JP4927225B1 - Ｓｆ６ガス回収装置及びｓｆ６ガス回収方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＳＦ６ガスの回収時間を含めたＳＦ６ガス封入機器の運転停止時間が１時間同等の時間以内がよいとする要求を達成できるように、ＳＦ６ガス封入機器の回収時間を短縮できる経済的なＳＦ６ガス回収装置を提供する。
【解決手段】本実施例のＳＦ６ガス回収装置１００は、ＳＦ６ガス１０が封入されているＳＦ６ガス封入機器１から回収ホース６を介し、真空ポンプ３及び圧縮機４の組み合わせを用いてＳＦ６ガス回収タンク５にＳＦ６ガス１０を回収するように構成されている。また、本実施例のＳＦ６ガス回収装置１００には、真空ポンプが後段真空ポンプ３とこの後段真空ポンプ３の前段のＳＦ６ガス封入機器１とを結ぶ回収ホース６に前段真空ポンプ２が設けられている。この前段真空ポンプ２の排気圧力は、ＳＦ６ガス封入機器１から排出されるＳＦ６ガス１０の粘性状態を後段真空ポンプ３が運転可能な所定の粘性状態となるように制御される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＳＦ６ガス封入機器のＳＦ６ガス回収に用いるＳＦ６ガス回収装置及びＳＦ６ガス回収方法に関する。

従来、高電圧を有する受変電設備に用いられるガス遮断器等のガス絶縁電気機器は、小型化の要請から機器内に電気絶縁効果のある絶縁ガスを封入した構成が適用されている。

この絶縁ガスとしては、取り扱いが容易であり、しかも絶縁性能が優れている六フッ化硫黄ガス（以下、ＳＦ６ガスと略称する。）が用いられており、受変電設備に用いられるガス遮断器、変圧器及び加速器等の電気機器内に封入されて用いられている。以下、このようなＳＦ６ガスを用いた機器をＳＦ６ガス封入機器と称する。

しかしながら、上記のＳＦ６ガスは、地球温暖化係数が炭酸ガスの２３９００倍相当とされており、大気に放出された際には地球温暖化に寄与してしまうため、環境保全を主目的として、ＳＦ６ガス封入機器の点検時または撤去時には、使用済ＳＦ６ガスを大気に放出させずに回収をする等の対策を講じることが求められてきた。

以上の理由により、ＳＦ６ガス封入機器内に封入されたＳＦ６ガスは、機器内部の解放点検毎や機器更新時の撤去作業毎に、機器内に封入されたＳＦ６ガス容量の９９%を回収することが義務付けられており、この場合このＳＦ６ガス回収を速やかに行うことが要求されている。この際、ＳＦ６ガスの回収時間を含めたＳＦ６ガス封入機器の運転停止時間は、１時間以内が好ましいとされている。

このＳＦ６ガスの回収は、ＳＦ６ガス封入機器に回収ホースを介して接続するＳＦ６ガス回収装置によって行われる。また、このＳＦ６ガス回収装置は、ＳＦ６ガス使用機器内のＳＦ６ガス圧力が大気圧力以上である状態の場合は、付属の真空回収ポンプは使用しないでＳＦ６ガス回収装置の圧縮機のみでＳＦ６ガス回収装置に接続したＳＦ６ガス回収タンクに充填する。

また、ＳＦ６ガス封入機器内のＳＦ６ガス圧力が大気圧力以下である状態の場合は、機器内は負圧状態となるため、ＳＦ６ガス回収装置は付属の真空回収ポンプを経由し、圧縮機を介してＳＦ６ガス回収装置に接続したＳＦ６ガス回収タンクに加圧して充填する。圧縮機の大気圧以上の回収のみでは充分な回収率が達成できず、特に大気圧前後の低い圧力で封入されたＳＦ６ガス封入機器内での真空状態に近い状態下でのＳＦ６ガスの回収には、真空回収ポンプの使用が不可欠となる。

また、ＳＦ６ガス封入機器内のＳＦ６ガスは、０．１〜０．６ＭＰａ（１００〜６００ｋＰａ）の圧力で充填されており、ＳＦ６ガス封入機器内のＳＦ６ガス容量の９９％を回収するためには、ＳＦ６ガス封入機器内の圧力が１〜５ｋＰａとなるまでの回収が必要となる。

これは即ち、圧力範囲が加圧状態である０．１〜１ＭＰａから、真空状態に近い略０〜０．１ＭＰａまでのＳＦ６ガスの回収を意味する。また、これは即ち、大気圧の1／１００〜１／２０のまでのＳＦ６ガスの回収が必要となる。以下、この真空状態に近い圧力の範囲である略０〜０．１ＭＰａを真空状態圧力と称し、この圧力下にある雰囲気状態を真空状態と称する。

ここで、上記の真空状態圧力までＳＦ６ガスを回収するためには、使用するＳＦ６ガス回収機器やホ-ス等も上記の加圧状態から真空状態での使用圧に耐えるものが要求される。

しかしながら、市販品の機器やホースには、加圧状態での使用に耐えるものは多いものの、真空状態での使用に耐えるものは少ない。また、逆に真空状態での使用に耐えるものは、加圧状態での使用に耐えないものが主であり、上記の加圧状態から真空状態までの連続的に圧力が変化する条件での使用に耐えるものは少ない。

また、回収ホースにおいては、口径、長さ等で上記の条件を満たす市販品の種類は制限されてしまう。特に、口径の大きな機器ほど、加圧状態での使用条件と真空状態での使用条件を満たす仕様がそれぞれ異なるため、設計圧力の対応が難しくなり、加圧状態下及び真空状態下での兼用に耐えるものが著しく少なくなってしまう。

上記の問題を解決するために、加圧状態下及び真空状態下での兼用に耐えるものであって、ＳＦ６ガス回収圧力の圧損を少なくできる口径の大きい回収ホースを用いて速やかにＳＦ６ガスを回収する等の対策がとられる。

しかしながら、口径の大きい回収ホースは、厚肉で重量物となり、搬入、設置や接続作業等のハンドリングが困難となるため、ＳＦ６ガス回収作業の作業効率が著しく低下する問題がある。以下、回収ホースの搬入、設置や接続等の作業をハンドリングと総称する。

