專利名稱：氣體供應(yīng)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種氣體供應(yīng)裝置及方法，且特別是有關(guān)于一種使填充在氣體容器中的液化氣體能夠在氣體容器中氣化，并在安定狀態(tài)下有效率的供給的氣體供應(yīng)裝置及方法。
而且，在此種氣體供應(yīng)中，從氣體容器導(dǎo)出的供給氣體的壓力必須要維持在設(shè)定壓力的附近，公知的方法測(cè)定氣體容器內(nèi)的壓力或連通氣體容器的氣體供應(yīng)管路的壓力，然后根據(jù)此壓力變化調(diào)節(jié)氣體容器的加熱量。然而，此種只利用壓力回授(Feedback)的控制，由于應(yīng)答性低，在氣體供應(yīng)量有大變動(dòng)的情況下，想要安定的控制變得很困難，特別是在氣體容器內(nèi)的壓力低的氣體供應(yīng)初期，就會(huì)產(chǎn)生所謂需要很長(zhǎng)的時(shí)間才能使壓力穩(wěn)定下來(lái)的問(wèn)題。此外，來(lái)自氣體容器的氣體供應(yīng)中，必需要檢測(cè)氣體容器內(nèi)的氣體剩余量，才能夠確實(shí)的把握氣體容器的更換時(shí)期。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的氣體供應(yīng)裝置為一種使載置于設(shè)置臺(tái)上的氣體容器中所填充的液化氣體在氣體容器內(nèi)氣化并供給的氣體供應(yīng)裝置，使朝向上述氣體容器底面噴出熱媒體的噴嘴插入設(shè)置于上述設(shè)置臺(tái)中央部的貫通孔，并且設(shè)置有從氣體容器底面與設(shè)置臺(tái)上面之間的空間排出上述熱媒體的熱媒體排出路徑。
而且，本發(fā)明的氣體供應(yīng)裝置的特征為上述熱媒體排出路徑是由設(shè)置在上述設(shè)置中的通孔或設(shè)置在設(shè)置臺(tái)上的凹凸所形成。此外，本發(fā)明的氣體供應(yīng)裝置的特征為設(shè)置有包覆上述氣體容器周圍的筒狀體，并且上述熱媒體排出路徑是形成使從氣體容器底面部分排出的熱媒體從氣體容器與上述筒狀體之間流出的樣子。另外，本發(fā)明的氣體供應(yīng)裝置的特征為上述設(shè)置臺(tái)是由能夠測(cè)定上述氣體容器的重量變化的重量測(cè)定裝置所支撐，上述噴嘴對(duì)應(yīng)設(shè)置臺(tái)而設(shè)置成非接觸狀態(tài)。
而且，為了控制氣體容器的加熱量，本發(fā)明的氣體供應(yīng)裝置具備有可測(cè)定從上述氣體容器供給的氣體壓力的壓力測(cè)定裝置與測(cè)定該氣體的流量的流量測(cè)定裝置，以及根據(jù)壓力測(cè)定裝置與流量測(cè)定裝置的測(cè)定值調(diào)節(jié)上述熱媒體的溫度的溫度調(diào)節(jié)裝置。
本發(fā)明的氣體供應(yīng)方法為一種利用溫度經(jīng)調(diào)節(jié)的熱媒體加溫或冷卻填充有液化氣體的氣體容器以一邊調(diào)節(jié)氣體容器內(nèi)的液化氣體的蒸發(fā)量一邊供給氣化氣體的方法，測(cè)定從上述氣體容器供給的氣體的壓力與流量，當(dāng)測(cè)定的流量與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)流量相比超過(guò)預(yù)先設(shè)定的容許流量變動(dòng)范圍時(shí)，根據(jù)測(cè)定的流量與上述基準(zhǔn)流量之差調(diào)節(jié)上述熱媒體的溫度，當(dāng)測(cè)定的流量與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)流量相比處于預(yù)先設(shè)定的容許流量變動(dòng)范圍時(shí)，根據(jù)測(cè)定的壓力與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)壓力之差調(diào)節(jié)上述熱媒體的溫度。
