JP3188502B2 - 高圧ガス容器の残ガス放出・真空引き設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、使用済み高圧ガス容器
から残ガスを取り除き洗浄ガスで洗浄後容器内を真空に
する作業を自動で行う残ガス放出・真空引き設備に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】シランガス等の各種のガスは高圧ガス容
器（以下、容器と略称する）に充填されて顧客に供給さ
れている。顧客は容器からガスを取り出して使用する
が、その際使用済の容器には多少のガスが残留してい
る。この後容器は製造元に回収されて再び使用に供され
るが、その際容器内を清浄な状態にする必要がある。

【０００３】従来この作業は、人手によって行われてい
た。すなわち、高圧ガス容器の残ガスを放出させ容器内
を真空に引くガス処理設備の管路と容器の容器弁とを袋
ナットを用いて接続した後、前記設備を運転して、容器
から残ガスを排気し、ついで高純度窒素ガス等の洗浄用
ガスの注入、放出を数回繰り返し、最後に容器内を真空
引きして、容器内を清浄な状態としていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように従来は、ガ
ス処理設備が設けられた位置に容器を運び、当該設備の
管路に容器の容器弁を接続するといった作業を、人手に
よって一本づつ行わなければならないので、作業に多く
の手間がかかる問題があった。本発明は前記事情に鑑み
てなされたもので、高圧ガス容器の残ガス放出・真空引
き作業に要する人手を大幅に減らすことができる設備を
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】請求項１の高圧ガス容器
の残ガス放出・真空引き設備は、高圧ガス容器を取り扱
う容器取扱ユニットとこの高圧ガス容器の残ガスを放出
させ洗浄ガスで洗浄後容器内を真空に引くガス処理部と
からなり、前記容器取扱ユニットが、高圧ガス容器を載
せて回転するターンテーブルと、このターンテーブルに
設けられた容器支持機構と、ターンテーブルによって所
定位置に送られた前記高圧ガス容器の弁を開閉する容器
弁開閉機構と、高圧ガス容器が前記所定位置に送られた
ときその容器弁とガス処理部とを接続する枝管接続機構
とを備え、前記枝管接続機構には、高圧ガス容器が前記
所定位置に送られたとき、その継手を押圧して該継手を
前記容器弁に自動的に接続する押圧機構が設けられた設
備である。請求項２の高圧ガス容器の残ガス放出・真空
引き設備は、前記容器支持機構と枝管接続機構とが昇降
ユニットによって昇降自在に保持されると共に、これら
と共に降下する下降停止位置検出機構が設けられてお
り、この下降停止位置検出機構によって高圧ガス容器の
所定箇所が検知された時を基準にしてこれら容器支持機
構と枝管接続機構の降下を停止させることを特徴とする
設備である。

【０００６】

【作用】請求項１の高圧ガス容器の残ガス放出・真空引
き設備では、ターンテーブルに容器を載せると、容器が
容器支持機構によって固定される。そして、ターンテー
ブルの回転によって容器が所定位置に送られる。すると
容器の残ガスを放出させ容器内を真空に引くガス処理部
と容器の容器弁は枝管接続機構によって接続される。こ
の状態で容器弁開閉機構とガス処理部を適宜駆動させる
と容器内の洗浄が行われる。また、枝管接続機構に押圧
機構を設けたので、高圧ガス容器がターンテーブルによ
って所定位置に送られてきたとき、押圧機構によってそ
の継手が押圧されることにより、人手を要することなく
該継手が前記容器弁に自動的に接続する。請求項２の残
ガス放出・真空引き設備は、前記容器支持機構および枝
管接続機構と共に降下する下降停止位置検出機構によっ
て高圧ガス容器の所定箇所が検知された時を基準にして
これら容器支持機構と枝管接続機構の降下を停止させる
ので、各容器に合わせて容器弁開閉機構および枝管接続
機構の位置が定まる。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の高圧ガス容器
の残ガス放出・真空引き設備の一実施例を説明する。本
実施例の残ガス放出・真空引き設備は、高圧ガス容器を
取り扱う図１に示す容器取扱ユニット１と、高圧ガス容
器の残ガスを放出させ洗浄ガスを導入，排出を行ない更
に容器内を真空に引く図９に示すガス処理部２とによっ
て概略構成されている。そして容器取扱ユニット１はさ
らに高圧ガス容器を載せて回転するターンテーブル３と
容器を固定するための容器支持機構４と高圧ガス容器の
弁を開閉する容器弁開閉機構５と高圧ガス容器が前記所
定位置に送られたときその枝管と前記ガス処理部２とを
接続する枝管接続機構６とによって概略構成されてい
る。

