(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
そこで、既存のバルク貯槽からFRP容器にLPガスの充填を容易にし、災害時のおける緊急用燃料として、または、ガス販売店でのFRP容器の取り扱いを容易にすることにより、丈夫で軽量なFRP容器の普及を図ることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
請求項1の発明は、LPガスを供給する充填ホース2の一端に、LPガスを貯留したバルク貯槽25の液取出弁26と着脱可能に連結する接続アダプタ6を取付け、前記充填ホース2の他端に繊維強化プラスチック製のFRP容器20に設けたカップリング容器弁21と着脱可能に接続するカップリング型の第1充填連結部8を取付けてなることを特徴とする。また、前記第1充填連結部8は、前記FRP容器20のカップリング容器弁21と着脱可能に連結する雌継手9と、LPガスの流路を遮断するストップ弁10とからなることを特徴とする。
【0012】
したがって、第1LPガス簡易充填装置1Aは、充填ホース2の一端に接続した接続アダプタ6の先端をバルク貯槽25の液取出弁26に連結し、他端に連結した第1充填連結部8をFRP容器20のカップリング容器弁21と簡便に連結することができる。さらに、LPガスを充填する場合、送液ポンプや加圧ガスを使用することなく、バルク貯槽25内の圧力とFRP容器20内の圧力差(0.3MPa以上)で流動させて充填することができる。そのため、高圧ガス保安法に準拠して簡易にLPガスの充填を行うことができる。一方、FRP容器20は、軽量で丈夫であるため持ち運びに便利であること、さらには、合成樹脂製であることからカラーバリエーションとファッション性に優れているため室内に設置しても違和感がない。さらには、屋内のエアコンやガスコンセントの無い部屋での暖房器具としてガスストーブ用の燃料として使用することができるなど用途が広がっていることから、前記FRP容器にガスを充填するために大型タンクのある充填所まで行くことなく、バルク貯槽25から本願にかかる第1LPガス簡易充填装置1Aを使用してFRP容器20に簡単に充填を行うことができるので便利である。さらには、ライフラインが途絶えた緊急災害時などでも、バルク貯槽25は耐震構造を有していることから本願の第1LPガス簡易充填装置1Aを使用することにより、器具を使用せずに簡単にFRP容器20にLPガスを充填することができるので、災害時などの緊急時に燃料を確保することができ便利である。
【0013】
請求項3の発明は、LPガスを供給する充填ホース2の一端に、LPガスを貯留したバルク貯槽25の液取出弁26と着脱可能に連結する接続アダプタ6を取付け、前記充填ホース2の他端に、繊維強化プラスチック製のFRP容器20に設けたカップリング容器弁21と着脱可能に接続する雌継手9とLPガスの流路を遮断するストップ弁10とからなる第1充填連結部8を取付け、前記充填ホース2の中間部分の任意個所に取付けた分岐管15の一方にFRP容器20に接続する第1流路4を連結し、他方に普及型の金属容器28に接続する第2流路5を接続し、該第2流路はストップ弁16を介して先端に普及型の金属容器28のバルブ弁29に着脱可能に取付ける充填用連結弁17を取付けてなることを特徴とする。また、前記FRP容器20は、下部にLPガスの充填量を計測する計測器30を取付けてなることを特徴とする。
【0014】
したがって、第2LPガス簡易充填装置1Bは、充填ホース2の一端に接続した接続アダプタ6の先端をバルク貯槽25の液取出弁26に連結し、他端に連結した第1充填連結部8をFRP容器20のカップリング容器弁21とを器具を使用することなく手動で簡便に連結することができる。さらに、LPガスを充填する場合、バルク貯槽25内の圧力とFRP容器20内の圧力差(0.3MPa以上)で流動させることにより充填することができるため、高圧ガス保安法に準拠して簡易にLPガスの充填を行うことができる。さらにはまた、FRP容器20に取付けた計測器30で充填量を計測することにより、過充填や充填不足を防止することができる。また、第2充填装置1Bは、第2流路5に空ボンベ28を接続したことにより、万一、FRP容器20への過充填または充填不足が生じた場合、余分なLPガスを空ボンベ28に充填可能にし、また、FRP容器20内の圧力を空ボンベ28に抜くことができるのでスムースに充填作業を行うことができる。
【0015】
