WO2005121634A1 - ガス吸着容器 - Google Patents

Description

ガス吸着容器 技術分野

本発明は、ガス回収等に利用できるガス吸着容器に関する。 特に都市ガス等の ガスメータ等に残留する大気圧力以上の可燃性ガスを回収する場合に好適に利用 できる低圧力可燃性ガス回収用のガ明ス吸着容器に関する。 背景技術 書

調理、 給湯あるいは冷暖房といった用途に利用される都市ガスは、 地中の基幹 となるガス輸送導管、 引き込み用のガス輸送導管、 さらにガスメータを介して各 顧客に供給されている。 ガスメータは、 法律により一定期間毎に交換することが 義務付けられている。

ガスメータを交換する際には、 ガスメータの少なく とも上流側をバルブで封止 し、 ガスメータ内部に残留するガス圧力を大気圧以下に減圧する必要がある。 こ の際、 残留ガスを大気に放出する方策が考え得るが自然環境への影響や安全性を 考慮すると好ましくない。 また、 可燃性ガスであることを考慮して、 末端ガス機 器による燃焼消費または残留部に別途取り付けた燃焼機器による燃焼消費によつ て残留ガスを取り除く方策が考えられる。 しかし、 燃焼消費による方法では有限 な資源であるガスを無駄に消費することとなり、 また、 二酸化炭素増加による自 然環境への影響からも好ましくない。 そこで本発明者らは、 これらガスメータ等 に残留するガスの回収に好適な発明を為し、 特願 2 0 0 2— 2 9 9 5 4 6号に添 付した明細書にその内容を開示している。

なお、 特許文献 1には、 その内部に吸着材を充填した圧力容器の一例が開示さ れている。 内部に天然ガス等の可燃性ガスを貯蔵する場合には、 当該特許文献に 記載されているような圧力容器を用いるのが通例である。

特許文献 1 特開 2 0 0 3— 3 5 3 9 9号公報 発明の開示

前記したガス回収に関する発明で用いる回収容器は、 可燃性ガスであることを 考慮して、 金属性容器が一般的に採用されている。 金属製容器であれば容器内部 が高圧および減圧の何れの圧力にも耐え、 安全性への不安がほとんどないという メ リッ トがある。 しかし、 回収容器が重く、 ガス回収作業者の負担が大きくなる ことや、 容器製造コス トが大きくなる問題がある。 また、 回収後のガスを輸送す る際にも容器が重いため輸送コス 卜が大きくなるという問題もある。

本発明の目的は、 軽量で取り扱いの簡便なガス回収用のガス吸着容器を提供す ることにある。 第二に、 軽量かつ簡便なガス回収用のガス吸着容器であっても、 可燃性ガスを安全に取り扱える方策を提供することにある。

本発明は以下のような構成を有する。 すなわち、 本発明のガス吸着容器は、 そ の内部を大気圧未満に減圧すればその外形形状の全体が保持できない程度に収縮 するプラスチック容器と、 前記プラスチック容器の内部に充填した活性炭と、 前 記プラスチック容器に接続したガス入出力バルブと、 を有する。

本発明では容器本体としてプラスチック容器を用いるので軽量なガス吸着容器 が構成できる。 しかも、 プラスチック容器として、 その内部を大気圧未満に減圧 すればその外形形状の全体が保持できなレ、程度に収縮するものを採 するので、 相対的にその肉厚が薄く極めて軽いガス吸着容器を構成できる。 ガス吸着容器の 重量を支配する主な構造は容器構造体と活性炭であるが、 従来金属容器を採用し ていた場合と比較すると本願発明の容器構造体は肉厚の薄いプラスチック容器で あり極めて顕著な重量低減を実現できる。

なお、 実際にガス吸着容器を使用する場合には容器内部を減圧にする必要があ るが、 本願発明ではプラスチック容器が減圧で収縮するものであっても内部に活 性炭を充填しているので使用に際し問題はない。 仮にプラスチック容器内に活性 炭を充填せず、 プラスチック容器を単独で用いると、 内部を減圧にすることによ りプラスチック容器が収縮し、 あるいは収縮幅が大きく、 プラスチック容器が破 壊される。 もしくはプラスチック容器の収縮膨張の繰り返しにより疲労破壊を生 じる。 しかし、 本願発明では内部に活性炭を充填するのでプラスチック容器の極 端な収縮が発生せず、 従って収縮後の膨張も発生せず、 プラスチック容器が破壊 されたり疲労破壊を起こしたりすることがない。 つまり本願発明では、 活性炭を 減圧状態下でのガス吸着容器の形状保持用構造体として使用しているのである。 但し、 活性炭が充填されていない一部の部分や活性炭の充填が十分ではない部分 が仮に存在すれば若干ではあるがプラスチック容器の収縮が認められるのは勿論 である。

