JP6128874B2 - 液化ガス供給装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、半導体、液晶、太陽電池パネル等の製造設備において、材料ガスを供給するための液化ガス供給装置および方法に関するものである。

半導体、液晶、太陽電池パネル等の製造設備においては、様々な圧縮ガスや液化ガスが使用される。例えば、材料ガスとしてセレン化水素（Ｈ_２Ｓｅ）、シボラン(Ｂ_２Ｈ_６)等が使用される。

これらの材料ガスは、有毒性、可燃性、自燃性などの性状を持ち、取り扱いに際して危険を伴う。したがって、これらの材料ガスが充填された液化ガス容器は、通常、シリンダーキャビネット等の供給設備に格納される。供給設備に格納された液化ガス容器から取り出されたガスは、減圧弁で所定の一定した圧力まで圧力を下げることが行われる。そして、減圧された材料ガスは、ガス混合装置で窒素やヘリウム等のキャリアガスが混合されて希釈され、製造ライン供給される。

半導体、液晶、太陽電池パネル等の製造分野では、近年、設備の大型化や大規模化が進んでいる。それに伴い、材料ガスの使用量が増大し、使用時の最大流量も非常に大きくなっている。当然のことながら、液化ガス容器を交換する機会も増えている。

ところが、材料ガス自体に上述したような毒性等の問題があるため、液化ガス容器を着脱して交換する作業には危険を伴う。安全性を第一に考える必要がある結果、液化ガス容器の交換作業に極めて時間を要しているのが実情である。

したがって、材料ガスを供給するにあたって、シリンダーキャビネット等の供給設備を大型化し、複数の液化ガス容器を連結して用いることが行われる。このようにすることにより、連結した複数の液化ガス容器から同時に液化ガスを取り出し、使用時の最大流量に対する十分なガスの供給量を確保する。また、液化ガス容器を着脱して交換する頻度を少なくする。材料ガスが圧縮ガスである場合も同様に、シリンダーキャビネット等の供給設備を大型化し、連結した複数の圧縮ガス容器から同時にガスを取り出すことが行われる。

これらの複数のガス容器は、ガス容器内のガスの残量を管理し、いずれか一つのガス容器の残量が下限値に達したときに、すべてのガス容器をまとめて新しいものと交換する。

このように、連結した複数のガス容器から同時にガスを取り出す技術として、たとえば、下記の特許文献１（特開２００８−２８６３０３号公報）、特許文献２（特開２００９−０２４７２７号公報）の技術が開示されている。

図５は、特許文献１に開示された液化ガスの供給システムである。

このシステムは、複数（ｎ個）の液化ガス容器（１−１〜１−ｎ）と、各容器に設置した液化ガス量測定用の計量器（２−１〜２−ｎ）と、各容器に設置した加熱源（３−１〜３−ｎ）と、各計量器からの情報を処理し、各加熱源を制御する計量値演算比較器（７）とを含んで構成される。そして、計量値演算比較器（７）が、各計量器からの情報を総合処理して得た数値を基準にして、各加熱源を制御する。なお、括弧内の符号は、公報に記載されたものである。

具体的には、各容器毎に計量器、加熱源を設け、計量器により各容器の重量を計測し、それによって検知した容器内の液化ガスの残量に基づいて各個の加熱源を制御し、容器間の移充填を防止しようとするものである。

図６は、特許文献２に開示された液化ガス供給装置である。

連結配管で連結した複数の液化ガス容器（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）からガスを供給する液化ガス供給装置である。上記複数の液化ガス容器内の液化ガスの量を重量計（１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）によってそれぞれ測定する。残量が最大の液化ガス容器に対して他の液化ガス容器内の液化ガスの残量との差があらかじめ設定された残量差の範囲内に収まるように各液化ガス容器からのガス供給量を制御手段（１９）で制御する。ガス供給量の制御は、ガス供給弁（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）の開閉制御によって行う。また、各液化ガス容器は連結配管（１３）で接続され、ガス供給管（１７）に減圧弁（１４）と、圧力計（１６）を設け、供給圧力の調整と監視を行なう。

