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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】P2024030333
(43)【公開日】2024-03-07
(54)【発明の名称】液化二酸化炭素設備、ドライアイスの生成状況推定方法
(51)【国際特許分類】
F17C 13/10 20060101AFI20240229BHJP
F17C 13/02 20060101ALI20240229BHJP
B65D 88/06 20060101ALI20240229BHJP
B65D 90/48 20060101ALI20240229BHJP
【ＦＩ】
F17C13/10 302
F17C13/02 302
B65D88/06 Z
B65D90/48 G
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022133147
(22)【出願日】2022-08-24
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-03-24
(71)【出願人】
【識別番号】518022743
【氏名又は名称】三菱造船株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】安部 和也
(72)【発明者】
【氏名】小形 俊夫
(72)【発明者】
【氏名】森本 晋介
【テーマコード（参考）】
3E170
3E172
【Ｆターム（参考）】
3E170AA03
3E170AB29
3E170CA01
3E170CA10
3E170CB03
3E170VA08
3E172AA03
3E172AA06
3E172AB13
3E172BA06
3E172BB05
3E172BB12
3E172BB17
3E172DA61
3E172KA02
3E172KA22
3E172KA23
(57)【要約】
【課題】液化二酸化炭素に不純物が含まれていた場合であっても、ドライアイスの生成を有効に抑える。
【解決手段】液化二酸化炭素設備は、液化二酸化炭素を貯留可能なタンクと、タンクに接続されて液化二酸化炭素が流通可能な配管と、タンク、及び配管の少なくとも一方の内部の液化二酸化炭素が存在する領域の圧力を検出する圧力センサーと、液化二酸化炭素が存在する領域の温度を検出する温度センサーと、圧力センサー及び温度センサーの検出結果に基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する推定部と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】液化二酸化炭素設備は、液化二酸化炭素を貯留可能なタンクと、タンクに接続されて液化二酸化炭素が流通可能な配管と、タンク、及び配管の少なくとも一方の内部の液化二酸化炭素が存在する領域の圧力を検出する圧力センサーと、液化二酸化炭素が存在する領域の温度を検出する温度センサーと、圧力センサー及び温度センサーの検出結果に基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する推定部と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液化二酸化炭素を貯留可能なタンクと、
前記タンクに接続されて前記液化二酸化炭素が流通可能な配管と、
前記タンク、及び前記配管の少なくとも一方の内部の前記液化二酸化炭素が存在する領域の圧力を検出する圧力センサーと、
前記液化二酸化炭素が存在する領域の温度を検出する温度センサーと、
前記圧力センサー及び前記温度センサーの検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する推定部と、
を備える
液化二酸化炭素設備。
前記タンクに接続されて前記液化二酸化炭素が流通可能な配管と、
前記タンク、及び前記配管の少なくとも一方の内部の前記液化二酸化炭素が存在する領域の圧力を検出する圧力センサーと、
前記液化二酸化炭素が存在する領域の温度を検出する温度センサーと、
前記圧力センサー及び前記温度センサーの検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する推定部と、
を備える
液化二酸化炭素設備。
【請求項2】
前記タンク、及び前記配管の少なくとも一方の外部から、前記液化二酸化炭素が存在する領域の前記液化二酸化炭素中に混在する固体を検出する固体検出部をさらに備え、
前記推定部は、前記圧力センサー及び前記温度センサーの検出結果と、前記固体検出部の検出結果と、に基づいて、ドライアイスの生成状況を推定する
請求項１に記載の液化二酸化炭素設備。
前記推定部は、前記圧力センサー及び前記温度センサーの検出結果と、前記固体検出部の検出結果と、に基づいて、ドライアイスの生成状況を推定する
請求項１に記載の液化二酸化炭素設備。
【請求項3】
前記固体検出部は、前記液化二酸化炭素中で、前記液化二酸化炭素が固化した粒状体、及び前記液化二酸化炭素に含まれる不純物が固化した粒状体を、前記固体として検出する
請求項２に記載の液化二酸化炭素設備。
請求項２に記載の液化二酸化炭素設備。
【請求項4】
前記タンクに貯留された液化二酸化炭素と、前記液化二酸化炭素に混在する不純物と、を含んだ貯留液の組成に基づいた三重点の情報を記憶する記憶部をさらに備え、
前記推定部は、前記圧力センサー及び前記温度センサーの検出結果と、前記記憶部に記憶された前記三重点の情報と、に基づいて、ドライアイスの生成状況を推定する
請求項１又は２に記載の液化二酸化炭素設備。
前記推定部は、前記圧力センサー及び前記温度センサーの検出結果と、前記記憶部に記憶された前記三重点の情報と、に基づいて、ドライアイスの生成状況を推定する
請求項１又は２に記載の液化二酸化炭素設備。
【請求項5】
前記推定部で推定した前記ドライアイスの生成状況に基づいて、前記タンク内に設けられたポンプの動作を制御する制御部をさらに備える
請求項１又は２に記載の液化二酸化炭素設備。
請求項１又は２に記載の液化二酸化炭素設備。
【請求項6】
前記配管を開閉する開閉弁を備え、
前記制御部は、前記推定部で前記ドライアイスが生成される状況であると推定した場合に、前記開閉弁を閉じる
請求項５に記載の液化二酸化炭素設備。
前記制御部は、前記推定部で前記ドライアイスが生成される状況であると推定した場合に、前記開閉弁を閉じる
請求項５に記載の液化二酸化炭素設備。
【請求項7】
液化二酸化炭素を貯留可能なタンクと、
前記タンクに接続されて前記液化二酸化炭素が流通可能な配管と、
前記タンク、及び前記配管の少なくとも一方の内部の前記液化二酸化炭素が存在する領域における、前記液化二酸化炭素中に混在する固体を検出する固体検出部と、
前記固体検出部における前記固体の検出状況に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する推定部と、
を備える
液化二酸化炭素設備。
前記タンクに接続されて前記液化二酸化炭素が流通可能な配管と、
前記タンク、及び前記配管の少なくとも一方の内部の前記液化二酸化炭素が存在する領域における、前記液化二酸化炭素中に混在する固体を検出する固体検出部と、
前記固体検出部における前記固体の検出状況に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する推定部と、
を備える
液化二酸化炭素設備。
【請求項8】
前記固体検出部は、前記液化二酸化炭素中で、前記液化二酸化炭素、及び前記液化二酸化炭素に含まれる不純物が固化した粒状体を、前記固体として検出する
請求項７に記載の液化二酸化炭素設備。
請求項７に記載の液化二酸化炭素設備。
【請求項9】
前記固体検出部における前記固体の検出状況に基づいて、前記タンク内に設けられたポンプの動作を制御する制御部をさらに備える
請求項７又は８に記載の液化二酸化炭素設備。
請求項７又は８に記載の液化二酸化炭素設備。
【請求項10】
前記配管を開閉する開閉弁を備え、
前記制御部は、前記推定部で前記固体が検出された場合に、前記ドライアイスが生成される状況であると推定し、前記開閉弁を閉じる
請求項９に記載の液化二酸化炭素設備。
前記制御部は、前記推定部で前記固体が検出された場合に、前記ドライアイスが生成される状況であると推定し、前記開閉弁を閉じる
請求項９に記載の液化二酸化炭素設備。
【請求項11】
請求項１又は２に記載の液化二酸化炭素設備におけるドライアイスの生成状況推定方法であって、
前記液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度を検出するステップと、
前記圧力及び前記温度の検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定するステップと、を含む
ドライアイスの生成状況推定方法。
前記液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度を検出するステップと、
前記圧力及び前記温度の検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定するステップと、を含む
ドライアイスの生成状況推定方法。
【請求項12】
請求項７又は８に記載の液化二酸化炭素設備におけるドライアイスの生成状況推定方法であって、
前記液化二酸化炭素が存在する領域における、前記液化二酸化炭素中に混在する固体の存在の有無を検出するステップと、
前記固体の検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定するステップと、を含む
ドライアイスの生成状況推定方法。
前記液化二酸化炭素が存在する領域における、前記液化二酸化炭素中に混在する固体の存在の有無を検出するステップと、
前記固体の検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定するステップと、を含む
ドライアイスの生成状況推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、液化二酸化炭素設備、ドライアイスの生成状況推定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば特許文献１に開示されたタンク（燃料タンク）は、液化ガス（ＬＮＧ：Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ）をタンクに積み込むための配管（パイプライン）と、タンクから液化ガスを払い出すための配管（パイプライン）とを備えている。
【0003】
液化二酸化炭素を収容するタンク内や、液化二酸化炭素の流通する配管内では、液化二酸化炭素の圧力が低下した場合に、以下のような理由により、液化二酸化炭素が凝固してドライアイスが生成される可能性がある。
液化二酸化炭素は、気相、液相、固相が共存する三重点の圧力（三重点圧力）が、ＬＮＧやＬＰＧ（液化石油ガス）の三重点圧力に比較して高く、運用時におけるタンク運用圧との差異が小さい場合がある。この場合、タンク運用圧（タンクの設計圧力）によっては、液化二酸化炭素の圧力が部分的に低くなり、液化二酸化炭素の圧力が三重点圧力以下となって液化二酸化炭素のフラッシュ蒸発が生じ、その蒸発潜熱により、液化二酸化炭素の温度低下が生じてドライアイスが生成されてしまう可能性が有る。
このようにして、ドライアイスが生成されると、配管内における液化二酸化炭素の流れが阻害されてしまうことがある。
液化二酸化炭素は、気相、液相、固相が共存する三重点の圧力（三重点圧力）が、ＬＮＧやＬＰＧ（液化石油ガス）の三重点圧力に比較して高く、運用時におけるタンク運用圧との差異が小さい場合がある。この場合、タンク運用圧（タンクの設計圧力）によっては、液化二酸化炭素の圧力が部分的に低くなり、液化二酸化炭素の圧力が三重点圧力以下となって液化二酸化炭素のフラッシュ蒸発が生じ、その蒸発潜熱により、液化二酸化炭素の温度低下が生じてドライアイスが生成されてしまう可能性が有る。
このようにして、ドライアイスが生成されると、配管内における液化二酸化炭素の流れが阻害されてしまうことがある。
【0004】
このため、液化二酸化炭素を収容するタンク、配管を備えた液化二酸化炭素設備においては、ドライアイスの生成が抑えられるように、例えば、タンク内や配管内等、液化二酸化炭素が存在する領域の圧力を圧力センサーで監視して、圧力を管理しながら設備の運用を行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特表２０１８－５２８１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、各種のプラント等で生成された排ガスから二酸化炭素を回収して液化した液化二酸化炭素は、各種の不純物を含んでいる場合が多い。このような不純物を含んだ液化二酸化炭素の三重点の温度、圧力は、不純物を含まない液化二酸化炭素の三重点の温度、圧力と異なる場合がある。このため、不純物を含まない液化二酸化炭素の三重点よりも高い圧力環境下であっても、不純物を含んだ液化二酸化炭素ではフラッシュ蒸発が発生してしまい、例えば、タンク内や配管内等、液化二酸化炭素の存在する領域の圧力を圧力センサーで監視していたとしてもドライアイスが生成されてしまう可能性がある。
【0007】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、液化二酸化炭素に不純物が含まれていた場合であっても、ドライアイスの生成を有効に抑えることができる液化二酸化炭素設備、ドライアイスの生成状況推定方法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】
【0008】
上記課題を解決するために、本開示に係る液化二酸化炭素設備は、タンクと、配管と、圧力センサーと、温度センサーと、推定部と、を備える。前記タンクは、液化二酸化炭素を貯留可能である。前記配管は、前記タンクに接続されて前記液化二酸化炭素が流通可能である。前記圧力センサーは、前記タンク、及び前記配管の少なくとも一方の内部の前記液化二酸化炭素が存在する領域の圧力を検出する。前記温度センサーは、前記液化二酸化炭素が存在する領域の温度を検出する。前記推定部は、前記圧力センサー及び前記温度センサーの検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する。
【0009】
