JP3042010U - 可搬式超低温液化ガス容器の加圧調節弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造改良により、加圧調整弁(12)のカ
バー(34)内部に蓄積する水分が自然に排水され、加圧調
整弁(12)のダイヤフラム(37)の円滑動作が確保されるよ
うにした可搬式超低温液化ガス容器の加圧調節弁を提供
することを目的とする。 【解決手段】 内槽(1) と外槽(2) との二重殻構造を有
し、両槽はネックチューブ(4) を介して連結され、さら
に外槽(2) の内壁に加圧コイル(9) を内蔵した構造の超
低温液化ガス容器において、内槽(1) 圧力を設定圧力に
保持するための加圧調節弁(12)のダイヤフラム(37)の周
辺部と、該加圧調節弁(12)のカバー(34)のダイヤフラム
(37)周辺側のテーパー部(34a) との間に、切り欠き(44
a) 付きのスペーサーリング(44)を配設する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、移動可能な貯蔵消費設備として利用される可搬式超低温液化ガス容 器の加圧調節弁の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

可搬式超低温液化ガス容器は、従来より、液化窒素ガス、液化酸素ガスなどの 超低温液化ガスの簡便で移動可能な貯蔵消費設備として広範囲に使用されている 。

【０００３】 図１は、従来より汎用されている典型的な可搬式超低温液化ガス容器の全体図 である。本出願人らの出願にかかる特許第２５８２０４２号（特開平７−２８０ １８６号公報）の図４にも、同じ構造のものが記載されている。

【０００４】 この図１の液化ガス容器は、内槽(1) と外槽(2) との二重殻構造を有し、両槽 はネックチューブ(4) を介して連結され、ネックチューブ(4) の上端は外槽(2) 天板の外槽フランジ(3) に、ネックチューブ(4) の下端は内槽(1) 天板にそれぞ れ溶接接合された構造を有している。すなわち、内槽(1) はネックチューブ(4) により外槽フランジ(3) に吊り下げ固定されている。内槽(1) と外槽(2) との二 重殻構造体の中空部には、断熱層(5) （たとえばスーパーインシュレーション材 等）が挿入設置され、高真空排気してから密封される。輸送中の内槽(1) の振れ を防止するため、内槽(1) 底板と外槽(2) 底板との間には、下部振れ止め(6) が 設けられる。さらに可搬式超低温液化ガス容器は、液取出管(7) 、液面計(8）、 加圧コイル(9) 、ハンドルリング(10)、フットリング(11)を備えている。

【０００５】 このうち加圧コイル(9) （保圧コイルあるいは昇圧コイルとも呼ばれる）は、 液化ガス容器内の上部空間の加圧気相部が連続消費される時に容器内圧を再度上 げて保圧するための役割を果たすものである。加圧コイル(9) は、そのコイル部 を外槽(2) の底部側の内壁に取り付けてから、外槽(2) 内壁と接触させつつネッ クチューブ(4) にまで立ち上げ設置される。加圧コイル(9) の基端側は内槽(1) の底部に連通しており、内槽(1) 底部から導出される液化ガスがパイプを通過す る間に、外槽(2) 内壁に接触している加圧コイル(9) が外気温を加熱源として固 体熱伝導により温度上昇してコイル内の液化ガスが蒸発し、その蒸発ガスが加圧 コイル(9) の立ち上がり部の先端側から内槽(1) の上部気相内に戻されて、内槽 (1) の圧力が高められる。

【０００６】 図２は図１の可搬式超低温液化ガス容器の一例を示した上面図であり（既存品 にはこれとはガス放出弁(15)の配置を変えたものもある）、図３は図１〜２の可 搬式超低温液化ガス容器の使用状態を示したフローシートである。図３中、(1) は内槽、(2) は外槽、(7) は液取出管、(8）は液面計、(9) は加圧コイルである 。また図２および図３中、(12)は加圧調整弁、(13)は下部充填・液取出弁、(14) は上部充填弁、(15)はガス放出弁、(16)は加圧弁、(17)は圧力計、(18)は内槽安 全弁、(19)は内槽破裂安全板、(20)は降圧調整弁、(21)は外槽破裂安全板である 。