例えば、ホース内径φ５０ｍｍの市販のホースを回収ホースとして用いる場合、このホース重量は３００ｍで６３０ｋｇと重量物となる。この場合は、ホースを１０ｍ（２１ｋｇ）毎に切断して３０分割することでハンドリングが容易となるが、各分割したホースどうしの接続作業時に、接続箇所毎に気密検査を実施しなければならず、時間を多く要してしまい、ＳＦ６ガス回収作業の効率は著しく低下してしまう。従って、このような口径の大きい回収ホースでは、搬入及び設置を容易にすることができない。

このように、口径の大きい回収ホースを用いる場合は、ＳＦ６ガス封入機器の停止時間を短縮することができず、ＳＦ６ガス封入機器の更新時や点検時等での実用に不適である。

また、口径の大きい回収ホースを用いずに、高いＳＦ６ガス回収能力を有する真空回収ポンプを用いることも考えられるが、この場合は真空回収ポンプも大型となり、ＳＦ６ガス封入機器の近傍までに搬入するには、建屋構造、通路幅や階段等の制限があり搬入が困難となってしまう。

また、大きな真空ポンプをもった回収装置を用いても、回収ホースの口径が小さいと、
回収ポンプのホ−スの回収時の圧力損失が大きくなり、このような大きな回収装置を用いても、回収時間の短縮には結びつかない。

本発明の目的は、ＳＦ６ガスの回収時間を含めたＳＦ６ガス封入機器の運転停止時間が１時間以内であることが望ましいとする要求を達成できるように、ＳＦ６ガス封入機器の回収時間を短縮できる経済的なＳＦ６ガス回収装置を提供することにある。

本発明の目的は、また、上記同様にＳＦ６ガス封入機器の回収時間を短縮でき、かつ搬入及び設置が容易にできる回収ホースを用いることができて装置の小型化を達成できる経済的なＳＦ６ガス回収装置を提供することにある。

本発明の目的は、また、ＳＦ６ガス回収能力の高い大型の装置を用いずに、ＳＦ６ガスの回収時間を含めたＳＦ６ガス封入機器の運転停止時間が１時間以内であることが望ましいとする要求を達成できるように、ＳＦ６ガス使用機器内のＳＦ６ガスの回収時間を短縮することができるＳＦ６ガス回収方法を提供することにある。

本発明のＳＦ６ガス回収装置は、ＳＦ６ガスが絶縁ガスとして封入されているＳＦ６ガス封入機器から回収ホースを介し、真空ポンプ及び圧縮機の組み合わせを用いてＳＦ６ガス回収タンクに前記ＳＦ６ガスを回収するＳＦ６ガス回収装置において、前記真空ポンプが、後段真空ポンプと該後段真空ポンプの前段の前記ＳＦ６ガス封入機器とを結ぶ前記回収ホースに設けられた、前記ＳＦ６ガス封入機器から排出される回収ＳＦ６ガスの粘性状態が後段真空ポンプが運転可能な所定の粘性状態になるように排気圧力が制御される前段真空ポンプとから構成されることを特徴としている。

本発明のＳＦ６ガス回収装置は、また、前記前段真空ポンプが、前記ＳＦ６ガス封入機器の近傍に配設され、その配設距離は、前記前段真空ポンプから前記後段真空ポンプまでの配設距離に比べて１／２以下とされることを特徴としている。

本発明のＳＦ６ガス回収装置は、また、前記ＳＦ６ガス封入機器の近傍に配設される前記前段真空ポンプの配設距離は、前記前段真空ポンプから前記後段真空ポンプまでの配設距離に比べて１／５以下とされることを特徴としている。

本発明のＳＦ６ガス回収装置は、また、前記後段真空ポンプの下流側の回収ホースに設けた調整弁もしくは前記圧縮機の上流側の回収ホースに設けた戻し弁、もしくはこれらの双方によって前記前段真空ポンプの排気圧力が制御されることを特徴としている。

本発明のＳＦ６ガス回収装置は、また、前記回収ホースは、そのホース内径が２０ｍｍ以上〜３２ｍｍ未満とされることを特徴としている。

本発明のＳＦ６ガス回収装置は、また、前記回収ホースは、そのホース内径が２０ｍｍまたは２５ｍｍとされることを特徴としている。

本発明のＳＦ６ガス回収装置は、また、前記回収ホースは、そのホース内径が２５ｍｍとされることを特徴としている。

また、本発明のＳＦ６ガス回収方法は、上記のＳＦ６ガス回収装置を用いて前記ＳＦ６ガス封入機器からＳＦ６ガスを１時間以内で回収するようにしたことを特徴としている。

本発明のＳＦ６ガス回収装置は、上述のように構成したので、ＳＦ６ガスの回収時間を含めたＳＦ６ガス封入機器の運転停止時間が１時間同等の時間以内であることが望ましいとする要求を達成できるように、ＳＦ６ガス封入機器の回収時間を短縮できる経済的なＳＦ６ガス回収装置を提供することができる。

本発明のＳＦ６ガス回収装置は、上述のように構成したので、ＳＦ６ガスの回収時間を含めたＳＦ６ガス封入機器の運転停止時間が１時間同等の時間以内であることが望ましいとする要求を達成できるように、ＳＦ６ガス封入機器の回収時間を短縮でき、かつ搬入及び設置が容易にできる回収ホースを用いることができて装置の小型化を達成できる経済的なＳＦ６ガス回収装置を提供することができる。

また、本発明のＳＦ６ガス回収方法は、上述のように構成したので、ＳＦ６ガス回収能力の高い大型の装置を用いずにＳＦ６ガス使用機器内のＳＦ６ガスの回収時間を短縮することができるＳＦ６ガス回収方法を提供することができる。

本発明の実施例であるＳＦ６ガス回収装置の概略を示す図である。 真空ポンプが１段構成であるＳＦ６ガス回収装置によるＳＦ６ガスの回収時間とその関係を示す図である。 図１のＳＦ６ガス回収装置によるＳＦ６ガスの回収時間を表で示す図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。尚、以下説明する本発明の実施例で用いる真空ポンプは、ＳＦ６ガス封入機器内の圧力が上記真空状態になるまでのＳＦ６ガスの回収を行うものとする。また、本発明の実施例では、ＳＦ６ガス封入機器側を上流側、ＳＦ６ガス回収タンク側を下流側と称する。

