(57)【要約】【課題】タンク内をガスで置換する時間を短縮できる技術を提供する。【解決手段】ガス置換方法は、（ａ）前記タンク内の圧力が前記所定値以上となるように前記第２種のガスを前記タンク内に供給する供給工程と、前記供給工程の後に前記タンク内の気体を外部に排出する排出工程と、を有する給排工程を複数回行う工程と、（ｂ）前記工程（ａ）の後に、前記タンク内の圧力を前記所定値未満にする工程と、を備える。工程（ａ）は、前記排出工程を行っている際に、前記タンク内の圧力を縦軸とし経過時間を横軸とした前記タンク内の圧力の変化を表したグラフにおいて、変曲点が現れた時点で前記供給工程に切り替える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク内に収容された第１種のガスを、前記タンク内の圧力が所定値未満となるように第２種のガスで置換するガス置換方法であって、
（ａ）前記タンク内の圧力が前記所定値以上となるように前記第２種のガスを前記第１種のガスが収容された前記タンク内に供給する供給工程と、前記供給工程の後に前記タンク内の気体を外部に排出する排出工程と、を有する給排工程を複数回行う工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）の後に、前記タンク内の圧力を前記所定値未満にする工程と、を備え、
前記工程（ａ）は、
前記排出工程を行っている際に、前記タンク内の圧力を縦軸とし経過時間を横軸とした前記タンク内の圧力の変化を表したグラフにおいて、変曲点が現れた時点で前記供給工程に切り替える、ガス置換方法。
【請求項２】
請求項１に記載のガス置換方法であって、
前記工程（ａ）は、少なくとも前記タンクを加熱して前記タンク内の温度を上昇させることで、前記タンクの内圧を前記所定値よりも上昇させた状態で行なわれる、ガス置換方法。
【請求項３】
請求項２に記載のガス置換方法であって、
前記工程（ｂ）は、前記タンク内の温度を前記加熱前よりも低下させることで、前記タンクの内圧を前記所定値未満にまで低下させる工程である、ガス置換方法。
【請求項４】
タンク内に収容された第１種のガスを、前記タンク内の圧力が所定値未満となるように第２種のガスで置換するガス置換装置であって、
前記第２種ガスを収容するガス源と、
前記ガス源に収容された前記第２種のガスを前記第１種のガスが収容された前記タンク内に供給するための供給ラインと、
前記タンク内の気体を排出するための排出ラインと、
前記タンク内の圧力を測定するための圧力測定部と、
前記ガス置換装置の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記タンク内の圧力を縦軸とし、経過時間を横軸とし、前記タンク内の圧力の変化を表したグラフを生成し、前記排出ラインによる前記気体の排出を行っている際に前記グラフにおいて変曲点が現れた時点で、前記供給ラインを用いた前記第２種のガスの供給に切り替える、ガス置換装置。
【請求項５】
請求項４に記載のガス置換装置であって、さらに
少なくとも前記タンクを加熱する加熱部を有し、
前記制御部は、
前記加熱部によって前記タンクを加熱して前記タンク内の温度を上昇させることで、前記タンクの内圧を前記所定値よりも上昇させた状態で、前記供給ラインによる前記第２種のガスの供給と、前記排出ラインによる前記気体の排出とを実行する、ガス置換装置。
【請求項６】
請求項５に記載のガス置換装置であって、
前記制御部は、
前記第２種のガスの供給と、前記気体の排出とを繰り返し実行した後に、前記加熱部による前記タンクの加熱を停止して、前記タンク内の温度を低下させることで、前記タンクの内圧を前記所定値未満とする、ガス置換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンク内をガスで置換する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、処理室内の大気を不活性ガスで置換した後に、真空排気して処理室内を水素で置換する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８９４００号公報
