JP3585343B2 - ガス充填容器のガス洩れ検知装置およびガス洩れ検知方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＰＧなどのガスを充填した充填容器の容器バルブからのガス洩れを検知するガス洩れ検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＰＧなどの液化ガスをガス充填容器としてのボンベに自動的に充填するガス自動充填設備は既に知られている。この種のガス自動充填設備では、ボンベを所定の把持装置などにより所定姿勢に固定し、ボンベの上部に取り付けられている容器バルブに充填ノズルを装着してガスの充填作業を行わせるように構成されている。充填作業が終了すると、容器バルブよりガス洩れを生じていないかどうかを検査し、ガス洩れを生じていないボンベが出荷される。
【０００３】
しかしながら、ガス洩れ検査に際しては、ガスが容器バルブの充填口だけでなく、容器バルブをボンベ本体に取り付けているネック部分などからも洩れているおそれがあるため、このような容器バルブのガス洩れのおそれがある箇所すべてに石鹸水などを人手により塗布して、ガス洩れによる石鹸水などの泡の発生を目視して確認することにより行われている。このように、ガス洩れ検査は人により行われており、多くの手間や時間がかかって、作業能率を低下させていた。
【０００４】
この問題に対処するものとして、容器バルブを覆うようなガス検出キャップを被せ、このガス検出キャップに圧力検出用のＵ字管を接続し、ガス検出キャップ内の圧力が増加してＵ字管内の接続側水位が下がったことを検出してガス洩れを検知するガス洩れ検知装置が提案されている。
【０００５】
このガス洩れ検知装置によれば、容器バルブ全体をガス検出キャップで覆うため、容器バルブのどの箇所よりガス洩れが発生してもこれを検知でき、手作業で石鹸水などを塗布する場合と比べて、手間や時間を軽減させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように圧力変化を検出することによりガス洩れを検知するガス洩れ検知装置によると、その圧力の変動を認識できるほど洩れ量が多くなければガス洩れを検知できず、微少な洩れの場合には、ガス洩れを生じていないとして誤った判定をするおそれがある。
【０００７】
本発明は上記問題を解決するもので、多くの手間や時間をかけることなく、かつ良好な感度で、ガス充填容器の容器バルブからのガス洩れを検知することができるガス洩れ検知装置およびガス洩れ検知方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、請求項１記載の発明は、複数のガス充填容器に充填する充填ステーションの下流側に配置され、ガス充填を終えたガス充填容器を順次検査するガス充填容器のガス洩れ検知装置であって、ガス充填を終えたガス充填容器の容器バルブの周りから容器バルブに、容器バルブの周りを覆わない状態で、エアーを吹き付けて容器バルブ近傍に滞留している雰囲気を飛散させるエアー吹出装置と、ガス充填容器の容器バルブ全体を覆う検出キャップと、ガスを検出するガス検出器と、前記ガス検出キャップを容器バルブに装着した状態で前記ガス検出キャップ内の気体を吸引してガス検出器配置箇所に導くガス吸引通路とを備え、外部のエアーを吸引する外部エアー吸引通路もガス検出器配置箇所に接続自在とし、この外部エアー吸引通路とガス吸引通路と切り換える吸引通路切換手段と、ガス検出キャップを容器バルブに被せてガス検知動作を行わせ、ガスを検知した場合だけでなく、ガスを検知しなかった場合でも、ガス検知動作後に、ガス検出器配置箇所への経路に外部のエアーを吸引してガス検出器配置箇所をガスがない状態にリセットする制御手段とを備えたものである。
