JPS62118199A

JPS62118199A - 流体の貯蔵および輸送用容器

Info

Publication number: JPS62118199A
Application number: JP25684985A
Authority: JP
Inventors: テイエンドラ　ガルグ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-11-18
Filing date: 1985-11-18
Publication date: 1987-05-29

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】末完明社、気体のような流体貯蔵のための容器の改良お
よび該容器に関する。さらに特別には、本発明は高めら
れた圧力下での気体の貯蔵並びに輸送用として使用する
のに適した新規の容器に関する。

本発明は、気体の増加ｔｔ−貯蔵できるのみならず、充
填率および取出率を高めた新規のアセチレン用シリンダ
ー（ｃ７１ｉｎａｅｒ　）に関する。

アセチレンガスは、はぼ６２００℃に近い温度に達する
ことかできる酸素と膨張アセチレンガスとの同容積混合
物によって溶接、はんだ付、加熱、火炎焼入れおよび同
様な熱処理用として使用される。

酸素、窒素、ＬＰＧのような他の気体と同様にアセチレ
ンは、シリンダーのような貯蔵容器により【貯蔵および
輸送される。しかし、アセチレン貯蔵容器、すなわち、
シリンダーの構造上の特徴は独特である。このシリンダ
ーＬ中空の外殻（８ｈｅｌ’Ｌ）ではなく、多孔質塊お
よびアセチレンを浴解させる溶剤が充填されている。こ
れによって、高度に爆発性かつ可燃性ガスの貯蔵／取扱
いの安全を確保し、容器の貯蔵能力を増加させる。

アセチレンガスは、中空容器および遊離状態のまま貯蔵
できない。何等かの衝撃によって爆発的な激しさでその
構成要素にまで分解する。この分解によって収容々器の
圧力はその元の容積の約１１倍の容積に突然増加し、そ
の容器全爆発させることができる。ベルテロート（Ｂｏ
ｒｔｈｅｌｏｔ　）およびビーｏ　（ｖｌｅｌｌｏ　）
は、火花または熱１１Ｅ！もしくは雷管は、２気圧より
わずかに高い圧力で貯蔵されているアセチレンを爆発さ
せることを見出した。

クラウド（Ｃ１ａｕｃＬｅ　）およびホ、Ｘ　（Ｒｏｄ
ｓ　）は、アセチレンがアセトンのような溶剤に著しく
溶解性であり、かような溶液が１０気圧まで安全である
ことを見出した。う・シャテリー（ＬａＣｈａｔｅｌｉ
ｅｒ　）は、シリンダーの内部に多孔質塊を使用し、ア
セチレン會その小孔に分布させ、それによってアセチレ
ンを比較的安全に取扱えることを提案している。ジャネ
ット（Ｊａｎｅｔ　）は、アセチレンボンベ中に多孔質
塊と溶剤との併用を提案しており、これが和、在のアセ
チレンシリンダーの先駆となっている。

法令の要求事項によって、好適な容器におけるアセチレ
ンの最大安全充填圧力は、１５℃で１５に９　／　ＣＩ
ＴＥ”と制限されており、これを超えると爆発の危険が
ある。充填圧力が制限されているので、多孔質塊を含有
する容器中では極く少容積のガスしか圧縮できない。例
えばアセトン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ　）　、
メチルエチルケトン、ｎ−ブタンなどのようなアセチレ
ンと親和性のある溶剤の使用は、限定された空間中の単
位容積当りの貯蔵能力を増加させるために必須のことと
なる。

現在のアセチレンシリンダーには、「カポック」（Ｋａ
ｐｏｋ　）　（アレンーリバーサイジ（Ａ’ｌｅｎ　−
Ｌｉｖｅｒｓｌｇｅ　）社〕、珪酸カルシウム、一体構
造（ｍｏｎｏｌｉｔｈＩＣ）塊のようなある種の充填物
質または７５〜９２容量％の範囲内の非常に高率の多孔
度を有する他の型の多孔質および線維状物質が充填され
る、こわらについては、アセチレンの充填／圧縮用のた
めの多孔質物質／容器の種類および構造に関してインド
標準協会（工ｎｄｉａｎ　５ｔａｎｃｌａｒｃＬ工ｎ５
ｔｉｔｕｔｅ　）によって「安全な多孔度範囲」（５ａ
ｆｅ　ｐｏｒｏｓｉｔｙ　ｒａｎｇｅ　）として規定さ
れている。