特開２００８−２８６３０３号公報 特開２００９−０２４７２７号公報

上述したように、半導体、液晶、太陽電池等の製造設備では、材料ガスとして、例えばセレン化水素（Ｈ_２Ｓｅ）やシボラン（Ｂ_２Ｈ_６）等を用いる。これらの材料ガスは、有毒性、可燃性、自燃性などの性状を持つだけでなく、配管内で分解したり水分等と反応したりして固形物を生じやすい。このような固形物が生じると、ガス供給系統のバルブ内に付着して動作不良を起こすことがある。そして、閉栓が必要な際にバルブを締め切ることができずに内部リークを生じるという問題が起こる。

供給設備においては、上述したように、通常、ガス容器内のガスを所定の一定圧力に下げて供給するために減圧弁を用いている。この減圧弁に固形物が付着して動作不良が生じると、内部リークを引き起こし、二次側（低圧側）の圧力が一次側（高圧側）と同程度まで上昇し、有毒性、可燃性、自燃性などの諸特性の面で極めて危険な状態となる。したがって、二次側に異常な圧力上昇が検知されると、供給設備全体を非常停止して安全を確保しなければならない。

このように、セレン化水素（Ｈ_２Ｓｅ）やシボラン（Ｂ_２Ｈ_６）等のように固形物が生じやすい材料ガスを供給する場合は、減圧弁に動作不良が生じて度々供給設備が停止してしまい、操業が極めて不安定になる。このように、半導体、液晶、太陽電池パネル等の製造設備では、安定した操業が極めて難しいという問題があった。

連結した複数のガス容器から同時にガスを取り出して供給する設備において、頻繁に供給設備が停止すると、そのたびに連結された全てのガス容器からのガス供給がストップする。そのつど原因を取り除いて供給を再開させる作業を行わなければならない。複数のガス容器が連結されている分、有毒性、可燃性、自燃性等の危険リスクが高くなるという問題を抱えている。

上述した特許文献１および特許文献２に開示された装置においては、固形物の付着による減圧弁の動作不良を防止し、内部リークによる供給圧力の異常な上昇を防止することについては一切考慮されていない。

また、一般に、原料ガスとして液化ガスを使用する場合に、供給設備内で複数の液化ガス容器を連結して用いると、液化ガス容器間を液が移動する液移動という現象が生じてしまう。

供給設備内の複数の液化ガス容器の間には、わずかながらの温度差が存在する。このような温度差は、例えばわずかな空気の流れや光線の当たり具合によって生じてしまう。この温度差を完全になくし、１００％均一な温度にするのは、現実的な問題として避けられない。このような状態のもとで、製造設備でガスが消費されないとき、つまり設備に対してガスを供給しないときに液移動が起こる。すなわち、高温の容器で蒸発したガスが、低温の容器の方に移動し、そこで凝縮するのである。そうすると、各液化ガス容器間で液化ガスの量に差が生じ、残量が異なる状態になる。

一方、上述したように、ガス容器の交換は、どれか一つでもガス容器の残量が下限値になるとすべてのガス容器を交換する。したがって、液移動が起こると、まだ残量に余裕があるガス容器まで一緒に交換することになってしまう。極めて不経済である。残量が下限値に達したガス容器だけを、そのつど交換する運用も考えられるが、ガス容器の交換作業が極めて頻繁になる。このような運用は、危険リスクを高めてしまい、安全面から好ましくないし、作業性や経済性の面からも現実的でない。

