(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】P2024089174
(43)【公開日】2024-07-03
(54)【発明の名称】液化ガス供給装置
(51)【国際特許分類】
F17C 13/02 20060101AFI20240626BHJP
F17C 13/04 20060101ALI20240626BHJP
F17D 3/18 20060101ALI20240626BHJP
【FI】
F17C13/02 301A
F17C13/04 301B
F17D3/18
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022204374
(22)【出願日】2022-12-21
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-07-03
(71)【出願人】
【識別番号】518230935
【氏名又は名称】東日本イワタニガス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100136098
【弁理士】
【氏名又は名称】北野 修平
(74)【代理人】
【識別番号】100137246
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 勝也
(74)【代理人】
【識別番号】100158861
【弁理士】
【氏名又は名称】南部 史
(74)【代理人】
【識別番号】100194674
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 覚史
(72)【発明者】
【氏名】山本 裕
(72)【発明者】
【氏名】松井 一雄
【テーマコード(参考)】
3E172
3J071
【Fターム(参考)】
3E172AB03
3E172AB13
3E172BA01
3E172BB04
3E172BB12
3E172BB17
3E172JA09
3E172KA03
3E172KA28
3J071AA23
3J071CC07
3J071CC12
3J071CC17
(57)【要約】
【課題】供給先に正確な量の液化ガスを供給することができる液化ガス供給装置を提供する。
【解決手段】液化ガス供給装置は、内部に液化ガス容器を収容可能な筐体と、液化ガス容器に接続可能な第1端部と第1端部とは反対側の端部である第2端部とを含み、筐体の内部に収容された第1配管と、第2端部において第1配管に接続されており、第1配管の内径よりも大きい内径を有し、筐体の内部に収容された第2配管と、第2配管に接続された第3端部と筐体の外部に露出する第4端部とを含み、第2配管の内径よりも小さい内径を有する第3配管と、第1配管に設置されており、第1配管を閉塞された閉状態と開通された開状態とに切り替える第1の切り替えを実現可能な第1弁部と、第3配管に設置されており、第3配管を閉塞された閉状態と開通された開状態とに切り替える第2の切り替えを実現可能な第2弁部と、第2配管の質量を計測可能な計測部と、を備える。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部に液化ガス容器を収容可能な筐体と、
前記液化ガス容器に接続可能な第1端部と前記第1端部とは反対側の端部である第2端部とを含み、前記筐体の内部に収容された第1配管と、
前記第2端部において前記第1配管に接続されており、前記第1配管の内径よりも大きい内径を有し、前記筐体の内部に収容された第2配管と、
前記第2配管に接続された第3端部と前記筐体の外部に露出する第4端部とを含み、前記第2配管の内径よりも小さい内径を有する第3配管と、
前記第1配管に設置されており、前記第1配管を閉塞された閉状態と開通された開状態とに切り替える第1の切り替えを実現可能な第1弁部と、
前記第3配管に設置されており、前記第3配管を閉塞された閉状態と開通された開状態とに切り替える第2の切り替えを実現可能な第2弁部と、
前記第2配管の質量を計測可能な計測部と、を備える、液化ガス供給装置。
【請求項2】
前記計測部によって計測される前記第2配管の質量に基づいて、前記第1の切り替えと前記第2の切り替えとを制御する制御部をさらに備える、請求項1に記載の液化ガス供給装置。
【請求項3】
前記液化ガス供給装置が設置された状態において、前記第2配管は、前記液化ガス容器よりも鉛直方向の下側に配置される、請求項1に記載の液化ガス供給装置。
【請求項4】
前記第2配管は、
筒状の形状を有する側壁部と、
前記液化ガス供給装置が設置された状態において、前記側壁部における鉛直方向の上端部を閉じる上壁部と、前記側壁部における鉛直方向の下端部を閉じる底壁部と、を含み、
前記第2配管には、前記底壁部の一部が欠損するように前記第2配管を貫通する第1貫通孔および第2貫通孔が形成されており、
前記第1貫通孔には、前記第2端部が接続されており、
前記第2貫通孔には、前記第3端部が接続されている、請求項1に記載の液化ガス供給装置。
【請求項5】
前記第1配管の前記第2端部を含む領域と、前記第3配管の前記第3端部を含む領域とは、前記第1配管と前記第3配管とを兼ねる統合配管で構成され、
前記第1貫通孔と前記第2貫通孔とは、両者を兼ねる統合貫通孔で構成され、
前記統合配管は、前記第2端部と前記第3端部とを兼ねる統合端部を含み、
前記統合貫通孔には、前記統合端部が接続されている、請求項4に記載の液化ガス供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、液化ガス供給装置に関する。
