JP2019132371A - Liquefied gas supply apparatus and liquefied gas supply method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液化ガス供給装置及び液化ガス供給方法に関するものである。 The present invention relates to a liquefied gas supply apparatus and a liquefied gas supply method.
従来から、半導体、液晶パネル及び太陽光発電パネル等の原料として、例えば、アンモニアや塩化水素等の液化ガスが用いられている。一般的に、これらの液化ガスは、液体の状態(液相)で金属製の容器に充填され、気液混合(気相及び液相)の状態で保管・流通されている。通常、これらの液化ガスを外部に向けて供給する際は、容器内の気相部から気体状態で抜き出すことで、液化ガスを使用する製造装置、例えば、上記のような半導体、液晶パネル及び太陽光発電パネル等の薄膜を製造するデバイス製造装置等に供給する。また、容器内のガス圧が低下した場合、即ち、気相部のガスが減少した場合には、外部から容器を加熱することで液相部から気化ガスを生成させて補充する。 Conventionally, liquefied gases such as ammonia and hydrogen chloride have been used as raw materials for semiconductors, liquid crystal panels, and photovoltaic power generation panels. Generally, these liquefied gases are filled in a metal container in a liquid state (liquid phase), and stored and distributed in a gas-liquid mixed state (gas phase and liquid phase). Usually, when supplying these liquefied gases to the outside, a manufacturing apparatus using the liquefied gas, for example, a semiconductor, a liquid crystal panel, and a solar cell as described above, is drawn out in a gaseous state from a gas phase portion in a container. Supplied to device manufacturing equipment that manufactures thin films such as photovoltaic panels. Further, when the gas pressure in the container is lowered, that is, when the gas in the gas phase part is reduced, vaporized gas is generated from the liquid phase part and replenished by heating the container from the outside.
上記のような高圧の液化ガスを供給する、例えばシリンダーキャビネット等の液化ガス供給装置においては、液化ガス供給ライン中で液化ガスが再液化するのを防止するため、従来から、液化ガス供給ラインをヒータで加熱し、液化ガスを再液化温度よりも高い温度に保持する構成が採用されている。このヒータの設定温度(加熱温度)は、例えば、液化ガスの設計流量や環境温度等を考慮し、最も劣悪な条件、即ち、再液化し易い条件を考慮して決定され、常時、比較的高めとされた一定温度で加熱するように設定されている(例えば、特許文献1,2を参照)。 In a liquefied gas supply apparatus such as a cylinder cabinet that supplies a high-pressure liquefied gas as described above, a liquefied gas supply line has been conventionally used in order to prevent the liquefied gas from being reliquefied in the liquefied gas supply line. A configuration is employed in which the liquefied gas is heated by a heater and held at a temperature higher than the reliquefaction temperature. The set temperature (heating temperature) of the heater is determined in consideration of the worst condition, that is, the condition that facilitates re-liquefaction, taking into account the design flow rate of the liquefied gas, the environmental temperature, and the like. It is set to be heated at a fixed temperature (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、特許文献1,2に示されたような従来の液化ガス供給装置では、上記のように、液化ガスを加熱する際の設定温度が、最も再液化し易い条件を考慮して設定されているため、如何なる条件においても、常時、高温で加熱するような一定温度に設定されている。このため、実際の条件が、高温設定が不要な条件である場合でも、常時、比較的高めの一定温度で液化ガスを加熱することから、ヒータにおける放熱量も大きくなり、無駄な電力を消費する等の問題が生じていた。特に、大規模工場等に液化ガス供給装置を設置する場合には、その設置台数も多くなることから、省エネルギーや製造コストの低減等の観点から、改善が望まれていた。
However, in the conventional liquefied gas supply apparatus as shown in
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、外部に供給する液化ガスの加熱に過剰なエネルギーを消費することなく、且つ、液化ガスが供給過程で再液化するのを確実に防止することが可能な液化ガス供給装置及び液化ガス供給方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and does not consume excessive energy for heating the liquefied gas supplied to the outside, and reliably prevents the liquefied gas from being reliquefied during the supply process. It is an object of the present invention to provide a liquefied gas supply apparatus and a liquefied gas supply method capable of performing the above.
上記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、液化ガス容器内に収容された液相部を気化して気相部に相転移させるとともに、前記気相部を昇圧してガス状の液化ガスを外部に向けて供給する液化ガス供給装置であって、前記液化ガス容器に一端側が接続され、前記液化ガスを外部に向けて供給するガス供給ラインと、前記ガス供給ラインの経路中に設けられ、前記液化ガスの圧力を減圧する減圧弁と、前記ガス供給ラインにおける、前記液化ガス容器と前記減圧弁との間の経路の少なくとも一部に設けられ、前記ガス供給ラインを流通する前記液化ガスを加熱するヒータと、前記ガス供給ラインの経路中における前記液化ガス容器の出口側近傍に設けられ、前記液化ガス容器の内部圧力を検出する圧力検出部と、前記ガス供給ラインの経路中における前記減圧弁の一次側近傍に設けられ、前記ガス供給ラインを流通する前記液化ガス、あるいは、前記ガス供給ラインの表面の少なくとも何れかの温度を検出する温度検出部と、前記圧力検出部で検出された前記液化ガス容器の内部圧力、及び、前記温度検出部で検出された前記液化ガス、あるいは、前記ガス供給ラインの表面の少なくとも何れかの温度に基づいて、前記ガス供給ラインを流通する前記液化ガスの温度を、前記液化ガス容器の内部圧力下における前記液化ガスの再液化温度よりも高い温度に保持するように、前記ヒータによる加熱温度を設定するヒータ制御部と、を備えることを特徴とする液化ガス供給装置である。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is characterized in that the liquid phase part accommodated in the liquefied gas container is vaporized to cause a phase transition to the gas phase part, and the gas phase part is pressurized to increase the gaseous state. A liquefied gas supply device for supplying liquefied gas to the outside, wherein one end side of the liquefied gas container is connected to the liquefied gas container, and the liquefied gas is supplied to the outside. A pressure reducing valve for reducing the pressure of the liquefied gas, and provided in at least part of a path between the liquefied gas container and the pressure reducing valve in the gas supply line, and circulates through the gas supply line A heater that heats the liquefied gas; a pressure detection unit that is provided in the vicinity of the outlet side of the liquefied gas container in the path of the gas supply line; and that detects an internal pressure of the liquefied gas container; A temperature detection unit that is provided in the vicinity of the primary side of the pressure reducing valve in the passage and detects the temperature of at least one of the liquefied gas flowing through the gas supply line or the surface of the gas supply line; and the pressure detection The gas supply line is controlled based on the internal pressure of the liquefied gas container detected by the unit and the temperature of the liquefied gas detected by the temperature detection unit or the surface of the gas supply line. A heater controller configured to set a heating temperature by the heater so as to maintain a temperature of the liquefied gas flowing at a temperature higher than a reliquefaction temperature of the liquefied gas under an internal pressure of the liquefied gas container. This is a liquefied gas supply device.