このように、連結した複数のガス容器から同時にガスを供給しようとすると、ガス容器間の液移動によって極めて不経済な操業を行わなければならないのが実情である。

このような液移動への対策として、上述した特許文献１および特許文献２の技術が提案されている。

特許文献１は、すべてのガス容器ごとに個別に残量測定用の検出器と加温装置を設け、各ガス容器の残量に応じてそれぞれの加温装置を制御するものである。これにより、ガス容器間の液移動を防止するとしている。
しかしながら、その実態は、加温による液移動を小刻みに繰り返し、結果的にガス容器の重量を均衡させているに過ぎない。この方法は、本質的な意味で、液移動そのものを防止するものではない。
また、計量器で容器の重量を測定して、重い時は加温源の温度を上げ、ガスを蒸発させて消費に供し、軽くなれば、温度を下げて、ガスの蒸発を止める。この工程を、個々の容器で行わせることになる。すると、容器間で蒸発したガスがキャッチボールのように移充填してしまうため、制御が極めて煩雑となる。

特許文献２は、複数のガス容器からのガス消費の制御について検討したものである。この例は、残量の多いガス容器からガス供給を行うようバルブ制御する。
しかしながら、その実態は、複数のガス容器間においてガスの消費を均等にするものであり、本質的な意味で、液移動そのものを防止するものではない。
また、供給設備によって、連結した複数のガス容器から同時にガスを供給しようとすると、ガス容器弁、供給１次弁、供給２次弁のいずれも開いておく必要がある。この状態では上述した液移動が生じてしまう。液移動を防止しようとして、ガス容器同士を連結する連結路に遮蔽弁を設けてこれを閉めると、複数のガス容器から均一にガスを供給できなくなり、結果的に各ガス容器間で残量が異なる状態になってしまう。
また、この装置では、セレン化水素（Ｈ_２Ｓｅ）やシボラン（Ｂ_２Ｈ_６）等、ガス供給ライン上で固形化しやすい材料ガスでは、度々供給設備全体が停止してしまう。したがって、半導体・液晶・太陽電池パネル等の製造設備では、安定した操業が極めて難しい。

以上のように、減圧弁の動作不良による内部リークで供給圧力が異常上昇するのを防止できる設備は現在までのところ提供されていなかったのが実情である。また、複数のガス容器から均一にガスを供給できる状態を維持したままで、ガス容器間の液移動を防止しうる設備は提供されてこなかったのが実情である。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、減圧弁の動作不良による供給圧力の異常上昇を防止する液化ガス供給装置および方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の液化ガス供給装置は、
連結管によって連結された複数の液化ガス容器と、
上記液化ガス容器から取り出されたガスを、上記連結管からガス使用設備に対して供給する供給管と、
上記供給管において上記ガス使用設備側におけるガス供給圧力を一定に保つための減圧弁と、
上記ガス使用設備におけるガス消費量を検知する検知手段と、
上記検知手段で検知したガス消費量に基づいて上記複数の液化ガス容器からのガス供給量を制御する制御手段と、
上記制御手段が上記複数の液化ガス容器からのガス供給を停止するときに、上記供給管において減圧弁に流れるガスを遮断する遮断弁とを備え、
上記制御手段は、上記検知手段で検知したガス消費量に応じて、各液化ガス容器の供給弁を開閉制御する
ことを要旨とする。

上記目的を達成するため、本発明の液化ガス供給方法は、
連結管によって連結された複数の液化ガス容器と、
上記液化ガス容器から取り出されたガスを、上記連結管からガス使用設備に対して供給する供給管と、
上記供給管において上記ガス使用設備側におけるガス供給圧力を一定に保つための減圧弁と、
上記ガス使用設備におけるガス消費量を検知する検知手段と、
上記検知手段で検知したガス消費量に基づいて上記複数の液化ガス容器からのガス供給量を制御する制御手段とを備えた装置による液化ガス供給方法であって、
上記制御手段は、上記検知手段で検知したガス消費量に応じて、各液化ガス容器の供給弁を開閉制御するとともに、
上記複数の液化ガス容器からのガス供給を停止するときに、上記供給管において減圧弁に流れるガスを遮断する
ことを要旨とする。

