JP2002045677A

JP2002045677A - ガスの供給装置

Info

Publication number: JP2002045677A
Application number: JP2000240237A
Authority: JP
Inventors: Sadami Suzuki; 貞美鈴木
Original assignee: Asahi Kasei Corp; Asahi Engineering Co Ltd Osaka
Current assignee: Asahi Kasei Corp; Asahi Kasei Engineering Corp
Priority date: 2000-08-08
Filing date: 2000-08-08
Publication date: 2002-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】放出されて損失となるガスの量を低減できる
とともに、装置全体を簡略化できるガスの供給装置の提
供を課題とする。【解決手段】ガスを供給する装置において、供給量の
変動を防止する変動吸収装置に、減圧弁と供給弁と放出
弁を一体的に配設し、消費源からの信号により、前記供
給弁と放出弁を開閉制御するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば樹脂の射出
成形、押出成形、各種反応工程や抽出工程などの消費源
からの信号によりガスの供給と放出を行うガスの供給装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より使用されているガスの供給装置
は、供給量の変動を防止する変動吸収装置（以下、アキ
ュムレーターという）、減圧弁、自動弁（供給弁・放出
弁）、安全弁、付属機器等が配管によって連結され、更
に常温以上に加熱するものにあっては、各機器を加熱す
る加熱装置を併設し、必要に応じて断熱処理を行ってい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような供給装置に
おいて、消費源で使用されたガスを回収して繰り返し使
用することはコスト的にも好ましい。しかしながら、各
機器を連結する配管内にはガスが残留し、そのガスは回
収されずに装置外に放出されるため、回収損失となって
いた。また、常温以上の温度に加熱する場合は、各機器
の他の配管の周囲も加熱する必要があるため、装置が複
雑化し、保守もしにくいという問題があった。そこで、
本発明は、放出されて損失となるガスの量を低減できる
とともに、装置全体を簡略化できるガスの供給装置を得
ることを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために、本発明は、次のようなガスの供給装置を提
供するものである。すなわち、ガスを供給する装置にお
いて、供給量の変動を防止する変動吸収装置に、減圧弁
と供給弁と放出弁を一体的に配設し、消費源からの信号
により、前記供給弁と放出弁を開閉制御するように構成
したことを特徴とするガスの供給装置である。そして、
更に、前記変動吸収装置以降の経路で、かつ消費源の近
傍に、補助供給弁と補助放出弁を配設し、消費源からの
信号により、前記補助供給弁と補助放出弁を開閉制御す
るように構成したことを特徴とするものであり、前記変
動吸収装置に加熱装置を一体的に配設したことを特徴と
するものである。また、前記ガスが二酸化炭素であるこ
とを特徴とし、前記消費源が成形機もしくは成形用金型
であることを特徴とするものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明になるガスの供給装
置を図面に示す実施例に基づいて説明する。図１はその
ガスの供給装置の概略模式図であり、本実施例では、供
給ガスとして二酸化炭素を、消費源として合成樹脂製品
を作製する射出成形用金型を例にとる。すなわち、液化
二酸化炭素を受け入れ、常温以上の温度に加熱して高圧
の二酸化炭素ガスとし、射出成形機などの外部からの信
号により、その高圧の二酸化炭素ガスを供給して目的の
用途に供し、その後、その二酸化炭素ガスを回収あるい
は放出する場合を例にとる。

【０００６】図１において、（１）は真空断熱ボンベ又
は常温の加圧液取り出しボンベであり、（２）はボンベ
内圧以上に圧力を昇圧する加圧器であって、ボンベ
（１）と加圧器（２）は配管（２１）で連結されてい
る。（３）は液化ガスの加熱器であり、後述するアキュ
ムレーター（４）に一体的に配設されるとともに、配管
（２２）及び元弁（１０）を介して加圧器（２）と連結
されている。本実施例において、加熱器（３）による加
熱温度は約５０℃であるが、この加熱器（３）は加熱が
不要な場合には省略することができる。

