JP3566351B2

JP3566351B2 - 流体供給装置

Info

Publication number: JP3566351B2
Application number: JP23815094A
Authority: JP
Inventors: 一男金井; 明文小林; 学服部; 時男吉田; 一洋小原; 拓也松本; 仁志川崎
Original assignee: Saibu Gas Co Ltd; Osaka Gas Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd; Toho Gas Co Ltd
Current assignee: Saibu Gas Co Ltd; Osaka Gas Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd; Toho Gas Co Ltd
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2019-09-15
Also published as: JPH08100893A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は流体供給装置に係り、特に被充填タンクに充填された流体充填量を正確に計測できるよう構成した流体供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、天然ガスを圧縮した圧縮天然ガス（ＣＮＧ）等を別のタンクに供給する流体供給装置としては、実開平４−６４６９９号公報にみられるような装置がある。当該公報の装置は、圧縮されたガスを急速充填する方式が採用されており、圧縮機により所定圧以上に昇圧されたガスをガス供給タンクに一旦貯めておき、そしてガス供給タンクに貯められたガスを自動車の燃料タンク（被充填タンク）に注入して燃料タンク内が所定圧に達するまで充填（満タン充填）されるようになっている。
【０００３】
自動車の燃料タンクへのガス供給量は流量計により計測されており、燃料タンクに充填された総流量を知ることができ、燃料タンクに充填された圧力は圧力に応じた信号を出力する圧力伝送器により検出できる。
【０００４】
上記流量計としては、例えばコリオリ式質量流量計と呼ばれる流量計が採用されつつある。
【０００５】
このコリオリ式質量流量計は、コリオリの力を利用して、質量流量を計測する質量流量計であり、例えば一対のセンサチューブに流体（本実施例では圧縮ガス）を流し、この一対のセンサチューブを互いに近接、離間する方向に振動させ、質量流量に比例するコリオリ力の発生に伴うセンサチューブの変位を検出することにより質量流量を計測するようになっている。
【０００６】
このようにセンサチューブを振動させる構成とされた質量流量計では、流量がゼロのときセンサチューブの流入側と流出側との変位が一致して時間差が生じないようになっている。ところが、実際にはセンサチューブを支持する支持部の加工誤差、センサチューブ自体の寸法のバラツキや温度、圧力変化等に影響されてセンサチューブの流入側と流出側とでずれが生ずることがあり、その場合流量がゼロであるにも拘らず流入側と流出側との時間差が検出されてしまい上記センサチューブのずれが計測誤差の原因となる。
【０００７】
流体供給装置では、供給側の蓄ガス圧力は２５０ｋｇｆ／ｃｍ^２で、自動車の燃料タンクに充填された満タン時の充填圧力が２００ｋｇｆ／ｃｍ^２の高圧で充填動作が行われる。ところが、上記コリオリ式質量流量計においては、上記圧力付近での圧力変動によりゼロ点変動が生じるとともに、使用される環境温度（実験時の予想環境温度は、例えば−２０〜６０°Ｃである）でも温度変化によりゼロ点変動が生じる。
【０００８】
特に自動車の燃料タンクにガスを充填する流体供給装置では、屋外に設置されたディスペンサユニット内に質量流量計が設けられているため、季節の変化により外気温度の影響を受けやすく、夏の炎天下あるいは冬の降雪時には質量流量計のゼロ点がずれやすい。
【０００９】
そのため、上記高圧用のコリオリ式質量流量計では、作業者が定期的にゼロ点補正スイッチを操作するようになっている。そのため、流体供給装置の制御装置は、流量ゼロのときのセンサチューブの変位を検出する流入側ピックアップと流出側ピックアップにより検出された信号の時間差を記憶しておき、ゼロ点補正スイッチが操作されると、流量計測時に検出された時間差を流量ゼロのときの時間差分だけ補正していた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記質量流量計では、流量ゼロの状態にしておいてゼロ点補正スイッチが操作されると、それ以前の一定時間（例えば１０秒間）における流入側ピックアップからの出力信号と流出側ピックアップの出力信号との時間差を記憶し、この時間差の平均値からゼロ点を求めるようにしていたため、ゼロ点補正スイッチが操作されたときのみゼロ点補正が実行される構成であった。
【００１１】
