JP3532586B2 - ガス充填装置 - Google Patents
ガス充填装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガス充填装置に係り、特
にガス充填量を正確に計測して容器に充填できるよう構
成したガス充填量計測装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】例えば、ガスを容器に充填するガス充填
装置には、容器にガスを充填するとともにその充填量を
計測するようにガス充填量計測手段が設けられている。
従来のガス充填装置では、ガスが給送される管路に流量
計を設けてボンベ等の容器に充填したガス充填量を計測
していた。又、この種の流量計としては、主にコリオリ
式の質量流量計が用いられており、容器に充填されたガ
スの充填量が直接計測されるようになっている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記装置で
は、流量計によりガス充填量を計測するため、例えば流
量計により計測できない微小流量で容器に供給された場
合、微小流量で充填されたガスを正確に計測できず、実
際の充填量よりも少ない計測値となるといった課題があ
る。 【０００４】そこで、本発明は上記課題を解決したガス
供給装置を提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は、一端がガス供
給源に連通され、他端に充填容器が接続可能な管路と、
該管路途中に設けられ、前記ガス供給源からのガスを一
時的に貯留するための基準タンクと、前記充填容器及び
基準タンクを前記ガス供給源に対して連通・遮断すると
ともに、前記充填容器と基準タンクとを連通・遮断する
ように前記管路に設けられた弁機構と、前記充填容器の
ガス圧を計測する第１の圧力検出手段と、前記充填容器
のガス温度を計測する第１の温度検出手段と、前記基準
タンクのガス圧を計測する第２の圧力検出手段と、前記
基準タンクのガス温度を計測する第２の温度検出手段
と、前記弁機構を制御駆動して、前記ガス供給源及び前
記基準タンクと前記充填容器とを遮断している状態で前
記充填容器内に残留するガスの圧力及び温度を前記第１
の圧力検出手段及び第１の温度検出手段により計測する
行程と、前記基準タンクのみを前記ガス供給源に対して
連通させた状態で前記基準タンク内の圧力及び温度を前
記第２の圧力検出手段及び第２の温度検出手段により計
測する行程とを行った後、前記基準タンクと前記充填容
器とを前記ガス供給源に対して遮断し、前記充填容器と
前記基準タンクとを連通させた状態で混合完了後の圧力
及び温度を前記第１又は第２の圧力検出手段及び第１又
は第２の温度検出手段により計測し、これらのデータか
ら前記充填容器の容量を演算する充填容器容量計測手段
と、前記弁機構を制御駆動して、前記充填容器を前記ガ
ス供給源に対して連通させ、前記充填容器容量計測手段
によって演算された容量に基づいて前記充填容器に充填
されるガス量を算出する充填量演算手段と、よりなるこ
とを特徴とする。 【０００６】 【作用】本発明によれば、予め容積の分かっている基準
タンクに一旦ガスを貯めて第２の圧力検出手段，第２の
温度検出手段により温度及び圧力を計測した後、基準タ
ンクのガスを容器に給送して第１の圧力検出手段，第１
の温度検出手段により容器の温度及び圧力を計測し、こ
れらのデータに基づいて容器の容積を求めた後、第１の
圧力検出手段，第１の温度検出手段及び第２の圧力検出
手段，第２の温度検出手段からの検出信号及び基準タン
クの容積，容器の容積に基づいて前記容器に充填された
ガスの充填量を算出する。 【０００７】 【実施例】図１及び図２に本発明になるガス充填装置の
一実施例を示す。 【０００８】両図中、ガス充填装置は、ガスを給送する
管路１（１ａ〜１ｃ）を介してガス供給源（図示せず）
とガス充填容器２、基準タンク３とを接続する構成とな
っている。上流側の管路１ａは一端が圧縮されたガスを
貯蔵するガス貯蔵タンク等のガス供給源に接続されてい
る。そして、管路１ａの他端は下流側の管路１ｂ，１ｃ
の上流側端部にＴ字状に接続されている。管路１ｂの下
