JPS63222235A - Ｌｐｇボンベのガス残量報知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ＬＰＧを燃料とするフォークリフトのような
産業車両に適用され、車両に搭載されたＬＰＧボンベの
ガス残量を報知するための装置に関する。

（従来の技術） 従来、ＬＰＧを燃料とするフォークリフトのような産業
車両において、ＬＰＧボンベのガスの残量を運転者に知
らせる装置としては、たとえばレベルセンサ方式や圧力
スイッチ方式が知られてい　　　゛る。前者のレベルセ
ンサ方式は、ＬＰＧボンベにフロートを利用したレベル
センナを設け、このレベルセンサと機械的に連動するよ
うにＬＰＧボンベに取付けられたレベルメータによって
ガス量を表示したり、あるいはレベルセンサの機械的変
位量を電気信号に変換して運転席前方の計器盤に取付け
たレベルメータによってガス量を表示する方式であり、
たとえば実開昭６１−８８８２８号公報に開示されてい
る。

一方、後者の圧力スイッチ方式は第７図に示すように、
ＬＰＧボンベとレギュレータとをつなぐ燃料供給管路４
１の途中に圧力スイッチ４２を取付け、この圧力スイッ
チ４２のＯＮ作用によってランプ４８を点灯する方式で
ある。すなわち、圧力スイッチ４２は可動接点４３を備
えたダイヤフラム４５の一面に燃料供給管路４１と連通
ずる圧力室４６の圧力を作用させる一方、他面にスプリ
ング４７の押圧力を作用させる構成であり、燃料の減少
に伴う圧力低下時にダイヤフラム４５がスプリング４７
に押されて可動接点４３が固定接点４４に接触するよう
になっている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、前者のレベルセンナ方式は、ＬＰＧボンベ毎
にレベルセンサを備え付ける必要があることから、ＬＰ
Ｇボンベとしては特殊なものとなってコスト高となるも
のであり、特に現在使用されている一般的なＬＰＧボン
ベには適応し得ないという問題がある。

一方、後者の圧力スイッチ方式の場合は、前者のような
問題を有しない反面、圧力スイッチが作動したのちの車
両の稼働時間を特定し難いという問題があり、これはＬ
ＰＧ圧力が外気温度又はガス成分によって異なるという
ことに原因している。

すなわち、第８図において、ａは外気温度が高い場合の
、またｂは外気温度が低い場合のＬＰＧの圧力変化を示
したものであり、高温時と低温時とにおいて、たとえば
圧力スイッチ４２が作動してから燃料切れになるくエン
ストを起こす）までの稼働時間Ｔａ、　Ｔｂに極端な差
がでないように、圧力スイッチ４２の作動設定圧Ａを低
く設定したときは、スイッチ作動時の稼働時間Ｔａ、　
Ｔｂを長くとることが困難となって、ボンベ交換場所ま
で走行し得ないという問題が生じ、逆に圧力スイッチ４
２の作動設定圧を高めに設定したときは、スイッチ作動
時におけるＬＰＧボンベのガス残量が高温時と低温時と
では大きく相違する結束となって、適正なガス残量表示
が行なえなくなる。また、図示はしないが、ＬＰＧの成
分が相違する場合（一般に、ＬＰＧ圧力はプロパンの含
有量が多いほど高く、ブタンの含有ωが多いほど低くな
る）においても上述した寒暖時と同様の現象が発生する
ものである。

そこで本発明は、上述した従来のレベルセンサ方式や圧
力スイッチ方式が有する問題を解決することのできるＬ
ＰＧボンベのガス残量報知装置を提供することを、その
目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記問題を解決するための本発明は、ＬＰＧボンベとレ
ギュレータをつなぐ燃料供給経路に常時−連通され、常
に使用中の燃料圧力が作用する第１圧力室と、この第１
圧力室にダイヤフラムを介して対向状に設置され、かつ
前記燃料供給経路に対して定期的に連通・遮断を繰返す
ことにより使用中の燃料を取込むとともに所定時間にわ
たって保持する第２圧力室と、両圧力室の圧力差に対応
して前記ダイヤフラムと一体に変位する可動部材と、こ
の可動部材の機械的変位量が予め設定された基準値に達
したとき又は越えたときに作動される報知手段とにより
、ＬＰＧボンベのガス残量報知装置を構成したことを要
旨とする。