ここで、 「その內部を大気圧未満に減圧すれば」 とは、 プラスチック容器の內 部に何も充填しないで大気圧未満に減圧すればという意味である。 前記の通りそ の內部に活性炭等の形状保持用部材を充填すれば減圧にしてもプラスチック容器 に収縮が防止できることは勿論である。

「その外形形状」 とは、 プラスチック容器の外形形状であり、 「外形形状の全 体」 とは、 減圧にした場合のプラスチック容器の外形が全体として元の形状を保 持していないという趣旨である。 つまり、 减圧にした場合の外形形状が全体とし て元の形状を保持していないものの一部には元の形状を維持している部分が存在 する場合を含む。 プラスチック容器の形状によっては、 たとえば角の部分等機械 的強度が高い部分を有するため、 滅圧にしても元の形状を保持する部分がある。 このような部分を含むプラスチック容器もここでいう 「プラスチック容器」 であ る。

「外形形状が保持できない程度に収縮」 とは、 プラスチック容器の内容積が減 圧によって著しく減少するような場合をいう。 厳密には、 どのような容器であつ ても （たとえ金属製の容器であっても） その内部を減圧にすることによって大気 からの外部圧力を受けて収縮が発生しているはずである。 しかし、 このような厳 密な意味での収縮は元形状を大きく損なうわけではなく'、 内部減圧によっても内 容積を大きく減ずることはない。 つまり厳密な意味の収縮があつたとしてもその ような収縮による容器内容積の減少は無視できる。 ここでいう 「収縮」 には、 こ のような厳密な意味の収縮を含まない。

「プラスチック容器」 とは、 プラスチックを主構成要素とする容器である。 「 プラスチック」 は、 高重合体を必須の構成成分とし、 その加工段階で流れによつ て形を与える材料である。 「プラスチック容器」 の例としては、 たとえば市販の ポリエチレン製タンク （いわゆるポリタンク） を挙げることができる。 市販のプ ラスチック容器を利用することにより本発明のガス吸着容器を低コス卜で製造で さる。

本発明では容器内部に活性炭を充填することによりガスの吸蔵量を大幅に向上 することが可能となっている。 活性炭は、 メタン等の可燃性ガスの吸着に優れた ものが好ましいが、 そのガス吸着性能によって特に限定されることはない。 活性 炭の形状は、 粉末、 形成体等任意である。

「ガス入出力バルブ」 はガスの入出ポ一卜として機能し、 ガスの封止が実現で きるものであれば特に限定されることはない。 バルブはガス入力およびガス出力 の両方を兼ねる単一のバルブであっても良いし、 ガス入力およびガス出力の各々 の機能を分担する 2つのバルブであってもよい。

上記した本願発明のガス吸着容器において、 前記プラスチック容器には、 前記 減圧によるその外形形状の変化が他の領域に比較して小さい一部領域を有し、 前 記一部領域の内壁と前記活性炭との間に空隙を設け、 前記空隙に、 前記プラスチ ック容器の内部圧力が大気圧に達したことを検知する圧力検知手段を設けること ができる。 このような圧力検知手段を設けることによって、 容器内部の圧力が大 気圧以上になるタイミングを速やかに検知し、 容器へのガスの過剰な注入を防止 できる。 本願発明のガス吸着容器は軽量に構成しているので過剰なガス注入に対 して十分な耐性を有さない。 しかし、 圧力検知手段を設けることによって過剰注 入を防止し、 可燃性ガス等危険ガスに対しても安全に取り扱うことが可能になる ここで、 「減圧によるその外形形状の変化が他の領域に比較して小さい一部領 域」 とは、 前記した 「外形形状」 に関する説明で述べた 「収縮したとしても元の 形状を保持する一部領域」 である。 「空隙」 はプラスチック容器内部への活性炭 の充填を一部行わないことにより形成することができる。

上記した圧力検知手段として、 前記プラスチック容器の内部圧力の変化に応じ て膨張または収縮を行い、 その内部への前記プラスチック容器内のガスの侵入を 阻害する隔壁と、 前記隔壁の内部に配置され、 前記隔壁の内部圧力の変化によつ てはその位置を変化しない一対の対向した構造壁と、 前記構造壁の一方に設置さ れ、 押圧部への押圧によって接点がオンまたはオフするスィッチと、 前記押圧部 と前記構造壁の他方との間に配置され、 前記隔壁の内部圧力の変化に応じて膨張 または収縮を行うバルーンと、 を有し、 前記バルーンの膨張または縮小によって 前記スィツチのオンまたはオフを行うものを例示できる。

また、 前記プラスチック容器の内部圧力の変化に応じて膨張または収縮を行う 可動部および前記プラスチック容器の内部圧力の変化によってはその位置を変化 しない構造部を有し、 前記構造部の少なくとも一部は一対の対向した対向部を有 し、 その内部への吸着ガスの侵入を阻害する隔壁と、 前記対向部の一方に設置さ れ、 押圧部への押圧によって接点がオンまたはオフするスィッチと、 前記スイツ チの押圧部と、 前記対向部の他方との間に配置され、 前記隔壁の内部圧力の変化 に応じて膨張または収縮を行うバルーンと、 を有し、 前記バルーンの膨張または 縮小によって前記スィツチのオンまたはオフを行うものであってもよレ、。