而且，本發(fā)明的氣體供應(yīng)方法為一種利用溫度經(jīng)調(diào)節(jié)的熱媒體加溫或冷卻填充有液化氣體的氣體容器以一邊調(diào)節(jié)氣體容器內(nèi)的液化氣體的蒸發(fā)量一邊供給氣化氣體的方法，測(cè)定從上述氣體容器供給的氣體的壓力與流量，當(dāng)測(cè)定的壓力與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)壓力相比低于預(yù)先設(shè)定的下限壓力時(shí)，根據(jù)測(cè)定的流量與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)流量之差調(diào)節(jié)上述熱媒體的溫度，當(dāng)測(cè)定的壓力超過(guò)上述下限壓力時(shí)，根據(jù)測(cè)定的壓力與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)壓力之差調(diào)節(jié)上述熱媒體的溫度。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明。
圖2為繪示本發(fā)明第一實(shí)施例的氣體供應(yīng)裝置剖面平面圖。
圖3為繪示本發(fā)明第二實(shí)施例的氣體供應(yīng)裝置剖面正面圖。
圖4為繪示本發(fā)明第二實(shí)施例的氣體供應(yīng)裝置剖面平面圖。
圖5為繪示本發(fā)明第三實(shí)施例的氣體供應(yīng)裝置剖面正面圖。
圖6為繪示本發(fā)明第四實(shí)施例的氣體供應(yīng)裝置剖面正面圖。
圖7為繪示本發(fā)明氣體供應(yīng)方法的概略方塊圖。
圖8為繪示本發(fā)明的方法與公知方法在氣體容器內(nèi)的壓力變化狀況示意圖。標(biāo)記說(shuō)明10氣體容器11設(shè)置臺(tái)12熱媒體噴出噴嘴 13熱媒體供給管路14容器護(hù)套15氣體容器載置部16測(cè)力傳感計(jì) 17臺(tái)座部18貫通孔 19上板19a、19b通孔 19c長(zhǎng)條形切口19d凹口 20下板21內(nèi)周板 22外周板23空洞部 24、25空間部26熱媒體排出路徑 27排出通路51氣體供應(yīng)管路52壓力計(jì)53流量計(jì) 54壓力溫度控制裝置55控制部 56熱媒體溫度調(diào)節(jié)裝置上述設(shè)置臺(tái)13是由支撐氣體容器10底部的氣體容器載置部15、設(shè)置成支撐氣體容器載置部15的外周部分以作為重量測(cè)定裝置的測(cè)力傳感計(jì)16(Load cell)與設(shè)置于位于測(cè)力傳感計(jì)16下部份的床面等的臺(tái)座部17所構(gòu)成。上述熱媒體管路13以水平方向插通臺(tái)座部17，在臺(tái)座部17的中央部向上彎曲而上升至測(cè)力傳感計(jì)16之間，并插入設(shè)置于氣體容器載置部15中央部的貫通孔18，在其前端設(shè)置有上述熱媒體噴出噴嘴12。此所形成的貫通孔18內(nèi)徑較形成熱媒體供給管路13的導(dǎo)管外徑或熱媒體噴出噴嘴12的外徑大，使得測(cè)力傳感計(jì)16所支撐的氣體容器載置部15會(huì)因?yàn)闅怏w容器10的重量變化而可以上下移動(dòng)。
氣體容器載置部15具備有由上板19、下板20、內(nèi)周板21與外周板22所包圍的空洞部23，上述上板19是使用具有多數(shù)個(gè)通孔19a、19b的多孔板。于是，氣體容器底面與設(shè)置臺(tái)上面之間的空間24經(jīng)過(guò)上板19內(nèi)周側(cè)的通孔19a而與上述空洞部23形成連通狀態(tài)，空洞部23經(jīng)過(guò)上板19外周側(cè)的通孔19b而和氣體容器10外周與容器護(hù)套14內(nèi)周之間的空間25形成連通狀態(tài)。
亦即，如

