JPH09317995A

JPH09317995A - 可搬式天然ガス供給設備

Info

Publication number: JPH09317995A
Application number: JP13844596A
Authority: JP
Inventors: Takao Yoshimoto; 隆男吉本; Akira Tsukada; 亮塚田; Makoto Yokogawa; 誠横川; Masayuki Sugimoto; 雅之杉本; Shigeru Takano; 高野　　茂
Original assignee: CHIYODA KIKAI SEISAKUSHO KK; Hokkaido Gas Co Ltd
Current assignee: CHIYODA KIKAI SEISAKUSHO KK; Hokkaido Gas Co Ltd
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 1997-12-12

Abstract

(57)【要約】【課題】災害発生地域や天然ガス供給設備が設けられ
ていない地域等に天然ガスを容易に供給することができ
る可搬式天然ガス供給設備を提供する。【解決手段】車両等に搭載される可搬式天然ガス供給
設備は、天然ガスボンベ２、窒素ガスボンベ３、減圧装
置１０等により構成される。減圧装置１０は、天然ガス
ボンベ２の天然ガスを直接に高圧天然ガス供給用の高圧
継手１２に供給し、あるいは圧力調整装置により減圧し
て中圧天然ガス供給用の中圧継手１３や低圧天然ガス供
給用の低圧継手１４に供給する。各管路内に残留してい
る天然ガスは、脱臭器７、排気管６を介して大気中に排
気される。圧力調整装置の作動用気体としては、窒素ガ
スボンベ３の窒素ガスを使用する。また、減圧による天
然ガスの温度低下を補償するための加温装置が設けられ
ている。さらに、窒素ガスが不足した場合には、天然ガ
スを作動用気体として圧力調整装置に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、可搬式天然ガス
供給設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】天然ガスは、一般家庭、非常用発電装置
や天然ガス自動車の燃料として幅広く用いられようにな
っている。しかしながら、従来の天然ガス供給設備は固
定式のものだけであった。したがって、災害発生時等に
２次災害防止のために点検や補修が終了するまでの間天
然ガス供給設備が停止されると、長期間にわたって天然
ガスを燃料とする装置を使用することができないので、
災害発生地域の住民は非常に不便を強いられることにな
る。また、都市部以外の地域では天然ガス供給設備が設
けられていないので、このような地域では天然ガスを燃
料とする装置を使用することができなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本願発明は、前記問題
点を解決するために創案されたものであり、災害発生時
等の緊急時に早期に災害発生地域に天然ガスを供給する
ことができ、また、天然ガス供給設備が設けられていな
い地域にも容易に天然ガスを供給することができる可搬
式天然ガス供給設備を提供することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、天然ガス貯蔵装置と、前
記天然ガス貯蔵装置に貯蔵されている天然ガスを直接あ
るいは減圧して天然ガス供給継手に供給する減圧装置と
により可搬式天然ガス供給設備を構成する。前記請求項
１に記載の可搬式天然ガス供給設備を用いれば、災害発
生時等の緊急時に早期に災害発生地域に天然ガスを供給
することができるとともに、天然ガス供給設備が設けら
れていない地域にも容易に天然ガスを供給することがで
き、また、種々の圧力の天然ガスを供給することができ
る。また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の
可搬式天然ガス供給設備において、窒素ガス貯蔵装置を
設けるとともに、前記減圧装置に天然ガスの圧力を設定
圧力に調整する圧力調整装置を少なくとも１つ設け、さ
らに、前記窒素ガス貯蔵装置に貯蔵されている窒素ガス
を前記圧力調整器装置に作動用気体として供給する第１
の作動用気体供給装置を設ける。前記請求項２に記載の
可搬式天然ガス供給設備を用いれば、減圧装置に設けら
れている圧力調整装置の作動用気体として窒素ガスを使
用するので、圧力調整装置の作動用気体として加圧空気
を使用する際に必要なコンプレッサ等の加圧空気発生装
置が不要となり、可搬式天然ガス供給設備を小型、軽量
化することができる。また、請求項３に記載の発明は、
請求項２に記載の可搬式天然ガス供給設備において、天
然ガスを前記圧力調整装置に作動用気体として供給する
第２の作動用気体供給装置を設ける。前記請求項３に記
載の可搬式天然ガス供給設備を用いれば、窒素ガスが不
足した場合には、天然ガスを圧力調整装置の作動用気体
として供給することにより継続して天然ガスを供給する
ことができる。また、請求項４に記載の発明は、請求項
１〜３のいずれか１項に記載の可搬式天然ガス供給設備
において、天然ガスを加温する加温装置を設ける。前記
請求項４に記載の可搬式天然ガス供給設備を用いれば、
減圧による天然ガスの温度低下を補償することができ
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に本願発明の実施の形態を図
面を用いて説明する。図１及び図２は、本願発明の可搬
式天然ガス供給設備を車両１の荷台に搭載した図であ
る。図１及び図２において、車両１の荷台に搭載される
可搬式天然ガス供給設備は、天然ガス貯蔵装置である天
然ガスボンベ２、窒素ガス貯蔵装置である窒素ガスボン
ベ３、天然ガスボンベ２に貯蔵されている天然ガスを直
接あるいは減圧して天然ガス供給継手に供給する減圧装
置１０を備えている。天然ガスボンベ２に貯蔵されてい
る天然ガス（通常２５０Ｋｇ／ｃｍ²）は天然ガス供給
管路４を介して減圧装置１０に供給され、窒素ガスボン
ベ３に貯蔵されている窒素ガスは窒素ガス供給管路５を
介して減圧装置１０に供給される。また、各管路内に残
留している天然ガスは脱臭器７が設けられている排気管
路６を介して大気中へ排気される。排気管路６の排気端
部側は、通常は車高範囲内に縮められ、天然ガス供給時
にはできるだけ高い位置に配置されるように伸縮自在に
形成されている。減圧装置１０には、天然ガスタンク等
から天然ガスボンベ２へ天然ガスを充填するための充填
用継手１１、高圧天然ガス供給用の高圧継手１２、中圧
天然ガス供給用の中圧継手１３、低圧天然ガス供給用の
低圧継手１４が設けられている。この高圧継手１２、中
圧継手１３、低圧継手１４により天然ガス供給継手が構
成されている。車両１の屋根９は左右両側に開閉可能な
ウイング式に形成されており、車両１の左右両側から天
然ガスの供給を行えるように天然ガス供給継手は車両１
の左右両側に設けられている。

