(57)【要約】【課題】貯槽に複数の低温液化ガスを均一に充填する方法および装置を提供する。【解決手段】液化混合ガス貯槽２は複数の液化ガスを混合して貯蔵する液化混合ガス貯槽であって、混合される複数の液化ガスのうち、混合比が最も大きい第一液化ガス以外の他の液化ガスを、液化混合ガス貯槽２に導入する気相側の第一充填ポート１１と、前記第一液化ガスの少なくとも一部を前記液化混合ガス貯槽２の気相部へ導入する第二充填ポート１２と、前記第一液化ガスの少なくとも一を前記液化混合ガス貯槽２の液相部へ導入する第三充填ポート１４と、前記第二充填ポート１２に接続され、前記液化混合ガス貯槽２の内側に延伸される気相部導入配管１５と、を備え、前記気相部導入配管１５は前記第一液化ガスを流通させる２以上の開孔部を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の液化ガスを混合して液化混合ガスを製造する方法であって、
混合される複数の液化ガスのうち、混合比率が最も大きい第一液化ガス以外の他の液化ガスを、液化混合ガス貯槽に導入する第一充填工程と、
前記第一充填工程の実施後に、前記第一液化ガスの少なくとも一部を前記液化混合ガス貯槽の気相部へ導入する第二充填工程と、
前記第一充填工程の実施後に、前記第一液化ガスの少なくとも一部を前記液化混合ガス貯槽の液相部へ導入する第三充填工程と、
を含むことを特徴とする、液化混合ガス製造方法。
【請求項２】
前記第三充填工程は、前記第一液化ガスの少なくとも一部を、前記液化混合ガス貯槽の気相部へ導入する工程をさらに含む、請求項１に記載の液化混合ガス製造方法。
【請求項３】
前記液化混合ガスの内、前記第一液化ガスの重量比率は６０％以上９９．９９％以下である、請求項１または請求項２に記載の液化混合ガス製造方法。
【請求項４】
前記複数の液化ガスは、大気圧下における沸点が−２７０℃以上−１８０℃以下の低温液化ガスである、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の液化混合ガス製造方法。
【請求項５】
前記第一液化ガスは液化アルゴンであり、前記他の液化ガスは液化酸素である、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の液化混合ガス製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の液化混合ガス製造方法に用いられる液化混合ガス貯槽であって、
混合される複数の液化ガスのうち、混合比が最も大きい第一液化ガス以外の他の液化ガスを、液化混合ガス貯槽に導入する第一充填ポートと、
前記第一液化ガスの少なくとも一部を前記液化混合ガス貯槽の気相部へ導入する第二充填ポートと、
前記第一液化ガスの少なくとも一部を前記液化混合ガス貯槽の液相部へ導入する第三充填ポートと、
前記第二充填ポートに接続され、前記液化混合ガス貯槽の内側に延伸される気相部導入配管
と、を備え、
前記気相部導入配管は前記第一液化ガスを流通させる２以上の開孔部を有することを特徴とする、液化混合ガス貯槽。
【請求項７】
前記液化混合ガス貯槽の液相部の液化混合ガスの少なくとも一部を、前記液化混合ガス貯槽の気相部に導入する循環ポンプを備える、請求項６に記載の液化混合ガス貯槽。
【請求項８】
可搬式車両に搭載されている、請求項６または請求項７に記載の液化混合ガス貯槽。
【請求項９】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の液化混合ガス製造方法に用いられる液化混合ガス製造装置であって、
混合される複数の液化ガスのうち、少なくとも1種の液化ガスを前記液化混合ガス貯槽の液相部に導入する液相側充填ポートと、
前記液相側充填ポートに、混合される複数の液化ガスのうち、少なくとも1種の液化ガスを供給する第一液化ガス供給配管と、
混合される複数の液化ガスのうち、少なくとも1種の液化ガスを前記液化混合ガス貯槽の気相部に導入する気相側充填ポートと、
前記気相側充填ポートに、混合される複数の液化ガスのうち、少なくとも1種の液化ガスを供給する第二液化ガス供給配管と、
前記第一液化ガス供給配管に配置される第一仕切弁と、
前記第二液化ガス供給配管に配置される第二仕切弁と、
前記第一仕切弁および前記第二仕切弁の上流側に配置され、前記液化混合ガス貯槽に充填される少なくとも1種の液化ガスを前記第一仕切弁および／または前記第二仕切弁に供給するための分岐部と、
前記液化混合ガス貯槽に充填された液化ガスの重量を測定する重量測定部と、
前記気相側充填ポートに接続され、前記液化混合ガス貯槽の内側に延伸される気相部導入配管と、を備え、
前記気相部導入配管は２以上の開孔部を有することを特徴とする、
を有する液化混合ガス製造装置。
【請求項１０】
前記液化混合ガス貯槽の液相部の液化混合ガスの少なくとも一部を、前記液化混合ガス貯槽の気相部に導入する循環ポンプを備える、請求項９に記載の液化混合ガス製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、任意の濃度の混合比で低温液化混合ガス貯槽内に充填するための低温液化混合ガスの製造方法、貯槽及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、使用量の少ない混合ガスを製造する際は複数のガスを容器の中に高圧状態で充填し、ローリング等の均一化処理を行うことにより適正な混合比のガスを作製してきた。
一方、大量の混合ガスを製造する際は、ガス種の異なる低温液化ガスをそれぞれ低温液化混合ガス貯槽に充填し、低温液化混合ガス貯槽内で均一に混合する方法が一般的に採用されてきた。すなわち、一の低温液化ガスと他の低温液化ガスを低温液化混合ガス貯槽にそれぞれ充填した後、低温液化混合ガス貯槽に付属されている循環ポンプを使用して、強制的に液相の前記一の低温液化ガスと前記他の低温液化ガスを気相部に送液し循環させることにより均一化処理が行われてきた（例えば、特許文献１）。
また、液密度が異なる複数の液化ガスを貯槽内で混合して液化混合ガスを製造するにあたり、貯槽内の液化ガスの液密度に対して液密度が大きな液化ガスは上方から導入し、容器内の液化ガスの液密度より液密度が小さな液化ガスは下方から導入する方法も提案されている(特許文献２)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２２６０７４号公報
