(57)【要約】【課題】  汚染物質が微小液滴状に飛散した高圧ガス流から、フィルタと併用又はフィルタを利用せずに、高圧ガス流から微小液滴状汚染物質をより高度に除去できる高圧ガス供給システムを提供する。【解決手段】  本発明の高圧ガス供給システムは、昇圧機と、昇圧機の下流側に接続されたバッファタンクとを含んでおり、バッファタンクが複数のガスボンベから構成されていることを特徴としている。複数のガスボンベは、上端部に接続されたガス配管により、互いに直列接続されている。また、各ガスボンベは、下端部を先細りに成形されてドレン配管と接続している。本発明の高圧ガス供給システムは、バッファタンク内壁の総面積が大きいので、システム動作時に、高圧ガス流中の微小液滴状汚染物質がバッファタンク内壁に付着して除去される除去効率を向上することができる。【選択図】図１
2005256955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ガス供給源から供給されるガスを加圧して第１高圧ガス流を形成するための昇圧機と、上記第１高圧ガス流から脈動を除去して第２高圧ガス流をガス使用先に供給するバッファタンクとを含んで成る高圧ガス供給システムであって、
上記バッファタンクが、複数のガスボンベを含み、
該ガスボンベの上端部には、ガス配管が連結されて各ガスボンベを直列に接続しており、
上記ガスボンベの下端部は、先細りにされてドレン配管に接続されている高圧ガス供給システム。
【請求項２】
原料ガス供給源から供給されるガスを加圧して第１高圧ガス流を形成するための昇圧機と、上記第１高圧ガス流から脈動を除去して第２高圧ガス流をガス使用先に供給するバッファタンクとを含んで成る高圧ガス供給システムであって、
上記バッファタンクが、複数のガスボンベを含み、
該ガスボンベの上端部には、上部ガス配管が連結されており、
上記ガスボンベの下端部は、先細りにされてドレン配管と下部ガス配管とが接続されており、
上部ガス配管と下部ガス配管とにより、各ガスボンベが直列に接続されている高圧ガス供給システム。
【請求項３】
上記高圧ガス供給システムが、複数の上記バッファタンクをガス配管により並列に接続した複合バッファタンクを含む請求項１又は２に記載の高圧ガス供給システム。
【請求項４】
上記バッファタンクのガスボンベが、頂部を先細りに減径した既存のガスボンベを加工して成る請求項１乃至３のいずれかに記載の高圧ガス供給システム。
【請求項５】
原料ガス供給源から供給されるガス圧が１ＭＰａ未満であり、第１高圧ガス流のガス圧が５ＭＰａ以下である請求項１乃至４のいずれかに記載の高圧ガス供給システム。
【請求項６】
各ガスボンベの容量が４０リットル未満である請求項１乃至５のいずれかに記載の高圧ガス供給システム。
【請求項７】
各ガスボンベの上端部が平坦である請求項１乃至６のいずれかに記載の高圧ガス供給システム。
【請求項８】
各ガスボンベの上端部が先細りに減径されている請求項１乃至７のいずれかに記載の高圧ガス供給システム。
【請求項９】
複数のガスボンベが、直立した状態で直線状に配置されている請求項１乃至８のいずれかに記載の高圧ガス供給システム。
【請求項１０】
複数のガスボンベが、直立した状態で矩形状に配置されている請求項１乃至８のいずれかに記載の高圧ガス供給システム。
【請求項１１】
複数のガスボンベが、直立した状態でＬ字状に配置されている請求項１乃至８のいずれかに記載の高圧ガス供給システム。
【請求項１２】
複数のガスボンベが、傾斜した状態で配置されている請求項１乃至８のいずれかに記載の高圧ガス供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇圧機とバッファタンクから構成される高圧ガス供給システムに関し、特に、高圧化した高圧ガス流から油分等の微小液滴状汚染物質を効率よく除去可能な高圧ガス供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
所定濃度の混合ガスを安定した圧力及び流量で供給するために、例えば特許文献１に開示されているようなバッファタンクを利用した混合ガス供給装置が知られている。この供給装置では、複数種類の原料ガスを混合した後に、一旦バッファタンクに蓄圧してから使用先に供給するものであり、バッファタンク内の混合ガスの圧力が減少すると、混合ガスの製造を自動的に開始して、バッファタンク内の圧力を常に許容範囲内に保つことができる装置であった。
【特許文献１】特開平９−２７１６５２号公報
【０００３】