【０００６】前記減圧装置１０の概略構成図を図３に示
す。図３において、天然ガスボンベ２は、２つのグル−
プ２Ａ、２Ｂに分割されている。これらの天然ガスボン
ベ２Ａ、２Ｂに天然ガスタンク等から天然ガスを充填す
るために、充填用継手１１と天然ガス供給用継手２１、
２３との間に高圧弁３０、３１、３３、チャッキ弁（逆
止弁）３２、３４が設けられている。一方、天然ガスボ
ンベ２Ａ、２Ｂから高圧天然ガス（天然ガス自動車等に
使用され、通常２００Ｋｇ／ｃｍ²）を高圧継手１２に
供給するために、天然ガス供給用継手２１、２３と高圧
継手１２との間に高圧弁４１、４３、チャッキ弁４２、
４４、高圧ガス最終弁４５が設けられている。また、中
圧天然ガス（非常用発電機等に使用され、通常０．５〜
１．５Ｋｇ／ｃｍ²）を中圧継手１３に供給するため
に、天然ガス供給用継手２１、２３と中圧継手１３との
間に高圧弁５１、５３、チャッキ弁５２、５４、減圧調
整弁５５、フィンチュ−ブ熱交換器５９、減圧調整弁６
０、フィンチュ−ブ熱交換器６４、中圧ガス最終弁６５
が設けられている。前記減圧調整弁５５を制御するため
に減圧調整計５６、ポジショナ−５７、圧力フィ−ドバ
ック用弁５８が設けられ、前記減圧調整弁６０を制御す
るために減圧調整計６１、ポジショナ−６２、圧力フィ
−ドバック用弁６３が設けられている。これら減圧調整
弁５５（６０）、減圧調整計５６（６１）、ポジショナ
−５７（６２）、圧力フィ−ドバック用弁５８（６３）
によって圧力調整装置が構成されている。そして、圧力
調整装置には、窒素ガスボンベ３から減圧弁２４、窒素
ガス供給用管路５、窒素ガス供給用継手２５を介して窒
素ガスが作動用気体として供給される。窒素ガス供給用
管路５、窒素ガス供給用継手２５等により第１の作動用
気体供給装置が構成されている。さらに、窒素ガスボン
ベ３内の窒素ガスが不足した場合に天然ガスを圧力調整
装置を作動用気体として供給するために、弁８１、減圧
弁８２が設けられている。これら弁８１、減圧弁８２に
よって第２の作動用気体供給装置が構成されている。ま
た、天然ガスボンベ２Ａ、２Ｂから低圧天然ガス（一般
家庭等で使用され、通常２１０ｍｍＨ₂Ｏ）を低圧継手
１４に供給するために、フィンチュ−ブ熱交換器６４と
低圧継手１４との間に緊急遮断弁７１、減圧弁７２、低
圧ガス最終弁７３が設けられている。なお、前記減圧弁
７２に代えて、減圧調整弁、減圧調整計、ポジショナ
−、圧力フィ−ドバック用弁等により構成される圧力調
整装置を用いることもできる。前記緊急遮断弁７１は、
圧力検出器７４により検出される低圧天然ガスの圧力が
異常になった場合に三方電磁弁７５により遮断される。
また、各管路内に残留している天然ガスを排気用継手２
６を介して排気するために、排気弁９０、９１、９２、
９３、９４、減圧弁９５等が設けられている。

