JP2007045491A - 液体容器内部の雰囲気置換方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】不活性ガスを無駄に消費しないで、液体容器の内圧を大気圧に近い状態に保つことができる液体容器内部の雰囲気置換する方法を提供する。
【解決手段】液体容器内部の雰囲気を不活性ガスを用いて置換する方法であって、前記液体容器に供給する不活性ガスの圧力を減圧弁により調整し、該減圧弁の後段に設置した背圧設定手段により、前記液体容器の内圧が大気圧から一定値以上低下したときに該液体容器不活性ガスを供給することによって、液体容器の内圧を大気圧に近い状態に保つことを特徴とする液体容器内部の雰囲気置換方法。
【選択図】図２
【解決手段】液体容器内部の雰囲気を不活性ガスを用いて置換する方法であって、前記液体容器に供給する不活性ガスの圧力を減圧弁により調整し、該減圧弁の後段に設置した背圧設定手段により、前記液体容器の内圧が大気圧から一定値以上低下したときに該液体容器不活性ガスを供給することによって、液体容器の内圧を大気圧に近い状態に保つことを特徴とする液体容器内部の雰囲気置換方法。
【選択図】図２
Description
本発明は、例えば油貯蔵容器などの液体容器内部の雰囲気を不活性ガスを用いて置換する方法に関する。
例えば、防錆油や油圧装置用の作動油などを貯蔵する液体容器内の空間に外気が侵入すると、内部結露による容器内壁の腐食、容器内液体への水分の混入、酸化による内部液体の劣化が発生するため、外気の侵入を防止する必要がある。
従来、外気の侵入を防止する方法として、容器内部空間を不活性ガスで置換する方法が用いられていた。
例えば、容器内に少量の不活性ガス（N2ガス）を供給する方策が採られていたが、この方法は、連続してガスを供給することになるため、不活性ガスを無駄に消費してしまうという問題点があった
そこで、容器内にヒーターを設置し、内部温度を外気よりも高い状態にすれば、容器内の結露は防止できるが、容器容量が大きくなるとそれに伴いヒーター容量も増加するうえ、液体によっては、加熱により劣化するため使用できない場合もあった。
従来、外気の侵入を防止する方法として、容器内部空間を不活性ガスで置換する方法が用いられていた。
例えば、容器内に少量の不活性ガス（N2ガス）を供給する方策が採られていたが、この方法は、連続してガスを供給することになるため、不活性ガスを無駄に消費してしまうという問題点があった
そこで、容器内にヒーターを設置し、内部温度を外気よりも高い状態にすれば、容器内の結露は防止できるが、容器容量が大きくなるとそれに伴いヒーター容量も増加するうえ、液体によっては、加熱により劣化するため使用できない場合もあった。
また、特開昭５６−１１６９０１号公報には、容器を密閉し、不活性ガスの供給ラインに減圧弁を設置することによって、容器内を0.2〜0.3kg/cm2に加圧した状態で容器内に不活性ガス（N2ガス）を充満しておく方法が記載されている。
しかし、特開昭５６−１１６９０１号公報に記載された方法は、容器に0.2〜0.3kg/cm2の内圧をかけているため、液体供給時に容器内圧以上の供給圧が必要となり、例えば油圧用作動油のドレンラインなどで用いられている重力ヘッドを利用した液体供給が困難になるうえ、液体供給部からの内気のブロー、供給配管への逆流等の問題点があり、現実にはあまり使用されていなかった。
特開昭５６−１１６９０１号公報
しかし、特開昭５６−１１６９０１号公報に記載された方法は、容器に0.2〜0.3kg/cm2の内圧をかけているため、液体供給時に容器内圧以上の供給圧が必要となり、例えば油圧用作動油のドレンラインなどで用いられている重力ヘッドを利用した液体供給が困難になるうえ、液体供給部からの内気のブロー、供給配管への逆流等の問題点があり、現実にはあまり使用されていなかった。
本発明は、前述のような従来技術の問題点を解消し、不活性ガスを無駄に消費しないで、液体容器の内圧を大気圧に近い状態に保つことができる液体容器内部の雰囲気置換方法を提供することを課題とする。
本発明は、前述の課題を解決するため鋭意検討の結果、なされたものであり、その要旨とするところは特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
（１）液体容器内部の雰囲気を不活性ガスを用いて置換する方法であって、
前記液体容器に供給する不活性ガスの圧力を減圧弁により調整し、
該減圧弁の後段に設置した背圧設定手段により、前記液体容器の内圧が大気圧から一定値以上低下したときに該液体容器不活性ガスを供給することによって、液体容器の内圧を大気圧に近い状態に保つことを特徴とする液体容器内部の雰囲気置換方法。
