JP2001004096A - ガス供給方法及び装置 - Google Patents
ガス供給方法及び装置Info
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- JP2001004096A JP2001004096A JP11177406A JP17740699A JP2001004096A JP 2001004096 A JP2001004096 A JP 2001004096A JP 11177406 A JP11177406 A JP 11177406A JP 17740699 A JP17740699 A JP 17740699A JP 2001004096 A JP2001004096 A JP 2001004096A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 設備費や管理維持費を低減するとともに、一
定圧力，一定流量のガス、特に１０ＭＰａ以上の高圧の
ガスを安定的に供給することができるガス供給方法及び
装置を提供する。 【解決手段】 供給ガスの圧力信号に一定の演算を施し
て分解能を高め、かつ、連続的にインバーターにフィー
ドバックするとともに、供給ガスの圧力を検出するにあ
たっては、クッションタンクを用いて圧力変動が緩衝さ
れた安定した圧力を検出するようにして、液化ガスポン
プの吐出量を連続的に制御する。
定圧力，一定流量のガス、特に１０ＭＰａ以上の高圧の
ガスを安定的に供給することができるガス供給方法及び
装置を提供する。 【解決手段】 供給ガスの圧力信号に一定の演算を施し
て分解能を高め、かつ、連続的にインバーターにフィー
ドバックするとともに、供給ガスの圧力を検出するにあ
たっては、クッションタンクを用いて圧力変動が緩衝さ
れた安定した圧力を検出するようにして、液化ガスポン
プの吐出量を連続的に制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス供給方法及び
装置に関し、詳しくは、低温液化ガスを液化ガスポンプ
を用いて圧縮した後、気化して使用先に供給するための
ガス供給方法及び装置であって、特に、供給ガスの供給
量及び圧力を安定的に制御することのできるガス供給方
法及び装置に関する。
装置に関し、詳しくは、低温液化ガスを液化ガスポンプ
を用いて圧縮した後、気化して使用先に供給するための
ガス供給方法及び装置であって、特に、供給ガスの供給
量及び圧力を安定的に制御することのできるガス供給方
法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来のガス供給装置の一例を示
す系統図である。このガス供給装置は、使用先に供給す
る供給ガスを液状で貯留する液化ガス貯槽１と、該液化
ガス貯槽１の液化ガスを所要の圧力に圧縮する往復動式
の液化ガスポンプ２と、該液化ガスポンプ２で圧縮され
た液化ガスを大気空気等の熱源で気化して供給ガスを生
成する蒸発器３と、該蒸発器３で生成した供給ガスを使
用先に送出する送ガス経路４と、該経路４から分岐した
状態で設けられて供給ガスを一次的に貯留する気蓄器５
とを主要構成機器として備えている。
す系統図である。このガス供給装置は、使用先に供給す
る供給ガスを液状で貯留する液化ガス貯槽１と、該液化
ガス貯槽１の液化ガスを所要の圧力に圧縮する往復動式
の液化ガスポンプ２と、該液化ガスポンプ２で圧縮され
た液化ガスを大気空気等の熱源で気化して供給ガスを生
成する蒸発器３と、該蒸発器３で生成した供給ガスを使
用先に送出する送ガス経路４と、該経路４から分岐した
状態で設けられて供給ガスを一次的に貯留する気蓄器５
とを主要構成機器として備えている。
【０００３】使用先に供給する供給ガスを所要の圧力に
圧縮する圧縮手段として、図３の液化ガスポンプに代
え、蒸発器３で気化させた後にガス状で圧縮するガス圧
縮機を設けることもできるが、供給ガス量を一定とした
とき、ガス圧縮機は液化ガスポンプに比べ大型となり、
圧縮動力が嵩むとともに設置スペースも大きくなり、さ
らに騒音も大きいことから、その採用は限定的で、ガス
の供給量が少量の時や供給圧力が低い場合に採用される
のみであり、ガスの供給量が大量である場合や、供給圧
力が１０ＭＰａ程度以上の高圧の場合は、ガス供給装置
の圧縮手段として一般的に液化ガスポンプが用いられる
ている。
圧縮する圧縮手段として、図３の液化ガスポンプに代
え、蒸発器３で気化させた後にガス状で圧縮するガス圧
縮機を設けることもできるが、供給ガス量を一定とした
とき、ガス圧縮機は液化ガスポンプに比べ大型となり、
圧縮動力が嵩むとともに設置スペースも大きくなり、さ
らに騒音も大きいことから、その採用は限定的で、ガス
の供給量が少量の時や供給圧力が低い場合に採用される
のみであり、ガスの供給量が大量である場合や、供給圧
力が１０ＭＰａ程度以上の高圧の場合は、ガス供給装置
の圧縮手段として一般的に液化ガスポンプが用いられる
ている。
【０００４】図３において、液化ガス貯槽１に貯留され
た液化ガスは、液化ガスポンプ２で所要の圧力まで圧縮
