JP2008232226A - 液化ガス供給装置および供給方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 液化ガスが充填された容器1と、容器1の重量を測定するロードセル2と、容器1を加熱するハロゲンランプユニット3と、容器1の気相部のガスを移送するガス移送手段とを有する液化ガスの供給装置において、ハロゲンランプヒータ3aおよびこれを配設する空間3bからなるハロゲンランプユニット3とロードセル2を、容器1の底部1aに一体型として配設したことを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
(1)ロードセルと熱媒体を供給するためのユニットを容器底部の狭い区画に収納するとなれば、容器底部の構造が複雑となるだけでなく、床から容器設置台までの高さが高くなり容器据付・取外し時の作業性が悪いという問題がある。
(2)熱媒体(例えば、空気、窒素(N2)、水など)を吹付けるだけでは熱媒体から容器への熱効率が低い(外壁境界膜伝熱係数が小さい)ために、効率的に熱エネルギーを容器に与えることができない。そのため、必要以上の過剰な熱エネルギーすなわち高い温度の熱媒体を吹付けなくてはならなくなり、その結果熱媒体の熱エネルギーがロードセルに伝熱することにより、ロードセルの誤作動を引起し正確な重量管理が行えないという問題があった。また、過剰な熱エネルギーは、省エネルギーの観点からいっても好ましくない。
(3)従来技術でロードセルに及ぼす熱負荷を考慮するとなれば、自ずと容器に与える熱エネルギーには限度があり、気化させるガス流量には限界があった(詳細は後述する)。その結果、大流量を要求されるプロセスや低蒸気圧液化ガスの場合のように液相温度の低下による供給圧力の影響が無視できない場合には、容器本数を増やさざるを得ずコストアップにつながっていた。
本装置は、ロードセル2とランプ3aの中間に、冷却媒体を充填あるいは流通する空間5を備えることを特徴とする。空間5を設け、かつ構造のコンパクト化を図ることによって、熱的にアイソレーションされ、かつ冷却機能を有することによって、熱媒体から放出される熱エネルギーがロードセルの性能に悪影響を及ぼすことを排除することが可能となった。具体的には、図1に示すように、空間5には、冷却媒体用の冷却管5aを設けている。この冷却管5a内には冷却水もしくは空気を送り込める供給ポート5bおよび排気ポート5cが付属しており、ランプユニット3からの熱を奪い、ロードセルに伝熱しない構造となっている。
本装置は、液化ガスを充填した容器の重量を測定すると同時に、容器の加熱によって液化ガスの供給圧力を制御する場合において、ロードセルと熱媒体の中間の空間に冷却媒体を供給することによって、従前にない優れた機能を可能とする。以下、その容器の側壁部と容器内部の液温度の分布状態、およびそのときの液化ガスの容器内気相部の圧力の時間的変化を、図5(A)〜(E)によって、説明する。
(A)液化ガスを供給していないときを、図5(A)に示す。容器の側壁部と容器内部の液温度ともに、室温レベルで一定ある。
(B)加熱しないで、液化ガスを供給したときを、図5(B)に示す。容器内気相部のガスを外部に放出するとそれに相当するガスが液相より蒸発する。この蒸発に必要なエネルギーは容器に残っている液相部から奪われるため、液温が大幅に低下し、やがて気相部分の供給圧力が低下する(図5(E)(b)参照)。
(C)従来技術(熱風)による加熱方法を用いたときを、図5(C)に示す。熱風による容器への熱伝達効率が低いために、容器内液相からの蒸発に必要なエネルギーを供給するのに、それ以上の過剰な熱エネルギーすなわち高い温度の熱風を吹付けなくてはならなくなり、その結果過剰な熱エネルギーがロードセルに伝熱することにより、ロードセルの誤作動を引起し、正確な重量管理を行うことができない(図5(E)(c)参照)。
(D)本装置のように、冷却媒体によって、ランプ3aとロードセル2との熱遮断をおこなったときを、図5(D)に示す。ロードセルの誤動作をなくし、正確な重量管理を行い、かつ適正な熱エネルギーの供給ができることから、容器1の液相部も適正温度となり、気相部圧力も適正に制御することができている(図5(E)(d)参照)。
本発明においては、図2に示すように、ロードセル2とランプ3aおよびAVPコントロ−ラ5を用いることによって、優れた特殊材料ガス用液化ガス供給装置および供給方法を提供することが可能である。ここで、AVPとは、液化ガスの蒸気圧と温度との相関性(PT相関関係式)が事前にインプットされており、容器内液化ガスの飽和蒸気圧から得られる液温度と液設定温度とのPID制御によりオン・デマンド・ヒーティングが可能となる制御システムである。
1a 底部
1b 側部
1c バルブ
2 ロードセル
2a,2b,2c,2d セル部
3 ハロゲンランプユニット(ランプユニット)
3a ハロゲンランプヒータ(ランプ)
3b 空間
3c 透過ガラス
4 設置台
4a 載置面
4b 光取出し部
4c ガイド
5 空間
5a 冷却管
5b 供給ポート
5c 排気ポート
6 圧力測定手段(圧力センサ)
7 制御手段(AVPコントローラ)
8 圧力調整器
Claims (6)
- 液化ガスが充填された容器と、該容器の重量を測定する重量測定手段と、前記容器を加熱する加熱手段と、前記容器の気相部のガスを移送するガス移送手段とを有する液化ガスの供給装置において、熱あるいは光を放射する熱媒体および該熱媒体を配設する空間からなる前記加熱手段と前記重量測定手段を、前記容器の底部に一体型として配設したことを特徴とする液化ガス供給装置。
- 前記重量測定手段と前記熱媒体の中間に、冷却媒体を充填あるいは流通する空間を備えることを特徴とする請求項1記載の液化ガス供給装置。
- 前記重量測定手段と前記熱媒体を、各々前記容器の底部の載置面に対して一定の距離に配設するとともに、略同一平面状に配設することを特徴とする請求項1または2記載の液化ガス供給装置。
- 前記容器内気相部の圧力を測定する手段、および該圧力を一定に保持するように前記熱媒体の出力を自動制御する手段を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の液化ガス供給装置。
- 前記熱媒体がハロゲンランプであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の液化ガス供給装置。
- 液化ガスが充填された容器から、該容器の気相部のガスを移送する液化ガスの供給方法であって、該容器の重量を測定して液化ガスの残量や使用量を管理するとともに、前記容器の底部に前記重量測定手段と一体型として配設された熱あるいは光を放射する熱媒体によって、前記容器の底部を加熱して液化ガスの供給圧力を制御することを特徴とする液化ガス供給方法。
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