【背景技術】
【0002】
液化ガス容器に充填された液化ガスを供給先に供給する装置として、シリンダキャビネットが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示されたシリンダキャビネットにおいて、供給先へ流れるガスの流量は、ガス供給口の近傍に設置された流量計によって測定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
供給先によっては、正確な量のガスを供給することが望まれる。例えば、供給先が冷凍機であって、冷媒として液化ガスを供給する場合、冷凍機に正確な量の冷媒を供給することが望まれる。
【0005】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、供給先に正確な量の液化ガスを供給することができる液化ガス供給装置を提供することを目的の1つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示に従う液化ガス供給装置は、内部に液化ガス容器を収容可能な筐体と、液化ガス容器に接続可能な第1端部と第1端部とは反対側の端部である第2端部とを含み、筐体の内部に収容された第1配管と、第2端部において第1配管に接続されており、第1配管の内径よりも大きい内径を有し、筐体の内部に収容された第2配管と、第2配管に接続された第3端部と筐体の外部に露出する第4端部とを含み、第2配管の内径よりも小さい内径を有する第3配管と、第1配管に設置されており、第1配管を閉塞された閉状態と開通された開状態とに切り替える第1の切り替えを実現可能な第1弁部と、第3配管に設置されており、第3配管を閉塞された閉状態と開通された開状態とに切り替える第2の切り替えを実現可能な第2弁部と、第2配管の質量を計測可能な計測部と、を備える。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、供給先に正確な量のガスを供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】
図1は、実施形態におけるシリンダキャビネットの構成を示す図である。
【
図2】
図2は、シリンダキャビネットが設置された状態における筐体の内部を筐体の左側から視た図である。
【
図3】
図3は、
図2の筐体の内部を筐体の上側から視た図である。
【
図4】
図4は、シリンダキャビネットが設置された状態における第2配管の鉛直断面を示す概略図である。
【
図5】
図5は、
図4の第2配管の底壁部およびその周辺を示す概略図である。
【
図6】
図6は、制御部による制御の手順の一例を示すフローチャートである。
【
図7】
図7は、ゼロ点校正の手順の一例を示すフローチャートである。
【
図8】
図8は、ガス計量の手順の一例を示すフローチャートである。
【
図9】
図9は、ガス供給の手順の一例を示すフローチャートである。
【
図10】
図10は、変形例における第2配管の鉛直断面を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
[実施形態の概要]
本開示に従う液化ガス供給装置は、内部に液化ガス容器を収容可能な筐体と、液化ガス容器に接続可能な第1端部と第1端部とは反対側の端部である第2端部とを含み、筐体の内部に収容された第1配管と、第2端部において第1配管に接続されており、第1配管の内径よりも大きい内径を有し、筐体の内部に収容された第2配管と、第2配管に接続された第3端部と筐体の外部に露出する第4端部とを含み、第2配管の内径よりも小さい内径を有する第3配管と、第1配管に設置されており、第1配管を閉塞された閉状態と開通された開状態とに切り替える第1の切り替えを実現可能な第1弁部と、第3配管に設置されており、第3配管を閉塞された閉状態と開通された開状態とに切り替える第2の切り替えを実現可能な第2弁部と、第2配管の質量を計測可能な計測部と、を備える。
第1配管に設置された第1弁部を開状態にし、かつ、第3配管に設置された第2弁部を閉状態にすることにより、液化ガスが第1配管を通じて第2配管内に流入する。計測部によって計測される第2配管の質量に基づいて、第2配管内に流入した液化ガスの質量が把握される。計測部によって計測される第2配管の質量に基づいて、供給先に供給される正確な量分の液化ガスが計量される。第2弁部を開状態にすることにより、計量された液化ガスが第2配管から第3配管を通じて供給先に流出する。これにより、供給先に正確な量の液化ガスを供給することができる。
【0010】
上記液化ガス供給装置は、計測部によって計測される第2配管の質量に基づいて、第1の切り替えと第2の切り替えとを制御する制御部をさらに備えてもよい。
制御部が、計測部によって計測される第2配管の質量に基づいて第1弁部による切り替えと第2弁部による切り替えとを制御することにより、ガス計量およびガス供給を容易に実施することができる。
【0011】
上記液化ガス供給装置が設置された状態において、第2配管は、液化ガス容器よりも鉛直方向の下側に配置されていてもよい。
第2配管が液化ガス容器よりも鉛直方向の下側に配置されていることにより、液化ガスが液化ガス容器から重力によって容易に第2配管に流入することができる。
【0012】
