JPH0450578A - ボンベ元弁開閉装置 - 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開閉装置に係り、特に危険ガス等が
充填されているため不用意な弁操作を防止することが必
要なボンベの元弁を遠隔操作により開閉するのに適した
ボンベ元弁開閉装置に関する。

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有害なものかある。この有害
なガスを貯蔵するボンベは排気ダクトを備えた防曝構造
のボンベ収納ボックス内に収納されており、このボンベ
上部にはボンベを開閉する元弁が取り付けられている。

また、上記のようにこの種のボンベには有害ガスか充填
されているため、作業者の安全性及び災害発生時の二次
災害発生防止を図る面より、ボンベ元弁を遠隔操作しう
るボンベ元弁開閉装置が提供されている。

従来におけるボンベ元弁開閉装置としては、例えば第４
図に示されるものがある。

同図において、ｌはボンベ、２は元弁、３はコントロー
ルボックス、４は弁閉用電磁弁、５は減圧弁、６はロー
タリ式のアクチュエータ、７は手動ハンドルである。ま
た、アクチュエータ６は圧縮空気の供給により所定方向
（弁閉方向）に駆動され元弁２のハンドルを回動操作す
るよう構成されている。アクチュエータボックス３には
空気源（図示せず）と接続された空気供給継手３ａと、
電磁弁４の排気ポートと接続された排気継手３ｂとが設
けられている。

ボンベ設置場所より離れた位置に設けられたコントロー
ルボックスの弁閉スイッチ（共に図示せず）か操作され
ると、弁閉電磁弁４か切り換わり、空気供給継手３ａか
らの圧縮空気が電磁弁４．減圧弁５を介してアクチュエ
ータ６に供給される。

これにより、アクチュエータ６は所定方向に回動して元
弁２のハンドルは閉弁方向に駆動される構成とされてい
た。また、この際アクチュエータ６に供給される圧縮空
気は流出口６ａから大気開放されていた。

また上記装置において、アクチュエータ６に配設された
手動ハンドル７を回動操作することにより、図示しない
ギヤ列を介してアクチュエータ６も回動する構成とされ
ている。この際、弁閉スイッチが操作されていない状態
では、アクチュエータ６は空気供給側及び排気側共に大
気開放された状態であるため、アクチュエータ６を回動
させるのに負荷は掛からず、よって従来構成のボンベ元
弁開閉装置では手動ノ＼ンドル７を自由に回動させるこ
とができた。

発明か解決しようとする課題 上記のようにボンベ元弁開閉装置は有害ガスか充填され
ているボンベを操作するものであり、かつこの種のボン
ベは元弁２のハンドルを所定開度に保つ必要がある物か
殆とである。しかるに、上記のように従来のボンベ元弁
開閉装置では、手動ハンドル７を自由に回動させること
ができたため、誤って作業者により手動ハンドル７か操
作されてしまう事故が発生する虞かあり、この場合、製
造される半導体に不良品が発生したり、また安全性が低
下するという課題かあった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたちのてあり、手動ハ
ンドルの誤操作を防止しうるボンベ元弁開閉装置を提供
することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明では、ボンベの元弁
に機械的に係着しており、駆動流体が流出入ポートに流
入、排出されることにより駆動し前記元弁を回動操作す
るアクチエータを有してなるボンベ元弁開閉装置におい
て、上記アクチエータの流出入ポートまたはこの流出入
ポートに接続される配管に、上記駆動流体の流れを規制
することにより上記アクチエータの動作をロックする弁
機構を設けてなることを特徴とするものである。

作用 上記構成とされたボンベ元弁開閉装置によれば、弁機構
によりアクチエータに設けられた流出入ポートの流入側
または流出側か閉鎖されることにより、アクチエータユ
ニットはその動作を規制される。よって、手動ハンドル
か操作されたとしてもアクチエータユニットが動作しな
いため、ボンベの元弁が弁開してしまうようなことはな
い。

