(57)【要約】【課題】本発明は、酸素及び酸素混合ガス等の高圧ガスを充填容器に供給する供給設備において、高圧側ラインと低圧側ラインとを仕切る開閉弁を介して高圧側から低圧側へ高圧ガスを供給するに際し、予め低圧側ライン内の圧力を、高圧ガスの供給に伴う断熱圧縮による急激なガス温度の上昇を抑制して、高圧ガスを、安全性を確保してガス供給効率を高め確実に供給する方法を提供するものである。【解決手段】高圧側配管と低圧側配管とを仕切る開閉弁を介して高圧ガスを低圧側配管に供給するに際し、前記高圧側配管と低圧側配管とを仕切る開閉弁を跨いで高圧側配管と低圧側配管とを連結する、開閉弁を備え該開閉弁の上流側及び／又は下流側に昇圧調整手段を備えたバイパスラインにより低圧側配管内の圧力を圧力調整するか、液化ガス貯槽の液化ガスをそのまま気化又は加温して前記高圧側配管と低圧側配管とを仕切る開閉弁より下流側の低圧側配管に供給して前記低圧側配管内の圧力を調整した後、高圧ガスを導入する。【選択図】図３
2008008388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧ガスを充填容器に供給する供給設備において、前記高圧ガスが流通する高圧側ラインと前記充填容器に連なる低圧側ラインとを仕切る開閉弁を介して高圧ガスを低圧側ラインに供給するに際し、低圧側ラインの内圧を予め昇圧した後、前記開閉弁を開放し高圧ガスを供給することを特徴とする高圧ガス供給方法。
【請求項２】
前記開閉弁を跨いで高圧側ラインと低圧側ラインとを連結するとともに、流量調整手段及び／又は内圧調整手段が設けられたバイパスラインを介して低圧側ラインに高圧ガスを導入することにより前記低圧側ラインの昇圧を行うことを特徴とする請求項１に記載の高圧ガス供給方法。
【請求項３】
前記流量調整手段及び／又は内圧調整手段が設けられたバイパスラインには前記低圧側ラインに導入される高圧ガスの流入を遮断する閉止弁を備えていることを特徴とする請求項２に記載の高圧ガス供給方法。
【請求項４】
前記流量調整手段は、前記閉止弁の上流側及び／又は下流側に設けられたオリフィスあるいは流量調整器であることを特徴とする請求項３に記載の高圧ガス供給方法。
【請求項５】
前記内圧調整手段は、（イ）前記閉止弁の上流側及び／又は下流側に設けられた圧力調整器、あるいは（ロ）低圧側ライン内圧検知手段及び該検知手段と連動する閉止弁作動機構との組み合わせであることを特徴とする請求項３に記載の高圧ガス供給方法。
【請求項６】
前記バイパスラインに、前記請求項４に記載の流量調整手段と、前記請求項５に記載の（イ）あるいは（ロ）の内圧調整手段とをともに備えていることを特徴とする請求項３に記載の高圧ガス供給方法。
【請求項７】
前記高圧ガスとして用いられる液化ガスが充填された液化ガス貯槽から導出された液相ガスを気化し、この気化ガスを、低圧側ラインに供給することにより前記低圧側ラインの昇圧を行うことを特徴とする請求項１に記載の高圧ガス供給方法。
【請求項８】
前記高圧ガスとして用いられる液化ガスが充填された液化ガス貯槽内に存在する気相ガスを導出し、該気相ガスを加温して低圧側ラインに供給することにより前記低圧側ラインの昇圧を行うことを特徴とする請求項１に記載の高圧ガス供給方法。
【請求項９】
前記低圧側ライン内圧が少なくとも０．３ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の高圧ガス供給方法。
【請求項１０】
