JPH06331144A - ガス遮断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発火性等の性質を持つガスがそのボンベから
漏れた場合にも、ガス爆発を起こさないガス遮断装置を
得る。 【構成】 ボンベ２から前記ガスが漏れたことをガス検
知器５が検知してガス漏れ信号を制御盤１０Ａに送出す
ると、この制御盤１０Ａからの信号によりボンベ２の遮
断弁２ａを閉じる前に、シリンダキャビネット１Ａの外
部に置かれている置換用ボンベ９の開放弁９ａを制御盤
１０Ａからの信号により開き、不活性ガスをシリンダキ
ャビネット１Ａ内に放出して前記ガスと置換し、酸素濃
度計７、圧力検知器８でそれぞれ酸素濃度、ガス圧力が
所定値以下になったことを確認する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ガス遮断装置、特に
ガス漏れ検知時にガス漏れを止めてもガス爆発が起こら
ない様にしたガス遮断装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来のガス遮断装置を一部ブロッ
ク図で示す概略構成図である。図において、１は収容箱
例えばシリンダキャビネットである。このシリンダキャ
ビネット１の中には容器例えばボンベ２が置かれてい
る。このボンベ２には、半導体や光ファイバ等を製造す
る際の原料ガス例えばモノシラン、ホスフィン、アルシ
ン、ジボラン等の様な特殊材料ガスが充填されている。
なお、これらガスは、空気中で容易に発火する自然発火
性、又空気中でガスが連鎖的に分解し、急激な圧力上昇
を起こす自己分解性と云った性質を持ち、これら以外に
も毒性、腐食性と云った性質もあわせて持っている。こ
のため、このガスの取り扱いには細心の注意が拂われて
おり、ガスが充填されたボンベ２は上述した様にシリン
ダキャビネット１の中に置かれ、大気より隔離されてい
る。更に、ボンベ２には、後述する遠隔操作で開閉され
ることによりボンベ２の元弁を閉める遮断弁２ａ（ニュ
ーマチック弁ともいう）及びこの遮断弁２ａを介して工
場等の使用先へガスを供給する配管２ｂが設けられてい
る。

【０００３】シリンダキャビネット１の天井には、外部
から空気を取り入れたり内部で漏れたガスを排出したり
するための排気ダクト３、換気扇４等と共に、ガス漏れ
を検知するガス検知器例えばシラン・センサ５が設けら
れている。

【０００４】１０は管理事務所等に設けられた制御盤で
あり、各種の処理を行うマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）
１１と、このＭＰＵ１１に接続されてプログラムやガス
漏れレベル等の定数を記憶している読み出し専用メモリ
（ＲＯＭ）１２と、ＭＰＵ１１に接続されて各種のデー
タや命令を記憶するランダム・アクセス・メモリ（ＲＡ
Ｍ）１３と、ＭＰＵ１１とガス検知器５との間に接続さ
れたインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１４と、ＭＰＵ１１と
ボンベ２の遮断弁２ａとの間に接続されたＩ／Ｆ１５と
を備えている。なお、シリンダキャビネット１中の諸要
素５，２ａと制御盤１０は破線で示す信号線で結ばれて
いる。

【０００５】従来のガス遮断装置は上述したように構成
されており、ボンベ２からシリンダキャビネット１の内
部にガスが漏れると、この漏れたガスをガス検知器５が
検知して制御盤１０にガス漏れ信号を送出する。そうす
ると、制御盤１０にガス漏れ信号が流れ、制御盤１０は
管理者にガス漏れが発生したことを警報する。そこで、
管理者は、制御盤１０より遠隔操作でボンベ２の遮断弁
２ａ例えば実公平５−５３６０号公報に開示された様な
遮断弁２ａによりガス漏れを止める。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ガス漏れは、ガス配管
の接合のゆるみや溶接のひび割れ等によって発生する。
このガス漏れの速度が遅い場合にはガスは自然発火する
が、漏れ速度が早い場合には、発火せずにそのまま漏れ
続け、生ガス状態で拡散する。この生ガス状態がシリン
ダキャビネット１内で持続すると、やがてガスと空気が
混合して爆発範囲に入ってしまう。この状態で上述した
様に制御盤１０からボンベ２の遮断弁２ａを閉じると、
この閉じる際の漏れ速度が遅くなるので、自然発火が起
きてしまう。つまり、この自然発火で圧力が急激に上昇
して大爆発が起きる。この様に発火性のあるガスを取り
扱う場合に、ガス漏れを検知したからといってボンベ２
の遮断弁２ａをむやみに閉じると大爆発の起きる可能性
が大きく、また遮断弁２ａを閉じてもシリンダキャビネ
ット１内のガス濃度が高いので、何等かの原因により何
時爆発が起きるか分からないという課題があった。

