JPH083360B2 - ボンベ元弁遮断システム - Google Patents

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遮断システムに係り、特に停電時
でもボンベ元弁を閉弁せしめるようアクチュエータを駆
動しうる構成としたボンベ元弁遮断システムに関する。

従来の技術 従来のボンベ元弁遮断システムとしては、例えば第８
図に示すような構成とされたシステムが開発されてい
る。この第８図に示すボンベ元弁遮断システムはリモー
トコントロールボックス（図示せず）に配設された弁閉
スイッチが操作されると、ボンベ１の元弁２を弁閉する
ボンベ元弁遮断装置に適用されている。第８図中、３は
アクチュエータボックス,4は弁閉用電磁弁,5は停電時弁
閉用電磁弁,6は減圧弁,7はシリンダである。又、シリン
ダ７は圧縮空気の供給により矢印X₂方向（弁閉方向）に
駆動されるピストン7aを有し、ピストン7aは出力軸7b,
自在継手８を介して元弁２のハンドルに連結されてい
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（図示せず）の弁閉スイッチが操作される
と、弁閉用電磁弁４が切替わり、空気供給継手3aからの
圧縮空気が電磁弁4,5,減圧弁６を介してシリンダ７に供
給される。これにより、ピストン7aがX₂方向に移動して
元弁２のハンドルは閉弁方向に駆動される。停電時は、
電磁弁4,5が共に消勢され、空気供給継手3aからの圧縮
空気は停電時弁閉用電磁弁５を介してシリンダ７へ供給
され元弁２を閉弁せしめる。

発明が解決しようとする課題 しかるに、上記ボンベ元弁遮断システムでは、停電時
弁閉用電磁弁５を各アクチュエータボックス３毎に設け
なければならず、例えばボンベ１が複数本設置された場
合複数個の停電時弁閉用電磁弁５が必要となる。そのた
め、従来のシステムで複数本のボンベの元弁２を弁閉す
る構成とすると、電磁弁５が通常励磁されたままである
ので消費電力，発熱量が多くなり、アクチュエータボッ
クス３内の温度が著しく上昇してしまうといった課題が
ある。

又、上記従来のシステムでは複数の停電時弁閉用電磁
弁５が各アクチュエータボックス３内に設けられている
ので、停電時元弁２を弁閉させないように使用変更する
場合その変更作業が面倒であるといった課題もある。

そこで、本発明は上記課題を解決したボンベ元弁遮断
システム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、ガスが封入された複数のボンベと、 該ボンベ毎に設けられたボンベ開閉用の元弁と、 前記複数の元弁の夫々に連結され、空気源からの圧縮
空気の供給により該元弁夫々を弁閉せしめる複数のアク
チュエータと、 一側が前記空気源に連通した共通配管となり、他側が
前記アクチュエータ夫々に連通する複数の分岐配管とな
った空気配管と、 前記分岐配管に設けられ、前記空気源から前記アクチ
ュエータへの圧縮空気を供給又は供給停止するよう切り
換える複数の弁閉用電磁弁と、 よりなるボンベ元弁遮断システムにおいて、 一端が前記空気源に連通し、前記空気源より常時圧縮
空気が供給されるバイパス配管と、 一のポートが前記バイパス配管の他端に接続され、他
のポートが前記複数のアクチュエータ夫々に接続されて
おり、通電時には前記バイパス配管から前記複数のアク
チュエータへの圧縮空気の供給を断ち、非通電時には前
記バイパス配管から前記複数のアクチュエータへ圧縮空
気を供給する停電時弁閉用電磁弁と、 を設けたことを特徴とする。

作用 複数のアクチュエータに対して１個の停電時弁閉用電
磁弁を共用化することにより、消費電力，発熱量を減ら
し温度上昇を抑える。又、共通の停電時弁閉用電磁弁１
個とバイパス配管を取り除くだけで停電時に元弁が弁閉
しないような仕様へ変更できる。