【０００７】（４）はガスの供給量の変動を防止するた
めのアキュムレーターであり、高圧に耐えられるよう
に、ステンレス鋼、アルミ合金鋼、その他の合金鋼で製
作されている。アキュムレーター（４）にはアキュムレ
ーター加熱用のカートリッジヒーター（５）が埋設さ
れ、そのヒーター（５）の近傍には温度検出用の感知器
（図示しない）が設置されている。そして、制御器（２
０）によって、加熱器（３）の温度とともに、そのヒー
ター（５）の温度が適正な温度になるように（本実施例
にあってはアキュムレーター（４）の温度が約５０℃に
なるように）調節されている。なお、加熱器（３）やヒ
ーター（５）の容量はガスの使用量と温度によって決定
される。また、図１ではヒーター（５）が１本のみしか
示されていないが、通常は複数本設けられる。

【０００８】アキュムレーター（４）内には加熱器
（３）と連通している第１供給室（Ｓ１）と、消費源で
ある射出成形用金型（２５）と連通させる第２供給室
（Ｓ２）が設けられており、第１供給室（Ｓ１）と第２
供給室（Ｓ２）は、手動型減圧弁（６）が設けられた減
圧ブロック（６ａ）を介して連通している。そして、ア
キュムレーター（４）の第２供給室（Ｓ２）側には、自
動型供給弁（７）、自動型放出弁（８）、手動型排出弁
（９）等の各ガス機器が一体的に配設されている。

【０００９】減圧弁（６）は金型（２５）側の要求圧力
に応じた値に設定され、排出弁（９）はアキュムレータ
ー（４）の圧抜きに使用される。供給弁（７）と放出弁
（８）は金型（２５）の操作タイミングに合わせて自動
的に開閉される自動弁で、金型（２５）からの圧力や流
量あるいは注入開始信号によって開閉される。なお、供
給弁（７）と放出弁（８）のガスの流入口には、カート
リッジ式のフィルター（７ａ）（８ａ）がそれぞれ付設
されていて、異物による詰まりを防止するようになって
いる。

【００１０】また、アキュムレーター（４）の第１供給
室（Ｓ１）及び第２供給室（Ｓ２）には、プラグ（１
３）を介してそれぞれ安全弁（１１）（１２）が設けら
れており、ガス圧が設定圧力以上になるのを防止するよ
うにしている。（１４）はその圧力計であり、随時圧力
を測定できるようになっている。本実施例における設定
圧力は１５ＭＰａであるが、必要に応じて適宜選定され
る。また、この圧力計（１４）を電気式とすれば、必要
に応じて、その圧力信号を制御器（２０）に送ることが
可能となる。

【００１１】その他、アキュムレーター（４）の容積
は、金型（２５）の容量により選定されるが、図示のよ
うに、必要に応じて補助アキュムレーター（４ａ）を追
加することも可能である。この補助アキュムレーター
（４ａ）を使用するときには、配管（２２ａ）と元弁
（１０ａ）、必要に応じて加熱器（３ａ）、ヒーター
（５ａ）を付設する。なお、補助アキュムレーター（４
ａ）に設けられている供給室（Ｓ３）はアキュムレータ
ー（４）の第１供給室（Ｓ１）とだけ連通接続される。

【００１２】一方、金型（２５）はアキュムレーター
（４）に配設した供給弁（７）と配管（２３）で連結さ
れ、配管（２３）から分岐された配管（２４）が放出弁
（８）と連結している。アキュムレーター（４）は、上
記したように、減圧弁（６）、供給弁（７）、放出弁
（８）、排出弁（９）等の各ガス機器が一体的に設けら
れているので、金型（２５）に接近させて設置すること
が可能であり、配管（２３）の長さを短く削減すること
が可能になっている。したがって、配管（２３）に対し
て、温度が下降するのを防止する断熱処理を施しやす
く、保守もしやすい。