流側端部には、継手４を介してガス充填容器２が接続さ
れている。又、管路１ｃの下流側端部には、基準タンク
３が接続されている。 【０００９】さらに、管路１ｃの途中には、ガス充填容
器２に充填されたガスの圧力，温度を計測し、その計測
結果を出力する第１の圧力計５，第１の温度計６が配設
されている。そして、基準タンク３には基準タンク３に
充填されたガスの圧力，温度を計測し、その計測結果を
出力する第２の圧力計７，第２の温度計８が配設されて
いる。 【００１０】９〜１１は弁機構を構成する電磁弁で、上
記各管路１ａ〜１ｃに１個ずつ設けられている。この電
磁弁９〜１１は後述するコントローラ１２からの信号に
より励磁されると開弁してガスの供給方向を切り換え
る。尚、上記構成の装置においては、後述するように基
準タンク３は容器２の容積を算出する際の基準データ
（容積，圧力，温度）を得るためのものであるため、容
量の小さい小型タンクで良い。そのため、装置の小型化
を図ることができ、その分制作費を安価に抑えられると
ともに、設置スペースを小さくでき、容易に移動するこ
とができる。 【００１１】又、コントローラ１２は、上記第１の圧力
計５，第１の温度計６，第２の圧力計７，第２の温度計
８及び電磁弁９〜１１，演算器１３，出力部（プリン
タ，ＣＲＴディスプレイ等）１４と接続されており、さ
らにコントローラ１２には基準タンク３の容積Ｖ2 が予
め設定されている。従って、演算器１３は、充填容器容
量計測手段，充填量演算手段として機能し、後述するよ
うに、第２の圧力計７，第２の温度計８により計測され
た基準タンク３の圧力，温度のデータ及び容積Ｖ 2 に基
づいてガス充填容器２の容積Ｖ1 を算出し、第１の圧力
計５，第１の温度計６により計測された充填前の圧力，
温度のデータと充填後の圧力，温度のデータに基づいて
ガス充填容器２に充填されたガス量を算出する。 【００１２】即ち、本実施例では、流量計を使用せず、
演算器１３において予め設定された演算プログラムにし
たがってガス充填容器２に充填されたガス量を算出す
る。ここで、ガス充填量の算出方法について説明する。 【００１３】ガス充填容器２内に残留する残留ガスの圧
力をＰ1 ，温度をＴ1 とする。そして、基準タンク３内
に充填されたガスの圧力をＰ2 ，温度をＴ2 とする。さ
らに、基準タンク３内のガスをガス充填容器２へ供給し
て両方のガスが混合したときの圧力をＰ3 ，温度をＴ3
とする。 【００１４】先ず、以上の３つのガスの状態（圧力、温
度）から次式によりガス充填容器２の容積Ｖ1 を算出す
る。 【００１５】 Ｐ1 ・Ｖ1 ＝ｎ1 ・Ｒ・Ｔ1 … （１） Ｐ2 ・Ｖ2 ＝ｎ2 ・Ｒ・Ｔ2 … （２） Ｐ3 ・Ｖ3 ＝ｎ3 ・Ｒ・Ｔ3 … （３） （但し、Ｒは気体定数、ｎ1 ，ｎ2 ，ｎ3 はそれぞれの
状態のおけるガスの量）又、Ｖ3 ，ｎ3 は次のような関
係にある。 【００１６】 Ｖ3 ＝Ｖ1 ＋Ｖ2 … （４） ｎ1 ＝ｎ2 ＋ｎ3 … （５） そして、上記（１）〜（５）より、ガス充填容器２の容
積Ｖ1 は次式のように表せる。 【００１７】 Ｖ1 ＝（Ｐ2 ・Ｔ3 −Ｐ3 ・Ｔ2 ）／（Ｐ3 ・Ｔ1 −Ｐ1 ・Ｔ3 ） ・（Ｔ1 ／Ｔ2 ）・Ｖ2 … （６） 上記演算を演算器１３で行い、予めガス充填容器２の容
積Ｖ1 を算出する。 【００１８】以上の演算終了後、基準タンク３内に充填
されたガスをガス充填容器２を供給する。そして、ガス
充填容器２へのガス充填終了後、ガス充填容器２の圧力
をＰ 4 ，温度をＴ4 とすると、このときの状態方程式は
次式のようになる。 【００１９】 Ｐ4 ・Ｖ1 ＝ｎ4 ・Ｒ・Ｔ4 … （７） （但し、 ｎ4 は充填終了後の状態におけるガスの量で
ある。）上記式（６）（７）より、ガス充填容器２の総
ガス充填量ｎ4 は次式のように表せる。 【００２０】 ｎ4 ＝（Ｐ2 ・Ｔ3 −Ｐ3 ・Ｔ2 ）／（Ｐ3 ・Ｔ1 −Ｐ1 ・Ｔ3 ） ・（Ｔ1 ／Ｔ2 ）・（Ｐ4 ／Ｔ4 ）・（Ｖ2 ／Ｒ） … （８） この演算を演算器１３で行い、ガス充填容器２への充填
後のガス量を求める。又、充填前のガスの残留ガス量ｎ