さらに、 前記プラスチック容器の内部圧力の変化に応じて膨張または収縮を行 う可動部および前記プラスチック容器の内部圧力の変化によってはその位置を変 化しない構造部を有し、 その内部への吸着ガスの侵入を阻害する隔壁と、 前記構 造部に設置され、 押圧部への押圧によって接点がオンまたはオフするスィッチと 、 を有し、 前記可動部の動きによって前記スィ ッチのオンまたはオフを行うもの も例示することができる。

これら接点を有するスィツチを用いる圧力検知手段は、 何れも隔壁によってプ ラスチック容器内部に吸着されるガスから隔離される防爆構造を持つ。 よって吸 着ガスが可燃性であっても安全に取り扱うことが可能となる。

また、 圧力検知手段として、 前記プラスチック容器の内部圧力の変化に応じて 膨張または収縮を行う可動部に配置された第 1誘導素子を含む第 1共'振回路と、 前記プラスチック容器の内部圧力の変化によってはその位置を変化しない固定部 に配置され、 前記第 1誘導素子に誘導結合される第 2誘導素子を含む第 2共振回 路と、 前記第 1共振回路または前記第 2共振回路の共振周波数の変化を検出する 検出手段と、 を含むものを例示できる。 あるいは、 前記プラスチック容器の内部 圧力の変化に応じて膨張または収縮を行う可動部に配置された誘電体と、 前記プ ラスチック容器の内部圧力の変化によってはその位置を変化しない固定部に配置 され、 前記誘電体をその間に配置する対向した平板電極からなる容量素子を含む 共振回路と、 前記共振回路の共振周波数の変化を検出する検出手段と、 を含むも のを例示できる。

これら誘導素子または容量素子を用いる検知手段では、 圧力変化による可動部 の位置移動を誘導素子の相互誘導係数の変化あるいは容量素子の容量の変化とし て検知する。 相互誘導係数あるいは容量値の変化は共振回路の共振周波数の変化 として検出可能であるから、 本発明ではこの共振周波数の変化を圧力変化の信号 として利用する。 このような二つの共振回路による検出方法では電気回路に機械 的な接点を有さないので仮に電気回路が可燃性ガスに暴露されたとしても爆発の 危険性は少なく安全にガス吸着容器を取り扱うことが可能になる。

また、 本発明の他のガス吸着容器は、 容器外殻と、 前記容器外殻の内部に配置 され、 密閉可能な開口および蓋を有するフィルム容器と、 前記フィルム容器の内 部に配置され、 前記容器外殻の内部を充填する活性炭と、 前記蓋に接続されたガ ス入出力バルブと、 を有するものである。 このようなガス吸着容器によっても前 記のガス吸着容器と同様に軽量なガス吸着容器が構成できる。 すなわち、 容器外 殻としてはたとえばダンボール等の紙材料を適用することができ、 実質的なガス の保存容器としては極めて軽量なフィルム容器を採用できる。 ここで、 「フィル ム容器」 とは、 フィルムを主構成要素とする容器であり、 「フィルム」 は膜状の 材料のものをいう。 なお、 膜の厚さが 0 . 2 5 m m未満を 「フィルム」 、 0 . 2 5 m m以上を 「シート」 と分類することもあるが、 ここでは 「シート」 も 「フィ ルム」 の一部に含むこととする。 外圧力によって容易にその形状を変化し得る膜 状物をここでは 「フィルム」 と定義する。 フィルム容器の具体的な材料としては 、 プラスチックと してはポリエチレン、 ポリエチレンテレフタレート等、 金属と してはアルミやティンフリ一鋼板、 さらに内部を樹脂等でコーティングしてガス の透過を防止した布や紙で構成される多層材料を例示できる。 なお、 活性炭、 ガ ス入出力バルブ等の文言に関する解釈は前記と同様である。

前記フィルム容器を適用するガス吸着容器にも、 前記同様圧力検知手段を配置 することができる。 但し、 フィルム容器を適用するガス吸着容器では、 内部圧力 の変化によってフィルム容器の壁材 （フィルム） が容易に可動するので、 これを 圧力検出に利用することが可能である。 すなわち、 前記容器外殻の内部には、 前 記フィルム容器と前記容器外殻の内壁とが対向する空隙を有し、 前記空隙に、 押 圧部への押圧によって接点がオンまたはオフするスィツチを配置することができ る。 あるいは、 前記容器外殻の内部には、 前記フィルム容器と前記容器外殻の内 壁とが対向する空隙を有し、 前記空隙の前記フィルム容器に配置された第 1誘導 素子を含む第 1共振回路と、 前記空隙の前記外殻の内壁に配置され、 前記第 1誘 導素子に誘導結合される第 2誘導素子を含む第 2共振回路と、 前記第 1共振回路 または前記第 2共振回路の共振周波数の変化を検出する検出手段と、 を含むこと ができる。 あるいは、 前記容器外殻の内部には、 前記フィルム容器と前記容器外 殻の内壁とが対向する空隙を有し、 前記空隙の前記フィルム容器に配置された誘 電体と、 前記空隙の前記外殻の内壁に配置され、 前記誘電体をその間に配置する 対向した平板電極からなる容量素子を含む共振回路と、 前記共振回路の共振周波 数の変化を検出する検出手段と、 を含むことができる。