圖1箭號(hào)A所示，從上述熱媒體噴出噴嘴12朝向氣體容器底面高速噴出的熱媒體，加熱或冷卻氣體容器10的底面后，如箭號(hào)B所示，從氣體容器底面與設(shè)置臺(tái)上面之間的空間24通過(guò)上板19內(nèi)周側(cè)的通孔19a流至空洞部23，然后通過(guò)上板19外周側(cè)的通孔19b排出至容器護(hù)套14內(nèi)周的上述空間25，于是成為從氣體容器10底面部分的空間24經(jīng)過(guò)空洞部23使上述熱媒體排出至容器護(hù)套14內(nèi)周的上述空間25的熱媒體排出路徑(箭號(hào)B)被形成的狀態(tài)。
上述熱媒體通常是使用例如空氣或氮?dú)獾葰怏w，當(dāng)然也可以視實(shí)際需要而使用水等液體。此熱媒體可以利用未圖標(biāo)的溫度調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)成適當(dāng)?shù)臏囟龋⒗昧髁空{(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)成適當(dāng)?shù)牧髁亢?，以送風(fēng)機(jī)或泵供給至熱媒體供給管路13。
溫度調(diào)節(jié)裝置可以使用公知的加熱裝置或冷卻裝置，舉例來(lái)說(shuō)，加熱可以利用溫水進(jìn)行熱交換或電熱器，冷卻可以利用冷水或低溫氣體進(jìn)行熱交換，此外，也可以利用皮蒂爾(Peltier)組件進(jìn)行加熱與冷卻。而且，溫度調(diào)節(jié)的控制，舉例來(lái)說(shuō)在使用加熱器的情況下，可以使用單純的ON·OFF、數(shù)階段的ON·OFF控制、連續(xù)的溫調(diào)控制的其中之一。
上述測(cè)力傳感計(jì)16為透過(guò)氣體容器載置部15以監(jiān)視氣體容器10重量變化的裝置，只要不會(huì)影響熱媒體供給管路13的設(shè)置，其可以使用任意形狀的裝置，舉例來(lái)說(shuō)可以形成環(huán)狀，當(dāng)然也可以于氣體容器載置部15的適當(dāng)位置設(shè)置復(fù)數(shù)個(gè)具有適當(dāng)形狀的裝置。此外，在圖1中符號(hào)16a表示測(cè)力傳感計(jì)16的信號(hào)線。
上述容器護(hù)套14在高度方向可以形成包圍整個(gè)氣體容器10，也可以設(shè)置從氣體容器10下方包圍1/5程度高度的容器護(hù)套14，由于從氣體容器底面部分排出的熱媒體可以沿著氣體容器側(cè)壁上升，因此與未設(shè)置有容器覆蓋物14的情況相比可以提升熱傳導(dǎo)率。
具有如此結(jié)構(gòu)的氣體供應(yīng)裝置，由于在氣體容器底部通過(guò)熱媒體加熱或冷卻，因此可以有效率的進(jìn)行氣體容器內(nèi)的液化氣體的溫度調(diào)節(jié)。特別是，由于設(shè)置有熱媒體噴出噴嘴可以高速的噴射出熱媒體，因此可以提升容器底部的加熱效率或冷卻效率。而且，通過(guò)設(shè)置容器護(hù)套14可以從氣體容器側(cè)壁進(jìn)行加熱或冷卻，而可以更進(jìn)一步提升電熱效率。此外，通過(guò)使容器護(hù)套14分割成兩半而形成固定的后部側(cè)14a與能夠裝拆及開關(guān)的前部側(cè)14a，而可以容易的進(jìn)行氣體容器的更換作業(yè)。
圖3與圖4所繪示為本發(fā)明第二實(shí)施例的氣體供應(yīng)裝置的示意圖，圖3為剖面正面圖，圖4為剖面平面圖。而且，在下述說(shuō)明中，本實(shí)施例與上述第一實(shí)施例所記載的氣體供應(yīng)裝置的構(gòu)成要素為同一構(gòu)成要素者，給予相同的符號(hào)，并省略其詳細(xì)說(shuō)明。
在本實(shí)施例中，于上述氣體容器載置部15的上板19中形成有復(fù)數(shù)個(gè)放射狀的長(zhǎng)條切口19c，這些長(zhǎng)條切口19c作為熱媒體排出路徑。亦即，如圖3所示的箭號(hào)A，從上述熱媒體噴出噴嘴12朝向氣體容器底面噴出的熱媒體加熱或冷卻氣體容器10后，如箭號(hào)B所示，從氣體容器底面與設(shè)置臺(tái)上面之間的空間24通過(guò)長(zhǎng)條狀切口19c內(nèi)周側(cè)而流至空洞部23，然后通過(guò)長(zhǎng)條狀切口19c的外周側(cè)排出至容器護(hù)套14內(nèi)周的空間25。