【特許文献２】特開２００６−２５５４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、複数のガスを容器の中に充填して混合する方法は、混合ガスを大量に使用するプロセスにおいては、その使用量に間に合わず、その結果として大量の容器を準備しなければならない問題がある。
特許文献１に開示される方法では、低温液化ガスを混合するための循環ポンプが必要であり、混合設備が複雑化するだけでなく、循環ポンプのためのメンテナンスも必要となる。
さらに特許文献１の混合低温液化ガスの製造においては、地面に固定された貯槽に複数の低温液化ガスを充填することになる。この混合された低温液化ガスは当貯槽からタンクローリー等の輸送車両に移送され、最終的にはユーザーサイトの低温液化混合ガス貯槽まで運搬されていた。しかしながら、混合低温液化ガスの製造では貯槽に一時的に液化ガスを貯め、その混合液化ガスをタンクローリーに移し換えなければならない操作が不可欠となる。この方法は貯槽を設置する初期投資が必要となることと、混合液化ガスを移し替える人的操作が必要となることにより、経済的にも効率的にも優れた方法とは言えなかった。
特許文献２に開示される方法では、所定の順に低温液化ガスを貯槽に導入することにより、貯槽内で循環ポンプを使用せずに低温液化ガスを混合することができるが、貯槽内の混合比率が安定するまでに一定の時間がかかる。また、特許文献２に開示される方法では、混合される低温液化ガスのうち、液体密度の高い低温液化ガスを貯槽の下方から導入すると混合が不十分となるため、常に上方から導入する必要がある。この場合、混合されるガス種によって、貯槽に充填するポートが決定されてしまい、設備の柔軟性が失われるという問題がある。また、混合されるそれぞれの低温液化ガスの密度差が小さい場合には混合が不十分となるおそれがある。
【０００５】
そこで本発明は、貯槽に複数の低温液化ガスを迅速に均一に混合する方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明１）
本発明に係る液化混合ガス製造方法は、
複数の液化ガスを混合して液化混合ガスを製造する方法であって、
混合される複数の液化ガスのうち、混合比率が最も大きい第一液化ガス以外の他の液化ガスを、液化混合ガス貯槽に導入する第一充填工程と、
前記第一充填工程の実施後に、前記第一液化ガスの少なくとも一部を前記液化混合ガス貯槽の気相部へ導入する第二充填工程と、
前記第一充填工程の実施後に、前記第一液化ガスの少なくとも一部を前記液化混合ガス貯槽の液相部へ導入する第三充填工程と、
を含む。
【０００７】
本発明に係る液化混合ガスは、２種以上の液化ガスが任意の比率で混合されたものであればよく、例えば酸素と窒素、あるいは酸素とアルゴンといった２種の液化ガスを混合した液化混合ガスであってもよい。酸素と窒素とアルゴン、アルゴンと水素と酸素の３種の液化ガスを混合した液化混合ガスであってもよい。アルゴンとヘリウムと水素と酸素の４種の液化ガスを混合した液化混合ガスであってもよい。
【０００８】
（第一充填工程）
第一充填工程では、混合比率が最も大きい第一液化ガス以外の他の液化ガスを液化混合ガス貯槽に導入する。例えば、アルゴン９７重量％、酸素３重量％の混合比率を有する液化混合ガスを製造する場合、混合比が最も大きいアルゴン以外の他の液化ガス、すなわち液化酸素を液化混合ガス貯槽に導入する。窒素７８重量％、酸素２０重量％、アルゴン２重量％の混合比率 を有する液化混合ガスを製造する場合、混合比が最も大きい窒素以外の他の液化ガス、すなわち液化酸素と液化アルゴンを液化混合ガス貯槽に導入する。
他の液化ガスが２種以上の液化ガスで構成される場合、該２種以上の液化ガスを液化混合ガス貯槽に導入する順序は任意であり、特に限定されない。
【０００９】
前記第一充填工程の実施前に、液化混合ガス貯槽を予備冷却および／またはパージしてもよい。予備冷却および／またはパージには、第一充填工程から第三充填工程において混合される液化ガスを含むガスが使用されてもよい。例えばアルゴン９７重量％、酸素３重量％の混合比率を有する液化混合ガスを製造する場合には、液化アルゴンを用いて予備冷却および／またはパージを実施することができる。この場合、液化アルゴンが液化混合ガス貯槽に残留しても、製造される液化混合ガスの混合比率に与える影響は少ないという利点がある。一方、液化酸素を予備冷却および／またはパージに使用することもできる。酸素はアルゴンよりも安価に製造することができることから、経済的に有利となる。
【００１０】
前記第一充填工程において、他の液化ガスを液化混合ガス貯槽に導入するにあたり、液化混合ガス貯槽の上方に配置された気相側充填ポートから導入することもでき、下方に配置された液相側充填ポートから導入することもできる。
他の液化ガスのうち一部を気相側充填ポートから導入し、他の部分を液相側充填ポートから導入してもよい。液相側充填ポートへは他の液化ガスを液送ポンプにより圧送してもよい。液送ポンプの吐出圧は、特に限定されず、例えば０．５〜３．０MPaGの範囲とすることができる。
【００１１】
（第二充填工程）
第一充填工程実施後に実施される第二充填工程では、混合比率が最も大きい第一液化ガスの少なくとも一部を前記液化混合ガス貯槽の気相部へ導入する。
前記液化混合ガス貯槽の上部に配置された気相側充填ポートから前記第一液化ガスを導入することにより、前記液化混合ガス貯槽の気相部へ導入することができる。
前記第一液化ガスを前記液化混合ガス貯槽の気相部へ導入するにあたり、１の開孔部を有するポートから前記第一液化ガスを導入することもできるが、２以上の開孔部を有するポートから導入することもできる。
【００１２】
気相部に第一液化ガスを導入することにより、気相中に蒸散していた他の液化ガス蒸気と、前記第一液化ガスの液滴が接触する。これにより他の液化ガスの蒸気を冷却し、再凝縮させることができる。再凝縮により液化混合ガス貯槽内の圧力が低下するため、第一液化ガスを導入した際の圧力上昇が抑制される。
一般的に液化ガスを貯槽に導入した後、他の液化ガスをさらに導入しようとする場合には、後から導入される液化ガスの体積によって貯槽内の気相部空間体積が減少し、貯槽内の圧力が上昇する。すると液化ガス導入圧力よりも貯槽内の圧力が高くなり、液化ガスが貯槽内に入らないという問題が生じる。これを解決するためには、貯槽に放出弁をとりつけて気相部のガスを外部へ放出する必要がある。しかし気相部のガスを外部へ放出すると、その放出されたガスの貯槽内における比率は低下し、ひいては所望の混合比を得られなくなるおそれがある。また、所望の混合比を得るためには、貯槽内の混合比率を分析し、不足する液化ガスを追加充填する必要があるが、装置と工程が複雑になる。
