專利名稱：液化氣供給系統(tǒng)及供給方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到一種多個液化氣容器的加熱調溫形成的液化氣供給 系統(tǒng)及供給方法。
背景技術：
在大量消耗常溫下蒸氣壓較低、蒸發(fā)量較少的液化氣時，為了提 高蒸發(fā)能力，采用增加液化氣蒸發(fā)表面積、提高液化氣溫度的方法。 并且作為實現(xiàn)這些方法的手段，包括增大液化氣的填充容器的半徑或 并排多個標準尺寸的容器、加熱有液化氣的容器。并且對其組合進行 了研究并排多個可輕易到手的標準尺寸的容器，或同時進行加熱， 在保持蒸發(fā)能力的同時可穩(wěn)定提供大量的液化氣。
圖7是表示現(xiàn)有的液化氣供給裝置的控制方法的公知例1的圖(專
利文獻l)。如圖7所示，該液化氣供給裝置的控制方法是，對多個填
充容器內的液化氣(內容物)的余量用各容器內分別設置的余量表進
行監(jiān)視，從各余量小于提前設定的規(guī)定基準值的容器中，依次關閉各
容器上設置的自動切斷閥，停止排出。這樣一來，即使在各容器內的
液化氣的減少方法不同的情況下，也可使所有容器的液化氣被利用到
最小限度的余量為止。但該公知例1中，沒有對填充容器內的液化氣 加熱的單元。
圖8是表示現(xiàn)有的液化氣供給系統(tǒng)及供給方法的公知例2的圖(專 利文獻2)。如圖8所示，該液化氣供給系統(tǒng)及供給方法中，在存儲液 化氣的多個容器和通過這些容器的氣體供給管路設置在下游一側的壓 力調整器之間，設置存留部。從容器中常溫氣化的液化氣經過供給管 路存留在存留部。該存留部具有存儲容積可對應于供給目的地的激增 的消耗量變動的作為緩沖器的容量，其經過氣體供給管路通過壓力調 整器提供到供給目的地。而在該公知例2中也沒有對容器內的液化氣 加熱的單元。進一步，檢測容器內的液化氣的余量的單元也沒有涉及。
在圖8中，l為容器，2為氣體供給管路，3為壓力調整器，4為 氣體存儲部，5為氣體供給管路，L為液化氣，G為氣化了的液化氣。
圖9是表示現(xiàn)有的液化氣供給方法的公知例3的圖(專利文獻3)。 如圖9所示，該液化氣供給方法中，具有液化氣填充容器100及作為 其供給管路的第1配管105和第2配管106、及流量檢測單元104，液 化氣填充容器100和第1配管105、第2配管106分別通過第1加熱單 元101、第2加熱單元102、第3加熱單元103、根據(jù)流量檢測單元104 的測定值控制并提供其產生的熱量。或者替代流量檢測單元104而在 第2配管106的后段設置的多個分支閥131 140中，根據(jù)閥打開的個 數(shù)控制并提供產生的熱量。并且，在該供給方法中，在最少通過一個 以上的分支閥而始終提供氣體的條件下，控制加熱單元。但該公知例3 中，液化氣填充容器100是單體，不從多個容器同時供給。并且，檢 測進入到液化氣填充容器100的液化氣的余量的單元也沒有涉及。
在圖9中，lll為第l控制電源，112為第2控制電源，113為第 3控制電源，114為闊控制系統(tǒng)，115為統(tǒng)一控制系統(tǒng)，116為控制信 號線，120為N2填充容器，121為稀釋氣體配管，141 150為多個供給處。
圖10是表示現(xiàn)有的由多個容器構成的液化氣供給系統(tǒng)的普通的 現(xiàn)有例4的圖。如圖10所示，該系統(tǒng)的構成是如下現(xiàn)有技術的組合 并排連接多個標準尺寸的容器，分別加熱加入了液化氣的各容器，用 重量計等測量儀器測量各容器內的液化氣余量。此外，加熱源3-1 3 n、加熱量測量傳感器4-l 4-n、調溫器5-l 5-n、加熱輸出器6-1 6-n的加熱控制系統(tǒng)、及測量器2-l 2-n的容器內液化氣量的測量系統(tǒng)