上記液化ガス供給装置において、第2配管は、筒状の形状を有する側壁部と、液化ガス供給装置が設置された状態において、側壁部における鉛直方向の上端部を閉じる上壁部と、側壁部における鉛直方向の下端部を閉じる底壁部と、を含んでもよい。第2配管には、底壁部の一部が欠損するように第2配管を貫通する第1貫通孔および第2貫通孔が形成されていてもよい。第1貫通孔には、第2端部が接続されており、第2貫通孔には、第3端部が接続されていてもよい。
【0013】
底壁部の一部が欠損するように第2配管を貫通する第1貫通孔によって、液化ガスが滴下せずに第2配管内に底壁部側から流入する。これにより、液化ガスの気化を抑制することができる。底壁部の一部が欠損するように第2配管を貫通する貫通孔によって、液化ガスが第2配管外に底壁部から流出する。これにより、液化ガスが第2配管から容易に流出することができる。
【0014】
上記液化ガス供給装置において、第1配管の第2端部を含む領域と、第3配管の第3端部を含む領域とは、第1配管と第3配管とを兼ねる統合配管で構成されてもよい。第1貫通孔と第2貫通孔とは、両者を兼ねる統合貫通孔で構成されてもよい。統合配管は、第2端部と第3端部とを兼ねる統合端部を含んでもよい。統合貫通孔には、統合端部が接続されていてもよい。
【0015】
統合配管が統合端部を含むことにより、統合端部において統合配管が統合貫通孔に接続され得る。これにより、液化ガスが統合配管を通じて第1配管から第2配管に流入することができる。液化ガスが統合配管を通じて第2配管から第3配管に流出することができる。
【0016】
第1配管と第3配管とを兼ねる統合配管が統合貫通孔において第2配管に接続されることにより、第1配管および第3配管がそれぞれ別の場所において第2配管に接続される場合と比較して配管の数が少なくなる。これにより、筐体の内部において配管の設置に要するスペースを削減することができる。
【0017】
第2配管に接続された配管から第2配管が力を受けることにより、計測部の計測値が影響を受けるおそれがある。第1配管と第3配管とを兼ねる統合配管が統合貫通孔において第2配管に接続されることにより、第1配管および第3配管がそれぞれ別の場所において第2配管に接続される場合と比較して、第2配管に接続される配管の数が少なくなる。これにより、第2配管に接続された配管から第2配管が受ける力によって計測部の計測値が影響を受けることを抑制することができる。
【0018】
第2配管内の温度の変化によって、第2配管に接続された第1配管および第3配管のそれぞれの内部において液化ガスの気相と液相との界面が移動することがある。第1配管および第3配管のそれぞれの内部において液化ガスの気相と液相との界面が移動することにより、第1配管および第3配管から第2配管内に液化ガスが意図せず流入し、計測部の校正が影響を受けるおそれがある。第1配管と第3配管とを兼ねる統合配管が統合貫通孔において第2配管に接続されることにより、第1配管および第3配管がそれぞれ別の場所において第2配管に接続される場合と比較して、第2配管に接続される配管の数が少なくなる。これにより、上記界面の移動によって計測部の校正が影響を受けることを抑制することができる。
【0019】
[実施形態の具体例]
次に、本開示に従う液化ガス供給装置の具体的な実施の形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【0020】
図において、X方向はシリンダキャビネットAが設置された状態におけるシリンダキャビネットAの幅方向を示している。Y方向はシリンダキャビネットAが設置された状態におけるシリンダキャビネットAの奥行き方向を示している。Z方向はシリンダキャビネットAが設置された状態におけるシリンダキャビネットAの高さ方向(鉛直方向)を示している。
【0021】
〔シリンダキャビネット〕
図1は、実施形態におけるシリンダキャビネットAの構成を示す図である。
図1において、破線は、開閉弁AV1からAV7のそれぞれに対して制御部9の制御による制御信号が送られる経路を概念的に示している。一点鎖線は、計測部8がそれぞれ制御部9と通信可能に接続された状態を概念的に示している。
図1において、第1チューブT1および第2チューブT2は、太線で表されている。
【0022】
先ず、
図1を参照して、本開示の一実施形態であるシリンダキャビネットA(液化ガス供給装置)の各構成要素について説明する。
【0023】
シリンダキャビネットA(液化ガス供給装置)は、液化ガス容器Bを収容し、かつ、液化ガス容器Bに充填された液化ガスを供給先(図示せず)に供給する。供給先の例は、冷凍機を含む。液化ガスの一部は、液化ガス容器Bの内部において気化していてもよい。液化ガスの例は、プロパンガス(R290)、二酸化炭素ガスを含む。
【0024】
図1を参照して、シリンダキャビネットAは、筐体10と、第1配管1と、第2配管2と、第3配管3と、第4配管4と、第5配管5と、第1弁部V1と、第2弁部V2と、計測部8と、制御部9と、を備える。
【0025】
<筐体>
図2は、シリンダキャビネットAが設置された状態における筐体10の内部を筐体10の左側から視た図である。幅方向において、後述の扉部14が配置される側を左側としている。
図3は、
図2の筐体10の内部を筐体10の上側から視た図である。鉛直方向において、後述の排気ダンパ12が配置される側を上側としている。
図2および
図3において、制御部9の図示を省略している。
【0026】
筐体10は、内部に液化ガス容器Bを収容可能である。筐体10は、例えば、直方体状の形状を有する。