そのため、コリオリ式質量流量計が取り付けられた流体供給装置では、作業者がゼロ点補正スイッチの操作を忘れて長時間ゼロ点補正スイッチが操作されなかった場合には、ゼロ点がずれが起こるため、質量流量計による計測誤差が増大してしまうといった課題がある。
【００１２】
そこで、本発明は上記課題を解決した流体供給装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、流体を貯蔵する流体供給タンクと、
一端が該流体供給タンクに接続され、他端が被充填タンクの接続部に接続される流体供給管路と、
該流体供給管路を介して被充填タンクに充填された供給量を計測する流量計と、
前記流体供給管路の下流側端部に連通するように設けられ、前記被充填タンク側の接続部に結合される供給側接続部と、
前記被充填タンクへの充填開始時に操作されるスタートスイッチと、
前記供給側接続部が掛止部から外されたことを検出する検出手段と、
前記スタートスイッチが操作されていない状態で前記供給側接続部が掛止部から外されたことを前記検出手段が検出したときに前記流量計のゼロ点補正を行うゼロ点補正手段と、
よりなることを特徴とする。
【００１８】
【作用】
本発明によれば、スタートスイッチが操作されていない状態で供給側接続部が掛止部から外されたことを前記検出手段が検出したときに流量計のゼロ点補正を行うため、スタートスイッチが操作される直前にゼロ点補正が実行されることになり、流量計による流量計測が常に正確に行えると共に、被充填タンクへの定量・定額充填時の充填精度がより高められる。そのため、スタートスイッチが操作される際には、ゼロ点補正が終了しているので、直ちに被充填タンクへの充填を開始することが可能になる。
【００２３】
【実施例】
図１乃至図４に本発明になる流体供給装置の一実施例を示す。
【００２４】
各図中、流体供給装置としてのガス供給装置１は、例えば自動車２の燃料タンク（被充填タンク）３に都市ガスを所定圧力に圧縮した圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を供給するガス供給ステーションなどに設置されている。尚、本実施例では、圧縮天然ガスを自動車２の燃料タンク３に充填する構成とされたガス供給装置１を一例として説明するが、これに限らず、例えば自動車２の燃料タンク３にガソリンや軽油等の液体燃料を供給する流体供給装置にも適用できる。
【００２５】
ガス供給装置１は、大略、都市ガスを所定圧力に圧縮し加圧されたガスを生成する圧力発生ユニット４と、圧力発生ユニット４により圧縮されたガスを燃料タンク３に供給するためのディスペンサユニット５と、よりなる。
【００２６】
圧力発生ユニット４は、都市ガス等が家庭に分岐される前の中圧管路１０に接続された分岐管路１１に、ガスを圧縮する多段式のコンプレッサ１２が配設されている。コンプレッサ１２は、例えばガスを圧縮するためのシリンダが複数（３個または４個）設けられ、前段のシリンダで圧縮されたガスを次段のシリンダでさらに高い圧力に加圧するようになっており、中圧管路１０から供給されたガスを段階的に圧縮する。
【００２７】
さらに、コンプレッサ１２から引き出された高圧管路１３には、コンプレッサ１２により生成されたガスの逆流を防止する逆止弁１４が配設されている。この高圧管路１３から分岐した分岐管路１５の端部には、高圧ガス蓄圧器１６が接続されている。尚、高圧ガス蓄圧器１６は、一般に文献等では蓄ガス器とも呼ばれている。
【００２８】
上記高圧ガス蓄圧器１６には、上記コンプレッサ１２により圧縮された高圧ガス、本実施例では２５０ｋｇｆ／ｃｍ^２に圧縮されたガスが蓄圧される。又、上記高圧管路１３には電磁弁よりなる開閉弁１７と、圧力伝送器１８と、が配設されている。
【００２９】
上記圧力伝送器１８は、内部に高圧管路１３を流れるガスの圧力を検出する圧力センサが設けられており、ガスの圧力に応じた検出信号を制御回路１９及び制御回路３５に送信する。
【００３０】
従って、コンプレッサ１２により圧縮されたガスが高圧ガス蓄圧器１６へ供給される工程では、制御回路３５からの指令により開閉弁１７が閉弁される。そして、高圧ガス蓄圧器１６内の圧力が所定圧力に達すると、圧力発生ユニット４は充填作業可能な待機状態となる。
【００３１】
又、圧力発生ユニット４とディスペンサユニット５との間は、ガス供給管路２８を介して接続されている。そして、ディスペンサユニット５内に延在するガス供給管路２８には、電磁弁よりなりガス供給管路２８を開閉するガス供給開閉弁２９と、圧力発生ユニット４から供給されたガスの１次圧力を検出する１次圧力伝送器３０と、ガス供給管路２８を流れるガスの供給量を計測する質量流量計３１と、下流側へ給送されるガス圧力を所定圧力に制御する圧力制御弁３２と、圧力制御弁３２により制御された２次圧力を検出する２次圧力伝送器３３と、所定以上の力で引っ張られたとき分離する緊急離脱カプラ３４と、が配設されている。
【００３２】
