JPS6314300A - ガス漏れ検知装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、生産設備、その他の設備から漏洩した可燃性
、有毒性等のガスを検知するガス漏れ検知装置に係り、
特に検知可能領域が限定されたセンサの検知範囲を飛曜
的に増大できるガス漏れ検知装置に関する。

〔従来の技術〕

産業の発展に伴い多種多様な製品が生産されるようにな
ってきており、そして、これらの製造や研究には、これ
までにない多種多様な薬品やガスが使用されている。し
かるに、これらの薬品やガスは、有毒なものや可燃性の
ものが多く、工場や研究所の設備の保護のみならず、作
業者、研究者に対する安全の確保が重要な課題となって
いる。

従来、生産過程での使用薬品から発生するガスや使用済
み排ガスの生産設備等から漏れるガスをヰ★知するため
のガス漏れ検知システムとしては、第４図に示すものが
知られている。

この第４図において、１は工場、研究所等の建物、２は
建物ｌ内に設置された生産設備であり、建物１の天井１
ａ及び床１ｂの下部にはそれぞれガスセンサ３，４が設
置されている。

従って、生産設備２から漏れた可燃性あるいは有毒なガ
スが天井又は床下部に拡散され、これをセンサ３又は４
が検知すると、その検知信号がライン５を通して表示盤
６に送出され、ガス漏れを表示及び報知する。これによ
り作業者、研究者等の安全を確保すると共に、ガス爆発
等による生産設備等の破壊を未然に防止する。　　　　
　・第５図は従来における吸引式のガス漏れ検知システ
ムを示す。同図において、生産設備２を設置した建物１
の天井１ａ及び床１ｂの下部にガス吸引ロア、８をそれ
ぞれ設置し、この各吸引ロア。

８には吸引チューブ９，１０を介して吸引ポンプ１１．
１２が接続されていると共に、その吐出側にはガス測定
器１３．１４が接続されており、さらにガス測定器１３
．１４のガス検知信号は表示盤１５に出力されるように
なっている。１６，１７は上記吸引チューブ９，１０の
途中に介在した流量確認装置である。

上記構成のガス検知システムにおいて、生産設備２から
漏れたガスがポンプ１１．１２の吸引動作により吸引ロ
ア又は８から吸引され、測定器１３．１４でガスが検知
されると、その検知信号が表示盤１５に出力され、これ
により表示盤１５を動作させてガス漏れを表示及び報知
する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来のガス漏れ検知システムでは、センサ
３．４及び吸引ロア、８は建物の天井あるいは床下部に
固定されているため、次に述べるような問題がある。

（ａ）　　１個のセンサ及び吸引口が検知できる面積的
な範囲は限られているので、センサ又は吸引口の検知範
囲を外れた領域にガス漏れが発生した場合、そのガス漏
れを直ちに検知することができず、又、ガス漏れ発生部
から遠く離れたセンサは吸引口が漏れガスを検知できる
ようになるまでには、相当量のガスが流出されることに
なり、建物内をガス爆発等の危険に曝す虞がある。

（ｂ）　　ガス漏れを検知したとした場合、検知したセ
ンサあるいは吸引口の場所が判明するものの、ガス漏れ
発生個所などのような詳細な位置的情報は判明しない。

従って、正確なガス漏れ位置を知りたい場合は、ガス漏
れの表示があった現場に人間が出向き、可搬式のガス検
知器を用いてガス漏れ位置を探すことになる。このこと
は酸素マスク等の保安器具を装備し可搬式ガス検知器を
携えて現場に出向かなければならず、その時間的ロスが
大きく人手もかかるほか、ガスが漏洩している場合には
、現場が危険な状態になっていることが予想される。

（Ｃ１センサが建物の天井のような高所に設置されてい
る場合、センサの維持管理が煩雑となり、しかも天井高
さが３ｍ〜５ｍに及ぶような工場等にあっては、点検等
の作業に危険が伴うことになる。

＋ｄｌ　　危険なガスや薬品を使用する生産装置や研究
設備などのレイアウトに変更が生じた場合、それらの設
備の位置変更にセンサあるいは吸引口を追随させること
ができず、ガス漏れ検出の信頼性に問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、１個のセンサの検知範囲を拡大し、ガス漏れ位
置の探知を迅速にかつ正確になし得るようにすると共に
、保守１点検管理を容易にしたガス漏れ検知装置を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るガス帰れ検知装置は、建物内の天井に吊下
状態に設置した関節ロボットと、この関節ロボットのア
ーム先端に取り付けたガスセンサとから構成したもので
ある。