1 は上記式（１）（６）から求まる。 【００２１】 ｎ1 ＝（Ｐ2 ・Ｔ3 −Ｐ3 ・Ｔ2 ）／（Ｐ3 ・Ｔ1 −Ｐ1 ・Ｔ3 ） ・（Ｐ1 ／Ｔ2 ）・（Ｖ2 ／Ｒ） … （９） そして、実際にガス充填容器２へ充填された充填量ｎ
は、 ｎ＝ｎ4 −ｎ1 … （１０） となる。 【００２２】次に上記構成になるガス充填装置の動作及
びコントローラ１２、演算器１３の処理動作につき、図
３に示すフローチャートを参照して説明する。 【００２３】まず初めに、ガス充填容器２を管路１ｃの
継手４に取り付ける。そして、スタートスイッチ（図示
せず）がオンに操作されると、コントローラ１２及び演
算器１３は図３に示す処理を実行する。従って、ステッ
プＳ１（以下「ステップ」を省略する）でスタートスイ
ッチがオンになると、ガス充填容器２内に残留する残留
ガスの圧力Ｐ1 と温度Ｔ1 をそれぞれ第１の圧力センサ
５，第１の温度センサ６から読み取る（Ｓ２）。 【００２４】次のＳ３では、電磁弁９，１１を開け、ガ
ス供給源からのガスを管路１ａ，１ｃを介して基準タン
ク３に充填する。このとき、電磁弁１０は閉弁している
ので、ガス供給源からのガスは基準タンク３のみに供給
される。ここで、基準タンク３にガス供給源から所定量
のガスが充填されるまでのある時間ｔ1 が経過するまで
待機し（Ｓ４）、時間ｔ1 経過後にガスが充填された基
準タンク３内のガスの圧力Ｐ2 と温度Ｔ2 をそれぞれ第
２の圧力センサ７，第２の温度センサ８から読み取る
（Ｓ５）。 【００２５】次に電磁弁９を閉じ、電磁弁１０，１１を
開ける（Ｓ６）。これにより、一旦基準タンク３に充填
されたガスが管路１ｃ，１ｂを介してガス充填容器２内
に給送される。そのため、ガス充填容器２内では、残留
ガスと基準タンク３から給送されたガスとが混合され
る。 【００２６】ここで、ガス充填容器２と基準タンク３内
のガスが混合し、圧力と温度が同一となるまでの時間ｔ
2 待機し（Ｓ７）、時間ｔ2 経過後に混合したときの圧
力Ｐ 3 と温度Ｔ3 を第１の圧力センサ５，第１の温度セ
ンサ６から読み取る（Ｓ８）。 【００２７】次に前述した（６）式よりガス充填容器２
の容積Ｖ1 を算出する（Ｓ９）。続いて、電磁弁１１を
閉じて電磁弁９，１０を開にしてガス充填容器２に目標
ガス量（目標圧力）を充填する（Ｓ１０）。次のＳ１１
において、第１の圧力センサ５でガス充填容器２内の圧
力を計測し、この圧力が目標圧力に達したならば、電磁
弁９，１０を閉じる（Ｓ１２）。 【００２８】次に、時間ｔ3 経過後、圧力Ｐ4 と温度Ｔ
4 を圧力センサ４，温度センサ５から読み取る（Ｓ１
３）。そして、前述した（８）式に基づいて充填終了後
の状態におけるガス量ｎ4 を算出する（Ｓ１４）。 【００２９】次のＳ１５では、前述した（９）式に基づ
いて、充填前のガスの量ｎ1 を算出する。続いてＳ１６
では、前述した（１０）式に基づいて、実際のガス充填
量ｎ＝ｎ4 −ｎ1 を算出し、出力部１４より印字又は表
示して作業者に知らせる。 【００３０】以上のようにして、ガス充填容器２に充填
されたガス充填量を正確に求めることができ、充填中の
流量の大小に関係なく正確に計測し充填することでき
る。 【００３１】尚、上記実施例では、各管路１ａ〜１ｃの
夫々に電磁弁９〜１１を設けたが、これに限らず、各管
路１ａ〜１ｃが接続される部分に三方電磁弁を設けるよ
うにしても良い。 【００３２】又、ガス充填容器２としては、例えばプロ
パンガス用のボンベ，天然ガス等を燃料とする自動車の
燃料タンク等が考えられる。 【００３３】又、上記実施例では、基準タンク３を管路
１ａ，１ｂから分岐した管路１ｃに設けたが、これに限
らず、例えば基準タンク３を電磁弁９と１０との間に位
置するように設けて管路１ａ，１ｂを直接基準タンク３
に接続させ、管路１ｃ及び電磁弁１１を無くした構成と
しても良いのは勿論である。 【００３４】又、上記実施例では、上記Ｓ１１において
目標圧力に達するまでガスをガス充填容器２に充填する
ようにしたが、これに限らず、例えば上記Ｓ１２〜Ｓ１
６で説明したように圧力センサ４，温度センサ５により
圧力Ｐ4 と温度Ｔ4 を計測してガス量ｎ4 を算出して実
際の充填量ｎを算出し、この実際の充填量ｎが目標ガス
