JP3503171B2 - ボンベ格納装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】気体若しくは液体を収納するボン
ベの格納方法に関し、特にボンベが高温の環境下に曝さ
れた場合にボンベに充填されている物質がボンベから漏
洩するのを防止するボンベの格納設備に関する。 【０００２】 【従来の技術】窒素、水素等の一般ガスやシラン（Ｓｉ
Ｈ₄ ）等の特殊な材料ガスは、工業用ガスとして今日産
業界に広く利用されている。これらのガスは一般にマン
ガン鋼やアルミ合金材料からなるボンベに充填、収納さ
れる。また、液化ガスもボンベに充填される。これらの
ボンベに充填されているガスを利用するには、ボンベに
付帯している元栓を開放した後、充填されているガスの
圧力を適当な圧力調整装置をもって減圧し、ガス消費設
備に供給する。 【０００３】これらのボンベは高圧下でガスを充填した
際にも耐久できる様に、本来耐圧性を備えた高圧収納容
器となっている。しかし、例えばボンベが高温の環境に
曝された場合には、ボンベの内部に充填されているガス
の圧力が異常に上昇することが予想される。充填ガスの
圧力がボンベの耐圧限界を越える程度に上昇すると、ボ
ンベは破裂する危険がある。このため、ボンベの元栓に
は金属製の安全栓が具備されている。この安全栓はある
温度で溶融する金属材料から構成されている。安全栓が
溶融すれば、ボンベ容器内に密閉されていた充填ガスは
放出される。これによりボンベ容器の圧力上昇を防止で
きる。従って、ボンベ元栓には必ず安全栓を備えること
となっている。 【０００４】この様な高圧ボンベは従来から鋼鉄等の不
燃性の材料からなるボンベ格納設備に収容されている。
この格納設備はシリンダーキャビネットなどと称され
る。図７に従来からの一般的なシリンダーキャビネット
の一例を示す。通常は鋼鉄製の平板で側壁（１０１）を
構成したきょう体（１１３）である。きょう体（１１
３）の前面には通常、前扉（１１３ａ）が備わってい
る。ボンベ（１０２）はこの様なきょう体（１１３）の
中に収容される。格納されたボンベ（１０２）は金属枠
や鎖等の固定具（１２１）で支柱（１２０）に固定され
る。ボンベ（１０２）に充填されたガスはボンベ（１０
２）の元栓（１０３）に接続された配管系（１１５）を
通してガス消費設備に供給される。 【０００５】きょう体（１１３）やボンベ（１０２）が
火災等の何らかの原因で高温環境下に曝された場合、ボ
ンベ元栓（１０３）に設けられた安全栓（１０４）が溶
融し、ボンベ（１０２）内に充填されたガスが安全栓
（１０４）を介してきょう体（１１３）内へ放出され
る。係る事態を回避するためきょう体（１１３）内にボ
ンベ（１０２）の温度上昇を防止するため、冷却水の散
布装置（１０６）を設けることもある。また、きょう体
（１１３）に直接、冷却水を散布し、ボンベ周辺の環境
温度を低下させる手法もある。或いはきょう体（１１
３）内部と外部の双方に散水設備を設ける方法もある。 【０００６】しかし、シリンダーキャビネットには同き
ょう体内の換気を促進するための通気孔（１０５）を設
けるのが従来からの通例となっいる。従って、従来から
のシリンダーキャビネットは完全に外部から密閉されお
らず、キャビネット内でボンベを冷却するために散布さ
れた冷却水等はこの通気孔（１０５）などからキャビネ
ットの外部に漏洩する。また、キャビネット外部から散
水した際でも、逆に通気孔や他の密閉が不充分な部位か
らガスが漏れていると、これらのガスを溶解した冷却水
が直接周囲に拡散することとなる。 【０００７】工業用のガスの中には、溶解反応により冷
却水の酸性度やアルカリ性度を強める物質を生成するこ