【０００９】
この構成により、ガス充填容器の容器バルブにガス検出キャップを被せた後に、ガス吸引通路を通してガス検出キャップ内の気体を吸引してガス検出器の配置箇所に導くことにより、容器バルブのどの箇所からガス洩れが発生していた場合でも、このガス漏れをガス検出器にて感度良く検出することができる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、複数のガス充填容器に充填する充填ステーションの下流側箇所において、ガス充填を終えたガス充填容器を順次検査するガス充填容器のガス洩れ検知方法であって、ガス充填後にガス洩れを検査するに際して、容器バルブの周りを覆わない状態で、ガス充填を終えた充填容器の容器バルブの周りから容器バルブに予めエアーを吹き付けて容器バルブ近傍に滞留している雰囲気を飛散させ、この後に、ガス検出キャップを容器バルブに被せてガス検知動作を行わせ、ガスを検知した場合だけでなく、ガスを検知しなかった場合でも、ガス検知動作後に、ガス検出器配置箇所への経路に外部のエアーを吸引してガス検出器配置箇所をガスがない状態にリセットするものであり、この方法により、ガス充填の際の残ガスが容器バルブの周りに滞留していた場合でも、このような残ガスを含んだ雰囲気は飛散され、これにより、残ガスを検知して誤ってガス洩れと判断することを防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態にかかる液化ガス充填設備のガス洩れ検知装置のガス経路を示す系統図、図２は同ガス洩れ検知装置の切換弁の切換動作に関するタイムチャート、同３は同液化ガス充填設備の概略全体図、図４は同液化ガス充填設備のエアー吹出装置の概略斜視図、図５は同液化ガス充填設備のガス洩れ検知装置の概略斜視図である。
【００１６】
図３において、１は水平面内で回転する回転テーブル２上に複数台の充填機３が等角度間隔で配置されてなる充填ステーションで、回転テーブル２はテーブル回転用モータ４によりａ方向に回転されるようになっている。この充填ステーション１には搬入ライン２０と搬出ライン３０とが接続され、搬入ライン２０から回転テーブル２上に高圧の液化ガスが充填されるガス充填容器としてのボンベ５が搬入され、充填機３にて充填されたボンベ５が回転テーブル２上から搬出ライン３０に搬出される。
【００１７】
充填ステーション１における充填機３の載置箇所には、ボンベ５を把持する一対の把持アーム７が設けられてボンベ５が所定位置に保持されるとともに、載置箇所の下部にはそれぞれ計量装置（図示せず）が内蔵され、ボンベ５の重量が計量されながら、そのボンベ５の規格などに応じた重量までガスが充填されるようになっている。
【００１８】
搬入ライン２０には、空のボンベ５をｂ方向に搬入する搬入コンベヤ２１と、搬入方向下流側へのボンベ５の流れを規制してボンベ５を１個ずつ送り出す開閉自在の一対の搬入側規制アーム２２と、搬入コンベヤ２１の搬入方向下流端近傍に配設されてボンベ５の上端に取り付けられている容器バルブ６の充填口６ａ（図４、図５参照）が所定方向に向くように位置決めする位置決め装置２３と、位置決めされたボンベ５を充填ステーション１に同期させて送り込む搬入送込装置２４とが設けられている。また、図示しないが、搬入方向上流側にはボンベ５の容量や規格などを検知する容量等検知部が設けられている。
【００１９】
搬出ライン３０には、充填済みのボンベ５をｃ方向に搬出する搬出コンベヤ３１と、充填ステーション１からのボンベ５を搬出コンベヤ５１側に送り出す搬出送出装置３２と、搬出方向下流側へのボンベ５の流れを規制してボンベを１個ずつ送り出す開閉自在の一対の搬出側規制アーム３３と、搬出側規制アーム３３の下流側に配置されて、ボンベ５の上端に取り付けられている容器バルブ６の周りに圧縮空気を吹き付けて容器バルブ６近傍に滞留している雰囲気を飛散させるエアー吹出装置４０と、エアー吹出装置４０の下流側に配置されて、容器バルブ６からのガス洩れを検知するガス洩れ検知装置５０とが設けられている。
