(57)【要約】【課題】ガス充填部が引布又はシートの袋体よりなり、容量について設置面積の制限を受けることが少なく、ガス貯留量を直読して判定することができ、容易に製造することができるガスホルダーを提供する。【解決手段】ガス充填部がゴム引布、プラスチック引布、ゴムシート又はプラスチックシートの袋体よりなり、ガスを完全充填したときに下部が円柱形、上部が直円錐台形をなし、円柱部と直円錐台部の接続部がフレームによって支持され、円柱部の下端部にガス流入口とガス取出口とを有することを特徴とするガスホルダー。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス充填部がゴム引布、プラスチック引布、ゴムシート又はプラスチックシートの袋体よりなり、ガスを完全充填したときに下部が円柱形、上部が直円錐台形をなし、円柱部と直円錐台部の接続部がフレームによって支持され、円柱部の下端部にガス流入口とガス取出口とを有することを特徴とするガスホルダー。
【請求項２】
直円錐台部の上面に、重りが取り付けられてなる請求項１記載のガスホルダー。
【請求項３】
重りが、直円錐台部の上面の中心と等しい中心を有する円環状の重りである請求項２記載のガスホルダー。
【請求項４】
直円錐台形の下面の直径から上面の直径を減じた差が、５００ｍｍ以上である請求項１記載のガスホルダー。
【請求項５】
円柱形の高さから直円錐台形の高さを減じた差が、５０〜３００ｍｍである請求項１記載のガスホルダー。
【請求項６】
直円錐台部の上面にワイヤーが取り付けられ、該ワイヤーが滑車を経由して垂直に下げられ、該ワイヤーの位置に基づいて袋体中のガス貯留量を判定する請求項１記載のガスホルダー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスホルダーに関する。さらに詳しくは、本発明は、ガス充填部が引布又はシートの袋体よりなり、容量について設置面積の制限を受けることが少なく、ガス貯留量を直読して判定することができ、容易に製造することができるガスホルダーに関する。
【背景技術】
【０００２】
都市ガスや、水素ガス、酸素ガスなどの工業用ガスなどの貯留に、球形などのガスホルダーが広く使用されている。このような目的に使用されるガスホルダーは大型であり、材料には高張力鋼などが用いられ、耐用年数も長期にわたることが予定されている。これに対して、下水処理場や畜舎などから発生する消化ガスなどは、都市ガス、工業用ガスなどに比べて発生量が相対的に少なく、貯留設備にも長期耐久性は要求されない場合が多い。このような取り扱い量が少なく、設備更新期間も短いガス用のガスホルダーとして、ゴム引布又はプラスチック引布製のガスホルダーが開発されている。
図１１は、従来のゴム引布製のガスホルダーの一例の側面図である。この例のガスホルダーは、ゴム引布又はプラスチック引布のジャバラ構造の袋体１６が、フレーム１７内の台板１８上に設置されている。袋体の下部には、台板を貫通して、ガス流入口１９とガス取出口２０が設けられている。袋体の上には、天板２１が載置され、天板の上にさらに重り２２が載せられている。
この例のガスホルダーは、ガス取出口を閉じてガス流入口からガスを送り込むと、ジャバラ構造のゴム引布又はプラスチック引布の袋体が膨らみ、重りを載せた天板が上昇する。ガス流入口を閉じて、ガス取出口を開くと、袋体の内部のガスが重りにより与えられる圧力で流出する。袋体内部の圧力は、重りの重量によって調整することができ、この構造のガスホルダーは、内圧２ｋＰａ程度に耐える。この例のガスホルダーは、基礎工事はほとんど不要であり、使用開始時には袋体は畳まれているので、内部のガス置換も不要である。ジャバラ構造のゴム引布又はプラスチック引布の袋体を畳み、フレームを解体して運搬し、現場で組み立てて直ちに使用することができるので、簡便、容易かつ安価に設置することができる。しかし、ジャバラ構造のゴム引布又はプラスチック引布の袋体の製造にはかなり手間がかかり、補修なども容易ではないので、より簡単なガスホルダーが求められていた。
