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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022057263
(43)【公開日】2022-04-11
(54)【発明の名称】ガスボンベ交換時の人的エラー防止装置
(51)【国際特許分類】
F17C 13/00 20060101AFI20220404BHJP
【ＦＩ】
F17C13/00 301Z
【審査請求】有
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020165424
(22)【出願日】2020-09-30
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2021-06-09
(71)【出願人】
【識別番号】519435348
【氏名又は名称】株式会社ジー・キューブ
(74)【代理人】
【識別番号】110000475
【氏名又は名称】特許業務法人みのり特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】西村 賢治
(72)【発明者】
【氏名】賀内 亮
(72)【発明者】
【氏名】小林 健彦
(72)【発明者】
【氏名】高末 真次
(72)【発明者】
【氏名】竹内 辰美
【テーマコード（参考）】
3E172
【Ｆターム（参考）】
3E172AA02
3E172AA05
3E172AB16
3E172BA01
3E172BB12
3E172CA12
3E172DA90
3E172KA03
3E172KA12
3E172KA29
(57)【要約】
【課題】ガス供給システムにおけるガスボンベ交換時に発生し得る人的エラーを防止する装置を提供する。
【解決手段】ガスボンベ１５の口金部分１５ａを被覆し得る被覆板２と、被覆板を支持して、被覆板が口金部分を被覆し、作業者による口金部分へのアクセスを妨げる第１の位置と、被覆板が口金部分を露出させ、作業者による口金部分へのアクセスを許容する第２の位置との間で運動させ得るエアシリンダ３と、エアシリンダ駆動部と、エアシリンダを支持し、ガスボンベに着脱自在に取り付けられる固定部５を備える。エアシリンダ駆動部は、ガス供給システムの制御部に接続され、常時は被覆板に第１の位置をとらせるが、制御部からガスボンベ交換許可信号を受けたとき、被覆板に第２の位置をとらせる。
【選択図】図２
【解決手段】ガスボンベ１５の口金部分１５ａを被覆し得る被覆板２と、被覆板を支持して、被覆板が口金部分を被覆し、作業者による口金部分へのアクセスを妨げる第１の位置と、被覆板が口金部分を露出させ、作業者による口金部分へのアクセスを許容する第２の位置との間で運動させ得るエアシリンダ３と、エアシリンダ駆動部と、エアシリンダを支持し、ガスボンベに着脱自在に取り付けられる固定部５を備える。エアシリンダ駆動部は、ガス供給システムの制御部に接続され、常時は被覆板に第１の位置をとらせるが、制御部からガスボンベ交換許可信号を受けたとき、被覆板に第２の位置をとらせる。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガスボンベ、前記ガスボンベに接続されたガス配管系、および前記ガスボンベからの前記ガス配管系を通じたガスの供給を制御する制御部を有し、前記制御部が前記ガスボンベの交換の許否を判定するガス供給システムにおいて使用される、ガスボンベ交換時の人的エラーを防止する装置であって、
前記ガスボンベの口金部分を被覆し得る被覆板と、
前記被覆板を支持して、前記被覆板が前記口金部分を被覆し、作業者による前記口金部分へのアクセスを妨げる第１の位置と、前記被覆板が前記口金部分を露出させ、前記作業者による前記口金部分へのアクセスを許容する第２の位置との間で運動させ得るアクチュエータと、
アクチュエータ駆動部と、
前記アクチュエータを支持し、前記前記ガスボンベに着脱自在に取り付けられる固定部と、を備え、
前記アクチュエータ駆動部は、前記ガス供給システムの前記制御部に接続され、常時は前記被覆板に前記第１の位置をとらせるが、前記制御部からガスボンベ交換許可信号を受けたとき、前記被覆板に前記第２の位置をとらせるものであることを特徴とする装置。
前記ガスボンベの口金部分を被覆し得る被覆板と、
前記被覆板を支持して、前記被覆板が前記口金部分を被覆し、作業者による前記口金部分へのアクセスを妨げる第１の位置と、前記被覆板が前記口金部分を露出させ、前記作業者による前記口金部分へのアクセスを許容する第２の位置との間で運動させ得るアクチュエータと、
アクチュエータ駆動部と、
前記アクチュエータを支持し、前記前記ガスボンベに着脱自在に取り付けられる固定部と、を備え、
前記アクチュエータ駆動部は、前記ガス供給システムの前記制御部に接続され、常時は前記被覆板に前記第１の位置をとらせるが、前記制御部からガスボンベ交換許可信号を受けたとき、前記被覆板に前記第２の位置をとらせるものであることを特徴とする装置。
【請求項2】
前記アクチュエータは、前記被覆板を前記第１および前記第２の位置間において直線運動させるリニアアクチュエータからなっていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記リニアアクチュエータは、前記ガスボンベの中心軸に関し前記口金部分の反対側において、前記口金部分の中心軸に平行にのびるエアシリンダからなり、
前記エアシリンダのロッドに前記被覆板が取り付けられ、前記ロッドが伸長したとき前記被覆板が前記第１の位置をとるが、前記ロッドが収縮したとき前記被覆板は前記第２の位置をとり、
前記アクチュエータ駆動部は、
エア供給源と、
前記エア供給源から前記エアシリンダにエアを供給するエア供給管と、
前記エア供給管に設けられた電磁弁と、を有していることを特徴とする請求項２に記載の装置。