また、請求項2に係る発明は、前記ヒータ制御部が、前記液化ガス容器の内部圧力、及び/又は、前記液化ガスあるいは前記ガス供給ラインの表面の少なくとも何れかの温度の変化に応じて、常時、前記ヒータによる加熱温度を変化させながら、該加熱温度を設定することを特徴とする請求項1に記載の液化ガス供給装置である。
Further, in the invention according to
また、請求項3に係る発明は、前記液化ガス容器を加温することで、前記液化ガス容器内に収容された液相部を気化して気相部に相転移させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液化ガス供給装置である。
The invention according to
また、請求項4に係る発明は、液化ガス容器内に収容された液相部を気化して気相部に相転移させるとともに、前記気相部を昇圧してガス状の液化ガスを外部に向けて供給する液化ガス供給方法であって、前記液化ガス容器においてガス状とされた前記液化ガスを、前記液化ガス容器に一端側が接続された液化ガス供給ラインによって外部に向けて供給するとともに、前記液化ガス容器の内部圧力、及び、前記液化ガス供給ラインにおける前記液化ガス、あるいは、前記ガス供給ラインの表面の少なくとも何れかの温度を検出し、前記液化ガス容器の内部圧力、及び、前記液化ガス、あるいは、前記ガス供給ラインの表面の少なくとも何れかの温度に基づいて加熱温度を設定しながら、前記ガス供給ラインを流通する前記液化ガスを加熱することにより、該液化ガスの温度を、前記液化ガス容器の内部圧力下における前記液化ガスの再液化温度よりも高い温度に保持することを特徴とする液化ガス供給方法である。 According to a fourth aspect of the present invention, the liquid phase portion accommodated in the liquefied gas container is vaporized to cause a phase transition to the gas phase portion, and the gas phase portion is pressurized to bring the gaseous liquefied gas to the outside. A liquefied gas supply method for supplying the liquefied gas in a gaseous state in the liquefied gas container, and supplying the liquefied gas to the outside by a liquefied gas supply line having one end connected to the liquefied gas container; The internal pressure of the liquefied gas container and the temperature of at least one of the liquefied gas in the liquefied gas supply line or the surface of the gas supply line are detected, and the internal pressure of the liquefied gas container and the liquefied gas are detected. Heating the liquefied gas flowing through the gas supply line while setting a heating temperature based on the temperature of the gas or at least one of the surfaces of the gas supply line And by the temperature of the liquefied gas, a liquefied gas supply wherein the holding the temperature higher than the liquefaction temperature of the liquefied gas in the interior pressure of the liquefied gas container.
また、請求項5に係る発明は、前記液化ガス容器の内部圧力、及び/又は、前記液化ガスあるいは前記ガス供給ラインの表面の少なくとも何れかの温度の変化に応じて、常時、前記ガス供給ラインを流通する前記液化ガスの加熱温度を変化させながら、該加熱温度を設定することを特徴とする請求項4に記載の液化ガス供給方法である。 According to a fifth aspect of the present invention, the gas supply line is always in accordance with an internal pressure of the liquefied gas container and / or a temperature change of at least one of the surface of the liquefied gas or the gas supply line. The liquefied gas supply method according to claim 4, wherein the heating temperature is set while changing the heating temperature of the liquefied gas flowing through the gas.
また、請求項6に係る発明は、前記液化ガス容器を加温することで、前記液化ガス容器内に収容された液相部を気化して気相部に相転移させることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の液化ガス供給方法である。 The invention according to claim 6 is characterized in that by heating the liquefied gas container, the liquid phase part accommodated in the liquefied gas container is vaporized to cause a phase transition to the gas phase part. The liquefied gas supply method according to item 4 or claim 5.
本発明に係る液化ガス供給装置によれば、圧力検出部で検出された液化ガス容器の内部圧力、及び、温度検出部で検出された液化ガスあるいはガス供給ラインの表面の少なくとも何れかの温度に基づいて、ヒータに印加する電流を制御することにより、ガス供給ラインを流通する液化ガスの温度を、液化ガス容器の内部圧力下における液化ガスの再液化温度よりも高い温度に保持するように、ヒータによる加熱温度を設定するヒータ制御部を備えた構成を採用している。
即ち、ヒータに印加する電流を、液化ガス容器の内部圧力に応じて、液化ガスを、再液化することの無い温度に加熱できるように制御することで、液化ガスの加熱温度を、空調設備の有無や季節毎の温度変動等に左右されることなく、適切な温度に自動設定することが可能になる。
従って、外部に供給する液化ガスの加熱に過剰なエネルギーを消費することなく、且つ、液化ガスが供給過程で再液化するのを確実に防止することが可能になる。
According to the liquefied gas supply device of the present invention, the internal pressure of the liquefied gas container detected by the pressure detector and the temperature of the liquefied gas detected by the temperature detector or the surface of the gas supply line are at least one of the temperatures. Based on this, by controlling the current applied to the heater, the temperature of the liquefied gas flowing through the gas supply line is maintained at a temperature higher than the reliquefaction temperature of the liquefied gas under the internal pressure of the liquefied gas container. The structure provided with the heater control part which sets the heating temperature by a heater is employ | adopted.
That is, by controlling the current applied to the heater so that the liquefied gas can be heated to a temperature that does not re-liquefy according to the internal pressure of the liquefied gas container, the heating temperature of the liquefied gas can be controlled by the air conditioning equipment. It is possible to automatically set an appropriate temperature without being influenced by the presence or absence, seasonal temperature fluctuations, and the like.
Therefore, it is possible to reliably prevent the liquefied gas from being liquefied again during the supply process without consuming excessive energy for heating the liquefied gas supplied to the outside.
また、本発明に係る液化ガス供給方法によれば、上記のように、液化ガス容器の内部圧力、及び、液化ガス供給ラインにおける液化ガスあるいはガス供給ラインの表面の少なくとも何れかの温度を検出し、これら内部圧力及び液化ガスの温度に基づいて加熱温度を設定しながら、ガス供給ラインを流通する液化ガスを加熱することにより、この液化ガスの温度を、液化ガス容器の内部圧力下における液化ガスの再液化温度よりも高い温度に保持する方法を採用している。
これにより、上記同様、液化ガス容器の内部圧力に応じて、液化ガスの加熱温度を、再液化することの無い適切な温度で自動設定することが可能になる。
従って、上記同様、液化ガスの加熱に過剰なエネルギーを消費することなく、且つ、液化ガスが供給過程で再液化するのを確実に防止することが可能になる。
Further, according to the liquefied gas supply method of the present invention, as described above, the internal pressure of the liquefied gas container and the temperature of at least one of the liquefied gas in the liquefied gas supply line or the surface of the gas supply line are detected. By heating the liquefied gas flowing through the gas supply line while setting the heating temperature based on the internal pressure and the temperature of the liquefied gas, the temperature of the liquefied gas is changed to the liquefied gas under the internal pressure of the liquefied gas container. A method of keeping the temperature higher than the reliquefaction temperature is adopted.
As a result, as described above, the heating temperature of the liquefied gas can be automatically set at an appropriate temperature that does not reliquefy in accordance with the internal pressure of the liquefied gas container.
Accordingly, as described above, it is possible to reliably prevent the liquefied gas from being reliquefied during the supply process without consuming excessive energy for heating the liquefied gas.
以下、本発明を適用した一実施形態である液化ガス供給装置及び液化ガス供給方法について、図面を適宜参照しながら説明する。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。また、以下の説明において例示される材料等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。 Hereinafter, a liquefied gas supply apparatus and a liquefied gas supply method according to an embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings as appropriate. 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. In addition, the materials and the like exemplified in the following description are examples, and the present invention is not limited to them, and can be appropriately modified and implemented without changing the gist thereof.