実施例 第１図及び第２図は本発明になるボンベ元弁遮断シス
テムの第１実施例が適用されたボンベ元弁遮断装置の概
略構成を示す。

両図中、例えば複数のボンベ11₁〜11₄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11₁〜11₄は
夫々所定間隔離間され垂直に立てた状態で保持されてボ
ンベ収納ボックス12内に収納されている。ボンベ11₁〜1
1₄の上部には元弁13₁〜13₄が取付けられている。元弁13
₁〜13₄はその上部に操作ハンドル13aを有し、操作ハン
ドル13aの回動操作により開閉し、その弁開度を調整さ
れる。このため、元弁13₁〜13₄の弁開度に応じた流量の
ガスがボンベ11₁〜11₄より流出し元弁13₁〜13₄に連通接
続された配管14を介してボンベ収納ボックス12の外部に
供給される。

15₁はアクチュエータボックスで、ボンベ収納ボック
ス12の天板12aの上面に配設されており、ボンベ11₁〜11
₄より離間した位置にある。アクチュエータボックス15₁
の出力軸16は天板12a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、出力軸16は自在継手17に連結
されている。

18はチャックで、元弁13₁の操作ハンドル13aの外周に
嵌合している。また、チャック18は自在継手17に連結さ
れている。したがって、アクチュエータボックス15₁の
出力軸16は自在継手17を介してチャック18に連結されて
いる。

19はコントロールボックスで、ボンベ収納ボックス12
より離れた位置に設けられており、その前面には各アク
チュエータボックス15₁〜15₄に元弁13₁〜13₄を弁閉する
ための弁閉信号を供給する弁閉スイッチ19a1〜19a4及び
緊急遮断スイッチ19bを有する。

このコントロールボックス19は電気信号を送信する信
号線19cを介して各アクチュエータボックス15₁〜15₃と
接続されている。

20は空気源、21は空気源に接続された空気配管であ
る。空気配管21は一端が空気源20に接続された共通配管
21aと、共通配管21aのの他端より分岐し、各アクチュエ
ータボックス15₁〜15₃に圧縮空気を供給する分岐配管21
b₁〜21b₄とよりなる。

尚、第１図ではボンベ11₁について元弁13₁とアクチュ
エータボックス15₁との間の伝達機構が図示されている
が、他のボンベ11₂〜11₄についても同様な構成となって
いるので、ここでは図示及びその説明は省略する。

このように、ボンベ収納ボックス12においては複数
（本実施例では４本）のボンベ11₁〜11₄,各ボンベ11₁〜
11₄に取付けられた複数の元弁13₁〜13₄,複数のアクチュ
エータボックス15₁〜15₄が１個所に設置され集中管理さ
れている。22は停電時弁閉用電磁弁で、空気配管21より
分岐したバイパス配管23と、各アクチュエータボックス
15₁〜15₄からの排気配管24₁〜24₄が接続された共通排気
管25とが接続されている。尚、この電磁弁22は例えばス
プリングオフセット電磁方式の弁であり、通常通電され
共通排気配管25と排気配管24₁〜24₄とを連通する。しか
し、非通電時はバイパス配管23と排気配管24₁〜24₄と連
通し排気配管24₁〜24₄を介して各アクチュエータボック
ス15₁〜15₄に圧縮空気を供給する。

このように、本実施例では停電時弁閉用電磁弁22が排
気配管途中に設けられているので、停電時後述するよう
に排気配管24₁〜24₄を介してアクチュエータボックス15
₁〜15₄に圧縮空気を供給して各元弁13₁〜13₄を弁閉する
ことができ、配管構造の簡略化が図られている。

