JPH03288099A - 圧力容器の交換監視方法およびガス供給装置 - Google Patents

圧力容器の交換監視方法およびガス供給装置

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JPH03288099A
JPH03288099A JP8691090A JP8691090A JPH03288099A JP H03288099 A JPH03288099 A JP H03288099A JP 8691090 A JP8691090 A JP 8691090A JP 8691090 A JP8691090 A JP 8691090A JP H03288099 A JPH03288099 A JP H03288099A
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pressure
pressure vessel
gas
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weight
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坂口 徳治
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KAWAJU BOSAI KOGYO KK
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F17C2227/00Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/04Methods for emptying or filling
    • F17C2227/041Methods for emptying or filling vessel by vessel
    • F17C2227/042Methods for emptying or filling vessel by vessel with change-over from one vessel to another

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、圧力容器の交換監視方法、ガス供給装置さら
には圧力容器の供給表示装置に間する。
従来の技術 たとえば病院などにおいて、医療ガスを連続的に供給す
ることができるようにするために複数の圧力容器を切替
えてガスを供給するように構成される。このような先行
技術では、医療ガスを確実に供給することが重要であり
、さもなければ、生命が危険になるおそれがある。
発明が解決すべき課題 本発明の目的は、複数の圧力容器から複数の予備の圧力
容器を切替えてガスを確実に供給することができるよう
にするために、その圧力容器の交換監視を行う方法を提
供することである。
本発明の他の目的は、ガスの供給を確実に行うことがで
きるようにしたガス供給装置を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、複数の圧力容器がらのガス
の供給状態を目視表示するための新規な圧力容器の供給
表示装置を提供することである。
課題を解決するための手段 本発明は、液化ガスが充填された複数の圧力容器を取外
したことを検出するステップと、前記検出ステップの後
に、予め定める第1時間(たとえば10分)経過したこ
とを検出するステップと、 第2の予め定める一定時間おきに(たとえば50秒毎に
)、圧力容器の重量W1〜W6を複数回測定するステッ
プと、 前記重量測定値W1〜W6の平均値Wを演算するステッ
プと、 次の(i)、(ii)および(i′i′i)、すなわち
(i)現在の重l測定値WCと、前記平均値Wとが近似
していること、 (ii >平均値Wは取外し直前の重量WAを超える値
であること、 (iii )現在値WCが、充填完了時の値未満であっ
て、空容器の値以上の範囲にある予め定める値以上であ
ること、 が成立するかどうかを判断するステップと、前記条件(
i)、(ii)および(iii )の3つが同時に成立
したとき、圧力容器の交換が正常に行われたものと判断
するステップとを含むことを特徴とする圧力容器の交換
監視方法。
また本発明は、圧力容器の充填交換完了時における充填
された中味の重量WOは、予め定める一定の値であり、 空容器の重量WD、 WD=W−WO を計算して求めるステップを含むことを特徴とする。
また本発明は、圧力容器の現在の重量WBとするとき、 圧力容器の残量D、 を演算して求め、このとき、WDは予め定める一定の値
であってもよいことを特徴とする。
また本発明は、液化ガスまたはガスが充填された複数の
圧力容器と、 これらの複数の圧力容器からのガスを切替えて供給する
切替え手段と、 圧力容器の重量または圧力を測定する手段と、ガスを供
給している圧力を検出する手段と、重量検出手段と圧力
検出手段との出力に応答して、ガスを供給している圧力
容器の充填物の残量が、予め定める値未満であって、ガ
ス圧力が予め定める値未傭であるとき、前記切替え手段
による切替え動作を行わせるための制御手段と、圧力容
器の前記切替え手段による切替え動作が、予め定める時
間経過しても完了しないとき、警報を発生する手段とを
備え、 前記切替え手段は、 2次圧調整用の回転可能な調整棒を有する一対の減圧弁
と、 駆動源と、 減圧弁の各調整棒を一方の減圧弁の2次圧上昇時に他方
の°減圧弁の2次圧が低下するように、駆動源の動力に
よって駆動する連動操作手段とを含むことを特徴とする
ガス供給装置である。
また本発明は、液化ガスまたはガスが充填される複数の
圧力容器と、 これらの複数の圧力容器からガスを切替えて供給する切
替え手段と、 圧力容器の重量または圧力を測定する手段と、供給側で
あり圧力容器の残量が予め定める値未満になったこと、
または予備側であり圧力容器の残量が予め定める値未満
になったことのいずれが1つが成立したことを検出する
空検出手段と、空検出手段の出力に応答して警報を出力
する第1警報手段と、 ガスが供給される圧力を検出する手段と、この圧力検出
手段の出力に応答し、検出される圧力が予め定める値未
満であるとき、警報を出力する第2警報手段と、 前記第1および第2警報手段の警報動作を停止するリセ
ット手段と、 前記リセット手段による第1警報リセット後がら予め定
める時間を刻時動作するタイマと、タイマの出力に応答
し、前記リセット後がら前記予め定める時間経過した時