[液化ガス供給装置]
以下、本発明を適用した実施形態である液化ガス供給装置について、図1及び図2を参照しながら詳述する。
図1は、本実施形態で用いられる液化ガス供給装置10の全体構成を示す概略図であり、図2は、図1に示した液化ガス供給装置10を用いた液化ガス供給方法における、ヒータ7による液化ガスGの加熱温度を設定する一例を説明する図で、液化ガス容器1の内部圧力Pと液化ガスGの再液化温度Tとの関係を表す飽和蒸気圧力曲線、及び、液化ガス容器1の内部圧力Pと液化ガスGの加熱温度HTとの関係を表す加熱温度曲線(加熱温度HT曲線)を示したグラフである。
[Liquefied gas supply equipment]
Hereinafter, a liquefied gas supply apparatus according to an embodiment to which the present invention is applied will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a liquefied
図1に示すように、本実施形態で用いられる液化ガス供給装置10は、液化ガス容器1と、容器弁2と、液化ガス供給ライン3と、ヒータ制御部4と、温度計(温度検出部)5と、圧力計(圧力検出部)6と、容器加熱部7と、ヒータ8と、減圧弁9と、を備えて概略構成される。
液化ガス供給装置10は、例えば、液化ガス容器1の表面を容器加熱部6で加熱することで、液化ガス容器1内に収容された液相部を気化して気相部に相転移させるとともに、気相部を昇圧して、ガス状の液化ガスGを、液化ガス供給ライン3を通じて外部に向けて供給するための装置である。
As shown in FIG. 1, the liquefied
For example, the liquefied
より具体的には、液化ガス供給装置10は、液化ガス容器1に一端3a側が接続され、液化ガスGを外部に向けて供給する液化ガス供給ライン3を備え、この液化ガス供給ライン3の経路中に、液化ガスGの圧力を減圧する減圧弁9が設けられている。また、液化ガス供給ライン3には、液化ガス容器1と減圧弁9との間の経路の少なくとも一部に、液化ガス供給ライン3を流通する液化ガスGを加熱するヒータ8が設けられている。さらに、液化ガス供給ライン3の経路中には、液化ガス容器1の出口1a側近傍に設けられ、液化ガス容器1の内部圧力Pを検出する圧力計6と、減圧弁9の一次側9a近傍に設けられ、液化ガス供給ライン3を流通する液化ガスG、あるいは、液化ガス供給ライン3の表面の少なくとも何れかの温度を検出することが可能な温度計5とが備えられている。
More specifically, the liquefied
そして、本実施形態の液化ガス供給装置10は、圧力計6で検出された液化ガス容器1の内部圧力P、及び、温度計5で検出された液化ガスGの温度Tに基づいて、ヒータ8に印加する電流Aを制御することにより、液化ガス供給ライン3を流通する液化ガスGの温度Tを、液化ガス容器1の内部圧力P下における液化ガスGの再液化温度RTよりも高い温度に保持するように、ヒータ8による加熱温度HTを設定するヒータ制御部4を備える。
The liquefied
液化ガス供給装置10においては、図1中では図示を省略するが、液化ガス容器1内には、液化ガスの供給開始時から供給停止時まで常に液相(液相部)が存在する常時液相の範囲と、液化ガスの供給開始時から供給停止時まで常に気相部を含んだ領域である範囲と、液化ガスの供給が進むにつれて、少なくとも一部が液相から気相に相転移する範囲とが存在する。そして、液化ガス供給装置10においては、液化ガス容器1内における液相の範囲が一定以下となったとき、液化ガス容器1が交換時期に到達したと判断され、内部が液相部で満たされた新たな液化ガス容器1と交換して使用することができる。
In the liquefied
液化ガス容器1は、液化ガスを充填するための容器である。液化ガス容器1の材質としては、特に限定されないが、具体的には、例えば、ステンレス鋼(SUS)、マンガン鋼等が挙げられる。
液化ガス容器1に充填される液化ガスとしても、特に限定されないが、具体的には、例えば、アンモニア、塩化水素、塩素、亜酸化窒素などが挙げられる。
The liquefied gas container 1 is a container for filling liquefied gas. Although it does not specifically limit as a material of the liquefied gas container 1, Specifically, stainless steel (SUS), manganese steel etc. are mentioned, for example.
Although it does not specifically limit as liquefied gas with which the liquefied gas container 1 is filled, Specifically, ammonia, hydrogen chloride, chlorine, nitrous oxide etc. are mentioned, for example.
容器弁2は、液化ガス容器1の出口1aに取り付けられた弁であり、弁の開閉により、外部への液化ガスの供給を制御することができる。
容器弁2としては、特に限定されないが、一般的に玉形弁が用いられる。
The
The
なお、図1においては図示を省略するが、容器弁2は、液化ガス容器1における、常に気相部を含んだ範囲に連通するように設けられる。なお、このような、液化ガス容器1において常に気相部を含んだ範囲の部分は、40℃以下の温度となるように法律で定められている。
In addition, although illustration is abbreviate | omitted in FIG. 1, the
液化ガス供給ライン3は、上記のように、液化ガス容器1に一端3a側が接続され、液化ガスGを外部に向けて供給する配管であり、図示例においては、一端3aが、容器弁2を介して液化ガス容器1の出口1aに接続されている。図示例の液化ガス供給ライン3には、その経路中に、圧力計6、温度計5、減圧弁9が順次設けられ、他端3bから液化ガスGを外部に向けて供給できるように構成されている。また、液化ガス供給ライン3における液化ガス容器1と減圧弁9との間の経路の少なくとも一部には、詳細を後述するヒータ8が取り付けられており、図示例においては、経路中における圧力計6から減圧弁9にかけてヒータ8が設けられている。
As described above, the liquefied
液化ガス供給ライン3を構成する配管の材質としては、特に限定されず、内部を流通させる液化ガスに対する耐性等を考慮しながら、適宜選択することができる。
The material of the piping constituting the liquefied
ヒータ制御部4は、上記のように、液化ガス供給ライン3を流通する液化ガスGの温度Tを、圧力計6で検出された内部圧力P下における、液化ガスGの再液化温度RTよりも高い温度に保持するように、ヒータ8による加熱温度HTを設定する。
As described above, the heater control unit 4 sets the temperature T of the liquefied gas G flowing through the liquefied
具体的には、ヒータ制御部4には、詳細を後述する温度計5で検出された液化ガスGの温度Tの測定値信号が信号線C1を介して入力されるとともに、圧力計6で検出された液化ガス容器1の内部圧力Pの測定値信号が信号線C2を介して入力される。また、ヒータ制御部4は、信号線C3を介してヒータ8と接続されている。
Specifically, a measured value signal of the temperature T of the liquefied gas G detected by a
そして、ヒータ制御部4は、詳細については後述するが、液化ガスGの温度T、及び、液化ガス容器1の内部圧力Pに基づき、信号線C3を介してヒータ8に印加する電流Aを制御するか、あるいは、電圧パルスを制御する。これにより、ヒータ制御部4は、液化ガス供給ライン3を流通する液化ガスGの温度Tを、圧力計6で検出された内部圧力P下における、液化ガスGの再液化温度RTよりも高い温度に保持するように、ヒータ8による加熱温度HTを設定する。
The heater control unit 4 controls the current A applied to the
ヒータ制御部4としては、特に限定されるものではないが、例えば、プログラマブルロジックコントローラ(PLC)等を用いることができる。 Although it does not specifically limit as the heater control part 4, For example, a programmable logic controller (PLC) etc. can be used.
