JP5656416B2 - Liquefied gas supply system - Google Patents
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Description
本発明は液化ガス供給システムに係り、特に被供給容器に液化ガスを供給する際の供給効率を改善するように構成された液化ガス供給システムに関する。 The present invention relates to a liquefied gas supply system, and more particularly to a liquefied gas supply system configured to improve supply efficiency when supplying liquefied gas to a supply container.
液化ガスとしては、例えば、ブタン・プロパンなどを主成分とする液化石油ガス(LPG:Liquefied petroleum gas)がある。液化ガスは、圧縮することにより常温で容易に液化することができる気体燃料であり、タクシー等の車両用の燃料として使用される。 As the liquefied gas, for example, there is liquefied petroleum gas (LPG: Liquid petrolium gas) mainly containing butane / propane. The liquefied gas is a gaseous fuel that can be easily liquefied at room temperature by being compressed, and is used as a fuel for vehicles such as taxis.
車両に搭載された被供給容器(燃料タンク)の内部には、圧縮された液化ガスが貯留された液相部と、液化ガスから気化したガスが貯留された気相部とが形成されている。そして、液化ガス供給システムにおいては、供給元の供給タンクの液化ガスをポンプで加圧してその圧力と被供給容器(燃料タンク)との圧力差を利用して被供給容器に液化ガスを供給している。 A liquid phase part in which compressed liquefied gas is stored and a gas phase part in which gas vaporized from the liquefied gas is stored are formed inside a supply container (fuel tank) mounted on the vehicle. . In the liquefied gas supply system, the liquefied gas in the supply tank of the supply source is pressurized with a pump, and the liquefied gas is supplied to the supplied container using the pressure difference between the pressure and the supplied container (fuel tank). ing.
また、車両に搭載される被供給容器は、液化ガスを圧縮状態に保存するため、密閉構造とされた金属製容器により形成されている。このような密閉構造とされた被供給容器にガスを供給するガス供給システムでは、供給タンク内の液化ガスの圧力及びポンプにより加圧された液化ガスの圧力と被供給容器内の圧力との圧力差により決まる流量で、供給タンクから被供給容器へのガス供給を行なっている。 Further, the supply container mounted on the vehicle is formed of a metal container having a sealed structure in order to store the liquefied gas in a compressed state. In the gas supply system for supplying gas to the supply container having such a sealed structure, the pressure of the liquefied gas in the supply tank and the pressure of the liquefied gas pressurized by the pump and the pressure in the supply container Gas is supplied from the supply tank to the supply container at a flow rate determined by the difference.
液化ガスが残留している被供給容器の内部圧力は、被充填容器内の温度に応じて飽和蒸気圧が変化する。そのため、供給元のタンク圧力がほぼ一定であるとすると、被供給容器に供給される液化ガスの供給流量は、被供給容器の温度変化に応じて変動する。被供給容器の温度は、例えば、夏場の太陽熱や路面からの輻射熱或いは車両のエンジンからの放熱などによって上昇すると共に、タンク内の圧力(飽和蒸気圧力)が上昇することから、液化ガスを被供給容器に供給する際の流量が減少して、液化ガスの供給効率が低下して供給開始から被供給容器が供給完了(満タンまたはプリセット量の供給完了)までの所要時間が長くなるという問題があった。また、極端な場合には、被供給容器内の圧力が高いために液化ガスの充填ができない場合が生じることがあった。 As for the internal pressure of the supplied container in which the liquefied gas remains, the saturated vapor pressure changes according to the temperature in the filled container. Therefore, assuming that the tank pressure of the supply source is substantially constant, the supply flow rate of the liquefied gas supplied to the supply container varies depending on the temperature change of the supply container. The temperature of the container to be supplied rises due to, for example, summer heat from the sun, radiant heat from the road surface or heat radiation from the vehicle engine, and the pressure in the tank (saturated vapor pressure) rises. There is a problem that the flow rate at the time of supply to the container decreases, the supply efficiency of liquefied gas decreases, and the time required from the start of supply to the completion of supply of the supply container (full tank or preset supply) is increased. there were. In extreme cases, the liquefied gas may not be filled due to the high pressure in the supply container.
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した液化ガス供給システムを提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a liquefied gas supply system that solves the above problems.
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
(1)本発明は、液化ガスが貯蔵された液化ガス貯槽と、一端が前記液化ガス貯槽の液相部に接続され、他端が被供給容器に接続される液化ガス供給経路と、前記液化ガス供給経路に設けられ、前記液化ガス貯槽から前記被供給容器に供給される液化ガスの供給流量を計測する流量計と、前記液化ガス貯槽の気相部の圧力を検知する第1圧力検知器と、一端が前記液化ガス貯槽の気相部に接続されたベーパ回収経路と、一端が前記ベーパ回収経路の他端に接続され、他端が前記液化ガス供給経路に接続された気相部連通経路と、該液化ガス供給経路の前記気相部連通経路との接続部よりも上流側に設けられた第1開閉弁と、前記気相部連通経路に設けられた第2開閉弁と、前記液化ガス供給経路において前記第1開閉弁よりも被燃料供給部への接続部側、或いは、前記気相部連通経路において液化ガス供給経路への接続部と前記第2開閉弁との間に設けられ、前記被供給容器の圧力を検知する第2圧力検知器と、前記第1及び第2圧力検知器の検知圧力に基づいて前記第1及び第2開閉弁を開閉制御する液化ガス供給制御手段と、液化ガスが残留する前記被供給容器に前記液化ガス供給経路の他端を接続した際、前記第2圧力検知器により検知された被供給容器の圧力から前記第1圧力検知器により検知された前記液化ガス貯槽の気相部の圧力を差し引いた圧力差が予め設定された所定値より高い場合、前記第2開閉弁を開弁させて前記被供給容器の圧力を減圧する減圧手段と、前記減圧手段により前記第2開閉弁が開弁されて前記被供給容器から前記ベーパ回収経路、前記気相部連通経路、前記液化ガス供給経路の一部を介して前記液化ガス貯槽に回収された液化ガスのベーパの回収量を演算する回収量演算手段と、前記流量計により計測された前記液化ガスの供給量から前記回収量演算手段により演算された回収量を減算する供給量補正演算手段と、を備えた液化ガス供給システムであって、前記供給量補正演算手段は、前記流量計により計測された前記液化ガスの供給量から前記回収量演算手段により演算された回収量を減算するのに加え、前記液化ガス貯槽から前記被供給容器に液化ガスを供給する前に前記第1開閉弁及び前記第2開閉弁の下流側の管路に残留していた液化ガス量を減算することにより、前記被供給容器への液化ガスの供給量を演算することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention has the following means.
