(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１自動開閉弁を設けた高圧ガス供給路と第２自動開閉弁を設けた低圧ガス供給路を備え、前記第１自動開閉弁と前記第２自動開閉弁の下流側にそれぞれ第１逆止弁および第２逆止弁を順方向に設けてこれら第１および第２逆止弁の下流側を、単一の流量計測手段を設けた共通ガス供給路に連結し、前記第１自動開閉弁と前記第１逆止弁の間の流路部に圧力検出手段を設けるとともに、前記流路部を低圧ガスの圧力よりも低い圧力の領域に連通させる第３自動開閉弁を設け、かつ前記第１自動開閉弁と前記第２自動開閉弁のいずれか一方のみを適宜開放作動させるとともに、前記第２自動開閉弁を開放した際に前記圧力検出手段で検出される圧力が所定値以上であるときには前記第３自動開閉弁を開放作動させる制御手段を設けたガス供給装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記圧力検出手段で検出される圧力が所定値以上である状態が所定時間以上持続した時に前記第１自動開閉弁の故障であると判定するように設定されている請求項１に記載のガス供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガス供給装置に関し、特に、低圧ガスと高圧ガスの供給路を設けたガス供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のガス供給路を有するガス供給装置で、比較的高価な流量計を各ガス供給路に設けるのに代えて一台の流量計を両ガス供給路で共用することが考えられる。この場合、一方のガス供給路から他方のガス供給路への逆流を防止するために、例えば図４に示すように、それぞれ自動開閉弁たる電磁弁４１，４２を設けた各ガス供給路１，２に、当該ガス供給路１，２で供給すべきガスが流れる順方向へ逆止弁５１，５２を設けて、これら逆止弁５１，５２の下流側を、単一の質量流量計６を設けた共通ガス供給路３に連結している。この場合、各電磁弁４１,４２が開放状態で故障した場合を考えて、電磁弁４１を設けた一方のガス供給路１に安全な不活性ガスを相対的に高圧で流通させるとともに、電磁弁４２を設けた他方のガス供給路２には燃焼ガス等を相対的に低圧で流通させている。
【０００３】
なお、特許文献１には各ガス供給路にそれぞれ流量計を設けた加熱炉のガス供給装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２４９２９３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のガス供給装置においては、低圧ガス供給路２の電磁弁４２が開放状態で故障しても、高圧ガス供給路１の電磁弁４１を開放すれば圧力差があるため逆止弁５１が順圧で開き、逆止弁５２は逆圧で閉じられるから、低圧の燃焼ガス等の供給は停止して安全な高圧の不活性ガスが優先的に流される。ところが、操業中等に高圧ガス供給路１の電磁弁４１が開放状態で故障してしまうと、燃焼ガスが必要でこれを流そうとしても圧力差のために高圧ガスが優先して流れるために逆止弁５２は逆圧で閉じられたままになり、流すことができないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、単一の流量計測手段を共有する低圧ガス供給路と高圧ガス供給路において、高圧ガス供給路の自動開閉弁が開放状態で故障しても低圧ガスを確実に供給することができるガス供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本第１発明では、第１自動開閉弁（４１）を設けた高圧ガス供給路（１）と第２自動開閉弁（４２）を設けた低圧ガス供給路（２）を備え、前記第１自動開閉弁（４１）と前記第２自動開閉弁（４２）の下流側にそれぞれ第１逆止弁（５１）および第２逆止弁（５２）を順方向に設けてこれら第１および第２逆止弁（５１，５２）の下流側を、単一の流量計測手段（６）を設けた共通ガス供給路（３）に連結し、前記第１自動開閉弁（４１）と前記第１逆止弁（５１）の間の流路部（１１）に圧力検出手段（７）を設けるとともに、前記流路部（１１）を低圧ガスの圧力よりも低い圧力の領域に連通させる第３自動開閉弁（４３）を設け、かつ前記第１自動開閉弁（４１）と前記第２自動開閉弁（４２）のいずれか一方のみを適宜開放作動させるとともに、前記第２自動開閉弁（４２）を開放した際に前記圧力検出手段（７）で検出される圧力が所定値以上であるときには前記第３自動開閉弁（４３）を開放作動させる制御手段（８）を設ける。
【０００８】
本第１発明においては、第２自動開閉閉弁を開放した際に圧力検出手段で検出される圧力が所定値以上であるときには第３自動開閉弁が開放作動させられて流路部の圧力が低圧ガスの圧力よりも低い圧力へ低下させられる。これにより、低圧ガスの圧力が高圧ガス側よりも高くなるため第１逆止弁が圧力差で閉じるとともに、第２逆止弁が開いて低圧ガスが共通ガス供給路の流量計測手段を経て炉内へ供給される。
【０００９】
本第２発明では、前記制御手段（８）は、前記圧力検出手段（７）で検出される圧力が所定値以上である状態が所定時間以上持続した時に前記第１自動開閉弁（４１）の故障であると判定するように設定されている。
【００１０】
本第２発明においては、第１自動開閉弁の故障を確実に判定することができる。
【００１１】