前記エアシリンダのロッドに前記被覆板が取り付けられ、前記ロッドが伸長したとき前記被覆板が前記第１の位置をとるが、前記ロッドが収縮したとき前記被覆板は前記第２の位置をとり、
前記アクチュエータ駆動部は、
エア供給源と、
前記エア供給源から前記エアシリンダにエアを供給するエア供給管と、
前記エア供給管に設けられた電磁弁と、を有していることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項4】
前記固定部は、
前記ガスボンベの容器本体の上部に着脱自在に取り付けるためのアタッチメントと、
前記アタッチメントに取り付けられ、前記リニアアクチュエータを、前記ガスボンベの中心軸に平行な方向、および前記口金部分の中心軸に平行な方向、および前記ガスボンベの中心軸と前記口金部分の中心軸の双方に直交する方向のそれぞれにおいて位置調節可能に支持する支持機構と、を有していることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の装置。
前記ガスボンベの容器本体の上部に着脱自在に取り付けるためのアタッチメントと、
前記アタッチメントに取り付けられ、前記リニアアクチュエータを、前記ガスボンベの中心軸に平行な方向、および前記口金部分の中心軸に平行な方向、および前記ガスボンベの中心軸と前記口金部分の中心軸の双方に直交する方向のそれぞれにおいて位置調節可能に支持する支持機構と、を有していることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の装置。
【請求項5】
前記アタッチメントは、
平板状をなし、外周に半円弧状凹部を有する固定部材と、
半円弧状の平板からなり、凹状の側縁が前記固定部材の前記半円弧状凹部に対向する配置で、一端において前記固定部材に旋回可能に取り付けられ、他端が前記固定部材に当接して、前記固定部材の前記半円弧状凹部との間に前記ガスボンベの前記容器本体の上部の径に対応する径の開口を形成する閉位置と、前記他端が前記固定部材から離間した開位置をとり得る可動部材と、を有し、
前記アタッチメントは、さらに、
前記可動部材の他端および前記固定部材に設けられ、前記可動部材が前記閉位置をとり、前記ガスボンベの前記容器本体の上部が前記固定部材および前記可動部材間に挟持された状態で、前記可動部材の前記他端を前記固定部材に固定するための固定機構を有していることを特徴とする請求項４に記載の装置。
平板状をなし、外周に半円弧状凹部を有する固定部材と、
半円弧状の平板からなり、凹状の側縁が前記固定部材の前記半円弧状凹部に対向する配置で、一端において前記固定部材に旋回可能に取り付けられ、他端が前記固定部材に当接して、前記固定部材の前記半円弧状凹部との間に前記ガスボンベの前記容器本体の上部の径に対応する径の開口を形成する閉位置と、前記他端が前記固定部材から離間した開位置をとり得る可動部材と、を有し、
前記アタッチメントは、さらに、
前記可動部材の他端および前記固定部材に設けられ、前記可動部材が前記閉位置をとり、前記ガスボンベの前記容器本体の上部が前記固定部材および前記可動部材間に挟持された状態で、前記可動部材の前記他端を前記固定部材に固定するための固定機構を有していることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項6】
前記支持機構は、
前記アタッチメントの前記固定部材に突設され、前記固定部材の表裏面に平行にのびる第１のスライドガイドと、
前記第１のスライドガイドにスライド可能にかつ前記第１のスライドガイド上の所望の位置に一時的に固定可能に取り付けられた第１のスライダと、
前記第１のスライダに設けられ、前記固定部材の表裏面に垂直な方向にのびる第２のスライドガイドと、
前記第２のスライドガイドにスライド可能にかつ前記第２のスライドガイド上の所望の位置に一時的に固定可能に取り付けられた第２のスライダと、
前記第２のスライダに設けられ、前記第１および前記第２のスライドガイドに直交してのびる第３のスライドガイドと、
前記第３のスライドガイドにスライド可能にかつ前記第３のスライドガイド上の所望の位置に一時的に固定可能に取り付けられた第３のスライダと、を有し、
前記リニアアクチュエータが前記第３のスライダに取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
前記アタッチメントの前記固定部材に突設され、前記固定部材の表裏面に平行にのびる第１のスライドガイドと、
前記第１のスライドガイドにスライド可能にかつ前記第１のスライドガイド上の所望の位置に一時的に固定可能に取り付けられた第１のスライダと、
前記第１のスライダに設けられ、前記固定部材の表裏面に垂直な方向にのびる第２のスライドガイドと、
前記第２のスライドガイドにスライド可能にかつ前記第２のスライドガイド上の所望の位置に一時的に固定可能に取り付けられた第２のスライダと、
前記第２のスライダに設けられ、前記第１および前記第２のスライドガイドに直交してのびる第３のスライドガイドと、
前記第３のスライドガイドにスライド可能にかつ前記第３のスライドガイド上の所望の位置に一時的に固定可能に取り付けられた第３のスライダと、を有し、
前記リニアアクチュエータが前記第３のスライダに取り付けられていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ガスボンベ、ガスボンベに接続されたガス配管系、およびガスボンベからのガス配管系を通じたガスの供給を制御する制御部を有し、制御部がガスボンベの交換の許否を判定するガス供給システムにおいて使用される、ガスボンベ交換時の人的エラーを防止する装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
半導体製造工程においては、モノシラン（ＳｉＨ４）、アルシン（ＡＳＨ３）、ホスフィン（ＰＨ３）、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）および三フッ化窒素（ＮＦ３）等の有毒ガス、自己反応性ガス、可燃性ガス等の危険性を有するガスが多用されている。
