JP2015021562A - Gas supply system and control method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガス供給システム及びガス供給システムの制御方法に関するものである。 The present invention relates to a gas supply system and a control method for the gas supply system.
従来から、ガス供給源から消費先へガスを供給する際には、コントロール弁を用いて、消費先に供給するガスの圧力を制御している。具体的には、コントロール弁の二次側のガスの圧力に基づいてコントロール弁の開度を自動的に調整し、二次側のガスの圧力を所望の圧力値にコントロールしている。 Conventionally, when supplying gas from a gas supply source to a consumer, the pressure of the gas supplied to the consumer is controlled using a control valve. Specifically, the opening degree of the control valve is automatically adjusted based on the pressure of the gas on the secondary side of the control valve, and the pressure of the gas on the secondary side is controlled to a desired pressure value.
ここで、コントロール弁は、弁体内のガスが流れる流路面積を弁の開度で調節し、二次側に流れるガス流量を制御して、二次側のガスの圧力をコントロールする仕組みとなっている。また、コントロール弁には精密さが要求されており、弁体シール部が円錐（ニードル）状となっている。このため、コントロール弁が最も閉じた状態である「開度０％」でもガスの流れを完全に止めることは困難であり、内部スローリーク（以下、「出流れ」という）が生じてしまうという問題があった。そして、この出流れが生じると、コントロール弁の二次側の消費先において、ガスが消費されていないにもかかわらず、コントロール弁の二次側にガスが流れてしまうため、ガスの圧力上昇を招いてしまうという問題があった。このため、コントロール弁の二次側のガスの圧力上昇を防ぐため、コントロール弁と併せて、ガスを遮断するための遮断弁が設けられることが一般的であった。 Here, the control valve is a mechanism for controlling the pressure of the gas on the secondary side by adjusting the flow area of the gas in the valve body by the opening of the valve and controlling the flow rate of the gas flowing on the secondary side. ing. Further, the control valve is required to be precise, and the valve body seal portion is conical (needle). For this reason, it is difficult to completely stop the gas flow even when the control valve is in the most closed state “opening degree 0%”, and an internal slow leak (hereinafter referred to as “outflow”) occurs. was there. And when this outflow occurs, the gas will flow to the secondary side of the control valve even though no gas is consumed at the consumption side on the secondary side of the control valve. There was a problem of being invited. For this reason, in order to prevent an increase in the pressure of the gas on the secondary side of the control valve, a shut-off valve for shutting off the gas is generally provided together with the control valve.
ところで、コントロール弁と遮断弁とを備えたガス供給システムとしては、特許文献１が知られている。ここで、図３は、コントロール弁と遮断弁とを備えた従来のガス供給システムの構成を示す系統図である。 By the way, Patent Document 1 is known as a gas supply system including a control valve and a shutoff valve. Here, FIG. 3 is a system diagram showing a configuration of a conventional gas supply system including a control valve and a shutoff valve.
図３に示すように、従来のガス供給システム１１０は、高圧ガス容器１０１から消費先までガスを供給するためのガス供給経路Ｌ１０１と、ガス供給経路Ｌ１０１に設けられたコントロール弁１０２、遮断弁１０３および圧力指示調節計１０４と、遮断弁１０３の開閉を制御する制御装置１０５と、を備えて概略構成されている。また、ガス供給経路Ｌ１０１の一次側から、遮断弁１０３、コントロール弁１０２、圧力指示調節計１０４の順で設けられている。
As shown in FIG. 3, a conventional
ここで、コントロール弁１０２は、消費先へのガスの供給圧力を制御する弁であり、コントロール弁の開度を制御する制御部がアクチュエーターと一体となった構造となっている。このコントロール弁１０２は、圧力指示調節計１０４からの信号に基づいて、自動的に弁の開度を調節する。具体的には、圧力指示調節計１０４の値が所望の圧力よりも高い場合は、コントロール弁１０２を閉じる方向に、逆に圧力指示調節計１０４の値が所望の圧力よりも低い場合は、コントロール弁１０２を開ける方向に自動的に弁の開度を調整する。これにより、圧力指示調節計１０４の圧力が所望の圧力で安定するようにコントロールする。
Here, the