実施例 次に本発明の実施例について図面と共に説明する。第１
図は本発明の一実施例であるボンベ元弁開閉装置の要部
構成図である。

図中、１１〜１３は高濃度な半導体用材料ガスか封入さ
れたボンベであり、このボンベ１１〜１３は防御構造と
されたボンベ収納ボックス１４に収納されている。各ボ
ンベ１１−１３の上部には元弁１５〜１７が取り付けら
れており、各元弁１５〜１７の上部には操作ハンドル１
５ａ〜１７ａが設けられている。この操作ハンドル１．
５ａ〜１７ａを回動操作することにより元弁１５〜１７
はその弁開度を調整され、この弁開度に応じた半導体用
材料ガスはボンベ収納ボックス１４の外部の半導体製造
装置（図示せず）へ供給される。

上記構成のボンベ１１〜１３にはボンベ元弁開閉装置１
８．が取り付けられている。ボンベ元弁開閉装置１８は
、大略するとアクチエータユニット１９．２０とコント
ロールボックス２１とにより構成されている。本実施例
では、二つのタイプのアクチエータユニット１９．２０
を示している。

具体的には、ボンベ１１には上面設置タイプのアクチエ
ータユニット１９（実願昭６０−１２６３８１に示され
るタイプ）が取り付けられている。またボンべ１３には
ボンベネック部設置タイプのアクチエータユニット２０
（実願平１−５０７３に示されるタイプ）が取り付けら
れている。

このアクチエータユニット１．９．２０は夫々コントロ
ールボックス２１に接続されている。この各アクチエー
タユニット１９．２０は夫々ジヨイント部材（例えばユ
ニバーサルジヨイント）を具備しており、このジヨイン
ト部材か元弁１５，１７の操作ハンドル１５ａ、１７ａ
に夫々接続されている。そして、アクチエータユニット
１９．２０が作動することにより前記ジヨイント部材か
操作ハンドル１５ａ、１７．ａを回動操作し、これによ
り元弁１５．１７が弁開閉する構成とされている。更に
、各アクチエータユニット１９．２０の上部には手動操
作により操作ハンドル１５ａ、　１７　ａを操作できる
よう手動ハンドル１９ａ、　　　２０ａが設けられてい
る。

コントロールボックス２工とアクチエータユニット１９
との間には信号配線２２と駆動用圧縮空気の供給配管２
３が配設されている。また、コントロールボックス２１
とアクチエータユニット２０との間には信号配管２４と
駆動用圧縮空気の供給配管２５が配設されている。

尚、同図において２６は駆動用ガスの供給源からの駆動
用ガス供給配管、２７は排気管、２８は電源配線、２９
は弁開禁止信号か供給される信号線、３０．３１は排気
管、また２１ａはコントロールボックス２１の操作スイ
ッチである。

続いて二種類のアクチエータユニット１９゜２０の動作
について夫々分けて説明する。

第２図はアクチエータユニット１９の駆動系３２を示し
ている。コントロールボックス２１内には、同図に示す
ように、制御回路３３、フィルタ３４、減圧弁３５、流
量調整弁３６、電磁弁３７、逆止弁３８等か配設されて
いる。また、アクチエータユニット１９にはロータリタ
イプのアクチエータ３９と、本発明の特徴となる弁開禁
止用電磁弁４０が配設されている。尚、４１はパワーユ
ニット（第１図には図示せず）てあり、緊急時にＣ０２
ガスをアクチエータユニット１９に強制的に供給しボン
ベ１１の元弁１５を弁閉方向に緊急作動するものである
。

制御回路３３は、電磁弁３７及び弁開禁止用電磁弁４０
と夫々接続しており、各電磁弁３７４０は制御回路３３
からの信号に基づき作動を行う。また、制御回路３３に
は電源配線２８と、外部より弁開禁止信号が供給される
信号線２９か接続されている。

また、駆動用ガス供給配管２６か接続された導入配管４
２には、その上流側より、逆止弁３８゜駆動用ガス内の
異物を取り除くフィルタ３４．駆動用ガスの圧力を一定
に保つ減圧弁３５．駆動用ガスの流量を一定に保つ流量
調整弁３６．及び電磁弁３７が順次配設されている。ま
た、排気管２７も電磁弁３７に接続されている。この電
磁弁３７は、制御回路３３の制御信号に基づきソレノイ
ド３７ａを励磁し、供給配管２３を選択的に駆動用ガス
供給配管２６又は排気管２７と連通させる。