【０００７】 図２〜３における加圧調節弁(12)は、内槽(1) 圧力を設定圧力に保持するため の弁である。図４は図２のうち従来の加圧調整弁(12)の詳細図であり、(22)が調 節ボルト、(23)が調節ナット、(24)が上皿、(25)が大スプリング、(26)が下皿、 (27)が調節台、(28)がストレーナー、(29)がシート、(30)がバルブシート、(31) がスプリング受板、(32)が小スプリング、(33)がシートパッキン、(34)がカバー 、(35)がディスク、(36)がボルト、(37)がダイヤフラム、(38)がパッキン（ダイ ヤフラムパッキン）、(39)が本体、(40)が中スプリング、(41)がスプリング受台 、(42)がキャップ、(43)がキャップパッキンである。カバー(14)は、本体(39)側 に設置したダイヤフラム(37)の周辺部の上から、ボルト(36)により本体(39)に締 結されている。

【０００８】 図４において加圧調整弁(12)は、カバー(14)が上、本体(39)が下になるように 立垂した状態を示してあるが、加圧調整弁(12)は、実際には図２のように横倒し のやや下向き姿勢にして可搬式超低温液化ガス容器の上面に装備される。

【０００９】 上に述べた加圧調整弁(12)のカバー(34)のダイヤフラム(37)周辺側は、ダイヤ フラム(37)が自由に変形動作できるように、切削加工によりテーパー部(34a) に 形成してある。また加圧調整弁(12)のカバー(34)には、大気と連通させるために 、２mm前後の径を有する連通孔(34b) を設けてある。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

さて、可搬式超低温液化ガス容器の内圧を設定圧力に保持する加圧調整弁(12) を使用すると、カバー(34)内壁に水分が結露する。結露した水分が特に蓄積しや すい部位は、カバー(34)のダイヤフラム(37)周辺側のテーパー部(34a) と、ダイ ヤフラム(37)周辺側との間の隙間であるが、この部分の隙間は非常に狭く、毛細 管現象により奥にまで水分が入り込むので、水分の除去は困難である。加えて、 この隙間に蓄積した水分は、加圧調整弁(12)の使用に伴ない、通過する低温液化 ガスにより冷却されて弁が冷えるため、液体の水から固体の氷となってダイヤフ ラム(37)の動作を阻害し、加圧調整弁(12)が設定圧力以上に過剰加圧を起こす動 作不良を招く。そしてこのような現象は、液化ガスの使用頻度が高い用途に顕著 に見られる。

【００１１】 加圧調整弁(12)のカバー(34)に設けてある連通孔(34b) は、本来はカバー(34) の内部と大気とを連通させて同圧にするためのエアー抜き孔であるので（もしカ バー(34)内部が減圧または加圧になると、ダイヤフラム(37)の変形がその都度変 化してしまう）、もともと大きな孔径は必要とされていない。またこの連通孔(3 4b) はカバー(34)のトップ側に位置しているため、水分滞留部であるテーパー部 (34a) から遠く離れている。そのため、この連通孔(34b) をカバー(34)内に蓄積 される水分の排水のために使用しようとしても、ほとんどその目的を達成できな い。本考案者は、連通孔(34b) の孔径を大に加工する工夫を行ってみたが、依然 として排水は困難であった。

【００１２】 本考案は、このような背景下において、簡単な構造改良により、加圧調整弁(1 2)のカバー(34)内部に蓄積する水分が自然に排水され、加圧調整弁(12)のダイヤ フラム(37)の円滑動作が確保されるようにした可搬式超低温液化ガス容器の加圧 調節弁を提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

本考案の可搬式超低温液化ガス容器の加圧調節弁は、内槽(1) と外槽(2) との 二重殻構造を有し、両槽はネックチューブ(4) を介して連結され、さらに外槽(2 ) の内壁に加圧コイル(9) を内蔵した構造の超低温液化ガス容器において、 内槽(1) 圧力を設定圧力に保持するための加圧調節弁(12)のダイヤフラム(37) の周辺部と、該加圧調節弁(12)のカバー(34)のダイヤフラム(37)周辺側のテーパ ー部(34a) との間に、切り欠き(44a) 付きのスペーサーリング(44)を配設したこ とを特徴とするものである。