これら圧力検出手段では、 位置移動の検出素子 （スィッチまたは共振回路） は 吸着ガスが吸蔵されるフィルム容器内部でなく、 外部に配置されるので、 吸蔵ガ スによって暴露されることがない。 このため圧力検出手段を防爆構造にする必要 は無い。 図面の簡単な説明

第 1図は、 本発明の一実施の形態であるガス吸着容器の一例を示した断面図で ある。

第 2図は、 第 1図の A部を拡大して示した一部断面図である。

第 3図は、 圧力センサ 4の一例を示した断面図である。

第 4図は、 本発明の他の実施の形態であるガス吸着容器の一例を示した断面図 である。

第 5図は、 圧力センサ 3 4の部分 Bを拡大して示した断面図を示す。

第 6図は、 圧力センサの他の例を示した断面図である。

第 7図は、 圧力センサのさらに他の例を示した断面図である。

第 8図は、 圧力センサのさらに他の例を示した断面図である。

第 9図は、 圧力センサのさらに他の例を示した断面図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 ただし、 本発明 は多くの異なる態様で実施することが可能であり、 本実施の形態の記載内容に限 定して解釈すべきではない。 なお、 全体を通して同じ要素には同じ番号を付する ものとする。

(実施の形態 1 )

第 1図は、 本発明の一実施の形態であるガス吸着容器の一例を示した断面図で ある。 本実施の形態 1のガス吸着容器は、 プラスチック容器 1、 活性炭 2、 ガス 入出力用のバルブ 3、 圧力センサ 4を含む。 バルブ 3は配管 6を介して蓋 5に接 続され、 圧力センサ 4は蓋 8を通る配線 7で警報機 9に接続される。

プラスチック容器 1は、 たとえば灯油や水の保管用に用いられるポリタンク等 市販の汎用プラスチック容器である。 上部に持ち手部 1 0を有するものであれば 搬送が容易になり好ましい。 市販のプラスチック容器は内部を減圧にして使用す ることを想定していないため、 本来は内部を減圧状態にして使用されることはな レ、。 しかし、 プラスチック容器 1と蓋 5 , 8との気密性を十分に保つ方策を施せ ば内部を減圧にして使用する用途に実用的に用いることが可能になる。 なお、 本 発明では採用しない使用法であるが、 プラスチック容器 1の内部に構造材料をな んら入れない状態で内部を減圧にするとプラスチック容器 1は大気圧によって容 易に圧縮される。 本来そのような使用を想定しないで設計されているので当然の 帰結であるが、 本発明では後に説明するように内部に活性炭 2を充填するので、 活性炭が構造材料として機能し、 内部を減圧状態にしてもプラスチック容器 1が 著しく圧縮することはない。

第 2図は、 第 1図の A部を拡大して示した一部断面図である。 プラスチック容 器 1の開口部 1 1の外側面と蓋 5の内側面には各々ねじ山が設けられ、 蓋 5を回 し込んで開口部 1 1に閉じることが出来る。 このとき、 蓋 5と開口部 1 1との間 にガスケッ ト 1 2を挟みこみ、 ガスケッ ト 1 2の表面に真空グリスを塗布すれば 十分な気密性が保持できる。 なお、 バルブ 3に接続される配管 6は、 端部 1 3の 外周面にねじ山が設けられ、 蓋 5に形成されたタップ部 1 4にねじ込んで気密性 が保持される。 端部 1 3のねじ山とタップ部 1 4との間にテフロン （R ) テープ を巻き込めば、 より気密性を向上させることができる。 なお、 蓋 8についても同 様な気密性を保持する方策を施すことができる。 蓋 8と配線 7との隙間にはァク リル樹脂等を充填して封止することができる。

活性炭 2は、 プラスチック容器 1の内部に充填される。 活性炭 2が内部に充填 されているため、 ガスの吸蔵効率を向上することができる。 なお、 本実施の形態 のガス吸着容器には都市ガスを吸蔵することを目的とするため、 メタン吸蔵効率 の高い活性炭を用いることが好ましい。 活性炭の形状は、 タブレッ ト状、 円柱状 等所定の形状を有する形成体あるいは粉末状等任意である。 一般に活性炭の嵩密 度は粉末状活性より形成活性炭の方が優れているので、 容器内部に充填する活性 炭は形成活性炭であることが好ましいが、 容器内部に活性炭が充填されない空間 が発生し、 吸蔵効率が低下する恐れがある。 よって所定形状の形成活性炭を先に 充填し、 隙間を粉末活性炭で埋めるようにして容器内部への活性炭の充填率を高 めるようにしても良い。 前記したとおり活性炭 2はプラスチック容器 1の内部を 減圧にした時の容器外形を保持するための構造材として機能させる。 また活性炭 の充填率が高いほどガスの吸蔵効率も高くなる。 このため活性炭 2の充填率は高 いほど好ましいが活性炭の細孔構造を破壊する程度にまで圧縮した充填は好まし くない。