質量流量計３１は、後述するようにセンサチューブとよばれる管路を振動させ、この振動する管路内を流れるガス流量に応じたコリオリ力による管路の流入側と流出側との位相差が流量に比例することを利用して流量計測を行うコリオリ式の質量流量計である。従って、質量流量計３１は、高圧に圧縮されたガスの質量流量を正確に計測することができ、ガス充填動作時はその流量計測信号（流量パルス）を制御回路３５に出力する。
【００３３】
尚、質量流量計３１は、屋外に設置されたディスペンサユニット５に配設され、且つ固有振動数で振動する管路の流入側と流出側との位相差に基づいて流量を計測する構成であるので、温度変化（外気温度の変化）により固有振動数が変動するため、気温の変化によりゼロ点がずれことがある。
【００３４】
又、圧力制御弁３２は、制御回路３５からの指令により充填圧力を制御して燃料タンク３へ供給されるガス供給量（流量は圧力×時間により求まる）を制御するとともに、充填開始時及び充填終了時には充填圧力が徐々に変化（増圧、減圧）するように圧力を制御して各機器が急激な圧力変化により破損することを防止する。
【００３５】
又、ガス供給開閉弁２９は、圧力発生ユニット４の元弁として機能するもので制御回路３５からの指令により自動的に開弁または閉弁する。尚、ガス供給開閉弁２９は、電磁弁の代わりに手動式の開閉弁を使用しても良い。
【００３６】
１次圧力伝送器３０と２次圧力伝送器３３とは、それぞれの取り付け位置で検出した圧力に応じた検出信号を制御回路３５に送信する。
【００３７】
又、緊急離脱カプラ３４には、高圧ガスに耐えうる高圧ガス供給チューブ３７の一端が接続され、高圧ガス供給チューブ３７の他端は三方弁３８の流入ポートａに接続されている。さらに、三方弁３８の充填ポートｂには、可撓性を有する供給ホース３９が接続されている。
【００３８】
この供給ホース３９の端部には、着脱可能な着脱カプラ（供給側接続部）４０が設けられている。着脱カプラ４０は、ディスペンサユニット５の筐体側面に設けられたカプラ掛止部３６に掛止されている。又、カプラ掛止部３６には、着脱カプラ４０が掛止されるとオンになり、着脱カプラ４０が外されるとオンからオフに切り換わるカプラ収納スイッチ（検出手段）３６ａが設けられている。
【００３９】
三方弁３８の排気ポートｃは、ガス供給終了後、着脱カプラ４０の離脱操作を可能にするため、着脱カプラ４０内の残留ガスを外部に逃がす低圧管路４１に接続されている。この低圧管路４１は、大気開放もしくは着脱カプラ４０内の残留ガスを回収するガス回収経路に連通されている。
【００４０】
尚、三方弁３８は手動操作により切り換えられる構成であり、ガス充填前及びガス充填後は、充填ポートｂと排気ポートｃとが連通されて流入ポートａが遮断されている。又、ガス充填時は、流入ポートａと充填ポートｂとが連通するとともに排気ポートｃが遮断するように切り換え操作される。
【００４１】
又、緊急離脱カプラ３４は、万が一着脱カプラ４０が燃料タンク３側の着脱カプラ４２に接続されたまま自動車２が発車した場合に連結を解除するとともに、緊急離脱カプラ３４内部に設けられた逆止弁（図示せず）が閉弁してガス漏れを防止する。
【００４２】
尚、上記着脱カプラ４０と着脱カプラ４２とは、それぞれ内部に逆止弁（図示せず）が設けられており、互いに連結されていないときは逆止弁が閉弁し、着脱カプラ４０と着脱カプラ４２とが連結されると各逆止弁が開弁位置に変位して相互に連通状態となる。
【００４３】
４３は表示器で、燃料タンク３に充填されたガスの流量及び供給圧力を表示する。
【００４４】
上記制御装置３５は、上記各機器と接続されとともに、スタート釦５１，表示器５２，アラーム装置５３，充填表示ランプ５４，ガス放出ランプ５５が接続されている。
【００４５】
制御回路３５のメモリ（ＲＯＭ）３５ａには、燃料タンク３に充填されたガスの流量及び供給圧力を計測するプログラムと、ガス充填開始直前に着脱カプラ４０がカプラ掛止部３６から外されてカプラ収納スイッチ３６ａがオンからオフに切り換わると質量流量計３１のゼロ点補正を行うゼロ点補正プログラムと、が格納されている。
【００４６】
従って、制御回路３５は、上記各プログラムに基づいて流量計３０から出力された流量パルスを積算して流量を算出するとともに、ガス供給開閉弁２９，１次圧力伝送器３０，流量計３１，圧力制御弁３２，２次圧力伝送器３３の動作制御及び質量流量計３１のゼロ点補正を実行する。又、制御回路３５と上記制御回路１９とは、相互に各制御信号を受け渡しを行っており、互いに協働して各機器の制御を行う。
【００４７】
又、高圧ガスが充填される自動車２の燃料タンク３に接続された管路４４には、上流側より上記ディスペンサユニット５の着脱カプラ４０が結合される着脱カプラ４２と、ガスを充填する際手動操作により開弁される手動開閉弁４５と、燃料タンク３に充填されたガスが逆流することを防止する逆止弁４６とが配設されている。
【００４８】
次に上記構成になるガス供給装置１におけるガス充填作業について説明する。
【００４９】
