安全弁
【課題】省スペースであると共に簡易な構造で安価な安全弁を提供する。
【解決手段】気体流路となる箱部２４の内外の相対圧が正圧および負圧の両方で作動する安全弁２であって、箱部２４の一部を構成すると共に通気用の主通気孔１４の形成された平板部１１と、平板部１１の主通気孔１４を覆う大きさで形成されると共に、主通気孔１４に重なる範囲よりも内側に通気用の副通気孔１５の形成された主弁板１２と、主弁板１２の副通気孔１５を覆う副弁板１３と、主弁板１２の周辺部および平板部１１を等間隔で挿通する複数の主ガイド軸１９と、各々の主ガイド軸１９に挿通されて主弁板１２を平板部１１に密着状態で付勢する複数の主スプリング２０と、主弁板１２の中心部および副弁板１３の中心部を挿通する副ガイド軸１６と、副ガイド軸１６に挿通されて副弁板１３を主弁板１２に密着状態で付勢する副スプリング１７とによって構成されている。
【解決手段】気体流路となる箱部２４の内外の相対圧が正圧および負圧の両方で作動する安全弁２であって、箱部２４の一部を構成すると共に通気用の主通気孔１４の形成された平板部１１と、平板部１１の主通気孔１４を覆う大きさで形成されると共に、主通気孔１４に重なる範囲よりも内側に通気用の副通気孔１５の形成された主弁板１２と、主弁板１２の副通気孔１５を覆う副弁板１３と、主弁板１２の周辺部および平板部１１を等間隔で挿通する複数の主ガイド軸１９と、各々の主ガイド軸１９に挿通されて主弁板１２を平板部１１に密着状態で付勢する複数の主スプリング２０と、主弁板１２の中心部および副弁板１３の中心部を挿通する副ガイド軸１６と、副ガイド軸１６に挿通されて副弁板１３を主弁板１２に密着状態で付勢する副スプリング１７とによって構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体流路の内外の相対圧が正圧および負圧の両方で作動する安全弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体や電子機器を溶剤で洗浄する洗浄装置には、洗浄・乾燥工程のような１サイクルの工程の一部で溶剤を用いて、１サイクル中の特定のタイミングで排ガスを排出する装置がある。このような装置は、１サイクルの工程を繰り返すことで、排ガスを間欠的に排出する。排出時には、大量の排ガスが短期間に排出される。
【０００３】
この洗浄装置には、排ガス処理装置が配管接続されている。排ガス処理装置は、吸引ポンプ等で排ガスを吸引して取り込んで、排ガス中の溶剤を除去する。
【０００４】
例えば、規定量以上の排ガスが洗浄装置から排出されたり、排ガス処理装置の排ガスの吸引が間に合わなかったりするような異常状態時には、装置間を接続する配管の内部圧力が外部圧力に対して過度に高圧（正圧）になって、配管が破裂破損する恐れがある。
【０００５】
また、排ガス処理装置の吸引で配管の内部圧力が過度に低圧（負圧）になった場合にも、配管が潰れ破損する恐れがある。
【０００６】
このため、安全弁を付して配管の内部圧力が過度に高圧や低圧になることを防止する必要がある。
【０００７】
例えば、特許文献１には、内部流体を外部に放出する大気放出弁が示されている。この大気放出弁は、容器の蓋になる弁本体部がガイド部の溝に沿って動くことで内部流体を外部に放出する。
【０００８】
また、特許文献２には、正圧および負圧の両方で作動する安全弁が示されている。この安全弁では、端部に浮動板の結合された筒状弁体がその周囲を取り巻く大径コイルばねによって圧力容器よりも外側に突出するように付勢されている。また、この安全弁では、筒状弁体の内側に配されているコマ状弁体が小径コイルばねによって圧力容器の内部側に付勢されている。小径コイルばねは、ガイド棒の周囲を取り巻いていて、ガイド棒は、浮動板の中央部に開けられた貫通孔でガイドされている。
【０００９】
この安全弁では、小径コイルばねの弾性力よりも圧力容器内部が高圧になった際に、コマ状弁体が圧力容器外側に動くように作動して高圧流体が外部に排出される。また、圧力容器内部が大型コイルばねの弾性力よりも低圧になった際には、筒状弁体が圧力容器内側に動くように作動して圧力容器内に外部の気体が流入する。
【００１０】
【特許文献１】特開昭５８−５０３７３号公報
【特許文献２】特開２００４−１３２５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来の特許文献１に示された大気放出弁を気体流路となる配管に配した場合、配管の内部圧力が高圧（正圧）になった場合にしか作動しない。このため、配管の内部圧力が低圧（負圧）になった場合に作動するための安全弁をもう１つ別に装着する必要がある。例えば、特許文献１の安全弁を配管内部側に配することが考えられる。しかしながら、安全弁を２つ用いることは、配置するためのスペースが２倍必要になってしまうという問題がある。
【００１２】
また、特許文献２に示された安全弁は、筒状弁体やコマ状弁体などの形状が複雑であるため高価なものになるという問題がある。
【００１３】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、省スペースであると共に簡易な構造で安価な安全弁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】
【００１４】
前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載された安全弁は、気体流路の内外の相対圧が正圧および負圧の両方で作動する安全弁であって、前記気体流路の壁面の一部を構成すると共に通気用の主通気孔の形成された平板部と、該平板部の前記主通気孔を覆う大きさで形成されると共に、前記主通気孔に重なる範囲よりも内側に通気用の副通気孔の形成された主弁板と、該主弁板の前記副通気孔を覆い前記主通気孔よりも小さく形成された副弁板と、前記主通気孔を覆う前記主弁板の周辺部および前記平板部を、等間隔で挿通する複数の主ガイド軸と、各々の該主ガイド軸に挿通されて前記主弁板を前記平板部に密着状態で付勢する複数の主スプリングと、前記主弁板の中心部および前記副弁板の中心部を挿通する副ガイド軸と、該副ガイド軸に挿通されて前記副弁板を前記主弁板に密着状態で付勢する副スプリングとによって構成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載された安全弁は、請求項１に記載されたもので、前記主弁板に当接する前記主通気孔の外周部、および／または前記平板部に当接する前記主弁板の内周部に環状の主シール部材を付すると共に、前記副弁板に当接する前記副通気孔の外周部、および／または前記主弁板に当接する前記副弁板の内周部に環状の副シール部材を付することを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載された安全弁は、請求項１に記載されたもので、前記平板部は、前記気体流路に着脱可能に配されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載された排ガス処理装置は、請求項１から３のいずれかに記載の安全弁を、吸引ポンプで吸引して排ガスを導入する導入配管に配設したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１記載の安全弁によれば、平板部に形成された主通気孔を主弁板が覆い、主弁板に形成された通気用の副通気孔を副弁板が覆い、主ガイド軸および主スプリングによって主弁板が平板部に付勢され、副ガイド軸および副スプリングによって副弁板が主弁板に付勢されて構成されている。このため、２つの弁が１つの弁のスペースに配されている。したがって、正圧および負圧で作動する安全弁を省スペースなものにすることができる。
