JP3014004B2 - 液化ガスの残量表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は液化石油ガスや液化天然ガス等の液化ガスを
収容する液化ガスの残量表示装置に係り、特に限定する
ものではないが、液化ガスを燃料として使用する自動車
やフォークリフト等に搭載される燃料の残量表示装置と
して有用なものである。

［従来の技術］ 従来、液化ガス容器で使用される残量表示装置として
は、液化ガス容器内に収容される液化ガスの液面の変動
に応じて動くフロートの動きを検知して液化ガスの残量
を表示するものが知られている。

しかしながら、液化ガスを収容する液化ガス容器は、
収容される液化ガスの圧力に対応するために通常略円柱
形状に形成され、また、このような液化ガス容器を車両
等に搭載するにはその安定性を確保するための通常その
長手方向が水準となる姿勢で設置される。このため、液
化ガスの液面の高さをフロートで検知する場合、液化ガ
ス容器の底面が曲面になっているために特に残量が半分
以下になると、フロートが検知する液面の高さが僅かに
下降した場合にも残量は急激に減少し、さらに車両等に
傾きが生じるとフロートによってはその残量を性格に検
知できないという問題があった。

そこで、この種の液化ガスの残量表示装置において
は、ガス容器内の液化ガスの残量を正確に検知して表示
し、あるいは、ガス切れに至るまではある一定の残量を
正確に検知することができる液化ガスの残量表示装置の
開発が求められていた。

［発明が解決しようとする課題］ そこで、本発明者らは、このような問題を解決すべく
鋭意研究を重ねた結果、液化ガス容器のガス取出管の末
端開口より液化ガスの液面が低くなると気体状ガスが抜
き出され、同時に液化ガスが気化され気化熱を奪われて
液化ガス自体の温度が低下することから、この液化ガス
の温度変化を検知すると液化ガスの残量を検知できるこ
とを見い出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明の目的は、所定の位置に設けられた
ガス取出管の末端開口よりも液面が低下した際の液化ガ
ス容器内の液化ガスの残量をより正確に表示する液化ガ
スの残量表示装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ すなわち、本発明は、液化ガスを収容するガス容器
と、このガス容器の底部に向けて延びるガス取出管を有
するガス取出手段を備えた液化ガス容器に取付けられる
液化ガスの残量表示装置であり、ガス容器内の液化ガス
の温度を検知する温度検知手段と、ガス容器内の液面が
低下して上記ガス取出管から気体状ガスが抜き出された
際の液化ガスの温度変化を上記温度検知手段からの検知
信号により判断する判断手段と、この判断手段からの信
号により液化ガスの残量表示若しくは警告表示をする表
示手段とを有することを特徴とするものである。

ここで、上記ガス容器は、液化ガスを容器外へ抜き出
すために、ガス容器の底部に向けて延びるガス取出管を
備えるガス取出手段を有することが必要であり、このガ
ス取出管の末端開口の設定位置は、液化ガスの残量との
関係上検知したい残量のときの液面の高さ位置であっ
て、ガス容器が傾けられても液面の変動が比較的少ない
液面略中央部が好ましい。また、このガス取出管が複数
設けられている場合、その末端開口の高さ位置は、容器
の底部から段階的に変化させて、末端開口の高さ位置の
高い前位のガス取出管が液化ガスの液面低下により気体
状ガスを抜き出した際に末端開口の高さ位置の低い次位
のガス取出管に切り替える切替手段が設けられる必要が
ある。なお、この切替手段は上記作用を有するものであ
れば切替バルブ等いかなるものであってもよい。

また、上記温度検知手段は、液化ガスの温度変化を検
知して上記判断手段に所定の信号を発するものであれば
よく、例えば、差動変圧器、光ファイバ等による温度セ
ンサを用いることができる。なお、その設定数は、常に
液化ガスの温度を検知する単位時間当たりの温度変化を
検出する場合には１個、液化ガスと気体状ガスの温度を
検知してその温度差を検出する場合には２個必要であ
る。また、液化ガスの温度を検出する温度検知手段は、
常に液化ガスの温度を検知できる位置であれば適宜変更
してもよく、好ましくはガス容器の底面のうち最も低い
位置がよい。