上記自動車２の燃料タンク３にガスを充填する際、作業者は、先ず、ディスペンサユニット５の着脱カプラ４０をカプラ掛止部３６から外して自動車２の着脱カプラ４２に結合させる。そして、自動車２の手動開閉弁４５を開弁させるとともに、三方弁３８の流入ポートａと充填ポートｂとが連通するように切り換える。
【００５０】
次に充填開始釦（図示せず）がオンに操作されると、制御回路３５は開閉弁１７を開弁させるとともに、ガス供給開閉弁２９を開弁させる。これにより、高圧ガス蓄圧器１６に蓄圧された高圧ガスは、ガス供給管路２８，高圧ガス供給ホース３７，着脱カプラ４０，４２，管路４４を介して燃料タンク３に充填される。
【００５１】
充填開始直後は、ガス供給管路２８に配設された圧力制御弁３２の弁開度がやや絞られており、高圧ガス蓄圧器１６からのガスにより各機器が受ける圧力の上昇を緩和して各機器を高圧ガスから保護する。そして、所定時間（例えば５秒程度）が経過すると圧力制御弁３２の弁開度を徐々に開いてガス充填流量を増加させる。
【００５２】
このようにして燃料タンク３にガスが充填されて満タン状態になると、燃料タンク３の圧力は２００ｋｇｆ／ｃｍ^２となる。
【００５３】
尚、ガス供給管路２８を通過したガス充填量は、質量流量計３１により計測され、ガス充填量に応じた電圧値（流入側と流出側との位相差）が流量計測信号として制御回路３５に出力される。制御回路３５は、２次圧力伝送器３３により検出された供給圧力と、質量流量計３１からの出力に基づいて、燃料タンク３に充填されたガス充填量を算出して表示器４３に表示する。
【００５４】
燃料タンク３へのガス充填が完了すると、作業者は、三方弁３８の充填ポートｂと排気ポートｃとを連通させるとともに流入ポートａを遮断させる。排気ポートｃは、低圧管路４１を介して着脱カプラ４０，４２内及び供給ホース３９内に残留するガスを排気して着脱カプラ４０の離脱操作を可能にする。
【００５５】
さらに、作業者は、自動車２側の手動開閉弁４５を閉弁させた後、ディスペンサユニット５の着脱カプラ４０を自動車２の着脱カプラ４２から分離させ、カプラ掛止部３６に掛止させる。これで、一連のガス充填作業が完了する。
【００５６】
図２に質量流量計３１の構成を示す。
【００５７】
同図中、質量流量計３１は流入口６１ａ_１がその中心部に開口する流入側フランジ６１ａと、流出口（図示せず）が開口する流出側フランジ６１ｂとの間に、一対のセンサチューブ６２，６３が接続されるマニホールド６４と、センサチューブ６２，６３を収納し、これを保護する箱状のカバー６１ｃとが配設されてなる。
【００５８】
一対のセンサチューブ６２，６３は上記マニホールド６４より水平方向に延在し、且つ、上下方向に起立する垂直面を介して横方向に対称となるように配設される。
【００５９】
一方のセンサチューブ６２は、マニホールド６４の流入側の接続口にろう付け等により接続固定され、配管方向に延在する第１の直管部６２ａと、基端をマニホールド６４の流入側接続口に接続固定され、第１の直管部６２ａと平行に延在する第２の直管部６２ｂと、第１，第２の直管部６２ａ，６２ｂの先端より基端側へ折り返すように曲げられた曲部６２ｃ，６２ｄと、この曲部６２ｃと６２ｄとを接続するＵ字状の接続部６２ｅとよりなる。
【００６０】
又、他方のセンサチューブ６３は上記センサチューブ６２と同一形状に形成され、直管部６３ａ，６３ｂが流出管６６及び直管部６２ａ，６２ｂと平行となるようにセンサチューブ６２と対称に配設されている。なお、センサチューブ６２，６３の接続部６２ｅ，６３ｅ間は保持部材６８により接続され相互に保持されている。
【００６１】
尚、この保持部材６８は流出管６６と非接触であり、流出管６６の配管振動はセンサチューブ６２，６３に直接伝達されないようになっている。又、上記実施例では、センサチューブ２，３の形状が図２に示すように折曲されているとして説明したが例えばセンサチューブがＵ字状あるいは直管状に形成された質量流量計でも良い。
【００６２】
上記一対のセンサチューブ６２，６３においては、流入側の直管部６２ａと６３ａとの間、及び流出側の直管部６２ｂと６３ｂとの間にはピックアップ６９，７０が配設されている。
【００６３】
又、ピックアップ６９，７０は夫々同一構成であるので一方のピックアップ６９につき説明する。
【００６４】
ピックアップ６９はセンサチューブ６２の直管部６２ａに保持されたコイル部と、コイル部に左、右方向で対向するようにセンサチューブ６３の直管部６３ａに設けられたマグネットよりなる。
【００６５】
従って、センサチューブ６２，６３が振動すると、直管部６３ａに設けられたコイル部がマグネット間で矢印Ｘ方向に相対的に変位する。そのため、コイル部には直管部６２ａ，６３ａの相対変位に応じた起電力が発生し、ピックアップ６９はコイル部の電圧より直管部６３ａの変位を検出する。
【００６６】
７１，７２は加振器で、直管部６２ａと６２ｂとの先端間、直管部６３ａと６３ｂとの先端間に設けられている。
【００６７】
加振器７１は実質電磁ソレノイドと同様な構成であり、流入側の直管部６２ａに取付けられたコイル部と、流出側の直管部６２ｂに取付けられ、コイル部内に嵌入するマグネット部とよりなる。従って、加振器７１はコイル部に通電されると、直管部６２ａ，６２ｂを矢印Ｘ方向（上、下方向）に加振する。