温度計5は、上記のように、液化ガス供給ライン3の経路中において、減圧弁9の一次側9a近傍に設けられる。本実施形態において、温度計5は、例えば、液化ガス容器1から送出され、液化ガス供給ライン3を流通する液化ガスGの温度Tを検出する。本実施形態における温度計5は、減圧によって断熱膨張する前の液化ガスGの温度Tを検出する必要があることから、液化ガス供給ライン3の経路中における減圧弁9の一次側9a近傍に設けられている。
As described above, the
温度計5で検出された液化ガスGの温度Tの測定値信号は、上記のように、信号線C1を介してヒータ制御部4に送信される。そして、ヒータ制御部4は、上記のように、温度計5及び後述の圧力計6から送信される測定値信号に基づいた処理を行い、液化ガスGの加熱温度HTを設定する。
The measurement value signal of the temperature T of the liquefied gas G detected by the
なお、温度計5としては、特に限定されないが、例えば、T型熱電対等を用いることができる。
また、図1中に示す温度計5の設置位置は、液化ガス供給ライン3の経路中における減圧弁9の一次側9a近傍とされているが、これには限定されない。温度計5の設置位置は、例えば、液化ガス供給ライン3の経路中における圧力計6と減圧弁9との間で、適宜変更することが可能である。
また、温度計5は、液化ガス供給ライン3の経路中における圧力計6と減圧弁9との間で、複数で設けられていてもよい。この場合には、複数の温度計5における検出値の平均値を測定値信号として、ヒータ制御部4に送信してもよい。
The
Moreover, although the installation position of the
A plurality of
圧力計6は、上記のように、液化ガス供給ライン3の経路中において、液化ガス容器1の出口1a側近傍に設けられる。また、圧力計6は、液化ガス容器1の内部圧力Pを検出するものであることから、図1に示す例のように、液化ガス容器1の出口1aに出来るだけ近い位置で設けられる。
As described above, the pressure gauge 6 is provided in the vicinity of the
圧力計6で検出された液化ガス容器1の内部圧力Pの測定値信号は、上記のように、信号線C2を介してヒータ制御部4に送信される。ヒータ制御部4は、温度計5及び圧力計6から送信される測定値信号に基づいた処理を行い、液化ガスGの加熱温度HTを設定する。
The measurement value signal of the internal pressure P of the liquefied gas container 1 detected by the pressure gauge 6 is transmitted to the heater control unit 4 via the signal line C2 as described above. The heater control unit 4 performs processing based on the measurement value signal transmitted from the
圧力計6としては、従来からガスボンベ等の内部圧力の検出に用いられている圧力センサ等を何ら制限無く用いることができる。 As the pressure gauge 6, a pressure sensor or the like conventionally used for detecting internal pressure such as a gas cylinder can be used without any limitation.
容器加熱部7は、図示略の容器温度制御部による温度制御により、液化ガス容器1の内部に収容された液相状態の液化ガスを加熱することで、液相の液化ガスを、順次、気相の液化ガスGに相転移させる。図示例の容器加熱部7は、液化ガス容器1の縦軸方向で概略中心から下側における領域の表面を覆うように設けられている。
The
容器加熱部7としては、液化ガス容器1の表面を加熱することができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、液化ガス容器1の表面に巻かれた熱交換媒体を流通するための配管であってもよい。熱交換媒体としては、具体的には、例えば、温風、熱風等の気体媒体、又は、温水、熱水、熱油等の液体媒体等が挙げられる。
また、容器加熱部7としては、ハロゲンヒータ等によって赤外線で熱を伝える方法や、電気ヒータ等などによって、熱を直接、容器表面に伝える構成であってもよい。
The
Further, the
ヒータ8は、上記のように、液化ガス供給ライン3における、液化ガス容器1と減圧弁9との間の経路の少なくとも一部に設けられ、図1に示す例では、液化ガス容器1の出口1a近傍から減圧弁9にわたって設けられている。ヒータ8は、液化ガス供給ライン3を流通する液化ガスGを加熱するものであり、例えば、電熱ヒータ等からなり、液化ガス供給ライン3の周囲に巻回されるように構成することができる。
As described above, the
なお、本実施形態においては、ヒータ8を電熱ヒータ等から構成し、ヒータ制御部4において、ヒータ8に印加する電流Aを制御する構成を説明しているが、これには限定されない。ヒータ8としては、例えば、ハロゲンヒータ等によって赤外線で熱を伝える方法を採用してもよい。
In the present embodiment, the
さらに、ヒータ8としては、例えば、液化ガス供給ライン3の表面に巻回された、熱交換媒体を流通するための配管からなる構成であってもよい。この場合の熱交換媒体としては、例えば、温風、熱風等の気体媒体、又は、温水、熱水、熱油等の液体媒体等が挙げられる。このような場合には、ヒータ制御部4において、例えば、配管内を流通する熱交換媒体を加熱するための、図示略の媒体加熱手段の設定温度(加熱温度)を制御する。
Furthermore, the
減圧弁9は、液化ガスGの圧力を減圧して断熱膨張させるものであり、液化ガス供給ライン3の経路中において、温度計5よりも下流側に設けられる。即ち、減圧弁9の一次側9aは、液化ガス供給ライン3の経路中において、温度計5に接続されるように配置されており、また、二次側9bが、減圧後の液化ガスGの出口3b側に配置されている。
このような減圧弁9としては、特に限定されず、従来から、液化ガス供給装置の分野で広く使用されているものを何ら制限無く採用することができる。
The pressure reducing valve 9 is for adiabatically expanding the pressure of the liquefied gas G by reducing the pressure of the liquefied gas G, and is provided downstream of the
Such a pressure reducing valve 9 is not particularly limited, and those widely used in the field of liquefied gas supply devices can be employed without any limitation.
以下に、本実施形態の液化ガス供給装置10において、ヒータ制御部4により、ヒータ8で気化ガスGを加熱する加熱温度HTを設定し、液化ガスGの温度Tを再液化温度RTよりも高い温度に保持する制御について、より具体的に説明する。
まず、圧力計6によって検出された、液化ガス容器1の内部圧力Pの測定値信号が、信号線C2を介してヒータ制御部4に入力される。
これとともに、温度計5によって検出された、液化ガス供給ライン3を流通する液化ガスGの温度Tの測定値信号が、信号線C1を介してヒータ制御部4に入力される。
Hereinafter, in the liquefied
First, a measurement value signal of the internal pressure P of the liquefied gas container 1 detected by the pressure gauge 6 is input to the heater control unit 4 via the signal line C2.
