ガス回収・充填装置
【課題】特に変電所における小型の開閉設備からの絶縁性ガスの回収に好適なガス回収・充填装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ガス回収・充填装置１は、加圧ポンプ２２を備える加圧ポンプユニット２０と、真空ポンプ３２、３３を備える真空ポンプユニット３０と、回収対象となるガスの流路を構成する流路Ｒ１〜Ｒ７を構成する配管と、流路の切り替えを行うためのバルブＶ１〜Ｖ１２を備える配管部ユニット４０と、を備え、加圧ポンプユニット２０、真空ポンプユニット３０、および配管部ユニット４０は作業者が人力で持ち運び可能な重さとされている。このため可搬性、作業性に優れ、ＧＣＢ等の小型の開閉設備のガス回収・充填にきわめて好適である。
【解決手段】ガス回収・充填装置１は、加圧ポンプ２２を備える加圧ポンプユニット２０と、真空ポンプ３２、３３を備える真空ポンプユニット３０と、回収対象となるガスの流路を構成する流路Ｒ１〜Ｒ７を構成する配管と、流路の切り替えを行うためのバルブＶ１〜Ｖ１２を備える配管部ユニット４０と、を備え、加圧ポンプユニット２０、真空ポンプユニット３０、および配管部ユニット４０は作業者が人力で持ち運び可能な重さとされている。このため可搬性、作業性に優れ、ＧＣＢ等の小型の開閉設備のガス回収・充填にきわめて好適である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス回収・充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
変電設備に備えられるガス遮断器（ＧＣＢ）の内部には、絶縁性ガスとしてＳＦ６ガスが充填されている。
ところで、ＳＦ６ガスは、温室効果がきわめて高いことが最近になって指摘されており、また、分解までの寿命も長いことから、排出規制対象として指定されるに至っている。このため、機器の点検・修理等の際にはこのＳＦ６ガスを外部に漏らさぬようにガス遮断器の内部からいったん回収し、作業終了後に再びガス遮断器の内部に充填する必要がある。また、ガス遮断器の劣化取替工事の際にも、このＳＦ６ガスを大気中に漏らすことなく確実に回収する必要がある。
【０００３】
このような用途に使用されるガス回収・充填装置としては、例えば特許文献１に開示のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１１２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ＳＦ６ガスの温暖化効果が問題視されるようになったのは最近のことであり、ガス遮断器（ＧＣＢ）等の小型の開閉装置に封入されるガス量がごく少量であること等から、これら小型の開閉装置からのガス回収に適した回収装置の開発は遅れているのが実情である。このため、小型の開閉装置からの少量のガスの回収であっても、上記特許文献のような、大型の絶縁開閉装置から大量の絶縁性ガスを液化して回収する大型の回収装置を流用する他なかった。このため、ガス遮断器が地下変電所等の狭い場所に設置されている場合などには、対応に苦慮していた。
【０００６】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、特に変電設備における小型の開閉設備からの少量の絶縁性ガスの回収に好適なガス回収・充填装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するための手段として、本発明のガス回収・充填装置は、変電所の開閉設備に封入される絶縁性ガスを回収および充填するためのガス回収・充填装置であって、加圧ポンプを備える加圧ポンプユニットと、真空ポンプを備える真空ポンプユニットと、前記開閉設備、および、前記開閉設備から回収される前記絶縁性ガスを貯蔵する回収容器に連結可能であって、前記加圧ポンプまたは前記真空ポンプを通過して前記絶縁性ガスが流れる複数の流路を構成する配管と、前記複数の流路の切り替えを行うための弁体とを備える配管部ユニットと、を備え、前記加圧ポンプユニット、真空ポンプユニット、および配管部ユニットは作業者が人力で持ち運び可能な重さとされているものである。
【０００８】
本発明のガス回収・充填装置は、前記加圧ポンプユニット、前記真空ポンプユニット、および前記配管部ユニットが互いに積み重ね可能とされているものであってもよい。
【０００９】
また、本発明のガス回収・充填装置は、前記加圧ポンプユニット、前記真空ポンプユニット、および前記配管部ユニットの前面に、前記加圧ポンプおよび前記真空ポンプと前記配管とを連結するための接続用配管が接続可能な継手が設けられているものであってもよい。
【００１０】
さらに、本発明のガス回収・充填装置は、前記真空ポンプが前記真空ポンプユニットに対して着脱可能に取り付けられているものであってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のガス回収・充填装置は可搬性および作業性に優れており、変電設備における小型の開閉設備からの少量の絶縁性ガスの回収に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態のガス回収・充填装置における装置本体の正面図
【図２】装置本体の側面図
【図３】追加ユニットの斜視図
【図４】装置本体から取り外された第１真空ポンプと台座とを示す側面図
【図５】ガス回収・充填装置の配管図
【図６Ａ】ガス回収・充填装置を用いたガス回収・充填の工程図（Ａ）
【図６Ｂ】ガス回収・充填装置を用いたガス回収・充填の工程図（Ｂ）
【図６Ｃ】ガス回収・充填装置を用いたガス回収・充填の工程図（Ｃ）
【図６Ｄ】ガス回収・充填装置を用いたガス回収・充填の工程図（Ｄ）
【図６Ｅ】ガス回収・充填装置を用いたガス回収・充填の工程図（Ｅ）
【図６Ｆ】ガス回収・充填装置を用いたガス回収・充填の工程図（Ｆ）
【図６Ｇ】ガス回収・充填装置を用いたガス回収・充填の工程図（Ｇ）
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のガス回収・充填装置を具体化した実施形態について、図１〜図６を参照しつつ詳細に説明する。
【００１４】
１．装置の構成
１）全体構成
本実施形態のガス回収・充填装置１は、特にＧＣＢ６０の交換や点検・修理等の際に、ＧＣＢ６０の内部に封入されている少量のＳＦ６ガスを液化することなく気体のままで回収し、回収されたガスをＧＣＢ６０に再充填するために適したものである。このガス回収・充填装置１は、装置本体１０と、追加ユニット５０とを備える。本実施形態の装置本体の正面図を図１、側面図を図２に、また追加ユニット５０を図３に示した。
【００１５】
装置本体１０は、加圧ポンプユニット２０、真空ポンプユニット３０、および配管部ユニット４０の３つに分割されている。各ユニット２０、３０、４０は、ほぼ同形の矩形箱状で耐荷重性のあるケーシング２１、３１、４１の内部に必要な部材等が収容されたものとなっており、互いに積み重ねることが可能となっている。１つのユニットの重さは作業者１〜２名が人力で持ち運び可能な重さ、具体的には３０ｋｇ以内とされている。ケーシング２１、３１、４１の両側面には、それぞれ、持ち運びのための持ち手１１が取り付けられている。
【００１６】
２）加圧ポンプユニット
３つのユニット２０、３０、４０のうち、最下部に配される加圧ポンプユニット２０は、ケーシング２１の内部に加圧ポンプ２２を備えるものである。加圧ポンプ２２の吸気口および排気口は、それぞれ配管（図示せず）を介して、ケーシング２１の前面に配された継手（加圧ポンプ側吸気継手Ｃ１Ａ、加圧ポンプ側排気継手Ｃ１Ｂ）に接続されている。
【００１７】
