JP2003044146A

JP2003044146A - 特定ガスの充填濃度調節器

Info

Publication number: JP2003044146A
Application number: JP2001231753A
Authority: JP
Inventors: Kazukiyo Takano; 和潔高野
Original assignee: Sanyo Electronic Industries Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electronic Industries Co Ltd
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2001-07-31
Publication date: 2003-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】被ガス充填容器130内の混合ガスをガス分離
部105で分離して回収する場合に、分離しきれなかった
特定ガスが多少あっても、そのガスを大気中に漏出する
ことなく回収し、一旦回収した特定ガスや希釈ガスを混
合して再び被ガス充填容器に充填する過程において、そ
の混合したガスの濃度や圧力を所望の値に調節して充填
できるようにする。【解決手段】各ガスを供給するガス供給部101と、こ
れらのガスを分離するガス分離部105と、被ガス充填容
器130とを配管で接続し、該ガス分離部で分離したガス
を適宜選択して被ガス充填容器に配管で接続し、分離し
たガスを被ガス充填容器に戻し入れられるようにし、こ
れらの機器の間にガスを循環させて被ガス充填容器内の
圧力及びガス濃度を測定しながら、これらの各ガスの戻
し入れ量を制御して、被ガス充填容器内の圧力及びガス
濃度を所望の値に調節できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、被ガス充填容器に
大気中に漏出させることができないような特定ガスをそ
のガスの濃度を調節しながら再充填することができる特
定ガスの充填濃度調節器に関する。

【0002】

【従来の技術】大気中に放出することができない色々な
ガスがある。有毒ガス、悪臭ガス等生物に悪影響を及ぼ
すガスは大気中に放出することが無いようにして回収す
るか、又は無害化する為の処理が行なわれる。しかし、
最近まで無害無臭であるため大気中に放出されていたガ
スが、環境保護の立場から放出規制ガスとなるものが出
てきた。即ち、地球温暖化防止京都会議で放出規制の対
象となったものに次のガスがある。

【0003】

【化1】

【0004】又、オゾン層破壊を防止する為に放出規制の対
象となったものに次のガスがある。

【0005】

【化2】

【0006】これらのガスの中には、その持っている特性か
ら効果が大であり、代替の見つからない物、又は代替が
見つかっても同様に環境への影響を及ぼすと考えられる
物があり、同様な取扱いが必要となる。近年になってか
ら規制の対象になったのであるから、これらのガスを大
気中に放出することなく分離回収する技術は十分でな
く、これが確立できれば技術的役割は大きい。

【0007】しかし、これらのガスの使用量を少なくするに
超したことはなく、その使用量を減らす為に無害で大気
中に放出できるガス、例えば窒素ガス等と混合して希釈
し、特定ガスの特性を生かせる範囲で希釈して使用する
ことが研究されつつある。

【0008】例えば、SF6ガスは高電圧電力用トランスや電
力回路の遮断器に充填し、その熱的安定性、電気的安定
性、高絶縁耐圧性を生かして装置の小型化を可能にし、
都市部の変電所の小容積化等その貢献度は大きい。現
在、トランスや遮断器に充填されているSF6ガスは、そ
の純度が100％のものや窒素ガスにより適度に希釈して
充填されるものがある。

【0009】それ等のガスが用いられている機器の点検,保
守並びに修理のときは、これ等のガスを抜き出さなけけ
ばならないが、従来はこれらのガスによる人体等への害
は少ないので大気中に放出していた。

【0010】しかし、このガスは、1997年地球温暖化防止京
都会議で放出規制対象ガスになった。電力業界は電気共
同研究会により、「電力用SF6ガス取扱い基準」を平成1
0年12月に自主制定し、その排出を規制することとし
た。即ち、点検や修理の時は0.015MPa・abs(回収率97vo
l％以上)、解体撤去時には0.005MPa・abs(回収率99vol
％以上)の真空域まで吸引回収する自主基準を作成し
た。