ここで、ボンベ元弁遮断システムの空気回路10の構成
につきさらに説明する。尚、第２図はアクチュエータボ
ックス15₁,15₂の通常状態を示している。

第２図中、アクチュエータボックス15₁はコントロー
ルボックス19からの操作信号により作動する弁閉用電磁
弁27を有している。この電磁弁27には前述した空気配管
21が接続されている。電磁弁27が作動すると、空気配管
20からの圧縮空気は電磁弁27を介してアクチュエータと
してのシリンダ28に導入される。

電磁弁27はスプリングオフセット電磁方式の切換弁で
あり、コントロールボックス19より弁閉信号が供給され
るとソレノイド27aが励磁されバネ27bに抗して切換作動
する。非通電時の電磁弁27はバネ27bの押圧力により大
気開放状態となっている。また、電磁弁27は給気継手26
を介して空気配管21と連通する給気配管29が接続された
給気ポート27cと、弁閉配管30が接続されたポート27dと
排気継手31を介して排気管24₁と連通する排気管32が接
続された排気ポート27eとを有する。

前述した停電時弁閉用電磁弁22は、通電されたソレノ
イド22aの励磁によりバネ22bに抗して作動状態を保つ切
換弁である。又、電磁弁22はバイパス配管23が接続され
たポート22cと、共通排気管25が接続されたポート22d
と、排気管24₁〜24₃と接続されたポート22eとを有す
る。通常電磁弁22は通電されているので第２図に示すよ
うに、バイパス配管23を閉じ共通排気配管25と排気配管
24₁〜24₃とを連通した状態を維持しており、非通電時に
は後述するようにバネ22bの押圧力で非作動状態に復帰
してバイパス配管23と排気管24₁〜24₃とを接続してバイ
パス配管23を開にする。

この電磁弁22は通常通電状態となっているが、複数の
弁閉用電磁弁27の上流側に１個設けられているだけなの
で、従来（第８図に示す）よりも消費電力が少なく、発
熱量も減少している。

又、本実施例においては停電時に元弁13₁〜13₄を弁閉
させないようにするには上記電磁弁13₁〜13₄が非通電状
態を保つようにすれば良いため、容易に仕様変更するこ
とが可能である。

33は電磁弁22からの圧縮空気を所定圧力に減圧する源
圧弁,34,35,36は夫々逆止弁である。

37はパワーユニットで、緊急時高圧ガスを発生する液
化ガスの容器38と、コントロールボックス19からの緊急
遮断信号により容器を開封する開封機構39とを有してい
る。なお、容器38はガス配管40を介してアクチュエータ
ボックス15₁の弁閉配管30に接続されている。したがっ
て、緊急時に開封機構39が作動して容器38を開封する
と、容器38の高圧ガスがシリンダ28内に供給される。

尚、上記以外のアクチュエータボックス15₂〜15₄にお
いてもアクチュエータボックス15₁と同様な構成である
ので、他のアクチュエータボックス15₂〜15₄の説明は省
略する。

ここで、上記構成になるボンベ元弁遮断装置の動作に
つき説明する。

複数のボンベ11₁〜11₃に取付けられた元弁13₁〜13
₄は、作業者により操作ハンドル13aを弁開操作されて弁
開される。そして、ボンベ11₁〜11₄に充填されたガスは
配管14を介して供給される。このとき、弁閉用電磁弁27
は非通電状態であり、停電時弁閉用電磁弁22は通電され
ている。

ガスの使用が終りガス供給を停止するとき作業者はコ
ントロールボックス19の弁閉スイッチ19a1を操作する。
これにより、コントロールボックス19からアクチュエー
ボックス15₁へ弁閉信号が送信され弁閉用電磁弁27のソ
レノイド27aが励磁される。従って、電磁弁27のバネ27b
に抗して切換わり給気配管29と弁閉配管30とを連通す
る。その結果、空気源20からの圧縮空気は電磁弁27,弁
閉配管30を介してシリンダ28内に供給され、シリンダ28
内のピストン28aをX₂方向に移動させる。このピストン2
8aの駆動力は出力軸16,自在継手17,カップリング18を介
して元弁13₁の操作ハンドル13aに伝達され、操作ハンド
ル13aを弁閉方向に回動させる。そして、元弁13₁は閉弁
し、ガス供給を停止する。

