JPH0450562A - ボンベ元弁緊急遮断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明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閉と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
ガスの種類によって非常に毒性か強いもの、可燃性のも
の、自燃性のもの、支燃性のもの、あるいはこれらか複
合された性質のものかある。

このため、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ッ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か取付けられていた。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
的に閉とするボンベ元弁緊急遮断装置か開発されつつあ
る。

このようにボンベの元弁を閉と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アクチュエータを
取付け、閉弁スイッチの操作によりアクチュエータに操
作信号を供給して元弁を閉弁操作する構成とされていた
。また、アクチュエータの駆動軸には元弁の操作ハンド
ルの外周に結合されるチャックが設けられていた。

発明が解決しようとする課題 上記構成になるボンベ元弁緊急遮断装置では、例えばア
クチュエータの作動位置か元弁の開閉状態に対応するよ
うにアクチュエータの駆動軸に連結されたチャックを元
弁の操作ハンドルに結合させていた。ところか、操作ハ
ンドルに対するチャックの締付等がゆるんだ場合、チャ
ックが操作ハンドルの外周をスリップして伝達ロスか生
じる。

このような場合、アクチュエータの作動に対して、元弁
か正常に開閉せず、例えば元弁が閉弁していないのにア
クチュエータか閉弁位置に作動すると、あたかも元弁が
閉弁したように閉弁位置か検出されてしまう。

そのため、従来は新しいボンベと交換する際の操作手順
として、ボンベ上部に取付けられた元弁のハンドルにチ
ャックを結合させた後、作業者がコントロールボックス
の開弁スイッチを押下して一旦元弁を開弁させ、それか
ら閉弁スイッチを押下して元弁を閉弁させることが決め
られていた。

このように、従来はボンベ交換後のチャック取付確認操
作として元弁を通常開閉するための開、閉弁スイッチを
操作して元弁を開弁した後閉弁させていた。

そして、元弁のハンドルに対するチャックの締付けか不
充分なときは、元弁か閉弁した後チャックかハンドルの
外周を空回りしてしまう。又、チャックをハンドルに結
合させる際の位置合せかすれていると、アクチュエータ
の閉弁作動位置と元弁の閉弁位置とかずれてしまい、ア
クチュエータか閉弁作動位置になる前に元弁か閉弁した
り、あるいは元弁か閉弁しているのにアクチュエータか
動作途中で停止することになる。

ところか、従来のように元弁を開弁じた後間弁操作する
場合、ボンベ内のガスか２次配管へ流出して無駄になる
ばかりか、ボンベを取付けた作業者が開、閉弁スイッチ
を夫々操作しなければならないのでチャック取付確認の
操作か面倒であり、しかも通常使用される開、閉弁スイ
ッチか併用されるためボンベ交換後チャック取付確認操
作を忘れやすいといった課題があった。

そこで、本発明は上記課題を解決し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。

課題を解決するための手段 本発明は、ガスが封入されたボンベの元弁のハンドルに
チャックを結合させ、閉弁スイッチの操作により該チャ
ックを該元弁の閉弁方向に駆動するアクチュエータを有
してなるボンベ元弁緊急遮断装置において、 前記チャックを前記元弁のハンドルに結合させた後操作
されるチャック取付確認スイッチと、前記チャック取付
確認スイッチからの信号により前記アクチュエータを閉
弁駆動し、前記アクチュエータの閉弁作動位置が前記元
弁の閉弁位置と一致することを確認するチャック取付確
認手段とを具備してなる。

作用 ボンベ交換時、チャックを元弁のハンドルに結合させた
後チャック取付状態を確認するためのチャック取付確認
スイッチを操作することにより、自動的にアクチュエー
タが閉弁方向に駆動され、アクチュエータの閉弁作動位
置か弁元の閉弁位置と一致するかどうかを確認できる。

実施例 第１図及び第２図に本発明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ックス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。従って、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
ックス２の外部に供給される。

なお、元弁３の全開位置から全閉位置までの操作ハンド
ル３ａの操作角度の範囲は例えば１６００である。

５はアクチュエータで、ボンベ収納ボックス２の天板２
ａの上面に配設されており、ボン／＼ｌより離間した位
置にある。アクチュエータ５の駆動軸６は天板２ａを挿
通してボンベ収納ボックス２内に突出している。また、
駆動軸６は自在継手７に連結されている。