At the same time, a measured value signal of the temperature T of the liquefied gas G flowing through the liquefied
次いで、ヒータ制御部4は、液化ガス容器1の内部圧力P、及び、予め入力された再液化データに基づき、当該内部圧力P下における再液化温度RTを算出したうえで、液化ガスGの加熱温度HTを設定し、ヒータ8に印加する電流Aの制御を行う。この際に設定する加熱温度HTは、当該内部圧力P下における再液化温度RTよりも高い温度である。また、上記のような再液化データとしては、例えば、ガス種に応じた内部圧力Pと再液化温度RTの関係を示すデータであり、詳細については後述するが、例えば、図2のグラフ中に示した飽和蒸気圧力曲線で表されるようなデータである。
Next, the heater control unit 4 calculates the reliquefaction temperature RT under the internal pressure P based on the internal pressure P of the liquefied gas container 1 and the reliquefaction data input in advance, and then heats the liquefied gas G. The temperature HT is set, and the current A applied to the
次いで、ヒータ制御部4は、上記で設定した加熱温度HTに基づき、温度計5で検出された液化ガスGの温度Tの測定値と比較のうえ、ヒータ8に印加する電流Aを制御する。
この結果、液化ガス供給ライン3を流通する液化ガスGの温度Tが、設定された加熱温度HT未満である場合、ヒータ制御部4は、ヒータ8による加熱温度HTが上記設定値となるように、ヒータ8に印加する電流Aを引き上げ、より高い温度で液化ガスGを加熱する。その後、液化ガスGの温度Tが、設定した加熱温度HTよりも高い温度まで昇温したとき、ヒータ制御部4は、ヒータ8に印加する電流Aを引き下げるか、あるいは停止することで、ヒータ8による加熱温度HTを低くするように制御する。
そして、液化ガスGの温度Tが、再び、上記で設定した加熱温度HT以下になったときは、再度、ヒータ8に印加する電流Aを引き上げ、上記で設定した加熱温度HTで液化ガスGを加熱するように制御する。
Next, the heater control unit 4 controls the current A applied to the
As a result, when the temperature T of the liquefied gas G flowing through the liquefied
Then, when the temperature T of the liquefied gas G again becomes equal to or lower than the heating temperature HT set above, the current A applied to the
一方、ヒータ制御部4は、液化ガス供給ライン3を流通する液化ガスGの温度Tが、設定された加熱温度HTよりも高い場合には、ヒータ8に印加する電流Aを引き下げるか、あるいは停止することにより、ヒータ8による加熱温度HTを低くするように制御する。その後、液化ガスGの温度Tが、設定された加熱温度HT以下まで降温したとき、ヒータ制御部4は、ヒータ8に印加する電流Aを引き上げ、加熱温度HTを高くするように制御する。
そして、液化ガスGの温度Tが、再び、上記で設定した加熱温度HTよりも高い温度になったとき、ヒータ制御部4は、再度、ヒータ8に印加する電流Aを引き下げるか、あるいは停止することで、加熱温度HTを低くするように制御する。
On the other hand, when the temperature T of the liquefied gas G flowing through the liquefied
When the temperature T of the liquefied gas G again becomes higher than the heating temperature HT set above, the heater control unit 4 again reduces or stops the current A applied to the
ヒータ制御部4は、上記のような制御を繰り返すことにより、液化ガス供給ライン3を流通する液化ガスGの温度Tを、再液化温度RTよりも高い温度に維持する。即ち、液化ガス供給装置10における実際の条件が、高温設定が不要な条件である場合においてまで、常時、一定温度で液化ガスを加熱するのではなく、液化ガスGの温度Tを再液化温度RTよりも高い温度に維持できる程度に、ヒータ8による加熱温度HTを制御する。これにより、ヒータ8に印加する電流Aが過剰になって無駄な電力が消費されるのを防止できるので、液化ガスGの加熱に過剰なエネルギーを消費することなく、且つ、液化ガスGが供給過程で再液化するのを確実に防止することが可能になる。特に、大規模工場等に液化ガス供給装置10を設置する場合、その設置台数も多くなるので、省エネルギーや製造コストの低減等の観点から、さらに大きなエネルギー削減効果が得られる。
The heater control unit 4 maintains the temperature T of the liquefied gas G flowing through the liquefied
なお、圧力計6によって検出された液化ガス容器1の内部圧力P、及び、温度計5によって検出された液化ガスGの温度Tに基づく制御方法は、上記方法に限定されるものではなく、例えば、目標温度に対するPID制御を行なってもよい。
The control method based on the internal pressure P of the liquefied gas container 1 detected by the pressure gauge 6 and the temperature T of the liquefied gas G detected by the
また、液化ガス供給装置10においては、ヒータ制御部4が、液化ガス容器1の内部圧力P、及び/又は、液化ガスGの温度Tの変化に応じて、常時、ヒータ8に印加する電流を制御することにより、ヒータ8による加熱温度HTを変化させながら、この加熱温度HTを設定する構成を採用することがより好ましい。これにより、上述したような、液化ガスGの温度Tを再液化温度RTよりも高い温度に維持する制御を、常時、安定して実施することができるので、より大きなエネルギー削減効果が得られる。
Further, in the liquefied
上記構成を備える本実施形態の液化ガス供給装置10においては、液化ガスGの供給開始時、容器加熱部7によって加熱される、液化ガス容器1の内部は、液体状態の液化ガス(液相部)で満たされた状態である。図1中においては、詳細な図示を省略するが、供給開始時の液相の液化ガスの液面は、容器加熱部7の上端よりも上方に位置している。そして、液化ガス容器1の内部に収容された液相の液化ガスは、容器加熱部7によって加熱されることで、順次、気相の液化ガスGに相転移した後、出口1a及び容器弁2を介して液化ガス供給ライン3に導入され、外部に供給される。
In the liquefied
その後、液化ガス容器1内の液化ガスが外部に向けて供給されるのに伴い、液化ガス容器1内の液相部(液化ガス)の液面が低下する。そして、液化ガス容器1内における液相部の液面が所定の位置まで低下したとき、例えば、図示略の重量計等によって液相部の残量を検出することで、内部に収容された液化ガスの残量が少なくなったと判断し、液化ガスの供給を停止する。その後、液相部の残量が所定以下となった液化ガス容器1を液化ガス供給装置10から取り外し、新たな液化ガス容器1と交換する。
Thereafter, as the liquefied gas in the liquefied gas container 1 is supplied to the outside, the liquid level of the liquid phase portion (liquefied gas) in the liquefied gas container 1 is lowered. And when the liquid level of the liquid phase part in the liquefied gas container 1 falls to a predetermined position, for example, the liquefaction accommodated inside is detected by detecting the remaining amount of the liquid phase part with a weight meter (not shown). It is determined that the remaining amount of gas has decreased, and the supply of liquefied gas is stopped. Thereafter, the liquefied gas container 1 in which the remaining amount of the liquid phase portion is equal to or less than a predetermined value is removed from the liquefied
液化ガスの液相部の液面検出手段として図示略の重量計を採用する場合には、例えば、重量計としてロードセル等を用い、常時、液化ガス容器1全体の重量を測定して内部の液相部の重量を測定し、演算処理することで、液相部の液面の位置を検出することができる。 When a weight meter (not shown) is adopted as the liquid level detection means for the liquid phase portion of the liquefied gas, for example, a load cell or the like is used as the weight meter, and the weight of the entire liquefied gas container 1 is constantly measured to measure the internal liquid. By measuring the weight of the phase part and performing arithmetic processing, the position of the liquid surface of the liquid phase part can be detected.
なお、容器温度制御部としても、ヒータ制御部4と同様、特に限定されず例えば、プログラマブルロジックコントローラ(PLC)等を用いることができる。 The container temperature control unit is not particularly limited as in the case of the heater control unit 4. For example, a programmable logic controller (PLC) can be used.