【００１９】
また、平板部、主弁板、副弁板はいずれも板状のものであり、立体的な形状の弁と比較して、簡易な形状である。また、主ガイド軸、副ガイド軸、主スプリング、副スプリングも簡易な形状である。このため、製造コストを安価にできるため、安価な安全弁にすることができる。
【００２０】
請求項２記載の安全弁によれば、主弁板に当接する主通気孔の外周部、および／または平板部に当接する主弁板の内周部に、環状のシール部材を付すると共に、副弁板に当接する副通気孔の外周部、および／または主弁板に当接する副弁板の内周部に、環状のシール部材を付することにより、平板部と主弁板とを、主弁板と副弁板とをそれぞれ確実にシールすることができる。
【００２１】
請求項３記載の安全弁によれば、平板部が気体流路の壁面に着脱可能に配されていることにより、平板部を取り外すことで安全弁を取り外すことができる。このため、弾性力の異なった正スプリングや副スプリングに容易に交換することができる。したがって、主弁板や副弁板が作動を開始する圧力を容易に調整することができる。
【００２２】
請求項４記載の排ガス処理装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載の安全弁を、吸引ポンプで吸引して排ガスを導入する導入配管に配設しことにより、排ガスが過剰に排出されたり、吸引ポンプで過剰に吸引したりしたときにも、導入配管の破壊を確実に防止することができる。
【発明を実施するための好ましい形態】
【００２３】
以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２４】
図１は本発明を適用する安全弁の一実施例を示す構成図である。
【００２５】
図１に示される安全弁ユニット１は、気体流路となる配管の途中に安全弁２を配するためのユニットであり、箱部２４の上面の開口部に安全弁２が配されることで全体として空洞の箱体状に形成されている。箱部２４の両側面には、配管を接続するための円筒状の接続部２５が形成されている。この接続部２５，２５に配管が接続されることで箱部２４の内部空洞は気体流路の一部になる。安全弁２は、気体流路の内外の相対圧が過度に正圧になった際、および過度に負圧になった際の両方で作動して、配管の破裂破損や配管の潰れ破壊を防止する。
【００２６】
図２に示されるように、安全弁２は、平板部１１、主弁板１２、副弁板１３、３本（図では１本のみ図示）の主ガイド軸１９、３個（図では１個のみ図示）の主スプリング２０、３個（図では１個のみ図示）の主ナット２１、副ガイド軸１６、副スプリング１７、および副ナット１８で構成されている。
【００２７】
平板部１１は、気体流路の壁面の一部を構成する。平板部１１は、金属製の平板で四角形状に形成されている。この平板部１１には、その中央部に通気用の円形の主通気孔１４が形成されている。平板部１１には、主通気孔１４の周辺部に等間隔で３所に主弁板１２と連通し、後述する主ガイド軸１９の支柱部７２が挿通可能な連通孔７５が形成されている。また、平板部１１の４隅には、箱部２４にネジ止め固定するための取付穴が形成されている。
【００２８】
この平板部１１には、主弁板１２に当接する主通気孔１４の縁の外周部で、３箇所の連通孔７５よりも内側に、環状の主シール部材５０が接着されて固着されている。一例として、主シール材５０は、ゴムリップを環状にして加硫接着または接着剤で平板部１１に固着されている。
【００２９】
主弁板１２は、金属製の平板で円形状に形成されている。主弁板１２は、主通気孔１４を覆う大きさで形成されている。この主弁板１２の中心部には、副弁板１２の中心部と連通し、後述する副ガイド軸１６の支柱部６２が挿通可能な中心孔７７が形成されている。また、主弁板１２には、主通気孔１４に重なる範囲よりも内側で、中心部を除いた部分に、通気用の３つの孔で構成される副通気孔１５が形成されている。主弁板１２には、その周辺部に等間隔で３ヶ所に、主通気孔１４を覆った際に平板部１１の連通孔７５に連通し、主ガイド軸１９のネジ部７３を挿通可能な連通孔７６が形成されている。
【００３０】
副弁板１３は、金属製の平板で円形状に形成されている。この副弁板１３の中心部には、主弁板１１の中心部の中心孔７７に連通し、副ガイド軸１６のネジ部６３を挿通可能な中心孔７８が形成されている。副弁板１３は、主弁板１２に形成された副通気孔１５を覆い、かつ主通気孔１４よりも小さい大きさで形成されている。
【００３１】
この副弁板１３には、主弁板１２に当接する縁の内周部に、環状の副シール部材５１が接着されて固着されている。一例として、副シール材５１は、ゴムリップを環状にして加硫接着または接着剤で副弁板１３に固着されている。
【００３２】
副ガイド軸１６は、一例として、段付きの６角ボルトであって、６角頭部分にはフランジ６１が付されると共に、円柱状の支柱部６２には、その先端部にそれよりも小径のネジ部６３が付されて形成されている。副スプリング１７は、スプリングばねであって弾性力を有し、副ガイド軸１６の支柱部６２で挿通可能で、副ガイド軸１６のフランジ６１で係止可能な径で形成されている。副ナット１８は、副ガイド軸１６に螺合して、副スプリング１７を係止可能な径で形成されている。
【００３３】
主ガイド軸１９は、一例として、段付きの６角ボルトであって、６角頭部分にはフランジ７１が付されると共に、円柱状の支柱部７２には、その先端部にそれよりも小径のネジ部７３が付されて形成されている。主スプリング２０は、スプリングばねであって弾性力を有し、主ガイド軸１９の支柱部７２で挿通可能で、主ガイド軸１９のフランジ７１で係止可能な径で形成されている。主ナット２１は、主ガイド軸１９に螺合して、主スプリング２０を係止可能な径で形成されている。
【００３４】
図２に示されるように、副スプリング１７を挿通した副ガイド軸１６が、主弁板１２側からその中心孔７７および副弁板１３の中心孔７８に挿通されて、副ナット１８で副弁板１３側から締め付けられる。この際に、副スプリング１７は押し縮められる。この場合、主弁板１２の中心孔７７には、副ガイド軸１６の支柱部６２が貫通している。支柱部６２とネジ部６３との境の段が副弁板１３に当接し、ネジ部６３に副弁板１３を介して副ナット１８がネジ締められることで、副ガイド軸１６が副弁板１３に固定されている。
【００３５】
また、主スプリング２０を挿通した主ガイド軸１９が、平板部１１側から連通孔７５および主弁板１２の連通孔７６に挿通されて、主ナット２１で主弁板１２側から締め付けられる。この際に、主スプリング２０は押し縮められる。この場合、平板部１１の連通孔７５には、主ガイド軸１９の支柱部７２が貫通している。支柱部７２とネジ部７３との境の段が主弁板１２に当接し、ネジ部７３に主弁板１２を介して主ナット２１でネジ締められることで、主ガイド軸１９が主弁板１２に固定されている。なお、図２では、１本の主ガイド軸１９の組み付け状態についてしか図示されていないが、残りの２ヶ所についても同様に主ガイド軸１９、主スプリング２０、主ナット２１を取り付ける。
【００３６】
このように組み合わされた安全弁２が、図１に示されるように、平板部１１の４隅でネジ２２によって固定されて、箱部２４の上面を構成する。このように、平板部１１は、ネジ２２によって箱部２４に着脱可能に固定されている。
【００３７】
図１に示された上面図のＡ−Ａ断面図が、図３に示されている。
【００３８】