また、遮断弁１０３は、消費先へのガスの供給を遮断するための弁であり、コントロール弁１０２の開度に基づいて、その開閉が制御される。具体的には、コントロール弁１０２の開度が規定の開度まで閉じた際に遮断弁１０３は閉じられる。一方、コントロール弁１０２の開度が規定の開度まで開いた際に遮断弁１０３は開けられて、ガスが供給される。これにより、コントロール弁１０２の「出流れ」による消費先へのガスの供給圧力の過剰な上昇を防止する。
The
さらに、圧力指示調節計１０４は、消費先へのガスの供給圧力を測定するとともに、測定した圧力値と設定された圧力値との差を求め、コントロール弁１０２に開度制御の信号を発信する。更にまた、制御装置１０５は、コントロール弁１０２の開度が規定の値となったときに外部から信号を受信して、遮断弁１０３に開閉の命令を送信（発信）する。
Further, the
次に、従来のガス供給システム１１０の制御方法を、図４を参照して説明する。ここで、図４の横軸は、時間（工程）の流れを示しており、縦軸は、上から遮断弁１０３の開閉状態、コントロール弁１０２開度、消費先へのガスの供給圧力、消費先のガス消費量、を示している。なお、消費先のガスの消費量について、ガスが消費されている工程を「消費工程」、ガスの消費がゼロの工程を「ゼロ工程」と定義する。
Next, a control method of the conventional
図４に示すように、先ず、時刻ｔ’１までの消費工程では、遮断弁１０３が「開」状態、コントロール弁１０２が「調整開」状態であり、消費先へのガスの供給圧力は所望の圧力値である規定調整圧力値Ｐｃにコントロールされている。
As shown in FIG. 4, first, in the consumption process up to time t′1, the
次に、時刻ｔ’１において、消費工程からゼロ工程になると、高圧ガス容器１０１からのガスの供給は止まらずに、消費先へのガスの供給圧力は徐々に上昇し始める。それに伴い、圧力指示調節計１０４から信号が送られて、コントロール弁１０２は徐々に閉じられる。そして、時刻ｔ’２において、コントロール弁１０２の開度が規定開度まで閉じられたときに、遮断弁１０３が「閉」じられ、それまで上昇を続けていた消費先へのガスの供給圧力の上昇が止まり、その時の圧力値に維持される。その後も引き続き、コントロール弁１０２の開度は、「全閉」である０％まで閉じ続け、消費工程が始まるまで「全閉」状態を維持する。
Next, when the consumption process is changed to the zero process at time t'1, the supply pressure of the gas from the high-
次に、時刻ｔ’４において、再びゼロ工程から消費工程になると、消費先へのガスの供給が始まるが、遮断弁１０３が引き続き「閉」状態であり、高圧ガス容器１０１からのガスの供給が遮断されたままとなる。このため、消費先へのガスの供給圧力は下がり始め、それに伴い、圧力指示調節計１０４から信号が送られて、コントロール弁１０２は徐々に開けられる。そして、時刻ｔ’５において、コントロール弁１０２の開度が規定開度まで開けられたときに、遮断弁１０３が「開」けられて、ガス供給経路Ｌ１０１にガスが供給される。
Next, at time t′4, when the zero process is changed to the consumption process again, the supply of gas to the consumer starts, but the
その後、一時的に消費先へのガスの供給圧力は所望の圧力である規定調整圧力値Ｐｃよりも低くなるものの、コントロール弁１０２が「調整開」状態となり、消費先へのガスの供給圧力は所望の圧力値である規定調整圧力値Ｐｃにコントロールされる。
Thereafter, although the gas supply pressure to the consumer is temporarily lower than the regulated pressure value Pc, which is a desired pressure, the
このように、従来のガス供給システムの制御方法では、消費工程からゼロ工程に移行するたびに、遮断弁１０３が必ず開閉動作を行っていた。また、コントロール弁１０２の「調整開」状態において、遮断弁１０３を開閉する開度まで閉じてしまうことも多々生じていた。
As described above, in the conventional gas supply system control method, the
さらに、最近の半導体などの生産工程では、消費工程とゼロ工程とが非常に頻繁に繰り返されるようになっているため、遮断弁の開閉頻度も高くなり、遮断弁への負荷が増大するという問題があった。これにより、遮断弁の寿命の早期化が懸念されていた。 Furthermore, in recent production processes such as semiconductors, the consumption process and the zero process are repeated very frequently, so the frequency of opening and closing of the shut-off valve increases, and the load on the shut-off valve increases. was there. As a result, there has been a concern that the life of the shutoff valve may be shortened.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、遮断弁の開閉頻度の低減が可能なガス供給システムおよびガス供給システムの制御方法を提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, Comprising: It aims at providing the control method of the gas supply system which can reduce the opening / closing frequency of a shut-off valve, and a gas supply system.
本発明は以下の構成を備える。
請求項１に係る発明は、ガス供給源から消費先までガスを供給するためのガス供給経路と、
前記ガス供給経路に設けられ、消費先へのガスの供給圧力を制御する第一の弁と、
前記ガス供給経路に設けられ、消費先へのガスの供給を遮断する第二の弁と、
前記ガス供給経路に設けられ、前記消費先へのガスの供給圧力を測定する圧力測定手段と、
前記圧力測定手段で測定した圧力値に基づいて、前記第二の弁の開閉を判定する判定部と
前記判定部の判定に基づいて第二の弁を開閉させる制御部と、を備えることを特徴とするガス供給システムである。
The present invention has the following configuration.
