Gas storage device

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一つのタンクを形成する気密性の内殻と、その内殻を悪天候から保護するために供せられる外殻とを備えたタイプの、ガス、特にバイオガスのための貯蔵装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガス貯蔵装置は、たとえば浄水場で使用され、水または汚泥の浄化作業中に回収されるガスがこのタンク（内殻）に貯蔵される。 そして、これらのガスは、たとえば施設の暖房、照明等に利用されたり、あるいは時として燃焼トーチに供給されたりする。

【０００３】ガス貯蔵装置の使用に際しては、タンクの充填レベルを知ることが必要である。 たとえばある施設を暖房するために、貯蔵装置に蓄えられたガスを使用する場合には、その暖房に使用できるガス量が予め分かっていた方がよい。 また、タンクが満杯の場合、過圧を避けるために、たとえばトーチを用いてガスを燃やしタンクからガスを排出する必要がある。

【０００４】しかしながら、内殻によって構成されるタンクは、外殻によって覆われており、またこの外殻は常に同じ外観を呈しているので、タンクの充填レベルを外部より知ることは容易でない。 このため、外殻にドアとして機能する装置を設け、外殻内への立ち入りを可能にするとともに、閉鎖することも可能な開口部を設けるようにしたものが知られている。 このような装置によれば、その開口部よりタンクの充填レベルを見ることが可能になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この解決策は満足の得られるものではない。 つまり、外殻の内部に入ってタンクの充填状態を見るためには、人がその位置まで移動しなければならない。 さらに、この方法では、この充填状態を連続的に点検することができない。

【０００６】また、外殻の天端と内殻（タンク）との間に一本のロープを固定するとともに、巻きとり装置でロープの長さを変えるようにした方法も知られている。 この方法によれば、タンクが空の場合、ロープの長さは長くなり、逆に、タンクが満タンの場合、ロープの長さは最小になる。 従って、ロープの長さを知ることにより、
タンクの充填状態を知ることができる。

【０００７】しかしながら、この方法ではタンク内に貯蔵されているガス量を正確に知ることができない。 さらに、このシステムは信頼性に欠けている。 つまり、特にタンクがほぼ空の場合、ロープがタンクの凹部に固着される場合があり得、その際には、ロープを取り外すための作業も必要となる。

【０００８】本発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたものであり、内殻内に入っているガス量を正確に知ることができるガス貯蔵装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決するため、本発明に係るガス貯蔵装置は、一つのタンクを形成する気密性の内殻２と、その内殻２を悪天候から保護するために設けた外殻４とを有する。

【００１０】本発明によれば、内殻２はバラスト２８を有するとともに、複数の箇所で外殻４に連結されており、かつある一つの基準位置に対してバラスト２８の位置を検出するための手段が設けられている。

【００１１】バラスト２８と二つの殻２、４間に存在している連結手段によれば、ガスタンク（内殻４）の変形は規則性を有するように制御される。 タンクにガスが充填されるときも、タンクからガスが排出されるときも、
内殻４は同じ変形過程を通して変形する。 従って、内殻４の各構成部の位置状態には、一つの充填状態が対応する。 この規則性を利用してガスの充填状態を検出するため、バラスト２８の位置は特徴を有する。 バラスト２８
の位置を検出する手段によってバラストの位置が分かれば、タンクの充填状態を求めることができる。 つまり、
タンクの充填状態を知るには、バラストの位置が分かれば十分となる。

【００１２】二つの殻２、４はほぼ球状形であることが好ましい。 この形は、与えられた被膜の表面に対して、
殻の内容積を最適化する。 殻がほぼ球状である場合には、内殻２は望ましくはその赤道ゾーンの高さにて外殻４に連結される（関連付けられる）。 これにより、タンクの変形制御を良好にするとともに、タンクからガスを完全に排出することが可能となる。