【０００８】前記ターンテーブル３は、図２に示すよう
に、円形の台７とこれを回転させるモータ８および減速
機９とによって構成されている。このターンテーブル３
の中央には、図３に示す、容器支持機構４が設けられて
いる。容器支持機構４は、前記台７の中心に立設された
支柱１０と容器本体用Ｖ受け１１とクランプ機構１２と
弁部受け１３とで概略構成されている。容器本体用Ｖ受
け１１は、図４に示すように、ほぼＶ字状の切り欠きが
形成された板状の物で、容器の本体部分の上部と下部に
当接するように支柱１０に取り付けられている。クラン
プ機構１２は、エアーシリンダ１５と、クランプ１６と
クランプ確認用エアリミットスイッチ１７とで概略構成
されている。このクランプ機構１２は、上下２箇所に設
けられた前記容器本体用Ｖ受け１１の間に設けられてお
り、エアーシリンダ１５が伸長されると、図４中矢印Ｙ
で示すように、クランプ１６が倒れて容器本体用Ｖ受け
１１との間に容器を挟んでこれを固定する。エアーシリ
ンダ１５とエアリミットスイッチ１７は図２に示すよう
に管路９０によって接続されており、前述のようにクラ
ンプ１６を倒してエアーシリンダ１５内の圧力が所定の
値以上になるとこれがエアリミットスイッチ１７によっ
て検知され、容器が固定されたことが確認されるように
なっている。弁部受け１３は、図５に示すように、容器
の弁部１８を保持するもので、上下に位置調整できるよ
うに設けられている。この弁部受け１３には、弁部１８
の安全弁２０の設けられた側がほとんど緩みなく入る凹
部９１が形成されている。そしてこの凹部９１に弁部１
８の安全弁２０側を挿入すると容器の容器弁口金部（以
下口金部と略称する）２１はターンテーブル３の径方向
外方に向くようになっている。

【０００９】前記容器弁開閉機構５は、図６に示すよう
に、前記ターンテーブル３の上方に設けられた梁部材２
２の下に連設された昇降ユニット２３に取り付けられて
いる。この容器弁開閉機構５は、図７に示すように、下
端に設けられた爪部材２４がセンターコンプライアンス
２５を介して回転駆動機構２６に接続されて成るもので
ある。爪部材２４は、容器の弁部１８のハンドル２９に
係合するように配置された複数の爪２７が板部２８から
下方に向けて突設されたものである。回転駆動機構２６
は爪部材２４を回転させるもので、電動式や空気圧式の
ものがある。これら回転駆動機構２６と爪部材２４との
間に介在されたセンターコンプライアンス２５は、回転
駆動機構２６の中心軸と爪部材２４の中心軸の位置が若
干ずれるのを許容するもので、弁部１８のハンドル２９
に対する爪部材２４の係合が円滑に行われるようにす
る。前記昇降ユニット２３の下端部には、図７に示すよ
うに、下降停止位置検出機構３１が取り付けられてい
る。この下降停止位置検出機構３１は、逆Ｌ字状の腕部
３２，３２の一方の下端に光電管３３、他方に発光素子
３４が設けられたものである。この下降停止位置検出機
構３１の光電管３３および発光素子３４は、容器弁開閉
機構５の爪２７が容器のハンドル２９に適切に係合した
時、容器の口金部２１の上端を検知する位置に設けられ
ている。

