KR20130071366A - 액화가스 공급장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

[과제] 간단한 구성으로 액화가스 용기내에 충전된 액화가스의 이용 효율을 높일 수 있는 액화가스 공급장치 및 방법을 제공한다.
[해결수단] 복수의 가스 공급 계통에, 감압밸브(13a,13b) 및 자동 개폐 밸브(14a,14b)를 가지는 감압 경로(15a,15b)와, 감압밸브 및 자동 개폐 밸브를 바이패스 밸브(16a,16b)를 통하여 바이패스하는 바이패스 경로(17a,17b)를 각각 마련한다. 가스 공급 계통 A계에서 바이패스 경로(17a)의 바이패스 밸브(16a)를 닫고 자동 개폐 밸브(14a)를 열고, 감압밸브(13a)에서 미리 설정된 2차측 설정압력으로 감압한 가스를 공급하고 있을 경우, 액화가스 용기(11a)의 액화가스량이 설정치 이하가 되었을 때에, 바이패스 밸브(16a)를 여는 동시에 가스 공급 계통 B계의 자동 개폐 밸브(14b)를 열어, 가스 공급 계통 A계, B계의 쌍방으로부터 병렬로 가스 공급을 행한다.

Description

액화가스 공급장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SUPPLYING LIQUEFIED GAS}
본 발명은, 액화가스 공급장치 및 방법에 관한 것으로, 자세하게는, 복수의 액화가스 용기에 충전되어 있는 액화가스를 증발시켜 가스 사용처에 공급하기 위한 액화가스 공급장치 및 방법에 관한 것이다.
복수의 액화가스 용기에 충전되어 있는 액화가스를 증발시켜 가스 사용처에 공급하는 액화가스 공급방법으로서, 복수의 액화가스 용기(벌크 용기)내의 압력을 상승시키기 위한 가압수단을 마련하는 동시에, 각 액화가스 용기내의 압력을 감시하여, 상대적으로 압력이 높은 제 1 액화가스 용기로부터 가스를 공급하고, 상기 제 1 액화가스 용기내의 압력이 저하되었을 때에, 가스의 공급을 제 2 액화가스 용기로부터 전환하여, 압력이 저하된 제 1 액화가스 용기를 교환하는 것에 의해, 가스 사용처에 가스 공급을 연속하여 행하도록 한 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조.).
일본공개특허공보 2007-231982호
그러나, 특허문헌 1과 같이, 상온 부근에서 증기압이 높은 LNG의 경우는, 액화가스 용기내의 LNG의 대부분을 증발시켜 공급하는 것이 가능하지만, 상온 부근에서의 증기압이 낮은 가스, 예를 들면 액화 암모니아의 경우는, 액화가스 용기내의 액화가스 잔량이 용기 용적의 30% 이하가 되면 점차 증발량이 저하되어, 가스 사용처에 요구되고 있는 유량으로 가스를 공급하는 것이 곤란해지고 있다. 이 때문에, 가스 사용처에 공급하는 유량이 비교적 많은 경우는, 액화가스 용기내의 액화가스 잔량이 용기 용적의 30% 정도가 되었을 때에, 가스 공급을 행하는 액화가스 용기를 바꾸어 액화가스 잔량이 적게 된 액화가스 용기를 교환하는 것에 의해, 가스 사용처에 소정 유량의 가스를 연속하여 공급할 수 있도록 하고 있다.
따라서, 액화가스 용기내에 충전된 액화 암모니아를 충분히 사용하지 못하여, 액화 암모니아의 이용 효율이 저하될 뿐만 아니라, 액화가스 용기의 교환 주기가 짧아지는 등의 문제가 있었다. 또한, 액화 암모니아를 충전한 액화가스 용기를 고온으로 가열하여 액화 암모니아의 증발을 촉진하는 것에 의해, 증발된 암모니아를 소정 유량으로 공급하면서 액화가스 용기내의 액화 암모니아의 대부분을 증발시키는 것이 가능하지만, 대형의 벌크 용기를 고온으로 가열하기 위한 특별한 가열 설비가 필요하여, 설비비용이나 유지비가 큰 폭으로 상승된다고 하는 문제가 있다.
