JPH0547656U - 高圧ガス容器弁開閉用アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 常時閉型ボンベバルブの手動および自動開弁
用アクチュエータであって、開弁の付勢手段の推力を、
第１ピストン、アクチュエータに内装固定された支持部
材に設けられた第１オイル室内のオイル、第１オイル室
に連通する第２オイル室内のオイル、および前記第２オ
イル室のオイル量の増減により上下動する第２ピストン
に伝達し、前記第２ピストン先端部に設けた部材により
常時閉型ボンベバルブのステムをダイヤフラムを介して
押圧し開弁する構成とした高圧ガス容器弁開閉用アクチ
ュエータ。 【効果】 特に閉弁時の応答が迅速に行なわれ、高圧可
燃性、有毒性ガスの漏洩による事故防止に威力を発揮す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、常時閉型高圧ガスボンベに取り付けて手動あるいは自動で高圧ガス の取出しや充填に使用するアクチュエータ（強制開弁装置）に関する。

【０００２】

【従来の技術】

可燃性ガスや有毒性ガス用の常時閉型ボンベバルブとして、特開平１−１１２ ０９１号公報および特開平３−１５７５７７号公報に開示されたものがある。 特開平１−１１２０９１号公報に記載されているものは、空気圧シリンダ式の 開弁用アクチュエータのシリンダ本体をボンベバルブ部に強固に固定してバルブ 装置を構成したものであり、アクチュエータの内部に装着した閉弁バネでボンベ バルブの弁部材を弁座に当接して閉弁し、空気圧の作用によりピストンを作動し て開弁するようにしたものである。 また、特開平３−１５７５７７号公報に記載されているものは、上記特開平１ −１１２０９１号公報記載のピストンに作用する空気圧の効率を高めるために、 ピストンを多段構造として空気との接触面積を大きくしたものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

常時閉型ボンベバルブは開閉操作用ハンドルを省略することにより、ボンベの 輸送中や保管中におけるバルブハンドルの誤操作やハンドルと他の物体との衝突 に起因しバルブが開くことによるガス漏れを防止できる特長を有する。常時閉型 ボンベバルブの従来の開弁機構は上述のように空気圧の作用によるピストンを駆 動する構造であるが、空気の圧縮性のためにバルブの操作に対して開閉の応答速 度に若干遅れがあるという問題があった。

【０００４】 そのため、半導体製造用のシラン、ジボラン、アルシン、ホスフィンガスのよ うに可燃性（爆発性）や有毒性のガスの場合には、バルブ開放中に漏洩したガス を迅速に遮断することができず事故防止上問題が残されていた。 従って、この考案は常時閉型ボンベバルブを従来のものより速やかに開閉でき るアクチュエータを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記目的を達成するために、常時閉弁型ボンベバルブの開閉弁の駆 動を圧縮率を無視できるオイルを介在させオイルの作用によりピストンを駆動さ せて行なうようにしたものである。

【０００６】 すなわち、本考案は常時閉型ボンベバルブ（２）の開弁用アクチュエータ（１ ）であって、 開弁の付勢手段を取付ける開口部（２１）と、前記付勢手段の推力をボンベバ ルブ（２）に伝達する下部開口部（２２）と、前記ボンベバルブ（２）に嵌合す るネジ部（２３）とを有する円筒状のケーシング（２０）； 中央部に円筒中空状に穿たれた第１オイル室（２５）とそのオイル室（２５） に連通して第２オイル室（３６）に至るオイル通路（２６）とを有し、前記ケー シング（２０）の内周壁に固定された支持部材（３０）； 前記開口部（２１）に設置される付勢手段の駆動力により前記支持部材（３０ ）の円筒中空壁を摺動する第１ピストン（３２）； 前記ケーシング（２０）の底部内壁周面（３７）と底面部（３８）および第２ ピストン（４０）との間で形成される環状の第２オイル室（３６）；