【０００７】そこで、この発明は、上述した課題を解決
するためになされたもので、ガス漏れ検知時にガス漏れ
を止めてもガス爆発が起こらない様にしたガス遮断装置
を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係るガス遮断
装置は、発火性等の性質を持つガスが充填され、且つ遠
隔操作で開閉されることにより前記ガスの漏れを止める
遮断弁が設けられた容器と、この容器を収容する収容箱
と、この収容箱内に設けられ、前記容器から漏れたガス
を検知するガス検知器と、不活性ガスが充填され、且つ
遠隔操作で開閉されることにより前記不活性ガスを放出
する開放弁が設けられた置換用容器と、前記遮断弁を閉
鎖することを許可する遮断弁閉鎖許可手段と、前記容器
の遮断弁の二次側に設けられ、前記容器内のガス圧力を
検知する圧力検知器とを備えたものである。

【０００９】

【作用】この発明では、ガス検知器によりガス漏れが検
知された時に、置換用容器の開放弁を開いて収容箱内を
不活性ガスで置換し、また遮断弁閉鎖許可手段により収
容箱内に不活性ガスが充満したことを確認した後に、容
器の遮断弁を閉じ、圧力検知器によりガス圧力が所定値
以下になったことが検知された時に、安全信号を送出す
ることによりガス爆発が起こらない様にした。

【００１０】

【実施例】図１はこの発明に係るガス遮断装置の一実施
例を一部ブロック図で示す概略構成図である。この発明
で用いられるシリンダキャビネット１Ａの中にも、図３
の従来例で説明した、特殊材料ガスが充填されたボンベ
２が置かれている。更に、シリンダキャビネット１Ａの
天井にも、排気ダクト３、換気扇４及びガス検知器５が
設けられている。

【００１１】この発明では、更に、現在の状態が安全で
あるか或は危険であるかを知らせる表示部６がシリンダ
キャビネット１Ａの前面に設けられ、シリンダキャビネ
ット１Ａ内の酸素濃度を測定する酸素濃度計７が例えば
天井に設けられ、又ボンベ２の二次側のガス圧力を検知
する圧力検知器例えば圧力センサ８が例えばボンベ２の
遮断弁２ａの二次側に設けられている。その上、ガス漏
れ検知時に、窒素の様な不活性ガスをシリンダキャビネ
ット１Ａ内に放出するために、不活性ガスが充填された
置換用容器であるボンベ９がシリンダキャビネット１Ａ
の外部に置かれている。この置換用ボンベ９には、遠隔
操作で開閉されることにより不活性ガスを放出する開放
弁９ａ、この開放弁９ａを介して置換用ボンベ９からシ
リンダキャビネット１Ａ内に延び且つ不活性ガスを放出
する放出口９ｃを有する配管９ｂが設けられている。な
お置換用ボンベ９の開放弁９ａはボンベ２の遮断弁２ａ
と同様なものである。

【００１２】この発明で用いられる制御盤１０Ａも、図
３の従来例で説明したＭＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ
１３、及びＩ／Ｆ１４，１５を備え、更にＭＰＵ１１に
Ｉ／Ｆ１６を介して接続されたタイマ１７を備えてい
る。その上、表示部６及び酸素濃度計７がガス検知器５
と共に信号線によりＩ／Ｆ１４を介してＭＰＵ１１に接
続され、また圧力検知器８及び置換用ボンベ９の開放弁
９ａがボンベ２の遮断弁２ａと共に信号線によりＩ／Ｆ
１５を介してＭＰＵ１１に接続されている。なお、この
信号線は機器毎に、あるいは共通して設けてもどちらで
もよい。