【特許文献２】特開２０００−２２０７９５号公報
【特許文献３】特開２００５−０５４９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、近年、燃料電池を駆動源として有する自動車（燃料電池自動車）が開発されている。また、燃料電池自動車の水素源として高圧で水素を充填するタンクが開発されている。このタンクを製造する場合において、気密性を有するか否かの気密試験（例えば、高圧ガス保安協会が定める組試験）を行うことが必要となる。この場合において、気密試験の際に充填されたタンク内の不活性ガスを、試験終了後に水素に置換する必要がある。また、安全性の観点から置換後の水素は、高純度（例えば、純度９９．９％以上）かつ低圧（例えば、１ＭＰａ以下）である事が望まれる。例えば、高圧で水素を収容するためのタンク（高圧水素タンク）を燃料電池自動車に組み付けるときには、安全の為にタンク内圧力を１ＭＰａ以下にする必要がある。
【０００５】
既存の水素置換方法では上記条件（純度や圧力）を満たす水素置換を行うためには長時間を要する場合があった。例えば、差圧を駆動力とした置換方法では、大気圧とタンク内圧力との差圧が小さくなるとタンク内の気体が外部に放出されるための放出速度が低下する。
【０００６】
上記のような要望は、不活性ガスが収容されたタンク内を水素で置換する技術に限らず、第１種のガスが収容されたタンクを第１種のガスとは異なる第２種のガスに置換する技術に共通する要望であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００８】
（１）本発明の一形態によれば、タンク内に収容された第１種のガスを、前記タンク内の圧力が所定値未満となるように第２種のガスで置換するガス置換方法が提供される。このガス置換方法は、（ａ）前記タンク内の圧力が前記所定値以上となるように前記第２種のガスを前記第１種のガスが収容された前記タンク内に供給する供給工程と、前記供給工程の後に前記タンク内の気体を外部に排出する排出工程と、を有する給排工程を複数回行う工程と、（ｂ）前記工程（ａ）の後に、前記タンク内の圧力を前記所定値未満にする工程と、を備え、前記工程（ａ）は、前記排出工程を行っている際に、前記タンク内の圧力を縦軸とし経過時間を横軸とした前記タンク内の圧力の変化を表したグラフにおいて、変曲点が現れた時点で前記供給工程に切り替える。
この形態のガス置換方法によれば、気体の排出速度が比較的高い範囲において排出工程を行うことができるため、タンク内を第２種のガスで置換する時間を短縮できる。
【０００９】
（２）上記形態のガス置換方法であって、前記工程（ａ）は、少なくとも前記タンクを加熱して前記タンク内の温度を上昇させることで、前記タンクの内圧を前記所定値よりも上昇させた状態で行なわれても良い。
上記形態のガス置換方法によれば、タンクの内圧を上昇させて給排工程を行うことから、大気圧とタンク内圧との差圧を利用した排出工程における気体の排出速度を上昇できる。これにより、タンク内を第２種のガスで置換する時間をさらに短縮できる。
【００１０】
（３）上記形態のガス置換方法であって、前記工程（ｂ）は、前記タンク内の温度を前記加熱前よりも低下させることで、前記タンクの内圧を前記所定値未満にまで低下させる工程であっても良い。
上記形態のガス置換方法によれば、タンク内の温度を低下させることで容易にタンクの内圧を所定値未満にできる。
【００１１】
（４）他の一実施形態によれば、タンク内に収容された第１種のガスを、前記タンク内の圧力が所定値未満となるように第２種のガスで置換するガス置換装置が提供される。このガス置換装置は、前記第２種ガスを収容するガス源と、前記ガス源に収容された前記第２種のガスを前記タンク内に供給するための供給ラインと、前記タンク内の気体を排出するための排出ラインと、前記タンク内の圧力を測定するための圧力測定部と、前記ガス置換装置の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記タンク内の圧力を縦軸とし、経過時間を横軸とし、前記タンク内の圧力の変化を表したグラフを生成し、前記排出ラインによる前記気体の排出を行っている際に前記グラフにおいて変曲点が現れた時点で、前記供給ラインを用いた前記第２種のガスの供給に切り替える。