図2を参照して、筐体10は、排気ダンパ12と、ガス検知器13と、扉部14と、制御ボックス15と、台座部16と、保持チェーン16a,16bと、を含む。
【0027】
図1を参照して、排気ダンパ12およびガス検知器13は、筐体10の外部に設置されている。排気ダンパ12の内部に設置されたファン(図示せず)の稼働によって筐体10の内部の気体が排気ダンパ12から排出されることにより、筐体10の内部が負圧に保たれている。ガス検知器13は、吸引式ガス検知器である。ガス検知器13は、筐体10の内部におけるガスの漏洩を監視する。筐体10の内側には、筐体10の内部の圧力を計測する負圧計NPが設置されている。
【0028】
図3を参照して、扉部14は、筐体10の左側に設置されている。扉部14の後端部14aは、筐体10の後壁部10aに回転可能に保持されている。扉部14は、後端部14aを基端として開閉方向Dに開閉する。扉部14の前端部14bが筐体10の前壁部10bから離れることにより、扉部14が開けられる。扉部14が開けられることにより、筐体10の内部に対して液化ガス容器Bを出し入れすることが可能となる。扉部14の前端部14bが筐体10の前壁部10bに固定されることにより、扉部14が閉じられる。扉部14が閉じられることにより、筐体10の内部が閉塞される。
【0029】
図2および
図3を参照して、制御ボックス15は、筐体10の前壁部10bの外側に設置されている。制御ボックス15は、制御部9を格納する。台座部16は、筐体10の後壁部10aの内側に接続されている。液化ガス容器Bは、台座部16の天面160上に配置されている。
【0030】
図2を参照して、保持チェーン16a,16bは、液化ガス容器Bを保持する。保持チェーン16bは、保持チェーン16aよりも下側に位置する。保持チェーン16aの両端部は、筐体10の後壁部10aの内側に配置されたブラケット17aに接続されている。保持チェーン16bの両端部は、筐体10の後壁部10aの内側に配置されたブラケット17bに接続されている。
【0031】
<第1配管>
図1を参照して、第1配管1は、液化ガス容器Bに接続可能な第1端部E1と、第1端部E1とは反対側の端部である第2端部E2と、を含む。第1配管1は、筐体10の内部に収容されている。
【0032】
第1配管1は、第1端部E1から第2端部E2まで順に接続されたフレキシブルホースFP、第1金属管P1、第1チューブT1および第2金属管P2によって構成される。第1チューブT1は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)製である。
フレキシブルホースFPと第1金属管P1とが接続される部分には、入口弁Vaが設置されている。第1金属管P1、第1チューブT1および第2金属管P2は、互いに、継手(図示せず)によって接続されている。
【0033】
フレキシブルホースFPには、逆止弁CV1が設置されている。第1金属管P1には、フレキシブルホースFPから第2金属管P2に向かって順にフィルタFL、開閉弁AV1および第1弁部V1が設置されている。第1配管1は、第1金属管P1において形成された主管MP1およびバイパス管BP1を含む。バイパス管BP1は、第1金属管P1において開閉弁AV1が設置される部分と第1弁部V1が設置される部分との間の領域と、第1金属管P1において第1弁部V1が設置される部分と第1チューブT1に接続される部分との間の領域と、を接続している。
【0034】
開閉弁AV1は、例えば、空気作動弁で構成されている。
図1における破線は、例えば、制御部9の制御によって空気作動弁に対して送られる制御信号である空気圧信号を送るための配管を概念的に示している。後述する開閉弁AV2からAV7についても同様である。
【0035】
<第2配管>
図4は、シリンダキャビネットAが設置された状態における第2配管2の鉛直断面を示す概略図である。
図5は、
図4の第2配管2の底壁部22およびその周辺を示す概略図である。
【0036】
図1を参照して、第2配管2は、第2端部E2において第1配管1に接続されており、筐体10の内部に収容されている。
図2を参照して、シリンダキャビネットAが設置された状態において、第2配管2は、液化ガス容器Bよりも鉛直方向の下側に配置されている。第2配管2は、例えば、JIS(Japanese Industrial Standards)規格のSUS304などのステンレス鋼製である。
【0037】
第2配管2は、第1配管1の内径よりも大きい内径を有する。第2配管2の内径は、例えば、60mm以上200mm以下である。
【0038】
図4を参照して、第2配管2は、筒状の形状を有する側壁部20と、側壁部20における鉛直方向の上端部を閉じる上壁部21と、側壁部20における鉛直方向の下端部を閉じる底壁部22と、を含む。第2配管2は、例えば、鉛直方向に沿って延びるように配置される。第2配管2の中心軸は、例えば、鉛直方向に沿う。
【0039】
鉛直方向において側壁部20の中央よりも上側には、側壁部20を貫通する貫通孔200が形成されている。貫通孔200には、第5配管5が接続されている。
【0040】
第2配管2には、底壁部22の一部が欠損するように第2配管2を貫通する第1貫通孔H1および第2貫通孔H2が形成されている。第1貫通孔H1には、第1配管1の第2端部E2が接続されている。第2貫通孔H2には、第3配管3の後述する第3端部E3が接続されている。
【0041】
第1貫通孔H1と第2貫通孔H2とは、両者を兼ねる統合貫通孔Hで構成されている。統合貫通孔Hには、後述する統合配管Cの統合端部Eが接続されている。