３）真空ポンプユニット
この加圧ポンプユニット２０の上側に重ねられる真空ポンプユニット３０は、ケーシング３１の内部に第１真空ポンプ３２、第２真空ポンプ３３を備えるものである。第１真空ポンプ３２の吸気口、排気口、および第２真空ポンプ３３の吸気口は、それぞれ配管を介して、ケーシング３１の前面に配された継手（第１真空ポンプ側吸気継手Ｃ２Ａ、第１真空ポンプ側排気継手Ｃ２Ｂ、第２真空ポンプ側吸気継手Ｃ３）に接続されている。第２真空ポンプ３３の排気口は大気に開放されている。
【００１８】
なお、第１真空ポンプ３２は台座３４に固定されており、ケーシング３１に対して台座３４ごと取り外しが可能とされている（図４参照）。台座３４は、平板状の底板３５と、この底板３５の前端から上方に立ち上がり、ケーシング３１の前面の開口部を塞ぐ前板３６とで構成されており、第１真空ポンプ３２が底板３５の上面に固定されている。この台座３４は、ケーシング３１の前面に設けられた開口部から内部に挿入され、前板３６をケーシング３１にねじ止めすることによりケーシング３１に固定される。上記した継手のうち、第１真空ポンプ側吸気継手Ｃ２Ａおよび第１真空ポンプ側排気継手Ｃ２Ｂは、前板３６に設けられており、これらの継手Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂおよびこの継手Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂと第１真空ポンプ３２の吸気口、排気口を連結する配管も台座３４と共に取り外せるようにされている。
【００１９】
４）配管部ユニット
この真空ポンプユニット３０の上側に重ねられる配管部ユニット４０は、ケーシング４１の内部に、加圧ポンプ２２または真空ポンプ３２、３３を通過してガスが流れる複数の流路Ｒ１〜Ｒ７を構成する配管と、これらの流路の切り替えを行うためのバルブＶ１〜Ｖ１２が収容され、併せて、回収・再充填されるガスから水分、油、ダストを除去するための２種のフィルタ４２（水分補修用フィルタ４２Ａ、油・ダスト補修用フィルタ４２Ｂ）と、流量計４３、圧力計４４等の計器とが収容されている。また、ケーシング４１の前面には７つの継手が配されている。各継手は、それぞれ、一対の加圧ポンプ接続用継手（加圧ポンプ用吸気継手Ｃ４Ａ、加圧ポンプ用排気継手Ｃ４Ｂ）、一対の第１真空ポンプ接続用継手（第１真空ポンプ用吸気継手Ｃ５Ａ、第２真空ポンプ用排気継手Ｃ５Ｂ）、第２真空ポンプ接続用継手（第２真空ポンプ用吸気継手Ｃ６）、ＧＣＢ６０との接続用の機器用継手Ｃ７、回収容器６１との接続用の回収用継手Ｃ８である。
【００２０】
図５には、ガス回収・充填装置１の配管図を示した。配管部ユニット４０内の流路Ｒ１〜Ｒ７の構成は以下のようである。
ｉ）機器−回収接続流路Ｒ１
機器−回収接続流路Ｒ１は、加圧ポンプ２２、第１真空ポンプ３２および第２真空ポンプを通過せずに機器用継手Ｃ７と回収用継手Ｃ８とを結ぶ流路である。この機器−回収接続流路Ｒ１には、バルブＶ５が備えられている。
【００２１】
ii）フィルタ用流路Ｒ２
フィルタ用流路Ｒ２は、機器用継手Ｃ７とバルブＶ５との間で機器−回収接続流路Ｒ１から分岐し、直列に接続された２つのフィルタ４２Ａ、４２Ｂを介して、機器−回収接続流路Ｒ１におけるバルブＶ５と回収用継手Ｃ８との間に再び接続する流路である。このフィルタ用流路Ｒ２において、フィルタ４２の前後には圧力計４４（機器用継手側...第１圧力計４４Ａ、回収用継手側...第２圧力計４４Ｂ）が、また、フィルタ４２と第２圧力計４４Ｂとの間には流量計４３が、それぞれ備えられている。また、機器−回収接続流路Ｒ１からの分岐点と第１圧力計４４Ａとの間にはバルブＶ１が、第１圧力計４４Ａとフィルタ４２との間にはバルブＶ６が、第２圧力計４４Ｂと機器−回収接続流路Ｒ１への接続点との間にはバルブＶ３が、それぞれ備えられている。
【００２２】
iii）加圧ポンプユニット用流路Ｒ３
加圧ポンプユニット用流路Ｒ３は、バルブＶ６とフィルタ４２との間でフィルタ用流路Ｒ２から分岐し、加圧ポンプ２２を介して、機器−回収接続流路Ｒ１においてフィルタ用流路Ｒ２との接続点とバルブＶ５との間に接続する流路である。この流路は、フィルタ用流路Ｒ２からの分岐点と加圧ポンプ用排気継手Ｃ４Ｂとの間、および、加圧ポンプ用吸気継手Ｃ４Ａとフィルタ用流路Ｒ２への接続点との間を接続する流路で成り立っている。この流路において、フィルタ用流路Ｒ２からの分岐点と加圧ポンプ用排気継手Ｃ４Ｂとの間にはバルブＶ１２が、また加圧ポンプ用吸気継手Ｃ４Ａとフィルタ用流路Ｒ２への接続点には、加圧ポンプ用吸気継手Ｃ４Ａに近い側からバルブＶ７、バルブＶ４が、それぞれ備えられている。
【００２３】
iv）第１バイパス流路Ｒ４
第１バイパス流路Ｒ４は、フィルタ用流路Ｒ２においてバルブＶ１とバルブＶ６との間から分岐し、加圧ポンプユニット用流路Ｒ３においてバルブＶ７とバルブＶ４との間に接続する流路である。
【００２４】
ｖ）第１真空ポンプ用流路Ｒ５
第１真空ポンプ用流路Ｒ５は、加圧ポンプユニット用流路Ｒ３において加圧ポンプ用吸気継手Ｃ４ＡとバルブＶ７との間から分岐し、第１バイパス流路Ｒ４に接続する流路である。この流路は、加圧ポンプユニット用流路Ｒ３からの分岐点と第１真空ポンプ用排気継手Ｃ５Ｂとの間、および、第１真空ポンプ用吸気継手Ｃ５Ａと第１バイパス流路Ｒ４への接続点との間を接続する流路で成り立っている。この流路において、加圧ポンプユニット用流路Ｒ３からの分岐点と第１真空ポンプ用排気継手Ｃ５Ｂとの間にはバルブＶ９が、第１真空ポンプ用吸気継手Ｃ５Ａと第１バイパス流路Ｒ４への接続点との間にはバルブＶ８が、それぞれ備えられている。
【００２５】
vi）フィルタバイパス用流路Ｒ６
フィルタバイパス用流路Ｒ６は、機器−回収接続流路Ｒ１において機器用継手Ｃ７とフィルタ用流路Ｒ２への分岐点との間で分岐し、フィルタ用流路Ｒ２において第２圧力計４４ＢとバルブＶ３との間に接続する流路である。この流路には、バルブＶ２が備えられている。
【００２６】
vii）第２真空ポンプ用流路Ｒ７
第２真空ポンプ用流路Ｒ７は、機器−回収接続流路Ｒ１においてフィルタ用流路Ｒ２への分岐点からさらに分岐し、第２真空ポンプ用吸気継手Ｃ６に接続する流路である。この流路には、バルブＶ１０、および第３圧力計４４Ｃが備えられている。
【００２７】
なお、以上のバルブＶ１〜Ｖ１２は制御装置により自動制御されるようになっていても構わない。
【００２８】
５）追加ユニット
装置本体１０とは別体で設置される追加ユニット５０は、容器５１の内部に追加真空ポンプ５２と配管、バルブ等を収容したものである。追加真空ポンプ５２は、詳細には下記２．で説明するように、ガスの回収操作、および再充填操作を行う前に、回収容器６１やＧＣＢ６０の内部をあらかじめ真空としておくための吸引操作を短時間で行うために用いられるものである。したがって、追加真空ポンプ５２としては、追加ユニット５０全体の重さが作業者１〜２名が人力で持ち運び可能な重さ（３０ｋｇ以内）を超えないことを限度として、比較的大型のものが選択される。
【００２９】
６）各ユニット間の接続
配管部ユニット４０内部の流路Ｒ１〜Ｒ７と、加圧ポンプ２２、第１真空ポンプ３２および第２真空ポンプ３３は、加圧ポンプユニット２０、および真空ポンプユニット３０の前面に配された継手Ｃ１〜Ｃ３と、配管部ユニット４０の前面に配された継手Ｃ４〜Ｃ６とを接続用配管Ｔ１〜Ｔ３により接続することで連結される。具体的には、加圧ポンプ側吸気継手Ｃ１Ａと加圧ポンプ用吸気継手Ｃ４Ａとの間が接続用配管Ｔ１Ａ、加圧ポンプ側排気継手Ｃ１Ｂと加圧ポンプ用排気継手Ｃ４Ｂとの間が接続用配管Ｔ１Ｂ、第１真空ポンプ側吸気継手Ｃ２Ａと第１真空ポンプ用吸気継手Ｃ５Ａとの間が接続用配管Ｔ２Ａ、第１真空ポンプ側排気継手Ｃ２Ｂと第１真空ポンプ用排気継手Ｃ５Ｂとの間が接続用配管Ｔ２Ｂ、第２真空ポンプ側吸気継手Ｃ３と第２真空ポンプ用吸気継手Ｃ６との間が接続用配管Ｔ３により接続されている。これらの接続用配管Ｔ１〜Ｔ３の両端には、詳細には図示しないが、継手が備えられており、各ユニットの対応する継手Ｃ１〜Ｃ６と接続可能である。なお、継手としては、例えばワンタッチ接続が可能な「カプラ（登録商標）」を好適に用いることができる。