在各容器中是獨立的。
專利文獻1:特開平11-226386號公報 專利文獻2:特開2003-28395號公報 專利文獻3:特開2006-161937號公報

發(fā)明內容
在圖7所示的現(xiàn)有的液化氣供給裝置的控制方法中，其前提是原 本特定容器內液化氣(內容物)2的單方面減少，從各余量小于提前設 定的規(guī)定基準值的容器依次停止排出，因此作為保持蒸發(fā)能力的條件 的蒸發(fā)表面積因停止的容器而減少，存在個數(shù)少時會導致供給能力不 足的問題。進一步，由于不具有加熱單元，只能有常溫下的蒸發(fā)量， 在可供給的容器個數(shù)減少時，存在加速供給能力不足的問題。
在圖8所示的現(xiàn)有的液化氣供給系統(tǒng)及供給方法中，存在以下問 題需要存留部4這樣大容量的存儲容積；當該存留部4的溫度低于 原來的容器1的溫度時，容器1中氣化存儲的存儲部4的氣體再次液 化。換句話說，存儲部4中再液化的狀態(tài)和從容器1填充移動到存儲 部4 一樣，是具有可對應激增的消耗變動的作為緩沖器的容量的單一 大型容器的供給。因此，為了防止存儲部4中的再液化，必須營造一 個使存儲部4的溫度始終大于容器1 一側的溫度環(huán)境，容器1和存儲 部4的設置環(huán)境上產生問題。并且，當容器1為多個時，如各容器1 的環(huán)境溫度有微小不同，則容器內部的液化氣蒸氣壓也不同，壓力高 的容器的液化氣首先存儲到存儲部4，因此同時更換多個容器時，只要 沒有公知例1 (圖7)所示的單元，就會產生液化氣余量大幅波動的問 題。
在圖9所示的現(xiàn)有的液化氣供給方法中，控制各加熱單元，以便 在加熱單元101、 102、 103中產生和供給流量對應的液化氣的蒸發(fā)熱 量，但僅通過加熱單元提高供給能力時，加熱溫度存在上限，因此存
在限制。并且，通過該方法，為了增加蒸發(fā)表面積將多個液化氣填充 容器100用加熱單元101加熱時，即使各個容器的加熱單元的控制量 相同，但因未監(jiān)視實際的液化氣溫度，因此在各容器中產生溫度差， 無法獲得均等的蒸發(fā)量，出現(xiàn)僅加熱溫度變高、蒸發(fā)壓力高的容器單 方面減少的問題。
在圖IO所示的現(xiàn)有的由多個容器構成的液化氣供給系統(tǒng)中，加熱 各容器的調溫器檢測容器的表面溫度，進行溫度控制。但是存在即使 進行這種控制，實際上也會單方面減少或液化氣在容器之間移動(移 動填充)的問題。
根據(jù)本發(fā)明人的見解，容器之間的極微小的溫度差異，例如容器 室內的風的流動也會使液化氣在容器之間移動(移動填充)。因此， 只要測量液化氣本身的溫度并加熱控制即可，但實際上容器內的液化 氣自身的溫度測量是困難的，因而難于實現(xiàn)。
在上述現(xiàn)有技術中存在以下共同問題在并列連接加入了液化氣 的多個容器進行供給時、及無論有無加熱單元的任意一種情況下，由 于各容器產生不同的微小的溫度差，而產生在供給時僅蒸發(fā)壓力大的 容器減少的單方面減少的問題，并且在供給停止時，通過容器的連接 部，從蒸發(fā)壓力大的容器移動填充到壓力低的容器。
本發(fā)明的目的在于提供一種為了穩(wěn)定提供大量液化氣而直到最后 為止可均等提供多個液化氣容器內的液化氣的液化氣供給系統(tǒng)及供給 方法。
上述課題不是以提前設定的數(shù)值為基準來調節(jié)各液化氣容器，而 是以每次來自全部容器的檢測信息所獲得的數(shù)值為基準，進行各容器 的調節(jié)來解決的。
