JP2010209933A - ガス容器弁緊急遮断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガス容器弁緊急遮断装置の把手部がガス容器の容器弁に取り付けられている状態あるいは取り外されている状態を人手によらずに制御部にて確実に検知でき、不適切な動作プロガラムがスタートしないようにし、操作ミスを防止できるようにする。
【解決手段】ガス容器の容器弁９を閉じる把手部７と、この把手部を回転させる回転軸と、この回転軸を回転駆動する駆動部と、この駆動部の動作を制御する制御部を備え、
前記把手部には、エアシリンダ１５とリミットスイッチ１６が設けられ、このエアシリンダのピストンロッド１７の進退動作に伴ってリミットスイッチからオン信号またはオフ信号が前記制御部に送られ、このオン信号またはオフ信号に基づいて前記容器弁への前記把手部の装着もしくは離脱が検知されるようになっている。
【選択図】図１

Description

この発明は、ガス漏れや地震その他の災害時にガス容器の容器弁を速やかに閉塞して配管系へのガスの供給を遮断するガス容器弁緊急遮断装置に関する。

この種のガス容器弁緊急遮断装置（以下、遮断装置と略記することがある。）としては、例えば、図２に示すものがある。
この例の遮断装置は、ガス容器１を収納するシリンダーキャビネット２に取り付けられている。アルシン、ホスフィン、ジボランなどの半導体製造用ガス等が満たされたガス容器１はシリンダーキャビネット２内に収納され、図示しない転倒防止用部材によって転倒しないように直立状態で設置されている。

シリンダーキャビネット２の天井３の上面には制御部４が設けられ、天井３の下面の制御部４の下側には駆動部５が設けられている。駆動部５からは回転軸６が下方に垂下して連結されており、この回転軸６の下端には把手部７が取り付けられている。
この例の遮断装置は、前記制御部４、駆動部５、回転軸６および把手部７から概略構成されている。

前記把手部７は、円盤状のベースプレート８と、このベースプレート８の下面から垂下してガス容器１の容器弁９のハンドル１０に係止してこれを回転する複数の係止棒１１、１１・・とから構成され、複数の係止棒１１、１１・・はベースプレート８の下面の外周側に均等に配置されている。

前記回転軸６は、その上端が駆動部５内の図示しないアクチュエータの駆動軸にユニバーサルジョイント１２を介して連結され、その下端がユニバーサルジョイント１２を介して前記把手部７のベースプレート８の上面の中央部に連結されている。この構造により、回転軸６は二つのユニバーサルジョイント１２、１２を回転節として揺動可能となっている。
また、回転軸６は二重管構造となっており、その軸方向に伸縮可能とされその長さを可変できるようにもなっている。

前記駆動部５は、回転軸６を回転駆動するためのアクチュエータが内蔵され、このアクチュエータを動作させて回転軸６および把手部７を回転させるようになっている。

前記制御部４は、シリンダーキャビネット２に配置されているガスセンサ（図示略）かたのガス漏れ信号などを受信して前記駆動部５の動作を制御する機能の他に、シーケンサーを備え、このシーケンサーに内蔵された動作プログラムによっても駆動部５の動作を制御する機能を有するものである。
また、この制御部４は、外部に別途設置された管理装置からの指示、例えば地震警報情報などを受信して駆動部５の動作を制御するようにもなっている。

なお、前記制御部４の動作のための電気配線１３、前記駆動部５の駆動源となるガスを供給するガス配管１４が図示しないコントロールユニットから制御部４に接続されている。

このような遮断装置では、ガス容器１の容器弁９のハンドル１０に把手部７の係止棒１１、１１・・を係止させる。この状態で制御部４からの弁閉信号が駆動部５に送られると駆動部５が回転軸６を弁閉方向に回転させ、この回転に伴って把手部７がハンドル１０を廻し容器弁９を閉鎖する。
これにより、シリンダーキャビネット２内でガス漏れが発生した場合や地震の場合などには速やかに容器弁９が閉じられ、ガスの供給を停止することができる。

ところで、このような遮断装置にあっては、その把手部７のガス容器１の容器弁９への取り付け作業および取り外し作業は作業員がマニュアルに則って行う手作業でなされている。
このため、把手部７が容器弁９に装着されていることあるいは把手部７が容器弁９がら離脱していることは制御部４では検知されず、作業者が把手部７の取り付けあるいは取り外しを行った後に、手入力でトリガー信号を制御部４に送り、これを受けて動作プログラムがスタートするようになっている。

このため、例えば作業者が把手部７が容器弁９に装着されているにもかかわらず、誤って把手部７を取り外したと言う誤信号を入力した場合には、不適切な動作プロガラムがスタートし、誤動作が生じることになる。

実公平７−８００号公報 特開２００８−３０４０４６号公報

よって、本発明における課題は、ガス容器弁緊急遮断装置の把手部がガス容器の容器弁に取り付けられている状態あるいは取り外されている状態を人手によらずに制御部にて確実に検知でき、不適切な動作プロガラムがスタートしないようにし、操作ミスを防止できるようにすることにある。

