JP2002181289A - 高圧ガスタンクローリの過充填防止システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 未熟練作業者でも安全かつ確実に高圧ガスタ
ンクローリのタンクに液化ガスを所定量充填することの
できる高圧ガスタンクローリ液充填システムを提供する
こと。 【解決手段】 タンク１１内の液面を検出する液面セン
サ１２と、液化ガスの温度を検出する温度センサ１３
と、液化ガス温度と比重との関係を記憶する温度−比重
関係記憶手段１８と、タンク１１内に液化ガスを注入す
る注入路上に設けられた自動開閉弁２０と、温度センサ
１３が検出した温度に基づいて温度−比重関係記憶手段
１８から比重を読み出し、タンク１１内の所定液面を決
定し、液面センサ１２が検出する液面が所定液面に達し
たときに、自動開閉弁２０により液化ガスの注入を停止
させる液充填プログラム３６とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高圧液化ガスを輸
送するための高圧ガスタンクローリのタンクへ液化ガス
を充填するシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、高圧液化ガスのうち、液化石油
ガスは、港の基地からサテライト基地まではパイプライ
ンで輸送されるが、サテライト基地から後は一般的に、
高圧ガスタンクローリにより輸送されている。法規制に
より、高圧ガスタンク内へは規定量以上の液化ガスを充
填することが禁止されているが、当然輸送効率からは、
できる限り多く積むことが要求される。そのため従来
は、作業者がタンク内の液面高さを、スリップチューブ
式液面計等により読みとっている。従来の高圧ガスタン
クローリ液充填システムの構成を図３に示す。カップリ
ング１０６に基地側のホースを接続し、手動弁１０４及
び手動弁１０５を開けることにより、液化ガスがタンク
１０１内に注入される。スリップチューブ式液面計の１
０２操作は、タンク１０１上部に設けられた小さな作業
台１０３上に乗って、スリップチューブ式液面計１０２
をスライドさせながら徐々に引き上げる作業である。

【０００３】現在の液面が測定できたとしても、液化ガ
スは、液温により比重が大きく変化する。そのため、作
業者は、液温毎に表として作成されている「容量−液面
換算表」を用いてそのときの液比重により換算された容
量を算定しなければならない。そしてさらに、その算定
した容量により、摂氏４８度のときに規定の容量以下と
なるように、液面を演算し、その液面まで液化ガスを注
入していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
高圧ガスタンクローリへの液化ガスの充填システムに
は、次のような問題があった。 （１）スリップチューブ式液面計を上下させるとガスが
噴出し、目盛りを読み取るのに困難があった。また、換
算作業のためには細かい換算表の読み取りが必要であ
り、瞬時に判断を下さなければならないため、経験と勘
による判断力が要求され、誰でもができるというもので
なかった。 （２）タンクの上の高所かつ狭い作業台の上で噴出する
ガスの下で目盛りを読みとる作業を行うため、作業者に
過度の緊張や労力を強いる問題があった。

【０００５】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、未熟練作業者でも安全かつ確実に高
圧ガスタンクローリのタンクに液化ガスを所定量充填す
ることのできる高圧ガスタンクローリの過充填防止シス
テムを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る高圧ガスタ
ンクローリの過充填防止システムは、次の構成を有して
いる。 （１）高圧ガスタンクローリのタンクに液化ガスを所定
量充填する高圧ガスタンクローリ液充填システムであっ
て、タンク内の液面を検出する液面センサと、液化ガス
の温度を検出する温度センサと、液化ガス温度と比重と
の関係を記憶する温度−比重関係記憶手段と、タンク内
に液化ガスを注入する注入路上に設けられた自動開閉弁
と、温度センサが検出した温度に基づいて温度−比重関
係記憶手段から比重を読み出し、タンク内の所定液面を
決定し、液面センサが検出する液面が所定液面に達した
ときに、自動開閉弁により液化ガスの注入を停止させる
制御手段とを有する。 （２）（１）に記載する高圧ガスタンクローリ液充填シ
ステムにおいて、前記所定液面が、所定温度のときにタ
ンク内に所定％以上のガススペースができるガス質量に
対応していることを特徴とする。また、マニュアル操作
により、規定量以下での設定も可能であるが、規定量以
上の設定はできないシステムとしている。

