JPH059596Y2 - - 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作動装置に係り、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
元弁作動装置に関する。

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、自燃性ものも、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閉とす
るボンベ元弁作動装置が開発されつつある。この
ようにボンベの元弁を閉とする従来のボンベ元弁
作動装置は、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弁閉操作する構成
とされている。また、アクチユエータの駆動軸に
は元弁の操作ハンドルの外周凹部に結合される爪
部を有する結合部材が設けられていた。

考案が解決しようとする問題点 上記構成になるボンベ元弁作動装置では、例え
ばアクチユエータの作動位置が元弁の開閉弁状態
に対応するようにアクチユエータの駆動軸に連結
された結合部材を元弁の操作ハンドルに結合させ
ていた。ところが、操作ハンドルに対する結合部
材の締付等がゆるんだ場合、結合部材が操作ハン
ドルの外周をスリツプして伝達ロスが生じる。こ
のような場合、アクチユエータの作動に対して、
元弁が正常に開閉弁せず、例えば元弁が閉弁して
いないのにアクチユエータが閉弁位置に作動する
と、あたかも閉弁したように閉弁位置が検出され
てしまう。このため、元弁を閉弁させるにはさら
にアクチユエータを作動させる必要がある。ま
た、元弁のシート部あるいはシート部を閉弁する
パツキン等がいたんだ場合、正常な状態よりもさ
らに操作ハンドルの締付量が必要になる。

したがつて、結合部材と操作ハンドルとの結合
がゆるんだり、あるいは元弁のシート部、パツキ
ン等の損傷したこと等によりアクチユエータが過
剰に作動したことを検出すると共にこれを表示さ
れる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
作動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、ガスが封入されたボンベと、該ボン
ベに取付けられた元弁と、操作信号の供給により
駆動軸を所定角度回転駆動されて該元弁を作動さ
せるアクチユエータと、該アクチユエータの駆動
軸に連結され該元弁の操作部に結合される結合部
材とを有してなるボンベ元弁作動装置において、 前記元弁を閉弁駆動する際前記アクチユエータ
の駆動軸が前記元弁の閉弁適正位置を越えてさら
に閉弁駆動方向に過回転したことを検出する検出
手段と、 該検出手段の検出により作動不良であることを
表示する表示部と、 を設けてなり、例えばアクチユエータ、元弁の操
作部、結合部材などで故障が生じたことを検出で
きるとともに故障発生を知らせて故障発生後速や
かに対処でき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作
動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の回転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。

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160°で
ある。

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の駆動
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、駆動軸６は自在継手７
に連結されている。

８はチヤツク（結合部材）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の駆
動軸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の駆動軸６を回転駆動するための空気圧
力をアクチユエータ５に供給する。

第２図に示す如く、チヤツク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の操作ハンドル
３ａにチヤツク８を結合させる際は、一対の可撓
部８ａ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を操作ハンドル３ａの外周凹部
に食い込ませる。

アクチユエータ５の上部には駆動軸６の上端６
ａが突出している。また、アクチユエータ５の上
部には駆動軸６の回転位置を検出する検出機構１
６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が設けてある。また、ア
クチユエータ５の上部には４枚のカム１３ａ〜１
３ｄに対向するスイツチ１４ａ〜１４ｄが設けら
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
ツチ１４ａ〜１４ｄを閉成する。

したがつて、カム１３ａ〜１３ｄとスイツチ１
４ａ〜１４ｄとにより検出機構１６が構成されて
いる。

なお、第３図に示す如く、各スイツチ１４ａ〜
１４ｄは夫々中央管理室及びアクチユエータ５等
に配設された表示ランプ１５ａ〜１５ｄに接続さ
れている。したがつて、後述するようにスイツチ
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、スイツチ１４ａは閉弁位
置を検出するスイツチである。カム１３ａはスイ
ツチ１４ａに対向しており、全開位置より160°の
位置から20°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１３a₁が接片１４a₁に当接
し、スイツチ１４ａを閉成する。

第４図Ｂに示す如く、スイツチ１４ｂはチヤツ
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ツチである。カム
１３ｂはスイツチ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
１３b₁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165〜
170°の位置に回動したときカム部１３b₁が接片１
４b₁に当接し、スイツチ１４ｂを閉成する。

第４図Ｃに示す如く、スイツチ（検出手段）１
４ｃは駆動軸６が閉弁適正位置（本実施例では開
弁位置から170〜175とする）を越えて過剰に回転
したことを検出するスイツチである。カム１３ｃ
はスイツチ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が全開位置より175〜180°の位
置に回動したときカム部１３c₁が接片１４c₁に当
接しスイツチ１４ｃを閉成する。

第４図Ｄに示す如く、スイツチ１４ｄは元弁３
が全開していることを検出するスイツチである。
カム１３ｄはスイツチ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１３d₁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０〜5°の位置に回動
したときカム部１３d₁が接片１４d₁に当接し、ス
イツチ１４ｄを閉成する。

ここで、ボンベ１の元弁３を開閉弁する場合
は、まず操作部９の開、閉弁スイツチ９ａ，９ｂ
を操作してアクチユエータ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５ａ，５ｂが作動す
る。そして、空気配管１０からの空気圧力がアク
チユエータ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。このようにアクチユ
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を介してチヤツク
８に伝達される。即ち、元弁３の操作ハンドル３
ａはアクチユエータ５に駆動されて回動し元弁３
を開閉する。