点において空検出手段による空検出が行われ、または圧
力検出手段による検出圧力が前記予め定める値未満であ
るときには、前記第1および第2警報手段による警報動
作を行わせる手段とを備えることを特徴とするガス供給
装置である。
また本発明は、複数の圧力容器を表示する表示部と、 圧力容器表示部からのガスを合流して導く管路を表示す
る表示部と、 各圧力容器から合流位置までの管路表示部に沿って、流
れ方向を表す複数の点在して設けられる流れ方向表示部
と、 各圧力容器毎の流れ方向表示部を流れ方向に沿って順次
的に活性化する手段と、 管路表示部の合流位置のガス圧力を表示する手段とを含
むことを特徴とする圧力容器の供給表示装置である。
作  用 以上のように本発明によれば、圧力容器を取外したこと
を検出し、その後、予め定める第1時間、たとえば10
分間経過したことを検出する。この第1時間の間に、作
業者は空になった圧力容器を、新たな充填が完了した圧
力容器に交換することができる。
その後、第2の一定時間、たとえば50秒おきに、圧力
容器の重量W1〜W6を複数回測定し、その重量測定値
W1〜W6の平均値Wを計算して求める。これによって
、圧力容器の作業中にたとえ重量の変動があったとして
も、すなわち作業者の体重が瞬時的に加わり、あるいは
また圧力容器を持ち上げるなどして、その重量測定値が
変動したとしても、平均値Wは、新たな圧力容器の重量
を表すことになる。その後、圧力容器の現在の重量測定
値WCと、前記平均値Wとが近似していること、すなわ
ち重量が安定しており、たとえば±2kg以内の変動で
あり、また平均値Wは圧力容器の取外し直前の重量WA
、すなわち空の圧力容器の重量WAを超える値であり、
したがって新たな充填が完了した圧力容器が取付けられ
たこと、さらに圧力容器の現在の重量測定値WCが充填
完了時の値未満であって、しかも空の圧力容器の値以上
の範囲にある予め定める値以上であるとき、すなわち充
填が完了していない、満タンではない圧力容器が新たに
取替えられたときのいずれか1つの条件か成立したとき
には、この圧力容器の交換が正常に行われたものとは判
断されない。したがって圧力容器が確実に交換されたか
どうかを監視することができる。これによってたとえば
病院の医療ガスなどを確実に連続的に供給することが可
能て゛ある。
また本発明に従えば、各圧力容器に充填される気化する
液体である中味の重量WOは、予め定める一定値、たと
えば60kgであり、したがって空容器の重量WDを、
(W−WO>によって求めることができる。または空容
器の重量は予め定める一定の値であってもよい。ここで
WOは、前記中味の重量であって一定の値である。
さらにまた本発明に従えば、圧力容器の残量りを計算す
ることができ、したがって圧力容器の交換を的確に行う
ことができる。
さらにまた本発明のガス供給装置に従えば、複数の各圧
力容器には、気化する液体とそのガスとが充填されてお
り、これらの複数の圧力容器からのガスを切替え手段に
よって切替えて供給するようにし、圧力容器の重量を測
定し、また供給しているガスの圧力を検出し、圧力容器
の充填物の残量が予め定める値未満であり、また供給し
ているガスの圧力が予め定める値未満であって、これら
2つの条件が成立したとき、圧力容器の切替え動作を行
う。このような切替え動作時には、供給側の圧力容器の
残量の割合が予め定める値以上であるときには、−時的
に大量のガスが消費されて、供給されるガスの圧力が一
時的に低下しても、したがってその圧力容器に充填され
ている液体の蒸発量が、間に合わなくても、圧力容器の
切替え動作が行われてしまうことを防ぐ。これによって
無駄な切替え動作を防ぎ、安定にガスの供給を行うこと
ができるようになる。
切替え作業が予め定める時間、たとえば1時間経過して
も完了されないときには警報を発生し、これによって作
業者は圧力容器の交換ミスなどを知ることができる。こ
れによって圧力容器の交換作業を確実に完了させること
が可能である。
さらにまた本発明に従えば、圧力容器に液化ガスが充填
されているときには、供給側圧力容器の残量が予め定め
る値未満になったとき、または予備側であって圧力が供
給されていない圧力容器の残量が予め定める値未満とな
ったときのいずれか一方が成立したときに、警報を出力
する。この警報は、たとえばブザーであって「ホロホロ
」という警報音などであってもよい。さらに供給されて
いるガスの圧力が予め定める値未満になったときには、
たとえば「ブー」という警報音などによって圧力容器が
必ず交換されるべきであることを音響表示などする。
圧力容器内にガスだけが充填されている場合には、供給
側圧力容器の残量ガス圧力が予め定める値未満となった
とき、または予備側であってガスを供給していない圧力
容器の残量のガス圧力が予め定める値未満になったとき
のいずれか少なくとも一方の条件が成立したとき、「ホ
ロホロ」という警報音などの警報を行い、供給を行って
いるガスの圧力が予め定める値未満に低下したときには
、圧力容器を必ず交換すべきことを表す「ブー」という
警報音などの警報を行う。
さらにまた、−旦、警報が行われた後に、リセットが行
われ、このリセットされてからタイマによって予め定め
る時間、たとえば1時間、経過しても、前記条件が成立
しないとき、すなわち予備側圧力容器の残量が予め定め
る値以上にならないときには、再度、警報を発生する。
さらにまた本発明の圧力容器の供給表示装置に従えば、
複数、たとえば一対の圧力容器を表示する表示部が設け
られ、これらの圧力容器のいずれか一方から管路を介し
てガスを供給するように、管路を表示する表示部が設け
られ、この管路表示部に沿って流れ方向を表す複数の点
在して設けられる流れ方向表示部、たとえば矢印が設け
られ、この矢印を、ガスを供給している圧力容器側で順
次的に流れ方向に沿って活性化し、たとえば点灯表示す
ることによって、ガスがいずれの圧力容器から供給され
ているかを目視表示することができ、ガス供給の確認動
作を行うことができる。
さらにまた本発明では、管路表示部の合流位置の圧力を
表示する手段を設け、これによって供給されているガス
の圧力を、確認することができる。
したがって°医療ガスなどのガスの供給が確実に行われ
ることが可能であることを作業者は、ilI認すること
ができる。
実施例 第1図は、本発明の全体の系統図である。病院において
笑気供給ユニット123、可搬式液化酸素供給ユニット
124、窒素供給ユニット125および酸素供給ユニッ
ト126が設けられており、これらの各ユニット123
