JP7271472B2 - 液化ガス供給装置、及び液化ガス供給方法 - Google Patents
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Description
[1] 複数の液化ガス供給容器から液化ガスを供給する液化ガス供給装置であって、
複数の液化ガス供給単位と、前記液化ガス供給容器から液化ガスの供給量を制御する制御装置と、を備え、
前記液化ガス供給単位が、前記液化ガス供給容器と、前記液化ガス容器の残量を測定する残量測定手段と、前記液化ガス供給容器を加熱する加熱器と、前記液化ガス供給容器から液化ガスを供給する供給経路と、前記供給経路に位置する圧力計と、前記供給経路に位置する開閉弁と、を有する液化ガス供給装置。
[2] 前記制御装置が、前記圧力計及び前記残量測定手段から測定値をそれぞれ受信し、前記加熱器及び前記開閉弁に制御信号をそれぞれ送信する、前項[1]に記載の液化ガス供給装置。
[3] 複数の液化ガス供給容器から液化ガスを供給する方法であって、
複数の前記液化ガス供給容器からの液化ガスの供給圧の平均値を測定し、前記供給圧の平均値が設定値を超えている場合、液化ガスの供給量の制御を開始し、
前記制御が、前記液化ガス供給容器の加熱量をそれぞれ増減する第1制御と、前記液化ガス供給容器からの液化ガスの供給をそれぞれ停止する第2制御とを有する、液化ガス供給方法。
[4] 前記制御が、前記第1制御を先に開始し、所定の時間を経過した後に前記第2制御を開始する、前項[3]に記載の液化ガス供給方法。
[5] 前記第1制御が、
複数の前記液化ガス供給容器の残量を測定し、最も残量の多い液化ガス供給容器との残量差が第1閾値を超えた前記液化ガス供給容器の加熱量を減少し、前記残量差が第2閾値を下回った際に前記液化ガス供給容器の加熱量を増加する、前項[3]又は[4]に記載の液化ガス供給方法。
[6] 前記第2制御が、
複数の前記液化ガス供給容器の残量を測定し、最も残量の多い液化ガス供給容器との残量差が第3閾値を超えた前記液化ガス供給容器の供給を停止し、単独で供給圧の制御を行い、前記残量差が第4閾値を下回った際に単独での供給圧の制御を停止し、前記液化ガス供給容器の供給を再開する、前項[3]乃至[5]のいずれかに記載の液化ガス供給方法。
[7] 複数の前記液化ガス供給容器からの液化ガスの供給圧の平均値を測定し、前記供給圧の平均値が設定値を下回る場合、液化ガスの供給量の制御を停止する、前項[3]乃至[6]のいずれかに記載の液化ガス供給方法。
なお、以下の説明で用いる図面においては、各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがあり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
先ず、本発明の一実施形態として、図1に示す液化ガス供給装置1について説明する。
なお、図1は、液化ガス供給装置1の構成を示す模式図である。
制御装置2は、圧力計P1,P2,P3及び重量計W1,W2,W3から測定値をそれぞれ受信し、加熱器H1,H2,H3及び開閉弁V1,V2,V3に制御信号をそれぞれ送信する。
また、制御装置2では、後述する液化ガス供給方法における各種設定値及び閾値を入力・設定が可能であり、それに基づく演算、さらには温度制御プログラムを実行する。
次に、本実施形態の液化ガス供給方法(すなわち、上述した液化ガス供給装置1の運転方法)について説明する。
なお、図2は、液化ガス供給方法を示すメインフロー図であり、図3及び図4はサブルーチンを示すフロー図である。また、図5及び図6は、サブルーチンにおける機器の状態を説明するための模式図である。
一方、液化ガスの供給圧の平均値「供給圧力AVE」が設定値MLを下回る場合、次のステップS02に移行しない。
制御回路1では、先ず、図3に示すように、ステップS11では、複数の液化ガス供給容器C1,C2,C3の重量を重量計W1,W2,W3でそれぞれ測定し、最も残量の多い液化ガス供給容器Wmaxの重量と、液化ガス供給容器C1,C2,C3の重量とをそれぞれ比較する。