された後、逆止弁３ａを通り、蒸発器３で気化して供給
ガスとなり、送ガス経路４に設けられた送ガス流量制御
手段６により、設定された所要の流量に制御されて使用
先に送出される。また、送ガス流量制御手段６の前段に
設けられた圧力調節計７ａ及び制御弁７ｂからなるの送
ガス圧力制御手段７は、流量制御手段６の流量計６ａ及
び制御弁６ｂの一次側圧力を一定にすることにより、流
量制御手段６の制御性を向上させるために設けられてい
る。
た液化ガスは、液化ガスポンプ２で所要の圧力まで圧縮
された後、逆止弁３ａを通り、蒸発器３で気化して供給
ガスとなり、送ガス経路４に設けられた送ガス流量制御
手段６により、設定された所要の流量に制御されて使用
先に送出される。また、送ガス流量制御手段６の前段に
設けられた圧力調節計７ａ及び制御弁７ｂからなるの送
ガス圧力制御手段７は、流量制御手段６の流量計６ａ及
び制御弁６ｂの一次側圧力を一定にすることにより、流
量制御手段６の制御性を向上させるために設けられてい
る。
【０００５】送ガス経路４の蒸発器３出口側には、上・
下限設定値を有する圧力スイッチ８が設けられ、この圧
力スイッチ８からの信号が、液化ガスポンプ２を駆動す
るモーター２ａの電源装置に接続されており、供給ガス
の圧力が圧力スイッチ８の上限設定値（Ｈ）になったと
きに液化ガスポンプ２を停止させ、下限設定値（Ｌ）に
なったときに液化ガスポンプ２を起動させるように構成
されており、液化ガスポンプ２は、供給ガスの圧力に応
じて起動・停止を繰り返す。また、前記モータ２ａの電
源装置として、運転のバリエーションを図るために周波
数変換を行うインバーターを用いることもある。
下限設定値を有する圧力スイッチ８が設けられ、この圧
力スイッチ８からの信号が、液化ガスポンプ２を駆動す
るモーター２ａの電源装置に接続されており、供給ガス
の圧力が圧力スイッチ８の上限設定値（Ｈ）になったと
きに液化ガスポンプ２を停止させ、下限設定値（Ｌ）に
なったときに液化ガスポンプ２を起動させるように構成
されており、液化ガスポンプ２は、供給ガスの圧力に応
じて起動・停止を繰り返す。また、前記モータ２ａの電
源装置として、運転のバリエーションを図るために周波
数変換を行うインバーターを用いることもある。
【０００６】このように、液化ガスポンプ２が起動・停
止を繰り返すように構成されているので、液化ガスポン
プ２が停止している間にも使用先への供給ガスを確保す
るため、送ガス経路４には、該経路４から分岐した気蓄
器５が設けられており、使用先に必要な供給量よりも多
い量の液化ガスを、液化ガスポンプ２が起動している間
（圧力スイッチ８の上限に達するまで）に送出し、余剰
の供給ガスを、使用先に必要な圧力より高い圧力で気蓄
器５に一次的に貯留するようにしている。液化ガスポン
プ２が停止している間の供給ガスは、気蓄器５から供給
され、前記供給ガス圧力制御手段７で圧力制御され、流
量制御手段６で流量が制御されて使用先に供給される。
気蓄器５に貯留されたガスが送出されるのに伴い、送ガ
ス経路４の圧力が低下し、圧力スイッチ８の下限値に達
すると液化ガスポンプ２が起動する。
止を繰り返すように構成されているので、液化ガスポン
プ２が停止している間にも使用先への供給ガスを確保す
るため、送ガス経路４には、該経路４から分岐した気蓄
器５が設けられており、使用先に必要な供給量よりも多
い量の液化ガスを、液化ガスポンプ２が起動している間
（圧力スイッチ８の上限に達するまで）に送出し、余剰
の供給ガスを、使用先に必要な圧力より高い圧力で気蓄
器５に一次的に貯留するようにしている。液化ガスポン
プ２が停止している間の供給ガスは、気蓄器５から供給
され、前記供給ガス圧力制御手段７で圧力制御され、流
量制御手段６で流量が制御されて使用先に供給される。
気蓄器５に貯留されたガスが送出されるのに伴い、送ガ
ス経路４の圧力が低下し、圧力スイッチ８の下限値に達
すると液化ガスポンプ２が起動する。
【０００７】前記気蓄器５の容量は、液化ガスポンプ２
の停止状態から運転状態になるまでの起動時間や、圧力
スイッチ８の上，下限設定値と使用先への供給圧力の差
（供給ガス圧力制御手段７における制御弁７ｂの入・出
の圧力差）及び供給ガス量等により決定されるが、例え
ば、供給ガス圧力が２５〜３０ＭＰａの場合には、１時
間当たりの供給ガス量に対して０．５〜０．８％程度と
なる。したがって、供給ガス量が多く、例えば、１００
０Ｎｍ３／ｈの場合の気蓄器は、内容積５ｍ３程度の大
容量のものが必要となる。
の停止状態から運転状態になるまでの起動時間や、圧力
スイッチ８の上，下限設定値と使用先への供給圧力の差
（供給ガス圧力制御手段７における制御弁７ｂの入・出
の圧力差）及び供給ガス量等により決定されるが、例え
ば、供給ガス圧力が２５〜３０ＭＰａの場合には、１時
間当たりの供給ガス量に対して０．５〜０．８％程度と
なる。したがって、供給ガス量が多く、例えば、１００
０Ｎｍ３／ｈの場合の気蓄器は、内容積５ｍ３程度の大
容量のものが必要となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のガ