ともある。例えば、アンモニア（ＮＨ₃ ）ガスが水に溶
解するとアンモニア水となりアルカリ性を呈する。即
ち、ボンベ容器の冷却ために散布した冷却水がアルカリ
性を呈することとなり、冷却水の適切な処理が要求され
ることとなる。公害物質を含むガスを充填したボンベ容
器に散水された冷却水の処理は環境汚染の防止の上で更
なる煩雑な処理操作を要求される。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
らボンベ容器の温度上昇を回避でき且つ散水された冷却
剤の周囲への拡散を防止する設備との双方を具備した設
備は提案されていない。ボンベの脱着が容易でしかも緊
急時にはボンベを冷却する機能を有し、且つ冷却剤の周
囲への拡散を防止できるボンベの格納方法及び格納装置
が望まれている。本発明では、ボンベ元栓に設けられて
いる安全栓の溶解を回避するに充分なボンベの冷却作用
を有し、且つ冷却水の周囲への拡散を防止できる作用を
併せもち、環境汚染に対し充分配慮された安全なボンベ
の格納装置を提供する。 【０００９】 【課題を解決するための手段】気体若しくは液体を収納
するボンベを格納するに際し、該ボンベを冷却剤の貯蔵
を可能とした外囲器内に載置し格納する。冷却剤として
は水、液体窒素、液化炭酸ガス等の液体や氷、ドライア
イス等の固体が利用できる。水は貯蔵や移送の点で取扱
いが極めて容易である利点を有する。これに対して液体
窒素や液体炭酸ガス、ドライアイスは取扱いの点ではや
や難点があるものの、冷却能力は格段に優れている。ま
た、外囲器は、冷却剤を貯蔵するための設備及び上記外
囲器内に冷却剤を供給する装置とを具備してなるボンベ
格納装置とする。冷却剤は通常外囲器の外に別途貯蔵容
器を設けてストックしておく。ボンベの脱着を容易にす
るためである。冷却剤として水を使用する場合には、外
囲器上方に貯水槽を設けておき、非常時に外囲器内に注
水する構造とすれば良い。 【００１０】ボンベ格納用の外囲器は鋼鉄等の材料から
構成すれば良い。不燃性の材料であれば好都合である。
これらの材料により一面が開放された箱体を作成する。
開放面は蓋を有するものであっても良い。開放された一
面から箱体内のボンベを交換する。箱体状の外囲器の一
例を図１に示す。図において外囲器の側壁（１０１）並
びに底板は鋼鉄製平板から構成されている。天板部は開
放されている。ボンベ（１０２）を外囲器に格納する、
或いは逆に外囲器からボンベを搬出するためである。側
壁（１０１）及び底板は相互に溶接により冷却剤を貯蔵
できる様に接合されている。外囲器の内部には格納する
ボンベ（１０２）を固定するための固定具（１２１）を
２箇所に設けてある。（１０７）は外囲器の内部に貯蔵
された冷却剤を排出するための排出孔である。 【００１１】外囲器の側壁（１０１）の高さは、ボンベ
（１０２）の低部（１０２ａ）からボンベ元栓（１０
３）に至る距離（図１に記号ｈで示す。）以上とすると
良い。この様にすれば、例えば緊急時に外囲器の外部か
ら冷却水を散水した際に、冷却水を外囲器から漏洩させ
ることなくボンベ元栓（１０３）を冷却水に浸すことが
できる。従って、元栓（１０３）の一部に設けられてい
る安全栓（１０４）を直接冷却でき、ボンベ（１０２）
が高温環境下に曝された場合の安全栓（１０４）の溶融
を回避できる。 【００１２】この様な水を入れて冷却する状況を模式的
に図２に示す。図中の（１０６）は外囲器の周辺に設け
られた貯水槽（図示せず）から供給される冷却水の散水
装置を示す。散水装置（１０６）より散布された冷却水
は鋼鉄製の円筒状側壁（１０１）から構成された外囲器
内に貯蔵される。側壁（１０１）はｈより高いため、ボ