また、特許文献２には、停電時でも安定した圧力の混合ガスを製造するための混合ガス製造装置が開示されており、この製造装置は、通電時及び停電時のいずれの状態においても混合ガスを製造してバッファタンクに蓄圧するものである。
【特許文献２】特開平１１−７６７７９号公報
【０００４】
ガスを消費する使用先の装置によっては、上記の製造装置で製造された混合ガスを高圧で使用することがあり、製造装置と使用先との間に昇圧機が接続されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
昇圧機で加圧された高圧ガス流は、昇圧機で利用される機械油等の微小液滴状汚染物質を含むので、高圧ガス流を精密加工機等の使用先に供給する前に、それらの汚染物質を十分に除去する必要がある。微小液滴状汚染物質を除去する通常の手段として、高圧ガス流通路内にフィルタを介在させる方法が利用されている。使用するフィルタが、ガス圧の損失を生じないようにある程度の目の粗さのフィルタであると、十分に汚染物質が除去できないことがあり、高効率の除去を行うには細かい目のフィルタであると、目詰まりを起こしやすいので洗浄や交換等のメンテナンスを定期的に行う必要がある。
【０００６】
加圧された高圧ガス流は、昇圧機の加圧動作に由来する脈動を含んでいるが、この脈動は、容量が例えば１６０リットル以上の大型ボンベを用いたバッファタンクを通過させることによって容易に除去できる。しかし、そのような大容量のバッファタンクは外形寸法が大きく、バッファタンク用のスペースを確保する必要がある。また、４０リットル以上の容量を有するガスボンベは、労働安全衛生法の第二種圧力容器の適用対象になるので、設置や使用に際して法的制約を受けている。
【０００７】
また、従来から、製造時や使用時に底部等に損傷を受けて不良品となったガスボンベを、加工して再利用したいという要望がある。
【０００８】
そこで、本発明は、フィルタと併用又はフィルタを利用せずに、高圧ガス流から微小液滴状汚染物質をより高度に除去できる高圧ガス供給システムを提供することを目的とする。
また、本発明は、狭いスペースにも設置可能なバッファタンクを含む高圧ガス供給システムを提供することを目的とする。
さらに、本発明は、不良品となったガスボンベを再利用したバッファタンクを備えた高圧ガス供給システム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】
【０００９】
本発明の高圧ガス供給システムは、昇圧機と、昇圧機の下流側に接続されたバッファタンクとを含んでおり、バッファタンクが複数のガスボンベを含むことを特徴としている。各ガスボンベは、上端部に接続されたガス配管により、互いに直列接続されている。また、各ガスボンベは、下端部が先細りに成形されてドレン配管と接続されている。
【００１０】
本発明の高圧ガス供給システムは、昇圧機と、昇圧機の下流側に接続されたバッファタンクとを含んでおり、バッファタンクが複数のガスボンベを含むことを特徴としている。ガスボンベは、上端部には上部ガス配管が接続され、下端部が先細りに成形されてドレン配管と下部ガス配管とに接続されている。複数のガスボンベは、上部ガス配管と下部ガス配管とにより、互いに直列接続されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の高圧ガス供給システムは、バッファタンク内壁の総面積、すなわち複数のガスボンベの内壁面積の総和が、１つの大型ボンベから成る従来のバッファタンクに比べて増加しており、システム動作時に、高圧ガス流がバッファタンク内壁に接触する面積も増加し、これにより、高圧ガス流中の微小液滴状汚染物質がバッファタンク内壁に付着して除去される除去効率を向上することができる。各ガスボンベの内壁に付着した微小液滴状汚染物質は、最終的にはガスボンベ下端部に液状汚染物質として蓄積されて、適宜ドレン配管からボンベ外に排出することができる。
【００１２】
また、各ガスボンベのガス出入口が上端部にある本発明の供給システムでは、高圧ガス流は各ガスボンベ内の下端部で下降流から上昇流へ向きが変えられるので、微小液滴状汚染物質が高圧ガス流の向きが変わるときにバッファタンクの内壁に衝突して除去されやすいことから、汚染物質の除去効率がさらに向上する。
【００１３】
各ガスボンベのガス出入口が上端部と下端部とにある本発明の供給システムでは、ガスボンベ内での高圧ガス流が一方向なので、内部での乱流が生じにくい。
【００１４】
本発明の供給システムは、配置場所の空きスペースに合わせてバッファタンクのガスボンベを配列できる。これにより、バッファタンクを設置するのに、壁際や部屋の隅部などのデッドスペースを有効に活用することができる。