８はチャックで、元弁３の操作ハンドル３ａの外周に結
合している。また、チャック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。

したかって、アクチュエータ５の駆動軸６は自在継手７
を介してチャック８に連結されている。

９は操作器で、ボンベ収納ボックス２より離れた位置に
設けられており、アクチュエータ５に元弁３を開閉する
ための開閉信号を供給する開、閉弁スイッチ９ａ、９ｂ
及び緊急遮断スイッチ９ｃ。

チャック取付確認スイッチ９ｄを有する。ｌＯは空気配
管で、アクチュエータ５の駆動軸６を回転駆動するため
の圧縮空気をアクチュエータ５に供給する。

第２図に示す如く、チャック８の内周にはゴム等の弾性
部材１１が設けられている。また、後述するようにボン
ベ交換時に元弁３の操作ノ１ンドル３ａにチャック８を
結合させる際は、一対の可撓部８ｂをネジ１２の締付け
により内周側に変位させて弾性部材１１を操作ノｈンド
ル３ａの外周凹部に食い込ませる。このとき、元弁３は
閉弁状態てあり、それに合わせてアクチュエータ５も閉
弁作動している。

アクチュエータ５の上部には駆動軸６の上端６ａか突出
している。また、アクチュエータ５の上部には駆動軸６
の回転位置を検出する検出機構１６が設けられている。

駆動軸６の上端６ａには４枚のカム１３ａ〜１３ｄか設
けである。また、アクチュエータ５の上部には４枚のカ
ム１．３ａ〜１３ｄに対向するスイッチ１４ａ−１４ｄ
か設けられている。駆動軸６に設けられた各カム１３ａ
〜１３ｄは元弁３を開閉する際元弁３の開閉状態を検出
するべく駆動軸６の回動位置に応じて各スイッチ１４ａ
〜１４ｄを閉成する。

従って、カム１３ａ〜１３ｄとスイッチ１４ａ〜］、　
４　ｄとにより検出機構１６か構成されている。

１７は制机回路で、前記操作器９と接続されチャック取
付確認スイッチ９ｄの操作により後述するようにチャッ
ク取付位置の確認動作を行なうチャック取付確認手段１
７Ａを有する。１８は警報器で、制御回路１７に接続さ
れ、後述するようにチャック取付不良であるとき警報を
発する。

第３図に示す如く、各スイッチ１４ａ〜１４ｄは夫々中
央管理室及びアクチュエータ５等に配設された表示ラン
プ１５ａ〜１５ｄに接続されている。従って、後述する
ようにスイッチ１４ａ〜１４ｄが閉成すると表示ランプ
１５ａ〜１５ｄが点灯して表示する。

第４図（Ａ）に示す如く、スイッチ１４ａは閉弁位置を
検出するスイッチである。カム１３ａはスイッチ１４ａ
に対向しており、全開位置より１６０°の位置から２０
０の範囲で突出するカム部１３ａ１を有している。この
ため、第５図の線図Ｉに示す如く、駆動軸６が全開位置
より１６０〜１８０°の位置に回動したときカム部１３
ａＩが接片１４ａ＋に当接し、スイッチ１４ａを閉成す
る。

第４図（Ｂ）に示す如く、スイッチ１４ｂはチャック８
を閉弁位置の操作ハンドル３ａに取付ける際の結合適正
位置を検出するスイッチである。

カム１３ｂはスイッチ１４ｂに対向しており、全開位置
より１６５°の位置から５°の範囲で突出するカム部１
３ｂ、を有している。このため、第５図中、線図■に示
す如く、駆動軸６か全開位置より１６５〜１７０°の位
置に回動したときカム部１３ｂ、が接片１４ｂｌに当接
し、スイッチ１４ｂを閉成する。

第４図（Ｃ）に示す如く、スイッチ１４ｃは駆動軸６が
閉弁位置を越えて過剰に回転したことを検出するスイッ
チである。カム１３ｃはスイッチ１４ｃに対向しており
、全開位置より１７５°の位置から５°の範囲で突出す
るカム部１３Ｃ１を有している。このため、第５図中、
線図■に示す如く、駆動軸６か全開位置より１７５〜１
８００の位置に回動したときカム部１３ｃ＋が接片１４
Ｃ１に当接しスイッチ１４ｃを閉成する。