圖5為繪示本發(fā)明第3實(shí)施例的氣體供應(yīng)裝置剖面正面圖。在本實(shí)施例中，上述氣體容器載置部15中的容器護(hù)套14的內(nèi)周部分是由厚板形成，在厚板的上面形成有與第二實(shí)施例的長(zhǎng)條狀切口相同配置成放射狀的復(fù)數(shù)個(gè)凹槽19d，這些凹槽19d作為熱媒體排出路徑。亦即，如圖5所示的箭號(hào)A，從上述熱媒體噴出噴嘴12朝向氣體容器底面噴出的熱媒體加熱或冷卻氣體容器10后，如箭號(hào)B所示，從氣體容器底面與設(shè)置臺(tái)上面之間的空間24通過(guò)凹槽19d內(nèi)周側(cè)，并穿過(guò)凹槽19d的槽內(nèi)而流至外周側(cè)，然后排出至容器護(hù)套14內(nèi)周的空間25。
而且，在本實(shí)施例中，作為熱媒體排出路徑的凹槽19d是形成于厚板上面，當(dāng)然也可以在上板19上面使用連續(xù)形成凹凸的波浪狀薄板，此外，凹槽的方向并不限于放射狀，只要能夠使熱媒體從空間24排出的狀態(tài)就可以。
圖6所繪示為本發(fā)明第四實(shí)施例的氣體供應(yīng)裝置的剖面正面圖。在本實(shí)施例中，使氣體容器載置部15的中央部所設(shè)置的貫通孔18的直徑變大，在此貫通孔18內(nèi)周與設(shè)置熱媒體噴出噴嘴12的熱媒體供給管路13外周之間形成有將來(lái)自氣體容器底面與設(shè)置臺(tái)上面之間的空間24的熱媒體排出的熱媒體排出路徑26。亦即，如圖6所示的箭號(hào)A，從上述熱媒體噴出噴嘴12朝向氣體容器底面噴出的熱媒體加熱或冷卻氣體容器10后，如箭號(hào)B所示，從氣體容器底面與設(shè)置臺(tái)上面之間的空間24通過(guò)上述熱媒體排出路徑，在測(cè)力傳感計(jì)16以適當(dāng)間隔而設(shè)置復(fù)數(shù)個(gè)的情況下，通過(guò)測(cè)力傳感計(jì)16彼此之間，然后通過(guò)臺(tái)座部17上所設(shè)置的排出通路27而排出至外部。而且，在本實(shí)施例中，上板19是使用一般的板材。
而且，就氣體容器10而言，可以使用一般流通的公知?dú)怏w容器，并不是只限于底面往內(nèi)側(cè)凹陷的金屬制氣體容器，也可以使用底面為半球狀的凸面周圍配置有底座的氣體容器，即使容器高度與容器直徑不同，也能夠利用熱媒體確實(shí)的進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。
圖7與圖8所繪示為本發(fā)明的氣體供應(yīng)方法的一實(shí)例。圖7為概略方塊圖，圖8為本發(fā)明的方法與公知的方法的氣體容器內(nèi)的壓力變化狀況示意圖。而且，圖7中的氣體供應(yīng)裝置使用上述第一實(shí)施例所揭露的氣體供應(yīng)裝置。
從氣體容器10供給氣體至氣體使用設(shè)備的氣體供應(yīng)管路51上設(shè)置有為了測(cè)定所供給氣體的壓力的壓力計(jì)52(壓力傳感器)與為了測(cè)定流量的流量計(jì)53(質(zhì)量流量計(jì))，利用上述裝置測(cè)出的壓力信號(hào)P與流量信號(hào)F以及利用上述測(cè)力傳感計(jì)16所測(cè)定出的重量信號(hào)W輸入壓力溫度控制裝置54中的控制部55。此控制部55控制熱媒體溫度調(diào)節(jié)裝置56以進(jìn)行上述熱媒體的溫度調(diào)節(jié)或供給量調(diào)節(jié)，并且根據(jù)來(lái)自測(cè)力傳感計(jì)16重量信號(hào)W監(jiān)視氣體容器10內(nèi)的氣體殘留量。
在使用氣體之前氣體消費(fèi)量不會(huì)產(chǎn)生大變動(dòng)的情況下，利用壓力計(jì)測(cè)量氣體的壓力作為預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)壓力以控制上述熱媒體的溫度，通過(guò)對(duì)應(yīng)需要而調(diào)節(jié)熱媒體的流量或壓力以進(jìn)行熱量控制，而可以進(jìn)行充分安定的控制。而且，基準(zhǔn)壓力通常是對(duì)應(yīng)氣體的種類、氣體供應(yīng)管路的狀況、氣體使用前的狀況等條件，而設(shè)定成一定的壓力。