本発明は、上記検知手段で検知したガス消費量に基づいて、連結管によって連結された複数の液化ガス容器からのガス供給を停止するときに、上記供給管において減圧弁に流れるガスを遮断する。
このように、ガス供給を停止するときに減圧弁に流れるガスを遮断するため、仮に減圧弁に固形物が付着したとしても、内部リークによる漏れが生じない。つまり、二次側のガス供給圧力が異常に上昇するトラブルを未然に防止できる。したがって、二次側の危険リスクを低減して安全性を確保できる。また、頻繁な設備の非常停止を防止して操業の安定性を格段に高くすることができる。
また、上記制御手段は、上記検知手段で検知したガス消費量に応じて、各液化ガス容器の供給弁を開閉制御するため、複数の液化ガス容器の液化ガスの残量を均一化できる。

本発明では、上記検知手段は、上記供給管に設けたバッファタンクと、上記バッファタンク内の圧力変動を検知する圧力センサとを含んで構成されたものとできる。
このように、上記検知手段は、上記供給管に設けたバッファタンクと、上記バッファタンク内の圧力変動を検知する圧力センサとを含んで構成されているため、ガス消費量の急激な変動に対して対応できる。すなわち、ガス消費が小刻みに停止したとしても、複数の液化ガス容器からのガス供給を小刻みに停止しなくてよくなる。このように、複数の液化ガス容器におけるガス供給の停止は液移動の要因となるため、その頻度を低下させることにより、それだけ液移動を防止できるのである。

本発明では、上記制御手段は、
上記検知手段が、上記ガス使用設備におけるガス消費量の減少を検知したときに、上記複数の液化ガス容器からのガス供給を停止し、
上記検知手段が、上記ガス使用設備におけるガス消費量の増加を検知したときに、上記複数の液化ガス容器のうち残量の多いものからガス供給を行うことができる。
このように、上記ガス使用設備におけるガス消費量の減少を検知したときに、上記複数の液化ガス容器からのガス供給を停止することにより、複数の液化ガス容器から均一にガスを供給できる状態を維持したままで、液化ガス容器間の液移動を確実に防止することができる。
また、上記ガス使用設備におけるガス消費量の増加を検知したときに、上記複数の液化ガス容器のうち残量の多いものからガス供給を行うことにより、複数の液化ガス容器間で残量が異なる状態になっていたとしても、残量の差を均一化することができる。

本発明では、上記制御手段は、
上記圧力センサが、上記バッファタンク内の昇圧を検知したときに、上記複数の液化ガス容器からのガス供給を停止し、
上記圧力センサが、上記バッファタンク内の減圧を検知したときに、上記複数の液化ガス容器のうち残量の多いものからガス供給を行うことができる。
このように、上記バッファタンク内の昇圧を検知したときに、上記複数の液化ガス容器からのガス供給を停止することにより、複数の液化ガス容器から均一にガスを供給できる状態を維持したままで、液化ガス容器間の液移動を確実に防止することができる。
また、上記バッファタンク内の減圧を検知したときに、上記複数の液化ガス容器のうち残量の多いものからガス供給を行うことにより、複数の液化ガス容器間で残量が異なる状態になっていたとしても、残量の差を均一化することができる。

本発明の第１実施形態の低温用真空断熱容器を示す断面図である。 実施例における液化ガス容器の重量推移を示すグラフである。 実施例における二次側圧力の推移を示すグラフである。 比較例における二次側圧力の推移を示すグラフである。 特許文献１記載の液化ガス供給システムである。 特許文献２記載の液化ガス供給装置である。

つぎに、本発明を実施するための形態を説明する。

図１は、本発明が適用された第１実施形態の液化ガス供給装置を示す図である。

本実施形態は、ガスの消費状態（送気の有無）を検知し、供給元弁または容器弁の開閉動作を連動させて容器間における液化ガスの液移動を防止するとともに、ガスの消費が無い時に生じる減圧弁の内部リークによるガス供給圧力の異状上昇を防止するものである。

本実施形態の装置は、複数の液化ガス容器１を備え、これら複数の液化ガス容器１が連結管２によって連結されている。図示した例は、液化ガス容器１を３個示している。液化ガス容器１の数はこれに限定するものではなく、４個以上でもよい。