【0042】
図5を参照して、統合貫通孔Hは、底壁部22の外周側面22aから天面22bまで貫通する。側壁部20に形成され円形の一部が切欠かれた形状の断面を有する貫通孔20aと、底壁部22に形成され上側に開口する円弧状の凹部22cと、によって統合貫通孔Hが形成される。統合貫通孔Hには、統合配管Cが挿入されている。
【0043】
<第3配管>
図1を参照して、第3配管3は、第2配管2に接続された第3端部E3と、筐体10の外部に露出する第4端部E4と、を含む。第4端部E4には、供給先、供給先に接続される配管(図示せず)および真空ポンプ(図示せず)に接続可能なカプラC1が設置されている。第3配管3は、第2配管2の内径よりも小さい内径を有する。
【0044】
第3配管3は、第3端部E3から第4端部E4まで順に接続された第2金属管P2、第1チューブT1および第3金属管P3によって構成される。第2金属管P2、第1チューブT1および第3金属管P3は、互いに、継手(図示せず)によって接続されている。
【0045】
第3金属管P3には、第1チューブT1から第4端部E4に向かって順に第2弁部V2および逆止弁CV2が設置されている。第3配管3は、第3金属管P3において形成された主管MP2およびバイパス管BP2を含む。バイパス管BP2は、第3金属管P3において第1チューブT1に接続される部分と第2弁部V2が設置される部分との間の領域と、第3金属管P3において第2弁部V2が設置される部分と逆止弁CV2が設置される部分との間の領域と、を接続している。
【0046】
第1配管1の第2端部E2を含む領域と、第3配管3の第3端部E3を含む領域とは、第1配管1と第3配管3とを兼ねる統合配管Cで構成される。統合配管Cは、互いに接続された第1チューブT1および第2金属管P2によって構成される。統合配管Cは、第2端部E2と第3端部E3とを兼ねる統合端部Eを含む。
【0047】
<第4配管>
図1を参照して、第4配管4は、統合配管Cに接続された第5端部E5と、筐体10の外部に露出する第6端部E6と、を含む。第6端部E6には、ガスを大気に放出するための放出管(図示せず)に接続可能なカプラC2が設置されている。第4配管4は、金属製である。第4配管4には、第5端部E5から第6端部E6に向かって順に開閉弁AV7および逆止弁CV3が設置されている。
【0048】
<第5配管>
図1を参照して、第5配管5は、第2配管2に形成された貫通孔200に接続された第7端部E7と、開閉弁AV7および逆止弁CV3の間で第4配管4に接続された第8端部E8と、を含む。第5配管5は、第7端部E7から第8端部E8まで順に接続された第4金属管P4、第2チューブT2および第5金属管P5によって構成される。第2チューブT2は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)製である。第5金属管P5には、第2チューブT2から第8端部E8に向かって順に微少流量調整弁FV1および開閉弁AV2が設置されている。
【0049】
<第1弁部>
図1を参照して、第1弁部V1は、第1配管1に設置されており、第1配管1を閉塞された閉状態と開通された開状態とに切り替える第1の切り替えを実現可能である。第1弁部V1は、開閉弁AV3、微少流量調整弁FV2および開閉弁AV4を含む。
【0050】
開閉弁AV3および微少流量調整弁FV2は、主管MP1に設置されている。開閉弁AV4は、バイパス管BP1に設置されている。第1配管1は、開閉弁AV3および開閉弁AV4が閉じられることにより、閉状態となる。第1配管1は、開閉弁AV3または開閉弁AV4が開かれることにより、開状態となる。
【0051】
<第2弁部>
図1を参照して、第2弁部V2は、第3配管3に設置されており、第3配管3を閉塞された閉状態と開通された開状態とに切り替える第2の切り替えを実現可能である。第2弁部V2は、開閉弁AV5、微少流量調整弁FV3、開閉弁AV6および微少流量調整弁FV4を含む。
【0052】
開閉弁AV5および微少流量調整弁FV3は、主管MP2に設置されている。開閉弁AV6および微少流量調整弁FV4は、バイパス管BP2に設置されている。第3配管3は、開閉弁AV5および開閉弁AV6が閉じられることにより、閉状態となる。第3配管3は、開閉弁AV5または開閉弁AV6が開かれることにより、開状態となる。
【0053】
<計測部>
計測部8は、第2配管2の質量を計測可能である。計測部8は、例えば、防爆型台はかりで構成されている。
【0054】
<制御部>
制御部9は、シリンダキャビネットAに設置された開閉弁AV1からAV7の開閉を制御する。制御部9は、第1弁部V1の開閉弁AV3および開閉弁AV4を制御することにより、第1の切り替えを制御する。制御部9は、第2弁部V2の開閉弁AV5および開閉弁AV6を制御することにより、第2の切り替えを制御する。
【0055】
制御部9は、例えば、CPU(Central Processing Unit)を含むPLC(Programmable Logic Controller)などで構成される。制御部9は、ラダープログラムなどの制御プログラムを実行することにより開閉弁AV1からAV7の開閉を制御する。制御部9の入出力部(図示せず)には、開閉弁AV1からAV7と、計測部8と、液晶パネルなどを含む表示部(図示せず)と、タッチパネルなどを含みユーザからの入力操作を受け付ける操作受付部(図示せず)と、が接続されている。
【0056】
上記説明した構成要素のほか、