【００６８】
尚、加振器７２は上記加振器７１と同一構成であるので、その説明は省略する。
【００６９】
次に、上記構成になる質量流量計３１の計測動作につき説明する。
【００７０】
流量計測時、一対のセンサチューブ６２，６３は、流量計測部７３より上記加振器７１，７２に励振信号が出力され、加振器７１，７２の動作により内部に流体が流れている状態で加振される。流入管６５よりマニホールド６４に流入した被測流体は、分流してセンサチューブ６２，６３の下方の直管部６２ａ，６３ａに流入し、曲部６２ｃ，６３ｃ、接続部６２ｅ，６３ｅ、曲部６２ｄ，６３ｄを通過して上方の直管部６２ｂ，６３ｂに至り、マニホールド６４の流出路（図示せず）で合流して流出管６６より流出する。
【００７１】
又、センサチューブ６２，６３は加振器７１，７２により加振されているので、センサチューブ６２，６３とばね定数とセンサチューブ６２，６３内を流れる流量によって決まる固有転動数でＸ方向（上下方向）に振動する。
【００７２】
コリオリ力はセンサチューブ６２，６３の振動方向に働き、かつ流入側と流出側とで逆向きに作用するので、センサチューブ６２，６３の直管部６２ａ，６２ｂ，６３ａ，６３ｂに捩れが生じ、この捩れ角は質量流量に比例する。ピックアップ６９，７０はこのようなセンサチューブ６２，６３の捩れによる相対変位をを検出し、流量計測部７３はピックアップ６９，７０からの出力信号の時間差が質量流量に比例するため、流入側の出力信号と流出側の出力信号と位相差（時間差）より質量流量を算出する。
【００７３】
ここで、上記構成になるガス供給装置１の制御回路３５が実行する処理につき説明する。
【００７４】
図３は制御装置３５が実行するメインフローチャートで、図４はガス充填作業時に実行されるときのフローチャートであり、所定時間毎に繰り返し実行される。作業者は、ガス供給管路２８の先端に設けられた着脱カプラ４０を燃料タンク３の着脱カプラ４２に接続し、その後手動式の開閉弁４５を開弁操作する。そして、作業者は、スタート釦５１をオンに操作する。
【００７５】
図３中、制御装置３５は、電源が投入されるとステップＳ１（以下「ステップ」を省略する）で動作フラグの初期化を行って、Ｓ２に進み、永久ループに移行する。
【００７６】
次のＳ３において、スタート釦５１がオンに操作されると、Ｓ４に進み、カプラ収納スイッチ３６ａがオンかどうかをチェックする。もし、カプラ収納スイッチ３６ａがオンであるときは、着脱カプラ４０がカプラ掛止部３６に戻されたことになり、何らかの操作ミスあるいは何らかの異常が発生したものと判断してエラーコードをセットする（Ｓ５）。
【００７７】
しかし、Ｓ４において、カプラ収納スイッチ３６ａがオフであるときは、着脱カプラ４０がカプラ掛止部３６から外された状態であるので、Ｓ６に進み通常のガス充填処理を実行する。
【００７８】
又、Ｓ３において、スタート釦５１がオフのときは、ガス充填前であるのでＳ７に進み、カプラ収納スイッチ３６ａがオンからオフに切り換わったかどうかをチェックする。そして、カプラ収納スイッチ３６ａがオンからオフに切り換わった時点で着脱カプラ４０がカプラ掛止部３６から外されたものと判断してＳ８に進む。
【００７９】
そのため、Ｓ８では、質量流量計３１のゼロ点リセットをオンにセットし、その後所定時間（本実施例では、０．１５秒）待機した後（Ｓ９）、ゼロ点リセットをオフにする（Ｓ１０）。
【００８０】
このように、スタート釦５１がオフでガス充填前であるときに着脱カプラ４０がカプラ掛止部３６から外されると、質量流量計３１のゼロ点をリセットするため、スタート釦５１がオンに操作される前、即ちガス充填を行う直前にゼロ点が補正されることになる。そのため、質量流量計３１は常にゼロ点が正しい状態で流量計測が行われ、燃料タンク３へ充填されたガス充填量を正確に計測できる。従って、指定された定量又は定額充填（プリセット充填）を行う際は、温度変化あるいは圧力変化等によるゼロ点のずれがないため、より高精度に定量又は定額充填を行うことができる。
【００８１】
次に、上記Ｓ６で実行されるガス充填処理につき図４を参照して説明する。
【００８２】
図４中、制御装置３５は、Ｓ１１で２次圧力伝送器３３からの圧力値を読み取り、着脱カプラ４０が着脱カプラ４２に接続されていることを確認する。即ち、着脱カプラ４０，４２が正常に接続され、手動式開閉弁４５が開弁しているときは、燃料タンク６の残留圧が検出されることになる。もし、着脱カプラ４０，４２が接続不良であるときは、着脱カプラ４０から空気が導入されるため大気圧が検出されることになり、その場合アラーム装置５３によりアラームを発するとともに表示器５２に例えば「カプラ接続不良」といったメッセージを表示して装置を停止状態にする。
【００８３】
次に全ての電磁弁、即ち開閉弁１７，ガス供給開閉弁２９，圧力制御弁３２が閉弁している初期状態であることを確認し（Ｓ１２）、開閉弁１７を開弁させる（Ｓ１３）。これにより、高圧ガス蓄圧器１６に蓄圧されたガスがガス供給管路２８に供給される。