本出願人は、このような要求に応じて、ガス充填部がゴム引布又はプラスチック引布の袋体よりなり、ガスを完全充填したときに略球形をなし、フレームによって赤道部が支持され、下端にガス流入口とガス取出口とを有する球形ガスホルダーを提案した。図１２は、この提案の球形ガスホルダーの一態様の側面図である。この図は、袋体にガスが完全充填された状態を示す。この態様の球形ガスホルダーは、ガス充填部がゴム引布又はプラスチック引布の袋体２３よりなり、ガスを完全充填したときに袋体が略球形となり、脚柱２４とリング２５からなるフレームによって袋体の赤道部が支持されている。略球形の袋体の赤道部に設けられたベルト（図示しない。）により、袋体がリングに固定されている。袋体の下端には、ガス流入口２６とガス取出口２７が設けられている。
略球形の袋体は、ジャバラ構造の袋体に比べて容易に製造することができ、略球形の袋体を支持するフレームは、ジャバラ構造の袋体を支持するフレームに比べて構造が簡単なので、この球形ガスホルダーは経済的に製造し、設置することができる。しかし、球形ガスホルダーは、設置面積によって容量がほぼ一義的に決まってしまい、容量に対する自由度が小さいことから、設置面積による容量の制限の少ないゴム引布製などのガスホルダーが求められるようになった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、ガス充填部が引布又はシートの袋体よりなり、容量について設置面積の制限を受けることが少なく、ガス貯留量を直読して判定することができ、容易に製造することができるガスホルダーを提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ガス充填部が引布又はシートの袋体からなるガスホルダーにおいて、ガスを完全充填したときの袋体の形状を、下部を円柱形、上部を直円錐台形とすることにより、ガスホルダーの容量に対する設置面積の制限が緩和されるとともに、ガス貯留量の増減に伴う袋体の変形が円滑に行われることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）ガス充填部がゴム引布、プラスチック引布、ゴムシート又はプラスチックシートの袋体よりなり、ガスを完全充填したときに下部が円柱形、上部が直円錐台形をなし、円柱部と直円錐台部の接続部がフレームによって支持され、円柱部の下端部にガス流入口とガス取出口とを有することを特徴とするガスホルダー、
（２）直円錐台部の上面に、重りが取り付けられてなる(１)記載のガスホルダー、
（３）重りが、直円錐台部の上面の中心と等しい中心を有する円環状の重りである(２)記載のガスホルダー、
（４）直円錐台形の下面の直径から上面の直径を減じた差が、５００ｍｍ以上である(１)記載のガスホルダー、
（５）円柱形の高さから直円錐台形の高さを減じた差が、５０〜３００ｍｍである(１)記載のガスホルダー、及び、
（６）直円錐台部の上面にワイヤーが取り付けられ、該ワイヤーが滑車を経由して垂直に下げられ、該ワイヤーの位置に基づいて袋体中のガス貯留量を判定する(１)記載のガスホルダー、
を提供するものである。
さらに、本発明の好ましい態様として、
（７）円柱形の直径と、直円錐台形の下面の直径が等しい(１)記載のガスホルダー、及び、
（８）円環状の重りの一つが、直円錐台部の上面の直径と略等しい直径を有する(３)記載のガスホルダー、
を挙げることができる。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のガスホルダーは、ガスを完全充填したときに下部が円柱形をなし、上部が直円錐台形をなすので、円柱形及び直円錐台形の部分の高さを選定することにより、ガス充填部の内容積を調整することが可能である。また、下部が円柱形、上部が直円錐台形なので、ガス貯留量の変化に応じて上部が移動するとき、下部と上部の擦れがなく円滑に上下移動が行われる。直円錐台形の上面に重りを取り付けることにより、上下移動は一層円滑になり、かつガスホルダーの内圧を制御することができる。さらに、直円錐台部の上面にワイヤーを取り付け、滑車を通じて垂直に吊り下げることにより、ワイヤーの位置に基づいて袋体中のガス貯留量を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明のガスホルダーは、ガス充填部がゴム引布、プラスチック引布、ゴムシート又はプラスチックシートの袋体よりなり、ガスを完全充填したときに下部が円柱形、上部が直円錐台形をなし、円柱部と直円錐台部の接続部がフレームによって支持され、円柱部の下端部にガス流入口とガス取出口とを有する。