図1を参照して、シリンダキャビネットAは、排出管6a,6b,6c,6dを含む。排出管6a,6b,6cは、緊急時に液化ガスを筐体10の外部に排出するためのものである。
【0057】
排出管6aは、第1配管1とカプラC2とを接続している。排出管6aには、圧力計PGおよび安全弁SV1が設置されている。排出管6bは、第5配管5とカプラC2とを接続している。排出管6bには、安全弁SV2が設置されている。排出管6cは、第3配管3とカプラC2とを接続している。排出管6cには、安全弁SV3が設置されている。排出管6dは、第3配管3において安全弁SV3よりもカプラC2側における領域と排出管6cとを接続している。排出管6dには、出口弁Vbが設置されている。
【0058】
〔制御部による制御の手順〕
図6は、制御部9による制御の手順の一例を示すフローチャートである。
【0059】
次に、
図6を参照しながら、本実施形態における制御部9による制御の概略について説明する。なお、供給先、供給先に接続される配管および真空ポンプをカプラC1に対して取り外しする作業などの作業者による作業ならびに真空ポンプの稼働を開始または停止させる制御などの他の制御については、説明および図示を省略している。制御部9による制御の初期状態において、開閉弁AV1は開いており、開閉弁AV2からAV7は閉じている。
【0060】
図6を参照して、ステップST1において、制御部9は、計測部8のゼロ点を校正する「ゼロ点校正」の処理を実行する。
【0061】
ステップST2において、制御部9は、ステップST1においてゼロ点が校正された計測部8を用いて、供給先に供給される供給量分の液化ガスを計量する「ガス計量」の処理を実行する。
【0062】
ステップST3において、制御部9は、ステップST2において計量された液化ガスを供給先に供給する「ガス供給」の処理を実行する。こうして、制御部9は、一連の処理を終了する。
【0063】
図7は、ゼロ点校正の手順の一例を示すフローチャートである。
図8は、ガス計量の手順の一例を示すフローチャートである。
図9は、ガス供給の手順の一例を示すフローチャートである。
【0064】
続いて、
図7から
図9のフローチャートを参照しながら、ステップST1からステップST3における各処理の詳細な手順について説明する。
【0065】
<ゼロ点校正>
図1および
図7を参照して、制御部9は、液化ガス容器Bから第2配管2内に所定の初期流入量(例えば、第2配管2の容積の10%以上30%以下)の液化ガスを流入させる「初期流入」を実施する。その後、制御部9は、初期流入後の第2配管2の質量をゼロ点として設定することにより、計測部8のゼロ点を校正する。具体的には、
図7を参照しながら、以下説明する。ゼロ点校正の初期状態において、真空ポンプがカプラC1に接続される。
【0066】
ステップST10において、制御部9は、第2配管2内の圧力を減圧する真空引きを行う。制御部9は、第2弁部V2の開閉弁AV5および開閉弁AV6を所定の時間の間(例えば、10秒間)開くことにより、第2配管2内に残存している液化ガスを、第3配管3を介してカプラC1から真空ポンプに放出する。第2配管2内の圧力は、例えば、10Pa未満にまで減圧される。この後、真空ポンプがカプラC1から取り外される。
【0067】
ステップST11において、制御部9は、計測部8の計測値をゼロ点として設定する。
【0068】
ステップST12において、制御部9は、第1弁部V1の開閉弁AV4を開くことにより、第1配管1を開状態にする。制御部9は、第1配管1を開状態にすることにより、第2配管2内への液化ガスの初期流入を実施する。ここで、制御部9は、計測部8によって計測される第2配管2の質量を監視する。第2配管2の質量が所定の第1目標値に到達したとき、制御部9は、ステップST13を実行する。第1目標値は、初期流入量に相当する質量(初期流入量の液化ガスが流入した第2配管2の質量)よりも低く設定されている。
【0069】
ステップST13において、制御部9は、第1弁部V1の開閉弁AV4を閉じた後に開閉弁AV3を開くことにより、液化ガス容器Bから微少流量調整弁FV2を通じて第2配管2内に微量の液化ガスをさらに流入させる微調整を実施する。ここで、制御部9は、計測部8によって計測される第2配管2の質量を監視する。第2配管2の質量が所定の第2目標値に到達したとき、制御部9は、開閉弁AV3を閉じることにより第1配管1を閉状態にした後にステップST14を実行する。第2目標値は、第1目標値よりも高く、かつ、初期流入量に相当する質量よりも低く設定されている。
【0070】
ステップST14において、制御部9は、第2配管2内に流入した液化ガスを含む第2配管2の質量が所定の初期許容値以下であるか否かを判定する。初期許容値は、初期流入量に相当する質量よりも高く設定されている。
【0071】
制御部9は、第2配管2の質量が初期許容値以下であると判定した場合、ステップST16を実行する。制御部9は、第2配管2の質量が初期許容値を超えていると判定した場合、ステップST15を実行する。
【0072】
ステップST15において、制御部9は、開閉弁AV2を開くことにより、第2配管2内に流入した余剰分の液化ガスを、第5配管5および第4配管4を介してシリンダキャビネットAの外部に放出する。ここで、制御部9は、計測部8によって計測される第2配管2の質量を監視する。第2配管2の質量が初期許容値に到達したとき、制御部9は、開閉弁AV2を閉じた後にステップST16を実行する。
【0073】