ス供給設備は、気蓄器５として大型の高圧容器を設置す
る必要があり、設備費が高くなるとともに設置スペース
も大きくなるなどの問題があった。さらに、気蓄器５
は、高圧ガス保安法の規定により、定期的な耐圧試験を
行う必要があり、高額な検査費用の発生や長期間にわた
る試験のための設備停止が必要となるなど、管理維持費
が高騰するという問題がった。
ス供給設備は、気蓄器５として大型の高圧容器を設置す
る必要があり、設備費が高くなるとともに設置スペース
も大きくなるなどの問題があった。さらに、気蓄器５
は、高圧ガス保安法の規定により、定期的な耐圧試験を
行う必要があり、高額な検査費用の発生や長期間にわた
る試験のための設備停止が必要となるなど、管理維持費
が高騰するという問題がった。
【０００９】また、液化ガスポンプ２は、蒸発器３出口
における上，下限の設定圧力で制御するため、液化ガス
ポンプ２の最高吐出圧力と供給圧力との間に大幅なマー
ジンが必要であり、圧縮エネルギーの損失が発生する。
における上，下限の設定圧力で制御するため、液化ガス
ポンプ２の最高吐出圧力と供給圧力との間に大幅なマー
ジンが必要であり、圧縮エネルギーの損失が発生する。
【００１０】さらに、液化ガスポンプ２の吐出量は、液
化ガスポンプ２の回転数を一定にして運転しても、液化
ガス貯槽１内の液化ガスの量（液面高さ），液化ガスの
温度，圧力，設備への入熱量等により変動し、一定流
量、一定圧力のガスを安定して供給するのは困難であ
り、一定流量，一定圧力が要求されるような場合には、
その要求に十分に応えられるものではなかった。
化ガスポンプ２の回転数を一定にして運転しても、液化
ガス貯槽１内の液化ガスの量（液面高さ），液化ガスの
温度，圧力，設備への入熱量等により変動し、一定流
量、一定圧力のガスを安定して供給するのは困難であ
り、一定流量，一定圧力が要求されるような場合には、
その要求に十分に応えられるものではなかった。
【００１１】そこで本発明は、設備費や管理維持費を低
減するとともに、一定圧力，一定流量のガス、特に１０
ＭＰａ以上の高圧のガスを安定的に供給することができ
るガス供給方法及び装置を提供することを目的としてい
る。
減するとともに、一定圧力，一定流量のガス、特に１０
ＭＰａ以上の高圧のガスを安定的に供給することができ
るガス供給方法及び装置を提供することを目的としてい
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のガス供給方法は、液化ガス貯槽に貯留され
た液化ガスを液化ガスポンプで圧縮した後、気化して供
給ガスを生成し、該供給ガスを使用先に供給する方法に
おいて、前記供給ガスの圧力を検出し、該検出圧力に応
じて前記液化ガスポンプの吐出量を制御することを特徴
とするものであって、特に、前記液化ガスポンプの吐出
量の制御を、前記供給ガスの検出圧力と設定圧力との比
較結果を信号に変換して入力信号とし、該入力信号に演
算を施して制御信号とし、該制御信号に基づいてインバ
ーターにより前記液化ガスポンプを駆動するモーターの
回転数を制御することにより行うことを特徴としてい
る。
め、本発明のガス供給方法は、液化ガス貯槽に貯留され
た液化ガスを液化ガスポンプで圧縮した後、気化して供
給ガスを生成し、該供給ガスを使用先に供給する方法に
おいて、前記供給ガスの圧力を検出し、該検出圧力に応
じて前記液化ガスポンプの吐出量を制御することを特徴
とするものであって、特に、前記液化ガスポンプの吐出
量の制御を、前記供給ガスの検出圧力と設定圧力との比
較結果を信号に変換して入力信号とし、該入力信号に演
算を施して制御信号とし、該制御信号に基づいてインバ
ーターにより前記液化ガスポンプを駆動するモーターの
回転数を制御することにより行うことを特徴としてい
る。
【００１３】さらに、前記演算を、前記入力信号に対し
て前記制御信号を曲線的に変化させるように行うこと、
特に、前記演算を、前記検出圧力が前記設定圧力に近付
くのに従って入力信号に対して増幅した制御信号を出力
し、前記検出圧力が前記設定圧力から遠ざかるのに従っ
て入力信号に対して減衰した制御信号を出力するように
行うことを特徴としている。
て前記制御信号を曲線的に変化させるように行うこと、
特に、前記演算を、前記検出圧力が前記設定圧力に近付
くのに従って入力信号に対して増幅した制御信号を出力
し、前記検出圧力が前記設定圧力から遠ざかるのに従っ
て入力信号に対して減衰した制御信号を出力するように
行うことを特徴としている。
【００１４】また、本発明のガス供給装置は、液化ガス
を貯蔵する液化ガス貯槽と、該液化ガス貯槽の液化ガス
を供給圧力まで圧縮する液化ガスポンプと、該液化ガス
ポンプで圧縮された液化ガスを気化して供給ガスを生成
する蒸発器と、該蒸発器で生成した供給ガスを使用先に
送出する送ガス経路とを備えたガス供給装置において、
前記供給ガスの圧力を検出して圧力信号を発信する圧力
発信器と、該圧力信号と設定値とを比較して入力信号を
発信する圧力設定器と、該入力信号を演算して前記液化