図１は、本実施例のＳＦ６ガス回収装置の概要を示している。本実施例のＳＦ６ガス回収装置１００の基本構成は、絶縁ガスとなるＳＦ６ガスが封入されているＳＦ６ガス封入機器１、真空ポンプ３、圧縮機４そしてＳＦ６ガス回収タンク５とから構成されている。

また、これらＳＦ６ガス封入機器１、真空ポンプ３、圧縮機４そしてＳＦ６ガス回収タンク５間は、それぞれ回収ホース６、７が接続され、ＳＦ６ガス封入機器から回収されるＳＦ６ガス１０はこれら回収ホース６、７を介してＳＦ６ガス回収タンク５へ回収されるようになっている。

この際、このＳＦ６ガス１０は、真空ポンプ３及び圧縮機４の組み合わせを用いることによってＳＦ６ガス回収タンク５に回収されるようになっている。なお、真空ポンプ３は、圧縮機４の上流側に接続される。以下、本実施例のＳＦ６ガス回収装置１００の詳細構成について説明する。

ＳＦ６ガス封入機器１は、機器内に電気絶縁効果のある絶縁ガスとしてＳＦ６ガス１０を封入し小型化された構成となっており、高電圧を有する受変電設備に用いられるガス遮断器、変圧器及び加速器等のガス絶縁電気機器として適用されているものである。

また、圧縮機４は、上流側に調整弁１１が設けられる。この調整弁１１の調節によって、圧縮機４の上流側のＳＦ６ガスの流量を調節することができる。また、上記のようにＳＦ６ガスの流量を調節のために、図示しないＳＦ６ガス封入機器１のＳＦ６ガスの排出口及びＳＦ６ガス回収タンク５の充填口にそれぞれ弁１Ａ、５Ａが設けられる。

また、同様の理由で、真空ポンプ３の上流側及び下流側には、それぞれ弁３Ａ，３Ｂが設けられる。更に、真空ポンプの下流側と上流側には、それぞれを接続する配管１３が設けられて真空ポンプの下流側を流れるＳＦ６ガスが上流側に戻せるようになっており、この上流側に戻すＳＦ６ガスの流量は配管１３に接続された戻し弁１２によって調節されるようになっている。

ＳＦ６ガス封入機器１内のＳＦ６ガス１０の回収は、具体的には、ＳＦ６ガス封入機器１内のＳＦ６ガス１０の圧力が大気圧力以上である状態の場合は、真空ポンプ３は使用せずに圧縮機４のみでＳＦ６ガス封入機器１内のＳＦ６ガス１０の回収を行い、圧縮機４に接続したＳＦ６ガス回収タンク５に回収したＳＦ６ガスを充填する。

また、ＳＦ６ガス封入機器１内のＳＦ６ガス１０の圧力が大気圧力以下である状態の場合は、ＳＦ６ガス封入機器１内は負圧状態となるため、真空ポンプ３を経由してＳＦ６ガス１０の回収を行い、圧縮機４を介してＳＦ６ガス回収タンク５に回収したＳＦ６ガスを加圧して充填する。

回収ホース６は、ＳＦ６ガス封入機器１と後述するガス回収装置このＳＦ６ガス封入機器１と後述する真空ポンプ３及び圧縮機４間に接続され、回収ホース６内部を通してＳＦ６ガス封入機器１から排出されるＳＦ６ガス１０を真空ポンプ３及び圧縮機４側へ送出するようになっている。

また、この回収ホース６は、例えば市販のもので内径φ５０ｍｍ(外径φ６１ｍｍ)、２．１ｋｇ／ｍのホースを用いる場合は、３００ｍの長さで６３０ｋｇと重量物となり、この回収ホース６のハンドリングが困難となり、その結果１０ｍ(２５ｋｇ)毎で分割・接続作業が必要とされ、回収ホース６の接続部毎における気密検査等の手間がかかり効率的でなく実用的ではない。

ここで、回収ホース６は、運搬、設置のハンドリングを考慮にして、約２０ｋｇ／本の重量（以下、ホースユニットと称する。）にすることが必要とされ、また、敷設、収納のハンドリング施工上、ホースユニットの長さは５０ｍ以下が必要とされている。また、これらホースユニットの回収ホースの接続本数は、接続部のガス気密性を確保するために１０本以下とすることが望ましい。

本実施例で用いる回収ホース６は、後述する真空ポンプの構成により、例えば内径φ２５ｍｍ(外径φ３３ｍｍ)、０．６ｋｇ／ｍのゴムホースが用いることができる。この場合は、長さが５０ｍで３０ｋｇであり、ホース長を２００ｍ要する場合でも上記長さが５０ｍのものを４本接続することで重量物とならず、気密検査の手間もかからずハンドリングも効率的にできる。

また、上記の内径φ２５ｍｍ(外径φ３３ｍｍ)、０．６ｋｇ／ｍのゴムホースは、加圧状態から真空状態までの圧力範囲において、内径φ５０、φ２８ｍｍのものに比べて後述するように使用性能が高いことが分かっており、本実施例で用いる回収ホース６として好適である。

また、上記回収ホース６の材質としては、加圧状態から真空状態の圧力範囲においての使用ができるものであれば、ポリ塩化ビニル製やポリウレタン製等の市販品のエアホースを用いることもできる。

ここで、加圧状態とは、ＳＦ６ガス封入機器内のＳＦ６ガスが大気圧と等しい圧力雰囲気即ち１０１．３ｋＰａの圧力雰囲気にある状態をいい、真空状態とは、ＳＦ６ガス封入機器内のＳＦ６ガスが１〜５ｋＰａの圧力雰囲気にある状態をいう。また、ＳＦ６ガス封入機器内が真空状態になるまでのＳＦ６ガスの回収は、ＳＦ６ガス封入機器内のＳＦ６ガス容量の９９％の回収を意味する。

この際、圧縮機４とＳＦ６ガス回収タンク５の接続は、回収ホース７によってなされる。この回収ホース７は、ＳＦ６ガス回収タンク５へ充填するＳＦ６ガスを加圧する必要あるため、上記の回収ホース６とは異なり高圧に耐えることができる市販品の高圧ホースが用いられる。

これに対し、ＳＦ６ガス封入機器内のＳＦ６ガス圧力が大気圧力以下である状態の場合は、機器内は負圧状態となるため、ＳＦ６ガス回収装置は付属の真空回収ポンプの使用を経由し、圧縮機を介してＳＦ６ガス回収装置に接続したＳＦ６ガス回収タンクに加圧して充填する。