【００３０】
７）装置本体１０とＧＣＢ６０および回収容器６１との接続
配管部ユニット４０に設けられた機器用継手Ｃ７は、高圧ホース６２、および機器弁Ｖｇを介してＧＣＢ６０のガス補給口と接続されている。なお、ＧＣＢ６０と機器用継手Ｃ７とを繋ぐ配管は途中で分岐しており、ここにはバルブＶ１３を介して追加真空ポンプ５２が接続されている。また、配管部ユニット４０に設けられた回収用継手Ｃ８は、高圧ホース６２、およびタンク弁Ｖｔを介して回収容器６１に接続されている。なお、回収容器６１としては、例えば、作業者が１〜２名で持ち運び可能な小型のガスボンベの複数を並列に接続して用いることができる。
【００３１】
２．ガス回収・充填装置を用いた回収・充填工程
次に、上記の様に構成されたガス回収・充填装置１を使用して、ＧＣＢ６０内に充填されているＳＦ６ガスの回収および再充填を行う工程について説明する。
【００３２】
１）装置の搬入、組み立て
装置本体１０の３つのユニット２０、３０、４０、接続用配管Ｔ１〜Ｔ３、追加ユニット５０、回収容器６１、および、装置本体１０とＧＣＢ６０、回収容器６１、追加ユニット５０を接続する高圧ホース６２等を、ＧＣＢ６０の設置現場へ搬入する。
【００３３】
このとき、３つのユニット２０、３０、４０および追加ユニット５０は、それぞれ作業者が１〜２名で持ち運び可能な大きさ及び重さとされているので、ＧＣＢ６０の設置現場が階段や小型のエレベータを用いてしか行くことの出来ない屋内変電所および地下変電所内などであっても、容易に搬入を行うことができる。
【００３４】
搬入が完了したら、装置本体１０を組み立てる。加圧ポンプユニット２０、真空ポンプユニット３０、および配管部ユニット４０をこの順に下から積み重ねる。次いで、加圧ポンプユニット２０、および真空ポンプユニット３０の前面に配された継手Ｃ１〜Ｃ３と、配管部ユニット４０の前面に配された継手Ｃ４〜Ｃ６とを接続用配管Ｔ１〜Ｔ３により接続することにより、配管部ユニット４０内部の流路Ｒ１〜Ｒ７と、加圧ポンプ２２、第１真空ポンプ３２、第２真空ポンプ３３とを接続する。装置本体１０の組み立てが完了したら、高圧ホース６２等により、配管部ユニット４０に設けられた機器用継手Ｃ７および回収用継手Ｃ８と、ＧＣＢ６０、追加ユニット５０および回収容器６１との間を接続する。
【００３５】
このとき、装置本体１０は３つのユニット２０、３０、４０が積み重ねられるようにされているので、ＧＣＢ６０の設置現場が狭い場所であっても、装置本体１０を容易に設置することができる。また、ガスの流路Ｒ１〜Ｒ７を構成する配管、バルブＶ１〜Ｖ１２、フィルタ４２、計器類が予め組み立てられた状態で配管部ユニット４０にひとまとめに収納されており、設置現場で取り回す配管は３つのユニット２０、３０、４０を接続する接続用配管Ｔ１〜Ｔ３、および装置本体１０とＧＣＢ６０、追加ユニット５０および回収容器６１との間を接続する高圧ホース６２等の配管のみとされているので、装置の組み立てを簡易かつ迅速に行うことができる。
【００３６】
２）回収工程
まず、ＧＣＢ６０内に充填されているガスを回収容器６１内に回収する回収工程について説明する。各工程の配管図を図６Ａ〜図６Ｃに示した。なお、図６Ａ〜図６Ｃにおいて、ガスの流れる経路を太線で、ガスの流れる方向を矢印で示している。
【００３７】
なお、回収操作の開始前に、回収容器６１の内部、および装置本体１０の配管の内部をあらかじめ真空ポンプで吸引し、真空としておく。回収されるＳＦ６ガスに空気が混入すると再利用ができなくなるためである。なお、この吸引操作は第２真空ポンプ３３および追加真空ポンプ５２を用いて行えばよい。この吸引操作は、装置本体１０に内蔵された第２真空ポンプ３２に加え、追加ユニット５０に備えられた比較的大型の追加真空ポンプ５２を用いることにより、短時間で行うことができる。
【００３８】
Ａ）自然回収工程（図６Ａ）
自然回収工程では、加圧ポンプ２２、第１真空ポンプ３２、第２真空ポンプ３３、追加真空ポンプ５２の電源をオフとする。また、バルブＶ１、Ｖ３、Ｖ６、機器弁Ｖｇ、タンク弁Ｖｔを開とし、その他は閉とする。この状態では、ガスは、相対的に高圧のＧＣＢ６０内部から、フィルタ４２Ａ、４２Ｂを通り、加圧ポンプ２２及び真空ポンプ３２、３３を経由しない経路で回収容器６１に流れ込む。ＧＣＢ６０の内圧と回収容器６１の内圧がほぼ等しくなるまで、ＧＣＢ６０内部のガスが回収容器６１に自然流入する。
【００３９】
Ｂ）加圧回収工程（図６Ｂ）
ＧＣＢ６０の内圧と回収容器６１の内圧がほぼ等しくなり、ＧＣＢ６０内部のガスの回収容器６１への流れが止まったら、加圧回収工程を行う。この工程では、第１真空ポンプ３２、第２真空ポンプ３３および追加真空ポンプ５２の電源をオフとし、加圧ポンプ２２の電源をオンにする。また、バルブＶ１、Ｖ３、Ｖ７、Ｖ１２、機器弁Ｖｇ、タンク弁Ｖｔを開とし、その他は閉とする。すると、ＧＣＢ６０内部のガスが、加圧ポンプ２２およびフィルタ４２Ａ、４２Ｂをこの順に経由する経路で回収容器６１に流れる。加圧ポンプ２２の作動により、ＧＣＢ６０の内圧がほぼ０ＭＰａＧとなるまで、ＧＣＢ６０内部のガスを回収容器６１内に押し込む。
【００４０】
Ｃ）加圧真空回収工程（図６Ｃ）
ＧＣＢ６０の内圧がほぼ０ＭＰａＧとなったら、加圧真空回収工程を行う。この工程では、第２真空ポンプ３３および追加真空ポンプ５２の電源をオフにし、第１真空ポンプ３２、加圧ポンプ２２の電源をオンにする。また、バルブＶ１、Ｖ３、Ｖ８、Ｖ９、Ｖ１２、機器弁Ｖｇ、タンク弁Ｖｔを開とし、その他は閉とする。すると、ＧＣＢ６０内部のガスが第１真空ポンプ３２、加圧ポンプ２２およびフィルタ４２Ａ、４２Ｂをこの順に経由する経路で回収容器６１に流れる。ＧＣＢ６０内部に残る僅かなガスを第１真空ポンプ３２によって吸引し、加圧ポンプ２２によって回収容器６１に押し込む。
ガス回収率の向上を目指し、ＧＣＢ６０内部の真空度が２ｋＰａ・ａｂｓに達するまで回収を行うことができる。
【００４１】
加圧真空回収工程を終了したら、加圧ポンプ２２、第１真空ポンプ３２、第２真空ポンプ３３、追加真空ポンプ５２の電源をオフにし、すべてのバルブＶ１〜１２、Ｖｇ、Ｖｔを閉鎖する。この後、ＧＣＢ６０の撤去・点検・修理等の作業を行う。
【００４２】
３）再充填工程
ＧＣＢ６０の劣化取替工事に伴う撤去の場合には、撤去されるＧＣＢ６０にガスを再充填する工程は不要であるが、点検・修理等の場合には、作業終了後のＧＣＢ６０に回収されたガスを再充填する工程が必要となる。以下、再充填の工程について説明する。各工程の配管図を図６Ｄ〜図６Ｇに示した。なお、図６Ｄ〜図６Ｇにおいて、ガスの流れる経路を太線で、ガスの流れる方向を矢印で示している。
【００４３】
Ｄ）機器真空吸引工程（図６Ｄ）
充填操作の開始前に、ＧＣＢ６０の内部をあらかじめ真空ポンプで吸引し、真空としておく。ＧＣＢ６０の内部に空気が残っていると、充填されるＳＦ６ガスに空気が混じり、必要な絶縁性能が充分保たれなくなるためである。加圧ポンプ２２、第１真空ポンプ３２の電源をオフとし、第２真空ポンプ３３および追加真空ポンプ５２の電源をオンにする。また、機器弁Ｖｇ、バルブＶ１０、Ｖ１３を開とし、その他を閉とする。ＧＣＢ６０の内部がほぼ真空となるまで吸引を行う。この吸引操作は、装置本体１０に内蔵された第２真空ポンプ３２に加え、追加ユニット５０に備えられた比較的大型の追加真空ポンプ５２を用いることにより、短時間で行うことができる。