【0011】高真空域まで回収すると、回収に長時間を要す
る欠点を生ずる。点検や修理の時の回収率が低いのは装
置停止による停電の時間を可能な限り短くするための妥
協値であり、撤去時には十分に時間をとって真空引きす
るようになっている。即ち、高真空域まで吸引回収し、
大気中への漏出量を少なく抑えている。一方、これに代
わる代替ガスについては、1997年アメリカのNIST(Natio
nal Institute of Standard and Technology)主催の会
議は、アメリカの環境保護庁の委託をうけて調査した
「電力機器用SF6混合ガス」に関する報告書の中で一番
有望な物としてSF6ガスと窒素ガスの混合ガスを上げて
いる。

【0012】SF6ガスに代わり得るガスは、400種以上のガス
のなかから20種に絞って検討されたが、その求められて
いるガス特性から全て、地球温暖化ガスとなる。そして
性能的にもSF6ガスに勝る物はないとしている。いずれ
にしてもかかる特定ガスはいろんな種類が今後も出てく
るだろうが、窒素ガス等と混合希釈して使用する例が多
くなると思われる。

【0013】SF6ガスの場合、現在のところSF6ガスが10％の
混合ガスを使用することが検討されている。従来、混合
ガスは予め工場で混合したガスを機器に充填する方法が
用いられていた。電力機器は各地の送配電所、変電所に
設置されており、そこにガスを運ばなければならない。
混合ガスでは容積が大きく運搬に不便である。SF6ガス
は液化可能なガスであるが、混合ガスは液化が難しいの
で混合ガスとして運搬しなければならなかった。

【0014】純度100％の液化SF6ガスを運搬し、窒素ガスは
全国どこでも入手しやすいガスであり、現地で調達でき
るので、これらより現地で目的の濃度にSF6ガスと窒素
ガスとを混合して充填できることが好ましい。今まで、
現地で混合或いは充填する場合、濃度が違った場合と
か、充填圧力を失敗して高くしすぎた場合には、大気中
に抜き捨てることができけば問題ないが、これができな
くなるという大変難しいこととなった。

【0015】

【発明が解決しようとする課題】現地で目的とする所定
の濃度になるように特定ガス(例えばSF6ガス)と希釈ガ
ス(例えば窒素ガス)とを混合して、この特定ガスを大気
中に漏出することなく被ガス充填容器に充填できるよう
にする。

【0016】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するために、特定ガスと希釈ガスとを供給するガス
供給部と、この特定ガスと希釈ガスとを分離するガス分
離部と、被ガス充填容器とガス供給部及びガス分離部と
を接続する配管とで構成した特定ガスの充填濃度調節器
とすることで解決できる。

【0017】

【発明の実施の形態】本発明の一つの実施例に係る形態
は次のように構成するものである。特定ガスと希釈ガス
とを供給するガス供給部と、この特定ガスと希釈ガスと
を分離するガス分離部と、被ガス充填容器とガス分離部
に配管で接続し、該ガス分離部で分離したガスを選択し
て該被ガス充填容器に戻し入れられるように構成した特
定ガスの充填濃度調節器において、

【0018】これらの機器の間にガスを流通させて、該被ガ
ス充填容器内の圧力及びガス濃度を測定しながら、ガス
供給部から特定ガスと希釈ガスの供給量とガス分離部か
らの分離ガスの戻し入れ量を制御して被ガス充填容器内
のガス濃度を調節するように構成する。そして、余剰と
なった特定ガスはガス回収部に回収する。

【0019】又、本発明は次のようにも構成する。特定ガス
と希釈ガスとを供給するガス供給部と、この特定ガスと
希釈ガスとを分離するガス分離部と、被ガス充填容器と
ガス供給部及びガス分離部に配管で接続し、該ガス分離
部で分離したガスを選択して該被ガス充填容器に戻し入
れられるように構成した特定ガスの充填濃度調節器にお
いて、