【００８４】
Ｓ１４では、１次圧力伝送器３０により検出された供給圧Ｐ_ｉｎと２次圧力伝送器３３により検出された燃料タンク３への充填圧Ｐ_ｏｕｔとの差（Ｐ_ｉｎ−Ｐ_ｏｕｔ）が予め設定された規定値以上であるかどうかをチェックする。つまり、Ｐ_ｉｎ−Ｐ_ｏｕｔが予め設定された規定値以上である場合は燃料タンク３の圧力が低いので充填可能と判断する。
【００８５】
従って、上記Ｓ１４において、Ｐ_ｉｎ−Ｐ_ｏｕｔが予め設定された規定値以上である場合には、Ｓ１５に進み、上記Ｓ１４において、Ｐ_ｉｎ−Ｐ_ｏｕｔが予め設定された規定値以下である場合には、燃料タンク１３の圧力がほぼ満タン状態の圧力であるので、充填不要と判断する。
【００８６】
Ｓ１５では、充填表示ランプ５４を点灯させて充填可能であることを作業者に知らせる。続いて、ガス供給開閉弁２９を開弁させ（Ｓ１６）、圧力制御弁３１を開弁させる（Ｓ１７）。
【００８７】
次のＳ１８では、圧力制御弁３１の弁開度を制御して定圧力上昇制御を行う。そして、Ｓ１９において、２次圧力伝送器３３に検出された充填圧Ｐ_ｏｕｔが２００ｋｇｆ／ｃｍ^２に達したかどうかをチェックする。もし、充填圧Ｐ_ｏｕｔが２００ｋｇｆ／ｃｍ^２以下の場合は、Ｓ１１に進み、Ｐ_ｉｎ−Ｐ_ｏｕｔの差圧が予め設定された規定値以上であるかどうかをチェックする。
【００８８】
又、上記Ｓ１９において、２次圧力伝送器３３に検出された充填圧Ｐ_ｏｕｔが２００ｋｇｆ／ｃｍ^２に達した場合、ガス充填完了となり、Ｓ２１以降の処理を実行する。
【００８９】
Ｓ２０において、Ｐ_ｉｎ−Ｐ_ｏｕｔ≧規定値であるときは、Ｓ１８に戻りＳ１８〜Ｓ２０の処理を繰り返す。しかし、Ｓ２０において、Ｐ_ｉｎ−Ｐ_ｏｕｔ＜規定値であるときは、Ｓ２１に進み、開閉弁１７を閉弁させる。
【００９０】
Ｓ２２では、しかし、Ｓ２０において、Ｐ_ｉｎ−Ｐ_ｏｕｔ＜規定値であるとき、あるいは充填圧Ｐ_ｏｕｔ≧２００ｋｇｆ／ｃｍ^２になったときは、燃料タンク３の圧力が目標の２００ｋｇｆ／ｃｍ^２に達したものと判断してＳ２１に進み、ガス供給開閉弁２９を閉弁させる。
【００９１】
さらに、Ｓ２２で圧力制御弁３２を閉弁させた後、Ｓ２３で開閉弁１７を閉弁させる。続いて、充填表示ランプ５４を消灯させて作業者に燃料タンク３へのガス充填が完了したことを知らせる（Ｓ２４）。
【００９２】
そして、作業者は、充填表示ランプ５４が消灯したことを確認して自動車２の開閉弁４５を手動で閉弁操作する。その後、作業者は、三方弁３８を切り換えて充填ポートｂと排気ポートｃとを連通し、流入ポートａを遮断する。
【００９３】
これで、着脱カプラ４０，４２及び供給ホース３９に残留するガスが低圧管路４１を介して回収される。
【００９４】
尚、上記実施例では、制御回路３５により質量流量計３１のゼロ点をガス充填の度に補正したが、これに限らず、質量流量計３１の流量計測部７３によりゼロ点補正を行うようにしても良い。
【００９５】
以下、本発明の変形例につき説明する。
【００９６】
▲１▼変形例１では、上記着脱カプラ４０がカプラ掛止部３６から外されてカプラ収納スイッチ３６ａがオンからオフに切り換わった時点でゼロ点補正を行う代わりにスタート釦５１がオンに操作されたときにゼロ点補正を行う。
【００９７】
この場合、図３において、Ｓ３でスタート釦５１がオンに操作されるとき、上記Ｓ８に進み、質量流量計３１のゼロ点リセットをオンにセットし、その後所定時間待機した後（Ｓ９）、ゼロ点リセットをオフにする（Ｓ１０）。
【００９８】
即ち、スタート釦５１がオンに操作されて充填開始信号（流体供給開始信号）が出力されると、ガス充填が開始されるとともに、質量流量計３１のゼロ点をリセットするため、ガス充填を行う際にゼロ点が補正されることになる。
【００９９】
▲２▼変形例２では、前述した流量計測部７３が図５に示すような回路構成になっている。
【０１００】
同図中、７４は時間差検出回路で、流入側のピックアップ１９からの出力信号と流出側のピックアップ２０からの出力信号との時間差（位相差）を検出する。時間差検出回路７４からの信号は演算部７５に入力され、演算部７５は時間差より流量を求め、表示部７６に流量を表示する。
【０１０１】
７７はゼロ点補正部で、メモリ７８と、平均化部７９と、ラッチ部８０と、判定回路８１と、スイッチ回路８２と、タイマ回路８３と、ラッチ部制御回路８４とより構成されている。メモリ７８は一定時間（例えば１０秒程度）内に求められた時間差を記憶し、一定時間を経過した記憶は消去する。平均化部７９はメモリ７８に記憶された時間差の平均値を算出する。
【０１０２】
前述したように着脱カプラ４０がカプラ掛止部３６から外されると、ガス充填直前にゼロ点補正スイッチとして機能するカプラ収納スイッチ３６ａがオンからオフに切り換わる。このようにカプラ収納スイッチ３６ａがオフになると、スイッチ回路８２は、タイマ回路８３の出力を反転させ、タイマ回路８３は一定時間その出力を保持する。