作業品質の向上を目指し、真空度１Ｔｏｒｒ（１３３Ｐａ・ａｂｓ）まで真空引きを行うことができる。
【００４４】
Ｅ）自然充填工程（図６Ｅ）
自然充填工程では、加圧ポンプ２２、第１真空ポンプ３２、第２真空ポンプ３３、追加真空ポンプ５２の電源をオフとする。また、バルブＶ２、Ｖ４、Ｖ６、機器弁Ｖｇ、タンク弁Ｖｔを開とし、その他は閉とする。この状態では、ガスは、相対的に高圧の回収容器６１内部から、フィルタ４２Ａ、４２Ｂを通り、加圧ポンプ２２及び真空ポンプ３２、３３を経由しない経路でＧＣＢ６０に流れ込む。ＧＣＢ６０の内圧と回収容器６１の内圧がほぼ等しくなるまで、回収容器６１内部のガスがＧＣＢ６０に自然流入する。
【００４５】
Ｆ）加圧充填工程（図６Ｆ）
ＧＣＢ６０の内圧と回収容器６１の内圧がほぼ等しくなり、回収容器６１内部のガスのＧＣＢ６０への流れが止まったら、加圧充填工程を行う。この工程では、第１真空ポンプ３２、第２真空ポンプ３３および追加真空ポンプ５２の電源をオフとし、加圧ポンプ２２の電源をオンにする。また、バルブＶ２、Ｖ４、Ｖ７、Ｖ１２、機器弁Ｖｇ、タンク弁Ｖｔを開とし、その他は閉とする。すると、回収容器６１内部のガスが、加圧ポンプ２２およびフィルタ４２Ａ、４２Ｂをこの順に経由する経路でＧＣＢ６０に流れる。加圧ポンプ２２の作動により、回収容器６１の内圧がほぼ０ＭＰａＧとなるまで、回収容器６１内部のガスをＧＣＢ６０内に押し込む。
【００４６】
Ｇ）加圧真空充填工程（図６Ｇ）
回収容器６１の内圧がほぼ０ＭＰａＧとなったら、加圧真空充填工程を行う。この工程では、第２真空ポンプ３３および追加真空ポンプ５２の電源をオフにし、第１真空ポンプ３２、加圧ポンプ２２の電源をオンにする。また、バルブＶ２、Ｖ５、Ｖ８、Ｖ９、Ｖ１２、機器弁Ｖｇ、タンク弁Ｖｔを開とし、その他は閉とする。すると、回収容器６１内部のガスが第１真空ポンプ３２、加圧ポンプ２２およびフィルタ４２Ａ、４２Ｂをこの順に経由する経路でＧＣＢ６０に流れる。回収容器６１内部に残る僅かなガスを第１真空ポンプ３２によって吸引し、加圧ポンプ２２によってＧＣＢ６０に押し込む。
【００４７】
４）装置の解体・撤収
回収・再充填工程が完了したら、加圧ポンプ２２、第１真空ポンプ３２、第２真空ポンプ３３、追加真空ポンプ５２の電源をオフにし、すべてのバルブＶ１〜１２、Ｖｇ、Ｖｔを閉鎖する。
【００４８】
次いで、装置本体１０を解体する。３つのユニット２０、３０、４０を接続する接続用配管Ｔ１〜Ｔ３、および装置本体１０とＧＣＢ６０、追加ユニット５０および回収容器６１との間を接続する配管をすべて取り外す。その後、ガス回収・充填装置１を撤収する。この際にも、上記の搬入・組み立て時と同様に、解体・撤収作業を容易に行うことができる。
【００４９】
３．まとめ
以上のように本実施形態によれば、ガス回収・充填装置１の装置本体１０が３つのユニット２０、３０、４０に分割されており、各ユニットは作業者が１〜２名で持ち運び可能な大きさ及び重さとされている。また、回収・充填の際に、あらかじめ回収容器６１やＧＣＢ６０の内部を真空としておくために必要な比較的大型の追加真空ポンプ５２は別置の追加ユニット５０に収容され、この追加ユニット５０についても作業者が１〜２名で持ち運び可能な大きさ及び重さとされている。このため、ＧＣＢ６０の設置現場が階段や小型のエレベータを用いてしか行くことの出来ない屋内変電所内および地下変電所内などであっても、人力で容易に搬入を行うことができる。また、自然回収・充填、加圧回収・充填、加圧真空回収・充填をＧＣＢ６０から回収容器６１、回収容器６１からＧＣＢ６０の双方向で行えるようにするための複雑な流路Ｒ１〜Ｒ７を構成する配管とバルブＶ１〜１２、およびフィルタ４２や計器類を予め組み立てられた状態で１つの配管部ユニット４０に収納しており、設置現場で取り回す配管が最小限とされているので、装置の組み立てを簡易かつ迅速に行うことができる。
【００５０】
また、３つのユニット２０、３０、４０が積み重ね可能とされているので、装置本体１０をコンパクトに設置可能である。このため、ＧＣＢ６０の設置現場が狭い場所であっても、装置本体１０を設置し、作業をするためのスペースを確保することができる。
【００５１】
さらに、装置本体１０の各ユニット２０、３０、４０において、他のユニット２０，３０，４０またはＧＣＢ６０、追加ユニット５０および回収容器６１との接続のための配管を取り付けるための継手は、全てケーシング２１、３１、４１の前面に配されている。このため、設置現場が装置本体１０の側面や背面での作業スペースを確保できないような狭い場所であっても、ガス回収・充填装置１の組み立ておよび撤去作業を容易に行うことができる。
【００５２】
このように本実施形態のガス回収・充填装置１は、可搬性、作業性に優れ、ＧＣＢ等の小型の開閉設備のガス回収・充填にきわめて好適である。
【００５３】
加えて、第１真空ポンプ３２は台座３４に固定されており、ケーシング３１に対して台座３４ごと取り外しが可能とされている。ここで、例えば負荷断路器（ＬＤＳ）など、ＧＣＢよりもさらに小型の開閉装置からの少量の絶縁性ガスの回収を行う際には、小型の真空ポンプがあれば足りる。このような場合には、この第１真空ポンプ３２を装置本体１０から取り外してＬＤＳの設置現場へ持参し、ガス回収の作業を行うことができる。
【００５４】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、ガス回収・充填装置１には追加ユニット５０が備えられていたが、例えばＧＣＢの劣化取替時のように、回収工程のみが行われ、回収したガスの再利用が行われない場合には、追加ユニットは不要である。また、作業に充分な時間がある場合、設置現場が極めて狭く追加ユニット５０の持ち込みが困難な場合等においては、回収操作の開始前における回収容器６１の内部と装置本体１０の配管の内部の吸引、および、機器真空吸引工程におけるＧＣＢ６０の内部の吸引を、第２真空ポンプ３３を用いて行うことができる。このような場合にも、追加ユニットは不要である。
【符号の説明】
【００５５】
１...ガス回収・充填装置
２０...加圧ポンプユニット
２２...加圧ポンプ
３０...真空ポンプユニット
３２...第１真空ポンプ
３３...第２真空ポンプ
４０...配管部ユニット
６０...ＧＣＢ（開閉設備）
６１...回収容器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス回収・充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
変電設備に備えられるガス遮断器（ＧＣＢ）の内部には、絶縁性ガスとしてＳＦ６ガスが充填されている。
ところで、ＳＦ６ガスは、温室効果がきわめて高いことが最近になって指摘されており、また、分解までの寿命も長いことから、排出規制対象として指定されるに至っている。このため、機器の点検・修理等の際にはこのＳＦ６ガスを外部に漏らさぬようにガス遮断器の内部からいったん回収し、作業終了後に再びガス遮断器の内部に充填する必要がある。また、ガス遮断器の劣化取替工事の際にも、このＳＦ６ガスを大気中に漏らすことなく確実に回収する必要がある。
【０００３】