따라서 본 발명은, 간단한 장치 구성 및 순서로 액화가스 용기내에 충전된 액화가스, 특히 액화 암모니아와 같은 상온 부근에서의 증기압이 낮은 액화가스의 이용 효율을 높일 수 있는 액화가스 공급장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 액화가스 공급장치는, 복수의 액화가스 용기내에 충전되어 있는 액화가스를 증발시켜 가스 사용처에 공급하는 액화가스 공급장치에 있어서, 복수의 가스 공급 계통에 각각 접속된 액화가스 용기와, 각 액화가스 용기내의 액화가스량을 각각 검출하는 액화가스량 검출수단과, 각 가스 공급 계통에 각각 마련된 감압수단을 가지는 감압 경로와, 각 가스 공급 계통에 각각 마련된 가스공급 차단수단과, 복수의 가스 공급 계통으로부터 공급되는 가스를 합류시켜 가스 사용처에 공급하는 사용처 가스 공급 경로와, 상기 감압 경로의 감압수단의 1차측과 2차측을 바이패스 밸브를 통하여 상기 감압 경로보다 압력 손실이 작은 상태로 각각 접속하는 바이패스 경로를 구비하고, 각 가스 공급 계통에는, 상기 액화가스량 검출수단으로 검출한 액화가스 용기내의 액화가스량에 기초하여 상기 가스공급 차단수단 및 상기 바이패스 밸브를 각각 개폐 제어하는 제어수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
게다가, 본 발명의 액화가스 공급장치는, 상기 사용처 가스 공급 경로가, 상기 가스 공급 계통으로부터 공급되는 가스의 압력을 상기 압력 조정 수단으로 설정된 압력보다 낮은 미리 설정된 압력으로 조정하는 압력 조정기를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 액화가스 공급방법은, 상기 구성의 액화가스 공급장치를 사용하여 상기 가스 사용처에 연속적으로 가스 공급을 행하는 액화가스 공급방법으로서, 상기 제어수단은, 제 1 액화가스량 검출수단으로 검출한 제 1 액화가스 용기내의 액화가스량이 미리 설정된 제 1 가스 잔량 설정치를 넘고 있을 때에는, 제 2 가스 공급 계통에 마련되어 있는 제 2 가스공급 차단수단 및 제 2 바이패스 밸브를 닫은 상태에서, 제 1 가스 공급 계통에 마련되어 있는 제 1 가스공급 차단수단을 열어 제 1 바이패스 밸브를 닫은 상태로 하고, 제 1 액화가스 용기에서 증발된 가스를 제 1 감압수단으로 감압하여 가스 공급을 행하고, 제 1 액화가스량 검출수단으로 검출한 제 1 액화가스 용기내의 액화가스량이 상기 제 1 가스 잔량 설정치 이하가 되었을 때에는, 제 1 가스 공급 계통에 마련되어 있는 제 1 바이패스 밸브를 열어 제 1 액화가스 용기에서 증발된 가스를 제 1 바이패스 밸브를 통해 공급하는 동시에, 제 2 가스 공급 계통에 마련되어 있는 제 2 바이패스 밸브를 닫은 상태에서 제 2 가스공급 차단수단을 연 상태로 하고, 제 1 가스 공급 계통과 제 2 가스 공급 계통과의 쌍방으로부터 병렬로 가스 공급을 행하는 것을 특징으로 하고 있다.
게다가, 본 발명의 액화가스 공급방법은, 상기 제 1 액화가스량 검출수단으로 검출한 상기 제 1 액화가스 용기내의 액화가스량이, 상기 제 1 가스 잔량 설정치보다 적은 액화가스량으로 설정된 제 2 가스 잔량 설정치 이하가 되었을 때에, 제 1 가스공급 차단수단 및 제 1 바이패스 밸브를 닫아 제 1 가스 공급 계통으로부터의 가스 공급을 정지하고, 제 2 가스 공급 계통으로부터의 가스 공급으로 전환하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 각 가스 공급 계통에 접속된 액화가스 용기내의 액화가스량에 기초하여 가스공급 차단수단 및 바이패스 밸브를 각각 개폐 제어하는 것에 의해, 복수의 가스 공급 계통으로부터 가스 사용처에 연속적으로 가스 공급을 행할 수 있는 동시에, 액화가스량 검출수단으로 검출한 액화가스량이 적어진 가스 공급 계통의 바이패스 밸브를 여는 것에 의해, 액화가스량이 적어진 액화가스 용기내의 액화가스를, 압력 손실이 작은 바이패스 경로를 통해 다른 가스 공급 계통보다 우선하여 가스 사용처에 공급할 수 있다. 이것에 의해, 액화가스의 이용 효율을 높일 수 있는 동시에, 액화가스 용기의 교환 주기를 장기화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 액화가스 공급장치의 한 형태의 예를 나타내는 계통도이다.
도 2는 본 발명의 액화가스 공급방법의 한 형태의 예를 나타내는 플로차트이다.