The invention according to claim 1 is a gas supply path for supplying gas from a gas supply source to a consumer,
A first valve provided in the gas supply path for controlling the supply pressure of the gas to the consumer;
A second valve provided in the gas supply path for shutting off the supply of gas to a consumer;
A pressure measuring means provided in the gas supply path for measuring the supply pressure of the gas to the consumer;
A determination unit that determines opening and closing of the second valve based on a pressure value measured by the pressure measuring unit; and a control unit that opens and closes the second valve based on the determination of the determination unit. This is a gas supply system.
また、請求項２に係る発明は、前記圧力測定手段が、前記第一の弁及び前記第二の弁の二次側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のガス供給システムである。
The invention according to
また、請求項３に係る発明は、前記判定部が、二つの閾値を設定可能とされており、前記圧力値と前記二つの閾値とを比較判定することを特徴とする請求項１又は２に記載のガス供給システムである。 The invention according to claim 3 is characterized in that the determination unit is capable of setting two threshold values, and compares and determines the pressure value and the two threshold values. A gas supply system as described.
また、請求項４に係る発明は、前記圧力測定手段が、前記判定部と前記制御部とを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のガス供給システムである。 The invention according to claim 4 is the gas supply system according to any one of claims 1 to 3, wherein the pressure measuring unit includes the determination unit and the control unit.
また、請求項５に係る発明は、ガス供給源から消費先までガスを供給するためのガス供給経路に、消費先へのガスの供給圧力を制御する第一の弁と消費先へのガスの供給を遮断する第二の弁とを有するガス供給システムの制御方法であって、
前記供給圧力が、第一の閾値に到達した際に、前記第二の弁を閉止するとともに、
前記供給圧力が、第二の閾値に到達した際に、前記第二の弁を開放することを特徴とするガス供給システムの制御方法である。
According to a fifth aspect of the present invention, a gas supply path for supplying gas from a gas supply source to a consumption destination has a first valve for controlling a gas supply pressure to the consumption destination and a gas supply to the consumption destination. A control method for a gas supply system having a second valve for shutting off the supply,
Closing the second valve when the supply pressure reaches a first threshold;
When the supply pressure reaches a second threshold value, the second valve is opened.
また、請求項６に係る発明は、前記消費先において、ガスが消費されている状態からガスの消費が停止した際に、前記供給圧力が上昇して前記第一の閾値に到達するとともに、
前記消費先において、ガスの消費が停止した状態からガスの消費が開始された際に、前記供給圧力が低下して前記第二の閾値に到達することを特徴とする請求項５に記載のガス供給システムの制御方法である。
Further, in the invention according to claim 6, when the consumption of gas is stopped from the state where the gas is consumed at the consumption destination, the supply pressure rises and reaches the first threshold value,
6. The gas according to claim 5, wherein when the gas consumption is started from a state where gas consumption is stopped at the consumption destination, the supply pressure decreases and reaches the second threshold value. It is a control method of a supply system.
本発明のガス供給システム及びガス供給システムの制御方法によれば、消費先へのガスの供給圧力に基づいて第二の弁の開閉制御を行うとともに、第二の弁を閉じる圧力を適切な値に設定することができるため、消費先へのガスの供給を遮断する第二の弁（すなわち、遮断弁）の開閉頻度を低減することが可能となる。 According to the gas supply system and the control method of the gas supply system of the present invention, the opening and closing control of the second valve is performed based on the supply pressure of the gas to the consumer, and the pressure for closing the second valve is set to an appropriate value. Therefore, it is possible to reduce the frequency of opening and closing the second valve (that is, the shutoff valve) that shuts off the gas supply to the consumer.
以下、本発明を適用した一実施形態であるガス供給システムについて、これを用いるガス供給システムの制御方法とあわせて、図面を用いて詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
Hereinafter, a gas supply system according to an embodiment to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings together with a control method for the gas supply system using the gas supply system.
In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, there are cases where the portions that become the features are enlarged for the sake of convenience, and the dimensional ratios of the respective components are not always the same as the actual ones. Absent.
