JP3199436B2 - 高圧ガス容器の垂直位置決め機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高圧ガス容器を垂直に
保持するための垂直位置決め機構に関する。

【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、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。このような問題を解決す
るために容器の残ガス放出・真空引きの作業を自動化す
る設備も提案されている。この設備は、例えば、容器を
取り扱う容器取扱ユニットとこの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、上記容器取扱ユニットが、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
られた上記容器の弁を開閉する容器弁開閉機構と、容器
が上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たものである。

【０００５】このような設備によれば、使用済みの容器
を連続的に洗浄処理することが可能となるが、このよう
な設備を実用化するにはいくつかの問題があった。その
問題のひとつとして、ターンテーブルに載せる容器をそ
の軸線を正確に垂直に向けた状態で連続的に搬送させる
のが困難な問題がある。即ちターンテーブル上に容器を
載せ、支持機構の弁部受けに容器の安全弁側を当接する
だけで容器を垂直に保持しようとすると、容器の位置ず
れを起こし易く安定性に欠け、容器の弁と容器弁開閉機
構との接続あるいは容器の容器弁口金部と上記枝管接続
機構との接続が円滑に行なえないという不都合がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、高圧ガス容
器の垂直位置決め操作を容易に、かつ正確に行なうこと
ができる高圧ガス容器の垂直位置決め機構を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の高圧ガス容器の
垂直位置決め機構は、凹底型の高圧ガス容器を直立して
載置する台と、該高圧ガス容器の弁部をその安全弁と弁
箱の両側面に当接して支持する弁部支持部材とを備え、
上記台の上面に、先端部が高圧ガス容器の凹底中央に当
接して支持する突起を設けてなり、該突起の先端部を高
圧ガス容器の凹底中央に当接させて前記高圧ガス容器を
前記台から浮き上がった状態で支持するとともに、弁部
を上記弁部支持部材で支持することにより、高圧ガス容
器の軸線が垂直となるように保持されることを特徴とす
るものである。

【０００７】

【作用】本発明の高圧ガス容器の垂直位置決め機構は、
凹底型の高圧ガス容器を直立して載置する台と、該高圧
ガス容器の弁部をその安全弁と弁箱の両側面に当接して
支持する弁部支持部材とを備え、上記台の上面に、先端
部が高圧ガス容器の凹底中央に当接して支持する突起を
設けてなり、該突起の先端部を高圧ガス容器の凹底中央
に当接させて前記高圧ガス容器を前記台から浮き上がっ
た状態で支持するとともに、弁部を上記弁部支持部材で
支持することにより、高圧ガス容器底部が正確に位置決
めされると共に弁部を包囲するように支持するので高圧
ガス容器をその軸線が垂直となるように正確かつ安定的
に保持することができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の高圧ガス容器
の垂直位置決め機構の一実施例を説明する。この実施例
の高圧ガス容器の垂直位置決め機構は、高圧ガス容器の
残ガス放出・真空引き設備に設けられている。この残ガ
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，排出を行ない更に高圧ガス容
器内を真空に引く図４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
に高圧ガス容器を直立させて載置して回転するターンテ
ーブル３と、高圧ガス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。

【０００９】上記ターンテーブル３は、円形の台７とこ
れを回転させるモータ（図示略）および減速機（図示
略）とによって構成されている。ターンテーブル３の台
７上には、図２（Ａ）に示す、突起７ａが設けられてい
る。この突起７ａは、容器が載せられるとき、先端部７
ｂが容器の凹底中央に当接して支持するような形状にな
っている。このとき、容器はターンテーブル３上から浮
き上がった状態で支持され、台７の上面と容器の底との
距離Ｌが１〜２ｍｍ程度とされる。このターンテーブル
３の中央には、容器支持機構４が設けられている。

【００１０】上記容器支持機構４は、上記台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、弁部支持部材１３とで概略構成されて
いる。容器本体用Ｖ受け１１は、図２（Ｂ）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、図２（Ｂ）
に示すように、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２（Ｂ）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は管路（図
示略）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。

【００１１】弁部支持部材１３は、図２（Ｃ）に示すよ
うに、弁部１８の弁箱１９の両側面と安全弁２０に当接
して弁部１８を支持するものであって、上下に位置調整
できるように設けられている。この弁部支持部材１３に
は、凹部１３ａが形成されており、さらにこれの内側に
ライナー１４が設けられ、弁箱１９の安全弁２０が設け
られた側がほとんど緩みなく入るようになっている。そ
してこのライナー１４に弁箱１９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）２
１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。

【００１２】上記容器弁開閉機構５は、図３に示すよう
に、上記ターンテーブル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、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に接続されてなるものである。爪部材２４
は、容器のハンドル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。

【００１３】上記昇降ユニット２３の下端部には、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には、光電管および発光素子（図
示略）が設けられており、容器弁のハンドル２９の位置
を検出し、容器弁開閉機構５の爪２７はハンドル２９に
適切に係合し、さらに容器弁の口金部２１の上端を検知
するようになっている。