【０００７】次に、上記構成を有する高圧ガスタンクロ
ーリ液充填システムの作用を説明する。実際には、液化
石油ガスは成分比率により比重が変化する。従って、液
化石油ガス温度と比重との関係は、成分毎に関係を記憶
する必要がある。ただし、１つのサテライト基地で高圧
ガスタンクローリに注入される液化石油ガスは、ほぼ一
定の成分比率を有しているので、期間と場所が同じなら
ば、成分比率をほぼ一定と取り扱うことができるので、
ここでは、便宜的に１つの成分比率についての比重を記
憶している温度−比重関係記憶手段について説明する。
温度センサは、ガスタンク内の液化ガス温度を検出して
いる。液化ガスが少ない状態では、タンクを構成してい
る金属等の温度の影響を受けて温度が変化するが、ある
程度タンク内が液化ガスで満たされた状態では、液化ガ
スの温度はほぼ一定となる。

【０００８】高圧ガスタンクローリのタンクには液化ガ
スの種類により所定％以上のガススペースができること
が必要である。しかし、液化ガスを充填するときの温度
は時々に異なり、温度が異なると液化ガスの比重が異な
るため、液面をどこまで入れれば良いのかも、常に変化
している。本発明では、例えば、摂氏４８度のときに規
定量のガススペースができることを前提として決められ
る液化ガスの規定充填質量に基づいて、次のような作用
を行っている。すなわち、温度センサにより作業時の液
化ガスの温度をリアルタイムで計測し、温度−比重関係
記憶手段に記憶された液化ガスと比重との関係より、そ
の温度の時の比重を求め、その比重により規定充填質量
となる所定液面を決定する。そして、液面センサが検出
する液面が所定液面に達したときに、自動開閉弁により
液化ガスの注入を停止させている。これらの制御は、マ
イコンにより行われている。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る高圧ガスタン
クローリ液充填システムの一実施形態について図面を参
照しながら以下に説明する。図１に、高圧ガスタンクロ
ーリのタンク１１の断面図を示す。タンク１１の上部に
は、安全弁３３、タンク内の液面を検出する液面センサ
１２が付設されている。タンク１１の下面には、タンク
１１に液化ガスを供給するための供給口３４と均圧口３
５が形成されている。供給口３４は、緊急遮断弁２６を
介してエアオペ弁である自動開閉弁２０に接続してい
る。自動開閉弁２０はカップリング２１により、図示し
ない外部供給ホースと接続される。均圧口３５は、緊急
遮断弁２７を介してエアオペ弁である自動開閉弁２２に
接続している。自動開閉弁２２はカップリング２３によ
り、図示しない基地側と接続されている。均圧口３５に
は、タンク上部まで配管３１が付設されている。

【００１０】自動開閉弁２０及び自動開閉弁２２は、ノ
ーマルクローズタイプであり、エアを供給していない時
は閉じている。自動開閉弁２０及び自動開閉弁２２に
は、同じソレノイドバルブ２４よりエアが供給されてい
る。ソレノイドバルブ２４は、エア元弁２５を介してエ
ア源に接続している。緊急遮断弁２６及び緊急遮断弁２
７には、手動弁２９を介して油圧ハンドポンプ２８が接
続されている。油圧ハンドポンプ２８を手で操作するこ
とにより、緊急遮断弁２６及び緊急遮断弁２７を開ける
ことができる。緊急時には、手動弁２９ａを手で開とな
る様に操作し緊急遮断弁２６，２７を閉止する。また、
タンク１１には、内部メインテナンス用のマンホール３
２が形成されている。

