JPH07190300A

JPH07190300A - ガス供給装置

Info

Publication number: JPH07190300A
Application number: JP33743893A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kanai; 一男金井; Akifumi Kobayashi; 明文小林; Manabu Hattori; 学服部; Tokio Yoshida; 時男吉田; Shinji Kumagai; 信治熊谷; Takuya Matsumoto; 拓也松本; Kazuhiro Obara; 一洋小原
Original assignee: SEIBU GAS KK; Osaka Gas Co Ltd; Tokico Ltd; Tokyo Gas Co Ltd; Toho Gas Co Ltd
Current assignee: SEIBU GAS KK; Osaka Gas Co Ltd; Tokico Ltd; Tokyo Gas Co Ltd; Toho Gas Co Ltd
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-07-28

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は圧縮したガスを充填タンクに充填す
るよう構成したガス供給装置を提供することを目的とす
る。【構成】ガス供給装置１は、大略、都市ガスを所定圧
力に昇圧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。圧力発生ユニッ
ト４は、コンプレッサ１２と、第１，第２の高圧ガス蓄
圧器１７，１８と有し、第１の高圧ガス蓄圧器１７のガ
スを下流側に供給した後、第２の高圧ガス蓄圧器１８の
ガスを下流側に供給する。ディスペンサユニット５は、
上流側より、開閉弁２９と、１次圧力伝送器３０と、流
量計３１と、圧力調整弁３２と、２次圧力伝送器３３
と、が配設されている。着脱カプラ４０，４２が結合さ
れた後、第１，第２の高圧ガス蓄圧器１７，１８のガス
が燃料タンク３に充填される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガス供給装置に係り、特
に圧縮したガスを充填タンクに充填するよう構成したガ
ス供給装置に関する。

【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）等をタンクに供給するガス供給装置では、
供給されたガスを圧縮するガス圧縮部と、ガス圧縮部で
圧縮されたガスを充填タンクに充填するガス充填部とを
有する構成となっている。このようなガス供給装置を使
用するガス供給システムにおいては、充填タンクに充填
する際の充填圧力が２００kgf/cm²で、ガス圧縮部にお
ける充填前の圧縮圧力が２５０kgf/cm²と高圧なため、
より高精度に流量計測することのできる精密な流量計が
ガス圧縮部からのガス供給管路途中に設けられている。

【０００３】従って、従来のガス供給装置においては、
ガス充填部の構成を、例えばガス圧縮部に接続された
ガス供給管路に上流側より遮断弁，１次圧力伝送器，圧
力調整弁，流量計，２次圧力伝送器の順に配設してなる
方式と、ガス圧縮部に接続されたガス供給管路に上流
側より流量計，１次圧力伝送器，遮断弁，圧力調整弁，
２次圧力伝送器の順に配設してなる方式と、する２方式
があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記のよ
うに流量計が遮断弁，１次圧力伝送器，圧力調整弁の下
流側に配設される構成では、例えば流量計の破損等によ
り流量計からガス漏れが発生した場合、流量計の上流側
に設けられた遮断弁を閉弁することによりガス漏れを少
量に抑えることができる反面、流量計が低圧側に配設さ
れているので圧力変動や断熱膨張による温度変化が激し
くなるため、流量計の計量精度が低下するといった課題
がある。

【０００５】又、上記のように流量計が遮断弁，１次
圧力伝送器，圧力調整弁の上流側にが配設される構成で
は、例えば流量計が高圧側に配設されているので、圧力
変動や断熱膨張による温度変化が少ない反面、流量計の
破損等により流量計からガス漏れが発生した場合のガス
漏れ量が多いといった課題がある。