なお、気体状ガスの温度を検知する温度検知手段は、
少なくとも液面が上記ガス取出管の末端開口よりも低く
なったときに気体状ガスの温度を検知するものであれば
よく、上記ガス取出管の末端開口よりも上位の位置に設
けられれば適宜変更してもよく、その設定場所は、ガス
容器の外部壁面やガス容器の底面に設けられた凹部内の
壁面等のいずれの位置に設けられていても同様な効果が
得られるため適宜選択して差し支えない。

さらに、ガス取出管にその内径が連通されるガス供給
管に液トラップが設けられている場合、ガス取出管から
液化ガスが供給される際にこの液トラップ内には液化ガ
スが満たされ、ガス取出管から気体状ガスが供給される
際にはその内部の上部は気体状ガスとなり液トラップ内
下部の液化ガスも気化されその温度が下がる。したがっ
て、この液トラップ内においてもガス容器内の液化ガス
と同様な温度変化が生じるため液トラップに上記温度検
知手段を設けて同様な効果を得ることができる。

また、上記判断手段は、上記温度検知手段からの信号
から液化ガスの単位時間当たりの温度変化を算出して上
記表示手段に所定の信号を伝えるものや、この温度変化
による気体状ガスと液化ガスの温度下を検出して上記表
示手段に所定の信号を伝えるものであればよく、例え
ば、電子回路、光通信等が用いられる。

また、上記表示手段は、上記判断手段からの信号を読
み取って液化ガスに所定の温度変化があった場合に所定
の残量表示または警告表示をするものであれば、ランプ
等による視覚に訴える装置やブザー等による聴覚に訴え
る表示装置など適宜選択して差し支えないが、ガス取出
管が複数設けられている場合、各段階での残量を段階的
に表示できる視覚に訴える装置が好ましい。なお、所定
の温度変化とは、液化ガスの液面が低下した際の気化熱
を奪われる液化ガスの温度の急激な低下をいい、外気等
の影響によるものとは明らかに異なるものである。

なお、この表示手段のうち、残量が無くなってきたこ
とを表示する警告手段にあっては、一日表示したら手動
でその表示を止めるまで、または一定時間表示し続けそ
の後自動でその表示を止めるまで表示し続けるものが、
より警告手段として有効である。

また、上記判断手段は、温度検知手段に備えられても
表示手段に備えられても差し支えないのは勿論であり、
上述の本発明に係る液化ガスの残量表示装置と従来のフ
ロートによる液体の残量表示装置を組み合せても実施で
き、さらに車両以外の液化ガス消費機器、例えば、向上
設備として液化状態で液化ガスを抜き出して使用する大
量消費ボイラ等にも適用できるのは勿論である。

［作用］ 液化ガス容器に収容される液化ガスの液面が所定の位
置に設けられたガス取出管の末端開口よりも低下した場
合、気体状ガスがガス取出管からガス容器外へ抜き出さ
れる。この場合の液化ガスは容器内部の状態を一定に保
持しようとするため気化され、同時に液化ガスは気化熱
を奪われ液化ガス自体の温度は急激に低下する。

そこで、本発明によれば、この液化ガスの温度変化を
検知することにより液化ガスの液面が上記ガス取出管の
末端開口よりも低下したことを正確に検知して残量を正
確に表示することができる。

［実施例］ 以下、添付図面に基づいて本発明を詳細に説明する。

第１図（ａ）及び（ｂ）において、自動車やフォーク
リフト等の車両に搭載される燃料タンク（液化ガス容
器）に適用される本発明に係る残量表示装置の第一実施
例が燃料タンクと共に示されている。