艮口，在第l觀點中，本發(fā)明是一種液化氣供給系統(tǒng)，包括多個 液化氣容器；各容器中設置的液化氣量測定用檢測器；各容器中設置 的加熱裝置；以及處理來自各檢測器的信息，控制各加熱裝置的控制 裝置，其特征在于，控制裝置以綜合處理來自各檢測器的信息所獲得 的數(shù)值為基準，控制各加熱裝置。
作為液化氣量的測定項目，可以是重量測量，也可是體積測量。 并且，作為液面高度，也可間接測量。測量方法可適用公知的任意的 方法。
在第2觀點中，其特征在于，本發(fā)明涉及的液化氣供給系統(tǒng)中， 各檢測器是重量測定器。
在第3觀點中，其特征在于，本發(fā)明涉及的液化氣供給系統(tǒng)中， 數(shù)值是各容器內的液化氣的平均重量，控制裝置控制各加熱裝置，使 各容器的液化氣重量和該平均重量的差為規(guī)定值以下。
在第4觀點中，其特征在于，本發(fā)明涉及的液化氣供給系統(tǒng)中， 各檢測器是液化氣的液面高度檢測器。
在第5觀點中，其特征在于，本發(fā)明涉及的液化氣供給系統(tǒng)中， 數(shù)值是各容器內的液化氣的平均液面高度，控制裝置控制各加熱裝置， 使各容器的液化氣的液面高度和該平均液面高度的差為規(guī)定值以下。
在第6觀點中，其特征在于，本發(fā)明涉及的液化氣供給系統(tǒng)中， 具有連接切斷閥，與液化氣的送氣側切斷閥聯(lián)動，切斷各容器的連接。
在第7觀點中，本發(fā)明提供一種液化氣供給方法，處理來自多個 液化氣容器中分別設置的液化氣量測定用檢測器的信息，通過控制該 液化氣容器中分別設置的加熱裝置來提供氣體，其特征在于，以綜合
處理來自各檢測器的信息所獲得的數(shù)值為基準，控制各加熱裝置。
在第8觀點中，其特征在于，本發(fā)明涉及的液化氣供給方法中， 各檢測器是重量測定器及液面高度檢測器中的任意一個。
在第9觀點中，本發(fā)明提供一種液化氣供給系統(tǒng)的控制裝置，處 理來自多個液化氣容器中分別設置的液化氣量測定用檢測器的信息， 控制該液化氣容器中分別設置的加熱裝置，其特征在于，以綜合處理 來自各檢測器的信息所獲得的數(shù)值為基準，控制各加熱裝置。
在第10觀點中，其特征在于，本發(fā)明涉及的液化氣供給系統(tǒng)的各 檢測器是重量測定器及液面高度檢測器中的任意一個。
根據(jù)本發(fā)明，加入到多個容器的液化氣到最后為止均勻地減少。 因此，多個并排連接的容器全部保持連接，并且直到最后為止均等地 確保蒸發(fā)表面積的同時減少，所以可從供給開始時到結束為止維持所 需的液體溫度下的蒸發(fā)能力。


圖l是表示本發(fā)明涉及的液化氣供給系統(tǒng)的實施例1的構成的圖。
圖2是表示本發(fā)明中的測量值計算比較器所處理的信號的圖。 圖3是本發(fā)明中的加熱控制的流程圖。
圖4是表示本發(fā)明中的控制信號的一例的時序圖和液化氣量的圖。
圖5是表示本發(fā)明涉及的液化氣供給系統(tǒng)的實施例2的構成的圖。 圖6是表示本發(fā)明涉及的液化氣供給系統(tǒng)的實施例3的構成的圖。 圖7是表示現(xiàn)有的液化氣供給裝置的控制方法的公知例1的圖。 圖8是表示現(xiàn)有的液化氣供給系統(tǒng)及供給方法的公知例2的圖。 圖9是表示現(xiàn)有的液化氣供給方法的公知例3的圖。 圖10是表示現(xiàn)有的由多個容器構成的液化氣供給系統(tǒng)的一般的
公知例4的圖。
具體實施例方式
以下參照附圖詳細說明本發(fā)明涉及的液化氣供給系統(tǒng)和溫度控制 方法的實施例。
(實施例1)