【００１１】次に、電気的な構成について説明する。全
体の制御はマイコン１４が行っている。マイコン１４
は、演算処理装置であるＣＰＵ１５，データを一時的に
記憶するＲＡＭ１６，データ及びプログラムを記憶する
ＲＯＭ１７より構成されている。ＲＯＭ１７には、温度
と比重との関係データを記憶する温度−比重関係記憶手
段１８及び液充填プログラム３６が記憶されている。マ
イコン１４には、タンク１１に対して液化ガスの充填を
開始させるためのスイッチであるＯＮ・ＯＦＦスイッチ
１９が接続している。また、マイコン１４には、ソレノ
イドバルブ２４が接続している。また、マイコン１４に
は、液面センサ１２及び温度センサ１３が接続してい
る。

【００１２】次に、上記構成を有する本実施の形態の高
圧ガスタンクローリ液充填システムの充填するときの作
用を説明する。作業者は、カップリング２１に基地側の
液化ガス供給用のホースを接続する。そして、エア元弁
２５が開いていることを確認した後、ＯＮ・ＯＦＦスイ
ッチ１９をＯＮにする。マイコン１４は、ＯＮ・ＯＦＦ
スイッチ１９がＯＮされたのを検知して、液面センサ１
２により液面の確認を行う。液面が低い場合には、ソレ
ノイドバルブ２４を励磁してエアを自動開閉弁２０及び
自動開閉弁２２に駆動エアを供給する。自動開閉弁２０
及び自動開閉弁２２は、駆動エアを受けて弁が開き、カ
ップリング２１を介して液化ガスが流入し、供給口３４
からタンク１１内に液化ガスが供給される。このとき、
均圧口３５が自動開閉弁２２により基地側タンクと接続
されているので、液化ガスの流入により追い出されたタ
ンク１１内のガスは基地側タンクに回収される。

【００１３】液化ガスの流入を停止させる液充填プログ
ラム３６を図２にフローチャートで示す。液化ガスがタ
ンク内に充填されるにつれて、温度センサ１３が検出す
る液化ガス温度はほぼ一定となる。マイコン１４は、こ
の温度を受けて（Ｓ１）、温度−比重関係記憶手段１８
より、その温度に対応する比重を読み出す（Ｓ２）。こ
こで、温度−比重関係は、液化ガスの成分比率により変
化するものである。温度−比重関係の具体例を図４に示
す。横軸に摂氏温度をとり、縦軸に比重の逆数である単
位重量当たりの容積を示している。ＳＶ（１００）はプ
ロパンガスが１００％の場合の温度−比重関係を示し、
ＳＶ（７０）はプロパンガス７０％、残りがブタン系ガ
スの場合の温度−比重関係を示している。ここでは、２
つの場合のみ例示しているが、他の割合及び他の液化ガ
スについても同様のデータを記憶しても良い。本実施の
形態では、成分比率が一定の場合について説明する。期
間及び基地が同じならば、成分比率はほぼ同じだからで
ある。

【００１４】次に、ＣＰＵ１５は、摂氏４８度のときに
タンク１１内にガススペースを規定量以上とする液化ガ
スの重量に基づいて、その比重における所定液面を決定
する（Ｓ３）。次に、液面が所定液面となるまで（Ｓ
４；ＮＯ）、液の流入を続ける。液面が所定液面になっ
たら（Ｓ４；ＹＥＳ）、ソレノイドバルブ２４をＯＦＦ
して自動開閉弁２０及び自動開閉弁２２を閉じて、液化
ガスの注入を停止する（Ｓ５）。その後作業者は、ＯＮ
・ＯＦＦスイッチ１９をＯＦＦにして、次にカップリン
グ２１に接続されていた基地側のホースを取り外す。

