JP2012112521A

JP2012112521A - 液化ガス供給装置及び方法

Info

Publication number: JP2012112521A
Application number: JP2011222096A
Authority: JP
Inventors: Susumu Sakata; 晋坂田; Takashi Yoshida; 吉田　　隆
Original assignee: Taiyo Nippon Sanso Corp
Current assignee: Taiyo Nippon Sanso Corp
Priority date: 2010-11-04
Filing date: 2011-10-06
Publication date: 2012-06-14
Anticipated expiration: 2031-10-06
Also published as: CN102466133A; TWI530639B; JP5722186B2; CN102466133B; TW201229416A

Abstract

【課題】液化ガス容器内に充填した液化ガスの利用効率を高めることができる液化ガス供給装置及び方法を提供する。
【解決手段】ガス供給系統Ａ系に設けられている自動開閉弁１４ａを開き、圧力指示調節計１３ａの二次側設定圧力を基準設定圧力にしてガス供給系統Ａ系の液化ガス容器１１ａからガス供給を行っているときに、重量計１２ａで検出した液化ガス容器１１ａの液化ガス量が第１残ガス量設定値以下になったときに、圧力指示調節計１３ａの二次側圧力を基準設定圧力より高い圧力にするとともに、ガス供給系統Ｂ系に設けられている自動開閉弁１４ｂを開いてガス供給系統Ａ系とガス供給系統Ｂ系との双方から並列にガス供給を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、液化ガス供給装置及び方法に関し、詳しくは、複数の液化ガス容器に充填されている液化ガスを蒸発させてガス使用先に供給するための液化ガス供給装置及び方法に関する。

複数の液化ガス容器に充填されている液化ガスを蒸発させてガス使用先に供給する液化ガス供給方法として、複数の液化ガス容器（バルク容器）内の圧力を上昇させるための加圧手段を設けるとともに、各液化ガス容器内の圧力を監視し、相対的に圧力が高い第１の液化ガス容器からガスを供給し、該第１の液化ガス容器内の圧力が低下したときに、ガスの供給を第２の液化ガス容器からに切り替え、圧力が低下した第１の液化ガス容器を交換することにより、ガス使用先へのガス供給を連続して行うようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００７−２３１９８２号公報

しかし、特許文献１のように、常温付近で蒸気圧が高いＬＮＧの場合は、液化ガス容器内のＬＮＧのほとんどを蒸発させて供給することが可能であるが，常温付近における蒸気圧が低いガス、例えば液化アンモニアの場合は、液化ガス容器内の液化ガス残量が容器容積の３０％以下になると次第に蒸発量が低下し、ガス使用先に求められている流量でガスを供給することが困難となってくる。このため、ガス使用先に供給する流量が比較的多い場合は、液化ガス容器内の液化ガス残量が容器容積の３０％程度になったときに、ガス供給を行う液化ガス容器を切り替えて液化ガス残量が少なくなった液化ガス容器を交換することにより、ガス使用先へ所定流量のガスを連続して供給できるようにしている。

したがって、液化ガス容器内に充填した液化アンモニアを十分に使用することができず、液化アンモニアの利用効率が低下するだけでなく、液化ガス容器の交換周期が短期化するなどの問題があった。また、液化アンモニアを充填した液化ガス容器を高温に加熱して液化アンモニアの蒸発を促進することにより、蒸発したアンモニアを所定流量で供給しながら液化ガス容器内の液化アンモニアのほとんどを蒸発させることが可能であるが、大型のバルク容器を高温に加熱するための特別な加熱設備が必要であり、設備コストやランニングコストが大幅に上昇するという問題がある。

そこで本発明は、簡単な装置構成及び手順で液化ガス容器内に充填した液化ガス、特に液化アンモニアのような常温付近での蒸気圧が低い液化ガスの利用効率を高めることができる液化ガス供給装置及び方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の液化ガス供給装置は、複数の液化ガス容器内に充填されている液化ガスを蒸発させてガス使用先に供給する液化ガス供給装置において、複数のガス供給系統にそれぞれ接続された液化ガス容器と、各液化ガス容器内の液化ガス量をそれぞれ検出する液化ガス量検出手段と、各ガス供給系統にそれぞれ設けられて二次側の圧力を調整する圧力調整手段と、各ガス供給系統にそれぞれ設けられたガス供給遮断手段と、複数のガス供給系統から供給されるガスを合流させてガス使用先に供給する使用先ガス供給経路とを備え、各ガス供給系統には、前記液化ガス量検出手段で検出した液化ガス容器内の液化ガス量に基づいて前記圧力調整手段の二次側の圧力をあらかじめ設定した複数の設定圧力のいずれかに制御するとともに、該ガス供給系統に設けられている前記ガス供給遮断手段及び他のガス供給系統に設けられている前記ガス供給遮断手段をそれぞれ開閉制御する制御手段を備えていることを特徴としている。

さらに、本発明の液化ガス供給装置は、前記圧力調整手段が、ガスが流れる流路面積を弁の開度で調節することによって二次側の圧力を調整する圧力調整弁であることを特徴としている。