この実施例の残量表示装置は、燃料である液化ガス１
を収容する燃料タンク２が図示外の車両に固定具2aによ
り固定され、この燃料タンク２の底部に向けて延びるガ
ス取出管3aとガス取出バルブ3bとガス供給管3cとをその
内径を連通して有するガス取出器３とを備えた液化ガス
の残量表示装置であり、 燃料タンク２の壁面のうち最も低い位置（ガス取出管
3aの末端開口3a′よりも低い位置）に温度センサ4aが配
設されこの温度センサ4aには単位時間当たりの温度変化
を算出して所定の温度変化があったときに後述の表示装
置６に所定の信号を伝える判断手段である判断回路5aが
電気的に接続されさらにこの判断回路5aには表示装置６
が電気的に接続されている。

この液化ガスの残量表示装置は、燃料タンク２内の液
化ガス１がその液面1aをガス取出管3aの末端開口3a′よ
りも高くして収容される場合にはガス取出管3aの末端開
口3a′から液化ガス１が抜き出される。そして、液化ガ
ス１が抜き出されその液面1aがガス取出管3aの末端開口
3a′よりも低い位置になった場合、ガス取出管3aからは
気体状ガス1bが抜き出される。このとき、液化ガス１は
容器内部の状態を一定に保持しようとするために気化さ
れて気化熱を奪われ、液化ガス１自体の温度が低下す
る。このとき、判断回路5aが上記温度センサ4aから伝え
られる温度から単位時間当たりの温度変化を算出し、液
化ガス１が気化熱を奪われているときの温度変化である
場合に表示装置６に所定の信号を伝え、この表示装置６
は図示外の警告灯を点灯させる。

なお、液化ガス１が抜き出される際であっても液化ガ
ス１は少しではあるが気化されその温度は低下し、雰囲
気温度の変化によってもその温度の低下は生じる。しか
しながら、ガス取出管3aからは気体状ガス1bが抜き出さ
れる際の温度低下は上記場合に比べ極めて急激であり、
判断回路5aが単位時間当たりの温度変化のみを判断し表
示装置６に所定の信号を伝え、表示装置６は図示外の警
告灯を点灯させる。

この実施例にあっては、液化ガス１の液面1aがガス取
出管3aの末端開口3a′よりも低い位置になった場合の液
化ガスの温度変化を正確に検知することにより正確に液
化ガスの量が少なくなっていることを警告表示すること
ができる。

第２図は、本発明に係る第二実施例を示した図であ
る。この実施例は、第一実施例の温度センサ4a（以下に
おいて、説明上、下位温度センサ4aという。）に、ガス
取出管３の末端開口3a′より高い位置の燃料タンク２の
壁面に配設される上位温度センサ4bを加え、上記判断回
路5aを、この両温度センサで検知される温度に一定の差
が生じた際に表示装置６に所定の信号を伝える判断回路
5bとしたものである。

この実施例にあっては、液化ガス１の液面1aがガス取
出管３の末端開口3a′より低くなった場合、下位温度セ
ンサ4aが検知する温度は、液化ガスの温度変化により上
位温度センサ4bが検知する温度より低くなる。この温度
差を判断回路5bが判断して正確に液化ガス１の量が少な
くなっていることを表示装置６に伝え、表示装置６はが
図示外の警告灯を点灯させて警告表示することができ
る。

また、第３図に示すように、上位温度センサ4b及び下
位温度センサ4aをタンク固定装置７に配設することもで
きる。なお、タンク固定装置７は、燃料タンク２を安定
固定する固定装置7aと、この固定装置7aに燃料タンク２
を圧設するバンド7bと、このバンド7bを固定装置7aに固
定するバンド固定具7cからなるものである。この場合、
燃料タンク２に上位温度センサ4b及び下位温度センサ4a
を配設していないため燃料タンク２に交換可能性を有す
ることができる。なお、図示はしていないが、第一実施
例の温度センサ4a等を配設する容器固定装置７であって
も、本発明の目的を達成するのは勿論である。