【０００６】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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、供給されたガ
スを圧縮するガス圧縮部と、該ガス圧縮部で圧縮された
ガスを充填タンクに充填するガス充填部とを有するガス
供給装置において、前記ガス充填部は、前記ガス圧縮部
に接続されたガス供給管路に上流側より該ガス供給管路
を開閉する開閉弁，前記ガス供給管路を流れるガスの流
量を計測する流量計，該流量計を通過して被充填タンク
に充填されるガス供給量を調整する圧力調整弁の順に配
設してなることを特徴とする。

【０００８】

【作用】流量計が開閉弁の下流側に設けられているの
で、流量計の破損等により流量計からガス漏れが発生し
た場合のガス漏れ量が少なくなるとともに、流量計が圧
力調整弁の上流側に設けられているので、圧力変動や断
熱膨張による温度変化の影響を受けずに流量計測でき
る。

【０００９】

【実施例】図１及び図２に本発明になるガス供給装置の
一実施例を示す。

【００１０】各図中、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。

【００１１】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（ガス圧縮部）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（ガス充填部）５と、顧客カードを読み取る
カードリーダ６と、圧力発生ユニット４，ディスペンサ
ユニット５，カードリーダ６に接続されたＰＯＳ端末機
７と、圧力発生ユニット４，ディスペンサユニット５を
制御する制御装置８とよりなる。

【００１２】尚、上記圧力発生ユニット４，ディスペン
サユニット５，カードリーダ６はガス供給作業を行うガ
ス供給エリアに設置され、ＰＯＳ端末機７，制御装置８
は建屋９内に設置されている。

【００１３】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１
１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１
０から供給されたガスを段階的に圧縮する。

【００１４】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１５，１６の端
部には、夫々第１の高圧ガス蓄圧器１７と、第２の高圧
ガス蓄圧器１８と、が接続されている。尚、高圧ガス蓄
圧器１７，１８は、一般に文献等では蓄ガス器とも呼ば
れている。

【００１５】上記高圧ガス蓄圧器１７，１８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/cm²に圧縮されたガスが蓄圧される。
又、上記分岐管路１５，１６には電磁弁よりなる第１，
第２の開閉弁１９，２０と、圧力伝送器２１，２２と、
手動式開閉弁２３，２４とが配設されている。

【００１６】上記圧力伝送器２１，２２は、内部に分岐
管路１５，１６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上
記制御装置８内に設けられたコンプレッサ制御回路２５
に送信する。

【００１７】又、分岐管路１５，１６に連通するガス給
送管路２８の上流側には電磁弁よりなる第３の開閉弁２
６が配設されている。この第３の開閉弁２６は、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１
７，１８へ供給される際に閉弁されてガスがディスペン
サユニット５へ流出することを防止し、高圧ガス蓄圧器
１７，１８内のガスが燃料タンク３に充填されるときは
開弁される。

【００１８】尚、手動式開閉弁２３，２４は、通常開弁
状態とされており、例えば開閉弁１９，２０が故障した
とき、もしくは開閉弁１９，２０の点検を行うときなど
に閉弁操作される。

【００１９】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１７，１８へ供給される工程で
は、コンプレッサ制御回路２５からの指令により第１，
第２の開閉弁１９，２０が開弁されるとともに第３の開
閉弁２６が閉弁される。そして、高圧ガス蓄圧器１７，
１８内の圧力が所定圧力に達すると、第１，第２の開閉
弁１９，２０が閉弁されて、圧力発生ユニット４は充填
作業可能な待機状態となる。尚、高圧ガス蓄圧器１７，
１８から燃料タンク３に充填されるガス充填量は、後述
するように燃料タンク３の残量に応じて変動するため、
一方の高圧ガス蓄圧器１７からのガス供給により燃料タ
ンク３が満タンとなる場合と、両方の高圧ガス蓄圧器１
７，１８からのガス供給により燃料タンク３が満タンと
なる場合とがある。

【００２０】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、ガス給送管路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
ガス給送管路２８には、電磁弁よりなりガス給送管路２
８を開閉する開閉弁２９と、圧力発生ユニット４から供
給されたガスの圧力を検出する１次圧力伝送器３０と、
ガス給送管路２８を流れるガス流量を計測する流量計３
１と、下流側へ給送されるガス圧力を所定圧力に調整す
る圧力調整弁３２と、圧力調整弁３２により調整された
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。