量に達するまでガス充填容器２にガスを充填する構成と
しても良い。 【００３５】 【発明の効果】上述の如く、本発明になるガス充填装置
は、圧力検出手段と温度検出手段からの検出信号を読み
取ることにより、容器の容積を求めた後、基準タンクの
容積，容器の容積に基づいて前記容器に充填されたガス
の充填量を算出するため、流量の大小に関わりなく容器
へのガス充填量を正確に計測することができ、しかも基
準タンクが小型で良いので、装置の小型化を図ることが
でき、その分制作費を安価に抑えられるとともに、設置
スペースを小さくでき、容易に移動することができる。
又、ガスの瞬時流量の大きさに拘わらず計測できるの
で、例え流量計では計測できないような微小流量であっ
ても計測することができる等の特長を有する。
にガス充填量を正確に計測して容器に充填できるよう構
成したガス充填量計測装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】例えば、ガスを容器に充填するガス充填
装置には、容器にガスを充填するとともにその充填量を
計測するようにガス充填量計測手段が設けられている。
従来のガス充填装置では、ガスが給送される管路に流量
計を設けてボンベ等の容器に充填したガス充填量を計測
していた。又、この種の流量計としては、主にコリオリ
式の質量流量計が用いられており、容器に充填されたガ
スの充填量が直接計測されるようになっている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記装置で
は、流量計によりガス充填量を計測するため、例えば流
量計により計測できない微小流量で容器に供給された場
合、微小流量で充填されたガスを正確に計測できず、実
際の充填量よりも少ない計測値となるといった課題があ
る。 【０００４】そこで、本発明は上記課題を解決したガス
供給装置を提供することを目的とする。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は、一端がガス供
給源に連通され、他端に充填容器が接続可能な管路と、
該管路途中に設けられ、前記ガス供給源からのガスを一
時的に貯留するための基準タンクと、前記充填容器及び
基準タンクを前記ガス供給源に対して連通・遮断すると
ともに、前記充填容器と基準タンクとを連通・遮断する
ように前記管路に設けられた弁機構と、前記充填容器の
ガス圧を計測する第１の圧力検出手段と、前記充填容器
のガス温度を計測する第１の温度検出手段と、前記基準
タンクのガス圧を計測する第２の圧力検出手段と、前記
基準タンクのガス温度を計測する第２の温度検出手段
と、前記弁機構を制御駆動して、前記ガス供給源及び前
記基準タンクと前記充填容器とを遮断している状態で前
記充填容器内に残留するガスの圧力及び温度を前記第１
の圧力検出手段及び第１の温度検出手段により計測する
行程と、前記基準タンクのみを前記ガス供給源に対して
連通させた状態で前記基準タンク内の圧力及び温度を前
記第２の圧力検出手段及び第２の温度検出手段により計
測する行程とを行った後、前記基準タンクと前記充填容
器とを前記ガス供給源に対して遮断し、前記充填容器と
前記基準タンクとを連通させた状態で混合完了後の圧力
及び温度を前記第１又は第２の圧力検出手段及び第１又
は第２の温度検出手段により計測し、これらのデータか
ら前記充填容器の容量を演算する充填容器容量計測手段
と、前記弁機構を制御駆動して、前記充填容器を前記ガ
ス供給源に対して連通させ、前記充填容器容量計測手段
によって演算された容量に基づいて前記充填容器に充填
されるガス量を算出する充填量演算手段と、よりなるこ
とを特徴とする。 【０００６】 【作用】本発明によれば、予め容積の分かっている基準
タンクに一旦ガスを貯めて第２の圧力検出手段，第２の
温度検出手段により温度及び圧力を計測した後、基準タ
ンクのガスを容器に給送して第１の圧力検出手段，第１
の温度検出手段により容器の温度及び圧力を計測し、こ
れらのデータに基づいて容器の容積を求めた後、第１の
圧力検出手段，第１の温度検出手段及び第２の圧力検出
手段，第２の温度検出手段からの検出信号及び基準タン
クの容積，容器の容積に基づいて前記容器に充填された