（２）前記背圧設定手段を、その前後の圧力が一定の圧力差以上になると弁体が開き一定の圧力差未満になると弁体が閉じる背圧弁とすることを特徴とする（１）に記載の液体容器内部の雰囲気置換方法。
（３）前記背圧設定手段を前記液体容器内部に設けられた一定高さの堰とし、液面から不活性ガス供給管の先端までの距離を一定範囲に保持することを特徴とする（１）に記載の液体容器内部の雰囲気置換方法。
（１）液体容器内部の雰囲気を不活性ガスを用いて置換する方法であって、
前記液体容器に供給する不活性ガスの圧力を減圧弁により調整し、
該減圧弁の後段に設置した背圧設定手段により、前記液体容器の内圧が大気圧から一定値以上低下したときに該液体容器不活性ガスを供給することによって、液体容器の内圧を大気圧に近い状態に保つことを特徴とする液体容器内部の雰囲気置換方法。
（２）前記背圧設定手段を、その前後の圧力が一定の圧力差以上になると弁体が開き一定の圧力差未満になると弁体が閉じる背圧弁とすることを特徴とする（１）に記載の液体容器内部の雰囲気置換方法。
（３）前記背圧設定手段を前記液体容器内部に設けられた一定高さの堰とし、液面から不活性ガス供給管の先端までの距離を一定範囲に保持することを特徴とする（１）に記載の液体容器内部の雰囲気置換方法。
本発明によれば、消費した液体の量しか不活性ガスが供給されないので、不活性ガス消費量を著しく低減することができるうえ、減圧弁および背圧設定手段により、液体容器の内圧が大気圧から一定値以上低下したときに液体容器不活性ガスを供給することによって、液体容器の内圧を大気圧に近い状態に保つことができる液体容器内部の雰囲気置換方法を提供することができるなど、産業上有用な著しい効果を奏する。
図１は、比較例の液体容器内部の雰囲気置換方法を例示する図である。
図１に示すように、不活性ガス（N2ガス）は、スロットルバルブによってガスの吹出量が調整されて容器内に供給されており、容器上部に設けられたエアーブリードによってガスが吹抜けとなっているため、容器内の液面が変動しても容器内圧は大気圧の状態となっているが、供給された不活性ガスがエアーブリードからそのまま容器の外に排出されるため、不活性ガスが無駄に消費されてしまう。
なお、この比較例の場合、エアーブリードを通じて容器が外気と連通しているため、液の供給管は特に密閉する必要はない。
図１に示すように、不活性ガス（N2ガス）は、スロットルバルブによってガスの吹出量が調整されて容器内に供給されており、容器上部に設けられたエアーブリードによってガスが吹抜けとなっているため、容器内の液面が変動しても容器内圧は大気圧の状態となっているが、供給された不活性ガスがエアーブリードからそのまま容器の外に排出されるため、不活性ガスが無駄に消費されてしまう。
なお、この比較例の場合、エアーブリードを通じて容器が外気と連通しているため、液の供給管は特に密閉する必要はない。
図２は、背圧弁を用いた場合における本発明の液体容器内部の雰囲気置換方法を例示する図である。
本発明における液体容器内部の雰囲気置換方法は、液体容器内部の雰囲気を不活性ガスを用いて置換する方法であって、前記液体容器に供給する不活性ガスの圧力を減圧弁により調整し、該減圧弁の後段に設置した背圧設定手段により、前記液体容器の内圧が大気圧から一定値以上低下したときに該液体容器不活性ガスを供給することによって、液体容器の内圧を大気圧に近い状態に保つことを特徴とする。
本発明における液体容器内部の雰囲気置換方法は、液体容器内部の雰囲気を不活性ガスを用いて置換する方法であって、前記液体容器に供給する不活性ガスの圧力を減圧弁により調整し、該減圧弁の後段に設置した背圧設定手段により、前記液体容器の内圧が大気圧から一定値以上低下したときに該液体容器不活性ガスを供給することによって、液体容器の内圧を大気圧に近い状態に保つことを特徴とする。
図２は、その好ましい実施形態として、前記背圧設定手段を、その前後の圧力が一定の圧力差以上になると弁体が開き一定の圧力差未満になると弁体が閉じる背圧弁とすることを特徴とするものであり、以下に詳細に説明する。
まず、容器は、密閉構造とし外気の侵入を防止する。
減圧弁は、不活性ガス（N2ガス）の出側の圧力を調整するものであり、背圧弁の入側に設置し、背圧弁の解放圧力を調整する機能を有する。
背圧弁は、前後の圧力が一定の圧力差以上になると弁体が開き、前後の圧力が一定の圧力差未満になると弁体が閉じる機能を有しており、ガスの供給部における減圧弁の後段に設置し容器の内圧が低下したときのみガスを供給することができる。
また、逆止弁は、ガスの流れ方向を限定するものであり、容器上部に設置し液面低下時は外気の侵入を防止し、液面上昇時は内気を放出する。
