JPS60502112A - 処理ガス制御器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

工程カス制御器 発明の背景 多くの製造工程では、種々の形式の工程カスを使用装置に供給することが必要で ある。工程ガスは、通常、高圧力シリンダに保存されていて、圧力調整器を通し て装置に供給される。 製造中に工程ガスシリンダ、調整器および工程ガスラインを装置から遮断するこ とがしばしば必要である。これは工程ガスシリンダまたは圧力調整器を交換しな ければならない場合に必要となる。この必要が生じたとき、種々のラインは排気 され、窒素のごとき清浄ガスで清浄される。これを行なうため、しばしば清浄カ ス源ならびに工程カス源、圧力調整器、ベントおよび装置の間に種々のバルブが 施される。しかしながら、多数存在するバルブ、ライン、および部品のために操 作者が誤ったときに誤ったバルブを開いたり、閉じたりするという機会が実際に 生じる。そのようなミスは操作者やまわりの者を有毒または可燃性のガスに＠づ ことになったり、高価な工程ガスのシリンダを不純にしたりすることになる。 発明の開示 この発明は、工程ガスシリンダまたは調整器を交換するときに操作者が安全に工 程ガスシステムを排気したり清浄したりできるようにした工程ガス制御器を提供 する。 工程ガス制御器は、工程ガスを装置に供給づるＩこめに清浄ガス源と工程ガス源 に連結される。この制御器は、主ガスラインまたは工程ガスラインに沿って圧力 調整器を有する。主ガスラインは工程ガス源に連結された主入口と装置に連結し た主出口を有する。 清浄ガス源を主入口から選択的に遮断するために清浄ガスバルブが使用される。 装置のバルブが圧力調整器と主出口の間の主ガスラインに沿って配置される。主 入口と圧力調整器の間の主ガスラインに沿って遮断バルブが配置される。圧力調 整器と装置バルブの間の主ガスラインに沿った点と低圧力ベントの間に、低圧力 ベントバルブが流動体結合している。主入口と遮断バルブの間の主ガスラインに 沿う点と高圧力ベントとを、高圧力ベントバルブが流動体結合している。 工程ガスを装置に供給したり、バルブ、工程ガス′ＦＡおよび装置に連結した種 々のラインから工程ガスを排気し、清浄ガス源からの清浄ガス、典型的には窒素 を使って清浄したりするのに種々のバルブが操作される。排気および清浄は、工 程ガス源または圧力調整器を変えたとき、通常生じる。 これら種々のバルブは手動で操作できるが、使用者に−よって選択された動作位 置に応じてすべてのバルブを開成したり制御するのに新規なバルブ制御器が使用 される。バルブ制御器は工程ガスを装置に対して適当に供給し、工程カスを排気 し、そして清浄ガスぐシステムを清浄するのに７つの責なったバルブ作動相合ゎ じを与える。バルブ作動組合わせの１つではすべでのバルブを閉じるが、これは 排気と清浄処理を最適になすため２回行なうことができる。したがって、好まし くはバルブ制御器

【よ全部で８つの動作位置を有するにうにする。 前記バルブ制御器は、好ましくは、圧搾空気を選択的に種々のバルブにそれらを 駆動するように与える空気装置である。バルブ制御器は多数の通路を有するプロ グラム部祠を備えて４５つ、その通路の各々はバルブの１つに連結している。前 記通路はプログラムボートを介してプログラム部材の７に】グラム面に連結して いる。 バルブ選択部材が１１］グラム面に横たわるとともに圧搾空気源に結合された入 口通路を有する。バルブ選択部材は入］］通路がプログラムポー１への種ノ？の セラ１〜に整列づ−る」、うに可動となっている。そのように整列したどき圧搾 空気源は人口通路に整列したプログラムポー１〜を通して入口通路、バルブ通路 、そして対応するバルブに圧搾空気を供給し、しかしてバルブは聞く。 この発明の第１の特徴は、排気と清ｆｐ処理の間、不適当な順序Ｃ続（バルブの 危険を除去するバルブ制御器の構造である。バルブ制御器は、電気駆動バルブに 関係する危険を除去するため好ましくは空気的駆動のバルブを操作する空気装置 である。 