【００１４】

【考案の実施の形態】

以下本考案を詳細に説明する。

【００１５】 本考案の可搬式超低温液化ガス容器の全体図は、図１に示した可搬式超低温液 化ガス容器の場合と同様である。本考案の可搬式超低温液化ガス容器の上面図も 、図２に示した場合と同様である（ガス放出弁(15)の配置は適宜変更することが できる）。本考案の可搬式超低温液化ガス容器の使用状態を示したフローシート も、図３に示した場合と同様である。さらには加圧調整弁(12)の詳細図も、後述 の改良部分を除いては、図４に示した場合と同様である。従って、図１〜４の説 明はここでは繰り返さない。

【００１６】 先にも述べたように、図４は従来の加圧調整弁(12)の詳細図であるが、カバー (14)は、本体(39)側に設置したダイヤフラム(37)の周辺部の上から、ボルト(36) （たとえばＭ６ボルト）により本体(39)に締結されている。

【００１７】 しかるに本考案においては、この加圧調整弁(12)の構造に特別の工夫を加えて ある。すなわち、図５に本考案の可搬式超低温液化ガス容器の加圧調整弁(12)の 要部の詳細図を示したように、本考案においては、内槽(1) 圧力を設定圧力に保 持するための加圧調節弁(12)のダイヤフラム(37)の周辺部と、該加圧調節弁(12) のカバー(34)のダイヤフラム(37)周辺側のテーパー部(34a) との間に、切り欠き (44a) 付きのスペーサーリング(44)を配設した。

【００１８】 加圧調節弁(12)へのスペーサーリング(44)の組み込み姿勢は、図２のように可 搬式超低温液化ガス容器の上面に加圧調節弁(12)を横倒しのやや下向き姿勢にし て装備するときに、切り欠き(44a) が下になるように留意する。

【００１９】 図６はスペーサーリング(44)の一例を示した説明図であり、（イ）は斜視図、 （ロ）は平面図、（ハ）は（ロ）のＡ−Ａ断面図である。

【００２０】 スペーサーリング(44)の高さは、３〜６mm程度、殊に４mm前後とするのが適当 である。このような高さであれば、カバー(34)のテーパー部(34a) とダイヤフラ ム(37)周辺側との間の隙間が全周にわたり拡大されるので、その隙間に毛細管現 象により水分が入り込むのが防止される上、既存の加圧調整弁(12)にそのままス ペーサーリング(44)を組み入れることができる。

【００２１】 切り欠き(44a) は、加圧調整弁(12)のカバー(34)内部に蓄積する水分が自然に 排水されるように、スペーサーリング(44)の周壁の１ケ所の上半分に、周壁内側 から周壁外側に向けて狭くなるテーパー状に設けることが特に好ましい。ここで 「上半分」の「上」とは、カバー(34)側の意味である。

【００２２】 なお、スペーサーリング(44)として、その周壁の一ケ所を完全に切り欠いたＣ 字形とし、そのＣ字形の下（または下と上）に薄板のリングを設けるようにする こともできる。

【００２３】 上記の加圧調節弁(12)を組み込んだ可搬式超低温液化ガス容器に収容される超 低温液化ガスとしては、液化窒素ガス、液化酸素ガス、液化アルゴン、液化炭酸 ガス、液化天然ガスをはじめとする種々の超低温液化ガスがあげられる。この可 搬式超低温液化ガス容器は、溶接断作業用の液化ガス、飲食物の酸化防止のため の封入用の液化ガスなど各種の超低温液化ガスの移動可能で簡便な貯蔵消費設備 として有用である。

【００２４】 〈作用〉 本考案にあっては、内槽(1) 圧力を設定圧力に保持するための加圧調節弁(12) のダイヤフラム(37)の周辺部と、該加圧調節弁(12)のカバー(34)のダイヤフラム (37)周辺側のテーパー部(34a) との間に、切り欠き(44a) 付きのスペーサーリン グ(44)を配設するという特別の工夫を講じてある。