ここで、最も残量の多い液化ガス供給容器Wmaxとの残量差(重量差)が第1閾値ΔW11を超える液化ガス供給容器は、ステップS12に移行する。
一方、最も残量の多い液化ガス供給容器Wmaxとの残量差が第1閾値ΔW11を下回る液化ガス供給容器は、ステップS12に移行しない。
基本的な加熱量の制御は、ガス供給容器の表面温度を目標値としたPID制御を用いることが好ましく、出力の抑制方法は演算によって求められた操作量に対し、加熱器の取り付け方、加熱器の出力個体差による入熱量の差を予め見極めておき、その比以下の値(例えば0.8)を乗じた値を実際の操作量とすることが好ましい。この制御により、残量偏差が解消する方向に傾く。
ここで、最も残量の多い液化ガス供給容器Wmaxとの残量差が第2閾値ΔW12を下回る場合、ステップS14に移行する。
一方、最も残量の多い液化ガス供給容器Wmaxとの残量差が第2閾値ΔW12を上回る場合は、ステップS14に移行しない。
なお、液化ガス供給容器の加熱量を増加(回復)する制御は、上述した液化ガス供給容器の加熱量を減少する制御と同様に、ガス供給容器の表面温度を目標値としたPID制御を用いることができる。
そして、所定の時間が経過後、ステップS04に移行する。
ここで、液化ガスの供給圧の平均値「供給圧力AVE」が設定値MLを超えている場合、次のステップS05に移行する。
一方、液化ガスの供給圧の平均値「供給圧力AVE」が設定値MLを下回る場合、後述するステップS08及びステップS09に移行する。
ここで、所定の時間が経過するまでは、上述のステップS04に戻って、液化ガスの供給圧の平均値「供給圧力AVE」が設定値MLを超えていることを確認する。
一方、所定の時間が経過した場合、次のステップS06に移行する。
図4に示すように、ステップS21では、複数の液化ガス供給容器C1,C2,C3の重量を重量計W1,W2,W3でそれぞれ測定し、最も残量の多い液化ガス供給容器Wmaxの重量と液化ガス供給容器C1,C2,C3の重量とをそれぞれ比較する。
ここで、最も残量の多い液化ガス供給容器Wmaxとの残量差(重量差)が第3閾値ΔW21を超える液化ガス供給容器は、ステップS22に移行する。
一方、最も残量の多い液化ガス供給容器Wmaxとの残量差が第3閾値ΔW21を下回る液化ガス供給容器は、ステップS22に移行しない。
先ず、いずれの液化ガス供給容器C1,C2,C3も、最も残量の多い液化ガス供給容器Wmaxとの残量差が第3閾値ΔW21を下回る場合には、図5に示すように、各液化ガス供給容器C1,C2,C3の圧力計P1,P2,P3の平均値をPVとして、各液化ガス供給容器C1,C2,C3の加熱器H1,H2,H3に対してPID制御を行う。
(1)圧力計P3及び加熱器H3の接点を、全体制御側から個別制御側に切り替える。
(2)平均値「供給圧力AVE」から、圧力計P3の測定値を要素から外す。
(3)圧力計P3の測定値をPVとして、単独でPID3制御を行う。
(4)予め設定された設定圧力SVと圧力計P3の測定値との圧力差に応じて、加熱器H3の加熱量を制御する。
次いで、ステップS24に移行する。
ここで、最も残量の多い液化ガス供給容器Wmaxとの残量差(重量差)が第4閾値ΔW22を下回る場合、ステップS25に移行する。
一方、最も残量の多い液化ガス供給容器Wmaxとの残量差が第2閾値ΔW22を上回る場合は、ステップS25に移行しない。
具体的には、以下の(5)~(7)の操作を行う。
(5)圧力計及び加熱器の接点を、個別制御側から全体制御側に切り替える。
(6)外されていた圧力計の測定値を、平均値「供給圧力AVE」の要素に加える。
(7)圧力計の平均値「供給圧力AVE」をPVとして、全体でPID制御を行う。
次いで、ステップS26に移行する。
液化ガスの供給を再開した液化ガス供給容器は、再び制御回路2のステップS21に移行する。
すると、液化ガスの供給を停止した液化ガス供給容器では容器内の圧力が上昇するため、液化ガスの供給を再開した際に、液化ガスとともに液飛沫が同伴されるおそれがあった。