次に、元弁３が全開状態にあつて、アクチユエ
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の閉弁スイツチ９ｂを
操作してアクチユエータ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が全開位置より160°回転したとき、元弁３が閉
弁すると共にカム１３ａが閉弁位置を検出するス
イツチ１４ａを閉成する。スイツチ１４ａの閉成
により閉弁位置の表示ランプ１５ａが点灯する。
スイツチ１４ａが閉成した後、所定時間が経過す
ると閉弁用のソレノイド５ｂへの通電が断たれア
クチユエータ５は停止する。また、アクチユエー
タ５が元弁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
出スイツチ１４ｂがカム１３ｂにより閉成して表
示ランプ１５ｂが点灯する。したがつて、表示ラ
ンプ１５ａ，１５ｂの点灯によりアクチユエータ
５が適正位置まで作動したことがわかる。

ところが、例えばチヤツク８の可撓部８ａを締
付けるネジ１２がゆるんでいると、チヤツク８が
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
外周を滑つてしまい、駆動軸６からの回転駆動力
が操作ハンドル３ａに充分伝達されず伝達ロスが
生ずる。

このため、アクチユエータ５は空気供給により
閉弁駆動している間にチヤツク８が操作ハンドル
３ａの外周をスリツプして、元弁３を閉弁した後
も所定の閉弁位置を越えてさらに閉弁駆動する。
アクチユエータ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が消灯し表示ランプ１５ａのみが点灯す
る。このため、アクチユエータ５が適正位置を越
えて作動したことがわかり、使用者に注意を与え
ることになる。

そして、アクチユエータ５が開弁位置より170
〜175°の位置で停止しなかつた場合には閉弁適正
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（表示部）１５ｃとの双
方が点灯する。即ち、駆動軸６が開弁位置より
175〜180°の位置まで回転すると、カム１３ｃが
過回転を検出するスイツチ１４ｃを閉成し、これ
を表示する表示ランプ１５ｃが点灯する。したが
つて、表示ランプ１５ｃの点灯によりアクチユエ
ータ５が過剰に回転駆動していることがわかる。
即ち、表示ランプ１５ｃの点灯によりその原因を
速やかに究明して、修理し故障を解消しうる。

また、元弁３のシート部あるいはパツキン等が
損傷している場合、上記同様にアクチユエータ５
が閉弁位置を越えて閉弁適正駆動することにより
駆動軸６が過回転し、表示ランプ１５ｃが点灯す
る。上記の他例えば自在継手７が交渉した場合、
あるいはアクチユエータ５が故障した場合でも、
アクチユエータ５が所定の閉弁適正位置を越えて
作動したことが表示ランプ１５ｃの点灯により知
ることができる。

即ち、表示ランプ１５ｃの点灯により装置が正
常に作動していないことを容易に知ることができ
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ができる。

したがつて、元弁３がアクチユエータ５の作動
により正常に開閉弁されているか否かを知ること
ができるので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。

考案の効果 上述の如く、本考案になるボンベ元弁作動装置
によれば、元弁を閉弁駆動する際アクチユエータ
が元弁の閉弁適正位置を越えてさらに閉弁駆動し
たことを検出してこれを表示することにより、装
置が正常に作動していないことを即座に知ること
ができる。また、例えば駆動軸に連結された結合
部材がゆるみ元弁の操作ハンドルに対してスリツ
プしている場合、元弁のシート部、パツキン等が
損傷している場合あるいはアクチユエータ、自在
継手等が故障している場合でもアクチユエータが
閉弁位置を越えて駆動されたことによりその原因
を調査して速やかに修理することができる。この
ため、有害なガスを封入されるボンベを開閉操作
する際の安全管理の面で有利であり、装置の信頼
性の向上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作動装置の一
実施例を説明するための概略構成図、第２図はア
クチユエータの作動位置を検出する検出機構及び
アクチユエータとボンベの元弁とを結合する部分
を説明するための図、第３図は各スイツチ及び各
表示ランプの回路図、第４図はＡは閉弁位置を検
出するリミツトスイツチとカムの平面図、第４図
Ｂはアクチユ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
ツトスイツチとカムの平面図、第４図Ｃは駆動軸
が過回転したことを検出するリミツトスイツチと
カムの平面図、第４図Ｄは開弁位置を検出するリ
ミツトスイツチとカムの平面図、第５図は駆動軸
の回転角に応じた各リミツトスイツチの作動を説
明するための線図である。 １……ボンベ、３……元弁、５……アクチユエ
ータ、６……駆動軸、８……チヤツク、９……操
作器、９ａ……開弁スイツチ、９ｂ……閉弁スイ
ツチ、９ｃ……緊急遮断スイツチ、１３ａ〜１３
ｄ……カム、１４ｃ……過回転検出スイツチ、１
５ａ〜１５ｄ……表示ランプ、１６……検出機
構。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ガスが封入されたボンベと、該ボンベに取付け
   られた元弁と、操作信号の供給により駆動軸を所
   定角度回転駆動されて該元弁を作動させるアクチ
   ユエータと、該アクチユエータの駆動軸に連結さ
   れ該元弁の操作部に結合される結合部材とを有し
   てなるボンベ元弁作動装置において、 前記元弁を閉弁駆動する際前記アクチユエータ
   の駆動軸が前記元弁の閉弁適正位置を越えてさら
   に閉弁駆動方向に過回転したことを検出する検出
   手段と、 該検出手段の検出により作動不良であることを
   表示する表示部と、 を設けてなるボンベ元弁作動装置。