先ず、本実施形態の一実施形態であるガス供給システム１０の構成について説明する。
図１は、本発明を適用した一実施形態であるガス供給システム１０の一例を示す系統図である。図１に示すように、ガス供給システム１０は、高圧ガス容器（ガス供給源）１から消費先までガスを供給するためのガス供給経路Ｌ１と、ガス供給経路Ｌ１に設けられたコントロール弁（第一の弁）２、遮断弁３（第二の弁）及び圧力指示調節計（圧力測定手段および判定部）４と、遮断弁３の開閉を制御する制御装置（制御部）５と、を備えて概略構成されている。このガス供給システム１０は、高圧ガス容器１から供給されたガスをコントロール弁２によってガスの供給圧力をコントロールして消費先に供給するシステムである。
First, the structure of the
FIG. 1 is a system diagram showing an example of a
高圧ガス容器１は、消費先に供給するガスを、消費先への供給圧力よりも高い状態で準備できるガス供給源であればよい。このようなガス供給源としては、特に高圧ガス容器１に限定されるものではなく、例えばガス製造装置なども用いることができる。また、消費先でのガスの消費量が多い場合には、複数の高圧ガス容器や複数のガス製造装置をガス供給源として用いてもよい。 The high-pressure gas container 1 may be any gas supply source that can prepare the gas to be supplied to the consumer in a state higher than the supply pressure to the consumer. Such a gas supply source is not particularly limited to the high-pressure gas container 1, and for example, a gas production apparatus can be used. Further, when the consumption amount of gas at the consumption destination is large, a plurality of high-pressure gas containers or a plurality of gas production apparatuses may be used as the gas supply source.
ガスの供給先となる消費先としては、例えば、半導体製造装置等が挙げられるが、特に限定されるものではない。また、高圧ガス容器１から供給するガスとしては、例えば、半導体の原料ガス（アンモニアガス等）、クリーニングガス（塩素ガス等）及びキャリアガス（窒素ガス等）が挙げられる。 Examples of the consumption destination as the gas supply destination include, but are not limited to, a semiconductor manufacturing apparatus. Examples of the gas supplied from the high-pressure gas container 1 include semiconductor source gas (such as ammonia gas), cleaning gas (such as chlorine gas), and carrier gas (such as nitrogen gas).
ガス供給経路Ｌ１は、高圧ガス容器１と消費先との間に設けられており、高圧ガス容器１内のガスを消費先に送る供給路である。ガス供給経路Ｌ１の材質としては、特に限定されるものではないが、高圧ガス容器１から供給するガスの性質にあわせて選定することが望ましい。一般的には、金属製の配管や樹脂製のチューブなどが用いられる。また、供給先へのガスの供給圧力が高い場合や、高圧ガス容器１内のガスが腐食性を有する場合には、金属製（例えばＳＵＳ等）の配管を用いることが好ましい。 The gas supply path L1 is provided between the high-pressure gas container 1 and the consumption destination, and is a supply path for sending the gas in the high-pressure gas container 1 to the consumption destination. The material of the gas supply path L1 is not particularly limited, but is preferably selected according to the nature of the gas supplied from the high-pressure gas container 1. In general, a metal pipe, a resin tube, or the like is used. Moreover, when the supply pressure of the gas to a supply destination is high, or when the gas in the high-pressure gas container 1 has corrosiveness, it is preferable to use metal (for example, SUS etc.) piping.
コントロール弁２は、消費先へのガスの供給圧力を制御するために、ガス供給経路Ｌ１に設けられている。このコントロール弁２は、消費先へのガスの供給圧力を精度良くコントロールできるものであれば特に限定されるものではない。この消費先へのガスの供給圧力を精度良くコントロールできる弁としては、例えばニードル弁が挙げられる。
The
また、コントロール弁２は、信号線Ｃ１によって圧力指示調節計４と接続されている。これにより、コントロール弁２は、圧力指示調節計４からの信号に基づいて、自動的に弁の開度が調節される。具体的には、圧力指示調節計４の測定値が所望の圧力よりも高い場合は、コントロール弁２を閉じる方向に、逆に圧力指示調節計４の測定値が所望の圧力よりも低い場合は、コントロール弁２を開く方向に調節する。これにより、圧力指示調節計４の圧力が所望の圧力で安定するようにコントロールすることができる。
The
遮断弁３は、消費先へのガスの供給を遮断するために、ガス供給経路Ｌ１に設けられている。この遮断弁３は、消費先へのガスの供給を遮断できるものであれば特に限定されるものではないが、ガス供給の開始および停止を短時間で行えるように、開閉時間が短いほうが望ましい。このような遮断弁３としては、例えば、電磁弁などが挙げられる。 The shutoff valve 3 is provided in the gas supply path L1 in order to shut off the supply of gas to the consumer. The shutoff valve 3 is not particularly limited as long as it can shut off the supply of gas to the consumer. However, it is desirable that the opening and closing time is short so that the gas supply can be started and stopped in a short time. As such a shut-off valve 3, an electromagnetic valve etc. are mentioned, for example.
また、遮断弁３は、信号線Ｃ３によって制御装置５と接続されている。これにより、遮断弁３は、制御装置５から信号を受信して、自動的に開閉される。 The shutoff valve 3 is connected to the control device 5 by a signal line C3. Thereby, the shut-off valve 3 receives a signal from the control device 5 and is automatically opened and closed.