図３に示されるように、副スプリング１７の弾性力で付勢されて、主弁板１２と副弁板１３とが密着状態になって当接している。また、３ヶ所の主スプリング２０の弾性力で付勢されて、平板部１１と主弁板１２とが密着状態で当接している。これにより、主通気孔１４および副通気孔１５が塞がれる。この場合、平板部１１に主シール部材５０が付され、副弁板１３に副シール部材５１が付されているため、平板部１１と主弁板１２、主弁板１２と副弁板１３がそれぞれ確実にシールされる。
【００３９】
このため、箱部２４の内部の気体が安全弁２から外部に漏れず、かつ、外部の気体が安全弁２を通して箱部２４の内部に入らない状態に保たれる。また、箱部２４内部には主ガイド軸１９が３ヶ所にしか突出していない。これらは、細い棒状のものであって、箱部２４内部を気体が高速に流れてもほとんど気体抵抗とならない。
【００４０】
次に、安全弁２の動作について説明する。
【００４１】
安全弁ユニット１は、例えば、図６に示されるように、排ガスを導入する排ガス処理装置４の導入配管３の途中に配設されている。この場合、導入配管３が本発明における気体流路になる。
【００４２】
排ガス発生装置４０は、電子機器等を溶剤で洗浄・乾燥して、間欠的に排ガス（気体の一例）を大量に排出する。この排ガス発生装置４０は、洗浄乾燥チャンバー４１と、この洗浄乾燥チャンバー４１から排出される排ガスをバブリングして溶剤の一部を回収する曝気槽４２とによって構成されている。
【００４３】
排ガス処理装置４は、導入配管３と、導入手段５と、貯留タンク６と、真空ポンプ７と、凝縮器８とが排ガス発生装置４０側からこの順に配されて構成されている。この排ガス処理装置４では、吸引ポンプである真空ポンプ７の吸引により、排ガスの排出されていない期間に貯留タンク６を減圧状態とし、排ガスが排出されたときに一気に貯留タンク６内に排ガスを導入する。このように作動させるために貯留タンク６の上流に導入手段５が配されている。
【００４４】
導入配管３は、排ガスを発生する排ガス発生装置４０に接続されている。この導入配管３には、安全弁ユニット１が途中に付されると共に、差圧センサ３８が付されている。
【００４５】
導入手段５は、導入配管３から貯留タンク６までを装置内部で接続する配管３５に手動弁３１および電磁弁３２が付され、さらに、この手動弁３１および電磁弁３２をバイパスするバイパス配管３７に手動弁３３が付されて構成されている。手動弁３３は、バイパス配管３７を流れるガス流量を、配管３５を流れるガス流量よりも少量に制限する。
【００４６】
制御部１０は、差圧センサ３８から出力される導入配管３内の圧力と外気圧との差圧に基づいて、排ガスの排出を検出する。制御部１０は、差圧の減少により排ガスの排出を検出したときに、電磁弁３２を直ちに開制御する。また、制御部１０は、差圧の増加により排出の終了を検出したときに電磁弁３２を閉制御する。このため、排ガスが排出されていない期間には、バイパス配管３７を介して少量しかガスが吸引されず、貯留タンク６内は減圧状態になる。排ガスが排出されたときには、制御部１０が電磁弁３２を直ちに開制御するため、排ガスは配管３５（電磁弁３２）を通って減圧状態の貯留タンク６に一気に導入される。
【００４７】
凝縮器８は、真空ポンプ７から送られる排ガスを冷却して、排ガス中の溶剤を凝縮させ、排ガスを清浄化する。凝縮した溶剤は排出弁３９から排出されて回収される。
【００４８】
上記のように配置された安全弁ユニット１で、先ず、導入配管３の内部圧力が外部圧力よりも過度に高圧（正圧）になった場合の動作について説明する。
【００４９】
例えば、排ガス処理装置４の制御部１０による排ガスの排出検出が遅れた場合には、電磁弁３２の開制御が遅れて、導入配管３の圧力が過度に上昇する。したがって、安全弁ユニット１（箱部２４）内の圧力が外部の圧力に対して過度に高圧になる。
【００５０】
この場合、図４に示されるように、安全弁２の主弁板１２が、圧力差で主ガイド軸１９にガイドされて平板部１１から遠ざかる方向に移動する。このため、平板部１１と主弁板１２との間に隙間が出来て、図中に太線の矢印で示したように主通気孔１４から排ガスが外部に放出される。したがって、箱部２４（導入配管３）内の圧力が低下して、導入配管３の内外の圧力差が小さくなり、導入配管３の破裂破損を防止することができる。
【００５１】
箱部２４内の圧力が低下したときには、主スプリング２０の弾性力で、主弁板１２が平板部１１に密着状態になって、排ガスの放出が停止される。
【００５２】
主弁板１２が作動して排ガスの放出を開始する圧力（相対圧）は、３つの主スプリング２０の弾性力によって決定される。そのため、主スプリング２０の弾性力を変更することで、任意の圧力で排ガスが放出を開始するように調整することができる。
【００５３】
次に、導入配管３の内部圧力が外部圧力よりも過度に低圧（負圧）になった場合の動作について説明する。
【００５４】
例えば、排ガス発生装置４０が、排ガスを長期間排出しなかった場合や、排ガス処理装置４の真空ポンプ７が過剰作動した場合には、導入配管３内の圧力が過度に低下する。したがって、安全弁ユニット１（箱部２４）内の圧力が外部の圧力に対して過度に低圧になる。
【００５５】
この場合、図５に示されるように、安全弁２の副弁板１３が圧力差で副ガイド軸１６にガイドされて主弁板１２から遠ざかる方向に移動する。このため、主弁板１２と副弁板１３との間に隙間が出来て、図中に太線の矢印で示したように主弁板１２の副通気孔１５および平板部１１の主通気孔１４を通って外気が箱部２４内に導入される。したがって、箱部２４（導入配管３）内の圧力が上昇して、導入配管３の内外の圧力差が小さくなり、導入配管３の潰れ破損を防止することができる。
【００５６】
箱部２４内外の圧力差が小さくなったときには、副スプリング１７の弾性力で、副弁板１３が主弁板１２に密着状態になって、外気の導入が停止される。
【００５７】
副弁板１３が作動して外気の導入を開始する圧力（相対圧）は、副スプリング１７の弾性力によって決定される。そのため、副スプリング１７の弾性力を変更することで、任意の圧力で外気の導入を開始するように調整することができる。副弁板１３が作動を開始する圧力は、主弁板１２が作動を開始する圧力とは独立して調整できる。
【００５８】
このように、この安全弁２によれば、平板部１１に形成された主通気孔１４を主弁板１２が覆い、主弁板１２に形成された通気用の副通気孔１５を副弁板１３が覆い、３ヶ所の主ガイド軸１９および主スプリング２０によって主弁板１２が平板部１１に付勢され、副ガイド軸１６および副スプリング１７によって副弁板１３が主弁板１２に付勢されていることで、２つの弁が１つの弁のスペースで構成されている。したがって、正圧および負圧で作動する安全弁を別々に配置する必要が無く、一ヶ所の配置ですむため、省スペースにすることができる。
【００５９】
また、平板部１１、主弁板１２、副弁板１３はいずれも板状のものであり、立体的な形状の弁と比較して、簡易な形状である。主ガイド軸１９、副ガイド軸１６、主スプリング２０、副スプリング１７も簡易な形状である。このため、製造コストを安価にできるため、安価な安全弁２にすることができる。また、平板部１１、主弁板１２、副弁板１３はいずれも板状のものであって薄いため、省スペースに構成することができる。
【００６０】
さらに、この安全弁２によれば、平板部１１が気体流路となる箱部２４に着脱可能に配されていることにより、平板部１１を取り外すことで安全弁２を容易に取り外すことができる。このため、弾性力の異なった正スプリング２０や副スプリング１７に容易に交換することができる。したがって、主弁板１２や副弁板１３が作動を開始する圧力を容易に調整することができる。
【００６１】
なお、図６に破線で示されるように、安全弁ユニット１の周囲に捕集箱５５を配して、安全弁ユニット１が作動して外部に排出される排ガスを捕集して、洗浄乾燥チャンバー４１に戻してもよい。
【００６２】