本実施例のＳＦ６ガス回収装置１００は、更に、真空ポンプが、後段真空ポンプ３と、この後段真空ポンプ３の前段のＳＦ６ガス封入機器１とを結ぶ回収ホース６に前段真空ポンプ２が設けられている。

この前段真空ポンプ２は、排気圧力が、ＳＦ６ガス封入機器１から排出される回収ＳＦ６ガス１０の粘性状態は後段真空ポンプ３が運転可能な所定の粘性状態になるように排気圧力が制御されるようになっている。また、前段真空ポンプ２と後段真空ポンプ３は、図１に示す如く、それぞれが直列に接続される。以下、上記のＳＦ６ガス回収装置１００の詳細構成について説明する。

前段真空ポンプ２の上流側及び下流側は、上述の真空ポンプ３同様に、上流側及び下流側のＳＦ６ガスの流量を調節するための弁２Ａ，２Ｂがそれぞれ設けられる。また、この前段真空ポンプ２の下流側即ち排気側には、制御手段２０が設けられる。

この制御手段２０は、前段真空ポンプ２の排気側を流れるＳＦ６ガスの圧力（以下、前段真空ポンプの排気圧力と称する。）の大きさに応じて、圧縮機４の調整弁１１又は後段真空ポンプ３の戻し弁１２の開閉量を制御して後段真空ポンプ３及び圧縮機側のＳＦ６ガスの流量を調整し、以って前段真空ポンプ２の排気圧力を制御するように構成されている。

この制御手段２０は、具体的には、ＰＩＣのような演算素子を用いて、前段真空ポンプ２の排気圧力を電気信号に変換して検出し、この電気信号に応じて制御信号を生成し、この制御信号は通信手段２１を介して圧縮機の調整弁１１又は後段真空ポンプ３の戻し弁１２へと伝送し、この伝送された制御信号に基づいてそれぞれの弁１１、１２の開閉量を制御して後段真空ポンプ３及び圧縮機４側のＳＦ６ガスの流量を制御するようになっている。

ここで、真空ポンプを上記のように前段真空ポンプ２と後段真空ポンプ３とで直列に構成した場合は、真空ポンプの構造上、前段真空ポンプ２の排気側を真空状態即ち負圧状態にすると、前段真空ポンプ２の排気側が真空となる。

この状態で後段真空ポンプ３の運転をすると、前段真空ポンプ２の排気側での真空断熱作用により、前段真空ポンプ２と後段真空ポンプ３中にこの真空断熱作用に基づく固有の摩擦や振動による熱が発生し、これにより真空ポンプの機械的な歪みが起きてしまい、前段真空ポンプ２と後段真空ポンプ３の運転が不可能になる問題があった。従って、従来は上記のように直列に構成した各真空ポンプは、前段真空ポンプ２の排気側が負圧下になる状態での運転は一切できないとされてきた。

しかしながら、出願人による鋭意検討の結果、前段真空ポンプ２の排気側のＳＦ６ガスが３０〜１００ｋＰａで粘性状態となることを利用し、前段真空ポンプ２の排気側のＳＦ６ガスを３０〜１００ｋＰａの範囲に制御することにより、前段真空ポンプ２と後段真空ポンプ３中に上記の真空断熱作用が生じず、直列に構成した各真空ポンプであっても各真空ポンプの運転が十分に実施できることが導き出された。即ち、出願人は、前段真空ポンプ２の排気圧力を３０〜１００ｋＰａの範囲に制御して、ＳＦ６ガス封入機器１から排出される回収ＳＦ６ガス１０を粘性状態とすることで、後段真空ポンプ３が運転可能となることを見つけ出した。

本実施例のＳＦ６ガス回収装置１００は、上記制御手段２０によって、前段真空ポンプ６の排気圧力が３０〜１００ｋＰａの範囲で制御される。具体的には、前段真空ポンプ２の上記の所定の排気圧力より低くなった時には、後段真空ポンプ３の戻し弁１２の開閉量が制御されて前段真空ポンプ２の所定の排気圧力に保つことができる。

即ち、前段真空ポンプ２は、排気圧力が大気圧以下の排気圧力を含む圧力になるように設定されることとなる。これは、本実施例のＳＦ６ガス回収装置１００が特徴とする構成であり、従来のＳＦ６ガス回収装置とは明らかに異なるものである。

本実施例のＳＦ６ガス回収装置１００は、また、制御手段２０は、前段真空ポンプ２の排気圧力を戻し弁のみで所定の圧力に保持できないときには、圧縮機の調整弁１１を制御することにより、前段真空ポンプ２の排気圧力を所定の圧力に保つことができる。

本実施例のＳＦ６ガス回収装置１００は、以上のように、後段真空ポンプ３の下流側の回収ホースに設けた戻し弁１２もしくは圧縮機４の上流側の回収ホースに設けた調整弁１１、もしくはこれらの双方によって前段真空ポンプ２の排気圧力が制御されることを特徴としている。

また、ＳＦ６封入機器１、前段真空ポンプ２、後段真空ポンプ３それぞれの配設距離について、例えばＳＦ６封入機器１と前段真空ポンプ２の配設距離が１００ｍを超す距離になると、ＳＦ６封入機器１と前段真空ポンプ２間に接続した回収ホース６の真空状態下でのガス回収抵抗が著しく大きくなり、ＳＦ６ガス１０の回収時間が大幅に増加し作業が困難となってしまう。

これに対し、前段真空ポンプ２をＳＦ６ガス封入機器１の近傍に配設することで、前段真空ポンプによるＳＦ６ガスの回収が速やかに行えるので、前段真空ポンプの排気側のＳＦ６ガスを前段真空ポンプの排気側のＳＦ６ガスを３０〜１００ｋＰａの範囲に制御することが速やかに行える。

以上のことを鑑みて、本実施例のＳＦ６ガス回収装置１００は、前段真空ポンプ２の配設位置から後段真空ポンプ３までの配設位置までの距離に比べて１／２以下とすること、即ち、例えばＳＦ６封入機器１と後段真空ポンプ３の配設距離が３００ｍの場合は、ＳＦ６ガス封入機器１と前段真空ポンプ２の配設距離を１５０ｍ以下とし、前段真空ポンプ２から後段真空ポンプ３までの配設距離は１５０ｍ〜３００ｍ未満とするとよい。