ンベ元栓（１０３）並びに安全栓（１０４）を覆うに充
分な水位迄、冷却水を貯水できる。外囲器内への注水量
は予め、外囲器の内容積を越えない様に設定して於けば
良い。 【００１３】外囲器を可撓な材質で構成しても良い。例
えば可撓で不燃性の布材で外囲器を構成すれば良い。ボ
ンベの脱着が容易となる。図３に可撓な布材から構成し
た可撓側壁（１０８）からなる外囲器を示す。図１及び
２に示した鋼鉄製外囲器と同様、天板部は開放されてい
る。外囲器へのボンベ（１０２）の出し入れをするため
である。外囲器の内部にはボンベ（１０２）を固定する
ための布バンドからなる固定具（１２１）を２箇所に設
けてある。外囲器の下部には冷却剤の排出孔（１０７）
を備えると、外囲器内の冷却水の事後処理に都合が良
い。 【００１４】ボンベ（１０２）を外囲器に格納するには
可撓な布製の側壁（１０８）を支持する金属枠（１１
４）を外囲器の低部に向かって下げ、側壁（１０８）の
高さを減ずる。然る後、ボンベ（１０２）を外囲器の内
部に載置する。次に可撓な布製の側壁（１０８）を上昇
させる。ボンベ（１０２）の元栓（１０３）を冷却剤で
充分覆える水位を確保できる高さ迄、側壁（１０８）の
高さを上昇させる。側壁（１０８）の高さを保持する支
持体を設置しておけば、可撓な側壁（１０８）の高さは
維持できる。従って、可撓な材質で外囲器の側壁を構成
すれば、図１及び２に示した様な非伸縮性の鋼鉄製側壁
からなる外囲器の場合に比較し、ボンベの格納、交換作
業が簡便に行える利点がある。 【００１５】可撓で且つ冷却水等を浸透、透過しない材
質で側壁を構成すれば、外囲器内部に冷却剤を貯蔵でき
る。側壁に外囲器内部に貯蔵された冷却剤を排出するた
めの排出孔（１０７）を設けると良い。万一、ボンベ
（１０２）内のガス成分と冷却剤とが反応し、冷却水が
変質したとしても周辺に変質した冷却水を拡散させるこ
となく安全に処理できる。 【００１６】外部から冷却剤を供給するのではなく、外
囲器自体に冷却剤を蓄積できる構造であっても良い。図
４に側壁部、低部に冷却水等の冷却剤を蓄積できる外囲
器の断面模式図を示す。側壁（１０１）は冷却剤を蓄積
するために２重の構造（１０９）となっているのが特徴
である。２重構造（１０９）の内部には例えば冷却水
（１１０）を蓄積しておく。側壁（１０１）の一部には
外囲器の内部に冷却水（１１０）を放出する放出栓（１
１１）を設けておく。ある温度に到達すると放出栓（１
１１）が開放され、蓄積された冷却水（１１０）が自動
的に外囲器の内部に放出される様にする。放出栓を複数
個設置すると貯蔵された冷却剤を外囲器内に放出するに
要する時間が短縮され都合が良い。冷却材を貯蔵する側
壁が相互に隔離されている場合には、隔離された貯蔵場
所毎に放出栓を設けるのが良い。 【００１７】外囲器自体に冷却材を貯蔵する場合、冷却
材は外囲器内に格納したボンベ（１０２）の元栓（１０
３）を覆うに足りる量を蓄積しておけば良い。即ち、外
囲器の水平断面積とｈとの積値以上の体積の例えば冷却
水を蓄積できれば良い。放出栓（１１１）を開放する温
度はボンベの安全栓（１０４）が温度１０５℃で溶融す
ることから、同温度未満に設定する。 【００１８】従来のシリンダーキャビネットと本発明の
外囲器の外部から冷却剤を供給できる装置を具備したボ
ンベ格納設備の一例を図５に示す。本発明に係わる外囲
器（１１２）は従来のきょう体（１１３）内に収納され
ている。外囲器（１１２）の側壁は可撓な布で構成され
ている。図５に例示する設備は４本のボンベ（１０２）
を格納可能とした外囲器（１１２）を具備している。外
囲器（１１２）内に固定されたボンベ（１０２）は外囲