上記液化ガス容器１は、例えば、セレン化水素用のボンベであれば、１本あたり５０Ｌ（ｍ^３）程度の容量のものを必要に応じて２〜２０本程度連結することができる。液化ガス容器１を複数連結する理由は、蒸発面の面積換算で複数本を同時に開くことによって、各液化ガス容器１内からのガスの蒸発量を稼ぐためである。また、液化ガス容器１を複数本連結すれば、液化ガス容器１の交換頻度を下げることができるからである。したがって、充填された材料ガスのもつ有毒、可燃性、自燃性などの特性による作業者への事故リスクを低減させることができる。

上記各液化ガス容器１は、それぞれ残量検知器６に載せられて重量が計測され、内部に残った液化ガスの量を測定するようになっている。また、上記各液化ガス容器１にはそれぞれ加温器７が取り付けられ、内部の液化ガスを加温しうるようになっている。

上記各液化ガス容器１と連結管２の間は取出管８で接続され、各液化ガス容器１内の液化ガスは、取出管８で取り出されて連結管２に送られるようになっている。各取出管８には、液化ガス容器１から取り出されたガスの取出圧力を計測する圧力計９がそれぞれ設けられている。また、各取出管８には、液化ガス容器１から取り出された液化ガスの供給を液化ガス容器１ごとに遮断しうるように、供給元弁１０がそれぞれ設けられている。

このように、各液化ガス容器１ごとに、残量検知器６、各液化ガス容器１の圧力を測定する圧力計９、加温器７、供給元弁１０を設けている。液化ガス容器１内の液化ガスの残量として容器重量の計測を行なっている。

ここで用いる加温器７は、図示したように、液化ガス容器１の個々にジャケット式ヒータなどを巻いて温める方式とすることができる。また、図示の態様と異なる加温手段として、複数の液化ガス容器１を含めたライン全体を図示しない収容室に収容し、収容室全体を温風発生器等で温める設備とすることもできる。このように、加温手段としては、連結管２で連結された液化ガス容器１を個々に加温する加温器７でもよいし、複数の液化ガス容器１をまとめて加温する設備でもよい。

また、上記残量検知器６としては、図示したように、ロードセル等による重量測定によって液化ガス容器１内の液化ガスの残量を測定するものを使用できる。また、上記残量検知器６として、超音波による液面測定を採用することもできる。このように、残量検知器６としては、液化ガス容器１内に残る液化ガス量を測定しうるものであれば、その方式については特に限定するものでない。

本実施形態の装置は、上記液化ガス容器１から取り出されたガスを、上記連結管２からガス使用設備（図示せず）に対して供給する供給管３を備えている。上記供給管３は、連結管２から分岐してガス使用設備に連通するよう延びている。これにより、複数の液化ガス容器１から取り出されたガスは、各取出管８を通じて連結管２に送られる。さらに連結管２から供給管３を通ってガス使用設備に供給される。

上記供給管３には、上記供給管３において上記ガス使用設備側におけるガス供給圧力を一定に保つための第１減圧弁４および第２減圧弁５が設けられている。上記第１減圧弁４は、後述するバッファタンク１１の上流側に設けられている。上記第２減圧弁５は、後述するバッファタンク１１の下流側に設けられている。

液化ガス容器１から取り出されたガスの取出圧力は、上述したように上記各圧力計９で検知する。例えば、１．１ＭＰａ程度である。上記第１減圧弁４により、上記取出圧力について第１段階の減圧を行ってバッファタンク１１への貯留圧力とする。例えば、１．１ＭＰａ程度の取出圧力を０．５ＭＰａ程度に減圧する。第１段階の減圧がなされたガスがバッファタンク１１に貯留される。上記第２減圧弁５により、バッファタンク１１内の圧力について第２段階の減圧を行ってガス供給設備への供給圧力とする。例えば、０．５ＭＰａ程度の取出圧力を０．３ＭＰａ程度に減圧する。第２段階の減圧がなされた供給圧力のガスがガス使用設備に供給される。第２段階の減圧がなされた供給圧力は、第２減圧弁５の下流に設けられた圧力計１３で検知する。