なお、本実施形態では、遮断弁３をコントロール弁２の上流側（一次側）に設けた例を説明しているが、これに限定されるものではなく、遮断弁３をコントロール弁２の下流側（二次側）に設けてもよい。また、本実施形態では、遮断弁３をガス供給経路Ｌ１に１個設けた例を説明しているが、これに限定されるものではなく、例えば、遮断弁３を供給経路Ｌ１に２個以上設けてもよい。
In the present embodiment, the example in which the cutoff valve 3 is provided on the upstream side (primary side) of the
圧力指示調節計４は、消費先へのガスの供給圧力を測定するための圧力測定手段であり、ガス供給経路Ｌ１においてコントロール弁２及び遮断弁３の二次側（下流側）に設けられている。また、圧力指示調節計４は、信号線Ｃ１によってコントロール弁２と、信号線Ｃ２によって制御装置５と、それぞれ接続されている。
The pressure indicating controller 4 is a pressure measuring means for measuring the supply pressure of the gas to the consumer, and is provided on the secondary side (downstream side) of the
圧力指示調節計４には、消費先への供給圧力となる規定調整圧力値Ｐｃを入力することができる。そして、圧力指示調節計４は、この圧力指示調節計４によって測定した圧力値（すなわち、実測値）と規定調整圧力値Ｐｃ（すなわち、設定値）とを基にしてコントロール弁２の開度を算出するとともに、外部信号（制御信号）としてコントロール弁２へ出力することができる。
The pressure indicating controller 4 can be input with a regulated pressure value Pc that is a supply pressure to the consumer. Then, the pressure indicating controller 4 determines the opening degree of the
また、圧力指示調節計４は、判定部を有しており、圧力値について二個の閾値（第一の閾値及び第二の閾値）を設定することができる。そして、圧力指示調節計４は、測定した圧力値（実測値）と設定した二個の閾値とを比較判定し、測定した圧力値が第一の閾値又は第二の閾値に達したとき、その閾値に対応した外部信号を制御装置５に出力することができる。なお、圧力指示調節計４は、圧力値の表示部を有することが好ましいが、表示部を有していなくてもよい。 Moreover, the pressure indicating controller 4 has a determination unit, and can set two threshold values (first threshold value and second threshold value) for the pressure value. Then, the pressure indicating controller 4 compares and determines the measured pressure value (actual value) and the set two threshold values, and when the measured pressure value reaches the first threshold value or the second threshold value, An external signal corresponding to the threshold value can be output to the control device 5. The pressure indicating controller 4 preferably has a pressure value display unit, but may not have a display unit.
制御装置５は、圧力指示調節計４から外部信号を受信して、遮断弁３に開閉命令を外部信号として出力する制御手段（の一部）である。この制御装置５は、信号線Ｃ２によって圧力指示調節計４と、信号線Ｃ３によって遮断弁３とそれぞれ接続されている。また、制御装置５は、制御部を有しており、圧力指示調節計４からの外部信号に基づいて、自動的に遮断弁３を開閉させることができる。 The control device 5 is (a part of) control means that receives an external signal from the pressure indicating controller 4 and outputs an open / close command to the shutoff valve 3 as an external signal. The control device 5 is connected to the pressure indicating controller 4 via a signal line C2 and to the shutoff valve 3 via a signal line C3. Further, the control device 5 has a control unit, and can automatically open and close the shut-off valve 3 based on an external signal from the pressure indicating controller 4.
なお、本実施形態のガス供給システム１０では、圧力指示調節計４が判定部を、制御装置５が制御部をそれぞれ有した構成例を説明している。しかしながら、構成はこれに限定されるものではなく、例えば、圧力指示調節計４に判定部と制御部とを有する構成であってもよく、また、制御装置５に判定部と制御部とを有する構成であってもよい。
In addition, in the
次に、上述したガス供給システム１０を用いた、本実施形態のガス供給システムの制御方法（以下、単に「制御方法」とする）を説明する。
本実施形態の制御方法は、高圧ガス容器１から消費先までガスを供給するためのガス供給経路Ｌ１に、消費先へのガスの供給圧力を制御するコントロール弁２と消費先へのガスの供給を遮断する遮断弁３とを有する制御方法であって、供給圧力が第一の閾値に到達した際に遮断弁３を閉止するとともに、供給圧力が第二の閾値に到達した際に遮断弁３を開放することを特徴とする。
Next, a method for controlling the gas supply system of the present embodiment using the
In the control method of the present embodiment, the gas supply path L1 for supplying gas from the high-pressure gas container 1 to the consumer is a
より具体的には、消費先において、ガスが消費されている状態からガスの消費が停止した際に、供給圧力が上昇して第一の閾値に到達するとともに、消費先において、ガスの消費が停止した状態からガスの消費が開始された際に、供給圧力が低下して第二の閾値に到達することを特徴とする制御方法である。 More specifically, when the consumption of gas is stopped at the consumption destination from the state where the gas is consumed, the supply pressure rises and reaches the first threshold value, and the consumption of gas is reduced at the consumption destination. When the gas consumption is started from the stopped state, the supply pressure decreases and reaches the second threshold value.