도 3은 본 발명 방법에 있어서의 가스 공급 중의 액화가스 용기내의 가스 잔존율, 공급압력, 유량 및 감압밸브의 상태의 변화를 나타내는 설명도이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 본 형태의 예로 나타내는 액화가스 공급장치는, 복수의 액화가스 용기내의 액화 암모니아를 증발시켜 연속 공급하는 것으로서, 복수, 본 형태의 예에서는 2계통의 가스 공급 계통 A계, B계와, 각 가스 공급 계통 A계, B계에 각각 접속된 액화가스 용기(11a,11b)와, 각 액화가스 용기(11a,11b)내의 액화가스량을 각각 검출하는 액화가스량 검출수단으로서의 중량계(12a,12b)와, 각 가스 공급 계통 A계, B계에 각각 마련되어 2차측의 압력을 미리 설정된 압력으로 감압하는 감압수단으로서의 감압밸브(13a,13b) 및 가스의 공급·정지를 행하는 가스공급 차단수단으로서의 자동 개폐 밸브(14a,14b)를 가지는 감압 경로(15a,15b)와, 각 감압 경로(15a,15b)에 직렬로 설치되어 있는 상기 감압밸브(13a,13b)의 1차측과 자동 개폐 밸브(14a,14b)의 2차측을 자동 개폐 밸브로 이루어지는 바이패스 밸브(16a,16b)를 통하여 각각 접속하는 바이패스 경로(17a,17b)와, 각 가스 공급 계통 A계, B계로부터 공급되는 가스를 합류시켜 가스 사용처에 공급하는 사용처 가스 공급 경로(18)와, 상기 중량계(12a,12b)로 검출한 액화가스 용기(11a,11b)내의 액화가스의 잔량에 기초하여 상기 자동 개폐 밸브(14a,14b) 및 상기 바이패스 밸브(16a,16b)를 개폐 제어하는 제어수단(19)을 구비하고 있다. 게다가, 상기 사용처 가스 공급 경로(18)에는, 가스 사용처에 공급하는 가스의 압력을 미리 설정된 압력으로 조정하기 위한 감압기(20)가 마련되어 있고, 각 가스 공급 계통 A계, B계에는, 사용처 가스 공급 경로(18)에 합류되기 전의 가스의 압력을 검출하는 압력계(21a,21b)가 마련되고, 사용처 가스 공급 경로(18)에는, 감압기(20)로 감압된 공급 가스의 압력을 검출하는 압력계(22)가 마련되어 있다.
상기 감압밸브(13a,13b)는, 예를 들면, 다이얼이나 핸들 등을 수동으로 조작하여 1차측 압력보다 낮은 2차측 압력을 설정하는 것에 의해, 감압밸브(13a,13b)를 통과한 가스의 압력, 즉 2차측 압력을 일정한 압력으로 조정하는 것으로서, 설정된 2차측 압력보다 1차측 압력이 낮아지면, 2차측 압력은 1차측 압력과 같은 압력이 된다.
상기 바이패스 경로(17a,17b)의 압력 손실은, 감압밸브(13a,13b) 및 자동 개폐 밸브(14a,14b)를 가지는 감압 경로(15a,15b)의 압력 손실 보다 작아져 있다. 일반적으로, 감압밸브는 같은 구경의 개폐 밸브에 비해 압력 손실이 크기 때문에, 같은 구경의 배관이나 밸브를 이용하여 감압 경로(15a,15b) 및 바이패스 경로(17a,17b)를 각각 형성하는 것에 의해, 바이패스 경로(17a,17b)의 압력 손실을 감압 경로(15a,15b)의 압력 손실보다 작게 할 수 있는 동시에, 바이패스 밸브(16a,16b)와 자동 개폐 밸브(14a,14b)에 같은 밸브를 사용할 수 있다. 따라서, 고가인 압력 자동 제어밸브를 사용하는 일 없이, 동일 구경의 배관이나 자동 개폐 밸브를 사용하는 것에 의해, 액화가스 공급장치의 설비비용을 큰 폭으로 저감할 수 있다.
가스 공급 계통 A계, B계의 각 액화가스 용기(11a,11b)로부터 가스 공급은, 가스 사용처에 공급하는 가스의 압력보다 조금 높은 압력을 감압밸브(13a,13b)에 2차측 설정압력으로서 미리 설정한 상태에서, 액화가스 용기(11a,11b)내의 액화가스의 잔량에 기초하여 상기 제어수단(19)이 자동 개폐 밸브(14a,14b) 및 바이패스 밸브(16a,16b)를 개폐 제어하는 것에 의해 행하여진다. 각 액화가스 용기(11a,11b)의 교환은, 자동 개폐 밸브(14a,14b) 및 바이패스 밸브(16a,16b)가 전부 닫힌 상태일 때에 행하여지고, 액화가스 용기 교환 후에는, 제어수단(19)이 자동 개폐 밸브(14a,14b)를 열 때까지는 가스 공급을 행하지 않고 대기 상태가 된다.