尚、他のボンベ11₂〜11₄においても弁開スイッチ19a₂
〜19a₄を操作することにより上記と同様な動作が行なわ
れる。

次に、通常のガス供給時に停電が発生したときの動作
について考えてみる。

この場合、弁閉用電磁弁27は第２図に示すように、排
気配管32と弁閉配管30とを連通したままである。しかる
に、通常通電されている停電時弁閉用電磁弁22は停電に
なるとバネ22bのバネ力により切換わりバイパス配管23
と排気管24₁〜24₄とを連通する。そのため、空気源20か
らの圧縮空気はバイパス配管23,各排気管24₁〜24₄を介
して弁閉配管30に供給される。よって、シリンダ28は前
述の弁閉時と同様に動作して元弁13₁〜14₄を閉弁せしめ
る。このように、本実施例では１個の電磁弁22が消勢さ
れると複数のアクチュエータボックス15₁〜15₄の各シリ
ンダ28を同時に弁閉方向に駆動させることができる。

第３図及び第４図に本発明の第２実施例を示す。尚、
第４図は停電時の動作状態を示している。又、両図中前
記第１実施例と同一構成部分には同一符号を付してその
説明は省略する。

第３図中、アクチュエータボックス15₁〜15₄には元弁
13の操作ハンドル13aを駆動するためのロータリアクチ
ュエータ41₁〜41₄（第４図に示す）が収納されている。

コントロールボックス19は前面に弁閉スイッチ19a1〜
19a4,緊急遮断スイッチ19bが配設され、その内部には第
４図に示す空気回路42と制御回路43とが設けられてい
る。

空気源20は空気配管44を介してコントロールボックス
19に接続されており、コントロールボックス19は空気配
管45₁〜45₄を介して各アクチュエータ41₁〜41₄と接続さ
れている。

第４図に示すように、本実施例では空気回路42はコン
トロールボックス19内に設けられ、各アクチュエータ41
₁〜41₄と接続された弁閉用電磁弁46₁〜46₄と、停電時弁
閉用電磁弁47と、減圧弁33と、逆止弁35とを有する。コ
ントロールボックス19には空気配管44が接続された給気
継手48,排気継手49,空気供給継手50₁〜50₄が設けられて
いる。

53は給気継手48に接続された共通配管で、54₁〜54₄は
共通配管53より並列に分岐した分岐配管である。この分
岐配管54₁〜54₄は弁閉用電磁弁46₁〜46₄を介して空気供
給継手50₁〜50₄に接続されている。各アクチュエータ41
₁〜41₄は内部に出力軸41aと、出力軸41aと一体なベーン
41bを有し、各空気配管45₁〜45₄を介して圧縮空気が供
給されると出力軸41a及びベーン41bが時計方向に回動し
て各元弁13₁〜13₄を閉弁せしめる。

本実施例では第３図に示すように各アクチュエータホ
ックス15₁〜15₄に接続された配管数が少なく、第１実施
例のものよりも容易に配管の接続作業を行なえるといっ
た利点を有している。

55はバイパス配管で、一端が弁閉用電磁弁46₁の上流
側の分岐配管54₁に接続され他端は電磁弁47の給気ポー
ト47cに接続されている。56は排気配管で、一端が電磁
弁47のポート47eに接続され、他端が電磁弁46₁〜46₄の
各排気ポート46eに接続されている。