本開示に係る液化二酸化炭素設備は、タンクと、配管と、固体検出部と、推定部と、を備える。前記タンクは、液化二酸化炭素を貯留可能である。前記配管は、前記タンクに接続されて前記液化二酸化炭素が流通可能である。前記固体検出部は、前記タンク、及び前記配管の少なくとも一方の内部の前記液化二酸化炭素が存在する領域における、前記液化二酸化炭素中に混在する固体を検出する。前記推定部は、前記固体検出部における前記固体の検出状況に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する。
【0010】
本開示に係るドライアイスの生成状況推定方法は、上記したような液化二酸化炭素設備におけるドライアイスの生成状況推定方法である。前記ドライアイスの生成状況推定方法は、圧力、及び温度を検出するステップと、ドライアイスの生成状況を推定するステップと、を含む。前記圧力、及び温度を検出するステップは、前記液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度を検出する。前記ドライアイスの生成状況を推定するステップは、前記圧力及び前記温度の検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する。
【0011】
本開示に係るドライアイスの生成状況推定方法は、上記したような液化二酸化炭素設備におけるドライアイスの生成状況推定方法である。前記ドライアイスの生成状況推定方法は、固体の存在の有無を検出するステップと、ドライアイスの生成状況を推定するステップと、を含む。前記固体の存在の有無を検出するステップは、前記液化二酸化炭素が存在する領域における、前記液化二酸化炭素中に混在する固体の存在の有無を検出する。前記ドライアイスの生成状況を推定するステップは、前記固体の検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する。
【発明の効果】
【0012】
本開示の液化二酸化炭素設備、ドライアイスの生成状況推定方法によれば、液化二酸化炭素に不純物が含まれていた場合であっても、ドライアイスの生成を有効に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本開示の第一実施形態に係る液化二酸化炭素設備の概略構成を示す図である。
【図2】本開示の第一、第二実施形態に係る配管に設けられた圧力センサー、及び温度センサーを示す断面図である。
【図3】本開示の第一～第三実施形態に係る制御装置のハードウェア構成を示す図である。
【図4】本開示の第一、第二実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。
【図5】本開示の第一実施形態に係るドライアイスの生成状況推定方法の手順を示すフローチャートである。
【図6】本開示の第二実施形態に係る液化二酸化炭素設備の概略構成を示す図である。
【図7】本開示の第二、第三実施形態に係る固体検出部を示す図である。
【図8】本開示の第二実施形態に係るドライアイスの生成状況推定方法の手順を示すフローチャートである。
【図9】本開示の第三実施形態に係る液化二酸化炭素設備の概略構成を示す図である。
【図10】本開示の第三実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。
【図11】本開示の第三実施形態に係るドライアイスの生成状況推定方法の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0014】
＜第一実施形態＞
以下、本開示の実施形態に係る液化二酸化炭素設備、ドライアイスの生成状況推定方法について、図１～図１１を参照して説明する。
（液化二酸化炭素設備の全体構成）
図１に示すように、この実施形態における液化二酸化炭素設備１Ａは、タンク２と、配管１０と、圧力センサー２０と、温度センサー３０と、制御装置６０Ａと、を少なくとも備えている。
以下、本開示の実施形態に係る液化二酸化炭素設備、ドライアイスの生成状況推定方法について、図１～図１１を参照して説明する。
（液化二酸化炭素設備の全体構成）
図１に示すように、この実施形態における液化二酸化炭素設備１Ａは、タンク２と、配管１０と、圧力センサー２０と、温度センサー３０と、制御装置６０Ａと、を少なくとも備えている。
【0015】
タンク２は、液化二酸化炭素を貯留可能である。タンク２に貯留される液化二酸化炭素は、不純物が混在していてもよい。以下の説明において、液化二酸化炭素と、液化二酸化炭素に混在する不純物と、を含んだ液を、貯留液Ｌと称する。タンク２は、船舶の船体、洋上浮体設備の浮体本体、陸上の液化ガス貯蔵施設等に設置される。
【0016】
タンク２は、例えば、円筒状をなしている。タンク２は、筒状部３と、鏡板部４と、を備えている。筒状部３は、その中心軸の延びる中心軸方向Ｄｃに延びている。この実施形態において、中心軸方向Ｄｃは、上下方向Ｄｖに垂直な方向である。中心軸方向Ｄｃは、水平方向と一致していてもよいが、水平方向に対して僅かに傾斜していてもよい。この実施形態において、筒状部３は、円筒状に形成され、その中心軸方向Ｄｃに垂直な断面形状が円形をなしている。鏡板部４は、筒状部３の中心軸方向Ｄｃの両端部にそれぞれ配置されている。各鏡板部４は、半球状をなし、筒状部３の中心軸方向Ｄｃ両側の開口をそれぞれ閉塞している。
なお、タンク２は、その中心軸方向Ｄｃを上下方向Ｄｖに一致させて配置してもよい。また、タンク２は、円筒状に限られるものではなく、球形、方形等、他の形状であってもよい。
なお、タンク２は、その中心軸方向Ｄｃを上下方向Ｄｖに一致させて配置してもよい。また、タンク２は、円筒状に限られるものではなく、球形、方形等、他の形状であってもよい。
【0017】
本実施形態の液化二酸化炭素設備１Ａは、配管１０として例えば、積込配管１１と、払出配管１２と、を備えている。積込配管１１、払出配管１２は、それぞれタンク２に接続されている。配管１０としての積込配管１１、払出配管１２は、それぞれ液化二酸化炭素の貯留液Ｌが流通可能である。配管１０は、タンク２に接続された配管であれば、積込配管１１と、払出配管１２とに限られるものではなく、他の用途に用いる配管であってもよい。
【0018】
積込配管１１は、外部から供給される液化二酸化炭素の貯留液Ｌをタンク２内に積み込むための配管である。積込配管１１は、例えば、タンク２の頂部を貫通し、タンク２の内外を上下方向Ｄｖの上方から下方に向かって延びている。積込配管１１の先端（言い換えれば、上下方向Ｄｖにおける下端）は、タンク２内の下部で下方を向いて開口している。
積込配管１１には、開閉弁１５が設けられている。開閉弁１５は、例えば、タンク２の外部に配置されている。開閉弁１５は、積込配管１１を開閉する。
積込配管１１には、開閉弁１５が設けられている。開閉弁１５は、例えば、タンク２の外部に配置されている。開閉弁１５は、積込配管１１を開閉する。
【0019】
払出配管１２は、タンク２内の貯留液Ｌをタンク２の外部へ払い出すための配管である。払出配管１２は、例えば、タンク２の外部からタンク２の頂部を貫通し、タンク２の内部に延びている。払出配管１２の先端部は、タンク２内の下部に配置されている。払出配管１２の先端部には、ポンプ１３が設けられている。ポンプ１３は、タンク２内に配置されている。ポンプ１３は、タンク２内の液化二酸化炭素の貯留液Ｌを吸い込み、払出配管１２を通してタンク２の外部に送り出す。
払出配管１２には、開閉弁１６が設けられている。開閉弁１６は、例えば、タンク２の外部に配置されている。開閉弁１６は、払出配管１２を開閉する。
払出配管１２には、開閉弁１６が設けられている。開閉弁１６は、例えば、タンク２の外部に配置されている。開閉弁１６は、払出配管１２を開閉する。
【0020】
タンク２の内部、積込配管１１の内部、及び払出配管１２の内部は、それぞれ、液化二酸化炭素が存在する領域である。
【0021】
（圧力センサー、温度センサーの構成）
圧力センサー２０は、タンク２の内部、及び配管１０の内部の、液化二酸化炭素が存在する領域の圧力を検出する。本実施形態において、圧力センサー２０は、例えば、第一圧力センサー２０Ａ～第五圧力センサー２０Ｅを備えている。
圧力センサー２０は、タンク２の内部、及び配管１０の内部の、液化二酸化炭素が存在する領域の圧力を検出する。本実施形態において、圧力センサー２０は、例えば、第一圧力センサー２０Ａ～第五圧力センサー２０Ｅを備えている。
【0022】
このうち、第一圧力センサー２０Ａ、第二圧力センサー２０Ｂ、及び第三圧力センサー２０Ｃは、タンク２内の各部の圧力を検出する。第一圧力センサー２０Ａは、タンク２内の上部の圧力を検出する。第二圧力センサー２０Ｂは、タンク２内の底部の圧力を検出する。第三圧力センサー２０Ｃは、タンク２内の底部よりも上方の中間部の圧力を検出する。タンク２に設ける圧力センサー２０の数、配置は、何ら限定するものではなく、第一圧力センサー２０Ａ、第二圧力センサー２０Ｂ、第三圧力センサー２０Ｃ以外に、さらに他の圧力センサー２０を設けてもよい。また、第一圧力センサー２０Ａ、第二圧力センサー２０Ｂ、第三圧力センサー２０Ｃのうちの一部を省略してもよい。
【0023】
図２は、本開示の実施形態に係る配管に設けられた圧力センサー、及び温度センサーを示す断面図である。
図２に示すように、第四圧力センサー２０Ｄ、第五圧力センサー２０Ｅは、配管１０内の各部の圧力を検出する。第四圧力センサー２０Ｄ、第五圧力センサー２０Ｅは、積込配管１１、払出配管１２の各々に設けられている。第四圧力センサー２０Ｄは、配管１０内の管壁近くの圧力を検出する。第五圧力センサー２０Ｅは、管壁から離れた配管１０内の中間部の圧力を検出する。
配管１０に設ける圧力センサーの数、配置は、何ら限定するものではなく、第四圧力センサー２０Ｄ、第五圧力センサー２０Ｅ以外に他の圧力センサー２０を設けてもよい。また、第四圧力センサー２０Ｄ、第五圧力センサー２０Ｅを、配管１０の延伸方向に間隔を開けて複数組備えるようにしてもよい。
図２に示すように、第四圧力センサー２０Ｄ、第五圧力センサー２０Ｅは、配管１０内の各部の圧力を検出する。第四圧力センサー２０Ｄ、第五圧力センサー２０Ｅは、積込配管１１、払出配管１２の各々に設けられている。第四圧力センサー２０Ｄは、配管１０内の管壁近くの圧力を検出する。第五圧力センサー２０Ｅは、管壁から離れた配管１０内の中間部の圧力を検出する。
配管１０に設ける圧力センサーの数、配置は、何ら限定するものではなく、第四圧力センサー２０Ｄ、第五圧力センサー２０Ｅ以外に他の圧力センサー２０を設けてもよい。また、第四圧力センサー２０Ｄ、第五圧力センサー２０Ｅを、配管１０の延伸方向に間隔を開けて複数組備えるようにしてもよい。
【0024】
温度センサー３０は、タンク２、及び配管１０の内部の、液化二酸化炭素が存在する領域の温度を検出する。本実施形態において、温度センサー３０は、例えば、第一温度センサー３０Ａ～第五温度センサー３０Ｅを備えている。
【0025】
図１に示すように、第一温度センサー３０Ａ、第二温度センサー３０Ｂ、第三温度センサー３０Ｃは、タンク２の各部で液化二酸化炭素の貯留液Ｌの温度を検出する。第一温度センサー３０Ａは、タンク２内の上部の温度を検出する。第二温度センサー３０Ｂは、タンク２内の底部の温度を検出する。第三温度センサー３０Ｃは、タンク２内の底部よりも上方の中間部の温度を検出する。第一温度センサー３０Ａ、第二温度センサー３０Ｂとしては、例えばサーマルカメラ等を用いることができる。第三温度センサー３０Ｃとしては、例えば熱電対等を用いることができる。
タンク２に設ける温度センサー３０の数、配置は、何ら限定するものではなく、第一温度センサー３０Ａ、第二温度センサー３０Ｂ、第三温度センサー３０Ｃ以外に、さらに他の温度センサー３０を設けてもよい。また、第一温度センサー３０Ａ、第二温度センサー３０Ｂ、第三温度センサー３０Ｃのうちの一部を省略してもよい。
タンク２に設ける温度センサー３０の数、配置は、何ら限定するものではなく、第一温度センサー３０Ａ、第二温度センサー３０Ｂ、第三温度センサー３０Ｃ以外に、さらに他の温度センサー３０を設けてもよい。また、第一温度センサー３０Ａ、第二温度センサー３０Ｂ、第三温度センサー３０Ｃのうちの一部を省略してもよい。
【0026】
図２に示すように、第四温度センサー３０Ｄ、第五温度センサー３０Ｅは、配管１０内の各部の温度を検出する。第四温度センサー３０Ｄ、第五温度センサー３０Ｅは、積込配管１１、払出配管１２の各々に設けられている。第四温度センサー３０Ｄは、配管１０の管壁近くの圧力を検出する。第五温度センサー３０Ｅは、管壁から離れた配管１０内の中間部の温度を検出する。第四温度センサー３０Ｄとしては、例えばサーマルカメラ等を用いることができる。第五温度センサー３０Ｅとしては、例えば熱電対等を用いることができる。
配管１０に設ける温度センサーの数、配置は、何ら限定するものではなく、第四温度センサー３０Ｄ、第五温度センサー３０Ｅ以外に他の温度センサー３０を設けてもよい。また、第四温度センサー３０Ｄ、第五温度センサー３０Ｅを、配管１０の延伸方向に間隔を開けて複数組備えるようにしてもよい。
配管１０に設ける温度センサーの数、配置は、何ら限定するものではなく、第四温度センサー３０Ｄ、第五温度センサー３０Ｅ以外に他の温度センサー３０を設けてもよい。また、第四温度センサー３０Ｄ、第五温度センサー３０Ｅを、配管１０の延伸方向に間隔を開けて複数組備えるようにしてもよい。
【0027】
（ハードウェア構成図）
図３は、本開示の実施形態に係る制御装置のハードウェア構成を示す図である。
図３に示すように、制御装置６０Ａは、ＣＰＵ６１（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ６２（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ６３（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等のストレージ６４、信号送受信モジュール６５を備えるコンピュータである。
図３は、本開示の実施形態に係る制御装置のハードウェア構成を示す図である。
図３に示すように、制御装置６０Ａは、ＣＰＵ６１（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ６２（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ６３（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等のストレージ６４、信号送受信モジュール６５を備えるコンピュータである。
【0028】
（機能ブロック図）
図４は、本開示の実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。