前記高圧ガスが酸素又は酸素混合ガスであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の高圧ガス供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素又は酸素混合ガス等の高圧ガスを充填容器に供給する供給設備において、高圧側ラインと低圧側ラインとを仕切る開閉弁を介して、高圧側ラインから低圧側ライン末端の充填容器に高圧ガスを供給、充填する高圧ガスを供給する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に酸素又は酸素混合ガス充填工場では、液化ガス貯槽内の液化ガスを圧縮機で昇圧したのち、蒸発器で気化させた高圧ガスを、開閉弁等の複数の弁類が設けられた供給ラインにより、酸素ボンベ等の充填容器に所要の圧力に充填する方法が採用されている。高圧側ラインから低圧側ラインへ高圧ガスを供給する供給ラインに設けられたこれらの弁類を介して供給するとき、高圧側ラインと低圧側ラインとを仕切る開閉弁（１次開閉弁）を閉止状態から開放して高圧ガスを供給する際、該１次開閉弁の上流側のガス圧力が高く、該１次開閉弁の下流側のガス圧力が低いときには、ガス圧力の差圧によりガスが急激に下流側ライン内へ流入し、下流側に設置されている圧力調整弁や開閉弁などの２次弁類が閉止状態となっているとき、前記弁類部分において生じる断熱圧縮に伴いガス温度が急激に上昇し、該２次弁類のガスケットやダイヤフラム等の有機材料で構成されている部材が劣化する虞がある。
これらの有機材料からなる部材はガス漏れを防止したり、ガス流量を調節するために設けられているものであるが、劣化によりその機能を十分に発揮することができなくなり、高圧ガスを安全かつ確実に充填容器へ供給することができなくなるトラブルを起こす虞がある。
【０００３】
また、酸素又は酸素混合ガスのごとき支燃性高圧ガスの場合、前記ガスケットやダイヤフラムなどの有機材料等が、前記断熱圧縮に伴う急激なガス温度の上昇により自然発火し、火災事故に至ることがあり、また急激な温度上昇に伴う発火により爆発を引き起こす危険性がある。
【０００４】
したがって、酸素又は酸素混合ガスのごとき支燃性高圧ガスを供給する設備において、高圧側ラインと低圧側ラインとを仕切る１次開閉弁を閉止状態から開放して低圧側ラインに高圧ガスを供給するに際して、低圧側ライン内圧を断熱圧縮に伴うガス温度の急激な上昇を抑制することが重要である。
【０００５】
高圧酸素、酸素を含有する高圧気体、あるいは例えば水素やアセチレン等の高圧可燃性気体などの危険性高圧気体を送給管へ供給する際に起こる自然発火の危険性を防ぐ高圧危険性気体の送給方法として、例えば、特許文献１に危険性高圧気体送給配管内に、危険性高圧気体を供給する前に供給配管内に高圧不活性ガスを供給し、次いで危険性高圧気体を供給して危険性高圧気体を不活性高圧気体で置換して発火を防止する方法が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特許第３４６２０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献１に開示された方法は、危険性高圧ガスを不活性ガスで置換して発火を防止するものであり、酸素又は酸素混合ガス等の高圧ガスを充填容器に供給、充填する場合には充填する高圧ガスに不活性ガスが混入し高純度の酸素又は酸素混合ガス等をガスボンベ等の充填容易に充填する場合には適用できない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記特許文献１に開示されたような不活性ガスを使用することなく、酸素又は酸素混合ガス等の高圧ガスを充填容器に供給する供給設備において、高圧側ラインと低圧側ラインとを仕切る開閉弁を介して高圧側から低圧側へ高圧ガスを供給するに際し、予め低圧側ライン内圧を昇圧し、高圧ガスの導入に伴う断熱圧縮による急激なガス温度の上昇を抑制して、安全性を確保してガス供給効率を高め確実に高圧ガスを供給する方法を提供するものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、
（１）高圧ガスを充填容器に供給する供給設備において、前記高圧ガスが流通する高圧側ラインと前記充填容器に連なる低圧側ラインとを仕切る開閉弁を介して高圧ガスを低圧側ラインに供給するに際し、低圧側ラインの内圧を予め昇圧した後、前記開閉弁を開放し高圧ガスを供給することを特徴とする高圧ガス供給方法であり、