前記した物質のすべてに共通する特徴の一つは、これら
が熱のすぐれた絶縁体であり、シリンダーにアセチレン
が充填されたときに発生する熱を簡単に逃がさない（す
なわち、溶剤中にアセチレンが吸収される間の溶解熱）
またはアセチレンが充填されているシリンダー／容器か
ら取出される時周囲の熱を吸収することである。

アセチレンシリンダーを使用する間、当工業が直面する
主要な障害の一つは、これらを充填するのに時間金製す
ることである。

アセチレンシリンｚ−２使用するときの他の不利なこと
は、アセチレンを充填した容器からこれを取出す速度が
限定されていることである。

前記の不利な状況は、溶剤中へのアセチレンの発熱性溶
解／吸着およびアセトンからのアセチレンの吸熱性発生
／蒸発によって生する。温度の上昇に伴い、溶剤中のア
セチレンの溶解度は減少し、シリンダーがそれ以上のア
セチレンを収容することができない程度になる。シリン
ダー表面の温度金相当低くしても中心部の温度は実質的
に高いであろう〔エッチ、レーガード（ＨｏＬａｇａｒ
ａｅ　）国際アセチレン協会会報（Ｔｒａｎｓａｃｔｉ
ｏｎｓ　ｏｆ工ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ａｓ５ｏｃ
ｉａｔｉｏｎ　）　Ｕ、Ｓ、Ａ、　１９５２　）。

例えば、充填開始から１時間後、中心部と壁の間の温度
差は、周囲温度１４℃で約８℃であり、壁の温度が２８
℃に上昇し、中心部温度が４４℃と高くなった充填開始
８時間後に温度差は１６℃に漸進的に増加した。５０℃
および２５気圧では、アセチレンの溶解度は、１５℃で
の１１４６ｇ／幻アセトンに対して４６２９７に９アセ
トンである。

アセトン中へのアセチレンの溶解度が殆んど無視し得る
程度の７０℃または８０℃までの中心部温度に容易に達
しうる熱帯条件下では最悪の影響が予想される。

中心部で発生する熱は、熱伝導度が非常に低い多孔質物
質が空隙全般に分布されており、そして、大きい温度勾
配のため容易には消失しない。これに反して、シリンダ
ーからのアセチレンの取出しの際は、中心部は表面より
低温度になり、比較的低温度での容器中のアセチレンの
溶解度が置いため、ある時間後には枯渇した溶液からの
アセチレンの蒸発は全く停止する。

前記の説明から明らかなように、シリンダーの充填時間
はシリンダー温度を低下させることによって短縮するこ
とができる。現在の商用としの実施では、シリンダーの
温度全低下させ、それによって充填時間を短縮するため
冷水（約８℃の温度）または周囲温度の水を使用してい
る、しかし、後者の場合には、自明の理由によって充填
時間は長くかかる。しかし、前者の実施では、シリンダ
ーを過充填にする本来の危険性がある：すなわち、溶剤
中のアセチレンの溶解量を強制的に増加させるおそれが
ある。充填されたシリンダーを特に熱帯熱下の周囲温度
で使用するときは、圧縮された低温度溶液は、温度の上
昇に伴いシリンダーの水圧容量を超える程度、終には爆
発する程度に膨張する可能性がある。

本発明の目的は、前記に指摘した不利な点を克服するこ
とである。

本発明の別の目的は、アセチレン全シリンダーに充填お
よびシリンダーから取出す際の危険をなくするか少なく
とも最小にすることである。

本発明のさらに別の目的は、充填時間全減少させる方法
を提供し、それによってシリンダーへの充填を効率的に
行うことである。

本発明のさらに別の目的は、アセチレンの充填されたシ
リンダーから比較的高い取出速度でアセチレンを取出す
ことである。

本発明の別の目的は、シリンダー中に存在する残留アセ
チレンガスの利用率をさらに高めることである。

本発明のなお別の目的は、アセチレン充填の間のシリン
ダーの冷却の減少、速かな充填速度、定格容量までシリ
ンダーに充填するのに十分な時間が利用できること、充
填の間の溶剤の「スピッティングＪ　（ｆｌｉｐｉｔｔ
ｉｎｇ　）の減少、シリンダー材料のｒ−ジ厚さの減少
によって費用を減少させることである。

