製品紹介

ボンベ管理システムによる標準ガス供給の効率化
橋本太貴 *1

Hashimoto Taiki

1. はじめに

2. 標準ガス供給設備システム概要

自動車や汎用エンジンの排気ガスを計測する分

標準ガス供給設備は大きく区分すると、ボンベ

析計には、標準ガスといわれるユーティリティガマニホールド（ボンベ庫）、集中配管（導管）、端末スを使用している。標準ガスはボンベ庫内に設置アウトレットユニット（機器収容室）の 3 ヶ所に分したボンベマニホールドから機器収容室に供給かれている。図 1 に概略のレイアウトを示す。

し、機器収容室内にある端末アウトレットユニッ
2.1 ボンベマニホールド（ボンベ庫）

トにより再度、圧力調整し分析計に供給する。試験に使用する標準ガスは非常に多くの種類があり

ボンベマニホールドは、ボンベに直結する高圧

不燃性ガス、支燃性ガス、可燃性ガスに加え毒性連結管（CP）、1 次減圧弁（R1）、供給バルブ（V1）、ガスも含まれていること、さらにボンベの元圧がパージバルブ（PV）、リリーフバルブ（RV）によ

高圧であることから安全を考慮しボンベ庫は離れり構成している。ボンベより供給される高圧ガスた場所に設置していることが多い。

（14.7MPa）は、0.3 ～ 0.5MPa に減圧し、試験棟の試験を実施する試験棟には複数の機器収容室が各機器収容室へ供給する。また、高圧ガス製造設並んでおり、分析試験を同時に実施している。

備の適用外の設備となるようにリリーフバルブの設定を 1.0MPa 未満としている。図 2 に概略のボ分析試験ごとで使用するガス種は異なり、それぞれガスの使用量は日々変化している。

ンベマニホールドの系統図を示す。

分析試験が、ガス量不足により途中で止まる不測2.2 集中配管（導管）の事態を避けるため、管理部署担当者またはユーザーは、定期的にボンベ庫へ足を運びボンベ残圧をボンベ庫から機器収容室への配管は屋内外に敷見て、ボンベの交換、注文などをしており、労力の設し、配管材はガス種により選定し、特殊加工を軽減が求められている。

施したステンレス鋼管（BA 管）や銅鋼管（脱脂

これを踏まえ、ジャプス部では試験を実施しな洗浄品）を標準として使用している。それぞれのがらガスボンベの残圧を監視できるボンベ管理シ

配管の定尺は 4m で、配管の接続や分岐、曲げ加ステムの提供を始めた。以下に標準ガス供給設備工を行い、複数のガス種の配管をボンベ庫から建のボンベ管理システムを説明する。

屋内の各機器収容室へ並列で敷設する。この施工時、見た目にもきれいに並べることを意識して施*1：制御システム事業部

ジャプス部

技術グループ—59—

IIC REVIEW/2019/04. No.61

図1

標準ガス供給設備レイアウト（写真：K 社納入品）（TV）を一体化した機器であり、分析計へ試験に適した圧力・流量に調整して、ガスを供給する。
アウトレットユニットはメーカの協力により、近年、従来の設備より約 60％の省スペース化を実現している。
試験で使用するガス種は多い場合で 20 数種類あり、その予備ラインの端末アウトレットユニッ
トを含め、端末アウトレット BOX に組み込み各機器収容室に設置している。端末アウトレットユ
図2

ニット（機器収容室）の出口配管は取り合い側に合ボンベマニホールド系統図

わせ、テフロンチューブやステンレス鋼管で施工する。図 3 に概略の系統図を示す。

工している。さらに配管の接続は 2 圧縮リング継手（スウェージロックタイプ）や自動溶接があり、お客さまの要望に応じ施工している。ガス漏れの心配がないように継手を用いず、すべて溶接接合する場合もある。
2.3 端末アウトレットユニット（機器収容室）
端末アウトレットユニットは、2 次減圧弁（R2）、

図3

圧力計（PI）、ニードルバルブ（NV）、トグルバルブ—

60—

端末アウトレットユニット（機器収容室）  系統図

3.2 警報盤

3. ボンベ管理システム概要

警報盤は、ボンベ庫や機器収容室に設置したガボンベ管理システムは、冒頭に記載した管理負ス検知器の発報信号、感震器信号を検知した際に荷の低減につなげるシステムで、事務所や試験棟ランプ表示、およびブザー鳴動により警報アナウの操作室に設置したパソコン（PC）や大型モニタでンスする。この警報盤に PLC を内蔵して圧力トラボンベの残圧を監視する。このシステムは、ボンベンスミッタのアナログ信号をデジタル化し、圧力の残圧表示や異常の場合に警報を発する機能を有値として PC へ送信し遠隔監視、管理している。