ガスポンプを駆動するモータの回転数を制御するインバ
ーターに制御信号を発信する演算器とを備えたことを特
徴とし、特に、前記送ガス経路にクッションタンクを備
えたことを特徴としている。
を貯蔵する液化ガス貯槽と、該液化ガス貯槽の液化ガス
を供給圧力まで圧縮する液化ガスポンプと、該液化ガス
ポンプで圧縮された液化ガスを気化して供給ガスを生成
する蒸発器と、該蒸発器で生成した供給ガスを使用先に
送出する送ガス経路とを備えたガス供給装置において、
前記供給ガスの圧力を検出して圧力信号を発信する圧力
発信器と、該圧力信号と設定値とを比較して入力信号を
発信する圧力設定器と、該入力信号を演算して前記液化
ガスポンプを駆動するモータの回転数を制御するインバ
ーターに制御信号を発信する演算器とを備えたことを特
徴とし、特に、前記送ガス経路にクッションタンクを備
えたことを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明のガス供給装置の一
形態例を示す系統図である。このガス供給装置は、使用
先に圧力２７ＭＰａ，供給量１００Ｎｍ３／ｈの供給ガ
スを供給するためのものであって、図３で示した従来例
と同様に、液化ガスを貯蔵する液化ガス貯槽１１と、該
液化ガス貯槽１１の液化ガスを所要の圧力まで圧縮する
往復動式の液化ガスポンプ１２と、該液化ガスポンプ１
２で圧縮された液化ガスを気化して供給ガスを生成する
空温式の蒸発器１３と、該蒸発器１３で生成した供給ガ
スを使用先に送出する送ガス経路１４と、該経路１４の
圧力変動を緩衝するために設けられたクッションタンク
１５とを主要構成要素として備えている。
形態例を示す系統図である。このガス供給装置は、使用
先に圧力２７ＭＰａ，供給量１００Ｎｍ３／ｈの供給ガ
スを供給するためのものであって、図３で示した従来例
と同様に、液化ガスを貯蔵する液化ガス貯槽１１と、該
液化ガス貯槽１１の液化ガスを所要の圧力まで圧縮する
往復動式の液化ガスポンプ１２と、該液化ガスポンプ１
２で圧縮された液化ガスを気化して供給ガスを生成する
空温式の蒸発器１３と、該蒸発器１３で生成した供給ガ
スを使用先に送出する送ガス経路１４と、該経路１４の
圧力変動を緩衝するために設けられたクッションタンク
１５とを主要構成要素として備えている。
【００１６】また、送ガス経路１４には、該経路１４の
供給ガス圧力を検出し、検出した圧力に応じて圧力信号
Ｐを発信する圧力発信器１６と、該圧力発信器１６から
の信号と外部から入力される設定値Ｓとを比較し、その
結果に基づいて入力信号Ｔを発信する圧力設定器１７
と、該圧力設定器１７からの入力信号Ｔを入力値とし、
該入力値に対して一定の演算を施して制御信号Ｖとして
出力する演算器１８と、該演算器１８からの制御信号Ｖ
に応じて前記液化ガスポンプ１２を駆動するモーター１
２ａを制御する周波数Ｆを変換し、モータ１２ａの回転
数を連続的に制御して液化ガスポンプ１２の吐出量を制
御するインバーター１９とを備えている。
供給ガス圧力を検出し、検出した圧力に応じて圧力信号
Ｐを発信する圧力発信器１６と、該圧力発信器１６から
の信号と外部から入力される設定値Ｓとを比較し、その
結果に基づいて入力信号Ｔを発信する圧力設定器１７
と、該圧力設定器１７からの入力信号Ｔを入力値とし、
該入力値に対して一定の演算を施して制御信号Ｖとして
出力する演算器１８と、該演算器１８からの制御信号Ｖ
に応じて前記液化ガスポンプ１２を駆動するモーター１
２ａを制御する周波数Ｆを変換し、モータ１２ａの回転
数を連続的に制御して液化ガスポンプ１２の吐出量を制
御するインバーター１９とを備えている。
【００１７】さらに、送ガス経路１４には、使用先に供
給される供給ガスの流量を一定に制御する流量調節計２
０ａ及び流量調節弁２０ｂからなる流量制御手段２０が
設けられている。
給される供給ガスの流量を一定に制御する流量調節計２
０ａ及び流量調節弁２０ｂからなる流量制御手段２０が
設けられている。
【００１８】図１において、液化ガス貯槽１１に貯蔵さ
れた液化ガスは、液導入経路２１を通り、１ＭＰａ以下
の圧力で液化ガスポンプ１２に導入され、該液化ガスポ
ンプ１２で所要の圧力である２８ＭＰａに圧縮され、液
導出経路２２に導出されて逆止弁２２ａを経て蒸発器１
３に導かれ、大気と熱交換することにより気化して供給
ガスとなる。蒸発器１３から送ガス経路１４に導出され
た供給ガスは、クッションタンク１５で圧力変動が緩衝
され、送ガス経路１４を通って流量調節計２０ａで所要
の１００ＮＭ３／ｈに設定された一定流量になるように
流量調節弁２０ｂで制御され、２７ＭＰａで使用先に送
られる。
れた液化ガスは、液導入経路２１を通り、１ＭＰａ以下
の圧力で液化ガスポンプ１２に導入され、該液化ガスポ
ンプ１２で所要の圧力である２８ＭＰａに圧縮され、液
導出経路２２に導出されて逆止弁２２ａを経て蒸発器１
３に導かれ、大気と熱交換することにより気化して供給
ガスとなる。蒸発器１３から送ガス経路１４に導出され
た供給ガスは、クッションタンク１５で圧力変動が緩衝
され、送ガス経路１４を通って流量調節計２０ａで所要