(1) The present invention includes a liquefied gas storage tank in which liquefied gas is stored, a liquefied gas supply path in which one end is connected to a liquid phase part of the liquefied gas storage tank and the other end is connected to a supply container; A flow meter for measuring a supply flow rate of the liquefied gas supplied from the liquefied gas storage tank to the supply container, and a first pressure detector for detecting a pressure in a gas phase portion of the liquefied gas storage tank. A vapor recovery path in which one end is connected to the gas phase part of the liquefied gas storage tank; a gas phase part communication in which one end is connected to the other end of the vapor recovery path and the other end is connected to the liquefied gas supply path A first on-off valve provided on the upstream side of a connection portion between the path and the gas-phase part communication path of the liquefied gas supply path; a second on-off valve provided on the gas-phase part communication path; In the liquefied gas supply path, to the fuel-supplied supply part rather than the first on-off valve A second pressure detector for detecting the pressure of the supplied container, provided between the connection part or the connection part to the liquefied gas supply path in the gas phase part communication path and the second on-off valve; said first and liquefied gas supply control means for controlling opening and closing the first and second on-off valve on the basis of the detected pressure of the second pressure sensor, said liquefied gas supply path to the target supply container liquefied gas remains The pressure difference obtained by subtracting the pressure of the gas phase portion of the liquefied gas storage tank detected by the first pressure detector from the pressure of the supply container detected by the second pressure detector is connected. When higher than a predetermined value set in advance, the second on-off valve is opened to reduce the pressure of the supplied container, and the second on-off valve is opened by the pressure reducing means to open the supplied The vapor recovery path from the container, the gas phase section Passing route, supply of the recovery amount calculating means and said liquefied gas is measured by the flow meter for calculating the amount of recovered vapor of the liquefied gas recovered in the liquefied gas storage tank through a portion of the liquefied gas supply path A liquefied gas supply system comprising a supply amount correction calculating means for subtracting the recovered amount calculated by the recovered amount calculating means from an amount, wherein the supply amount correction calculating means is measured by the flow meter In addition to subtracting the recovery amount calculated by the recovery amount calculation means from the supply amount of the liquefied gas, before supplying the liquefied gas from the liquefied gas storage tank to the supply container, the first on-off valve and the second by subtracting the liquefied gas amount remaining in the downstream side of the pipe on-off valve, characterized by calculating a supply amount of the liquefied gas to the supply target vessel.
本発明によれば、液化ガスが残留する被供給容器に液化ガス供給経路の他端を接続した際、被供給容器の圧力が液化ガス貯槽圧力よりも所定値以上高いと判定された場合、第2開閉弁を開弁させて被供給容器の液化ガスを液化ガス貯槽に流出させて被供給容器の圧力を減圧するため、被供給容器の圧力が温度上昇により高くなっていても、被供給容器内部の圧力を液化ガス貯槽とほぼ同じ圧力に減圧することができ、これにより、液化ガス供給時の供給流量の低下を防止して液化ガス供給効率を高めることができる。更に、被供給容器からベーパ回収経路を介して液化ガス貯槽に流出した液化ガス量を演算し、流量計が計測した供給流量より演算された液化ガスの供給量から前記液化ガス量を差し引く演算を行なうのに加え、液化ガス貯槽から被供給容器に液化ガスを供給する前に第1開閉弁及び前記第2開閉弁の下流側の管路に残留していた液化ガス量を減算することにより前記被供給容器への液化ガスの供給量を演算するため、被供給容器への液化ガスの正確な充填量を計量することができる。 According to the present invention, when the other end of the liquefied gas supply path is connected to the supply container in which the liquefied gas remains, when it is determined that the pressure of the supply container is higher than the liquefied gas storage tank pressure by a predetermined value or more, 2 Since the on-off valve is opened to cause the liquefied gas in the supplied container to flow out into the liquefied gas storage tank to reduce the pressure in the supplied container, even if the pressure in the supplied container increases due to temperature rise, the supplied container The internal pressure can be reduced to substantially the same pressure as the liquefied gas storage tank, thereby preventing a decrease in the supply flow rate when supplying the liquefied gas and increasing the liquefied gas supply efficiency. Further, the amount of liquefied gas flowing out from the supply container to the liquefied gas storage tank via the vapor recovery path is calculated, and the calculation is performed by subtracting the amount of liquefied gas from the supply amount of liquefied gas calculated from the supply flow rate measured by the flow meter. In addition to performing the above, by subtracting the amount of liquefied gas remaining in the pipe on the downstream side of the first on-off valve and the second on-off valve before supplying the liquefied gas from the liquefied gas storage tank to the supply container, Since the supply amount of the liquefied gas to the supply container is calculated, the accurate filling amount of the liquefied gas to the supply container can be measured.