本発明の液化ガス供給方法の第１の構成は、前記液化ガス供給装置を使用して前記ガス使用先に連続的にガス供給を行う液化ガス供給方法であって、前記制御手段は、第１のガス供給系統に設けられている第１のガス供給遮断手段を開き、第１の圧力調整手段の二次側設定圧力を基準設定圧力に設定して第１の液化ガス容器からガス供給を行っているときに、第１の液化ガス量検出手段で検出した第１の液化ガス容器内の液化ガス量があらかじめ設定された第１残ガス量設定値を下回ったときに、第１の圧力調整手段の二次側設定圧力として前記基準設定圧力より高い圧力を設定するとともに、第２のガス供給系統に設けられている第２のガス供給遮断手段を開いて第１のガス供給系統と第２のガス供給系統との双方から並列にガス供給を行うことを特徴としている。

また、本発明の液化ガス供給方法の第２の構成は、前記圧力調整手段として前記圧力調整弁を使用した液化ガス供給装置を使用して前記ガス使用先に連続的にガス供給を行う液化ガス供給方法であって、前記制御手段は、第１のガス供給系統に設けられている第１のガス供給遮断手段を開き、第１の圧力調整手段の二次側設定圧力を基準設定圧力に設定して第１の液化ガス容器からガス供給を行っているときに、第１の液化ガス量検出手段で検出した第１の液化ガス容器内の液化ガス量があらかじめ設定された第１残ガス量設定値を下回ったときに、第１の圧力調整手段の二次側設定圧力として前記基準設定圧力より高い圧力を設定するとともに、第２のガス供給系統に設けられている第２のガス供給遮断手段を開いて第１のガス供給系統と第２のガス供給系統との双方から並列にガス供給を行うことを特徴としている。

さらに、本発明の液化ガス供給方法は、前記第１の液化ガス量検出手段で検出した前記第１の液化ガス容器内の液化ガス量が、前記第１残ガス量設定値より少ない液化ガス量に設定された第２残ガス量設定値を下回ったときに、第１のガス供給遮断手段を閉じて第１のガス供給系統からのガス供給を停止し、第２のガス供給系統からのガス供給に切り替えることを特徴としている。

本発明によれば、複数のガス供給系統を、各ガス供給系統に接続した液化ガス容器内の液化ガス量に基づいて切り替えることによってガス使用先に連続的にガス供給を行うことができるとともに、液化ガス量検出手段で検出した液化ガス量に基づいて作動する制御手段によって圧力調整手段の二次側の設定圧力を制御したり、圧力調整弁を全開状態にしたりすることにより、液化ガス量が少なくなった液化ガス容器内の液化ガスをガス使用先に供給することができる。これにより、液化ガスの利用効率を高めることができるとともに、液化ガス容器の交換周期を長期化することができる。

本発明の液化ガス供給装置の一形態例を示す系統図である。本発明の液化ガス供給方法の第１形態例を示すフローチャートである。本発明方法の第１形態例におけるガス供給中の液化ガス容器内の残ガス率、供給圧力、流量及び圧力調整弁の状態の変化を示す説明図である。本発明の液化ガス供給方法の第２形態例を示すフローチャートである。本発明方法の第２形態例におけるガス供給中の液化ガス容器内の残ガス率、供給圧力、流量及び圧力調整弁の状態の変化を示す説明図である。

まず、図１に示すように、本形態例に示す液化ガス供給装置は、液化アンモニアを蒸発させて供給するものであって、複数、本形態例では２系統のガス供給系統Ａ系，Ｂ系と、各ガス供給系統Ａ系，Ｂ系にそれぞれ接続された液化ガス容器１１ａ，１１ｂと、各液化ガス容器１１ａ，１１ｂ内の液化ガス量をそれぞれ検出する液化ガス量検出手段としての重量計１２ａ，１２ｂと、各ガス供給系統Ａ系，Ｂ系にそれぞれ設けられて二次側の圧力を指示された圧力に調整する圧力調整手段としての圧力指示調節計（ＰＩＣ）１３ａ，１３ｂと、各ガス供給系統Ａ系，Ｂ系にそれぞれ設けられてガスの供給・停止を行うガス供給遮断手段としての自動開閉弁１４ａ，１４ｂと、各ガス供給系統Ａ系，Ｂ系から供給されるガスを合流させてガス使用先に供給する使用先ガス供給経路１５と、前記重量計１２ａ，１２ｂで検出した液化ガス容器１１ａ，１１ｂ内の液化ガスの残量に基づいて前記圧力指示調節計１３ａ，１３ｂ及び前記自動開閉弁１４ａ，１４ｂを制御する制御手段１６とを備えている。また、本形態例に示す前記使用先ガス供給経路１５は、ガス使用先に供給するガスの圧力をあらかじめ設定された圧力に調整するための圧力調整器１７を備えている。

前記圧力指示調節計１３ａ，１３ｂは、ガスが流れる流路面積を弁の開度で調節する弁部１８ａ，１８ｂと、二次側の圧力を検出する圧力検出部１９ａ，１９ｂとを備えており、この圧力指示調節計１３ａ，１３ｂによる圧力調整は、前記制御手段１６から指示される圧力と、圧力検出部１９ａ，１９ｂで検出した圧力とに基づいて行われ、圧力検出部１９ａ，１９ｂで検出した圧力が制御手段１６から指示された圧力に一致するように、弁部１８ａ，１８ｂの弁開度が制御される。