圖l是表示本發(fā)明涉及的液化氣供給系統(tǒng)的實施例1的構成的圖。 如圖l所示，本發(fā)明的液化氣供給系統(tǒng)由以下構成多個(n個)個容 器l-l l-n (以第1個容器為1-1、第n個容器為l-n的方式附加標號 來表示，下同)；測量器2-l 2-n;加熱源3-l 3-n;加熱量測量傳感 器4-l 4-n;調溫器5-l 5-n;加熱輸出器6-l 6-n;測量值計算比較 器7、連接管8、切斷閥9、以及各容器內的液化氣10-1 液化氣10-n。
容器l-l l-n是可輕易獲得的標準尺寸的容器，容量全部相同， 在安裝到本供給系統(tǒng)前，已知各容器內液化氣10-l 10-n的量(本實 施例1中為重量)。各容器l-l l-n通過連接管8并排連接，引導到 位于氣體送氣供給線上的切斷閥9。
在該狀態(tài)下，通過測量器2-l 2-n始終測量各容器的容器內液化 氣的量(本例中為重量)，該測量值被發(fā)送到測量值計算比較器7。并 且，各容器中安裝有加熱源3-l 3-n、加熱量測量傳感器4-l 4-n。將 根據(jù)事前獲得的該液化氣的蒸氣壓和溫度的關系而導出的所需的液體 溫度設定到調溫器5-l 5-n,測量值計算比較器7通過加熱輸出器 6-l 6-n在加熱源3-l 3-n中對容器內液化氣10-l 10-n的溫度進行 PID控制。測量值計算比較器7計算取入的測量值，將在規(guī)定條件下比 較判斷所獲得的輸出信號插入從調溫器5-l 5-n輸出的控制信號，對 加熱輸出器6-l 6-n的輸出進行校正控制。
圖2 圖4是說明本發(fā)明涉及的實施例1的動作的圖。參照圖2
圖4說明動作。
圖2是取入到測量值計算比較器7的多個(n)測量器2-l 2-n 的測量值為W-l W-n、由測量值計算比較器7計算的所有測量值的均 勻值為Wa、測量值計算比較器7提前設定的判斷值為D、通過該判斷 從測量值計算比較器7輸出的停止信號為OFF-l OFF-n時，表示由測 量值計算比較器7處理的信號的圖。
并且，從各調溫器5-l 5-n輸出的控制信號輸出以S-l S-n表示， 從加熱輸出器6-l 6-n最終輸出到加熱源3-l 3-n的加熱輸出以P-l P-n表示。
圖3是本發(fā)明中的加熱控制的流程圖。其表示以下一系列處理流 程對從各調溫器5-l 5-n輸出到加熱輸出器6-l 6-n的控制信號輸 出S-l S-n，通過測量值計算比較器7計算各測量值W-l W-n和平 均值Wa的差，與判斷值D進行比較，根據(jù)判斷的結果插入到停止信 號OFF-l OFF-n，控制加熱源3-l 3-n的輸出P-l P-n。
圖4是表示從各調溫器5-l 5-n輸出到加熱輸出器6-1 6-n的控 制信號輸出S-l S-n、將通過測量值計算比較器7計算并判斷的結果 的停止信號插入到加熱輸出器6-l 6-n的輸出而得到的停止信號 OFF-l OFF-n、及從各加熱輸出器6-l 6-n最終輸出到加熱源3-1 3-n的加熱輸出P-l P-n的ON/OFF信號狀態(tài)的一例的時序圖，及表示 與之對應的容器內液化氣的量的圖。
在現(xiàn)有方法中，各容器僅通過調溫器5-l 5-n進行溫度控制，使 由加熱量測量傳感器4-l 4-n測量的溫度為設定溫度。換句話說，是 各容器分別進行獨立的溫度控制，實際的容器內液化氣的溫度有微小 的差，因此產生從液化氣溫度高的容器移動(移動填充)到溫度低的 容器、或送氣時僅溫度高的容器的液化氣減少的現(xiàn)象(單方面減少)。
與之相對，在本發(fā)明的實施例l中，通過測量器2-l 2-n始終測 量各容器的容器內液化氣的重量，使得相對于各容器內液化氣量被綜 合處理的某一量(平均值)為提前設定的判斷值(D)以上的少的容器 的加熱強制性停止，抑制蒸發(fā)量。以提前確定的一定間隔進行測量比 較，屆時以該測量比較的間隔停止少的容器的加熱。