第４図（Ｄ）に示す如く、スイッチ１４ｄは元弁３が全
開していることを検出するスイッチである。カム１３ｄ
はスイッチ１４ｄに対向しており、全開位置より５°の
範囲で突出するカム部１３ｄ、を有している。このため
、第５図中、線図■に示す如く、駆動軸６が全開位置よ
りθ〜５°の位置に回動したときカム部１３ｄ、が接片
１４ｄ、に当接し、スイッチ１４ｄを閉成する。

ここで、通常ボンベ１の元弁３を開閉する場合は、まず
操作器９の開、閉弁スイッチ９ａ、９ｂを操作してアク
チュエータ５に操作信号を供給する。これにより、空気
配管１０に接続された電磁弁の開、閉弁用ソレノイド５
ａ、５ｂか作動する。

そして、空気配管ｌＯからの圧縮空気かアクチュエータ
５のシリンダ部に導入されピストン（図示せず）を変位
させる。このようにアクチュエータ５が作動して駆動軸
６が駆動される。駆動軸６の回転駆動力は自在継手７を
介してチャック８に伝達される。即ち、元弁３の操作ハ
ンドル３ａはアクチュエータ５に駆動されて回動じ元弁
３を開閉する。

次に、元弁３か全開状態にあって、アクチュエータ５を
開弁位置より閉弁位置に作動させる場合につき説明する
。操作器９の閉弁スイッチ９ｂを操作してアクチュエー
タ５に閉弁信号を供給すると、駆動軸６が閉弁方向に回
転駆動する。駆動軸６か全開位置より１６００回転した
とき、元弁３が閉弁すると共にカム１３ａか閉弁位置を
検出するスイッチ１４ａを閉成する。スイッチ１４ａの
閉成により閉弁位置の表示ランプ１５ａか点灯する。ス
イッチ１４ａか閉成した後、所定時間か経過すると閉弁
用のソレノイド５ｂへの通電が断たれアクチュエータ５
は停止する。また、アクチュエータ５か元弁３を閉弁し
た後適正位置（開弁位置より１６５〜１７０°の位置）
まで作動したときは、前記閉弁位置表示ランプ１５ａと
共に結合適正位置検出スイッチ１４ｂかカム１３ｂによ
り閉成して表示ランプ１５ｂか点灯する。従って、表示
ランプ１５ａ、１５ｂの点灯によりアクチュエータ５が
適正位置まで作動したことかわかる。

次に、ボンベ交換時のチャック取付位置の確認操作につ
いて説明する。

新しいボンベｌがボンベ収納ボックス２に取付けられ、
元弁３の操作ハンドル３ａにチャック８が前述の如く結
合される際、チャック８の可撓部８ｂの締付けか弱く結
合が不充分である場合やアクチュエータ５と元弁３との
作動位置が不一致のままチャック８を操作ハンドル３ａ
に結合させてしまうことがあるので、ボンベ交換後は必
ずチャック取付位置の確認を行う。

そこで、作業者はボンベ交換後操作器９のチャック取付
確認スイッチ９ｄを押下する。操作器９にはチャック取
付状態を確認するための専用のスイッチ９ｄがあるので
、作業者はチャック取付確認スイッチ９ｄを押下するだ
けであり、操作が簡略化されている。

このようにして、チャック取付確認スイッチ９ｄか押下
されると、制御回路１７は第６図に示す処理を実行する
。

第６図中、ステップＳｌ（以下ステップを省略する）で
チャック取付確認スイッチ９ｄから操作信号が出力され
ると、Ｓ２に移り閉弁位置検出用のスイッチ１４ａかオ
ンになっていることを確認する。

チャック８か正しい取付方法により操作ハンドル３ａに
結合されていると元弁３は閉弁状態となっており、アク
チュエータ５も閉弁作動状態となっている。その場合、
アクチュエータ５の上部に設けられた検出機構１６のカ
ム１３ａのカム部１３ａ１かスイッチ１４ａの接片１４
ａ、に当接し、スイッチ１４ａを閉成する。

続いて、チャック８の結合適正位置を検出するスイッチ
ｌ　４　ｂかオンになっていることを確認する（Ｓ３）
。これは元弁３のシート部に弁体のパツキンか充分当接
していることを確認できる。