（作用） 以上の如く構成されたＬＰＧボンベのガス残量報知装置
は、燃料の使用中において、燃料供給経路を流れる燃料
をサンプリングとして定期的に第２圧力室に取込んでこ
れを所定時間にわたって封鎖するとともに、その封鎖状
態下の第２圧力室の圧力と、燃料供給経路に常時連通す
る第１圧力室の圧力との圧力差を可動部材の変位最によ
り検出するという作用を定期的に繰返し、そして検出さ
れた圧力差が予め定めた基準値に達したとき又は越えた
ときに報知手段が作動して運転者にＬＰＧボンベのガス
が残り少ないことを知らせる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図〜第６図に基づいて具体
的に説明する。

本発明のガス残量報知装置における差圧検出器１は、Ｌ
ＰＧボンベとレギュレータとをつなぐ燃料供給管路の途
中に設置される。第１図及び第２図に示すように、差圧
検出器１の本体はベースプレート２と、スペーサ３と、
トップフランジ４とを重合した３重構造であって、ベー
スプレート２とスベーナ３との間及びスペーサ３とトッ
プ７ランジ４との間にはそれぞれダイヤフラム５．６が
介在されており、そしてそれらは適数本の通しボルト７
によって結合されている。上記ベースプレート２、スペ
ーサ３、トップフランジ４にはそれぞれ孔が形成され、
それら孔を相互に連通することによって１本の燃料通路
８を形成しており、そしてこの燃料通路８の両端はベー
スプレート２において開口し、一方がユニオン９を介し
てＬＰＧボンベ側の燃料供給管路と接続され、他方がユ
ニオン１０を介してレギュレータ側の燃料供給管路と接
続されている。

前記トップ７ランジ４のほぼ中央部には燃料通路８と常
時連通し、かつダイヤフラム６側を開放する円形状の第
１圧力室１１が形成され、またベースプレート２のほぼ
中央部にはダイヤフラム５側を開放する円形状の第２圧
力室１２が形成されており、この第２圧力室１２は前記
燃料通路８の入口側と出口側とにそれぞれ導入路１３を
介して連通されている。また、ベースプレート２には両
扉入路１３を開関する２個の電磁弁１４が取付けられ、
その弁体１５を導入路１３の開口端部に設けたバルブシ
ート１６に当接又は離間することにより開関し、第２圧
力室１２と燃料通路８とを連通又は遮断する。すなわち
、第１圧力室１１には常に使用中の燃料圧力が作用し、
これに対し第２圧力室１２には電磁弁１４の開閉作動毎
に燃料通路８を流れる燃料をサンプリングとして取込む
とともに所定ｖｆ問にわたって封入保持し、その封入時
の燃料圧力が作用するようになっている。

そして、第３図は電磁弁１４の作動回路を示しており、
キースイッチＫＳがＯＮされると、直流電源Ｂが定周期
時限出力タイマＴＲに通電され、この定周期時限出力タ
イマＴＲの接点ＴＲａが一定周期で０Ｎ−ＯＦＦを繰返
して電磁弁１４のソレノイド５ＯＬ１，５ＱＬ２を作動
するようになっている。なお、定周期時限出力タイマＴ
Ｒの作動周期ｔは第４図に示す如く設定され、それは上
述の第２圧力室１２に対して定期的に行なわれる燃料取
込みのサンプリング間隔である。

一方、前記スペーサ３は両端開放の円筒孔を有し、その
円筒孔内には差圧センサ一部１Ａが内装されている。本
実施例の差圧センサ一部１Ａは差動トランスであり、−
次コイル１７と二次コイル１８とを巻装した円筒形のコ
ア１９が収容され、このコア１９の内側には可動部材と
してのピストン２０が軸方向に移動可能に嵌挿されてい
る。ピストン２０は一端が前記第１圧力室１１側のダイ
ヤフラム６に補強用プレート２１を介して取付けられた
ボルト２２のヘッドと常に当接され、他端は第２圧力室
１２側のダイヤフラム５とボルト２３によって連結され
ている。すなわち、ピストン２０は第１圧力室１１と第
２圧力室１２の燃料圧をダイヤフラム５，６を介して両
端部に受けるようになっており、常にはコア１９の筒孔
内に配置されたスプリング２４により第２圧力室１２側
に向けて押圧されるとともに、ストッパ２５によって規
制される初期位置に保持されている。