より望ましくは、本実施例のＳＦ６ガス回収装置１００は、前段真空ポンプ２の配設位置から後段真空ポンプ３までの配設位置までの距離に比べて１／５以下とすること、即ち、例えばＳＦ６封入機器１と後段真空ポンプ３の配設距離が３００ｍの場合は、ＳＦ６ガス封入機器１と前段真空ポンプ２の配設距離を５０ｍ以下とし、前段真空ポンプ２から後段真空ポンプ３までの配設距離は２５０ｍ〜３００ｍ未満とするとよい。：拝承
次に、本実施例のＳＦ６ガス回収方法について、上述の実施例のＳＦ６ガス回収装置を用いた場合について以下説明する。

本実施例のＳＦ６ガス回収方法は、真空ポンプが、後段真空ポンプ３と、この後段真空ポンプ３の前段のＳＦ６ガス封入機器１とを結ぶ回収ホース６に設けられた前段真空ポンプ２が、ＳＦ６ガス封入機器１から排出するＳＦ６ガス１０の粘性状態が所定の粘性状態になるように所定の排気圧力に制御して、後段真空ポンプ３に送出する。

具体的には、まず、ＳＦ６ガス封入機器１が設置されている現地に、ＳＦ６ガス回収装置１００が、速やかに回収ホース６のハンドリングが行われることで速やかに設置される。この際、回収ホース６は、適宜ユニットホースを複数本接続して、接続部の気密検査を実施する。

前段真空ポンプ２、後段真空ポンプ３と圧縮機４の運転の開始に伴ってＳＦ６ガス封入機器１内のＳＦ６ガスのＳＦ６ガス回収を開始してＳＦ６ガス回収タンクへ回収したＳＦ６ガスを充填していく。ここで、回収したＳＦ６ガスは、圧縮機４にて加圧されてからＳＦ６ガス回収タンク５に充填される。

また、ＳＦ６ガス封入機器１内のＳＦ６ガス中に、前段真空ポンプ２の排気圧力は、制御手段２０によって後段真空ポンプ３の戻し弁１２や圧縮機４の上流側の調節弁１１の開閉量が制御されることにより所定の排気圧力に保たれる。

即ち、上記のＳＦ６ガス回収の際、上述したように後段真空ポンプ３の下流側の回収ホースに設けた戻し弁１２もしくは圧縮機４の上流側の回収ホースに設けた調整弁１１、もしくはこれらの双方１１、１２によって前段真空ポンプ２の排気圧力が制御される。

次に、前段真空ポンプ２の排気圧力が所定の圧力に保たれたままで、後段真空ポンプ３によって、ＳＦ６ガス封入機器１内のＳＦ６ガス１０が真空状態となるまで回収される。

ＳＦ６ガス封入機器１内のＳＦ６ガス１０が真空状態となった際、前段真空ポンプ２の弁２Ａ、２Ｂを閉じることにより、前段真空ポンプ２と後段真空ポンプ３間回収ホース６内のＳＦ６ガスは、後段真空ポンプ３により上記の真空状態となるまで回収される。

そして、回収したＳＦ６ガスをＳＦ６ガス回収タンク５にすべて充填した時点で、前段真空ポンプ２、後段真空ポンプ３と圧縮機４の運転を停止する。以上のようにして、ＳＦ６ガス回収装置１００は、運転が停止された後は速やかに回収ホース６、７の撤去作業が行われることによって速やかに撤去される。

以上のように、本実施例のＳＦ６ガス回収方法は、上述の本実施例のＳＦ６ガス回収装置を用いて、前記ＳＦ６ガス封入機器からＳＦ６ガスを１時間以内で回収するようにしたことを特徴としている。

次に、上述の本実施例のＳＦ６ガス回収装置又はＳＦ６ガス回収方法によるＳＦ６ガスの回収時間を図２、図３に示す。ここで、図２は、真空ポンプを１段構成とし、回収ホースは市販されている大きさのものであって、ホース内径は１５ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍ、３２ｍｍ、５０ｍｍ、またホース長さは１００ｍ、１５０ｍ、３００ｍ、ＳＦ６ガス封入機器の容積は５０００ｌ、真空ポンプの排気能力は５００ｌ／ｍｉｎ、真空ポンプの排気圧力は２ｋＰａとした場合のＳＦ６ガスの回収時間を示す。

ここで、図２に示すように、真空ポンプを１段構成とした従来構成であるＳＦ６ガス回収装置によるＳＦ６ガスの回収時間によれば、ホース内径が１５ｍｍ、２０ｍｍ、３２ｍｍの場合は、ＳＦ６ガスの回収時間はいずれのホース長さにおいても１時間以上経過しており、これらの条件ではＳＦ６ガス封入機器の運転停止時間が１時間以内であることが望ましいとする要求を達成することができない。

また、ホース内径が３２ｍｍ、ホース長さが１００ｍである場合のＳＦ６ガスの回収時間は５６分となっており、この条件ではＳＦ６ガス封入機器の運転停止時間が１時間以内であることが望ましいとする要求はほぼ達成している。また、ホース内径が３２ｍｍ、ホース長さが１５０ｍ、３００である場合のＳＦ６ガスの回収時間は、それぞれ６４分、８８分となっており、一時間以内ではないもののこの条件での使用は可能とされる。

また、ホース内径が５０ｍｍの場合は、ホース長さが３００ｍの長さとなってもＳＦ６ガスの回収時間は５９分となっており、ＳＦ６ガス封入機器の運転停止時間が１時間以内であることが望ましいとする要求はほぼ達成している。

次に、ホースのハンドリング性について、回収ホース内径が１５ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍの場合は、ユニットホースの接続数も少なくホース重量も軽量であるのでハンドリング性は優れる。これに対し、回収ホース内径２５ｍｍ、３２ｍｍの場合には、ホース長さが長くなるに従ってホースが重量物となってしまい、ユニットホースの接続数も多くなりホースのハンドリング性が悪くなってしまう。

以上のＳＦ６ガス回収時間とホースのハンドリング性を鑑みて、真空ポンプを１段構成とした従来構成であるＳＦ６ガス回収装置では、ホース内径３２ｍｍを採用した時と同等のＳＦ６ガスの回収時間であって、ホース内径３２ｍｍ未満としてホースのハンドリング性を向上させることが求められる。