図４に示すように、制御装置６０ＡのＣＰＵ６１は予めストレージ６４等に記憶されたプログラムを実行することにより、信号入力部７０、記憶部７１、推定部７２Ａ、制御部７３Ａ、出力部７５の各機能構成を実現する。制御装置６０Ａは、圧力センサー２０及び温度センサー３０の検出結果に基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する。
図４は、本開示の実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。
図４に示すように、制御装置６０ＡのＣＰＵ６１は予めストレージ６４等に記憶されたプログラムを実行することにより、信号入力部７０、記憶部７１、推定部７２Ａ、制御部７３Ａ、出力部７５の各機能構成を実現する。制御装置６０Ａは、圧力センサー２０及び温度センサー３０の検出結果に基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する。
【0029】
信号入力部７０は、圧力センサー２０、温度センサー３０からの検出信号を、信号送受信モジュール６５を介して受信する。
【0030】
記憶部７１は、タンク２に貯留された液化二酸化炭素の貯留液Ｌの組成に基づいた三重点の情報を記憶している。液化二酸化炭素の貯留液Ｌは、液化二酸化炭素と、液化二酸化炭素に混在する不純物と、を含んでいる。このような貯留液Ｌの三重点の圧力、温度は、不純物を含まない液化二酸化炭素に比較して、三重点の圧力、温度が異なる。また、貯留液Ｌにおける、液化二酸化炭素に対する不純物の量に応じて、三重点の圧力、温度が異なる。このため、タンク２に液化二酸化炭素の貯留液Ｌを貯留するに先立ち、貯留液Ｌの組成を分析し、貯留液Ｌの三重点の圧力、温度を含む、三重点の情報を取得しておく。取得された三重点の情報が、記憶部７１に記憶されている。
【0031】
推定部７２Ａは、圧力センサー２０及び温度センサー３０の検出結果に基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する。推定部７２Ａは、信号入力部７０で受信した圧力センサー２０からの検出信号に基づいて、圧力センサー２０（第一圧力センサー２０Ａ～第五圧力センサー２０Ｅ）によるタンク２内、配管１０内の、液化二酸化炭素が存在する領域における、貯留液Ｌの圧力の検出結果を取得する。推定部７２Ａは、信号入力部７０で受信した温度センサー３０からの検出信号に基づいて、温度センサー３０（第一温度センサー３０Ａ～第五温度センサー３０Ｅ）によるタンク２内、配管１０内の各部における、液化二酸化炭素が存在する領域における、貯留液Ｌの温度の検出結果を取得する。
【0032】
推定部７２Ａは、圧力センサー２０及び温度センサー３０の検出結果と、記憶部７１に記憶された三重点の情報と、に基づいて、ドライアイスの生成状況を推定する。推定部７２Ａは、取得された、液化二酸化炭素が存在する領域における貯留液Ｌの圧力、及び温度と、記憶部７１に記憶された、貯留液Ｌの三重点の情報に基づく、貯留液Ｌの三重点の圧力、温度とを比較する。推定部７２Ａは、液化二酸化炭素が存在する領域における貯留液Ｌの圧力が、貯留液Ｌの三重点の圧力よりも低く、かつ、液化二酸化炭素が存在する領域における貯留液Ｌの温度が、貯留液Ｌの三重点の温度よりも高い場合に、液化二酸化炭素が存在する領域において、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況である、と推定する。
【0033】
制御部７３Ａは、推定部７２Ａで推定したドライアイスの生成状況に基づいて、ドライアイスの生成を抑制するために、ポンプ１３、及び開閉弁１５，１６の動作を制御する。
制御部７３Ａは、推定部７２Ａでドライアイスが生成される状況であると推定された場合に、例えば、ポンプ１３の動作を停止して、タンク２内の圧力低下を抑える。また、制御部７３Ａは、推定部７２Ａでドライアイスが生成される状況であると推定された場合に、例えば、ポンプ１３の回転数を上昇させ、配管１０内の液化二酸化炭素の貯留液Ｌを加圧するようにしてもよい。
また、制御部７３Ａは、推定部７２Ａでドライアイスが生成される状況であると推定された場合に、開閉弁１５，１６を閉じて配管１０内の静圧回復を図るようにしてもよい。
制御部７３Ａによる、ポンプ１３、及び開閉弁１５，１６の動作の制御は、その全てを実行してもよいし、一部のみを実行してもよい。また、制御部７３Ａは、ポンプ１３、及び開閉弁１５，１６の動作の制御を同時に行ってもよいし、タイミングを異ならせてもよい。また、制御部７３Ａは、上記以外に、液化二酸化炭素が存在する領域に、加圧流体を供給するようにしてもよい。
制御部７３Ａは、推定部７２Ａでドライアイスが生成される状況であると推定された場合に、例えば、ポンプ１３の動作を停止して、タンク２内の圧力低下を抑える。また、制御部７３Ａは、推定部７２Ａでドライアイスが生成される状況であると推定された場合に、例えば、ポンプ１３の回転数を上昇させ、配管１０内の液化二酸化炭素の貯留液Ｌを加圧するようにしてもよい。
また、制御部７３Ａは、推定部７２Ａでドライアイスが生成される状況であると推定された場合に、開閉弁１５，１６を閉じて配管１０内の静圧回復を図るようにしてもよい。
制御部７３Ａによる、ポンプ１３、及び開閉弁１５，１６の動作の制御は、その全てを実行してもよいし、一部のみを実行してもよい。また、制御部７３Ａは、ポンプ１３、及び開閉弁１５，１６の動作の制御を同時に行ってもよいし、タイミングを異ならせてもよい。また、制御部７３Ａは、上記以外に、液化二酸化炭素が存在する領域に、加圧流体を供給するようにしてもよい。
【0034】
（ドライアイスの生成状況推定方法の手順）
図５は、本開示の実施形態に係るドライアイスの生成状況推定方法の手順を示すフローチャートである。
図５に示すように、本実施形態に係るドライアイスの生成状況推定方法Ｓ１０は、圧力、及び温度を検出するステップＳ１１と、ドライアイスの生成状況を推定するステップＳ１２と、ドライアイスが生成される状況であるか否かを判定するステップＳ１３と、ポンプ、開閉弁の動作を制御するステップＳ１４と、を含んでいる。
図５は、本開示の実施形態に係るドライアイスの生成状況推定方法の手順を示すフローチャートである。
図５に示すように、本実施形態に係るドライアイスの生成状況推定方法Ｓ１０は、圧力、及び温度を検出するステップＳ１１と、ドライアイスの生成状況を推定するステップＳ１２と、ドライアイスが生成される状況であるか否かを判定するステップＳ１３と、ポンプ、開閉弁の動作を制御するステップＳ１４と、を含んでいる。
【0035】
圧力、及び温度を検出するステップＳ１１では、圧力センサー２０、温度センサー３０により、タンク２内、配管１０内において液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度を検出する。これには、第一圧力センサー２０Ａ、第二圧力センサー２０Ｂ、第三圧力センサー２０Ｃが、タンク２内の各部の圧力を検出する。また、第四圧力センサー２０Ｄ、第五圧力センサー２０Ｅが、配管１０内の各部の圧力を検出する。また、第一温度センサー３０Ａ、第二温度センサー３０Ｂ、第三温度センサー３０Ｃが、タンク２内の各部の温度を検出する。また、第四温度センサー３０Ｄ、第五温度センサー３０Ｅが、配管１０内の各部の温度を検出する。
圧力センサー２０、温度センサー３０における検出結果を示す検出信号は、制御装置６０Ａに送信される。
圧力センサー２０、温度センサー３０における検出結果を示す検出信号は、制御装置６０Ａに送信される。
【0036】
ドライアイスの生成状況を推定するステップＳ１２では、圧力及び温度の検出結果に基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する。これには、制御装置６０Ａの信号入力部７０が、圧力センサー２０、温度センサー３０における検出信号を受信する。そして、推定部７２Ａが、信号入力部７０で受信した圧力センサー２０からの検出信号に基づいて、圧力センサー２０（第一圧力センサー２０Ａ～第五圧力センサー２０Ｅ）によるタンク２内、配管１０内の各部における、貯留液Ｌの圧力の検出結果を取得する。また、推定部７２Ａが、信号入力部７０で受信した温度センサー３０からの検出信号に基づいて、温度センサー３０（第一温度センサー３０Ａ～第五温度センサー３０Ｅ）によるタンク２内、配管１０内の各部における、貯留液Ｌの温度の検出結果を取得する。さらに、推定部７２Ａが、記憶部７１に記憶された、貯留液Ｌの三重点の情報を取得する。
【0037】
ドライアイスの生成状況を推定するステップＳ１２では、さらに、推定部７２Ａによって、圧力センサー２０及び温度センサー３０の検出結果と、記憶部７１に記憶された三重点の情報と、に基づいて、ドライアイスの生成状況を推定する。これには、推定部７２Ａが取得した、液化二酸化炭素が存在する領域における貯留液Ｌの圧力、及び温度と、記憶部７１に記憶された、貯留液Ｌの三重点の情報に基づく、貯留液Ｌの三重点の圧力、温度とを比較する。ここで、推定部７２Ａは、液化二酸化炭素が存在する領域における貯留液Ｌの圧力が、貯留液Ｌの三重点の圧力よりも低く、かつ、液化二酸化炭素が存在する領域における貯留液Ｌの温度が、貯留液Ｌの三重点の温度よりも高い場合に、液化二酸化炭素が存在する領域において、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況である、と推定する。
【0038】
ドライアイスが生成される状況であるか判定するステップＳ１３では、ステップＳ１２において、液化二酸化炭素が存在する領域において、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況であるか否かを判定する。この判定の結果、液化二酸化炭素が存在する領域において、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況ではないと判定された場合（ステップＳ１３でＮｏ）、ステップＳ１１に戻る。
一方で、液化二酸化炭素が存在する領域において、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況であると判定された場合（ステップＳ１３でＹｅｓ）、ステップＳ１４に進む。
一方で、液化二酸化炭素が存在する領域において、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況であると判定された場合（ステップＳ１３でＹｅｓ）、ステップＳ１４に進む。
【0039】
ポンプ、開閉弁の動作を制御するステップＳ１４では、ステップＳ１３により貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況である、と判定された場合、制御部７３Ａによってポンプ１３、及び開閉弁１５，１６の動作を制御する。例えば、制御部７３Ａは、ポンプ１３の動作を停止させて、タンク２内の圧力低下を抑制する。また、制御部７３Ａは、ポンプ１３の回転数を上昇させ、配管１０内の貯留液Ｌ（液化二酸化炭素）を加圧するようにしてもよい。また、制御部７３Ａは、開閉弁１５，１６を閉じて、配管１０内の静圧回復を図る。これにより、ドライアイスの成長の抑制、生成されたドライアイスの解消を図る。
【0040】
（作用効果）
上記実施形態の液化二酸化炭素設備１Ａでは、圧力センサー２０、及び温度センサー３０により、タンク２、及び配管１０の少なくとも一方の内部の液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度が検出される。これにより、液化二酸化炭素に不純物が含まれている場合であっても、推定部７２Ａは、圧力センサー２０及び温度センサー３０の検出結果に基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度が、不純物が含まれた液化二酸化炭素の三重点の圧力、温度と比較を行うことができる。これにより、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を、高い精度で推定することができる。したがって、液化二酸化炭素に不純物が含まれていた場合であっても、ドライアイスの生成を有効に抑えることができる。
上記実施形態の液化二酸化炭素設備１Ａでは、圧力センサー２０、及び温度センサー３０により、タンク２、及び配管１０の少なくとも一方の内部の液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度が検出される。これにより、液化二酸化炭素に不純物が含まれている場合であっても、推定部７２Ａは、圧力センサー２０及び温度センサー３０の検出結果に基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度が、不純物が含まれた液化二酸化炭素の三重点の圧力、温度と比較を行うことができる。これにより、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を、高い精度で推定することができる。したがって、液化二酸化炭素に不純物が含まれていた場合であっても、ドライアイスの生成を有効に抑えることができる。
【0041】
また、上記実施形態では、記憶部７１が、タンク２に貯留された液化二酸化炭素の貯留液Ｌの組成に基づいた三重点の情報を記憶している。推定部７２Ａは、圧力センサー２０及び温度センサー３０の検出結果と、記憶部７１に記憶された三重点の情報と、に基づいて、ドライアイスの生成状況を推定する。これにより、不純物を含んだ液化二酸化炭素である貯留液Ｌにおける、ドライアイスの生成状況を、より高精度に推定することができる。
【0042】
また、上記実施形態では、制御部７３Ａは、推定部７２Ａで推定したドライアイスの生成状況に基づいて、ポンプ１３の動作を制御する。これにより、推定部７２Ａでドライアイスが生成される状況であると推定した場合に、ポンプ１３の動作を制御することによって、ドライアイスの生成の抑制、生成されたドライアイスの解消といった処理を実施することができる。ポンプ１３の動作の制御としては、例えば、ポンプ１３の動作の停止、ポンプ１３による液体二酸化炭素の加圧、等がある。
【0043】
また、上記実施形態では、推定部７２Ａでドライアイスが生成される状況であると推定した場合に、開閉弁１５，１６を閉じることによって、ドライアイスの生成の抑制を図ることができる。
【0044】