【００１３】その他、（１８）は金型（２５）への流量
検出計であり、（１９）は金型（２５）内の圧力計であ
って、必要に応じて、それらからの信号を伝送器（図示
しない）を介して制御器（２０）に送り、供給弁（７）
と放出弁（８）の開閉タイミング制御用として使用する
ことも可能である。なお、制御器（２０）は別置きにす
るか、又は金型（２５）の制御部内に組み込むことが好
ましく、このようにすれば、装置全体を小型化でき、金
型（２５）側に更に接近させて設置することが可能とな
る。

【００１４】また、（１５）は配管（２３）上で金型
（２５）に近接して設置する補助供給弁であり、（１
６）は後述する配管（２４ａ）上で金型（２５）に近接
して設置する補助放出弁である。この補助供給弁（１
５）と補助放出弁（１６）は、配管（２３）（２４）内
に滞留して放出されるガスの量を低減するために、金型
（２５）から短い配管（２４ａ）を介してガスを放出で
きるようにした自動弁であり、これらの弁の開閉タイミ
ングは金型（２５）からの信号や内蔵タイマー（図示し
ない）によって行われる。なお、補助供給弁（１５）と
補助放出弁（１６）は金型（２５）に直接、又はプレー
ト（１７）等を介して設置されるのが好ましく、ガス放
出用流路の容積を極限まで低減させることが好ましい。

【００１５】本発明になるガスの供給装置は、以上のよ
うな構成になっており、次にその作用を説明すると、ボ
ンベ（１）から加圧器（２）を経て送られてきた液化二
酸化炭素は、元弁（１０）を開くことにより加熱器
（３）に送られて気化され、アキュムレーター（４）の
第１供給室（Ｓ１）に送られる。アキュムレーター
（４）の第１供給室（Ｓ１）に送られた二酸化炭素ガス
は減圧弁（６）によって所定の圧力に減圧され、アキュ
ムレーター（４）の第２供給室（Ｓ２）に送られる。そ
して、供給弁（７）を介して射出成形用金型（２５）に
送られ、その射出成形に用いられる。射出成形に用いら
れて金型（２５）から排出された二酸化炭素ガスは、そ
の殆どが供給弁（７）からの流路を逆送して回収される
が、回収しきれずに配管（２３）内に滞留して残ってい
る一部の二酸化炭素ガスは、配管（２４）を通って放出
弁（８）により装置外に放出される。

【００１６】こうして、配管（２３）内に滞留して残っ
ている二酸化炭素ガスは装置外に放出されるが、アキュ
ムレーター（４）は金型（２５）に接近させて設置可能
なため、配管（２３）の長さは従来よりも短く、配管
（２３）内に滞留している二酸化炭素ガスは従来に比
べ、きわめて少量である。また、アキュムレーター
（４）を金型（２５）に近づけることが困難な場合に
は、配管（２３）の長さが長くなって、配管（２３）内
に滞留する二酸化炭素ガスの量が多くなるが、この場合
は、供給弁（７）と放出弁（８）を使用せずに、金型
（２５）に近接して設置した補助供給弁（１５）と補助
放出弁（１６）を使用することにより、放出する二酸化
炭素ガスの量をきわめて低減することができる。

【００１７】すなわち、供給弁（７）の代わりに補助供
給弁（１５）を使用することにより、アキュムレーター
（４）から補助供給弁（１５）までの配管（２３）内に
二酸化炭素ガスを滞留させておくことができるので、金
型（２５）側からの二酸化炭素ガスの回収効果を向上さ
せることができ、かつ、放出弁（８）の代わりに補助放
出弁（１６）を使用することにより、金型（２５）から
補助放出弁（１６）までの配管（２４ａ）内に滞留して
いる二酸化炭素ガスのみを放出するだけで済むので、二
酸化炭素ガスの放出量をきわめて低減することができ、
コスト的な損失を低減することができる。

【００１８】以上のように、本発明にかかる供給装置に
あっては、アキュムレーターに加熱器、減圧弁、自動弁
（供給弁と放出弁）、排出弁、安全弁等の各ガス機器が
一体的に配設されているので、従来あった各ガス機器を
連結する配管を削減できて非常にコンパクトに構成で
き、かつ、アキュムレーターを消費源に近づけて設置す
ることができるので、それらを連結する配管の長さを極
限まで低減することができ、装置全体を単純化すること
ができる。また、アキュムレーター以降の経路で、かつ
消費源に近接させて補助自動弁（補助供給弁と補助放出
弁）を設けているので、消費源にアキュムレーターを近
づけることが困難な場合でも、ガス回収時の損失を極限
まで低減することができ、供給効率を向上させることが
できる。

