０が開か
れると、ガス２２は２次側配管１９を介して供給側１６
に供給される。圧力計４は１次側配管１４内の圧力を検
出し、圧力計８は２次側配管１９内の圧力を検出するこ
とができる。エアオペレートバルブ３が開かれると、窒
素等の不活性ガス１５は１次側配管１４に導入される。
エアオペレートバルブ１２が開かれると、窒素１７が配
管２１を通って真空発生器１１に流れることにより、配
管２０内を真空にすることができる。
【００１６】更に、この状態で、エアオペレートバルブ
９が開かれると、２次側配管１９内を真空にすることが
できる。また、エアオペレートバルブ５が開かれると、
１次側配管１４内を真空にすることができる。真空発生
器１１へ流れる窒素１７の質量流量は、マスフローメー
タ１３により検出される。真空発生器１１から排出され
る排気ガス１８は、窒素１７とガス２２とを含む。
【００１７】シリンダ１内のガス２２が供給側１６で消
費され、シリンダ１内のガス２２がなくなった場合に
は、シリンダ１をガス２２が充填された新たなシリンダ
に交換する必要がある。シリンダ１を新たなシリンダに
交換する際、充填管２がシリンダ１から取り外されるた
め、１次側配管１４内のガスが、除去されていなけれ
ば、大気中に漏れてしまう。１次側配管１４内のガス２
２を高い効率でパージするための動作について図１〜図
３を参照して説明する。
【００１８】１．残ガス排気（ステップＡ１） まず、シリンダ元バルブ２３が閉じられると、シリンダ
１内のガス２２は排出されない（ステップＡ３）。この
とき、エアオペレートバルブ３，５，６は、閉じてい
る。エアオペレートバルブ１２が開かれ、真空発生器１
１が起動した後、エアオペレートバルブ５が２０秒程度
開かれると、１次側配管１４内に残るガス２２は排出さ
れる（ステップＡ４及びＡ５）。その後、エアオペレー
トバルブ５が閉じ、更に、エアオペレートバルブ１２が
閉じて、真空発生器１１が停止する（ステップＡ６及び
Ａ７）。その後、加圧放置パージを行う（ステップＡ
２）。以下に加圧放置パージについて説明する。
【００１９】２．加圧放置パージ（ステップＡ２） エアオペレートバルブ３が５秒間開くと、０．２ＭＰａ
以上の窒素等の不活性ガス１５は、エアオペレートバル
ブ５、エアオペレートバルブ６及びシリンダ元バルブ２
３により閉鎖された１次側配管１４内を加圧する（ステ
ップＡ８）。加圧完了後、エアオペレートバルブ３は閉
じて、２〜１０分加圧放置する（ステップＡ９）。２〜
１０分加圧放置後、エアオペレートバルブ１２が開き、
真空発生器１１が起動した後、エアオペレートバルブ５
が開き、１次側配管１４内に加圧された窒素等の不活性
ガス１５は排気され、２０秒の真空引きをされる（ステ
ップＡ１０及びＡ１１）。
【００２０】加圧された窒素等の不活性ガス１５が１次
側配管１４内から２０秒程度排気され真空引きされた
後、エアオペレートバルブ５、エアオペレートバルブ１
２の順に閉じられ、真空発生器１１が停止する（ステッ
プＡ１２及びＡ１３）。この一連の動作が１回の加圧放
置パージであり、加圧放置パージは５０回から１００回
行われる（ステップＡ１４及びＡ１５）。ガス２２とし
て臭化水素を使用した実験では、本実施例の残留濃度
（ｐｐｍ）は、従来技術のそれの数分の１〜数十分の１
程度であることを確認した。その後、直前パージを行う
（ステップＢ１）。以下に直前パージについて説明す
る。
【００２１】３．直前パージ（ステップＢ１） シリンダ１を新たなシリンダに交換する際、充填管２を
シリンダ１から取り外すため、エアオペレートバルブ３
が５秒間開かれて、０．２ＭＰａ以上の窒素等の不活性
ガス１５がエアオペレートバルブ５、エアオペレートバ
ルブ６及びシリンダ元バルブ２３により閉鎖された１次
側配管１４内に充填される（ステップＢ２）。充填完了
後、エアオペレートバルブ３が閉じて、１０秒以上放置
される（ステップＢ３）。１０秒以上放置後、エアオペ
レートバルブ１２が開き、真空発生器１１が起動した
後、エアオペレートバルブ５が開かれ、１次側配管１４
内に充填された窒素等の不活性ガス１５は排気され真空
引きされる（ステップＢ４及びＢ５）。加圧された窒素
等の不活性ガス１５が１次側配管１４内から２０秒程度
排気され真空引きされた後、エアオペレートバルブ５、
エアオペレートバルブ１２の順に閉じられ、真空発生器
１１が停止する（ステップＢ６及びＢ７）。この一連の
動作が１回の直前パージであり、直前パージは１０回程
度行われる（ステップＢ８及びＢ９）。ガス２２として
臭化水素を使用した実験では、ガス濃度（ｐｐｍ）が、