ガスの充填量を算出する。 【０００７】 【実施例】図１及び図２に本発明になるガス充填装置の
一実施例を示す。 【０００８】両図中、ガス充填装置は、ガスを給送する
管路１（１ａ〜１ｃ）を介してガス供給源（図示せず）
とガス充填容器２、基準タンク３とを接続する構成とな
っている。上流側の管路１ａは一端が圧縮されたガスを
貯蔵するガス貯蔵タンク等のガス供給源に接続されてい
る。そして、管路１ａの他端は下流側の管路１ｂ，１ｃ
の上流側端部にＴ字状に接続されている。管路１ｂの下
流側端部には、継手４を介してガス充填容器２が接続さ
れている。又、管路１ｃの下流側端部には、基準タンク
３が接続されている。 【０００９】さらに、管路１ｃの途中には、ガス充填容
器２に充填されたガスの圧力，温度を計測し、その計測
結果を出力する第１の圧力計５，第１の温度計６が配設
されている。そして、基準タンク３には基準タンク３に
充填されたガスの圧力，温度を計測し、その計測結果を
出力する第２の圧力計７，第２の温度計８が配設されて
いる。 【００１０】９〜１１は弁機構を構成する電磁弁で、上
記各管路１ａ〜１ｃに１個ずつ設けられている。この電
磁弁９〜１１は後述するコントローラ１２からの信号に
より励磁されると開弁してガスの供給方向を切り換え
る。尚、上記構成の装置においては、後述するように基
準タンク３は容器２の容積を算出する際の基準データ
（容積，圧力，温度）を得るためのものであるため、容
量の小さい小型タンクで良い。そのため、装置の小型化
を図ることができ、その分制作費を安価に抑えられると
ともに、設置スペースを小さくでき、容易に移動するこ
とができる。 【００１１】又、コントローラ１２は、上記第１の圧力
計５，第１の温度計６，第２の圧力計７，第２の温度計
８及び電磁弁９〜１１，演算器１３，出力部（プリン
タ，ＣＲＴディスプレイ等）１４と接続されており、さ
らにコントローラ１２には基準タンク３の容積Ｖ2 が予
め設定されている。従って、演算器１３は、充填容器容
量計測手段，充填量演算手段として機能し、後述するよ
うに、第２の圧力計７，第２の温度計８により計測され
た基準タンク３の圧力，温度のデータ及び容積Ｖ 2 に基
づいてガス充填容器２の容積Ｖ1 を算出し、第１の圧力
計５，第１の温度計６により計測された充填前の圧力，
温度のデータと充填後の圧力，温度のデータに基づいて
ガス充填容器２に充填されたガス量を算出する。 【００１２】即ち、本実施例では、流量計を使用せず、
演算器１３において予め設定された演算プログラムにし
たがってガス充填容器２に充填されたガス量を算出す
る。ここで、ガス充填量の算出方法について説明する。 【００１３】ガス充填容器２内に残留する残留ガスの圧
力をＰ1 ，温度をＴ1 とする。そして、基準タンク３内
に充填されたガスの圧力をＰ2 ，温度をＴ2 とする。さ
らに、基準タンク３内のガスをガス充填容器２へ供給し
て両方のガスが混合したときの圧力をＰ3 ，温度をＴ3
とする。 【００１４】先ず、以上の３つのガスの状態（圧力、温
度）から次式によりガス充填容器２の容積Ｖ1 を算出す
る。 【００１５】 Ｐ1 ・Ｖ1 ＝ｎ1 ・Ｒ・Ｔ1 … （１） Ｐ2 ・Ｖ2 ＝ｎ2 ・Ｒ・Ｔ2 … （２） Ｐ3 ・Ｖ3 ＝ｎ3 ・Ｒ・Ｔ3 … （３） （但し、Ｒは気体定数、ｎ1 ，ｎ2 ，ｎ3 はそれぞれの
状態のおけるガスの量）又、Ｖ3 ，ｎ3 は次のような関
係にある。 【００１６】 Ｖ3 ＝Ｖ1 ＋Ｖ2 … （４） ｎ1 ＝ｎ2 ＋ｎ3 … （５） そして、上記（１）〜（５）より、ガス充填容器２の容
積Ｖ1 は次式のように表せる。 【００１７】 Ｖ1 ＝（Ｐ2 ・Ｔ3 −Ｐ3 ・Ｔ2 ）／（Ｐ3 ・Ｔ1 −Ｐ1 ・Ｔ3 ） ・（Ｔ1 ／Ｔ2 ）・Ｖ2 … （６） 上記演算を演算器１３で行い、予めガス充填容器２の容
積Ｖ1 を算出する。 【００１８】以上の演算終了後、基準タンク３内に充填
されたガスをガス充填容器２を供給する。そして、ガス
充填容器２へのガス充填終了後、ガス充填容器２の圧力
をＰ 4 ，温度をＴ4 とすると、このときの状態方程式は