液化ガスとともに液飛沫が同伴されると、例えば、液化ガスが腐食性を有するハロゲン系ガスなどである場合、液化ガスの供給経路となる金属製の配管が腐食してしまう。
これにより、上述したステップS26において、液化ガスの供給を停止していた液化ガス供給容器からの液化ガスの供給を再開した際に、液化ガスとともに液飛沫が同伴されることがなく、液化ガスの供給経路が腐食されることもない。
ここで、液化ガスの供給圧の平均値「供給圧力AVE」が設定値MLを下回る場合、ステップS08及びステップS09に移行する。
一方、液化ガスの供給圧の平均値「供給圧力AVE」が設定値MLを上回る場合、ステップS08及びステップS09に移行しない。
次に、ステップS09では、制御回路(サブルーチン)2を停止する。すなわち、第2制御を停止する。
次いで、ステップS01に再び移行する。
2・・・制御装置
C1,C2,C3・・・液化ガス供給容器
W1,W2,W3・・・重量計(残量測定手段)
P1,P2,P3・・・圧力計
V1,V2,V3・・・開閉弁
H1,H2,H3・・・加熱器
L,L1,L2,L3・・・供給経路
Claims (6)
- 複数の液化ガス供給容器から液化ガスを供給する液化ガス供給装置であって、
複数の液化ガス供給単位と、前記液化ガス供給容器から液化ガスの供給量を前記液化ガス供給容器内の液化ガス残量に基づいて制御する制御装置と、を備え、
前記液化ガス供給単位が、前記液化ガス供給容器と、前記液化ガス供給容器の残量を測定する残量測定手段と、前記液化ガス供給容器を加熱する加熱器と、前記液化ガス供給容器から液化ガスを供給する供給経路と、前記供給経路に位置する圧力計と、前記供給経路に位置する開閉弁と、を有し、
前記制御装置が、前記圧力計及び前記残量測定手段から測定値をそれぞれ受信し、
前記圧力計が、複数の前記液化ガス供給容器からの液化ガスの供給圧の平均値を測定し、前記供給圧の平均値が設定値を超えている場合、前記制御装置が、液化ガスの供給量の制御を開始し、前記加熱器及び前記開閉弁に制御信号をそれぞれ送信し、
前記制御において、前記液化ガス供給容器内の液化ガス残量に基づいて、前記液化ガス供給容器の加熱量をそれぞれ増減する第1制御と、前記液化ガス供給容器内の液化ガス残量に基づいて前記液化ガス供給容器からの液化ガスの供給をそれぞれ停止する第2制御とを行う、液化ガス供給装置。 - 請求項1に記載の液化ガス供給装置を用い、
複数の前記液化ガス供給容器から液化ガスを供給する方法であって、
複数の前記液化ガス供給容器からの液化ガスの供給圧の平均値を測定し、前記供給圧の平均値が設定値を超えている場合、液化ガスの供給量の制御を開始し、
前記制御が、前記液化ガス供給容器内の液化ガス残量に基づいて前記液化ガス供給容器を前記加熱器によって加熱する際の加熱量をそれぞれ増減する第1制御と、前記液化ガス供給容器内の液化ガス残量に基づいて前記液化ガス供給容器からの液化ガスの供給をそれぞれ停止する第2制御とを有する、液化ガス供給方法。 - 前記制御が、前記第1制御を先に開始し、所定の時間を経過した後に前記第2制御を開始する、請求項2に記載の液化ガス供給方法。
- 前記第1制御が、
複数の前記液化ガス供給容器の残量を測定し、最も残量の多い前記液化ガス供給容器との残量差が第1閾値を超えた前記液化ガス供給容器の加熱量を減少し、前記残量差が第2閾値を下回った際に前記液化ガス供給容器の加熱量を増加する、請求項2又は3に記載の液化ガス供給方法。 - 前記第2制御が、
複数の前記液化ガス供給容器の残量を測定し、最も残量の多い前記液化ガス供給容器との残量差が第3閾値を超えた前記液化ガス供給容器の供給を停止し、単独で供給圧の制御を行い、前記残量差が第4閾値を下回った際に単独での供給圧の制御を停止し、前記液化ガス供給容器の供給を再開する、請求項2乃至4のいずれか一項に記載の液化ガス供給方法。 - 複数の前記液化ガス供給容器からの液化ガスの供給圧の平均値を測定し、前記供給圧の平均値が設定値を下回る場合、液化ガスの供給量の制御を停止する、請求項2乃至5のいずれか一項に記載の液化ガス供給方法。
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