JPS62138733A - 閉鎖空間の圧力測定方法とその装置 - Google Patents

閉鎖空間の圧力測定方法とその装置

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JPS62138733A
JPS62138733A JP27921285A JP27921285A JPS62138733A JP S62138733 A JPS62138733 A JP S62138733A JP 27921285 A JP27921285 A JP 27921285A JP 27921285 A JP27921285 A JP 27921285A JP S62138733 A JPS62138733 A JP S62138733A
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transmission pipe
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木村 悦治
Katsumi Ogi
勝実 小木
Kazusuke Satou
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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】 く技術分野〉 本発明は閉鎖された空間の圧力をalll定する装置に
関する。より具体的にいえば、本発明は例えばハロゲン
化金属のガスのような腐食性およびまたは固化性の気体
を含む反応容器のような閉鎖された特に高温の空間内の
圧力を測定する装置に関する。
〈従来技術とその問題点〉 閉鎖空間の圧力の測定は1例えば、そのなかで行われる
化学反応の制御のためにしばしば非常に重要である。閉
鎖空間内の圧力を測定する典型的な装置はよく知られた
ブルドン管である。しかし、この装置を高温気体、腐食
性もしくは固化性の気体の圧力測定に使用する場合は非
常な困難がある。
装置が腐食し、装置の指示部分が高温のガスによって作
動不能となり、圧力伝達部が同化性ガスの析出によって
閉さがれるからである。(従って頻繁に圧力計を取り替
えなけれずならぬ。)装置自身を保護するために改良さ
れ、あるいはその重要な部分が気体の高温、腐食、析出
の有害作用から保護されるように改良されなければなら
ない。例えば、測定部と指示部と受圧部が隔1摸によっ
て分離され、圧力伝達管がシリコーン油や水銀のような
液体で満たされる。このタイプの装置が使用される最高
温度はその使用される液体の性質によって限定される。
シリコーン油と水銀の場合、これらの液体の熱的安定性
と沸点の故に350℃以下゛に限定される。ある場合に
、このタイプの装置の測定部と指示部は高温の影響を避
けるために冷却してもよい。しかしながら、冷却は固化
性ガスの好ましからざる析出を招く。
上記の装置の欠点をなくすために、高温で使用するダイ
アフラムタイプの圧力計であって、充填液としてガリウ
ムやガリウム合金を使用するものが開発された。しかし
ながらこのタイプの圧力計では、低圧を測定するには大
面積のダイアフラムが必要である。このことは装置が不
可避的に大型になり、それ故に、その圧力を測定すべき
容器に装架することが容易でなくなる。
〈問題解決の手段〉 固化性気体はその固化温度より冷却されると圧力伝達管
に析出してこれをふさぐ。この困難を避けるために1本
発明者らはこのタイプの圧力計の圧力伝達管に枝管を設
けて、これより不活性ガスを導入することによって高温
同化性ガスの圧力伝達管への侵入を防ぐことによって高
温の同化性ガスの圧力を測定することを試みた。
この方法により本発明者は、従来の圧力計で可能である
よりも長時間支障なく圧力を測定できることを見出した
。これは管端が導入された不活性ガスによって冷却され
るからである。
前述の方法と装置は圧力伝達管の開口端を液封すること
により更に改良され、これにより本発明が達成された。