しかし本発明によれば、液化混合ガス貯槽内の気相部圧力が、蒸散した他の液化ガス上記の再凝縮により低下する。従って、液化混合ガス貯槽内の気相部のガスを放出することなく、第一液化ガスを充填することができる。このため、液化混合ガス貯槽からの放出によるガス濃度の変動を考慮することなく、所望の混合比率に応じた量の液化ガスを液化混合ガス貯槽に導入すればよく、混合比率精度の高い液化混合ガスを製造することができる。さらに、外部放出によるガスの損失もない点で優れている。
他の液化ガスよりも第一液化ガスの温度が低い場合には、気相部にある他の液化ガスの蒸気がより冷却され、再凝縮が促進される。このため気相部の圧力上昇抑制の効果がさらに顕著になる。
【００１３】
（第三充填工程）
第一充填工程実施後に実施される第三充填工程では、前記第一液化ガスの少なくとも一部を前記液化混合ガス貯槽の液相部へ導入する。
前記液化混合ガス貯槽の下部に配置された液相側充填ポートから前記第一液化ガスを導入することにより、前記液化混合ガス貯槽の液相部へ導入することができる。液相側充填ポートの位置は、第二充填工程終了の際に液化混合ガス貯槽に貯蔵される液化ガスの液面よりも低い位置であれば特に限定されず、液化混合ガス貯槽の底面であってもよく、液化混合ガス貯槽の側面であってもよい。
【００１４】
第三充填工程は、第一充填工程実施後であれば実施することができる。
例えば、第一充填工程実施後に、第二充填工程を実施し、第二充填工程完了後に第三充填工程を実施してもよい。
第一充填工程実施後に、第二充填工程と第三充填工程を交互に実施してもよい。この場合、第三充填工程から第二充填工程に切り替えるタイミングは、例えば液化混合ガス貯槽の気相部の圧力が所定の圧力以上となった場合とすることができる。該所定の圧力を、第一液化ガス供給圧力と同等、または第一液化ガス供給圧力よりも低い圧力とすれば、第一液化ガスが液化混合ガス貯槽の気相部の圧力上昇により導入できなくなった場合に、第二充填工程に切り替え、気相部の圧力を低下させることができる。
【００１５】
第二充填工程において液化混合ガス貯槽に導入される第一液化ガスの重量は、第三充填工程において導入される第一液化ガスの重量の好ましくは０．２倍以上、５倍未満の範囲とすることができ、さらに好ましくは０．５倍以上２倍未満とすることができる。前記の範囲内の導入量である場合には、気相中での液化ガスの蒸気の再凝縮が十分に行われ、また、液相部分の撹拌も十分に行われることから、よりスムーズに均一な液化混合ガスを製造することが可能となる。
【００１６】
第三充填工程において、液化混合ガス貯槽の液相部に第一液化ガスを導入することにより、液相部分が撹拌され、複数の液化ガスが均一に混合される。第三充填工程における第一液化ガスの液相側充填ポート出口側における流速は早ければ、液化ガスの混合がさらに促進される。一方で、流速が過大となると液化混合ガス貯槽内の液面が急速に上昇し、結果として液化混合ガス貯槽内の圧力が上昇し、液化ガスの導入をすることができなくなる。よって、液相側充填ポート出口側における流量は例えば１ｔｏｎ／ｈｒから２０ｔｏｎ／ｈｒの範囲、さらに好ましくは５ｋｇ／ｈｒから１０ｋｇ／ｈｒの範囲とすることができる。液相側充填ポートへ第一液化ガスを導入するために、液送ポンプを使用しても良い。液送ポンプの吐出圧は、特に限定されず、例えば０．５〜３．０MPaGの範囲とすることができる。液送ポンプにより第一液化ガスを圧送すると、液化混合ガス貯槽内の液化ガスの混合がより促進される。
【００１７】
（発明２）
本発明に係る液化混合ガス製造方法は、前記第三充填工程が、前記第一液化ガスの少なくとも一部を、前記液化混合ガス貯槽の気相部へ導入する工程をさらに含むことができる。
第三充填工程において、液相部へ第一液化ガスを導入すると同時に、気相部へも導入することにより、液相部への第一液化ガス導入に伴う液化混合ガス貯槽内の圧力上昇を、気相部への導入により抑制することができる。これにより液化混合ガス貯槽内の圧力上昇を防止するための、気相部のガス放出をさらに低減することができる。
【００１８】
（発明３）
本発明に係る液化混合ガス製造方法は、前記液化混合ガスの内、前記第一液化ガスの重量比率は６０％以上９９．９９％以下であることができる。
【００１９】
（発明４）
本発明に係る液化混合ガス製造方法において、複数の液化ガスは、大気圧下における沸点が−２７０℃以上−１８０℃以下の低温液化ガスであることができる。
混合される複数の液化ガスのすべての沸点が大気圧下において−２７０℃以上−１８０℃以下である場合、液化混合ガス貯槽内で全ての液化ガスが液体状態で存在するため、固化物による閉塞を抑制し、スムーズに混合される。
【００２０】
（発明５）
本発明に係る液化混合ガス製造方法において、第一液化ガスは液化アルゴンであり、前記他の液化ガスは液化酸素であることができる。
アルゴンと酸素の混合ガスは溶接用のガスとして多く用いられており、本発明により均一に混合されたガスを供給することにより、精度が高く安定した溶接を行うことができる。
【００２１】
（発明６）
本発明に係る液化混合ガス貯槽は、
複数の液化ガスを混合して貯蔵する液化混合ガス貯槽であって、
混合される複数の液化ガスのうち、混合比が最も大きい第一液化ガス以外の他の液化ガスを、液化混合ガス貯槽に導入する第一充填ポートと、
前記第一液化ガスの少なくとも一部を前記液化混合ガス貯槽の気相部へ導入する第二充填ポートと、
前記第一液化ガスの少なくとも一を前記液化混合ガス貯槽の液相部へ導入する第三充填ポートと、
前記第二充填ポートに接続され、前記液化混合ガス貯槽の内側に延伸される気相部導入配管
と、を備え、
前記気相部導入配管は前記第一液化ガスを流通させる２以上の開孔部を有する。
【００２２】
本発明に係る液化混合ガス貯槽は、液化ガスを貯蔵できる貯槽であれば特に限定されず、断熱構造を有する金属製容器であることができる。液化混合ガス貯槽は自立式の定置型貯槽であってもよく、車両に搭載される可搬式貯槽であってもよい。例えばタンクローリーに搭載されるタンクであることもできる。
【００２３】
本発明に係る第一充填ポートは、液化混合ガス貯槽に混合される複数の液化ガスのうち、混合比が最も大きい第一液化ガス以外の他の液化ガスを、液化混合ガス貯槽に導入するポートであればよく、仕切弁または流量調節弁が接続されていてもよい。該第一充填ポートの配置位置は特に限定されず、容器底部、容器側面、または容器上部であることができる。他の液化ガスが複数ある場合には、液化ガスの種類や特性に応じて複数の第一充填ポートを設けてもよい。