図１は、本発明のガスホルダーの一態様の側面図である。本図は、袋体にガスが完全充填された状態を示す。図２は、図１に示す態様のガスホルダーの上面図である。本態様のガスホルダーは、ガス充填部がゴム引布、プラスチック引布、ゴムシート又はプラスチックシートの袋体１よりなり、袋体の下方が円柱部２、上方が直円錐台部３となっている。袋体は、脚柱４とリング５からなるフレームによって支持され、円柱部と直円錐台部の接続部に設けられたベルト（図示しない。）により、袋体がリングに固定されている。円柱部の下端部には、ガス流入口６とガス取出口７が設けられている。
本発明のガスホルダーは、袋体にガスが充填されていないとき、袋体の上方の直円錐台部は内側に落ち込んでいる。ガス取出口を閉じて、ガス流入口よりガスを送り込むと、袋体の直円錐台部は次第に上昇し、ガスが完全充填されたとき、袋体の形状は下方の円柱形に上方の直円錐台形が載置された形状となる。ガス流入口を閉じてガス取出口を開くと、袋体の上方の直円錐台部が下降し、ガス取出口からガスが送り出される。
【０００７】
本発明のガスホルダーの円柱部と直円錐台部からなる袋体は、略球形の袋体に比べて形状がより簡単なので、容易に製造し、設置することができる。また、一定の設置面積であっても、円柱形と直円錐台形の高さを高くすることにより、ガス充填部の内容積を増加することができる。
図３は、図１に示す態様のガスホルダーにガスを完全充填したときの状態を示す断面図である。図４は、図１に示す態様のガスホルダーのガスを最大限に排出したときの状態を示す断面図である。ガスを最大限に排出したとき、円柱部２の内側に直円錐台部３が落ち込む。本態様のガスホルダーのガス貯留量の最大値と最小値の差すなわち実効容量Ｖは、直円錐台形の体積の２倍であり、直円錐台形の下面の直径をｄ1、上面の直径をｄ2、高さをｈとすると、Ｖ＝πｈ(ｄ12＋ｄ1ｄ2＋ｄ22)／６ となる。したがって、ガスホルダーの設置面積から直円錐台形の下面の直径ｄ1が制限されても、直円錐台形の高さｈを選定することにより、ガスホルダーの実効容量を増加することができる。図１〜４に示す態様のガスホルダーは、直径ｄ1の球形のガスホルダーに比べて１.６倍の実効容量を有する。
本発明のガスホルダーは、直円錐台部の上面に重りを設けることができる。図５は、本発明のガスホルダーの他の態様の側面図である。本図は、袋体にガスが完全充填された状態を示す。本態様のガスホルダーは、直円錐台部の上面８に重り９が備えられている。直円錐台部の上面に重りを設け、その重量を調整することにより、ガスが充填された袋体の内部を所定の圧力に加圧することができる。本発明のガスホルダーは、袋体内部の圧力を３００Ｐａ程度に保つことができる。
【０００８】
本発明のガスホルダーにおいては、直円錐台部の上面に、上面の中心と等しい中心を有する円環状の重りを取り付けることができる。また、円環状の重りの一つが、直円錐台部の上面と略等しい直径を有することが好ましい。本発明のガスホルダーにおいては、直円錐台部の上面の直径と略等しい直径を有する円環状の重りに加えて、他の円環状の重りを取り付けることができる。図６は、本発明のガスホルダーの他の態様の断面図であり、ガスを完全充填したときの状態を示す。図７は、図６に示す態様のガスホルダーの上面図である。本態様のガスホルダーにおいては、直円錐台部の上面８に、直円錐台部の上面の直径と略等しい直径を有する円環状の重り１０と、それより小さい直径を有する円環状の重り１１が取り付けられている。直円錐台部の上面に、直円錐台部の上面の直径と略等しい直径を有する円環状の重りを取り付けることにより、直円錐台部の上面に凹凸を生ずることなく、直円錐台部の上面を平面状態に保ったまま、直円錐台部の上面の中心が袋体の中心軸上に存在する状態で、直円錐台部を上下移動させることができる。円環状の重りの個数とその合計重量を調整することにより、ガスが充填された袋体の内部を所定の圧力に加圧することができる。図８は、図６に示す態様のガスホルダーのガスを最大限に排出したときの状態を示す断面図である。