器（１１２）内に設けた固定具（１２１）により各々固
定されている。 【００１９】きょう体（１１３）内には冷却水を散布す
るための散水装置（１０６）が設置されている。冷却剤
の散水装置（１０６）の先端放出口を外囲器（１１２）
の上方に設けると先端口から供給される冷却剤が外囲器
（１１２）の外部周辺に飛散する恐れがある。このこと
は万一、成分ガスがボンベより漏洩した場合を想定する
と、成分を含んだ汚染された冷却水が外囲器（１１２）
の周辺に拡散することを意味する。従って、冷却剤の外
部供給設備の先端放出口は外囲器の内部に設置するのが
良い。冷却剤を確実に外囲器内に貯蔵し、周囲に拡散さ
せないためである。可撓な材料で側壁を構成した場合、
適当な支持器具を利用して側壁の金属枠（１１４）を支
持し、その高さを維持する。 【００２０】 【作用】ボンベを効率良く冷却でき、且つ冷却剤の周辺
への拡散を防止する作用がある。 【００２１】 【実施例】以下、本発明を実施例を基に具体的に説明す
る。本実施例では可撓な不燃性の布の側壁からなる外囲
器と外部散水設備を設けたボンベ収納設備を例に挙げ
る。図６は本発明に係わるボンベ格納用の外囲器（１１
２及び１１２ａ）を備えたシリンダーキャビネットの外
観図である。外囲器（１１２及び１１２ａ）は可撓な難
燃性の布材で構成されている。外囲器の底板部は鋼鉄で
構成した。 【００２２】可撓側壁（１０８）は２重構造となってお
り、内部に冷却水（１１０）を収容した。２重の側壁間
の間隔は１０ｃｍとした。２重の側壁構造は外囲器（１
１２及び１１２ａ）の４面の側壁に設けた。側壁の内部
は相互に連結した。また、可撓側壁（１０８）の高さは
伸張時に約１．２ｍに達する様にした。 【００２３】外囲器（１１２及び１１２ａ）の内部には
内容積１０リットルの高圧ガスボンベ（１０２）を収納
した。ガスボンベの底部からボンベ元栓（１０３）の安
全栓（１０４）迄の距離（ｈ）は約６３ｃｍであった。
外囲器（１１２及び１１２ａ）の内部の水平断面は鋼鉄
製台座の形状と同じく一辺が４０ｃｍの正方形とした。
従って、ボンベの安全栓（１０４）を冷却水で覆うに必
要な量は約１００リットルであった。この冷却水量は側
壁の２重構造部及び中空の鋼鉄製台座部に収容した。 【００２４】ボンベ（１０２）を外囲器（１１２及び１
１２ａ）に格納するには、先ず可撓側壁（１０８）を下
方に下げた。可撓側壁（１０８）は可撓な部分があるた
め容易に下ることができる。この状態を図７中の一つの
外囲器（１１２ａ）について示す。次にボンベ（１０
２）を外囲器（１１２ａ）内に載置した。載置後、ボン
ベ（１０２）の元栓（１０３）とガス消費設備に供給す
るための減圧設備等を備えた配管系（１１５）とを接続
した。然る後、可撓側壁（１０８）に付帯している金属
枠（１１４）を上昇させ、側壁（１０８）を伸張させ
た。伸張させた側壁は支持体（１１６）によりその高さ
を保持した。元栓（１０３）の上部を含めたボンベ（１
０２）の高さは約６８ｃｍであり、伸張させた側壁の金
属枠（１１４）は元栓（１０３）の上部より更に約５０
ｃｍ上方に支持した。よって、ボンベの元栓（１０３）
の周囲を冷却水（１１０）で覆うことができる。 【００２５】冷却水（１１０）を貯蔵した側壁部の下部
の台座には、冷却水（１１０）を外囲器（１１２）内に
放出するための放出栓（１１１）を２箇所に設けた。貯
水を外囲器の内部へ効率良く放出するためである。これ
らの放出栓（１１１）はボンベ（１０２）の周辺の温度
測定器（１１８）により信号を受けて自動的に開放とな
る仕組みとした。本発明ではボンベ周辺の温度が７０℃
となると放出栓（１１１）が自動的に開放となる様に設