【０００７】 前記第２オイル室（３６）のオイル量の増減により上下動して前記付勢手段の 推力をステム（１１）を介してボンベバルブ（２）に伝達する第２ピストン（４ ０）； 前記支持部材（３０）と前記第２ピストン（４０）との間に裁置され前記第２ ピストン（４０）を下方向に付勢するバネ部材（４５）； 前記第２ピストン（４０）先端部に接続され、常時閉型ボンベバルブ（２）の ステム（１１）にダイヤフラム（１２）を介して接触する押圧部材（５０）；お よび 前記第１オイル室（２５）、オイル通路（２６）および第２オイル室（３６） に充填されたオイル（２７）； からなることを特徴とする高圧ガス容器弁開閉用アクチュエータを提供したもの である。

【０００８】

【考案の構成】

以下添付の図面を参照しながら、本考案を説明する。 図１は本考案の１実施例のアクチェータ（１）を装着した常時閉型ボンベバル ブ（２）（閉状態）を設置した高圧ガスボンベ（３）上部の概略断面図であり、 図２はアクチェータ（１）の概略構成断面図である。

【０００９】 ボンベバルブ（２）は常時は閉じた状態になっている。すなわち、ボンベバル ブ（２）の弁槽内で、ガス入口（６）からガス出口（７）に至るまでの通路（５ ）の間の弁室（８）に形成された弁座（９）に密着して前記通路（５）を遮断し 得る弁部材（１０）を先端に備えたステム（１１）が、環状の受け部材（１４） 上にバネ部材（１３）で上方向に付勢されながら嵌装されている。 通常の状態ではステム（１１）の上面を押圧するガス遮断部材である金属製ダ イヤフラム（１２）の力が、ダイヤフラム（１２）を押し上げるバネ（１３）の 力に打勝つよう設定されているため、弁部材（１０）は弁座（９）に密着し、ガ ス通路（５）が遮断され閉じた状態となっている。

【００１０】 前記ボンベバルブ（２）の上部には、後述するアクチュエータのケーシング（ ２０）に内装された第２ピストン（４０）先端部に固定された押圧部材（５０） が前記常時閉型ボンベバルブ（２）のガス遮蔽用金属製ダイヤフラム（１２）を 介してステム（１１）に丁度接触する状態でアクチュエータ（１）が取り外し自 在に嵌装されている。

【００１１】 ガス通路（５）の遮断を解除する閉弁推力付与機構を備えたアクチェータ（１ ）について図２により説明する。 アクチュエータ（１）のケーシング（２０）には、上部に開弁の付勢手段を取 付ける開口部（２１）と、前記付勢手段の推力をボンベバルブの開弁手段に伝達 する下部開口部（２２）と、ボンベバルブ（２）に嵌合するネジ部（２３）とを 有する円筒中空形状をなし、このケーシング内壁中央には、第１オイル室（２５ ）とそのオイル室に連通して下部に伸び、後述する第２オイル室（３６）に至る 通路（２６）を有する支持部材（３０）が固定設置されている。

【００１２】 前記第１オイル室（２５）は支持部材（３０）中央に円筒状に穿たれて形成さ れており、前記開口部（２１）に取付けられる付勢手段による駆動力により、ケ ーシング（２０）の上部周壁（２８）と支持部材（３０）の中央円筒中空部であ る第１オイル室（２５）の周壁（３１）を摺動する第１ピストン（３２）が嵌込 まれている。 第１ピストン（３２）と前記支持部材（３０）とケーシング（２０）とは環状 中空室（３３）を形成するが、ケーシング（２０）には第１ピストン（３２）の 摺動が可能なように、環状中空室から外気に連通するエア抜き（３４）が設けら れている。