【００２０】
図４に示すように、エアー吹出装置４０は、搬出されてきたボンベ５の容器バルブ６を外周側から取り囲むような位置まで昇降自在とされた吹き出しリング４１が図示しない昇降機構により昇降される構成とされ、吹き出しリング４１の内周側にはエアーを噴出する吹き出しノズル４２が複数箇所に設けられている。そして、容器バルブ６近傍に充填時のガスが滞留していた場合でも、吹き出しリング４１の吹き出しノズル４２から吹き出すエアーにより、容器バルブ６近傍に滞留している気体が飛散されるようになっている。
【００２１】
ガス洩れ検知装置５０は、図１および図５に示すように、底面側が開口され、ボンベ５の容器バルブ６全体を覆う位置まで昇降機構（図示せず）により昇降されるガス検出キャップ５１と、ガス検出キャップ５１に接続されたガス吸引通路５２と、それぞれ吸引式のガス検出器６１，８１（図１参照）を有する２つのガス検知ユニット６０，８０と、ガス吸引通路５２を２つのガス検知ユニット６０，８０の何れかに切り換えて接続するユニット切換弁５３とを備えている。
【００２２】
また、図１に示すように、各ガス検知ユニット６０，８０は、ユニット切換弁５３の各出力側ポートにそれぞれ接続されたフィルタ６２ａ，８２ａ付きのユニット側吸引通路６２，８２と、ユニット側吸引通路６２，８２にその入力側ポートの一方が接続された吸引通路切換弁６３，８３と、この吸引通路切換弁６３，８３の他方の入力側ポートに接続されて大気からのエアーを吸引するフィルタ６４ａ，８４ａ付きの外部エアー吸引通路６４，８４と、吸引通路切換弁６３，８３の一方の出力側ポートとガス検出器６１，８１とを接続する検出器側吸引通路６５，８５と、ＬＰＧなどの所定のガス成分を検知するガスセンサをセル内に有して常時吸引動作を行うガス検出器６１，８１と、吸引通路切換弁６３，８３の他方の出力側ポートに接続された真空発生器６６，８６と、空気圧用圧力源６７，８７からの空気圧通路をＯＮ，ＯＦＦする空気圧切換弁６８，８８と、真空発生器６６，８６に接続された消音器６９，８９と、真空発生器６６，８６と吸引通路切換弁６３，８３の他方の出力側ポートとを接続する真空発生器側吸引通路７０，９０とをそれぞれ備えている。なお、図１においては、切換弁（ユニット切換弁５３、吸引通路切換弁６３，８３および空気圧切換弁６８，８８）がそれぞれＯＦＦ状態の場合を図示している。
【００２３】
ここで、このガス洩れ検知装置５０は所定の制御手段により制御され、例えばガス洩れなどをガス検出器６１，８１により検知した場合には警報を鳴らすなど所定の警告手段を作動させるようになっている。また、図示しないが、搬入コンベヤ２１や搬出コンベヤ３１はそれぞれ幅方向中央が空隙部となった複数条のベルトコンベアなどで形成され、位置決め装置２３やエアー吹出装置４０やガス洩れ検知装置５０の箇所ではボンベ５を下方から支持部により突き上げてベルトコンベアより上方に浮いた状態で保持アーム２５，４５，５５（図３参照）で挟持して保持できるようになっている。
【００２４】
上記構成において、搬入ライン２０に搬入されてきた空のボンベ５は、位置決め装置２３により位置決めされ、搬入送込装置２４により充填ステーション１に順次送り込まれる。そして、充填ステーション１において、所定重量になるまで液化ガスが充填されると、搬出送出装置３２により搬出ライン３０側に送り出される。搬出ライン３０においては、エアー吹出装置４０により、ボンベ５の容器バルブ６の周りに圧縮空気を吹き付けて容器バルブ６の近傍、つまり、容器バルブ６の充填口６ａや取り付けネック部６ｂなどに滞留している気体が飛散される。その後、ガス洩れ検知装置５０により容器バルブ６からのガス洩れ検知動作が行われ、ガス洩れを検知すると警報動作が行われるとともに、必要に応じて充填ライン（搬入ライン２０、充填ステーション１および搬出ライン３０）を停止させる。