次に、第５図に示すＬＰＧボンベのガス差圧検出回路を
説明すると、図中２６は前記差圧センサ一部１Ａにおけ
る直流電源Ｂを入力し、高周波電流を発生させるための
発振回路、２７は前記ピストン２０の移動により二次コ
イル１８に発生した高周波電流を整流する全波整流器、
２８は電圧出力を平滑化するための平滑コンデンサ、２
９は全波整流器２８を経て人力される検出電圧■１と、
予め設定された基準電圧ｖ２とを比較する電圧比較回路
であり、検出電圧■１が基準電圧■２を越えたときに作
動信号を増幅回路３０を経て報知回路３１に出力する。

報知回路３１は前記作動信号に基づいて作動される自己
保持リレー３２を有し、その常開接点３２ａがＯＮされ
たときに、直流電源Ｂに並列に接続されたランプ３３及
びブザー３４が作動されるようになっている。３５．は
報知回路３１のリセットスイッチである。なお、少なく
ともランプ３３は運転者の視認し易い位置に設けられる
。

本実施例は上述のように構成したものであり、以下その
作用を説明する。

一般に、自動車用ＬＰＧ装置は、ＬＰＧボンベ内の液状
ガスを吸い上げレギュレータにより気化させてキャブレ
タに送る方式であり、ＬＰＧボンべ内の液面が吸込口よ
り上位にある限り圧力は一定であるが、液面が吸込口を
下回ると、ボンベ内で気化が始まり、気化熱によりガス
温度が下げられ、それに伴い圧力も下がる。本発明のガ
ス残量報知装置は、ＬＰＧボンベ内の液面が吸込口より
少し下回った時点で運転者にガスの残量が少ないことを
報知するものである。

今、エンジンを始動すると、ＬＰＧボンベの液状ガスは
差圧検出器１の燃料通路８を経てレギュレータ側へ流れ
、第１圧力室１１には使用中の燃料の圧力Ｐ１が作用す
る。一方、エンジンの始動に伴い定周期時限タイマＴＲ
が作動し、設定された作動周ＩＩ　を毎にΔを時間だけ
電磁弁１４を作動させて導入路１３を開放するので、第
２圧力室１２内には燃料通路８の燃料が取込まれ、その
ときの圧力Ｐ２は第１圧力室１１の圧力Ｐ１と等しい。

従って、ピストン２０の一端には上記圧力Ｐ１とスプリ
ング２４による押圧力とが作用する一方、細端には圧力
Ｐ２が作用するので、結果としてピストン２０はスプリ
ング２４による押圧力でストッパ２５にて規制される初
期位置に保持される。

そして、前記Δを時間の経過後において、電磁弁１４の
開止作用により第２圧力室１２と燃料通路８とは遮断さ
れて燃料が封入されるため、第２圧力室１２の室内圧力
は次回の燃料取込み作用まで一定に保持される。

すなわら、第２圧力室１２は定周期時限タイマＴＲによ
る設定された一定間隔毎に上述の燃料取込み作用を繰返
すが、上述のようにＬＰＧボンベ内の液面が吸込口を下
回るまではボンベ内の圧力が一定に保持されるので、第
１圧力室１１内の圧力も一定であり、差圧検出器１にお
けるピストン２０は初期位置に保持されたままである。

しかして、液面が吸込口を下回ると、ＬＰＧボンベ内で
は気化が始まり、それに伴い圧力が低下し始めるので、
第１圧力室１１の圧力Ｐ１も低下する。一方、第２圧力
室１２にあっては取込み後の燃料を一定時間にねた−り
封入するので、封入後の圧力Ｐ２が一定に保持されるこ
とになり、第１圧力室１１と第２圧力室１２とには圧力
差が生ずる。その結果、ピストン２０はその差圧とスプ
リング２４とが釣合う位置まで変位されるが、前記定周
期時限タイマＴＲによる設定時間が経過すると、第２圧
力室１２が燃料通路８と連通されるため、第２圧力室１
２の圧力は第１圧力室１１と同圧まで下がり、ピストン
２０は再び初期位置に戻ることななる。