【0020】該被ガス充填容器内の圧力及びガス濃度を測定
しながら、該圧力が充填目標値よりも低いところは目的
とするガス濃度になるようにガス供給部の特定ガス量と
希釈ガス量を制御して充填し、圧力が目標値よりも高く
なった場合には該ガス分離部に被ガス充填容器内のガス
を循環させてこれらのガスを分離し、分離した特定ガス
と希釈ガスの戻し入れ量を制御して被ガス充填容器内の
ガス濃度を調節するように構成する。勿論、余剰となっ
た特定ガスはガス回収部に回収する。

【0021】更に、本発明は次のようにも構成する。特定ガ
スと希釈ガスとを供給するガス供給部と、この特定ガス
と希釈ガスとを分離するガス分離部と、被ガス充填容器
とガス供給部及びガス分離部とを配管で接続し、該ガス
分離部で両ガスを分離すると共に、これら分離したガス
を回収する特定ガス回収部と希釈ガス回収部とを設け、
更に、この分離したガスを選択して該被ガス充填容器に
戻し入れられるように構成した特定ガスの充填濃度調節
器において、

【0022】該被ガス充填容器内の圧力及びガス濃度を測定
しながら、該圧力が充填目標値よりも低いところは、目
的とするガス濃度になるようにガス供給部の特定ガス量
と希釈ガス量を制御して充填し、圧力が目標値よりも高
くなった場合には該ガス分離部に被ガス充填容器内のガ
スを循環させ、特定ガスと希釈ガスの戻し入れ量を制御
して被ガス充填容器内のガス濃度を調節し、余剰ガスを
特定ガス回収部又は希釈ガス回収部に回収するように構
成する。

【0023】このように構成することにより、現地で機器の
点検や修理をする時に、特定ガス(例えばSF6ガス)を抜
き取る場合、この特定ガスを分離回収して、希釈ガス
(例えば窒素ガス)は大気中に放出できるガスであるの
で、この特定ガスのみを回収して管理することもでき
る。

【0024】次に、ガス分離技術について説明する。複数種
のガスが混合している混合ガスの分離は、それらのガス
が持つ特有の物理的、科学的、あるいは電気的性質の違
いを用いて分離する色々な方法が考えられる。例えば、
高圧で冷却して液化した後に、それぞれのガスによって
気化温度が異なる点を利用して分離する深冷分離法、分
子の大きさや溶解度の違いを利用した分離膜法、吸着剤
を用いるPSA分離法、それぞけのガスによって液化温度
が異なる点を利用して分離する液化法がある。

【0025】しかし通常は、複数の混合ガスをそれぞれ100
％純粋な別々のガスに分離することは難しい。例えば、
特定ガスAと希釈ガスBとの混合ガスを分離した場合、A
が濃いガスとBが濃いガスとに分離できるが、そのAの中
にBが僅かに含まれ、濃いBの中にAが僅かに含まれる。
ここで、一方のAの濃度をあげてゆくと(Bの成分を少な
くする)他方のBの方にAの成分が多く含まれるようにな
る。反対の場合もまたしかりである。

【0026】放出規制ガスを大気中に放出する場合、この僅
かに含まれるガスが問題になる。従来この大気中に放出
する微量ガスの濃度をできうる限り低く抑えるために多
大なエネルギーを費やしており、これを解決するために
高度な技術が求められた。

【0027】特定ガスを分離回収するため、あるいは被ガス
充填容器内のガス濃度を調節するためのガス分離技術
は、例えば吸着剤を用いるPSA法がある。この分離手段
であっても被分離ガス中に含まれる対象ガスの濃度によ
り、分離手段の制御における一つ目のパラメータである
サイクルタイム、あるいは２つ目のパラメータである吸
着圧力等が変わってくるので、その対象ガスの濃度に対
応した最適で効果的な値が存在する。

【0028】対象ガスの濃度が変わってもその濃度に応じた
パラメータの制御を適切に行えば、ある濃度の範囲であ
ればA,Bの混合ガスを、A,Bそれぞれに高い濃度に分離で
きる。しかし、前述の如くAの中にBが、Bの中にAが多少
含まれるので、このBを大気中に放出するのではなく、
被ガス回収容器あるいは被ガス充填容器に戻し入れする
ように構成する。