このような用途に使用されるガス回収・充填装置としては、例えば特許文献１に開示のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１１２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ＳＦ６ガスの温暖化効果が問題視されるようになったのは最近のことであり、ガス遮断器（ＧＣＢ）等の小型の開閉装置に封入されるガス量がごく少量であること等から、これら小型の開閉装置からのガス回収に適した回収装置の開発は遅れているのが実情である。このため、小型の開閉装置からの少量のガスの回収であっても、上記特許文献のような、大型の絶縁開閉装置から大量の絶縁性ガスを液化して回収する大型の回収装置を流用する他なかった。このため、ガス遮断器が地下変電所等の狭い場所に設置されている場合などには、対応に苦慮していた。
【０００６】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、特に変電設備における小型の開閉設備からの少量の絶縁性ガスの回収に好適なガス回収・充填装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するための手段として、本発明のガス回収・充填装置は、変電所の開閉設備に封入される絶縁性ガスを回収および充填するためのガス回収・充填装置であって、加圧ポンプを備える加圧ポンプユニットと、真空ポンプを備える真空ポンプユニットと、前記開閉設備、および、前記開閉設備から回収される前記絶縁性ガスを貯蔵する回収容器に連結可能であって、前記加圧ポンプまたは前記真空ポンプを通過して前記絶縁性ガスが流れる複数の流路を構成する配管と、前記複数の流路の切り替えを行うための弁体とを備える配管部ユニットと、を備え、前記加圧ポンプユニット、真空ポンプユニット、および配管部ユニットは作業者が人力で持ち運び可能な重さとされているものである。
【０００８】
本発明のガス回収・充填装置は、前記加圧ポンプユニット、前記真空ポンプユニット、および前記配管部ユニットが互いに積み重ね可能とされているものであってもよい。
【０００９】
また、本発明のガス回収・充填装置は、前記加圧ポンプユニット、前記真空ポンプユニット、および前記配管部ユニットの前面に、前記加圧ポンプおよび前記真空ポンプと前記配管とを連結するための接続用配管が接続可能な継手が設けられているものであってもよい。
【００１０】
さらに、本発明のガス回収・充填装置は、前記真空ポンプが前記真空ポンプユニットに対して着脱可能に取り付けられているものであってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のガス回収・充填装置は可搬性および作業性に優れており、変電設備における小型の開閉設備からの少量の絶縁性ガスの回収に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態のガス回収・充填装置における装置本体の正面図
【図２】装置本体の側面図
【図３】追加ユニットの斜視図
【図４】装置本体から取り外された第１真空ポンプと台座とを示す側面図
【図５】ガス回収・充填装置の配管図
【図６Ａ】ガス回収・充填装置を用いたガス回収・充填の工程図（Ａ）
【図６Ｂ】ガス回収・充填装置を用いたガス回収・充填の工程図（Ｂ）
【図６Ｃ】ガス回収・充填装置を用いたガス回収・充填の工程図（Ｃ）
【図６Ｄ】ガス回収・充填装置を用いたガス回収・充填の工程図（Ｄ）
【図６Ｅ】ガス回収・充填装置を用いたガス回収・充填の工程図（Ｅ）
【図６Ｆ】ガス回収・充填装置を用いたガス回収・充填の工程図（Ｆ）
【図６Ｇ】ガス回収・充填装置を用いたガス回収・充填の工程図（Ｇ）
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のガス回収・充填装置を具体化した実施形態について、図１〜図６を参照しつつ詳細に説明する。
【００１４】
１．装置の構成
１）全体構成
本実施形態のガス回収・充填装置１は、特にＧＣＢ６０の交換や点検・修理等の際に、ＧＣＢ６０の内部に封入されている少量のＳＦ６ガスを液化することなく気体のままで回収し、回収されたガスをＧＣＢ６０に再充填するために適したものである。このガス回収・充填装置１は、装置本体１０と、追加ユニット５０とを備える。本実施形態の装置本体の正面図を図１、側面図を図２に、また追加ユニット５０を図３に示した。
【００１５】
装置本体１０は、加圧ポンプユニット２０、真空ポンプユニット３０、および配管部ユニット４０の３つに分割されている。各ユニット２０、３０、４０は、ほぼ同形の矩形箱状で耐荷重性のあるケーシング２１、３１、４１の内部に必要な部材等が収容されたものとなっており、互いに積み重ねることが可能となっている。１つのユニットの重さは作業者１〜２名が人力で持ち運び可能な重さ、具体的には３０ｋｇ以内とされている。ケーシング２１、３１、４１の両側面には、それぞれ、持ち運びのための持ち手１１が取り付けられている。
【００１６】
２）加圧ポンプユニット
３つのユニット２０、３０、４０のうち、最下部に配される加圧ポンプユニット２０は、ケーシング２１の内部に加圧ポンプ２２を備えるものである。加圧ポンプ２２の吸気口および排気口は、それぞれ配管（図示せず）を介して、ケーシング２１の前面に配された継手（加圧ポンプ側吸気継手Ｃ１Ａ、加圧ポンプ側排気継手Ｃ１Ｂ）に接続されている。
【００１７】
３）真空ポンプユニット
この加圧ポンプユニット２０の上側に重ねられる真空ポンプユニット３０は、ケーシング３１の内部に第１真空ポンプ３２、第２真空ポンプ３３を備えるものである。第１真空ポンプ３２の吸気口、排気口、および第２真空ポンプ３３の吸気口は、それぞれ配管を介して、ケーシング３１の前面に配された継手（第１真空ポンプ側吸気継手Ｃ２Ａ、第１真空ポンプ側排気継手Ｃ２Ｂ、第２真空ポンプ側吸気継手Ｃ３）に接続されている。第２真空ポンプ３３の排気口は大気に開放されている。
【００１８】
なお、第１真空ポンプ３２は台座３４に固定されており、ケーシング３１に対して台座３４ごと取り外しが可能とされている（図４参照）。台座３４は、平板状の底板３５と、この底板３５の前端から上方に立ち上がり、ケーシング３１の前面の開口部を塞ぐ前板３６とで構成されており、第１真空ポンプ３２が底板３５の上面に固定されている。この台座３４は、ケーシング３１の前面に設けられた開口部から内部に挿入され、前板３６をケーシング３１にねじ止めすることによりケーシング３１に固定される。上記した継手のうち、第１真空ポンプ側吸気継手Ｃ２Ａおよび第１真空ポンプ側排気継手Ｃ２Ｂは、前板３６に設けられており、これらの継手Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂおよびこの継手Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂと第１真空ポンプ３２の吸気口、排気口を連結する配管も台座３４と共に取り外せるようにされている。
【００１９】
４）配管部ユニット
この真空ポンプユニット３０の上側に重ねられる配管部ユニット４０は、ケーシング４１の内部に、加圧ポンプ２２または真空ポンプ３２、３３を通過してガスが流れる複数の流路Ｒ１〜Ｒ７を構成する配管と、これらの流路の切り替えを行うためのバルブＶ１〜Ｖ１２が収容され、併せて、回収・再充填されるガスから水分、油、ダストを除去するための２種のフィルタ４２（水分補修用フィルタ４２Ａ、油・ダスト補修用フィルタ４２Ｂ）と、流量計４３、圧力計４４等の計器とが収容されている。また、ケーシング４１の前面には７つの継手が配されている。各継手は、それぞれ、一対の加圧ポンプ接続用継手（加圧ポンプ用吸気継手Ｃ４Ａ、加圧ポンプ用排気継手Ｃ４Ｂ）、一対の第１真空ポンプ接続用継手（第１真空ポンプ用吸気継手Ｃ５Ａ、第２真空ポンプ用排気継手Ｃ５Ｂ）、第２真空ポンプ接続用継手（第２真空ポンプ用吸気継手Ｃ６）、ＧＣＢ６０との接続用の機器用継手Ｃ７、回収容器６１との接続用の回収用継手Ｃ８である。
【００２０】