本発明の供給システムは、ガスボンベの本数を変更することによりバッファタンクの総容量を変更できるので、使用形態に合わせてバッファタンクの容量を設計しやすく、多様化する市場のニーズに迅速に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施形態１）
本発明の高圧ガス供給システムは、原料ガス供給源から供給されるガスを加圧して高圧ガス流を形成するための昇圧機と、上記高圧ガス流から脈動を除去するバッファタンクとを含んで成る高圧ガス供給システムであって、上記バッファタンクが、複数のガスボンベを該ガスボンベの上端部に連結したガス配管により直列に接続して形成されており、上記複数のガスボンベの下端部は、先細りにされてドレン配管に接続しており、昇圧機で加圧された高圧ガス流が上記ガス配管を介して複数のガスボンベ内部を通過することによって、高圧ガス流中に飛散した微小液滴状汚染物質をガスボンベ内で除去して上記ドレン配管からボンベ外部に排出可能である。
【００１６】
本発明の高圧ガス供給システム１は、図１に示すように、例えばレーザ加工機９４に高圧窒素ガス流を供給する場合に利用できる。液体窒素貯槽９１からの液体窒素は、蒸発器９２によって気化された後に、減圧ユニット９３において一旦ガス圧が減圧される。その後、窒素ガスは、本発明の高圧ガス供給システム１を通過して所定のガス圧に調節された後に、レーザ加工機９４に供給される。高圧ガス供給システム１は、上流側に昇圧機７と、下流側のバッファタンク２とから構成される。本発明のシステム１は、レーザ加工機以外にも、ペットボトル成形機、エアダンパ注入機、気密検査用等に高圧ガス流を供給するのに好適である。
【００１７】
バッファタンク２は、図２に示すように、複数（本実施形態では５つ）のガスボンベ２１を直立状態で一列に配置して枠体５により固定されて構成されている。各ガスボンベ２１は、図２の（Ｂ）のように、下端部２３が先細りに絞られて、第１高圧ガス流から除去された微小液滴状汚染物質が下端部２３の一箇所に集まるようにされている。ガスボンベ２１の上端部２２は、本実施形態では平坦状に形成されている。
【００１８】
ガスボンベ２１の上端部２２には、２つの接続口２４が形成されおり、ガス配管３の接続部３２と接続している。昇圧機７からの一次高圧ガス流は、図２の（Ｂ）のように、一方の接続口２４からガスボンベ２１内に導入され、模式的に矢印ｆで示すように、ボンベ２１内の下端部２３で下降流から上昇流に方向が変わり、他方の接続口２４から導出されるように流動する。接続口２４は、上端部２２が平坦であるので、どの位置にでも形成することができるが、ガスボンベ２１内での高圧ガス流の流れｆの最適化やガス配管３の容易さを考慮して形成位置を設計するのが好ましい。
【００１９】
ガス配管３は、図２の（Ａ）に示すように、ガスボンベ２１ａの接続口２４と隣接するガスボンベ２１ｂの接続口２４とを接続し、さらにガスボンベ２１ｂの接続口２４と反対側に隣接するガスボンベ２１ｃの接続口２４とを接続することにより、複数のガスボンベ２１を直列に接続するものである。各ガス配管３の両端の接続部３２は、ガスボンベ２１の接続口２４と接続されている。ガス配管３のガス導入口３８及びガス導出口３９は、それぞれ昇圧機７及びレーザ加工機９４に接続されている。
【００２０】
ドレン配管４は、ボンベ下端部に連通した管状体から成り、さらに開閉バルブを備えている。開閉バルブは、供給システム１稼動時にはガスが漏れないように閉止され、液状汚染物質の排出時には開放される。ドレン配管４は、図２の（Ｂ）に示すように、１本のドレン主管４１に並列に接続して、そのドレン主管４１の端部４３に開閉バルブ４２を設けるのが好ましく、複数のガスボンベの液状汚染物質を同時に排出できる。ドレン主管４１は、排出口４４方向に下降傾斜して設置するのが好ましく、ガスボンベ２１内のガス圧により汚染物質を押し出す圧力とドレン主管４１の傾斜とによって、液状汚染物質を効率よく除去することができる。
【００２１】
バッファタンク２は、高圧ガス供給システムの稼動時には、昇圧機７で昇圧されて脈動を有する第１高圧ガス流（矢印Ｉ）がガス導入口３８へ導入され、ガス配管３を介してガスボンベ２１ａ〜２１ｅの内部を順次通過して、脈動が除去された第２高圧ガス流（矢印Ｏ）としてガス導出口３９から取り出される。第１高圧ガス流から除去された微小液滴状汚染物質は、ガスボンベ２１の下端部２３に液体状態で蓄積され、ドレン主管４１の排出口４４から排出される。
【００２２】