【0029】即ち、特定ガスと他の混合ガス(希釈ガス)とに
分離せしめて特定ガスを回収すると共に、該希釈ガスを
被ガス回収容器に戻し入れするように構成することによ
り被ガス回収容器中の特定ガスAの濃度は下がるがその
濃度に対応したガス分離部の制御を行うことにより、継
続して特定ガスAを濃縮して回収することができる。

【0030】同様に、分離した希釈ガスBを濃縮して回収
し、特定ガスAを被ガス回収容器又は、被ガス充填容器
に戻し入れすることにより、被ガス充填容器内の特定ガ
スの濃度を自由にコントロールすることができる。高度
に濃縮された希釈ガスBは大気中に放出できるようにな
る。

【0031】このことは、ガスを充填する場合には被ガス充
填容器内のガスの濃度を自由に調節することであり、特
定ガスは大気中に漏出することなく回収部に回収しなが
らこれを行う。

【0032】

【実施例】(実施例1)本発明の1実施例を図1に示す。こ
れは、特定ガスの充填濃度調節器の原理を説明するフロ
ー図である。ガス充填濃度調節器は、被ガス充填容器13
0に特定ガスAと希釈ガスBの混合ガスを充填するガス供
給部101とガス分離部105と、これらをそれぞれ接続する
配管120,121,122,123,124,125より構成することを特徴
とし、被ガス充填容器130内の混合ガスをガス分離部105
により特定ガスAと希釈ガスBに分離し、分離したガスを
被ガス充填容器の圧力とガス濃度を測定しながら選択し
て戻し入れられるようにしてガス濃度を調節するもので
ある。

【0033】ガス供給部101は、特定ガス源102と希釈ガス源
103に配管124,125で接続し、これらからそのガスの流量
を制御しながら配管121にて被ガス充填容器130に充填す
る。この被ガス充填容器130内のガスは配管120により、
ガス分離部105と濃度センサー110及び圧力センサー111
に接続されている。

【0034】ガス分離部105は該混合ガスを特定ガスAと希釈
ガスBとに分離する機能を持っており、この特定ガスは
配管122により回収部106に接続し、希釈ガスBは配管123
により別の回収部107に接続してそれぞれ回収できるよ
うに構成する。更に、これらのガスは切替弁112,113
と、同じく切替弁114,115によりガス供給部101を介して
被ガス充填容器130に戻し入れができる構成になってい
る。なお、この戻し入れ回路はガス供給部101を介さな
いで直接戻し入れる方法でも差支えない。

【0035】ガスを充填する場合、まず希釈ガスを被ガス充
填容器130に充填し内部の空気と置換する。希釈ガス
は、希釈ガスの回収部106か希釈ガス源103を使用するか
は任意に選択指示できるようにする。当初被ガス回収容
器中の空気を置換するため、外気に放出しながら充填す
るので回収部107は、一部特定ガスの混入が考えられる
ので希釈ガス源102を使用する方が好ましいかも知れな
い。

【0036】その次の段階は両ガスとも回収部に回収したも
のをまず先に充填し、不足分を希釈ガス源103や特定ガ
ス源102から供給するガスを使用する事が好ましい。そ
して、設定濃度及び設定圧力まで希釈ガスと特定ガスを
充填する。更に詳細に説明すると被ガス回収容器130の
ガスは配管120により「充填濃度調節器」に導入し濃度
センサー110,圧力センサー111により濃度と圧力を監視
しながら充填する。

【0037】該充填目標設定圧力値が0.5MPa・absとすると,
この値より低いところではガス供給部より特定ガス、希
釈ガスをその量を制御しながら充填する。その各々の充
填ガス源を各々の回収部106,107を使うか、特定ガス源1
02,希釈ガス源103内のものを使用するかは任意に指定で
き、弁112,113,114,115,29,39を制御部(図示省略)の指
示で開閉して行なわれる。

