JPH04131599A

JPH04131599A - ガス混合ユニット

Info

Publication number: JPH04131599A
Application number: JP2249845A
Authority: JP
Inventors: Hajime Hiratsuka; 一平塚; Tsuneyuki Koike; 小池　常之; Yasuhiko Mishiro; 三代　康彦
Original assignee: Japan Atomic Energy Research Institute
Current assignee: Japan Atomic Energy Agency
Priority date: 1990-09-18
Filing date: 1990-09-18
Publication date: 1992-05-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、ガス混合ユニットに関するものである。さ
らに詳しくは、この発明は、ガスボンベとガス混合装置
が一体化して任意の圧力で安定な混合ガスを供給でき、
核融合装置用ガス注入装置等に有用なガス混合ユニット
に関するものである。

（従来の技術）従来より、圧力比あるいは流量比により複数のガスを混
合するガス混合装置やガスブレンダ等か知られている。

たとえば、第６図にその系統図を例示した従来のガス混
合装置の場合には、別途接続配管にて接続したガスボン
ベ（図示せず）より供給される２種類のガス（Ａ）およ
び（Ｂ）の各々についてその供給圧力をプレッシャーレ
ギュレーター（減圧弁）（ア）にて任意に設定し、スト
ップバルブ（イ）を開いてガスを流通させ、コマンドポ
テンショメータ（流量設定器）（つ）の制御指令（設定
流量）により作動させたサーマルマスフローコントロー
ラ（１）によって流孟調節して混合ガス（Ａ／Ｂ）を供
給するようにしている。ガス（Ａ）および（Ｂ）各々の
供給圧力はプレッシャーゲージ（オ）により、出力流量
はデジタルパネル（力）により表示される。また、混合
カス（Ａ／Ｂ）の圧力は、別に配設する負荷装置により
確認するようにしている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、この第６図に例示したような従来のガス
混合装置を、たとえば核融合装置のガス注入器に接続し
て使用する場合には、混合ガス（Ａ／Ｂ）をガス注入器
に直接供給するため、核融合装置の使用状況によっては
、ガス供給能力が不足して圧力変動を生じることがある
。

また、このようなガス混合装置は、ガスボンベを装置内
部に収納する構造にはなっていないため、別途、ガスボ
ンベを取付けるためのガスボンベスタンドを配設する必
要があり、しかも、圧力比によってガスを混合する場合
には、高圧ガス取締り法の規制を受けるため、装置全体
が大がかりなものになってしまうという問題を有しても
いた。

この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたもので
あり、従来のガス混合装置の欠点を解消し、任意の圧力
で安定な混合ガスを供給できるリザーバタンクを内蔵し
、ガスボンベとガス混合装置とを一体化することのでき
るガス混合ユニットを提供することを目的としている。

（課題を解決する。ための手段）この発明は、上記の課題を解決するものとして、カスボ
ンベを収納し、複数の減圧弁、バルブ、サーマルマスフ
ローコントローラ等からなるガス混合装置、および混合
ガスを保存するりサーバタンクとを配設一体化してなる
ことを特徴とするカス混合ユニットを提供する。

以下、この発明の構成および作用、効果について詳しく
説明する。

まず、この発明のガス混合ユニットにおいては、各々複
数の減圧弁、バルブ、サーマルマスフローコントローラ
等からなるガス混合装置の入力側に、ガス供給用ガスボ
ンベと直接接続する配管を設けるとともに、ガスボンベ
を設置するガスボンベスタンド等の支持部を複数配設す
る。このようなガス混合装置とガスボンベとを一体化し
た構造とすることにより、ユニット全体の大きさを小型
化することが可能となる。なお、ガスボンベスタンドは
、市販の４７．１２カスボンベのほかに、たとえば３．
４１等の特殊サイズのガスボンベも設置可能なものとし
て配設する。

次に、ガスボンベからの複数のガスを、各々、減圧弁お
よびバルブを介して任意の圧力でサーマルマスフローコ
ントローラに供給することにより、その設定流量比に従
い任意の混合比を有する混合ガスを生成することができ
る。

さらに、このようにして生成した混合ガスを、ガス混合
装置の出力側に配設したりサーバタンクに保存すること
により、たとえば核融合装置の運転状況に応じて、混合
ガスを常に安定した圧力でそのカス注入器に供給するこ
とができる。また、この混合ガスの供給圧力は、リザー
バタンクに接続させた圧力計により常時モニターするこ
とができる。

以下、添付した図面に沿って実施例を示し、この発明の
ガス混合ユニットについて具体的に説明する。

（実施例）第１図は、この発明のガス混合ユニットの一実施例を示
した系統図である。

この例は、２種類のガス（Ａ）および（Ｂ）を所定の流
量比で混合して混合ガス（Ａ／Ｂ）を生成し、これを供
給するためのガス混合ユニットを示したものである。す
なわち、ガスボンベ（１）および（２）内のガス（Ａ）
および（Ｂ）は、各々、減圧弁（３）、フィルター（４
）、電磁弁（５）を介して、任意の圧力でサーマルマス
フローコントローラ（６）に供給し、その設定流量によ
り各々の流量比を調製し、混合ガス（Ａ／Ｂ）を生成す
る。なお、ベローズニードルバルブ（７）の流通系も設
ける。各々のガスの供給圧力は、減圧弁（３）の前後に
おいて圧力計（８）により計測するようにしている。

このようにして生成した混合ガス（Ａ／Ｂ）は、ベロー
ズストップバルブ（９）を介してリザーバタンク（１０
）に供給され、ここで保存される。

必要な量がベローズストップバルブ（１１）を介して、
図中の矢印（Ｃ）で示した接続機器へと供給される。ま
た、不要な混合ガス（Ａ／Ｂ）は、ベローズストップバ
ルブ（１２）および安全弁（１３）を介して図中の矢印
（Ｄ）で示した屋外等へと排出するようにもしている。