〈発明の構成〉 本発明は、閉鎖空間の圧力を測定する方法であって、該
空間に連通する圧力計の液封された圧力伝達管を通じて
不活性ガスをゆっくりとかつ連続的に導入し、該圧力計
の指示計を読むことからなる方法を提供する。
本発明は、また、閉鎖空間内の圧力を測定する装置であ
って、圧力測定手段と、該圧力測定手段に接続する圧力
伝達管と、その内圧が測定される容器に挿入される圧力
伝達管の開口端と、制御弁を具え上記圧力伝達管に連通
ずる分岐管と、該圧力伝達管の開口端を液封するシール
ポットとを具えた装置を提供する。
本発明の方法と装置とは、本来、高温高圧のガス、特に
反応容器中の腐蝕性およびまたは固化性ガスの測定であ
って、これらの使用が制限されていないが反応容器中の
ガスの状態についての近似的な情報を得る目的のための
ものである。
本発明の装置では、加えられた圧力を測定でき、かつ測
定圧力を表示できるものである限り、いがなる圧力測定
手段も用いることができる。換言すれば、ブルドン管や
ダイヤフラム型の装置から複雑な圧力検出器までいかな
る圧力測定装置も適用しうる。
上記圧力伝達管は圧力測定装置の受圧部に接続される。
上記シールポットは圧力伝達管の開口端を受容する小型
の槽でもよい。該槽に、封止液、通常は18融金属が装
入される、該金属は、それが曝されるガスの腐蝕性と温
度を考慮して選ばれる。
概ね該金属は液体金属(水銀(l1g)、ガリウム(G
a)、インジウム(In)) 、低融点金属および合金
から選ばれる。低融点封止金属および合金の典型的な例
はt<f(Pb)、鉛−アンチモン(pb−sb)合金
、錫(Sn)。
錫−亜鉛(Sn−Zn)合金、リボウィッッ合金等であ
る。pb −sb系の場合は、Sb:10〜15重址%
、Pb:85〜90重量%、約250℃の融点のものが
好適である。 Sn−Zn系の場合は、Sn:5〜10
重量%、Zn:95〜90重斌%、約200℃の融点の
ものが好適である。
本発明の装置を反応容器に取付けて該容器の内圧を41
す定するために用いる際、例えばチッ素(N)。
アルゴン(Ar)、ヘリウム(11)等の不活性ガスが
適当な圧力で分岐管および圧力伝達管を通じて該容器に
導入される。該圧力は該不活性ガスが封圧液即ち溶融金
属を通過してバブリングしながら上記容器に徐々にかつ
連続的に流入するように調節される。圧力のall定は
この状態で行なわれる。
〈発明の具体的記載〉 以下、本発明を図面および実施例を参照して詳細に説明
する。
第1図に示すように、本発明の装置は、圧力dll+l
l設定0、例えばブルドン管型の圧力計、圧力伝達管1
2、制御弁■を具えた分岐管20およびシールポット即
ち4’!!!114を有する。該装置は容器22に装着
される。
第1図において、 P工: 容器22の内圧、 P2:  該容器内に導入される不活性ガス圧力(定数
) PX:  液封された圧力伝達管内の液面に作用する圧
力。
ΔP:封止液の水頭に依存する差圧 圧力測定手段10により示される圧力はPKであり、こ
れはP□+ΔPに等しい。hが封止液の水頭、即ちシー
ルポットの液面から圧力伝達管の液面までの深さ、ρを
封止液の密度のとき、ΔP=ρhである。
しかし、該深さ、即ち水頭りは、ΔPがそれ程大きくな
いように設定できる。なぜなら不活性ガスはPxがほぼ
静的であるように、かつバブリングによる乱れが大きく
ないように徐々に導入され、該水頭はP□に比較してそ
れ程太い必要はないからである。それ故P1は充分PK
に等しいとみなせる。つまり、圧力測定手段の表示を容
器内のガス圧として把握することができる。
一方、不活性ガスの導入が続くにつれて、容器の内圧は
上昇する。それ故、容器内の混合ガスはクーラーとヒー
ターとを具えた頚部と該頚部の下流側に配設された弁を
有する出口から適宜放出されなければならない。混合ガ
スが放出される際、弁の容器上流側の頚部は冷却され、
不活性ガスが放出される一方、固化性ガスが凝固堆積す
る。該放出が終了した後、弁は閉じられ、頚部は同化性