上記他の一実施形態のガス置換装置によれば、制御部が、気体の排出速度が比較的高い範囲において気体の排出を行うことで、タンク内を第２種のガスで置換する時間を短縮できる。
【００１２】
（５）上記形態のガス置換装置であって、少なくとも前記タンクを加熱する加熱部を有し、前記制御部は、前記加熱部によって前記タンクを加熱して前記タンク内の温度を上昇させることで、前記タンクの内圧を前記所定値よりも上昇させた状態で、前記供給ラインによる前記第２種のガスの供給と、前記排出ラインによる前記気体の排出とを実行しても良い。
上記形態のガス置換装置によれば、制御部が、加熱部によってタンクの内圧を上昇させた状態で、第２種のガスの供給と気体の排出を行っている。これにより、大気圧とタンク内圧との差圧を利用した気体の排出速度を上昇できる。これにより、タンク内を第２種のガスで置換する時間をさらに短縮できる。
【００１３】
（６）上記形態のガス置換装置であって、前記制御部は、前記第２種のガスの供給と、前記気体の排出とを繰り返し実行した後に、前記加熱部による前記タンクの加熱を停止して、前記タンク内の温度を低下させることで、前記タンクの内圧を前記所定値未満としても良い。
上記形態の水素置換装置によれば、制御部が、タンク内の温度を低下させることで容易にタンクの内圧を所定値未満にできる。
【００１４】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、ガス置換方法、ガス置換装置の他、ガス置換方法やガス置換装置を用いて製造したタンク、タンクを搭載した燃料電池車両等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ガス置換の様子を示す図である。
【図２】第１実施形態のガス置換方法のフローである。
【図３】本実施形態のガス置換方法を用いた際の圧力変化グラフである。
【図４】参考例のガス置換方法を用いた際の圧力変化グラフである。
【図５】第２実施形態のガス置換装置を説明するための図である。
【図６】第２実施形態のガス置換方法のフローである。
【図７】本実施形態のガス置換方法を用いた実験結果である。
【図８】参考例のガス置換方法を用いた実験結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の実施の形態を以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施形態：
Ｂ．第２実施形態
Ｃ．変形例：
【００１７】
Ａ．第１実施形態：
図１は、ガス置換の様子を示す図である。図１に示すように、タンク１０は、タンク本体１２と、バルブ部１４とを備える。タンク１０は、タンク１０の位置を固定するための固定台２０上に配置されている。タンク１０内部の気体を排出するための排出ライン４６と、第２種のガスを供給するための供給ライン４４とがバルブ部１４に接続されている。そして、供給ライン４４を用いたタンク１０への第２種のガスの供給と、排出ライン４６を用いたタンク１０内の気体の排出を繰り返し行うことで、タンク１０内を第２種のガスで置換する。また、第２種のガスで置換後のタンク１０の内圧は、１ＭＰａ未満となる。供給ライン４４および排出ライン４６には、それぞれラインの開閉を行うためのバルブが配置されている。なお、供給ライン４４は第２種のガスを収容したガス源４２に連通している。
【００１８】
図２は、第１実施形態のガス置換方法のフローである。このガス置換方法によって、タンク１０内に収容されていた第１種のガス（例えば、不活性ガス）が、タンク１０内の圧力が所定値である１ＭＰａ未満となるように第２種のガス（例えば、水素）で置換される。
【００１９】