リザーバタンク（１０）内の混合ガス（Ａ／Ｂ）の圧力
は、リザーバタンク（１０）に接続した圧力計（１５）
により常時モニターするようにしている。

第２図は、この発明のガス混合ユニットの正面外観図を
例示したものである。

このガス混合ユニットは、ガスボンベ収納部（１６）を
内蔵し、ガスボンベ、ガス混合装置およびリザーバタン
ク（１０）が一体化した構造を有し、ユニットの底部に
設けたキャスター（１７）等によってユニットの設置あ
るいは移動を容易としている。なお、ガスボンベ収納部
（１６）には３．４１サイズのガスボンベを収納するた
めのボンベ支持台（１８〕を設けてもいる。

さらに、ユニット前面のボンベレギュレーターユニット
（１９）および制御、表示パネル（２０）により、ガス
供給圧力、流量比、混合ガス圧力等の設定、調整および
確認が容易かつ正確に行なえるようにしている。

第３図は、第２図に例示したガス混合ユニットのボンベ
レギュレーターユニット（１９）を拡大して示した正面
図である。このボンベレギュレーターユニット（１９）
は、個々のガスボンベのガスヲ任意の圧力でサーマルマ
スフローコントローラ（６）等へ供給するためのもので
ある。すなわち、ボンベジヨイント（２１）から取り入
れたガスボンベのガスをストップバルブ（ネック弁）（
２２）を介して減圧弁（２３）に移送し、ここでボンベ
圧力計（２４）および設定圧力計（２５）の表示に基づ
いて減圧弁ツマミ（２６）を調節し、ガス圧を任意の一
定圧力に調整したうえで、ストップバルブ（供給弁）（
２７）を介して図中の矢印方向へガスを供給するように
している。

もちろん、この発明は以上の例に限定されるものではな
く、減圧弁、バルブ、サーマルマスフローコントローラ
等の組合せ系統を増設すれば、さらに複数の混合ガスの
生成も可能である。また、サーマルマスフローコントロ
ーラへの供給圧力ヲ変えることにより、任意の圧力を有
する混合ガスを生成することもできる。ただしその場合
には、ガス供給圧力を高圧カス取締り法の規制範囲外で
ある１　０　Ｋｇｆ／ｃｎｆ未満とする必要がある。

次に、上記の通りの構成を有するガス混合ユニットを用
いて生成した混合ガスについての試験例を示す。

試験例１（流量出力試験）第１図および第２図にその系統図と外観図を例示したガ
ス混合ユニットに、水素ガスと窒素ガスの４７１市販ガ
スボンベを接続し、ボンベレギュレーターユニット（１
９）の設定圧力計（２５）を４．　ＯＫｇｆ／　ｃｒｉ
に設定し、各々のガスをサーマルマスフローコントロー
ラ（６）に供給した。このサーマルマスフローコントロ
ーラの流量出力を、水素ガスは１１０００３ＣＣに、窒
素ガスは１１００５ＣＣに各々設定し、それぞれの流量
出力安定特性を測定した。

その結果は第４図に示した通りであり、水素ガスは９９
７３ＣＣＭ、窒素ガスは９８．５３ＣＣＭの安定な出力
が得られた。

試験例２（混合ガスの圧力試験）試験例１と同様に、水素ガスおよび窒素ガスを、各々、
４．　ＯＫｇｆ／　ｃｎｆの圧力でサーマルマスフロー
コントローラ（６）に供給し、水素ガス９９７３ＣＣＭ
、窒素ガス９８．５３ＣＣＭの流量圧力で混合ガスを生
成し、この混合ガスをリザーバタンク（１０）に充填し
、その圧力上昇特性を測定した。その結果は第５図に示
した通りであり、リザーバタンク（１０）内には水素ガ
スと窒素ガスからなる〜３．５Ｋｇ　ｆ　／　ｃｒｌの
混合ガスが生成された。

（発明の効果）以上詳しく説明した通り、この発明のガス混合ユニット
により、容易かつ正確に任意の圧力を有する混合ガスを
生成し、これを安定に供給することが可能となる。また
、ガスボンベをユニット内に内蔵する構造により、その
設置および運搬等が極めて容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のガス混合ユニットの一実施例を示
した系統図である。第２図は、この発明のガス混合ユニ
ットの一例を示した正面外観図である。第３図は、第２
図に例示したガス混合ユニットのボンベレギュレーター
ユニットの正面拡大図である。第４図は、水素ガスおよび窒素ガスの経時的出力流量を
示した相関図であり、第５図はこれらの混合ガスの経時
的圧力変化を示した相関図である。第６図は、従来のガス混合装置を例示した系統図である
。１．２・・・ガスボンベ３・・・減圧弁４・・・フィルター５・・・電磁弁６・・・サーマルマスフローコントローラ？、９，１１
，１２゜１４・・・ベローズニードルバルブ８．１５・・・圧力計０・・・リザーバタンク３・・・安全弁６・・・ガスホンベ収納部７・・・キャスター８・・・ボンベ支持台９・・・ボンベレギュレーターユニット０・・・制御、
表示パネルト・・ボンベジヨイント２・・・ストップバルブ（ネック弁）３・・・減圧弁４・・・ボンベ圧力計５・・・設定圧力計６・・・減圧弁ツマミ７・・・ストップバルブ（供給弁）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガスボンベを収納し、複数の減圧弁、バルブ、サ
ーマルマスフローコントローラ等からなるガス混合装置
、および混合ガスを保存するリザーバタンクとを配設一
体化してなることを特徴とするガス混合ユニット。