【００１０】
（２）前記開閉弁を跨いで高圧側ラインと低圧側ラインとを連結するとともに、流量調整手段及び／又は内圧調整手段が設けられたバイパスラインを介して低圧側ラインに高圧ガスを導入することにより前記低圧側ラインの昇圧を行うことを特徴とする前記（１）に記載の高圧ガス供給方法、
【００１１】
（３）前記流量調整手段及び／又は内圧調整手段が設けられたバイパスラインには前記低圧側ラインに導入される高圧ガスの流入を遮断する閉止弁を備えていることを特徴とする前記（２）に記載の高圧ガス供給方法、
【００１２】
（４）前記流量調整手段は、前記閉止弁の上流側及び／又は下流側に設けられたオリフィスあるいは流量調整器であることを特徴とする前記（３）に記載の高圧ガス供給方法、
【００１３】
（５）前記内圧調整手段は、（イ）前記閉止弁の上流側及び／又は下流側に設けられた圧力調整器、あるいは（ロ）低圧側ライン内圧検知手段及び該検知手段と連動する閉止弁作動機構との組み合わせであることを特徴とする前記（３）に記載の高圧ガス供給方法、
【００１４】
（６）前記バイパスラインに、前記請求項４に記載の流量調整手段と前記請求項５に記載の（イ）あるいは（ロ）の内圧調整手段とを備えていることを特徴とする前記（３）に記載の高圧ガス供給方法、
【００１５】
（７）前記高圧ガスとして用いられる液化ガスが充填された液化ガス貯槽から導出された液相ガスを気化し、この気化ガスを、低圧側ラインに供給することにより前記低圧側ラインの昇圧を行うことを特徴とする前記（１）に記載の高圧ガス供給方法、
【００１６】
（８）前記高圧ガスとして用いられる液化ガスが充填された液化ガス貯槽内に存在する気相ガスを導出し、該気相ガスを加温して低圧側ラインに供給することにより前記低圧側ラインの昇圧を行うことを特徴とする前記（１）に記載の高圧ガス供給方法、
【００１７】
（９）前記低圧側ライン内圧が少なくとも０．３ＭＰａ以上であることを特徴とする前記（１）〜（８）のいずれかに記載の高圧ガス供給方法、
【００１８】
（１０）前記高圧ガスが酸素又は酸素混合ガスであることを特徴とする前記（１）〜（９）のいずれかに記載の高圧ガス供給方法、
を要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、酸素又は酸素混合ガス等の高圧ガスを充填容器に供給する供給設備において、高圧側ラインと低圧側ラインとを仕切る開閉弁を介して高圧ガスを低圧側ラインに供給するに際し、高圧ガスの流入に伴う断熱圧縮による急激なガス温度の上昇を抑制することができるので、低圧側ラインに設けられた圧力調整弁や開閉弁などの弁類に設けられている有機材料の劣化を抑制することができるとともに、発火を防止することができる。
したがって、本発明によれば、酸素又は酸素混合ガス等の高圧ガスを、安全性を確保してガス供給効率を高めかつ確実に充填容器に供給、充填することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の方法を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下、単に「高圧ガス」と記す場合、特に断らない限り、酸素又は酸素混合ガスを指す。また、「高圧側ライン」を単に「高圧側」、「低圧側ライン」を単に「低圧側」ということがある。
【００２１】
従来、一般に行われている酸素又は酸素混合ガス等の高圧ガスを充填容器に供給、充填する供給設備における充填系統の概要の一例を図１に示す。
液化ガス貯槽１の液化ガスは圧縮機２で昇圧され、蒸発器３でガス化された高圧ガスは、供給ライン１１、１２に設けられた開閉弁等の各種の弁類１０、２０を介して充填容器４に供給され、所定のガス圧で充填される。
【００２２】