【0003】
これらのガスはガスボンベに充填された状態で供給され、ガスボンベは、通常、ガス漏れ時等の安全を確保するため、ガス供給システムのシリンダキャビネットに収容された状態で使用される。
そして、ガス供給システムによって、シリンダキャビネットのガスボンベからガスが半導体製造装置のプロセスチャンバ等に供給される（例えば、特許文献１参照）。
そして、ガス供給システムによって、シリンダキャビネットのガスボンベからガスが半導体製造装置のプロセスチャンバ等に供給される（例えば、特許文献１参照）。
【0004】
ガス供給システムは、また、それぞれシリンダキャビネットのガスボンベに開閉弁や減圧弁等を介して分岐接続されたガス供給配管、パージ配管および不活性ガス配管を有し、ガス供給配管を通じてプロセスチャンバ等へのガス供給が行われる。
【0005】
ガス供給配管、パージ配管および不活性ガス配管には、それぞれ、開閉弁、減圧弁、流量制御器および計測器（圧力計、流量計）等が設けられ、ガス供給システムの制御部が、計測器の測定値をモニタリングしつつ、開閉弁および流量制御器等を制御し、それによって、プロセスチャンバ等へのガスの供給がガス供給システムによって自動的になされる。
【0006】
また、通常、シリンダキャビネットには同一種類のガスに対してガスボンベが２本ずつ備えられるとともに、ガスボンベのガス残量が制御部によって監視され、一方のガスボンベの残量が所定値に達したとき、制御部がガスの供給を当該一方のガスボンベから他方のガスボンベに切り替えることによって、ガスの連続供給が行われるようになっている。
【0007】
ところで、供給されるガスには危険性を有するガスが多種類含まれているので、このガス供給システムの制御部によるガスの供給の切り替えは、次のようになされる。
【0008】
すなわち、制御部は、ガスボンベのガス残量が所定値に達したとき、当該ガスボンベに関係するガス管路部分を開閉弁（の閉止）によってガス供給配管から隔離した後、予備のガスボンベに関係するガス管路部分を開閉弁（の開放）によってガス配管に接続する。
【0009】
その後、制御部は、ガス供給配管から隔離したガスボンベおよび管路部分について、パージ配管および不活性ガス配管を通じてパージを行い、ガスボンベおよびガス管路部分内のガスを不活性ガス（窒素等）によって置き換える。
【0010】
そして、制御部は、パージが完了したとき、ガスボンベの交換可能と判定し、それを作業者に知らせるために、操作パネルまたはモニター盤のランプを点灯（点滅）させる。
【0011】
作業者は、ランプの点灯（点滅）によって指示された交換対象のガスボンベにアクセスし、その口金を緩めてガスボンベをガス配管から取り外し、当該ガスボンベを新たなガスボンベと交換し、新たなガスボンベの口金にガス配管を接続して口金を締める。
それによって、ガスボンベの交換作業が完了する。
それによって、ガスボンベの交換作業が完了する。
【0012】
しかしながら、パージが完了した交換対象のガスボンベと、ガス供給中の新しいガスボンベとは互いに隣接して配置されており、また、交換対象のガスボンベを操作パネルまたはモニター盤のランプの点灯（点滅）によって確認するだけなので、作業者が、勘違いや不注意によって、隣接する２本のガスボンベのうちのどちらが交換対象のガスボンベであるかの判断を誤り、ガス供給中のガスボンベの口金を緩め、事故を引き起こしてしまうおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】実公平５－１７５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
したがって、本発明の課題は、ガス供給システムにおけるガスボンベ交換時に発生し得る人的エラーを防止する装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0015】
上記課題を解決するため、本発明によれば、ガスボンベ、前記ガスボンベに接続されたガス配管系、および前記ガスボンベからの前記ガス配管系を通じたガスの供給を制御する制御部を有し、前記制御部が前記ガスボンベの交換の許否を判定するガス供給システムにおいて使用される、ガスボンベ交換時の人的エラーを防止する装置であって、前記ガスボンベの口金部分を被覆し得る被覆板と、前記被覆板を支持して、前記被覆板が前記口金部分を被覆し、作業者による前記口金部分へのアクセスを妨げる第１の位置と、前記被覆板が前記口金部分を露出させ、前記作業者による前記口金部分へのアクセスを許容する第２の位置との間で運動させ得るアクチュエータと、アクチュエータ駆動部と、前記アクチュエータを支持し、前記前記ガスボンベに着脱自在に取り付けられる固定部と、を備え、前記アクチュエータ駆動部は、前記ガス供給システムの前記制御部に接続され、常時は前記被覆板に前記第１の位置をとらせるが、前記制御部からガスボンベ交換許可信号を受けたとき、前記被覆板に前記第２の位置をとらせるものであることを特徴とする装置が提供される。
【0016】
本発明の好ましい実施例によれば、前記アクチュエータは、前記被覆板を前記第１および前記第２の位置間において直線運動させるリニアアクチュエータからなっている。
【0017】
本発明の別の好ましい実施例によれば、前記リニアアクチュエータは、前記ガスボンベの中心軸に関し前記口金部分の反対側において、前記口金部分の中心軸に平行にのびるエアシリンダからなり、前記エアシリンダのロッドに前記被覆板が取り付けられ、前記ロッドが伸長したとき前記被覆板が前記第１の位置をとるが、前記ロッドが収縮したとき前記被覆板は前記第２の位置をとり、前記アクチュエータ駆動部は、エア供給源と、前記エア供給源から前記エアシリンダにエアを供給するエア供給管と、前記エア供給管に設けられた電磁弁と、を有している。