【００１３】また、実施形態では、内殻２はロープ２６
を用いて外殻４に連結される。 望ましくは、バラスト２
８は、内殻２がガスで満たされているときに内殻２の天端に位置する。 変形はこれにより規則的である。 さらに、実施形態では、バラストの位置の検出を可能にする手段は超音波センサ３０により構成される。 超音波センサ３０は、信頼性が高く、機械的接触が一切ない、非接触にてバラストの位置を検出可能にする。 バラストが内殻２の天端に位置し、かつ内殻２がガスで満たされているときに超音波センサ３０は望ましくは外殻４の天端に位置する。

【００１４】外殻内の圧力を一定に保つために、外殻４
の加圧は、ブロワ１８を用いて行うことが好ましい。 また、この殻内における圧力の制御は望ましくはフローティングダンパ２２を用いて確保される。

【００１５】いずれにせよ、本発明は、非限定的な例として本発明による貯蔵装置の一つの実施形態を表した添付図を参照しながら以下の記述を読み進むに従ってよく理解されるであろう。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。 図１は、以下ガスタンクと呼称するガス貯蔵装置を示す断面図である。 このガスタンクは、
たとえばバイオガスなどのガス用のタンクとして機能する内殻２と、内殻２を悪天候から保護する外殻４とを有する。

【００１７】内殻２は完全に密閉された一つの気密容器である。 この内殻２はガス流入口６を一つ有し、このガス流入口６はガス排出口としても兼用される。 勿論、流入口と排出口とは別個に設けることもできる。 内殻２のガス流入口６はガス供給・排出用パイプ８に接続される。

【００１８】この内殻２はその全周にわたって配置されるアングル１０を用いて床に固定される。 取付金具１２
でこれを固定する。 内殻２がガスで満杯のとき、内殻２
は床で支持される表面を形成する平面部を有するほぼ球状形を呈する。 内殻２に用いられる材料は、その中に貯蔵されるガスに応じて、完全な気密性が得られるように選択される。

【００１９】外殻４は内殻２によって形成されるタンクを覆い尽くす。 外殻４は玉の形を呈する。 内殻２とは異なって、この外殻４は密閉された容器ではないが、アングル１６を用いて床に固定される縁１４を持つ。 外殻４
はたとえばコーティング加工された織物で製作され、加圧によって形状が維持される。 エアパイプ２０を通じて外殻４の内部に接続されるブロワ１８によって、外殻４
の内部の加圧を保持することができる。

【００２０】外殻４内における圧力を制御するために、
調節ダンパ２２が設けられている。 これは、フローティングダンパ（水面昇降式通気弁）であることが好ましい。 このダンパ２２は望ましくはブロワ１８のエアパイプ２０と正反対の位置にくるように置かれる。

【００２１】内殻２と外殻４との間に形成される空間は、人が通れるのに十分なスペースであることが好ましい。 そのために、開口部２４が外殻４に設けられる。 たとえば、織物でできたドアが設けられているが、このドアは図示されていない。 従って、外殻４は開口部２４があるにもかかわらず、圧力を外殻４内で維持できる。 開口部２４から人が出入りする際の圧力低下は小さく、外殻４の形状はその影響を受けない。

【００２２】内殻２と外殻４とは、たとえば鋼でできたロープ２６によって連結される。 これらのロープ２６は望ましくは内殻２のほぼ赤道の高さでその一端が固定され、この赤道を外殻４に固定する。 このロープは内殻２
の赤道の全周にわたって規則的に、例えば等間隔で配置される。 バラスト２８は内殻２に固定される。 このバラスト２８は、内殻２がガスで満杯のときに内殻２の天端にくるように配置される。