上記実施形態のドライアイスの生成状況推定方法Ｓ１０では、液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度の検出結果に基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する。液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度の検出結果と、不純物が含まれた液化二酸化炭素の三重点の圧力、温度とを比較することで、液化二酸化炭素に不純物が含まれていた場合であっても、ドライアイスの生成を有効に抑えることができる。
【0045】
＜第二実施形態＞
次に、本開示に係る液化二酸化炭素設備、ドライアイスの生成状況推定方法の第二実施形態について説明する。
（液化二酸化炭素設備の全体構成）
図６は、本開示の第二実施形態に係る液化二酸化炭素設備の概略構成を示す図である。
図６に示すように、この実施形態における液化二酸化炭素設備１Ｂは、タンク２と、配管１０と、圧力センサー２０と、温度センサー３０と、固体検出部５０Ｂと、制御装置６０Ｂと、を少なくとも備えている。
次に、本開示に係る液化二酸化炭素設備、ドライアイスの生成状況推定方法の第二実施形態について説明する。
（液化二酸化炭素設備の全体構成）
図６は、本開示の第二実施形態に係る液化二酸化炭素設備の概略構成を示す図である。
図６に示すように、この実施形態における液化二酸化炭素設備１Ｂは、タンク２と、配管１０と、圧力センサー２０と、温度センサー３０と、固体検出部５０Ｂと、制御装置６０Ｂと、を少なくとも備えている。
【0046】
タンク２は、液化二酸化炭素を貯留可能である。タンク２に貯留される液化二酸化炭素は、不純物が混在していてもよい。以下の説明において、第一実施形態と同様に、液化二酸化炭素と、液化二酸化炭素に混在する不純物と、を含んだ液を、貯留液Ｌと称する。タンク２は、船舶の船体、洋上浮体設備の浮体本体、陸上の液化ガス貯蔵施設等に設置される。
【0047】
タンク２は、例えば、円筒状をなしている。タンク２は、筒状部３と、鏡板部４と、を備えている。筒状部３は、その中心軸の延びる中心軸方向Ｄｃに延びている。この第二実施形態において、中心軸方向Ｄｃは、上下方向Ｄｖに垂直な方向である。中心軸方向Ｄｃは、水平方向と一致していてもよいが、水平方向に対して僅かに傾斜していてもよい。この実施形態において、筒状部３は、円筒状に形成され、その中心軸方向Ｄｃに垂直な断面形状が円形をなしている。鏡板部４は、筒状部３の中心軸方向Ｄｃの両端部にそれぞれ配置されている。各鏡板部４は、半球状をなし、筒状部３の中心軸方向Ｄｃ両側の開口を閉塞している。
なお、タンク２は、その中心軸方向Ｄｃを上下方向Ｄｖに一致させて配置してもよい。また、タンク２は、円筒状に限られるものではなく、球形、方形等、他の形状であってもよい。
なお、タンク２は、その中心軸方向Ｄｃを上下方向Ｄｖに一致させて配置してもよい。また、タンク２は、円筒状に限られるものではなく、球形、方形等、他の形状であってもよい。
【0048】
この第二実施形態の液化二酸化炭素設備１Ｂは、配管１０として、例えば、積込配管１１と、払出配管１２と、を備えている。積込配管１１、払出配管１２は、それぞれタンク２に接続されている。配管１０としての積込配管１１、払出配管１２は、それぞれ液化二酸化炭素の貯留液Ｌが流通可能である。配管１０は、タンク２に接続された配管であれば、積込配管１１と、払出配管１２とに限られるものではなく、他の用途に用いる配管であってもよい。
【0049】
積込配管１１は、外部から供給される液化二酸化炭素の貯留液Ｌをタンク２内に積み込むための配管である。積込配管１１は、例えば、タンク２の頂部を貫通し、タンク２の内外を上下方向Ｄｖの上方から下方に向かって延びている。積込配管１１の先端（言い換えれば、上下方向Ｄｖにおける下端）は、タンク２内の下部で下方を向いて開口している。
積込配管１１には、開閉弁１５が設けられている。開閉弁１５は、例えば、タンク２の外部に配置されている。開閉弁１５は、積込配管１１を開閉する。
積込配管１１には、開閉弁１５が設けられている。開閉弁１５は、例えば、タンク２の外部に配置されている。開閉弁１５は、積込配管１１を開閉する。
【0050】
払出配管１２は、タンク２内の貯留液Ｌをタンク２の外部へ払い出すための配管である払出配管１２は、例えば、タンク２の外部からタンク２の頂部を貫通し、タンク２の内部に延びている。払出配管１２の先端部は、タンク２内の下部に配置されている。払出配管１２の先端部には、ポンプ１３が設けられている。ポンプ１３は、タンク２内に配置されている。ポンプ１３は、タンク２内の液化二酸化炭素の貯留液Ｌを吸い込み、払出配管１２を通してタンク２の外部に送り出す。
払出配管１２には、開閉弁１６が設けられている。開閉弁１６は、例えば、タンク２の外部に配置されている。開閉弁１６は、払出配管１２を開閉する。
払出配管１２には、開閉弁１６が設けられている。開閉弁１６は、例えば、タンク２の外部に配置されている。開閉弁１６は、払出配管１２を開閉する。
【0051】
タンク２の内部、積込配管１１の内部、及び払出配管１２の内部は、それぞれ、液化二酸化炭素が存在する領域である。
【0052】
（圧力センサー、温度センサーの構成）
圧力センサー２０は、タンク２の内部、及び配管１０の内部の、液化二酸化炭素が存在する領域の圧力を検出する。本実施形態において、圧力センサー２０は、例えば、第一圧力センサー２０Ａ～第五圧力センサー２０Ｅを備えている。
圧力センサー２０は、タンク２の内部、及び配管１０の内部の、液化二酸化炭素が存在する領域の圧力を検出する。本実施形態において、圧力センサー２０は、例えば、第一圧力センサー２０Ａ～第五圧力センサー２０Ｅを備えている。
【0053】
このうち、第一圧力センサー２０Ａ、第二圧力センサー２０Ｂ、第三圧力センサー２０Ｃは、タンク２内の各部の圧力を検出する。第一圧力センサー２０Ａは、タンク２の上部の圧力を検出する。第二圧力センサー２０Ｂは、タンク２内の底部の圧力を検出する。第三圧力センサー２０Ｃは、タンク２内の底部よりも上方の中間部の圧力を検出する。タンク２に設ける圧力センサー２０の数、配置は、何ら限定するものではなく、第一圧力センサー２０Ａ、第二圧力センサー２０Ｂ、第三圧力センサー２０Ｃ以外に、さらに他の圧力センサー２０を設けてもよい。また、第一圧力センサー２０Ａ、第二圧力センサー２０Ｂ、第三圧力センサー２０Ｃのうちの一部を省略してもよい。
【0054】
図２は、本開示の実施形態に係る配管に設けられた圧力センサー、及び温度センサーを示す断面図である。
図２に示すように、第四圧力センサー２０Ｄ、第五圧力センサー２０Ｅは、配管１０内の各部の圧力を検出する。第四圧力センサー２０Ｄ、第五圧力センサー２０Ｅは、積込配管１１、払出配管１２の各々に設けられている。第四圧力センサー２０Ｄは、配管１０内の管壁近くの圧力を検出する。第五圧力センサー２０Ｅは、管壁から離れた配管１０内の中間部の圧力を検出する。
配管１０に設ける圧力センサーの数、配置は、何ら限定するものではなく、第四圧力センサー２０Ｄ、第五圧力センサー２０Ｅ以外に他の圧力センサー２０を設けてもよい。また、第四圧力センサー２０Ｄ、第五圧力センサー２０Ｅを、配管１０の延伸方向に間隔を開けて複数組備えるようにしてもよい。
図２に示すように、第四圧力センサー２０Ｄ、第五圧力センサー２０Ｅは、配管１０内の各部の圧力を検出する。第四圧力センサー２０Ｄ、第五圧力センサー２０Ｅは、積込配管１１、払出配管１２の各々に設けられている。第四圧力センサー２０Ｄは、配管１０内の管壁近くの圧力を検出する。第五圧力センサー２０Ｅは、管壁から離れた配管１０内の中間部の圧力を検出する。
配管１０に設ける圧力センサーの数、配置は、何ら限定するものではなく、第四圧力センサー２０Ｄ、第五圧力センサー２０Ｅ以外に他の圧力センサー２０を設けてもよい。また、第四圧力センサー２０Ｄ、第五圧力センサー２０Ｅを、配管１０の延伸方向に間隔を開けて複数組備えるようにしてもよい。
【0055】
温度センサー３０は、タンク２、及び配管１０の内部の、液化二酸化炭素が存在する領域の温度を検出する。本実施形態において、温度センサー３０は、例えば、第一温度センサー３０Ａ～第五温度センサー３０Ｅを備えている。
【0056】
図６に示すように、第一温度センサー３０Ａ、第二温度センサー３０Ｂ、第三温度センサー３０Ｃは、タンク２の各部で液化二酸化炭素の貯留液Ｌの温度を検出する。第一温度センサー３０Ａは、タンク２内の上部の温度を検出する。第二温度センサー３０Ｂは、タンク２内の底部の温度を検出する。第三温度センサー３０Ｃは、タンク２内の底部よりも上方の中間部の温度を検出する。第一温度センサー３０Ａ、第二温度センサー３０Ｂとしては、例えばサーマルカメラ等を用いることができる。第三温度センサー３０Ｃとしては、例えば熱電対等を用いることができる。
タンク２に設ける温度センサー３０の数、配置は、何ら限定するものではなく、第一温度センサー３０Ａ、第二温度センサー３０Ｂ、第三温度センサー３０Ｃ以外に、さらに他の温度センサー３０を設けてもよい。また、第一温度センサー３０Ａ、第二温度センサー３０Ｂ、第三温度センサー３０Ｃのうちの一部を省略してもよい。
タンク２に設ける温度センサー３０の数、配置は、何ら限定するものではなく、第一温度センサー３０Ａ、第二温度センサー３０Ｂ、第三温度センサー３０Ｃ以外に、さらに他の温度センサー３０を設けてもよい。また、第一温度センサー３０Ａ、第二温度センサー３０Ｂ、第三温度センサー３０Ｃのうちの一部を省略してもよい。
【0057】
図２に示すように、第四温度センサー３０Ｄ、第五温度センサー３０Ｅは、配管１０内の各部の温度を検出する。第四温度センサー３０Ｄ、第五温度センサー３０Ｅは、積込配管１１、払出配管１２の各々に設けられている。第四温度センサー３０Ｄは、配管１０の管壁近くの圧力を検出する。第五温度センサー３０Ｅは、管壁から離れた配管１０内の中間部の温度を検出する。第四温度センサー３０Ｄとしては、例えばサーマルカメラ等を用いることができる。第五温度センサー３０Ｅとしては、例えば熱電対等を用いることができる。
配管１０に設ける温度センサーの数、配置は、何ら限定するものではなく、第四温度センサー３０Ｄ、第五温度センサー３０Ｅ以外に他の温度センサー３０を設けてもよい。また、第四温度センサー３０Ｄ、第五温度センサー３０Ｅを、配管１０の延伸方向に間隔を開けて複数組備えるようにしてもよい。
配管１０に設ける温度センサーの数、配置は、何ら限定するものではなく、第四温度センサー３０Ｄ、第五温度センサー３０Ｅ以外に他の温度センサー３０を設けてもよい。また、第四温度センサー３０Ｄ、第五温度センサー３０Ｅを、配管１０の延伸方向に間隔を開けて複数組備えるようにしてもよい。
【0058】
（固体検出部の構成）
図７は、本開示の第二実施形態に係る固体検出部を示す図である。
図７に示すように、固体検出部５０Ｂは、配管１０の外部から、配管１０内の液化二酸化炭素が存在する領域の、液化二酸化炭素の貯留液Ｌ中に混在する固体Ｂを検出する。固体検出部５０Ｂとしては、例えば、レーザー検知センサー、マイクロ波検知センサー、静電容量式センサー等を用いることができる。例えば、固体検出部５０Ｂとして、マイクロ波検知センサーを用いる場合、図７に示すように、固体検出部５０Ｂは、一対のマイクロ波ホーン５１Ａ，５１Ｂと、マイクロ波発生装置５２と、を備える。一対のマイクロ波ホーン５１Ａ，５１Ｂは、配管１０を挟んで対向させる。
図７は、本開示の第二実施形態に係る固体検出部を示す図である。
図７に示すように、固体検出部５０Ｂは、配管１０の外部から、配管１０内の液化二酸化炭素が存在する領域の、液化二酸化炭素の貯留液Ｌ中に混在する固体Ｂを検出する。固体検出部５０Ｂとしては、例えば、レーザー検知センサー、マイクロ波検知センサー、静電容量式センサー等を用いることができる。例えば、固体検出部５０Ｂとして、マイクロ波検知センサーを用いる場合、図７に示すように、固体検出部５０Ｂは、一対のマイクロ波ホーン５１Ａ，５１Ｂと、マイクロ波発生装置５２と、を備える。一対のマイクロ波ホーン５１Ａ，５１Ｂは、配管１０を挟んで対向させる。
【0059】
マイクロ波発生装置５２は、一対のマイクロ波ホーン５１Ａ，５１Ｂでマイクロ波を発生させる。固体検出部５０Ｂは、発生させたマイクロ波の変化に基づいて、配管１０内の液化二酸化炭素の貯留液Ｌ中に混在する粒状の固体Ｂを検出する。固体検出部５０Ｂは、液化二酸化炭素の貯留液Ｌ中で、液化二酸化炭素が固化した粒状体、及び液化二酸化炭素に含まれる不純物が固化した粒状体を、固体Ｂとして検出する。なお固体検出部５０Ｂは、タンク２の外部から、タンク２内の液化二酸化炭素が存在する領域の、液化二酸化炭素の貯留液Ｌ中に混在する固体Ｂを検出するようにしてもよい。
【0060】
（ハードウェア構成図）
図３は、本開示の実施形態に係る制御装置のハードウェア構成を示す図である。
図３に示すように、制御装置６０Ｂは、ＣＰＵ６１（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ６２（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ６３（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等のストレージ６４、信号送受信モジュール６５を備えるコンピュータである。
図３は、本開示の実施形態に係る制御装置のハードウェア構成を示す図である。
図３に示すように、制御装置６０Ｂは、ＣＰＵ６１（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ６２（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ６３（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等のストレージ６４、信号送受信モジュール６５を備えるコンピュータである。
【0061】
（機能ブロック図）
図４は、本開示の実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。
図４に示すように、制御装置６０ＢのＣＰＵ６１は予めストレージ６４等に記憶されたプログラムを実行することにより、信号入力部７０、記憶部７１、推定部７２Ｂ、制御部７３Ｂ、出力部７５の各機能構成を実現する。
図４は、本開示の実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。
図４に示すように、制御装置６０ＢのＣＰＵ６１は予めストレージ６４等に記憶されたプログラムを実行することにより、信号入力部７０、記憶部７１、推定部７２Ｂ、制御部７３Ｂ、出力部７５の各機能構成を実現する。
【0062】
信号入力部７０は、圧力センサー２０、温度センサー３０からの検出信号を、信号送受信モジュール６５を介して受信する。
【0063】