【０００７】次いで、本願発明の可搬式天然ガス供給設
備の動作を説明する。天然ガスボンベ２Ａ、２Ｂ内の天
然ガスが不足している場合には、充填用継手１１に天然
ガス充填用ノズル等を挿入し、高圧弁２０、２２、３
０、３１、３３を開いて、天然ガスタンク等から天然ガ
スボンベ２Ａ、２Ｂに天然ガスを充填する。また、窒素
ガスボンベ３内の窒素ガスが不足している場合には、窒
素ガスボンベ３を交換する。そして、車両１を運転し
て、可搬式天然ガス供給設備を災害発生地域や天然ガス
供給設備が設けられていない地域等に移送する。

【０００８】現地で高圧天然ガスを供給する場合には、
高圧弁２０、２２を開くとともに、高圧弁４１、４３を
開く。これにより、天然ガスボンベ２Ａ内の高圧天然ガ
スは高圧弁２０、天然ガス供給用継手２１、高圧弁４
１、チャッキ弁４２、高圧ガス最終弁４５を介して、ま
た、天然ガスボンベ２Ｂ内の高圧天然ガスは高圧弁２
２、天然ガス供給用継手２３、高圧弁４３、チャッキ弁
４４、高圧ガス最終弁４５を介して高圧継手１２に供給
される。

【０００９】中圧天然ガスを供給する場合には、高圧弁
２０、２２を開くとともに、高圧弁５１、５３、中圧ガ
ス最終弁６５を開く。これにより、天然ガスボンベ２Ａ
内の高圧天然ガスは高圧弁２０、天然ガス供給用継手２
１、高圧弁５１、チャッキ弁５２を介して、また、天然
ガスボンベ２Ｂ内の高圧天然ガスは高圧弁２２、天然ガ
ス供給用継手２３、高圧弁５３、チャッキ弁５４を介し
て減圧調整弁５５に供給される。そして、減圧調整弁５
５で設定圧力に減圧された天然ガスは、フィンチュ−ブ
熱交換器５９、減圧調整弁６０、フィンチュ−ブ熱交換
器６４、中圧ガス最終弁６５を介して中圧継手１３に供
給される。減圧調整弁５５（６０）、減圧調整計５６
（６１）、ポジショナ−５７（６２）、圧力フィ−ドバ
ック用弁５８（６３）により構成される圧力調整装置
は、詳細は後述するが、窒素ガスボンベ３から作動用気
体として供給される窒素ガスの圧力、ポジショナ−５７
（６２）により検出される減圧調整弁５５（６０）の位
置、圧力フィ−ドバック用弁５８（６３）により検出さ
れる天然ガスの圧力に基づいて天然ガスの圧力が設定圧
力になるように減圧調整弁５５（６０）の開度を調整す
る。フィンチュ−ブ熱交換器５９、６４は、圧力調整装
置の減圧作用による天然ガスの温度低下を補償する加温
装置であり、天然ガスと常温大気との間で熱交換を行っ
て天然ガスを加温する。フィンチュ−ブ熱交換器５９、
６４における熱交換は通常は常温の大気と行うが、常温
の大気との熱交換では減圧された天然ガスの温度低下を
補償できない場合には、車両駆動用エンジンの冷却水
（エンジン稼働中には温水となる）との間で熱交換を行
うようにしたり、あるいは太陽熱温水器９５と温水ポン
プ９６を用いて温水との間で熱交換を行うようにしても
よい。