ガスボンベ２１は、継目なし容器及び溶接容器のいずれの形態にすることもできる。ガスボンベ２１は、新たに製造することもできるが、頂部が先細りの既存のガスボンベを加工して形成することもできる。既存のガスボンベの底部を切除して金属板を溶接してガスボンベ２１の上端部２２とし、先細りの頂部を下端部２３とすることにより、底部に損傷があるために不良品となったガスボンベを再利用できる。
【００２３】
ガス配管３に圧力計３３を接続して、バッファタンク２内の圧力を測定できるようにするのが好ましい。さらに、ガス配管３に安全弁３６を設置するのが好ましく、バッファタンク２内の圧力が設定圧力以上に上昇した場合に安全弁３６からバッファタンク２内のガスが放出されてバッファタンク内の圧力を降下させることができる。また、ガス配管３には、第２高圧ガス流の調節のための開閉バルブ３４を備えているのが好ましく、本実施形態では、ガス導出口３９の近傍に設置されている。
【００２４】
バッファタンク２を固定している枠体５には、図３に示すような支持板５２が、床面とほぼ水平に固定されている。支持板５２は、ガスボンベ２１の下端部２３が一部突出する寸法の孔部５３を、ガスボンベ２１と同数有しており、枠体５に固定したガスボンベ２１を、設置場所の床面から離間した状態で支持している。枠体５には、設置時や撤去時に利用できる環状体５１を設けることができる。
【００２５】
各ガスボンベ２１の容量が４０リットル未満であると、現在の労働安全衛生法で規定される第二種圧力容器の適用範囲外になり、さらに、原料ガス源から減圧ユニット９３を通って供給されるガス圧が１ＭＰａ未満で且つ昇圧機で加圧された第１高圧ガス流のガス圧が５ＭＰａ以下であると、高圧ガス保安法の適用範囲外になるので、管理等の制約が緩和されるので好ましい。
【００２６】
昇圧機７は、供給するガスを所望の圧力まで昇圧可能な既存の昇圧機７を利用することができる。
【００２７】
図４〜図６にバッファタンク２の変形例を示す。図４のバッファタンク２は４つのガスボンベを正方形状に配置した構成である。図４の（Ａ）には、４つのガスボンベ２１をガス配管３により、直列に接続する接続例が示されており、ガス導入口３８に導入された高圧ガス流Ｉは、４つのガスボンベ２１を順次通過して、ガス導出口３９から高圧ガス流Ｏとして取り出される。各ガスボンベ２１の下端部２３に接続されたドレン配管４は、図４の（Ｂ）のように両側からドレン主管４１に並列に接続されて、排出口４４まで連通している。排出口近傍には、開閉バルブ４２を設けている。
【００２８】
図５及び図６に示すバッファタンク２は、多数のガスボンベ２１を利用した形態であり、図５は、ガスボンベ２１をＬ字状に配置して、部屋の隅部に設置するのに好適である。図６は、広い空間に大容量のバッファタンク２を設置するのに適した構成になっている。図６では、縦横のボンベ配列数を同数にして正方形状にすることもでき、縦横のボンベ配列数を異ならせた長方形状にすることもできる。
【００２９】
本実施形態の高圧ガス供給システムは、バッファタンク２に代えて、複合バッファタンク２Ｃを備えることができる。複合バッファタンク２Ｃの一例は、図７に示すように、８つのガスボンベ２１のうち４つずつをガス配管３により直列に接続して２つのバッファタンク２ａ、２ｂを形成し、各バッファタンク２ａ、２ｂのガス導入口３８ａ、３８ｂを分岐管３７により接続して複合ガス導入口３８Ｃを形成し、ガス導出口３９ａ、３９ｂを分岐管３７により接続して複合ガス導出口３９Ｃを形成する。
複合バッファタンク２Ｃは、第１高圧ガス流が２つのバッファタンク２ａ、２ｂのいずれかを通過することにより、第１高圧ガス流脈動と微小液滴状汚染物質とを除去することができ、さらに２つのバッファタンク２ａ、２ｂを並列配置にすることにより第２高圧ガス流の圧力を安定化することができる。
複合バッファタンク２Ｃは、直列配置と並列配置とが、いずれの順で接続されていてもよく、例えば、複数のガスボンベ２１を、ガス配管により並列に接続したユニットを複数個形成し、それらのユニットを直列に接続して形成することもできる。
【００３０】
（実施形態２）
本実施形態のバッファタンク２は、図８〜図１０に示すように、４つのガスボンベ２１を直立状態で正方形状に配置して、枠体５により固定している。図９に示すように、各ガスボンベ２１は、下端部２３が先細りに絞られており、第１高圧ガス流から除去された微小液滴状汚染物質が下端部２３の一箇所に集まるようにされている。ガスボンベ２１の上端部２２は、本実施形態では先細りに減径されており、上端部２２が平坦なガスボンベに比べて耐圧性に優れている。
【００３１】