まず、給排工程を行う（ステップＳ２０）。給排工程は、供給ライン４４を用いた第１種のタンク１０内への供給工程と、排出ライン４６を用いたタンク１０内の気体の排出工程とを繰り返し行う工程である。供給工程は、タンク１０内の圧力が所定値（１ＭＰａ）以上である第１の設定値となるように第２種のガスを第１種のガスが収容されたタンク１０内に供給する工程である。排出工程は、外部とタンク１０の内圧との差圧によってタンク１０内の気体を外部に排出する工程である。また、給排工程は、排出工程を行っている際に、タンク１０内の圧力を縦軸とし、経過時間を横軸としたタンク１０内の圧力の変化を表したグラフ（「圧力変化グラフ」、又は、「圧力変化曲線」とも呼ぶ。）において、変曲点が現れた時点で供給工程に切り替える。例えば、ガス置換方法を実行する制御装置によって、圧力変化グラフを算出し、変曲点が現れた時点で制御装置がバルブを制御することで排出工程から供給工程へと切り替える。
【００２０】
給排工程によってタンク１０内が所定濃度（例えば、９９．９％以上）の第２種のガスに置換された後、圧力低下工程を行う（ステップＳ３０）。圧力低下工程は、変曲点にかかわらず排出工程を継続することでタンク１０内の圧力を第１の設定値よりも低い所定値未満にまで低下させる工程である（ステップＳ３０）。なお、タンク１０内の第２種のガス（例えば、水素やヘリウム）の濃度は、例えば以下の式（１）を用いて算出できる。なお、タンク１０内の第２種のガス（置換ガス）濃度は、式（１）を用いた算出の他に、濃度センサ等を用いても行うことができる。
式（１）
Ｍ２＝１−（Ｐ１／Ｐ２）×（１−Ｍ１）          （１）
ここで、Ｍ１は供給工程前のタンク内の第２種のガス濃度、Ｍ２は１回の供給工程後のタンク内の第２種のガス濃度、Ｐ１は供給工程後のタンク内圧力、Ｐ２は排出工程後のタンク内圧力である。
【００２１】
図３は、本実施形態のガス置換方法を用いた際の圧力変化グラフである。縦軸はタンク１０内の圧力であり、横時間は経過時間である。図３に示すように、タンク１０内の気体を排出（放出）している際に、圧力変化グラフに変曲点Ｑ１が現れた時点（圧力Ｐ２になった時点）で、排出工程から供給工程に切り替える。この圧力変化グラフでは、１回の供給工程と１回の排出工程からなる給排工程を５回繰り返し行なった後に、圧力低下工程を行っている。ここで、第１の設定値が圧力Ｐ１であり、所定値未満の圧力は大気圧程度（０ＭＰａ）である。
【００２２】
図４は、参考例のガス置換方法を用いた際の圧力変化グラフである。参考例のガス置換方法では、変曲点に出現に拘わらず、タンク１０内圧力がＰ１になるまで供給工程を行い、その後、タンク１０内圧力が大気圧付近（本実施形態では、０ＭＰａ）になるまで排出工程を行うことでタンク１０内のガスを置換する方法である。
【００２３】
参考例のガス置換方法において、Ｐ１を２ＭＰａとし、０ＭＰａ〜２ＭＰａの給排工程を３回繰り返し実施して、タンク１０内の空気（第１種のガス）を所定濃度のヘリウム（第２種のガス）に置換した。この場合、置換にかかった時間Ｔ１は約３０分であった。なお、「置換」とは、タンク１０内の置換ガス濃度が９９．９％以上になることをいう。
【００２４】
一方、本実施形態のガス置換方法において、Ｐ１を２ＭＰａとし、Ｐ２を０．２ＭＰａとして給排工程を５回繰り返し実施して、タンク１０内の空気（第１種のガス）を所定濃度のヘリウム（第２種のガス）に置換した。その後、圧力低下工程を行ってタンク１０内圧力を０ＭＰａとした。この場合、置換にかかった時間Ｔ２は約１０分であり、参考例のガス置換方法よりも、タンク１０内のガスを置換し、かつ、タンク１０内の圧力を０ＭＰａにするまでにかかった時間が短縮できた。
【００２５】
また、Ｐ２を０．４ＭＰａとして本実施形態のガス置換方法を行った場合、時間Ｔ２は１２分であり、Ｐ２を０．２ＭＰａとして本実施形態のガス置換方法を行った場合、時間Ｔ２は１４分であった。
【００２６】
上記のごとく、本実施形態のガス置換方法では、圧力変化グラフの変曲点が現れた時点で排出工程から供給工程に切り替えている。これにより、気体の排出速度が比較的高い範囲において排出工程を行うことができるため、タンク１０内を第２種のガスで置換する時間を短縮できる。
【００２７】
Ｂ．第２実施形態：
図５は、第２実施形態のガス置換装置を説明するための図である。ガス置換装置１００は、制御部９０と、給排装置４０と、加熱部８５と、ガス源４２と、を備える。制御部９０は、給排装置４０及び加熱部８５の動作を制御する。ガス源４２はタンク１０内を置換するための置換ガス（第２種のガス）が所定圧（例えば、１０ＭＰａ以上）で充填されている。この、ガス置換装置１００は第１実施形態のガス置換方法を実施する際にも使用できる。