【００１４】上記枝管接続機構６は、図３に示すよう
に、上記容器弁開閉機構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、後述するガス処理部２のホース４０を容器弁の
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。

【００１５】上記ガス処理部２は、図４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とを接続する放出管路７０と、上記
本管路６８と真空ポンプ７１と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４
０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。また上記放出管路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。

【００１６】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、まず図２（Ａ）
に示すように、ターンテーブル３上の突起７ａに容器の
凹底中央を載せる。この時図２（Ｃ）に示すように、弁
箱１９の安全弁２０側を弁部支持部材１３内側のライナ
ー１４に挿入して、弁部支持部材１３に弁箱１９の両側
面と安全弁２０側弁箱部を当接させると共に、図２
（Ｂ）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（容器の外径によっては接しな
いときもある）。このように、突起７ａを容器の凹底中
央に当接するとともに、弁部を弁部支持部材１３で支持
することにより、高圧ガス容器底部が正確に位置決めさ
れると共に弁部１８を包囲するように支持するので高圧
ガス容器をその軸線Ｇが垂直となるように正確かつ安定
的に保持する。

【００１７】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。
このようにして容器をターンテーブル３に載せ、図５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５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が降下して、図３に示すように爪部材２４の爪２
７を容器弁のハンドル２９に噛み合わせる。

【００１８】これに追従して、枝管接続機構６が降下
し、継手３７と容器弁の口金部２１を接続する。このの
ち、図４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を開き容器内を真空
引きする。 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
器内の真空引きが完了した後、容器弁開閉機構５により
容器の弁部１８を閉じる。この後枝管接続機構６の継手
３７を口金部２１から外す。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。

【００１９】本実施例の高圧ガス容器の垂直位置決め機
構は、凹底型の高圧ガス容器を直立して載置する台７
と、該高圧ガス容器の弁部１８をその安全弁２０側弁箱
と弁箱１９の両側面に当接して支持する弁部支持部材１
３とを備え、上記台７の上面に、先端部７ｂが高圧ガス
容器の凹底中央に当接して支持する突起７ａを設けてな
り、該突起７ａの先端部７ｂを高圧ガス容器の凹底中央
に当接させて前記高圧ガス容器を台７から浮き上がった
状態で支持するとともに、弁部１８を上記弁部支持部材
１３で支持することにより、高圧ガス容器底部が正確に
位置決めされると共に弁部１８を包囲するように支持す
るので高圧ガス容器をその軸線Ｇが垂直となるように正
確かつ安定的に保持することができ、高圧ガス容器の残
ガス放出・真空引きの作業の自動化が実現できる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の高圧ガス
容器の垂直位置決め機構は、凹底型の高圧ガス容器を直
立して載置する台と、該高圧ガス容器の弁部をその安全
弁側弁箱と弁箱の両側面に当接して支持する弁部支持部
材とを備え、上記台の上面に、先端部が高圧ガス容器の
凹底中央に当接して支持する突起を設けてなり、該突起
の先端部を高圧ガス容器の凹底中央に当接させて前記高
圧ガス容器を前記台から浮き上がった状態で支持すると
ともに、弁部を上記弁部支持部材で支持することによ
り、高圧ガス容器底部が正確に位置決めされると共に弁
部を包囲するように支持するので高圧ガス容器をその軸
線が垂直となるように正確かつ安定的に保持することが
でき、高圧ガス容器の残ガス放出・真空引きの作業の自
動化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の高圧ガス容器の垂直位置決め機構が設
けられた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】同設備の容器支持機構を示す図。

【図３】同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４】同設備のガス処理部を示す系統図。

【図５】同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、７ａ……突起、
７ｂ……先端部、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……弁部支持部材、１３ａ……凹部、１４…
…ライナー、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、１
９……弁箱、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、３６……昇降ユニ
ット、３７……継手、３８……従動機構、３９……押圧
機構、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、９２……純粋窒素供
給源、Ｇ……軸線、Ｌ……距離

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 ▲しゅん▼一 福岡県北九州市小倉北区東港２丁目３番 １号 日本酸素株式会社 北九州工場内 (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63−92900（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−84000（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F17C 13/00 - 13/08 301

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 凹底型の高圧ガス容器を直立して載置す
   る台と、該高圧ガス容器の弁部をその安全弁と弁箱の両
   側面に当接して支持する弁部支持部材とを備え、上記台
   の上面に、先端部が高圧ガス容器の凹底中央に当接して
   支持する突起を設けてなり、該突起の先端部を高圧ガス
   容器の凹底中央に当接させて前記高圧ガス容器を前記台
   から浮き上がった状態で支持するとともに、弁部を上記
   弁部支持部材で支持することにより、高圧ガス容器の軸
   線が垂直となるように保持されることを特徴とする高圧
   ガス容器の垂直位置決め機構。