在圖4表示以下情況容器1-1減少量最大，因此強制加熱停止 (OFF-l)較多啟動，相反容器1-2減少量較小，強制加熱停止(OFF-2) 沒有啟動。并且，容器l-n是僅比平均值略少的程度，因此強制加熱停 止(OFF-n)的頻率比容器l-l少。
如上所述，以一定間隔計算比較各容器內液化氣的量，強制停止 蒸發(fā)量大、比平均少的量的容器的加熱輸出，不會僅有一個容器的量 減少，而是進入到多個容器l-l l-n的液化氣10-l 10-n直到最后為 止均等地減少。因此，多個并排連接的容器全部保持連接，并且直到 最后為止均等地確保蒸發(fā)表面積的同時減少，所以可從供給開始時到 結束為止保持所需的液體溫度下的蒸發(fā)能力。
在本實施例1中，各容器的容量是相同的，但也可不同。但這種 情況下，無法以各容器內的液化氣量的平均值為基準。這種情況下， 例如按照各容器計算容器的全部容量和殘存液化氣量的比率，對其進 行平均，作為基準值等，通過這些校正，也和實施例l一樣來實施。
并且，液化氣的量也可不使用重量，而使用測量體積的方法來進 行。這種情況下，在實施例1中將重量置換為體積即可同樣實施。
(實施例2)
圖5是表示本發(fā)明涉及的液化氣供給系統(tǒng)的實施例2的構成的圖。 取代了上述圖1中的測量器2-l 2-n，作為容器內的液化氣余量測量單
元，具有檢測液化氣的液面水平(余量)的液面?zhèn)鞲衅鱨l-l ll-n。并 且，將上述圖2中的取入到測量值計算比較器7的多個(n)測量器2-1 2-n的測量值，作為液面?zhèn)鞲衅?1-l ll-n替換為L-l L-n，使通過測 量值計算比較器7計算的全部測量值的均勻值為La、測量值計算比較 器7的判斷值為D、通過該判斷從測量值計算比較器7輸出的停止信 號為OFF-l OFF-n。并且，在圖5中，作為檢測液面的例子，以流動 式液面?zhèn)鞲衅鳛榇磉M行了圖示，也可使用非接觸的超聲波式、射線 式的液面?zhèn)鞲衅鳌?br> 參照圖5說明實施例2。作為各容器內液化氣的量，將液面水平 作為測量值連續(xù)進行監(jiān)視，并取入到測量值計算比較器7。在測量值計 算比較器7中，對其平均值(La)分別計算差(La-(L-l) La-(L-n))。 作為測量值計算比較器7的判斷值輸出D，當該判斷的差大于D時， 從測量值計算比較器7作為停止信號將OFF-l OFF-n輸出到對應的容 器的加熱輸出器。以下動作和上述圖3及圖4相同，將Wa替換為La， W-1替換為L-1， W-n替換為L-n。
在實施例2中，通過液面?zhèn)鞲衅髦苯訙y量容器內液化氣的余量。 通過直接測量液化氣的液面水平，和實施例1中測量重量等時不同， 影響到容器的重量測量的連接配管等外部因素較少。并且，由于檢測 液面水平，因此即使容器半徑、底部形狀的波動造成重量上的余量不 同時，也可進行控制，使液面水平直到容器底部為止均等地減少。
(實施例3)
圖6是表示本發(fā)明涉及的液化氣供給系統(tǒng)的實施例3的構成的圖。 其向上述圖1追加了連接切斷閥12-l 12-n。
以下參照圖6說明實施例3。普通供給狀態(tài)下的動作和上述圖1、 圖2所說明的一樣，在各容器連接的狀態(tài)下，不一定處于供給狀態(tài)， 液化氣不一定減少，存在消耗一側停止，送氣氣體供給的流動長時間
中斷的情況，或切斷閥9關閉并處于待機的情況。
在該狀態(tài)下，各容器內的液化氣因不同溫度造成的微小的蒸氣壓 的不同，重復在容器間從壓力高的向壓力低來往的移動填充，保持均 等。尤其是切斷閥9關閉、明顯停止送氣的情況下，該反復移動填充
中無需保持均等，為了避免這一點，連接切斷閥12-l 12-n與切斷閥9 聯(lián)動并關閉，暫時切斷各容器的連接。此外，連接切斷時的動作不進 行強制加熱停止(OFF-l OFF-n)，僅通過調溫器5-l 5-n進行溫度 控制。