【００２５】 そのため、加圧調節弁(12)のカバー(34)のテーパー部(34a) とダイヤフラム(3 7)周辺側との間の隙間が全周にわたり拡大されるので、その隙間に毛細管現象に より水分が入り込むのが防止される。そして加圧調節弁(12)のカバー(34)内壁に 結露、蓄積した水分は、スペーサーリング(44)の切り欠き(44a) を通してカバー (34)の外部に自然に排水される。その結果、結露、蓄積した水分が、従来のよう に毛細管現象を起こしてダイヤフラム(37)のテーパー部(37a) に入り込み、そこ で凍結してダイヤフラム(37)の動作を阻害するようなトラブルが完全に解消する 。つまり、ダイヤフラム(37)の円滑動作が確保される。また、既存の加圧調整弁 (12)にそのままスペーサーリング(44)を組み入れることができるので、コスト上 も負担にならない。

【００２６】

【実施例】

次に実施例をあげて本考案をさらに説明する。

【００２７】 実施例１ 先にも述べたように、図１は従来より汎用されている典型的な可搬式超低温液 化ガス容器の全体図、図２は図１の可搬式超低温液化ガス容器の一例を示した上 面図、図３は図１〜２の可搬式超低温液化ガス容器の使用状態を示したフローシ ート、図４は図２のうち従来の加圧調整弁(12)の詳細図である。

【００２８】 また先にも述べたように、図５は本考案の可搬式超低温液化ガス容器の加圧調 整弁(12)の要部の詳細図、図６はスペーサーリング(44)の一例を示した説明図で ある。図６において、（イ）は斜視図、（ロ）は平面図、（ハ）は（ロ）のＡ− Ａ断面図である。

【００２９】 図６に示したスペーサーリング(44)は、外径が63.8mm、内径が53.0mm、高さが 4.0mmのＣ３６０４Ｂ製のリングであり、その１ケ所の上半分に、周壁内側から 周壁外側に向けて狭くなるテーパー状の切り欠き(44a) を設けてある。切り欠き (44a) の周壁内側の巾は15.0mm、周壁外側の巾は10.0mmである。切り欠き(44a) の深さは 2.0mmである。

【００３０】 このスペーサーリング(44)を、図４に示した従来の加圧調節弁(12)に、図５の ように設置した。このとき、図２のように可搬式超低温液化ガス容器の上面に加 圧調節弁(12)を横倒しのやや下向き姿勢にして装備するときに、切り欠き(44a) が下になるように留意した。

【００３１】 図５にように加圧調整弁(12)を組み込んだ可搬式超低温液化ガス容器の内槽(1 ) に液化窒素ガスを充填し、設定圧力は８kgf/cm²Gに設定して、時間−圧力との 関係を調べた。

【００３２】 比較例１ 比較のため、図４の従来の加圧調整弁(12)を組み込んだ可搬式超低温液化ガス 容器の内槽(1) に液化窒素ガスを充填し、設定圧力は８kgf/cm²Gに設定して、実 施例１の場合と同様に時間−圧力との関係を調べた。

【００３３】 〈試験結果〉 図７は本考案および従来における加圧調整弁(12)の性能曲線を示したグラフで あり、比較例１に従って従来の加圧調整弁(12)を用いたときの時間−圧力との関 係を■でプロットし、実施例１に従ってスペーサーリング(44)を組み込んだ加圧 調整弁(12)を用いたときの時間−圧力との関係を○でプロットしてある。

【００３４】 図７から、従来の加圧調整弁(12)を用いたときには過剰加圧現象が生ずるのに 対し、本考案に従ってスペーサーリング(44)を組み込んだ加圧調整弁(12)を用い たときは、そのような過剰加圧現象が生じないことがわかる。