記憶部７１は、タンク２に貯留された液化二酸化炭素の貯留液Ｌの組成に基づいた三重点の情報を記憶している。液化二酸化炭素の貯留液Ｌは、液化二酸化炭素と、液化二酸化炭素に混在する不純物と、を含んでいる。このような貯留液Ｌの三重点の圧力、温度は、不純物を含まない液化二酸化炭素に比較して、三重点の圧力、温度が異なる。また、貯留液Ｌにおける、液化二酸化炭素に対する不純物の量に応じて、三重点の圧力、温度が異なる。このため、タンク２に液化二酸化炭素の貯留液Ｌを貯留するに先立ち、貯留液Ｌの組成を分析し、貯留液Ｌの三重点の圧力、温度を含む、三重点の情報を取得しておく。取得された三重点の情報が、記憶部７１に記憶されている。
【0064】
推定部７２Ｂは、圧力センサー２０及び温度センサー３０の検出結果と、固体検出部５０Ｂの検出結果における固体Ｂの検出の有無と、に基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する。
推定部７２Ｂは、信号入力部７０で受信した圧力センサー２０からの検出信号に基づいて、圧力センサー２０（第一圧力センサー２０Ａ～第五圧力センサー２０Ｅ）によるタンク２内、配管１０内の、液化二酸化炭素が存在する領域における、貯留液Ｌの圧力の検出結果を取得する。推定部７２Ｂは、信号入力部７０で受信した温度センサー３０からの検出信号に基づいて、温度センサー３０（第一温度センサー３０Ａ～第五温度センサー３０Ｅ）によるタンク２内、配管１０内の各部における、液化二酸化炭素が存在する領域における、貯留液Ｌの温度の検出結果を取得する。
推定部７２Ｂは、信号入力部７０で受信した圧力センサー２０からの検出信号に基づいて、圧力センサー２０（第一圧力センサー２０Ａ～第五圧力センサー２０Ｅ）によるタンク２内、配管１０内の、液化二酸化炭素が存在する領域における、貯留液Ｌの圧力の検出結果を取得する。推定部７２Ｂは、信号入力部７０で受信した温度センサー３０からの検出信号に基づいて、温度センサー３０（第一温度センサー３０Ａ～第五温度センサー３０Ｅ）によるタンク２内、配管１０内の各部における、液化二酸化炭素が存在する領域における、貯留液Ｌの温度の検出結果を取得する。
【0065】
推定部７２Ｂは、圧力センサー２０及び温度センサー３０の検出結果と、記憶部７１に記憶された三重点の情報と、に基づいて、ドライアイスの生成状況を推定する。推定部７２Ｂは、取得された、液化二酸化炭素が存在する領域における貯留液Ｌの圧力、及び温度と、記憶部７１に記憶された、貯留液Ｌの三重点の情報に基づく、貯留液Ｌの三重点の圧力、温度とを比較する。推定部７２Ｂは、液化二酸化炭素が存在する領域における貯留液Ｌの圧力が、貯留液Ｌの三重点の圧力よりも低く、かつ、液化二酸化炭素が存在する領域における貯留液Ｌの温度が、貯留液Ｌの三重点の温度よりも高い場合に、液化二酸化炭素が存在する領域において、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況である、と推定する。
【0066】
さらに、推定部７２Ｂは、固体検出部５０Ｂにより、液化二酸化炭素の貯留液Ｌ中に、固体Ｂが検出された場合、液化二酸化炭素、又は液化二酸化炭素に含まれる不純物が固体化（凝固）したと推定する。
本実施形態では、推定部７２Ｂは、液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度の検出結果に基づいて、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況である、と推定され、かつ、貯留液Ｌ中に固体Ｂが検出された場合に、液化二酸化炭素が存在する領域においてドライアイスが生成される状況である、と推定する。
本実施形態では、推定部７２Ｂは、液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度の検出結果に基づいて、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況である、と推定され、かつ、貯留液Ｌ中に固体Ｂが検出された場合に、液化二酸化炭素が存在する領域においてドライアイスが生成される状況である、と推定する。
【0067】
制御部７３Ｂは、推定部７２Ｂで推定したドライアイスの生成状況に基づいて、ドライアイスの生成を抑制するために、ポンプ１３、及び開閉弁１５，１６の動作を制御する。
制御部７３Ｂは、推定部７２Ｂでドライアイスが生成される状況であると推定された場合に、例えば、ポンプ１３の動作を停止して、タンク２内の圧力低下を抑える。また、制御部７３Ｂは、推定部７２Ｂでドライアイスが生成される状況であると推定された場合に、例えば、ポンプ１３の回転数を上昇させ、配管１０内の貯留液Ｌ（液化二酸化炭素）を加圧するようにしてもよい。
また、制御部７３Ｂは、推定部７２Ｂでドライアイスが生成される状況であると推定された場合に、開閉弁１５，１６を閉じて配管１０内の静圧回復を図るようにしてもよい。
制御部７３Ｂによる、ポンプ１３、及び開閉弁１５，１６の動作の制御は、その全てを実行してもよいし、一部のみを実行してもよい。また、制御部７３Ｂは、ポンプ１３、及び開閉弁１５，１６の動作の制御を同時に行ってもよいし、タイミングを異ならせてもよい。また、制御部７３Ａは、上記以外に、液化二酸化炭素が存在する領域に、加圧流体を供給するようにしてもよい。
制御部７３Ｂは、推定部７２Ｂでドライアイスが生成される状況であると推定された場合に、例えば、ポンプ１３の動作を停止して、タンク２内の圧力低下を抑える。また、制御部７３Ｂは、推定部７２Ｂでドライアイスが生成される状況であると推定された場合に、例えば、ポンプ１３の回転数を上昇させ、配管１０内の貯留液Ｌ（液化二酸化炭素）を加圧するようにしてもよい。
また、制御部７３Ｂは、推定部７２Ｂでドライアイスが生成される状況であると推定された場合に、開閉弁１５，１６を閉じて配管１０内の静圧回復を図るようにしてもよい。
制御部７３Ｂによる、ポンプ１３、及び開閉弁１５，１６の動作の制御は、その全てを実行してもよいし、一部のみを実行してもよい。また、制御部７３Ｂは、ポンプ１３、及び開閉弁１５，１６の動作の制御を同時に行ってもよいし、タイミングを異ならせてもよい。また、制御部７３Ａは、上記以外に、液化二酸化炭素が存在する領域に、加圧流体を供給するようにしてもよい。
【0068】
（ドライアイスの生成状況推定方法の手順）
図８は、本開示の実施形態に係るドライアイスの生成状況推定方法の手順を示すフローチャートである。
図８に示すように、本開示の実施形態に係るドライアイスの生成状況推定方法Ｓ２０は、圧力、及び温度を検出するステップＳ２１と、固体の存在の有無を検出するステップＳ２２と、ドライアイスの生成状況を推定するステップＳ２３と、ドライアイスが生成される状況であるか否かを判定するステップＳ２４と、ポンプ、開閉弁の動作を制御するステップＳ２５と、を含んでいる。
図８は、本開示の実施形態に係るドライアイスの生成状況推定方法の手順を示すフローチャートである。
図８に示すように、本開示の実施形態に係るドライアイスの生成状況推定方法Ｓ２０は、圧力、及び温度を検出するステップＳ２１と、固体の存在の有無を検出するステップＳ２２と、ドライアイスの生成状況を推定するステップＳ２３と、ドライアイスが生成される状況であるか否かを判定するステップＳ２４と、ポンプ、開閉弁の動作を制御するステップＳ２５と、を含んでいる。
【0069】
圧力、及び温度を検出するステップＳ２１では、圧力センサー２０、温度センサー３０により、タンク２内、配管１０内において液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度を検出する。これには、第一圧力センサー２０Ａ、第二圧力センサー２０Ｂ、第三圧力センサー２０Ｃが、タンク２内の各部の圧力を検出する。また、第四圧力センサー２０Ｄ、第五圧力センサー２０Ｅが、配管１０内の各部の圧力を検出する。また、第一温度センサー３０Ａ、第二温度センサー３０Ｂ、第三温度センサー３０Ｃが、タンク２内の各部の温度を検出する。また、第四温度センサー３０Ｄ、第五温度センサー３０Ｅが、配管１０内の各部の温度を検出する。
圧力センサー２０、温度センサー３０における検出結果を示す検出信号は、制御装置６０Ｂに送信される。
圧力センサー２０、温度センサー３０における検出結果を示す検出信号は、制御装置６０Ｂに送信される。
【0070】
固体の存在の有無を検出するステップＳ２２では、固体検出部５０Ｂにより、配管１０の外部から、配管１０内の液化二酸化炭素が存在する領域の液化二酸化炭素の貯留液Ｌ中に混在する固体Ｂの存在の有無を検出する。固体検出部５０Ｂにおける検出結果を示す検出信号は、制御装置６０Ｂに送信される。
【0071】
ドライアイスの生成状況を推定するステップＳ２３では、ステップＳ２１における圧力及び温度の検出結果と、ステップＳ２２における固体Ｂの検出結果と、に基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する。
これには、制御装置６０Ｂの信号入力部７０が、圧力センサー２０、温度センサー３０、固体検出部５０Ｂにおける検出信号を受信する。そして、推定部７２Ｂが、信号入力部７０で受信した圧力センサー２０からの検出信号に基づいて、圧力センサー２０（第一圧力センサー２０Ａ～第五圧力センサー２０Ｅ）によるタンク２内、配管１０内の各部における、貯留液Ｌの圧力の検出結果を取得する。また、推定部７２Ｂが、信号入力部７０で受信した温度センサー３０からの検出信号に基づいて、温度センサー３０（第一温度センサー３０Ａ～第五温度センサー３０Ｅ）によるタンク２内、配管１０内の各部における、貯留液Ｌの温度の検出結果を取得する。さらに、推定部７２Ｂが、記憶部７１に記憶された、貯留液Ｌの三重点の情報を取得する。
これには、制御装置６０Ｂの信号入力部７０が、圧力センサー２０、温度センサー３０、固体検出部５０Ｂにおける検出信号を受信する。そして、推定部７２Ｂが、信号入力部７０で受信した圧力センサー２０からの検出信号に基づいて、圧力センサー２０（第一圧力センサー２０Ａ～第五圧力センサー２０Ｅ）によるタンク２内、配管１０内の各部における、貯留液Ｌの圧力の検出結果を取得する。また、推定部７２Ｂが、信号入力部７０で受信した温度センサー３０からの検出信号に基づいて、温度センサー３０（第一温度センサー３０Ａ～第五温度センサー３０Ｅ）によるタンク２内、配管１０内の各部における、貯留液Ｌの温度の検出結果を取得する。さらに、推定部７２Ｂが、記憶部７１に記憶された、貯留液Ｌの三重点の情報を取得する。
【0072】
ドライアイスの生成状況を推定するステップＳ２３では、さらに、推定部７２Ｂによって、圧力センサー２０及び温度センサー３０の検出結果と、記憶部７１に記憶された三重点の情報と、に基づいて、ドライアイスの生成状況を推定する。これには、推定部７２Ｂが取得した、液化二酸化炭素が存在する領域における貯留液Ｌの圧力、及び温度と、記憶部７１に記憶された、貯留液Ｌの三重点の情報に基づく、貯留液Ｌの三重点の圧力、温度とを比較する。ここで、推定部７２Ｂは、液化二酸化炭素が存在する領域における貯留液Ｌの圧力が、貯留液Ｌの三重点の圧力よりも低く、かつ、液化二酸化炭素が存在する領域における貯留液Ｌの温度が、貯留液Ｌの三重点の温度よりも高い場合に、液化二酸化炭素が存在する領域において、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況である、と推定する。
【0073】
推定部７２Ｂは、信号入力部７０で受信した固体検出部５０Ｂからの検出信号に基づいて、貯留液Ｌ中に混在する固体Ｂの存在の有無を示す検出結果を取得する。推定部７２Ｂは、固体検出部５０Ｂにより、液化二酸化炭素の貯留液Ｌ中に、固体Ｂの存在が検出された場合、液化二酸化炭素、又は液化二酸化炭素に含まれる不純物が固体化し、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況である、と推定する。
本実施形態では、推定部７２Ｂは、液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度の検出結果に基づいて、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況である、と推定され、かつ、貯留液Ｌ中に固体Ｂが検出された場合に、液化二酸化炭素が存在する領域においてドライアイスが生成される状況である、と推定する。
本実施形態では、推定部７２Ｂは、液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度の検出結果に基づいて、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況である、と推定され、かつ、貯留液Ｌ中に固体Ｂが検出された場合に、液化二酸化炭素が存在する領域においてドライアイスが生成される状況である、と推定する。
【0074】
ドライアイスが生成される状況であるか判定するステップＳ２４では、ステップＳ２３において、液化二酸化炭素が存在する領域において、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況であるか否かを判定する。
この判定の結果、液化二酸化炭素が存在する領域において、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況ではないと判定された場合（ステップＳ２４でＮｏ）、ステップＳ２１に戻る。
一方で、液化二酸化炭素が存在する領域において、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況であると判定された場合（ステップＳ２４でＹｅｓ）、ステップＳ２５に進む。
この判定の結果、液化二酸化炭素が存在する領域において、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況ではないと判定された場合（ステップＳ２４でＮｏ）、ステップＳ２１に戻る。
一方で、液化二酸化炭素が存在する領域において、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況であると判定された場合（ステップＳ２４でＹｅｓ）、ステップＳ２５に進む。
【0075】
ポンプ、開閉弁の動作を制御するステップＳ２５では、ステップＳ２４で、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況であると判定された場合、制御部７３Ｂによって、ポンプ１３、及び開閉弁１５，１６の動作を制御する。例えば、制御部７３Ｂは、ポンプ１３の動作を停止させて、タンク２内の圧力低下を抑制する。また、制御部７３Ｂは、ポンプ１３の回転数を上昇させ、配管１０内の貯留液Ｌ（液化二酸化炭素）を加圧するようにしてもよい。また、制御部７３Ｂは、開閉弁１５，１６を閉じて、配管１０内の静圧回復を図る。これにより、ドライアイスの成長の抑制、生成されたドライアイスの解消を図る。