なお、図２に示すように、容器内の液供給管の先端部を最低液面以下とし、液供給部への内気の吹き抜けを防止することが好ましい。
まず、容器は、密閉構造とし外気の侵入を防止する。
減圧弁は、不活性ガス（N2ガス）の出側の圧力を調整するものであり、背圧弁の入側に設置し、背圧弁の解放圧力を調整する機能を有する。
背圧弁は、前後の圧力が一定の圧力差以上になると弁体が開き、前後の圧力が一定の圧力差未満になると弁体が閉じる機能を有しており、ガスの供給部における減圧弁の後段に設置し容器の内圧が低下したときのみガスを供給することができる。
また、逆止弁は、ガスの流れ方向を限定するものであり、容器上部に設置し液面低下時は外気の侵入を防止し、液面上昇時は内気を放出する。
なお、図２に示すように、容器内の液供給管の先端部を最低液面以下とし、液供給部への内気の吹き抜けを防止することが好ましい。
本実施形態は、容器内圧を大気圧に近い状態に保ち、その状態で液体の消費量に合わせ不活性ガスを供給する方策として、不活性ガス供給部に背圧弁と減圧弁を直列に配置し、容器内圧が大気圧から一定値以上低くなった時のみ不活性ガスが供給される回路を工夫した。
例えば、図２における背圧弁の開き圧力を0.3kg/cm2としたとき、減圧弁の２次側圧力すなわち背圧弁の１次側圧力を0.29kg/cm2となるように設定する。
こうすることにより、液体が消費され、容器内の空間が増加し、容器の内圧が大気圧よりも0.01kg/cm2低下した状態で背圧弁が開きガスが供給される。
0.01kg/cm2という圧力は、水頭にすれば100mmAqであり、ポンプＰの吸込・容器内液体の位置ヘッドでも容易に実現でき、また、そのときの容器内空間の容積増加率は1％で良く、仮に上部空間が500mmであれば、5mmの液面低下により実現できる。
例えば、図２における背圧弁の開き圧力を0.3kg/cm2としたとき、減圧弁の２次側圧力すなわち背圧弁の１次側圧力を0.29kg/cm2となるように設定する。
こうすることにより、液体が消費され、容器内の空間が増加し、容器の内圧が大気圧よりも0.01kg/cm2低下した状態で背圧弁が開きガスが供給される。
0.01kg/cm2という圧力は、水頭にすれば100mmAqであり、ポンプＰの吸込・容器内液体の位置ヘッドでも容易に実現でき、また、そのときの容器内空間の容積増加率は1％で良く、仮に上部空間が500mmであれば、5mmの液面低下により実現できる。
液体供給による液面上昇時は、容器上に設置した逆止弁を通り迅速に内気が排気され、容器内は大気圧に保たれる。
また、この逆止弁はガス流れ方向を排気のみに限定し、外気の侵入を防止することができる。
本発明によれば、消費した液体の量しか不活性ガスが供給されないので、不活性ガス消費量を著しく低減することができるうえ、減圧弁および背圧設定手段により、液体容器の内圧が大気圧から一定値以上低下したときに液体容器不活性ガスを供給することによって、液体容器の内圧を大気圧に近い状態に保つことができる液体容器内部の雰囲気置換方法を提供することができる。
また、この逆止弁はガス流れ方向を排気のみに限定し、外気の侵入を防止することができる。
本発明によれば、消費した液体の量しか不活性ガスが供給されないので、不活性ガス消費量を著しく低減することができるうえ、減圧弁および背圧設定手段により、液体容器の内圧が大気圧から一定値以上低下したときに液体容器不活性ガスを供給することによって、液体容器の内圧を大気圧に近い状態に保つことができる液体容器内部の雰囲気置換方法を提供することができる。
図３は、本発明の好ましい実施形態を示す図であり、背圧設定手段として、液体容器内に堰を設けた場合を例示する図である。
図３に示すように、前述の背圧設定手段として液体容器内部に一定高さの堰を設け、この堰の中に不活性ガス供給管を浸漬させ、液面から不活性ガス供給管の先端までの距離を一定範囲に保持することによって、背圧を設定することができる。
例えば、図３に示すように堰の中の液面から不活性ガス供給管の先端までの距離を２ｍとすることによって、液体の比重を1.0とした場合、背圧を0.2kg/cm2に設定することができ、不活性ガス供給管内の液面から不活性ガス供給管の先端までの距離を１００ｍｍとすることによって、容器内圧が大気圧より0.01kg/cm2以上下がった場合に不活性ガスを供給し、容器内圧が大気圧−0.01kg/cm2を越えた場合に不活性ガスの供給を停止するので液体容器の内圧を大気圧に近い状態に保つことができる。
図３に示すように、前述の背圧設定手段として液体容器内部に一定高さの堰を設け、この堰の中に不活性ガス供給管を浸漬させ、液面から不活性ガス供給管の先端までの距離を一定範囲に保持することによって、背圧を設定することができる。