【００２４】
本発明に係る第二充填ポートは、第一液化ガスを、液化混合ガス貯槽の気相部に導入するポートであればよく、仕切弁または流量調節弁が接続されていてもよい。第二充填ポートの配置位置は、第一液化ガスを気相部へ導入することができる位置であり、具体的には、混合する複数の液化ガスの導入が完了した際の液化混合ガス貯槽内の液面よりも高い位置である。
【００２５】
本発明に係る第三充填ポートは、第一液化ガスを、液化混合ガス貯槽の液相部に導入するポートであればよく、仕切弁または流量調節弁が接続されていてもよい。第三充填ポートの配置位置は、第一液化ガスを液相部へ導入することができる位置であり、具体的には、第一液化ガス以外の他の液化ガスの導入が完了した際の液化混合ガス貯槽内の液面（すなわち、他の液化ガスの液面）よりも低い位置である。
【００２６】
前記第二充填ポートには、液化ガス貯槽の内側に向けて延伸される気相部導入配管が備えられている。気相部導入配管には２以上の開孔部が設けられている。該開孔部は液化ガスを液化ガス貯槽の気相部へ放出する機能を有する。気相部導入配管は液化ガスを導入することができる配管であれば特に限定されず、金属製配管であってもよく、樹脂製配管であってもよい。開孔部の形状は特に限定されず、円形、メッシュ状、またはシャワー状であってもよい。多孔質材料が配管出口部分に配置された形状であってもよい。
【００２７】
２以上の開孔部が、液化混合ガス貯槽の水平方向に均一に配置されている場合には、第二充填ポートから排出される第一液化ガスの液滴が均一に液化混合ガス貯槽内の気相部の蒸気と接触し、蒸気の再凝縮が効率的に実施される。特にメッシュ形状やシャワー状の開孔部から均一に第一液化ガスの液滴が液化混合ガス貯槽内の気相部へ供給される場合には、第一液化ガスの液滴と気相部の蒸気との接触が促進され、再凝縮の効率が上昇する。
【００２８】
（発明７）
本発明に係る液化混合ガス貯槽は、前記液化混合ガス貯槽の液相部の液化混合ガスの少なくとも一部を、前記液化混合ガス貯槽の気相部に導入する循環ポンプを備えることができる。
【００２９】
液化混合ガス貯槽内の複数の液化ガスは、第一液化ガスを第三充填ポートから液相部に導入することにより混合されるが、さらに混合を促進させるため、循環ポンプを併設することができる。
【００３０】
（発明８）
本発明に係る液化混合ガス貯槽は、可搬式車両に搭載されていることができる。
【００３１】
可搬式車両(例えばタンクローリ)に本発明に係る液化混合ガス貯槽が搭載されていれば、液化混合ガス貯槽を可搬式車両に搭載した状態で他の液化ガス製造装置（または貯槽）まで移動し、他の液化ガス製造装置（または貯槽）から直接液化混合ガス貯槽に導入し、さらに第一液化ガス製造装置まで可搬式車両により液化混合ガス貯槽を移動させ、第一液化ガス製造装置（または貯槽）から直接導入することができる。複数の液化ガスは可搬式車両に搭載された液化混合ガス貯槽の中で混合されるため、さらなる混合工程を経ることなく、ユースポイントへ可搬式車両によって移動し、液化混合ガスを供給することができる。
【００３２】
（発明９）
本発明に係る液化混合ガス製造装置は、複数の液化ガスを混合して液化混合ガス貯槽に貯蔵する液化混合ガス製造装置であって、
混合される複数の液化ガスのうち、少なくとも1種の液化ガスを前記液化混合ガス貯槽の液相部に導入する液相側充填ポートと、
前記液相側充填ポートに、混合される複数の液化ガスのうち、少なくとも1種の液化ガスを供給する第一液化ガス供給配管と、
混合される複数の液化ガスのうち、少なくとも1種の液化ガスを前記液化混合ガス貯槽の気相部に導入する気相側充填ポートと、
前記気相側充填ポートに、混合される複数の液化ガスのうち、少なくとも1種の液化ガスを供給する第二液化ガス供給配管と、
前記第一液化ガス供給配管に配置される第一仕切弁と、
前記第二液化ガス供給配管に配置される第二仕切弁と、
前記第一仕切弁および前記第二仕切弁の上流側に配置され、前記液化混合ガス貯槽に充填される少なくとも1種の液化ガスを前記第一仕切弁および／または前記第二仕切弁に供給するための分岐部と、
前記液化混合ガス貯槽に充填された液化ガスの重量を測定する重量測定部と、
前記気相側充填ポートに接続され、前記液化混合ガス貯槽の内側に延伸される気相部導入配管と、を備え、
前記気相部導入配管は２以上の開孔部を有することを特徴とする。
【００３３】
本発明に係る液相側充填ポートは、液化混合ガス貯槽に混合される複数の液化ガス（すなわち、混合比が最も大きい第一液化ガスおよび第一液化ガス以外の他の液化ガス）を、液化混合ガス貯槽の液相側に導入するポートであればよく、仕切弁または流量調節弁が接続されていてもよい。該液相側充填ポートの配置位置は第一液化ガスを液相部へ導入することができる位置であり、具体的には、第一液化ガス以外の他の液化ガスの導入が完了した際の液化混合ガス貯槽内の液面（すなわち、他の液化ガスの液面）よりも低い位置である。
【００３４】
本発明に係る気相側充填ポートは、液化混合ガス貯槽に混合される複数の液化ガスのうち、少なくとも混合比が最も大きい第一液化ガスを気相側に導入するポートであればよく、仕切弁または流量調節弁が接続されていてもよい。必要に応じて、該気相側充填ポートから、第一液化ガス以外の他の液化ガスを導入してもよい。気相側充填ポートの配置位置は、第一液化ガスを気相部へ導入することができる位置であり、具体的には、混合する複数の液化ガスの導入が完了した際の液化混合ガス貯槽内の液面よりも高い位置である。
【００３５】
前記液相側充填ポートには、混合する複数の液化ガスの内いずれかの液化ガスを貯蔵する液化ガス貯槽から、液化ガスを液相側充填ポートまで供給するための第一液化ガス供給配管が接続されている。第一液化ガス供給配管には第一仕切弁が配置されている。
【００３６】
前記気相側充填ポートには、混合する複数の液化ガスの内いずれかの液化ガスを貯蔵する液化ガス貯槽から、液化ガスを気相側充填ポートまで供給するための第二液化ガス供給配管が接続されている。第二液化ガス供給配管には第二仕切弁が配置されている。
【００３７】
