JPH0434320Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はボンベ元弁緊急遮断装置に係り、特に
有害なガスを貯蔵するボンベの元弁を開閉するボ
ンベ元弁緊急遮断装置に関する。

従来の技術 例えば半導体製造工程で使用される半導体用材
料ガスはガスの種類によつて非常に毒性が強いも
の、可燃性のもの、自燃性のもの、支燃性のも
の、あるいはこれらが複合された性質のものがあ
る。これらの有害なガスを貯蔵するボンベは排気
ダクトを備えたボンベ収納ボツクス内に収納され
ており、ボンベ上部にボンベ内のガスを外部に供
給するためボンベを開閉する元弁が取付けられて
いた。このため、上記のようなボンベを開閉する
元弁を遠隔操作により自動的に開閉するボンベ元
弁緊急遮断装置が開発されつつある。このように
ボンベの元弁を開閉する従来のボンベ元弁緊急遮
断装置はボンベの元弁の上方にボンベと一体的に
アクチユエータを取付け、このアクチユエータに
操作信号を供給して元弁を開閉操作する構成とさ
れていた。

即ち、空気源に連通する空気配管が電磁弁等を
介してアクチユエータの開、閉配管に接続されて
おり、操作信号に応じて電磁弁が作動すると、
開、閉弁配管により空気がアクチユエータのシリ
ンダ内に供給される。したがつて、アクチユエー
タは空気源より供給された空気の圧力により作動
して元弁を開閉していた。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、上記構成になるボンベ元弁緊急
遮断装置では例えばスプリングリターン方式等の
フエイルセーフ形のアクチユエータを使用した場
合、開、閉弁配管の空気が漏れ圧力が低下した
時、あるいは停電により電磁弁が切替りアクチユ
エータへの空気圧力の供給が停止することがあ
る。この場合、アクチユエータが元弁を閉弁する
ように勝手に作動してしまうおそれがあつた。こ
のため、何んらかの事故により開閉弁配管の空気
圧力が低下しても、あるいは停電が生じてもアク
チユエータが勝手に作動しないことが要望されて
いた。

そこで、本考案は上記要望に応じたボンベ元弁
緊急遮断装置を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段及び作用 本考案は上記構成になるボンベ元弁緊急遮断装
置において、電磁弁は、アクチユエータの駆動時
のみ励磁されてアクチユエータと空気源とを連通
し、アクチユエータの非駆動時には非励磁とされ
てアクチユエータを大気に連通させる。さらに、
アクチユエータを開、閉弁配管からの空気供給時
のみ駆動させてアクチユエータの非駆動時に開、
閉弁配管の圧力低下によりアクチユエータが勝手
に変位することを無くして装置の信頼性を向上さ
せるようにしたものである。

実施例 第１図及び第２図に本考案になるボンベ元弁緊
急遮断装置の一実施例を示す。両図中、例えばボ
ンベ１には高濃度な半導体用材料ガスが封入され
ている。各ボンベ１は夫々所定間隔離間させ垂直
に立てた状態で保持されてボンベ収納ボツクス２
内に収納されている。ボンベ１の上部には元弁３
が取付けられている。元弁３はその上部に開閉操
作する操作ハンドル３ａを有する。したがつて、
元弁３は操作ハンドル３ａの回動操作によりその
弁開度を調整される。このため、元弁３の弁開度
に応じた流量のガスがボンベ１より流出し元弁３
に連通接続された配管４を介してボンベ収納ボツ
クス２の外部に供給される。

５はアクチユエータで、ボンベ収納ボツクス２
の天板２ａの上面に配設されており、ボンベ１よ
り離間した位置にある。アクチユエータ５の出力
軸６は天板２ａを挿通してボンベ収納ボツクス２
内に突出している。また、出力軸６は自在継手７
に連結されている。

８はチヤツクで、元弁３の操作ハンドル３ａの
外周に嵌合している。また、チヤツク８の上部に
突出した軸８ａは自在継手７に連結されている。
したがつて、アクチユエータ５の出力軸６は自在
継手７を介してチヤツク８に連結されている。９
は操作器で、ボンベ収納ボツクス２より離れた位
置に設けられており、アクチユエータ５に元弁３
を開閉するための開閉信号を供給する開、閉弁ス
イツチ９ａ，９ｂ及び緊急遮断スイツチ９ｃを有
する。１０は空気配管で、アクチユエータ５の出
力軸６を回転駆動するため空気圧力をアクチユエ
ータ５に供給する。