【0018】
本発明のさらに別の好ましい実施例によれば、前記固定部は、前記ガスボンベの容器本体の上部に着脱自在に取り付けるためのアタッチメントと、前記アタッチメントに取り付けられ、前記リニアアクチュエータを、前記ガスボンベの中心軸に平行な方向、および前記口金部分の中心軸に平行な方向、および前記ガスボンベの中心軸と前記口金部分の中心軸の双方に直交する方向のそれぞれにおいて位置調節可能に支持する支持機構と、を有している。
【0019】
本発明のさらに別の好ましい実施例によれば、前記アタッチメントは、平板状をなし、外周に半円弧状凹部を有する固定部材と、半円弧状の平板からなり、凹状の側縁が前記固定部材の前記半円弧状凹部に対向する配置で、一端において前記固定部材に旋回可能に取り付けられ、他端が前記固定部材に当接して、前記固定部材の前記半円弧状凹部との間に前記ガスボンベの前記容器本体の上部の径に対応する径の開口を形成する閉位置と、前記他端が前記固定部材から離間した開位置をとり得る可動部材と、を有し、前記アタッチメントは、さらに、前記可動部材の他端および前記固定部材に設けられ、前記可動部材が前記閉位置をとり、前記ガスボンベの前記容器本体の上部が前記固定部材および前記可動部材間に挟持された状態で、前記可動部材の前記他端を前記固定部材に固定するための固定機構を有している。
【0020】
本発明のさらに別の好ましい実施例によれば、前記支持機構は、前記アタッチメントの前記固定部材に突設され、前記固定部材の表裏面に平行にのびる第１のスライドガイドと、前記第１のスライドガイドにスライド可能にかつ前記第１のスライドガイド上の所望の位置に一時的に固定可能に取り付けられた第１のスライダと、前記第１のスライダに設けられ、前記固定部材の表裏面に垂直な方向にのびる第２のスライドガイドと、前記第２のスライドガイドにスライド可能にかつ前記第２のスライドガイド上の所望の位置に一時的に固定可能に取り付けられた第２のスライダと、前記第２のスライダに設けられ、前記第１および前記第２のスライドガイドに直交してのびる第３のスライドガイドと、前記第３のスライドガイドにスライド可能にかつ前記第３のスライドガイド上の所望の位置に一時的に固定可能に取り付けられた第３のスライダと、を有し、前記リニアアクチュエータが前記第３のスライダに取り付けられている。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、ガスボンベの口金部分を被覆し得る被覆板と、被覆板を支持して、被覆板が口金部分を被覆し、作業者による口金部分へのアクセスを妨げる第１の位置と、被覆板が口金部分を露出させ、作業者による口金部分へのアクセスを許容する第２の位置との間で運動させるアクチュエータと、アクチュエータ駆動部と、アクチュエータを支持し、ガスボンベに着脱自在に取り付けられる固定部を備えた。
【0022】
そして、アクチュエータ駆動部をガス供給システムの制御部に接続し、常時は被覆板に第１の位置をとらせるが、制御部からガスボンベ交換許可信号を受けたとき、被覆板に第２の位置をとらせるようにした。
【0023】
こうして、常時（ガスボンベの交換が不可のとき）はガスボンベの口金部分を被覆板によって被覆し、作業者が口金部分にアクセスできないようにする一方、ガスボンベの交換が必要となり、かつガスボンベの交換作業のためのパージが完了し、関係するガスボンベおよびガス管路部分内の危険なガスが不活性ガスと入れ替えられたときに、被覆板による口金部分の被覆を解除し、作業者が口金部分にアクセスできるようにしたことによって、ガスボンベ交換時の人的なエラーを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の１実施例による、ガスボンベ交換時の人的エラー防止装置の主要部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の構成を好ましい実施例に基づいて説明する。
図１は、本発明の１実施例によるガスボンベ交換時の人的エラー防止装置の主要部を示す斜視図であり、図２および図３は、図１のガスボンベ交換時の人的エラー防止装置の動作を説明する図であり、それぞれの（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図である。
図１は、本発明の１実施例によるガスボンベ交換時の人的エラー防止装置の主要部を示す斜視図であり、図２および図３は、図１のガスボンベ交換時の人的エラー防止装置の動作を説明する図であり、それぞれの（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図である。
【0026】
また、図４は、図１のガスボンベ交換時の人的エラー防止装置のアタッチメントの動作を説明する平面図であり、図５は、図１のガスボンベ交換時の人的エラー防止装置のエアシリンダ駆動部の概略構成を示すブロック図である。
【0027】
図１～図５を参照して、本発明のガスボンベ交換時の人的エラー防止装置１は、ガスボンベ１５、ガスボンベ１５に接続されたガス配管系（図示されない）、およびガスボンベ１５からのガス配管系を通じたガスの供給を制御する制御部１６を有し、制御部１６がガスボンベ１５の交換の許否を判定するガス供給システム１７において使用される。
【0028】
図１～図４を参照して、本発明のガスボンベ交換時の人的エラー防止装置１は、ガスボンベ１５の口金部分１５ａを被覆し得る被覆板２と、被覆板２を支持して、被覆板２が口金部分１５ａを被覆し、作業者による口金部分１５ａへのアクセスを妨げる第１の位置（図２参照）と、被覆板２が口金部分１５ａを露出させ、作業者による口金部分１５ａへのアクセスを許容する第２の位置（図３参照）との間で運動させるエアシリンダ３と、エアシリンダ駆動部４と、エアシリンダ３を支持し、ガスボンベ１５に着脱自在に取り付けられる固定部５と、を備えている。
【0029】