すなわち、本実施形態の装置は、上記ガス使用設備におけるガス消費量を検知する検知手段１２を備えている。上記検知手段１２は、製造ライン等でのガスの消費すなわち送気の有無を検知するもので、上記供給管３の途中に配置されている。

上記検知手段１２によるガスの消費を検出する方法として、例えば、フロー検出センサ、圧力検出器による圧力変化、差圧変化による検出等を採用することができる。

本実施形態の装置は、上記検知手段１２で検知したガス消費量に基づいて上記複数の液化ガス容器１からのガス供給量を制御する制御手段１５を備えている。上記制御手段１５は、ガスの消費の検知に応じて全ての液化ガス容器１の供給元弁１０を開閉制御する。このとき、供給元弁１０の開閉制御に替えてもしくは併せて容器弁を開閉制御することもできる。

そして、上記検知手段１２で検知したガス消費量に基づいて上記複数の液化ガス容器１からのガス供給量を制御することにより、複数の液化ガス容器１の液化ガスの残量を均一化するようにしている。

例えば、つぎのように制御することができる。
上記制御手段１５は、
上記検知手段１２が、上記ガス使用設備におけるガス消費量の減少を検知したときに、上記複数の液化ガス容器１からのガス供給を停止し、
上記検知手段１２が、上記ガス使用設備におけるガス消費量の増加を検知したときに、上記複数の液化ガス容器１のうち残量の多いものからガス供給を行う。

液化ガス容器１の残量は、残量検知器６で検知した検知信号を制御手段１５で受信する。制御手段１５は複数の液化ガス容器１のうち残量の多いものから供給元弁１０を開くよう制御し、ガス供給を行う。このとき、残量の最も多い一本の液化ガス容器１について供給元弁１０を開いて供給を開始してもよいし、残量の最も多いものから予め決められた複数本の液化ガス容器１について供給元弁１０を開いて供給を開始してもよい。

このように、上記ガス使用設備におけるガス消費量の減少を検知したときに、上記複数の液化ガス容器１からのガス供給を停止することにより、複数の液化ガス容器１から均一にガスを供給できる状態を維持したままで、液化ガス容器１間の液移動を確実に防止することができる。
また、上記ガス使用設備におけるガス消費量の増加を検知したときに、上記複数の液化ガス容器１のうち残量の多いものからガス供給を行うことにより、複数の液化ガス容器１間で残量が異なる状態になっていたとしても、残量の差を均一化することができる。

この例では、上記検知手段１２は、上記供給管３に設けたバッファタンク１１と、上記バッファタンク１１内の圧力変動を検知する圧力センサ１４とを含んで構成されている。

このような構成の検知手段１２を採用することにより、ガス消費量の急激な変動に対して対応できる。すなわち、ガス消費が小刻みに停止したとしても、複数の液化ガス容器１からのガス供給を小刻みに停止しなくてよくなる。複数の液化ガス容器１におけるガス供給の停止は液移動の要因となるため、その頻度を低下させることにより、それだけ液移動を防止できる。

この例の検知手段１２では、バッファタンク１１内の圧力変動を検知することによって、上記ガス使用設備におけるガス消費量の減少および増加を検知する。
すなわち、ガス使用設備におけるガス消費量が減少すると、バッファタンク１１に充填されるガス量が増加する。したがって、上記圧力センサ１４が、上記バッファタンク１１内の昇圧を検知したときは、上記ガス使用設備におけるガス消費量が減少したものと検知する。
反対に、ガス使用設備におけるガス消費量が増加すると、バッファタンク１１に充填されたガス量が減少する。したがって、上記圧力センサ１４が、上記バッファタンク１１内の減圧を検知したときは、上記ガス使用設備におけるガス消費量が増加したものと検知する。