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明による液化ガス供給システムの一実施例を示すシステム構成図である。図1に示されるように、液化ガス供給システム10は、液化ガス貯槽20と、加圧装置90と、液化ガス供給配管経路(供給ライン)40と、気相部連通経路50とを有する。液化ガス貯槽20は、被供給容器30に比べて多量の液化ガスを貯蔵する容量の大きい大型タンクである。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of a liquefied gas supply system according to the present invention. As shown in FIG. 1, the liquefied
液化ガス供給配管経路40は、上流側端部が液化ガス貯槽20の液相部に接続される。また、液化ガス供給配管経路40の下流側端部は液化ガスが供給される被供給容器(燃料タンク)30の接続口32に接続されるホース60を有する。ホース60の基端には、所定以上の張力が作用した場合に分離する安全カップリング62が設けられ、ホース60の先端には充填開始時に開弁操作される手動開閉弁64、接続カップリング66が設けられている。
The upstream end portion of the liquefied gas
被供給容器30は、液化ガスを燃料とするエンジンが搭載された車両70に設けられている。また、被供給容器30と接続口32とを連通する配管34には、手動開閉弁36が設けられている。尚、接続口32が接続カップリング66と非接続時に内部通路(開口部)を閉とする弁構造を有する場合は、手動開閉弁36を必ずしも設ける必要はない。
The supplied
尚、自動車などの車両用燃料として使用される液化ガスとして、例えば、ブタン・プロパンなどを主成分とするLPG(Liquefied petroleum gas)、酸素含有率が高く黒煙が出ないディーゼル燃料として使用されるDME(ジメチルエーテル)がある。この種の液化ガスは、気体燃料を圧縮することにより液化できるため、上記液化ガス貯槽20及び被供給容器30内においては、液相部と気相部とが併存しており、容器内の圧力は、温度に応じて変化する。
In addition, as a liquefied gas used as a fuel for vehicles such as automobiles, for example, LPG (Liquid Petroleum Gas) mainly composed of butane / propane is used as a diesel fuel having a high oxygen content and no black smoke. There is DME (dimethyl ether). Since this type of liquefied gas can be liquefied by compressing gaseous fuel, in the liquefied
液化ガス供給配管経路40は、ディスペンサ80を通して被供給容器30に接続されている。また、液化ガス供給配管経路40の液化ガス貯槽20とディスペンサ80との間を連通する配管42には、液化ガスを圧送する加圧手段としてのポンプ90が設けられている。
The liquefied gas
また、液化ガス供給配管経路40のうちディスペンサ80の筐体内部に配された配管44には、セパレータ100と、容積式流量計110と、背圧弁120と、電磁弁からなる第1開閉弁130とが設けられている。セパレータ100は、液化ガス供給配管経路40により供給される液化ガスから気泡を分離する気液分離装置である。また、セパレータ100に連通された配管44には、液化ガスの温度を測定する温度センサ102が設けられている。
A
容積式流量計110は、液化ガス供給配管経路40により供給される液化ガスの流量(供給流量)を計測し、計測した容積流量に応じた流量パルスを出力する。また、容積式流量計110は、所謂ピストン式流量計とも呼ばれる流量計であり、例えば、特開平8−94408号公報にみられるように4つのピストンが90°の位相差で往復動し、各ピストンの往復動に伴う回転力が回転軸に伝達され、回転軸の回転角に応じた容積分(ピストンの移動により押し出された液化ガスの体積)に比例する流量パルスを生成する流量パルス生成部を有する。従って、容積式流量計110においては、回転軸の回転角に応じてピストンによって吐出された容積分の体積流量に比例する流量パルスを生成するため、流量パルスを積算することにより液化ガスの供給量を演算することが可能になる。なお、本実施例においては、容積式流量計110により液化ガスの流量を計測しているが、これに限られるものではなく、例えば、渦流量計やタービン式流量計など流量計測方式の異なる他の流量計を用いてもよい。
The positive
また、液化ガス供給配管経路40のうち第1開閉弁130とホース60との間を連通する配管46には、気相部連通経路50の一端(上流側端部)が分岐接続されている。気相部連通経路50の他端(下流側端部)は、第2開閉弁170を介してベーパ回収経路140のマニホールド150に連通されている。マニホールド150は、ベーパ回収経路140を介して液化ガス貯槽20の気相部と連通されており、液化ガス貯槽20の圧力P1が導入されている。
Further, one end (upstream end) of the vapor
マニホールド150には、液化ガス貯槽20の圧力P1を検知する第1圧力検知器160が設けられている。さらに、マニホールド150には、容積式流量計110の安全弁112の排出管114と、背圧弁120の背圧管122とが連通されている。
The
また、気相部連通経路50には、電磁弁からなる第2開閉弁170と、第2圧力検知器180とが設けられている。第2開閉弁170は、燃料供給開始前の被供給容器30と液化ガス貯槽20との気相圧力差が所定圧力以上である場合に開弁される。このように第2開閉弁170を開弁することにより被供給容器30内のベーパが液化ガス貯槽20に回収され、被供給容器30の圧力を減圧する。第2圧力検知器180は、液化ガス供給開始前に被供給容器30の圧力を検出するため、前記気相部連通経路50に設けて良いし、あるいは、第1開閉弁130より下流側の配管46に設けても良い。
Further, the gas phase
ディスペンサ80は、上記各機器の他に、制御装置200と、記憶部210と、表示器220と、供給開始スイッチ222と、供給終了スイッチ224と、圧力計230とが設けられている。制御装置200は、液化ガス供給制御手段201と、圧力差演算手段202と、圧力判定手段203と、液化ガス回収手段204と、回収量演算手段205と、供給量補正演算手段206とを有する。
The
液化ガス供給制御手段201は、第1圧力検知器160及び第2圧力検知器180の検知圧力に基づいて第1開閉弁130及び第2開閉弁170を開閉制御する制御プログラムを実行する制御手段である。
The liquefied gas supply control means 201 is a control means for executing a control program for controlling the opening / closing of the first on-off
圧力差演算手段202は、被供給容器30に液化ガスを供給する前に、第2圧力検知器180により検知された被供給容器30の圧力P2から第1圧力検知器160により検知された供給圧力P1を差し引いた圧力差P2−P1を演算する制御プログラムを実行する制御手段である。
The pressure