【００２３】ロープ２６とバラスト２８とにより、内殻２の変形は、タンクが満杯であろうと、空であろうと、
規則性を有するように完全に制御される。 各充填レベルには、内殻２の一つの形状だけが対応する。 したがって、内殻２の充填レベル（容積）とバラスト２８の高度位置を予め対応づけることができ、バラスト２８の高度（位置）を知ることにより、内殻２の形状（容積）を知ることができる。 バラスト２８の高度は内殻２の容積測定を可能にする一つのデータとなる。 したがって内殻２
の充填レベルを知るには、バラスト２８の高度位置を測定すればよいことととなる。

【００２４】バラスト２８の高度は、超音波センサ３０
を用いて測定される。 このセンサ３０は望ましくは外殻４の天端に配置される。 バラストは内殻２上に平に設置される円板の形を呈する。 この円板は常にほぼ水平に位置づけられる。 超音波センサ３０から放出される超音波はバラスト２８の方へ、その水平面に対して垂直に向かう。 こうして、センサ３０からバラスト２８までの距離を測定することが可能となる。 センサ３０は一定の高度位置にあるので、センサ３０からバラスト２８までの距離を測定することで、バラスト２８の高度を知ることができる。 従って、このようにして内殻２の体積を求めることが可能となる。

【００２５】図１は三つの位置状態における内殻２によって構成されるタンクを示している。 第一位置、つまり真ん中の位置は実線で表示されている。 この位置はほぼ半分充填されている内殻（タンク）に対応する。 この実線より上の鎖線は、タンクが四分の三満たされている位置を表している。 点線で表示されている位置は、ほとんど空の状態のタンクを表している。 他の中間位置についても同様であるが、これらの各位置に、バラスト２８の高さが対応している。 タンクが満杯であろうと空であろうと、バラスト２８は常に同じように上昇し下降する。
バラスト２８の各位置に、タンクに入っているガスの量が対応する。 したがって、バラスト２８の高度を測定することで、タンク内のガスの量を知ることができ、人が開口部２４を通ってタンクの状態を見るという必要もなくなる。

【００２６】超音波センサ３０によって行われるバラスト２８の位置測定は、図示されてはいないが、コントロールセンタへ転送することができ、コントロールセンタからも、タンクへのガス供給あるいはこのタンクからのガス排出を制御することが可能である。 センサ３０は終始作動できるので、いつでもタンク内にあるガスの量を検知できる。 あるいはまた、センサ３０はオペレータから明白な要求があった場合のみこの情報を提供することが可能である。

【００２７】以上のように、ロープ２６とバラスト２８
とにより、タンクの変形は、タンクが満杯のときでも空のときでも、規則性あるよう完全に制御される。 機械的接触のない非接触に測定できる測定手段を使用することにより、システムの信頼性を高めることができる。

【００２８】当然のことながら、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明はあらゆる変形形態を包含する。 従って、たとえば、内殻と外殻との結合は、ここでは、ワイヤロープを用いて行われたが、他の結合手段を使用してもよい。 また、内殻の全周にわたってバンドを張りわたし、そのバンドを外殻の内面上に「ボタン留めする」ようにしてもよい。 勿論、他の結合も検討可能である。 同様に、上記例では外殻と内殻との結合は内殻の赤道の高さで行われたが、他の締結箇所も検討され得る。 また、すべての締結箇所が必ずしも同一高度にある必要はない。

【００２９】さらに、バラストの位置を検出するために設けられる手段は、超音波センサに代えて光学的手段によっても代替され得るであろう。 また、たとえばロープを用いた従来の技術の既知の機械的手段を考えることもできる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、タンク（内殻）の変形は、よく制御されているので、バランサの位置を検出することによりガス量を正確に知ることができ、また、機械にからまる危険なしにロープの使用が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガス貯蔵装置の垂直断面図である。

【符号の説明】

２ 内殻 ４ 外殻 ６ ガス流入口 ８ ガス供給・排出用パイプ １０ アングル １２ 取付金具 １４ 縁 １６ アングル １８ ブロワ ２０ エアパイプ ２２ フローティングダンパ ２４ 開口部 ２６ ロープ ２８ バラスト ３０ 超音波センサ