このように、第１減圧弁４の下流に、検知手段１２としてバッファタンク１１と圧力センサ１４を設けることにより、供給圧力に変動を来たさずにガス消費（ガスフロー）を検出をすることができる。また、仮に材料ガスの固形状物が生成したとしても、固形状物がバッファタンク１１内に保持され、第２減圧弁５に付着して動作不良や内部リークを発生させることがない。ここで、バッファタンク１１の容量は、生成された固形状物をバッファタンク１１内に保持しうる容量、例えば１０〜１００Ｌ程度に設定すればよい。

そして、この例では、つぎのように制御することができる。
上記制御手段１５は、
上記圧力センサ１４が、上記バッファタンク１１内の昇圧を検知したときに、上記複数の液化ガス容器１からのガス供給を停止し、
上記圧力センサ１４が、上記バッファタンク１１内の減圧を検知したときに、上記複数の液化ガス容器１のうち残量の多いものからガス供給を行う。

このように、上記バッファタンク１１内の昇圧を検知したときに、上記複数の液化ガス容器１からのガス供給を停止することにより、複数の液化ガス容器１から均一にガスを供給できる状態を維持したままで、液化ガス容器１間の液移動を確実に防止することができる。
また、上記バッファタンク１１内の減圧を検知したときに、上記複数の液化ガス容器１のうち残量の多いものからガス供給を行うことにより、複数の液化ガス容器１間で残量が異なる状態になっていたとしても、残量の差を均一化することができる。

本実施形態の装置は、上記制御手段１５が上記複数の液化ガス容器１からのガス供給を停止するときに、上記供給管３において第１減圧弁４に流れるガスを遮断する遮断弁１６を備えている。

これにより、上記検知手段１２で検知したガス消費量に基づいて、連結管２によって連結された複数の液化ガス容器１からのガス供給を停止するときに、上記供給管３において第１減圧弁４に流れるガスを遮断する。
このように、ガス供給を停止するときに第１減圧弁４に流れるガスを遮断するため、仮に第１減圧弁４に固形物が付着したとしても、内部リークによる漏れが生じない。つまり、二次側のガス供給圧力が異常に上昇するトラブルを未然に防止できる。したがって、二次側の危険リスクを低減して安全性を確保できる。また、頻繁な設備の非常停止を防止して操業の安定性を格段に高くすることができる。

また、バッファタンク１１の内部圧力の変化を圧力センサ１４で検出してガスの消費（送気の有無）を検知する。ガスの消費を検知した時には供給元弁１０および容器弁を開き、ガスの消費が無いことを検知したときには全ての供給元弁１０または全ての容器弁の少なくとも１つを閉めるようにすることができる。これにより、容器間の液移動と、減圧弁の内部リークによる二次圧の異常上昇を防止する。

以上に述べたように、本実施形態の液化ガス供給装置および液化ガス供給方法によれば、つぎの作用効果を奏する。

（１）本実施形態においては、複数の液化ガス容器１が並列に接続された供給設備であっても容器間の液移動は生じない。

図２は、液化ガス容器１を１８本並列に接続して液化ガスを消費したときの全容器のトータル残量の推移である。供給が停止した状態においても液化ガス容器１の重量変化が少ないことがわかる。

（２）ガスを消費していない（送気が無い状態）ときは、供給元弁１０や容器弁等、第１減圧弁４の上流側に存在するバルブを自動で閉めることにより、第１減圧弁４の内部リークによる２次圧（供給圧力）の異常上昇を防止することができる。

図３は、実施例である。図１の装置において、第１減圧弁４の上流（一次側）と下流（二次側）における圧力変動を示した。
これに対し本発明の設備においては、一次側の圧力と二次側の圧力の挙動は、供給停止時においても第１減圧弁４の二次側は適正な調整値のまま保持され、異常な圧力上昇は見られない。なお、二次側の圧力が一時的に低下しているのはガス消費が開始したもので、ガス消費の終了により元の圧力に戻っている。