本実施形態の制御方法を、図２を参照して説明する。ここで、図２の横軸は、時間（工程）の流れを示しており、縦軸は、上から遮断弁３の開閉状態、コントロール弁２開度、消費先へのガスの供給圧力、消費先のガス消費量を示している。なお、消費先のガスの消費量について、ガスが消費されている工程を「消費工程」、ガスの消費がゼロの工程を「ゼロ工程」と定義する。
The control method of this embodiment will be described with reference to FIG. Here, the horizontal axis of FIG. 2 indicates the flow of time (process), and the vertical axis indicates the open / close state of the shut-off valve 3, the opening degree of the
図２に示すように、先ず、時刻ｔ１までの消費工程では、遮断弁３が「開」状態、コントロール弁２が「調整開」状態であり、消費先へのガスの供給圧力は圧力指示調節計４に設定された規定調整圧力値Ｐｃにコントロールされている。
As shown in FIG. 2, first, in the consumption process up to time t1, the shut-off valve 3 is in the “open” state and the
次に、時刻ｔ１において、消費先が消費工程からゼロ工程になると、高圧ガス容器１からのガスの供給は止まらないため、消費先へのガスの供給圧力は徐々に上昇し始める。それに伴い、圧力指示調節計４からコントロール弁２に信号が送られて、コントロール弁２は徐々に閉じられる。そして、コントロール弁２の開度が０％になるまで、消費先へのガスの供給圧力は上昇し続ける。
Next, when the consumer changes from the consumption process to the zero process at time t1, the supply of gas from the high-pressure gas container 1 does not stop, so the gas supply pressure to the consumer begins to gradually increase. Accordingly, a signal is sent from the pressure indicating controller 4 to the
しかしながら、時刻ｔ２において、コントロール弁２の開度が０％になっても、構造的理由からコントロール弁（ニードル弁等）２は完全には閉止が難しいため、その後も消費先へのガスの供給圧力は緩やかに上昇し続けることとなる。
However, even if the opening degree of the
次に、時刻ｔ３において、消費先へのガスの供給圧力が第一の閾値Ｐ１に到達したとき、遮断弁３が閉じられる。そして、消費先へのガスの供給圧力が第一の閾値Ｐ１を越えている間は、遮断弁３は引き続き「閉」状態を維持する。 Next, at time t3, when the gas supply pressure to the consumer reaches the first threshold value P1, the shutoff valve 3 is closed. As long as the gas supply pressure to the consumer exceeds the first threshold value P1, the shut-off valve 3 continues to maintain the “closed” state.
次に、時刻ｔ４において、ゼロ工程から再び消費工程になると、消費先へのガスの供給が始まるが、遮断弁３は引き続き「閉」状態であり、高圧ガス容器１からのガスの供給が遮断されたままとなる。このため、消費先へのガスの供給圧力が下がり始める。 Next, when the consumption process starts again from the zero process at time t4, the supply of gas to the consumer starts, but the shutoff valve 3 is still in the “closed” state, and the supply of gas from the high pressure gas container 1 is shut off. Will remain. For this reason, the supply pressure of the gas to a consumer starts to fall.
しかしながら、時刻ｔ５において、消費先へのガスの供給圧力が第二の閾値Ｐ２に到達すると、圧力指示調整計４から制御装置５へ、さらに制御装置５から遮断弁３へと信号が送られることにより、遮断弁３が開放されて、この遮断弁３の二次側にガスが供給される。その後、消費先へのガスの供給圧力は、圧力指示調節計４に設定された規定調整圧力値Ｐｃよりも一時的に低くなるものの、コントロール弁２は「調整開」状態となるため、再び規定調整圧力値Ｐｃにコントロールされることとなる。
However, when the supply pressure of the gas to the consumer reaches the second threshold value P2 at time t5, a signal is sent from the pressure indicating regulator 4 to the control device 5 and from the control device 5 to the shutoff valve 3. As a result, the shut-off valve 3 is opened, and gas is supplied to the secondary side of the shut-off valve 3. Thereafter, the supply pressure of the gas to the consumer is temporarily lower than the specified adjustment pressure value Pc set in the pressure indicating controller 4, but the
以上のように、ガスの消費先において、「ゼロ工程」である時間Ｔ１（図２中に示す、時刻ｔ１〜ｔ４の間の時間）が比較的長い場合には、消費先へのガスの供給圧力が第一の閾値Ｐ１を超えた場合に遮断弁３が閉止される。これに対して、ガスの消費先において「ゼロ工程」である時間Ｔ２が短い場合について、以下に説明する。 As described above, when the time T1 (time between t1 and t4 shown in FIG. 2), which is the “zero process”, is relatively long at the gas consumption destination, the gas supply to the consumption destination The shutoff valve 3 is closed when the pressure exceeds the first threshold value P1. On the other hand, the case where the time T2, which is the “zero process”, is short at the gas consumption destination will be described below.