の１００ＮＭ３／ｈに設定された一定流量になるように
流量調節弁２０ｂで制御され、２７ＭＰａで使用先に送
られる。
【００１９】送ガス経路１４に設けられたクッションタ
ンク１５は、蒸発器１３出口の圧力変動（液化ガスポン
プ１２による脈動，蒸発器１３での気化による圧力変動
等）を緩衝して供給ガスの圧力を安定させる機能を持た
せたもので、従来の気蓄器に比べてはるかに小容量のも
のでよく、後述する液化ガスポンプ１２の吐出量の制御
を行う圧力発信器１６の圧力検出値を安定化させて制御
性を高めるとともに、流量制御弁２０ｂでの圧力ハンチ
ングを防止して供給ガス流量の安定性を向上させる効果
がある。
ンク１５は、蒸発器１３出口の圧力変動（液化ガスポン
プ１２による脈動，蒸発器１３での気化による圧力変動
等）を緩衝して供給ガスの圧力を安定させる機能を持た
せたもので、従来の気蓄器に比べてはるかに小容量のも
のでよく、後述する液化ガスポンプ１２の吐出量の制御
を行う圧力発信器１６の圧力検出値を安定化させて制御
性を高めるとともに、流量制御弁２０ｂでの圧力ハンチ
ングを防止して供給ガス流量の安定性を向上させる効果
がある。
【００２０】次に本発明方法により、液化ガスポンプ１
２の吐出量を制御する手順について説明する。送ガス経
路１４に設けられた圧力発信器１６では、蒸発器１３を
導出した供給ガスの圧力が、クッションタンク１５で圧
力変動が緩衝され、安定した状態で検出されて入力さ
れ、圧力信号Ｐに変換されて出力される。圧力設定器１
７では、使用先に必要な供給ガスの圧力に応じた圧力が
設定値Ｓとしてあらかじめ入力されており、該設定値Ｓ
と前記圧力発信器１６から出力された供給ガスの現在の
圧力信号Ｐとを比較し、その比較結果に基づく入力信号
Ｔが出力される。演算器１８では、前記圧力設定器１７
から出力された入力信号Ｔを入力値とし、前記液化ガス
ポンプ１２を駆動するモータ１２ａの回転数を制御する
インバーター１９に、モータ１２ａの回転数が適正値に
なるように演算して制御信号Ｖを出力する。インバータ
ー１９では、演算器１８から出力された制御信号Ｖに応
じて連続的に周波数Ｆが変換され、該周波数Ｆに応じて
モーター１２ａの回転数が変化することにより、液化ガ
スポンプ１２の吐出量が連続的に制御される。
２の吐出量を制御する手順について説明する。送ガス経
路１４に設けられた圧力発信器１６では、蒸発器１３を
導出した供給ガスの圧力が、クッションタンク１５で圧
力変動が緩衝され、安定した状態で検出されて入力さ
れ、圧力信号Ｐに変換されて出力される。圧力設定器１
７では、使用先に必要な供給ガスの圧力に応じた圧力が
設定値Ｓとしてあらかじめ入力されており、該設定値Ｓ
と前記圧力発信器１６から出力された供給ガスの現在の
圧力信号Ｐとを比較し、その比較結果に基づく入力信号
Ｔが出力される。演算器１８では、前記圧力設定器１７
から出力された入力信号Ｔを入力値とし、前記液化ガス
ポンプ１２を駆動するモータ１２ａの回転数を制御する
インバーター１９に、モータ１２ａの回転数が適正値に
なるように演算して制御信号Ｖを出力する。インバータ
ー１９では、演算器１８から出力された制御信号Ｖに応
じて連続的に周波数Ｆが変換され、該周波数Ｆに応じて
モーター１２ａの回転数が変化することにより、液化ガ
スポンプ１２の吐出量が連続的に制御される。
【００２１】さらに、前記演算器１８においては、供給
ガスの検出圧力（圧力信号Ｐ）と設定圧力（設定値Ｓ）
とを比較した結果である入力信号Ｔを、インバーター１
９に制御信号Ｖとして出力するにあたり、検出圧力が設
定圧力に近づくに従い入力信号Ｔに対して、例えば１．
５〜２倍に増幅した制御信号を、また、検出圧力が設定
圧力を遠ざかるに従い入力信号Ｔに対して、例えば１．
０倍以下減衰した制御信号を、それぞれ出力するように
演算する。
ガスの検出圧力（圧力信号Ｐ）と設定圧力（設定値Ｓ）
とを比較した結果である入力信号Ｔを、インバーター１
９に制御信号Ｖとして出力するにあたり、検出圧力が設
定圧力に近づくに従い入力信号Ｔに対して、例えば１．
５〜２倍に増幅した制御信号を、また、検出圧力が設定
圧力を遠ざかるに従い入力信号Ｔに対して、例えば１．
０倍以下減衰した制御信号を、それぞれ出力するように
演算する。
【００２２】例えば、図２は、演算器１８の演算結果
（設定値）の一例を示すものであって、設定圧力である
２７．５ＭＰａに対応する入力信号Ｔ＝１６ｍＡの近傍
では、入力信号の変化に対する出力信号の変化を大きく
して、すなわち、出力曲線の傾きを４５度（１対１）よ
り大とし、設定圧力から遠い部分、例えば入力信号Ｔ＝
１２ｍＡの近傍では、入力信号の変化に対する出力信号
の変化を小さくして、すなわち、出力曲線の傾きを４５
度より小として演算を行う。
（設定値）の一例を示すものであって、設定圧力である
２７．５ＭＰａに対応する入力信号Ｔ＝１６ｍＡの近傍
では、入力信号の変化に対する出力信号の変化を大きく
して、すなわち、出力曲線の傾きを４５度（１対１）よ
り大とし、設定圧力から遠い部分、例えば入力信号Ｔ＝
１２ｍＡの近傍では、入力信号の変化に対する出力信号
