JP6122230B1 - 液化ガス供給方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1には、液化ガス容器を、ジャケット式ヒータや温風発生器を用いて加熱することにより、液化ガス容器内から外部に向けて液化ガスを大量に供給する技術が開示されている。
上記のように、液化ガス供給中は常に液相部となる位置に対応した領域のみを加熱することで、無駄なく優れたエネルギー効率で容器内に熱を伝えることができる。また、液相部の液面が加熱領域に対応する位置に達し、加熱領域の少なくとも一部が気相部を含み、熱が溜まりやすい状態となったときに、加熱領域の加熱を停止することで、容器表面の温度の上昇を抑制しながら安全に加熱停止することができる。
従って、本発明に係る液化ガス供給方法によれば、容器の表面温度の過度な上昇を抑制しつつ、安全で効率よく容器内の液化ガスを加熱でき、大流量で液化ガスを供給することが可能になる。
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、液化ガス供給装置10の動作を示すタイミングチャートである。
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、温度計3と、制御部4と、重量計5と、加熱部6と、を備えて概略構成される。
液化ガス供給装置10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ための装置である。
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。
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。
また、温度計3の取り付け位置は、加熱領域以外の位置とすることも可能である。
まず、重量計5によって、常時、液化ガス容器1全体の重量を測定し、その値を制御部4に送信する。制御部4は、受信した重量の値から液化ガス容器1の空体重量等を差引きした後、既に入力されているガス物性値等を基に演算処理を行い、液化ガス容器1内の液化ガス量及び液面高さを算出する。また、制御部4は、後述の加熱部6が設けられる加熱領域S1の位置と液面高さとを常時比較する。
重量計5としては、例えば、ロードセル等を用いることができる。
また、液化ガス容器1内における液相部の液面高さをより高精度で算出するため、例えば、さらに、温度計3から制御部4に入力された加熱領域S1の温度値も加えた方法で演算処理を行うことで、液相部の液面高さを算出してもよい。また、さらに、液化ガス容器1内の圧力を測定し、その値を制御部4に入力して演算処理を行うことで、液相部の液面高さを算出してもよい。
また、加熱部6としては、ハロゲンヒーター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。
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。
ここで、図2中の横軸は、時間を示している。
また、図2中の縦軸において、上から1段目には、加熱部6による温度制御の状態を示しており、「ON」は加熱していることを示し、「OFF」は加熱を停止していることを示している。これらの温度制御は、温度計3で測定される温度が規定の目標値になるように制御される。
図2中における上から2段目には、温度計3によって測定された加熱領域S1の表面温度を示している。
図2中における上から3段目には、液化ガス容器1内の液面の高さを示している。これとともに、図2中における上から3段目には、上記の液面高さに対する、加熱部6による加熱範囲を示している。
また、図2中における上から4段目には、ガス供給装置10から外部への液化ガスの供給量を示している。本実施形態においては、ガス供給装置10から外部への液化ガスの供給量は一定である。
図2中においては、液化ガス容器1の表面温度は、液化ガスの供給と同時に加熱が開始されることで、室温状態から温度が上昇する。その後、温度計3で測定される加熱領域S1の温度に基づき、時刻t2,t3,t4,t5,t6,t7のタイミングで、加熱部6のON−OFF制御が行われる。この際、加熱領域S1は、加熱部6により、ほぼ目標温度に近い値で制御される。本実施形態の液化ガス供給方法では、目標温度は、例えば35℃程度とすることができるが、この目標温度は特に限定されず、液化ガスの供給量等に合わせて変更することができる。
このときの、液化ガスの供給終了時の液面L2としては、上述した法令等によって定められた量や、液化ガスの特性等に応じて、液化ガス容器1内の液相部の残量が、例えば10%になる高さで設定することができる。
以上説明したように、本実施形態の液化ガス供給方法によれば、上述したような液化ガス供給装置10を用い、液化ガス容器1の表面のうち、液化ガス容器1の内部において液相部となる位置に対応した領域の一部を加熱領域S1とし、液化ガス容器1内における液相部の液面が加熱領域S1に対応する位置に達したときに、加熱領域S1の加熱を停止する方法を採用している。
このように、液化ガス供給中は常に液相部となる位置に対応した加熱領域S1のみを加熱することで、無駄なく優れたエネルギー効率で液化ガス容器1内に熱を伝えることができる。また、液相部の液面が加熱領域S1に対応する位置に達し、加熱領域S1の少なくとも一部が気相部を含み、熱が溜まりやすい状態となったときに、加熱領域の加熱を停止することで、容器表面の温度の上昇を抑制しながら安全に加熱停止することができる。
従って、本実施形態の液化ガス供給方法によれば、液化ガス容器1の表面温度の過度な上昇を抑制しつつ、安全で効率よく液化ガス容器1内の液化ガスを加熱でき、大流量で液化ガスを供給することが可能になる。
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、液化ガス容器の表面を複数の加熱領域に区分し、液相部の液面が各加熱領域と重なる位置まで降下したときに、当該加熱領域の加熱を停止するように制御してもよい。また、例えば、液化ガス容器の表面を、縦軸と直交する方向で複数の加熱領域に区分して温度制御してもよい。
さらに、本実施形態においては、加熱部6の温度制御を、液化ガス容器1の表面温度を基に行う方法を例示しているが、これに限定されることなく、例えば、別途圧力計を設け、液化ガス容器1内の圧力を基に温度制御する方法としてもよい。
2…容器弁、
3…温度計、
4…制御部、
5…重量計、
6…加熱部、
S1…加熱領域、
S2…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、
S3…液化ガス供給中、常に気相部を含んだ範囲、
L1…液化ガスの供給開始時の液面、
L2…液化ガスの供給終了時の液面
Claims (2)
- 液化ガス容器の表面を加熱することで、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、
前記液化ガス容器の表面のうち、前記液化ガス容器の内部において前記液相部となる位置に対応した領域の少なくとも一部を加熱領域とし、
前記液化ガス容器内における前記液相部の液面が前記加熱領域に対応する位置に達したときに、前記加熱領域の加熱を停止することを特徴とする液化ガス供給方法。 - 前記液相部の液面の位置は、前記液相部の重量を測定し、該重量に基づいて算出されることを特徴とする請求項1に記載の液化ガス供給方法。
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