図４は、比較例である。図１に示した装置から遮断弁１６、第２減圧弁５、バッファタンク１１および圧力センサ１４を設けない装置において、第１減圧弁４の上流（一次側）と下流（二次側）における圧力変動を示した。

これによると、二次側の圧力は、ガス消費が開始されて一時的に低下し、ガス消費の終了した直後から徐々に上昇し、約６００秒で一次側と同程度にまで上昇している。この例では、法令上の制限である１ＭＰａに達したため、装置は非常停止した。このように、第１減圧弁４の内部リークによって供給圧力が異常上昇をしていることがわかる。

以上に述べたように、バッファタンク１１の内部圧力の変化を圧力センサ１４で見て、異常時には遮断弁１６を閉じる制御を行うことにより、セレン化水素やシボラン等の有毒性などの危険性をもち、かつ容易に固形状となるような材料ガスであっても、安定して半導体・液晶・太陽電池パネル等の製造設備に供給することが可能となる。

１ 液化ガス容器
２ 連結管
３ 供給管
４ 第１減圧弁
５ 第２減圧弁
６ 残量検知器
７ 加温器
８ 取出管
９ 圧力計
１０ 供給元弁
１１ バッファタンク
１２ 検知手段
１３ 圧力計
１４ 圧力センサ
１５ 制御手段
１６ 遮断弁

Claims (5)

1. 連結管によって連結された複数の液化ガス容器と、
   上記液化ガス容器から取り出されたガスを、上記連結管からガス使用設備に対して供給する供給管と、
   上記供給管において上記ガス使用設備側におけるガス供給圧力を一定に保つための減圧弁と、
   上記ガス使用設備におけるガス消費量を検知する検知手段と、
   上記検知手段で検知したガス消費量に基づいて上記複数の液化ガス容器からのガス供給量を制御する制御手段と、
   上記制御手段が上記複数の液化ガス容器からのガス供給を停止するときに、上記供給管において減圧弁に流れるガスを遮断する遮断弁とを備え、
   上記制御手段は、上記検知手段で検知したガス消費量に応じて、各液化ガス容器の供給弁を開閉制御する
   ことを特徴とする液化ガス供給装置。
2. 上記検知手段は、上記供給管に設けたバッファタンクと、上記バッファタンク内の圧力変動を検知する圧力センサとを含んで構成されている請求項１記載の液化ガス供給装置。
3. 上記制御手段は、
   上記検知手段が、上記ガス使用設備におけるガス消費量の減少を検知したときに、上記複数の液化ガス容器からのガス供給を停止し、
   上記検知手段が、上記ガス使用設備におけるガス消費量の増加を検知したときに、上記複数の液化ガス容器のうち残量の多いものからガス供給を行う請求項１または２記載の液化ガス供給装置。
4. 上記制御手段は、
   上記圧力センサが、上記バッファタンク内の昇圧を検知したときに、上記複数の液化ガス容器からのガス供給を停止し、
   上記圧力センサが、上記バッファタンク内の減圧を検知したときに、上記複数の液化ガス容器のうち残量の多いものからガス供給を行う請求項２記載の液化ガス供給装置。
5. 連結管によって連結された複数の液化ガス容器と、
   上記液化ガス容器から取り出されたガスを、上記連結管からガス使用設備に対して供給する供給管と、
   上記供給管において上記ガス使用設備側におけるガス供給圧力を一定に保つための減圧弁と、
   上記ガス使用設備におけるガス消費量を検知する検知手段と、
   上記検知手段で検知したガス消費量に基づいて上記複数の液化ガス容器からのガス供給量を制御する制御手段とを備えた装置による液化ガス供給方法であって、
   上記制御手段は、上記検知手段で検知したガス消費量に応じて、各液化ガス容器の供給弁を開閉制御するとともに、
   上記複数の液化ガス容器からのガス供給を停止するときに、上記供給管において減圧弁に流れるガスを遮断する
   ことを特徴とする液化ガス供給方法。

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