[液化ガス供給方法]
次に、上述したような液化ガス供給装置10を用いた、本実施形態の液化ガス供給方法について、図1及び図2を参照しながら説明する。
本実施形態の液化ガス供給方法は、液化ガス容器1の表面を加熱することで、液化ガス容器1内に収容された液相部を気化して気相部に相転移させるとともに、気相部を昇圧してガス状の液化ガスを外部に向けて供給する方法である。
なお、以下の説明では、上記の液化ガス供給装置10の説明と重複する構成については、その詳細な説明を省略する。
[Liquid gas supply method]
Next, the liquefied gas supply method of this embodiment using the liquefied
In the liquefied gas supply method of the present embodiment, the surface of the liquefied gas container 1 is heated to vaporize the liquid phase portion accommodated in the liquefied gas container 1 to cause a phase transition to the gas phase portion. The gas is liquefied and the gaseous liquefied gas is supplied to the outside.
In addition, in the following description, the detailed description is abbreviate | omitted about the structure which overlaps with description of said liquefied
本実施形態の液化ガス供給方法においては、液化ガス容器1においてガス状とされた液化ガスGを、液化ガス容器1に一端3a側が接続された液化ガス供給ライン3によって外部に向けて供給するとともに、液化ガス容器1の内部圧力P、及び、液化ガス供給ライン3における液化ガスGの温度Tを検出する。
そして、本実施形態の液化ガス供給方法においては、液化ガス容器1の内部圧力P、及び、液化ガスGの温度Tに基づいて加熱温度HTを設定しながら、液化ガス供給ライン3を流通する液化ガスGを加熱することにより、この液化ガスGの温度Tを、液化ガス容器1の内部圧力P下における、液化ガスGの再液化温度RTよりも高い温度に保持する。
In the liquefied gas supply method of the present embodiment, the liquefied gas G that has been gasified in the liquefied gas container 1 is supplied to the outside through the liquefied
In the liquefied gas supply method of the present embodiment, the liquefaction flowing through the liquefied
本実施形態の液化ガス供給方法における、ヒータ8による液化ガスGの加熱温度HTを設定する一例について、図2の、液化ガス容器1の内部圧力Pと液化ガスGの再液化温度RTとの関係を表す飽和蒸気圧力曲線、及び、液化ガス容器1の内部圧力Pと液化ガスGの加熱温度HTとの関係を表す加熱温度曲線(加熱温度HT曲線)を示したグラフを参照しながら説明する(図1も参照)。
ここで、図2中の横軸は液化ガスGの再液化温度RT、及び、液化ガスGの加熱温度HTを示しており、縦軸は液化ガス容器1の内部圧力Pを示している。また、図2のグラフ中に示す飽和蒸気圧力曲線は、液化ガスとして用いられる各種ガスの一般的な特性を表すものであり、図2中において、曲線よりも下側の領域が気相領域であり、曲線及び曲線よりも上側の領域が液相領域である。
In an example of setting the heating temperature HT of the liquefied gas G by the
Here, the horizontal axis in FIG. 2 indicates the reliquefaction temperature RT of the liquefied gas G and the heating temperature HT of the liquefied gas G, and the vertical axis indicates the internal pressure P of the liquefied gas container 1. Further, the saturated vapor pressure curve shown in the graph of FIG. 2 represents general characteristics of various gases used as the liquefied gas. In FIG. 2, the region below the curve is the gas phase region. Yes, the curve and the region above the curve are the liquid phase region.
図2のグラフ中に示す飽和蒸気圧力曲線では、液化ガスGの再液化温度RTは、液化ガス容器1の内部圧力PがP4(Pa)である場合にはRT4(℃)であり、内部圧力PがP4(Pa)よりも低いP3(Pa)である場合には、RT4(℃)よりも低いRT3(℃)となる。さらに、図2においては、液化ガスGの再液化温度RTは、液化ガス容器1の内部圧力PがP3(Pa)よりも低いP2(Pa)である場合にはRT2(℃)であり、内部圧力PがP2(Pa)よりも低いP1(Pa)である場合には、RT2(℃)よりも低いRT1(℃)となる。 In the saturated vapor pressure curve shown in the graph of FIG. 2, the reliquefaction temperature RT of the liquefied gas G is RT4 (° C.) when the internal pressure P of the liquefied gas container 1 is P4 (Pa), and the internal pressure When P is P3 (Pa) lower than P4 (Pa), RT3 (° C) is lower than RT4 (° C). Further, in FIG. 2, the reliquefaction temperature RT of the liquefied gas G is RT2 (° C.) when the internal pressure P of the liquefied gas container 1 is P2 (Pa) lower than P3 (Pa). When the pressure P is P1 (Pa) lower than P2 (Pa), RT1 (° C) is lower than RT2 (° C).
即ち、図2のグラフ中に示す飽和蒸気圧力曲線を基にした、液化ガス容器1の内部圧力P(Pa)、及び、設定する液化ガスGの加熱温度HT(℃)の各々の関係は、同様に図2のグラフ中に示した加熱温度曲線(加熱温度HT曲線)で表され、また、以下の(1)式〜(4)式で表すことができる。
P<P1 : HT<HT1 ・・・・・(1)
P1≦P<P2 : HT1≦HT<HT2 ・・・・・(2)
P2≦P<P3 : HT2≦HT<HT3 ・・・・・(2)
P3≦P : HT3≦HT<HT4 ・・・・・(4)
なお、上記(1)〜(4)式において、P,P1,P2,P3:内部圧力(液化ガス容器の内部圧力)、HT,HT1,HT2,HT3,HT4:加熱温度(液化ガス供給ラインを流通する液化ガスを加熱する温度)である。
That is, the relationship between the internal pressure P (Pa) of the liquefied gas container 1 and the heating temperature HT (° C.) of the liquefied gas G to be set based on the saturated vapor pressure curve shown in the graph of FIG. Similarly, it is represented by the heating temperature curve (heating temperature HT curve) shown in the graph of FIG. 2, and can be represented by the following formulas (1) to (4).
P <P1: HT <HT1 (1)
P1 ≦ P <P2: HT1 ≦ HT <HT2 (2)
P2 ≦ P <P3: HT2 ≦ HT <HT3 (2)
P3 ≦ P: HT3 ≦ HT <HT4 (4)
In the above formulas (1) to (4), P, P1, P2, P3: internal pressure (internal pressure of the liquefied gas container), HT, HT1, HT2, HT3, HT4: heating temperature (liquefied gas supply line The temperature at which the liquefied gas flowing is heated).