次式のようになる。 【００１９】 Ｐ4 ・Ｖ1 ＝ｎ4 ・Ｒ・Ｔ4 … （７） （但し、 ｎ4 は充填終了後の状態におけるガスの量で
ある。）上記式（６）（７）より、ガス充填容器２の総
ガス充填量ｎ4 は次式のように表せる。 【００２０】 ｎ4 ＝（Ｐ2 ・Ｔ3 −Ｐ3 ・Ｔ2 ）／（Ｐ3 ・Ｔ1 −Ｐ1 ・Ｔ3 ） ・（Ｔ1 ／Ｔ2 ）・（Ｐ4 ／Ｔ4 ）・（Ｖ2 ／Ｒ） … （８） この演算を演算器１３で行い、ガス充填容器２への充填
後のガス量を求める。又、充填前のガスの残留ガス量ｎ
1 は上記式（１）（６）から求まる。 【００２１】 ｎ1 ＝（Ｐ2 ・Ｔ3 −Ｐ3 ・Ｔ2 ）／（Ｐ3 ・Ｔ1 −Ｐ1 ・Ｔ3 ） ・（Ｐ1 ／Ｔ2 ）・（Ｖ2 ／Ｒ） … （９） そして、実際にガス充填容器２へ充填された充填量ｎ
は、 ｎ＝ｎ4 −ｎ1 … （１０） となる。 【００２２】次に上記構成になるガス充填装置の動作及
びコントローラ１２、演算器１３の処理動作につき、図
３に示すフローチャートを参照して説明する。 【００２３】まず初めに、ガス充填容器２を管路１ｃの
継手４に取り付ける。そして、スタートスイッチ（図示
せず）がオンに操作されると、コントローラ１２及び演
算器１３は図３に示す処理を実行する。従って、ステッ
プＳ１（以下「ステップ」を省略する）でスタートスイ
ッチがオンになると、ガス充填容器２内に残留する残留
ガスの圧力Ｐ1 と温度Ｔ1 をそれぞれ第１の圧力センサ
５，第１の温度センサ６から読み取る（Ｓ２）。 【００２４】次のＳ３では、電磁弁９，１１を開け、ガ
ス供給源からのガスを管路１ａ，１ｃを介して基準タン
ク３に充填する。このとき、電磁弁１０は閉弁している
ので、ガス供給源からのガスは基準タンク３のみに供給
される。ここで、基準タンク３にガス供給源から所定量
のガスが充填されるまでのある時間ｔ1 が経過するまで
待機し（Ｓ４）、時間ｔ1 経過後にガスが充填された基
準タンク３内のガスの圧力Ｐ2 と温度Ｔ2 をそれぞれ第
２の圧力センサ７，第２の温度センサ８から読み取る
（Ｓ５）。 【００２５】次に電磁弁９を閉じ、電磁弁１０，１１を
開ける（Ｓ６）。これにより、一旦基準タンク３に充填
されたガスが管路１ｃ，１ｂを介してガス充填容器２内
に給送される。そのため、ガス充填容器２内では、残留
ガスと基準タンク３から給送されたガスとが混合され
る。 【００２６】ここで、ガス充填容器２と基準タンク３内
のガスが混合し、圧力と温度が同一となるまでの時間ｔ
2 待機し（Ｓ７）、時間ｔ2 経過後に混合したときの圧
力Ｐ 3 と温度Ｔ3 を第１の圧力センサ５，第１の温度セ
ンサ６から読み取る（Ｓ８）。 【００２７】次に前述した（６）式よりガス充填容器２
の容積Ｖ1 を算出する（Ｓ９）。続いて、電磁弁１１を
閉じて電磁弁９，１０を開にしてガス充填容器２に目標
ガス量（目標圧力）を充填する（Ｓ１０）。次のＳ１１
において、第１の圧力センサ５でガス充填容器２内の圧
力を計測し、この圧力が目標圧力に達したならば、電磁
弁９，１０を閉じる（Ｓ１２）。 【００２８】次に、時間ｔ3 経過後、圧力Ｐ4 と温度Ｔ
4 を圧力センサ４，温度センサ５から読み取る（Ｓ１
３）。そして、前述した（８）式に基づいて充填終了後
の状態におけるガス量ｎ4 を算出する（Ｓ１４）。 【００２９】次のＳ１５では、前述した（９）式に基づ
いて、充填前のガスの量ｎ1 を算出する。続いてＳ１６
では、前述した（１０）式に基づいて、実際のガス充填
量ｎ＝ｎ4 −ｎ1 を算出し、出力部１４より印字又は表
示して作業者に知らせる。 【００３０】以上のようにして、ガス充填容器２に充填
されたガス充填量を正確に求めることができ、充填中の
流量の大小に関係なく正確に計測し充填することでき
る。 【００３１】尚、上記実施例では、各管路１ａ〜１ｃの
夫々に電磁弁９〜１１を設けたが、これに限らず、各管
路１ａ〜１ｃが接続される部分に三方電磁弁を設けるよ
うにしても良い。 【００３２】又、ガス充填容器２としては、例えばプロ
パンガス用のボンベ，天然ガス等を燃料とする自動車の
燃料タンク等が考えられる。 【００３３】又、上記実施例では、基準タンク３を管路
１ａ，１ｂから分岐した管路１ｃに設けたが、これに限
らず、例えば基準タンク３を電磁弁９と１０との間に位