57は排気配管で、一端が排気継手49に接続され、他端
が大気開放とされている。

通常、各弁閉用電磁弁46₁〜46₄は通電されておらず、
制御回路43からの弁閉信号が通電されたとき、ソレノイ
ド46aが励磁される。よって、通常各電磁弁46₁〜46₄で
はポート46dと46eとが連通され、ソレノイド46aの励磁
によりポート46cと46dとを連通するように切換わる。
又、停電時弁閉用電磁弁47は弁閉用電磁弁46₁より上流
側に設けられ、通常通電されたままであり、ソレノイド
47aが励磁されてポート47eと46dとを連通している。従
って、空気回路42においては通常各空気配管45₁〜45₄,
排気配管56,57が電磁弁46₁〜46₄及び47を介して連通し
ている。

ここで、作業者がコントロールボックス19の弁閉スイ
ッチ19a1を押下すると、電磁弁46₁のソレノイド46aが励
磁されて切換わり、ポート46cと46dとが連通される。そ
のため、空気配管44から供給された圧縮空気は、共通配
管53,減圧弁35,分岐配管54₁,空気配管45₁を介してアク
チュエータ41₁に供給される。そして、アクチュエータ4
1₁の出力軸41aが駆動されてボンベ11₁の元弁13₁が弁閉
する。他のアクチュエータ41₂〜41₃も各電磁弁46₂〜46₄
の切換動作により上記のように元弁13₂〜13₄を弁閉動作
させる。

又、停電時は電磁弁46₁〜46₄及び47は非通電状態とな
り、バネ46b,47bの作用によりポート46eと46d,ポート47
cと47eを連通する。そのため、空気配管44から供給され
た圧縮空気は共通配管53,分岐配管54₁,バイパス配管55,
排気配管56,空気配管45₁〜45₄を介して各アクチュエー
タ41₁〜41₄に供給される。そして、各アクチュエータ41
₁〜41₄は出力軸41aが駆動されてボンベ11₁〜11₄の元弁1
3₁〜13₄を弁閉する。

第５図乃至第７図に上記第２実施例の変形例を示す。

第５図では、上記コントロールボックス19がボンベ収
納ボックス12の天板12a上に取付けられている。コント
ロールボックス19の設置場所が無い場合、コントロール
ボックス19を直接ボンベ収納ボックス12に載置して設置
スペースを確保することがある。この場合、コントロー
ルボックス19は約2m程の高さに位置することになる。

第６図にコントロールボックス19の詳細を示す。第６
図中、コントロールボックス19の前面には圧力低下等の
異常発生時に警報を発するブザー72及び電源表示ランプ
付スイッチ61,緊急遮断表示ランプ付スイッチ62,ブザー
停止スイッチ63,取付不良表示ランプ64,圧力低下表示ラ
ンプ65,弁閉表示ランプ付スイッチ66₁〜66₄が配設され
ている。又、コントロールボックス19の上面には給気継
手48,排気継手49,空気供給継手50₁〜50₄等が配設されて
いる。

第５図のように、コントロールボックス19がボンベ収
納ボックス12上に取付けられると、各スイッチを押下す
る際作業者は踏台等を使わないと操作できず不便であ
る。そのため、収納ボックス12の側面の壁部12bの低い
位置にはリモートコントロールボックス67が設置してあ
る。このリモートコントロールボックス67は四隅に取付
用孔67aが設けられ、前面には緊急遮断スイッチ68,ブザ
ー停止スイッチ69,弁閉スイッチ70₁〜70₄が配設されて
いる。又、リモートコントロールボックス67は信号線71
を介してコトンロールボックス19内の制御回路43と接続
されている。

コントロールボックス19がボンベ収納ボックス12上の
高所に設けられていても各ランプの点灯を視認できるの
で、作業者はコントロールボックス19のランプ表示を見
ながら比較的低い位置に設けられた上記リモートコント
ロールボックス67の各スイッチ68,69,70₁〜70₄を踏台等
を使用せずに容易に操作することができる。又、リモー
トコントロールボックス67はボンベ収納ボックス２の壁
部12bに限らず、コントロールボックス19を見ることの
できる場所であれば他の場所に設けるようにしても良
い。