例えば、図３に示すように堰の中の液面から不活性ガス供給管の先端までの距離を２ｍとすることによって、液体の比重を1.0とした場合、背圧を0.2kg/cm2に設定することができ、不活性ガス供給管内の液面から不活性ガス供給管の先端までの距離を１００ｍｍとすることによって、容器内圧が大気圧より0.01kg/cm2以上下がった場合に不活性ガスを供給し、容器内圧が大気圧−0.01kg/cm2を越えた場合に不活性ガスの供給を停止するので液体容器の内圧を大気圧に近い状態に保つことができる。
Claims (3)
- 液体容器内部の雰囲気を不活性ガスを用いて置換する方法であって、
前記液体容器に供給する不活性ガスの圧力を減圧弁により調整し、
該減圧弁の後段に設置した背圧設定手段により、前記液体容器の内圧が大気圧から一定値以上低下したときに該液体容器不活性ガスを供給することによって、液体容器の内圧を大気圧に近い状態に保つことを特徴とする液体容器内部の雰囲気置換方法。 - 前記背圧設定手段を、その前後の圧力が一定の圧力差以上になると弁体が開き一定の圧力差未満になると弁体が閉じる背圧弁とすることを特徴とする請求項１に記載の液体容器内部の雰囲気置換方法。
- 前記背圧設定手段を前記液体容器内部に設けられた一定高さの堰とし、液面から不活性ガス供給管の先端までの距離を一定範囲に保持することを特徴とする請求項１に記載の液体容器内部の雰囲気置換方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005233508A JP2007045491A (ja) | 2005-08-11 | 2005-08-11 | 液体容器内部の雰囲気置換方法 |
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|---|---|---|---|
| JP2005233508A JP2007045491A (ja) | 2005-08-11 | 2005-08-11 | 液体容器内部の雰囲気置換方法 |
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|---|---|
| JP2007045491A true JP2007045491A (ja) | 2007-02-22 |
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| JP2005233508A Pending JP2007045491A (ja) | 2005-08-11 | 2005-08-11 | 液体容器内部の雰囲気置換方法 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2007045491A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103498820A (zh) * | 2013-09-17 | 2014-01-08 | 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 | 适用于液压波浪发电装置的闭式保压油箱 |
| CN104401454A (zh) * | 2014-09-28 | 2015-03-11 | 中国船舶工业系统工程研究院 | 一种油舱氮气惰化方法 |
| KR20230051424A (ko) | 2020-08-20 | 2023-04-18 | 노무라마이크로사이엔스가부시키가이샤 | 가스 시일 탱크, 시일 가스 공급 방법, 초순수 제조 장치 및 초순수 제조 방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5364817A (en) * | 1976-11-22 | 1978-06-09 | Idemitsu Kosan Co | System for sealing tanks at low pressure |
| JPS56116901A (en) * | 1980-02-15 | 1981-09-14 | Kobe Steel Ltd | Maintenance method for hydraulic device |
| JPS62271884A (ja) * | 1986-05-08 | 1987-11-26 | 住友化学工業株式会社 | 危険物液体貯槽の内圧調整装置 |
-
2005
- 2005-08-11 JP JP2005233508A patent/JP2007045491A/ja active Pending
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