【0038】濃度が高くなると希釈ガスを多くなるよう充填
し、濃度が下がると特定ガスを多くなるよう充填するよ
うに制御が行なわれる。そして、濃度と圧力が正しく充
填できれば終了となるが、圧力が目標設定値よりも高く
なった場合、該ガス分離部105を起動して被ガス充填容
器のガスを循環させ、ガスを特定ガスと希釈ガスに分離
し、被ガス回収容器内の濃度が高いのであれば分離した
特定ガスは回収部107に回収し、希釈ガスを被ガス回収
容器に戻し、濃度を下げる。同じく濃度が低い場合は分
離した希釈希釈ガスを回収部106に回収し、特定ガスを
戻して濃度を上げる。濃度に問題が無い場合は、余剰ガ
スとして両ガスを回収部に回収し、外気に漏出すること
はない。

【0039】(実施例2)特定ガスとしてSF6ガス(六フッ化硫
黄ガス)を電力機器の絶縁ガスとして用いる場合を示
す。SF6ガスは、変電所の高電圧用トランスや電力回路
の遮断器に充填し、そのガスの特性である熱的安定性、
電気的安定性、高絶縁耐圧性を生かして装置の小型化を
可能にし、都市部の変電所の小容積化でその貢献度は大
きい。この実施例ではSF6ガスは、窒素ガスを希釈ガス
とした混合ガスとして用いる。

【0040】これらの機器は定期的な点検や修理が必要であ
り、その時にこれらのガスを抜いて大気と置換した後
に、人が内部に入りその機器の点検、修理を行う。そし
て、点検や修理が終了した後に再び絶縁ガスであるSF6
ガスを所定の濃度で充填してこの機器の稼動に入る。こ
の所定の濃度で特定ガスを充填するための「充填濃度調
節器」について、図1の基本原理を示すフロー図に従っ
て説明する。

【0041】図1のガス供給部101の詳細は、図3にSF6ガスと
希釈ガスとして窒素ガスを用いる場合のフロー図を示
す。この図において、特定ガス源102は同図においても
図1と同じ番号を付してあり、SF6ガスボンベ55と減圧弁
57とガスの出入りを制御する弁29とで構成する。同じく
希釈ガス源103は窒素ガス源27と減圧弁28とガスの出入
りを制御する弁29とで構成する。

【0042】これらを配管124,125でガス供給部101に接続す
る。このガス供給部101は各々のガスの流量を、被ガス
充填容器内の混合ガスの濃度を濃度センサー110により
測定し、制御部(図示省略)の指示により変更することが
可能な流量弁41,42と、これらのガスを混合する混合器4
3とで構成し、その混合ガスは配管121で被ガス充填容器
130に接続して充填される。

【0043】被ガス充填容器130内のガスは配管120によりガ
ス分離部105と濃度センサー110と圧力センサー111に接
続されている。これらのセンサーによる測定結果は制御
部(図示省略)に伝えられ、この結果に基づいて制御が行
はれる。ガス分離部105は本実施例の場合は、PSA法によ
るガス分離手段により、該混合ガスを特定ガスであるSF
6ガスと希釈ガスである窒素ガスとに分離するもので、
使用する吸着剤によって２つの方法がある。次にこのPS
A法によるガス分離手段について説明する。

【0044】特定ガスを吸着する吸着剤を用いるPSA法は、
この特定ガスを含む混合ガスを該吸着剤を充填した吸着
筒に圧力を加えながら送り込むとこの吸着剤に吸着され
易いガスが吸着して除かれ、吸着されないガスが吸着筒
の他端から分離されて取り出される。この工程を吸着工
程という。

【0045】そして、この吸着剤に吸着ガスが吸着されて満
杯(吸着飽和)になる少し前に原料ガスである混合ガスの
送入を止め、その吸着筒の圧力を減じてやると、吸着剤
に吸着していたガスが吸着剤より離脱して排出され、吸
着剤の吸着能力が再生する。これを再生工程という。こ
の吸着工程と再生工程とを繰り返しながら、即ち、吸着
筒に圧力を加えたり、減じたりしながらガスを分離する
のでPressure Swing Adsorption (圧力変動吸着法又はP
SA法)と言う。