定した。 【００２６】きょう体（１１３）の内部には更に外囲器
（１１２及び１１２ａ）の内部に冷却水を供給する供給
管（１１７）を設けた。外囲器（１１２及び１１２ａ）
の２重側壁部に蓄積された冷却水に加え、供給管（１１
７）からもボンベ（１０２）を冷却するための冷却水を
供給するためである。外囲器（１１２及び１１２ａ）の
下方には外囲器（１１２及び１１２ａ）の内部に貯蔵さ
れた冷却水を排出するための排出孔（１０７）を設け
た。供給管（１１７）は直径約２５ｍｍの鋼管で構成し
た。供給管（１１７）の先端（１１７ａ）は外囲器（１
１２及び１１２ａ）の内部に到達する様にした。排出孔
からの排出量も同程度に設定した。 【００２７】外囲器（１１２及び１１２ａ）の外部から
の供給管（１１７）には供給経路の一部に弁（１１９）
を設けた。この弁（１１９）も温度測定器（１１８）か
らの電気信号により自動的に開放できる様にした。 【００２８】 【発明の効果】ボンベ元栓の安全栓の溶解を防止でき、
ガス成分を外部に漏洩させることなく安全に格納でき
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】外囲器の一例を示す図である。 【図２】外囲器に冷却水を貯蔵した状態を示す図であ
る。 【図３】可撓な材料から構成された外囲器の模式図であ
る。 【図４】冷却剤を貯蔵できる外囲器の断面図である。 【図５】冷却剤を貯蔵した外囲器と冷却剤を供給する装
置を備えたボンベ格納設備の一例である。 【図６】冷却剤を貯蔵した外囲器と冷却剤を供給する装
置を備えたボンベ格納設備の別の態様例である。 【図７】従来のシリンダーキャビネットの構成を示す図
である。 【符号の説明】 （１０１） 側壁 （１０２） ボンベ （１０２ａ） ボンベ底部 （１０３） 元栓 （１０４） 安全栓 （１０５） 通気孔 （１０６） 散水装置 （１０７） 排出孔 （１０８） 可撓側壁 （１０９） 二重構造 （１１０） 冷却水 （１１１） 放出栓 （１１２） 外囲器 （１１３） きょう体 （１１３ａ） きょう体前扉 （１１３ｂ） きょう体内監視用窓 （１１４） 金属枠 （１１５） 配管系 （１１６） 側壁支持体 （１１７） 供給管 （１１７ａ） 供給管の先端 （１１８） 温度測定器 （１１９） 弁 （１２０） 支柱 （１２１） 固定具 （１２２） 冷却剤供給口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−112568（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−46164（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−92711（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭50−47011（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F17C 13/08,13/12 A62C 3/00,3/06

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】気体若しくは液体を収納するボンベを囲む
   外囲器を有するボンベ格納装置であって、外囲器は２重
   構造の壁を有して、その壁内に冷却剤を蓄積し、その壁
   面には蓄積された冷却剤を外部に放出する放出栓を有
   し、放出栓はある温度に到達すると開放され、放出され
   た冷却剤は外囲器で囲まれた部分に蓄えられ、その蓄え
   られた冷却剤でボンベを冷却することを特徴とするボン
   ベ格納装置。