加圧放置パージ後２ｐｐｍ、加圧放置パージ３０分後２
７ｐｐｍであったが、直前パージ後０．３ｐｐｍである
ことを確認した。
【００２２】前述した残留ガス排気、加圧放置パージ及
び直前パージの各動作は、シーケンス制御により自動的
に行われる。
【００２３】次に、本発明の第２実施の形態例について
図１、図４及び図５を参照して説明する。第２実施の形
態例については、第１実施の形態例と同様な点の説明を
省略し、相違する点のみの説明を行う。
【００２４】第１の相違点は、次の通りである。すなわ
ち、エアオペレートバルブ１２が開くと、窒素１７が真
空発生器１１に流れ、真空発生器１１は起動するが、窒
素１７の質量流量が真空発生器１１の真空発生能力を十
分に発揮することができるか否かをマスフローメータ１
３により確認することである。真空発生器１１は、概ね
４０Ｌ／ｍｉｎ以上の窒素流量で真空発生能力を発揮す
ることができる。そこで、マスフローメータ１３を流れ
る窒素流量が４０Ｌ／ｍｉｎ以上であることを確認する
ステップを追加する（ステップＣ１，Ｃ７及びＤ３）。
窒素流量が４０Ｌ／ｍｉｎ未満の場合には、エアオペレ
ートバルブ１２を閉じる（ステップＣ２，Ｃ８及びＤ
４）。
【００２５】第２の相違点は、次のとおりである。すな
わち、エアオペレートバルブ５を開き、１次側配管１４
内を真空引きする際に、真空引きが確実に行われたか否
かを圧力計４により確認することである。真空引きを開
始し、圧力計４の指示値が０ＭＰａ以下であることを確
認するステップを追加する（ステップＣ３，Ｃ９及びＤ
５）。このステップを追加することにより、確実な真空
引きが行われる。圧力計４の指示値が０ＭＰａ以下でな
い場合は、エアオペレートバルブ５及び１２を閉じる
（ステップＣ４，Ｃ１０及びＤ６）。
【００２６】第３の相違点は、次のとおりである。すな
わち、エアオペレートバルブ３を開いて、窒素等の不活
性ガス１５を１次側配管１４内に導入する際、加圧され
た窒素等の不活性ガス１５の圧力を圧力計４により確認
することである。加圧された窒素等の不活性ガス１５の
圧力が０．２ＭＰａ未満である場合は、パージ効率が低
下するため、０．２ＭＰａ以上であることを圧力計４に
よりより確認するステップを追加する（ステップＣ５及
びＤ１）。加圧された窒素等の不活性ガス１５が０．２
ＭＰａ未満である場合は、エアオペレートバルブ３を閉
じる（ステップＣ６及びＤ２）。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、次の効果を奏する。
【００２８】１．加圧放置パージを行うことにより、高
効率の配管パージができるため、シリンダキャビネット
の配管腐食を防止することができ、また、エアオペレー
トバルブ及び減圧弁等の部品のトラブルを低減すること
ができる。高効率の配管パージができる理由を以下に説
明する。一般的に気相中の被パージ分子は、真空パージ
の方が早くパージされる。その理由は、圧力が低い方が
分子の拡散速度が速くなり、分子は速く拡散し放出され
るためである。しかし、シリンダキャビネットの通常の
使用状態では、ガスと配管が長い時間接触しているた
め、ガス分子が配管内壁に吸着する。配管内壁に吸着し
たガス分子は、物理的エネルギーを与えないと、気相中
へ遊離しない。配管内を窒素で加圧し放置することによ
り、窒素分子はパージされるべきガス分子に衝突する。
この結果、管内壁に吸着したガス分子が気相中に放出さ
れるため、配管内を十分にパージすることができる。
【００２９】２．実際上、加圧放置パージの終了直後に
シリンダの交換を行えないため、シリンダが長い時間放
置された場合、配管内壁に吸着しているガス分子が遊離
する。直前パージを行うことにより遊離したガス分子を
真空発生器から排気し、シリンダの交換時に充填管をシ
リンダから取り外す際のガス漏洩を防止することができ
る。
【００３０】３．パージ用不活性ガス及び真空発生器起
動用窒素の使用量を減少することができる。その理由
は、パージ効率が高いためにパージ回数が少ないこと
と、加圧放置パージ及び直前パージによる１次側配管内
を加圧中に、真空発生器が停止することである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態例に係るシリンダキャ
ビネットの模式図である。
【図２】同実施の形態例に係る残留ガス排気と加圧放置
パージのフローチャートである。
【図３】同実施の形態例に係る直前パージのフローチャ
ートである。
【図４】本発明の第２実施の形態例に係る残留ガス排気