かかる課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、ガス容器の容器弁を閉じる把手部と、この把手部を回転させる回転軸と、この回転軸を回転駆動する駆動部と、この駆動部の動作を制御する制御部を備え、
前記把手部には、エアシリンダとリミットスイッチが設けられ、
このエアシリンダのピストンロッドの進退動作に伴ってリミットスイッチからオン信号またはオフ信号が前記制御部に送られ、このオン信号またはオフ信号に基づいて前記容器弁への前記把手部の装着もしくは離脱が検知されるようになっていることを特徴とするガス容器弁緊急遮断装置である。

請求項２にかかる発明は、前記把手部が、円盤状のベースプレートと、このベースプレートの下面から垂下して容器弁のハンドルに係止してこれを回転する複数の係止棒と、前記ベースプレートに取り付けられたエアシリンダとリミットスイッチを備え、
エアシリンダのピストンロッドがベースプレートを貫通して下方に延びており、このピストンロッドの下端には接触板が設けられ、
リミットスイッチのプランジャがベースプレートの下面から下方に延びるとともにプランジャの先端部が前記接触板に接しうるように、エアシリンダとリミットスイッチとが配置されていることを特徴とする請求項１記載のガス容器弁緊急遮断装置である。

本発明によれば、ガス容器弁緊急遮断装置の把手部がガス容器の容器弁から取り外されている状態ではエアシリンダのピストンロッドが前進位置にありこれにともなってリミットスイッチからオフ信号が制御部に送られる。一方、把手部が容器弁に取り付けられている状態ではピストンロッドが後退位置にありこれにともなってリミットスイッチからオン信号が制御部に送られる。このため、制御部では、これらの信号によって把手部の容器弁への装着状態が確信でき、不適切な動作プログラムがスタートすることがない。

また、容器弁から取り外された把手部では、常にピストンロッドが前進位置にあり、この状態で容器弁に取り付けることが禁じられていることを表示していることにもなり、誤ってこの状態の把手部を容器弁に取り付ける誤操作もなくなる。
このように、ガス容器弁緊急遮断装置の把手部がガス容器の容器弁に取り付けられている状態あるいは取り外されている状態を人手によらずに制御部にて確実に検知でき、不適切な動作プロガラムがスタートしないようにし、人的な操作ミスを防止できる。

本発明の容器弁緊急遮断装置の要部を示す概略構成図である。 従来の容器弁緊急遮断装置を示す概略構成図である。

図１は、この発明の遮断装置における要部である把手部を示すものである。なお、図１において、図２と同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。
この例における把手部７にあっては、そのベースプレート８に前記係止棒１１、１１・・以外に複数のエアシリンダ１５、１５・・と１個のリミットスイッチ１６が取り付けられている。

すなわち、ベースプレート８の上面であって係止棒１１、１１・・の内側の円周上に４個のエアシリンダ１５、１５・・が均等な間隔で固定されており、個々のエアシリンダ１５のピストンロッド１７がベースプレート８に穿設された貫通孔に挿通されている。ピストンロッド１７の先端部には小形の円板状の接触板１８が一体に固定されている。
エアシリンダ１５には、これを駆動するための駆動用ガスを供給するためのチューブ１９が接続されており、エアシリンダ１５にチューブ１９からの駆動用ガスを送ることでピストンロッド１７が前進し、駆動用ガスの送給を停止するとピストンロッド１７が内蔵バネによって後退するようになっている。

前記リミットスイッチ１６は、プランジャを備え、このプランジャが進退することでスイッチ機能が生じるプランジャタイプのものであり、そのスイッチ本体部がベースプレート８の上面に固定され、そのプランジャ２０がベースプレート８に穿設された貫通孔に挿通され、その先端部分がベースプレート８の下面側から露出するようになっている。
また、いずれか１個のエアシリンダ１５のピストンロッド１７が後退した際にその接触板１８がリミットスイッチ１６のプランジャ２０に当接するように、そのエアシリンダ１５とリミットスイッチ１６との配置位置が決められている。

そして、エアシリンダ１５、１５・・に駆動用ガスが送られていない場合は、ピストンロッド１７は後退位置にあり、この時接触板１８がプランジャ２０に当接してこれを後退させるとともに把手部７が容器弁９に取り付けることができる状態となる。
一方、エアシリンダ１５、１５・・に駆動用ガスが送られている場合は、ピストンロッド１７は前進位置にあり、この時接触板１８がプランジャ２０から離間してプランジャ２０が前進するとともに接触板１８、１８・・が容器弁９のハンドル１０を押し下げ、その反力によってベースプレート８全体が上方に持ち上げられ。把手部７が容器弁９から取り外すことができる状態となる。