置するように設けて管路１ａ，１ｂを直接基準タンク３
に接続させ、管路１ｃ及び電磁弁１１を無くした構成と
しても良いのは勿論である。 【００３４】又、上記実施例では、上記Ｓ１１において
目標圧力に達するまでガスをガス充填容器２に充填する
ようにしたが、これに限らず、例えば上記Ｓ１２〜Ｓ１
６で説明したように圧力センサ４，温度センサ５により
圧力Ｐ4 と温度Ｔ4 を計測してガス量ｎ4 を算出して実
際の充填量ｎを算出し、この実際の充填量ｎが目標ガス
量に達するまでガス充填容器２にガスを充填する構成と
しても良い。 【００３５】 【発明の効果】上述の如く、本発明になるガス充填装置
は、圧力検出手段と温度検出手段からの検出信号を読み
取ることにより、容器の容積を求めた後、基準タンクの
容積，容器の容積に基づいて前記容器に充填されたガス
の充填量を算出するため、流量の大小に関わりなく容器
へのガス充填量を正確に計測することができ、しかも基
準タンクが小型で良いので、装置の小型化を図ることが
でき、その分制作費を安価に抑えられるとともに、設置
スペースを小さくでき、容易に移動することができる。
又、ガスの瞬時流量の大きさに拘わらず計測できるの
で、例え流量計では計測できないような微小流量であっ
ても計測することができる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になるガス供給装置の一実施例の概略構
成図である。 【図２】本発明になるガス供給装置のブロック図であ
る。 【図３】コントローラ１２及び演算器１３が実行する処
理を説明するためのフローチャートである。 【符号の説明】 １（１ａ〜１ｃ） 管路 ２ ガス充填容器 ３ 基準タンク ４ 継手 ５ 第１の圧力計 ６ 第１の温度計 ７ 第２の圧力計 ８ 第２の温度計 ９〜１０ 電磁弁 １２ コントローラ １３ 演算器
成図である。 【図２】本発明になるガス供給装置のブロック図であ
る。 【図３】コントローラ１２及び演算器１３が実行する処
理を説明するためのフローチャートである。 【符号の説明】 １（１ａ〜１ｃ） 管路 ２ ガス充填容器 ３ 基準タンク ４ 継手 ５ 第１の圧力計 ６ 第１の温度計 ７ 第２の圧力計 ８ 第２の温度計 ９〜１０ 電磁弁 １２ コントローラ １３ 演算器
─────────────────────────────────────────────────────
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(56)参考文献 特開 平４−198296（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−261114（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−207912（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F17C 5/00 - 5/06
B60S 5/02
G01F 17/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 一端がガス供給源に連通され、他端に充
填容器が接続可能な管路と、 該管路途中に設けられ、前記ガス供給源からのガスを一
時的に貯留するための基準タンクと、 前記充填容器及び基準タンクを前記ガス供給源に対して
連通・遮断するとともに、前記充填容器と基準タンクと
を連通・遮断するように前記管路に設けられた弁機構
と、 前記充填容器のガス圧を計測する第１の圧力検出手段
と、 前記充填容器のガス温度を計測する第１の温度検出手段
と、 前記基準タンクのガス圧を計測する第２の圧力検出手段
と、 前記基準タンクのガス温度を計測する第２の温度検出手
段と、 前記弁機構を制御駆動して、前記ガス供給源及び前記基
準タンクと前記充填容器とを遮断している状態で前記充
填容器内に残留するガスの圧力及び温度を前記第１の圧
力検出手段及び第１の温度検出手段により計測する行程
と、前記基準タンクのみを前記ガス供給源に対して連通
させた状態で前記基準タンク内の圧力及び温度を前記第