ガス供給系統Ａ系，Ｂ系の各液化ガス容器１１ａ，１１ｂからガス供給を行う場合は、圧力指示調節計１３ａ，１３ｂにあらかじめ設定された圧力が指示され、自動開閉弁１４ａ，１４ｂが開状態となり、ガス供給を停止する際には、自動開閉弁１４ａ，１４ｂが閉状態となる。各液化ガス容器１１ａ，１１ｂの交換は、自動開閉弁１４ａ，１４ｂが閉状態のときに行われ、液化ガス容器交換後は、制御手段１６が自動開閉弁１４ａ，１４ｂを開くまではガス供給を行わずに待機状態となる。

以下、図２及び図３に基づいて、本形態例に示す液化ガス供給装置を使用してガス使用先に連続的にガス供給を行うガス供給方法の第１形態例を説明する。

前記制御手段１６は、両ガス供給系統Ａ系，Ｂ系が共に待機状態になっているときに（ステップ５１）、ガス供給系統Ａ系，Ｂ系のいずれか一方を選択し、例えばガス供給系統Ａ系の自動開閉弁１４ａを開いてガス供給系統Ａ系からガス供給を開始する（ステップ５２）。このとき、ガス供給系統Ｂ系の自動開閉弁１４ｂは閉状態を継続しており、ガス使用先へのガス供給は、ガス供給系統Ａ系の単独で行われる。また、圧力指示調節計１３ａには、あらかじめ制御手段１６に設定されている基準設定圧力、例えば０．５ＭＰａが制御手段１６から指示され、圧力指示調節計１３ａの二次側の圧力が基準設定圧力の０．５ＭＰａになるように、弁部１８ａの弁開度が自動的に調整される。

さらに、前記制御手段１６は、重量計１２ａの検出値から液化ガス容器１１ａ内の液化ガス量を、あらかじめ設定された液化ガス量を充填した新しい液化ガス容器１１ａの重量を１００％とし、これに対するガス供給中の液化ガス容器１１ａの重量を残ガス率［％］として監視し（ステップ５３）、この残ガス率があらかじめ設定された第１残ガス量設定値を下回る値になるまで、例えば残ガス率が３０％以下になるまでは、前記ステップ５２とこのステップ５３とを繰り返してガス供給系統Ａ系単独でのガス供給が継続される。

ステップ５３で液化ガス容器１１ａの残ガス率が３０％以下になったと判断されると、ステップ５４に進み、ガス供給系統Ａ系の設定圧変更が行われ、制御手段１６から圧力指示調節計１３ａに前記基準設定圧力（０．５ＭＰａ）より高い圧力、例えば、あらかじめ設定された０．５３ＭＰａが第２設定圧力として指示され、圧力検出部１９ａで検出した圧力調整弁１３ａの二次側の圧力が、新たに設定された第２設定圧力の０．５３ＭＰａになるように弁部１８ａの弁開度が自動的に調整される。同時に、制御手段１６からガス供給系統Ｂ系の自動開閉弁１４ｂに開信号が送られて自動開閉弁１４ｂが開き、ガス供給系統Ｂ系の液化ガス容器１１ｂで蒸発したガスの供給が始まり、ガス供給系統Ａ系とガス供給系統Ｂ系とが並列にガス供給を行う状態となる。

このとき、ガス供給系統Ｂ系の圧力指示調節計１３ｂには、前記基準設定圧力の０．５ＭＰａが指示されているため、ガスの並列供給開始直後は、設定圧力（０．５３ＭＰａ）が高いガス供給系統Ａ系からのガス供給量が多くなっている。ガス供給の経過により液化ガス容器１１ａの残ガス率が３０％から次第に低下し、残ガス率の低下に伴って液化ガスの蒸発量が低下してくると、圧力指示調節計１３ａの二次側の圧力を第２設定圧力の０．５３ＭＰａに維持することが次第に困難となり、圧力指示調節計１３ａの弁部１８ａが全開状態になった後は、液化ガス容器１１ａ内の液化ガスの蒸発量低下に伴って圧力調整弁１３ａの二次側の圧力が徐々に低下していくため、ガス供給系統Ａ系のみからでは、ガス使用先へ所定流量のガスを供給することができなくなってくる。このように、ガス供給系統Ａ系からのガス供給量が低下したときに、ガス供給系統Ｂ系からガス供給を並列に行うことにより、所定流量のガスをガス使用先へ供給することができる。

両ガス供給系統Ａ系，Ｂ系から並列供給している際にも、制御手段１６は、液化ガス容器１１ａの残ガス率［％］を監視し（ステップ５５）、液化ガス容器１１ａの残ガス率があらかじめ設定された第２残ガス量設定値を下回る値になるまで、例えば残ガス率があらかじめ設定された３％以下になるまでは、前記ステップ５４とステップ５５とを繰り返してガスの並列供給を継続する。