バルブ 3には、 一般的なバルブを適用することが可能である。 但し、 プラスチ ック容器 1の内部を真空状態に近い減圧状態まで減圧することを考慮すれば真空 バルブであることが好ましい。 市販のダイアフラムバルブやニードルバルブを適 用することができる。

圧力センサ 4は、 プラスチック容器 1の内部圧力が大気圧近傍に達したことを 検知するセンサである。 第 3図は圧力センサ 4の一例を示した断面図である。 圧 力センサ 4は、 隔壁 2 0と、 隔壁内に設けられた構造体 2 1と、 構造体 2 1内の スィッチ 2 2およびバルーン 2 3とを有する。 スィッチ 2 2には、 押圧用のレバ 一 2 4およびボタン 2 5を含む。 押圧用のレバー 2 4は、 レバーを押圧すること によってボタン 2 5を押下し、 スィッチ 2 2の接点をオンまたはオフする。 隔壁 2 0は、 たとえば合成ゴム等の弹性膜で構成され、 外部圧力の変化に応じ て容易に伸縮する材料で構成する。 隔壁 2 0の內部の圧力は外部圧力の変化に応 じて変化する。 たとえば外部圧力が下がると隔壁 2 0が膨張し、 隔壁 2 0の内部 圧力も低下する。 逆に外部圧力が上昇すると隔壁 2 0が縮小し內部圧力も上昇す る。 また、 隔壁 2 0はその外部と内部との間の気体の流通を阻害するものであり 、 内外部に存在するガスのリーク速度が低い材料であることが好ましい。

構造体 2 1は、 その内部が外部に対して開放されているものであり、 よって隔 壁 2 0の内部圧力および外部圧力によってはその形状が変化しない。 構造体 2 1 の形状は特に制限されないが、 少なくともスィツチ 2 2とバルーン 2 3とを間に 挟む一対の対向した壁面を有する。 一方の壁面にはスィツチ 2 2が配置される。 この場合スィツチ 2 2の押圧部であるレバー 2 4がバルーン 2 3に対向するよう 配置される。 バルーン 2 3は隔壁 2 0と同様にその外部圧力の変化に応じて容易 に伸縮する材料で構成される。

このような圧力センサ 4の動作について以下に説明する。 圧力センサ 4の外部 圧力が低下すると破線 2 0 'で示したように隔壁 2 0が膨張し、 隔壁 2 0の内部 圧力も低下する。 隔壁内部の圧力低下に伴ってバル一ン 2 3が破線 2 3 'で示し たように膨張し、 構造体 2 1の対向する壁面に押される状態以上にバルーン 2 3 が膨張すると、 バルーン 2 3はスィツチ 2 2のレバー 2 4を押圧することになる 。 これによりスィツチ 2 2がオン状態からオフ状態にあるいはオフ状態からオン 状態になる。 このオンまたはオフ状態に変更される状態に対応する外部圧力が大 気圧になるようバルーン 2 3の内部圧力あるいはバルーン 2 3の張力あるいは構 造体 2 1の対向する壁面間距離を調整すれば、 大気圧に達した状態を検出するこ とが可能になる。 スィツチ 2 2のオン状態またはオフ状態を警報機 9でモニタし 、 大気圧以上である状態であるか減圧状態であるかを作業者に知らせることがで さる。

なお、 隔壁 2 0の内外でガスの流通は阻害されるから、 隔壁 2 0の外部が可燃 性ガスで充満されても隔壁 2 0の内部には可燃性ガスは侵入しない。 つまり隔壁 2 0は防爆構造を提供していることになる。 スィツチ 2 2は機械的接点を有する ため、 接点のオンオフの際に微少な火花が発生する可能性があるが、 本実施の形 態の圧力センサでは防爆構造を採るので可燃性ガスを爆発させる危険はな.い。 本実施の形態のガス吸着容器は上記に説明の通りである。 ここで上記したガス 吸着容器の使用方法の一例を説明する。 まず、 容器内部に存在するガス （空気や 前回使用の後の残留可燃性ガス） を排気する。 排気はバルブ 3の開放側配管に真 空ポンプ等の排気手段を接続しバルブ 3を開くことによって行う。 十分な時間排 気を行った後、 真空ポンプの性能にも依存するが容器内部の圧力はほぼ 0気圧 （ 少なく とも 0 . 1気圧以下） に達する。 この状態でバルブ 3を閉じ、 真空ポンプ の接続を解除する。 この状態でガス吸着容器はガス回収等の作業に使える状態と なる。 ガス回収作業は、 交換対象のガスメータが接続されている配管等回収する ガスが充満された部分にバルブ 3の開放側配管を接続配管で接続し、 バルブ 3を 開くことによって行う。 ガス吸着容器の内部は予め減圧状態にあるので回収対象 のガスは自然にガス吸着容器内に流れ込む。 十分な時間を経過した後、 バルブ 3 を閉じ、 接続配管を解除すれば回収作業が終了する。 このようにして簡便な操作 によってガスの回収が行えるが、 何度か回収作業を繰り返せば、 回収作業の途中 で容器内圧力が大気圧を超える場合が発生する。 .しかし、 容器内部圧力が大気圧 を超えた場合速やかに警報機 9がそれを作業者に知らせることが出来るので作業 者は回収作業を一旦中断し、 別の容器に置き換えて回収作業を継続できる。