【００３５】

【考案の効果】

作用の項でも述べたように、本考案にあっては、加圧調節弁(12)のカバー(34) のダイヤフラム(37)周辺側のテーパー部(34a) との間に、切り欠き(44a) 付きの スペーサーリング(44)を配設してあるので、加圧調節弁(12)のカバー(34)のテー パー部(34a) とダイヤフラム(37)周辺側との間の隙間が全周にわたり拡大され、 その隙間に毛細管現象により水分が入り込むのが防止される。そして加圧調節弁 (12)のカバー(34)内壁に結露、蓄積した水分は、スペーサーリング(44)の切り欠 き(44a) を通してカバー(34)の外部に自然に排水される。その結果、結露、蓄積 した水分が、従来のように毛細管現象を起こしてダイヤフラム(37)のテーパー部 (37a) に入り込み、そこで凍結してダイヤフラム(37)の動作を阻害するようなト ラブルが完全に解消する。つまり、ダイヤフラム(37)の円滑動作が確保される。 また、既存の加圧調整弁(12)にそのままスペーサーリング(44)を組み入れること ができるので、コスト上も負担にならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来より汎用されている典型的な可搬式超低温
液化ガス容器の全体図である。

【図２】図１の可搬式超低温液化ガス容器の一例を示し
た上面図である。

【図３】図１〜２の可搬式超低温液化ガス容器の使用状
態を示したフローシートである。

【図４】図２のうち従来の加圧調整弁(12)の詳細図であ
る。

【図５】本考案の可搬式超低温液化ガス容器の加圧調整
弁(12)の要部の詳細図である。

【図６】スペーサーリング(44)の一例を示した説明図で
あり、（イ）は斜視図、（ロ）は平面図、（ハ）は
（ロ）のＡ−Ａ断面図である。

【図７】本考案および従来における加圧調整弁(12)の性
能曲線を示したグラフである。

【符号の説明】

〈主として図１関連〉 (1) …内槽、(2）…外槽、(3) …外槽フランジ、(4) …
ネックチューブ、(5) …断熱層、(6) …下部振れ止め、
(7) …液取出管、(8) …液面計、(9) …加圧コイル、(1
0)…ハンドルリング、(11)…フットリング、 〈主として図２〜３関連〉 (12)…加圧調整弁、(13)…下部充填・液取出弁、(14)…
上部充填弁、(15)…ガス放出弁、(16)…加圧弁、(17)…
圧力計、(18)…内槽安全弁、(19)…内槽破裂安全板、(2
0)…降圧調整弁、(21)…外槽破裂安全板 〈主として図４〜６関連〉 (22)…調節ボルト、(23)…調節ナット、(24)…上皿、(2
5)…大スプリング、(26)…下皿、(27)…調節台、(28)…
ストレーナー、(29)…シート、(30)…バルブシート、(3
1)…スプリング受板、(32)…小スプリング、(33)…シー
トパッキン、(34)…カバー、(34a) …テーパー部、(34
b) …連通孔、(35)…ディスク、(36)…ボルト、(37)…
ダイヤフラム、(38)…ダイヤフラムパッキン、(39)…本
体、(40)…中スプリング、(41)…スプリング受台、(42)
…キャップ、(43)…キャップパッキン、(44)…スペーサ
ーリング、(44a) …切り欠き

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内槽(1) と外槽(2) との二重殻構造を有
   し、両槽はネックチューブ(4) を介して連結され、さら
   に外槽(2) の内壁に加圧コイル(9) を内蔵した構造の超
   低温液化ガス容器において、 内槽(1) 圧力を設定圧力に保持するための加圧調節弁(1
   2)のダイヤフラム(37)の周辺部と、該加圧調節弁(12)の
   カバー(34)のダイヤフラム(37)周辺側のテーパー部(34
   a) との間に、切り欠き(44a) 付きのスペーサーリング
   (44)を配設したことを特徴とする可搬式超低温液化ガス
   容器の加圧調節弁。
2. 【請求項２】切り欠き(44a) が、スペーサーリング(44)
   の周壁の１ケ所の上半分に、周壁内側から周壁外側に向
   けて狭くなるテーパー状に設けられている請求項１記載
   の加圧調節弁。