한편, 본 형태의 예에서는, 감압 경로(15a,15b)의 상류측에 감압밸브(13a,13b)를, 하류측에 자동 개폐 밸브(14a,14b)를 각각 직렬로 배치하고 있지만, 자동 개폐 밸브(14a,14b)를 감압밸브(13a,13b)의 상류측에 배치할 수도 있다. 또한, 감압 경로(15a,15b)에 감압밸브(13a,13b)만을 배치하는 동시에, 감압밸브(13a,13b)의 1차측과 2차측을 접속하고 감압밸브(13a,13b)를 바이패스하는 상태에서 바이패스 경로(17a,17b)를 설치하여, 자동 개폐 밸브(14a,14b)를, 감압밸브(13a,13b)의 2차측에서 바이패스 경로(17a,17b)의 접속부보다 하류측에 배치할 수도 있다.
이하, 도 2 및 도 3에 기초하여, 본 형태의 예에 나타내는 액화가스 공급장치를 사용하여 가스 사용처에 연속적으로 가스 공급을 행하는 가스 공급방법의 한 형태의 예를 설명한다.
우선, 감압밸브(13a,13b)는, 가스 사용처가 요구하는 가스의 압력(감압기(20)에서 설정되는 공급압력)보다 조금 높은 압력, 예를 들면, 요구된 가스 공급압력이 0.4MPa일 때에는, 감압밸브(13a,13b)로 감압된 2차측 압력을 0.5MPa로 설정한다. 상기 제어수단(19)은, 양 가스 공급 계통 A계, B계가 전부 대기 상태에서, 자동 개폐 밸브(14a,14b) 및 바이패스 밸브(16a,16b)가 전부 닫혀져 있을 때(스텝 51), 가스 공급 계통 A계, B계 중의 어느 한 쪽을 선택하여, 예를 들면 가스 공급 계통 A계를 선택하여 자동 개폐 밸브(14a)를 열고, 가스 공급 계통 A계로부터 가스 사용처에의 가스 공급을 개시한다. 이것에 의해, 액화가스 용기(11a)에서 증발된 가스가 감압 경로(15a)의 감압밸브(13a) 및 자동 개폐 밸브(14a)를 통하여 가스 사용처에 공급된다(스텝 52). 이 때, 가스 공급 계통 A계의 바이패스 밸브(16a), 가스 공급 계통 B계의 자동 개폐 밸브(14b) 및 바이패스 밸브(16b)는 닫힌 상태가 계속되고 있어, 가스 사용처에의 가스 공급은, 가스 공급 계통 A계의 단독으로 행하여진다.
게다가, 상기 제어수단(19)은, 중량계(12a)의 검출치로부터 액화가스 용기(11a)내의 액화가스량을, 미리 설정된 액화가스량을 충전한 새로운 액화가스 용기(11a)의 중량을 100%로 하고, 이것에 대한 가스 공급중의 액화가스 용기(11a)의 중량을 가스 잔존율[%]로서 감시하고(스텝 53), 이 가스 잔존율이 미리 설정된 제 1 가스 잔량 설정치 이하가 될 때까지, 예를 들면 가스 잔존율이 30% 이하가 될 때까지는, 상기 스텝 52와 이 스텝 53을 반복하여 가스 공급 계통 A계 단독으로의 가스 공급이 계속된다.
스텝 53에서 액화가스 용기(11a)의 가스 잔존율이 30% 이하가 되었다고 판단되면, 스텝 54로 진행되어, 제어수단(19)으로부터의 지령에 의해서 가스 공급 계통 A계의 바이패스 밸브(16a)가 열리는 동시에, 가스 공급 계통 B계의 자동 개폐 밸브(14b)가 열린다. 이것에 의해, 가스 공급 계통 A계의 액화가스 용기(11a)에서 증발된 가스가, 가스가 감압 경로(15a)보다 압력 손실이 작은 바이패스 경로(17a)의 바이패스 밸브(16a)를 지나서 가스 사용처에 공급되는 상태가 되는 동시에, 가스 공급 계통 B계의 액화가스 용기(11b)에서 증발된 가스가 감압 경로(15b)의 감압밸브(13b) 및 자동 개폐 밸브(14b)를 지나서 가스 사용처에 공급되는 상태가 되어, 가스 공급 계통 A계와 가스 공급 계통 B계가 병렬로 가스 공급을 행하는 상태가 된다. 한편, 가스 공급 계통 A계의 자동 개폐 밸브(14a)는, 통상은 닫도록 하지만, 열린 상태인 채라도 지장 없다.
이 때, 가스 공급 계통 B계의 감압밸브(13b)에는, 전술과 같이 2차측 설정압력으로서 0.5MPa가 설정되어 있기 때문에, 가스 공급 계통 A계에서 압력 손실이 작은 바이패스 경로(17a)를 통과한 가스의 압력이, 가스 공급 계통 B계의 감압밸브(13b)로 감압된 가스의 압력(0.5MPa)보다 높아지고 있는 동안은, 가스 공급 계통 B계로부터의 가스 공급량에 비해 가스 공급 계통 A계로부터의 가스 공급량이 많아지고, 병렬 공급 개시 직후는, 가스 사용처에 공급되는 가스의 대부분이 가스 공급 계통 A계로부터의 가스가 되고 있다.