ステップ５５で液化ガス容器１１ａの残ガス率が３％以下になったと判断されると、ステップ５６に進み、ガス供給系統Ａ系の自動開閉弁１４ａが閉じられてガス供給系統Ａ系からのガス供給が停止され、ステップ５７に進んでガス供給系統Ｂ系から単独でガス使用先にガス供給が行われるとともに、ガス供給系統Ａ系ではステップ５８にて液化ガス容器１１ａの交換が行われ、残ガス率が３％以下になった液化ガス容器１１ａが取り外されて、新たな液化ガス容器１１ａ（残ガス率１００％）がガス供給系統Ａ系に接続される。ステップ５９にて新たな液化ガス容器１１ａの交換基準が合格と判定されると、ステップ６０に進んでガス供給系統Ａ系は待機状態となる。同時に、圧力指示調節計１３ａに指示される圧力は、基準設定圧力の０．５ＭＰａに戻される。

ガス供給系統Ｂ系単独でのガス供給を行っている際には、圧力指示調節計１３ｂには基準設定圧力の０．５ＭＰａが制御手段１６から指示されており、制御手段１６では、ステップ６１にて重量計１２ｂの検出値に基づいて液化ガス容器１１ｂの残ガス率を監視している。ステップ６１で液化ガス容器１１ｂの残ガス率が３０％以下と判断されると、ステップ６２に進んでガス供給系統Ｂ系の圧力指示調節計１３ｂの指示圧力が第２設定圧力の０．５３ＭＰａに変更されるとともに、ガス供給系統Ａ系の自動開閉弁１４ａが開いてガス供給系統Ａ系とガス供給系統Ｂ系とが並列にガス供給する状態となる。

ステップ６３で液化ガス容器１１ｂの残ガス率が３％以下になったと判断されると、ステップ６４でガス供給系統Ｂ系の自動開閉弁１４ｂが閉じられ、ステップ６５に進んでガス供給系統Ａ系から単独でガス使用先にガス供給が行われるとともに、ガス供給系統Ｂ系ではステップ６６にて液化ガス容器１１ｂの交換が行われ、ステップ６７にて液化ガス容器１１ｂの交換基準が合格と判定されると、ステップ６８に進んでガス供給系統Ｂ系が待機状態となる。

ステップ６５におけるガス供給系統Ａ系からの単独でのガス供給が始まると前記ステップ５２に戻り、ステップ６８にて待機状態となったガス供給系統Ｂ系は、ガス供給系統Ａ系が前記ステップ５３からステップ５４に進んだときに、待機状態からガス供給状態に切り替えられる。以下、これらの各ステップを繰り返すことにより、両ガス供給系統Ａ系，Ｂ系からガス使用先に連続してガス供給が行われる。

図３は、このようにしてガス供給を行っているときの時間経過、例えば日数経過に伴う液化ガス容器１１ａ，１１ｂの残ガス率の変化（図３（ａ））、ガス供給系統Ａ系，Ｂ系の圧力指示調節計１３ａ，１３ｂの二次側圧力であるガスの供給圧力の変化（図３（ｂ））、ガス供給系統Ａ系，Ｂ系の供給ガスの流量の変化（図３（ｃ））、圧力指示調節計１３ａ，１３ｂにおける弁部１８ａ，１８ｂの弁開度の変化（図３（ｄ））をそれぞれ示すもので、図２におけるステップ５２からの各状態の変化を表している。

開始からしばらくの間は、ガス供給系統Ａ系単独でガス供給を行っているので、液化ガスの蒸発によって液化ガス容器１１ａの残ガス率は次第に低下するが（図３（ａ））、ガス供給系統Ａ系の供給圧力は基準設定圧力の０．５ＭＰａを維持し、待機中のガス供給系統Ｂ系の供給圧力は０（ゼロ）であり（図３（ｂ））、ガス供給系統Ａ系のガス流量は、ガス使用先に求められている３００Ｌ／ｍｉｎ（０℃、１気圧換算値）、ガス供給系統Ｂ系のガス流量は０（ゼロ）である（図３（ｃ））。また、ガス供給系統Ａ系の圧力指示調節計１３ａにおける弁部１８ａの開度は、液化ガス容器１１ａの残ガス率の低下による蒸発量の減少に伴って次第に大きくなり、ガス供給系統Ｂ系の圧力調整弁１３ｂにおける弁部１８ｂの開度は０（ゼロ）である（図３（ｄ））。

時間が経過して液化ガス容器１１ａの残ガス率が３０％以下になると（経過時間７）、ガス供給系統Ａ系の設定圧力が０．５ＭＰａから０．５３ＭＰａに変更され、圧力指示調節計１３ａにおける弁部１８ａの開度が大きくなってガス供給系統Ａ系の供給圧力が上昇するとともに、自動開閉弁１４ｂが開くことでガス供給系統Ｂ系の液化ガス容器１１ｂで蒸発したガスの供給が始まり、並列供給状態となる（ステップ５４）。