ガスを蒸発させるように加熱される。これにより容器内
の不活性ガスの割合が増加するのを避けることができる
。ガス放出は一定時間毎に行う必要はなく、圧力の増加
をl11?Xして適宜行なえばよい。
放出ガスを解放しないで別のガス捕集器に捕集するよう
にすれば、前記出口管の加熱および冷却は省略すること
もできる。
表示圧力を第2図に示す。
もし、出口頚部が冷却および加熱しうるちのでなければ
固化性ガスと不活性ガスの両方が同時に放出され、容器
内の2種のガスの比はそれ程度化せず、作業者は容器内
の反応ガス(腐蝕性または固化性)の量を正確に把握で
き、これにより容器内の化学反応を制御するための反応
ガスの近似量を把握できる。なぜなら不活性ガスの導入
は緩慢であるからである。
〈実施態様〉 本発明に係る装置の具体例を第3図に示す。該装置はブ
ルドン管圧力計lO1該圧力計10の受圧部に接続され
ている圧力伝達管12およびシールポットを形成するた
めに複数の捧16により圧力伝達管12に装着されてい
る槽14を有する。適当な封止液18が槽に貯溜されて
いる。圧力伝達管12の上部に分岐管20が設けられて
いる。不活性ガスは供給シリング(12I示せず)から
制御弁(図示せず)を通じて上記分岐管20に供給され
る、該圧力伝達管の中央部にはフランジ26が設けられ
ており、該フランジは容器の一部22に設けたフランジ
24に取付けられている。該装置は市販のブルドン管圧
力計を用いて容器に組立てることができる。
実施例1 圧力範囲O〜6kg/cJGのブルドン管圧力計のノズ
ル先端をpb単体で封入し、かつ枝管を有した本発明に
係る圧力計を400℃に保たれた100Qの塩化アルミ
ニウムの連続蒸留精製装置に取り付け、圧力計の枝管か
ら10〜201117分(6kg/alG)のArガス
を流した。この蒸留装置には固体の塩化アルミニウムが
連続的に供給され、そして気化した塩化アルミニウムは
この蒸留装置に付けられた凝縮器で凝縮固化される。ま
た一方、この蒸留装置には比較の意味で従来のブルドン
管型圧力計を取り付けた。
しかし、このものは10分もたたないうちにノズル先端
が塩化アルミニウム固体で閉塞してしまい、使用に値し
なかった。その10分間のうちに従来の圧力計と本発明
に係る圧力計を比較したところ。
本発明圧力計は従来品に比較して誤差0.2%FS(フ
ルスケール)であった。
そして時々排気弁から圧を抜きながら、延べ10.00
0時間の使用に供した。その間、2,000時間ごとに
従来の検査済のブルドン管型圧力計との比較検査を行な
ったところ、いずれの場合も、その誤差は許容誤差1.
5%FS以内であり、充分に使用に値するものであった
失1匹主 実施例1と同一の圧力計にそのノズル先端の封入液とし
てPb(87,5%)−Sb(12,5%)合金を仕込
み、500℃に保たれた100 Qの塩化第2鉄連続精
製装置に取り付け、実施例1と同一の条件でアルゴンを
流して使用に供した。この装置には固体の塩化第2鉄が
連続的に供給され、そして気化した塩化第流側1と同様
の従来のブルドン管型圧力計を取り付けた。しかし、こ
のものは10分もたたないうちノズル先端が塩化第2鉄
固体で閉塞してしまい。
使用に・値しなかった。その10分間のうちに従来の圧
力計と本発明に係る圧力計を比較したところ、本発明品
は従来品に比較して誤差0.2%FSであった。
そして、時々排気弁から圧を抜きながら、延べ]0.0
00時間の使用に供した。その間、2,000時間ごと
に従来の検査済のブルドン管型圧力計との比較検査を行
なったところ、いずれの場合も、その誤差は許容誤差1
.5%FS以内であり、充分に使用に値するものであっ
た。
犬1[剋」− 圧力範囲0〜6kg/cJGの発信型圧力計にそのノズ
ル先端の封入液としてSn (6%)−Zn(94%)
を仕込み。
かつ枝管を有した本発明に係る圧力計を600℃に保た
れた100 Qの三塩化インジウムの連続昇華精製装置
に取り付け、圧力計の枝管から実施例1と同一の条件で