〜126から病院の手術室および処置室などに各ガスが
供給され、このガスの供給状態はガス供給源監視盤12
7によって常時監視されている。笑気供給ユニット12
3では、笑気が充填された圧力容器1a、1b:2a、
2bが設けられており、可搬式液化酸素供給ユニット1
24では液体酸素を充填した圧力容器lal、2alが
設けられている。また窒素供給ユニット125では窒素
が充填された圧力容器120a、120bが設けられ、
酸素供給ユニット126ではガスである酸素を充填した
圧力容器121a、121bが設けられる。これらのユ
ニット123〜126において、一方グループの圧力容
器のガスが使用された後には、他方のグループの圧力容
器が使用され、このようにして連続的にガスが供給され
る。各ユニット123〜126において、切替え装W1
28〜131がそれぞれ設けられ、各グループの圧力容
器の切替え動作を自動的に行う。以下の説明では、主と
して笑気供給ユニット123に関連して説明を行うけれ
ども、他の残余のユニット124〜126に関してもま
た類似の構成となっている。
第2図は、笑気供給ユニット123の具体的な配管系統
図である。笑気ガスは、複数(この実施例では2)の第
1圧力容器1a、lbに充填されているとともに、複数
(この実施例では2〉の第2圧力容器2a、2bに充填
されている。以下の説明では、添字a、bを省略して示
すことがある。
第1圧力容器1a、lbからのガスは、容器弁3a  
3bおよび逆止弁4a、4bをそれぞれ経て、さらに管
路5a、5bから管路6を経て第1減圧弁7に導かれる
。また同様にして、第2圧力容器2には容器弁8、逆止
弁9、管路10,11が設けられ、第2減圧弁12が設
けられる。
第1および第2減圧弁7.12は、その2次圧が調整可
能に構成され、これらの減圧弁2,12は、連動駆動手
段13によって、その2次圧が調整される。減圧弁7,
12からの減圧されたガスは、管路14.15から逆止
弁16.17を経て、供給管路18から供給され、第3
減圧弁20に導かれる。第3減圧弁20はその2次圧が
調整可能に構成され、予め定める値に調整されている。
減圧弁20から減圧されたガスは、管路21から供給さ
れ、医療設備に導かれる。供給管路21には、圧力検出
手段19が備えられる。
圧力容器1.2に充分なガスが充填されている状態では
、そのガス圧力はたとえば50kgf/cm2である。
連動操作手段13によって操作されて、たとえば圧力容
器1からのガスが供給されて使用されているとき、減圧
弁7の管路14に供給されるガスの2次圧力は、9 k
 g f / c m 2であり、他方の圧力容器2に
接続されているもう1つの減圧弁12から管路15に導
かれるガスの2次圧力は、6 k g f / c m
 ”であり、前述の圧力検出手段19と圧力容器1の残
量による自動切替え動作は、このような2つの減圧弁7
,12の設定された2次圧力の中間の値7 k g f
 / c m 2に定められる。減圧弁7から管路14
に9kgf/cm2のガスが供給されているとき、逆止
弁17の働きによって、そのガスが減圧弁12側に導か
れることはない。
たとえば圧力容器1がその使用によって、ガス残量が少
なくなり、これによって供給管路18のガス圧力が低下
したときには、そのことが圧力検出手段19によって検
出される。また圧力容器1の残量が予め定める値以下に
なったとき警報が発生され、切替え手段13により自動
的に圧力容器2からガスは供給される。これによって作
業者は、残量が少なくなった圧力容器lを取外して、新
たな充分なガスが充填された圧力容器に交換する。
この残量が少なくなった圧力容器1を取外したとき、逆
止弁16の働きによって管路18からガスが漏洩するこ
とはなく、残余の圧力容器2から減圧弁12を経て、逆
止弁17から供給管路18に9 k g f / c 
m 2の圧力でガスが供給され続ける。
圧力容器1を新たな圧力容器と交換した後には、容器弁
3a、3bを開くと、供給管路18の圧力は再び上昇し
、このことが圧力検出手段1つによって検出される。
笑気供給ユニット123に備えられている切替え装置1
28は、第3図に示される圧力容器の供給表示装W13
3を備える。この供給表示装置133は、圧力容器1.
2にそれぞれ対応して圧力容器を表示する表示部134
,135と、これらの圧力容器表示部134,135か
らガスを合流して導く管路を表示する表示部136,1
37と、流れ方向表示部138,139と、合流後のガ
スを供給する管路を表示する合流管路表示部140とを
有し、この合流管路表示部140の先端部は上方に向け
た矢印141となっている。
流れ方向表示部138は圧力容器表示部134から合流
位置142までの管路表示部136に沿って、流れ方向
を示す複数の点在して設けられる第1流れ方向表示部1
38aと、矢印である流れ方向表示部138bとを有す
る。もう1つの流れ方向表示部139もまた同様な構成
となっている。
切替え装置128に備えられている集積回路(IC)な
どによって実現される処理回路143〈後述の第6図参
照)は、流れ方向表示部138を第4図に示す態様で活
性化する。これらの流れ方向表示部138は発光ダイオ
ードなどによって実現され、圧力容器表示部134から
合流位置142に向かって正方形または長方形である第
1流れ方向表示部138aは第4図(1)、第4図(2
)および第4図(3)で示されるように順次的に点灯/
消灯され、矢印の第2流れ方向表示部138bは第4図
(4)で示されるように点灯/消灯される。このように
して、いずれの圧力容器1.2からガスが供給されてい
るかが一見して分かる。
合流位置142付近において、その合流位置における供
給ガス圧力を表示するガス圧力表示手段144が設けら
れる。このガス圧力表示手段144は、1または複数桁
の日の字形セグメントを備え、単位k g f / c
 m 2で供給しているガスの圧力を表示する。
圧力容器表示部134,135には、圧力容器1.2の
残量重量の割合を表す複数桁から戒る日の字形セグメン
トを備える残量重量割合表示手段145.146が設け
られる。残量重量の割合は複数桁の日の字形セグメント
によって単位%で表される。さらにまた圧力容器1.2
が空になったことを表示するために空表示部147,1
48が備えられる。空でないときにはこの空表示部14
7.148は消灯しており、空に近くなったときには、
点滅動作して警報が発せられる。この空表示部147の
表示態様は第5図に示されるとおりであり、もう1つの
空表示部148もまた同様である。