另一方面，在使用氣體前氣體消費(fèi)量產(chǎn)生變動(dòng)的情況下，伴隨著來(lái)自氣體供應(yīng)管路51的氣體的供給量，亦即從氣體容器10的氣體取出量，氣體容器內(nèi)的壓力也會(huì)依序改變。舉例來(lái)說(shuō)，氣體供應(yīng)量增加，由于與氣體容器內(nèi)的液化氣體蒸發(fā)量相比，來(lái)自氣體容器的氣體取出量較多，因此氣體容器內(nèi)的氣體量減少而使得壓力容易依序降低。
此時(shí)，對(duì)應(yīng)流量計(jì)53可以正確的檢測(cè)出流量產(chǎn)生變動(dòng)的時(shí)點(diǎn)，壓力計(jì)52卻因?yàn)榘殡S著流量變動(dòng)而測(cè)定出漸漸改變的壓力，所以會(huì)造成準(zhǔn)確的控制很困難的情況。舉例來(lái)說(shuō)，流量以每分鐘一公升增加至每分鐘兩公升，壓力計(jì)52的測(cè)定值會(huì)因?yàn)榇肆髁康脑黾佣从吵鰤毫Φ臏p少，所以流量產(chǎn)生變動(dòng)會(huì)造成相當(dāng)?shù)臅r(shí)間差。而且，熱媒體溫度調(diào)節(jié)裝置56使熱媒體的溫度上升，此溫度上升的熱媒體會(huì)加熱氣體容器內(nèi)部的液化氣體直到能夠得到必要蒸發(fā)量的溫度，因此流量產(chǎn)生變動(dòng)而會(huì)造成相當(dāng)?shù)臅r(shí)間差(控制遲緩)。
于是，在使氣體消費(fèi)量急速增加的情況下，并無(wú)法確實(shí)的進(jìn)行液化氣體的加熱，恐怕會(huì)造成供給氣體壓力的低落。另一方面，在使氣體流量急速的減少的情況下，必須要使熱媒體的溫度下降已冷卻液化氣體，在此情況下也因?yàn)榕c上述同樣的控制延遲，恐怕會(huì)使氣體壓力異常的上升，而產(chǎn)生必須提高設(shè)定氣體供應(yīng)管路51的設(shè)計(jì)壓力等不適當(dāng)問(wèn)題。此時(shí)，如果利用壓力變動(dòng)進(jìn)行熱媒體的溫度控制以縮小壓力幅度，就可以進(jìn)行較迅速的溫度控制，在此情況下，僅僅通過(guò)壓力變動(dòng)或壓力計(jì)的測(cè)定誤差等而不得不頻繁的切換熱媒體的加熱與冷卻，就會(huì)妨礙其安定性。
另一方面，在本發(fā)明的方法進(jìn)行根據(jù)壓力的控制(壓力控制)加上根據(jù)流量的控制(流量控制)。亦即，使氣體的流量增加時(shí)，為了確保對(duì)應(yīng)氣體流量份的液化氣體蒸發(fā)量，先根據(jù)壓力進(jìn)行控制，然后對(duì)應(yīng)流量變化調(diào)高熱媒體的加熱溫度以進(jìn)行控制。
舉例來(lái)說(shuō)，在流量從每分鐘100c.c.增加至每分鐘200c.c.的情況下，在檢測(cè)出上述狀態(tài)的時(shí)點(diǎn)控制熱媒體溫度調(diào)節(jié)裝置56，熱媒體的溫度例如是比現(xiàn)在的溫度上升2℃。于是，其與從檢測(cè)出壓力降低而使熱媒體的溫度上升時(shí)相比較，由于可以迅速的進(jìn)行液化氣體的加熱，因此可以對(duì)應(yīng)流量增加而增加氣體容器內(nèi)的液化氣體蒸發(fā)量，通過(guò)抑制壓力降低而可以縮小壓力變動(dòng)。此時(shí)，通過(guò)氣體容器10內(nèi)的液化氣體量或氣體體積、大氣溫度等的條件，在壓力到達(dá)預(yù)先設(shè)定的上限壓力的情況下，通過(guò)來(lái)自壓力計(jì)52的信號(hào)而中斷熱媒體的加熱。