１２はパワーユニツトで、アクチユエータ５の
駆動源となる高圧ガスを封入された液化ガスの容
器１３と、操作器９からの緊急遮断信号により容
器を開封する開封機構１４とを有している。な
お、容器１３はガス配管１５を介してアクチユエ
ータ５に接続されている。したがつて、緊急時に
開封機構１４が作動して容器１３を開封すると、
後述するように容器１３の高圧ガスがガス配管１
５を通してアクチユエータ５内に供給され、アク
チユエータ５は閉弁方向に緊急作動する。これに
より、ボンベ１の元弁３は空気配管１０からの空
気圧力によらず容器１３からのガス圧力により駆
動され速やかに閉弁する。

ここで、第２図を併せ参照してアクチユエータ
５及びパワーユニツト１２の構成につきさらに説
明する。アクチユエータ５は操作器９からの操作
信号により作動する電磁弁１６，１７を有してい
る。電磁弁１６，１７には後述するように空気配
管１０ａ，１０ｂが接続されている。電磁弁１
６，１７が作動すると、空気配管１０からの空気
は電磁弁１６，１７を介してシリンダ部１８に導
入される。

電磁弁１６，１７は夫々スプリングオフセツト
電磁方式の切換弁であり、操作器９より開閉弁信
号が供給されるとソレノイド１６ａ，１７ａが励
磁されバネ１６ｂ，１７ｂに抗して切換作動す
る。通常、非作動時の電磁弁１６，１７は大気開
放状態にある。また、電磁弁１６，１７は夫々チ
エツク弁１９を介して空気配管１０に接続する分
岐配管１０ａ，１０ｂに連通するポート１６ｃ，
１７ｃを有する。なお、一方の電磁弁１６は開弁
用の切換弁で、シリンダ部１８の左側シリンダ室
１８ａに接続された開弁配管２０に連通するポー
ト１６ｄを有する。また、他方の電磁弁１７は閉
弁用の切換弁で、シリンダ部１８の右側シリンダ
室１８ｃに接続された閉弁配管２１に連通するポ
ート１７ｄを有する。

閉弁配管２１の途中には減圧弁２２が設けてあ
る。２３はチエツク弁で、閉弁配管２１より分岐
した分岐配管２４の途中に設けられている。２５
はチエツク弁で、パワーユニツト１２からのガス
配管１５中に設けられている。したがつて、ガス
配管１５はチエツク弁２５を介して電磁弁１７と
減圧弁２２との間の閉弁配管２１に接続されてい
る。

なお、パワーユニツト１２にはガス配管１５よ
り分岐した安全弁２６が設けてある。安全弁２６
は緊急遮断時に容器１３からの圧力が所定圧力と
なつたとき開弁して大気開放となり、ガス配管１
５が容器１３からのガスの高圧力により損傷する
ことを防止する。

次に上記構成になるボンベ元弁緊急遮断装置の
動作につき説明する。

通常、ボンベ１の元弁３を開閉させる場合には
操作器９の開閉弁スイツチ９ａ，９ｂを操作して
操作信号をアクチユエータ５に供給する。開弁ス
イツチ９ａの操作により開弁信号がアクチユエー
タ５に供給されると、電磁弁１６のソレノイド１
６ａが励磁されて、電磁弁１６はバネ１６ｂに抗
して切換わる。このため、電磁弁１６のポート１
６ｃ，１６ｄが連通され、空気配管１０からの空
気が電磁弁１６、開弁配管２０を通してシリンダ
１８の左側シリンダ室１８ａに導入される。な
お、電磁弁１６は操作信号を供給されている間作
動しており、ソレノイド１６ａへの通電が停止さ
れるとソレノイド１６ａが非励磁となりバネ１６
ｂの弾撥力により自動的に非作動状態に復帰す
る。

シリンダ１８内のピストン１８ｂは上記開弁配
管２０から供給された空気圧力により矢印X₁方
向に押圧され同方向に変位する。ピストン１８ｂ
の変位はラツク、ピニオン等の伝達機構（図示せ
ず）を介して出力軸６の回動に変換される。さら
に、出力軸６、自在継手７、チヤツク８を介して
操作ハンドル３ａが回動操作され元弁３の弁開度
が開かれる。

なお、ピストン１８ｂが矢印X₁方向に変位す
るのに伴つてシリンダ１８右側シリンダ室１８ｃ
内の空気が閉弁配管２１、分岐配管２４、チエツ
ク弁２３を介して電磁弁１７に流出し、電磁弁１
７のポート１７ｄを通して大気開放される。

また閉弁スイツチ９ｂの操作により閉弁信号が
アクチユエータ５に供給されるとソレノイド１７
ａが励磁されて電磁弁１７が前記電磁弁１６と同
様に作動して切換わる。このため、電磁弁１７の
ポート１７ｃ，１７ｄが連通され、空気配管１０
からの空気が電磁弁１７、閉弁配管２１、減圧弁
２２を通してシリンダ１８の右側シリンダ室１８
ｃに導入される。したがつて、ピストン１８ｂは
閉弁配管２１から供給された空気圧力により矢印
X₂方向に押圧され同方向に変位する。