と加圧放置パージのフローチャートである。
【図５】同実施の形態例に係る直前パージのフローチャ
ートである。
【符号の説明】
１ シリンダ ２ 充填管 ３ エアオペレートバルブ ４ 圧力計 ５ エアオペレートバルブ ６ エアオペレートバルブ ７ 減圧弁 ８ 圧力計 ９ エアオペレートバルブ １０ エアオペレートバルブ １１ 真空発生器 １２ エアオペレートバルブ １３ マスフローメータ １４ １次側配管 １５ 窒素等の不活性ガス １６ 供給側 １７ 窒素 １８ 排気ガス １９ ２次側配管 ２０ 配管 ２１ 配管 ２２ ガス ２３ シリンダ元バルブ
フロントページの続き (72)発明者 狩野 恒男 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 小川 貴史 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 松村 浩 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 三五 利明 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 伊藤 清登 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 大竹 紀夫 神奈川県川崎市中原区市ノ坪370番地 東 横化学株式会社内 Ｆターム(参考） 3E072 DB03 DB10 GA00 3J071 AA02 BB14 CC03 CC07 DD27

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガスを収容するシリンダは、シリンダ元
    バルブを備え、充填管、１次側配管、第１エアオペレー
    トバルブ、減圧弁、２次側配管及び第２エアオペレート
    バルブを介して供給側に接続し、不活性ガスが第３エア
    オペレートバルブを介して前記１次側配管に流入し、前
    記１次側配管は第４エアオペレートバルブ及び配管を介
    して真空発生器に接続し、前記１次側配管内に、２〜１
    ０分の不活性ガスによる加圧放置及び２０秒の真空引き
    を繰り返す加圧放置パージを自動的に行うことにより、
    前記１次側配管内の残留ガスをパージすることを特徴と
    するシリンダキャビネット。
  2. 【請求項２】 前記シリンダの交換に際して前記充填管
    を前記シリンダから取り外す直前に、前記１次側配管内
    に１０秒以上の前記不活性ガスによる加圧及び２０秒の
    真空引きを１０回繰り返す直前パージを自動的に行うこ
    とを特徴とする請求項１記載のシリンダキャビネット。
  3. 【請求項３】 前記加圧放置パージ及び前記直前パージ
    の際、前記１次側配管内を加圧中、前記真空発生器を停
    止させることを特徴とする請求項２記載のシリンダキャ
    ビネット。
  4. 【請求項４】 ガスを収容するシリンダは、シリンダ元
    バルブを備え、充填管、１次側配管、第１エアオペレー
    トバルブ、減圧弁、２次側配管及び第２エアオペレート
    バルブを介して供給側に接続し、不活性ガスが第３エア
    オペレートバルブを介して前記１次側配管に流入し、前
    記１次側配管は第４エアオペレートバルブ及び配管を介
    して真空発生器に接続するシリンダキャビネットにおい
    て、前記１次側配管内に、２〜１０分の不活性ガスによ
    る加圧放置及び２０秒の真空引きを繰り返す加圧放置パ
    ージを自動的に行うことにより、前記１次側配管内の残
    留ガスをパージすることを特徴とするシリンダキャビネ
    ットの配管内の残留ガスのパージ方法。
  5. 【請求項５】 前記シリンダの交換に際して前記充填管
    を前記シリンダから取り外す直前に前記１次側配管内に
    １０秒以上の前記不活性ガスによる加圧及び２０秒の真
    空引きを１０回繰り返す直前パージを自動的に行うこと
    を特徴とする請求項４記載のシリンダキャビネットの配
    管内の残留ガスのパージ方法。
  6. 【請求項６】 前記加圧放置パージ及び前記直前パージ
    の際、前記１次側配管内を加圧中、前記真空発生器を停
    止させることを特徴とする請求項５記載のシリンダキャ
    ビネットの配管内の残留ガスのパージ方法。
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