次に、本発明を適用する安全弁の別の実施形態について図７を参照しつつ説明する。なお、すでに説明した構成と同様の構成には同じ符号を付して説明を省略する。
【００６３】
図７に断面図で示される安全弁ユニット１ａには、安全弁２ａが取り付けられている。この安全弁２ａでは、副スプリング１７を挿通した副ガイド軸１６が、副弁板１３側からその中心孔７８および主弁板１２の中心孔７７に挿通されて、副ナット１８で主弁板１２側から締め付けられている。つまり、副スプリング１７が箱部２４の内部側に配置されている。なお、この場合には、中心孔７８は、支柱部６２を挿通する孔径で形成され、中心孔７７はネジ部６３を挿通する孔径で形成される。その他の構成については、図３の安全弁２と同様に構成されている。
【００６４】
この安全弁２ａでも、箱部２４内部の圧力が外部の圧力に対して過度に低圧になった場合、副弁板１３が圧力差で副ガイド軸１６にガイドされて主弁板１２から遠ざかる方向に移動する。このため、主弁板１２と副弁板１３との間に隙間が出来て、主弁板１２の副通気孔１５および平板部１１の主通気孔１４を通って外気が箱部２４内に導入されて、内外の圧力差が小さくなる。したがって、導入配管３の潰れ破損を防止することができる。
【００６５】
箱部２４内部の圧力が、外部の圧力よりも高圧に対して過度に高圧になった場合には、安全弁２と同様に作動する。
【００６６】
この安全弁２ａでは、副ガイド軸１６および副スプリング１７が箱部２４の外部に突出しないため、一層省スペースにすることができる。箱部２４内部には３ヶ所に主ガイド軸１９および副ガイド軸１６しか突出していない。これらは、細い棒状のものであって、箱部２４内部を気体が高速に流れても、ほとんど抵抗とならない。
【００６７】
本発明を適用する安全弁は、図３に示される向きだけでなく、図８に示される向きで、つまり逆の向きで配することもできる。
【００６８】
図８に断面図で示される安全弁ユニット１ｂには、箱部２４の開口部に、その内側から安全弁２が配されている。すでに説明した安全弁ユニット１では、図３に示されるように、箱部２４の開口部の外側（図の上側）から副ガイド軸１６を外側に突出させる向きで安全弁２を固定していたが、安全弁ユニット１ｂでは、図８に示されるように、箱部２４の開口部の内側から主ガイド軸１９を外側に突出させる向きで安全弁２をネジ２２で固定している。箱部２４は、安全弁２４を内側から固定できるように分割可能に構成される。
【００６９】
この安全弁ユニット１ｂでは、箱部２４内部の圧力が外部の圧力に対して過度に高圧になった場合には、安全弁２の副弁板１３が圧力差で副ガイド軸１６にガイドされて主弁板１２から遠ざかる方向に移動する。これにより、箱部２４の内部から外部に排ガス等の気体が放出されて圧力差が解消される。
【００７０】
箱部２４内部の圧力が外部の圧力に対して過度に低圧になった場合には、安全弁２の主弁板１２が圧力差で主ガイド軸１９にガイドされて平板部１１から遠ざかる方向に移動する。これにより、箱部２４の外部から内部に外気が導入されて圧力差が解消される。
【００７１】
この安全弁ユニット１ｂでは、箱部２４の内側から安全弁２を固定したが、安全弁２をその向きで箱部２４の外側から固定しても良い。また、図７で説明した安全弁２ａも向きを逆にして箱部２４に固定した形態とすることもできる。
【００７２】
なお、上記した安全弁２（２ａ）の説明では、平板部１１を四角形状に形成した例について説明したが、円形状や多角形状に形成してもよい。また、主弁板１２や副弁板１３を円形状でなく、四角形状や多角形状に形成することもできる。
【００７３】
また、主弁板１２の副通気孔１５を３つの孔で形成した例について説明したが、孔の形状や数は適宜変更することができる。例えば、細いスリットを多数形成して副通気孔１５を形成することもできる。
【００７４】
さらに、主ガイド軸１９を３ヶ所に配した例について説明したが、この数は４ヶ所や５ヶ所のように、適宜変更することもできる。また、主ガイド軸１９、副ガイド軸１６をフランジ付きの段付き６角ボルトで構成した例について説明したが、棒状の形状で両端付近にスプリングや板を係止するためのフランジや突起があるものであれば用いることができる。
【００７５】
また、平板部１１に主シール部材５０を付した例について説明したが、この主シール部材５０に当接する位置の主弁板１２にも同様のシール部材を付することもできるし、主弁板１２側にだけ同様のシール部材を付してもよい。また、副弁板１３に副シール部材５１を付したが、この副シール部材５１に当接する位置の主弁板１２にも同様のシール部材を付することもできるし、主弁板１２側にだけ同様のシール部材を付してもよい。
【００７６】
また、安全弁２（２ａ）を排ガス処理装置４の導入配管３に配した例について説明したが、気体流路の内部圧力が外部圧力よりも高圧や低圧になる配管であれば適用可能であり、配管の破裂破壊や潰れ破壊を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明を適用する安全弁を組み込んだ安全弁ユニットの外観図である。
【図２】本発明を適用する安全弁の組立図である。
【図３】安全弁ユニットの断面図である。
【図４】安全弁の正圧での作動状態を示した安全弁ユニットの断面図である。
【図５】安全弁の負圧での作動状態を示した安全弁ユニットの断面図である。
【図６】安全弁ユニットの使用状態を示す構成図である。
【図７】本発明を適用する安全弁の別の実施形態を示す安全弁ユニットの断面図である。
【図８】本発明を適用する安全弁の実施形態を示す安全弁ユニットの断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１，１ａ，１ｂは安全弁ユニット、２，２ａは安全弁、３は導入配管、４は排ガス処理装置、５は導入手段、６は貯留タンク、７は真空ポンプ、８は凝縮器、１０は制御部、１１は平板部、１２は主弁板、１３は副弁板、１４は主通気孔、１５は副通気孔、１６は副ガイド軸、１７は副スプリング、１８は副ナット、１９は主ガイド軸、２０は主スプリング、２１は主ナット、２２はネジ、２４は箱部、２５は接続部、３１，３３は手動弁、３２は電磁弁、３５は配管、３７はバイパス配管、３８は差圧センサ、３９は排出弁、４０は排ガス発生装置、４１は洗浄乾燥チャンバー、４２は曝気槽、５０は主シール材、５１は副シール部材、５５は捕集箱、６１，７１はフランジ、６２，７２は支柱部、６３，７３はネジ部、７５，７６は連通孔、７７，７８は中心孔である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体流路の内外の相対圧が正圧および負圧の両方で作動する安全弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体や電子機器を溶剤で洗浄する洗浄装置には、洗浄・乾燥工程のような１サイクルの工程の一部で溶剤を用いて、１サイクル中の特定のタイミングで排ガスを排出する装置がある。このような装置は、１サイクルの工程を繰り返すことで、排ガスを間欠的に排出する。排出時には、大量の排ガスが短期間に排出される。
【０００３】
この洗浄装置には、排ガス処理装置が配管接続されている。排ガス処理装置は、吸引ポンプ等で排ガスを吸引して取り込んで、排ガス中の溶剤を除去する。
【０００４】
例えば、規定量以上の排ガスが洗浄装置から排出されたり、排ガス処理装置の排ガスの吸引が間に合わなかったりするような異常状態時には、装置間を接続する配管の内部圧力が外部圧力に対して過度に高圧（正圧）になって、配管が破裂破損する恐れがある。
【０００５】
また、排ガス処理装置の吸引で配管の内部圧力が過度に低圧（負圧）になった場合にも、配管が潰れ破損する恐れがある。