図１において、開閉弁１０が閉止しており開閉弁１０の下流側ライン１２内が大気圧であって、開閉弁２０が閉止状態にあるとき、開閉弁１０を開放すると、高圧ガスが開閉弁１０の下流側ライン１２に急激に流入し、下流側ライン１２の末端部（充填容器への充填部）に配設された開閉弁２０の部位において断熱圧縮によるガス温度が急激に上昇し、開閉弁２０に設けられたガスケットや圧調整ダイヤフラム等に使用されている構成部材の有機材料が劣化したり、または急激なガス温度の上昇にともなって発火を招く危険性がある。
【００２３】
特に、酸素充填工場等の大型設備においては取扱われるガス流量も多く、供給配管の径が大きいために主配管において、上記したような開閉弁１０で示される１次開閉弁以降の下流側ライン内圧が大気圧の状態であるとき、高圧側と低圧側を仕切る１次開閉弁が開放され多量の高圧ガスが急激に下流側ライン内に導入された場合には、断熱圧縮によるガス温度の上昇が増大しその結果、前記ガスケットや圧調整ダイヤフラムの有機材料の劣化や発火を引き起こす危険性が高まる。
したがって、このような急激なガス温度の上昇に伴いガスケットや圧調整ダイヤフラムの有機材料の劣化や発火を抑制し、防止することが重要である。
【００２４】
本発明においては、高圧側と低圧側とを仕切る開閉弁を介して高圧側から低圧側へ高圧ガスを供給するに際し、高圧ガスの導入に伴って生ずる断熱圧縮による低圧側ライン内におけるガス温度の急激な上昇を抑制し、発火等を防止するために、低圧側ライン内圧を、断熱圧縮による急激なガス温度の上昇を抑制するに足る圧力に予め昇圧し、前記の高圧側と低圧側とを仕切る開閉弁を開放し高圧ガスを導入する。
【００２５】
本発明において、前記低圧側ラインの内圧を昇圧する方法の一例を図２に示す。
図２に示す方法は、前記開閉弁を跨いで設けられたバイパスライン１１０によって高圧側ライン１１と低圧側ライン１２とを連結し、該バイパスラインを介して低圧側ライン内圧を、前記高圧ガスの流入に伴う断熱圧縮による急激なガス温度の上昇を抑制するに足る圧力に昇圧し、所要の圧力に昇圧したところで前記開閉弁１０を開放して高圧ガスを低圧側ラインに供給するものである。
【００２６】
前記バイパスラインには高圧ガスの流量を調節する流量調整手段又は低圧側ライン内の圧力調整を行なうための内圧調整手段を設け、これにより低圧側ライン内圧を昇圧する。さらに該バイパスラインに閉止弁を設けバイパスラインに流通するガスを適宜遮断するように構成することができる。なお、流量調整手段と内圧調整手段をともにバイパスラインに設けてもよい。上記の閉止弁はバイパスライン内の他に高圧ガスが流通する高圧側ライン及び低圧側ラインを構成する主配管の前記開閉弁より高圧側（バイパスライン分岐部分よりも上流側）等に設けてあってもよく、また両ラインに設られていてもよい。
【００２７】
前記バイパスラインを設けて低圧側ライン内圧を昇圧する実施態様の一例を、図２（１）、及び図２（２）に示す。図２（１）、図２（２）おいてガス流れ方向を矢印で示した。ここで、本発明におけるバイパスラインは、一般的には、高圧側ライン及び低圧側ラインを構成する主配管の内径よりも細い内径の配管で構成されている。
図２（１）は、バイパスラインの閉止弁１００の下流側にオリフィス又流量調整器等の流量調整手段を設け、前記低圧側ライン内圧を昇圧する態様を示す部分説明図である。前記オリフィスは前記閉止弁の上流側に設けてもよい。
図２（１）では、バイパスライン１１０に設けられた、オリフィス２０１により高圧ガスの流量を調節して前記低圧側ライン内に高圧ガスを導入し、低圧側ライン内圧が所要の圧力に昇圧したところで、バイパスライン１１０の閉止弁１００を閉止し、前記高圧側と低圧側とを仕切る開閉弁１０を開放して高圧ガスが低圧側に供給される。このため閉止弁１００を急激に開放しても緩やかに低圧側ライン内圧を昇圧することができる。
なお、前記流量調整手段としてオリフィスの代わりに例えばニードル弁のような市販の流量調整器を用いてガスの流量を調節して供給し低圧側ライン内圧を昇圧することができる。またオリフィスの開口径やニードル弁のニードル深さを適宜選択又は調節することにより低圧側ライン内の昇圧速度を調節可能にすることができる。