【００１０】前記枝管接続機構６は、図６に示すよう
に、前記容器弁開閉機構５と同じ梁部材２２の下に昇降
ユニット３６を介して設けられている。この枝管接続機
構６は、図８に示すように、後述するガス処理部２のホ
ース４０を容器の口金部２１に接続するためのもので、
ガス処理部２のホース４０に接続された継手３７が従動
機構３８の先端側に取り付けられ、この従動機構３８が
押圧機構３９によって押されるようになっている。継手
３７は、ガス流通孔４１が穿設された継手本体４２の先
端側外周にチャック４３を備えたカバー４４が取り付け
られて成るものである。継手本体４２の先端部４３は口
金部２１の孔に入る大きさに加工されており、この先端
部４３の後ろには鍔部４４が形成されている。この鍔部
４４の前面には口金部２１の端面に当接するパッキン４
５が取り付けられている。この継手３７の後部には従動
機構３８が連接されている。従動機構３８は、前記昇降
ユニット３６に取り付けられた支持板部４６の下面前部
に設けられたレール部材４９に前後動自在に支持された
軸受け部材４７に、摺動軸４８が前後動自在に設けられ
たものである。この摺動軸４８の先端は前記継手本体４
２の後端に緩く挿入されている。また軸受け部材４７の
先端と継手本体４２とは、円周方向に沿って６本のコイ
ルスプリング８８が配置されてなるフローティング機構
８７で接続されている。

【００１１】この従動機構３８の後方側には、押圧機構
３９が設けられている。押圧機構３９は、加圧ユニット
５０と微調整ユニット５１とによって構成されている。
加圧ユニット５０は、前記支持板部４６の下面中央部に
取り付けられた軸受け部材５２に摺動ロッド５３が前後
動自在に挿入され、この摺動ロッド５３をその後端に取
り付けられたトグルリンク５４をピストン５５で動かす
ことによって前後動せしめるものである。このトグルリ
ンク５４の他端は、前記支持板部４６の後端に取り付け
られたブロック５７に回動自在に固定されている。この
ブロック５７の後部にはローラ５８が設けられており、
前記梁部材２２を支えている柱部材５９に設けられたブ
ロック６０にこのローラ５８が当接して押圧機構３９の
後退を防止している。このブロック６０には板体７７を
介してリミットスイッチ７８，７９が取り付けられてい
る。一方のリミットスイッチ７８はトグルリンク５４が
所定角度まで折れ曲がった状態を検知するように、他方
のリミットスイッチ７９はトグルリンク５４が伸びきっ
た状態を検知するように設けられている。

【００１２】押圧機構３９の摺動ロッド５３の前端には
前部部材６１を介して前記微調整ユニット５１が取り付
けられている。微調整ユニット５１は、前記前部部材６
１の下に固定された軸受け部材６２にロッド６３が前後
動自在にはめ込まれたもので、このロッド６３の先端は
前記従動機構３８の軸受け部材４７に固定されている。
このロッド６３の後端には枠６４が取り付けられてお
り、この枠６４には偏心カム６５がはめ込まれている。
この偏心カム６５はリンク６７を介してピストン６６に
連結されており、ピストン６６で偏心カム６５を回動さ
せるとロッド６３が前後動するようになっている。この
ピストン６６は軸受け部材６２の下に設けられた３角部
材７３に垂直に固定されている。

【００１３】前記ガス処理部２は、図９に示すように、
ホース４０によって枝管接続機構６と接続されたもの
で、ホース４０が連接された本管路６８と、この本管路
６８と除害装置６９を接続する放出管路７０と、前記本
管路６８と真空ポンプ７１を接続する真空管路７２とに
よって概略構成されている。本管路６８の一端は純粋窒
素の供給源９２に接続されており、他端には連成形の圧
力計７４が接続されている。本管路６８のホース４０が
接続された部分より一端側の位置には窒素弁８１が設け
られている。また前記放出管路７０には放出弁８２が設
けられており、真空管路７２には真空弁８３が設けられ
ている。これら弁８１，８２，８３は、作動用窒素管路
８４から電磁弁８１ａ，８２ａ，８３ａを介し供給され
る作動用窒素によって開閉されるようになっている。