エアシリンダ３は、ガスボンベ１５の中心軸Ｙに関し口金部分１５ａの反対側において、口金部分１５ａの中心軸Ｘに平行に配置されている。
エアシリンダ駆動部４は、エア供給源６と、エア供給源６からエアシリンダ３にエアを供給するエア供給管７と、エア供給管７に設けられ、ガス供給システム１７の制御部１６に接続された電磁弁８と、エア供給管７における電磁弁８およびエアシリンダ３間に設けられたスピードコントローラ９とを有している。
スピードコントローラ９は、エアシリンダ３のロッド３ａの伸縮運動の速度を制御する機能を有している。
エアシリンダ駆動部４は、エア供給源６と、エア供給源６からエアシリンダ３にエアを供給するエア供給管７と、エア供給管７に設けられ、ガス供給システム１７の制御部１６に接続された電磁弁８と、エア供給管７における電磁弁８およびエアシリンダ３間に設けられたスピードコントローラ９とを有している。
スピードコントローラ９は、エアシリンダ３のロッド３ａの伸縮運動の速度を制御する機能を有している。
【0030】
そして、エアシリンダ３のロッド３ａに被覆板２が取り付けられ、ロッド３ａが伸縮運動することによって、被覆板２が第１および第２の位置間において直線運動するようになっている。
【0031】
なお、この実施例では、被覆板２の駆動手段として、エアシリンダ３およびエアシリンダ駆動部４を備えたが、それらの代わりに、適当な別のリニアアクチュエータおよび当該リニアアクチュエータの駆動部を備えることもできる。
【0032】
固定部５は、ガスボンベ１５の容器本体１５ｂの上部に着脱自在に取り付けるためのアタッチメント１０と、アタッチメント１０に取り付けられ、エアシリンダ３を、ガスボンベ１５の中心軸Ｙに平行な方向、および口金部分１５ａの中心軸Ｘに平行な方向、およびガスボンベ１５の中心軸Ｙと口金部分１５ａの中心軸Ｘの双方に直交する方向のそれぞれにおいて位置調節可能に支持する支持機構１１とを有している。
【0033】
アタッチメント１０は、平板状をなし、外周に半円弧状凹部を有する固定部材１２と、半円弧状の平板からなり、凹状の側縁が固定部材１２の半円弧状凹部に対向する配置で、一端１３ａにおいて固定部材１２に旋回可能に取り付けられ、他端１３ｂが固定部材１２に当接して、固定部材１２の半円弧状凹部との間にガスボンベ１５の容器本体１５ａの上部の径に対応する径の開口を形成する閉位置（図４（Ｂ）参照）と、他端１３ｂが固定部材１２から離間した開位置（図４（Ａ）参照）をとり得る可動部材１３とを有している。
【0034】
アタッチメント１０は、さらに、可動部材１３の他端１３ｂおよび固定部材１２に設けられ、可動部材１３が閉位置をとり、ガスボンベ１５の容器本体１５ｂの上部が固定部材１２および可動部材１３間に挟持された状態で（図４（Ｂ）参照）、可動部材１３の他端１３ｂを固定部材１２に固定するための固定機構１４を有している。
【0035】
支持機構１１は、アタッチメント１０の固定部材１２に突設され、固定部材１２の表裏面に平行にのびる第１のスライドガイド１１ａと、第１のスライドガイド１１ａにスライド可能にかつ第１のスライドガイド１１ａ上の所望の位置に一時的に固定可能に取り付けられた第１のスライダ１１ｂと、第１のスライダ１１ａに設けられ、固定部材１２の表裏面に垂直な方向にのびる第２のスライドガイド１１ｃと、第２のスライドガイド１１ｃにスライド可能にかつ第２のスライドガイド１１ｃ上の所望の位置に一時的に固定可能に取り付けられた第２のスライダ１１ｄと、第２のスライダ１１ｄに設けられ、第１および第２のスライドガイド１１ａ、１１ｃに直交してのびる第３のスライドガイド１１ｅと、第３のスライドガイド１１ｅにスライド可能にかつ第３のスライドガイド１１ｅ上の所望の位置に一時的に固定可能に取り付けられたエアシリンダホルダー（第３のスライダ）１１ｆとを有している。
そして、エアシリンダ３がエアシリンダホルダー１１ｆに取り付けられている。
そして、エアシリンダ３がエアシリンダホルダー１１ｆに取り付けられている。
【0036】
こうして、それぞれ口金部分１５ａの位置が異なる複数のガスボンベ１５が備えられる場合であっても、この支持機構１１によって、容易に、被覆板２が第１の位置において口金部分１５ａを確実に被覆し得るように被覆板２の位置合わせをすることができる。
【0037】
固定部５は、アタッチメント１０を、直立状態で設置されたガスボンベ１５の容器本体１５ａの上部に対し、水平に、かつ第１のスライドガイド１１ａ、よってエアシリンダ３がガスボンベ１５の口金部分１５ａの中心軸Ｘに平行になる配置で固定することによって、ガスボンベ１５に取り付けられる。
【0038】
そして、支持機構１１の第１および第２のスライダ１１ｂ、１１ｄ、およびエアシリンダホルダー１１ｆの位置が、図２に示すように、エアシリンダ３のロッド３ａが伸長したとき被覆板２が第１の位置をとるが、図３に示すように、エアシリンダ３のロッド３ａが収縮したときは被覆板２が第２の位置をとるように調節される。
【0039】
次に、本発明のガスボンベ交換時の人的エラー防止装置１の動作を説明する。
ガス供給システム１７の制御部１６は、ガスボンベ１５が設置され、ガス配管系に接続されたとき、装置１のエアシリンダ駆動部４の電磁弁８にＯＦＦ信号を送信する。
ガス供給システム１７の制御部１６は、ガスボンベ１５が設置され、ガス配管系に接続されたとき、装置１のエアシリンダ駆動部４の電磁弁８にＯＦＦ信号を送信する。
【0040】
それによって、電磁弁８のポートが駆動され、エアシリンダ３のロッド３ａが伸長し、被覆板２が第１の位置をとる（図２参照）。それと同時に、制御部１６はガスボンベ１５からのガスの供給を開始する。
電磁弁８のポートは、制御部１６から電磁弁８にガスボンベ交換許可信号（ＯＮ信号）が送信されるまで駆動状態にある。
電磁弁８のポートは、制御部１６から電磁弁８にガスボンベ交換許可信号（ＯＮ信号）が送信されるまで駆動状態にある。
【0041】