本実施形態の液化ガス供給方法においては、液化ガス容器1の内部圧力Pに基づいて液化ガスGの再液化温度RTを算出したうえで、液化ガスGの加熱温度HTを設定し、ヒータ8に印加する電流Aの制御を行う。即ち、例えば、液化ガス容器1の内部圧力PがP3(Pa)以上である場合には、液化ガスGの加熱温度HT3を、RT3(℃)よりも高い温度で設定する。また、液化ガス容器1の内部圧力PがP1〜P2(Pa)の範囲である場合には、液化ガスGの加熱温度HT1を、RT1よりも高く、且つ、RT2(℃)以下の範囲で設定する。
In the liquefied gas supply method of this embodiment, the reliquefaction temperature RT of the liquefied gas G is calculated based on the internal pressure P of the liquefied gas container 1, the heating temperature HT of the liquefied gas G is set, and the
そして、本実施形態においては、上記で設定した加熱温度HTに基づき、温度計5で検出された液化ガスGの温度Tの測定値と比較のうえ、ヒータ8に印加する電流Aを制御する。
具体的には、液化ガス供給ライン3を流通する液化ガスGの温度Tが、設定された加熱温度HT未満、即ち、上記で算出された再液化温度RT以下である場合、ヒータ8による加熱温度HTが上記設定値となるように、ヒータ8に印加する電流Aを引き上げる。その後、液化ガスGの温度Tが、設定した加熱温度HTよりも高い温度まで昇温したとき、ヒータ8に印加する電流Aを引き下げるか、あるいは停止することで、ヒータ8による加熱温度HTを低くするように制御する。
そして、液化ガスGの温度Tが、再び、上記で設定した加熱温度HT以下になったときは、再度、ヒータ8に印加する電流Aを引き上げ、上記で設定した加熱温度HTで液化ガスGを加熱するように制御する。
In the present embodiment, the current A applied to the
Specifically, when the temperature T of the liquefied gas G flowing through the liquefied
Then, when the temperature T of the liquefied gas G again becomes equal to or lower than the heating temperature HT set above, the current A applied to the
一方、液化ガス供給ライン3を流通する液化ガスGの温度Tが、設定された加熱温度HTよりも高い場合には、ヒータ8に印加する電流Aを引き下げるか、あるいは停止することにより、ヒータ8による加熱温度HTを低くするように制御する。その後、液化ガスGの温度Tが、設定された加熱温度HT以下まで降温したとき、ヒータ8に印加する電流Aを引き上げ、加熱温度HTを高くするように制御する。
そして、液化ガスGの温度Tが、再び、上記で設定した加熱温度HTよりも高い温度になったときは、再度、ヒータ8に印加する電流Aを引き下げるか、あるいは停止することで、加熱温度HTを低くするように制御する。
On the other hand, when the temperature T of the liquefied gas G flowing through the liquefied
Then, when the temperature T of the liquefied gas G is again higher than the heating temperature HT set above, the current A applied to the
本実施形態の液化ガス供給方法においては、上記のような制御を繰り返すことにより、液化ガス供給ライン3を流通する液化ガスGの温度Tを、再液化温度RTよりも高い温度に維持する。これにより、上述したように、ヒータ8に印加する電流Aが過剰になって無駄な電力が消費されるのを防止でき、液化ガスGの加熱に過剰なエネルギーを消費することなく、且つ、液化ガスGが供給過程で再液化するのを確実に防止することが可能になる。
In the liquefied gas supply method of this embodiment, the temperature T of the liquefied gas G flowing through the liquefied
なお、液化ガス容器1の取扱性や安全性等の観点から、通常の実使用においては、例えば、図2のグラフ中に表す飽和蒸気圧力曲線に示した、液化ガス容器1の内部圧力PがP3(Pa)以下の領域が常用領域とされる。 From the viewpoint of handling and safety of the liquefied gas container 1, in normal actual use, for example, the internal pressure P of the liquefied gas container 1 shown in the saturated vapor pressure curve shown in the graph of FIG. The area below P3 (Pa) is the regular area.
本実施形態の液化ガス供給方法においては、液化ガス容器1の内部圧力P、及び/又は、液化ガスGの温度Tの変化に応じて、常時、液化ガス供給ライン3を流通する液化ガスGの加熱温度HTを変化させながら設定することがより好ましい。これにより、上述したような、液化ガスGの温度Tを再液化温度RTよりも高い温度に維持する制御を、常時、安定して実施することができるので、より大きなエネルギー削減効果が得られる。
In the liquefied gas supply method of the present embodiment, the liquefied gas G flowing through the liquefied
<作用効果>
以上説明したように、本実施形態の液化ガス供給装置10によれば、圧力計6で検出された液化ガス容器1の内部圧力P、及び、温度計5で検出された液化ガスGの温度Tに基づいて、ヒータ8に印加する電流Aを制御することにより、液化ガス供給ライン3を流通する液化ガスGの温度Tを、液化ガス容器1の内部圧力P下における液化ガスGの再液化温度RTよりも高い温度に保持するように、ヒータ8による加熱温度HTを設定するヒータ制御部4を備えた構成を採用している。即ち、ヒータ8に印加する電流を、液化ガス容器1の内部圧力Pに応じて、液化ガスGを、再液化することの無い温度に加熱できるように制御することで、液化ガスGの加熱温度HTを、空調設備の有無や季節毎の温度変動等に左右されることなく、適切な温度に自動設定することが可能になる。従って、外部に供給する液化ガスGの加熱に過剰なエネルギーを消費することなく、且つ、液化ガスGが供給過程で再液化するのを確実に防止することが可能になる。
<Effect>
As described above, according to the liquefied
また、本実施形態の液化ガス供給方法によれば、上記のように、液化ガス容器1の内部圧力P、及び、液化ガス供給ライン3における液化ガスGの温度Tを検出し、これら内部圧力P及び液化ガスGの温度Tに基づいて加熱温度HTを設定しながら、液化ガス供給ライン3を流通する液化ガスGを加熱することにより、この液化ガスGの温度Tを、液化ガス容器1の内部圧力P下における液化ガスGの再液化温度RTよりも高い温度に保持する方法を採用している。これにより、上記同様、液化ガス容器1の内部圧力Pに応じて、液化ガスGの加熱温度HTを、再液化することの無い適切な温度で自動設定することが可能になる。従って、上記同様、液化ガスGの加熱に過剰なエネルギーを消費することなく、且つ、液化ガスGが供給過程で再液化するのを確実に防止することが可能になる。
Further, according to the liquefied gas supply method of the present embodiment, as described above, the internal pressure P of the liquefied gas container 1 and the temperature T of the liquefied gas G in the liquefied
<本発明の変形例>
本発明の実施の形態について、図面を参照して上記のように説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更を施すことが可能である。
例えば、本実施形態においては、さらに、液化ガス供給ライン3を長さ方向で複数の加熱領域に区分し、それぞれの加熱領域に対応して複数のヒータを設けることで、液化ガス供給ライン3の長さ方向の部位毎に、それぞれ最適化された温度制御を行う構成を採用してもよい。
<Modification of the present invention>
Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. It is possible to apply.