第４図（ａ）は、本発明に係る第三実施例を示した図
である。この実施例は第二実施例の上位温度センサ4b及
び下位温度センサ4aを、燃料タンク２に設けられる燃料
タンク凹部2bのガス取出管3aの末端開口3a′よりは高い
位置と低い位置にそれぞれ配設されるものである。

この実施例にあっては、上位温度センサ4b及び下位温
度センサ4aが外界の影響を受けにくい位置に設けられる
ため、より正確な温度検知ができる。なお、この凹部2b
は、燃料タンク２の底面略中央部に穴を開け有底筒状部
材2cをこの燃料タンク２に溶接などにより取り付けたも
のである。

なお、第４図（ｂ）に示すように、燃料タンク２の底
面略中央部に穴を開け、その内径に螺子山を備えたボス
2dを溶接等により取り付け、上記有底筒状部材2cの開口
部外周にこのボス2dの螺子山と嵌合する螺子山を備えそ
の内壁に上位温度センサ4b及び下位温度センサ4aを備え
た有底筒状部材2c′を螺子によって固定して上位温度セ
ンサ4b及び下位温度センサ4aを備えることができる。こ
の場合、上述の効果に加え温度センサの交換性を有する
ことができる。

第５図は、本発明に係る第四実施例を示した図であ
る。この実施例は第二実施例の上位温度センサ4b及び下
位温度センサ4aを、ガス供給管3cに設けられた液トラッ
プ3dの最も高い位置及び最も低い位置に配設したもので
ある。

この実施例の液化ガスの残量表示装置において、液化
ガス１の液面1aがガス取出管3aの末端開口3a′より高い
位置にある場合、液トラップ3d内には液化ガス１が満た
され上位温度センサ4b及び下位温度センサ4aの検知する
温度は同一である。そして、その液面1aがガス取出管3a
の末端開口3a′より低い位置にある場合ガス取出管3aか
らは気体状ガス1bが抜き出される。このとき、液トラッ
プ3dの上部にある液化ガス１はガス供給管3cから図示外
の車両に供給され、液トラップ3d内に残存する液化ガス
１も気化されるので気化熱を奪われ、液化ガス１自体の
温度が低下する。この温度変化によって生じる液トラッ
プ3d内の温度差を上位温度センサ4b及び下位温度センサ
4aで検知し、判断回路5bが所定の信号を表示装置６に伝
え、この表示装置６は図示外の警告灯を点灯させる。

この実施例にあっては、上位温度センサ4b及び下位温
度センサ4aがガス供給管3cに設けられる液トラップ3dに
配設されるため、任意の位置に液トラップ3dと上位温度
センサ4bと下位温度センサ4aを設定することができる。

なお、図示はしていないが、本実施例における液トラ
ップ3dに配設される上位温度センサ4bを排除し判断回路
5bを上記判断回路5aとしても同様な効果が得られるのは
勿論である。

第６図は、本発明に係る第五実施例を示した図であ
る。この実施例は第二実施例のガス取出器３の設定より
は低い位置にもう一つガス取出器３′を設け、ガス供給
管を切替バルブ3eで連通したものである。また、この切
替バルブ3eには弁駆動装置3gによって摺動可能に弁3fが
この弁駆動装置3gと共に設けられ、この弁駆動装置3gは
判断回路5cに電気的に接続されるものである。

この判断回路5cは、液面1aが末端開口3a′より高い位
置にある時はこの末端開口3a′を有するガス取出管３の
ガス供給管3cから液化ガス１を供給するように弁3fを弁
駆動装置3gにより駆動し、液面1aが末端開口3a′より低
い位置にある時はこの末端開口3a′の設定される位置よ
りも低い位置に末端開口３′ａ′を有するガス取出器
３′から液化ガスを供給するように弁3fを弁駆動装置3g
により駆動するものである。