請求項5の発明は、LPガスを供給する充填用ホース2の一端にLPガスを貯留したバルク貯槽25の液取出弁26に着脱可能に接続する接続アダプタ6を取付け、前記充填用ホース2の他端に繊維強化プラスチック製のFRP容器20に取付けたカップリング容器弁21に着脱可能に接続するカップリング型の第2充填連結部11を連結し、前記FRP容器20の外底面に位置したLPガス充填量を計測する計測器31と、前記第2充填連結部11に設けた電磁弁13とを電気的に接続してなることを特徴とする。また、前記第2充填連結部11は、前記FRP容器20のカップリング容器弁21と着脱可能に連結する雌継手12と、電磁弁13とからなり、前記電磁弁13は、FRP容器20に所定量のLPガスが充填されると、該FRP容器20の下部に位置したLPガスの充填量を計測する計測器31からの電気信号により弁を閉口させてFRP容器20へ定量のLPガスを充填可能し、且つ、LPガスの過充填を防止することを特徴とする。
【0016】
したがって、第3LPガス簡易充填装置1Cは、LPガス充填用ホース2の一端に接続アダプタ6を取付け、他端にFRP容器20のカップリング容器弁21に連結する第2充填連結部11を連結した簡便な構成であることから経済的な装置である。また、LPガスをバルク貯槽25からFRP容器20に充填する場合、前記接続アダプタ6をバルク貯槽25の液取出弁26に接続し、他端を第2充填連結部11の雌継手12をFRP容器20のカップリング容器弁21に接続して各弁を開口すると、LPガス圧の高いバルク貯槽25側から容器内圧力の低いFRP容器20側にLPガスの圧力差(0.3MPa以上)で流動させてFRP容器20内にLPガスを簡単に充填することができる。さらに、FRP容器20のカップリング容器弁21と第2充填連結部11の雌継手12との接続は、カップリング式のワンタッチで簡単確実に連結することができるので、ガス漏れの恐れがなく安全である。さらには、FRP容器20を計測器31に載置して充填量を計測して第2充填連結部11に取付けた電磁弁13に信号を伝達し、該弁を確実に閉口してLPガスの過充填を防止することができる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明すると、
図1は第1の実施の形態を示す第1LPガス簡易充填装置の模式図である。この第1LPガス簡易充填装置1Aは、
図1に示すごとく、LPガスを充填するための高圧ガス用の充填ホース2と、液化石油ガスを貯留したバルク貯槽25の液取出弁26に着脱可能に取付ける接続アダプタ6と、FRP容器20のカップリング容器弁21に連結するカップリング用の第1充填連結部8とからなり、この第1充填連結部8は、FRP容器20のカップリング容器弁21と着脱可能に連結する雌継手9と、LPガスの流路である充填ホース2を開閉可能に遮断するストップ弁10とにより構成されている。
【0019】
前記バルク貯槽25は、液化石油ガス(以下、LPガスという)を貯留するタンクで、各家庭または事業所に設置または埋設されている3トン未満の容量を有するものをいう。LPガスの貯留は、液化石油ガス法により、保安安全基準が定められているため、ポンプまたはガス圧等により充填する場合には厳しい制約がある。
【0020】
しかし、前記ポンプまたはガス圧等を使用しないで、LPガスの圧力差を利用して充填する場合に、安全のため一応の保安基準はあるが、容器内の圧力差を利用してLPガスを移送することは認められている。一方、LPガス容器は、従来から各家庭または事業所に設置する金属製のガスボンベが使用され、用途により容量の異なる各種LPガスボンベ、例えば、10kg、20kg、50kgのボンベが使用されている。しかし、昨今は技術進歩により合成樹脂製の軽量で丈夫なLPガス容器が知られている。
【0021】
特に、この合成樹脂製のLPガス容器(以下、FRP容器という。)は、繊維強化プラスチック材により形成した圧力容器と保護カバーとの二重構造からなり、重量も金属製容器の半分程度と軽量で、耐高圧性も金属製容器の2倍を有し、プラスチック材で形成してあるため耐腐食性にも強く沿岸地域でも錆びにくく安心して使用することができる。さらには、火災にあってもグラスファイバー材で形成した圧力容器は熱では溶けず、爆発しない安全性と強度性を有すると共に、容器に着色が可能であるため美感に優れ室内においても違和感なく使用することができる。さらにはまた、容器は半透明であることから外部からガスの残量を目視することができるので、ガス切れを防止することができるなど多くの利点があることから使い勝手がよく便利であることから広く普及することが望まれている。
【0022】
そこで、本発明はバルク貯槽から簡単にFRP容器に充填することができ、且つ、災害などの緊急時には既に各家庭、または事業所などに設置してあるバルク貯槽からからも充填することができる充填装置を提供するものである。
【0023】
第1LPガス簡易充填装置(以下、第1充填装置という。)1Aについて説明すると、充填ホース2の一端に取付けてある接続アダプタ6はねじ込み式に形成され、バルク貯槽25の液取出弁26の連結口に設けた雌ねじ部と螺合させて連結する。螺合は接続アダプタ6のハンドル部を手動で回すことにより簡単に液取出弁26の連結口に締着することができる。