ステップST16において、制御部9は、計測部8の計測値をゼロにリセットする。こうして、制御部9は、「ゼロ点校正」の処理を終了する。
【0074】
<ガス計量>
制御部9は、計測部8によって計測される第2配管2の質量に基づいて、第1弁部V1による切り替えを制御することにより、第2配管2内に液化ガスを流入させながら、供給先に供給される供給量分の液化ガスを計量する。具体的には、
図8を参照しながら、以下説明する。
【0075】
ステップST20において、制御部9は、第1弁部V1の開閉弁AV4を開くことにより、第1配管1を開状態にする。制御部9は、第1配管1を開状態にすることにより、第2配管2内への液化ガスの流入を開始する。ここで、制御部9は、計測部8によって計測される第2配管2の質量を監視する。第2配管2の質量が所定の第3目標値に到達したとき、制御部9は、ステップST21を実行する。第3目標値は、供給量に相当する質量(供給量の液化ガスが流入した第2配管2の質量)よりも低く設定されている。
【0076】
ステップST21において、制御部9は、第1弁部V1の開閉弁AV4を閉じた後に開閉弁AV3を開くことにより、液化ガス容器Bから微少流量調整弁FV2を通じて第2配管2内に微量の液化ガスをさらに流入させる。ここで、制御部9は、計測部8によって計測される第2配管2の質量を監視する。第2配管2の質量が所定の第4目標値に到達したとき、制御部9は、開閉弁AV3を閉じることにより第1配管1を閉状態にした後にステップST22を実行する。第4目標値は、第3目標値よりも高く、かつ、供給量に相当する質量よりも低く設定されている。
【0077】
ステップST22において、制御部9は、第2配管2内に流入した液化ガスを含む第2配管2の質量が所定の許容値以下であるか否かを判定する。許容値は、供給量に相当する質量よりも高く設定されている。
【0078】
制御部9は、第2配管2の質量が許容値以下であると判定した場合、「ガス計量」の処理を終了する。制御部9は、第2配管2の質量が許容値を超えていると判定した場合、ステップST23を実行する。
【0079】
ステップST23において、制御部9は、開閉弁AV2を開くことにより、第2配管2内に流入した余剰分の液化ガスを、第5配管5および第4配管4を介してシリンダキャビネットAの外部に放出する。ここで、制御部9は、計測部8によって計測される第2配管2の質量を監視する。第2配管2の質量が許容値に到達したとき、制御部9は、開閉弁AV2を閉じた後に「ガス計量」の処理を終了する。
【0080】
<ガス供給>
制御部9は、計測部8によって計測される第2配管2の質量に基づいて、第2弁部V2による切り替えを制御することにより、ステップST2において計量された液化ガスを第2配管2から供給先に供給する。具体的には、
図9を参照しながら、以下説明する。
【0081】
ステップST30において、制御部9は、第2弁部V2の開閉弁AV6を開くことにより、第3配管3を開状態にする。制御部9は、第3配管3を開状態にすることにより、第2配管2からの液化ガスの供給を開始する。ここで、制御部9は、計測部8によって計測される第2配管2の質量を監視する。第2配管2の質量が所定の第5目標値に到達したとき、制御部9は、ステップST31を実行する。第5目標値は、供給量に相当する質量よりも低く設定されている。
【0082】
ステップST31において、制御部9は、第2弁部V2の開閉弁AV6を閉じた後に開閉弁AV5を開くことにより、第2配管2内から微少流量調整弁FV3を通じて微量の液化ガスをさらに供給する。ここで、制御部9は、計測部8によって計測される第2配管2の質量を監視する。第2配管2の質量が所定の第6目標値に到達したとき、制御部9は、開閉弁AV5を閉じることにより第3配管3を閉状態にした後にステップST32を実行する。第6目標値は、第5目標値よりも低く設定されている。
【0083】
ステップST32において、制御部9は、第2配管2内に残存した液化ガスを含む第2配管2の質量が所定の許容範囲内であるか否かを判定する。許容範囲の中央値は、第6目標値よりも低く設定されている。
【0084】
制御部9は、第2配管2の質量が許容範囲内であると判定した場合、「ガス供給」の処理を終了する。制御部9は、第2配管2の質量が許容範囲外であると判定した場合、ステップST33を実行する。
【0085】
ステップST33において、制御部9は、エラー処理を実行する。制御部9は、エラー処理において、例えば、ユーザに対してエラーの発生を音で報知する。
【0086】
なお、上記説明した制御部9による処理において、制御部9がユーザからの入力を待ってから次の手順を実行してもよい。
【0087】
なお、上記説明したステップST3の後に、制御部9は、供給先に供給されるガスの供給量を変更するか否かをユーザに選択させてもよい。この場合、ユーザが供給量を変更しないと選択した場合、制御部9がステップST2に戻り、以後の処理を繰り返してもよい。
【0088】
なお、シリンダキャビネットAは、制御部9を備えなくてもよい。この場合、上記説明した制御部9による一連の処理は、ユーザによってシリンダキャビネットAの外部からなされる作業によって実現してもよい。例えば、ステップST20からステップST21にかけて、ユーザが、開閉弁AV4を開けた後に、計測部8の計測値を目視で確認して、第2配管2の質量が所定の第3目標値に到達したときに開閉弁AV4を閉じてもよい。
【0089】
なお、第1チューブT1および第2チューブT2の剛性は、計測部8の計測値に影響しないようであればよい。第1チューブT1および第2チューブT2の剛性は、計測部8により第2配管2の質量が正確に計測可能なようであればよい。