そして、出力軸６、自在継手７、チヤツク８を
介して元弁３の弁開度が絞られる。したがつて、
ボンベ１の元弁３は操作器９の遠隔操作により開
閉弁し、その弁開度を調整される。また、操作器
９にはバツテリ（図示せず）が内蔵されており、
停電時においても確実に電磁弁１６，１７及び開
封機構１４を作動しうる。

なお、ピストン１８ｂが矢印X₂方向の変位す
るのに伴つて左側シリンダ室１８ａ内の空気が開
弁配管２０、電磁弁１６を介して大気開放され
る。また、電磁弁１７が作動して閉弁配管２１に
空気圧力が導入されるとき、チエツク弁２５によ
りガス配管１５に空気圧力が流入することが阻止
される。このため、パワーユニツト１２は空気配
管１０からの空気圧力を受けることを防止され
る。

電磁弁１６，１７は夫々操作器９からの開閉弁
信号を供給されソレノイド１６ａ，１７ａが励磁
されているときだけ作動し、作動後大気開放状態
に復帰する。このため、ピストン１８ｂは開、閉
弁配管２０，２１からの空気圧力を供給された
後、その両側が共に大気圧となつてバランスす
る。

このように、ピストン１８ｂは電磁弁１６ある
いは１７の作動によりシリンダ１８内に空気圧力
を導入されている間変位して元弁３の弁開度を可
変する。即ち、電磁弁１６，１７のソレノイド１
６ａ，１７ａが非励磁となり、シリンダ１８への
空気供給が止まるとピストン１８ｂはその位置で
停止する。そして、電磁弁１６，１７が非作動状
態に切換えると左、右側シリンダ室１８ａ，１８
ｃが共に大気圧となつてバランスするため、ピス
トン１８ｂはその停止位置より勝手に変位するこ
とがない。

また、停電が生じても電磁弁１６，１７が作動
しないため、元弁３の弁開度が可変することはな
い。したがつて、元弁３は操作器９の操作により
設定された所定の弁開度を安定的に保つ。また、
従来の如くスプリングリターン方式のアクチユエ
ータのように空気圧力の低下によりアクチユエー
タが作動して元弁３の弁開度が変位するといつた
不都合も生じない。

なお、元弁３を開閉駆動するときのみ電磁弁１
６，１７を励磁させるので、消費電力が少なくて
済み省力化が図られている。また、電磁弁１６，
１７の消費電力が少ないので、停電時にはバツテ
リーの電源により電磁弁１６，１７を充分に作動
させることができる。

考案の効果 上述の如く、本考案になるボンベ元弁緊急遮断
装置によれば、アクチユエータが開、閉弁配管か
らの空気供給時のみ駆動され、駆動後には、開閉
弁配管に接続された電磁弁が大気開放となるた
め、駆動後アクチユエータが勝手に変位するとい
つた不都合がなく、設定された元弁の弁開度を安
定的に維持でき、停電時においてもアクチユエー
タが作動して元弁の弁開度が変動するおそれもな
く装置の信頼性の向上が図られている。さらに、
アクチユエータを駆動するときのみ電磁弁を励磁
させるだけなので消費電力が少なくて済み省力化
が図られている等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案になるボンベ元弁緊急遮断装置
の一実施例を説明するための概略構成図、第２図
は第１図に示すアクチユエータの配管系統図であ
る。 １……ボンベ、２……ボンベ収納ボツクス、３
……元弁、５……アクチユエータ、９……操作
器、１０……空気配管、１６，１７……電磁弁、
１６ａ，１７ａ……ソレノイド、１８……シリン
ダ部、２０……開弁配管、２１……閉弁配管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ガスを封入されたボンベと、該ボンベに取付け
   られ該ボンベを開閉する元弁と、端部が空気源に
   連通された開、閉弁配管に設けられ操作信号の供
   給により励磁される電磁弁と、該電磁弁の作動に
   より該開、閉弁配管より空気を供給され該元弁を
   開閉作動させるアクチユエータとよりなるボンベ
   元弁緊急遮断装置において、該電磁弁は、該アク
   チユエータの駆動時のみ励磁されて該アクチユエ
   ータと該空気源とを連通し、該アクチユエータの
   非駆動時には非励磁とされて該アクチユエータを
   大気に連通させ、該アクチユエータは該開、閉弁
   配管からの空気供給時のみ駆動されるよう構成し
   たボンベ元弁緊急遮断装置。