図２（１）においてはバイパスラインに設けられた前記流量調整手段を介して高圧ガスが供給されるので低圧側ライン内圧は緩やかに昇圧されるから、前記バイパスラインの閉止弁１００の閉止及び前記開閉弁１０の開放のタイミングを容易に図ることができる。
【００２８】
図２（２）は、バイパスラインの閉止弁１００の上流側に導入する高圧ガス圧力を調整する圧力調整器２０２、例えば圧力弁等の所謂市販の調圧弁等の内圧調整手段を設け、前記低圧側ライン内圧を昇圧する態様を示す部分説明図である。前記内圧調整手段は前記閉止弁の下流側に設けてもよい。
図２（２）では、バイパスライン１１０に設けられた圧力調整器２０２により低圧側ライン内の昇圧を行う。低圧側ライン内圧が所要の圧力に昇圧したところで、バイパスラインの閉止弁を閉止する。その後任意のタイミングで開閉弁１０を開放することにより高圧ガスが低圧側に供給される。
【００２９】
また、内圧調整手段による場合には、（イ）前記閉止弁の上流側又は下流側に設けられた市販の調圧弁などの所謂圧力調整器により、所要の圧力に昇圧したところで、高圧ガスの導入を停止するように構成する。あるいは（ロ）市販の圧力センサーなどの低圧側ライン内圧検知手段及び該検知手段と連動して作動する電磁弁などの閉止弁作動機構とを組み合わせて、低圧側ライン内圧検知手段により低圧側ラン内圧を検出し、所要の圧力に昇圧したところで、閉止弁１００を閉止して高圧ガスの導入を停止するように構成することができる。
【００３０】
前記のバイパスラインを設けて低圧側ライン内圧を昇圧し所要の圧力に昇圧したところで、前記閉止弁１００を閉じて、前記開閉弁１０を開放して高圧ガスを低圧側ラインに導入する。前記閉止弁の閉止及び前記開閉弁の開放は手動で行ってもよいが、工業的にはこれらの作動が連動して行われるように構成することが好ましい。具体的には、例えば、流量調整手段により低圧側ラインに緩やかに高圧ガスを導入するとともに、内圧調整手段を併用することにより、低圧側ライン内圧検知手段により低圧側ライン内圧を検知し、所要の圧力に昇圧したところで、前記低圧側ライン内圧検知手段からの信号を受け作動する電磁弁などの閉止弁作動機構により閉止弁１００の閉止をする。  
【００３１】
図３は、図２（１）に示すオリフィス２０１および閉止弁１００を備えた態様のバイパスライン１１０によって、開閉弁１０を跨いで高圧側ライン１１と低圧側ライン１２とを連結して、該バイパスラインのオリフィス２０１を介して高圧ガスの流量を調節して供給し、低圧側ライン内圧を所要の圧力に昇圧するようにした実施態様の一例である。なお、本態様において、オリフィスに代えて、又はオリフィス２０１と直列的に圧力調整器２０２（図２（２）参照）を備えた態様のバイパスラインとして高圧ガスの圧力を調整して低圧側に供給し、低圧側ライン内圧を所要の圧力に昇圧することもできる。
【００３２】
図３に示す実施態様において、低圧側ライン内圧の昇圧は、高圧側ライン１１と低圧側ライン１２を仕切る開閉弁１０を閉じた状態で、液化ガス貯槽１から導出された液相ガスを圧縮機２で所定圧力に昇圧し、蒸発器３で気化させた高圧ガスを、前記ライン１１から分岐されたバイパスライン１１０に導入し開放状態の閉止弁１００及びオリフィス２０１を介してガス流量を調節しながら前記低圧側ライン１２に供給して低圧側ライン内圧を昇圧し、所要の圧力に到達したところで、バイパスラインの閉止弁１００を閉じて、前記開閉弁１０を開放して高圧ガスを低圧側ラインに導入し、開閉弁２０を介して充填容器４に所定の充填圧に充填する。
【００３３】
図３において、ライン１２に設けられた圧力センサーなどの低圧側ライン内圧検知手段２０３により低圧側ライン内圧を検知し、所要の圧力に到達したところで、前記内圧検知手段２０３から伝達される信号を受けて作動する電磁弁などの閉止弁作動機構と、オリフィス２０１などの流量調整手段との組み合わせにより閉止弁１００が閉止される。なお、前記検知手段２０３からの信号伝達経路を破線で示す。
【００３４】
