JPS5831067Y2 - 車両用液化ガスの流量測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は液化石油ガス（ＬＰＧ）および液化天然ガス（
ＬＮＧ）等の液化ガスの流量測定装置に関し、より詳し
くは液体状態の車両用液化ガス流量を正確に測定するこ
とができる装置に関する。

液化ガスは温度および圧力に応じて液体または気体とな
る。

かかる液体ガスの流量を測定する際に気体状態で測定す
ることもあるが、液化ガス使用装置が液体状態の液化ガ
スの供給を受けるように設計されている場合や液化ガス
容器と液化ガス使用装置との連通管路上での脈流や圧力
損失を低減するために気体状態の液化ガスを供給するこ
とが不都合な場合には液体状態で液化ガスを供給し流量
測定する必要がある。

液体流量検出器としてはタービン形式、往復ピストン形
式、ベンチュリ形式、ギア形式等種々の形式が知られて
おり、これら検出器を用いることにより完全液体の流量
を所望精度で測定することが可能である。

しかしながら、液化ガスにあっては前述の如く、温度お
よび圧力に応じて液体渣たは気体となるため、輸送途中
において液化ガスの流速が変化して圧力が低下した場合
に←特に曲管部分やオリフィス部分において）液化ガス
中に気泡を生じ液化ガスの見掛は密度が低下して液体流
量検出器による検出流量に誤差を生じることになる。

この現象を液化石油ガス（ＬＰＧ）の温度蒸気圧線図を
示す第１図を参照して説明する。

液化石油ガスはプロパン、ブタンを主成分とする混合物
であり、季節により混合組成を変えて蒸気圧を調整して
おり冬期には蒸気圧の高いプロパンの比率を高める。

例えば冬期にプロパン１００％ノ液化石油ガスを用いて
いる場合に気温が２０℃であれば蒸気圧は約７ Ｋ９／
ｃｒＡである。

すなわち、この蒸気圧（７Ｋｙ／ｃ＝）以上の加圧状態
であればプロパンは液体であるが、この蒸気圧（７Ｋｑ
７’ｃｒｉｆ、 ）以下では（例えば６Ｋｆ／ｃｄ）気
体である。

従って第１図に示す蒸気圧線図は各液化ガス組成に対し
てその線で示される圧力以上の圧力では液体であり以下
の圧力では気体である相変化の境界を示す。

さて１００φプロパンを温度２０℃で７Ｋｇ／ｃＡの圧
力で送給すると、この条件では液化ガス（プロパン、、
）は液体である。

しかし曲管都やオリフィスを通過することにより液化ガ
スの圧力が例えば６Ｋｇ／ｃｒＡに低下すると、前述の
説明から明ちかな如く液化ガス内に気泡が生じ液化ガス
の見掛は密度が低下し液体流量検出器による検出流量に
誤差を生じる。

かかる問題を解決するために、大型プラント等の固定設
備では液化ガス容器と配管レイアウトとを工夫すること
によって液化ガスに適度の位置水頭を作用させたり、配
管中に１送給ポンプを設は適度の圧力を付加して、液・
化ガス圧力が蒸気圧以下になる。

ことを防止して液体状態の液化ガス中に気泡が生じるこ
とを防止している。

しかしながら、特に自動車のＬＰＧエンジンに液化ガス
を供給するような移動式汎用機械では設置空間による制
約や取扱い上の制約によって上述の如き対策を採用でき
ない。

ｌた液化ガス容器に他の加圧装置を接続して液化ガス圧
力を高めることも考えられるがこの方式は高圧ガス製造
の範喀に入るために法令上程々の制約を受けて実用アき
ない。

本考案は上述の問題を解決して液体状態にある液化ガス
の流量を十分正確に測定すると・とができる構造が簡単
で取扱いが容易な車両用液化ガスの流、量測定装置を提
供することを目的とする。

すなわち本考案は液体流量検出器の上流において液化ガ
ス金所定温度に冷却することにより液化ガスの蒸気圧を
低下して液化ガス中９気泡の発生を防止するようにした
車両用液化ガスの流量測定装置において、液化ガス冷却
装置を、液化ガ名容器と液化ガス使用装置とに連通し得
る液化ガス送給配管、該送給配管を浸漬し冷却する冷媒
を内蔵する冷却寄器及び該冷却容器壁に設げた熱電冷却
素子から構成し、前記液体流量検出器下流側の液化ガス
送給配管中嬉逆止弁を設けた車両用液化ガスの流量泪１
ｊ定装置である。