アクチエータ３９は、例えばベーン形空気圧揺動アクチ
エータであり、流入口３９ａに供給配管２３が接続され
ると共に、流出口３９ｂに排気管３０が接続されている
。上記した弁開禁止用電磁弁４０はこの排気管３０に配
設されている。

アクチエータ３９の内部には、ベーン体４３か配設され
ており、このベーン体４３は軸４４（この軸４４は、元
弁１５の操作ハンドル１５ａに接続されている）を中心
に回動しうる構成とされている。このベーン体４３によ
りアクチエータ３９内は二つのベーン室４４．４５に気
密に画成される。上記の供給配管２３はベーン室４５に
連通されており、また排気管３０はベーン室４６に連通
されている。

供給配管２３から駆動ガスか供給されると、駆動ガスは
流入口３９ａからベーン室４５に進入し、これに伴いベ
ーン体４３は時計方向（図中、矢印Ａで示す）に回動し
、この回動力により軸４４を介して元弁１５の操作ハン
ドル１５ａは弁閉される。一方、ベーン体４３が時計方
向に回動するのに伴いベーン室４６はその体積を小さく
し、ヘ−ン室４６内の空気は排気口３９ｂより排気管３
０を介して大気放出される。尚、この時弁開禁止用電磁
弁４０は弁開しており排気管３０を開放している。

続いて上記構成とされた駆動系３２の動作について説明
する。この駆動系３２は、■通常モード■弁閉モード２
■弁開禁止モート′の３つの動作モードを有している。

以下、各モードにおける動作について説明する。

０通常モード 通常モードとは、ボンベ１１から半導体製造装置に向け
、原料ガスが通常に供給されている状態のモードである
。この時、電磁弁３７は供給配管２３を排気管２７と連
通させており、また弁開禁止用電磁弁４０は弁開されて
いる。よってアクチエータ３９の導入出口３９ａ、３９
ｂは、共に排出管２７．３０を介して大気開放されてい
る。

このように、導入出口３９ａ、３９ｂか共に大気開放さ
れていることにより、ベーン体４３はアクチエータ３９
内で自在に回動変位できる。よって、アクチエータユニ
ット１９の上部に配設された手動ハンドル１９ａを回動
操作することにより元弁１５の操作ハンドル１５ａを操
作することかでき、元弁１５の開度を自在に調整するこ
とかできる。

■弁閉モード 弁閉モードは、元弁１５を閉弁する際コントロールボッ
クス２１の操作スイッチ２１ａを操作することにより起
動するモードである。この時、電磁弁３７は供給配管２
３を駆動用ガス供給配管２６と連通させており、また弁
開禁止用電磁弁４０は弁開されている。

よって、駆動用ガス供給配管２６に供給された高圧の駆
動用ガス（圧縮空気）はアクチエータ３９のベーン室４
５に導入され、ベーン体４３は矢印Ａ方向へ回動し、元
弁１５は閉弁する。このベーン体４３の回動動作に伴い
、ベーン室４６内の空気は排気管３０より大気開放され
る。このように、ボンベ１１から離れた位置に配置され
たコントロールボックス２１の操作スイッチ２１ａを操
作することによりボンベ１１の元弁１５を弁閉すること
ができ、よって安全性の向上を図ることかできる。

尚、再び元弁１５を弁開するには、駆動系３２のモード
を通常モードとした上でアクチエータユニット１９の手
動ハンドル１９ａを回動動作して元弁１５を弁開させる
。

■弁開禁止モード 弁開禁止モードは本発明の特徴となるものである。この
弁開禁止モードは、外部（例えば半導体製造装置の制御
口！＠）から弁開禁止信号かコントロールボックス２１
内の割部回路３３に入来することにより起動されるモー
ドである。この弁開禁止モードでは、弁開禁止用電磁弁
４０は弁閉しており、よって排気管３０は閉鎖される。