【００１５】以上詳細に説明したように、本実施の形態
の高圧ガスタンクローリ液充填システムによれば、タン
ク１１内の液面を検出する液面センサ１２と、液化ガス
の温度を検出する温度センサ１３と、液化ガス温度と比
重との関係を記憶する温度−比重関係記憶手段１８と、
タンク１１内に液化ガスを注入する注入路上に設けられ
た自動開閉弁２０と、温度センサ１３が検出した温度に
基づいて温度−比重関係記憶手段１８から比重を読み出
し、タンク１１内の所定液面を決定し、液面センサ１２
が検出する液面が所定液面に達したときに、自動開閉弁
２０により液化ガスの注入を停止させる液充填プログラ
ム３６とを有しているので、作業者はホースの取付と取
り外しの作業のみで液化ガスの充填ができるため、作業
者が液面を常時チェックしながら液面を調整するという
面倒な作業がなくなったため、未熟練作業者でも確実に
液面を所定の位置にできる。また、作業者の高所作業を
なくすことができた。また、前記所定液面が、摂氏４８
度のときにタンク内に規定量以上のガススペースができ
る液化ガスの質量に対応しているので、そのときの液化
ガスの温度が何度であろうと、作業者が介在することな
く自動的に所定の液面とすることができる。

【００１６】以上、本発明に係る高圧ガスタンクローリ
液充填システムに関して実施形態を示して説明したが、
本発明はこれらに限定されることなく、その趣旨を逸脱
しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、本実施
の形態では、成分比率を一定として取り扱っているが、
成分比率毎に温度−比重関係テーブルを記憶させて、作
業者が入力した成分比率に対応するテーブルを用いて本
発明を実施することができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明の高圧ガスタンクローリ液充填シ
ステムは、タンク内の液面を検出する液面センサと、液
化ガスの温度を検出する温度センサと、液化ガス温度と
比重との関係を記憶する温度−比重関係記憶手段と、タ
ンク内に液化ガスを注入する注入路上に設けられた自動
開閉弁と、温度センサが検出した温度に基づいて温度−
比重関係記憶手段から比重を読み出し、タンク内の所定
液面を決定し、液面センサが検出する液面が所定液面に
達したときに、自動開閉弁により液化ガスの注入を停止
させる制御手段とを有するので、作業者はホースの取付
と取り外しの作業のみで液化ガスの充填ができるため、
作業者が液面を常時チェックしながら液面を調整すると
いう面倒な作業がなくなったため、未熟練作業者でも確
実に液面を所定の位置にできる。また、作業者の高所作
業をなくすことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施の形態である高圧ガスタンクロ
ーリ液充填システムの構成を示すシステム図である。

【図２】本高圧ガスタンクローリ液充填システムの制御
作用を示すフローチャートである。

【図３】従来の高圧ガスタンクローリ液充填システムの
構成を示すシステム図である。

【図４】本実施の形態の温度−比重関係を示すデータ図
である。

【符号の説明】

１１ タンク １２ 液面センサ １３ 温度センサ １４ マイコン １８ 温度−比重関係記憶手段 ２０ 自動開閉弁 ３６ 液充填プログラム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高圧ガスタンクローリのタンクに液化ガ
   スを所定量充填する高圧ガスタンクローリの過充填防止
   システムにおいて、 前記タンク内の液面を検出する液面センサと、 液化ガスの温度を検出する温度センサと、 液化ガス温度と比重との関係を記憶する温度−比重関係
   記憶手段と、 前記タンク内に液化ガスを注入する注入路上に設けられ
   た自動開閉弁と、 前記温度センサが検出した温度に基づいて、前記温度−
   比重関係記憶手段から比重を読み出し、前記タンク内の
   所定液面を決定し、前記液面センサが検出する液面が前
   記所定液面に達したときに、前記自動開閉弁により液化
   ガスの注入を停止させる制御手段とを有することを特徴
   とする高圧ガスタンクローリの過充填防止システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載する高圧ガスタンクロー
   リの過充填防止システムにおいて、 前記所定液面が、所定温度のときにタンク内に所定％以
   上のガススペースができるガス質量に対応していること
   を特徴とする高圧ガスタンクローリの過充填防止システ
   ム。