以下、本実施例のＳＦ６ガス回収装置又はＳＦ６ガス回収方法において、上述のようにＳＦ６ガス回収時間を含むＳＦ６ガス封入機器の運転停止時間を１時間同等の時間以内にでき、ホースのハンドリング性の向上を図ることのできるホース内径の回収ホースを用いて、ＳＦ６ガスの回収時間をより短縮できかつホースのハンドリングを容易にするという課題を解決する手段について説明する。

本実施例のＳＦ６ガス回収装置又はＳＦ６ガス回収方法によるＳＦ６ガス回収時間とホースのハンドリング性についての評価について、図２、図３を用いて説明する。図２は、上記の真空ポンプを１段構成としたＳＦ６ガス回収装置を用いたＳＦ６ガスの回収時間に加えて、回収作業時間の評価と、ホースのハンドリング性の評価を示しており、さらに真空ポンプを本実施例の真空ポンプ２段とした場合の推定評価を記号で示している。これら評価の記号標記について、◎は実用上好適、○は実用上使用可能、△は実用上使用可能であるものの好ましくない、×は実用上使用不可能であることを示している。また、回収作業時間の評価はＳＦ６ガス封入機器の停止時間も考慮して評価している。

図２に示した評価によれば、真空ポンプが１段構成であるＳＦ６ガス回収装置は、図２に示したいずれの条件においても、ホースのハンドリング性と回収作業時間が両方とも◎または○ではない、即ちホース内径が３２ｍｍを採用した場合と同等の回収時間の要求かつホースのハンドリング性をよくすることを達成することができない。

また、図３は、上述の真空ポンプが１段構成であるＳＦ６ガス回収装置を用いた場合のＳＦ６ガスの回収時間の一部と真空ポンプを２段構成としている上述の本実施例のＳＦ６ガス回収装置を用いた場合のＳＦ６ガスの回収時間を示す。以下、図３に示す値について詳述する。

ＮＯ．１からＮＯ．５については、真空ポンプを１段構成とし、ＳＦ６ガス封入機器の容積は５０００ｌ、ポンプ排気能力は５００ｌ／ｍｉｎ、各回収ホース内径は１５ｍｍ、２０ｍｍ、２５ｍｍ、３２ｍｍ、５０ｍｍ、ホース長さは３００ｍ、ＳＦ６ガス封入機器内の最終圧力は２ｋＰａとしている。即ち、ＮＯ．１からＮＯ．５の各値は、図２のＮＯ．３、ＮＯ．６、ＮＯ．９、ＮＯ．１２、ＮＯ．１５の各値とそれぞれ同値である。

また、ＮＯ．６からＮＯ．１１については、ＮＯ．６が前段真空ポンプ、ＮＯ．７からＮＯ．１１が後段真空ポンプによる値を示しており、ＳＦ６ガス封入機器の容積は５０００ｌ、各ポンプ排気能力は５００ｌ／ｍｉｎ、各回収ホースの内径は２５ｍｍ、ＳＦ６ガス封入機器から前段真空ポンプまでのホース長さは１０ｍ、前段真空ポンプから後段真空ポンプまでのホース長さは２９０ｍ、ＳＦ６ガス封入機器内の最終圧力は２ｋＰａ、そして前段真空ポンプの排気圧力は３５ｋＰａ〜８０ｋＰａとしている。

また、ＮＯ．１２からＮＯ．１５については、ＮＯ．１２が前段真空ポンプ、ＮＯ．１３からＮＯ．１５が後段真空ポンプによる値を示しており、ＳＦ６ガス封入機器の容積は５０００ｌ、前段真空ポンプの排気能力は１０００ｌ／ｍｉｎ、後段真空ポンプの排気能力は５００ｌ／ｍｉｎ、各回収ホースの内径は２５ｍｍ、ＳＦ６ガス封入機器から前段真空ポンプまでのホース長さは１０ｍ、前段真空ポンプから後段真空ポンプまでのホース長さは２９０ｍ、ＳＦ６ガス封入機器内の最終圧力は２ｋＰａ、そして前段真空ポンプの排気圧力は５６ｋＰａ〜８０ｋＰａとしている。

また、ＮＯ．１６からＮＯ．２２については、ＮＯ．１６が前段真空ポンプ、ＮＯ．１７からＮＯ．２２が後段真空ポンプによる値を示しており、ＳＦ６ガス封入機器の容積は５０００ｌ、各ポンプの排気能力は５００ｌ／ｍｉｎ、各回収ホースの内径は２５ｍｍ、ＳＦ６ガス封入機器から前段真空ポンプまでのホース長さは５０ｍ、前段真空ポンプから後段真空ポンプまでのホース長さは２５０ｍ、ＳＦ６ガス封入機器内の最終圧力は２ｋＰａ、そして前段真空ポンプの排気圧力は３０ｋＰａ〜８０ｋＰａとしている。

また、ＮＯ．２３からＮＯ．３０については、ＮＯ．２３が前段真空ポンプ、ＮＯ．２４からＮＯ．３０が後段真空ポンプによる値を示しており、ＳＦ６ガス封入機器の容積は５０００ｌ、前段真空ポンプの排気能力は５００／ｍｉｎ、後段真空ポンプの排気能力はＮＯ．２４からＮＯ．２６では５００ｌ／ｍｉｎ、ＮＯ．２７からＮＯ．３０では２５０ｌ／ｍｉｎ、ガス封入機器から前段真空ポンプまでの回収ホースの内径は３２ｍｍ、前段真空ポンプから後段真空ポンプまでの回収ホースの内径は２５ｍｍ、ＳＦ６ガス封入機器から前段真空ポンプまでのホース長さは１０ｍ、前段真空ポンプから後段真空ポンプまでのホース長さは２９０ｍ、ＳＦ６ガス封入機器内の最終圧力は２ｋＰａ、そして前段真空ポンプの排気圧力はＮＯ．２４からＮＯ．２６では６０ｋＰａ〜８０ｋＰａ、ＮＯ．２７からＮＯ．３０では５０ｋＰａ〜８０ｋＰａで制御している。