【０００９】
本発明のガスホルダーにおいては、円柱形の直径と直円錐台形の下面の直径が等しいことが好ましい。また、直円錐台部の下面の直径から上面の直径を減じた差が、５００ｍｍ以上であることが好ましい。さらに、円柱形の高さから直円錐台形の高さを減じた差が５０〜３００ｍｍであることが好ましく、１００〜２００ｍｍであることがより好ましい。
図９は、本発明のガスホルダーの他の態様の寸法説明図である。本態様のガスホルダーは、円柱部の直径Ｄと直円錐台部の下面の直径ｄ1が等しい。円柱部の直径Ｄと直円錐台部の下面の直径ｄ1を等しくすることにより、円柱部と直円錐台部を段差なく接続することが可能となり、構造が簡単でガス充填容量の大きいガスホルダーとすることができる。
直円錐台部の下面の直径ｄ1から上面の直径ｄ2を減じた差を５００ｍｍ以上とすることにより、直円錐台部の上面８の外周部と円柱部２の内面との間に２５０ｍｍ以上の間隙を保ち、円錐台部の上面の外周部と円柱部の内面の間に大きな抵抗が生ずることなく、直円錐台部が円滑に上下移動することができる。
円柱形の高さＨから直円錐台形の高さｈを減じた差を５０〜３００ｍｍとすることにより、ガスの貯留量が最小となっても、直円錐台部の上面８がガス流入口６又はガス取出口７の障害となることがなく、円滑にガスを流入させ、取り出すことができる。円柱形の高さから直円錐台形の高さを減じた差が５０ｍｍ未満であると、ガスの貯留量が最小となったとき、直円錐台部の上面がガス流入口又はガス取出口の妨げとなるおそれがある。円柱形の高さから直円錐台形の高さを減じた差が３００ｍｍを超えると、ガスホルダーの実効容量が小さくなり過ぎるおそれがある。
【００１０】
本発明のガスホルダーは、直円錐台部の上面にワイヤーを取り付け、ワイヤーを滑車を経由して垂直に下げ、ワイヤーの位置に基づいて袋体中のガス貯留量を判定することができる。図１０は、本発明のガスホルダーの他の態様の側面図である。本図は、ガスホルダーのガス排出中の状態を示す。本態様のガスホルダーにおいては、直円錐台部３の上面にワイヤー１２が取り付けられ、滑車１３を経由してワイヤーが垂直に下げられている。本態様の直円錐台の上面に円環状の重り１１を取り付けたガスホルダーは、ガス排出中は、直円錐台部の上面が水平面を保つので、直円錐台部の上面の位置と袋体の内容積との間には１対１の関係が成り立つ。したがって、直円錐台部の上面の位置と袋体の内容積との関係を示すグラフをあらかじめ作成しておき、そのグラフからガスホルダーのガスの貯留量を読み取ることができ、あるいは、ワイヤーの末端１４が移動する範囲に設けた目盛尺１５の目盛を、袋体の内容積として、ガスの貯留量を直読することもできる。さらに、本態様のガスホルダーは、ワイヤーにリミットスイッチなどを取り付け、袋体の内容積に応じて、ガスの流入と排出を自動的に制御することもできる。
【００１１】
本発明のガスホルダーの容量に特に制限はないが、１〜３００ｍ3であることが好ましく、５〜２００ｍ3であることがより好ましい。容量１ｍ3未満のガスホルダーは、一般的な汎用品が市販されているので、市販品を購入して経済的に使用することができる。容量が３００ｍ3を超えると、ゴム引布、プラスチック引布、ゴムシート又はプラスチックシートでは強度が不足するので、圧力によっては金属製のガスホルダーを作製することが好ましい。
本発明に用いるゴム引布又はプラスチック引布の基布の材質に特に制限はなく、例えば、綿織物、ポリエステル織物、ポリアミド織物などを挙げることができる。本発明に用いるゴム引布又はゴムシートのゴムの材質に特に制限はなく、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルブタジエンゴム、水素化ニトリルブタジエンゴム、ＥＰＤＭエラストマーなどを挙げることができる。これらの中で、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルブタジエンゴム及びＥＰＤＭエラストマーを好適に用いることができる。本発明に用いるプラスチック引布又はプラスチックシートのプラスチックの材質に特に制限はなく、例えば、ポリウレタン、ポリ塩化ビニルなどを挙げることができる。これらの中で、ポリウレタンを好適に用いることができる。