【0076】
（作用効果）
上記実施形態の液化二酸化炭素設備１Ｂでは、圧力センサー２０、及び温度センサー３０により、タンク２、及び配管１０の少なくとも一方の内部の液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度が検出される。これにより、液化二酸化炭素に不純物が含まれている場合であっても、推定部７２Ｂは、圧力センサー２０及び温度センサー３０の検出結果に基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度が、不純物が含まれた液化二酸化炭素の三重点の圧力、温度と比較を行うことができる。これにより、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を、高い精度で推定することができる。したがって、液化二酸化炭素に不純物が含まれていた場合であっても、ドライアイスの生成を有効に抑えることができる。
上記実施形態の液化二酸化炭素設備１Ｂでは、圧力センサー２０、及び温度センサー３０により、タンク２、及び配管１０の少なくとも一方の内部の液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度が検出される。これにより、液化二酸化炭素に不純物が含まれている場合であっても、推定部７２Ｂは、圧力センサー２０及び温度センサー３０の検出結果に基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度が、不純物が含まれた液化二酸化炭素の三重点の圧力、温度と比較を行うことができる。これにより、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を、高い精度で推定することができる。したがって、液化二酸化炭素に不純物が含まれていた場合であっても、ドライアイスの生成を有効に抑えることができる。
【0077】
また、上記実施形態では、記憶部７１が、タンク２に貯留された貯留液Ｌの組成に基づいた三重点の情報を記憶している。推定部７２Ｂは、圧力センサー２０及び温度センサー３０の検出結果と、記憶部７１に記憶された三重点の情報と、に基づいて、ドライアイスの生成状況を推定する。これにより、不純物を含んだ液化二酸化炭素である貯留液Ｌにおける、ドライアイスの生成状況を、より高精度に推定することができる。
【0078】
また、上記実施形態では、制御部７３Ｂは、推定部７２Ｂで推定したドライアイスの生成状況に基づいて、ポンプ１３の動作を制御する。これにより、推定部７２Ｂでドライアイスが生成される状況であると推定した場合に、ポンプ１３の動作を制御することによって、ドライアイスの生成の抑制、生成されたドライアイスの解消といった処理を実施することができる。ポンプ１３の動作の制御としては、例えば、ポンプ１３の動作の停止、ポンプ１３による液体二酸化炭素の加圧、等がある。
【0079】
また、上記実施形態では、推定部７２Ｂでドライアイスが生成される状況であると推定した場合に、開閉弁１５，１６を閉じることによって、ドライアイスの生成の抑制を図ることができる。
【0080】
また、上記実施形態では、固体検出部５０Ｂが、液化二酸化炭素が存在する領域の液化二酸化炭素の貯留液Ｌ中に混在する固体Ｂを検出する。液化二酸化炭素の貯留液Ｌ中に、固体Ｂが検出された場合、液化二酸化炭素、又は液化二酸化炭素に含まれる不純物が固体化したと想定することができる。推定部７２Ｂは、液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度と、固体Ｂの検出の有無とに基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を、より有効に推定することができる。
【0081】
また、上記実施形態では、固体検出部５０Ｂが、液化二酸化炭素が固化した粒状体、及び液化二酸化炭素に含まれる不純物が固化した粒状体を、固体Ｂとして検出した場合に、推定部７２Ｂにより、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を、より有効に推定することができる。
【0082】
上記実施形態のドライアイスの生成状況推定方法Ｓ２０では、液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度の検出結果に基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する。液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度の検出結果と、不純物が含まれた液化二酸化炭素の三重点の圧力、温度とを比較することで、液化二酸化炭素に不純物が含まれていた場合であっても、ドライアイスの生成を有効に抑えることができる。
【0083】
＜第三実施形態＞
次に、本開示に係る液化二酸化炭素設備、ドライアイスの生成状況推定方法の第三実施形態について説明する。以下に説明する第三実施形態においては、第二実施形態に対し、圧力センサー２０、温度センサー３０を省略した点のみが異なるので、第二実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
（液化二酸化炭素設備の全体構成）
図９は、本開示の第三実施形態に係る液化二酸化炭素設備の概略構成を示す図である。
図９に示すように、この実施形態における液化二酸化炭素設備１Ｃは、タンク２と、配管１０と、固体検出部５０Ｂと、制御装置６０Ｃと、を少なくとも備えている。
次に、本開示に係る液化二酸化炭素設備、ドライアイスの生成状況推定方法の第三実施形態について説明する。以下に説明する第三実施形態においては、第二実施形態に対し、圧力センサー２０、温度センサー３０を省略した点のみが異なるので、第二実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。
（液化二酸化炭素設備の全体構成）
図９は、本開示の第三実施形態に係る液化二酸化炭素設備の概略構成を示す図である。
図９に示すように、この実施形態における液化二酸化炭素設備１Ｃは、タンク２と、配管１０と、固体検出部５０Ｂと、制御装置６０Ｃと、を少なくとも備えている。
【0084】
（機能ブロック図）
図９は、本開示の実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。
図９に示すように、制御装置６０ＣのＣＰＵ６１は予めストレージ６４等に記憶されたプログラムを実行することにより、信号入力部７０、記憶部７１、推定部７２Ｃ、制御部７３Ｃ、出力部７５の各機能構成を実現する。
図９は、本開示の実施形態に係る制御装置の機能ブロック図である。
図９に示すように、制御装置６０ＣのＣＰＵ６１は予めストレージ６４等に記憶されたプログラムを実行することにより、信号入力部７０、記憶部７１、推定部７２Ｃ、制御部７３Ｃ、出力部７５の各機能構成を実現する。
【0085】
推定部７２Ｃは、固体検出部５０Ｂの検出結果における固体Ｂの検出の有無に基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する。
推定部７２Ｃは、固体検出部５０Ｂにより、液化二酸化炭素の貯留液Ｌ中に、固体Ｂが検出された場合、液化二酸化炭素、又は液化二酸化炭素に含まれる不純物が固体化したと推定する。
推定部７２Ｃは、固体検出部５０Ｂにより、液化二酸化炭素の貯留液Ｌ中に、固体Ｂが検出された場合、液化二酸化炭素、又は液化二酸化炭素に含まれる不純物が固体化したと推定する。
【0086】
制御部７３Ｃは、上記第二実施形態における制御部７３Ｂと同様、推定部７２Ｃで推定したドライアイスの生成状況に基づいて、ポンプ１３、及び開閉弁１５，１６の動作を制御する。
【0087】
（ドライアイスの生成状況推定方法の手順）
図１１は、本開示の実施形態に係るドライアイスの生成状況推定方法の手順を示すフローチャートである。
図１１に示すように、本開示の実施形態に係るドライアイスの生成状況推定方法Ｓ３０は、固体の存在の有無を検出するステップＳ３２と、ドライアイスの生成状況を推定するステップＳ３３と、ドライアイスが生成される状況であるか否かを判定するステップＳ３４と、ポンプ、開閉弁の動作を制御するステップＳ３５と、を含んでいる。
図１１は、本開示の実施形態に係るドライアイスの生成状況推定方法の手順を示すフローチャートである。
図１１に示すように、本開示の実施形態に係るドライアイスの生成状況推定方法Ｓ３０は、固体の存在の有無を検出するステップＳ３２と、ドライアイスの生成状況を推定するステップＳ３３と、ドライアイスが生成される状況であるか否かを判定するステップＳ３４と、ポンプ、開閉弁の動作を制御するステップＳ３５と、を含んでいる。
【0088】
固体の存在の有無を検出するステップＳ３２では、固体検出部５０Ｂにより、配管１０の外部から、配管１０内の液化二酸化炭素が存在する領域の液化二酸化炭素の貯留液Ｌ中に混在する固体Ｂの存在の有無を検出する。固体検出部５０Ｂにおける検出結果を示す検出信号は、制御装置６０Ｃに送信される。
【0089】
ドライアイスの生成状況を推定するステップＳ３３では、ステップＳ３２における固体Ｂの検出結果に基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する。
これには、推定部７２Ｃが、信号入力部７０で受信した固体検出部５０Ｂからの検出信号に基づいて、貯留液Ｌ中に混在する固体Ｂの存在の有無を示す検出結果を取得する。推定部７２Ｃは、固体検出部５０Ｂにより、液化二酸化炭素の貯留液Ｌ中に、固体Ｂの存在が検出された場合、液化二酸化炭素、又は液化二酸化炭素に含まれる不純物が固体化し、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況である、推定する。
これには、推定部７２Ｃが、信号入力部７０で受信した固体検出部５０Ｂからの検出信号に基づいて、貯留液Ｌ中に混在する固体Ｂの存在の有無を示す検出結果を取得する。推定部７２Ｃは、固体検出部５０Ｂにより、液化二酸化炭素の貯留液Ｌ中に、固体Ｂの存在が検出された場合、液化二酸化炭素、又は液化二酸化炭素に含まれる不純物が固体化し、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況である、推定する。
【0090】
ドライアイスが生成される状況であるか判定するステップＳ３４では、ステップＳ３３で、液化二酸化炭素が存在する領域において、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況か否かを判定する。
この判定の結果、液化二酸化炭素が存在する領域において、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況ではないと判定された場合（ステップＳ３４でＮｏ）、ステップＳ３１に戻る。
一方で、液化二酸化炭素が存在する領域において、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況であると判定された場合（ステップＳ３４でＹｅｓ）、ステップＳ３５に進む。
この判定の結果、液化二酸化炭素が存在する領域において、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況ではないと判定された場合（ステップＳ３４でＮｏ）、ステップＳ３１に戻る。
一方で、液化二酸化炭素が存在する領域において、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況であると判定された場合（ステップＳ３４でＹｅｓ）、ステップＳ３５に進む。
【0091】
ポンプ、開閉弁の動作を制御するステップＳ３５では、ステップＳ３４で、貯留液Ｌ中にドライアイスが生成される状況である、と判定された場合、制御部７３Ｃが、ポンプ１３、及び開閉弁１５，１６の動作を制御する。例えば、制御部７３Ｃは、ポンプ１３の動作を停止させて、タンク２内の圧力低下を抑制する。また、制御部７３Ｃは、ポンプ１３の回転数を上昇させ、配管１０内の貯留液Ｌ（液化二酸化炭素）を加圧するようにしてもよい。また、制御部７３Ｃは、開閉弁１５，１６を閉じて、配管１０内の静圧回復を図る。これにより、ドライアイスの成長の抑制、生成されたドライアイスの解消を図る。
【0092】
（作用効果）
上記実施形態の液化二酸化炭素設備１Ｃ、ドライアイスの生成状況推定方法Ｓ３０では、上記第二実施形態と同様、固体検出部５０Ｂが、液化二酸化炭素が存在する領域の液化二酸化炭素の貯留液Ｌ中に混在する固体Ｂを検出する。液化二酸化炭素の貯留液Ｌ中に、固体Ｂが検出された場合、液化二酸化炭素、又は液化二酸化炭素に含まれる不純物が固体化したと想定することができる。推定部７２Ｃは、液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度と、固体Ｂの検出の有無とに基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を、より有効に推定することができる。したがって、液化二酸化炭素に不純物が含まれていた場合であっても、ドライアイスの生成を有効に抑えることができる。
上記実施形態の液化二酸化炭素設備１Ｃ、ドライアイスの生成状況推定方法Ｓ３０では、上記第二実施形態と同様、固体検出部５０Ｂが、液化二酸化炭素が存在する領域の液化二酸化炭素の貯留液Ｌ中に混在する固体Ｂを検出する。液化二酸化炭素の貯留液Ｌ中に、固体Ｂが検出された場合、液化二酸化炭素、又は液化二酸化炭素に含まれる不純物が固体化したと想定することができる。推定部７２Ｃは、液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度と、固体Ｂの検出の有無とに基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を、より有効に推定することができる。したがって、液化二酸化炭素に不純物が含まれていた場合であっても、ドライアイスの生成を有効に抑えることができる。
【0093】
また、上記実施形態では、上記第二実施形態と同様、固体検出部５０Ｂが、液化二酸化炭素が固化した粒状体、及び液化二酸化炭素に含まれる不純物が固化した粒状体を、固体Ｂとして検出した場合に、推定部７２Ｃにより、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を、より有効に推定することができる。