この並列供給状態では、液化ガスの蒸発によって両液化ガス容器１１ａ，１１ｂの残ガス率は共に低下する。ガス供給系統Ａ系の供給圧力は、圧力指示調節計１３ａにおける弁部１８ａが開くことによって一時的に０．５３ＭＰａに上昇するが、液化ガス容器１１ａの残ガス率の低下による蒸発量の減少に伴って圧力指示調節計１３ａにおける弁部１８ａの開度を全開状態（開度１００％）にしても供給圧力は徐々に低下していく。一方、ガス供給系統Ｂ系の供給圧力は、圧力指示調節計１３ｂによって基準設定圧力の０．５ＭＰａに維持される。ガス供給系統Ａ系の液化ガスの蒸発量の減少に伴い、ガス供給系統Ａ系のガス流量が次第に減少すると、ガス供給系統Ａ系のガス流量とガス供給系統Ｂ系のガス流量との和が３００Ｌ／ｍｉｎになるように、ガス供給系統Ｂ系のガス流量が次第に増加していく。

並列供給状態での時間経過によって液化ガス容器１１ａの残ガス率が３％以下になると（経過時間１２）、ガス供給系統Ａ系の自動開閉弁１４ａが閉じられてガス供給系統Ａ系からのガス供給が停止され（ステップ５６）、ガス供給系統Ｂ系からの単独供給となる（ステップ５７）。ガス供給系統Ｂ系からの単独供給から液化ガス容器１１ｂの残ガス率が３０％以下になるまでの間に、ガス供給系統Ａ系の液化ガス容器１１ａが交換され、液化ガス容器１１ａの残ガス率が１００％になって待機状態となる（経過時間１４、ステップ６０）。

その後、液化ガス容器１１ｂの残ガス率が３０％以下になると、ガス供給系統Ａ系とガス供給系統Ｂ系との並列供給状態になり（経過時間１８、ステップ６２）、液化ガス容器１１ｂの残ガス率が３％以下になると、ガス供給系統Ａ系の単独供給になる（経過時間２３、ステップ６５）。図２に示した手順で連続してガス供給を行っている間、液化ガス容器１１ａ，１１ｂの残ガス率、ガス供給系統Ａ系，Ｂ系の供給圧力、ガス供給系統Ａ系，Ｂ系の流量及び圧力指示調節計１３ａ，１３ｂにおける弁部１８ａ，１８ｂの開度の開度が、図３に示すように、時間の経過によってガス供給系統Ａ系，Ｂ系で同じ変化を交互に繰り返すことにより、ガス使用先には、圧力が０．５ＭＰａ、流量が３００Ｌ／ｍｉｎに制御されたガスが連続供給され、液化ガス容器１１ａ，１１ｂ内の液化ガスは残ガス率が３％になるまで利用される。

次に、図４及び図５に基づいて、ガス供給方法の第２形態例を説明する。前記制御手段１６に設定された基本的な手順は、前記第１形態例における図２に示す手順と同じような手順に設定されている。

前記制御手段１６は、両ガス供給系統Ａ系，Ｂ系が共に待機状態になっているときに（ステップ７１）、ガス供給系統Ａ系，Ｂ系のいずれか一方を選択し、例えばガス供給系統Ａ系の自動開閉弁１４ａを開いてガス供給系統Ａ系からガス供給を開始する（ステップ７２）。このとき、ガス供給系統Ｂ系の自動開閉弁１４ｂは閉状態を継続しており、ガス使用先へのガス供給は、ガス供給系統Ａ系の単独で行われる。また、圧力指示調節計１３ａには、あらかじめ制御手段１６に設定されている基準設定圧力、例えば０．５ＭＰａが制御手段１６から指示され、圧力指示調節計１３ａの二次側の圧力が基準設定圧力の０．５ＭＰａになるように、弁部１８ａの弁開度が自動的に調整される。

さらに、前記制御手段１６は、重量計１２ａの検出値から液化ガス容器１１ａ内の液化ガス量を、あらかじめ設定された液化ガス量を充填した新しい液化ガス容器１１ａの重量を１００％とし、これに対するガス供給中の液化ガス容器１１ａの重量を残ガス率［％］として監視し（ステップ７３）、この残ガス率があらかじめ設定された第１残ガス量設定値を下回る値になるまで、例えば残ガス率が３０％以下になるまでは、前記ステップ７２とこのステップ７３とを繰り返してガス供給系統Ａ系単独でのガス供給が継続される。

ステップ７３で液化ガス容器１１ａの残ガス率が３０％以下になったと判断されると、ステップ７４に進み、制御手段１６から圧力指示調節計１３ａに弁部１８ａを全開状態とする指示が出力され、弁部１８ａが全開状態となる。同時に、制御手段１６からガス供給系統Ｂ系の自動開閉弁１４ｂに開信号が送られて自動開閉弁１４ｂが開き、ガス供給系統Ｂ系の液化ガス容器１１ｂで蒸発したガスの供給が始まり、ガス供給系統Ａ系とガス供給系統Ｂ系とが並列にガス供給を行う状態となる。