なお、 この回収作業の際、 ガス吸着容器は非常に軽く構成されているので作業 者の作業負担を大きく軽減することができる。 本実施の形態のガス吸着容器の重 量は実質的に活性炭の重量のみとみなせる程度に軽減される。 たとえば回収でき るガス容量を 1 0 0リ ツ トルとして設計した場合で考えると、 容量 1 0リ ツ トル の円筒形ステンレス容器 （高さ 3 0 0 ミ リメートル X内径 2 0 6 ミ リメー トル、 肉厚 4ミリメー トル） 内に市販の破砕状活性炭 （比表面積 1 0 0 0平方メートル /グラム ·細孔容量 0 . 4 ミ リ リ ッ トル/グラム） を 0 . 5キログラム/リ ッ トル の充填率で充填することで所望の回収ガス容量となる。 この場合の総重量は 1 5 キログラムになる。 一方、 本実施の形態のガス吸着容器として 2 0リツ トルのポ リエチレンタンクを用いた場合、 上記同様の活性炭充填率で活性炭を充填すると 、 充填される活性炭の重量は 1 0キログラムであり総重量は 1 0 . 8キログラム となった。 ここで容器の実容量が 2 0 リツ トルあるので回収ガスの吸着容量はお よそ 2 0 0 リ ツ トルとなる。 つまり本実施の形態と前述のステンレス製容器で構 成した場合とを比較すれば、 回収性能が 2倍に向上しているにも関わらず重量は 約 3 0 %軽減される。 なお、 本実施の形態のガス吸着容器では、 内部に活性炭が 充填されているので、 プラスチック容器をそのまま用いるより回収ガスの容量を 多く出来ることは勿論である。 また、 内部に活性炭が充填されているため、 ブラ スチック容器を減圧下でも使用できる。 さらに、 使用を繰り返すことにより減圧 および大気圧間で繰り返しの圧力変動を受けることになるがこれに伴ってプラス チック容器が繰り返しの収縮伸張を受けることになる。 しかし内部に活性炭が充 填されているのでこのような繰り返しの収縮伸張幅が小さくなり、 プラスチック 容器の疲労破壊を抑制しその使用寿命を長くできる効果もある。

また、 本実施の形態のガス吸着容器では圧力センサを備えるのでガスが過剰に 注入されることもなく、 また圧力センサは防爆構造を採る。 このためメタンガス のような可燃性ガスであっても安全に回収作業を行うことができる。

(実施の形態 2 )

第 4図は、 本発明の他の実施の形態であるガス吸着容器の一例を示した断面図 である。 本実施の形態 2のガス吸着容器は、 外殻 3 0、 フィルム容器 3 1、 実施 の形態 1同様の活性炭 2、 実施の形態 1同様のバルブ 3、 圧力センサ 3 4を含む 。 フィルム容器 3 1には実施の形態 1同様の蓋 5が設けられる。

外殻 3 0は、 容器の外形状を決める機能を持つが、 実質的にはフィルム容器 3 1の保護容器としても機能する。 外殻 3 0はたとえば段ボール箱等の軽量な箱が 例示できる。

フィルム容器 3 1は、 ポリエチレン等のプラスチックフィルムを袋状に構成し 開口部に蓋 5を設けて蓋 5を閉じることによつて気密性を保持できるようにした 袋である。 フィルム容器 3 1の重量が極めて軽く構成されることは自明であろう 。 このようなフィルム容器 3 1を外殻 3 0の内部に配置し、 実施の形態 1同様の 活性炭 2をフィルム容器 3 1内に充填する。 このとき、 活性炭 2が充填された状 態の形状は外殻 3 0が決めることになる。

なお、 本実施の形態のガス吸着容器の使用方法は実施の形態 1の場合と同様で ある。

第 5図に圧力センサ 3 4の部分 Bを拡大して示した断面図を示す。 圧力センサ 3 4は、 実施の形態 1で説明したスィッチ 2 2のみで構成され、 スィッチ 2 2を フィルム容器 3 1と外殻 3 0の隙間に配置しただけの構成である。 フィルム容器