この発明の他の特徴や利点は添付図面に関連して好ましい実施例を詳細に述べる 」ス下の記載から明らかにイーｒろう。 図面の簡単イＩ：ぶ１明 第１図はこの発明に従って構成された工程カス制す１１器の回路図である。 第２図は第１図のバルブ制御器の分解等人口である。 第３図は第２図のベース′ディスクの第２図（、ｌ示されない側の等人口である 。 第４図は線４−４に沿っ−Ｃｌ；ＩＪ断した第２図の組合わけバルブ制御器の断 面図である。 発明を実施するための最良の形態 第１図を、参照すると、工程ガス制御器２はバルブアセンブリ６に作動的に結合 されたバルブ作動器４を含むことがわかる。アセンブリ６は以下に述べる種々の バルブと、工程カス源１０から主人口１２を通しＣ主また（Ｊ「稈刀スライン１ ４に沿って主出口１６の外で旧１８に至るに稈ガスの流ねを制御する圧力調整器 ８を含む。清浄カス源２゜が清浄ガス入口２２てハルシアセンブリ６に流動体結 合している。 この発明は次の順序て論述することにづる。まず、バルブアセンブリ６について 記述し、それからバルブ制御器４の構造と動作を論）ホし、最後に操作者による ］−稈カス制御器２の使用を述べる。 第１に、清浄ガスバルブ２４が清ｆｆ＋カス人［Ｚ＋　２２と主人口１２の間の 清浄カスライン２６に冶って配置される。第２に、装置のバルブ２８が主ライン １４に治っｃ１三出口１６と圧力調整器８の間に配置される。第３に、遮断バル ブ３０が圧力調整器８と主入［」１２の間に取付けられる。第４に、低圧力ペン １〜（排気）バルブ３２が低圧力ベントライン３４に沿って低圧力ベン１へ３６ と、主ライン１４に沿った圧力調整器８と装置バルブ２８間の点３８との間に配 置される。第５に、高圧力ベントバルブ４０が高圧力ペン１〜４４と、主ライン １４に沿った遮断バルブ３０と主入口１２間の点４６どの間に置かれる。バルブ ２４．．２８，３０．３２．４０はザベて通常は閉じていて空気により作動する バルブであり、以下に一層詳しく述べるように、バルブアレンブリ６内での工程 の流れや清浄カスの流れを制御するために使用される。バルブ２４　、２８　、 ３０　、３２　。 ４０を作動りるパル１制御器４はライン５０を通しノて圧搾空気源４８に流動体 結合されている。 さ−Ｃ第２図ないし第４図に戻り、バルブ制御器４の物理的な構成がより詳細に 示されている。制御器４は、プログラムディスク５２と入口ディスク５４を有し 、プ［１グラムデイスク５２は数個のねじ６０によって互いに固定されたベース ５Ｇとカバー５８を有する。ベース５６は外面６４に形成された５個の円形で同 心状のバルブ通路６２８〜６２ｅを有する。この最外端ないし最内端通路６２８ 〜６２０はそれぞれ第１ないし第５バルブ２４．．２８，３２，３２．４２駆動 ライン６６へ−７０によって流動体結合している。しかして、最外端の通路６２ ａを１１搾すると、第１バルブ２４がライン６６等を通して駆ｆｊ）される。 バルブ選択ディスク５４は結合部４１７６によってプ［Ｊグラ６部材５２のプロ グラム面７４に対して回転可能に取付けられる内面７２を有する。而７２．７４ は双方とも非富に平坦であり、豆いに合致する。部材７６はディスク５２゜５４ 内の相補的な穴を通過する中空ポルト７８ど、キトツブ５８の外面８２に隣接し ｌ、：ナラ１へ８０と、ディスク５４の外面８６とポルｌ〜７８のヘッド８８と の間に捕獲されたワッシャ８４とからなる。一連のベントく排気）孔９０はディ スク５４の内面７２に隣接して形成された放射方向に延びる入口通路９４て中空 ポル［〜７８の内側に流動体結合する。それゆえに、圧搾空気が源４８からライ ン５０を通して内側９２に、そして／＼ン１へ孔９０を通して入口通路９４に供 給される。 プログラムディスク５２のベース５６は種々のプログラム通路６２をベース５６ のブ１」クラム面７４に連結づる多くのプログラムポー１−〇６を有する。ボー ル節動アレンブリ１００がディスク５／Ｉ内に据付けられており、これは矢印１ ０５で表わずように通路９４がベース５６のラベル１〜８で示す８つの回転位置 の１つに整列したときベース５６の表面の窪み１０２に噛合う。