本発明は、シリンダーの中心部とその表面との間の温度
差を実質的に減少させることによって、上記に論議した
問題の有効な解決策を提供している。これは熱伝導物質
の使用または流体全容器の内容に通すことによって中心
部から表面へ、またはその逆に熱を伝導させることによ
って達成される。

本発明によって、上部および下部端面を有する容器の本
体、該容器に流体を充填するための装置、該容器から流
体を取出す装置の組合せから成る流体物質の貯蔵および
（または）輸送用の改善された容器であって、該容器の
内側空間には、多孔質、透過性または半透過性固体塊ま
たは他の流体が充填されており、前記の固体、半固体ま
たは他の流体は、前記の容器の中心部と外側表面との温
度差を減少させるためにそれ自体が熱伝導性であるか、
熱伝導物質ｔその中に導入することにより熱伝導性にさ
れたものである前記の改善された容器が提供される。

前記の問題の流体は、液体でも気体でもよい。

気体の例としてはアセチレンが引用される。前記の容器
は、任意の形状、寸法または構造でよいが、円筒形状の
容器が取扱いが便利なことが見出されている。慣用のシ
リンダーにその口に溶融性栓および蓋を取付けられたも
のが貯蔵および輸送用として使用できる。このシリンダ
ーには、その取扱いを容易にするために頸部環および脚
部環が取付けられており、また中低そり端面（ｄｉａｈ
ｅｄ　ｅｎｄ　）を有する。シリンダーの口部の溶融性
栓および蓋は、圧力の急敏な変動または可燃性内容物の
危険を防止するための安全装置の役目をする。安全装置
または頸部環および脚部環などの設備は本発明の真価の
より良い性能に寄与しおよび（または）助長するが、こ
れらが本発明の補助的特徴となっていることを理解すべ
きである。

前記のシリンダーの内側空間は、多孔質透過性または半
透過性固体または半固体塊または他の流体が充填されて
おり、前記の固体、半固体または流体はそれ自体熱伝導
性でもよい。あるいはまた、前記の充填物質中に任意の
好適な熱伝導性物質が含まれるか埋込まれているか、ま
たは前記の固体もしくは半固体塊の部分または一区分で
もよい。

前記の充填剤中に導入される熱伝導物質は、例えばフィ
ン、金網、ストリップ、ロッド、トレー、プレート、シ
ートな゛どのような各種の形状、寸法および構造の金属
、メタロイドおよび（または）合金でよい。容器の中心
部から表面への熱の伝導、また紘その逆のさらに別の装
置は、中を液体が流れる螺旋状パイプまたは複数のパイ
プである。前記の螺旋状パイプの入口および出口端には
、パイプに入ってくる流体物質が容易に逃散しないよう
に逆止め弁を備えている。かような熱伝導性流体は、「
７レオン」のようなハロダン化炭化水素、アンモニア、
水銀などである。容器の内側温度全低下させようと望む
ときは、普通の水でも比較的低温で螺旋またはパイプを
通して循環させることができる。これとは逆に、熱水を
通すことによってシリンｌ−の内容物の温度全上昇させ
ることができる。

本発明の特別の態様として、アセチレンのような気体ま
たはアセトンのような溶剤と殆んどまたは全く反応しな
い、そして、それらと適合性のある熱伝導性の高い金属
または合金全シリンｌ−内部に使用する。

コロイド状の金属粉末を充填物質に含ませ、その中全体
に均一に分布させ、それによって容器内側の熱全除去す
る熱ブリッジを形成することもできる。

特に多孔質固体または半固体腕または絶縁性の充填物質
ヲ、例えば焼結性の金属または合金のような全く良導体
である物質と置き換える可能性もある。かような金属ま
たは合金は非常に軽くなければならない、セして、同時
に良好な機械的強度および多孔度を持たねばならない。

さらにこれらは、内容物および充填剤との長い接触の間
、アセチレンのような気体およびアセトン、ＤＭＦなど
のような溶剤と適合性がなければならない。

本発明全零明細書に添付の図面を参照して説明する。本
明細書に前記したように、熱伝導装置は異なる形状およ
び構造でよく、容器の内側に配置される。第１〜６図を
参照にすると、１は円筒状容器の外ｌＢを示し、２は容
器の中低そり端面全示し、３は頸部環であり、４は脚部
環であり、５は溶融性枠であり、６はシリンダーの蓋を
示す。