【００２８】
給排装置４０は、置換ガスである第２種のガスをタンク１０に供給するための供給ライン４４と、タンク１０内の気体を外部へ排出するための排出ライン４６と、を備える。供給ライン４４は、ガス源４２の第２種のガスをタンク１０に供給する。排出ライン４６は、タンク１０内の気体を外部へ排出する。排出ライン４６による排出は、第１実施形態の排出工程と同様に、タンク１０外部の圧力（大気圧）とタンク１０内の圧力との差圧によって行なわれる。また、供給ライン４４の下流側及び排出ライン４６の上流側は、バルブ部１４内に位置し共通したラインである。
【００２９】
供給ライン４４は、バルブ６２，５４と、接続ポート８３と、供給ポート８１と、温度センサ７４と、圧力センサ７７とを備える。接続ポート８３は、接続ポート８３の上流側と下流側とを切り離し可能に構成される。供給ポート８１は、供給ポート８１よりも上流側と下流側とを切り離し可能に構成される。圧力センサ７７は、タンク１０内の圧力（内圧）を測定して、制御部９０に測定結果を出力する。温度センサ７４は、タンク１０内の温度を測定して、制御部９０に測定結果を出力する。
【００３０】
排出ライン４６は、バルブ６１，５２と、接続ポート８４と、排出ポート８２と、を備える。接続ポート８４は、接続ポート８４の上流側と下流側とを切り離し可能に構成される。排出ポート８２は、排出ポート８２の上流側と下流側とを切り離し可能に構成される。
【００３１】
給排装置４０はさらに、供給ライン４４と排出ライン４６とを接続するバイパスライン８６を備える。バイパスライン８６は、バルブ６３、と圧力センサ７１，７２とを備える。給排装置４０をタンク１０に接続し、第２種のガスの供給及び気体の排出を行う前に、バルブ６３を開弁させて、供給ライン４４と排出ライン４６とを第２種のガスで充填させる。なお、給排工程を行う際にはバイパスライン８６はバルブ６３によって遮断される。
【００３２】
加熱部８５は、タンク１０及びタンク１０に接続されているライン（配管）４４，４６を加熱可能に構成される。加熱部８５は、例えば、ヒーターである。本実施形態では、加熱部８５は、タンク１０と供給ライン４４を加熱する。詳細には、図５中の領域Ｒ１内を加熱する。制御部９０は、給排装置４０からの信号を受けて、バルブ６２，５４，５２，６１を制御することで、タンク１０内への第２種のガスの供給、及び、タンク１０内からの気体の排出を制御する。
【００３３】
図６は、第２実施形態のガス置換方法のフローである。このガス置換方法によって、タンク１０内に収容された第１種のガス（本実施形態ではヘリウム）が、タンク１０内の圧力が１ＭＰａ未満となるように第２種のガス（本実施形態では、窒素）で置換される。
【００３４】
このガス置換方法は、制御部９０によって実行される。ガス置換方法は、加熱工程を備える（ステップＳ１０）。加熱工程は、加熱部８５によってタンク１０及び供給ライン４４を加熱して、供給ライン４４内、及び、タンク１０内を常温（１５℃）よりも高い温度（例えば、８５℃〜１００℃）になるまで昇温させる。タンク１０内が昇温することで、タンク１０内の圧力が膨張により上昇する。例えば、タンク１０内の圧力が０．８ＭＰａから１ＭＰａへと上昇する。なお、加熱工程では、少なくともタンク１０内が昇温すれば良い。
【００３５】
ステップＳ１０の後に、給排工程を行う（ステップＳ２０ａ）。給排工程は、供給ライン４４を用いた第２種のガスのタンク１０内への供給と、排出ライン４６を用いたタンク１０内の気体の排出とを繰り返し行う工程である。ステップＳ２０は、供給ライン４４内、及び、タンク１０内を常温（１５℃）よりも高い温度（例えば、８５℃〜１００℃）に昇温させた状態で行なわれる。給排工程は、例えば、タンク１０内の圧力が１ＭＰａ〜３ＭＰａの範囲で行う。
【００３６】