またこの時、電磁弁３７は供給配管２３を導入配管４２
又は排気管２７のいずれに接続させていてもよい。

上記のように弁開禁止モードでは、弁開禁止用電磁弁４
０が弁閉され、これによりベーン室４６はベーン体４３
と弁開禁止用電磁弁４０に閉鎖された構造となる。よっ
て手動ハンドル１９ａを回動操作しようとしても、換言
すればベーン体４３を回動させようとしても、ベーン体
４３はベーン室４６内に封じ込められた空気の伸縮の範
囲でしか回動変位がてず、手動ハンドル１９ａはその回
動か規制される。これにより、作業者が誤って手動ハン
ドル１９ａを手動操作しようとしても、手動ハンドル１
９ａは動くようなことはなく、よって誤操作により元弁
１５が弁開されるのを確実に防止することができ、安全
性の向上を図ることかできる。

また上記構成とされた駆動系３２では、従来の構成のボ
ンベ元弁開閉装置に弁開禁止用電磁弁４０を配設しただ
けの簡単な構成であるため、装置の小型化は維持されて
おり、また既に稼働している装置にも容易に弁開禁止用
電磁弁４０を取り付けることができ、より安全性の高い
ボンベ元弁開閉装置とすることができる。

続いて、アクチエータユニット２０の動作について説明
する。尚、同図において第２図に示した構成と対応する
構成については、同一符号を付してその説明を省略する
。

第３図はアクチエータユニット２０の駆動系４７を示し
ている。駆動系４７では、コントロールボックス２１内
に制御回路３３に夫々接続された２台の電磁弁４８．４
９か配設されており、またアクチエータ２０内に空気圧
作動弁５０か配設されている。駆動用ガス供給配管２６
は、コントロールボックス２１内で分岐しており、一方
の分岐配管５１にはフィルタ３４、減圧弁３５、流量調
整弁３６、逆止弁３８、電磁弁４８等が配設されている
。また、他の分岐配管５２は電磁弁４９に接続されてい
る。更に、排気管２７もコントロールボックス２１内で
分岐しており、一方の分岐配管５３は電磁弁４８に接続
されており、他の分岐配管５４は電磁弁４９に接続され
ている。

供給配管２５は、一端が電磁弁４８に接続されると共に
、他端かアクチエータ３９の流入口３９ａに接続されて
いる。また信号配管２４は、一端が電磁弁４９に接続さ
れると共に、他端が空気圧作動弁５０に接続されている
。空気圧作動弁５０は排気管３１に配設されており、こ
の排気管３１を開閉する。

続いて上記構成とされた駆動系４７の動作について説明
する。この駆動系４７も、■通常モート゛■弁閉モード
、■弁開禁止モードの３つの動作モードを有している。

以下、各モードにおける動作について説明する。

０通常モード 通常モードでは、電磁弁４８は分岐配管５３を供給配管
２５に接続しており、また電磁弁４９は分岐配管５４を
信号配管２４に接続している。

よって、信号配管２４及び供給配管２５は共に排気管２
７を介して大気開放されている。更に、信号配管２４か
大気開放されているため、空気圧作動弁５０はバネ手段
５０ａに付勢さねて弁開状態となっている。

これにより、導入出口３９ａ、３９ｂは共に大気開放さ
れるため、ベーン体４３はアクチエータ３９内で自在に
回動変位できる。よって、アクチエータユニット２０の
上部に配設された手動ハンドル２０ａを回動操作するこ
とにより元弁１７の操作ハンドル１７ａを操作すること
がてき、元弁１７の開度を自在に調整することができる
。

■弁閉モード 閉弁モードでは、制御回路３３からの制御信号により、
電磁弁４８は分岐配管５１を供給配管２５と接続する。

よって、駆動用ガス供給配管２６から供給される駆動用
ガスはアクチエータ３９の流入口３９ａに導入される。

一方、電磁弁４９は、通常モードと同じ状態となってお
り、よって空気圧作動弁５０は排気管３１を大気開放し
ている。

よって、駆動用ガス（圧縮空気）は流入口３９ａを介し
てベーン室４５に導入され、ベーン体４３は矢印Ａ方向
へ回動し、元弁１７は閉弁する。このベーン体４３の回
動動作に伴い、ベーン室４６内の空気は排気管３１より
大気開放される。