上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を参考的に示すものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のガス供給装置によれば、単一の流量計測手段を共有する低圧ガス供給路と高圧ガス供給路において、高圧ガス供給路の自動開閉弁が開放状態で故障しても低圧ガスを確実に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態を示す、ガス供給装置の配管系統図である。
【図２】高圧ガスを供給する場合に開放される電磁弁を示したガス供給装置の配管系統図である。
【図３】低圧ガスを供給する場合に開放される電磁弁を示したガス供給装置の配管系統図である。
【図４】従来例を示す、ガス供給装置の配管系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
なお、以下に説明する実施形態はあくまで一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が行う種々の設計的改良も本発明の範囲に含まれる。
【００１５】
図１に示すガス供給装置において、高圧ガス供給路１と低圧ガス供給路２が設けられており、これらガス供給路１，２にはそれぞれガスの供給と停止を制御する自動開閉弁としての電磁弁４１，４２が設けられている。ここで、高圧ガスは例えばＮ2のような不活性ガスであり、低圧ガスは例えばアセチレンのような燃焼ガスである。
【００１６】
各電磁弁４１，４２の下流には、各ガス供給路１，２で供給すべきガスが流れる順方向へ逆止弁５１，５２が設けられている。そしてこれら逆止弁５１，５２の下流側は共通ガス供給路３に合流連結されている。共通ガス供給路３には途中に質量流量計６が設けられており、当該共通ガス供給路３は図略の炉体に連結されている。
【００１７】
電磁弁４１と逆止弁５１の間の流路部１１には圧力スイッチ７が設けられており、当該圧力スイッチ７は流路部１１の圧力が所定値よりも高い場合に出力信号を発するように設定されている。また当該流路部１１は、電磁弁４３と逆止弁５３を介して、低圧ガスのガス圧よりも低い圧力の図略の低圧領域に接続されている。低圧領域は例えば低圧の炉内領域あるいは大気領域である。
【００１８】
制御装置８が設けられて、これに圧力スイッチ７および各電磁弁４１〜４３が接続されており、必要に応じて電磁弁４１，４２が開放されて高圧ガスあるいは低圧ガスが適宜炉内へ供給される。そして本実施形態では、電磁弁４２を開放した状態で圧力スイッチ７からの出力信号が発せられていると、電磁弁４３が開放されて流路部１１が低圧領域に連通させられて当該流路部１１の圧力が低圧ガスの圧力よりも低下させられる。
【００１９】
このようなガス供給装置において、高圧ガスを供給する場合には図２に示すように電磁弁４１を開放する（以下、制御装置８から開放信号が入力している電磁弁を黒塗りで示す）。これにより、高圧ガスは電磁弁４１から逆止弁５１を経て質量流量計６に流入し、質量流量計６を経て炉内へ供給される。
【００２０】
低圧ガスを供給する場合には図３に示すように電磁弁４２を開放する。この時、高圧ガス供給路１の電磁弁４１は通常閉じられるが、流路部１１の圧力が残圧によって所定値よりも高くなっている場合には圧力スイッチ７から出力信号が発せられる。これに伴い、制御装置８から開放信号が発せられて電磁弁４３が開放され、流路部１１の圧力が低圧ガスの圧力よりも低下させられる。これにより、低圧ガスの圧力が高圧ガス側よりも高くなるため逆止弁５１は逆圧になって開放されず、逆止弁５２のみが順圧となって開いて、逆止弁５２を経て低圧ガスが確実に質量流量計６に供給され、これを経て炉内へ流入させられる。
【００２１】
低圧ガス供給路２の電磁弁４２が故障して、制御装置８からの開放信号が入力していないのに電磁弁４２が開放したままになっても、高圧ガス供給路１の電磁弁４１を開放すれば逆止弁５１は順圧となって開き、質量流量計６を経て高圧ガスが炉内へ供給される。この時、逆止弁５２は逆圧で閉じられるから、低圧ガスが質量流量計６に供給されることはない。
【００２２】
一方、操業中等に高圧ガス供給路１の電磁弁４１が故障して、制御装置８からの開放信号が入力していないのに電磁弁４１が開放したままになると、流路部１１の圧力が低圧ガスの圧力よりも高くなり、質量流量計６を経て高圧ガスが炉内へ供給される。この状態で電磁弁４２を開いて低圧ガスを流そうとしても圧力差があるため逆止弁５２は逆圧で閉鎖されるため低圧ガスを流すことができない。
【００２３】
ここにおいて本実施形態では、電磁弁４１が開放したままとなっているため、流路部１１の圧力が高くなって圧力スイッチ７から出力信号が発せられる。この出力信号を受けた制御装置８は電磁弁４３を開放して流路部１１の圧力を低圧ガスの圧力よりも低下させる。これにより、低圧ガスの圧力が高圧ガス側よりも高くなるため逆止弁５１が逆圧になって閉じ、逆止弁５２が順圧となって開いて、低圧ガスが質量流量計６を経て炉内へ供給される。
【００２４】
なお、この場合、電磁弁４１が開放しているために電磁弁４３を開放しても流路部１１の圧力が直ぐには低下せず、圧力スイッチ７の出力信号が暫く持続する。そこで制御装置８は圧力スイッチ７の出力信号がある程度以上持続する場合には電磁弁４１の異常を報知する。
【符号の説明】
【００２５】
１…高圧ガス供給路、１１…流路部、２…低圧ガス供給路、３…共通ガス供給路、４１…電磁弁（第１自動開閉弁）、４２…電磁弁（第２自動開閉弁）、４３…電磁弁（第３自動開閉弁）、５１…逆止弁（第１逆止弁）、５２…逆止弁（第２逆止弁）、６…質量流量計（流量計測手段）、７…圧力スイッチ（圧力検出手段）、８…制御装置（制御手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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