圧力判定手段203は、圧力差演算手段202により演算された圧力差P2−P1が予め設定された所定値ΔPより高い場合、被供給容器30の圧力P2では被供給容器30への液化ガスの適切な供給流量でのガス充填が不可能と判定し、圧力差P2−P1が予め設定された所定値ΔPより低い場合は、被供給容器30の圧力P2が適切な液化ガスの充填が可能と判定する制御プログラムを実行する制御手段である。この圧力差P2−P1を求めることにより、配管抵抗などによる圧力損失も考慮し、ポンプ90の吐出差圧により適切な液化ガス充填の可否の判定を行う。
When the pressure difference P2-P1 calculated by the pressure difference calculating means 202 is higher than a predetermined value ΔP, the pressure determining means 203 determines whether the liquefied gas to the supplied
液化ガス回収手段204は、圧力判定手段203により被供給容器30への液化ガスの充填が不可能であると判定された場合、第2開閉弁170を開弁させて被供給容器30の気相部のベーパを液化ガス貯槽20に回収して被供給容器30の圧力を減圧する制御プログラムを実行する減圧手段である。
The liquefied gas recovery means 204 opens the second on-off
回収量演算手段205は、被供給容器30から液化ガス貯槽20に回収された液化ガスの回収量を演算する制御プログラムを実行する制御手段である。
The recovery amount calculation means 205 is a control means for executing a control program for calculating the recovery amount of the liquefied gas recovered from the supplied
供給量補正演算手段206は、流量計110により計測された液化ガスの供給量から回収量演算手段205により演算された回収量を減算する制御プログラムを実行する制御手段である。
The supply amount correction calculation unit 206 is a control unit that executes a control program for subtracting the recovery amount calculated by the recovery
記憶部210は、上記制御装置200において実行される各制御手段の制御プログラムを格納している。また、記憶部210には、容積式流量計110により計測された液化ガスの供給量と、第1圧力検知器160及び第2圧力検知器180により検知された圧力値とが格納されている。
The
表示器220は、例えば、液晶モニタなどから構成されており、液化ガスの供給量、被供給容器30の充填圧力、液化ガス温度等の他に操作者に操作手順や注意事項など表示して報知する。
The
圧力計230は、セパレータ100に連通された第1圧力導入配管232と、マニホールド150に連通された第2圧力導入配管234とが連通されており、セパレータ100における供給圧力(ポンプ圧力)P3とマニホールド150に供給された圧力P1との圧力とを検出して双針表示する。
In the
作業者は、接続カップリング66を車両70の被供給容器(燃料タンク)30の接続口32に接続した後、ホース60先端の手動開閉弁64を開弁させ、供給開始スイッチ222をオンに操作する。これで、第2圧力検知器180により被供給容器30の圧力P2が検知されると共に、制御装置200による燃料供給のための制御処理が開始される。また、作業者は、被供給容器30への液化ガスが供給開始された場合、圧力計230の指針により圧力差(P3−P1)を確認することができる。
After connecting the
また、セパレータ100には、気液分離されたベーパが所定量に達すると自動的にベーパ回収経路140に流出するように開となり、流出後に自動的に閉となるフロート弁(図示せず)を内蔵しており、この弁と手動開閉弁251(常時開)とが連通しベーパマニホールド150に接続されている。また、第1圧力導入配管232、第2圧力導入配管234、液化ガス排出配管240の夫々には手動式開閉弁252〜254が設けられている。
Further, the
尚、通常、手動式開閉弁251、252、253は通常開弁されており、手動式開閉弁254は閉弁されている。
Normally, the manual open /
ここで、図2を参照して上記のように構成された液化ガス供給システム10における液化ガス供給のための制御処理について説明する。図2はディスペンサ80の制御装置200が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。
Here, with reference to FIG. 2, the control process for liquefied gas supply in the liquefied
先ず、車両70がディスペンサ80の前に到着すると、作業者はホース60を伸ばして接続カップリング66を車両70の被供給容器(燃料タンク)30の接続口32に接続する。続いて、作業者は、ホース60先端に設けられた手動開閉弁64を開弁させてホース60と被供給容器30とを連通させる。この後、作業者は、ディスペンサ80の供給開始スイッチ222をオンに操作する。
First, when the
図2に示されるように、S11において、供給開始スイッチ222がオンに操作されると、S12に進み、液化ガス供給開始前に第1圧力検知器160により検知された液化ガス貯槽20の圧力P1及び第2圧力検知器180により検知された被供給容器30の圧力値P2を読み込む。次のS13では、第2圧力検知器180により検知された被供給容器30の圧力P2から第1圧力検知器160により検知された供給圧力P1を差し引いた圧力差P2−P1を演算し(圧力差演算手段202)、上記のように演算された圧力差P2−P1が予め設定された所定値ΔP1より小さい値か否かを判定する(圧力判定手段203)。
As shown in FIG. 2, when the
S13において、圧力差P2−P1が予め設定された所定値ΔP1より大きい場合(NOの場合)、被供給容器30の圧力が適切な充填可能な圧力値よりも高く液化ガスの充填に支障があると判定し、S14に進む。S14では、第1圧力検知器160により検知された液化ガス貯槽20の圧力P1、及び第2圧力検知器180により検知された被供給容器30の圧力値P2を記憶部210に記憶する。
In S13, when the pressure difference P2-P1 is larger than a predetermined value ΔP1 set in advance (in the case of NO), the pressure of the supplied
続いて、S15では、被供給容器30の圧力値P2が適切な充填可能な圧力値よりも高いので、第2開閉弁170を開弁させる(液化ガス回収手段204:減圧手段)。これにより、第1開閉弁130から接続カップリング66までの間を連通するホース60、配管46、気相部連通経路50に残っていた液化ガスは、ベーパ化しながらマニホールド150、ベーパ回収経路140を通過して液化ガス貯槽20に回収される。
Subsequently, in S15, since the pressure value P2 of the
また、被供給容器30の気相部に溜った液化ガスのベーパがホース60、配管46、気相部連通経路50、マニホールド150、ベーパ回収経路140を通過して液化ガス貯槽20の気相部に回収される。そのため、被供給容器30のベーパが回収されると共に、被供給容器30の圧力P2が減圧される。