選択ディスク５ ４を部材７６で規定される＠９８のまわり（Ｊ回転させることによって通路９４ 内の圧搾空気が１またはそれ以上のブＬ１グラムポー１−９６を）の過でき、こ れらの協働するバルブ通路６２内に入る。余剰の空気漏れは０リング１０７，１ ０９にＪ：って制御される。 第２図に見られるように、１，３，４，６．７．８で表わされる回転位置で１個 ないし３個のボート９６を有する６セツトの放射方向に整列したプログラムポー ト９６がある。ディスク５４の回転方向に依存して圧搾空気が１もしくはそれ以 上のバルブ２４．２８，３０．３２．４０に供給される。２個の位置、すなわち 第２図の２および５の位置は、プログラムポート９６を有しない。ディスク５４ の通路９／Ｉがこれらの２個の位置のいずれかに整列したとぎ、いずれのバルブ にも空気が与えられず、すべてのバルブは閉じたままになる。すべてのバルブが 閉じた状態となる２位置を有する理由は、この発明の使用について以下に述べる とぎ明らかとなるであろう。 次の表はバルブ選択ディスク５４が８個の回転動作位置に方位したとき、どのバ ルブが閉じてどのバルブが開くがこの表で「Ｃ」はバルブが閉じることを示ｌノ 、「０」はバルブが開くことを示す。しかし−Ｃ、バルブは協働するバルブ通路 ６２に入力通路９４からプログラムポート９６を通して圧搾空気が与えられたと きに開く。 使用時に、工程ガスは第２、第３バルブ２８．３０を開き、第１、第４、第５バ ルブ２４．３２．４０を閉じることによって工程ガス源１０から装置１８に供給 される。第１の動作位置はこれらの要求を充足するので、操作者は標準動作の間 、ディスク５４を位置１にセットする。 工程ガス源１０は普通、シリンダ１０４がら主入口１２への工程ガスを制御する 標準手動バルブ１０６を有する高圧シリンダ１０４である。工程カス源１０を取 替えたい場合には、まず手動バルブ１０６が閉じられる。それから、バルブ選択 ディスク５４が第１の動作位置から第２、第３の動作位置で短時間止まって第４ の動作位置まで動く。第２の動作位置はすべてのバルブを閉じ、第３の動作位置 はガスがバルブアセンブリ６からベント３６．４４を通して逃げるのを許容する 。第４の動作位置は清浄源２０がらの清浄ガス、典型的には窒素を清浄ガス人口 ２２と第３バルブ３０の間の主ガスライン１４を通して導入する。それから、操 作者は清浄ガスでシステムの圧搾と低下を許す第３と第４の動作位置間で選択デ ィスクを前後に操作する。少な（とも、これは１０回行なうのがよい。 それから、選択ディスク５４はもう１度すべてのバルブを閉じる第２の動作位置 に戻される。このとぎ、新しい工程ガス源をライン１０８に取付けることができ る。この処置はライン１０８が開いているときにバルブ１０６または入口１２を 連結するライン１０８に工程ガスの動きがないということを確実にする。工程ガ ス源１ｏを取替えた後、どのような進入酸素をも除去するために操作者が第３と 第４の動作位置間を前後に循環させる前記清浄処置が繰返される。その後、選択 ディスク５４が第１の動作位置に戻される。これが行なわれた後、シリンダ１０ ４に取付けられた手動バルブ１０６を開ける。 調整器８を変更するのには操作者は第１位置から第４位置へ動かし、そして第３ 、第４位置の間を前後するという上述の処置を行なう。清浄を行なうために操作 者はすべてのバルブが再び閉じる第５位置に進める。その後、圧力調整器を取替 える。次に、調整器８の完全な清浄を確実にするためにバルブ選択ディスク５４ は第６と第７の動作位置間を交互に少なくとも１０回動がされる５、清浄の後、 バルブ選択ディスク５４は第５動作位置に再設定される。その後、通常の使用を 行なうためバルブ選択ディスク５４を第１の動作位置に戻すことができる。もし 、主ガスライン１４とこのラインに沿った種々の部品を清浄したい場合には、上 述した容器の交換や調整器の交換の清浄処理を最初に行なう。それから、窒素が 清浄ガス源２ｏがら主ライン１４を通って主出口１６の外に流れるように選択デ ィスク５／４を第８の動作位置に置（。 動作位置のうち成る位置は次のステップへの手順にｃｌ−３いて選択ディスク５ ４をいずれの方向に回して６問題かないようになっていることがわかる。