【００２５】
ここで、ガス洩れ検知動作は以下のように行われる。なお、ボンベ５はガス洩れ検知装置５０の箇所へ、図２に示す時間Ｔ１のサイクルで搬送される。
ボンベ５がガス洩れ検知装置５０の箇所まで搬出されると、保持アーム５５で挟持され、ガス検出キャップ５１が下降されてボンベ５の容器バルブ６全体が覆われる。そして、ユニット切換弁５３が、例えば図２のタイムチャートに示すように、ＯＮ状態からＯＦＦ状態とされて一方のガス検知ユニット６０側に切り換えられる。しかしながら、そのガス検知ユニット６０の吸引通路切換弁６３はユニット切換弁５３の切換動作後も引き続いて所定時間Ｔ２だけＯＦＦ状態をとされて、真空発生器側吸引通路７０に接続され、この際、そのガス検知ユニット６０の空気圧切換弁６８はＯＦＦ状態とされて、吸引動作は行われない。したがって、容器バルブ６から液化ガスが洩れている場合には、この液化ガスがガス検出キャップ５１内に溜められる。
【００２６】
この後、ガス検知ユニット６０の吸引通路切換弁６３がＯＮ側に切り換えられて、ガス検出キャップ５１内の雰囲気がガス検出器６１内に時間Ｔ３だけ吸引される。これにより、容器バルブ６から液化ガスが洩れている場合には、ガス検知ユニット６０のガス検出器６１によりこのガス洩れが検知され、警告される。この後、ガス検知ユニット６０の吸引通路切換弁６３がＯＦＦ側に切り換えられて真空発生器６６側の吸引通路６６にユニット側吸引通路６２が接続されると同時に、その空気圧切換弁６８がＯＮ状態とされ、真空発生器６６により、ガス検出キャップ５１内およびユニット側吸引通路６２、真空発生器６６の吸引通路６６内が吸引されてこれらの流路に残留されたガスが排出される。また、ガス検出器６１の検出器側吸引通路６５が外部エアー吸引通路６４側に接続されて、ガス検出器６１には大気が吸引され、これにより、ガス検出器６１がガスが無い状態にリセットされる。
【００２７】
この後、保持アーム５５が解除されて、搬出コンベア３１上の次の容器バルブ６に切り換えられて保持されると同時に、ユニット切換弁５３がＯＦＦ状態からＯＮ状態とされて他方のガス検知ユニット８０側に切り換えられ、このガス検知ユニット８０による検知動作が同様に行われる。この際、使用していないガス検知ユニット６０の吸引通路切換弁６３および空気圧切換弁６８は引き続いてＯＦＦおよびＯＮ状態とされ、検出器側吸引通路６５およびガス検出器６１に外部エアーが吸引されてガスが無い状態にリセットされ、また、ユニット側吸引通路６２および真空発生器側吸引通路７０にユニット切換弁５３から外部エアーが吸引されてガスが無い状態にリセットされる。
【００２８】
上記のように、ガス検出器６１，８１によりガス検出キャップ５１内の雰囲気が吸引されてガス洩れが検知されるため、例えその洩れ量が微量であっても、高感度でガス洩れを検知することができ、また、容器バルブ６全体をガス検出キャップ７１で覆うため、容器バルブ６のどの箇所よりガス洩れが発生してもこれを検知でき、手作業で石鹸水などを塗布する場合と比べて、手間や時間を大幅に軽減させることができ、自動化も可能である。また、充填の際のガスが容器バルブ６の充填口６ａなどに残っていた場合でも、予め、エアー吹出装置４０により容器バルブ６の近傍に滞留している気体が飛散されるため、滞留したガスにより誤ってガス洩れと判断することも防止される。
【００２９】