【0046】そして、吸着剤には対象ガスであるSF6ガスを
吸着し、希釈ガスをほとんど吸着しない吸着剤と、対象
ガスであるSF6ガスを吸着せずに、混合している他の希
釈ガスを吸着する吸着剤の２種類がある。その使用する
吸着剤により対象ガスを取り出す方法が少し異なる。例
えば、SF6ガスを対象ガスとした前者の吸着剤として
は、活性炭に分子篩機能を持たせた分子篩炭がある。ま
た、後者にはゼオライトの5Aタイプや4Aタイプその他が
ある。

【0047】この前者の場合は、SF6ガスが吸着剤に吸着す
ることによって分離されるのであるから、減圧再生工程
で吸着剤より離脱する工程内でSF6ガスを回収する。ま
た、後者では、加圧吸着工程でSF6ガスが吸着筒の他端
より分離されて出てくるので吸着工程で得られる。次
に、これらの各々の工程について説明をする。

【0048】図2(A)は、SF6ガスを強く吸着し、窒素ガスを
ほとんど吸着しない分子篩炭を吸着剤として用いる場合
のガス分離部のフロー図である。この図において被ガス
充填容器130から配管120で導出された混合ガスは、この
図2(A)の入口1より導入し、電磁弁8,10を開として吸着
筒4に導入し、筒内の吸着剤にSF6ガスを吸着させ、吸着
筒の他端より希釈ガスである窒素ガスを分離して取り出
すために電磁弁14,9を介して希釈ガスの導出口2より前
記の配管122と電磁弁112を介して回収部106に接続す
る。

【0049】図1の回収部106の詳細は、図4にそのフロー図
を示す。この回収部106は、ガスタンク6,昇圧ポンプ7,
電磁弁51,52並びに回収タンク53で構成する。分離され
た希釈ガスは昇圧ポンプ7にて昇圧して回収タンク53に
貯留する。なお、分離された希釈ガスは大気中に放出す
ることが可能な濃度である場合には電磁弁52を開にして
このガスを放出することができる。

【0050】前記の混合ガスを吸着筒4に導入して、吸着剤
がSF6ガスを吸着して満杯(吸着飽和)になる前にこの導
入を止め、再生工程の終了した吸着筒5との間で均圧化
工程を行う。即ち、電磁弁8,10,16,11,14を閉とし、吸
着筒5に関する全ての電磁弁を閉として、均圧用の電磁
弁17を開として、吸着筒4内に浮遊する窒素ガスを吸着
筒5へ向かって一部のSF6ガスと共に移動させる。その後
に電磁弁17を閉とし、吸着筒4の吸着剤に吸着したSF6ガ
スは、電磁弁11,18を開とし、濃縮したSF6ガスを出口3
から配管123にて電磁弁114を介して回収部107に接続す
る。

【0051】図1の回収部107の詳細は、図5にそのフロー図
を示す。SF6ガスは、臨界温度45.64℃,臨界圧力3.66MPa
・G,融点−50.8℃,昇華点−63.8℃の特性を有している
ので、回収部107に、このSF6ガスを加圧する加圧部22
と、加圧後に冷却する冷却部23を設けて、このSF6ガス
を液化して回収する。

【0052】加圧部22は、バッファータンク30に集めたSF6
ガスを加圧ポンプ31と減圧弁32の回路により一定の高圧
にして冷却部23に送る。この冷却部23は、冷却器33と液
化タンク35及び弁34,37で構成して、液化したSF6ガスを
貯留タンク24に回収する。なお、このようにして液化回
収したSF6ガスは、充填時には再利用することとなるが
その詳細な説明は省略する。

【0053】このように、ガス分離部105で分離した特定ガ
スは配管123により回収部107に接続し、希釈ガスは配管
122により回収部106に接続し、それぞれのガスを別々に
回収できるように構成する。更に、これらのガスはそれ
ぞれ切替弁112,113と114,115により、ガス供給部101を
介して被ガス充填容器130に戻し入れができる構成にな
っている。なお、この戻し入れ回路はガス供給部101を
介さないで直接戻し入れる方法でも差支えない。