の変化を小さくして、すなわち、出力曲線の傾きを４５
度より小として演算を行う。
【００２３】このように演算することにより、設定圧力
近傍では、検出圧力の小さな圧力変化を捉えて分解能を
高めた制御信号に変換することができ、一方、設定圧力
から外れた場合は、検出圧力が多少変化しても制御出力
が大きく変動することがないので、圧力変動に起因する
ハンチングやオーバーシュートを最小にすることができ
る。したがって、検出圧力によるモーター２ａの制御性
を格段に向上することができる。
近傍では、検出圧力の小さな圧力変化を捉えて分解能を
高めた制御信号に変換することができ、一方、設定圧力
から外れた場合は、検出圧力が多少変化しても制御出力
が大きく変動することがないので、圧力変動に起因する
ハンチングやオーバーシュートを最小にすることができ
る。したがって、検出圧力によるモーター２ａの制御性
を格段に向上することができる。
【００２４】なお、上記説明では、好ましい例として、
入力信号に対して出力信号を曲線的に変化させ、特に、
設定圧力近傍では２倍程度に増幅した制御信号を出力す
る場合について示したが、これに限定されることなく、
供給ガスの量や圧力の設定値との許容差等により、制御
信号を折れ曲がり直線状に変化させたり、増幅や減衰の
度合い（曲線の傾き度合い）を適宜選定することができ
る。
入力信号に対して出力信号を曲線的に変化させ、特に、
設定圧力近傍では２倍程度に増幅した制御信号を出力す
る場合について示したが、これに限定されることなく、
供給ガスの量や圧力の設定値との許容差等により、制御
信号を折れ曲がり直線状に変化させたり、増幅や減衰の
度合い（曲線の傾き度合い）を適宜選定することができ
る。
【００２５】このように、供給ガスの圧力信号に一定の
演算を施して分解能を高め、かつ、連続的にインバータ
ー１９にフィードバックするとともに、供給ガスの圧力
を検出するにあたっては、クッションタンク１５を用い
て圧力変動を緩衝した安定した状態で圧力を検出するよ
うにしているので、従来の供給ガスの圧力信号を直接
的、かつ、間欠的にインバーターに伝えるものに比較
し、送ガス経路１４の僅かな圧力の変化を捉えて連続的
に流量制御をすることができるとともに、圧力変動に起
因するハンチングやオーバーシュートを最小にすること
ができ、制御性を格段に向上することができる。
演算を施して分解能を高め、かつ、連続的にインバータ
ー１９にフィードバックするとともに、供給ガスの圧力
を検出するにあたっては、クッションタンク１５を用い
て圧力変動を緩衝した安定した状態で圧力を検出するよ
うにしているので、従来の供給ガスの圧力信号を直接
的、かつ、間欠的にインバーターに伝えるものに比較
し、送ガス経路１４の僅かな圧力の変化を捉えて連続的
に流量制御をすることができるとともに、圧力変動に起
因するハンチングやオーバーシュートを最小にすること
ができ、制御性を格段に向上することができる。
【００２６】したがって、供給ガス経路１４の供給ガス
の圧力を、液化ガス貯槽１１の液面高さ，液化ガスの温
度，圧力，外部からの入熱等に左右されることなく、連
続的にきめ細かく制御することができるので、液化ガス
ポンプの吐出圧力と使用先への供給圧力との差のマージ
ンが不要であり、圧縮エネルギーの損失がなくなるとと
もに、従来設けていた供給ガス圧力制御手段を不要にで
きる。また、クッションタンク１５は、従来の気蓄器に
比較してはるかに小さくできるので、製作コストや維持
管理費を低減できるとともに、設置スペースも低減する
ことができる。
の圧力を、液化ガス貯槽１１の液面高さ，液化ガスの温
度，圧力，外部からの入熱等に左右されることなく、連
続的にきめ細かく制御することができるので、液化ガス
ポンプの吐出圧力と使用先への供給圧力との差のマージ
ンが不要であり、圧縮エネルギーの損失がなくなるとと
もに、従来設けていた供給ガス圧力制御手段を不要にで
きる。また、クッションタンク１５は、従来の気蓄器に
比較してはるかに小さくできるので、製作コストや維持
管理費を低減できるとともに、設置スペースも低減する
ことができる。
【００２７】表１は、図１に示した本形態例装置と、図
３に示した従来例装置とにおいて、１００Ｎｍ３／ｈの
供給ガスを２７ＰＡａの圧力で使用先に供給する場合に
おける装置構成，機器仕様，運転結果，装置コスト等を
比較として示したものである。
３に示した従来例装置とにおいて、１００Ｎｍ３／ｈの
供給ガスを２７ＰＡａの圧力で使用先に供給する場合に
おける装置構成，機器仕様，運転結果，装置コスト等を
比較として示したものである。
【００２８】
【表１】
【００２９】表１から明らかなように、本形態例では、
従来方法と同じ流量安定性（１００±２Ｎｍ３／ｈ）を
保持しながら、液化ガスポンプの吐出圧力を２ＭＰａ低
くできる。これは、逆に、液化ガスポンプの吐出圧力を
一定とした場合、２ＭＰａ分、高圧で供給ガスを供給で
きることを意味する。また、設備コストや設置スペース
も低減することができる。
従来方法と同じ流量安定性（１００±２Ｎｍ３／ｈ）を
保持しながら、液化ガスポンプの吐出圧力を２ＭＰａ低