第6図は、第1図〜第5図に示される実施例の電気的構
成を示すブロック図である。圧力容器1゜2の各重量を
検出するために、重量検出手段151.152が設けら
れる。総括的に添字a、bを省略して示すことがある。
圧力検出手段19と重量検出手段151,152の出力
は処理回路143に与えられる。処理回路143の出力
は供給表示手段133に与えられるとともに、警報手段
153を動作させる。警報動作を停止するために、リセ
ット操作スイッチ154が設けられる。
第7図は、重量検出手段151によって検出される圧力
容器1の時間経過すなわち容器重量の推移を示すグラフ
である。この圧力容器1からガスが供給され、残余の圧
力容器2は予備状態となっているとき、圧力容器1から
ガスが供給されて使用されることによって、その使用後
から時刻t1以降、重量はたとえば160kgから減少
し、時刻t2において重量検出手段151によって検出
される重量が低下し、空表示部147が点滅して圧力容
器1が空に近くなったことを表示する。時刻t3〜t4
において圧力容器lを取外し、時刻t5〜t6において
新たな圧力容器1を備え、こうして時刻t7以降におい
て新たな圧力容器1が使用される。なお時刻t2〜t7
では、残余の圧力容器2からガスが医療設備に供給され
る。
第8図は、処理回路143の動作を説明するためのフロ
ーチャートである。ステップn1において電源が投入さ
れると、ステップn2において、その電源投入時に1回
だけ、その電源を投入してから8秒後に、データメモリ
Aに、重量検出手段151によって測定された重量測定
値WAを格納してストアする。WAは電源オン時の重量
データ、WBは8秒毎の重量データ、WCは50秒毎の
重量データである。
ステップn3において重量検出手段151によって圧力
容器1の重量は第7図(2)で示されるように8秒毎に
測定され、その測定値WBはデータメモリBに格納され
る。ステップn4では、50秒毎に、前記重量測定値W
Bを、値WCとして第7図〈3〉で示されるようにサン
プリングし、データメモリCに格納する。
ステップn5では、第1式の比較動作を行う。
WB<WA           ・・・(1)第1式
が成立しないとき、すなわち重量検出手段151に圧力
容器1以外のものが載せられたときなどのような異常動
作が生じているときにはステップn7に移り、このよう
な異常動作が生じていないと判断されると、ステップn
6においてデータメモリAの値WAを、データメモリB
の値WBに更新する。
ステップn7では、第2式の比較動作を行う。
WB>30kg         ・・・(2)ここで
圧力容器1a、lbのいわば満タン状態では、笑気ガス
の充填された充填物の中味の重量は正確に30kgであ
り、充填物を除いた圧力容器だけの重量はたとえば50
kg±5kgの範囲にある。第2式が成立しないとき、
すなわち2本の圧力容器1a、lbの両者を重量測定手
段151から降ろしたときには、ステップnloにおい
て、供給表示袋W133の空表示部147、残量重量割
合表示手段145を零として交互に点滅動作させる。
ステップnilでは、1時間の刻時動作を行うタイマが
刻時動作を開始する。ステップn12では、10分間の
刻時動作を行うタイマが刻時動作を開始する。作業者は
ステップn13において新たな満タンである2つの圧力
容器を重量検出手段151に搭載する。ステップn14
において前記10分タイマによる時間が10分経過した
かどうかか判断され、10分経過しているときには、新
たな圧力容器の交換動作が終了しているはずであると判
断し、ステップn15において、データメモリCから6
回分の重量測定値WCを読取り、これらを参照符W1〜
W6で表す。すなわち第9図に示されるようにステップ
n14において10分が経過した後には、50秒おきに
、重量検出手段151によって圧力容器1の重量を検出
し、5分間にわたって、重量測定値W1〜W6を読取っ
てストアする。第9図において○印肉の番号は、データ
メモリCからの値WCのサンプルして取出した値の手順
を示す。この10分経過後におし)ても、作業者は圧力
容器1a、lbを取扱っており、または圧力検出手段1
51の上に作業者が乗るなどし、こうして重量測定値が
変動することがあり得る。ステップn6では第3式に示
すようにして、平均重量Wを計算し、容器交換が確実に
行われたかどうかを判断する後述の条件に使用する。
ステップn17では、前記1時間タイマによる刻時動作
によって1時間が経過したかどうかが判断される。1時
間経過する以前においては、ステップn19.n20.
n21において次の3つの条件(i ) 、  (ii
 > 、  (ii )が設立するかどうかを判断する
条件(i) W −2k g≦WC≦w+ 2 k g  ・・・(
4)条件(ii ) W>WA                    ・
・・ (5)条件(iii ) WC≧ 145kg            ・・ (
6)ここで条件(i)は、現在の重量測定値WCと、平
均値Wが近似し、したがって、重量が安定して±2kg
以内であることである。条件(ii )は平均値Wは取
外し直前の重量WAを超える値であることである。この
取外し直前の重量WAというのは、第7図(1)におい
て時刻t4直前で、2本圧力容器1(1,lbを重量検
出手段151aから降ろす直前において検出してストア
した値である。
条件(ii )は、現在値WCが、充填完了ボンベ2本
の重量、充填完了時の値、たとえば160±10kg未
満であって、空容器2本の値100±10kg以上の範
囲にある予め定める値、この実施例では145kg以上
であることである。これによって新たに交換された圧力
容器は2本とも満タンであるかどうかを判断し、第6式
が設立しないときには、満タンでない圧力容器が搭載さ
れたものと判断する。
こうして条件(i ) 、  (ii ) 、  (i
ii )のいずれもが成立したときには、ステップn2
2に移り、データメモリAの内容WAを、8秒毎の現在
値WBに更新する。ステップn23では、空容器の重量
WDを演算する。
WD=W−WO・・・(7) ここで重量WOは圧力容器1の充填完了時における充填
された中味の重量であって、前述のように2本分で合計
60kgである。このステップn23ではまた、前述の
ステップn15においてサンプルしたデータW1〜W6
を零にリセットする。
ステップn17において1時間経過した時点において、
条件(i ) 、  (ii ) 、  (ii )の
いずれか少なくとも1つが成立しないときには、異常状