前記第一仕切弁および前記第二仕切弁の上流側で第一液化ガス供給配管と第二液化ガス供給配管は接続されて、分岐部を構成している。液化混合ガス貯槽に導入されるいずれかの液化ガスの貯槽から導出される液化ガスが、液化混合ガス貯槽の気相側に導入される場合には、該分岐部を通過し、第二仕切弁を経由して気相側充填ポートから液化混合ガス貯槽に導入される。このとき、第一仕切弁は閉じられている。液化混合ガス貯槽に導入されるいずれかの液化ガスの貯槽から導出される液化ガスが、液化混合ガス貯槽の液相側に導入される場合には、該分岐部を通過し、第一仕切弁を経由して液相側充填ポートから液化混合ガス貯槽に導入される。このとき、第二仕切弁は閉じられている
【００３８】
（発明１０）
本発明に係る液化混合ガス製造装置は、前記液化混合ガス貯槽の液相部の液化混合ガスの少なくとも一部を、前記液化混合ガス貯槽の気相部に導入する循環ポンプを備えることができる。
【００３９】
液化混合ガス貯槽内の複数の液化ガスは、第一液化ガスを液相側充填ポートから液相部に導入することにより混合されるが、さらに混合を促進させるため、循環ポンプを併設することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施形態１の液化混合ガス貯槽の構成例を示す図である。
【図２】図１の気相部導入配管の構成例を示す拡大図である。
【図３】実施形態１の液化混合ガス貯槽の構成例を示す図である。
【図４】実施形態１の別の実施形態である液化混合ガス貯槽の構成例を示す図である。
【図５Ａ】実施形態２の液化混合ガス製造装置の第一充填工程の構成例を示す図である。
【図５Ｂ】実施形態２の液化混合ガス製造装置の第二充填工程および第三充填工程の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下に本発明のいくつかの実施形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の一例を説明するものである。本発明は以下の実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形形態も含む。なお、以下で説明される構成の全てが本発明の必須の構成であるとは限らない。
【００４２】
（実施形態１−液化混合ガス貯槽）
実施形態１の液化混合ガス貯槽２について図１を用いて説明する。液化混合ガス貯槽２は複数の液化ガスを混合して貯蔵する液化混合ガス貯槽であって、混合される複数の液化ガスのうち、混合比が最も大きい第一液化ガス以外の他の液化ガスを、液化混合ガス貯槽２に導入する気相側の第一充填ポート１１と、前記第一液化ガスの少なくとも一部を前記液化混合ガス貯槽２の気相部へ導入する第二充填ポート１２と、前記第一液化ガスの少なくとも一を前記液化混合ガス貯槽２の液相部へ導入する第三充填ポート１４と、前記第二充填ポート１２に接続され、前記液化混合ガス貯槽２の内側に延伸される気相部導入配管１５と、を備え、前記気相部導入配管１５は前記第一液化ガスを流通させる２以上の開孔部を有する。
【００４３】
前記複数の液化ガスは、図１においては他の液化ガス貯槽３に貯蔵された他の液化ガスおよび第一液化ガス貯槽４に貯蔵された第一液化ガスである。
液化混合ガス貯槽２は、金属製の断熱構造を有する貯槽である。
他の液化ガスおよび第一液化ガスを液化混合ガス貯槽２に導入した後に得られた混合液化ガス４０の液面を５１に示す。前記気相側の第一充填ポート１１は、前記液化混合ガス貯槽２の気相部（すなわち混合液化ガス４０の液面５１よりも上側）に配置される。
【００４４】
第一液化ガス貯槽４から導出される第一液化ガスは、分岐部３６を経由し、液化混合ガス貯槽２の液相部または気相部へ導入される。液化混合ガス貯槽２の液相部へ導入する場合には、分岐部３６の下流側に配置された第二仕切弁３２を閉じて、第一仕切弁３４を開けることにより、第一液化ガス供給配管２４を経由して、第三充填ポート１４から導入される。第三充填ポート１４は、前記液化混合ガス貯槽２の液相部（すなわち混合液化ガス４０の液面５１よりも下側）に配置される。
液化混合ガス貯槽２の気相部へ導入する場合には、分岐部３６の下流側に配置された第二仕切弁３２を開けて、第一仕切弁３４を閉じることにより、第二液化ガス供給配管２２を経由して、第二充填ポート１２から導入される。第二充填ポート１２は、前記液化混合ガス貯槽２の気相部（すなわち混合液化ガス４０の液面５１よりも上側）に配置される。
【００４５】
第二充填ポート１２には、液化混合ガス貯槽２の内側方向に気相部導入配管１５が延伸される。気相部導入配管１５には導入される第一液化ガスが液化混合ガス貯槽２の内部へ分散して導入されるように複数の開孔部が設けられている。開孔部の形状は図１に示すようにシャワー形状であってもよい。
【００４６】
別実施形態として、図２に示すように気相部導入配管１５に、直線的に並んで開孔部が設けられてもよい。図２は図１の点線枠内に相当する部分の拡大図である。
【００４７】
別実施形態として、図３に示すように前記液化混合ガス貯槽２の液相部（すなわち混合液化ガス４０の液面５１よりも下側）に液相側の第一充填ポート１３を配置することもできる。他の液化ガス貯槽３から他の液化ガスを導出する配管が、分岐部３５において分岐され、一方が第四液化ガス供給配管２１を経由して液化混合ガス貯槽２の気相部に配置された気相側の第一充填ポート１１に接続され、他方が第三液化ガス供給配管２３を経由して液混合ガス貯槽２の液相部に配置された液相側の第一充填ポート１３に接続されることもできる。分岐部３５の下流側には、第四液化ガス供給配管２１に接続される第四仕切弁３１が配置され、第三液化ガス供給配管２３に接続される第三仕切弁３３が配置される。
この場合、第四仕切弁３１と第三仕切弁３３を操作することにより、気相側の第一充填ポート１１または液相側の第一充填ポート１３の任意のポートから他の液化ガスを導入することができる。具体的には、第四仕切弁３１を開けて、第三仕切弁３３を閉じることにより、他の液化ガスを気相側の第一充填ポート１１から導入することができる。また、第四仕切弁３１を閉じて、第三仕切弁３３を開けることにより、他の液化ガスを液相側の第一充填ポート１３から導入することができる。
【００４８】
実施形態１の液化混合ガス貯槽２は、図４に示すように液化混合ガス貯槽２内部の液化混合ガスを撹拌するための循環ポンプ６３を備えてもよい。循環ポンプ６３は液化混合ガス貯槽２の液相部に配置された液化混合ガス取出ポート６１から、液化混合ガスを吸引し、液化混合ガス貯槽２の気相部に配置された液化混合ガス返送ポート６２へ液化混合ガスを導出する。これにより液相部の液化混合ガスの混合が促進される。
【００４９】