【００１３】 第２オイル室（３６）はケーシング（２０）の底部内壁周面（３７）と底面部 （３８）と第２ピストン（４０）との間で環状に形成されており、この第２オイ ル室の直上でケーシング（２０）には第２ピストン（４０）が嵌込まれている。 第２ピストン（４０）は、第１ピストン（３２）の作用により第１オイル室（ ２５）から通路（２６）を通って供給される第２オイル室（３６）のオイルの増 減につれて、ケーシング内周壁（４１）と底面開口部の内壁（４２）を上下に摺 動する。

【００１４】 支持部材の下面（４３）と第２ピストン（４０）の上面との間にはバネ受を介 して皿バネ（４５）等のバネ部材が裁置され、前記固定支持部材（３０）に抗し て前記第２ピストン（４０）を下方向に押圧している。 前記支持部材（３０）と第２ピストン（４０）とケーシング（２０）とは環状 中空室（４７）を形成し、この環状室から外気に連通するエア抜き（４９）がケ ーシングに設けられ、第２ピストン（４０）の第２オイル室内のオイルの増減に よる摺動を可能にしている。

【００１５】 第２ピストン先端部には常時閉型ボンベバルブのステム（１１）にガス遮蔽用 金属製ダイヤフラム（１２）を介して接触し第２ピストン（４０）の押圧力を伝 える押圧部材（５０）が取付けられている。 最後にアクチェータ（１）の第１オイル室（２５）、オイル通路（２６）およ び第２オイル室（３６）にオイルを、第１ピストン（３２）の先端がオイル面に 接触するよう充填して本考案の高圧ガス容器弁開閉用アクチュエータが構成され る。

【００１６】

【作用】

本考案のアクチュエータは、上部開口部（２１）に開弁の付勢手段を取付ける とともに、下部のネジ部（２３）を常時閉型高圧ガスボンベのバルブに嵌合させ 、ボンベバルブのステム（１１）にダイヤフラム（１２）を介して押圧部材（５ ０）が接触する状態にして取付けられる。 付勢手段としては、図１に示すように開口部（２１）に嵌合する第１ピストン （３２）を押圧する手動ハンドル部材（５１）のほか、好ましくは三方電磁弁で 開閉を遠隔自動操作できる加圧空気（４〜５Kg／cm² Ｇ）を送る圧縮空気送付手 段が用いられる。 加圧空気により作動する形式のアクチュエータでは、図２のように、開口部下 の第１ピストン（３２）の上面には空気との接触面積を大きくするためのエアー 溜（５２）が形成されている。

【００１７】 自動操作型のアクチュエータについて開弁の動作を説明する。 三方電磁弁（図示せず）の操作で空気圧をかけると、第１ピストン（３２）が 下がり、第１オイル室（２５）のオイル（２７）は、オイル通路（２６）を通っ て第２オイル室（３６）に移動する。第２オイル室（３６）のオイルの増大によ り、通常は皿ばね（４５）の作用で下に押下げられている第２ピストン（４０） が押上げられる。

【００１８】 ダイヤフラム（１２）は第２ピストン（４０）の押圧力で、通常はバネ（１３ ）の力に勝って、ステム（１１）を弁座（９）に押し付け、ボンベバルブ（２） は閉じているが、第２ピストン（４０）が押上げられる結果、バネ（１３）の力 がダイヤフラムの押圧力に勝ってステム（１１）の先端の弁部材（１０）が弁座 （９）から離れて開弁し、ガスがシリンダー入口（６）から出口（７）へと流れ る。 閉弁状態に戻す場合には、三方電磁弁の操作でエアを抜けばよい。すなわち、 加圧エアが抜かれると皿バネ（４５）の力で第２ピストン（４０）が押下げられ 、オイルが第２オイル室（３６）から第１オイル室（２５）へ戻り、第２ピスト ン（４０）が下がり、押圧部材（５０）がダイヤフラム（１２）を押圧し、ダイ ヤフラム（１２）の押圧力がバネ（１３）に打勝ち、ステム（１１）を押下げ、 弁部材（１０）が弁座（９）に密着して閉状態に戻りガスが止まる。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案のアクチュエータは常時閉型ボンベバルブをオイ ル駆動式にしたものであり、開弁の付勢手段の推力を、第１ピストン、アクチュ エータに内装固定された支持部材に設けられた第１オイル室内のオイル、第１オ イル室に連通する第２オイル室内のオイル、および前記第２オイル室のオイル量 の増減により上下動する第２ピストンに伝達し、前記第２ピストン先端部に設け た部材により常時閉型ボンベバルブのダイヤフラムを押圧して開弁する構成とし たものである。 従来の空気作動形式のものが空気の圧縮性のために、応答に遅れがあるのに対 して、本考案のアクチュエータでは特に閉弁時の応答が迅速に行なわれ、半導体 製造用のシラン、ジボラン、アルシン、ホスフィンガスのように可燃性（爆発性 ）あるいは有毒性ガスの漏洩による事故防止に大きな威力を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の１実施例のアクチュエータを装着した
常時閉型ボンベバルブの閉状態を示す概略断面図であ
る。