態が生じたものと判断し、ステップn18において警報
手段153によって異常動作の警報を行う。
この警報手段153はランプの点滅動作であってもよい
し、またブザーなどの音響表示を行うようにしてもよい
ステップn7において、前述の第2式が成立したとき、
すなわち2本の圧力容器1a、lbのうち、少なくとも
1本は搭載されたままであるときには、ステップn8に
移り、圧力容器1の残量重量の割合りを演算して求める
ここで第8式におけるWDは前述の第7式において求め
られた空容器の重量であり、W○は2本の圧力容器1a
、lbの最初の満タン時の中味の重量であって、この実
施例ではたとえば60kgである。
ステップn9では、この残量の割合りを、供給表示装[
133の表示手段145,146において単位%で表示
を行う。
第10図はガス供給源監視盤127によって表示される
動作を説明するための図である。第10図(1)の表示
手段153の圧力容器1,2の表示を行う圧力容器表示
部154,155では上下に配列される多数のセグメン
ト156によって残量重量が棒グラフで表示される。管
路表示部157158では、いずれの圧力容器1.2か
らガスが供給されているかを示し、ガスが供給されてい
る方の管路表示部157,158のいずれかが表示され
る。供給圧力表示手段159は、実際に手術室および処
置室などに供給されているガスの圧力を圧力検出手段に
よって検出し、その圧力を表示する。異常状態が生じた
ときには異常表示手段160が点滅して表示を行う。こ
の異常表示手段160は、前述の第8図におけるステッ
プ018における異常動作表示のときにも能動化される
さらにまた圧力容器1,2に個別的に対応して空表示部
161,162が設けられ、空表示検出時に点滅表示が
行われる。このような表示手段153は、笑気の圧力容
器1,2に関連して設けられるだけでなく、窒素および
酸素の圧力容器120゜121に関連してもまた同様に
設けられる。
さらにまた第10図(2)のように可搬式の液体酸素の
圧力容器1al、2alでは、その残量が圧力容器表示
部163によって棒グラフで表示され、圧力容器1al
、2alの内部の圧力は内部圧力表示手段164によっ
て表示され、気化されて実際に供給される酸素の圧力は
供給圧力表示手段165によって表示され、また異常表
示手段166が設けられ、空表示手段167が設けられ
る。
さらにまた病院では、吸引ポンプが設けられ、その吸引
圧力は第10図(3)の表示手段168における上下に
延びる表示部169によって表示され、その吸引圧力は
表示手段170によって表示され、異常時には異常表示
手段171が動作し、またその他の表示も行われる。
第11図は連動駆動手段の簡略化した正面図であり、第
12図はその連動駆動手段の断面図であり、第13図は
第12図における切断面線1’V−IVから見た簡略化
した断面図である。これらの図面を参照して、圧力容器
1が空になった後、残余の圧力容器2からガスを供給す
ることができるようにするために、この連動駆動手段1
3は、減圧弁7の2次圧をたとえば9 k g f /
 c m 2とし、減圧弁12の2次圧を6 k g 
f / c m 2として圧力容器2からのガスを供給
管路18に供給して使用することができるようになる。
正逆回転可能なモータ37には、回転軸38が連結され
ており、この回転軸38には突起45が固定される。突
起45はストッパ46.47によってその角変位量が制
限され、第11図の実線で示されるように突起45が位
置しているときそのことを一方の検出スイッチ112に
よって検出し、また仮想線で示される状態となっている
ときもう1つのスイッチ113によって検出される。こ
れらのスイッチ112,113の出力は前述の第6図に
おいて処理回路143に与えられる。
回転軸38の端部には、傘歯車40が固定される。傘歯
車40は、傘歯車41に噛合う。この傘歯車41は、回
転軸42に固定される。回転軸42は、取付は部材39
に回転可能に支持される。
回転軸42の軸線方向の両端部には、接続部材43.4
4が取付けられ、減圧弁7,12の2次圧を調整可能と
する。
取付は部材3つには、この突起45に当接する一対のス
トッパ46.47が固定され、これによって回転軸38
は、ハンドル37によって、その軸線まわりにたとえば
180度角変位可能である。
第14図は、減圧弁7の構成を示す断面図である。この
減圧弁7では、ケーシング50の部分51.52によっ
てダイアフラム53が固定され、ダイアフラム室54が
形成される。このダイアフラム室54は、筒体55に形
成された連通孔56を介して、出口57に連通ずる。出
口57は、管路14に接続される。
ケーシング50の入口58は、管路6に接続される。こ
の人口58からの1次側の高圧力、たとえば150 k
 g f / c m 2のガスは、フィルタ59を通
り、部屋60に導がれる0部屋60では、ばね61によ
ってばね付勢された押圧片62が設けられる。この押圧
片62は、銅などの材料から成る弁体63を、合成樹脂
などがら成る弁座64に着座する方向に付勢する。弁座
64は、保持部材65に保持されており、この保持部材
65はケーシング50に固定され、弁体63を案内する
ダイアフラム53では、突片67が固定されており、こ
の突片67は、ばね定数が大きいばね68と、ばね定数
が小さいばね6つとによって、弁体63が弁座64から
離間する方向(第5図の右方)に付勢される。ばね68
,69に当接するばね受け70は、調整棒7■によって
球状の当接体72を介して当接する。調整棒71は、ケ
ーシング50に螺合し、この調整棒71がその軸線まわ
りに回転されることによって、ばね受け70が変位し、
これに応じて突片67による弁体63のばね力が変化し
、2次圧が調整可能である。調整棒71の端部は、第1
2図に示されるように軸継手43によって回転軸42に
連結される。もう1つの減圧弁12に関しても、同様な
構成となっている。
突起45がストッパ46に当接した状態において、減圧
弁7の調整棒71は第14図の右方に変位し、したがっ
てばね68,69の比較的大きなばね力で、突片67、
したがってそれに当接する弁体63は、弁座64から離
間する方向にばね付勢されて2次圧が前述のようにたと
えば9kgf/ c m 2に調整される。
回転軸38をモータ37によって180度回紙回転突起
45がストッパ47に当接している状態としたとき、減
圧弁7の調整棒71は第14図の左方に変位し、これに
よって弁体63は、ばね68.69の比較的小さいばね
力で付勢される。そのため2次圧は前述のようにたとえ