【0054】図2(B)は、SF6ガスをほとんど吸着せずに、希
釈ガスである窒素ガスや水分等を強く吸着するゼオライ
トを吸着剤として用いる場合のガス分離部のフロー図で
ある。この図において、入口1より導入した混合ガス
は、電磁弁8,10を開として吸着筒4に導入し、この吸着
筒内の吸着剤に窒素ガスを吸着させ、この吸着筒の他端
より特定ガスであるSF6ガスを分離して取り出す。そし
て、電磁弁14,18を介して特定ガスの導出口である出口3
より配管123にて電磁弁114を介して回収部107に接続す
る。回収部107は前述の如くSF6ガスを液化回収する。

【0055】混合ガスを該吸着筒4に導入して、吸着剤が窒
素ガスを吸着して満杯(吸着飽和)になる前に導入を止
め、再生工程の終了した吸着筒5との間に均圧化工程を
行う。即ち、電磁弁8,18,11,13を閉として、電磁弁14,1
5,10,12を開とすることにより、吸着筒4内に浮遊するSF
6ガスを吸着筒5の方へ一部の窒素ガスと共に移動させた
後、電磁弁10,14,13を閉とし、電磁弁11,9,8,12,15,18
を開として混合ガスを吸着筒5へ導入すると共に、濃縮
した窒素ガスは電磁弁11,9を介して希釈ガスの導出口2
より配管122にて回収部106に接続する。

【0056】これ以降は、前記の図2(A)の場合と同様であ
る。具体的にこれ等のガス分離とガス回収部及びガス供
給部を用いて、実施例1の場合と同様に充填濃度調節を
行なう。即ち、点検修理後のトランス,遮断器を想定し
た被ガス回収容器130の中に外気があり、これを希釈ガ
スである窒素ガスを希釈ガス源103より充填して大気状
態で置換し、その後特定ガスと希釈ガスを目標値の一定
圧力と一定濃度まで充填する。

【0057】各々のガスは各々の回収部に回収したガスを使
用するか、各々のガス源のガスを使用するかは、充填者
が任意に選択して指示できる。通常、置換後は回収した
ガスを先に使い、その後にガス源のガスを充填する。実
施例2では目標値の圧力0.5MPa・absと濃度10％になるよ
うにする。濃度を濃度センサー110で、圧力を圧力セン
サー111で測定しながら各々のガス充填量を制御しなが
ら充填する。

【0058】濃度と圧力の値が目標値に正しく一致した時点
で終了する。しかし、圧力値が高すぎた場合、又は濃度
値が目標設定値と異なった場合、該ガス分離部105を起
動して被ガス充填容器のガスを循環させ、ガスを特定ガ
ス(SF6ガス)と希釈ガス(窒素ガス)に分離し、被ガス回
収容器内の濃度が高い場合はSF6ガスは回収部107に回収
し、窒素ガスを被ガス回収容器に戻して濃度を下げる。

【0059】同じく濃度が低かった場合は分離した希釈ガス
を回収部106に回収し、SF6ガスを被ガス回収容器に戻し
て濃度を上げる。濃度が正しくて圧力のみが高かった場
合は分離した各々のガスを各々の回収部に回収する。な
お、この過程で回収部に回収する分、圧力が目標値より
下がればガス充填部より必要量の追加充填行なうことは
言うまでもない。目標値に一致したところで終了とな
る。このように本発明は、ガス分離部を有し、混合ガス
を再び分離して、一方のガスを被ガス充填容器に戻し入
れ、他方のガスを回収することができるようにした特定
ガスの充填濃度調節器を構成するものである。

【0060】

【発明の効果】特定ガスを希釈ガスで薄めて被ガス充填
容器に充填する場合、この特定ガスを大気中に漏出する
ことなく、充填する混合ガスの濃度や圧力の変更が容易
にできる。又、現地で特定ガスと希釈ガスとを混合して
充填できるので輸送費等の原価低減効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図1】特定ガスの充填濃度調節器の原理を説明する
フロー図である。