【０００６】
このため、安全弁を付して配管の内部圧力が過度に高圧や低圧になることを防止する必要がある。
【０００７】
例えば、特許文献１には、内部流体を外部に放出する大気放出弁が示されている。この大気放出弁は、容器の蓋になる弁本体部がガイド部の溝に沿って動くことで内部流体を外部に放出する。
【０００８】
また、特許文献２には、正圧および負圧の両方で作動する安全弁が示されている。この安全弁では、端部に浮動板の結合された筒状弁体がその周囲を取り巻く大径コイルばねによって圧力容器よりも外側に突出するように付勢されている。また、この安全弁では、筒状弁体の内側に配されているコマ状弁体が小径コイルばねによって圧力容器の内部側に付勢されている。小径コイルばねは、ガイド棒の周囲を取り巻いていて、ガイド棒は、浮動板の中央部に開けられた貫通孔でガイドされている。
【０００９】
この安全弁では、小径コイルばねの弾性力よりも圧力容器内部が高圧になった際に、コマ状弁体が圧力容器外側に動くように作動して高圧流体が外部に排出される。また、圧力容器内部が大型コイルばねの弾性力よりも低圧になった際には、筒状弁体が圧力容器内側に動くように作動して圧力容器内に外部の気体が流入する。
【００１０】
【特許文献１】特開昭５８−５０３７３号公報
【特許文献２】特開２００４−１３２５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来の特許文献１に示された大気放出弁を気体流路となる配管に配した場合、配管の内部圧力が高圧（正圧）になった場合にしか作動しない。このため、配管の内部圧力が低圧（負圧）になった場合に作動するための安全弁をもう１つ別に装着する必要がある。例えば、特許文献１の安全弁を配管内部側に配することが考えられる。しかしながら、安全弁を２つ用いることは、配置するためのスペースが２倍必要になってしまうという問題がある。
【００１２】
また、特許文献２に示された安全弁は、筒状弁体やコマ状弁体などの形状が複雑であるため高価なものになるという問題がある。
【００１３】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、省スペースであると共に簡易な構造で安価な安全弁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】
【００１４】
前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載された安全弁は、気体流路の内外の相対圧が正圧および負圧の両方で作動する安全弁であって、前記気体流路の壁面の一部を構成すると共に通気用の主通気孔の形成された平板部と、該平板部の前記主通気孔を覆う大きさで形成されると共に、前記主通気孔に重なる範囲よりも内側に通気用の副通気孔の形成された主弁板と、該主弁板の前記副通気孔を覆い前記主通気孔よりも小さく形成された副弁板と、前記主通気孔を覆う前記主弁板の周辺部および前記平板部を、等間隔で挿通する複数の主ガイド軸と、各々の該主ガイド軸に挿通されて前記主弁板を前記平板部に密着状態で付勢する複数の主スプリングと、前記主弁板の中心部および前記副弁板の中心部を挿通する副ガイド軸と、該副ガイド軸に挿通されて前記副弁板を前記主弁板に密着状態で付勢する副スプリングとによって構成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載された安全弁は、請求項１に記載されたもので、前記主弁板に当接する前記主通気孔の外周部、および／または前記平板部に当接する前記主弁板の内周部に環状の主シール部材を付すると共に、前記副弁板に当接する前記副通気孔の外周部、および／または前記主弁板に当接する前記副弁板の内周部に環状の副シール部材を付することを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載された安全弁は、請求項１に記載されたもので、前記平板部は、前記気体流路に着脱可能に配されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載された排ガス処理装置は、請求項１から３のいずれかに記載の安全弁を、吸引ポンプで吸引して排ガスを導入する導入配管に配設したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１記載の安全弁によれば、平板部に形成された主通気孔を主弁板が覆い、主弁板に形成された通気用の副通気孔を副弁板が覆い、主ガイド軸および主スプリングによって主弁板が平板部に付勢され、副ガイド軸および副スプリングによって副弁板が主弁板に付勢されて構成されている。このため、２つの弁が１つの弁のスペースに配されている。したがって、正圧および負圧で作動する安全弁を省スペースなものにすることができる。
【００１９】
また、平板部、主弁板、副弁板はいずれも板状のものであり、立体的な形状の弁と比較して、簡易な形状である。また、主ガイド軸、副ガイド軸、主スプリング、副スプリングも簡易な形状である。このため、製造コストを安価にできるため、安価な安全弁にすることができる。
【００２０】
請求項２記載の安全弁によれば、主弁板に当接する主通気孔の外周部、および／または平板部に当接する主弁板の内周部に、環状のシール部材を付すると共に、副弁板に当接する副通気孔の外周部、および／または主弁板に当接する副弁板の内周部に、環状のシール部材を付することにより、平板部と主弁板とを、主弁板と副弁板とをそれぞれ確実にシールすることができる。
【００２１】
請求項３記載の安全弁によれば、平板部が気体流路の壁面に着脱可能に配されていることにより、平板部を取り外すことで安全弁を取り外すことができる。このため、弾性力の異なった正スプリングや副スプリングに容易に交換することができる。したがって、主弁板や副弁板が作動を開始する圧力を容易に調整することができる。
【００２２】
請求項４記載の排ガス処理装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載の安全弁を、吸引ポンプで吸引して排ガスを導入する導入配管に配設しことにより、排ガスが過剰に排出されたり、吸引ポンプで過剰に吸引したりしたときにも、導入配管の破壊を確実に防止することができる。
【発明を実施するための好ましい形態】
【００２３】
以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２４】
図１は本発明を適用する安全弁の一実施例を示す構成図である。
【００２５】
図１に示される安全弁ユニット１は、気体流路となる配管の途中に安全弁２を配するためのユニットであり、箱部２４の上面の開口部に安全弁２が配されることで全体として空洞の箱体状に形成されている。箱部２４の両側面には、配管を接続するための円筒状の接続部２５が形成されている。この接続部２５，２５に配管が接続されることで箱部２４の内部空洞は気体流路の一部になる。安全弁２は、気体流路の内外の相対圧が過度に正圧になった際、および過度に負圧になった際の両方で作動して、配管の破裂破損や配管の潰れ破壊を防止する。
【００２６】
図２に示されるように、安全弁２は、平板部１１、主弁板１２、副弁板１３、３本（図では１本のみ図示）の主ガイド軸１９、３個（図では１個のみ図示）の主スプリング２０、３個（図では１個のみ図示）の主ナット２１、副ガイド軸１６、副スプリング１７、および副ナット１８で構成されている。
【００２７】