図５には、ガス回収・充填装置１の配管図を示した。配管部ユニット４０内の流路Ｒ１〜Ｒ７の構成は以下のようである。
ｉ）機器−回収接続流路Ｒ１
機器−回収接続流路Ｒ１は、加圧ポンプ２２、第１真空ポンプ３２および第２真空ポンプを通過せずに機器用継手Ｃ７と回収用継手Ｃ８とを結ぶ流路である。この機器−回収接続流路Ｒ１には、バルブＶ５が備えられている。
【００２１】
ii）フィルタ用流路Ｒ２
フィルタ用流路Ｒ２は、機器用継手Ｃ７とバルブＶ５との間で機器−回収接続流路Ｒ１から分岐し、直列に接続された２つのフィルタ４２Ａ、４２Ｂを介して、機器−回収接続流路Ｒ１におけるバルブＶ５と回収用継手Ｃ８との間に再び接続する流路である。このフィルタ用流路Ｒ２において、フィルタ４２の前後には圧力計４４（機器用継手側...第１圧力計４４Ａ、回収用継手側...第２圧力計４４Ｂ）が、また、フィルタ４２と第２圧力計４４Ｂとの間には流量計４３が、それぞれ備えられている。また、機器−回収接続流路Ｒ１からの分岐点と第１圧力計４４Ａとの間にはバルブＶ１が、第１圧力計４４Ａとフィルタ４２との間にはバルブＶ６が、第２圧力計４４Ｂと機器−回収接続流路Ｒ１への接続点との間にはバルブＶ３が、それぞれ備えられている。
【００２２】
iii）加圧ポンプユニット用流路Ｒ３
加圧ポンプユニット用流路Ｒ３は、バルブＶ６とフィルタ４２との間でフィルタ用流路Ｒ２から分岐し、加圧ポンプ２２を介して、機器−回収接続流路Ｒ１においてフィルタ用流路Ｒ２との接続点とバルブＶ５との間に接続する流路である。この流路は、フィルタ用流路Ｒ２からの分岐点と加圧ポンプ用排気継手Ｃ４Ｂとの間、および、加圧ポンプ用吸気継手Ｃ４Ａとフィルタ用流路Ｒ２への接続点との間を接続する流路で成り立っている。この流路において、フィルタ用流路Ｒ２からの分岐点と加圧ポンプ用排気継手Ｃ４Ｂとの間にはバルブＶ１２が、また加圧ポンプ用吸気継手Ｃ４Ａとフィルタ用流路Ｒ２への接続点には、加圧ポンプ用吸気継手Ｃ４Ａに近い側からバルブＶ７、バルブＶ４が、それぞれ備えられている。
【００２３】
iv）第１バイパス流路Ｒ４
第１バイパス流路Ｒ４は、フィルタ用流路Ｒ２においてバルブＶ１とバルブＶ６との間から分岐し、加圧ポンプユニット用流路Ｒ３においてバルブＶ７とバルブＶ４との間に接続する流路である。
【００２４】
ｖ）第１真空ポンプ用流路Ｒ５
第１真空ポンプ用流路Ｒ５は、加圧ポンプユニット用流路Ｒ３において加圧ポンプ用吸気継手Ｃ４ＡとバルブＶ７との間から分岐し、第１バイパス流路Ｒ４に接続する流路である。この流路は、加圧ポンプユニット用流路Ｒ３からの分岐点と第１真空ポンプ用排気継手Ｃ５Ｂとの間、および、第１真空ポンプ用吸気継手Ｃ５Ａと第１バイパス流路Ｒ４への接続点との間を接続する流路で成り立っている。この流路において、加圧ポンプユニット用流路Ｒ３からの分岐点と第１真空ポンプ用排気継手Ｃ５Ｂとの間にはバルブＶ９が、第１真空ポンプ用吸気継手Ｃ５Ａと第１バイパス流路Ｒ４への接続点との間にはバルブＶ８が、それぞれ備えられている。
【００２５】
vi）フィルタバイパス用流路Ｒ６
フィルタバイパス用流路Ｒ６は、機器−回収接続流路Ｒ１において機器用継手Ｃ７とフィルタ用流路Ｒ２への分岐点との間で分岐し、フィルタ用流路Ｒ２において第２圧力計４４ＢとバルブＶ３との間に接続する流路である。この流路には、バルブＶ２が備えられている。
【００２６】
vii）第２真空ポンプ用流路Ｒ７
第２真空ポンプ用流路Ｒ７は、機器−回収接続流路Ｒ１においてフィルタ用流路Ｒ２への分岐点からさらに分岐し、第２真空ポンプ用吸気継手Ｃ６に接続する流路である。この流路には、バルブＶ１０、および第３圧力計４４Ｃが備えられている。
【００２７】
なお、以上のバルブＶ１〜Ｖ１２は制御装置により自動制御されるようになっていても構わない。
【００２８】
５）追加ユニット
装置本体１０とは別体で設置される追加ユニット５０は、容器５１の内部に追加真空ポンプ５２と配管、バルブ等を収容したものである。追加真空ポンプ５２は、詳細には下記２．で説明するように、ガスの回収操作、および再充填操作を行う前に、回収容器６１やＧＣＢ６０の内部をあらかじめ真空としておくための吸引操作を短時間で行うために用いられるものである。したがって、追加真空ポンプ５２としては、追加ユニット５０全体の重さが作業者１〜２名が人力で持ち運び可能な重さ（３０ｋｇ以内）を超えないことを限度として、比較的大型のものが選択される。
【００２９】
６）各ユニット間の接続
配管部ユニット４０内部の流路Ｒ１〜Ｒ７と、加圧ポンプ２２、第１真空ポンプ３２および第２真空ポンプ３３は、加圧ポンプユニット２０、および真空ポンプユニット３０の前面に配された継手Ｃ１〜Ｃ３と、配管部ユニット４０の前面に配された継手Ｃ４〜Ｃ６とを接続用配管Ｔ１〜Ｔ３により接続することで連結される。具体的には、加圧ポンプ側吸気継手Ｃ１Ａと加圧ポンプ用吸気継手Ｃ４Ａとの間が接続用配管Ｔ１Ａ、加圧ポンプ側排気継手Ｃ１Ｂと加圧ポンプ用排気継手Ｃ４Ｂとの間が接続用配管Ｔ１Ｂ、第１真空ポンプ側吸気継手Ｃ２Ａと第１真空ポンプ用吸気継手Ｃ５Ａとの間が接続用配管Ｔ２Ａ、第１真空ポンプ側排気継手Ｃ２Ｂと第１真空ポンプ用排気継手Ｃ５Ｂとの間が接続用配管Ｔ２Ｂ、第２真空ポンプ側吸気継手Ｃ３と第２真空ポンプ用吸気継手Ｃ６との間が接続用配管Ｔ３により接続されている。これらの接続用配管Ｔ１〜Ｔ３の両端には、詳細には図示しないが、継手が備えられており、各ユニットの対応する継手Ｃ１〜Ｃ６と接続可能である。なお、継手としては、例えばワンタッチ接続が可能な「カプラ（登録商標）」を好適に用いることができる。
【００３０】
７）装置本体１０とＧＣＢ６０および回収容器６１との接続
配管部ユニット４０に設けられた機器用継手Ｃ７は、高圧ホース６２、および機器弁Ｖｇを介してＧＣＢ６０のガス補給口と接続されている。なお、ＧＣＢ６０と機器用継手Ｃ７とを繋ぐ配管は途中で分岐しており、ここにはバルブＶ１３を介して追加真空ポンプ５２が接続されている。また、配管部ユニット４０に設けられた回収用継手Ｃ８は、高圧ホース６２、およびタンク弁Ｖｔを介して回収容器６１に接続されている。なお、回収容器６１としては、例えば、作業者が１〜２名で持ち運び可能な小型のガスボンベの複数を並列に接続して用いることができる。
【００３１】
２．ガス回収・充填装置を用いた回収・充填工程
次に、上記の様に構成されたガス回収・充填装置１を使用して、ＧＣＢ６０内に充填されているＳＦ６ガスの回収および再充填を行う工程について説明する。
【００３２】
１）装置の搬入、組み立て
装置本体１０の３つのユニット２０、３０、４０、接続用配管Ｔ１〜Ｔ３、追加ユニット５０、回収容器６１、および、装置本体１０とＧＣＢ６０、回収容器６１、追加ユニット５０を接続する高圧ホース６２等を、ＧＣＢ６０の設置現場へ搬入する。
【００３３】
このとき、３つのユニット２０、３０、４０および追加ユニット５０は、それぞれ作業者が１〜２名で持ち運び可能な大きさ及び重さとされているので、ＧＣＢ６０の設置現場が階段や小型のエレベータを用いてしか行くことの出来ない屋内変電所および地下変電所内などであっても、容易に搬入を行うことができる。
【００３４】
搬入が完了したら、装置本体１０を組み立てる。加圧ポンプユニット２０、真空ポンプユニット３０、および配管部ユニット４０をこの順に下から積み重ねる。次いで、加圧ポンプユニット２０、および真空ポンプユニット３０の前面に配された継手Ｃ１〜Ｃ３と、配管部ユニット４０の前面に配された継手Ｃ４〜Ｃ６とを接続用配管Ｔ１〜Ｔ３により接続することにより、配管部ユニット４０内部の流路Ｒ１〜Ｒ７と、加圧ポンプ２２、第１真空ポンプ３２、第２真空ポンプ３３とを接続する。装置本体１０の組み立てが完了したら、高圧ホース６２等により、配管部ユニット４０に設けられた機器用継手Ｃ７および回収用継手Ｃ８と、ＧＣＢ６０、追加ユニット５０および回収容器６１との間を接続する。