병렬 상태에서의 가스 공급의 경과에 따라서 액화가스 용기(11a)의 가스 잔존율이 30%로부터 점차 저하하고, 가스 잔존율의 저하에 수반하여 액화가스 용기(11a)내의 액화가스의 증발량이 저하되고 있으면, 바이패스 경로(17a)를 통과한 가스의 압력이 가스 공급 계통 B계의 감압밸브(13b)를 통과한 가스의 압력에 가까워져, 가스 공급 계통 A계로부터의 가스 공급량과 가스 공급 계통 B계로부터의 가스 공급량과의 차이가 없어진다. 액화가스 용기(11a)의 가스 잔존율이 더 저하되어 증발량이 더 저하되면, 가스 공급 계통 A계로부터의 가스 공급량에 비해 가스 공급 계통 B계로부터의 가스 공급량이 점차 많아진다.
양 가스 공급 계통 A계, B계로부터 병렬 공급되고 있을 때에도, 제어수단(19)은, 액화가스 용기(11a)의 가스 잔존율[%]을 감시하고(스텝 55), 액화가스 용기(11a)의 가스 잔존율이 미리 설정된 제 2 가스 잔량 설정치 이하가 될 때까지, 예를 들면, 액화가스 용기(11a)내의 증발량에서는 2차측 설정압력으로서 설정되어 있는 0.5MPa 이상의 압력을 확보하는 것이 곤란해지는 가스 잔존율로서 미리 설정된 3% 이하의 가스 잔존율이 될 때까지는, 상기 스텝 54와 스텝 55를 반복하여 가스의 병렬 공급을 계속한다.
스텝 55에서 액화가스 용기(11a)의 가스 잔존율이 3% 이하가 되었다고 판단되면, 스텝 56으로 진행되어, 가스 공급 계통 A계의 바이패스 밸브(16a)가 닫히고, 자동 개폐 밸브(14a)가 열린 상태일 때에는 자동 개폐 밸브(14a)도 닫혀져 가스 공급 계통 A계로부터의 가스 공급이 정지되고, 스텝 57로 진행되어 가스 공급 계통 B계로부터 단독으로 가스 사용처에 가스 공급이 행하여진다. 가스 공급을 정지한 가스 공급 계통 A계는 스텝 58로 진행되어 액화가스 용기(11a)의 교환이 행하여지고, 가스 잔존율이 3% 이하가 된 액화가스 용기(11a)가 떼어내져, 새로운 액화가스 용기(11a)(가스 잔존율 100%)가 가스 공급 계통 A계에 접속된다. 스텝 59에서 새로운 액화가스 용기(11a)의 교환기준이 합격으로 판정되면, 스텝 60으로 진행되고, 가스 공급 계통 A계는, 자동 개폐 밸브(14a) 및 바이패스 밸브(16a)가 전부 닫힌 상태의 대기 상태가 된다.
가스 공급 계통 B계 단독으로의 가스 공급을 행하고 있을 때에는, 바이패스 밸브(16b)가 닫힌 상태를 계속하고 있기 때문에, 감압밸브(13b)에서 0.5MPa로 2차측 압력이 설정되고, 게다가, 감압기(20)에서 설정된 0.4MPa로 가스 사용처에 가스 공급이 행하여지고 있고, 제어수단(19)은, 스텝 61에서 중량계(12b)의 검출치에 기초하여 액화가스 용기(11b)의 가스 잔존율을 감시하고 있다. 스텝 61에서 액화가스 용기(11b)의 가스 잔존율이 30% 이하라고 판단되면, 스텝 62로 진행되어 가스 공급 계통 B계의 바이패스 밸브(16b)가 열리고 자동 개폐 밸브(14b)가 닫히고, 가스 공급 계통 B계는, 바이패스 경로(17a)를 통과한 가스가 가스 사용처에 가스 공급되는 상태가 되는 동시에, 가스 공급 계통 A계의 자동 개폐 밸브(14a)가 열리고 가스 공급 계통 A계는, 감압밸브(13a)에서 0.5MPa로 2차측 압력이 설정되고, 감압기(20)에서 설정된 0.4MPa로 가스 사용처에 가스 공급되는 상태가 되고, 상기 마찬가지로, 가스 공급 계통 A계와 가스 공급 계통 B계가 병렬로 가스 공급하는 상태가 된다.