平板部１１は、気体流路の壁面の一部を構成する。平板部１１は、金属製の平板で四角形状に形成されている。この平板部１１には、その中央部に通気用の円形の主通気孔１４が形成されている。平板部１１には、主通気孔１４の周辺部に等間隔で３所に主弁板１２と連通し、後述する主ガイド軸１９の支柱部７２が挿通可能な連通孔７５が形成されている。また、平板部１１の４隅には、箱部２４にネジ止め固定するための取付穴が形成されている。
【００２８】
この平板部１１には、主弁板１２に当接する主通気孔１４の縁の外周部で、３箇所の連通孔７５よりも内側に、環状の主シール部材５０が接着されて固着されている。一例として、主シール材５０は、ゴムリップを環状にして加硫接着または接着剤で平板部１１に固着されている。
【００２９】
主弁板１２は、金属製の平板で円形状に形成されている。主弁板１２は、主通気孔１４を覆う大きさで形成されている。この主弁板１２の中心部には、副弁板１２の中心部と連通し、後述する副ガイド軸１６の支柱部６２が挿通可能な中心孔７７が形成されている。また、主弁板１２には、主通気孔１４に重なる範囲よりも内側で、中心部を除いた部分に、通気用の３つの孔で構成される副通気孔１５が形成されている。主弁板１２には、その周辺部に等間隔で３ヶ所に、主通気孔１４を覆った際に平板部１１の連通孔７５に連通し、主ガイド軸１９のネジ部７３を挿通可能な連通孔７６が形成されている。
【００３０】
副弁板１３は、金属製の平板で円形状に形成されている。この副弁板１３の中心部には、主弁板１１の中心部の中心孔７７に連通し、副ガイド軸１６のネジ部６３を挿通可能な中心孔７８が形成されている。副弁板１３は、主弁板１２に形成された副通気孔１５を覆い、かつ主通気孔１４よりも小さい大きさで形成されている。
【００３１】
この副弁板１３には、主弁板１２に当接する縁の内周部に、環状の副シール部材５１が接着されて固着されている。一例として、副シール材５１は、ゴムリップを環状にして加硫接着または接着剤で副弁板１３に固着されている。
【００３２】
副ガイド軸１６は、一例として、段付きの６角ボルトであって、６角頭部分にはフランジ６１が付されると共に、円柱状の支柱部６２には、その先端部にそれよりも小径のネジ部６３が付されて形成されている。副スプリング１７は、スプリングばねであって弾性力を有し、副ガイド軸１６の支柱部６２で挿通可能で、副ガイド軸１６のフランジ６１で係止可能な径で形成されている。副ナット１８は、副ガイド軸１６に螺合して、副スプリング１７を係止可能な径で形成されている。
【００３３】
主ガイド軸１９は、一例として、段付きの６角ボルトであって、６角頭部分にはフランジ７１が付されると共に、円柱状の支柱部７２には、その先端部にそれよりも小径のネジ部７３が付されて形成されている。主スプリング２０は、スプリングばねであって弾性力を有し、主ガイド軸１９の支柱部７２で挿通可能で、主ガイド軸１９のフランジ７１で係止可能な径で形成されている。主ナット２１は、主ガイド軸１９に螺合して、主スプリング２０を係止可能な径で形成されている。
【００３４】
図２に示されるように、副スプリング１７を挿通した副ガイド軸１６が、主弁板１２側からその中心孔７７および副弁板１３の中心孔７８に挿通されて、副ナット１８で副弁板１３側から締め付けられる。この際に、副スプリング１７は押し縮められる。この場合、主弁板１２の中心孔７７には、副ガイド軸１６の支柱部６２が貫通している。支柱部６２とネジ部６３との境の段が副弁板１３に当接し、ネジ部６３に副弁板１３を介して副ナット１８がネジ締められることで、副ガイド軸１６が副弁板１３に固定されている。
【００３５】
また、主スプリング２０を挿通した主ガイド軸１９が、平板部１１側から連通孔７５および主弁板１２の連通孔７６に挿通されて、主ナット２１で主弁板１２側から締め付けられる。この際に、主スプリング２０は押し縮められる。この場合、平板部１１の連通孔７５には、主ガイド軸１９の支柱部７２が貫通している。支柱部７２とネジ部７３との境の段が主弁板１２に当接し、ネジ部７３に主弁板１２を介して主ナット２１でネジ締められることで、主ガイド軸１９が主弁板１２に固定されている。なお、図２では、１本の主ガイド軸１９の組み付け状態についてしか図示されていないが、残りの２ヶ所についても同様に主ガイド軸１９、主スプリング２０、主ナット２１を取り付ける。
【００３６】
このように組み合わされた安全弁２が、図１に示されるように、平板部１１の４隅でネジ２２によって固定されて、箱部２４の上面を構成する。このように、平板部１１は、ネジ２２によって箱部２４に着脱可能に固定されている。
【００３７】
図１に示された上面図のＡ−Ａ断面図が、図３に示されている。
【００３８】
図３に示されるように、副スプリング１７の弾性力で付勢されて、主弁板１２と副弁板１３とが密着状態になって当接している。また、３ヶ所の主スプリング２０の弾性力で付勢されて、平板部１１と主弁板１２とが密着状態で当接している。これにより、主通気孔１４および副通気孔１５が塞がれる。この場合、平板部１１に主シール部材５０が付され、副弁板１３に副シール部材５１が付されているため、平板部１１と主弁板１２、主弁板１２と副弁板１３がそれぞれ確実にシールされる。
【００３９】
このため、箱部２４の内部の気体が安全弁２から外部に漏れず、かつ、外部の気体が安全弁２を通して箱部２４の内部に入らない状態に保たれる。また、箱部２４内部には主ガイド軸１９が３ヶ所にしか突出していない。これらは、細い棒状のものであって、箱部２４内部を気体が高速に流れてもほとんど気体抵抗とならない。
【００４０】
次に、安全弁２の動作について説明する。
【００４１】
安全弁ユニット１は、例えば、図６に示されるように、排ガスを導入する排ガス処理装置４の導入配管３の途中に配設されている。この場合、導入配管３が本発明における気体流路になる。
【００４２】
排ガス発生装置４０は、電子機器等を溶剤で洗浄・乾燥して、間欠的に排ガス（気体の一例）を大量に排出する。この排ガス発生装置４０は、洗浄乾燥チャンバー４１と、この洗浄乾燥チャンバー４１から排出される排ガスをバブリングして溶剤の一部を回収する曝気槽４２とによって構成されている。
【００４３】
排ガス処理装置４は、導入配管３と、導入手段５と、貯留タンク６と、真空ポンプ７と、凝縮器８とが排ガス発生装置４０側からこの順に配されて構成されている。この排ガス処理装置４では、吸引ポンプである真空ポンプ７の吸引により、排ガスの排出されていない期間に貯留タンク６を減圧状態とし、排ガスが排出されたときに一気に貯留タンク６内に排ガスを導入する。このように作動させるために貯留タンク６の上流に導入手段５が配されている。
【００４４】
導入配管３は、排ガスを発生する排ガス発生装置４０に接続されている。この導入配管３には、安全弁ユニット１が途中に付されると共に、差圧センサ３８が付されている。
【００４５】
導入手段５は、導入配管３から貯留タンク６までを装置内部で接続する配管３５に手動弁３１および電磁弁３２が付され、さらに、この手動弁３１および電磁弁３２をバイパスするバイパス配管３７に手動弁３３が付されて構成されている。手動弁３３は、バイパス配管３７を流れるガス流量を、配管３５を流れるガス流量よりも少量に制限する。
【００４６】
制御部１０は、差圧センサ３８から出力される導入配管３内の圧力と外気圧との差圧に基づいて、排ガスの排出を検出する。制御部１０は、差圧の減少により排ガスの排出を検出したときに、電磁弁３２を直ちに開制御する。また、制御部１０は、差圧の増加により排出の終了を検出したときに電磁弁３２を閉制御する。このため、排ガスが排出されていない期間には、バイパス配管３７を介して少量しかガスが吸引されず、貯留タンク６内は減圧状態になる。排ガスが排出されたときには、制御部１０が電磁弁３２を直ちに開制御するため、排ガスは配管３５（電磁弁３２）を通って減圧状態の貯留タンク６に一気に導入される。