【0090】
〔変形例〕
図10は、変形例における第2配管2の鉛直断面を示す概略図である。
図10において、第1チューブT1および第3金属管P3の図示を省略している。
【0091】
図10を参照して、第2配管2において、第1貫通孔H1および第2貫通孔H2が別の場所に形成されてもよい。この場合、第3配管3は、第3端部E3から第4端部E4まで順に接続された第6金属管P6、第1チューブT1および第3金属管P3によって構成されてもよい。第2貫通孔H2には、第3配管3における第6金属管P6が挿入されてもよい。
【0092】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0093】
1 第1配管、2 第2配管、3 第3配管、4 第4配管、5 第5配管、6a,6b,6c,6d 排出管、8 計測部、9 制御部、10 筐体、12 排気ダンパ、13 ガス検知器、14 扉部、15 制御ボックス、16 台座部、16a 保持チェーン、20 側壁部、20a 貫通孔、21 上壁部、22 底壁部、22a 外周側面、22b 天面、22c 凹部、200 貫通孔、A シリンダキャビネット、AV1,AV2,AV3,AV4,AV5,AV6,AV7 開閉弁、B 液化ガス容器、MP1,MP2 主管、BP1,BP2 バイパス管、C 統合配管、C1,C2 カプラ、CV1,CV2,CV3 逆止弁、E 統合端部、E1 第1端部、E2 第2端部、E3 第3端部、E4 第4端部、E5 第5端部、E6 第6端部、E7 第7端部、E8 第8端部、FL フィルタ、FP フレキシブルホース、FV1,FV2,FV3,FV4 微少流量調整弁、H 統合貫通孔、H1 第1貫通孔、H2 第2貫通孔、NP 負圧計、P1 第1金属管、P2 第2金属管、P3 第3金属管、P4 第4金属管、P5 第5金属管、P6 第6金属管、PG 圧力計、SV1,SV2,SV3 安全弁、T1 第1チューブ、T2 第2チューブ、Va 入口弁、Vb 出口弁、V1 第1弁部、V2 第2弁部
【手続補正書】
【提出日】2023-04-05
【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】
内部に液化ガス容器を収容可能な筐体と、
前記液化ガス容器に接続可能な第1端部と前記第1端部とは反対側の端部である第2端部とを含み、前記筐体の内部に収容された第1配管と、
前記第2端部において前記第1配管に接続されており、前記第1配管の内径よりも大きい内径を有し、前記筐体の内部に収容された第2配管と、
前記第2配管に接続されており前記筐体の内部に収容された第3端部と前記筐体の外部に露出する第4端部とを含み、前記第2配管の内径よりも小さい内径を有する第3配管と、
前記第1配管に設置されており、前記第1配管を閉塞された閉状態と開通された開状態とに切り替える第1の切り替えを実現可能な第1弁部と、
前記第3配管に設置されており、前記第3配管を閉塞された閉状態と開通された開状態とに切り替える第2の切り替えを実現可能な第2弁部と、
前記第2配管の質量を計測可能な計測部と、を備え、
前記第1配管にはポンプが設置されていない、液化ガス供給装置。
【請求項2】
前記計測部によって計測される前記第2配管の質量に基づいて、前記第1の切り替えと前記第2の切り替えとを制御する制御部をさらに備える、請求項1に記載の液化ガス供給装置。
【請求項3】
前記液化ガス供給装置が設置された状態において、前記第2配管は、前記液化ガス容器よりも鉛直方向の下側に配置される、請求項1に記載の液化ガス供給装置。
【請求項4】
内部に液化ガス容器を収容可能な筐体と、
前記液化ガス容器に接続可能な第1端部と前記第1端部とは反対側の端部である第2端部とを含み、前記筐体の内部に収容された第1配管と、
前記第2端部において前記第1配管に接続されており、前記第1配管の内径よりも大きい内径を有し、前記筐体の内部に収容された第2配管と、
前記第2配管に接続された第3端部と前記筐体の外部に露出する第4端部とを含み、前記第2配管の内径よりも小さい内径を有する第3配管と、
前記第1配管に設置されており、前記第1配管を閉塞された閉状態と開通された開状態とに切り替える第1の切り替えを実現可能な第1弁部と、
前記第3配管に設置されており、前記第3配管を閉塞された閉状態と開通された開状態とに切り替える第2の切り替えを実現可能な第2弁部と、
前記第2配管の質量を計測可能な計測部と、を備える液化ガス供給装置であって、
前記第2配管は、
筒状の形状を有する側壁部と、
前記液化ガス供給装置が設置された状態において、前記側壁部における鉛直方向の上端部を閉じる上壁部と、前記側壁部における鉛直方向の下端部を閉じる底壁部と、を含み、
前記第2配管には、前記底壁部の一部が欠損するように前記第2配管を貫通する第1貫通孔および第2貫通孔が形成されており、
前記第1貫通孔には、前記第2端部が接続されており、
前記第2貫通孔には、前記第3端部が接続されている液化ガス供給装置。
【請求項5】
前記第1配管の前記第2端部を含む領域と、前記第3配管の前記第3端部を含む領域とは、前記第1配管と前記第3配管とを兼ねる統合配管で構成され、
前記第1貫通孔と前記第2貫通孔とは、両者を兼ねる統合貫通孔で構成され、
前記統合配管は、前記第2端部と前記第3端部とを兼ねる統合端部を含み、
前記統合貫通孔には、前記統合端部が接続されている、請求項4に記載の液化ガス供給装置。