〔発明の作用〕

本発明においては、関節ロボットが動作することによっ
て、センサは水平方向及び垂直方向に立体的に移動され
ることになり、これにより１（固のセンサの検知範囲を
拡大し、かつセンサの維持管理を容易にする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図乃至第３図について説
明する。

第１図はガス漏れ検出装置の全体図を示す。同図におい
て、２０は関節ロボットで、建物１内の天井１ａに吊下
状態に設置されている。

上記関節ロボット２０は建物１内の天井１に設置した回
転駆動部２１と、この駆動部２１の回転軸２１ａに関節
部２２により回動可能に連結した第１のアーム２３と、
この第１のアーム２３の揺りｊ先端に関節部２４により
回動可能に連結した第２のアーム２５と、この第２のア
ーム２５の揺動先端に関節部２６により回動可能に連結
したセンサ設置部２７とから構成され、上記各関節部２
２゜２４．２６はステップモータ、ゼネバ歯車機構。

サーボモータ、油圧式アクチュエータ等からなる駆動装
置を備えている。

又、上記センサ設置部２７には建物１内の床１ｂ上に設
置された生産設備２等から漏洩するガスを検知するセン
サ２８が取り付けられていると共に、超音波、光による
近接物検知センサ２９が取り付けられている。

上記ガス漏れセンサ２８及び近接物検知センサ２９は、
信号線３０を介して制御部３１に接続され、この制御部
３１にはガス漏れを表示し報知する表示部３２が接続さ
れている。又、上記制御部３１には、上記関節ロボット
２０の回転駆動部２１及び関節部２２，２４．２６がケ
ーブル３３を介して接続され、制御部３１から駆動指令
信号が供給されるようになっている。

なお、上記信号線３０及びケーブル３３はアーム２３．
２−５の折曲げ動作及び回転駆動部２１を中心にした旋
回動作に邪魔にならないようにアーム２３．２５内に収
容され、モして関節部２２゜２４．２６においてはその
軸部に１回以上巻回される方式になっている。

次に、本実施例の動作について説明する。

第２図は関節ロボット２０を動作させることによりセン
サ２８の検知位置を変化させた場合の一例を示すもので
、例えば、天井１ａに近接する平面領域Ａにおいて、制
御部３１から駆動指令信号を関節部２２．２４の駆動部
に与えることにより、センサ２８を旋回中心から所望半
径の地点ａ、に位置設定する。次に、回転駆動部２１に
駆動指令信号を制御部３１から供給してアーム２３．２
５を旋回させることにより、センサ２８を地点ａ。

を出発点として円運動させる。そして、アーム２３．２
５が回転駆動部２１を中心にしてほぼ３６０度程度旋回
されたならば、その駆動部２１の回転を停止し、関節部
２２．２４を再び動作させてセンサ２８の位置を上記地
点ａ、より内方へ移動させ、この地点ａ２を開始点とし
てアーム２３゜２５を駆動部２１により上記と逆方向に
旋回させる。以下、同様にして同一平面内でセンサ２８
の円運動半径を縮少して正逆方向に複数回旋回運動させ
、平面領域Ａの中心部ａ３にセンサ２８が位置されたと
き、平面置載Ａのガス漏れ検知動作が終了する。

その後は、関節部２２．２４を再び動作させて、アーム
２３．２５を屈曲操作することでセンサ２８を平面領域
Ａより下方の平面領域Ｂの中心部ｂ１に移動させる。そ
して、関節ロボット２０を上記と逆に中心部から外周方
向へ同様な同心円状の円運動パターンで操作し平面領域
Ｂのガス漏れ検知を行なう。

又、平面領域Ｂのガス漏れ検知動作が終了したならば、
その終了点ｂ２からセンサ２８を垂直に下降させて次の
検知平面領域Ｃへ移行させる。この平面領域Ｃでは上記
平面領域Ａと同様な円運動パターンで関節ロボット２０
を動作させ、センサ２８を地点Ｃ１から中心部Ｃ２へと
円運動させることで平面領域ＣＯガス漏れ検知を行なう
。

以下、同様にして関節ロボット２０のアーム２３．２５
を順次伸ばすことにより、センサ２８の検知域は下方へ
移動することになる。この場合、関節ロボット２０によ
るセンサ２８の移動可能領域は、第３図（ａｌに示すよ
うにほぼ半球状に相当するものとなる。

又、上記第２図に示す平面領域Ａ−Ｃの動作を所定回数
繰り返す場合、これらセンサ２８の軌跡を第２図と全く
逆に動かしたり、あるいは初めの地点ａ２に戻してから
第２図の動作を繰り返すようにしても良い。