【００４７】
凝縮器８は、真空ポンプ７から送られる排ガスを冷却して、排ガス中の溶剤を凝縮させ、排ガスを清浄化する。凝縮した溶剤は排出弁３９から排出されて回収される。
【００４８】
上記のように配置された安全弁ユニット１で、先ず、導入配管３の内部圧力が外部圧力よりも過度に高圧（正圧）になった場合の動作について説明する。
【００４９】
例えば、排ガス処理装置４の制御部１０による排ガスの排出検出が遅れた場合には、電磁弁３２の開制御が遅れて、導入配管３の圧力が過度に上昇する。したがって、安全弁ユニット１（箱部２４）内の圧力が外部の圧力に対して過度に高圧になる。
【００５０】
この場合、図４に示されるように、安全弁２の主弁板１２が、圧力差で主ガイド軸１９にガイドされて平板部１１から遠ざかる方向に移動する。このため、平板部１１と主弁板１２との間に隙間が出来て、図中に太線の矢印で示したように主通気孔１４から排ガスが外部に放出される。したがって、箱部２４（導入配管３）内の圧力が低下して、導入配管３の内外の圧力差が小さくなり、導入配管３の破裂破損を防止することができる。
【００５１】
箱部２４内の圧力が低下したときには、主スプリング２０の弾性力で、主弁板１２が平板部１１に密着状態になって、排ガスの放出が停止される。
【００５２】
主弁板１２が作動して排ガスの放出を開始する圧力（相対圧）は、３つの主スプリング２０の弾性力によって決定される。そのため、主スプリング２０の弾性力を変更することで、任意の圧力で排ガスが放出を開始するように調整することができる。
【００５３】
次に、導入配管３の内部圧力が外部圧力よりも過度に低圧（負圧）になった場合の動作について説明する。
【００５４】
例えば、排ガス発生装置４０が、排ガスを長期間排出しなかった場合や、排ガス処理装置４の真空ポンプ７が過剰作動した場合には、導入配管３内の圧力が過度に低下する。したがって、安全弁ユニット１（箱部２４）内の圧力が外部の圧力に対して過度に低圧になる。
【００５５】
この場合、図５に示されるように、安全弁２の副弁板１３が圧力差で副ガイド軸１６にガイドされて主弁板１２から遠ざかる方向に移動する。このため、主弁板１２と副弁板１３との間に隙間が出来て、図中に太線の矢印で示したように主弁板１２の副通気孔１５および平板部１１の主通気孔１４を通って外気が箱部２４内に導入される。したがって、箱部２４（導入配管３）内の圧力が上昇して、導入配管３の内外の圧力差が小さくなり、導入配管３の潰れ破損を防止することができる。
【００５６】
箱部２４内外の圧力差が小さくなったときには、副スプリング１７の弾性力で、副弁板１３が主弁板１２に密着状態になって、外気の導入が停止される。
【００５７】
副弁板１３が作動して外気の導入を開始する圧力（相対圧）は、副スプリング１７の弾性力によって決定される。そのため、副スプリング１７の弾性力を変更することで、任意の圧力で外気の導入を開始するように調整することができる。副弁板１３が作動を開始する圧力は、主弁板１２が作動を開始する圧力とは独立して調整できる。
【００５８】
このように、この安全弁２によれば、平板部１１に形成された主通気孔１４を主弁板１２が覆い、主弁板１２に形成された通気用の副通気孔１５を副弁板１３が覆い、３ヶ所の主ガイド軸１９および主スプリング２０によって主弁板１２が平板部１１に付勢され、副ガイド軸１６および副スプリング１７によって副弁板１３が主弁板１２に付勢されていることで、２つの弁が１つの弁のスペースで構成されている。したがって、正圧および負圧で作動する安全弁を別々に配置する必要が無く、一ヶ所の配置ですむため、省スペースにすることができる。
【００５９】
また、平板部１１、主弁板１２、副弁板１３はいずれも板状のものであり、立体的な形状の弁と比較して、簡易な形状である。主ガイド軸１９、副ガイド軸１６、主スプリング２０、副スプリング１７も簡易な形状である。このため、製造コストを安価にできるため、安価な安全弁２にすることができる。また、平板部１１、主弁板１２、副弁板１３はいずれも板状のものであって薄いため、省スペースに構成することができる。
【００６０】
さらに、この安全弁２によれば、平板部１１が気体流路となる箱部２４に着脱可能に配されていることにより、平板部１１を取り外すことで安全弁２を容易に取り外すことができる。このため、弾性力の異なった正スプリング２０や副スプリング１７に容易に交換することができる。したがって、主弁板１２や副弁板１３が作動を開始する圧力を容易に調整することができる。
【００６１】
なお、図６に破線で示されるように、安全弁ユニット１の周囲に捕集箱５５を配して、安全弁ユニット１が作動して外部に排出される排ガスを捕集して、洗浄乾燥チャンバー４１に戻してもよい。
【００６２】
次に、本発明を適用する安全弁の別の実施形態について図７を参照しつつ説明する。なお、すでに説明した構成と同様の構成には同じ符号を付して説明を省略する。
【００６３】
図７に断面図で示される安全弁ユニット１ａには、安全弁２ａが取り付けられている。この安全弁２ａでは、副スプリング１７を挿通した副ガイド軸１６が、副弁板１３側からその中心孔７８および主弁板１２の中心孔７７に挿通されて、副ナット１８で主弁板１２側から締め付けられている。つまり、副スプリング１７が箱部２４の内部側に配置されている。なお、この場合には、中心孔７８は、支柱部６２を挿通する孔径で形成され、中心孔７７はネジ部６３を挿通する孔径で形成される。その他の構成については、図３の安全弁２と同様に構成されている。
【００６４】
この安全弁２ａでも、箱部２４内部の圧力が外部の圧力に対して過度に低圧になった場合、副弁板１３が圧力差で副ガイド軸１６にガイドされて主弁板１２から遠ざかる方向に移動する。このため、主弁板１２と副弁板１３との間に隙間が出来て、主弁板１２の副通気孔１５および平板部１１の主通気孔１４を通って外気が箱部２４内に導入されて、内外の圧力差が小さくなる。したがって、導入配管３の潰れ破損を防止することができる。
【００６５】
箱部２４内部の圧力が、外部の圧力よりも高圧に対して過度に高圧になった場合には、安全弁２と同様に作動する。
【００６６】
この安全弁２ａでは、副ガイド軸１６および副スプリング１７が箱部２４の外部に突出しないため、一層省スペースにすることができる。箱部２４内部には３ヶ所に主ガイド軸１９および副ガイド軸１６しか突出していない。これらは、細い棒状のものであって、箱部２４内部を気体が高速に流れても、ほとんど抵抗とならない。
【００６７】
本発明を適用する安全弁は、図３に示される向きだけでなく、図８に示される向きで、つまり逆の向きで配することもできる。
【００６８】
図８に断面図で示される安全弁ユニット１ｂには、箱部２４の開口部に、その内側から安全弁２が配されている。すでに説明した安全弁ユニット１では、図３に示されるように、箱部２４の開口部の外側（図の上側）から副ガイド軸１６を外側に突出させる向きで安全弁２を固定していたが、安全弁ユニット１ｂでは、図８に示されるように、箱部２４の開口部の内側から主ガイド軸１９を外側に突出させる向きで安全弁２をネジ２２で固定している。箱部２４は、安全弁２４を内側から固定できるように分割可能に構成される。
【００６９】
この安全弁ユニット１ｂでは、箱部２４内部の圧力が外部の圧力に対して過度に高圧になった場合には、安全弁２の副弁板１３が圧力差で副ガイド軸１６にガイドされて主弁板１２から遠ざかる方向に移動する。これにより、箱部２４の内部から外部に排ガス等の気体が放出されて圧力差が解消される。
【００７０】