【００１４】つぎに上記構成からなる高圧ガス容器の残
ガス放出・真空引き設備の動作を説明する。この設備で
高圧ガス容器の残ガスを処理するには、まずターンテー
ブル３上に容器を載せる。この時図５に示すように、容
器の弁部１８の安全弁２０側を容器支持機構４の弁部受
け１３の凹部９１に入れると共に、図４に示すように容
器の本体部分を容器本体用Ｖ受け１１に収めるようにす
る。この後、クランプ機構１２のエアーシリンダ１５を
伸長させてクランプ１６を倒し容器を固定する。このよ
うに容器が固定されたことは、エアーシリンダ１５内の
エア圧が所定値以上になったことをエアリミットスイッ
チ１７で検知することによって確認される。このように
して一本の容器をターンテーブル３に載せた後、ターン
テーブル３を次の容器を載せる位置まで回転させ、２本
目の容器をターンテーブル３にセットする。このように
して図１０に示すように５本の容器を載せ、更にターン
テーブル３を定められた角度回転させると、１本目の容
器が図１０中符号Ａで示す作業処理点に送られる。する
と、容器弁開閉機構５が降下され、これに追従して枝管
接続機構６が降下される。枝管接続機構６の降下は容器
弁開閉機構５よりも１パルス遅れて開始される。この降
下は、図７に示すように、容器弁開閉機構５側の昇降ユ
ニット２３に取り付けられた下降停止位置検出機構３１
によって容器の口金部２１の上端が検知された時に一旦
停止する。枝管接続機構６の位置決めはこれで完了す
る。他方の容器弁開閉機構５側だけはさらに一定パルス
量降下して、図８に示すように、爪部材２４の爪２７を
容器の弁部１８のハンドル２９に噛み合わせる。

【００１５】上述のように容器弁開閉機構５および枝管
接続機構６の高さ位置が定まった後、枝管接続機構６の
継手本体４２と容器の口金部２１を接続する。このため
には先ず枝管接続機構６の微調整ユニット５１のピスト
ン６６が偏心カム６５を回動させる。するとロッド６３
が前進して従動機構３８の軸受け部材５２を前方に押
し、枝管接続機構６の加圧ユニット５０のピストン５５
が伸長して、トグルリンク５４が伸びる。すると加圧ユ
ニット５０の摺動ロッド５３が前進して従動機構３８を
前進させ、継手３７の継手本体４２が口金部２１に軽く
挿入し、強く押される。継手本体４２は、摺動軸４８と
継手本体４２との間に設けられたフローティング機構８
７によってその位置がある程度自由に動けるようになっ
ているので、継手本体４２の先端は口金部２１の孔内に
円滑に導かれ、強く押されて口金部２１と枝管接続機構
６との接続を完了する。

【００１６】このように口金部２１への接続が完了する
と、図９に示すガス処理部２による残ガス処理が以下の
ように行われる。 まず真空管路７２の真空弁８３を開いて本管路６８
及びホース４０内を排気する。 この後、真空弁８３を閉じ、ついで容器弁開閉機構
５により容器の弁部１８を開き放出管路７０の放出弁８
２を開いて、容器内の残ガスを放出させる。 ついで放出弁８２を閉じ、本管路６８の窒素弁８１
を開いて容器に高純度窒素を洗浄ガスとして注入する。 次に窒素弁８１を閉じて放出弁８２を開き、容器に
注入した高純度窒素を放出させる。 上記の工程を所定回数繰り返して容器内を洗浄
する。 放出弁８２を閉じて真空弁８３を開き容器内を排気
する。 真空弁８３を閉じる。 以上のようにして、高純度窒素により容器を洗浄し、容
器内の排気が完了した後、容器弁開閉機構５により容器
の弁部１８を閉じる。そしてこの後枝管接続機構６のピ
ストン５５、６６を駆動して口金部２１から継手本体４
２を外す。こうして１本の容器の処理が完了すると、タ
ーンテーブル３が回転し次の容器が作業処理点Ａに送ら
れて再び上述の手順で残ガス処理が行われる。