また、一つのガス検出キャップ５１に対して、ガス検知ユニット６０，８０を２つ設け、これらのガス検知ユニット６０，８０を切り換えて使用することにより、ガスの検出を短いサイクルで能率的に行うことができ、自動充填の設備に組み込んでも、その充填サイクルなどを遅らすなどの支障を生じることはない。なお、この実施の形態においては、一つのガス検出キャップ５１に対して、２つのガス検知ユニット６０，８０を設けた場合を説明したが、これに限るものではなく、さらに多数のガス検知ユニットを設けて切り換えるようにしてもよい。
【００３０】
また、ガスの吸引検知動作を終了した直後に、そのガス検出器６１，８１に外部エアー吸引通路６３，８３を接続させるとともに、ガス検知ユニット６０，８０をガス検出キャップ５１に接続していない時も継続してそのガス検出器６１，８１に外部エアー吸引通路６３，８３を接続させているため、ガス検出器６１，８１はガス検出を１度行うと０レベルに戻るために時間を要する性質を有しているが、ガス検出器６１，８１を０レベルにかつ確実にリセットすることができ、次の検査動作に素早くかつ十分な信頼性を有しながら対処することができる。
【００３１】
また、ガスの吸引検知動作を終了した直後に、その吸引検知動作を行ったガス検知ユニット６０，８０の空気圧切換弁６８，８８をＯＮ状態に切り換えるため、ガス検出キャップ５１やガス吸引通路５２およびそのユニット側吸引通路６２，８２に残っていた残ガスが真空発生器６６，８６から外部に放出されるとともに、ガス検知ユニット６０，８０をガス検出キャップ５１に接続していない時も、そのガス検知ユニット６０，８０の空気圧切換弁６８，８８は引き続いてＯＮ状態とされ、そのユニット側吸引通路６２，８２および真空発生器側吸引通路７０，９０にユニット切換弁５３から新鮮な外部エアーが吸引されてガスが無い状態にリセットされるため、次の検査動作に素早くかつ十分な信頼性を有しながら対処することができる。
【００３２】
また、ガス検出器６１，８１による吸引動作の前に、ガス検出キャップ５１内の吸引動作を予め停止させて、ガス検出キャップ５１内のガスを溜めるため、さらに微量のガス洩れでも検知することが可能となる。
【００３３】
また、ガス充填後にガス洩れを検査するに際して、エアー吹出装置４０により、ガス充填を終えたボンベ５の容器バルブ６の周りに予めエアーを吹き付けて容器バルブ６近傍に滞留している気体を飛散させ、この後に、ガス検出キャップ５１を容器バルブ６に被せてガス検知動作を行わせるため、ガス充填の際の残ガスが容器バルブ６の周りに滞留していた場合でも、このような残ガスを含んだ気体は飛散され、これにより、残ガスを検知して誤ってガス洩れと判断することを防止することができる。なお、エアーに代えてガス検出器６１，８１で検知しないガスを使用してもよい。
【００３４】
また、上記実施の形態においては、自動化された液化ガス充填設備にガス洩れ検知装置５０を設けた場合を説明したが、これに限るものではないことは言うまでもない。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ガス充填容器の容器バルブ全体を覆うガス検出キャップと、ガスを検知するガス検出器と、前記ガス検出キャップ内の気体を吸引してガス検出器配置箇所に導くガス吸引通路とを備えて、ガス充填容器の容器バルブにガス検出キャップを被せた後に、ガス吸引通路を通してガス検出キャップ内の気体を吸引してガス検出器の配置箇所に導くことにより、容器バルブのどの箇所からガス洩れが発生していた場合でも、このガス漏れをガス検出器にて感度良く検出することができ、手作業で石鹸水などを塗布する場合と比べて、手間や時間を大幅に軽減させることができ、自動化も可能である。
【００３６】