このとき、ガス供給系統Ｂ系の圧力指示調節計１３ｂには、前記基準設定圧力の０．５ＭＰａが指示されているため、ガスの並列供給開始直後は、弁部１８ａが全開状態のガス供給系統Ａ系からのガス供給量が多くなっている。ガス供給の経過により液化ガス容器１１ａの残ガス率が３０％から次第に低下してくると、弁部１８ａが全開状態でも圧力指示調節計１３ａの二次側の圧力が次第に低下し、ガス供給系統Ａ系のみからでは、ガス使用先へ所定流量のガスを供給することができなくなってくる。このように、ガス供給系統Ａ系からのガス供給量が低下したときに、ガス供給系統Ｂ系からガス供給を並列に行うことにより、所定流量のガスをガス使用先へ供給することができる。

両ガス供給系統Ａ系，Ｂ系から並列供給している際にも、制御手段１６は、液化ガス容器１１ａの残ガス率［％］を監視し（ステップ７５）、液化ガス容器１１ａの残ガス率があらかじめ設定された第２残ガス量設定値を下回る値になるまで、例えば残ガス率があらかじめ設定された３％以下になるまでは、前記ステップ７４とステップ７５とを繰り返してガスの並列供給を継続する。

ステップ７５で液化ガス容器１１ａの残ガス率が３％以下になったと判断されると、ステップ７６に進み、ガス供給系統Ａ系の自動開閉弁１４ａが閉じられてガス供給系統Ａ系からのガス供給が停止され、ステップ７７に進んでガス供給系統Ｂ系から単独でガス使用先にガス供給が行われるとともに、ガス供給系統Ａ系ではステップ７８にて液化ガス容器１１ａの交換が行われ、残ガス率が３％以下になった液化ガス容器１１ａが取り外されて、新たな液化ガス容器１１ａ（残ガス率１００％）がガス供給系統Ａ系に接続される。ステップ７９にて新たな液化ガス容器１１ａの交換基準が合格と判定されると、ステップ８０に進んでガス供給系統Ａ系は待機状態となる。同時に、圧力指示調節計１３ａに基準設定圧力の０．５ＭＰａが指示される。

ガス供給系統Ｂ系単独でのガス供給を行っている際には、圧力指示調節計１３ｂには基準設定圧力の０．５ＭＰａが制御手段１６から指示されており、制御手段１６では、ステップ８１にて重量計１２ｂの検出値に基づいて液化ガス容器１１ｂの残ガス率を監視している。ステップ８１で液化ガス容器１１ｂの残ガス率が３０％以下と判断されると、ステップ８２に進んでガス供給系統Ｂ系の圧力指示調節計１３ｂに制御手段１６から弁部１８ｂを全開状態とする指示が出力され、弁部１８ｂが全開状態になるとともに、ガス供給系統Ａ系の自動開閉弁１４ａが開いてガス供給系統Ａ系とガス供給系統Ｂ系とが並列にガス供給する状態となる。

ステップ８３で液化ガス容器１１ｂの残ガス率が３％以下になったと判断されると、ステップ８４でガス供給系統Ｂ系の自動開閉弁１４ｂが閉じられ、ステップ８５に進んでガス供給系統Ａ系から単独でガス使用先にガス供給が行われるとともに、ガス供給系統Ｂ系ではステップ８６にて液化ガス容器１１ｂの交換が行われ、ステップ８７にて液化ガス容器１１ｂの交換基準が合格と判定されると、ステップ８８に進んでガス供給系統Ｂ系が待機状態となる。

ステップ８５におけるガス供給系統Ａ系からの単独でのガス供給が始まると前記ステップ７２に戻り、ステップ８８にて待機状態となったガス供給系統Ｂ系は、ガス供給系統Ａ系が前記ステップ７３からステップ７４に進んだときに、待機状態からガス供給状態に切り替えられる。以下、これらの各ステップを繰り返すことにより、両ガス供給系統Ａ系，Ｂ系からガス使用先に連続してガス供給が行われる。

図５は、このようにしてガス供給を行っているときの時間経過、例えば日数経過に伴う液化ガス容器１１ａ，１１ｂの残ガス率の変化（図５（ａ））、ガス供給系統Ａ系，Ｂ系の圧力指示調節計１３ａ，１３ｂの二次側圧力であるガスの供給圧力の変化（図５（ｂ））、ガス供給系統Ａ系，Ｂ系の供給ガスの流量の変化（図５（ｃ））、圧力指示調節計１３ａ，１３ｂにおける弁部１８ａ，１８ｂの弁開度の変化（図５（ｄ））をそれぞれ示すもので、図４におけるステップ７２からの各状態の変化を表している。

開始からしばらくの間は、ガス供給系統Ａ系単独でガス供給を行っているので、液化ガスの蒸発によって液化ガス容器１１ａの残ガス率は次第に低下するが（図５（ａ））、ガス供給系統Ａ系の供給圧力は基準設定圧力の０．５ＭＰａを維持し、待機中のガス供給系統Ｂ系の供給圧力は０（ゼロ）であり（図５（ｂ））、ガス供給系統Ａ系のガス流量は、ガス使用先に求められている３００Ｌ／ｍｉｎ（０℃、１気圧換算値）、ガス供給系統Ｂ系のガス流量は０（ゼロ）である（図５（ｃ））。また、ガス供給系統Ａ系の圧力指示調節計１３ａにおける弁部１８ａの開度は、液化ガス容器１１ａの残ガス率の低下による蒸発量の減少に伴って次第に大きくなり、ガス供給系統Ｂ系の圧力調整弁１３ｂにおける弁部１８ｂの開度は０（ゼロ）である（図５（ｄ））。