【００１０】低圧天然ガスを供給する場合には、高圧弁
２０、２２、５１、５３、低圧ガス最終弁７３を開く。
これにより、中圧天然ガスの供給時と同様に天然ガスボ
ンベ２Ａ、２Ｂ内の天然ガスは減圧調整弁５５、６０に
より設定圧力に減圧されるとともに、フィンチュ−ブ熱
交換器５９、６４で加温される。そして、緊急遮断弁７
１、減圧弁７２、低圧ガス最終弁７３を介して低圧継手
１４に供給される。緊急遮断弁７１は、一般家庭等に供
給される低圧天然ガスの圧力が異常となったことを圧力
スイッチ７４が検出した時に低圧天然ガス供給管路を遮
断するように駆動され、低圧天然ガスの供給を停止する
ものである。すなわち、低圧天然ガスの圧力が正常範囲
内であることを圧力スイッチ７４が検出している時は、
三方電磁弁７５は窒素ガス供給用継手２５を介して供給
される窒素ガスを緊急遮断弁７１に供給する。この窒素
ガスの圧力によって緊急遮断弁７１はスプリングの張力
に抗して駆動され、低圧天然ガス供給管路が開放され
る。一方、低圧天然ガスの圧力が異常となったことを圧
力検出スイッチ７４が検出した時は、三方電磁弁７５は
窒素ガス供給用継手２５を介して供給される窒素ガスを
排気用継手２６を介して排気する。これにより、緊急遮
断弁７１はスプリングの張力によって駆動され、低圧天
然ガス供給管路が遮断される。

【００１１】前記圧力調整装置は、窒素ガスボンベ３か
ら供給される窒素ガスを作動用気体として使用するた
め、窒素ガスボンベ３内の窒素ガスが不足すると動作し
なくなる。このような場合には、弁８１を開き、弁８１
及び減圧弁８２を介して天然ガスを作動用気体として圧
力調整装置に供給する。これにより、窒素ガスが不足し
た場合にも圧力調整装置を継続して動作させることがで
き、中圧天然ガス及び低圧天然ガスを継続して供給する
ことができる。

【００１２】天然ガスの供給が終了した場合には、各管
路内に残留している天然ガスを排気する必要がある。そ
こで、排気弁９０、９１を開き、各管路内の残留天然ガ
スを排気用継手２６、脱臭器７、排気用管路６を介して
排気する。あるいは、排気弁９０、９１、９２、９３、
高圧弁３１、３３、４１、４３を開き、各管路内に窒素
ガスボンベ３から窒素ガスを供給して残留天然ガスを排
気用継手２６、脱臭器７、排気用管路６を介して排気す
る。あるいは、排気弁９２、９４、高圧弁３１、３３、
５１、５３を開き、各管路内に窒素ガスボンベ３から窒
素ガスを供給して残留天然ガスを排気用継手２６、脱臭
器７、排気用管路６を介して排気する。

【００１３】次に、圧力調整装置の１例を図４に示す。
通常、圧力調整装置の作動用気体としては加圧空気が用
いられている。いま、圧力調整弁から出力される気体の
圧力を検出する圧力フィ−ドバック用弁等からの入力圧
力Ｐ_INが増加すると、ベロ−ズ１０１がふくらんでレバ
−１０２が上昇する。レバ−１０２の上昇によってノズ
ル１０３が閉じると、ノズル背圧Ｐ_Nが増加する。ノズ
ル背圧Ｐ_Nが増加すると、パイロットリレ−１０４の可
動部材１０５、したがって弁１０６が図の右方向に移動
するので、出力空気圧Ｐ_OUTが増加する。出力空気圧Ｐ
_OUTが増加すると、ダイアフラム１０７はスプリング１
０８の張力に抗して図の上方向に移動するので、ダイア
フラム１０７と結合されている駆動部材１０９も上方向
に移動する。駆動部材１０９が上方向に移動すると、駆
動部材１０９に連結されている圧力調整弁の開度が増加
する。この駆動部材１０９の位置変化、すなわち圧力調
整弁の開度量は回転リンク機構１１０によってポジショ
ナ−に導かれる。ポジショナ−は、回転リンク機構１１
０の位置変化をフィ−ドバック・スプリング１１１の力
に変換してレバ−１０２に伝達する。この場合、レバ−
１０２を下降させるように動作する。入力圧力Ｐ_INが減
少する場合には、前記と逆方向に動作する。以上のよう
に動作する結果、入力圧力Ｐ_INが設定圧力となるように
圧力調整弁が調整される。