For example, in the present embodiment, the liquefied
また、本実施形態で説明する例においては、ヒータ8による加熱温度制御を、ヒータ8に印加する電流Aを引き上げるか、あるいは引き下げることで行っているが、これには限定されず、例えば、ヒータ8に印加するパルス電圧を制御することで行ってもよい。
Further, in the example described in the present embodiment, the heating temperature control by the
また、本実施形態では、温度計5によって検出する温度を、液化ガス供給ライン3を流通する液化ガスGの温度Tとしているが、これには限定されない。例えば、温度計5によって、液化ガス供給ライン3の表面、即ち、配管の表面の温度を検出し、この値をヒータ制御部4に送信して、ヒータ8による液化ガスGの加熱温度HTの制御を行う構成としてもよい。このように、温度計5で測定する温度を、液化ガス供給ライン3の配管表面の温度とすることで、温度計5をシンプルな構造とすることができる。
In the present embodiment, the temperature detected by the
例えば、液化ガス供給ライン3の配管表面の温度が、圧力計6で検出された圧力下における再液化温度RTよりも高ければ、液化ガスGからの外部への放熱が無くなるので、液化ガスGが再液化することは無い。このため、液化ガス供給ライン3の配管表面の温度を温度計5で検出してヒータ制御部4に送信し、ヒータ8による液化ガスGの加熱温度HTの制御を行う場合であっても、液化ガスGの温度Tを直接検出する場合と同様、液化ガスGの再液化を確実に防止できる。
For example, if the temperature of the piping surface of the liquefied
また、本実施形態では、液化ガス容器1を容器加熱部7によって加温することで、この液化ガス容器1内に収容された液相部を気化して気相部に相転移させて液化ガスGとし、液化ガス供給ライン3に送出する例を説明しているが、これには限定されない。本実施形態の液化ガス供給装置10は、例えば、液化ガスの種類や液化ガス容器1内の圧力に応じて、液化ガス容器1を加温しない場合にも適用可能なものである。即ち、例えば、本実施形態の液化ガス供給装置10を用いて非加熱タイプのガスを取り扱うことも可能である。また、上記のような加熱タイプの液化ガスGを用いる場合であっても、液化ガス容器1の内部圧力Pや流量が、需要(必要量)に対して十分な場合には、必ずしも液化ガス容器1を加熱する必要は無い。従って、液化ガス容器1を加熱するか否かは、液化ガスの種類や液化ガス容器1の内部圧力Pに応じて適宜判断すればよい。
In the present embodiment, the liquefied gas container 1 is heated by the
なお、上記のような非加熱タイプのガスとしては、例えば、NH3、N2O、Cl2、SF6等を挙げることができる。 Examples of the non-heating type gas as described above include NH 3 , N 2 O, Cl 2 , and SF 6 .
本発明の液化ガス供給装置及び液化ガス供給方法は、液化ガスの加熱に過剰なエネルギーを消費することなく、且つ、液化ガスが供給過程で再液化するのを確実に防止できるものなので、例えば、半導体、液晶パネル、又は太陽光発電パネル等の製造に用いられる液化ガスを大量に供給する用途において非常に好適である。 The liquefied gas supply apparatus and the liquefied gas supply method of the present invention can reliably prevent the liquefied gas from being reliquefied during the supply process without consuming excessive energy for heating the liquefied gas. The present invention is very suitable for use in supplying a large amount of liquefied gas used for manufacturing a semiconductor, a liquid crystal panel, a photovoltaic power generation panel or the like.
10…液化ガス供給装置
1…液化ガス容器
1a…出口
2…容器弁
3…液化ガス供給ライン
3a…一端
3b…他端
4…ヒータ制御部
5…温度計(温度検出手段)
6…圧力計(圧力検出手段)
7…容器加熱部
8…ヒータ
9…減圧弁
9a…一次側
9b…二次側
C1,C2,C3…通信線
G…液化ガス(気相)
A…電流
DESCRIPTION OF
6 ... Pressure gauge (pressure detection means)
DESCRIPTION OF
A ... Current
Claims (6)
前記液化ガス容器に一端側が接続され、前記液化ガスを外部に向けて供給するガス供給ラインと、
前記ガス供給ラインの経路中に設けられ、前記液化ガスの圧力を減圧する減圧弁と、
前記ガス供給ラインにおける、前記液化ガス容器と前記減圧弁との間の経路の少なくとも一部に設けられ、前記ガス供給ラインを流通する前記液化ガスを加熱するヒータと、
前記ガス供給ラインの経路中における前記液化ガス容器の出口側近傍に設けられ、前記液化ガス容器の内部圧力を検出する圧力検出部と、
前記ガス供給ラインの経路中における前記減圧弁の一次側近傍に設けられ、前記ガス供給ラインを流通する前記液化ガス、あるいは、前記ガス供給ラインの表面の少なくとも何れかの温度を検出する温度検出部と、
前記圧力検出部で検出された前記液化ガス容器の内部圧力、及び、前記温度検出部で検出された前記液化ガス、あるいは、前記ガス供給ラインの表面の少なくとも何れかの温度に基づいて、前記ガス供給ラインを流通する前記液化ガスの温度を、前記液化ガス容器の内部圧力下における前記液化ガスの再液化温度よりも高い温度に保持するように、前記ヒータによる加熱温度を設定するヒータ制御部と、
を備えることを特徴とする液化ガス供給装置。 A liquefied gas supply device that vaporizes a liquid phase portion accommodated in a liquefied gas container to cause a phase transition to a gas phase portion, and pressurizes the gas phase portion to supply a gaseous liquefied gas to the outside. And
A gas supply line connected at one end to the liquefied gas container and supplying the liquefied gas to the outside;
A pressure reducing valve provided in a path of the gas supply line for reducing the pressure of the liquefied gas;
A heater provided in at least a part of a path between the liquefied gas container and the pressure reducing valve in the gas supply line, and heating the liquefied gas flowing through the gas supply line;
A pressure detector provided in the vicinity of an outlet side of the liquefied gas container in the path of the gas supply line, and detecting an internal pressure of the liquefied gas container;
A temperature detector that is provided in the vicinity of the primary side of the pressure reducing valve in the path of the gas supply line and detects the temperature of at least one of the liquefied gas flowing through the gas supply line or the surface of the gas supply line When,
Based on the internal pressure of the liquefied gas container detected by the pressure detector and the temperature of at least one of the liquefied gas detected by the temperature detector or the surface of the gas supply line, the gas A heater control unit for setting a heating temperature by the heater so as to maintain a temperature of the liquefied gas flowing through the supply line at a temperature higher than a reliquefaction temperature of the liquefied gas under an internal pressure of the liquefied gas container; ,
A liquefied gas supply device comprising:
前記液化ガス容器においてガス状とされた前記液化ガスを、前記液化ガス容器に一端側が接続された液化ガス供給ラインによって外部に向けて供給するとともに、前記液化ガス容器の内部圧力、及び、前記液化ガス供給ラインにおける前記液化ガス、あるいは、前記ガス供給ラインの表面の少なくとも何れかの温度を検出し、
前記液化ガス容器の内部圧力、及び、前記液化ガス、あるいは、前記ガス供給ラインの表面の少なくとも何れかの温度に基づいて加熱温度を設定しながら、前記ガス供給ラインを流通する前記液化ガスを加熱することにより、該液化ガスの温度を、前記液化ガス容器の内部圧力下における前記液化ガスの再液化温度よりも高い温度に保持することを特徴とする液化ガス供給方法。 A liquefied gas supply method for vaporizing a liquid phase portion accommodated in a liquefied gas container to cause a phase transition to a gas phase portion, and for boosting the gas phase portion to supply a gaseous liquefied gas to the outside. And
The liquefied gas in a gaseous state in the liquefied gas container is supplied to the outside by a liquefied gas supply line connected at one end to the liquefied gas container, and the internal pressure of the liquefied gas container and the liquefied gas are supplied. Detecting the temperature of at least one of the liquefied gas in the gas supply line or the surface of the gas supply line;
Heating the liquefied gas flowing through the gas supply line while setting the heating temperature based on the internal pressure of the liquefied gas container and the temperature of the liquefied gas or the surface of the gas supply line By doing so, the temperature of the liquefied gas is maintained at a temperature higher than the reliquefaction temperature of the liquefied gas under the internal pressure of the liquefied gas container.
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