【0094】
また、上記実施形態では、制御部７３Ｃは、推定部７２Ｃで推定したドライアイスの生成状況に基づいて、ポンプ１３の動作を制御する。これにより、推定部７２Ｃでドライアイスが生成される状況であると推定した場合に、ポンプ１３の動作を制御することによって、ドライアイスの生成の抑制、生成されたドライアイスの解消といった処理を実施することができる。ポンプ１３の動作の制御としては、例えば、ポンプ１３の動作の停止、ポンプ１３による液体二酸化炭素の加圧、等がある。
【0095】
また、上記実施形態では、推定部７２Ｃでドライアイスが生成される状況であると推定した場合に、開閉弁１５，１６を閉じることによって、ドライアイスの生成の抑制を図ることができる。
【0096】
（その他の実施形態）
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
なお、上記実施形態では、液化二酸化炭素設備１Ａ～１Ｃの構成を示したが、各部の構成は適宜変更可能である。
また、上記実施形態では、ドライアイスの生成状況推定方法Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ３０の手順を示したが、上記の手順は適宜順番を入れ替えることが可能である。
さらに、上記実施形態では、制御装置６０Ａ～６０Ｃが予め記憶されたプログラムを実行することで、各機能構成を実現する場合について説明したが、制御装置６０Ａ～６０Ｃの各機能は、ハードウェアによって実現するようにしてもよい。
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
なお、上記実施形態では、液化二酸化炭素設備１Ａ～１Ｃの構成を示したが、各部の構成は適宜変更可能である。
また、上記実施形態では、ドライアイスの生成状況推定方法Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ３０の手順を示したが、上記の手順は適宜順番を入れ替えることが可能である。
さらに、上記実施形態では、制御装置６０Ａ～６０Ｃが予め記憶されたプログラムを実行することで、各機能構成を実現する場合について説明したが、制御装置６０Ａ～６０Ｃの各機能は、ハードウェアによって実現するようにしてもよい。
【0097】
また、上記実施形態では、制御部７３Ａ～７３Ｃが、推定部７２Ａ～７２Ｃでドライアイスが生成される状況であると推定された場合に、開閉弁１５，１６を閉じる場合について説明したが、例えば、開閉弁１５，１６よりも下流側の配管１０内の圧力を高める場合等には、開閉弁１５，１６を開くように制御してもよい。
【0098】
さらに、上記実施形態では、固体検出部５０Ａ，５０Ｂによって配管１０内の液化二酸化炭素の貯留液Ｌ中に混在する固体Ｂを検出する場合について説明した。しかし、固体検出部により検出するのは、配管１０内の固体Ｂに限られない。例えば、固体検出部によってタンク２内の液化二酸化炭素の貯留液Ｌ中に混在する固体Ｂを検出するようにしてもよい。
【0099】
＜付記＞
各実施形態に記載の液化二酸化炭素設備１Ａ、１Ｂ、ドライアイスの生成状況推定方法Ｓ１０は、例えば以下のように把握される。
各実施形態に記載の液化二酸化炭素設備１Ａ、１Ｂ、ドライアイスの生成状況推定方法Ｓ１０は、例えば以下のように把握される。
【0100】
（１）第１の態様に係る液化二酸化炭素設備１Ａ、１Ｂは、液化二酸化炭素を貯留可能なタンク２と、前記タンク２に接続されて前記液化二酸化炭素が流通可能な配管１０と、前記タンク２、及び前記配管１０の少なくとも一方の内部の前記液化二酸化炭素が存在する領域の圧力を検出する圧力センサー２０と、前記液化二酸化炭素が存在する領域の温度を検出する温度センサー３０と、前記圧力センサー２０及び前記温度センサー３０の検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する推定部７２Ａ、７２Ｂと、を備える。
【0101】
この液化二酸化炭素設備１Ａ、１Ｂは、圧力センサー２０、及び温度センサー３０により、タンク２、及び配管１０の少なくとも一方の内部の液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度が検出される。これにより、液化二酸化炭素に不純物が含まれている場合であっても、推定部７２Ａ、７２Ｂは、圧力センサー２０及び温度センサー３０の検出結果に基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度が、不純物が含まれた液化二酸化炭素の三重点の圧力、温度と比較を行うことができる。これにより、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を、高い精度で推定することができる。したがって、液化二酸化炭素に不純物が含まれていた場合であっても、ドライアイスの生成を有効に抑えることができる。
【0102】
（２）第２の態様に係る液化二酸化炭素設備１Ｂは、（１）の液化二酸化炭素設備１Ｂであって、前記タンク２、及び前記配管１０の少なくとも一方の外部から、前記液化二酸化炭素が存在する領域の前記液化二酸化炭素中に混在する固体Ｂを検出する固体検出部５０Ｂをさらに備え、前記推定部７２Ｂは、前記圧力センサー２０及び前記温度センサー３０の検出結果と、前記固体検出部５０Ｂの検出結果と、に基づいて、ドライアイスの生成状況を推定する。
【0103】
このような構成では、固体検出部５０Ｂが、液化二酸化炭素が存在する領域の前記液化二酸化炭素中に混在する固体Ｂを検出する。液化二酸化炭素中に、固体Ｂが検出された場合、液化二酸化炭素、又は液化二酸化炭素に含まれる不純物が固体化したと想定することができる。推定部７２Ｂは、液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度と、固体Ｂの検出の有無に基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を、より有効に推定することができる。
【0104】
（３）第３の態様に係る液化二酸化炭素設備１Ｂは、（２）の液化二酸化炭素設備１Ｂであって、前記固体検出部５０Ｂは、前記液化二酸化炭素中で、前記液化二酸化炭素が固化した粒状体、及び前記液化二酸化炭素に含まれる不純物が固化した粒状体を、前記固体Ｂとして検出する。
【0105】
これにより、固体検出部５０Ｂが、液化二酸化炭素が固化した粒状体、及び液化二酸化炭素に含まれる不純物が固化した粒状体を、固体Ｂとして検出した場合に、推定部７２Ｂにより、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を、より有効に推定することができる。
【0106】
（４）第４の態様に係る液化二酸化炭素設備１Ａ、１Ｂは、（１）から（３）の何れか一つの液化二酸化炭素設備１Ａ、１Ｂであって、前記タンク２に貯留された液化二酸化炭素と、前記液化二酸化炭素に混在する不純物と、を含んだ貯留液Ｌの組成に基づいた三重点の情報を記憶する記憶部７１をさらに備え、前記推定部７２Ａ、７２Ｂは、前記圧力センサー２０及び前記温度センサー３０の検出結果と、前記記憶部７１に記憶された前記三重点の情報と、に基づいて、ドライアイスの生成状況を推定する。
【0107】
このような構成では、記憶部７１が、タンク２に貯留された貯留液Ｌの組成に基づいた三重点の情報を記憶している。推定部７２Ａ、７２Ｂは、圧力センサー２０及び温度センサー３０の検出結果と、記憶部７１に記憶された三重点の情報と、に基づいて、ドライアイスの生成状況を推定する。これにより、不純物を含んだ液化二酸化炭素である貯留液Ｌにおける、ドライアイスの生成状況を、より高精度に推定することができる。
【0108】
（５）第５の態様に係る液化二酸化炭素設備１Ａ、１Ｂは、（１）から（４）の何れか一つの液化二酸化炭素設備１Ａ、１Ｂであって、前記推定部７２Ａ、７２Ｂで推定した前記ドライアイスの生成状況に基づいて、前記タンク内に設けられたポンプ１３の動作を制御する制御部７３Ａ、７３Ｂをさらに備える。
【0109】
これにより、制御部７３Ａ、７３Ｂは、推定部７２Ａ、７２Ｂで推定したドライアイスの生成状況に基づいて、ポンプ１３の動作を制御する。これにより、推定部７２Ａ、７２Ｂでドライアイスが生成される状況であると推定した場合に、ポンプ１３の動作を制御することによって、ドライアイスの生成の抑制、生成されたドライアイスの解消といった処理を実施することができる。ポンプ１３の動作の制御としては、例えば、ポンプ１３の動作の停止、ポンプ１３による液体二酸化炭素の加圧、等がある。
【0110】
（６）第６の態様に係る液化二酸化炭素設備１Ａ、１Ｂは、（１）から（５）の何れか一つの液化二酸化炭素設備１Ａ、１Ｂであって、前記配管１０を開閉する開閉弁１５，１６を備え、前記制御部７３Ａ、７３Ｂは、前記推定部７２Ａ、７２Ｂで前記ドライアイスが生成される状況であると推定した場合に、前記開閉弁１５，１６を閉じる。
【0111】
これにより、推定部７２Ａ、７２Ｂでドライアイスが生成される状況であると推定した場合に、開閉弁１５，１６を閉じることによって、ドライアイスの生成の抑制を図ることができる。
【0112】
（７）第７の態様に係る液化二酸化炭素設備１Ｂ、１Ｃは、液化二酸化炭素を貯留可能なタンク２と、前記タンク２に接続されて前記液化二酸化炭素が流通可能な配管１０と、前記タンク２、及び前記配管１０の少なくとも一方の内部の前記液化二酸化炭素が存在する領域における、前記液化二酸化炭素中に混在する固体Ｂを検出する固体検出部５０Ｂと、前記固体検出部５０Ｂにおける前記固体Ｂの検出状況に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する推定部７２Ｂ、７２Ｃと、を備える。
【0113】
これにより、固体検出部５０Ｂが、液化二酸化炭素が存在する領域の液化二酸化炭素中に混在する固体Ｂを検出する。推定部７２Ｂ、７２Ｃは、固体Ｂの検出の有無に基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する。これにより、液化二酸化炭素中に、固体Ｂが検出された場合、液化二酸化炭素、又は液化二酸化炭素に含まれる不純物が固体化したと推定することができる。したがって、液化二酸化炭素に不純物が含まれていた場合であっても、ドライアイスの生成を有効に抑えることができる。
【0114】
（８）第８の態様に係る液化二酸化炭素設備１Ｂ、１Ｃは、（７）の液化二酸化炭素設備１Ｂ、１Ｃであって、前記固体検出部５０Ｂは、前記液化二酸化炭素中で、前記液化二酸化炭素、及び前記液化二酸化炭素に含まれる不純物が固化した粒状体を、前記固体Ｂとして検出する。
【0115】
これにより、固体検出部５０Ｂが、液化二酸化炭素が固化した粒状体、及び液化二酸化炭素に含まれる不純物が固化した粒状体を、固体Ｂとして検出した場合に、推定部７２Ａにより、液化二酸化炭素が存在する領域において、ドライアイスが生成している可能性がある、と推定することができる。
【0116】
（９）第９の態様に係る液化二酸化炭素設備１Ｂ、１Ｃは、（７）または（８）の液化二酸化炭素設備１Ａであって、前記固体検出部５０Ｂにおける前記固体Ｂの検出状況に基づいて、前記タンク内に設けられたポンプ１３の動作を制御する制御部７３Ｂ、７３Ｃをさらに備える。
【0117】
これにより、制御部７３Ｂ、７３Ｃは、推定部７２Ｂ、７２Ｃで推定したドライアイスの生成状況に基づいて、ポンプ１３の動作を制御する。これにより、推定部７２Ｂ、７２Ｃでドライアイスが生成される状況であると推定した場合に、ポンプ１３の動作を制御することによって、ドライアイスの生成の抑制、生成されたドライアイスの解消といった処理を実施することができる。ポンプ１３の動作の制御としては、例えば、ポンプ１３の動作の停止、ポンプ１３による液体二酸化炭素の加圧、等がある。
【0118】
（１０）第１０の態様に係る液化二酸化炭素設備１Ｂ、１Ｃは、（９）の液化二酸化炭素設備１Ｂ、１Ｃであって、前記配管１０を開閉する開閉弁１５，１６を備え、前記制御部７３Ｂ、７３Ｃは、前記推定部７２Ｂ、７２Ｃで前記固体Ｂが検出された場合に、前記ドライアイスが生成される状況であると推定し、前記開閉弁１５，１６を閉じる。
【0119】
これにより、推定部７２Ｂ、７２Ｃでドライアイスが生成される状況であると推定した場合に、開閉弁１５，１６を閉じることによって、ドライアイスの生成の抑制を図ることができる。
【0120】
（１１）第１１の態様に係るドライアイスの生成状況推定方法Ｓ１０、Ｓ２０は、（１）から（６）の何れか一つの液化二酸化炭素設備１Ａ、１Ｂにおけるドライアイスの生成状況推定方法Ｓ１０、Ｓ２０であって、前記液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度を検出するステップＳ１１，Ｓ２１と、前記圧力及び前記温度の検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定するステップＳ１２、Ｓ２３と、を含む。
【0121】
このドライアイスの生成状況推定方法Ｓ１０、Ｓ２０は、液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度の検出結果に基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定することができる。液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度の検出結果と、不純物が含まれた液化二酸化炭素の三重点の圧力、温度とを比較することで、液化二酸化炭素に不純物が含まれていた場合であっても、ドライアイスの生成を有効に抑えることができる。
【0122】
（１２）第１２の態様に係るドライアイスの生成状況推定方法Ｓ２０、Ｓ３０は、（７）から（１０）の何れか一つの液化二酸化炭素設備１Ｂ、１Ｃにおけるドライアイスの生成状況推定方法Ｓ２０、Ｓ３０であって、前記液化二酸化炭素が存在する領域における、前記液化二酸化炭素中に混在する固体Ｂの存在の有無を検出するステップＳ２２，Ｓ３２と、前記固体Ｂの検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定するステップＳ２３、Ｓ３３と、を含む。
【0123】
このドライアイスの生成状況推定方法Ｓ２０、Ｓ３０は、液化二酸化炭素が存在する領域における、液化二酸化炭素中に混在する固体Ｂの有無を検出することによって、その検出結果に基づいて、液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する。液化二酸化炭素中に、固体Ｂが検出された場合、液化二酸化炭素、又は液化二酸化炭素に含まれる不純物が固体化したと推定することができる。したがって、液化二酸化炭素に不純物が含まれていた場合であっても、ドライアイスの生成を有効に抑えることができる。