本発明における低圧側ライン内圧を所要の圧力に予め昇圧するには、高圧側ラインと低圧側ラインとを仕切る開閉弁を、一度に全開することなく、例えば、開閉弁を微開して高圧ガスを低圧側に導入し、低圧側ライン内圧を０．３〜０．８ＭＰａに昇圧したのち、開閉弁を全開放し高圧ガスを導入することもできる。
また、充填容器への供給配管が複数に分岐されて配置されている場合に、複数に分岐された供給配管に設けられた開閉弁に、図２に示すと同様の構成からなるバイパスラインをそれぞれに設け充填容器へのガス圧力や、ガス流量を調整することも可能である。
【００３５】
次に、本発明において、上記のバイパスラインを設けることなく、低圧側ラインの内圧を昇圧する別の実施態様の例を、図４、図５に示す。
【００３６】
図４に示す実施態様は、高圧ガスとして用いられる液化ガスが充填された液化ガス貯槽１から弁３０１を介してライン１３に導出された液相ガスを、ライン１３を経て蒸発器３１で気化し、この気化ガスを、弁３０を介してライン１３を経て開閉弁１０の下流側に導入して低圧側ライン内圧を昇圧する。低圧側ライン内圧が所要の圧力に昇圧したところで、前記弁３０を閉じて、前記開閉弁１０を開放して高圧ガスを低圧側ラインに導入し開閉弁２０を介して充填容器に所要の圧力に充填する。
【００３７】
図５に示す他の実施態様は、高圧ガスとして用いられる液化ガスが充填された液化ガス貯槽１に存在する気相ガスを、弁３０１を介してライン１４に導出し、これを加温器５に供給して加温し、弁３０を介してライン１４を経て開閉弁１０の下流側に導入して前記低圧側ライン内圧を昇圧する。低圧側ライン内圧が所要の圧力に昇圧したところで、前記弁３０を閉じて、前記開閉弁１０を開放して高圧ガスを低圧側に導入し開閉弁２０を介して充填容器に所要の圧力に充填する。
【００３８】
上記図４及び図５に示す実施態様においても、図示しないが、前記低圧側ライン１２に市販の圧力センサーなどの内圧検知手段を設け、低圧側ライン内圧が、所要の圧力に到達したところで前記弁３０の閉止しと、前記開閉弁１０の開放が連動して作動するように開閉弁作動機構を設け、これにより高圧ガスの低圧側ラインへの供給が行われるように構成してもよい。このようにすることにより前記弁３０の閉止と前記開閉弁１０の開放を自動的に行うようにすることができる。
【００３９】
本発明に係る酸素又は酸素混合ガスのような高圧ガス充填設備において扱われる該高圧ガスの圧力は、必要とされる充填圧にもよるが通常１０ＭＰａ〜２５ＭＰａの範囲が一般的である。
上記の酸素又は酸素混合ガスを充填容器に充填するに際して、供給される高圧ガスに伴って生じる断熱圧縮による急激なガス温度の上昇を抑制するに足る低圧側ライン内圧がどの程度の圧力であれば高圧ガスが導入されても発火を抑制することが可能であるかについて検討を行った。図６に試験装置により低圧側内圧を０．１ＭＰａ、０．３ＭＰａ、０．６ＭＰａとしたときの供給する高圧ガス圧力と発火頻度との関係を示す。上記の０．１ＭＰａは大気圧における発火頻度を参考例として示したものである。
図６に示すグラフは、試験装置により高圧側と低圧側とを仕切る開閉弁を例えば０．３ｓｅｃ．の短時間で全開した場合、配管の末端部に備えた有機材料ガスケット（ＰＣＴＦＥ；ポリクロロトリフルオロエチレン）の発火頻度を調べたものである。（なお、発火頻度は２５回の試験を行い発火した際の割合で示した）
【００４０】
図６に示すように、例えば、供給される高圧ガス圧力が１５ＭＰａのときには、低圧側ライン内圧が少なくとも０．３ＭＰａ以上に昇圧されていれば１５ＭＰａの高圧ガスを供給しても発火の発生を抑制することができる。また供給高圧ガス圧力が２０ＭＰａのときには、低圧側ライン内圧が０．６ＭＰａに昇圧されていれば２０ＭＰａの高圧ガスを供給しても発火の発生を抑制することができることが分かる。
【００４１】
供給高圧ガスの圧力がさらに高い場合には、これに対応して低圧側ライン内圧が昇圧される。例えば供給高圧ガス圧力が２５ＭＰａのときには、低圧側ライン内圧を０．８ＭＰａ程度に昇圧すれれば発火の発生を抑制することが可能である。
【００４２】