一方、差圧センサ一部１Ａを構成する差動トランスの一
次コイル１７には高周波電流が流れており、従って上述
の如く第１圧力室１１と第２圧力室１２との圧力差によ
ってピストン２０が変位すると、それに伴い磁界が発生
して二次コイル１８にも高周波電流が流れる。この高周
波電流は前述したように全波整流器２７によって整流さ
れ、そのときの電圧Ｖ１はピストン２０の変位世に比例
する。この検出電圧■１は電圧比較回路２９に入力され
て基準電圧Ｖ２と比較され、そして検出電圧■１が基準
電圧■２を越えたときには、増幅回路３０を経て自己保
持リレー３２に作動信号が出力される。すなわち、自己
保持リレー３２が励磁され、その接点がＯＮすることに
よってランプ３３が点灯するとともにブザー３４が鳴り
、運転者にＬＰＧボンベのガス潰が残り少ないことを知
らせる。なお、この報知作用はリセットスイッチ３５を
作動するまで継続される。

すなわち、このガス残量報知装置は、第６図に示すよう
に、使用中の燃料を第２圧力室１２に所定のサンプリン
グ間隔ｔで取込み、そして封鎖中に生ずる第１圧力室１
１と第２圧力室１２との圧力差（ΔＰ１〜ｎ）を検出し
、その圧力差が予め設定した基準圧力値ｐａを越えたと
き（図面ではにｐａ＜ΔＰ９のとき）ランプ３３及びブ
ザー３４を作動させるものであり、そして前記基準圧力
ｆａＰａは実験に基づいて設定されるが、たとえばラン
プ点灯後の稼働時間が少なくとも３分を下回らない程度
に定められる。

なお、本実施例では差圧センサ一部１Ａを、いわゆる差
動トランス方式としたが、これに変えピストン２０の変
位をリミットスイッチ、近接スイッチあるいはフォトセ
ンサー等、他の検出手段によって検出する方式としても
差支えなく、また本実施例の差圧検出器はピストン２０
の両側にダイヤフラム５，６を配置した構造としたが、
一般的なダイヤフラム一枚式であっても差支えない。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明のガス残量報知装置は、Ｌ
ＰＧボンベとレギュレータとをつなぐ燃料供給経路の圧
力を検出する方式であり、現行の車両に後付けできるも
のであって、しかも使用中の燃料の圧力降下幅を検出す
る方式であることから、外気温度ならびにガス成分の影
響を受けることなく、正確な外聞検出が可能であり、ま
た報知作用後の稼働時間が常に安定し、ＬＰＧボンベの
交換を効率的に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の実施例を示し、第１図は差圧
検出器の断面図、第２図は第１図におけるＩ［−ＩＩ線
断面図、第３図は電磁弁の作動回路図、第４図はＭ磁弁
の作動タイミングチャート、第５図はＬＰＧガス差圧検
出回路図、第６図はランプ及びブ１ｆ−の作動タイミン
グを示フグラフである。 第７図は従来の圧力スイッチによるＬＰＧ圧力検出方式
を示す説明図、第８図はＬＰＧ圧力と外気温度との関係
を示すグラフである。 １・・・差圧検出器　　　　１Ａ・・・差圧センサ一部
５．６・・・ダイヤフラム　８・・・燃料通路１１・・
・第１圧力室　　　１２・・・第２圧力室１４・・・電
磁弁　　　　　１７・・・−次コイル１８・・・二次コ
イル　　　２０・・・ピストン２９・・・電圧比較回路
　　３３・・・ランプ３４・・・ブザー 出願人　　株式会社　豊田自！ｌ１ｌｉ機製作所代理人
　　弁理士　　岡田英彦　（外３名）−′−１ 転蜀く本

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＬＰＧボンベとレギュレータをつなぐ燃料供給経路に常
   時連通され、常に使用中の燃料圧力が作用する第１圧力
   室と、この第１圧力室にダイヤフラムを介して対向状に
   設置され、かつ前記燃料供給経路に対して定期的に連通
   ・遮断を繰返すことにより使用中の燃料を取込むととも
   に所定時間にわたって保持する第２圧力室と、両圧力室
   の圧力差に対応して前記ダイヤフラムと一体に変位する
   可動部材と、この可動部材の機械的変位量が予め設定さ
   れた基準値に達したとき又は越えたときに作動される報
   知手段とからなるＬＰＧボンベのガス残量報知装置。