3 1内に吸着ガスが充満し、 やがて大気圧以上のガスが注入されてくると、 フィ ルム容器 3 1は破線 3 1 'で示すように内部圧力の上昇を受けて膨らんでくる。 この膨らみがスィ ッチ 2 2を破線 2 2 'で示すように持ち上げ、 レバー 2 4が破 線 2 4 'のように押圧されることになる。 これによりスィツチのオンまたはオフ でフィルム容器内の圧力が大気圧以上に達したことを検知することが可能となる

本実施の形態のガス吸着容器によっても、 実施の形態 1と同様の効果が得られ ることは勿論であるが、 本実施の形態ではさらに実施の形態 1よりも軽量な材料 で容器を構成できることを付記する。 さらに、 本実施の形態の圧力センサはフィ ルム容器に内部に設置するわけではないので、 防爆構造を採る必要が無い。 よつ てセンサの構成を簡略化して容器の製造コス トを低減できる効果もある。

以上本発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、 本発明は前記実施の形 態に限定されるものではなく、 その要旨を逸脱しない範囲で変更することが可能 である。

たとえば、 防爆構造の圧力センサとして第 6図に示すような構造を採用するこ とも可能である。 つまり、 第 6図に示すセンサでは、 隔壁 4 0の一部に内外圧力 の変化によって伸縮する部分 4 1を設ける。 そして、 その他の隔壁の部分は内外 圧力の変化では容易に位置変動を生じない材料で構成する。 このようなセンサで は、 隔壁 4 0， 4 1の外部の圧力変動に応じて伸縮する部分 4 1が伸縮し、 隔壁 内部の圧力がそれに応じて変化する。 そして隔壁内部の圧力変動に応じてバル一 ン 2 3が伸縮し、 スィツチ 2 2をオンまたはオフさせることが可能である。 また、 第 7図に示すセンサの構造を採用することも可能である。 第 7図のセン サでは、 隔壁の伸縮する部分 4 1がその伸縮に応じてスィッチ 2 2のレバ一 2 4 を押圧し、 隔壁外部の圧力変動に応じてスィツチ 2 2をオンオフすることが可能 となる。

また、 圧力センサとして、 第 8図に示すような共振回路を利用することも可能 である。 すなわち、 実施の形態 2の外殻 3 0にコイル L 1およびコンデンサ C 1 からなる共振回路 5 1を取り付け、 フィルム容器 3 1にコイル L 2およびコンデ ンサ C 2からなる共振回路 5 2を取り付ける。 ここで共振回路 5 1はその共振周 波数で励振するよう外部電圧を印加しておく。 この状態で共振回路 5 2の少なく ともコイル L 2が容器内部の圧力増加に伴って上昇してくると、 L 1と L 2との 間も相互誘導係数が M lから M 2に変化し、 共振回路 5 1の共振周波数に変化が 発生する。 共振回路 5 1の共振周波数が変化すると、 それ以前に励振していた励 振周波数との間にズレが生じ、 共振回路 5 1は共振しなくなる。 この共振現象を モニタすれば容器内圧力が大気圧に達したことを検知することが可能となる。 また、 第 9図に示すように第 8図の共振回路 5 2を誘電体 5 5に置き換えても 良レ、。 但し、 誘電体 5 5はフィルム容器 3 1の上昇に伴って上昇し、 誘電体 5 5 は共振回路 5 1のコンデンサ C 1の内部に挿入されるように配置する。 フィルム 容器 3 1の上昇 （つまり圧力の上昇） によってコンデンサ C 1内に挿入される誘 電体の体積が変化し、 コンデンサ C 1の容量値が変化する。 これはすなわち共振 回路 5 1の共振周波数の変化を意味し、 第 8図の場合と同様に共振回路 5 1の共 振現象をモニタすることによって容器内圧力の大気圧への到達を検知することが できる。

(発明の効果）

本願で開示される発明のうち、 代表的なものによって得られる効果は、 以下の 通りである。 すなわち、 本発明により、 軽量で取り扱いの簡便なガス回収用のガ ス吸着容器を提供できる。 また、 軽量かつ簡便なガス回収用のガス吸着容器であ つても、 可燃性ガスを安全に取り扱える方策を提供できる。 産業上の利用分野

本発明は、ガス回収等に利用できるガス吸着容器に関する。 特に都市ガス等の ガスメータ等に残留する大気圧力以上の可燃性ガスを回収する場合に好適に利用 できる低圧力可燃性ガス回収用のガス吸着容器に関する。