このようにして、把手部７が容器弁９に取り付けることができる状態では、リミットスイッチ１６のプランジャ２０が後退位置にあって、オン信号を発し、把手部７が容器弁９から取り外すことができる状態ではリミットスイッチ１６のプランジャ２０が前進位置にあって、オフ信号を発することができ、この信号は前記制御部４に送られ、制御部４ではこの信号によって把手部７が容器弁９に取り付けられている状態あるいは取り外されている状態であるかを知ることができる。

つぎに、このガス容器緊急遮断装置に使用方法について説明する。
初めに、ガス容器１の容器弁９が全閉であることを手動にて確認した後、把手部７を容器弁９のハンドル１０に取り付ける。この時、エアシリンダ１５には駆動用ガスを供給されておらず、ピストンロッド１７は後退位置にありリミットスイッチ１６からはオン信号が制御部４に送られる。
制御部４ではこのオン信号を受けて動作プラグラムが把手部７が容器弁９に装着されていると判断する。

ついで、手動にて把手部７ごと容器弁９を開き、ガス容器１からガスを供給する。この時もエアシリンダ１５には駆動用ガスを供給されておらず、ピストンロッド１７は後退位置にありリミットスイッチ１６からはオン信号が制御部４に送られ、このオン信号を受けて動作プラグラムが把手部７が容器弁９に装着されていると判断する。この際にリミットスイッチ１６からオフ信号が送られた場合には、動作プロガラムが異常発生と判断して警報を発する。

ガス容器１内のガスがなくなると、容器交換プログラムを開始する。ガス容器１を交換する際のパージ工程終了後に、エアシリンダ１５に駆動用ガスが送られてピストンロッド１７が前進し、接触板１８が前進して自動的に把手部７がハンドル１０から外れる。同時にリミットスイッチ１６からオフ信号が発せられ、動作プロガラムが把手部７が取り外された状態であると認識し、容器交換可能との指示が出される。オン信号が発せられ続けば、異常と判断して警報を発する。
把手部７が取り外されている状態では常に駆動用ガスがエアシリンダ１５に送られ続け、ピストンロッド１７が前進位置にあり、リミットスイッチ１６からはオフ信号が継続して制御部４に送られる。

新しいガス容器１に取り替え作業が終了すると、制御部４にて『容器交換終了』の指示を動作プロガラムに送る。これにより駆動用ガスの供給が停止され、ピストンロッド１７が後退して、リミットスイッチ１６からオン信号が発せられるとともに把手部７が容器弁９に装着可能の状態となる。容器弁９が全閉であることを手動で確認した後、把手部７が手動により容器弁９に取り付けられる。

なお、ガス漏洩や地震などの災害時には、制御部４からの指示により、自動的に把手部７が容器弁９を閉鎖し、ガスの供給を遮断することは従来のものと同様である。

以上の操作を行うことにより、把手部７が容器弁９から取り外された状態では、ピストンロッド１７が前進位置にあり、逆にピストンロッド１７が前進位置にある状態の把手部７は容器弁９に取り付けてはいけないことを表すことになり、作業者はこの状態を一目で視認できるの誤操作を行うことがない。
シリンダーキャビネット２では、ガス容器１が複数格納されるのが通例であり、これらガス容器１、１・・の交換時にパージ工程終了後、誤ってガス供給中で容器交換すべきでないガス容器１から把手部４を外すことが防止される。容器交換すべきガス容器１には把手部４が装着されていないので、誤ることがないためである。

１・・ガス容器、４・・制御部、５・・駆動部、６・・回転軸、７・・把手部、８・・ベースプレート、９・・容器弁、１０・・ハンドル、１１・・係止棒、１５・・エアシリンダ、１６・・リミットスイッチ、１７・・ピストンロッド、１８・・接触板、２０・・プランジャ

Claims (2)

1. ガス容器の容器弁を閉じる把手部と、この把手部を回転させる回転軸と、この回転軸を回転駆動する駆動部と、この駆動部の動作を制御する制御部を備え、
   前記把手部には、エアシリンダとリミットスイッチが設けられ、
   このエアシリンダのピストンロッドの進退動作に伴ってリミットスイッチからオン信号またはオフ信号が前記制御部に送られ、このオン信号またはオフ信号に基づいて前記容器弁への前記把手部の装着もしくは離脱が検知されるようになっていることを特徴とするガス容器弁緊急遮断装置。
2. 前記把手部は、円盤状のベースプレートと、このベースプレートの下面から垂下して容器弁のハンドルに係止してこれを回転する複数の係止棒と、前記ベースプレートに取り付けられたエアシリンダとリミットスイッチを備え、
   エアシリンダのピストンロッドがベースプレートを貫通して下方に延びており、このピストンロッドの下端には接触板が設けられ、
   リミットスイッチのプランジャがベースプレートの下面から下方に延びるとともにプランジャの先端部が前記接触板に接しうるように、エアシリンダとリミットスイッチとが配置されていることを特徴とする請求項１記載のガス容器弁緊急遮断装置。

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