この実施例にあっては、残量の表示を二段階にするこ
とにより残量表示装置として、より有用なものとするこ
とができる。

なお、図示はしていないが、本実施例における液トラ
ップ3dに配設される上位温度センサ4bを排除し、さらに
上記判断回路5cを、下位温度センサ4aから伝えられる温
度を単位時間当たりの温度変化として算出しつつ上記弁
駆動装置3gを駆動する判断回路としても同様な効果が得
られるのは勿論である。さらに、図示はしていないが、
このガス取出管をその末端開口の高さ位置を燃料タンク
底部から段階的に変化させて複数設け、この複数のガス
取出管に連通する切替バルブを設け、さらに表示装置も
多段階に残量を表示できるものにした場合、液化ガスの
残量を多段階に表示することができるのは勿論である。

［効果］ 本発明の液化ガスの残量表示装置によれば、液化ガス
容器に収容される液化ガスの液面が所定の位置に設けら
れたガス取出管の末端開口よりも低下した場合の表示よ
り正確にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）及び（ｂ）は本発明の液化ガスの残量表示
装置の第１の実施例を示す説明図、第２図〜第４図
（ａ）は本発明の液化ガスの残量表示装置の他の実施例
を示す説明図、第４図（ｂ）は本発明の液化ガスの残量
表示装置の温度センサを取り付けるための取付具を示す
説明図、第５図及び第６図は本発明の液化ガスの残量表
示装置の他の実施例を示す説明図である。 ［符号説明］ （１）：液化ガス、（1a）：液面 （２）：ガスタンク、（2b）：燃料タンク凹部 （3a）：ガス取出管、（3a′）：末端開口 （3c）：ガス供給管、（3d）：液トラップ （3e）：切替バルブ、（4a）：下位温度センサ （4b）：上位温度センサ、（５）：判断回路

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液化ガスを収容するガス容器と、このガス
   容器の底部に向けて延びるガス取出管を有するガス取出
   手段を備えた液化ガス容器に取付けられる液化ガスの残
   量表示装置であり、 ガス容器内の液化ガスの温度を検知する温度検知手段
   と、ガス容器内の液面が低下して上記ガス取出管から気
   体状ガスが抜き出された際の液化ガスの温度変化を上記
   温度検知手段からの検知信号により判断する判断手段
   と、この判断手段からの信号により液化ガスの残量表示
   若しくは警告表示をする表示手段とを有することを特徴
   とする液化ガスの残量表示装置。
2. 【請求項２】温度検知手段が、ガス取出管の末端開口よ
   り上位に位置する上位温度センサと、このガス取出管の
   末端開口よりは下位に位置する下位温度センサとからな
   り、両温度センサで検知された温度の差を算出して液化
   ガスの残量表示若しくは警告表示をする第１請求項記載
   の液化ガスの残量表示装置。
3. 【請求項３】温度検知手段が、ガス容器の壁面に取り付
   けられる第１請求項または第２請求項記載の液化ガスの
   残量表示装置。
4. 【請求項４】温度検知手段が、ガス容器に形成された取
   付凹部内に取り付けられる第１請求項または第２請求項
   記載の液化ガスの残量表示装置。
5. 【請求項５】温度検知手段が、ガス取出管に連通するガ
   ス供給管に設けられた液トラップに取り付けられる第１
   請求項または第２請求項記載の液化ガスの残量表示装
   置。
6. 【請求項６】上記ガス取出手段が、複数のガス取出管
   と、これら複数のガス取出管が連通する切替バルブとを
   備え、上記複数のガス取出管の末端開口の高さ位置をガ
   ス容器底部から段階的に変化させて設け、上記切替バル
   ブは末端開口の高さ位置の高い前位のガス取出管が液化
   ガスの液面低下により気体状ガスを抜き出した際に末端
   開口の高さ位置の低い次位のガス取出管に切り替える切
   替手段を有する第１請求項乃至第４請求項記載の液化ガ
   スの残量表示装置。