さらに別の実施形態として、実施形態１の液化混合ガス貯槽２は、可搬式車両であるタンクローリーに搭載されることができる。タンクローリーに搭載された状態で他の液化ガス及び第一液化ガスの導入を行うことができ、必要な場合には前述の循環ポンプ６３を搭載することにより、液化混合ガス貯槽２の内部の液化混合ガスの混合を行うことができる。
【００５０】
（実施形態２−液化混合ガス製造装置）
実施形態２の液化混合ガス製造装置１について図５Aを用いて説明する。図５Aに示す液化混合ガス製造装置１は、複数の液化ガスを混合して液化混合ガス貯槽２に貯蔵する液化混合ガス製造装置であって、混合される複数の液化ガスのうち、少なくとも1種の液化ガスを前記液化混合ガス貯槽２の液相部に導入する液相側充填ポート１１４と、前記液相側充填ポート１１４に、混合される複数の液化ガスのうち、少なくとも１種の液化ガスを供給する第一液化ガス供給配管１２４と、混合される複数の液化ガスのうち、少なくとも１種の液化ガスを前記液化混合ガス貯槽２の気相部に導入する気相側充填ポート１１２と、前記気相側充填ポート１１２に、混合される複数の液化ガスのうち、少なくとも１種の液化ガスを供給する第二液化ガス供給配管１２２と、前記第一液化ガス供給配管１２４に配置される第一仕切弁１３４と、前記第二液化ガス供給配管１２２に配置される第二仕切弁１３２と、前記第一仕切弁１３４および前記第二仕切弁１３２の上流側に配置され、前記液化混合ガス貯槽２に充填される少なくとも1種の液化ガスを前記第一仕切弁１３４および／または前記第二仕切弁１３２に供給するための分岐部１３６と、前記液化混合ガス貯槽２に充填された液化ガスの重量を測定する重量測定部１７１と、前記気相側充填ポート１１２に接続され、前記液化混合ガス貯槽２の内側に延伸される気相部導入配管１１５と、を備え、前記気相部導入配管１１５は２以上の開孔部を有する。なお、実施形態１と同じ符号の要素は、同じ機能を有するため説明を省略することがある。
【００５１】
図５Aにおいて、液化混合ガス貯槽２に第一液化ガスおよび他の液化ガスが導入された後の、液化混合ガスの液面高さを５１に示す。
液相側充填ポート１１４は液化混合ガス貯槽２内で混合される第一液化ガスを液相部に導入する機能を有する。液相側充填ポート１１４の配置される位置は、液化混合ガス貯槽２の底面または側面であって、第一液化ガスを液化混合ガス貯槽２に導入する際の液化混合ガス貯槽２内部の液化ガス（液化混合ガスであってもよい）の液面高さよりも低い位置である。
液相側充填ポート１１４の上流側には第一液化ガス供給配管１２４が接続されており、第一液化ガス供給配管１２４の上流側には第一仕切弁１３４が接続されている。
【００５２】
気相側充填ポート１１２は液化混合ガス貯槽２内で混合される第一液化ガスおよび／または他の液化ガスを気相部に導入する機能を有する。気相側充填ポート１１２の配置される位置は、液化混合ガス貯槽２の上面または側面であって、第一液化ガスおよび他の液化ガスを液化混合ガス貯槽２に導入した後の液化混合ガスの液面高さ５１よりも高い位置である。
気相側充填ポート１１２の上流側には第二液化ガス供給配管１２２が接続されており、第二液化ガス供給配管１２２の上流側には第二仕切弁１３２が接続されている。
第一仕切弁１３４および第二仕切弁１３２の上流側は分岐部１３６で接続されている。
【００５３】
液化混合ガス貯槽２はまた、液化混合ガス貯槽２内に導入された第一液化ガスおよび／または他の液化ガスの重量を測定する重量測定部１７１を備える。重量測定部１７１は、ロードセルであることができ、液化ガスの重量を測定する。重量測定部１７１は液化混合ガス貯槽２の重量および液化混合ガス貯槽２に導入された液化ガスの重量を測定してもよい。
【００５４】
気相側充填ポート１１２には、液化混合ガス貯槽２の内側方向に気相部導入配管１５が延伸される。気相部導入配管１５には導入される第一液化ガスが液化混合ガス貯槽２の内部へ分散して導入されるように複数の開孔部が設けられている。開孔部の形状は図５Aに示すようにシャワー形状であってもよい。別実施形態として、図２に示すように気相部導入配管１５に、直線的に並んで開孔部が設けられてもよい。
【００５５】
さらに別の実施形態として、実施形態２の液化混合ガス貯槽２は、可搬式車両であるタンクローリーに搭載されることができる。タンクローリーに搭載された状態で他の液化ガス及び第一液化ガスの導入を行うことができ、必要な場合には前述の循環ポンプ６３を搭載することにより、液化混合ガス貯槽２の内部の液化混合ガスの混合を行うことができる。
【００５６】
（実施形態３−液化混合ガス製造方法）
実施形態３の液化混合ガス製造方法について図５を用いて説明する。なお、実施形態１および実施形態２と同じ符号の要素は、同じ機能を有するため説明を省略することがある。
実施形態３に係る液化混合ガス製造方法は、複数の液化ガスを混合して液化混合ガスを製造する方法であって、混合される複数の液化ガスのうち、混合比率が最も大きい第一液化ガス以外の他の液化ガスを、液化混合ガス貯槽２に導入する第一充填工程と、前記第一充填工程の実施後に、前記第一液化ガスの少なくとも一部を前記液化混合ガス貯槽２気相部へ導入する第二充填工程と、前記第一充填工程の実施後に、前記第一液化ガスの少なくとも一部を前記液化混合ガス貯槽２の液相部へ導入する第三充填工程と、を含む。
【００５７】
第一充填工程について図５Aを用いて説明する。第一充填工程では、液化混合ガス貯槽２内で混合される複数の液化ガスのうち、混合比率が最も大きい第一液化ガス以外の他の液化ガスを液化混合ガス貯槽２に導入する。このため、液化混合ガス製造装置１は分岐部１３６において、他の液化ガス貯槽３に接続されている。
前記他の液化ガスは、他の液化ガス貯槽３に貯蔵されている。他の液化ガス貯槽３は、他の液化ガスを製造する製造装置であってもよい。他の液化ガス貯槽３から導出される他の液化ガスは、分岐部１３６に続き、第一仕切弁１３４を経由し、第一液化ガス供給配管１２４から液相側充填ポート１１４へと導入される。
別実施形態として、分岐部１３６を経由せず、他の液化ガス貯槽３が直接第一仕切弁１３４に接続されていてもよい。
さらに別の実施形態として、分岐部１３６に続き、第二仕切弁１３２を経由し、第二液化ガス供給配管１２２から気相側充填ポート１１２へ導入されることもできる。
他の液化ガスが複数種の液化ガスであるときは、分岐部１３６または第一仕切弁１３４を別の他の液化ガス貯槽に接続し、同様に液化混合ガス貯槽２に導入することができる。
【００５８】
前記第一充填工程を実施した後、第二充填工程を実施するため、液化混合ガス製造装置１を移動させ、図５Bに示すように分岐部１３６に第一液化ガス貯槽４を接続する。