くできる。これは、逆に、液化ガスポンプの吐出圧力を
一定とした場合、２ＭＰａ分、高圧で供給ガスを供給で
きることを意味する。また、設備コストや設置スペース
も低減することができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
供給ガスの圧力変化に応じて液化ガスポンプの吐出量を
制御するようにしているので、送ガス経路の圧力変化に
基づいて連続的に流量制御を行うことができる。特に、
供給ガスの圧力信号に一定の演算を施して分解能を高
め、かつ、連続的にインバーターにフィードバックする
とともに、供給ガスの圧力を検出するにあたっては、ク
ッションタンクを用いて圧力変動を緩衝した状態で安定
した圧力を検出することにより、送ガス経路の僅かな圧
力の変化を捉えて連続的に流量制御をすることができる
とともに、圧力変動に起因するハンチングやオーバーシ
ュートを最小にすることができ、制御性を格段に向上す
ることができる。
供給ガスの圧力変化に応じて液化ガスポンプの吐出量を
制御するようにしているので、送ガス経路の圧力変化に
基づいて連続的に流量制御を行うことができる。特に、
供給ガスの圧力信号に一定の演算を施して分解能を高
め、かつ、連続的にインバーターにフィードバックする
とともに、供給ガスの圧力を検出するにあたっては、ク
ッションタンクを用いて圧力変動を緩衝した状態で安定
した圧力を検出することにより、送ガス経路の僅かな圧
力の変化を捉えて連続的に流量制御をすることができる
とともに、圧力変動に起因するハンチングやオーバーシ
ュートを最小にすることができ、制御性を格段に向上す
ることができる。
【００３１】したがって、供給ガス経路の供給ガスの圧
力を、液化ガス貯槽の液面高さ，液化ガスの温度，圧
力，外部からの入熱等に左右されることなく、連続的に
きめ細かく制御することができるので、液化ガスポンプ
の吐出圧力と使用先への供給圧力との差のマージンが不
要であり、圧縮エネルギーの損失がなくなるとともに、
従来設けていた供給ガス圧力制御手段を不要にできる。
また、クッションタンクは、従来の気蓄器に比較しては
るかに小さくできるので、製作コストや維持管理費を低
減できるとともに、設置スペースも低減することができ
る。
力を、液化ガス貯槽の液面高さ，液化ガスの温度，圧
力，外部からの入熱等に左右されることなく、連続的に
きめ細かく制御することができるので、液化ガスポンプ
の吐出圧力と使用先への供給圧力との差のマージンが不
要であり、圧縮エネルギーの損失がなくなるとともに、
従来設けていた供給ガス圧力制御手段を不要にできる。
また、クッションタンクは、従来の気蓄器に比較しては
るかに小さくできるので、製作コストや維持管理費を低
減できるとともに、設置スペースも低減することができ
る。
【図１】 本発明のガス供給装置の一形態例を示す系統
図である。
図である。
【図２】 演算器における入力信号と出力信号との関係
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
【図３】 従来のガス供給装置の一例を示す系統図であ
る。
る。
１１…液化ガス貯槽、１２…液化ガスポンプ、１２ａ…
モーター、１３…蒸発器、１４…送ガス経路、１５…ク
ッションタンク、１６…圧力発信器、１７…圧力設定
器、１８…演算器、１９…インバーター、２０…流量制
御手段、２０ａ…流量調節計、２０ｂ…流量調節弁、２
１…液導入経路、２２…液導出経路、Ｆ…周波数、Ｐ…
圧力信号、Ｓ…設定値、Ｔ…入力信号、Ｖ…制御信号、
モーター、１３…蒸発器、１４…送ガス経路、１５…ク
ッションタンク、１６…圧力発信器、１７…圧力設定
器、１８…演算器、１９…インバーター、２０…流量制
御手段、２０ａ…流量調節計、２０ｂ…流量調節弁、２
１…液導入経路、２２…液導出経路、Ｆ…周波数、Ｐ…
圧力信号、Ｓ…設定値、Ｔ…入力信号、Ｖ…制御信号、
Claims (6)
- 【請求項１】 液化ガス貯槽に貯留された液化ガスを液
化ガスポンプで圧縮した後、気化して供給ガスを生成
し、該供給ガスを使用先に供給する方法において、前記
供給ガスの圧力を検出し、該検出圧力に応じて前記液化
ガスポンプの吐出量を制御することを特徴とするガス供
給方法。 - 【請求項２】 前記液化ガスポンプの吐出量の制御は、
前記供給ガスの検出圧力と設定圧力との比較結果を信号
に変換して入力信号とし、該入力信号に演算を施して制
御信号とし、該制御信号に基づいてインバーターにより
前記液化ガスポンプを駆動するモーターの回転数を制御
することにより行うことを特徴とする請求項１記載のガ
ス供給方法。 - 【請求項３】 前記演算は、前記入力信号に対して前記
制御信号を曲線的に変化させるように行うことを特徴と
する請求項２記載のガス供給方法。 - 【請求項４】 前記演算は、前記検出圧力が前記設定圧
力に近付くのに従って入力信号に対して増幅した制御信
号を出力し、前記検出圧力が前記設定圧力から遠ざかる
のに従って入力信号に対して減衰した制御信号を出力す
るように行うことを特徴とする請求項２記載のガス供給