스텝 63에서 액화가스 용기(11b)의 가스 잔존율이 3% 이하가 되었다고 판단되면, 스텝 64에서 가스 공급 계통 B계의 바이패스 밸브(16b)가 닫히고, 스텝 65로 진행되어 가스 공급 계통 A계로부터 단독으로 가스 사용처에 가스 공급이 행하여지는 동시에, 가스 공급 계통 B계는 스텝 66에서 액화가스 용기(11b)의 교환이 행하여져, 스텝 67에서 액화가스 용기(11b)의 교환 기준이 합격으로 판정되면, 스텝 68로 진행되어 가스 공급 계통 B계가 대기 상태가 된다.
스텝 65에 있어서의 가스 공급 계통 A계로부터의 단독으로 가스 공급이 시작되면 상기 스텝 52로 복귀하고, 스텝 68에서 대기 상태가 된 가스 공급 계통 B계는, 가스 공급 계통 A계가 상기 스텝 53으로부터 스텝 54로 진행되었을 때에, 대기 상태로부터 가스 공급 상태로 전환된다. 이하, 이러한 각 스텝을 반복하는 것에 의해, 양 가스 공급 계통 A계, B계로부터 가스 사용처에 연속하여 가스 공급이 행하여진다.
도 3은, 이와 같이 하여 가스 공급을 행하고 있을 때의 시간 경과, 예를 들면 날짜 경과에 수반하는 액화가스 용기(11a,11b)의 가스 잔존율의 변화(도 3(a)), 가스 공급 계통 A계, B계의 가스 공급 압력의 변화(도 3(b)), 가스 공급 계통 A계, B계의 가스유량의 변화(도 3(c)), 자동 개폐 밸브(14a,14b) 및 바이패스 밸브(16a,16b)의 개폐 상태(도 3(d))를 각각 나타내는 것으로, 도 2에 있어서의 스텝 52로부터의 각 상태의 변화를 표시하고 있다.
개시하고 나서 잠시 동안은, 가스 공급 계통 A계 단독으로 가스 공급을 행하고 있으므로, 액화가스의 증발에 의해서 액화가스 용기(11a)의 가스 잔존율은 점차 저하되지만(도 3(a)), 가스 공급 계통 A계의 공급압력은 기준 설정압력의 0.5MPa를 유지하고, 대기중의 가스 공급 계통 B계의 공급압력은 0(제로)이며(도 3(b)), 가스 공급 계통 A계의 가스유량은, 가스 사용처에 요구되어 있는 유량, 예를 들면 300L/min(0℃, 1기압 환산치)이며, 가스 공급 계통 B계의 가스유량은 0(제로)이다(도 3(c)). 또한, 가스 공급 계통 A계의 자동 개폐 밸브(14a)가 열린 상태인 이외, 다른 자동 개폐 밸브(14b) 및 바이패스 밸브(16a,16b)는 닫힌 상태가 되어 있다(도 3(d)).
시간이 경과하여 액화가스 용기(11a)의 가스 잔존율이 30% 이하가 되면(경과시간 7), 가스 공급 계통 A계의 바이패스 밸브(16a)가 열리고 자동 개폐 밸브(14a)가 닫히는 동시에, 가스 공급 계통 B계의 자동 개폐 밸브(14b)가 열린다. 이것에 의해, 가스 공급 계통 B계의 액화가스 용기(11b)에서 증발된 가스의 공급이 개시되어, 가스 공급 계통 A계, B계에 의한 병렬 공급 상태가 된다(스텝 54). 이 때, 가스 공급 계통 A계의 공급압력은, 바이패스 밸브(16a)가 열리는 것에 의해서 압력 손실이 작은 바이패스 경로(17a)를 가스가 통과하기 때문에, 가스 공급 계통 A계로부터의 가스 공급압력은, 감압밸브 2차측 설정압력의 0.5MPa 이상으로 상승된다.
이 병렬 공급 상태에서는, 액화가스의 증발에 의해서 양 액화가스 용기(11a,11b)의 가스 잔존율은 전부 저하된다. 가스 공급 계통 A계의 공급압력은, 가스가 바이패스 경로(17a)를 통과하기 때문에, 병렬 공급 개시 직후에 0.5MPa 이상의 압력이 되지만, 액화가스 용기(11a)의 가스 잔존율의 저하에 의한 증발량의 감소에 수반하여 공급압력이 서서히 저하해 간다. 한편, 가스 공급 계통 B계의 공급압력은, 감압밸브(13b)에 의해서 0.5MPa로 유지된다. 가스 공급 계통 A계의 액화가스의 증발량의 감소에 수반하여, 가스 공급 계통 A계의 가스유량이 점차 감소되면, 가스 공급 계통 A계의 가스유량과 가스 공급 계통 B계의 가스유량과의 합계가 300L/min이 되도록, 가스 공급 계통 B계의 가스유량이 점차 증가해 간다.