ば6kgf/cm2に調整される。もう1つの減圧弁1
2は、減圧弁7と同様な構成を有し、減圧弁7が9kg
f / c m 2および6 k g f / c m
 2の2次圧に調整されている状態では、減圧弁12の
2次圧は6k g f / c m 2および9 k 
g f / c m 2にそれぞれ調整される。
第15図はモータ37による圧力容器1.2の切替え動
作を説明するためのフローチャート、すなわち笑気切替
え機の全体のフローチャートである。ステップm1から
ステップm2に移り、圧力検出手段1つ、重量検出手段
151,152およびスイッチ112,113などの変
換された出力データは、処理回路143の笑気ガスに対
応したメモリエリアに転送されてストアされる。ステッ
プm3では、システム、すなわち本件装置の異常をチエ
ツクするために、最大値と比較し、圧力検出手段19に
よって検出される圧力が予め定める最大値9.9kgf
/cm2以上であるがどうが、および左右バンクの荷重
計、すなわち圧力容器1゜2の重量検出手段151,1
52によって検出されるそれぞれ重量が予め定める最大
値400kgf以上であるかどうかを比較して検出し、
異常でなければ、ステップm4に移る。ステップm4で
は、ガス圧力検出手段19によって検出される圧力が0
.3kgf/cm2以下であるときには、零とする。ス
テップm5では、笑気の圧力容器1または2における残
量重量の割合Bを、前述の第8式に基づいて演算を行い
、その演算結果を、残量重量割合表示手段145,14
6によって表示する。
ステップm6では、スイッチ112,113がらの出力
が処理回路143に入力されていることを確認し、これ
によって圧力を供給している使用側のバンクである圧力
容器1または2に対応して第3図に示されるように、流
れ方向表示部138゜139を動作表示させる。
ステップm7では、(a>使用中の圧力容器たとえば1
の残量重量割合りが予め定める値たとえば10%未満に
なったとき、(b)または予備側の圧力容器たとえば2
の残量重量割合りが予め定める値たとえば30%未満に
なったことのいずれか1つが成立したとき、警報手段1
53によってたとえば警報音「ホロホロ」というブザー
鳴動を行う。また空表示部161,162などによる点
滅動作を行い、こうして空表示を行う。
さらにまた(c)圧力検出手段19によって検出される
圧力が予め定める値、たとえば5.Okg f / c
 m ”以上、あるいは3.5kgf/cm2以上であ
るときのいずれか1つが成立したとき、警報手段153
によって警報音「ホロホロ」という警報音を発生し、ま
た異常表示部160(前述の第10図(1)参照)など
による発光ダイオードの点滅動作を行い、こうして異常
表示を行う。
ステップm8ではモータ37を駆動して、使用中の圧力
容器lから予備側の圧力容器2に切替え動作を行う。
第16図を参照してモータ37による切替え動作を説明
する。(d)使用している供給側の圧力容器1の残量重
量割合りが10%未満となり、かつ(e)圧力検出手段
19によって検出される圧力が予め定める値7 k g
 f / c m 2未満となったことのいずれもが成
立したとき、ANDゲート173の出力はORゲート1
74からモータ駆動回路175に与えられる。ANDゲ
ート176は、もう1つの圧力容器2が使用中において
ANDゲート173と同様な動作を行う。
モータ駆動回路175が回転軸38を回転駆動し、予め
定める時間、たとえば40秒以内に突起45がスイッチ
113によって検出されたときには、切替え動作が正常
に行われたものと判断する。
40秒以内に切替え動作が行われず、その後80秒経過
してもスイッチ113によって突起45が検出されない
ときには、警報手段153によって、切替え動作が行わ
れていないことを警報表示する。
第15図のステップm9では、圧力検出手段1つによっ
て検出される圧力が3.5〜5.0kgf / c m
 2の範囲にあるかどうかを判断し、圧力が異常であれ
ば、警報手段153によって警報動作を行う。ステップ
mloでは、この処理手段143におけるデータをガス
供給源監視盤127に転送して表示を行う、こうしてス
テップmllにおいて一連の動作を完了する。
窒素供給ユニット125においては、窒素はガスのみの
状態で圧力容器120a、120bに充填されており、
一方のグループの圧力容器120aは1または複数本で
あってもよく、また同様にして他方のグループの圧力容
器120bは1または複数本であってもよく、その配管
系統図は第17図に示さ°れている。この構成は、前述
の第2図の構成に類似し、対応する部分には同一の参照
符を付す。この実施例では、圧力容器120の重量を検
出する手段は設けられておらず、圧力容器120の残量
は、圧力検出手段183,184によって検出される圧
力によって判断される。この圧力検出手段183,18
4の出力は処理回路143(前述の第6図参照)に入力
される。
第18図は窒素供給ユニット125に設けられている切
替え装置130に備えられる供給表示装置180の正面
図である。この供給表示装置180は前述の第3図に関
連して述べた供給表示装置133に類似した構成を有し
、対応する部分には同一の参照符を付す。注目すべきは
この窒素供給ユニット125では、残量表示部181,
182は、圧力容器120a、120bに充填されてい
る高圧の圧力検出手段183.184 (第17図参照
)の検出圧力値を単位k g f / c m 2で表
示する。その他の構成は前述の供給表示装置133と同
様である。
第19図は第17図および第18図に関連する窒素の供
給ユニット125に関連する動作を説明するためのフロ
ーチャートである。ステップ11からステップ12に移
り、圧力検出手段179・183.184の出力は処理
回路143における窒素のためのメモリエリアへ転送さ
れる。ステップ13では、システム、すなわち本件装置
の異常をチエツクするために、予め定める最大値と比較
する。すなわち圧力検出手段179によって検出される
圧力が予め定める最大値9.9kgf/cm2以上であ
るがどうが、および高圧力の圧力検出手P1183,1
84によってそれぞれ検出される圧力が予め定める最大
値200 k g f / c m 2以上であるかど
うかを検出し、正常であれば、ステップ14に移る。こ
のステップ14では、圧力検出手段179によって検出
される圧力が0.3k g f / c m 2以下で
あるときおよび高圧力の圧力検出手段183,184に
よって検出される圧力が3 k g f / c m 