２の圧力検出手段及び第２の温度検出手段により計測す
る行程とを行った後、前記基準タンクと前記充填容器と
を前記ガス供給源に対して遮断し、前記充填容器と前記
基準タンクとを連通させた状態で混合完了後の圧力及び
温度を前記第１又は第２の圧力検出手段及び第１又は第
２の温度検出手段により計測し、これらのデータから前
記充填容器の容量を演算する充填容器容量計測手段と、 前記弁機構を制御駆動して、前記充填容器を前記ガス供
給源に対して連通させ、前記充填容器容量計測手段によ
って演算された容量に基づいて前記充填容器に充填され
るガス量を算出する充填量演算手段と、 よりなることを特徴とするガス充填装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00794993A JP3532586B2 (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | ガス充填装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00794993A JP3532586B2 (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | ガス充填装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06213399A JPH06213399A (ja) | 1994-08-02 |
| JP3532586B2 true JP3532586B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=11679752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00794993A Expired - Fee Related JP3532586B2 (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | ガス充填装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3532586B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006016554A1 (de) * | 2006-04-07 | 2007-10-11 | L'Air Liquide, S.A. a Directoire et Conseil de Surveillance pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Verfahren zum Befüllen mindestens eines Druckgasbehälters mit mindestens einem Gas, Zwischenstück zum Verbinden mit einer Öffnung eines Druckgasbehälters und Druckgasflaschenarmatur |
| JP5202088B2 (ja) * | 2008-04-28 | 2013-06-05 | 荏原冷熱システム株式会社 | ガスの成分判定方法および装置 |
| JP6554404B2 (ja) * | 2015-11-25 | 2019-07-31 | 東京エレクトロン株式会社 | ガス温度測定方法及びガス導入システム |
| CN110207003A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-06 | 郑州市卧龙游乐设备有限公司 | 一种充气设施多单元集中供气系统及其控制方法 |
-
1993
- 1993-01-20 JP JP00794993A patent/JP3532586B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06213399A (ja) | 1994-08-02 |
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