第７図の数字８は、容器の中心部から表面へ熱を伝える
役目をする互違いに容器の内側表面に固定されたプレー
ト状体を示す。本明細書に添付の第８図の８は熱媒液が
通過する螺旋状管金示し１０は管の入口および出口を示
し、ここにはここを通過する流体物質の漏出または脱出
を防止するための５ｆヲ取付けることができる。

さらに詳細に説明すると、第１〜５図および第７〜８図
には、各種の構造および形状の熱伝導装置が容器の内部
の充填剤中に挿入または含まれており、これらには網、
倒立した金網、ワイヤーリング族の円形プレート、放射
状スポーク、バッフルまたはシート、数個の区画を形成
するシートなどが示されている。これらの熱伝導性物質
は、シリンダーの内ｆｌｌＩ表面と物理的に接触金保っ
ているか、通常溶接および（または）はんだ付けでシリ
ンダーに固定されている。

本明細書に添付の第６図は、充填剤物質自体が例えば焼
結金属または合金である熱の良導体である。

本明細書の飾付図面の添字ｒＡＪは内側内容物および（
または）定着物含有する容器の横断面を示す図である。

本明細書の添付図面に示したような各種の配童金有する
本発明の改善された容器は多くの利点含有し、主として
伝導による熱の高速移動ができ、従って充填時間を著し
く減少できる最大の自由容積を達成することができる。

本発明で達成される利点を下記に要約する。

（１）現在では充填時間が遅いため、アセチレン工場の
常態では、１０〜４０時間で生産されたアセチレンを保
持するため十分に多数のシリンダーを接続するために大
きい多岐管を使用しなければならない。２５ｒＩＬ３／
時間のアセチレン工場の場合、このプラント能力を満す
ためには各ｉ　ｍ３容量のシリンダー少なくとも４２本
または１６７本を展開しなければならないことを意味す
る。充填時間が短縮できれば、多岐管に接続するシリン
ダーの数は劇的に減少でき、従っ忙実質的な費用および
労力の節減になる。

（１１）比較的高い取出し速度−現在では取出し速度は
、１時間当りシリンダーの容量の１／６に制限される。

温度差を実質的に減少できるため、必要であれば比較的
高い取出し速度で行うことができる。

Ｆｉｌｌ）　　残留ガスの比較的高い利用率−表面から
中心部まで伝熱用ブリッジが存在するため、熱が中心を
含む全内部空間へ熱が到達できるために比較的良好な蒸
発が行なわれる。

（ｉｖｌ　　シリンダー充填の効率の増加−充填速度が
速いため、定格の１００％までシリンダーを充填するの
に十分な余猶時間を使用できる。当工業におけるシリン
ダーの充填効率は好ましくは冷却した水を使用して７０
〜９０％である。

Ｍ　　充填の間の冷却所要量の減少−シリンダーの内部
で発生する溶解熱は、いずれの場合でも消失するから、
現在性なわれているような周囲温度での水の噴霧または
冷却水にょる噴霧はすべてなくすることができ、従って
、実質的に費用の節減となる。

（ｙｉｌ　　ｒ冷水充填」の危険の排除−前記に指摘し
たように、冷却水の使用は、比較的低温度におけるアセ
トン中へのアセチレンの溶解度の増加によってシリンダ
ーへのアセチレンの「過充填」を招来する。充填された
シリンダーを周囲温度で使用するとき圧縮された低温度
溶液の急速な膨張によって、爆発を生ずるおそれのある
シリンダーの水田容積奮起える危険がある。