第二充填工程では、第一仕切弁１３４を閉じて、第二仕切弁１３２を開けることにより、第一液化ガス貯槽４内の第一液化ガスを液化混合ガス貯槽２に導入する。このとき、第一液化ガスは、第二液化ガス供給配管に続き、気相側充填ポート１１２を経由し、液化混合ガス貯槽２の気相部へと導入される。導入された第一液化ガスは、液化混合ガス貯槽２の気相部において、すでに液化混合ガス貯槽２内に充填されている液化ガスの蒸気と接触し、熱交換をすることにより蒸気を再凝縮させる。
第一液化ガスは、気相側充填ポート１１２から液化混合ガス貯槽２の内側に延伸された気相部導入配管１５を経由して液化混合ガス貯槽２の気相部へ導入されてもよい。導入される第一液化ガスが、分散されて気相部へ供給されることにより、液化混合ガス貯槽２内の蒸気との接触がさらに促進され、再凝縮の効率がさらに向上されうる。
【００５９】
第一充填工程および第二充填工程が完了した後、第一液化ガスを液化混合ガス貯槽２の液相部へ導入する第三充填工程を実施する。具体的には、第二仕切弁１３２を閉じて、第一仕切弁１３４を開けることにより、第一液化ガスを第一液化ガス貯槽４から、分岐部１３６、第一仕切弁１３４、第一液化ガス供給配管１２４を経由させ、液相側充填ポート１１４から液化混合ガス貯槽２の液相部へと導入する。液相部へ導入することにより、既に液化混合ガス貯槽２内に導入されている液化混合ガスを撹拌し、混合をより促進させることが可能となる。液相側充填ポートへ、液送ポンプにより第一液化ガスを圧送してもよい。液送ポンプの吐出圧は、特に限定されず、例えば０．５〜３．０MPaGとすることができる。
【００６０】
混合される複数の液化ガスは、例えば大気圧下における沸点が−２７０℃以上−１８０℃以下であってもよく、具体的には、液化酸素、液化窒素、液化アルゴン、液化ヘリウムが挙げられる。
製造される液化混合ガスのうち、混合比率が最大である第一液化ガスの混合比率は例えば６０％以上９９．９９％以下であることができる。
第二充填工程において充填される第一液化ガスの重量は、例えば第三充填工程で充填される第一液化ガスの重量の０．２倍以上、５倍未満の範囲とすることができる。
【００６１】
第三充填工程において、第一液化ガスを液化混合ガス貯槽２の気相部へ導入する工程をさらに含むこともできる。この場合、第一仕切弁１３４と第二仕切弁１３２の両方を開け、第一液化ガスが気相部と液相部の両方に供給されるようにする。
【００６２】
（実施例１）
図５Ａおよび図５Ｂに示す液化混合ガス製造装置をもちいて、実施形態３に係る液化混合ガス製造方法により液化混合ガスを製造した。
【００６３】
１．第一充填工程
図５Ａに示す液化混合ガス製造装置１をタンクローリーに搭載し、液化酸素および液化窒素を製造する空気分離装置近傍に配置した。空気分離装置内の液化酸素貯槽に、分岐部１３６を介して液化混合ガス製造装置１を接続した。第一仕切弁１３４は閉じた状態で、第二仕切弁１３２を開け、気相側充填ポート１１２から液化混合ガス貯槽２に液化酸素を導入した。実験１から実験３における液化酸素導入量は表１に示す。
気相側充填ポート１２２に延伸された気相部導入配管１１５は、直径約１ｃｍの円形の開孔部が２０個配置されており、該開孔部から液化酸素が液化混合ガス貯槽２の気相部に導入された。
【００６４】
２．第二充填工程
第一充填工程完了後、分岐部１３６において液化酸素貯槽を切り離し、液化アルゴンを製造する別の空気分離装置近傍に液化混合ガス製造装置１を配置した（図５Ｂに示す）。空気分離装置内の液化アルゴン貯槽に、分岐部１３６を介して液化混合ガス製造装置１を接続した。第一仕切弁１３４は閉じた状態で、第二仕切弁１３２を開け、気相側充填ポート１１２から液化混合ガス貯槽２に液化アルゴンを導入した。実験１から実験３における、第二充填工程の液化アルゴン導入量は表１に示す。液化アルゴンの導入流量は９．６ｔｏｎ／ｈｒとした。
【００６５】
３．第三充填工程
第二充填工程完了後、実験１および実験３においては、第二仕切弁１３２を閉じて、第一仕切弁１３４を開け、液側充填ポート１１４から液化混合ガス貯槽２に液化アルゴンを導入した。液化アルゴン導入には、液送ポンプを使用し、液送ポンプの吐出圧１．３ＭＰａＧとした。
実験２においては、第二充填工程完了後、第二仕切弁１３２は開けたままの状態で、第三仕切弁１３４を開け、気相側充填ポート１１２および液側充填ポート１１４の両方から液化混合ガス貯槽２に液化アルゴンを導入した。液相側充填ポートへの液化アルゴン導入には、液送ポンプを使用し、液送ポンプの吐出圧１．３ＭＰａＧとした。液化アルゴンの導入流量は９．６ｔｏｎ／ｈｒとした。
実験１から実験３における、第三充填工程の液化アルゴン導入量は表１に示す。
【００６６】
４．液化混合ガスの分析
第三工程完了後、３０分経過時と、２４時間経過時に、液化混合ガス貯槽２内の液相部の液化混合ガスを採取し、酸素濃度の分析を行った。さらに、第三工程完了後２４時間経過した後、循環ポンプを使用して３０分間、液化混合ガス貯槽２内の液化混合ガスを循環させた後に液化混合ガス貯槽２内の液相部の液化混合ガスを採取し、酸素濃度の分析を行った。このときの循環ポンプによる送液速度は５．７ｔｏｎ／ｈｒであった。
【００６７】
酸素濃度の分析はジルコニア式酸素分析計（日本エア・リキード社製ＯＭＺ／ＭＤ−Ｂ）を用いて、以下の方法により行った。
第三工程完了後、液相側充填ポートに金属製の冷却コイルを接続し、液化混合ガス貯槽２内の液化混合ガスを冷却コイルに導入した。冷却コイル内で気化した液化混合ガスは圧力調整装置を用いて圧力０．０５ＭＰａＧに調整され、ジルコニア式酸素濃度計に導入した。実験１から実験３の測定の結果は、表１に示す。
【００６８】
【表１】
2019058889.tif 000003
【００６９】
以上により、第一液化ガスを液化アルゴン、他の液化ガスを酸素とした場合、本発明に係る液化混合ガス製造方法により、液化混合ガスを製造した。製造した液化混合ガス中の酸素濃度は、製造後３０分において既に混合比率が安定しており、２４時間経過後も、さらに循環ポンプで循環させた後も同等の混合比率を示していたことから、製造直後から十分に混合された液化混合ガスが得られたと言える。
【００７０】
（実施例２）
図５Ａおよび図５Ｂに示す液化混合ガス製造装置をもちいて、実施例１と同様に実施形態３に係る液化混合ガス製造方法により液化混合ガスを製造した。
【００７１】
１．第一充填工程
図５Ａに示す液化混合ガス製造装置１をタンクローリーに搭載し、液化混合ガス貯槽２に実験４では液化酸素を、実験５では液化アルゴンを導入した。導入経路、導入方法は実施例１と同様である。液化酸素導入量または液化アルゴン導入量を表１に示す。