尚、上記Ｓ２．Ｓ３におけるスイッチ１４ａ。

１４ｂかカム１３ａ、１３ｂにより閉成されると、表示
ランプ１５ａ、１５ｂか点灯するため、作業者はアクチ
ュエータ５の作動状態を確認できる。

次の８４では閉弁用ソレノイド５ｂを励磁してアクチュ
エータ５を閉弁動作させる。即ち、アクチュエータ５は
空気配管１ｏからの圧縮空気により駆動軸６．自在継手
７を介してチャック８に閉弁方向への回転駆動力を作用
せしめる。このとき、チャック８が元弁３の操作ハンド
ル３ａに確実に結合されていると、操作ハンドル３ａは
閉弁方向に回動できず、カムエ３ｃは過回転検出用のス
イッチ１４ｃに当接しない。従って、チャック８か操作
ハンドル３ａに確実に結合されているとアクチュエータ
５の閉弁方向への回転駆動力が作用してもチャック８は
操作ハンドル３ａを滑ってしまうことかない。従って、
開、閉操作時アクチュエータ５の駆動力は伝達ロスなく
操作ハンドル３ａに伝達される。この場合、作業者は過
回転を表示する表示ランプ１５ｄが点灯せずに弁閉位置
表示用のランプ１５ａと結合適正位置表示用の表示ラン
プ１５ｂとが点灯しているので、容易に確認できる。

ところが、チャック８を操作ハンドル３ａに結合させる
とき、アクチュエータ５が閉弁状態になっておらずアク
チュエータ５のピストンが開弁位置と閉弁位置との途中
に位置していると元弁３を全開することかできなくなる
。このような場合、Ｓ２において閉弁位置検量用のスイ
ッチェ４ａがオフ状態であるのて、Ｓ６に移りチャック
取付不良であるとして警報器１８より警報を発する。そ
のため、作業者はチャック８の取付に何らかの不具合か
あることを知ることかでき、閉弁位置表示用の表示ラン
プ１５ａか消灯しているため、アクチュエータ５の動作
位置か元弁３と対応していないことがわかる。よって、
作業者はチャック８の取付作業をやり直してアクチュエ
ータ５を閉弁状態にしてチャック８を操作ハンドル３ａ
に結合させる。

又、Ｓ３において結合適正位置検出用のスイッチ１４ｂ
かオフ状態であるときは、閉弁位置表示用の表示ランプ
１５ａが点灯していてもアクチュエータ５のピストンが
少し開弁側にずれている。

この場合もＳ６．Ｓ７の処理が実行され、作業者は警報
器１８及び結合適正位置表示用の表示ランプ１５ｂの消
灯により確認てきる。そのため、作業者は直ちにチャッ
ク８の取付作業をやり直す。

又、Ｓ５において、チャック８の可撓部８ａを締付ける
ネジ１２かゆるんでいると、チャック８か充分に操作ハ
ンドル３ａに結合していない状態となる。即ち、弾性部
材１１が操作ハンドル３ａの外周を滑ってしまい、駆動
軸６からの回転駆動力か操作ハンドル３ａに充分伝達さ
れず伝達ロスが生ずる。

このため、アクチュエータ５は閉弁用ソレノイド５ｂか
らの空気供給により閉弁駆動している間にチャック８か
操作ハンドル３ａの外周をスリップして、元弁３か閉弁
しているにも拘わらず所定の閉弁位置を越えてさらに閉
弁駆動する。アクチュエータ５の駆動軸６がさらに閉弁
駆動され開弁位置より１７０°の位置を越えると表示ラ
ンプ１５ｂか消灯し表示ランプ１５ａのみか点灯する。

そして、アクチュエータ５か開弁位置より１７０〜１７
５°の位置で停止しなかった場合には閉弁位置を表示す
る表示ランプ１５ａと過回転したことを表示する表示ラ
ンプ１５ｃとの双方か点灯する。

即ち、駆動軸６が開弁位置より１７５〜１８０°の位置
まて回転すると、カム１３　ｃか過回転を検出するスイ
ッチ１４ｃを閉成し、これを表示する表示ランプ１５ｃ
か点灯する。