2以下であるときには、その検出値は零とする。
ステップ15では、前述の第15図に関連して述べたス
テップm6と同様な動作を行う。
ステップ16では、(f>供給側の圧力容器120aの
圧力検出手段183によって検出される残量圧力が予め
定める値15 k g f / c m ’未満である
こと、または(g)予備側の圧力容器120bの圧力検
出手段184によって検出される圧力が予め定める値4
5kgf/cm2未満であることのいずれか少なくとも
一方が成立したとき、警報手段153によって音「ホロ
ホロ」のブザー鳴動のみを行う。また、空表示部161
,162などによる点滅動作を行い、こうして空表示を
行つ。
さらにまた切替え装置130による圧力容器120aか
ら120bに切替える動作を行うために、(h)圧力検
出手段179によって検出される合流後の供給ガス圧力
が予め定める値未満となったとき、前述の第11図〜第
14図の構成と同様な構成によって、圧力容器120a
から120bへの切替え動作を行う。
第20図は処理回路143の動作をさら説明するための
図である。第6図に示されるようにリセット操作スイッ
チ154が設けられており、このリセット操作スイッチ
は154は、前述の条件(C)が成立して、警報手段1
53によって音「ホロホロ」のブザー鳴動が行われ、ま
た発光ダイオードによる点滅動作が行われている状態で
、そのスイッチ154の操作によって、警報動作を休止
する。処理回路143に備えられているタイマは、条件
(c)が成立して上述のように警報動作が開始された時
刻から予め定める一定期間、たとえば1日の時間経過後
、再び音「ホロホロ」というブザー鳴動を行う。すなわ
ち予備側であり30%未満で、成る一定期間放置された
とき、2度目の警報を発報する。これによって空である
圧力容器1bが作業者によって交換されずに放置された
ことを表示する0作業者は、このような警報表示を聴取
し、また発光ダイオードの点滅を目で見て、使われた空
の圧力容器1を新たな満タンの圧力容器に交換する。
前記一定期間は上述の実施例では1日に定められたけれ
ども、ガスの種類によって、その使用量が大きいときに
は一定期間をもっと短く設定してもよい。
リセット操作スイッチ154に関連して、酸素供給ユニ
ット125でもまた、第20図に関連して述べたのと同
様の動作が行われ、このときには、警報動作が開始され
てからそのリセット操作スイッチ154が操作され、前
記警報動作の開始から予め定める一定期間経過後に2度
目のブザー鳴動を行う。すなわち予備側であり30%未
満で、成る一定期間放置されたとき、2度目の警報を発
報する。
このような動作は、供給ユニット124126になどに
関連しても同様である。
本発明は医療ガスに関連して実施されるだけでなく、そ
の他のガスの供給のために広範囲に実施することができ
る。
発明の効果 以上のように本発明によれば、複数の圧力容器から各圧
力容器を切替えてガスを確実に供給することができるよ
うになる。しかも笑気の交換プログラムにおいて充填が
完了していない、満タンではない圧力容器が交換された
ときには、そのことが検出され、したがって充填が完了
している圧力容器との交換を確実に行うことができる。
また本発明によれば、圧力容器の残、IDを知ることが
できるので、その残量りを知ることによって、新たな圧
力容器を準備するなどして、圧力容器の交換を的確に行
うことができる。さらにまた複数の各圧力容器に、気化
する液体とそのガスとが充填されている場合、圧力容器
の残量の割合が予め定める値以上であるときには、−時
的に大量のガスが消費されて、その圧力容器に充填され
ている液体の蒸発量が間に合わなくても、圧力容器の切
替え動作が行われることを防ぎ、これによって無駄な切
替え動作を防ぎ、安定にガスの供給を行うことができる
また本発明によれば、ガスだけが圧縮されて充填されて
いる複数の圧力容器を切替える動作は、笑気と同じよう
に、10%未満であって、しかも圧力スイッチがONの
とき、供給ガス圧力の低下時に切替え動作を行うように
し、こうして連続してガスの供給を行うことができる。
また本発明によれば、圧力容器の交換を行うべき警報が
出力された後に、リセット手段によってその警報動作を
停止し、そのリセット後から予め定める時間経過しても
、圧力容器の切替え交換動作が行われないときには、再
び警報を発生する。
これによって圧力容器の交換を確実に行うことが可能に
なり、作業者が圧力容器の交換をし忘れてしまうことが
ない。
圧力容器の切替え手段は一対の減圧弁の調整棒を操作し
て行うようにしたので、モータなどの駆動源を用いて、
圧力容器の切替え動作を簡便に行うことができる。
減圧弁の調整棒を回転することによってダイアフラムが
変位し、2次圧が変化されるので、気密性を保ち、2次
圧の変化を容易に行うことができる。
さらに本発明によれば、切替え操作される複数の圧力容
器のガスが供給されている圧力容器を表示するための表
示部が設けられているので、ガスがいずれの圧力容器か
ら供給されているかを目視確認することができ、ガスの
供給の確認を容易に行うことができる。さらにまた表示
部のうち、管路の合流位置の圧力を表示する手段を設け
、これによってガスの供給が確実に行われているかどう
かを作業者が確認することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の系統図、第2図は笑気供給
ユニットの系統図、第3図は供給表示装W133の正面
図、第4図は流れ方向表示部148の動作を説明するた
めの波形図、第5図は空表示部147の動作を説明する
ための波形図、第6図は本発明の一実施例の電気的構成
を示すブロック図、第7図は圧力容器1,2の交換を行
う動作を説明するための図、第8図は圧力容器1.2の
交換動作を示すフローチャート、第9図は第8図におけ
るステップn15の動作を説明するための図、第10図
はガス供給源監視盤127の表示動作を説明するための
正面図、第11図は切替え装置128の一部の断面図、
第12図は連動駆動手段13の断面図、第13図は第1
2図の切断面線IV−IVから見た簡略化した断面図、
第14図は減圧弁7の断面図、第15図は圧力容器1,
2の切替え動作および全警報を行う動作を説明するため
のフローチャート、第16図はモータ37の動作を説明
するための系統図、第17図は窒素圧力容器120a、
120bに関連する供給ユニット125の系統図、第1
8図は供給表示装置180の正面図、第19図は圧力容
器120a、120bの切替えと警報表示を行う動作を