【００３５】
このとき、装置本体１０は３つのユニット２０、３０、４０が積み重ねられるようにされているので、ＧＣＢ６０の設置現場が狭い場所であっても、装置本体１０を容易に設置することができる。また、ガスの流路Ｒ１〜Ｒ７を構成する配管、バルブＶ１〜Ｖ１２、フィルタ４２、計器類が予め組み立てられた状態で配管部ユニット４０にひとまとめに収納されており、設置現場で取り回す配管は３つのユニット２０、３０、４０を接続する接続用配管Ｔ１〜Ｔ３、および装置本体１０とＧＣＢ６０、追加ユニット５０および回収容器６１との間を接続する高圧ホース６２等の配管のみとされているので、装置の組み立てを簡易かつ迅速に行うことができる。
【００３６】
２）回収工程
まず、ＧＣＢ６０内に充填されているガスを回収容器６１内に回収する回収工程について説明する。各工程の配管図を図６Ａ〜図６Ｃに示した。なお、図６Ａ〜図６Ｃにおいて、ガスの流れる経路を太線で、ガスの流れる方向を矢印で示している。
【００３７】
なお、回収操作の開始前に、回収容器６１の内部、および装置本体１０の配管の内部をあらかじめ真空ポンプで吸引し、真空としておく。回収されるＳＦ６ガスに空気が混入すると再利用ができなくなるためである。なお、この吸引操作は第２真空ポンプ３３および追加真空ポンプ５２を用いて行えばよい。この吸引操作は、装置本体１０に内蔵された第２真空ポンプ３２に加え、追加ユニット５０に備えられた比較的大型の追加真空ポンプ５２を用いることにより、短時間で行うことができる。
【００３８】
Ａ）自然回収工程（図６Ａ）
自然回収工程では、加圧ポンプ２２、第１真空ポンプ３２、第２真空ポンプ３３、追加真空ポンプ５２の電源をオフとする。また、バルブＶ１、Ｖ３、Ｖ６、機器弁Ｖｇ、タンク弁Ｖｔを開とし、その他は閉とする。この状態では、ガスは、相対的に高圧のＧＣＢ６０内部から、フィルタ４２Ａ、４２Ｂを通り、加圧ポンプ２２及び真空ポンプ３２、３３を経由しない経路で回収容器６１に流れ込む。ＧＣＢ６０の内圧と回収容器６１の内圧がほぼ等しくなるまで、ＧＣＢ６０内部のガスが回収容器６１に自然流入する。
【００３９】
Ｂ）加圧回収工程（図６Ｂ）
ＧＣＢ６０の内圧と回収容器６１の内圧がほぼ等しくなり、ＧＣＢ６０内部のガスの回収容器６１への流れが止まったら、加圧回収工程を行う。この工程では、第１真空ポンプ３２、第２真空ポンプ３３および追加真空ポンプ５２の電源をオフとし、加圧ポンプ２２の電源をオンにする。また、バルブＶ１、Ｖ３、Ｖ７、Ｖ１２、機器弁Ｖｇ、タンク弁Ｖｔを開とし、その他は閉とする。すると、ＧＣＢ６０内部のガスが、加圧ポンプ２２およびフィルタ４２Ａ、４２Ｂをこの順に経由する経路で回収容器６１に流れる。加圧ポンプ２２の作動により、ＧＣＢ６０の内圧がほぼ０ＭＰａＧとなるまで、ＧＣＢ６０内部のガスを回収容器６１内に押し込む。
【００４０】
Ｃ）加圧真空回収工程（図６Ｃ）
ＧＣＢ６０の内圧がほぼ０ＭＰａＧとなったら、加圧真空回収工程を行う。この工程では、第２真空ポンプ３３および追加真空ポンプ５２の電源をオフにし、第１真空ポンプ３２、加圧ポンプ２２の電源をオンにする。また、バルブＶ１、Ｖ３、Ｖ８、Ｖ９、Ｖ１２、機器弁Ｖｇ、タンク弁Ｖｔを開とし、その他は閉とする。すると、ＧＣＢ６０内部のガスが第１真空ポンプ３２、加圧ポンプ２２およびフィルタ４２Ａ、４２Ｂをこの順に経由する経路で回収容器６１に流れる。ＧＣＢ６０内部に残る僅かなガスを第１真空ポンプ３２によって吸引し、加圧ポンプ２２によって回収容器６１に押し込む。
ガス回収率の向上を目指し、ＧＣＢ６０内部の真空度が２ｋＰａ・ａｂｓに達するまで回収を行うことができる。
【００４１】
加圧真空回収工程を終了したら、加圧ポンプ２２、第１真空ポンプ３２、第２真空ポンプ３３、追加真空ポンプ５２の電源をオフにし、すべてのバルブＶ１〜１２、Ｖｇ、Ｖｔを閉鎖する。この後、ＧＣＢ６０の撤去・点検・修理等の作業を行う。
【００４２】
３）再充填工程
ＧＣＢ６０の劣化取替工事に伴う撤去の場合には、撤去されるＧＣＢ６０にガスを再充填する工程は不要であるが、点検・修理等の場合には、作業終了後のＧＣＢ６０に回収されたガスを再充填する工程が必要となる。以下、再充填の工程について説明する。各工程の配管図を図６Ｄ〜図６Ｇに示した。なお、図６Ｄ〜図６Ｇにおいて、ガスの流れる経路を太線で、ガスの流れる方向を矢印で示している。
【００４３】
Ｄ）機器真空吸引工程（図６Ｄ）
充填操作の開始前に、ＧＣＢ６０の内部をあらかじめ真空ポンプで吸引し、真空としておく。ＧＣＢ６０の内部に空気が残っていると、充填されるＳＦ６ガスに空気が混じり、必要な絶縁性能が充分保たれなくなるためである。加圧ポンプ２２、第１真空ポンプ３２の電源をオフとし、第２真空ポンプ３３および追加真空ポンプ５２の電源をオンにする。また、機器弁Ｖｇ、バルブＶ１０、Ｖ１３を開とし、その他を閉とする。ＧＣＢ６０の内部がほぼ真空となるまで吸引を行う。この吸引操作は、装置本体１０に内蔵された第２真空ポンプ３２に加え、追加ユニット５０に備えられた比較的大型の追加真空ポンプ５２を用いることにより、短時間で行うことができる。
作業品質の向上を目指し、真空度１Ｔｏｒｒ（１３３Ｐａ・ａｂｓ）まで真空引きを行うことができる。
【００４４】
Ｅ）自然充填工程（図６Ｅ）
自然充填工程では、加圧ポンプ２２、第１真空ポンプ３２、第２真空ポンプ３３、追加真空ポンプ５２の電源をオフとする。また、バルブＶ２、Ｖ４、Ｖ６、機器弁Ｖｇ、タンク弁Ｖｔを開とし、その他は閉とする。この状態では、ガスは、相対的に高圧の回収容器６１内部から、フィルタ４２Ａ、４２Ｂを通り、加圧ポンプ２２及び真空ポンプ３２、３３を経由しない経路でＧＣＢ６０に流れ込む。ＧＣＢ６０の内圧と回収容器６１の内圧がほぼ等しくなるまで、回収容器６１内部のガスがＧＣＢ６０に自然流入する。
【００４５】
Ｆ）加圧充填工程（図６Ｆ）
ＧＣＢ６０の内圧と回収容器６１の内圧がほぼ等しくなり、回収容器６１内部のガスのＧＣＢ６０への流れが止まったら、加圧充填工程を行う。この工程では、第１真空ポンプ３２、第２真空ポンプ３３および追加真空ポンプ５２の電源をオフとし、加圧ポンプ２２の電源をオンにする。また、バルブＶ２、Ｖ４、Ｖ７、Ｖ１２、機器弁Ｖｇ、タンク弁Ｖｔを開とし、その他は閉とする。すると、回収容器６１内部のガスが、加圧ポンプ２２およびフィルタ４２Ａ、４２Ｂをこの順に経由する経路でＧＣＢ６０に流れる。加圧ポンプ２２の作動により、回収容器６１の内圧がほぼ０ＭＰａＧとなるまで、回収容器６１内部のガスをＧＣＢ６０内に押し込む。
【００４６】
Ｇ）加圧真空充填工程（図６Ｇ）
回収容器６１の内圧がほぼ０ＭＰａＧとなったら、加圧真空充填工程を行う。この工程では、第２真空ポンプ３３および追加真空ポンプ５２の電源をオフにし、第１真空ポンプ３２、加圧ポンプ２２の電源をオンにする。また、バルブＶ２、Ｖ５、Ｖ８、Ｖ９、Ｖ１２、機器弁Ｖｇ、タンク弁Ｖｔを開とし、その他は閉とする。すると、回収容器６１内部のガスが第１真空ポンプ３２、加圧ポンプ２２およびフィルタ４２Ａ、４２Ｂをこの順に経由する経路でＧＣＢ６０に流れる。回収容器６１内部に残る僅かなガスを第１真空ポンプ３２によって吸引し、加圧ポンプ２２によってＧＣＢ６０に押し込む。
【００４７】
４）装置の解体・撤収
回収・再充填工程が完了したら、加圧ポンプ２２、第１真空ポンプ３２、第２真空ポンプ３３、追加真空ポンプ５２の電源をオフにし、すべてのバルブＶ１〜１２、Ｖｇ、Ｖｔを閉鎖する。
【００４８】