Further, the vapor of the liquefied gas accumulated in the gas phase portion of the supplied
次のS16では、被供給容器30からのベーパ回収後の第1圧力検知器160により検知された液化ガス貯槽20の圧力P12、及び第2圧力検知器180により検知された被供給容器30の圧力値P22を読み込む。
In next S <b> 16, the pressure P <b> 12 of the liquefied
続いて、S17に進み、第2圧力検知器180により検知された被供給容器30の圧力P22から第1圧力検知器160により検知された供給圧力P12を差し引いた圧力差P22−P12を演算し、上記のように演算された圧力差P22−P12が予め設定された所定値ΔP2より大きい値か否かを判定する(ΔP1>ΔP2)。
Then, it progresses to S17 and calculates the pressure difference P22-P12 which deducted the supply pressure P12 detected by the
S17において、圧力差P22−P12が予め設定された所定値ΔP2より大きい値の場合(NOの場合)、被供給容器30の圧力P22が液化ガス貯槽20の圧力P12よりも所定値ΔP2以上高いので、上記S16の処理に戻り、S16〜S17の処理を繰り返す。やがて、被供給容器30の圧力P22が減圧されて圧力差P22−P12が所定値ΔP2以下に低下した時点で第2開閉弁SV2を閉弁し(S18)、被供給容器30からのベーパ回収を停止する。
In S17, when the pressure difference P22-P12 is larger than the predetermined value ΔP2 set in advance (in the case of NO), the pressure P22 of the
S18では、第2開閉弁170を閉弁させて被供給容器30の減圧操作を止める。すなわち、この時点で液化ガス貯槽20の圧力P12に対して被供給容器30の圧力P22が液化ガス充填に支障がない圧力に減圧されたため、被供給容器30のベーパ回収を止めて、被供給容器30に液化ガスを充填する通常の液化ガス供給処理を効率良く行なうことが可能になる。
In S18, the second on-off
次のS19では、第2開閉弁170が閉弁した後の第2圧力検知器180により検知された被供給容器30の圧力値P23を読み込む。続いて、後述のS21の処理に進む。
In the next S19, the pressure value P23 of the
ここで、通常の液化ガス供給処理を行なう前に被供給容器30から液化ガス貯槽20に回収されたベーパの回収量QCを演算して流量計110により計測された液化ガスの供給量から差し引いて真の供給量Q0を演算する供給量補正演算処理について説明する。
Here, the vapor recovery amount QC recovered from the
供給量補正演算処理によれば、ホース60の接続カップリング66を車両70の接続口32に接続した時点から後述のS32に至る充填プロセスが完了するまでの間に流量計110により計測された液化ガスの供給量から回収されたベーパ量を液化ガス量に換算し、S21以降の充填により被供給容器30への液化ガスの充填量から減算することにより真の供給量Q0を演算することが可能となる。
According to the supply amount correction calculation process, the liquefaction measured by the
ここで、供給量補正演算処理に必要なデータ項目(A)〜(G)は、以下の通りである。
(A)被供給容器30への液化ガス供給開始に際し、接続カップリング66を車両70の接続口32に接続した時点の被供給容器30の圧力をP21とする。
(B)上記(A)と同時に測定した供給開始前の液化ガス貯槽20の圧力をP1とする。
(C)第2開閉弁170を開弁したことにより、第1開閉弁130及び第2開閉弁170からホース60先端の手動開閉弁64までの液化ガス、及び被供給容器30のベーパが液化ガス貯槽20に流出され、圧力差P2−P1が液化ガス供給に支障がない圧力差ΔP1以下であるΔP2以下となり、第2開閉弁170を閉弁した時点で測定した被供給容器30の圧力をP23とする。
(D)流量計110により計測されたみかけの供給量をQとする。
(E)第1開閉弁130及び第2開閉弁170の下流側(被供給容器30側)から配管46、気相部連通経路50、ホース60、手動開閉弁64までの管路の内容積をVHとする。
(F)被供給容器30に供給される液化ガスの飽和蒸気圧力と密度との関係データ
(G)被供給容器30に供給される液化ガスの液密度と温度との関係データ
(H)図2のフローチャート中、S24において行なう温度補正の基準温度における液化ガスの密度をρLとする。
Here, the data items (A) to (G) necessary for the supply amount correction calculation processing are as follows.
(A) When the supply of the liquefied gas to the
(B) The pressure of the liquefied
(C) Since the second on-off
(D) The apparent supply amount measured by the
(E) The internal volume of the pipe line from the downstream side (supplied
(F) Relationship data between saturated vapor pressure and density of liquefied gas supplied to supplied vessel 30 (G) Relationship data between liquid density and temperature of liquefied gas supplied to supplied vessel 30 (H) FIG. In the flowchart, the density of the liquefied gas at the reference temperature for the temperature correction performed in S24 is ρL.
次に、演算内容について説明する。 Next, the calculation contents will be described.
先ず、ホース60の接続カップリング66を車両70の接続口32に接続した時点で、第2開閉弁170を開弁し、圧力差P2−P1が液化ガス供給に支障がない圧力差ΔP1(或いはΔP2)以下に低下し、第2開閉弁170を閉弁させるまでに被供給容器30側から液化ガス貯槽に回収される液化ガスは、大別すると以下のようになる。
(I)第1開閉弁130及び第2開閉弁170の下流側(被供給容器30側)から配管46、気相部連通経路50、ホース60、手動開閉弁64までの管路の液化ガス
(J)被供給容器30から流出される液化ガスのベーパ
上記(I)の液体積量はVHである。このVHは装置の設計製作により決まる既知の値である。
上記(J)の体積をVVとする。
(K)第2開閉弁170を開弁したことにより、液化ガス貯槽20に流入された液化ガスの体積VHと、被供給容器30から流出されたベーパの体積VVとの合計である総体積量をVRとする。
First, when the
(I) Liquefied gas in the pipeline from the downstream side of the first on-off
The volume of the above (J) is VV.