ガスボンベ２１の上端部２２には、頂部に１つの接続口２４が形成されており、接続口２４には、アダプタ６が装着されている。
アダプタ６は、図１１の（Ａ）に示すように、外径の大きい頭部６６と、外径の小さい脚部６７と、頭部６６と脚部６７との段差を形成する顎部６８とを備え、頭部６６から脚部６７に貫通する２つの貫通孔６４、６５を備えている。アダプタ６は、脚部６７がガスボンベ２１の接続口２４に挿入されてガスボンベ２１内部に配置され、顎部６８がガスボンベ２１の接続口２４周辺部に当接し、頭部６６がガスボンベ２１外部に露出した状態で使用される。
【００３２】
アダプタ６の直線形貫通孔６４は、脚部６７下面から直線に伸びて頭部６６上面の上面孔６２に連通しており、Ｌ字形貫通孔６５は、脚部６７下面から上方に伸び、途中で屈曲して頭部６６側面の側面孔６１に連通している。貫通孔６４、６５の形態はこれに限定されず、２つの貫通孔６４を共に直線に伸びて形成することも、共に屈曲して形成することも可能である。これらの貫通孔６４、６５は、実施形態１のガスボンベ２１の２つの接続口２４、２４と同様に機能して、ガスボンベ２１内の一次高圧ガス流の流れを形成することができる。アダプタ６は、貫通孔６４、６５のいずれか一方の脚部６７側開口に接続されたサイフォン管６３を備えるのが好ましく、ガスボンベ２１内の高圧ガス流の流れを調整するのに有効である。
【００３３】
ガス配管３は、図８に示すように、ガスボンベ２１ａに装着されたアダプタ６の側面口６１と隣接するガスボンベ２１ｂに装着されたアダプタ６の側面口６１とを接続し、さらにガスボンベ２１ｂに装着されたアダプタ６の上面口６２と隣接するガスボンベ２１ｃに装着されたアダプタ６の上面口６２とを接続することにより、複数のガスボンベ２１を直列に接続するものである。各ガス配管３の両端の接続部３２は、アダプタ６の上面孔６２及び側面孔６１と接続されている。ガス配管３のガス導入口３８及びガス導出口３９は、それぞれ昇圧機７及びレーザ加工機９４に接続されている。
【００３４】
ドレン配管４は、図４の（Ｂ）と同様に接続されている。各ガスボンベ２１の下端部２３に接続されたドレン配管４は、両側からドレン主管４１に並列に接続されて、排出口４４まで連通している。排出口近傍には、開閉バルブ４２を設けている。各ガスボンベ内に油分などの液状汚染物質が蓄積した場合には、開閉バルブ４２を開くことにより、排出口４４から汚染物質を排出することができる。ドレン主管４１は、排出口４４方向に下降傾斜して設置するのが好ましく、ガスボンベ２１内のガス圧により汚染物質を押し出す圧力とドレン主管４１の傾斜とによって、汚染物質を効率よく除去することができる。
【００３５】
バッファタンク２は、高圧ガス供給システムの稼動時には、昇圧機７で昇圧されて脈動を有する第１高圧ガス流（矢印Ｉ）がガス導入口３８へ導入され、ガス配管３を介してガスボンベ２１ａ〜２１ｄの内部を順次通過して、脈動が除去された第２高圧ガス流（矢印Ｏ）としてガス導出口３９から取り出される。第１高圧ガス流から除去された微小液滴状汚染物質は、ガスボンベ２１の下端部２３に液体状態で蓄積され、ドレン主管４１の排出口４４から排出される。
【００３６】
ガスボンベ２１は、継目なし容器及び溶接容器のいずれの形態にすることもできる。ガスボンベ２１は、新たに製造することもできるが、頂部が先細りの既存のガスボンベを加工して形成することもできる。既存のガスボンベの底部を切除して先細りに加工することにより、底部に損傷があり不良品となったガスボンベを再利用できる。
【００３７】
ガス配管３に圧力計３３を接続して、バッファタンク内の圧力を測定できるようにするのが好ましい。さらに、ガス配管３に安全弁３６を設置するのが好ましく、バッファタンク２内の圧力が設定圧力以上に上昇した場合に安全弁３６からバッファタンク２内のガスが放出されてバッファタンク内の圧力を降下させることができる。また、ガス配管３には、第２高圧ガス流の調節のための開閉バルブ３４を備えているのが好ましく、本実施形態では、ガス導出口３９の近傍に設置されている。
【００３８】
バッファタンク２を固定している枠体５には、図１０に示すような支持板５２が、床面とほぼ水平に固定されている。支持板５２は、ガスボンベ２１の下端部２３が一部突出する寸法の孔部５３を、ガスボンベ２１と同数備えており、枠体５に固定したガスボンベ２１を、設置場所の床面から離間した状態で支持している。枠体５には、設置時や撤去時に利用できる環状体５１を設けることができる。
【００３９】
（実施形態３）