ＩＮＩＩ）　　比較的安全なシリンダー−シリンダーの
内部に発生した熱は外側表面に急速に消失するので爆燃
／爆発の衝撃の可能性は実質的に減少する。

ｕｎｉ　　溶剤の「スぎティング」の減少。

Ｏｘｌ　　補強用支持体の存在によってシリンダーの壁
厚を減少させる可能性があり、費用の節減も可能であろ
う。

本発明は、本明細書に含まれる開示のみに限定されるも
のではなく、明らかな変法および相当物も本発明の範囲
内に含まれることに留意すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図には容器の内部の充填物質中に網、倒立金網
、ワイヤーリング製円形プレート、放射状スポーク、バ
ッフル、シートまたは数個の区画を形成するシートのよ
うな各種の構造および形状の熱伝導物が挿入または含ま
れているものを示す。第６図は充填物質自体が焼結金属または合金のような熱
伝体である場合を示す。第７図は容器の内側に互違いに配置されて固定されてい
るプレート状体を示す。第８図は熱媒液がその中を流れる螺旋状管を示す。図中
の１０は前記の管の入口および出口を示す。前記の図中の１はシリンダー容器の外殻を示し、２は中
低そり底面金示し、３は頸部環であり、４は脚部環であ
り、５は溶融性栓であり、６はシリンダーの蓋を示し、前記の図の添字ｒＡＪは内容物、定着体ｔ−Ｗする容器
の横断面図である。手続補正書（方式）昭和Δ／年工月７９日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）上部および下部端面を有する容器から成る主要本
体、該容器に流体を充填する装置、該容器から前記の流
体を取出す装置の組合せから成る流体物質の貯蔵および
（または）輸送のための改善された容器であつて、該容
器の内側容積または空間には、中心部と該容器の外側表
面との間の温度差を減少させるために、それ自体が熱伝
導性であるかまたはその中に熱伝導性物質を導入するこ
とによつて熱伝導にした多孔質、透過性または半透過性
固体もしくは半固体塊または他の流体が充填されている
ことを特徴とする前記の容器。
（２）圧力の突然の変動または可燃性内容物による危険
を防止するための安全装置を備えることができる特許請
求の範囲第１項に記載の容器。
（３）前記の流体物質が、液体である特許請求の範囲第
１項に記載の容器。
（４）前記の流体物質が、気体である特許請求の範囲第
１項に記載の容器。
（５）前記の気体が、アセチレンである特許請求の範囲
第４項に記載の容器。
（６）任意の好適の形状、寸法または構造でも良く、好
ましくはシリンダー形状である特許請求の範囲第１項〜
第５項の任意の１項に記載の容器。
（７）頸部および脚部に環を備え、中低そりの端面を有
し、口部に溶融性栓および蓋を有する特許請求の範囲第
６項に記載の容器。
（８）前記のシリンダーの内側空間が、例えばハロゲン
化炭化水素、アンモニア、水銀などのような熱伝導性液
体が充填されている特許請求の範囲第６項または第７項
に記載の容器。
（９）前記のシリンダー本体と熱伝導用としての関係を
保つているフィン、金網、ストリップ、ロッド、トレー
、プレート、シートなどの構造として熱伝導物質が含ま
れるかまたは中に埋込まれている多孔性物質が、前記の
シリンダーの内側空間に充填されている特許請求の範囲
第７項に記載の容器。
（１０）前記の熱伝導物質が、前記の多孔質塊の部分お
よび一区分でもよく、または前記の多孔質塊に添加され
てもよい特許請求の範囲第９項に記載の容器。
（１１）前記の容器の内側空間に、１本またはそれ以上
の管を備え、温度の変化に影響を及ぼすための熱媒体と
しての液体を前記の管に流す特許請求の範囲第１項〜第
１０項の任意の１項に記載の容器。
（１２）前記の管が、熱媒体の入口および出口を有する
螺旋形状である特許請求の範囲第１１項に記載の容器。
（１３）前記の入口および出口に、熱媒体の漏出防止用
の装置が取付けられている特許請求の範囲第１２項に記
載の容器。
（１４）前記の多孔質、透過性または半透過性塊自体が
、熱伝導性である特許請求の範囲第１項〜第１０項の任
意の１項に記載の容器。
（１５）前記の熱伝導用物質が、金属、メタロイドまた
は合金である特許請求の範囲第１項〜第１０項の任意の
１項に記載の容器。
（１６）前記のシリンダーの内側の前記の熱伝導用金属
構造が、前記の容器の外殻に追加の強度を付与するよう
に配置されている特許請求の範囲第１５項に記載の容器
。
（１７）前記の強化された容器外殻の厚さが、慣用の寸
法より少ない特許請求の範囲第１６項に記載の容器。
（１８）前記の多孔質塊が、重量は軽いが良好な機械的
強度および多孔度を有する金属である特許請求の範囲第
１４項に記載の容器。
（１９）前記の熱伝導物質が、金属または合金のめつき
またはコーティングを有するポリマー物質である特許請
求の範囲第１項〜第１８項の任意の１項に記載の容器。