【０１０３】
図６中（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示す如く、カプラ収納スイッチ３６ａがオンからオフに切り換わると、タイマ回路８３の出力はカプラ収納スイッチ３６ａからのゼロ点補正信号の立上りに同期してＬレベルになり、ある時間（例えば１０秒間）経過するとＨレベルに戻る。
【０１０４】
判定回路８１はメモリ７８に記憶された時間差が流量ゼロのときの時間差の範囲内に入っているか否かをチェックしており、メモリ７８に記憶された時間差が全てゼロ範囲内（即ち所定の時間差の範囲内）に入っているとき流量ゼロに相当すると判断しＬレベルの信号を出力する。又、判定回路８１はメモリ７８に記憶された時間差が流量ゼロの範囲外のものがあれば流量ゼロに相当しないと判断し、Ｈレベルの信号を出力する。
【０１０５】
ラッチ部制御回路８４はイクスクルーシブＮＯＲ回路８６と、フリップフロップ８７と、ＡＮＤ回路８８とよりなる。このイクスクルーシブＮＯＲ回路８６及びフリップフロップ８７には判定回路８１及びタイマ回路８３からの出力が供給される。そして、ＡＮＤ回路８８にはイクスクルーシブＮＯＲ回路８６及びフリップフロップ８７からの出力が供給される。又、フリップフロップ８７はタイマ回路８３の出力がＨレベルからＬレベルへの変化でセットされ、判定回路８１の出力がＨレベルからＬレベルへの変化でリセットされる。
【０１０６】
尚、ラッチ部８０はクロック端子にＬレベルからＨレベルの変化を与えると、平均化部７９からの平均値が新たにサンプルされ新しい平均値をゼロ点として記憶するが、ＨレベルからＬレベルになっても先にサンプルされた平均値が保持されたままとなる。
【０１０７】
ここで、ゼロ点補正時の動作を説明する。ゼロ点補正時の操作としては、まず質量流量計３１において流量がゼロの状態（スタート釦５１がオフ）で、流量計測時と同様一定の周波数でセンサチューブ６２，６３を加振する。
【０１０８】
このとき、センサチューブ６２，６３内の流量はゼロであるので、本来センサチューブ６２，６３にはコリオリ力が発生せずピックアップ６９，７０からの出力信号は時間差がゼロで出力されなければならない。ところが、センサチューブ６２，６３を支持するマニホールド６４の加工誤差、センサチューブ６２，６３自体の寸法のバラツキや温度、圧力等の影響によりセンサチューブ６２，６３の流入側と流出側とでずれが生ずると、流量ゼロであるにも拘らず流入側のピックアップ６９の出力信号と流出側のピックアップ７０の出力信号との時間差が生じてしまう。
【０１０９】
この流量ゼロのときの時間差はメモリ７８に記憶されており、カプラ収納スイッチ３６ａがオンからオフに切り換わると、カプラ収納スイッチ３６ａがオフに切り換わった時点から一定時間前、本実施例では１０秒前までが対象範囲とし、メモリ７８からその範囲内の時間差が読み出され、平均化部７９で平均値が算出される。そして、算出された平均値は新しいゼロ点としてラッチ部８０に記憶される。尚、上記タイマ回路８３の一定時間は、１０秒以下又は１０秒以上の時間、即ち任意時間を設定するようにしても良い。
【０１１０】
図６に示す如く、カプラ収納スイッチ３６ａがオフに切り換わるとスイッチ回路８２の出力はＬレベルになるから、タイマ回路８３の出力はある一定時間（本実施例では１０秒間とする）Ｌレベルに保持される。即ち、タイマ回路８３はカプラ収納スイッチ３６ａが１０秒間オフ状態に操作されているのと同様の働きをする。
【０１１１】
図６中（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）に示す如く、タイマ回路８３の出力がＬレベルになったとき、判定回路８１の出力がＬレベルであると、即ちメモリ８８に記憶された時間差（計測流量）が流量ゼロの範囲内にある場合、イクスクルーシブＮＯＲ回路８６の出力はスイッチ８５のオン操作時点でＬレベルからＨレベルに切換わり、フリップフロップ回路８７はタイマ回路８３の出力の立下りによりＬレベルからＨレベルに切換わる。
【０１１２】
そのため、ＡＮＤ回路８８の出力はＬレベルからＨレベルに切換わり、これによりラッチ部８８はラッチ動作を行う。このように、ラッチ部８８のクロック端子にサンプル信号が与えられると、平均化部８９でそれ以前の一定時間（１０秒間）のメモリ８８に記憶された時間差から算出された新しい平均値が新しいゼロ点として記憶される。
【０１１３】
演算部８５は時間差検出回路７４からの時間差とラッチ部８０に記憶されているゼロ点（時間差の平均値）から流量を算出する。上記のようにカプラ収納スイッチ３６ａがオフに切り換わってラッチ部８０に記憶されたゼロ点は、カプラ収納スイッチ３６ａがオフに切り換わってから１０秒前までの過去の平均値である。
【０１１４】
そのため、カプラ収納スイッチ３６ａがオフに切り換わった同時にゼロ点を補正することができ、着脱カプラ４０がカプラ掛止部３６から外されてから新しい平均値が出力されるまで待たずに済む。従って、ゼロ点補正のため流量計測を中断する時間が短くて済み、ガス充填作業への影響が最小限に抑えられる。