また、ＮＯ．３１からＮＯ．３８については、ＮＯ．３１又は３２が前段真空ポンプ、ＮＯ．３３からＮＯ．３８が後段真空ポンプによる値を示しており、ＳＦ６ガス封入機器の容積は５０００ｌ、前段真空ポンプの排気能力は５００／ｍｉｎ、後段真空ポンプの排気能力は５００ｌ／ｍｉｎ、ガス封入機器から前段真空ポンプまでの回収ホースの内径は、ＮＯ．３１の前段真空ポンプを用いる場合は３２ｍｍ、ＮＯ．３２の前段真空ポンプを用いる場合は２０ｍｍ、前段真空ポンプから後段真空ポンプまでの回収ホースの内径は２０ｍｍ、ＳＦ６ガス封入機器から前段真空ポンプまでのホース長さは、ＮＯ．３１の前段真空ポンプを用いる場合は１００ｍ、ＮＯ．３２の前段真空ポンプを用いる場合は１０ｍ、前段真空ポンプから後段真空ポンプまでのホース長さは９０ｍ、ＳＦ６ガス封入機器内の最終圧力は２ｋＰａ、そして前段真空ポンプの排気圧力は６０ｋＰａ〜８０ｋＰａで制御している。

また、図３は、以上の条件によるホースのハンドリング性の評価と回収作業時間の評価を図２同様に示している。この評価によれば、図３に示した真空ポンプを２段構成とした本実施例の構成では、ホース内径が２０ｍｍ、２５ｍｍの場合は、ホースのハンドリング性と回収作業時間が両方とも◎である、即ちホース内径が３２ｍｍを採用した場合と同等の回収時間の要求かつホースのハンドリング性を良くすることを達成することができる。

また、図３において、真空ポンプが１段構成である場合と真空ポンプを２段構成としている本実施例の構成である場合のＳＦ６ガス回収装置によるＳＦ６ガスの回収時間は、回収ホースの内径が２５ｍｍの場合についてそれぞれ比較すると、真空ポンプが１段構成の場合は、ＳＦ６ガスの回収時間は約２時間半程度かかるが、上述の本実施例のように真空ポンプを２段構成とし、前段真空ポンプの排気圧力を上述のように粘性状態となるように制御した場合は、ＳＦ６ガスの回収時間を１時間以内に短縮することができることを示している。

また、図３において、回収ホースの内径が２０ｍｍ、回収ホース長さが１００ｍの場合についてそれぞれ比較すると、真空ポンプが１段構成の場合は、ＳＦ６ガスの回収時間は約２時間程度かかるが、上述の本実施例のように真空ポンプを２段構成とし、前段真空ポンプの排気圧力を上述のように粘性状態となるように制御した場合は、ＳＦ６ガスの回収時間を１時間以内に短縮することができることを示している。

以上の図３についての結果を用い、回収ホースの内径が１５ｍｍ、２０ｍｍ、３２ｍｍ、５０ｍｍの場合についての真空ポンプを２段構成とした本実施例の比較評価を図２に示している。

以下、推定評価内容について詳述する。なお、比較評価については、上述したようにホース内径が３２ｍｍを採用した場合と同等の回収時間が望ましいことを鑑みて、図２に示す回収ホースが３２ｍｍ、ホース長さが１００ｍ、１５０ｍ、３００ｍである場合の回収時間５６分、６４分、８８分を目安とし、また図３に示すホース内径が２５ｍｍである場合に短縮された回収時間も目安として行っている。

まず、回収ホースの内径が１５ｍｍである場合について、図２によれば、真空ポンプが１段構成である場合において、回収時間はホース長さが１００ｍであっても２５７分も要しており、またホース長さを長くすると回収時間が著しく増大している。これにより、真空ポンプを本実施例のごとく２段構成としても、ホース内径が３２ｍｍを採用した場合と同等の回収時間に短縮することが困難であり、短縮された回収時間が実用上困難であると推定されることから、ホース長さが１００ｍ、１５０ｍ、３００ｍいずれの場合も回収作業時間の評価は×と推定している。

回収ホースの内径が２０ｍｍである場合について、図２によれば、真空ポンプが１段構成である場合において、回収時間はホース長さが１００ｍの時に１２１分、１５０ｍの時に１６２分、３００ｍの時に２８４分要している。これにより、真空ポンプを本実施例のごとく２段構成とすれば、ホース長さが１００ｍの場合は、図３のＮＯ．３２からＮＯ．３８の回収時間からも分かるように、回収時間をホース内径が３２ｍｍを採用した場合よりも回収時間を短縮することができるので、回収作業時間の評価は◎としている。また、ホース長さが１５０ｍ、３００ｍの場合は、回収時間をホース内径が３２ｍｍを採用した場合と同等の回収時間に短縮することは困難だが、短縮された回収時間が実用上適用できると推定されることから回収作業時間の評価は△とそれぞれ推定している。

回収ホースの内径が３２ｍｍ、５０ｍｍである場合について、図２に示す回収時間によれば、真空ポンプを本実施例のごとく２段構成とすれば、ホース長さが１００ｍ、１５０ｍいずれの場合においても、回収時間をホース内径が３２ｍｍを採用した場合と同等の回収時間に短縮することが可能となり、短縮された回収時間が実用上好適となると推定されることから回収作業時間の評価はいずれにおいても◎と推定している。

しかしながら、回収ホースの内径が３２ｍｍ、５０ｍｍである場合について、ホースのハンドリング性についての評価が△または×である。このように、本実施例のＳＦ６ガス回収装置において回収ホースの内径が３２ｍｍ、５０ｍｍである場合は、ホース内径が３２ｍｍを採用した場合と同等の回収時間を含むＳＦ６ガス封入機器の運転停止時間の要求は達成することができる。

以上の推定評価結果により、本実施例で用いる回収ホースは、ホース内径が３２ｍｍを採用した場合と同等の回収時間を含むＳＦ６ガス封入機器の運転停止時間の要求を達成でき、ハンドリング性の向上が図れるものとして、ホース内径を２０ｍｍ以上〜３２ｍｍ未満とすることが望ましい。

また、図２の真空ポンプを２段構成とした本実施例の推定評価によれば、ホース内径が２０ｍｍまたは２５ｍｍとすることがより望ましい。これは、１段構成での回収時間の評価が×であることに対して、真空ポンプを本実施例のごとく２段構成とすることで回収時間の評価が△、○又は◎となり、上述の本実施例での使用による効果を奏することができるためである。