【００２１】尚、圧力調整弁３２は、制御装置８内に設
けられた制御回路３５からの指令により充填圧力を調整
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）するように圧力を調整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。又、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３
５からの指令により開弁または閉弁する。

【００２２】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。尚、１次圧力伝送
器３０の取り付け位置としては、開閉弁２９と流量計３
１との間以外の場所、例えば開閉弁２９の上流側あるい
は流量計３１と圧力調整弁３２との間に設ける構成とし
ても良い。

【００２３】又、流量計３１は、比較的高圧のガスの流
量を正確に計測するよう構成されており、その流量計測
信号（流量パルス）を制御回路３５に送信する。さら
に、上記構成とされたディスペンサユニット５の内部に
は、ガス漏れを検出するガスセンサ３６が配設されてい
る。

【００２４】本実施例では、上記のように、ガス給送管
路２８の上流側から開閉弁２９，１次圧力伝送器３０，
流量計３１，圧力調整弁３２の順に配設されているの
で、流量計３１が開閉弁２９の下流側に位置し、圧力調
整弁３２の上流側に位置する。従って、流量計３１の設
置位置が開閉弁２９より下流にあるため、流量計３１の
破損によるガス漏れが発生した場合、開閉弁２９を閉弁
させることで外部に漏れるガス量を開閉弁１９より下流
の管路に充填されているガスに限定することができ、漏
れ量を減少させることができる。

【００２５】又、流量計３１が圧力調整弁３２の上流側
にあるため、流量計３１に供給される圧力は、常に高圧
ガス畜圧器１７，１８からの供給圧力で一定であり変動
しない。そのため、流量計３１に供給される圧力は、急
激な変動がないので、温度変化も周囲雰囲気の温度変化
にほぼ等しい。よって、流量計３１は、急激な圧力変
動，温度変化の影響を受けず、正確な流量計測を行うこ
とができ、安定した計測精度を維持することができる。

【００２６】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。この供給ホース３９の端部には、着脱可能な着
脱カプラ４０が設けられている。

【００２７】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管路４１に接
続されている。この管路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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。制御回路３５
は、流量計３１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、開閉弁２９，１次圧力伝送器３
０，流量計３１，圧力調整弁３２，２次圧力伝送器３３
の動作制御を実行する。又、制御回路３５と上記コンプ
レッサ制御回路２５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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】次に充填開始釦（図示せず）がオンに操作
されると、コンプレッサ制御回路２５は第１、第３の開
閉弁１９，２６を開弁させるとともに、制御回路３５は
開閉弁２９を開弁させる。これにより、第１の高圧ガス
畜圧器１７に畜圧された高圧ガスは、ガス給送管路２
８，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。

【００３６】充填開始直後は、ガス給送管路２８に配設
された圧力調整弁３２の弁開度がやや絞られており、第
１の高圧ガス畜圧器１７からのガスにより各機器が受け
る圧力の昇圧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
圧力調整弁３２の弁開度を徐々に開いてガス充填流量を
増加させる。

【００３７】本実施例では、燃料タンク３に充填される
満タン時の充填圧力は２００kgf/cm ²となる。例えば燃
料タンク３内のガスが残っていると上記第１の高圧ガス
畜圧器１７からのガス充填だけで満タン状態（燃料タン
ク３内の圧力が２００kgf/cm ²に昇圧した状態）になる
が、燃料タンク３内の残留ガス量が少量で殆ど空の状態
でガス充填作業を開始した場合には、上記第１の高圧ガ
ス畜圧器１７からのガス充填だけで満タン状態にはなら
ない。