本実施形態のバッファタンク２は、図１２及び図１３に示すように、４つのガスボンベ２１をほぼ横置きにした状態で一列に配置して枠体５により固定されて構成されている。各ガスボンベ２１は、図２の（Ｂ）のように、下端部２３が先細りに絞られて、上端部２２が平坦状に形成されている。
バッファタンク２は、下端部２３側をわずかに下方に傾斜させて設置されており、第１高圧ガス流から除去された微小液滴状汚染物質が下端部の一箇所に集まるようにされている。ガスボンベ２１を傾斜させるために、例えば傾斜台２９を枠体５の下に配置することができる。
【００４０】
ガスボンベ２１の上端部２２には、２つの接続口２４が形成されおり、ガス配管３の接続部３２と接続している。昇圧機７からの一次高圧ガス流は、一方の接続口２４からガスボンベ２１内に導入され、ボンベ２１内の下端部２３で下降流から上昇流に方向が変わり、他方の接続口２４から導出されるように流動する。接続口２４は、上端部２２が平坦であるので、どの位置にでも形成することができるが、ガスボンベ２１内での高圧ガス流の流れの最適化やガス配管３の容易さを考慮して形成位置を設計するのが好ましい。
【００４１】
ガス配管３は、図１２に示すように、ガスボンベ２１ａの接続口２４と隣接するガスボンベ２１ｂの接続口２４とを接続し、さらにガスボンベ２１ｂの接続口２４と反対側に隣接するガスボンベ２１ｃの接続口２４とを接続することにより、複数のガスボンベ２１を直列に接続するものである。各ガス配管３の両端の接続部３２は、ガスボンベ２１の接続口２４と接続されている。ガス配管３のガス導入口３８及びガス導出口３９は、それぞれ昇圧機７及びレーザ加工機９４に接続されている。
【００４２】
ドレン配管４は、図１３の（Ｂ）に示すように、ボンベ下端部に連通した管状体と、ガスボンベ２１内のドレンチューブ４５とを含む。ドレンチューブ４５の一端４６は、ガスボンベ２１内の下端部２３側の最も低い位置に配置されて、他端は管状体に連通している。溜まった液状汚染物質は、ドレンチューブ４５を通ってガスボンベ２１の外に排出できる。開閉バルブ４２は、供給システム１稼動時にはガスが漏れないように閉止され、液状汚染物質の排出時には開放される。ドレン配管４は、図１３の（Ａ）に示すように、１本のドレン主管４１に並列に接続して、そのドレン主管４１の端部４３に開閉バルブ４２を設けるのが好ましく、複数のガスボンベの汚染物質を同時に排出できる。ドレン主管４１は、排出口４４方向に下降傾斜して設置するのが好ましく、ガスボンベ２１内のガス圧により汚染物質を押し出す圧力とドレン主管４１の傾斜とによって、液状汚染物質を効率よく除去することができる。
【００４３】
バッファタンク２は、高圧ガス供給システムの稼動時には、昇圧機７で昇圧されて脈動を有する第１高圧ガス流（矢印Ｉ）がガス導入口３８へ導入され、ガス配管３を介してガスボンベ２１ａ〜ｄの内部を順次通過して、脈動が除去された第２高圧ガス流（矢印Ｏ）としてガス導出口３９から取り出される。第１高圧ガス流から除去された微小液滴状汚染物質は、ガスボンベ２１の下端部２３に液体状態で蓄積され、ドレン主管４１の排出口４４から排出される。
【００４４】
ガスボンベ２１は、継目なし容器及び溶接容器のいずれの形態にすることもできる。ガスボンベ２１は、新たに製造することもできるが、頂部が先細りの既存のガスボンベを加工して形成することもできる。既存のガスボンベの底部を切除して金属板を溶接してガスボンベ２１の上端部２２とし、先細りの頂部を下端部２３とすることにより、底部に損傷があり不良品となったガスボンベを再利用できる。
【００４５】
ガス配管３に圧力計３３を接続して、バッファタンク内の圧力を測定できるようにするのが好ましい。さらに、ガス配管３に安全弁３６を設置するのが好ましく、バッファタンク２内の圧力が設定圧力以上に上昇した場合に安全弁３６からバッファタンク２内のガスが放出されてバッファタンク内の圧力を降下させることができる。また、ガス配管３には、第２高圧ガス流の調節のための開閉バルブ３４を備えているのが好ましく、本実施形態では、ガス導出口３９の近傍に設置されている。
【００４６】
バッファタンク２を固定している枠体５には、図１４に示すような支持板５２が固定されている。支持板５２は、ガスボンベ２１の下端部２３が一部突出する寸法の孔部５３を、ガスボンベ２１と同数備えている。枠体５には、設置時や撤去時に利用できる環状体５１を設けることができる。
【００４７】
（実施形態４）
【００４８】