時間が経過して液化ガス容器１１ａの残ガス率が３０％以下になると（経過時間７）、ガス供給系統Ａ系の圧力指示調節計１３ａにおける弁部１８ａは開度１００％（全開状態）になるとともに、自動開閉弁１４ｂが開くことでガス供給系統Ｂ系の液化ガス容器１１ｂで蒸発したガスの供給が始まり、並列供給状態となる（ステップ７４）。このとき、ガス供給系統Ａ系の供給圧力は、弁部１８ａが全開状態になることで、一時的に基準設定圧力の０．５ＭＰａ以上に上昇する。

この並列供給状態では、液化ガスの蒸発によって両液化ガス容器１１ａ，１１ｂの残ガス率は共に低下する。ガス供給系統Ａ系の供給圧力は、弁部１８ａが全開状態となっているため、並列供給開始直後から０．５ＭＰａ以上の圧力となるが、液化ガス容器１１ａの残ガス率の低下による蒸発量の減少に伴って供給圧力が徐々に低下していく。一方、ガス供給系統Ｂ系の供給圧力は、圧力指示調節計１３ｂによって基準設定圧力の０．５ＭＰａに維持される。ガス供給系統Ａ系の液化ガスの蒸発量の減少に伴い、ガス供給系統Ａ系のガス流量が次第に減少すると、ガス供給系統Ａ系のガス流量とガス供給系統Ｂ系のガス流量との和が３００Ｌ／ｍｉｎになるように、ガス供給系統Ｂ系のガス流量が次第に増加していく。

並列供給状態での時間経過によって液化ガス容器１１ａの残ガス率が３％以下になると（経過時間１２）、ガス供給系統Ａ系の自動開閉弁１４ａが閉じられてガス供給系統Ａ系からのガス供給が停止され（ステップ７６）、ガス供給系統Ｂ系からの単独供給となる（ステップ７７）。ガス供給系統Ｂ系からの単独供給から液化ガス容器１１ｂの残ガス率が３０％以下になるまでの間に、ガス供給系統Ａ系の液化ガス容器１１ａが交換され、液化ガス容器１１ａの残ガス率が１００％になって待機状態となる（経過時間１４、ステップ８０）。

その後、液化ガス容器１１ｂの残ガス率が３０％以下になると、ガス供給系統Ａ系とガス供給系統Ｂ系との並列供給状態になり（経過時間１８、ステップ８２）、液化ガス容器１１ｂの残ガス率が３％以下になると、ガス供給系統Ａ系の単独供給になる（経過時間２３、ステップ８５）。図４に示した手順で連続してガス供給を行っている間、液化ガス容器１１ａ，１１ｂの残ガス率、ガス供給系統Ａ系，Ｂ系の供給圧力、ガス供給系統Ａ系，Ｂ系の流量及び圧力指示調節計１３ａ，１３ｂにおける弁部１８ａ，１８ｂの弁の開度が、図５に示すように、時間の経過によってガス供給系統Ａ系，Ｂ系で同じ変化を交互に繰り返すことにより、流量が３００Ｌ／ｍｉｎに制御されたガスがガス使用先に連続供給され、液化ガス容器１１ａ，１１ｂ内の液化ガスは残ガス率が３％になるまで利用される。

この第２形態例に示すガス供給方法では、並列供給開始直後に、圧力指示調節計１３ａ，１３ｂにおける弁部１８ａ，１８ｂのいずれか一方が全開状態になることで、使用先ガス供給経路１５の圧力が一時的に高くなるが、図１に示した液化ガス供給装置のように、ガス供給系統Ａ系，Ｂ系が合流した使用先ガス供給経路１５に圧力調整器１７を設け、ガス使用先に供給するガスの圧力を、前記基準設定圧力の０．５ＭＰａより低い、ガス使用先が所望する圧力に調整することにより、供給ガスの圧力変動や流量変動を防止することができる。なお、ガス供給方法の第１形態例においても、使用先ガス供給経路１５ｎ圧力調整器１７を設けておくことができ、このような圧力調整器がガス使用先の設備に組み込まれている場合は、使用先ガス供給経路１５の圧力調整器１７を省略することができる。

本発明方法の第１形態例を示す図２や、本発明方法の第２形態例を示す図４に示したフローチャートでは、残ガス率が３％以下になったときに自動的にガス供給を並列から単独に切り替え、液化ガス容器の交換を行うようにしているが、残ガス率が３０％以下になって並列供給を行っているときに、例えば警報を出力するなどして人為的にガス供給を並列から単独に切り替えるとともに液化ガス容器の交換を行うようにすることもできる。