図２に示すように、先ず、時刻ｔ４からｔ６までの消費工程では、遮断弁３が「開」状態、コントロール弁２が「調整開」状態であり、消費先へのガスの供給圧力は圧力指示調節計４に設定された規定調整圧力値Ｐｃにコントロールされた状態となっている。
As shown in FIG. 2, first, in the consumption process from time t4 to time t6, the shutoff valve 3 is in the “open” state, the
次に、時刻ｔ６において、消費先が消費工程からゼロ工程になると、高圧ガス容器１からのガスの供給は止まらないため、消費先へのガスの供給圧力は徐々に上昇し始める。それに伴い、圧力指示調節計４からコントロール弁２に信号が送られて、コントロール弁２は徐々に閉じられる。そして、コントロール弁２の開度が０％になるまで、消費先へのガスの供給圧力は上昇し続ける。
Next, when the consumption destination changes from the consumption process to the zero process at time t6, the supply of gas from the high-pressure gas container 1 does not stop, so the gas supply pressure to the consumption destination starts to gradually increase. Accordingly, a signal is sent from the pressure indicating controller 4 to the
次に、時刻ｔ７において、コントロール弁２の開度が０％になっても、消費先へのガスの供給圧力は緩やかに上昇し続ける。
Next, at time t7, even when the opening degree of the
ここで、ガスの消費先においてゼロ工程である時間Ｔ２が短い場合には、消費先へのガスの供給圧力が第一の閾値Ｐ１に到達する前に、時刻ｔ８において、消費工程が再開される。このため、遮断弁３は「閉」状態となることなく、「開」状態のまま、消費先へのガスの供給が始まることとなる。 Here, when the time T2, which is the zero process, is short at the gas consumption destination, the consumption process is restarted at time t8 before the supply pressure of the gas to the consumption destination reaches the first threshold value P1. . For this reason, the supply of gas to the consumer is started in the “open” state without the shut-off valve 3 being in the “closed” state.
なお、ガスの消費先において再び消費工程になると、遮断弁３は「開」状態であるが、コントロール弁２の開度が０％であり、高圧ガス容器１からのガスの供給が少ないために消費先へのガスの供給圧力が下がり始める（図２中に示す時刻ｔ９付近を参照）。
Note that when the gas is consumed again at the gas consumption destination, the shutoff valve 3 is in the “open” state, but the opening of the
その後、消費先へのガスの供給圧力は、圧力指示調節計４に設定された規定調整圧力値Ｐｃよりも一時的に低くなるものの、コントロール弁２は「調整開」状態となるため、再び規定調整圧力値Ｐｃにコントロールされることとなる。
Thereafter, the supply pressure of the gas to the consumer is temporarily lower than the specified adjustment pressure value Pc set in the pressure indicating controller 4, but the
このように、第一の閾値Ｐ１を、消費先におけるゼロ工程の状態が短時間の場合には到達せず、かつ、消費先の設備などに影響を与えない値に設定することにより、遮断弁３の開閉回数を減らすことができる。 Thus, by setting the first threshold value P1 to a value that does not reach when the zero process state at the consumer is short and does not affect the equipment at the consumer, etc. The number of times of opening and closing 3 can be reduced.
一方、第二の閾値Ｐ２は、消費工程が開始した後に遮断弁３が開けられることが好ましいため、第一の閾値Ｐ１よりも小さく、消費先へのガスの供給圧力の規定調整圧力値Ｐｃよりも大きい値（すなわち、Ｐｃ＜Ｐ２＜Ｐ１の関係）に設定することが望ましい。 On the other hand, the second threshold value P2 is preferably smaller than the first threshold value P1 because the shutoff valve 3 is opened after the consumption process is started, and is less than the regulated adjustment pressure value Pc of the gas supply pressure to the consumer. Is preferably set to a large value (that is, a relationship of Pc <P2 <P1).