し、図 4 に示す PLC（Programmable Logic Controller：
3.3 PC・大型モニタ

プログラマブル・ロジック・コントローラ）内蔵の警報盤、ボンベマニホールドの圧力トランス

PC は警報盤から受信したボンベの残圧を監視ミッタ、PC、大型モニタを組み合わせて構成してするものであり、事務所や操作室に設置していいる。

る。ボンベごとに残圧閾値の設定が可能で、残圧しきい値が閾値以下となった際に画面表示、ブザー鳴動
3.1 本質安全防爆構造圧力トランスミッタにより警報アナウンスする。

ボンベマニホールドの減圧弁 1 次側に設置するK 社では事務所に設置した PC だけでなく操作圧力トランスミッタはボンベ残圧を測定する機器室に大型モニタを設置し各ボンベの状態を表示すである。ボンベ庫内は、異常な状態において可燃る仕様とした。使用しているガスの残圧が大型モ性ガスが充満する可能性が高く防爆区域に指定さニタに表示されることで、試験を実施している担れている。この圧力トランスミッタは、防爆区域当者もボンベの残圧確認しながら、安心した試験に適した本質安全防爆構造を採用している。

が可能となる。

図4

ボンベ管理システムレイアウト（写真： K 社納入品）
—

61

—

IIC REVIEW/2019/04. No.61

4.2 ガス遠隔供給機能

4. その他機能についてボンベ庫は試験を実施する試験棟の操作室から残圧管理以外に業務の効率化を図るためのオプ離れており、標準ガス供給設備（図 1 参照）ではション機能が付加できる。それは残圧がなくなっガスの供給・停止操作するため担当者がボンベ庫たボンベ（空のボンベ）の発注や在庫管理するボへ移動する必要がある。多連結マニホールドは、ンベ発注システムとガスの供給・停止を一括で遠ガスの使用頻度が多く半自動切換弁による簡易切隔操作する機能がある。

り替えが可能であるが、担当者によるボンベ庫内での供給・停止操作は必須である。このように試4.1 ボンベ発注システム

験準備をするためにガスの供給操作で多くの時間多種類のガスを消費する分析試験において発注を費やしている。

処理・在庫管理は多くの時間を費やす。ボンベ発

ガス自動供給機能は、ボンベマニホールドの各

注システムは、設定した圧力以下になったボンベ供給ラインに遠隔操作弁を設置し、操作室の PCの自動発注および在庫管理するアプリケーションにて使用するガス種を選択し、PC 操作にてガスのソフトである。

供給・停止操作することができる。また多連結マボンベの残圧低下（ボンベが空の状態）を検知

ニホールドでは各ボンベの供給ラインに遠隔操作した際、発注フォーマットにボンベ仕様、本数を弁を設置し、残圧測定用の圧力トランスミッタに自動で印字する。1 日に 1 回、アプリケーションて残圧が低下した際に自動で未使用ボンベに切り内にて設定した時刻にまとめて FAX 機能付き複替わる機能があり、全自動でガス供給が行えるシ合機へ送信し、メーカへ自動発注する。発注したステムである。

ボンベは、「未発注」、「発注中」、「納品済」に区分されアプリケーション内にて確認できる。またバーコードを利用した使用中ボンベの管理も可能である。図 5 にボンベ発注システムの概略を示す。

図5

ボンベ発注システム概略（写真：K 社納入品）—62—

5. おわりにこのシステムは、作業の効率化を求める色々な要望に対応し、ユーザーより高い評価を得ている。しかし、システムの自動化や使い勝手はユーザーの仕様により一様にはならないと感じており、今後もボンベ管理システムの依頼にはさまざまな要求が想定される。
標準ガス供給設備は、ジャプス部にとって最も得意とする基本の技術分野であり、今回加わったボンベ管理システムでさらに標準ガス供給設備の技術やノウハウが蓄積できた。今後、ジャプス部の製品である蒸散ガス試験設備や燃料電池評価設備の制御技術を活かし、より便利な、省力化できる標準ガス設備を提案し、常にユーザーが満足していただける優れた製品を提供していく。

制御システム事業部
ジャプス部
技術グループ橋本 太貴
TEL. 0565-86-1501
FAX. 0565-86-1502—63—

IIC REVIEW/2019/04. No.61