上記のようにセンサ２８を関節ロボット２０により移動
可能にすれば、センサ２８の検知範囲を飛曜的に増大で
きることが認められた。

次に、本発明の移動式センサと従来の固定式センサとの
検知範囲について比較する。このときの比較条件として
、センサの検出可能な角度を３０度、建物の天井高さを
４ｍ、関節ロボット２０のアーム２３．２５の長さを１
ｍとする。

本発明の場合、関節ロボット２０の最大水平距離及び最
大垂直距離はそれぞれ２ｍとなり、従ってこの状態での
センサ２８の移動領域４０は第３図（ａｌに示す如く半
球状に相当したものとなり、これに伴い床上部での１個
のセンサ２８による検知可能範囲４１は２１ｍ′となる
。

これに対し、従来の固定式センサ３による床上部での検
知可能範囲４２は３．６イとなる。従って、本発明の検
知方式によれば、従来方式の約５゜８倍の広さをカバー
できる。

一方、関節ロボット２０によるセンサ２８の移動操作中
にセンサ２８が生産設備２等からのガス漏れを検知する
と、この検知信号は信号線３０を通して制御部３１に送
られ、これにより表示部３２を作動することでガス漏れ
を表示し、かつ報知することになる。この場合、センサ
２８は関節ロボット２０によって、第３図に示す領域４
０内を移動され、しかも制御部３１からの駆動指令から
センサ２８の位置情報を出し得るから、ガスがどこで漏
れているかを迅速に探し出すことができ、そしてガス漏
れ位置の判明に伴いガス漏れが生じている生産設備等の
特定が容易になり、人手によるガス漏れ現場での漏れ場
所の探索が不要になると共に、ガス漏れが生じた生産設
備等に対する適切な処置を迅速に行なうことができ、漏
れガスによって生産設備現場を危険な状態に曝すことが
なくなる。

又、センサ２８は、一般に１ｍ６ケ月に１回程度、充虜
液の補充や内部の膜の取替え、あるいは実ガスや代用ガ
スによるキャリブレーションなどを行なう必要があるが
、この場合、天井高さが３〜５ｍに及ぶと、従来では足
場を組んで高所作業する必要がある。しかし、本発明で
は関節ロボット２０を伸ばすことでセンサ２８を法例へ
下降し得るので、センサ２８の部品充填、点検等の作業
を床上あるいは作業台上で通常の作業と同様な姿勢で行
なうことができ、その作業効率も向上し、安全である。

なお、第１図において近接物検知センサ２９は、作業者
や設備等との衝突を防止するためのもので、関節ロボッ
ト２０により移動されるセンサ２８部分が予め設定した
障害物との距離以内に入ると、センサ２９がこれをヰ★
知し、その信号を制御部３１に送ることにより、関節ロ
ボット２０の動作を停止させる。そして、その後は初期
設定位置に戻り、所定の動作を再開するようになってい
る。

又、上記実施例では、関節ロボット２ｏのアーム数を２
本としたが、これに限定されるものではなく、それ以上
としても良い。さらに又、センサ式に限らず、吸引式の
場合にも適用できることは勿論である。

尚、関節ロボットは天井のみならず床下部に段重するこ
とも可能で、特に下降流のあるクリーンルームにおいて
は漏れたガスは室内下降流に乗って床下部に流れて（る
ので有効に検知できる。

〔発明のりＪ果〕

以上のように本発明によれば、建物内の天井に設置した
関節ロボットのアーム先端に漏れガスを検知するセンサ
部を設け、このセンサ部を関節ロボットにより立体的に
移動できるようにしたちのであるから、限られたセンサ
のガス漏れ検知範囲を飛躍的に拡大することができ、こ
れに伴いガス漏れ位置の探知を迅速にかつ正確になし得
ると共に、センサの保守５点検管理が容易になり、その
作業上の安全性も向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るガス漏れ検出装置の一例を示す全
体の構成図、第２図はその動作説明図、第３図（ａ）は
本発明におけるセンサ検知範囲を示す説明図、同図（ｂ
ｌは従来のセンサ検知範囲の説明図、第４図及び第５図
は従来のガス漏れ検知システムの構成図である。 ■・・・建物、１ａ・・・天井、２・・・生産設備、２
０・・・関節ロボット、２１・・・回転駆動部、２２，
２４．２６・・・関節部、２３゜２５・・・アーム、２
８・・・センサ、２９・・・近接物検知センサ。 ２７（七／す設殻部） 第３図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 建物内の天井に吊下状態に設置した関節ロボットと、こ
   の関節ロボットのアーム先端に取り付けたガスセンサと
   から構成したことを特徴とするガス漏れ検知装置。