本実施形態のバッファタンク２は、図１５に示すように、４つのガスボンベ２１を直立状態で一列に配置して枠体５により固定されて構成されている。各ガスボンベ２１は、下端部２３が先細りに絞られて、第１高圧ガス流から除去された微小液滴状汚染物質が下端部２３の一箇所に集まるようにされている。ガスボンベ２１の上端部２２は、本実施形態では先細りに減径されており、上端部２２が平坦なガスボンベに比べて耐圧性に優れている。
【００４９】
ガスボンベ２１の上端部２２と下端部２３とには、それぞれ１つの接続口２４が形成されており、各接続口２４には、アダプタ６が装着されている。
アダプタ６は、図１１の（Ａ）に示すように、外径の大きい頭部６６と、外径の小さい脚部６７と、頭部６６と脚部６７との段差を形成する顎部６８とを備え、頭部６６から脚部６７に貫通する２つの貫通孔６４、６５を備えている。アダプタ６は、脚部６７がガスボンベ２１の接続口２４に挿入されてガスボンベ２１内部に配置され、顎部６８がガスボンベ２１の接続口２４周辺部に当接し、頭部６６がガスボンベ２１外部に露出した状態で使用される。
【００５０】
アダプタ６の直線形貫通孔６４は、脚部６７下面から直線に伸びて頭部６６上面の上面孔６２に連通しており、Ｌ字形貫通孔６５は、脚部６７下面から上方に伸び、途中で屈曲して頭部６６側面の側面孔６１に連通している。貫通孔６４、６５の形態はこれに限定されず、２つの貫通孔６４、６５を共に直線に伸びて形成することも、共に屈曲して形成することも可能である。アダプタ６は、貫通孔６４、６５のいずれか一方の脚部６７側開口に接続されたサイフォン管６３を接続することができる。
【００５１】
上端部２２に装着されたアダプタ６では、上面孔６２及び側面孔６１の一方には上部配管３Ｕが接続され、他方には栓３５が装着される。代わりとして、貫通孔が１つのみのアダプタを利用することもできる。上端部２２のアダプタ６には、サイフォン管６３を備えても、備えなくてもよく、図１５では、サイフォン管を備えていない形態が図示されている。
【００５２】
下端部２３に装着されたアダプタ６では、上面孔６２及び側面孔６１の一方に下部配管３Ｄが、他方にはドレン配管４が接続される。サイフォン管６３は、下部配管３Ｄと連通する貫通孔側に接続されており、下端部２３に貯蓄する液状汚染物質の液面より上方に突出する長さを有している。これにより、高圧ガス流の通過時に、液状汚染物質が攪拌されて再度ガス流中に飛散するのを防止できる。
【００５３】
ガス配管３Ｕ、３Ｄは、図１５に示すように、ガスボンベ２１ａの下端部２３に装着されたアダプタ６の側面口６１と隣接するガスボンベ２１ｂの下端部２３に装着されたアダプタ６の側面口６１とを接続し、さらにガスボンベ２１ｂの上端部２２に装着されたアダプタ６の側面口６１と隣接するガスボンベ２１ｃの上端部２２に装着されたアダプタ６の側面口６１とを接続することにより、複数のガスボンベ２１を直列に接続するものである。ガスボンベ２１内での高圧ガス流は、模式的に矢印ｆで示すように、ガスボンベ２１内で一方向になっており、この実施形態では、ガスボンベ２１ａ、２１ｃ内では下降流のみ、ガスボンベ２１ｂ、２１ｄでは上昇流のみが形成される。
【００５４】
各ガス配管３Ｕ、３Ｄの両端の接続部３２は、アダプタ６の上面孔６２及び側面孔６１と接続されている。ガス配管３Ｕのガス導入口３８及びガス導出口３９は、それぞれ昇圧機７及びレーザ加工機９４に接続されている。
【００５５】
ドレン配管４は、図２の（Ｂ）と同様に接続されており、１本のドレン主管４１に並列に接続して、そのドレン主管４１の端部４３に開閉バルブ４２を設けるのが好ましく、複数のガスボンベの液状汚染物質を同時に排出できる。ドレン主管４１は、排出口４４方向に下降傾斜して設置するのが好ましく、ガスボンベ２１内のガス圧により汚染物質を押し出す圧力とドレン主管４１の傾斜とによって、液状汚染物質を効率よく除去することができる。
【００５６】
バッファタンク２は、高圧ガス供給システムの稼動時には、昇圧機７で昇圧されて脈動を有する第１高圧ガス流（矢印Ｉ）がガス導入口３８へ導入され、ガス配管３Ｕ、３Ｄを介してガスボンベ２１ａ〜２１ｄの内部を順次通過して、脈動が除去された第２高圧ガス流（矢印Ｏ）としてガス導出口３９から取り出される。第１高圧ガス流から除去された微小液滴状汚染物質は、ガスボンベ２１の下端部２３に液体状態で蓄積され、ドレン主管４１の排出口４４から排出される。
【００５７】
ガスボンベ２１は、継目なし容器及び溶接容器のいずれの形態にすることもできる。ガスボンベ２１は、新たに製造することもできるが、頂部が先細りの既存のガスボンベを加工して形成することもできる。既存のガスボンベの底部を切除して金属板を溶接してガスボンベ２１の上端部２２とし、先細りの頂部を下端部２３とすることにより、底部に損傷があるために不良品となったガスボンベを再利用できる。