【００３８】その場合、コンプレッサ制御回路２５は第
１の開閉弁１９を閉弁させるとともに、第２、第３の開
閉弁２０，２６を開弁させる。これにより、第２の高圧
ガス畜圧器１８のガスが燃料タンク３内に充填される。
そして、燃料タンク３が満タン状態に達した時点で、コ
ンプレッサ制御回路２５は第２、第３の開閉弁２０，２
６を閉弁させるとともに、制御回路３５は開閉弁２９を
閉弁させる。

【００３９】尚、ガス給送管路２８を通過したガス充填
量は、流量計３１により計測され、ガス充填量に応じた
流量パルスが制御回路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、
流量計３１からの流量パルス数に基づいて、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。

【００４０】又、上記のように燃料タンク３にガスを充
填しているときに、流量計３１が破損してガス漏れが発
生したときは、ディスペンサユニット５内に設けられた
ガスセンサ３６によりガス漏れが検出され、その検出信
号が制御回路３５に出力される。そのため、制御回路３
５は、ガスセンサ３６からのガス漏れ検出信号により開
閉弁２９を閉弁させてガス給送管路２８を遮断する。従
って、流量計３１でガス漏れが発生した場合、流量計３
１のすぐ上流側に配設された開閉弁２９が直ちに閉弁す
るため、ガス漏れ量が少量に抑えられる。

【００４１】上記構成のディスペンサユニット５では、
流量計３１が圧力調整弁３２の上流側に設けられている
ので、圧力変動や断熱膨張による温度変化が少なくな
る。さらに、流量計３１が開閉弁２９の下流側に設けら
れているので、流量計３１の破損等により流量計３１か
らガス漏れが発生した場合、開閉弁２９を閉弁させるこ
とによりガス漏れ量が少なくて済む。

【００４２】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、管路４１を介して着脱カプラ４０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４
０の離脱操作を可能にする。

【００４３】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４
０を自動車２の着脱カプラ４２から分離させる。これ
で、一連のガス充填作業が完了する。

【００４４】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
スを供給するのにも適用できるのは勿論である。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】

【発明の効果】上述の如く、本発明になるガス供給装置
は、流量計が開閉弁の下流側に設けられているので、流
量計の破損等により流量計からガス漏れが発生した場合
のガス漏れ量を少量に抑えることができるとともに、流
量計が圧力調整弁の上流側に設けられているので、圧力
変動や断熱膨張による温度変化による影響を受けずに流
量計測でき、より正確に流量を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】圧力発生ユニット及びディスペンサユニットの
構成図である。

【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１７第１の高圧ガス畜圧器１８第２の高圧ガス畜圧器２１，２２圧力伝送器２５コンプレッサ制御回路２９開閉弁３０１次圧力伝送器３１流量計３２圧力調整弁３３２次圧力伝送器３４緊急離脱カプラ３８三方弁３５制御回路３６ガスセンサ４０，４２着脱カプラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000003056 トキコ株式会社神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３号 (72)発明者金井一男千葉県習志野市袖ヶ浦６−９−６ (72)発明者小林明文大阪府大阪市中央区平野町４丁目１番２号大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者服部学愛知県名古屋市昭和区川名本町４−３の７ (72)発明者吉田時男福岡県福岡市博多区千代１丁目17番１号西部瓦斯株式会社内 (72)発明者熊谷信治神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３号トキコ株式会社内 (72)発明者松本拓也神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３号トキコ株式会社内 (72)発明者小原一洋神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３号トキコ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】供給されたガスを圧縮するガス圧縮部
と、該ガス圧縮部で圧縮されたガスを被充填タンクに充
填するガス充填部とを有するガス供給装置において、前記ガス充填部は、前記ガス圧縮部に接続されたガス供
給管路に上流側より該ガス供給管路を開閉する開閉弁，
前記ガス供給管路を流れるガスの流量を計測する流量
計，該流量計を通過して被充填タンクに充填されるガス
供給量を調整する圧力調整弁の順に配設してなることを
特徴とするガス供給装置。