【００１２】
本発明に用いるゴム引布又はプラスチック引布は、もみ試験において、無荷重５００回で異常のないことが好ましく、無荷重１,０００回で異常のないことがより好ましい。無荷重５００回で異常が生ずると、ガスホルダーとしての耐久性が不足するおそれがある。
本発明に用いるゴム引布、プラスチック引布、ゴムシート又はプラスチックシートは、貯留するガスを用いたガス透過試験において、５.０ｃｍ3／(ｍ2・ｓ・Ｐａ)以下であることが好ましく、３.０ｃｍ3／(ｍ2・ｓ・Ｐａ)以下であることがより好ましく、１.０ｃｍ3／(ｍ2・ｓ・Ｐａ)以下であることがさらに好ましい。ガス透過試験の結果が５.０ｃｍ3／(ｍ2・ｓ・Ｐａ)を超えると、ガスホルダーからのガスの漏洩が無視し得ない量に達するおそれがある。
ゴム引布又はプラスチック引布のもみ試験は、ＪＩＳ Ｋ ６４０４−６にしたがい、スコット形もみ試験機を用いて行うことができる。ゴム引布又はプラスチック引布のガス透過試験は、ＪＩＳ Ｋ ６４０４−１０にしたがい、ケンブリッジ式ガス透過試験装置を用いる試験方法Ｂ１又はマノメータ式ガス透過試験機を用いる試験方法Ｂ２により行うことができる。ゴムシート又はプラスチックシートのガス透過試験は、ＪＩＳ Ｋ ７１２６に準じて、気体透過度測定装置（差圧法）を用いるＡ法により行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
本発明のガスホルダーは、ガスを完全充填したときに下部が円柱形をなし、上部が直円錐台形をなすので、円柱形及び直円錐台形の部分の高さを選定することにより、ガス充填部の内容積を調整することが可能である。また、下部が円柱形、上部が直円錐台形なので、ガス貯留量の変化に応じて上部が移動するとき、下部と上部の擦れがなく円滑に上下移動が行われる。直円錐台形の上面に重りを取り付けることにより、上下移動は一層円滑になり、かつガスホルダーの内圧を制御することができる。さらに、直円錐台形の上面にワイヤーを取り付け、滑車を経由して垂直に下げることにより、ワイヤーの位置に基づいて袋体中のガス貯留量を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のガスホルダーの一態様の側面図である。
【図２】図１に示すガスホルダーの上面図である。
【図３】図１に示すガスホルダーの断面図である。
【図４】図１に示すガスホルダーの断面図である。
【図５】本発明のガスホルダーの他の態様の側面図である。
【図６】本発明のガスホルダーの他の態様の断面図である。
【図７】図６に示すガスホルダーの上面図である。
【図８】図６に示すガスホルダーの断面図である。
【図９】本発明のガスホルダーの他の態様の寸法説明図である。
【図１０】本発明のガスホルダーの他の態様の側面図である。
【図１１】従来のゴム引布製のガスホルダーの一例の側面図である。
【図１２】球形ガスホルダーの一態様の側面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  袋体
２  円柱部
３  直円錐台部
４  脚柱
５  リング
６  ガス流入口
７  ガス取出口
８  直円錐台部の上面
９  重り
１０  円環状の重り
１１  円環状の重り
１２  ワイヤー
１３  滑車
１４  ワイヤーの末端
１５  目盛尺
１６  袋体
１７  フレーム
１８  台板
１９  ガス流入口
２０  ガス取出口
２１  天板
２２  重り
２３  袋体
２４  脚柱
２５  リング
２６  ガス流入口
２７  ガス取出口
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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