■弁開禁止モード 弁開禁止モードでは、制御回路３３からの制卸信号によ
り、電磁弁４９は信号配管２４を駆動用ガス供給配管２
６から分岐した分岐配管５２と接続させる。これにより
この弁開禁止モードでは、空気圧作動弁５０は弁閉して
おり、よって排気管３１は閉鎖される。またこの時、電
磁弁４８は供給配管２５を分岐配管５１．５３のいずれ
に接続させていてもよい。

上記のように弁開禁止モードては、空気圧作動弁５０が
弁閉され、これによりベーン室４６はベーン体４３と空
気圧作動弁５０に閉鎖された構造となる。よって手動ハ
ンドル２０ａを回動操作しようとしても、手動ハンドル
２０ａはその回動が規制される。これにより、作業者か
誤って手動ハンドル２０ａを手動操作しようとしても、
手動ハンドル２０ａは動くようなことはなく、よって誤
操作により元弁１７か弁開されるのを確実に防止するこ
とができ、安全性の向上を図ることかできる。

また上記構成とされた駆動系４７では、前記した駆動系
３２と同様に、装置の小型化を維持しつつ作業者の誤操
作を防止することができ、また既に稼働している装置に
も容易に弁開禁止用電磁弁４０を取り付けることができ
。更に、防御構造とされたボンベ収納ボックス１４に配
設されるアクチエータユニット２０に、弁開禁止モード
に供給される弁閉信号は電磁弁４９．空気圧作動弁５０
を設けることにより圧力流体ガスにて信号供給さりれる
ため、防御構造をより完全なものにすることができる。

尚、上記した実施例では排気管３０．３１に弁開禁止用
電磁弁４０．空気圧作動弁５０を配設した構成を示した
が、弁開禁止用電磁弁、空気圧作動弁はベーン室４５．
４６のいずれか一方または、双方を閉鎖しベーン体４３
の回動を規制できればよいため、弁開禁止用電磁弁４０
．空気圧作動弁５０は供給配管２３．２５また排気管３
０．３１のいずれか一方または双方に配設してもよい。

更に、弁開禁止用電磁弁、空気圧作動弁は必ずしも供給
配管２３．２５また排気管３０．３１に配設しなければ
ならないものではなく、アクチエータ３９に一体的に配
設する構成としてもよい。

また、上記した実施例ではパワーユニット４１を設けた
構成を示したか、パワーユニット４１は必ずしも設けな
くても良いものである。

発明の効果 上述の如（、本発明によれば、弁機構によりアクチエー
タの少なくとも流入口側または排出側を閉鎖することが
できるため、手動による手動ハンドルの誤操作を防止す
る事かでき、安全性を向上させることができる等の特長
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるボンベ元弁開閉装置を
示す全体構成図、第２図は第１図に示される第１のアク
チエータユニットの動作を説明するための構成図、第３
図は第１図に示される第２のアクチエータユニットの動
作を説明するための構成図、第４図は従来のボンベ元弁
開閉装置の一例を説明するための図である。 １１〜１３・・・ボンベ、１５〜１７・・・元弁、１５
ａ〜１７ａ・・・操作ハンドル、１８・・・ボンベ元弁
開閉装置、１９．２０・・・アクチエータユニット、１
９ａ、２０ａ・・・手動ハンドル、２１・・・コントロ
ールボックス、２５・・・供給配管、２６・・・駆動用
ガス供給配管、３０．３１・・・排気管、３２．４７・
・・駆動系、３９・・・アクチエータ、３９ａ・・・流
入口、３９ｂ・・・流出口、４０・・・弁開禁止用電磁
弁、４３・・・ベーン体、４５．４６・・・ベーン室、
５０・・・空気圧作動弁。 第１図 ｔｏ、ボンベ元弁開閉装置 特許出願人　ト　キ　コ　株　式　会　社ボンへ ホンへ 第 図 盃駆動系 第 区

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ボンベの元弁に機械的に係着しており、駆動流体が流出
   入ポートに流入，排出されることにより駆動し該元弁を
   回動操作するアクチエータを有してなるボンベ元弁開閉
   装置において、 上記アクチエータの流出入ポートまたは該流出入ポート
   に接続される配管に、上記駆動流体の流れを規制するこ
   とにより上記アクチエータの動作をロックする弁機構を
   設けてなることを特徴とするボンベ元弁開閉装置。