方法。 - 【請求項５】 液化ガスを貯蔵する液化ガス貯槽と、該
液化ガス貯槽の液化ガスを供給圧力まで圧縮する液化ガ
スポンプと、該液化ガスポンプで圧縮された液化ガスを
気化して供給ガスを生成する蒸発器と、該蒸発器で生成
した供給ガスを使用先に送出する送ガス経路とを備えた
ガス供給装置において、前記供給ガスの圧力を検出して
圧力信号を発信する圧力発信器と、該圧力信号と設定値
とを比較して入力信号を発信する圧力設定器と、該入力
信号を演算して前記液化ガスポンプを駆動するモータの
回転数を制御するインバーターに制御信号を発信する演
算器とを備えたことを特徴とするガス供給装置。 - 【請求項６】 前記送ガス経路に、クッションタンクを
備えたことを特徴とする請求項５記載のガス供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11177406A JP2001004096A (ja) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | ガス供給方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11177406A JP2001004096A (ja) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | ガス供給方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001004096A true JP2001004096A (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=16030384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11177406A Pending JP2001004096A (ja) | 1999-06-23 | 1999-06-23 | ガス供給方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001004096A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100811800B1 (ko) | 2006-12-12 | 2008-03-10 | 주식회사 케이씨텍 | 액화가스 정압 공급장치 |
| JP2012167767A (ja) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Iwatani Internatl Corp | 燃料用水素ガス充填装置及び燃料用水素ガス充填方法 |
| KR20150082779A (ko) * | 2014-01-08 | 2015-07-16 | 대우조선해양 주식회사 | 선박용 엔진의 연료 공급 제어 시스템 및 방법 |
| JP2020182900A (ja) * | 2019-05-07 | 2020-11-12 | 日本エア・リキード合同会社 | 高圧ガスアトマイザー用のガス供給システム |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4014072B1 (ja) * | 1963-06-05 | 1965-07-05 | ||
| JPS59107400U (ja) * | 1983-01-10 | 1984-07-19 | 石川島播磨重工業株式会社 | 液化天然ガス送出圧力制御装置 |
| JPS60126515A (ja) * | 1983-12-13 | 1985-07-06 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料ガス供給圧力の制御方法 |
| JPH0189699U (ja) * | 1987-12-04 | 1989-06-13 | ||
| JPH1144617A (ja) * | 1997-07-29 | 1999-02-16 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 液化ガスのサンプリング装置 |
-
1999
- 1999-06-23 JP JP11177406A patent/JP2001004096A/ja active Pending
Patent Citations (5)
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| KR101613204B1 (ko) * | 2014-01-08 | 2016-04-29 | 대우조선해양 주식회사 | 선박용 엔진의 연료 공급 제어 시스템 및 방법 |
| JP2020182900A (ja) * | 2019-05-07 | 2020-11-12 | 日本エア・リキード合同会社 | 高圧ガスアトマイザー用のガス供給システム |
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