而且，在使流量從每分鐘200c.c.減少至每分鐘100c.c.的情況下，在檢測(cè)出上述狀態(tài)的時(shí)點(diǎn)控制熱媒體溫度調(diào)節(jié)裝置56，熱媒體的溫度例如是較現(xiàn)在的溫度降低2℃。于是，其與從檢測(cè)出壓力上升而使熱媒體的溫度降低時(shí)相比較，由于可以迅速的降低液化氣體的溫度，因此可以對(duì)應(yīng)流量減少而減少氣體容器內(nèi)的液化氣體蒸發(fā)量，通過(guò)抑制壓力上升而可以縮小壓力變動(dòng)。
對(duì)應(yīng)流量的變動(dòng)量而進(jìn)行熱媒體的溫度調(diào)節(jié)的程度會(huì)因?yàn)樵O(shè)置氣體供應(yīng)裝置的氣體使用前的條件而有所不同，不僅僅是氣體消費(fèi)量的變動(dòng)幅度，例如因?yàn)樵O(shè)置場(chǎng)所的氣溫也會(huì)不同、氣體容器10的大小或材質(zhì)也會(huì)不同。就簡(jiǎn)單的控制而言，在使用氣體前采用平均的氣體消費(fèi)量作為基本的基準(zhǔn)流量，并且設(shè)定為了滿足此基準(zhǔn)流量的熱媒體溫度為基準(zhǔn)溫度，在使測(cè)定的氣體流量高于此基準(zhǔn)流量的情況下，可以提高熱媒體的溫度，在使氣體的流量低于基準(zhǔn)流量的情況下也可以降低熱媒體的溫度。舉例來(lái)說(shuō)，在基準(zhǔn)流量為每分鐘100c.c.、基準(zhǔn)溫度為23℃的情況下，若測(cè)定流量變成200c.c.則控制熱媒體溫度為25℃，在測(cè)定流量變成50c.c.則可以控制熱媒體溫度為20℃，于是就可以得到緩和壓力變動(dòng)的效果。
在氣體使用前流量變動(dòng)產(chǎn)生非常頻繁的情況下，可以記憶預(yù)先測(cè)定流量，并設(shè)定測(cè)定流量在變動(dòng)時(shí)之前(變動(dòng)前)的流量為第二基準(zhǔn)流量，比較第二基準(zhǔn)流量與測(cè)定流量，當(dāng)流量變動(dòng)幅度在容許流量變動(dòng)幅度的范圍內(nèi)時(shí)，不進(jìn)行熱媒體溫度的調(diào)節(jié)，當(dāng)流量變動(dòng)幅度超過(guò)一定的范圍時(shí)，進(jìn)行熱媒體溫度的調(diào)節(jié)，而可以減輕熱媒體溫度調(diào)節(jié)裝置56的負(fù)擔(dān)并提升安定性。
在此情況下，當(dāng)氣體的流量如階梯狀的逐漸增加或減少時(shí)，由于作為之前流量的第二基準(zhǔn)流量也會(huì)產(chǎn)生階梯狀的變化，對(duì)于此第二基準(zhǔn)流量是比較難進(jìn)行確實(shí)的控制。然而，在此種情況下，比較對(duì)照上述基本的基準(zhǔn)流量(第一基準(zhǔn)流量)加入設(shè)定作為第三的基準(zhǔn)流量(第三基準(zhǔn)流量)的最初測(cè)定流量變動(dòng)時(shí)的流量、經(jīng)過(guò)1小時(shí)的平均流量或前一日的平均流量等適當(dāng)?shù)牧髁?，比較上述各基準(zhǔn)流量與測(cè)定流量，并根據(jù)兩者之差以進(jìn)行控制。而且，也可以根據(jù)流量的變化量或流量變動(dòng)狀況而適當(dāng)?shù)慕M合比例控制、微分控制、積分控制以進(jìn)行之，當(dāng)然也可以僅對(duì)應(yīng)流量變動(dòng)而設(shè)定進(jìn)行溫度控制。
此外，在任一種情況下，氣體的壓力對(duì)應(yīng)基準(zhǔn)壓力而低于預(yù)先設(shè)定壓力的下限壓力時(shí)，流量測(cè)量值無(wú)關(guān)而上升熱媒體的溫度以增加液化氣體蒸發(fā)量，使壓力維持在基準(zhǔn)壓力。而且，熱媒體的加熱溫度并不是只限于熱媒體溫度調(diào)節(jié)裝置56的溫度，在通過(guò)在熱媒體排出路徑中測(cè)定控制排出時(shí)的熱媒體溫度，而能夠進(jìn)行較正確的溫度控制。