第２図を参即して本考案の原理を説明する芯液化ガス容
器１０は底部近傍１で延びる連通管１１、取出し弁１２
および連通管１３を介し液化ガス冷却装置４０、連通管
１４および液体流量検出器３０に連通ずる。

液体流量検出器３０はタービン形式。往復ピストン形式
、ベンチュリ形式、ギア形式等とすることができ、連通
管１５を介して液化ガス使用装置２０に連通ずる。

液化ガス使用装置２０は例えばベーパシイザと混合器か
らなり内燃機関に液化ガスを供給する液化ガス燃料供給
装置（ともに図示せず）である。

昔た液化ガス容器１０は頭部に開口する管１６・、管１
６．に連通する弁１７および管１８を有する。

弁１７を閉じ弁１２を開くと、液化ガス容器１０に貯留
した液化ガス（例、えば１００％プロパン）は周囲温度
（例えば２０℃）に応じ定する蒸気圧（約７Ｋｙ／ｃ４
）を有する気相部分Ｇと該気相部分Ｇによりその蒸気圧
（約７Ｋｇ／ｃｄ）に等しい圧力で加圧される液相部分
りに分れ、□連通管１１から液体流量検出器３０へ送給
される。

送給管路中において液化ガス圧力が例えば６Ｋｇ／ｃｒ
Ａに低下し液化ガス内に気泡を生じても、液体流通検出
器３０の直上流に設けた液化ガス冷却装置４０により液
化ガスを冷却し液体流量検出器３０通過時の液化ガス温
度が十分低いと液化ガスの蒸気圧が低下しく例えば１０
℃とすると第１図から約５°ＫｙｌｃｒＡとなる）、液
化ガス中の気泡はなくなり、このために液体流量検出器
３０は十分正確に流量を検出できる。

・ ′ □第３図を
参照して本考案に係る液化ガスの流量測定装置の液化ガ
ス冷却装置４０を説明する。

なお第２図と同一部品に同一番号を付し説明を省略する
。

水、不凍液等からなる冷媒４２を収容する冷却容器４４
内に液化ガス供給配管４６を設ける。

該送給配管４６は、好曾しくは渦巻状にまたは多重状に
重畳し冷媒４２との間に十分な伝熱面積を形式・し、連
通管１３ど液体流量検出器３０に連通ずる。

液体流量検出器３０を冷却容器４４の蓋４８に担持して
クンパクト化し、連通管１・５・および逆止弁６０を介
して液化ガス使用装置２０（第２図）に連通ずる。

逆止弁６０はスプリング６２と球６１からなり、液化ガ
ス使用装置２０における圧力変動や脈動に起因する液体
流量検出器３０べの逆流を防止す・る。

□冷却容器４４の壁面にＢｉ’２Ｔｅ３ ：。ＰｂＴｅ
、Ｂ・１２Ｔｅ３・Ｓｂ２’ｆ’ｅ３ ｆたはＢ ｉ”
２Ｔｅ ３ ・、Ｂ ｉ ２ Ｓ ｅ ３等の材質から
なる熱電子５０を取付け筐たは上記熱電素子により冷却
容器の壁面を形威し、該熱電素子５０を直流電源（図示
せず）に接続してペルチェ効果により冷却容器４４を冷
却する熱電冷却素子を構成する。

冷却容器４４の周囲をグラスファイバまたは石線等から
なる断熱材により包囲し冷却容器４４の冷却効果を高め
る。

なおこの際熱電素子５０の温接点近傍にケーシング５２
を形成して放熱器５４とを管路５６および循環ポンプ５
８により連結して冷却水を循環させ温接点を冷却するこ
とにより熱電素子の冷却効果が高められる。

冷却水を循環させる代りに熱電素子５０の放熱面に多数
の放熱フィンを形成し該フィンの周囲に冷却空気を強制
通風させてもよい。

熱電素子５０に直流電流を流すことによりその冷接点が
冷却し冷却容器４４内の冷媒４２が冷却され、冷却され
た冷媒４２と送給配管４６の間で熱交換が行われ、送給
配管４６内の液化ガスが冷却され気泡の発生が防止され
て液体流量検出器３０により液体状態の液化ガスの流量
が所望の測定精度で得られる。