Claims

請 求 の 範 囲 その内部を大気圧未満に減圧すればその外形形状の全体が保持できない程度 に収縮するプラスチック容器と、

前記プラスチック容器の内部に充填した活性炭と、

前記プラスチック容器に接続したガス入出力バルブと、

を有するガス吸着容器。

前記プラスチック容器には、 前記減圧によるその外形形状の変化が他の領域 に比較して小さい一部領域を有し、

前記一部領域の内壁と前記活性炭との間に空隙を設け、

前記空隙に、 前記プラスチック容器の内部圧力が大気圧に達したことを検 知する圧力検知手段を設けた請求の範囲第 1項記載のガス吸着容器。

前記圧力検知手段は、

前記プラスチック容器の内部圧力の変化に応じて膨張または収縮を行い、 その内部への前記プラスチック容器内のガスの侵入を阻害する隔壁と、 前記隔壁の内部に配置され、 前記隔壁の内部圧力の変化によってはその位 置を変化しない一対の对向した構造壁と、

前記構造壁の一方に設置され、 押圧部への押圧によって接点がオンまたは オフするスィツチと、

前記押圧部と前記構造壁の他方との間に配置され、 前記隔壁の内部圧力の 変化に応じて膨張または収縮を行うバルーンと、 を有し、

前記バルーンの膨張または縮小によって前記スィツチのオンまたはオフを 行う請求の範囲第 2項記載のガス吸着容器。

前記圧力検知手段は、

前記プラスチック容器の内部圧力の変化に応じて膨張または収縮を行う可 動部および前記プラスチック容器の内部圧力の変化によってはその位置を変 化しない構造部を有し、 前記構造部の少なく とも一部は一対の対向した対向 部を有し、 その内部への吸着ガスの侵入を阻害する隔壁と、

前記対向部の一方に設置され、 押圧部への押圧によって接点がオンまたは オフするスィツチと、

前記スィ ッチの押圧部と、 前記対向部の他方との間に配置され、 前記隔壁 の内部圧力の変化に応じて膨張または収縮を行うバルーンと、 を有し、 前記バルーンの膨張または縮小によって前記スィツチのオンまたはオフを 行う請求の範囲第 2項記載のガス吸着容器。

前記圧力検知手段は、

前記プラスチック容器の内部圧力の変化に応じて膨張または収縮を行う可 動部および前記プラスチック容器の内部圧力の変化によってはその位置を変 ィ匕しなし、構造部を有し、 その内部への吸着ガスの侵入を阻害する隔壁と、 前記構造部に設置され、 押圧部への押圧によって接点がオンまたはオフす るスィツチと、 を有し、

前記可動部の動きによって前記スィツチのオンまたはオフを行う請求の範 囲第 2項記載のガス吸着容器。

前記圧力検知手段は、

前記プラスチック容器の内部圧力の変化に応じて膨張または収縮を行う可 動部に配置された第 1誘導素子を含む第 1共振回路と、

前記プラスチック容器の内部圧力の変化によってはその位置を変化しない 固定部に配置され、 前記第 1 誘導素子に誘導結合される第 2誘導素子を含む 第 2共振回路と、

前記第 1共振回路または前記第 2共振回路の共振周波数の変化を検出する 検出手段と、

を含む請求の範囲第 2項記載のガス吸着容器。

前記圧力検知手段は、

前記プラスチック容器の内部圧力の変化に応じて膨張または収縮を行う可 動部に配置された誘電体と、

前記プラスチック容器の内部圧力の変化によってはその位置を変化しない 固定部に配置され、 前記誘電体をその間に配置する対向した平板電極からな る容量素子を含む共振回路と、

前記共振回路の共振周波数の変化を検出する検出手段と、 を含む請求の範囲第 2項記載のガス吸着容器。

容器外殻と、

前記容器外殻の内部に配置され、 密閉可能な開口および蓋を有するフィル ム容器と、

前記フィルム容器の内部に配置され、 前記容器外殻の内部を充填する活性 灰と、

前記蓋に接続されたガス入出力バルブと、

を有するガス吸着容器。

前記容器外殻の内部には、 前記フィルム容器と前記容器外殻の内壁とが対向 する空隙を有し、

前記空隙に、 押圧部への押圧によって接点がオンまたはオフするスィツチ を配置した請求の範囲第 8項記載のガス吸着容器。

. 前記容器外殻の内部には、 前記フィルム容器と前記容器外殻の内壁とが 対向する空隙を有し、

前記空隙の前記フィルム容器に配置された第 1誘導素子を含む第 1共振回 路と、

前記空隙の前記外殻の内壁に配置され、 前記第 1誘導素子に誘導結合され る第 2誘導素子を含む第 2共振回路と、

前記第 1共振回路または前記第 2共振回路の共振周波数の変化を検出する 検出手段と、

を含む請求の範囲第 8項記載のガス吸着容器。

. 前記容器外殻の内部には、 前記フィルム容器と前記容器外殻の内壁とが 対向する空隙を有し、

前記空隙の前記フィルム容器に配置された誘電体と、

前記空隙の前記外殻の内壁に配置され、 前記誘電体をその間に配置する対 向した平板電極からなる容量素子を含む共振回路と、

前記共振回路の共振周波数の変化を検出する検出手段と、

を含む請求の範囲第 8項記載のガス吸着容器。