尚、上記実施例ではボンベ元弁遮断装置を例に挙げて
説明したが、本発明はボンベ元弁開閉装置にも適用でき
るのは言うまでもない。

発明の効果 上述の如く、本発明になるボンベ元弁遮断システム
は、一端が空気源に連通し、この空気源より常時圧縮空
気が供給されるバイパス配管と、このバイパス配管の他
端に一のポートが接続され、他のポートが複数のアクチ
ュエータ夫々に接続されており、通電時にはバイパス配
管から複数のアクチュエータへの圧縮空気の供給を断
ち、非通電時にはバイパス配管から複数のアクチュエー
タへ圧縮空気を供給する停電時弁閉用電磁弁を設けてい
る。このため、停電時１個の停電時弁閉用電磁弁で複数
のアクチュエータを閉弁動作させることができ、そのた
め通常通電状態にしておいても停電時弁閉用電磁弁への
通電による消費電力を減少させて発熱を抑えることがで
き、複数個の停電時弁閉用電磁弁を要する従来に比べて
著しい温度上昇を防止することができる。さらに、停電
時のボンベ遮断機能が不要な場合、１個の停電時弁閉用
電磁弁とバイパス配管を取り除くだけ簡単に仕様変更す
ることができ、顧客の注文にも容易に対応することがで
きる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になるボンベ元弁遮断システムの第１実
施例が適用されたボンベ元弁遮断装置の概略構成図、第
２図は第１実施例の空気回路を説明するための構成図、
第３図は本発明の第２実施例の概略構成図、第４図は第
２実施例の空気回路の構成図、第５図乃至第７図は夫々
本発明の第２実施例の変形例の概略構成図，コントロー
ルボックスの正面図，リモートコントロールボックスの
正面図、第８図は従来のボンベ元弁遮断システムの概略
構成図である。 10……空気回路、11₁〜11₄……ボンベ、12……ボンベ収
納ボックス、13₁〜13₄……元弁、13a……操作ハンド
ル、5₁〜15₄……アクチュエータボックス、16……出力
軸、17……自在継手、18……チャック、19……コントロ
ールボックス、19a1〜19a4……弁閉スイッチ、20……空
気源、21……空気配管、21a……共通配管、21b1〜21b4
……分岐配管、22……停電時弁閉用電磁弁、23……バイ
パス配管、24₁〜24₄……排気配管、25……給気継手、27
……弁閉用電磁弁、41₁〜41₄……アクチュエータ、42…
…空気回路、44,45₁〜45₄……空気配管、46₁〜46₄……
弁閉用電磁弁、47……停電時弁閉用電磁弁、54₁〜54₄…
…分岐配管、55……バイパス配管、56,57……排気配
管、67……リモートコントロールボックス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガスが封入された複数のボンベと、 該ボンベ毎に設けられたボンベ開閉用の元弁と、 前記複数の元弁の夫々に連結され、空気源からの圧縮空
   気の供給により該元弁夫々を弁閉せしめる複数のアクチ
   ュエータと、 一側が前記空気源に連通した共通配管となり、他側が前
   記アクチュエータ夫々に連通する複数の分岐配管となっ
   た空気配管と、 前記分岐配管に設けられ、前記空気源から前記アクチュ
   エータへの圧縮空気を供給又は供給停止するよう切り換
   える複数の弁閉用電磁弁と、 よりなるボンベ元弁遮断システムにおいて、 一端が前記空気源に連通し、前記空気源より常時圧縮空
   気が供給されるバイパス配管と、 一のポートが前記バイパス配管の他端に接続され、他の
   ポートが前記複数のアクチュエータ夫々に接続されてお
   り、通電時には前記バイパス配管から前記複数のアクチ
   ュエータへの圧縮空気の供給を断ち、非通電時には前記
   バイパス配管から前記複数のアクチュエータへ圧縮空気
   を供給する停電時弁閉用電磁弁と、 を設けたことを特徴とするボンベ元弁遮断システム。