第２図および第３図に示す装置を車輌に搭載した例を第
４図を参照して説明する。

車輌７０のトランクルーム７２に液化ガス容器１０を搭
載し客室下方に設けた連通管１１によりエンジンルーム
７４の緊急時遮断用弁１２．連通管１３を経て液化ガス
冷却装置４０に連通ずる。

液化ガス冷却装置４０の構造は第３図に示す通りであり
、液化ガスを所定温度に冷却し内部に担持した液体流量
検出器３０により液体状態の液化ガス流量を所定の精度
で測定する。

次いで逆止弁６０を経てベーパライザ６６で液化ガスを
膨張気化しエンジン６８に供給する。

一方、液化ガス冷却装置４０の熱電素子５０（第３図）
は管路５６．循環ポンプ５８および放熱器５４により循
環される冷却水により冷却される。

なお放熱器５４は放熱効果を高めるためにフロントグリ
ル７６に設けられる。

以上説明したように、本考案は液化ガス冷却装置を、液
化ガス容器と液化ガス使用装置とに連通し得る液化ガス
送給配管、該送給配管を浸漬し冷却する冷媒を内蔵する
冷却容器及び該冷却容器壁に設けた熱電冷却素子から構
成しているから、大型プラント等の設備におけるような
特別の加圧装置を設ける必要がなく、冷却部が小型で構
造が簡単で取扱いが容易な液化ガスの流量測定装置が得
られ、スペース上あるいは熱的な制約のある車両用の液
化ガス流量測定装置として好適なものである。

また熱電素子により液化ガスを冷却するためその温度制
御をきわめて容易に行うことができ、送給配管を熱電素
子により冷却される冷媒中に浸漬しているので、浸漬部
分の液化ガスを容易に一定温度とすることができる。

さらに、液体流量検出器下流側の液化ガス送給配管中に
は逆止弁を設けであるから、この逆止弁の存在によって
、液体流量検出器が、エンジンの気化器における混合気
の圧力変動の影響を受けることがなく、液体状態の液化
ガス流量を十分正確にかつ安定した状態で測定でき、自
動車のように流量変動が大きい連続的過渡運転状態にお
いても液化ガスの流量測定機能が十分に発揮されるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は液化石油ガスの温度−蒸気圧線図、第２図は本
考案の原理図、第３図は本考案実施例断面図、第４図は
本考案実施例を車両に搭載した図である。 １０・・・・・・液化ガス容器、２０・・・・・・液化
ガス使用装置、３０・・・・・・液体流量検出器、４０
曲・°液化ガス冷却装置、４２・・・・・・冷媒、４４
・・・・・・冷却容器、４６・・・・・・送給配管、４
８・・・・・・蓋、５０・・・・・・熱電素子、５２・
・・・・・ケーシング、５４・・・・・・放熱器、５８
・・・・・・循環ポンプ、６０・・・・・・逆止弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 液体流量検出器と該検出器の上流位置において液化
   ガスを冷却する装置とからなり液化ガス容器と液化ガス
   使用装置とを連通ずる管路上に設けられる液化ガスの流
   量測定装置において、前記液化ガス冷却装置を、液化ガ
   ス容器と液化ガス使用装置とに連通し得る液化ガス送給
   配管、該送給配管を浸漬し冷却する冷媒を内蔵する冷却
   容器及び該冷却容器壁に設けた熱電冷却素子から構成し
   、前記液体流量検出器下流側の液化ガス送給配管中に逆
   止弁を設げたことを特徴とする車両用液化ガスの流量測
   定装置。 ２ 前記液化ガス冷却装置が熱電冷却素子の温接点を冷
   却する放熱器を具備する実用新案登録請求の範囲第１項
   記載の車両用液化ガスの流量測定装置。 ３ 前記液体流量検出器を液化ガス冷却装置の冷却容器
   により担持し該冷却容器に内蔵した送給配管の下流側端
   を該流量検出器に連結した実用新案登録請求の範囲第１
   項昔たは第２項記載の車両用液化ガスの流量測定装置。