ところで、上述したように、従来のガス供給システム１１０（図３を参照）を用いた従来のガス供給システムの制御方法では、消費先がゼロ工程となる回数よりも遮断弁１０３の作動回数が多くなってしまうという問題があった（図４参照）。具体的には、例えば、ある生産工程において、遮断弁１０３の作動回数は、約１，０００回であった。これに対して、本発明形態のガス供給システム１０及びその制御方法では、同一の生産工程において、遮断弁３の作動回数が数回となり、遮断弁３作動回数を格段に削減することができる。したがって、一般的な遮断弁の寿命回数が１００，０００回であるので、寿命等による遮断弁の交換をすることなく半永久的に使用することができる。
By the way, as described above, in the conventional gas supply system control method using the conventional gas supply system 110 (see FIG. 3), the number of times of operation of the
以上説明したように、本実施形態のガス供給システム１０及びガス供給システムの制御方法によれば、消費先へのガスの供給圧力に基づいて遮断弁３の開閉制御を行うとともに、遮断弁３を開閉する圧力である第一及び第二の閾値Ｐ１、Ｐ２を適切な値に設定することができるため、遮断弁３の開閉の頻度を低減することが可能となる。
As described above, according to the
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、上述した実施形態では、コントロール弁２、遮断弁３、圧力指示調節計４及び制御装置５からなるユニットを、ガス供給経路Ｌ１に１ユニット設けた例を説明しているが、これに限定されるものではない。具体的には、例えば、ガス供給源が高圧の場合には、ガス供給経路に２ユニット以上直列に設けることにより、ガスの圧力を段階的に減圧する構成としてもよい。なお、２ユニット以上設ける場合には、各ユニットに個別に制御装置を設けてもよいし、複数のユニットの遮断弁を制御することが可能な一つの制御装置を設けてもよい。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, an example in which one unit including the
１・・・高圧ガス容器（ガス供給源）
２・・・コントロール弁（第一の弁）
３・・・遮断弁（第二の弁）
４・・・圧力指示調節計（圧力測定手段および判定部）
５・・・制御装置（制御部）
１０・・・ガス供給システム
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３・・・信号配線
Ｌ１・・・ガス供給経路
Ｐｃ・・・規定調整圧力値
Ｐ１・・・第一の閾値
Ｐ２・・・第二の閾値
1. High pressure gas container (gas supply source)
2 ... Control valve (first valve)
3 ... Shut-off valve (second valve)
4 ... Pressure indicating controller (pressure measuring means and determination unit)
5 ... Control device (control unit)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ガス供給経路に設けられ、消費先へのガスの供給圧力を制御する第一の弁と、
前記ガス供給経路に設けられ、消費先へのガスの供給を遮断する第二の弁と、
前記ガス供給経路に設けられ、前記消費先へのガスの供給圧力を測定する圧力測定手段と、
前記圧力測定手段で測定した圧力値に基づいて、前記第二の弁の開閉を判定する判定部と
前記判定部の判定に基づいて第二の弁を開閉させる制御部と、を備えることを特徴とするガス供給システム。 A gas supply path for supplying gas from a gas supply source to a consumer,
A first valve provided in the gas supply path for controlling the supply pressure of the gas to the consumer;
A second valve provided in the gas supply path for shutting off the supply of gas to a consumer;
A pressure measuring means provided in the gas supply path for measuring the supply pressure of the gas to the consumer;
A determination unit that determines opening and closing of the second valve based on a pressure value measured by the pressure measuring unit; and a control unit that opens and closes the second valve based on the determination of the determination unit. And gas supply system.
前記供給圧力が、第一の閾値に到達した際に、前記第二の弁を閉止するとともに、
前記供給圧力が、第二の閾値に到達した際に、前記第二の弁を開放することを特徴とするガス供給システムの制御方法。 In the gas supply path for supplying gas from the gas supply source to the consumer, a first valve for controlling the gas supply pressure to the consumer and a second valve for shutting off the gas supply to the consumer A gas supply system control method comprising:
Closing the second valve when the supply pressure reaches a first threshold;
A control method for a gas supply system, wherein the second valve is opened when the supply pressure reaches a second threshold value.
前記消費先において、ガスの消費が停止した状態からガスの消費が開始された際に、前記供給圧力が低下して前記第二の閾値に到達することを特徴とする請求項５に記載のガス供給システムの制御方法。 In the consumption destination, when the consumption of gas is stopped from the state where the gas is consumed, the supply pressure rises and reaches the first threshold,
6. The gas according to claim 5, wherein when the gas consumption is started from a state where gas consumption is stopped at the consumption destination, the supply pressure decreases and reaches the second threshold value. Supply system control method.
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004189998A (en) * | 2002-10-18 | 2004-07-08 | Osaka Gas Co Ltd | Method for supplying gas |
| JP2007026149A (en) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Toho Seisakusho:Kk | Fluid pressure adjusting device |
| JP2009024727A (en) * | 2007-07-17 | 2009-02-05 | Taiyo Nippon Sanso Corp | Liquefied gas supplying method and device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004189998A (en) * | 2002-10-18 | 2004-07-08 | Osaka Gas Co Ltd | Method for supplying gas |
| JP2007026149A (en) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Toho Seisakusho:Kk | Fluid pressure adjusting device |
| JP2009024727A (en) * | 2007-07-17 | 2009-02-05 | Taiyo Nippon Sanso Corp | Liquefied gas supplying method and device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116293423A (en) * | 2023-03-10 | 2023-06-23 | 深圳高发气体股份有限公司 | Air supply control method, device and equipment for air storage tank and storage medium |
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