在實施例3中，特別是各容器的液化氣在充滿并待機的情況下， 在萬一保持本發(fā)明的均等的計算比較及強制加熱停止功能未動作時， 或加熱源3-l 3-n意外出現(xiàn)故障時，各容器內的液化氣因不同溫度造 成的微小的蒸氣壓的不同而產生的移動填充，有溫度低的容器的液化 氣溢出的危險，但通過連接切斷閥12-l 12-n切斷各容器的連接，可 確保安全性。
以上參照上述實施例說明了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于上述實施例 的構成，當然也包括在本發(fā)明的范圍內，本領域技術人員可獲得的各 種變形、校正。
權利要求
1.一種液化氣供給系統(tǒng)，包括多個液化氣容器；各容器中設置的液化氣量測定用檢測器；各容器中設置的加熱裝置；以及處理來自各檢測器的信息，控制各加熱裝置的控制裝置，其特征在于，該控制裝置以綜合處理來自該各檢測器的信息所獲得的數(shù)值為基準，控制該各加熱裝置。
2. 根據(jù)權利要求l所述的液化氣供給系統(tǒng)，其特征在于，上述各 檢測器是重量測定器。
3. 根據(jù)權利要求2所述的液化氣供給系統(tǒng)，其特征在于，上述數(shù)值是上述各容器內的液化氣的平均重量，上述控制裝置控制上述各加 熱裝置，使上述各容器的液化氣重量和該平均重量的差為規(guī)定值以下。
4. 根據(jù)權利要求l所述的液化氣供給系統(tǒng)，其特征在于，上述各檢測器是液化氣的液面高度檢測器。
5. 根據(jù)權利要4所述的液化氣供給系統(tǒng)，其特征在于，上述數(shù)值 是上述各容器內的液化氣的平均液面高度，上述控制裝置控制上述各 加熱裝置，使上述各容器的液化氣的液面高度和該平均液面高度的差 為規(guī)定值以下。
6. 根據(jù)權利要求1 5的任意一項所述的液化氣供給系統(tǒng)，其特 征在于，具有連接切斷閥，與液化氣的送氣側切斷閥聯(lián)動，切斷上述 各容器的連接。
7. —種液化氣供給方法，處理來自多個液化氣容器中分別設置的 液化氣量測定用檢測器的信息，通過控制該液化氣容器中分別設置的 加熱裝置來提供氣體，其特征在于， 以綜合處理來自各該檢測器的信息所獲得的數(shù)值為基準，控制各 該加熱裝置。
8. 根據(jù)權利要求7所述的液化氣供給方法，其特征在于，上述各 檢測器是重量測定器及液面高度檢測器中的任意一個。
9. 一種液化氣供給系統(tǒng)的控制裝置，處理來自多個液化氣容器中 分別設置的液化氣量測定用檢測器的信息，控制該液化氣容器中分別 設置的加熱裝置，其特征在于，以綜合處理來自各該檢測器的信息所獲得的數(shù)值為基準，控制各 該加熱裝置。
10. 根據(jù)權利要求9所述的液化氣供給系統(tǒng)的控制裝置，其特征 在于，上述各檢測器是重量測定器及液面高度檢測器中的任意一個。
全文摘要
提供一種為了穩(wěn)定提供大量液化氣而直到最后為止可均勻提供多個液化氣容器內的液化氣的液化氣供給系統(tǒng)及供給方法，該液化氣供給系統(tǒng)包括多個液化氣容器(1)；各容器中設置的液化氣量測定用檢測器(2)；各容器中設置的加熱裝置(3)；以及處理來自各檢測器的信息，控制各加熱裝置的控制裝置(7)，該液化氣供給系統(tǒng)的特征在于，控制裝置(7)以綜合處理來自各檢測器(2)的信息所獲得的數(shù)值為基準，控制各加熱裝置(3)。
文檔編號F17C7/00GK101349381SQ20081009718
公開日2009年1月21日 申請日期2008年5月19日 優(yōu)先權日2007年5月17日
發(fā)明者菅原一郎 申請人:恩益禧電子股份有限公司