▲３▼変形例３では、図５に示す回路構成の代わりにカプラ掛止部３６を無くしてタイマ回路８３（タイマ手段）からの所定時間毎に出力される信号に基づいてゼロ点補正を行う。
【０１１５】
このように、所定時間毎にゼロ点補正を行う場合、ガス充填前にタイマ回路８３から信号が出力されたときは、そのままゼロ点補正を行う。しかし、ガス充填中にタイマ回路８３から信号が出力されたときは、ゼロ点補正を行わず、タイマ回路８３をリセットさせる。そして、ガス充填終了後にゼロ点補正を行う。
【０１１６】
又、上記タイマ回路８３とカプラ収納スイッチ３６ａ、あるいはタイマ回路８３とスタート釦５１を併用して、何れか一方の信号に基づいてゼロ点補正を行う場合には、ガス充填前であるときはそのままゼロ点補正を行う。しかし、ガス充填中であるときは、ゼロ点補正を行わず、タイマ回路８３をリセットさせる。
【０１１７】
そして、カプラ収納スイッチ３６ａ又はスタート釦５１から信号が出力されたときにゼロ点補正及びタイマ回路８３をリセットさせる。
【０１１８】
▲４▼変形例４では、図１において、破線で示すようにガス供給管路２８に燃料タンク３に供給されるガスの温度を計測する温度センサ９０を設けるとともに、メモリ３５ａにゼロ点補正の許容温度範囲（ゼロ点補正の必要の無い上限温度と下限温度）が記憶させる。そして、温度センサ９０により検出された燃料タンク３に供給されるガスの温度がメモリ３５ａに記憶されたゼロ点補正の許容温度範囲の上限温度又は下限温度から外れたときはゼロ点補正を行う。
【０１１９】
そのため、温度センサ９０により検出された温度が許容温度範囲内に入っている場合には、ゼロ点がずれないのでゼロ点補正は行わず、温度が許容温度範囲ずれてゼロ点がずれやすいときだけゼロ点補正を行う。
【０１２０】
尚、上記実施例では、都市ガスを圧縮した圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を供給する場合を一例として挙げたが、これに限らず、例えばブタン、プロパン等のガスの他にガソリンや軽油等の液体燃料を供給する装置にも適用できるのは勿論である。
【０１２１】
又、上記実施例では、自動車２の燃料タンク３に圧縮されたガスを充填する場合を一例として挙げたが、これに限らず、他の容器等に圧縮されたガスを供給する装置にも適用でき、あるいは単に圧縮されたガスを他の場所に給送するための管路途中に設置する構成の装置にも適用できるのは勿論である。
【０１２２】
又、上記実施例では、都市ガス等が家庭に分岐される前の中圧管路１０からの都市ガスを圧縮する構成としたが、これに限らず、例えば中圧管路１０から分岐された家庭の管路からガスを取り出すようにしても良い。
【０１２３】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、スタートスイッチが操作されていない状態で供給側接続部が掛止部から外されたことを前記検出手段が検出したときに流量計のゼロ点補正を行うため、スタートスイッチが操作される直前にゼロ点補正が実行されることになり、流量計による流量計測が常に正確に行えると共に、被充填タンクへの定量・定額充填時の充填精度がより高められる。
【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】質量流量計の斜視図である。
【図３】制御回路が実行する処理のメインフローチャートである。
【図４】制御回路がガス充填時に実行する処理のフローチャートである。
【図５】流量計測部のブロック図である。
【図６】流量計測部の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ガス供給装置
３燃料タンク
４圧力発生ユニット
５ディスペンサユニット
１２コンプレッサ
１６高圧ガス蓄圧器
１８圧力伝送器
２８ガス供給管路
２９ガス供給開閉弁
３０１次圧力伝送器
３１質量流量計
３２圧力制御弁
３３２次圧力伝送器
３５制御回路
３６カプラ掛止部
３６ａカプラ収納スイッチ
３８三方弁
４０，４２着脱カプラ
５１スタート釦
６２，６３センサチューブ
６９，７０ピックアップ
７１，７２加振器
７３流量計測部
７７ゼロ点補正部

Claims

流体を貯蔵する流体供給タンクと、
一端が該流体供給タンクに接続され、他端が被充填タンクの接続部に接続される流体供給管路と、
該流体供給管路を介して被充填タンクに充填された供給量を計測する流量計と、
前記流体供給管路の下流側端部に連通するように設けられ、前記被充填タンク側の接続部に結合される供給側接続部と、
前記被充填タンクへの充填開始時に操作されるスタートスイッチと、
前記供給側接続部が掛止部から外されたことを検出する検出手段と、
前記スタートスイッチが操作されていない状態で前記供給側接続部が掛止部から外されたことを前記検出手段が検出したときに前記流量計のゼロ点補正を行うゼロ点補正手段と、
よりなることを特徴とする流体供給装置。