従って、Ｓ５で過回転検出用のスイッチ１４ｃかオンで
あるときは、Ｓ６．Ｓ７の処理か実行され、警報を発す
る。そのため、作業者は警報及び過回転表示用の表示ラ
ンプ１５ｃの点灯によりアクチュエータ５か駆動軸６を
過剰に回転駆動していることかわかる。よって、作業者
は表示ランプ１５ｃの点灯によりその原因を速やかに判
断して、チャック８の取付をやり直す。

即ち、表示ランプ１５ｃの点灯により装置か正常に作動
していないことを容易に知ることかできる。このため、
何んらかの故障等が生じても即座にこれを検出すると共
に、これに対応して速やかに修理を行なうことかできる
。

このように、元弁３を開弁させることなくアクチュエー
タ５の作動状態をチエツクすることにより元弁３か正常
に開閉されることを確認することができるので、ボンベ
ｌ内のガスを流出させずに済み、安全管理の面で有利で
あり、装置の信頼性をより高めることができる。

尚、上記実施例では作業者かチャック取付確認スイッチ
９ｄを押下すると制御回路７か第６図に示すチャック取
付確認動作を行なうようにしたか、これに限らず、チャ
ック取付確認スイッチ９ｄを押下すると閉弁スイッチ９
ｂを押下したときと同様な回路動作によりアクチュエー
タ５か閉弁動作するようにしても良い。

発明の効果 上述の如く、本発明になるボンベ元弁緊急遮断装置は、
例えば新しいボンベと交換してチャックを元弁の操作ハ
ンドルに結合させた際、弁閉スイッチとは別に設けられ
たチャック取付確認スイッチを操作するだけで、自動的
にアクチュエータが閉弁方向に駆動されてアクチュエー
タの作動状態をチエツクできるので、ボンベ交換後例え
ばチャックの取付作業が正しく行なわれたかどうかを簡
単に確認することかできる。即ち、ボンベ交換後アクチ
ュエータの駆動が過剰回転したときは、チャックかハン
ドルに対してスリップしたり、あるいはアクチュエータ
の動作か元弁と対応していないことが分かり、その場合
原因を調べて速やかに取付作業のやり直し等の必要な処
置を講することかできる。しかも、ボンベ交換後のチャ
ック取付確認動作は元弁を開弁せずに、アクチュエータ
を閉弁駆動するだけなので、ボンベ内のガスが無駄に流
出することを防止できる。従って、存寄なガスが封入さ
れたボンベを交換する際ガス漏れ事故発生のおそれがな
く安全管理上有利である等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明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図はアクチュエー
タの作動位置を検出する検出機構及びアクチュエータと
ボンベの元弁とを結合する部分を説明するための拡大図
、第３図は各スイッチ及び各表示ランプの回路図、第４
図（Ａ）は閉弁位置を検出するリミットスイッチとカム
の平面図、第４図（Ｂ）はアクチュエータの駆動軸が元
弁の操作ハンドルと結合される際適正な位置である検出
するリミットスイッチとカムの平面図、第４図（Ｃ）は
駆動軸が過回転したことを検出するリミットスイッチと
カムの平面図、第４図（Ｄ）は開弁位置を検出するリミ
ットスイッチとカムの平面図、第５図は駆動軸の回転角
に応じた各リミットスイッチの作動を説明するための線
図、第６図は制御回路がボンベ交換後に実行する処理を
説明するためのフローチャートである。 １・・・ボンベ、３・・・元弁、５・・・アクチュエー
タ、８・・・チャック、９１操作器、９ｄ・・・チャッ
ク取付確認スイッチ、１３　ａ−１３ｄ・・・カム、１
４ａ〜１４ｄ・・・スイッチ、１５ａ〜１５ｄ・・・表
示ランプ、１６・・・検出機構、１７・・・制御回路、
１７Ａ・・・チャック取付確認手段、１８・・・警報器
。 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ガスが封入されたボンベの元弁のハンドルにチャックを
   結合させ、閉弁スイッチの操作により該チャックを該元
   弁の閉弁方向に駆動するアクチュエータを有してなるボ
   ンベ元弁緊急遮断装置において、 前記チャックを前記元弁のハンドルに結合させた後操作
   されるチャック取付確認スイッチと、前記チャック取付
   確認スイッチからの信号により前記アクチュエータを閉
   弁駆動し、前記アクチュエータの閉弁作動位置が前記元
   弁の閉弁位置と一致することを確認するチャック取付確
   認手段とを具備してなることを特徴とするボンベ元弁緊
   急遮断装置。