その後、ガスボンベ１５のガス残量が所定値に達したとき、制御部１６は、ガスボンベ１５に関係するガス管路部分をガス配管系から隔離し、隔離したガスボンベ１５および管路部分についてパージを行い、ガスボンベおよびガス管路部分内のガスを不活性ガス（窒素等）によって置き換える。
【0042】
パージが完了したとき、制御部１６は、電磁弁８にガスボンベ交換許可信号（ＯＮ信号）を送信する。
それによって、電磁弁８のポートの駆動が停止され、エアシリンダ３のロッド３ａが収縮し、被覆板２が第２の位置をとる（図３参照）。
そして、作業員によるガスボンベ１５の交換作業が開始される。
それによって、電磁弁８のポートの駆動が停止され、エアシリンダ３のロッド３ａが収縮し、被覆板２が第２の位置をとる（図３参照）。
そして、作業員によるガスボンベ１５の交換作業が開始される。
【0043】
本発明によれば、ガスボンベ１５の口金部分１５ａを被覆し得る被覆板２と、被覆板２を支持して、被覆板２が口金部分１５ａを被覆し、作業者による口金部分１５ａへのアクセスを妨げる第１の位置と、被覆板２が口金部分１５ａを露出させ、作業者による口金部分１５ａへのアクセスを許容する第２の位置との間で運動させるエアシリンダ３と、エアシリンダ駆動部４と、エアシリンダ３を支持し、ガスボンベ１５に着脱自在に取り付けられる固定部５を備えた。
【0044】
そして、エアシリンダ駆動部４をガス供給システム１７の制御部１６に接続し、常時は被覆板２に第１の位置をとらせるが、制御部１６からガスボンベ交換許可信号を受けたとき、被覆板２に第２の位置をとらせるようにした。
【0045】
こうして、常時（ガスボンベ１５の交換が不可のとき）はガスボンベ１５の口金部分１５ａを被覆板２によって被覆し、作業者が口金部分１５ａにアクセスできないようにする一方、ガスボンベ１５の交換が必要となり、かつガスボンベ１５の交換作業のためのパージが完了し、関係するガスボンベ１５およびガス管路部分内の危険なガスが不活性ガスと入れ替えられたときに、被覆板２による口金部分１５ａの被覆を解除し、作業者が口金部分１５ａにアクセスできるようにしたことによって、ガスボンベ交換時の人的なエラーを確実に防止することができる。
【0046】
この効果は、特に、ガス供給システム１７が同一種類のガスに対しガスボンベを２本ずつ備え、各２本のガスボンベが互いに隣接して設置され、片方のガスボンベの残量が所定値に達したとき他方のガスボンベに自動的に切り替えられる場合に絶大である。
【0047】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明の構成は上記実施例に限定されず、当業者が本願の特許請求の範囲に記載された構成の範囲内で種々の変形例を案出し得ることは言うまでもない。
【0048】
例えば、上記実施例では、被覆板２の駆動手段としてエアシリンダ（リニアアクチュエータ）３を備え、被覆板を第１および第２の位置間において直線運動させているが、その代わりに、例えば、被覆板を、垂直面内において、１点のまわりに第１および第２の位置間で旋回運動させるアクチュエータを備えることもできる。
【0049】
また、例えば、上記実施例では、固定部５がガスボンベ１５の容器本体１５ｂの上部に着脱自在に取り付けられるが、固定部５をガスボンベ１５の別の位置に着脱自在に取り付ける構成とすることもできる。
【符号の説明】
【0050】
１ ガスボンベ交換時の人的エラー防止装置
２ 被覆板
３ エアシリンダ
３ａ ロッド
４ エアシリンダ駆動部
５ 固定部
６ エア供給源
７ エア供給管
８ 電磁弁
９ スピードコントローラ
１０ アタッチメント
１１ 支持機構
１１ａ 第１のスライドガイド
１１ｂ 第１のスライダ
１１ｃ 第２のスライドガイド
１１ｄ 第２のスライダ
１１ｅ 第３のスライドガイド
１１ｆ エアシリンダホルダー（第３のスライダ）
１２ 固定部材
１３ 可動部材
１３ａ 一端
１３ｂ 他端
１４ 固定機構
１５ ガスボンベ
１５ａ 口金部分
１５ｂ 容器本体
１６ 制御部
１７ ガス供給システム
Ｘ 口金部分の中心軸
Ｙ ガスボンベの中心軸
２ 被覆板
３ エアシリンダ
３ａ ロッド
４ エアシリンダ駆動部
５ 固定部
６ エア供給源
７ エア供給管
８ 電磁弁
９ スピードコントローラ
１０ アタッチメント
１１ 支持機構
１１ａ 第１のスライドガイド
１１ｂ 第１のスライダ
１１ｃ 第２のスライドガイド
１１ｄ 第２のスライダ
１１ｅ 第３のスライドガイド
１１ｆ エアシリンダホルダー（第３のスライダ）
１２ 固定部材
１３ 可動部材
１３ａ 一端
１３ｂ 他端
１４ 固定機構
１５ ガスボンベ
１５ａ 口金部分
１５ｂ 容器本体
１６ 制御部
１７ ガス供給システム
Ｘ 口金部分の中心軸
Ｙ ガスボンベの中心軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【手続補正書】
【提出日】2021-01-12
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガスボンベ、前記ガスボンベに接続されたガス配管系、および前記ガスボンベからの前記ガス配管系を通じたガスの供給を制御する制御部を有し、前記制御部が前記ガスボンベの交換の許否を判定するガス供給システムにおいて使用される、ガスボンベ交換時の人的エラーを防止する装置であって、
前記ガスボンベの口金部分を被覆し得る被覆板と、
前記被覆板を支持して、前記被覆板が前記口金部分を被覆し、作業者による前記口金部分へのアクセスを妨げる第１の位置と、前記被覆板が前記口金部分を露出させ、前記作業者による前記口金部分へのアクセスを許容する第２の位置との間で直線運動させ得るリニアアクチュエータと、
アクチュエータ駆動部と、
前記リニアアクチュエータを支持し、前記前記ガスボンベに着脱自在に取り付けられる固定部と、を備え、
前記固定部は、
前記ガスボンベの容器本体の上部に着脱自在に取り付けるためのアタッチメントと、