병렬 공급 상태에서의 시간경과에 따라서 액화가스 용기(11a)의 가스 잔존율이 3% 이하가 되면(경과시간 12), 가스 공급 계통 A계의 바이패스 밸브(16a)가 닫혀져 가스 공급 계통 A계로부터의 가스 공급이 정지되고(스텝 56), 가스 공급 계통 B계로부터의 단독 공급이 된다(스텝 57). 가스 공급 계통 B계로부터의 단독 공급 개시로부터 액화가스 용기(11b)의 가스 잔존율이 30% 이하가 될 때까지 동안에, 가스 공급 계통 A계의 액화가스 용기(11a)가 교환되고, 액화가스 용기(11a)의 가스 잔존율이 100%가 되어 대기 상태가 된다(경과시간 14, 스텝 60).
그 후, 액화가스 용기(11b)의 가스 잔존율이 30% 이하가 되면, 가스 공급 계통 A계와 가스 공급 계통 B계와의 병렬 공급 상태가 되고(경과시간 18, 스텝 62), 액화가스 용기(11b)의 가스 잔존율이 3% 이하가 되면, 가스 공급 계통 A계의 단독 공급이 된다(경과시간 23, 스텝 65). 도 2에 나타낸 순서로 연속하여 가스 공급을 행하고 있는 동안, 액화가스 용기(11a,11b)의 가스 잔존율, 가스 공급 계통 A계, B계의 공급압력, 가스 공급 계통 A계, B계의 유량, 및, 자동 개폐 밸브(14a,14b) 및 바이패스 밸브(16a,16b)의 개폐 상태가, 도 3에 도시하는 바와 같이, 시간의 경과에 따라서 가스 공급 계통 A계, B계에서 같은 변화를 교대로 반복하는 것에 의해, 유량이 300L/min으로 제어된 가스가 가스 사용처에 연속 공급되어, 액화가스 용기(11a,11b)내의 액화가스는 가스 잔존율이 3%가 될 때까지 이용된다.
본 형태의 예에 나타내는 가스 공급방법에서는, 병렬 공급 개시 직후에, 바이패스 밸브(16a,16b)의 어느 한쪽이 밸브가 열린 상태가 됨으로써, 사용처 가스 공급 경로(18)의 압력이 일시적으로 높아지지만, 도 1에 나타낸 액화가스 공급장치와 같이, 가스 공급 계통 A계, B계가 합류한 사용처 가스 공급 경로(18)에 감압기(20)를 마련하여, 가스 사용처에 공급하는 가스의 압력을, 상기 감압밸브 2차측 설정압력의 0.5MPa보다 낮은, 가스 사용처가 원하는 압력으로 조정하는 것에 의해, 공급 가스의 압력 변동이나 유량 변동을 방지할 수 있다. 한편, 이러한 감압기가 가스 사용처의 설비에 조립해 넣어져 있는 경우는, 사용처 가스 공급 경로(18)의 감압기(20)를 생략할 수 있다.
게다가, 본 발명 방법의 형태의 예에서는, 가스 잔존율이 3% 이하가 되었을 때에 자동적으로 가스 공급을 병렬로부터 단독으로 전환하여, 액화가스 용기의 교환을 행하도록 하고 있지만, 가스 잔존율이 30% 이하가 되어 병렬 공급을 행하고 있을 때에, 예를 들면 경보를 출력하는 등 인위적으로 가스 공급을 병렬로부터 단독으로 전환하는 동시에 액화가스 용기의 교환을 행하도록 할 수도 있다.
또한, 가스 공급 계통이 2계통의 예를 들어 설명했지만, 가스 공급 계통이 3계통 이상의 경우에서도 똑같이 할 수 있어, 예를 들면, 제 1 계통이 가스 공급중에, 제 2 계통을 제 1 대기 상태, 제 3 계통을 제 2 대기 상태로 해두고, 제 2 계통으로부터의 가스 공급으로 전환되었을 때에, 제 3 계통을 제 1 대기 상태, 제 1 계통을 제 2 대기 상태로 해두는 것에 의해, 액화가스 용기를 교환할 시간을 확대할 수 있어, 액화가스 공급장치의 용장성(冗長性)을 향상시킬 수 있다. 게다가, 가스 공급 계통이 3계통 이상인 경우는, 가스 잔존율이 낮은 제 1 계통을 제 1 가스 공급 상태, 가스 잔존율이 높은 제 2 계통을 제 2 가스 공급 상태, 제 3 계통 이하를 대기 상태로 해두고, 제 1 계통이 용기 교환을 행하여 대기 상태가 되었을 때에, 가스 잔존율이 낮은 제 2 계통을 제 1 가스 공급 상태, 가스 잔존율이 높은 제 3 계통을 제 2 가스 공급 상태로 하도록 설정함으로써 대량의 가스 공급에도 대응하는 것이 가능하다.