ステップＳ２０によってタンク１０内が第２種のガスで置換された後に、圧力低下工程を行う（ステップＳ３０ａ）。圧力低下工程は、タンク１０内の圧力を１ＭＰａ未満にする工程である。本実施形態では、加熱部８５による加熱を停止し、給排装置４０及びタンク１０を常温（例えば１５℃）にまで低下させることで圧力低下工程を行う。タンク１０内の温度を低下させることで、タンク１０内の圧力が加熱前（ステップＳ１０より前）の圧力にまで低下する。これにより、タンク１０内の圧力を１ＭＰａ未満にできる。
【００３７】
図７は、本実施形態のガス置換方法を用いた実験結果である。本実験結果では、置換前のタンク１０内には第１種のガスとしてのヘリウムが収容（充填）されており、このヘリウムを第２種のガスとしての窒素で置換する。ガス置換方法の各工程の詳細は以下の通りである。
【００３８】
ステップＳ１０において、供給ライン４４内及びタンク１０内を常温（１５℃）から高温（８５℃〜１００℃の範囲）まで昇温させる。これにより、タンク１０内が熱膨張によって内圧が０．８ＭＰａから１ＭＰａへと増加する。次に、３ＭＰａ〜１ＭＰａの範囲で給排工程を繰り返し行う。すなわち、ステップＳ１０の後、内圧が３ＭＰａになるまで窒素をタンク１０内に供給する。内圧が３ＭＰａになると供給工程を停止し、内圧が１ＭＰａになるまで排出工程を行う。タンク１０内が窒素で置換した後に、圧力低下工程を行う。すなわち、加熱部８５による加熱を停止して、タンク１０内を常温（１５℃）にまで低下させることで、タンク１０内の圧力を１ＭＰａ未満にする。なお、冷風などをタンク１０に吹き付けてタンク１０内の温度を低下させても良い。図７に示すように、タンク１０内をヘリウムで置換するまでにかかった給排工程の時間Ｔｐは、約１５分であった。
【００３９】
図８は、参考例のガス置換方法を用いた実験結果である。参考例のガス置換方法は、加熱部８５を起動させることなく給排工程を行っている。すなわち、タンク１０内温度を常温（１５℃）とし、タンク１０内圧力が２．５ＭＰａ〜３．０ＭＰａ付近になるまでヘリウムをタンク１０内に供給し、次いでタンク１０内圧力が０ＭＰａ付近になるまでタンク１０内の気体を排出している。参考例のガス置換方法では、タンク１０内をヘリウムで置換するまでにかかった給排工程の時間Ｔｐは、約３５分であった。
【００４０】
上記のように、第２実施形態のガス置換方法では、タンク１０内を昇温させた状態で、給出工程を行うことで、タンク１０内外の差圧を利用して行う排出工程において排出速度が低くなるタンク１０内圧力が１ＭＰａ以下の領域におけるガス放出を省略できる。これにより、ガス置換時間を短縮できる。
【００４１】
上記第２実施形態において、排出工程から供給工程に切り替える時点を、圧力変化グラフの変曲点が現れた時点としても良い。こうすることで、排出速度が高い差圧のみを利用してガス置換を行うことができるため、ガス置換時間をさらに短縮できる。この場合、制御部９０は圧力変化グラフを生成する。
【００４２】
Ｃ．変形例：
なお、上記実施形態における構成要素の中の、特許請求の範囲の独立項に記載した要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、本発明の上記実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００４３】
Ｃ−１．第１変形例：
上記実施形態では、置換ガス（第２種のガス）として、窒素やヘリウムを用いた例を説明したが、他のガスを用いても良い。例えば、ヘリウム等の不活性ガスによって気密試験が行なわれた高圧ガスタンクを水素で置換する場合にも適用できる。
【符号の説明】
【００４４】
１０…タンク
１２…タンク本体
１４…バルブ部
２０…固定台
４０…給排装置
４２…ガス源
４４…供給ライン
４６…排出ライン
６１…バルブ
６２…バルブ
６３…バルブ
７１…圧力センサ
７４…温度センサ
７７…圧力センサ
８１…供給ポート
８２…排出ポート
８３…接続ポート
８４…接続ポート
８５…加熱部
８６…バイパスライン
９０…制御部
１００…ガス置換装置
Ｑ１…変曲点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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