しかし ながら、第１と第８の動作位置間では直接行けないようにするために、放０１方 向杭１１４が矢印１０５の近くに設（］られていて、この杭が第１と第８の動作 位置の間のベース５６の表面に設けられた軸方向に延びるストップ１１６と係合 する。 次の請求の範囲に定められているこの発明の要旨から逸脱することなしに前記の 開示例に修正や変更を行なうことが可能である。たとえば、バルブ制御器４は選 択ディスク５４が回転するディスクフォーマットに示される。バルブ通路６２が 真直ぐなものであって、入口通路９４が直線路に沿って動く部材で定められるよ うな形状も採用可能である。また、プログラム部材や選択部材は円筒状であって もよい。 ＦＩＧ、　１ 」 ＦＩＧ、４゜ 国際調査報告

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　装置に工程カスを供給する工程ガス源と清浄ガス源に連結される形式の工 程カス制御器であって、前記工程ガス源に流動体結合された主入口と前記装置に 流動体結合した主出口とを有する主ガスラインと、前記清浄ガス源と前記主入口 との間に配置された第１バルブと、 前記主ガスラインに沿って配置され前記装置に前記工程ガスを調整された圧力で 供給する圧力調整器と、前記主出口と前記調整器との間の前記主カスラインに沿 って配置された第２パルプと、 前記調整器と前記主入口との間の前記主カスラインに沿って配置された第３バル ブと、 前記調整器と前記第２バルブとの間の前記主ガスラインに流動体結合された第４ バルブ入口と、第１排気領域に流動体結合された第４バルブ出口とを有する第４ バルブと、前記入口と前記第３バルブとの間の前記主ガスラインに流動体結合さ れた第５バルブ入口と、第２排気領域に流動体結合された第５バルブ出口とを有 する第５バルブと、複数の使用者選択位置を備えるとともに複数の前記第１ない し第５バルブに連結したバルブ制御器とからなり、前記第１ないし第５バルブは 工程ガスを装置から遮断してカスを前記第１排気領域と第２排気領域に排気する とともにように動作し、前記バルブ制御器は使用者によって選択された動作位置 に応じて前記複数のバルブの開成と開成を制御するように整列されかつ適合され ている工程ガス制御器。 ２、　さらに、前記第１バルブが配置される清浄ガスラインを有する、請求の範 囲第１項に記載の工程ガス制御器。 ３、　さらに、前記第４、第５バルブがそれぞれ配置される第１、第２排気ライ ンを有する、請求の範囲第１項に記載の工程ガス制御器。 ４、　前記バルブ制御器は少なくとも８個の動作位置を有し、かつ前記バルブ制 御器は前記第１ないし第５バルブを次のように制御する、請求の範囲第１項に記 載の１稈ガス制御器。 ここで、Ｃ（よハルＪか閉じることを、Ｏはバルブが開くことを示り−０ ５、前記バルブ制ｉｌｌ器は流動体圧力デバイスＣあって、かつ前記複数のバル ブに流動体結合した通路を有するとともに外面に沿って選択された位置で前記通 路に流動体結合した流動体通路ボー１−を右するプログラム部材と、前記プログ ラム部材の外面に摺動的に噛み合う形状の内面を有する入口部材とからなり、前 記入口部材は前記内面に形成されＩＪ入Ｉ」通路を含み、前記入口通路は前記バ ルブ制御器が前記動作位置の少なくとも１個に位置したとき前記流動体通路ボー １〜の少なくとも１個に流動体的に噛み合うように適合されており、それににつ Ｃ前記入口通路を前記複数のバルブの１個またはそれ以上と選択的に流動体結合 し前記１個またはそれ双子のバルブを特徴する請求の範囲第１項に記載の］−程 カス制御器。 ６、　前記プログラム部材はディスク形状である、請求の範囲第５項に記載の工 程ガス制御器。 ７、　前記通路は同心状である、請求の範囲第６項（こ記載の工程カス制御器。 ８、　前記外面は平坦であり、また前記通路は前記プログラム部材に形成された 円形同心状溝であって、該溝は共通軸を有する、請求の範囲第６項に記載の工程 カス制御器。 ９、　前記プログラム部材はベース部材とカバ一部材とからなり、前記ベース部 ・Ｈは前記平坦な外面を右し、前記ベース部材とカバ一部材はそれらの間での相 ス・ｊ運動を叶１１トするため互いに固定されている。