また、ガス供給系統が２系統の例を挙げて説明したが、ガス供給系統が３系統以上の場合でも同じようにすることができ、例えば、第１系統がガス供給中に、第２系統を第１待機状態、第３系統を第２待機状態としておき、第２系統からのガス供給に切り替わったときに、第３系統を第１待機状態、第１系統を第２待機状態としておくことにより、液化ガス容器を交換する時間を広げることができ、液化ガス供給装置の冗長性を向上させることができる。さらに、ガス供給系統が３系統以上の場合は、残ガス率が低い第１系統を第１ガス供給状態、残ガス率が高い第２系統を第２ガス供給状態、第３系統以下を待機状態としておき、第１系統が容器交換を行って待機状態になったときに、残ガス率が低い第２系統を第１ガス供給状態、残ガス率が高い第３系統を第２ガス供給状態とするように設定することで大量のガス供給にも対応することが可能である。

なお、液化ガスの種類は、特に限定されるものではなく、液化ガス容器内の液化ガス量を検出する液化ガス量検出手段は、重量計に限るものではなく、液化ガス容器内の液化ガス量を検出できるものならば任意のものを使用することができ、例えば各種液面計を用いることも可能である。また、圧力計を用いて液化ガス容器内の液化ガス量を間接的に検出することもできる。さらに、基準設定圧力に対する第２設定圧力は、ガスの種類や供給圧力、供給量などの条件に応じて設定すればよく、並列供給が可能な圧力に設定すればよい。また、供給状態を切り替えるための残ガス率の数値も、ガスの種類や供給圧力、供給量などの条件に応じて適宜設定することができる。さらに、液化ガス容器には、該液化ガス容器を加熱して液化ガスの蒸発を促進させる手段を、法令（一般高圧ガス保安規則第６０条）で許される範囲内で付加しておくことができる。

１１ａ，１１ｂ…液化ガス容器、１２ａ，１２ｂ…重量計、１３ａ，１３ｂ…圧力指示調節計、１４ａ，１４ｂ…自動開閉弁、１５…使用先ガス供給経路、１６…制御手段、１７…圧力調整器、１８ａ，１８ｂ…弁部、１９ａ，１９ｂ…圧力検出部

Claims

複数の液化ガス容器内に充填されている液化ガスを蒸発させてガス使用先に供給する液化ガス供給装置において、複数のガス供給系統にそれぞれ接続された液化ガス容器と、各液化ガス容器内の液化ガス量をそれぞれ検出する液化ガス量検出手段と、各ガス供給系統にそれぞれ設けられて二次側の圧力を調整する圧力調整手段と、各ガス供給系統にそれぞれ設けられたガス供給遮断手段と、複数のガス供給系統から供給されるガスを合流させてガス使用先に供給する使用先ガス供給経路とを備え、各ガス供給系統には、前記液化ガス量検出手段で検出した液化ガス容器内の液化ガス量に基づいて前記圧力調整手段の二次側の圧力をあらかじめ設定した複数の設定圧力のいずれかに制御するとともに、該ガス供給系統に設けられている前記ガス供給遮断手段及び他のガス供給系統に設けられている前記ガス供給遮断手段をそれぞれ開閉制御する制御手段を備えている液化ガス供給装置。
前記圧力調整手段は、ガスが流れる流路面積を弁の開度で調節することによって二次側の圧力を調整する圧力調整弁である請求項１記載の液化ガス供給装置。
請求項１記載の液化ガス供給装置を使用して前記ガス使用先に連続的にガス供給を行う液化ガス供給方法であって、前記制御手段は、第１のガス供給系統に設けられている第１のガス供給遮断手段を開き、第１の圧力調整手段の二次側設定圧力を基準設定圧力に設定して第１の液化ガス容器からガス供給を行っているときに、第１の液化ガス量検出手段で検出した第１の液化ガス容器内の液化ガス量があらかじめ設定された第１残ガス量設定値を下回ったときに、第１の圧力調整手段の二次側設定圧力として前記基準設定圧力より高い圧力を設定するとともに、第２のガス供給系統に設けられている第２のガス供給遮断手段を開いて第１のガス供給系統と第２のガス供給系統との双方から並列にガス供給を行う液化ガス供給方法。
請求項２記載の液化ガス供給装置を使用して前記ガス使用先に連続的にガス供給を行う液化ガス供給方法であって、前記制御手段は、第１のガス供給系統に設けられている第１のガス供給遮断手段を開き、第１の圧力調整弁の二次側設定圧力を基準設定圧力に設定して第１の液化ガス容器からガス供給を行っているときに、第１の液化ガス量検出手段で検出した第１の液化ガス容器内の液化ガス量があらかじめ設定された第１残ガス量設定値を下回ったときに、第１の圧力調整弁を全開状態にするとともに、第２のガス供給系統に設けられている第２のガス供給遮断手段を開いて第１のガス供給系統と第２のガス供給系統との双方から並列にガス供給を行う液化ガス供給方法。
前記第１の液化ガス量検出手段で検出した前記第１の液化ガス容器内の液化ガス量が、前記第１残ガス量設定値より少ない液化ガス量に設定された第２残ガス量設定値を下回ったときに、第１のガス供給遮断手段を閉じて第１のガス供給系統からのガス供給を停止し、第２のガス供給系統からのガス供給に切り替える請求項３又は４記載の液化ガス供給方法。