【００１７】以上説明したように、この実施例の高圧ガ
ス容器の残ガス放出・真空引き設備では、ターンテーブ
ル３に容器を載せると、容器が容器支持機構４によって
固定される。そして、ターンテーブル３の回転によって
容器が所定位置に送られる。すると容器の残ガスを放出
させ容器内を真空に引くガス処理部２と容器の口金部２
１とが枝管接続機構６により接続される。この状態で容
器支持機構４とガス処理部２とが協動して容器内の洗浄
が行われる。従ってこの設備によれば、残ガス放出・真
空引き作業に要する人手を大幅に減らすことができる。
また、枝管接続機構６に押圧機構３９を設けたので、容
器がターンテーブル３によって所定位置に送られてきた
とき、押圧機構３９によって継手３７を押圧することに
より、人手を要することなく該継手３７を前記口金部２
１（容器弁口金部）に自動的に接続することができ、従
って残ガス放出・真空引き作業に要する人手をさらに減
らすことができる。

【００１８】また請求項２の残ガス放出・真空引き設備
は、前記容器支持機構４および枝管接続機構６と共に降
下する下降停止位置検出機構によって高圧ガス容器の口
金部２１の上端が検知された時を基準にしてこれら容器
支持機構４と枝管接続機構６の降下を停止させるので、
各容器に合わせて容器支持機構４および枝管接続機構６
の降下位置を定めることができる。従ってこの設備によ
れば、仕様の異なる容器について同一設備で処理するこ
とができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の高圧ガ
ス容器の残ガス放出・真空引き設備では、ターンテーブ
ルに容器を載せると、容器が容器支持機構によって固定
される。そして、ターンテーブルの回転によって容器が
所定位置に送られる。すると容器の残ガスを放出させ容
器内を真空に引くガス処理部と容器の容器弁とが枝管接
続機構によって接続される。この状態で容器弁開閉機構
とガス処理部を適宜駆動させると容器内の洗浄が行われ
る。従ってこの設備によれば、残ガス放出・真空引き作
業に要する人手を大幅に減らすことができる。また、枝
管接続機構に押圧機構を設けたので、高圧ガス容器がタ
ーンテーブルによって所定位置に送られてきたとき、押
圧機構によってその継手を押圧することにより、人手を
要することなく該継手を前記容器弁に自動的に接続する
ことができ、従って残ガス放出・真空引き作業に要する
人手をさらに減らすことができる。また請求項２の残ガ
ス放出・真空引き設備は、前記容器支持機構および枝管
接続機構と共に降下する下降停止位置検出機構によって
高圧ガス容器の所定箇所が検知された時を基準にしてこ
れら容器支持機構と枝管接続機構の降下を停止させるの
で、各容器に合わせて容器弁開閉機構および枝管接続機
構の降下位置を定めることができる。従ってこの設備に
よれば、仕様の異なる容器についても同一設備で処理す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の高圧ガス容器の残ガス放出・真空引き
設備の容器取扱ユニットを示す図。