【００１９】なお、常温以上に加熱する場合において
も、各ガス機器が一体的に設けられたアキュムレーター
を加熱するだけで、従来のように各ガス機器を連結する
配管を加熱したり、断熱したりする必要がないため、装
置全体を簡略化することができ、低コストで装置を製作
できるとともに、メンテナンス性を向上させることがで
きる。また、消費源が多数設置される場合においても、
安価で設置場所をとらない本装置は非常に有効である。
また、本実施例では高圧二酸化炭素ガスを射出成形用金
型に供給する場合について説明をしているが、本装置は
各種ガスの供給装置に適用が可能である。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、ガスを供給する装置に
おいて、供給量の変動を防止する変動吸収装置に、減圧
弁と供給弁と放出弁を一体的に配設したので、従来それ
らを連結していた配管を削減でき、装置全体を単純化で
きるとともに非常にコンパクトに構成できる。したがっ
て、その変動吸収装置を消費源に接近させて設置するこ
とが可能となり、それらを連結する配管の長さを極限ま
で低減することができるので、その配管内に滞留し、放
出されて損失となるガスの量をきわめて低減することが
でき、環境への悪影響やガスの使用消費量を低減するこ
とができる。

【００２１】また、変動吸収装置以降の経路で、かつ消
費源の近傍に、補助供給弁と補助放出弁を配設したの
で、変動吸収装置を消費源に接近させて設置することが
困難な場合でも、消費源側からのガスの回収効果を向上
させることができるとともに、配管内に滞留しているガ
スの放出量をきわめて低減することができ、コスト的な
損失を低減することができる。そして、消費源からの信
号により、供給弁と放出弁あるいは補助供給弁と補助放
出弁を開閉制御するように構成したので、必要量のガス
の供給が自動的に行われることになり、取り扱いがきわ
めて容易になる。

【００２２】また、変動吸収装置に加熱装置を一体的に
配設したので、ガスが液化ガスでも使用可能となり、常
温以上に加熱する場合においても、変動吸収装置のみを
加熱するだけで、従来のように配管を加熱したり、断熱
したりする必要がないため、装置全体を簡略化すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるガス供給装置の概略模式図

【符号の説明】

１ボンベ２加圧器３加熱器４アキュムレーター５ヒーター６減圧弁７供給弁８放出弁９排出弁１０元弁１１安全弁１２安全弁１３プラグ１４圧力計１５補助供給弁１６補助放出弁１７プレート１８流量検出計１９圧力計２０制御器２１〜２４配管２５金型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F202 AR20 CA11 CK90 CS10 4F206 AR20 JA05 JF06 JL02 JN27 JQ81 4G068 AA01 AB01 AC20 AD40 AE01 AF01 AF06 AF12 AF31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガスを供給する装置において、供給量の
変動を防止する変動吸収装置に、減圧弁と供給弁と放出
弁を一体的に配設し、消費源からの信号により、前記供
給弁と放出弁を開閉制御するように構成したことを特徴
とするガスの供給装置。
【請求項２】前記変動吸収装置以降の経路で、かつ消
費源の近傍に、補助供給弁と補助放出弁を配設し、消費
源からの信号により、前記補助供給弁と補助放出弁を開
閉制御するように構成したことを特徴とする請求項１に
記載のガスの供給装置。
【請求項３】前記変動吸収装置に加熱装置を一体的に
配設したことを特徴とする請求項１又は２に記載のガス
の供給装置。
【請求項４】前記ガスが二酸化炭素であることを特徴
とする請求項１乃至３の何れかに記載のガスの供給装
置。
【請求項５】前記消費源が成形機もしくは成形用金型
であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載
のガスの供給装置。