【符号の説明】
【0124】
１Ａ～１Ｃ…液化二酸化炭素設備 ２…タンク ３…筒状部 ４…鏡板部 １０…配管 １１…積込配管 １２…払出配管 １３…ポンプ １５，１６…開閉弁 ２０…圧力センサー ２０Ａ…第一圧力センサー ２０Ｂ…第二圧力センサー ２０Ｃ…第三圧力センサー ２０Ｄ…第四圧力センサー ２０Ｅ…第五圧力センサー ３０…温度センサー ３０Ａ…第一温度センサー ３０Ｂ…第二温度センサー ３０Ｃ…第三温度センサー ３０Ｄ…第四温度センサー ３０Ｅ…第五温度センサー ５０Ｂ…固体検出部 ５１Ａ，５１Ｂ…マイクロ波ホーン ５２…マイクロ波発生装置 ６０Ａ～６０Ｃ…制御装置 ６１…ＣＰＵ ６２…ＲＯＭ ６３…ＲＡＭ ６４…ストレージ ６５…信号送受信モジュール ７０…信号入力部 ７１…記憶部 ７２Ａ～７２Ｃ…推定部 ７３Ａ～７３Ｃ…制御部 ７５…出力部 Ｂ…固体 Ｄｃ…中心軸方向 Ｄｖ…上下方向 Ｌ…貯留液 Ｓ１０，Ｓ２０，Ｓ３０…ドライアイスの生成状況推定方法 Ｓ１１，Ｓ２１…圧力、及び温度を検出するステップ Ｓ１２，Ｓ２３，Ｓ３３…ドライアイスの生成状況を推定するステップ Ｓ１３，Ｓ２４，Ｓ３４…ドライアイスが生成される状況であるか否かを判定するステップ Ｓ１４，Ｓ２５，Ｓ３５…ポンプ、開閉弁の動作を制御するステップ Ｓ２２，Ｓ３２…固体の存在の有無を検出するステップ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【手続補正書】
【提出日】2022-11-21
【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】
液化二酸化炭素を貯留可能なタンクと、
前記タンクに接続されて前記液化二酸化炭素が流通可能な配管と、
前記タンク、及び前記配管の少なくとも一方の内部の前記液化二酸化炭素が存在する領域の圧力を検出する圧力センサーと、
前記液化二酸化炭素が存在する領域の温度を検出する温度センサーと、
前記圧力センサー及び前記温度センサーの検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する推定部と、
前記タンクに貯留された液化二酸化炭素と、前記液化二酸化炭素に混在する不純物と、を含んだ貯留液の組成に基づいた三重点の情報を記憶する記憶部と、
を備え、
前記三重点の情報は、前記液化二酸化炭素に対する不純物の量に応じた前記三重点の圧力及び温度の情報であり、
前記推定部は、前記圧力センサー及び前記温度センサーの検出結果と、前記記憶部に記憶された前記不純物の量に応じた前記三重点の圧力及び温度の情報と、を比較して、ドライアイスの生成状況を推定する
液化二酸化炭素設備。
前記タンクに接続されて前記液化二酸化炭素が流通可能な配管と、
前記タンク、及び前記配管の少なくとも一方の内部の前記液化二酸化炭素が存在する領域の圧力を検出する圧力センサーと、
前記液化二酸化炭素が存在する領域の温度を検出する温度センサーと、
前記圧力センサー及び前記温度センサーの検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する推定部と、
前記タンクに貯留された液化二酸化炭素と、前記液化二酸化炭素に混在する不純物と、を含んだ貯留液の組成に基づいた三重点の情報を記憶する記憶部と、
を備え、
前記三重点の情報は、前記液化二酸化炭素に対する不純物の量に応じた前記三重点の圧力及び温度の情報であり、
前記推定部は、前記圧力センサー及び前記温度センサーの検出結果と、前記記憶部に記憶された前記不純物の量に応じた前記三重点の圧力及び温度の情報と、を比較して、ドライアイスの生成状況を推定する
液化二酸化炭素設備。
【請求項2】
前記タンク、及び前記配管の少なくとも一方の外部から、前記液化二酸化炭素が存在する領域の前記液化二酸化炭素中に混在する固体を検出する固体検出部をさらに備え、
前記推定部は、前記圧力センサー及び前記温度センサーの検出結果と、前記固体検出部の検出結果と、に基づいて、ドライアイスの生成状況を推定する
請求項１に記載の液化二酸化炭素設備。
前記推定部は、前記圧力センサー及び前記温度センサーの検出結果と、前記固体検出部の検出結果と、に基づいて、ドライアイスの生成状況を推定する
請求項１に記載の液化二酸化炭素設備。
【請求項3】
前記固体検出部は、前記液化二酸化炭素中で、前記液化二酸化炭素が固化した粒状体、及び前記液化二酸化炭素に含まれる不純物が固化した粒状体を、前記固体として検出する請求項２に記載の液化二酸化炭素設備。
【請求項4】
前記推定部で推定した前記ドライアイスの生成状況に基づいて、前記タンク内に設けられたポンプの動作を制御する制御部をさらに備える
請求項１又は２に記載の液化二酸化炭素設備。
請求項１又は２に記載の液化二酸化炭素設備。
【請求項5】
前記配管を開閉する開閉弁を備え、
前記制御部は、前記推定部で前記ドライアイスが生成される状況であると推定した場合に、前記開閉弁を閉じる
請求項４に記載の液化二酸化炭素設備。
前記制御部は、前記推定部で前記ドライアイスが生成される状況であると推定した場合に、前記開閉弁を閉じる
請求項４に記載の液化二酸化炭素設備。
【請求項6】
液化二酸化炭素を貯留可能なタンクと、
前記タンクに接続されて前記液化二酸化炭素が流通可能な配管と、
前記タンク、及び前記配管の少なくとも一方の内部の前記液化二酸化炭素が存在する領域における、前記液化二酸化炭素中に混在する固体を検出する固体検出部と、
前記固体検出部における前記固体の検出状況に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する推定部と、
を備える
液化二酸化炭素設備。
前記タンクに接続されて前記液化二酸化炭素が流通可能な配管と、
前記タンク、及び前記配管の少なくとも一方の内部の前記液化二酸化炭素が存在する領域における、前記液化二酸化炭素中に混在する固体を検出する固体検出部と、
前記固体検出部における前記固体の検出状況に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する推定部と、
を備える
液化二酸化炭素設備。
【請求項7】
前記固体検出部は、前記液化二酸化炭素中で、前記液化二酸化炭素、及び前記液化二酸化炭素に含まれる不純物が固化した粒状体を、前記固体として検出する
請求項６に記載の液化二酸化炭素設備。
請求項６に記載の液化二酸化炭素設備。
【請求項8】
前記固体検出部における前記固体の検出状況に基づいて、前記タンク内に設けられたポンプの動作を制御する制御部をさらに備える
請求項６又は７に記載の液化二酸化炭素設備。
請求項６又は７に記載の液化二酸化炭素設備。
【請求項9】
前記配管を開閉する開閉弁を備え、
前記制御部は、前記推定部で前記固体が検出された場合に、前記ドライアイスが生成される状況であると推定し、前記開閉弁を閉じる
請求項８に記載の液化二酸化炭素設備。
前記制御部は、前記推定部で前記固体が検出された場合に、前記ドライアイスが生成される状況であると推定し、前記開閉弁を閉じる
請求項８に記載の液化二酸化炭素設備。
【請求項10】
請求項１又は２に記載の液化二酸化炭素設備におけるドライアイスの生成状況推定方法であって、
前記液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度を検出するステップと、
前記圧力及び前記温度の検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定するステップと、を含む
ドライアイスの生成状況推定方法。
前記液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度を検出するステップと、
前記圧力及び前記温度の検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定するステップと、を含む
ドライアイスの生成状況推定方法。
【請求項11】
請求項６又は７に記載の液化二酸化炭素設備におけるドライアイスの生成状況推定方法であって、
前記液化二酸化炭素が存在する領域における、前記液化二酸化炭素中に混在する固体の存在の有無を検出するステップと、
前記固体の検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定するステップと、を含む
ドライアイスの生成状況推定方法。
前記液化二酸化炭素が存在する領域における、前記液化二酸化炭素中に混在する固体の存在の有無を検出するステップと、
前記固体の検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定するステップと、を含む
ドライアイスの生成状況推定方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0008】
上記課題を解決するために、本開示に係る液化二酸化炭素設備は、タンクと、配管と、圧力センサーと、温度センサーと、推定部と、記憶部と、を備える。前記タンクは、液化二酸化炭素を貯留可能である。前記配管は、前記タンクに接続されて前記液化二酸化炭素が流通可能である。前記圧力センサーは、前記タンク、及び前記配管の少なくとも一方の内部の前記液化二酸化炭素が存在する領域の圧力を検出する。前記温度センサーは、前記液化二酸化炭素が存在する領域の温度を検出する。前記推定部は、前記圧力センサー及び前記温度センサーの検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する。記憶部は、前記タンクに貯留された液化二酸化炭素と、前記液化二酸化炭素に混在する不純物と、を含んだ貯留液の組成に基づいた三重点の情報を記憶する。前記三重点の情報は、前記液化二酸化炭素に対する不純物の量に応じた前記三重点の圧力及び温度の情報であり、前記推定部は、前記圧力センサー及び前記温度センサーの検出結果と、前記記憶部に記憶された前記不純物の量に応じた前記三重点の圧力及び温度の情報と、を比較して、ドライアイスの生成状況を推定する。
【手続補正書】
【提出日】2023-02-13
【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】
液化二酸化炭素を貯留可能なタンクと、
前記タンクに接続されて前記液化二酸化炭素が流通可能な配管と、
前記タンク、及び前記配管の少なくとも一方の内部の前記液化二酸化炭素が存在する領域の圧力を検出する圧力センサーと、
前記液化二酸化炭素が存在する領域の温度を検出する温度センサーと、
前記圧力センサー及び前記温度センサーの検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する推定部と、
前記タンクに貯留された液化二酸化炭素と、前記液化二酸化炭素に混在する不純物と、を含んだ貯留液の組成に基づいた三重点の情報を記憶する記憶部と、
を備え、
前記三重点の情報は、前記液化二酸化炭素に対する不純物の量に応じた前記三重点の圧力及び温度の情報であり、
前記推定部は、前記圧力センサー及び前記温度センサーの検出結果と、前記記憶部に記憶された前記不純物の量に応じた前記三重点の圧力及び温度の情報と、を比較して、ドライアイスの生成状況を推定する
液化二酸化炭素設備。
前記タンクに接続されて前記液化二酸化炭素が流通可能な配管と、
前記タンク、及び前記配管の少なくとも一方の内部の前記液化二酸化炭素が存在する領域の圧力を検出する圧力センサーと、
前記液化二酸化炭素が存在する領域の温度を検出する温度センサーと、
前記圧力センサー及び前記温度センサーの検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定する推定部と、
前記タンクに貯留された液化二酸化炭素と、前記液化二酸化炭素に混在する不純物と、を含んだ貯留液の組成に基づいた三重点の情報を記憶する記憶部と、
を備え、
前記三重点の情報は、前記液化二酸化炭素に対する不純物の量に応じた前記三重点の圧力及び温度の情報であり、
前記推定部は、前記圧力センサー及び前記温度センサーの検出結果と、前記記憶部に記憶された前記不純物の量に応じた前記三重点の圧力及び温度の情報と、を比較して、ドライアイスの生成状況を推定する
液化二酸化炭素設備。
【請求項2】
前記タンク、及び前記配管の少なくとも一方の外部から、前記液化二酸化炭素が存在する領域の前記液化二酸化炭素中に混在する固体を検出する固体検出部をさらに備え、
前記推定部は、前記圧力センサー及び前記温度センサーの検出結果と、前記固体検出部の検出結果と、に基づいて、ドライアイスの生成状況を推定する
請求項１に記載の液化二酸化炭素設備。
前記推定部は、前記圧力センサー及び前記温度センサーの検出結果と、前記固体検出部の検出結果と、に基づいて、ドライアイスの生成状況を推定する
請求項１に記載の液化二酸化炭素設備。
【請求項3】
前記固体検出部は、前記液化二酸化炭素中で、前記液化二酸化炭素が固化した粒状体、及び前記液化二酸化炭素に含まれる不純物が固化した粒状体を、前記固体として検出する請求項２に記載の液化二酸化炭素設備。
【請求項4】
前記推定部で推定した前記ドライアイスの生成状況に基づいて、前記タンク内に設けられたポンプの動作を制御する制御部をさらに備える
請求項１又は２に記載の液化二酸化炭素設備。
請求項１又は２に記載の液化二酸化炭素設備。
【請求項5】
前記配管を開閉する開閉弁を備え、
前記制御部は、前記推定部で前記ドライアイスが生成される状況であると推定した場合に、前記開閉弁を閉じる
請求項４に記載の液化二酸化炭素設備。
前記制御部は、前記推定部で前記ドライアイスが生成される状況であると推定した場合に、前記開閉弁を閉じる
請求項４に記載の液化二酸化炭素設備。
【請求項6】
請求項１又は２に記載の液化二酸化炭素設備におけるドライアイスの生成状況推定方法であって、
前記液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度を検出するステップと、
前記圧力及び前記温度の検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定するステップと、を含む
ドライアイスの生成状況推定方法。
前記液化二酸化炭素が存在する領域の圧力、及び温度を検出するステップと、
前記圧力及び前記温度の検出結果に基づいて、前記液化二酸化炭素が存在する領域におけるドライアイスの生成状況を推定するステップと、を含む
ドライアイスの生成状況推定方法。