前記アタッチメントに取り付けられ、前記リニアアクチュエータを、前記ガスボンベの中心軸に平行な方向、および前記口金部分の中心軸に平行な方向、および前記ガスボンベの中心軸と前記口金部分の中心軸の双方に直交する方向のそれぞれにおいて位置調節可能に支持する支持機構と、を有し、
前記アクチュエータ駆動部は、前記ガス供給システムの前記制御部に接続され、常時は前記被覆板に前記第１の位置をとらせるが、前記制御部からガスボンベ交換許可信号を受けたとき、前記被覆板に前記第２の位置をとらせるものであることを特徴とする装置。
前記ガスボンベの口金部分を被覆し得る被覆板と、
前記被覆板を支持して、前記被覆板が前記口金部分を被覆し、作業者による前記口金部分へのアクセスを妨げる第１の位置と、前記被覆板が前記口金部分を露出させ、前記作業者による前記口金部分へのアクセスを許容する第２の位置との間で直線運動させ得るリニアアクチュエータと、
アクチュエータ駆動部と、
前記リニアアクチュエータを支持し、前記前記ガスボンベに着脱自在に取り付けられる固定部と、を備え、
前記固定部は、
前記ガスボンベの容器本体の上部に着脱自在に取り付けるためのアタッチメントと、
前記アタッチメントに取り付けられ、前記リニアアクチュエータを、前記ガスボンベの中心軸に平行な方向、および前記口金部分の中心軸に平行な方向、および前記ガスボンベの中心軸と前記口金部分の中心軸の双方に直交する方向のそれぞれにおいて位置調節可能に支持する支持機構と、を有し、
前記アクチュエータ駆動部は、前記ガス供給システムの前記制御部に接続され、常時は前記被覆板に前記第１の位置をとらせるが、前記制御部からガスボンベ交換許可信号を受けたとき、前記被覆板に前記第２の位置をとらせるものであることを特徴とする装置。
【請求項2】
前記リニアアクチュエータは、前記ガスボンベの中心軸に関し前記口金部分の反対側において、前記口金部分の中心軸に平行にのびるエアシリンダからなり、
前記エアシリンダのロッドに前記被覆板が取り付けられ、前記ロッドが伸長したとき前記被覆板が前記第１の位置をとるが、前記ロッドが収縮したとき前記被覆板は前記第２の位置をとり、
前記アクチュエータ駆動部は、
エア供給源と、
前記エア供給源から前記エアシリンダにエアを供給するエア供給管と、
前記エア供給管に設けられた電磁弁と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
前記エアシリンダのロッドに前記被覆板が取り付けられ、前記ロッドが伸長したとき前記被覆板が前記第１の位置をとるが、前記ロッドが収縮したとき前記被覆板は前記第２の位置をとり、
前記アクチュエータ駆動部は、
エア供給源と、
前記エア供給源から前記エアシリンダにエアを供給するエア供給管と、
前記エア供給管に設けられた電磁弁と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記アタッチメントは、
平板状をなし、外周に半円弧状凹部を有する固定部材と、
半円弧状の平板からなり、凹状の側縁が前記固定部材の前記半円弧状凹部に対向する配置で、一端において前記固定部材に旋回可能に取り付けられ、他端が前記固定部材に当接して、前記固定部材の前記半円弧状凹部との間に前記ガスボンベの前記容器本体の上部の径に対応する径の開口を形成する閉位置と、前記他端が前記固定部材から離間した開位置をとり得る可動部材と、を有し、
前記アタッチメントは、さらに、
前記可動部材の他端および前記固定部材に設けられ、前記可動部材が前記閉位置をとり、前記ガスボンベの前記容器本体の上部が前記固定部材および前記可動部材間に挟持された状態で、前記可動部材の前記他端を前記固定部材に固定するための固定機構を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の装置。
平板状をなし、外周に半円弧状凹部を有する固定部材と、
半円弧状の平板からなり、凹状の側縁が前記固定部材の前記半円弧状凹部に対向する配置で、一端において前記固定部材に旋回可能に取り付けられ、他端が前記固定部材に当接して、前記固定部材の前記半円弧状凹部との間に前記ガスボンベの前記容器本体の上部の径に対応する径の開口を形成する閉位置と、前記他端が前記固定部材から離間した開位置をとり得る可動部材と、を有し、
前記アタッチメントは、さらに、
前記可動部材の他端および前記固定部材に設けられ、前記可動部材が前記閉位置をとり、前記ガスボンベの前記容器本体の上部が前記固定部材および前記可動部材間に挟持された状態で、前記可動部材の前記他端を前記固定部材に固定するための固定機構を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項4】
前記支持機構は、
前記アタッチメントの前記固定部材に突設され、前記固定部材の表裏面に平行にのびる第１のスライドガイドと、
前記第１のスライドガイドにスライド可能にかつ前記第１のスライドガイド上の所望の位置に一時的に固定可能に取り付けられた第１のスライダと、
前記第１のスライダに設けられ、前記固定部材の表裏面に垂直な方向にのびる第２のスライドガイドと、
前記第２のスライドガイドにスライド可能にかつ前記第２のスライドガイド上の所望の位置に一時的に固定可能に取り付けられた第２のスライダと、
前記第２のスライダに設けられ、前記第１および前記第２のスライドガイドに直交してのびる第３のスライドガイドと、
前記第３のスライドガイドにスライド可能にかつ前記第３のスライドガイド上の所望の位置に一時的に固定可能に取り付けられた第３のスライダと、を有し、
前記リニアアクチュエータが前記第３のスライダに取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
前記アタッチメントの前記固定部材に突設され、前記固定部材の表裏面に平行にのびる第１のスライドガイドと、
前記第１のスライドガイドにスライド可能にかつ前記第１のスライドガイド上の所望の位置に一時的に固定可能に取り付けられた第１のスライダと、