【図2】ガス分離部105のフロー図である。図2(A)は、
吸着剤に分子篩炭を用いる場合のフロー図である。図2
(B)は、吸着剤にゼオライトを用いる場合のフロー図で
ある。

【図3】ガス供給部101のフロー図である。

【図4】回収部106のフロー図である。

【図5】回収部107のフロー図である。

【符号の説明】

1 入口 2 導出口 3 出口 4,5 吸着筒 6 ガスタンク 7 昇圧ポンプ 8,9,10,11,12,13,14,15,18,51,52 電磁弁 22 加圧部 23 冷却部 24 貯留タンク 27 窒素ガスボンベ 28,32,57 減圧弁 34,37,39 弁 30 バッファータンク 31 加圧ポンプ 33 冷却器 35 液化タンク 41,42 流量弁 43 混合器 55 SF6ガスボンベ 101 ガス供給部 102 特定ガス源 103 希釈ガス源 105 ガス分離部 106,107 回収部 110 濃度センサー 111 圧力センサー 112,113,114,115 切替弁 120,121,122,123,124,125 配管 130 被ガス充填容器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項1】特定ガスと希釈ガスとを供給するガス供
給部と、この特定ガスと希釈ガスとを分離するガス分離
部と、被ガス充填容器とガス供給部及びガス分離部とを
接続する配管とで構成することを特徴とする特定ガスの
充填濃度調節器
【請求項2】特定ガスと希釈ガスとを供給するガス供
給部と、特定ガスと希釈ガスとを分離するガス分離部
と、被ガス充填容器とガス供給部及びガス分離部とを配
管で接続し、該ガス分離部で分離したガスを選択して該
被ガス充填容器に戻し入れられるように構成した特定ガ
スの充填濃度調節器において、これらの機器の間にガス
を流通させて、該被ガス充填容器内の圧力及びガス濃度
を測定しながら、ガス供給部から特定ガスと希釈ガスの
供給量とガス分離部からの分離ガスの戻し入れ量を制御
して被ガス充填容器内のガス濃度を調節しながら充填す
るように構成したことを特徴とする特定ガスの充填濃度
調節器。
【請求項3】特定ガスと希釈ガスとを供給するガス供
給部と、この特定ガスと希釈ガスとを分離するガス分離
部と、被ガス充填容器とガス供給部及びガス分離部とを
配管で接続して、該ガス分離部で分離したガスを選択し
て該被ガス充填容器に戻し入れられるように構成した特
定ガスの充填濃度調節器において、該被ガス充填容器内
の圧力及びガス濃度を測定しながら、該圧力が充填目標
値よりも低いところは目的とするガス濃度になるように
ガス供給部の特定ガス量と希釈ガス量を制御して充填
し、圧力が目標値よりも高くなった場合には該ガス分離
部に被ガス充填容器内のガスを循環させてこれらのガス
を分離し、分離した特定ガスと希釈ガスの戻し入れ量を
制御して被ガス充填容器内のガス濃度を調節するように
構成したことを特徴とする特定ガスの充填濃度調節器。
【請求項4】特定ガスと希釈ガスとを供給するガス供
給部と、この特定ガスと希釈ガスとを分離するガス分離
部と、被ガス充填容器とガス供給部及びガス分離部とを
配管で接続し、該ガス分離部で両ガスを分離すると共
に、特定ガス回収部と希釈ガス回収部とを設け、この分
離したガスを選択して該被ガス充填容器に戻し入れられ
るように構成した特定ガスの充填濃度調節器において、
該被ガス充填容器内の圧力及びガス濃度を測定しなが
ら、該圧力が充填目標値よりも低いところは、目的とす
るガス濃度になるようにガス供給部の特定ガス量と希釈
ガス量を制御して充填し、圧力が目標値よりも高くなっ
た場合には該ガス分離部に被ガス充填容器内のガスを循
環させ、特定ガスと希釈ガスの戻し入れ量を制御して被
ガス充填容器内のガス濃度を調節し、余剰ガスを特定ガ
ス回収部又は希釈ガス回収部に回収するように構成した
ことを特徴とする特定ガスの充填濃度調節器。