【００５８】
ガス配管３に圧力計３３を接続して、バッファタンク内の圧力を測定できるようにするのが好ましい。さらに、ガス配管３に安全弁３６を設置するのが好ましく、バッファタンク２内の圧力が設定圧力以上に上昇した場合に安全弁３６からバッファタンク２内のガスが放出されてバッファタンク内の圧力を降下させることができる。また、ガス配管３には、第２高圧ガス流の調節のための開閉バルブ３４を備えているのが好ましく、本実施形態では、ガス導出口３９の近傍に設置されている。
【００５９】
バッファタンク２を固定している枠体５には、図３に示すような支持板５２が、床面とほぼ水平に固定されている。支持板５２は、ガスボンベ２１の下端部２３が一部突出する寸法の孔部５３を、ガスボンベ２１と同数有しており、枠体５に固定したガスボンベ２１を、設置場所の床面から離間した状態で支持している。枠体５には、設置時や撤去時に利用できる環状体５１を設けることができる。
【００６０】
各ガスボンベ２１の容量が４０リットル未満であると、現在の労働安全衛生法で規定される第二種圧力容器の適用範囲外になり、さらに、原料ガス源から減圧ユニット９３を通って供給されるガス圧が１ＭＰａ未満で且つ昇圧機で加圧された第１高圧ガス流のガス圧が５ＭＰａ以下であると、高圧ガス保安法の適用範囲外になるので、管理等の制約が緩和されるので好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態１に係る高圧ガス供給システムを用いたレーザ加工システムを示す。
【図２】本発明の実施形態１に係る高圧ガス供給システムのバッファタンクを示しており、（Ａ）はバッファタンクの上面図であり、（Ｂ）はバッファタンクの正面図である。
【図３】図２のバッファタンク用の枠体の支持板の斜視図である。
【図４】図２のバッファタンクの変形例を示しており、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は下面図である。
【図５】図２のバッファタンクの別の変形例の上面図である。
【図６】図２のバッファタンクのさらに別の変形例の上面図である。
【図７】図２のバッファタンクの他の変形例である複合バッファタンクの上面図である。
【図８】本発明の実施形態２に係る高圧ガス供給システムのバッファタンクの上面図である。
【図９】図８のバッファタンクの正面図である。
【図１０】図８のバッファタンク用の枠体の支持板の斜視図である。
【図１１】図６のバッファタンクに使用するアダプタを示しており、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は上面図である。
【図１２】本発明の実施形態３に係る高圧ガス供給システムのバッファタンクの上面図である。
【図１３】図１２のバッファタンクを示しており、（Ａ）はバッファタンクの正面図、（Ｂ）はバッファタンクの側面図である。
【図１４】図１２のバッファタンク用の枠体の支持板の斜視図である。
【図１５】本発明の実施形態４に係る高圧ガス供給システムのバッファタンクの正面図を示す。
【符号の説明】
【００６２】
１  高圧ガス供給システム
２  バッファタンク
３  ガス配管
４  ドレン配管
５  枠体
６  アダプタ
７  昇圧機
２１  ガスボンベ
２２  ガスボンベの上端部
２３  ガスボンベの下端部
２Ｃ  複合バッファタンク
３３  圧力計
３４  ガス配管の開閉バルブ
３６  安全弁
３７  分岐管
３Ｕ  上部ガス配管
３Ｄ  下部ガス配管
４２  ドレン配管の開閉バルブ
４５  ドレンチューブ
５２  枠体の支持板
【図１】
2005256955.tif 000003
【図２】
2005256955.tif 000004
【図３】
2005256955.tif 000005
【図４】
2005256955.tif 000006
【図５】
2005256955.tif 000007
【図６】
2005256955.tif 000008
【図７】
2005256955.tif 000009
【図８】
2005256955.tif 000010
【図９】
2005256955.tif 000011
【図１０】
2005256955.tif 000012
【図１１】
2005256955.tif 000013
【図１２】
2005256955.tif 000014
【図１３】
2005256955.tif 000015
【図１４】
2005256955.tif 000016
【図１５】
2005256955.tif 000017