前記第１のスライダに設けられ、前記固定部材の表裏面に垂直な方向にのびる第２のスライドガイドと、
前記第２のスライドガイドにスライド可能にかつ前記第２のスライドガイド上の所望の位置に一時的に固定可能に取り付けられた第２のスライダと、
前記第２のスライダに設けられ、前記第１および前記第２のスライドガイドに直交してのびる第３のスライドガイドと、
前記第３のスライドガイドにスライド可能にかつ前記第３のスライドガイド上の所望の位置に一時的に固定可能に取り付けられた第３のスライダと、を有し、
前記リニアアクチュエータが前記第３のスライダに取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0015】
上記課題を解決するため、本発明によれば、ガスボンベ、前記ガスボンベに接続されたガス配管系、および前記ガスボンベからの前記ガス配管系を通じたガスの供給を制御する制御部を有し、前記制御部が前記ガスボンベの交換の許否を判定するガス供給システムにおいて使用される、ガスボンベ交換時の人的エラーを防止する装置であって、前記ガスボンベの口金部分を被覆し得る被覆板と、前記被覆板を支持して、前記被覆板が前記口金部分を被覆し、作業者による前記口金部分へのアクセスを妨げる第１の位置と、前記被覆板が前記口金部分を露出させ、前記作業者による前記口金部分へのアクセスを許容する第２の位置との間で直線運動させ得るリニアアクチュエータと、アクチュエータ駆動部と、前記リニアアクチュエータを支持し、前記前記ガスボンベに着脱自在に取り付けられる固定部と、を備え、前記固定部は、前記ガスボンベの容器本体の上部に着脱自在に取り付けるためのアタッチメントと、前記アタッチメントに取り付けられ、前記リニアアクチュエータを、前記ガスボンベの中心軸に平行な方向、および前記口金部分の中心軸に平行な方向、および前記ガスボンベの中心軸と前記口金部分の中心軸の双方に直交する方向のそれぞれにおいて位置調節可能に支持する支持機構と、を有し、前記アクチュエータ駆動部は、前記ガス供給システムの前記制御部に接続され、常時は前記被覆板に前記第１の位置をとらせるが、前記制御部からガスボンベ交換許可信号を受けたとき、前記被覆板に前記第２の位置をとらせるものであることを特徴とする装置が提供される。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0017】
本発明の好ましい実施例によれば、前記リニアアクチュエータは、前記ガスボンベの中心軸に関し前記口金部分の反対側において、前記口金部分の中心軸に平行にのびるエアシリンダからなり、前記エアシリンダのロッドに前記被覆板が取り付けられ、前記ロッドが伸長したとき前記被覆板が前記第１の位置をとるが、前記ロッドが収縮したとき前記被覆板は前記第２の位置をとり、前記アクチュエータ駆動部は、エア供給源と、前記エア供給源から前記エアシリンダにエアを供給するエア供給管と、前記エア供給管に設けられた電磁弁と、を有している。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0019】
本発明の別の好ましい実施例によれば、前記アタッチメントは、平板状をなし、外周に半円弧状凹部を有する固定部材と、半円弧状の平板からなり、凹状の側縁が前記固定部材の前記半円弧状凹部に対向する配置で、一端において前記固定部材に旋回可能に取り付けられ、他端が前記固定部材に当接して、前記固定部材の前記半円弧状凹部との間に前記ガスボンベの前記容器本体の上部の径に対応する径の開口を形成する閉位置と、前記他端が前記固定部材から離間した開位置をとり得る可動部材と、を有し、前記アタッチメントは、さらに、前記可動部材の他端および前記固定部材に設けられ、前記可動部材が前記閉位置をとり、前記ガスボンベの前記容器本体の上部が前記固定部材および前記可動部材間に挟持された状態で、前記可動部材の前記他端を前記固定部材に固定するための固定機構を有している。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0021】
本発明によれば、ガスボンベの口金部分を被覆し得る被覆板と、被覆板を支持して、被覆板が口金部分を被覆し、作業者による口金部分へのアクセスを妨げる第１の位置と、被覆板が口金部分を露出させ、作業者による口金部分へのアクセスを許容する第２の位置との間で直線運動させるリニアアクチュエータと、アクチュエータ駆動部と、リニアアクチュエータを支持し、ガスボンベに着脱自在に取り付けられる固定部を備えた。さらには、固定部が、ガスボンベの容器本体の上部に着脱自在に取り付けるためのアタッチメントと、アタッチメントに取り付けられ、リニアアクチュエータを、ガスボンベの中心軸に平行な方向、および口金部分の中心軸に平行な方向、およびガスボンベの中心軸と口金部分の中心軸の双方に直交する方向のそれぞれにおいて位置調節可能に支持する支持機構とを有するようにした。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0043】
本発明によれば、ガスボンベ１５の口金部分１５ａを被覆し得る被覆板２と、被覆板２を支持して、被覆板２が口金部分１５ａを被覆し、作業者による口金部分１５ａへのアクセスを妨げる第１の位置と、被覆板２が口金部分１５ａを露出させ、作業者による口金部分１５ａへのアクセスを許容する第２の位置との間で運動させるエアシリンダ３と、エアシリンダ駆動部４と、エアシリンダ３を支持し、ガスボンベ１５に着脱自在に取り付けられる固定部５を備えた。さらには、固定部５が、ガスボンベ１５の容器本体１５ｂの上部に着脱自在に取り付けるためのアタッチメント１０と、アタッチメント１０に取り付けられ、エアシリンダ３を、ガスボンベ１５の中心軸Ｙに平行な方向、および口金部分１５ａの中心軸Ｘに平行な方向、およびガスボンベの中心軸Ｙと口金部分の中心軸Ｘの双方に直交する方向のそれぞれにおいて位置調節可能に支持する支持機構１１とを有するようにした。