【図２】同実施例の高圧ガス容器の残ガス放出・真空引
き設備のターンテーブルの部分とクランプ機構の構成を
示す概略図。

【図３】同実施例の設備の容器支持機構を示す図。

【図４】同実施例の設備の容器支持機構の容器本体用Ｖ
受けとクランプ機構を示す平面図。

【図５】同実施例の設備の容器支持機構の弁部受けを示
す平面図。

【図６】同実施例の設備の容器弁開閉機構と枝管接続機
構とこれらを保持する昇降ユニットを示す図。

【図７】同実施例の設備の下降停止位置検出機構を示す
正面図。

【図８】同実施例の設備の枝管接続機構を示す断面図。

【図９】同実施例の設備のガス処理部を示す図。

【図１０】同実施例の設備の容器取扱ユニットを示す平
面図。

【符号の説明】

１……容器取扱ユニット、２……ガス処理部、３……タ
ーンテーブル、４……容器支持機構、５……容器弁開閉
機構、６……枝管接続機構、７……台、８……モータ、
９……減速機、１０……支柱、１１……容器本体用Ｖ受
け、１２……クランプ機構、１３……弁部受け、１５…
…エアーシリンダ、１６……クランプ、１７……エアリ
ミットスイッチ、１８……弁部、２０……安全弁、２１
……容器弁口金部、２２……梁部材、２３……昇降ユニ
ット、２４……爪部材、２５……センターコンプライア
ンス、２６……回転駆動機構、２７……爪、２８……板
部、２９……ハンドル、３１……下降停止位置検出機
構、３２……腕部、３３……光電管、３４……発光素
子、３６……昇降ユニット、３７……継手、３８……従
動機構、３９……押圧機構、４１……ガス流通孔、４２
……継手本体、４３……先端部、４４……鍔部、４５…
…パッキン、４６……支持板部、４７……軸受け部材、
４８……摺動軸、４９……レール部材、５０……加圧ユ
ニット、５１……微調整ユニット、５２……軸受け部
材、５３……摺動ロッド、５４……トグルリンク、５５
……ピストン、５７……ブロック、５８……ローラ、５
９……柱部材、６０……ブロック、６１……前部部材、
６２……軸受け部材、６３……ロッド、６４……枠、６
５……偏心カム、６６……ピストン、６７……リンク、
６８……本管路、６９……除害装置、７０……放出管
路、７１……真空ポンプ、７２……真空管路、７３……
３角部材、７４……圧力計、７８、７９……リミットス
イッチ、８１……窒素弁、８２……放出弁、８３……真
空弁、８４……作動用窒素管路、８７……フローティン
グ機構、８８……スプリング、９１……凹部、９２……
純粋窒素供給源。

フロントページの続き (72)発明者 広見 健二 福岡県行橋市西泉３−10−12 (72)発明者 豊田 康夫 福岡県北九州市小倉北区上富野三丁目16 番８号 不二興産株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−97261（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−172300（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−13000（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−121599（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F17C 13/00 301

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧ガス容器を取り扱う容器取扱ユニッ
   トとこの高圧ガス容器の残ガスを放出させ洗浄ガスで洗
   浄後容器内を真空に引くガス処理部とからなり、 前記容器取扱ユニットが、高圧ガス容器を載せて回転す
   るターンテーブルと、このターンテーブルに設けられた
   容器を固定するための容器支持機構と、ターンテーブル
   によって所定位置に送られた前記高圧ガス容器の弁を開
   閉する容器弁開閉機構と、高圧ガス容器が前記所定位置
   に送られたときその容器弁とガス処理部とを接続する枝
   管接続機構とを備え、 前記枝管接続機構には、高圧ガス容器が前記所定位置に
   送られたとき、その継手を押圧して該継手を前記容器弁
   に自動的に接続する押圧機構が設けられていることを特
   徴とする 高圧ガス容器の残ガス放出・真空引き設備。
2. 【請求項２】 前記容器支持機構と枝管接続機構とが昇
   降ユニットによって昇降自在に保持されると共に、これ
   らと共に降下する下降停止位置検出機構が設けられてお
   り、この下降停止位置検出機構によって高圧ガス容器の
   所定箇所が検知された時を基準にしてこれら容器支持機
   構と枝管接続機構の降下を停止させることを特徴とする
   請求項１記載の高圧ガス容器の残ガス放出・真空引き設
   備。