説明するためのフローチャート、第20図はリセット操
作後の動作を説明するための図である。 la、lb、2a、2b、120a、120b。 121a、121b、lal、2al・−・圧力容器、
3 a 、 3 b 、 8 a 、 8 b−容器弁
、7.12−・・減圧弁、13・・・連動駆動手段、1
9,179,183.184・・・圧力検出手段、37
・・・モータ、53・・・ダイアフラム、63・・・弁
体、68.69・・・ばね、71・・調整棒、112,
113・・・スイッチ、123〜126・・供給ユニッ
ト、128〜131・・・切譬え装置、133,180
・・・供給表示装置、134,135・・・圧力容器表
示部、136.137・・管路表示部、138.139
・・・流れ方向表示部、144・・・圧力表示手段、1
45,146・・・残量重量割合表示手段、181,1
82・・・残量圧力表示手段

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)液化ガスが充填された複数の圧力容器を取外した
    ことを検出するステップと、前記検出ステップの後に、
    予め定める第1時間経過したことを検出するステップと
    、第2の予め定める一定時間おきに、圧力容器の重量W
    1〜W6を複数回測定するステップと、前記重量測定値
    W1〜W6の平均値Wを演算するステップと、 次の(i),(ii)および(iii)、すなわち (i)現在の重量測定値WCと、前記平均値@W@とが
    近似していること、 (ii)平均値@W@は取外し直前の重量WAを超える
    値であること、 (iii)現在値WCが、充填完了時の値未満であつて
    、空容器の値以上の範囲にある予め定める値以上である
    こと、が成立するかどうかを判断するステップと、前記
    条件(i),(ii)および(iii)の3つが同時に
    成立したとき、圧力容器の交換が正常に行われたものと
    判断するステップとを含むことを特徴とする圧力容器の
    交換監視方法。
  2. (2)圧力容器の充填交換完了時における充填された中
    味の重量W0は、予め定める一定の値であり、空容器の
    重量WD、 WD=@W@−W0 を計算して求めるステップを含むことを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の圧力容器の交換監視方法。
  3. (3)圧力容器の現在の重量WBとするとき、圧力容器
    の残量D、 D=(WB−WD)/W0×100(%) を演算して求め、このとき、WDは予め定める一定の値
    であつてもよいことを特徴とする特許請求の範囲第2項
    記載の圧力容器の交換監視方法。
  4. (4)液化ガスまたはガスが充填された複数の圧力容器
    と、これらの複数の圧力容器からのガスを切替えて供給
    する切替え手段と、圧力容器の重量または圧力を測定す
    る手段と、ガスを供給している圧力を検出する手段と、
    重量検出手段と圧力検出手段との出力に応答して、ガス
    を供給している圧力容器の充填物の残量が、予め定める
    値未満であつて、ガス圧力が予め定める値未満であると
    き、前記切替え手段による切替え動作を行わせるための
    制御手段と、圧力容器の前記切替え手段による切替え動
    作が、予め定める時間経過しても完了しないとき、警報
    を発生する手段とを備え、前記切替え手段は、2次圧調
    整用の回転可能な調整棒を有する一対の減圧弁と、駆動
    源と、減圧弁の各調整棒を一方の減圧弁の2次圧上昇時
    に他方の減圧弁の2次圧が低下するように、駆動源の動
    力によつて駆動する連動操作手段とを含むことを特徴と
    するガス供給装置。
  5. (5)液化ガスまたはガスが充填される複数の圧力容器
    と、これらの複数の圧力容器からガスを切替えて供給す
    る切替え手段と、圧力容器の重量または圧力を測定する
    手段と、供給側であり圧力容器の残量が予め定める値未
    満になつたこと、または予備側であり圧力容器の残量が
    予め定める値未満になつたことのいずれか1つが成立し
    たことを検出する空検出手段と、空検出手段の出力に応
    答して警報を出力する第1警報手段と、 ガスが供給される圧力を検出する手段と、この圧力検出
    手段の出力に応答し、検出される圧力が予め定める値未
    満であるとき、警報を出力する第2警報手段と、 前記第1および第2警報手段の警報動作を停止するリセ
    ット手段と、 前記リセット手段による第1警報リセット後から予め定
    める時間を刻時動作するタイマと、タイマの出力に応答
    し、前記リセット後から前記予め定める時間経過した時
    点において空検出手段による空検出が行われ、または圧
    力検出手段による検出圧力が前記予め定める値未満であ
    るときには、前記第1および第2警報手段による警報動
    作を行わせる手段とを備えることを特徴とするガス供給
    装置。
  6. (6)複数の圧力容器を表示する表示部と、圧力容器表
    示部からのガスを合流して導く管路を表示する表示部と
    、各圧力容器から合流位置までの管路表示部に沿つて、
    流れ方向を表す複数の点在して設けられる流れ方向表示
    部と、各圧力容器毎の流れ方向表示部を流れ方向に沿っ
    て順次的に活性化する手段と、管路表示部の合流位置の
    ガス圧力を表示する手段とを含むことを特徴とする圧力
    容器の供給表示装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007519170A (ja) * 2003-06-23 2007-07-12 プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド 水素の貯蔵および供給方法
JP2016160974A (ja) * 2015-02-27 2016-09-05 エア・ウォーター防災株式会社 ガス供給装置
JP2019002693A (ja) * 2017-06-12 2019-01-10 株式会社島津製作所 超臨界流体分離装置
KR102172505B1 (ko) * 2020-06-19 2020-10-30 곽두현 초저온용기 가스절체기

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