另一方面，在氣體容器交換后的供給初期，以壓力計(jì)52所測(cè)定的氣體壓力較上述下限壓力低的情況下，上述的控制根據(jù)壓力進(jìn)行控制，當(dāng)基準(zhǔn)壓力與測(cè)定壓力之差為較大的狀態(tài)下，熱媒體溫度調(diào)節(jié)裝置56以最大加熱能力加熱熱媒體，在此情況下，測(cè)定壓力到達(dá)基準(zhǔn)壓力時(shí)不僅僅中止熱媒體的加熱，液化氣體的溫度下降至最適當(dāng)?shù)臏囟惹页掷m(xù)蒸發(fā)量過(guò)剩狀態(tài)，而使壓力大幅度的上升。而且，流量變動(dòng)，特別是流量的減少幾乎沒(méi)有的狀態(tài)下，因?yàn)闊o(wú)法根據(jù)上述流量進(jìn)行控制，壓力要回到基準(zhǔn)壓力附近需要長(zhǎng)時(shí)間。
在此種狀態(tài)下，本發(fā)明的方法中，以壓力計(jì)52測(cè)定出氣體壓力較上述下限壓力低時(shí)，根據(jù)流量進(jìn)行控制。亦即，就基準(zhǔn)流量而言，可以設(shè)定上述的第1基準(zhǔn)流量或第3基準(zhǔn)流量或氣體容器交換前的流量作為控制用的基準(zhǔn)流量，控制熱媒體溫度調(diào)節(jié)裝置56，使以流量計(jì)53測(cè)定的氣體供應(yīng)量靠近基準(zhǔn)流量附近的流量。在此情況下，若在途中流量產(chǎn)生變動(dòng)，則進(jìn)行與上述根據(jù)流量變動(dòng)的控制相同控制。
于是，當(dāng)測(cè)定壓力超過(guò)下限壓力之后，中斷此種根據(jù)流量的控制，停止熱媒體的加熱，控制熱媒體溫度調(diào)節(jié)裝置56使熱媒體溫度達(dá)到預(yù)先設(shè)定的熱媒體溫度。之后，組合上述流量控制與壓力控制以進(jìn)行熱媒體溫度調(diào)節(jié)裝置56的控制。
如此，在供給初期進(jìn)行流量控制，超過(guò)下限壓力后通過(guò)組合上述流量控制與壓力控制以進(jìn)行熱媒體溫度調(diào)節(jié)裝置56的控制，如圖8所示，本發(fā)明的方法與公知只利用壓力控制的方法相比較(公知方法)，可以對(duì)應(yīng)氣體種類、氣體容器的容量等各種條件，而可以短時(shí)間的在預(yù)先設(shè)定的壓力附近安定化，并能夠迅速的開始安定的氣體供應(yīng)。
而且，如上述一般，通過(guò)設(shè)置測(cè)力傳感計(jì)16測(cè)定氣體容器的重量，由于可以確實(shí)的監(jiān)視氣體容器內(nèi)的液化氣體殘留量，因此在液化氣體量低于規(guī)定值以下時(shí)，通過(guò)終止熱媒體的加熱可以防止壓力異常上升，并且通過(guò)以適當(dāng)?shù)难b置顯示此信息，可以明白的知道氣體容器的更換時(shí)期，而可以提升氣體容器中所填充的液化氣體的使用效率。
在上述說(shuō)明中，本發(fā)明可以有效率的蒸發(fā)氣化、供給氣體容器內(nèi)所填充的液化氣體，由于可以使供給壓力安定化，因此可以在安定狀態(tài)下進(jìn)行氣體供應(yīng)。
雖然本發(fā)明已以一較佳實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許之更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種氣體供應(yīng)裝置，為一種使載置于一設(shè)置臺(tái)上的一氣體容器中所填充的液化氣體在該氣體容器內(nèi)氣化并供給的氣體供應(yīng)裝置，其特征在于，使朝向該氣體容器底面噴出熱媒體的一噴嘴插入設(shè)置于該設(shè)置臺(tái)中央部的一貫通孔，并且設(shè)置有從該氣體容器底面與該設(shè)置臺(tái)上面之間的空間排出該熱媒體的一熱媒體排出路徑。
2.如權(quán)利要求1所述的氣體供應(yīng)裝置，其特征為，該熱媒體排出路徑為設(shè)置在該設(shè)置臺(tái)中的通孔。
3.如權(quán)利要求1所述的氣體供應(yīng)裝置，其特征為，該熱媒體排出路徑為設(shè)置在該設(shè)置臺(tái)上的凹凸。
4.如權(quán)利要求1所述的氣體供應(yīng)裝置，其特征為，設(shè)置有包覆于該氣體容器周圍的筒狀體，并且該熱媒體排出路徑是形成使從該氣體容器底面部分排出的熱媒體從該氣體容器與該筒狀體之間流出。