また、更に、ホース内径は２５ｍｍとすることが最も望ましい。これは、１段構成での回収時間の評価が×であることに対して、真空ポンプを本実施例のごとく２段構成とすることで回収時間の評価がホース長さ１００ｍ、１５０ｍ、３００ｍのいずれの場合においても◎となり、上述の本実施例での使用による効果をより奏することができる。即ち、ホース内径が２５ｍｍとすることは、本実施例での使用において最も好適となる。

本実施例のＳＦ６ガス回収装置によれば、上述のように、後段真空ポンプとＳＦ６ガス封入機器とを結ぶ回収ホースに、後段真空ポンプが運転できるような所定の排気圧力になるように制御される前段真空ポンプを備えたので、ＳＦ６ガスの回収時間を含めたＳＦ６ガス封入機器の運転停止時間が１時間同等の時間以内であることが望ましいとする要求を達成できるように、ＳＦ６ガス封入機器の回収時間を短縮できる経済的なＳＦ６ガス回収装置を提供することができる。

本実施例のＳＦ６ガス回収装置によれば、また、上述のように構成したので、ＳＦ６ガスの回収時間を含めたＳＦ６ガス封入機器の運転停止時間が１時間同等の時間以内であることが望ましいとする要求を達成できるように、ＳＦ６ガス封入機器の回収時間を短縮でき、かつ搬入及び設置が容易にできる回収ホースを用いることができて装置の小型化を達成できる経済的なＳＦ６ガス回収装置を提供することができる。

また、本実施例のＳＦ６ガス回収方法によれば、上述のように、後段真空ポンプとＳＦ６ガス封入機器とを結ぶ回収ホースに設けられた前段真空ポンプが、ＳＦ６ガス封入機器から排出する回収ＳＦ６のガスの粘性状態は後段真空ポンプが運転できるような所定の粘性状態になるように排気圧力を制御するようにしたので、ＳＦ６ガス回収能力の高い大型の装置を用いずにＳＦ６ガス使用機器内のＳＦ６ガスの回収時間を短縮することができるＳＦ６ガス回収方法を提供することができる。

また、本実施例のＳＦ６ガス回収装置は、前段真空ポンプ及び制御手段を装置３１内に含み、後段真空ポンプと圧縮機を装置３２に含んだ構成しても良い。この場合は、各装置内を流れる回収したＳＦ６ガスは、各装置３１、装置３２内部に設けた配管を通して流れ、これらの配管は上流側及び下流側の回収ホースとそれぞれ接続される。

また、本実施例のＳＦ６ガス回収装置又はＳＦ６ガス回収方法は、上述の実施例の構成に限定されるものではなく、本実施例の効果を奏することができる範囲において、別の構成を適用することもできる。

例えば、制御手段は、前段真空ポンプの排気圧力を上述の所定の圧力に制御できるものであれば、上述の実施例と別の構成を用いても良い。また、真空ポンプも本実施例の効果を奏することができる範囲において、別の排気能力を持つものを用いてもよい。また、回収ホースの内径も、上述したホース内径２０ｍｍから３２ｍｍ未満の範囲において、２０ｍｍ、２５ｍｍ、３２ｍｍ以外のものも用いてもよい。

また、本実施例のＳＦ６ガス回収方法によれば、ホース内径が２０ｍｍでホース長さが１５０ｍ、３００ｍの場合において、上述のように短縮された回収時間が実用上適用できると推定されることから、短縮されたＳＦ６ガス回収時間が例えば９０分程度であってもＳＦ６ガス回収時間の短縮は達成され、十分に適用できるものとなる。

１…ＳＦ６ガス封入機器、２…前段真空ポンプ、３…後段真空ポンプ（真空ポンプ）、４…圧縮機、５…ＳＦ６ガス回収タンク、６、７…回収ホース、１０…ＳＦ６ガス、１１…調整弁、１２…戻し弁、１３…配管、２０…制御手段、１００…ＳＦ６ガス回収装置。

Claims (8)

1. ＳＦ６ガスが絶縁ガスとして封入されているＳＦ６ガス封入機器から回収ホースを介し、真空ポンプ及び圧縮機の組み合わせを用いてＳＦ６ガス回収タンクに前記ＳＦ６ガスを回収するＳＦ６ガス回収装置において、
   前記真空ポンプが、後段真空ポンプと該後段真空ポンプの前段の前記ＳＦ６ガス封入機器とを結ぶ前記回収ホースに設けられた、前記ＳＦ６ガス封入機器から排出される回収ＳＦ６ガスの粘性状態が後段真空ポンプが運転可能な所定の粘性状態になるように排気圧力が制御される前段真空ポンプとから構成されること
   を特徴とするＳＦ６ガス回収装置。
2. 請求項１において、前記前段真空ポンプが、前記ＳＦ６ガス封入機器の近傍に配設され、その配設距離は、前記前段真空ポンプから前記後段真空ポンプまでの配設距離に比べて１／２以下とされることを特徴とするＳＦ６ガス回収装置。
3. 請求項１において、前記ＳＦ６ガス封入機器の近傍に配設される前記前段真空ポンプの配設距離は、前記前段真空ポンプから前記後段真空ポンプまでの配設距離に比べて１／５以下とされることを特徴とするＳＦ６ガス回収装置。
4. 請求項１において、前記後段真空ポンプの下流側の回収ホースに設けた調整弁もしくは前記圧縮機の上流側の回収ホースに設けた戻し弁、もしくはこれらの双方によって前記前段真空ポンプの排気圧力が制御されることを特徴とするＳＦ６ガス回収装置。
5. 請求項１から４のいずれかにおいて、前記回収ホースは、そのホース内径が２０ｍｍ以上〜３２ｍｍ未満とされることを特徴とするＳＦ６ガス回収装置。
6. 請求項５において、前記回収ホースは、そのホース内径が２０ｍｍまたは２５ｍｍとされることを特徴とするＳＦ６ガス回収装置。
7. 請求項６において、前記回収ホースは、そのホース内径が２５ｍｍとされることを特徴とするＳＦ６ガス回収装置。
8. 請求項１から７のいずれかに記載したＳＦ６ガス回収装置を用いて、前記ＳＦ６ガス封入機器からＳＦ６ガスを１時間以内で回収するようにしたことを特徴とするＳＦ６ガス回収方法。

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