【００１３】次に、この発明のガス遮断装置の動作を説
明する。従来例と同様に、ボンベ２からシリンダキャビ
ネット１Ａの内部にガスが漏れると、この漏れたガスを
ガス検知器５が検知して制御盤１０Ａにガス漏れ信号を
送出する。その結果、制御盤１０Ａからシリンダキャビ
ネット１Ａの表示部６への信号により“危険”の表示が
される。次に、ボンベ２の遮断弁２ａを閉じる前に、制
御盤１０Ａからの信号により置換用ボンベ９の開放弁９
ａを自動的に開いて置換用ボンベ９に充填されている不
活性ガスを、その配管９ｂを通して放出口９ｃからシリ
ンダキャビネット１Ａ内に放出する。これにより、シリ
ンダキャビネット１Ａ内の発火性のガスと空気の混合雰
囲気が不活性ガスで置換され、その結果として酸素の濃
度は低下され（これは酸素濃度計７で測定される）且つ
ガスと空気（酸素）の混合雰囲気は爆発範囲外に追いや
られる。また、置換用ボンベ９はシリンダキャビネット
１Ａの外部に置かれているので、開放弁９ａを開く時に
静電気が発生してもガスに引火することは無い。その
後、または不活性ガスの放出開始の一定時間経過後（つ
まり制御盤１０Ａ中のタイマ１７による所定の設定時間
後）に、従来例と同様に、ボンベ２の遮断弁２ａが自動
的に閉じられる。その後のボンベ２の二次側のガス圧力
は圧力検知器８で検知される。圧力検知器８の検知レベ
ルが所定値以下になったことが検知されたら、制御盤１
０Ａで安全になったことを知らせると共に表示部６に安
全信号を送出して、安全表示をさせる。

【００１４】このようにすることで、シリンダキャビネ
ット１Ａ内が安全になったことを制御盤１０Ａ側で確認
できる。又シリンダキャビネット１Ａの表示部６によ
り、シリンダキャビネット１Ａ内の状態が分かり、その
近辺に居る者が無闇に近寄ったりしないため安全であ
る。

【００１５】遮断弁２ａを閉じる際にガス漏れ速度が自
己発火する速度まで低下しても、酸素が不足しているの
で、自己発火ひいては爆発は起きない。この様に、この
発明では、ボンベ２から漏れたガスを安全に排気ダクト
３からシリンダキャビネット１Ａの外部に排出できると
共に、ボンベ２の遮断弁２ａを閉じる時にもガス爆発が
起きることはない。

【００１６】次に、制御盤１０Ａでの動作を図２のフロ
ーチャートについて説明する。まず、ステップＳ１に
て、ＲＯＭ１２に記憶されているプログラムに基づき、
ＭＰＵ１１はガス検知器５の検知レベルをＩ／Ｆ１４を
介して読み込み、ステップＳ２にてこの検知レベルをＲ
ＯＭ１２中の所定値と比較することによりガス漏れかど
うかを判別する。もしガス漏れでないと判別された場合
にはプログラムはステップＳ１に戻るが、ガス漏れの場
合はステップＳ３に進んで表示部６に“危険”を表示さ
せると共にステップＳ４にて置換用ボンベ９の開放弁９
ａを開いて上述した様に不活性ガスをシリンダキャビネ
ット１Ａ内に放出させる。次に、プログラムはステップ
Ｓ５に進み、開放弁９ａを開くと同時に制御盤１０Ａ中
のタイマ１７を起動し、ステップＳ６にてこのタイマ１
７が所定の設定時間を経過したかどうかを判別し、経過
後ならばステップＳ７にてボンベ２の遮断弁２ａを閉じ
てガス漏れを止める。

【００１７】しかしながら、ステップＳ６にて所定の設
定時間経過前と判別されたら、ステップＳ８に進んで酸
素濃度計７の検知レベルを読み込み、ステップＳ９にて
この検知レベルをＲＯＭ１２中の所定値Ｋ（爆発範囲外
濃度）と比較し、酸素濃度＜Ｋでないならば上述のステ
ップＳ６に戻るが、酸素濃度＜Ｋならば上述のステップ
Ｓ７に進む。このように不活性ガスを放出した一定時間
後、つまりタイマ１７の所定の設定時間後に、又は収容
箱内が所定の酸素濃度以下になった時に遮断弁を閉じる
ようにＭＰＵが制御しているので、上記の条件を満足し
ない時に、この遮断弁を手動で閉じようとしても閉じる
ことができないので、遮断弁の誤操作を防止できる。こ
のタイマ１７と酸素濃度計７が遮断弁閉鎖許可手段で、
ステップＳ６又はＳ９のどちらかの条件が満足しないと
遮断弁２ａは閉鎖つまり閉じられない。このようにする
ことでシリンダキャビネット１Ａ内に不活性ガスが十分
に充満された後、遮断弁２ａが閉じられる。

【００１８】ステップＳ７にてボンベ２の遮断弁２ａを
閉じた後、ステップＳ１０に進んで圧力検知器８が検知
したガス圧力のレベルを読み込み、ステップＳ１１にて
この検知レベルをＲＯＭ１２中の所定値Ａと比較し、ガ
ス圧力＜Ａでないならば上述のステップＳ１０に戻る
が、ガス圧力＜ＡならばステップＳ１２に進む。この所
定値Ａは０よりもわずかに大きい値であり、遮断弁２ａ
が完全に閉じて、そのボンベ２の二次側の圧力が０にな
った時にステップＳ１２に進む。そしてステップＳ１２
で表示部６の“危険”を消去して“安全”を表示させた
後、プログラムは上述のステップＳ１に戻る。なお、こ
の時、置換用ボンベ９の開放弁９ａは閉じられる。