請求の範囲第Ｂ　ｒｊｊ に記載の工程ガス制御器。 １０、　前記プログラム部材と前記人口部材は平坦なディスクであり、前記流動 体通路ボー１〜は共通軸に甲イ）に整列され、前記入口通路は前記共通軸を横切 るＪ、うに整列さねている、請求の範囲第８項に記載の工程カス制御器３゜１１ 、　流動体圧力を動作位置に応じて選択さ１′１だ流動体圧力作動バルブに供給 する制御器であって、前記複数のバルブに流動体結合した通路を有づるとともに プログラム部材の外面に沿って選択されｌζ位冒で前記通前記プログラム部月の 外面に把１動的に噛合う合致形状の内面を有り−る可動の入口部材とからなり、 ０１ｆ記人［］部月は前記内面に形成された入［１通路を含（７，１、前記入［ ］ｊｍ路は前記バルブ制御器が前記動作位置の少１．’Ｋ　くとも１個に位置し たどき前記流動体通路ボー１〜の少なくとも１個に流動体的に噛み合うようにさ れ、それによって前記入口通路を前記複数のバルブの１個またはそれ以上と選択 的に流動体結合し、前記１個またはそれ双子のバルブを駆動する制御器。 １２、　前記プログラム部材はディスク状部材であり、Ｏｉ＋記外面は平坦であ り、また前記通路は前記プログラム部材に形成された円形同心状ｄ１冒Ｃ゛あっ て、該満（ま共通軸を有する、請求の範囲第１１項に記載の制御器。 １３、　前記ブ［二］グラム部材はベースとカバーと前記べ〜スを前記カバーに 固定する手段とからなり、前記ベースとカバーおよび入口部材は平坦ディスクで あり、前記入口通路は前記共通軸を横切るように整列している、請求の範囲第１ １項に記載の制御器。 １４、　少なくとも８個の動作位置を有し・、かつ前記バルブ制御器は前記第１ ないし第５バルブを次のように制御（る、請求の範囲第１１項に記載の制御器。 ８　０　０　０　Ｃに こで、Ｃはバルブが閉じることを、０はバルブか開く１５、　装置に工程ガスを 供給する工程カスｉｌｊ；ｉと清浄ガス源に連結される形式の工程カス制御器で あって、前記工程カス源に流動体結合された十人目と前記装置に流動体結合した 主出口とを有する４ヨカスラインと、前記清浄ガス源と前記主人］」との間に配 置された第１バルブと、 前記主カスラインに沿っ−Ｃ配置され前記装置に前記Ｊ稈ガスを調整された圧力 で供給する圧力調整器と、前記主出口と前記調整器との間の前記十ガスラインに 沿って配置された第２バルブと、 前記調整器と前記主入口との間の前記主カスラインに沿って配置された第３パル プと、 前記調整器と前記第２バルブとの間の１１１１記」−がスラインに流動体結合さ れた第４ハル１人［１と、第１排気領域に流動体結合された第４バルブ出口を有 する第４ハルゾど、前記入口と前記第３バルブとの間の前記主カスラインに流動 体結合された第５バルブ入口と、第２排気領域に流動体結合された第５バルブ出 口とを右する第５バルブと、複数の使用者選択動作位置を有し前記第１ないし第 ５バルブに作動的に結合しｌζバルブ制御器とからなり、前記バルブ制御器は使 用者によって選ばれた動作位置に応じて前記複数のバルブの開成と開成を次のよ うに制御りるように整列されかつ適合されることを工程ガス制御器。 ８　ｏ　Ｏｏ　ｃ　ｃ ここで、Ｃはバルブが閉じることを、Ｏはバルブが開くことを示す。 １６、　前記バルブ制御器は流動体圧力デバイスであって、かつ 前記複数のバルブに流動体結合した通路を有するとともにプログラム部材の外面 に沿って選択された位置で前記通路に流動体結合した流動体通路ポートを有する プログラム部材と、 前記プログラム部材の外面に摺動的に噛み合う形状の内面を有する入口部材とか らなり、前記入口部材は前記内面に形成された入口通路を含み、前記入口通路は 前記バルブ制御器が少なくとも６個の前記動作位置に位置したとき前記流動体通 路ポートの少なくとも１個に流動体的に噛合うように適合され、それによって前 記入口通路を前記複数個のバルブの１個またはそれ以上と選択的に流動体結合し 前記１個またはそれ以上のバルブを特徴する請求の範囲第１５項に記載の工程ガ ス制御器。