(K) The total volume that is the sum of the volume VH of the liquefied gas that has flowed into the liquefied
上記被供給容器30から流出されたベーパ体積量VVは、次式により求まる。
VV=V1(P21−P23)/P21・・・(式1)
ここで、V1は被供給容器30の液化ガス供給開始前の気相部体積である。従って、気相部体積V1は、車両70の走行距離に応じて消費される液化ガスの残量によって変動する。
The vapor volume VV flowing out from the
VV = V1 (P21-P23) / P21 (Formula 1)
Here, V1 is the volume of the gas phase part before the supply of the liquefied gas in the
上記ベーパ体積量VVは、元々被供給容器30に入っていたベーパであり、このベーパが液化ガス充填に先立ち被供給容器30から液化ガス貯槽側に還流するので、被供給容器30への液化ガスの真の充填量を求める上では上記ベーパ体積量VVのベーパ体積を液量に換算し被供給容器30への液充填量から差し引く必要がある。
The vapor volume VV is the vapor originally contained in the supplied
被供給容器30への液化ガス供給前に第2開閉弁170を開弁し、圧力差P2−P1が液化ガス供給に支障がない圧力差ΔP1(或いはΔP2)以下となり、第2開閉弁170を閉弁させた時点では、第1開閉弁130及び第2開閉弁170の下流側(被供給容器30側)から配管46、気相部連通経路50、ホース60、手動開閉弁64までの管路の液化ガスが液化ガス貯槽20に押し出され、被供給容器30から流出されたベーパに置き換わっている。この第1開閉弁130及び第2開閉弁170の下流側の配管経路に流出されたベーパは、ポンプ90を起動して液化ガスの供給が開始されると、被供給容器30に押し戻される。
Before supplying the liquefied gas to the
従って、第1開閉弁130及び第2開閉弁170の下流側の配管経路に流出されたベーパ量は、前記差し引くべきベーパ体積量VVから差し引く必要がある。よって、真の供給量を求めるために差し引くべきベーパ体積VVCは、次式となる。
VVC={V1(P21−P23)/P21}−VH・・・(式2)
もともと、第1開閉弁130及び第2開閉弁170の下流側(被供給容器30側)から配管46、気相部連通路50、ホース60、手動開閉弁64までの管路にあった液化ガスは第2開閉弁170の開弁に伴い液化ガス貯槽20側にベーパ回収管路140を通じて流れ込む。従って、真の供給量を求めるためには、S21以降の液化ガス充填で計量した液化ガス量から上記管路内に残留する液化ガス量を差し引く必要がある。
Therefore, it is necessary to subtract the amount of vapor that has flowed out to the piping path downstream of the first on-off
VVC = {V1 (P21−P23) / P21} −VH (Expression 2)
Originally, the liquefied gas in the pipe line from the downstream side of the first on-off
この真の供給量を求めるために差し引くべき液体積量はVHである。 The liquid volume to be subtracted to determine this true supply is VH.
次に液化ガスを被供給容器30に充填する場合の供給量について考える。液化ガスの容器への充填は、保安上の観点から一定量の気相部を設けることが義務づけられている。一般的には、容器容量の85%を満量(満タン)として液化ガスの供給量を制御している。
Next, the supply amount when the
また、液化ガスの再充填については、通常、車両70の被供給容器30の残量が所定値以下になったときに被供給容器30への充填がディスペンサ80により行なわれるため、被供給容器30の残量がゼロということはなく、少ない場合でも容器容量の15%程度の残量がある。この残量の場合の最大液化ガス供給量は、容器容量の70%となる。
Regarding refilling of the liquefied gas, the
また、最小供給量は、残量が容器容量の60%程度の場合で、このときの液化ガス供給量は容器容量の25%程度となる。従って、ディスペンサ80による液化ガスの供給量は、被供給容器30の容量の25%〜70%程度の範囲内と考えられる。
The minimum supply amount is when the remaining amount is about 60% of the container capacity, and the liquefied gas supply amount at this time is about 25% of the container capacity. Therefore, the supply amount of the liquefied gas by the
また、被供給容器30への液化ガス供給前に第2開閉弁170を開弁し、圧力差P2−P1が液化ガス供給に支障がない圧力差ΔP1(或いはΔP2)以下となり、第2開閉弁170を閉弁させるまでの間に被供給容器30から液化ガス貯槽20に回収された液化ガスのベーパは、液に換算した場合、体積が1/70程度になる。そのため、ベーパ体積の計測誤差は、流量計110による液体積の計測誤差に対して70倍が許容されることになる。この観点から上記容器容量に対する供給量の範囲を考慮すると、被供給容器30の供給開始前の気相部体積V1は次式と表せる。
V1=KQ・・・(式3)
ここで、Kは上記充填液量の範囲から求まる最適な補正係数である。
In addition, the second on-off
V1 = KQ (Formula 3)
Here, K is an optimum correction coefficient obtained from the range of the filling liquid amount.
従って、ベーパ体積VVCは、上記補正係数Kを考慮すると、次式により求まる。
VVC={KQ(P21−P23)/P21}−VH・・・(式4)
次に、被供給容器30への液化ガス供給前に第2開閉弁170を開弁し、圧力差P2−P1が液化ガス供給に支障がない圧力差ΔP1(或いはΔP2)以下となり、第2開閉弁170を閉弁させるまでの間に被供給容器30から液化ガス貯槽20に回収された液化ガスのベーパの平均圧力P2Hは、次式により求まる。
P2H=(P21+P23)/2・・・(式5)
圧力P2Hにおける液化ガスの飽和蒸気の密度をρVとすると、被供給容器30への液化ガス供給前に第2開閉弁170を開弁し、圧力差P2−P1が液化ガス供給に支障がない圧力差ΔP1(或いはΔP2)以下となり、第2開閉弁170を閉弁させるまでの間に被供給容器30から液化ガス貯槽20に回収された液化ガスのベーパのうち、真の供給量Q0を求めるために差し引くべきベーパ量VCCの質量値GVVCは、次式により求まる。
GVVC=VVC×ρV・・・(式6)
次に被供給容器30に供給される液化ガスの液密度をρL(前述の(H)の値)とすると、質量GVVCの液換算体積値QCVは、次式により求まる。
QCV=GVVC/ρL・・・(式7)
従って、真の供給量Q0を求めるために差し引くべき液化ガス貯槽20に回収された液化ガスとベーパのトータル値QCは、次式のとおりとなる。
QC=QCV+VH・・・(式8)
このように、S30においては、上記(式7)によりベーパ回収量の液換算値QCを演算する。
Accordingly, the vapor volume VVC can be obtained by the following equation when the correction coefficient K is considered.
VVC = {KQ (P21−P23) / P21} −VH (Formula 4)
Next, before supplying the liquefied gas to the
P2H = (P21 + P23) / 2 (Formula 5)
When the density of the saturated vapor of the liquefied gas at the pressure P2H is ρV, the second on-off
GVVC = VVC × ρV (Expression 6)
Next, when the liquid density of the liquefied gas supplied to the
QCV = GVVC / ρL (Expression 7)
Therefore, the total value QC of the liquefied gas and the vapor recovered in the liquefied
QC = QCV + VH (Equation 8)
Thus, in S30, the liquid conversion value QC of the vapor recovery amount is calculated by the above (formula 7).