【図２】本考案のアクチュエータの実施例の概略構成断
面図である。

【符号の説明】

１ アクチュエータ ２ 常時閉型ボンベバルブ ３ ガスボンベ ４ 安全弁取付部 ５ ガス通路 ６ ガス入口 ７ ガス出口 ８ 弁室 ９ 弁座 １０ 弁部材 １１ ステム １２ ダイヤフラム １３ バネ １４ ステム受け部材 １５ オーリング １６ オーリング ２０ アクチュエータケーシング ２５ 第１オイル室 ２６ オイル通路 ２７ オイル ３０ 支持部材 ３２ 第１ピストン ３６ 第２オイル室 ４０ 第２ピストン ４５ 皿バネ ５０ 押圧部材 ５１ ハンドル部材 ５２ エアー溜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 佐々木 等 東京都世田谷区船橋５−24−４ 有限会社 幸田シリンダーバルブ工場内

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 常時閉型ボンベバルブ（２）の開弁用ア
   クチュエータ（１）であって、 開弁の付勢手段を取付ける開口部（２１）と、前記付勢
   手段の推力をボンベバルブ（２）に伝達する下部開口部
   （２２）と、前記ボンベバルブ（２）に嵌合するネジ部
   （２３）とを有する円筒状のケーシング（２０）；中央
   部に円筒中空状に穿たれた第１オイル室（２５）とその
   オイル室（２５）に連通して第２オイル室（３６）に至
   るオイル通路（２６）とを有し、前記ケーシング（２
   ０）の内周壁に固定された支持部材（３０）；前記開口
   部（２１）に設置される付勢手段の駆動力により前記支
   持部材（３０）の円筒中空壁を摺動する第１ピストン
   （３２）；前記ケーシング（２０）の底部内壁周面（３
   ７）と底面部（３８）および第２ピストン（４０）との
   間で形成される環状の第２オイル室（３６）；前記第２
   オイル室（３６）のオイル量の増減により上下動して前
   記付勢手段の推力をボンベバルブ（２）に伝達する第２
   ピストン（４０）；前記支持部材（３０）と前記第２ピ
   ストン（４０）との間に裁置され前記第２ピストン（４
   ０）を下方向に付勢するバネ部材（４５）；前記第２ピ
   ストン（４０）先端部に接続され、常時閉型ボンベバル
   ブ（２）のステム（１１）にダイヤフラム（１２）を介
   して接触する押圧部材（５０）；および前記第１オイル
   室（２５）、オイル通路（２６）および第２オイル室
   （３６）に充填されたオイル；からなることを特徴とす
   る高圧ガス容器弁開閉用アクチュエータ。
2. 【請求項２】 開弁の付勢手段が前記開口部に嵌合され
   第１ピストンを押圧する手動ハンドル部材である請求項
   １に記載のアクチュエータ。
3. 【請求項３】 開弁の付勢手段が前記開口部に連結され
   第１ピストンを押圧する加圧空気である請求項１に記載
   のアクチュエータ。