箱部２４内部の圧力が外部の圧力に対して過度に低圧になった場合には、安全弁２の主弁板１２が圧力差で主ガイド軸１９にガイドされて平板部１１から遠ざかる方向に移動する。これにより、箱部２４の外部から内部に外気が導入されて圧力差が解消される。
【００７１】
この安全弁ユニット１ｂでは、箱部２４の内側から安全弁２を固定したが、安全弁２をその向きで箱部２４の外側から固定しても良い。また、図７で説明した安全弁２ａも向きを逆にして箱部２４に固定した形態とすることもできる。
【００７２】
なお、上記した安全弁２（２ａ）の説明では、平板部１１を四角形状に形成した例について説明したが、円形状や多角形状に形成してもよい。また、主弁板１２や副弁板１３を円形状でなく、四角形状や多角形状に形成することもできる。
【００７３】
また、主弁板１２の副通気孔１５を３つの孔で形成した例について説明したが、孔の形状や数は適宜変更することができる。例えば、細いスリットを多数形成して副通気孔１５を形成することもできる。
【００７４】
さらに、主ガイド軸１９を３ヶ所に配した例について説明したが、この数は４ヶ所や５ヶ所のように、適宜変更することもできる。また、主ガイド軸１９、副ガイド軸１６をフランジ付きの段付き６角ボルトで構成した例について説明したが、棒状の形状で両端付近にスプリングや板を係止するためのフランジや突起があるものであれば用いることができる。
【００７５】
また、平板部１１に主シール部材５０を付した例について説明したが、この主シール部材５０に当接する位置の主弁板１２にも同様のシール部材を付することもできるし、主弁板１２側にだけ同様のシール部材を付してもよい。また、副弁板１３に副シール部材５１を付したが、この副シール部材５１に当接する位置の主弁板１２にも同様のシール部材を付することもできるし、主弁板１２側にだけ同様のシール部材を付してもよい。
【００７６】
また、安全弁２（２ａ）を排ガス処理装置４の導入配管３に配した例について説明したが、気体流路の内部圧力が外部圧力よりも高圧や低圧になる配管であれば適用可能であり、配管の破裂破壊や潰れ破壊を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明を適用する安全弁を組み込んだ安全弁ユニットの外観図である。
【図２】本発明を適用する安全弁の組立図である。
【図３】安全弁ユニットの断面図である。
【図４】安全弁の正圧での作動状態を示した安全弁ユニットの断面図である。
【図５】安全弁の負圧での作動状態を示した安全弁ユニットの断面図である。
【図６】安全弁ユニットの使用状態を示す構成図である。
【図７】本発明を適用する安全弁の別の実施形態を示す安全弁ユニットの断面図である。
【図８】本発明を適用する安全弁の実施形態を示す安全弁ユニットの断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１，１ａ，１ｂは安全弁ユニット、２，２ａは安全弁、３は導入配管、４は排ガス処理装置、５は導入手段、６は貯留タンク、７は真空ポンプ、８は凝縮器、１０は制御部、１１は平板部、１２は主弁板、１３は副弁板、１４は主通気孔、１５は副通気孔、１６は副ガイド軸、１７は副スプリング、１８は副ナット、１９は主ガイド軸、２０は主スプリング、２１は主ナット、２２はネジ、２４は箱部、２５は接続部、３１，３３は手動弁、３２は電磁弁、３５は配管、３７はバイパス配管、３８は差圧センサ、３９は排出弁、４０は排ガス発生装置、４１は洗浄乾燥チャンバー、４２は曝気槽、５０は主シール材、５１は副シール部材、５５は捕集箱、６１，７１はフランジ、６２，７２は支柱部、６３，７３はネジ部、７５，７６は連通孔、７７，７８は中心孔である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体流路の内外の相対圧が正圧および負圧の両方で作動する安全弁であって、前記気体流路の壁面の一部を構成すると共に通気用の主通気孔の形成された平板部と、該平板部の前記主通気孔を覆う大きさで形成されると共に、前記主通気孔に重なる範囲よりも内側に通気用の副通気孔の形成された主弁板と、該主弁板の前記副通気孔を覆い前記主通気孔よりも小さく形成された副弁板と、前記主通気孔を覆う前記主弁板の周辺部および前記平板部を、等間隔で挿通する複数の主ガイド軸と、各々の該主ガイド軸に挿通されて前記主弁板を前記平板部に密着状態で付勢する複数の主スプリングと、前記主弁板の中心部および前記副弁板の中心部を挿通する副ガイド軸と、該副ガイド軸に挿通されて前記副弁板を前記主弁板に密着状態で付勢する副スプリングとによって構成されていることを特徴とする安全弁。
【請求項２】
前記主弁板に当接する前記主通気孔の外周部、および／または前記平板部に当接する前記主弁板の内周部に環状の主シール部材を付すると共に、前記副弁板に当接する前記副通気孔の外周部、および／または前記主弁板に当接する前記副弁板の内周部に環状の副シール部材を付することを特徴とする請求項１に記載の安全弁。
【請求項３】
前記平板部は、前記気体流路に着脱可能に配されていることを特徴とする請求項１に記載の安全弁。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の安全弁を、吸引ポンプで吸引して排ガスを導入する導入配管に配設したことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１】
気体流路の内外の相対圧が正圧および負圧の両方で作動する安全弁であって、前記気体流路の壁面の一部を構成すると共に通気用の主通気孔の形成された平板部と、該平板部の前記主通気孔を覆う大きさで形成されると共に、前記主通気孔に重なる範囲よりも内側に通気用の副通気孔の形成された主弁板と、該主弁板の前記副通気孔を覆い前記主通気孔よりも小さく形成された副弁板と、前記主通気孔を覆う前記主弁板の周辺部および前記平板部を、等間隔で挿通する複数の主ガイド軸と、各々の該主ガイド軸に挿通されて前記主弁板を前記平板部に密着状態で付勢する複数の主スプリングと、前記主弁板の中心部および前記副弁板の中心部を挿通する副ガイド軸と、該副ガイド軸に挿通されて前記副弁板を前記主弁板に密着状態で付勢する副スプリングとによって構成されていることを特徴とする安全弁。
【請求項２】
前記主弁板に当接する前記主通気孔の外周部、および／または前記平板部に当接する前記主弁板の内周部に環状の主シール部材を付すると共に、前記副弁板に当接する前記副通気孔の外周部、および／または前記主弁板に当接する前記副弁板の内周部に環状の副シール部材を付することを特徴とする請求項１に記載の安全弁。
【請求項３】
前記平板部は、前記気体流路に着脱可能に配されていることを特徴とする請求項１に記載の安全弁。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の安全弁を、吸引ポンプで吸引して排ガスを導入する導入配管に配設したことを特徴とする排ガス処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２５０２６４（Ｐ２００９−２５０２６４Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９５２７４（Ｐ２００８−９５２７４）
【出願日】平成２０年４月１日（２００８．４．１）
【出願人】（０００１０３９２１）オリオン機械株式会社 (450)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１日（２００８．４．１）
【出願人】（０００１０３９２１）オリオン機械株式会社 (450)
【Ｆターム（参考）】
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