【００１４】圧力調整装置の作動用気体として加圧空気
を使用する場合には、コンプレッサ−等の加圧空気発生
装置が必要である。しかしながら、コンプレッサ−等の
加圧空気発生装置は、大型で重量もあり、また、操作が
面倒であり、保守も必要である。そこで、本願発明の可
搬式天然ガス供給設備では、小型化、軽量化、操作及び
保守の省略を実現するために、圧力調整装置の作動用気
体として窒素ガスを使用するようにしたのである。

【００１５】なお、上記実施の形態では、可搬式天然ガ
ス供給設備を車両に搭載するようにしたが、可搬式天然
ガス供給設備を移動可能に構成し、車両等により牽引し
て目的地まで移送して設置するようにしてもよい。ま
た、天然ガスボンベ内の天然ガスが不足した場合には天
然ガスボンベに天然ガスを充填するようにしたが、天然
ガスボンベを交換するようにしてもよい。また、圧力調
整装置は、図４に示した構成のものに限定されず、天然
ガス雰囲気中で使用可能であれば機械式、電気式のもの
でもよい。また、供給する天然ガスの圧力は天然ガスを
燃料とする装置に応じて種々変更可能であり、圧力調整
装置の数も種々変更可能である。また、圧力調整装置の
作動用気体として窒素ガスを用いたが、窒素ガス以外の
気体を用いてよいし、場合によっては加圧空気を用いる
ようにしてもよい。この場合、空気ボンベを用いれば、
小型化、軽量化、操作及び保守の省略ができる。また、
天然ガスを加温する加温装置としてフィンチュ−ブ熱交
換器を用いたが、加温装置はフィンチュ−ブ熱交換器に
限定されない。また、天然ガスを加温する加温装置を用
いたが、天然ガスの減圧による温度低下がほとんど問題
なければ加温装置は省略してもよい。また、各弁の操作
は手動式あるいは自動式のいずれでもよい。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、前記請求項１に記
載の可搬式天然ガス供給設備を用いれば、災害発生時等
の緊急時に早期に天然ガスを供給することができ、ま
た、天然ガス供給設備が設けられていない地域にも容易
に天然ガスを供給することができる。また、請求項２に
記載の可搬式天然ガス供給設備を用いれば、操作が簡単
で保守が不要であり、また、小型、軽量にすることがで
きる。また、請求項３に記載の可搬式天然ガス供給設備
を用いれば、窒素ガスが不足した場合でも継続して天然
ガスを供給することができる。また、請求項４に記載の
可搬式天然ガス供給設備を用いれば、減圧による天然ガ
スの温度低下を補償することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の可搬式天然ガス供給設備を車両に搭
載した図である。

【図２】本願発明の可搬式天然ガス供給設備を搭載した
車両を後方から見た図である。

【図３】減圧装置の概略構成図である。

【図４】圧力調整装置の構成図である。

【符号の説明】

２、２Ａ、２Ｂ；天然ガスボンベ３；窒素ガスボンベ６；排気用管路７；脱臭器１０；減圧装置１１；充填用継手１２；高圧継手１３；中圧継手１４；低圧継手２１、２３；天然ガス供給用継手２４、８２、９５；減圧弁２５；窒素ガス供給用継手２６；排気用継手５５、６０；減圧調整弁５６、６１；減圧調整計５７、６２；ポジショナ− ５８、６３；圧力フィ−ドバック用弁５９、６４；フィンチュ−ブ熱交換器７１；緊急遮断弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者横川誠札幌市北区あいの里３▲条▼７丁目10− 102 (72)発明者杉本雅之江別市文京台南町52−６ (72)発明者高野茂札幌市厚別区▲青▼葉町４丁目２−10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】天然ガス貯蔵装置と、前記天然ガス貯蔵
装置に貯蔵されている天然ガスを直接あるいは減圧して
天然ガス供給継手に供給する減圧装置とを備えることを
特徴とする可搬式天然ガス供給設備。
【請求項２】窒素ガス貯蔵装置を備え、前記減圧装置
は天然ガスの圧力を設定圧力に調整する圧力調整装置を
少なくとも１つ有し、前記窒素ガス貯蔵装置に貯蔵され
ている窒素ガスを前記圧力調整装置に作動用気体として
供給する第１の作動用気体供給装置を備えることを特徴
とする請求項１に記載の可搬式天然ガス供給設備。
【請求項３】天然ガスを前記圧力調整装置に作動用気
体として供給する第２の作動用気体供給装置を備えるこ
とを特徴とする請求項２に記載の可搬式天然ガス供給設
備。
【請求項４】天然ガスを加温する加温装置を備えるこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の可
搬式天然ガス供給設備。