アルゴンを流して使用に供した。こ三− の装置しこけ固体のも塩化インジウムが連続的に供給さ
れ、そして気化した三塩化インジウムはこの装置に付け
られた凝縮器で凝縮固化される。また一方、この装置に
は比較の意味で実施例1と同様の従来のブルドン管型圧
力計を取り付けた。しかし、このものは10分もたたな
いうちノズル先端が三塩化インジウム固体で閉塞してし
まい、使用に値しなかった。その10分間のうちに従来
の圧力計と本発明に係わる圧力計を比較したところ1本
発明品は従来品に比較して誤差0.3%FSであった。
そして時々排気弁から圧を抜きながら、延べto、oo
o時間の使用に供した。その間、 2,000時間ごと
に従来の検査済のブルドン管型圧力計との比較検査を行
なったところ、いずれの場合も、その誤差は許容誤差1
.5%FS以内であり、充分に使用に値するものであっ
た。
大盃舅土 実施例3と同一の圧力計にそのノズル先端の封入液とし
てSn単体を仕込み、400℃に保たれた100Qの三
塩化アンチモン連続精製装置に取り付け、供した。この
捧半票には固体の三塩化アンチモン化される。また一方
、この装置には比較の意味で実施例1と同様の従来の圧
力計を取り付けた。しかし、このものは10分もたたな
いうちノズル先端が三塩化アンチモンで閉塞してしまい
、使用に値しなかった。その10分間のうちに従来の圧
力計と本発明に係わる圧力計を比較したところ、本発明
品は従来品に比較して誤差0.3%FSであった。
そして、時々排気弁から圧を抜きながら、延べ10.0
00時間の使用に供した。その間、2,000時間ごと
に従来の検査済のブルドン管型圧力計との比較検査を行
なったところ、いずれの場合も、その誤差は許容誤差1
.5%FS以内であり、充分に使用に値するものであっ
た。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る測定装置の使用状態を示す説明図
、第2図は本発明の測定装置による測定時間と測定圧力
との関係を示すグラフ、第3図は本発明に係る測定装置
の一実施例を示す概略斜視図である。 図面中、10−圧力計、12−圧力伝達、14一槽。 16−捧、18−封止液、2〇−分岐管、22−被測定
容器の一部、24.26−フランジ部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、閉鎖空間の圧力を測定する方法であって、不活性ガ
    スを該空間に連通する圧力計の液封された圧力伝達管を
    通じて徐々にかつ連続的に導入し、該圧力計の表示を読
    み取ることからなる方法。 2、特許請求の範囲第1項の方法であって、該空間内の
    ガスが上記不活性ガスの導入による内圧の上昇に伴い開
    放される方法。 3、閉鎖空間の圧力を測定する装置であって、圧力測定
    手段と、該圧力測定手段に連通する圧力伝達管と、内圧
    を測定すべき容器に挿入される圧力伝達管の開口端と、
    制御弁を具えた該圧力伝達管に連通する分岐管と、該圧
    力伝達管の開口端を液封するシールポットとを有する装
    置。 4、特許請求の範囲第3項の装置であって、上記シール
    ポットは上記圧力伝達管の開口端を受容する槽を有する
    もの。 5、特許請求の範囲第3項の装置であって、封止液が溶
    融金属であるもの。 6、特許請求の範囲第3項の装置であって、封止金属は
    Hg、Ga、In、Pb、Sn、Pb−Sb合金、Sn
    −Zn合金、リポウィッツ合金からなる群から選択され
    るもの。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100497795B1 (ko) * 2003-03-08 2005-06-29 두산중공업 주식회사 담수화 시스템에서의 증발기 압력 관측 장치
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