次いで、装置本体１０を解体する。３つのユニット２０、３０、４０を接続する接続用配管Ｔ１〜Ｔ３、および装置本体１０とＧＣＢ６０、追加ユニット５０および回収容器６１との間を接続する配管をすべて取り外す。その後、ガス回収・充填装置１を撤収する。この際にも、上記の搬入・組み立て時と同様に、解体・撤収作業を容易に行うことができる。
【００４９】
３．まとめ
以上のように本実施形態によれば、ガス回収・充填装置１の装置本体１０が３つのユニット２０、３０、４０に分割されており、各ユニットは作業者が１〜２名で持ち運び可能な大きさ及び重さとされている。また、回収・充填の際に、あらかじめ回収容器６１やＧＣＢ６０の内部を真空としておくために必要な比較的大型の追加真空ポンプ５２は別置の追加ユニット５０に収容され、この追加ユニット５０についても作業者が１〜２名で持ち運び可能な大きさ及び重さとされている。このため、ＧＣＢ６０の設置現場が階段や小型のエレベータを用いてしか行くことの出来ない屋内変電所内および地下変電所内などであっても、人力で容易に搬入を行うことができる。また、自然回収・充填、加圧回収・充填、加圧真空回収・充填をＧＣＢ６０から回収容器６１、回収容器６１からＧＣＢ６０の双方向で行えるようにするための複雑な流路Ｒ１〜Ｒ７を構成する配管とバルブＶ１〜１２、およびフィルタ４２や計器類を予め組み立てられた状態で１つの配管部ユニット４０に収納しており、設置現場で取り回す配管が最小限とされているので、装置の組み立てを簡易かつ迅速に行うことができる。
【００５０】
また、３つのユニット２０、３０、４０が積み重ね可能とされているので、装置本体１０をコンパクトに設置可能である。このため、ＧＣＢ６０の設置現場が狭い場所であっても、装置本体１０を設置し、作業をするためのスペースを確保することができる。
【００５１】
さらに、装置本体１０の各ユニット２０、３０、４０において、他のユニット２０，３０，４０またはＧＣＢ６０、追加ユニット５０および回収容器６１との接続のための配管を取り付けるための継手は、全てケーシング２１、３１、４１の前面に配されている。このため、設置現場が装置本体１０の側面や背面での作業スペースを確保できないような狭い場所であっても、ガス回収・充填装置１の組み立ておよび撤去作業を容易に行うことができる。
【００５２】
このように本実施形態のガス回収・充填装置１は、可搬性、作業性に優れ、ＧＣＢ等の小型の開閉設備のガス回収・充填にきわめて好適である。
【００５３】
加えて、第１真空ポンプ３２は台座３４に固定されており、ケーシング３１に対して台座３４ごと取り外しが可能とされている。ここで、例えば負荷断路器（ＬＤＳ）など、ＧＣＢよりもさらに小型の開閉装置からの少量の絶縁性ガスの回収を行う際には、小型の真空ポンプがあれば足りる。このような場合には、この第１真空ポンプ３２を装置本体１０から取り外してＬＤＳの設置現場へ持参し、ガス回収の作業を行うことができる。
【００５４】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、ガス回収・充填装置１には追加ユニット５０が備えられていたが、例えばＧＣＢの劣化取替時のように、回収工程のみが行われ、回収したガスの再利用が行われない場合には、追加ユニットは不要である。また、作業に充分な時間がある場合、設置現場が極めて狭く追加ユニット５０の持ち込みが困難な場合等においては、回収操作の開始前における回収容器６１の内部と装置本体１０の配管の内部の吸引、および、機器真空吸引工程におけるＧＣＢ６０の内部の吸引を、第２真空ポンプ３３を用いて行うことができる。このような場合にも、追加ユニットは不要である。
【符号の説明】
【００５５】
１...ガス回収・充填装置
２０...加圧ポンプユニット
２２...加圧ポンプ
３０...真空ポンプユニット
３２...第１真空ポンプ
３３...第２真空ポンプ
４０...配管部ユニット
６０...ＧＣＢ（開閉設備）
６１...回収容器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変電所の開閉設備に封入される絶縁性ガスを回収および充填するためのガス回収・充填装置であって、
加圧ポンプを備える加圧ポンプユニットと、
真空ポンプを備える真空ポンプユニットと、
前記開閉設備、および、前記開閉設備から回収される前記絶縁性ガスを貯蔵する回収容器に連結可能であって、前記加圧ポンプまたは前記真空ポンプを通過して前記絶縁性ガスが流れる複数の流路を構成する配管と、前記複数の流路の切り替えを行うための弁体とを備える配管部ユニットと、を備え、
前記加圧ポンプユニット、真空ポンプユニット、および配管部ユニットは作業者が人力で持ち運び可能な重さとされている、ガス回収・充填装置。
【請求項２】
前記加圧ポンプユニット、前記真空ポンプユニット、および前記配管部ユニットが互いに積み重ね可能とされている、請求項１に記載のガス回収・充填装置。
【請求項３】
前記加圧ポンプユニット、前記真空ポンプユニット、および前記配管部ユニットの前面に、前記加圧ポンプおよび前記真空ポンプと前記配管とを連結するための接続用配管が接続可能な継手が設けられている、請求項１または請求項２に記載のガス回収・充填装置。
【請求項４】
前記真空ポンプが前記真空ポンプユニットに対して着脱可能に取り付けられている、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のガス回収・充填装置。
【請求項１】
変電所の開閉設備に封入される絶縁性ガスを回収および充填するためのガス回収・充填装置であって、
加圧ポンプを備える加圧ポンプユニットと、
真空ポンプを備える真空ポンプユニットと、
前記開閉設備、および、前記開閉設備から回収される前記絶縁性ガスを貯蔵する回収容器に連結可能であって、前記加圧ポンプまたは前記真空ポンプを通過して前記絶縁性ガスが流れる複数の流路を構成する配管と、前記複数の流路の切り替えを行うための弁体とを備える配管部ユニットと、を備え、
前記加圧ポンプユニット、真空ポンプユニット、および配管部ユニットは作業者が人力で持ち運び可能な重さとされている、ガス回収・充填装置。
【請求項２】
前記加圧ポンプユニット、前記真空ポンプユニット、および前記配管部ユニットが互いに積み重ね可能とされている、請求項１に記載のガス回収・充填装置。
【請求項３】
前記加圧ポンプユニット、前記真空ポンプユニット、および前記配管部ユニットの前面に、前記加圧ポンプおよび前記真空ポンプと前記配管とを連結するための接続用配管が接続可能な継手が設けられている、請求項１または請求項２に記載のガス回収・充填装置。
【請求項４】
前記真空ポンプが前記真空ポンプユニットに対して着脱可能に取り付けられている、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のガス回収・充填装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図６Ｆ】
【図６Ｇ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図６Ｆ】
【図６Ｇ】
【公開番号】特開２０１３−１６３０９（Ｐ２０１３−１６３０９Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４７３１５（Ｐ２０１１−１４７３１５）
【出願日】平成２３年７月１日（２０１１．７．１）
【出願人】（０００２１３２９７）中部電力株式会社 (811)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１日（２０１１．７．１）
【出願人】（０００２１３２９７）中部電力株式会社 (811)
【Ｆターム（参考）】
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