一般的に、本発明に係る酸素又は酸素混合ガス充填設備において、扱われる酸素又は酸素混合ガスは上記したように通常１０ＭＰａ〜２５ＭＰａの範囲であり、したがって、この場合低圧側の圧力としては、少なくとも０．３ＭＰａより高い圧力なっていれば、断熱圧縮による急激なガス温度の上昇を抑制することができる。
【００４３】
本発明において、低圧側ライン圧力を昇圧調整する手段として、バイパスラインを設けて昇圧する場合には、低圧側ライン内圧が少なくとも０．３ＭＰａ程度に昇圧されていれば高圧ガスを低圧側に導入しても発火等を抑制することが可能である。
低圧側ライン内圧の上限は特に限定されないが、高圧に設定することは所望の圧力に昇圧させるのに長時間を要し好ましくなく実用的には、上限は通常２．０ＭＰａ程度とすることが好ましい。
【００４４】
一方、図４又は図５に示すように、バイパスラインを配置しないで、液相ガスを気化した気化ガス、又は液化ガス貯槽から採り出した気相ガスにより低圧側ライン内圧を昇圧する場合についても、前記気化ガス又は気相ガスの圧力である上記０．３ＭＰａ〜０．８ＭＰａの範囲に昇圧され、断熱圧縮を好適に抑制することができる。なお、上記の気化ガス又は気相ガスの圧力が上記の圧力に満たない場合には、ライン１３又は１４内で別途圧縮機で上記の圧力にすればなお好ましい。
また、上記の昇圧される低圧側ライン内圧が、供給される高圧ガス圧力に対して、断熱圧縮による急激はガス温度の上昇を抑制するのに十分な圧力でないような場合には、高圧ガスの供給速度を制御して緩やかに供給すれば発火を抑制することが可能である。
【００４５】
本発明の方法によれば、酸素又は酸素混合ガス等の支燃性高圧ガスを充填容器に充填する充填設備において、高圧側ラインと低圧側ラインとを仕切る開閉弁を介して高圧ガスを低圧側ラインに供給するに際し、高圧ガスの導入に伴って発生する断熱圧縮による急激なガス温度の上昇を抑制することができ、圧力調整弁や開閉弁などに設けられている有機材料の劣化を抑制することができ、また発火を防止することができるので、本発明は、高圧酸素及び高圧酸素混合ガスを、安全かつ確実に充填容器に供給、充填することができ、工業的に意義あるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】酸素又は酸素混合ガスを充填容器に充填する充填設備の一般的な充填系統の概要図を示す。
【図２】本発明におけるバイパスラインに流量調整手段又は内圧調整手段を設けた部分説明図を示す。２（１）は流量調整手段を設けた例であり、２（２）は内圧調整手段を設けた例である。
【図３】本発明におけるバイパスラインを設けて低圧側ライン内圧を昇圧する実施態様を示す。
【図４】本発明における低圧側ライン内圧を昇圧する他の実施態様を示す。
【図５】本発明における低圧側ライン内圧を昇圧する別の実施態様を示す。
【図６】低圧側ライン内圧力による供給高圧ガス圧と発火頻度の一例を示すグラフ。
【符号の説明】
【００４７】
１                  液化ガス貯槽
２                  圧縮機
３、３１            蒸発器
４                  充填容器
５                  加温器
１０、２０、        開閉弁
１１                高圧側ライン
１２                低圧側ライン
１１０              バイパスライン
１００              閉止弁
２０１              オリフィス
２０２              圧力調整器
２０３              内圧検知手段
【図１】
2008008388.tif 000003
【図２】
2008008388.tif 000004
【図３】
2008008388.tif 000005
【図４】
2008008388.tif 000006
【図５】
2008008388.tif 000007
【図６】
2008008388.tif 000008