次に、再び図2のフローチャートに戻って説明する。図2の上記S13において、圧力差P2−P1が予め設定された所定値ΔP1より小さい場合(YESの場合)、被供給容器30の圧力P2が液化ガスの充填に支障がないと判定し、S21に進む。また、上記S19において圧力P23を読み込んだ後にS21に進む。
Next, returning to the flowchart of FIG. In S13 of FIG. 2, when the pressure difference P2-P1 is smaller than the predetermined value ΔP1 set in advance (in the case of YES), it is determined that the pressure P2 of the
S21では、ポンプ90を起動させて液化ガス貯槽20の液化ガスを加圧して液化ガス供給配管経路40に吐出させる。続いて、S22に進み、第1開閉弁130を開弁させる。これにより、ポンプ90により圧送された液化ガスは、配管42、セパレータ100、流量計110,背圧弁120、第1開閉弁130、配管46、ホース60、手動開閉弁64、接続カップリング66、接続口32、配管34、手動開閉弁36を介して被供給容器30に充填される。
In S <b> 21, the
次のS23では、流量計110により検出された流量パルスを積算して供給量Q(体積流量)を計測し、供給量の計測値を記憶部210に記憶する。上記S21〜S23の処理は、液化ガス供給制御手段201によって実行される。
In the next S23, the flow rate pulses detected by the
S24では、温度センサ102により測定された液化ガスの測定温度を読み込み、液化ガスの液密度と温度との関係データに基づいて供給量に対する温度補正演算を行なう。次のS25では、一定温度に換算された液化ガス量供給量QGを演算する。
In S24, the measurement temperature of the liquefied gas measured by the
続いて、S26に進み、供給終了スイッチ224がオンに操作されたか否かをチェックする。S26において、供給終了スイッチ224がオンに操作されないときは(NOの場合)、S27に進む。また、S26において、供給終了スイッチ224がオンに操作されたときは(YESの場合)、後述するS30に進む。
Subsequently, the process proceeds to S26, in which it is checked whether the
次のS27では、流量計110から流量パルスが出力されたか否かをチェックする。S27において、流量計110から流量パルスが出力されないときは(YESの場合)、液化ガスの供給が停止しているものと判断してS28に進む。また、S27において、流量計110から流量パルスが出力されたときは(NOの場合)、上記S23の処理に戻り、S23以降の処理を再度実行する。
In the next S27, it is checked whether or not a flow rate pulse is output from the
S28では、液化ガスの供給停止時間Tの計時を開始する。続いて、S29に進み、液化ガスの供給停止時間Tが予め設定された所定停止時間(供給停止検出時間)を越えたか否かをチェックする。S29において、液化ガスの供給停止時間Tが予め設定された所定停止時間を越えないうちに流量パルスが出力されたときは(NOの場合)、今回の流量パルスの停止は、一時的なもの、或いは、被充填容器30への低流量での液化ガスの供給が継続しているものであり、被充填容器30への液化ガスの充填が終了していない(充填継続中である)ものと判断し、上記S23の処理に戻り、S23以降の処理を再度実行する。
In S28, the measurement of the supply stop time T of the liquefied gas is started. Next, in S29, it is checked whether or not the supply stop time T of the liquefied gas has exceeded a predetermined stop time (supply stop detection time) set in advance. In S29, when the flow pulse is output before the supply stop time T of the liquefied gas exceeds the predetermined stop time set in advance (in the case of NO), the stop of the current flow pulse is temporary, Alternatively, the supply of the liquefied gas at a low flow rate to the filling
また、S29において、液化ガスの供給停止時間Tが予め設定された所定停止時間を越えたときは(YESの場合)、被充填容器30に内蔵され、当該被充填容器30内の液化ガスが所定量に達した場合にそれ以上の被充填容器30への液化ガスの充填を防止するための過充填防止弁(図示せず)が閉止したことにより液化ガスの供給が停止していること、即ち、被充填容器30への充填が終了したと判断し、S30の処理に進む。S30では、前述の演算により液化ガス貯槽20に回収されたベーパの回収量QCを演算する(回収量演算手段205)。続いて、S31に進み、液化ガスの供給量Qからベーパ回収量の液換算値QCを差し引いて被供給容器30に充填された真の供給量Q0を演算し、演算された供給量Q0を表示器220に表示する(供給量補正演算手段206)。続いて、S32に進み、第1開閉弁130を閉弁させて今回の液化ガス供給処理を終了する。
In S29, when the supply stop time T of the liquefied gas exceeds a predetermined stop time set in advance (in the case of YES), the liquefied gas in the filled
この後、作業者は、ホース60先端に設けられた手動開閉弁64を閉弁させ、さらにホース60先端の接続カップリング66を被供給容器30の接続口32から分離させてホース60及び接続カップリング66をディスペンサ80に戻す。
Thereafter, the operator closes the manual opening / closing
従って、被供給容器30の圧力P2が温度上昇により高くなっている場合には、第2開閉弁170を一時的に開弁させることで被供給容器30のベーパを液化ガス貯槽20に回収すると共に、被供給容器30の圧力P2を減圧して液化ガスの供給効率を高めて供給時間を短縮することが可能になる。さらに、液化ガス貯槽20に回収された被供給容器30のベーパ量を液量に換算して流量計110により計測された流量計測値(体積流量)からベーパ量に相当する液量を差し引いて被供給容器30に供給された真の供給量Q0を正確に表示することが可能になる。
Therefore, when the pressure P2 of the supplied
上記実施例では、車両70に搭載された被供給容器30に液化ガス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、タンクローリ車のタンクから車両用燃料タンク以外の被供給容器(例えば、住宅や建築物の暖房設備に液化ガスを供給するための貯蔵タンクなど)に液化ガスを供給する場合にも適用することができるのは勿論である。
In the above-described embodiment, the case where the liquefied gas is supplied to the supplied
また、液化ガスとしては、例えば、ブタン・プロパンなどを主成分とするLPG(Liquefied petroleum gas)を用いても良いし、あるいはディーゼル燃料として使用されるDME(ジメチルエーテル)を用いても良い。 As the liquefied gas, for example, LPG (Liquid Petroleum Gas) mainly containing butane / propane may be used, or DME (dimethyl ether) used as diesel fuel may be used.