5.如權(quán)利要求1所述的氣體供應(yīng)裝置，其特征為，該設(shè)置臺(tái)是由能夠測(cè)定該氣體容器的重量變化的一重量測(cè)定裝置所支撐，該噴嘴對(duì)應(yīng)該設(shè)置臺(tái)而設(shè)置成非接觸狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求1所述的氣體供應(yīng)裝置，其特征為，具備有可測(cè)定從該氣體容器供給的一氣體的壓力的一壓力測(cè)定裝置與測(cè)定該氣體的流量的該流量測(cè)定裝置，以及根據(jù)該壓力測(cè)定裝置與該流量測(cè)定裝置的測(cè)定值調(diào)節(jié)熱媒體的溫度的一溫度調(diào)節(jié)裝置。
7.一種氣體供應(yīng)方法，為一種利用溫度經(jīng)調(diào)節(jié)的一熱媒體加溫或冷卻填充有液化氣體的一氣體容器以一邊調(diào)節(jié)該氣體容器內(nèi)的液化氣體的蒸發(fā)量一邊供給氣化氣體的方法，其特征在于，測(cè)定從該氣體容器供給的一氣體的壓力與流量，當(dāng)一測(cè)定的流量與預(yù)先設(shè)定的一基準(zhǔn)流量相比超過(guò)預(yù)先設(shè)定的一容許流量變動(dòng)范圍時(shí)，根據(jù)該測(cè)定的流量與該基準(zhǔn)流量之差調(diào)節(jié)該熱媒體的溫度，當(dāng)該測(cè)定的流量與預(yù)先設(shè)定的該基準(zhǔn)流量相比處于預(yù)先設(shè)定的該容許流量變動(dòng)范圍時(shí)，根據(jù)測(cè)定的壓力與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)壓力之差調(diào)節(jié)該熱媒體的溫度。
8.一種氣體供應(yīng)方法，為一種利用溫度經(jīng)調(diào)節(jié)的一熱媒體加溫或冷卻填充有液化氣體的一氣體容器以一邊調(diào)節(jié)該氣體容器內(nèi)的液化氣體的蒸發(fā)量一邊供給氣化氣體的方法，其特征在于，測(cè)定從該氣體容器供給的氣體的壓力與流量，當(dāng)一測(cè)定的壓力與預(yù)先設(shè)定的一基準(zhǔn)壓力相比低于預(yù)先設(shè)定的一下限壓力時(shí)，根據(jù)一測(cè)定的流量與預(yù)先設(shè)定的一基準(zhǔn)流量之差調(diào)節(jié)該熱媒體的溫度，當(dāng)該測(cè)定的壓力超過(guò)該下限壓力時(shí)，根據(jù)該測(cè)定的壓力與預(yù)先設(shè)定的該基準(zhǔn)壓力之差調(diào)節(jié)該熱媒體的溫度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氣體供應(yīng)裝置及方法，可以從外部有效率的進(jìn)行氣體容器的加熱或冷卻，同時(shí)可以使供給氣體的壓力保持在略一定值。朝向載置于設(shè)置臺(tái)(11)上的氣體容器底面噴出熱媒體的噴嘴插入設(shè)置于設(shè)置臺(tái)(11)中央部的貫通孔(18)，并且設(shè)置有從氣體容器底面與設(shè)置臺(tái)上面之間的空間排出上述熱媒體的熱媒體排出路徑。測(cè)定來(lái)自氣體容器所供給的氣體的流量與壓力，當(dāng)測(cè)定的流量超過(guò)容許流量變動(dòng)幅度時(shí)，根據(jù)測(cè)量的流量與基準(zhǔn)流量之差調(diào)節(jié)熱媒體的溫度，當(dāng)測(cè)定的流量在容許流量變動(dòng)幅度內(nèi)時(shí)，根據(jù)量測(cè)的壓力與基準(zhǔn)壓力之差調(diào)節(jié)熱媒體的溫度。
文檔編號(hào)H01L21/3065GK1435589SQ0310052
公開日2003年8月13日 申請(qǐng)日期2003年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月1日
發(fā)明者田中純一, 折田隆, 越后島真 申請(qǐng)人:日本酸素株式會(huì)社