【００１９】又、図１には置換用ボンベ９をシリンダキ
ャビネット１Ａの外部に置いた例を示したが、シリンダ
キャビネット１Ａのスペースが充分にあれば、置換用ボ
ンベ９をシリンダキャビネット１Ａ内に置いても良い。
更に、安全表示の代わりに、音声で状態を知らせてもよ
い。

【００２０】

【発明の効果】以上、詳しく説明した様に、この発明に
係るガス遮断装置は、発火性等の性質を持つガスが充填
され、且つ遠隔操作で開閉されることにより前記ガスの
漏れを止める遮断弁が設けられた容器と、この容器を収
容する収容箱と、この収容箱内に設けられ、前記容器か
ら漏れたガスを検知するガス検知器と、不活性ガスが充
填され、且つ遠隔操作で開閉されることにより前記不活
性ガスを放出する開放弁が設けられた置換用容器と、前
記遮断弁を閉鎖することを許可する遮断弁閉鎖許可手段
と、前記容器の遮断弁の２次側に設けられ、前記容器内
のガス圧力を検知する圧力検知器を備え、前記ガス検知
器により前記ガス漏れが検知された時に、前記置換用容
器の開放弁を開いて前記収容箱内を前記不活性ガスで置
換し、前記遮断弁閉鎖許可手段により前記収容箱内に不
活性ガスが充満したことを確認した後に、前記容器の遮
断弁を閉じ、前記圧力検知器により前記ガス圧力が所定
値以下になったことが検知された時に、安全信号を送出
するので、前記収容箱内は前記不活性ガスで充満してお
り、従って前記容器の遮断弁を閉じる際にガス漏れ速度
が遅くなっても発火することなく、ひいてはガス爆発が
起こらないという効果を奏し、また前記収容箱内が安全
になったことを制御盤側で確認できるという効果も奏す
る。加えて、前記収容箱に表示部を設けて危険表示及び
安全表示を行う様にしたので、前記収容箱内の状態が分
かり、その近辺に居る者が無闇に近寄ったりしないため
安全であるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るガス遮断装置の一実施例を一部
ブロック図で示す概略構成図である。

【図２】この発明の動作説明用フローチャートである。

【図３】従来のガス遮断装置を一部ブロック図で示す概
略構成図である。

【符号の説明】

１Ａ シリンダキャビネット ２ ボンベ ２ａ 遮断弁 ５ ガス検知器 ６ 表示部 ７ 酸素濃度計 ８ 圧力検知器 ９ 置換用ボンベ ９ａ 開放弁 １０Ａ 制御盤 １１ ＭＰＵ １７ タイマ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発火性等の性質を持つガスが充填され、
   且つ遠隔操作で開閉されることにより前記ガスの漏れを
   止める遮断弁が設けられた容器と、 この容器を収容する収容箱と、 この収容箱内に設けられ、前記容器から漏れたガスを検
   知するガス検知器と、 を備えたガス遮断装置において、 不活性ガスが充填され、且つ遠隔操作で開閉されること
   により前記不活性ガスを放出する開放弁が設けられた置
   換用容器と、 前記遮断弁を閉鎖することを許可する遮断弁閉鎖許可手
   段と、 前記容器の遮断弁の二次側に設けられ、前記容器内のガ
   ス圧力を検知する圧力検知器と、 を更に備え、 前記ガス検知器により前記ガス漏れが検知された時に、
   前記置換用容器の開放弁を開いて前記収容箱内を前記不
   活性ガスで置換し、前記遮断弁閉鎖許可手段により前記
   収容箱内に前記不活性ガスが充満したことを確認した後
   に、前記容器の遮断弁を閉じ、前記圧力検知器により前
   記ガス圧力が所定値以下になったことが検知された時
   に、安全信号を送出することを特徴とするガス遮断装
   置。
2. 【請求項２】 前記収容箱に、前記ガス検知器が動作し
   た時に危険表示をし、また前記圧力検知器が前記所定値
   以下のガス圧力を検知した時に安全表示をする表示部を
   設けたことを特徴とする請求項１のガス遮断装置。
3. 【請求項３】 前記遮断弁閉鎖許可手段は、前記不活性
   ガスを所定時間放出させるタイマ又は前記収容箱内に設
   けられて酸素濃度を測定する酸素濃度計からなることを
   特徴とする請求項１記載のガス遮断装置。