10 液化ガス供給システム
20 液化ガス貯槽
30 被供給容器
40 液化ガス供給配管経路
50 気相部連通経路
60 ホース
64 手動開閉弁
66 接続カップリング
70 車両
80 ディスペンサ
90 ポンプ
100 セパレータ
102 温度センサ
110 容積式流量計
120 背圧弁
130 第1開閉弁
140 ベーパ回収経路
150 マニホールド
160 第1圧力検知器
170 第2開閉弁
180 第2圧力検知器
200 制御装置
201 液化ガス供給制御手段
202 圧力差演算手段
203 圧力判定手段
204 液化ガス回収手段
205 回収量演算手段
206 供給量補正演算手段
210 記憶部
220 表示器
222 供給開始スイッチ
224 供給終了スイッチ
230 圧力計
DESCRIPTION OF
Claims (1)
一端が前記液化ガス貯槽の液相部に接続され、他端が被供給容器に接続される液化ガス供給経路と、
前記液化ガス供給経路に設けられ、前記液化ガス貯槽から前記被供給容器に供給される液化ガスの供給流量を計測する流量計と、
前記液化ガス貯槽の気相部の圧力を検知する第1圧力検知器と、
一端が前記液化ガス貯槽の気相部に接続されたベーパ回収経路と、
一端が前記ベーパ回収経路の他端に接続され、他端が前記液化ガス供給経路に接続された気相部連通経路と、
該液化ガス供給経路の前記気相部連通経路との接続部よりも上流側に設けられた第1開閉弁と、
前記気相部連通経路に設けられた第2開閉弁と、
前記液化ガス供給経路において前記第1開閉弁よりも被燃料供給部への接続部側、或いは、前記気相部連通経路において液化ガス供給経路への接続部と前記第2開閉弁との間に設けられ、前記被供給容器の圧力を検知する第2圧力検知器と、
前記第1及び第2圧力検知器の検知圧力に基づいて前記第1及び第2開閉弁を開閉制御する液化ガス供給制御手段と、
液化ガスが残留する前記被供給容器に前記液化ガス供給経路の他端を接続した際、前記第2圧力検知器により検知された被供給容器の圧力から前記第1圧力検知器により検知された前記液化ガス貯槽の気相部の圧力を差し引いた圧力差が予め設定された所定値より高い場合、前記第2開閉弁を開弁させて前記被供給容器の圧力を減圧する減圧手段と、
前記減圧手段により前記第2開閉弁が開弁されて前記被供給容器から前記ベーパ回収経路、前記気相部連通経路、前記液化ガス供給経路の一部を介して前記液化ガス貯槽に回収された液化ガスのベーパの回収量を演算する回収量演算手段と、
前記流量計により計測された前記液化ガスの供給量から前記回収量演算手段により演算された回収量を減算する供給量補正演算手段と、
を備えた液化ガス供給システムであって、
前記供給量補正演算手段は、
前記流量計により計測された前記液化ガスの供給量から前記回収量演算手段により演算された回収量を減算するのに加え、前記液化ガス貯槽から前記被供給容器に液化ガスを供給する前に前記第1開閉弁及び前記第2開閉弁の下流側の管路に残留していた液化ガス量を減算することにより、前記被供給容器への液化ガスの供給量を演算することを特徴とする液化ガス供給システム。 A liquefied gas storage tank in which liquefied gas is stored;
A liquefied gas supply path having one end connected to the liquid phase portion of the liquefied gas storage tank and the other end connected to the supply container;
A flow meter that is provided in the liquefied gas supply path and measures a supply flow rate of the liquefied gas supplied from the liquefied gas storage tank to the supply container;
A first pressure detector for detecting a pressure in a gas phase portion of the liquefied gas storage tank;
A vapor recovery path with one end connected to the gas phase of the liquefied gas storage tank;
A vapor phase communication path having one end connected to the other end of the vapor recovery path and the other end connected to the liquefied gas supply path;
A first on-off valve provided on the upstream side of a connection part of the liquefied gas supply path with the gas phase part communication path;
A second on-off valve provided in the vapor phase communication path;
In the liquefied gas supply path, the connecting part side to the fuel-supplied supply part rather than the first on-off valve, or between the connecting part to the liquefied gas supply path and the second on-off valve in the gas phase part communication path. A second pressure detector provided for detecting the pressure of the supplied container;
Liquefied gas supply control means for controlling opening and closing of the first and second on-off valves based on the detected pressure of the first and second pressure detectors;
When the liquefied gas is connected to the other end of said liquefied gas supply path to the target supply container remaining, it is detected by the first pressure sensor from the pressure of the supply container is detected by the second pressure detector the When the pressure difference obtained by subtracting the pressure of the gas phase portion of the liquefied gas storage tank is higher than a predetermined value set in advance, the pressure reducing means for opening the second on-off valve to reduce the pressure of the supplied container;
The second on-off valve is opened by the pressure reducing means and recovered from the supplied container to the liquefied gas storage tank via the vapor recovery path, the vapor phase communication path, and a part of the liquefied gas supply path. A recovery amount calculating means for calculating a recovery amount of the vapor of the liquefied gas;
A supply amount correction calculating means for subtracting the recovered amount calculated by the recovered amount calculating means from the supply amount of the liquefied gas measured by the flow meter;
A liquefied gas supply system comprising:
The supply amount correction calculation means includes:
In addition to subtracting the recovery amount calculated by the recovery amount calculation means from the supply amount of the liquefied gas measured by the flow meter, before supplying the liquefied gas from the liquefied gas storage tank to the supply container, by subtracting the liquefied gas amount remaining in the downstream side of the conduit of the first on-off valve and the second on-off valve, liquefied, characterized in that for calculating the supply amount of the liquefied gas to the supply target vessel Gas supply system.
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