【００７２】
２．第二充填工程
第一充填工程完了後、液化混合ガス貯槽２を実験４では液化アルゴン貯槽に接続し、気相側充填ポート１１２から液化混合ガス貯槽２に液化アルゴンを導入した。実験５では液化酸素貯槽に接続し、気相側充填ポート１１２から液化混合ガス貯槽２に液化酸素を導入した。実験４および実験５における、第二充填工程の液化アルゴンまたは液化酸素の導入量を表２に示す。液化アルゴンの導入流量は９．６ｔｏｎ／ｈｒとした。液化酸素の導入量は９．０ｔｏｎ／ｈｒとした。
【００７３】
３．第三充填工程
第二充填工程完了後、第二仕切弁１３２を閉じて、第一仕切弁１３４を開け、液側充填ポート１１４から液化混合ガス貯槽２に実験４においては液化アルゴンを、実験５においては液化酸素を導入した。
実験４および実験５における、第三充填工程の液化アルゴンまたは液化酸素の導入量は表１に示す。液化アルゴンの導入流量は９．６ｔｏｎ／ｈｒとした。液化酸素の導入量は９．０ｔｏｎ／ｈｒとした。
【００７４】
４．液化混合ガスの分析
第三工程完了後、３０分経過時と、２４時間経過時に、液化混合ガス貯槽２内の液相部の液化混合ガスを採取し、実施例１と同様に酸素濃度の分析を行った。さらに、第三工程完了後２４時間経過した後、循環ポンプを使用して３０分間、液化混合ガス貯槽２内の液化混合ガスを循環させた後に液化混合ガス貯槽２内の液相部の液化混合ガスを採取し、酸素濃度の分析を行った。このときの循環ポンプによる送液速度は５．７ｔｏｎ／ｈｒであった。実験４および実験５の測定の結果を、表２に示す。
【００７５】
実験４の結果から、本発明に係る液化混合ガス製造方法によれば、第一液化ガスをガス体積比率が約６１％の液化アルゴン、他の液化ガスをガス体積比率が約３９％の酸素とした場合であっても、製造した液化混合ガス中の酸素濃度は、製造後３０分経過後と、２４時間経過後と同等の濃度であった。２４時間経過後も、さらに循環ポンプで循環させた後も同等の混合比率を示していたことから、製造直後から十分に混合された液化混合ガスが得られたと言える。
【００７６】
（比較例１）
図５Ａおよび図５Ｂに示す液化混合ガス製造装置をもちいて、実施形態３のうち第一充填工程および第二充填工程のみを実施し、第三充填工程を実施しない比較例１を実施した。
【００７７】
１．第一充填工程
図５Ａに示す液化混合ガス製造装置１をタンクローリーに搭載し、液化混合ガス貯槽２に液化酸素を２００ｋｇ導入した。導入経路、導入方法は実施例１と同様である。
【００７８】
２．第二充填工程
第一充填工程完了後、液化混合ガス貯槽２を液化アルゴン貯槽に接続し、気相側充填ポート１１２から液化混合ガス貯槽２に液化アルゴンを７９００ｋｇ導入した。液化アルゴンの導入流量は９．６ｔｏｎ／ｈｒとした。液化アルゴンを液相側充填ポート１１４から導入させる第三充填工程は実施しなかった。
【００７９】
４．液化混合ガスの分析
第二工程完了後、３０分経過時と、２４時間経過時に、液化混合ガス貯槽２内の液相部の液化混合ガスを採取し、実施例１と同様に酸素濃度の分析を行った。さらに、第二工程完了後２４時間経過した後、循環ポンプを使用して３０分間、液化混合ガス貯槽２内の液化混合ガスを循環させた後に液化混合ガス貯槽２内の液相部の液化混合ガスを採取し、酸素濃度の分析を行った結果を表２に示す。このときの循環ポンプによる送液速度は５．７ｔｏｎ／ｈｒであった。
【００８０】
比較例１の結果では、製造した液化混合ガス中の酸素濃度は、製造後３０分経過には４．２０％と比較的高い値であるが、製造後２４時間経過後と、循環ポンプで循環させた後には３．２１％に濃度が低下した。すなわち、第三充填工程を実施しない場合には、製造された液化混合ガスの濃度は、製造後３０分では均一とならず、酸素濃度が製造直後から徐々に低下し、安定するまでに時間がかかることが判明した。
【００８１】
【表２】
2019058889.tif 000004
【００８２】
（実施例３）
図５Ａおよび図５Ｂに示す液化混合ガス製造装置をもちいて、実施例１と同様に実施形態３に係る液化混合ガス製造方法により、３種の液化ガスを混合した液化混合ガスを製造した。
【００８３】
１．第一充填工程
液化混合ガス貯槽２に実施例１と同様に、液化アルゴンを２００ｋｇ（ガス体積比率１．８２％）導入し、次に液化酸素を１８００ｋｇ（ガス体積比率２０．４１％）導入した。
【００８４】
２．第二充填工程
第一充填工程完了後、液化混合ガス貯槽２を液化窒素貯槽に接続し、気相側充填ポート１１２から液化混合ガス貯槽２に液化窒素を３０００ｋｇ（ガス体積比率３８．３９％）導入した。液化窒素の導入流量は９．３ｔｏｎ／ｈｒとした。
【００８５】
３．第三充填工程
第二充填工程完了後、第二仕切弁１３２を閉じて、第一仕切弁１３４を開け、液側充填ポート１１４から液化混合ガス貯槽２に液化窒素を３０００ｋｇ（ガス体積比率３８．３９％）導入した。液化窒素の導入流量は９．３ｔｏｎ／ｈｒとした。
【００８６】
４．液化混合ガスの分析
第三工程完了後、３０分経過時と、２４時間経過時に、液化混合ガス貯槽２内の液相部の液化混合ガスを採取し、実施例１と同様に酸素濃度の分析を行った。さらに、第三工程完了後２４時間経過した後、循環ポンプを使用して３０分間、液化混合ガス貯槽２内の液化混合ガスを循環させた後に液化混合ガス貯槽２内の液相部の液化混合ガスを採取し、酸素濃度の分析を行った。このときの循環ポンプによる送液速度は５．７ｔｏｎ／ｈｒであった。酸素濃度は第三工程完了後３０分経過後に２１．４％であり、２４時間経過後にもほぼ同等の２１．３％であった。循環ポンプで循環させた後も２１．４％と酸素濃度は安定していたことから、製造直後から十分に混合された液化混合ガスが得られたと言える。
【符号の説明】
【００８７】
１      液化混合ガス製造装置
２      液化混合ガス貯槽
３      他の液化ガス貯槽
４      第一液化ガス貯槽
１１    第一充填ポート
１２    第二充填ポート
１４    第三充填ポート
１５    気相部導入配管
３２    第二仕切弁
３４    第一仕切弁
４０    液化混合ガス
【図１】
2019058889.tif 000005
【図２】
2019058889.tif 000006
【図３】
2019058889.tif 000007
【図４】
2019058889.tif 000008
【図５Ａ】
2019058889.tif 000009
【図５Ｂ】
2019058889.tif 000010