한편, 액화가스의 종류는, 특별히 제한되는 것이 아니고, 또한, 액화가스 용기내의 액화가스량을 검출하는 액화가스량 검출수단은, 중량계에 한정되는 것이 아니고, 액화가스 용기내의 액화가스량을 검출할 수 있는 것이라면 임의의 것을 사용할 수 있어, 예를 들면 각종 액면계를 이용하는 것도 가능하다. 게다가, 압력계를 이용하여 액화가스 용기내의 액화가스량을 간접적으로 검출할 수도 있다. 또한, 공급 상태를 전환하기 위한 가스 잔존율의 수치도, 가스의 종류나 공급압력, 공급량 등의 조건에 따라서 적당히 설정할 수 있다. 게다가, 액화가스 용기에는, 상기 액화가스 용기를 가열하여 액화가스의 증발을 촉진시키는 수단을, 법령(일반 고압가스 보안규칙 제60조)에서 허용되는 범위내에서 부가해 둘 수 있다.
11a, 11b : 액화가스 용기
12a, 12b : 중량계
13a, 13b : 감압밸브
14a, 14b : 자동 개폐 밸브
15a, 15b : 감압 경로
16a, 16b : 바이패스 밸브
17a, 17b : 바이패스 경로
18 : 사용처 가스 공급 경로
19 : 제어수단
20 : 감압기
21a, 21b, 22 : 압력계

Claims (4)

  1. 복수의 액화가스 용기내에 충전되어 있는 액화가스를 증발시켜 가스 사용처에 공급하는 액화가스 공급장치에 있어서,
    복수의 가스 공급 계통에 각각 접속된 액화가스 용기와, 각 액화가스 용기내의 액화가스량을 각각 검출하는 액화가스량 검출수단과, 각 가스 공급 계통에 각각 마련된 감압수단을 가지는 감압 경로와, 각 가스 공급 계통에 각각 마련된 가스공급 차단수단과, 복수의 가스 공급 계통으로부터 공급되는 가스를 합류시켜 가스 사용처에 공급하는 사용처 가스 공급 경로와, 상기 감압 경로의 감압수단의 1차측과 2차측을 바이패스 밸브를 통하여 상기 감압 경로보다 압력 손실이 작은 상태로 각각 접속하는 바이패스 경로를 구비하고, 각 가스 공급 계통에는, 상기 액화가스량 검출수단으로 검출한 액화가스 용기내의 액화가스량에 기초하여 상기 가스공급 차단수단 및 상기 바이패스 밸브를 각각 개폐 제어하는 제어수단을 구비하고 있는 액화가스 공급장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 사용처 가스 공급 경로는, 상기 가스 공급 계통으로부터 공급되는 가스의 압력을, 상기 압력 조정 수단에 설정된 압력보다 낮은 미리 설정된 압력으로 조정하는 압력 조정기를 구비하고 있는 액화가스 공급장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 액화가스 공급장치를 사용하여 상기 가스 사용처에 연속적으로 가스 공급을 행하는 액화가스 공급방법으로서, 상기 제어수단은, 제 1 액화가스량 검출수단에서 검출된 제 1 액화가스 용기내의 액화가스량이 미리 설정된 제 1 가스 잔량 설정치를 넘고 있을 때에는, 제 2 가스 공급 계통에 마련되어 있는 제 2 가스공급 차단수단 및 제 2 바이패스 밸브를 닫은 상태에서, 제 1 가스 공급 계통에 마련되어 있는 제 1 가스공급 차단수단을 열어 제 1 바이패스 밸브를 닫은 상태로 하고, 제 1 액화가스 용기에서 증발된 가스를 제 1 감압수단으로 감압하여 가스 공급을 행하고, 제 1 액화가스량 검출수단에서 검출된 제 1 액화가스 용기내의 액화가스량이 상기 제 1 가스 잔량 설정치 이하가 되었을 때에는, 제 1 가스 공급 계통에 마련되어 있는 제 1 바이패스 밸브를 열어 제 1 액화가스 용기에서 증발된 가스를 제 1 바이패스 밸브를 통해 공급하는 동시에, 제 2 가스 공급 계통에 마련되어 있는 제 2 바이패스 밸브를 닫은 상태에서 제 2 가스공급 차단수단을 연 상태로 하여, 제 1 가스 공급 계통과 제 2 가스 공급 계통과의 쌍방으로부터 병렬로 가스 공급을 행하는 액화가스 공급방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 액화가스량 검출수단에서 검출된 상기 제 1 액화가스 용기내의 액화가스량이, 상기 제 1 가스 잔량 설정치보다 적은 액화가스량으로 설정된 제 2 가스 잔량 설정치 이하가 되었을 때에, 제 1 가스공급 차단수단 및 제 1 바이패스 밸브를 닫아 제 1 가스 공급 계통으로부터의 가스 공급을 정지하고, 제 2 가스 공급 계통으로부터의 가스 공급으로 전환하는 액화가스 공급방법.
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