また、外部のエアーを吸引する外部エアー吸引通路もガス検出器配置箇所に接続自在とすることにより、ガス検出器に外部エアーを吸引してガス検出器を０レベルに素早くリセットさせることができ、検査能率を向上できる。
【００４１】
また、ガス充填後にガス洩れを検査するに際して、ガス充填を終えた充填容器の容器バルブの周りに予めエアーもしくはガス検出器で検知しないガスを吹き付けて容器バルブ近傍に滞留している雰囲気を飛散させ、この後に、ガス検出キャップを容器バルブに被せてガス検知動作を行わせることにより、ガス充填の際の残ガスが容器バルブの周りに滞留していた場合でも、このような残ガスを含んだ雰囲気は飛散され、これにより、残ガスを検知して誤ってガス洩れと判断することを防止することができ、さらに信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる液化ガス充填設備のガス洩れ検知装置のガス経路を示す系統図である。
【図２】同ガス洩れ検知装置の切換弁の切換動作に関するタイムチャートである。
【図３】同液化ガス充填設備の概略全体図である。
【図４】同液化ガス充填設備のエアー吹出装置の概略斜視図である。
【図５】同液化ガス充填設備のガス洩れ検知装置の概略斜視図である。
【符号の説明】
５ ボンベ（ガス充填容器）
６ 容器バルブ
４０ エアー吹出装置
４１ 吹き出しリング
４２ 吹き出しノズル
５０ ガス洩れ検知装置
５１ ガス検出キャップ
５２ ガス吸引通路
５３ ユニット切換弁
６０，８０ ガス検知ユニット
６１，８１ ガス検出器
６２，８２ ユニット側吸引通路
６３，８３ 吸引通路切換弁
６４，８４ 外部エアー吸引通路
６５，８５ 検出器側吸引通路
６６，８６ 真空発生器
６８，８８ 空気圧切換弁

Claims (2)

1. 複数のガス充填容器に充填する充填ステーションの下流側に配置され、ガス充填を終えたガス充填容器を順次検査するガス充填容器のガス洩れ検知装置であって、
   ガス充填を終えたガス充填容器の容器バルブの周りから容器バルブに、容器バルブの周りを覆わない状態で、エアーを吹き付けて容器バルブ近傍に滞留している雰囲気を飛散させるエアー吹出装置と、
   ガス充填容器の容器バルブ全体を覆う検出キャップと、
   ガスを検出するガス検出器と、
   前記ガス検出キャップを容器バルブに装着した状態で前記ガス検出キャップ内の気体を吸引してガス検出器配置箇所に導くガス吸引通路とを備え、
   外部のエアーを吸引する外部エアー吸引通路もガス検出器配置箇所に接続自在とし、
   この外部エアー吸引通路とガス吸引通路と切り換える吸引通路切換手段と、
   ガス検出キャップを容器バルブに被せてガス検知動作を行わせ、ガスを検知した場合だけでなく、ガスを検知しなかった場合でも、ガス検知動作後に、ガス検出器配置箇所への経路に外部のエアーを吸引してガス検出器配置箇所をガスがない状態にリセットする制御手段とを備えた
   ガス充填容器のガス洩れ検知装置。
2. 複数のガス充填容器に充填する充填ステーションの下流側箇所において、ガス充填を終えたガス充填容器を順次検査するガス充填容器のガス洩れ検知方法であって、
   ガス充填後にガス洩れを検査するに際して、容器バルブの周りを覆わない状態で、ガス充填を終えた充填容器の容器バルブの周りから容器バルブに予めエアーを吹き付けて容器バルブ近傍に滞留している雰囲気を飛散させ、
   この後に、ガス検出キャップを容器バルブに被せてガス検知動作を行わせ、ガスを検知した場合だけでなく、ガスを検知しなかった場合でも、ガス検知動作後に、ガス検出器配置箇所への経路に外部のエアーを吸引してガス検出器配置箇所をガスがない状態にリセットする
   ガス充填容器のガス洩れ検知方法。

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