【0024】
充填ホース2の他端に取付けてある第1充填連結部8は、前記FRP容器20のカップリング容器弁21と着脱可能に連結する雌継手9と、LPガスの流路をなす充填用ホース2を開閉可能に遮断するストップ弁10とからなり、FRP容器20のカップリング容器弁21は雄型カップリングに形成してあることから、ワンタッチで前記雌継手9と着脱可能に連結することができる。したがって、第1充填装置1Aの連結は器具を使用することなく手動で簡単に連結作業を行うことができる。
【0025】
この第1充填装置1Aの作用について説明すると、充填用ホース2の一端に取付けた接続アダプタ6をバルク貯槽25の液取出弁26に連結し、他端に取付けた充填連結部8の雌継手9をFRP容器20のカップリング容器弁21に連結する。次いで、第1充填連結部8のストップ弁10を開口すると共にバルク貯槽25の液取出弁26を開口すると、ガス圧が高いバルク貯槽25からガス圧力の低いFRP容器20内に、その圧力差(0.3MPa以上)を利用してLPガスを流動させることにより前記FRP容器20に充填することができる。
【0026】
例えば、バルク貯槽25内の液相を気化させてLPガスを生成するとバルク貯槽25内の圧力が上昇し、開口している液取出弁26からLPガスが充填ホース2を介して容器内圧力が低いFRP容器20内に圧力差(0.3MPa以上)で流動させることができるので、LPガスを簡便で容易に供給することができる。FRP容器20内に所定量のLPガスが充填されると、バルク貯槽25内の圧力とFRP容器20内の圧力差がなくなり、LPガスの移送が止まり第1充填連結部8のストップ弁10とバルク貯槽25の液取出し弁26を閉口することにより充填することができる。
【0027】
第2の実施の形態を示す第2LPガス簡易充填装置(以下、第2充填装置という。)1Bは、
図2に示すごとく、LPガスを充填するための高圧ガス用の充填ホース2の一端にバルク貯槽25の液取出し弁26に接続する接続アダプタ6を取付け、他端にFRP容器20に連結する第1充填連結部8を接続すると共に、この充填ホース2の中間任意個所に分岐管15を介在させてFRP容器20側に送液する第1流路4と、普及型の金属製容器28(以下、空ボンベという。)に接続する第2流路5を設けてある。
【0028】
前記バルク貯槽25とFRP容器20との流路、または、FRP容器20と空ボンベ28の間の流路をLPガスがスムースに移送することができるように、前記流路内の圧力を測定するための圧力計
35を第1充填連結部8の上方の第1流路4から分岐して取付けてある。
【0029】
前記圧力計
35によるバルク貯槽25内の圧力測定は、FRP容器20と空ボンベ28の弁を閉じ、バルク貯槽25の液取出し弁26を開口すると、バルク貯槽25内の圧力を計測することができる。また、バルク貯槽25の液取出し弁26を閉じたまま空ボンベ28の弁を開くと充填用ホース2内の圧力を空ボンベ28に逃がすことができる。さらには、バルク貯槽25の液取出し弁26を閉じたまま空ボンベ28のバルブ弁29を閉じ、FRP容器20のカップリング容器弁21を開口すると、FRP容器内の圧力を計ることができる。
【0030】
前記分岐管15は、前記バルク貯槽25の液取出し弁26に接続する接続アダプタ6を一端に接続した充填ホース2を一端に接続し、分岐した一方に設けた第1流路4の先端にFRP容器20に連結する第1充填連結部8を取付け、分岐した他方に設けた第2流路5にストップ弁16を介して先端に空ボンベ28のバルブ弁29と接続する充填用連結弁17を連結してある。
【0031】
前記接続アダプタ6は、接続部分をねじ込み式に形成され、バルク貯槽25の液取出弁26の連結口に設けた雌ねじ部と螺合させて連結する。螺合は接続アダプタ6のハンドル部を手動で回すことにより簡単に液取出弁26の連結口に締着することができる。また、第1充填連結部8は、FRP容器20のカップリング容器弁21と着脱可能に連結する雌継手9を取付けてあることから、ワンタッチで着脱可能に連結することができる。
【0032】
この第2充填装置1Bに使用する第1充填連結部8、バルク貯槽25およびFRP容器20は、前記第2充填装置1Aに使用した第1充填連結部8、バルク貯槽25およびFRP容器20と同一であることから、説明が重複するためここでの説明を省略する。
【0033】
前記FRP容器20には、LPガスの充填量を測定する計測器30がFRP容器20の下面に位置することにより、LPガスの充填量を目視することができるので過充填や充填不足を一目で判断することができる。また、万一、過充填や充填不足が生じた場合、すぐに判るので即座に対応した手段を講じることができる。前記計測器30は、特別な計測器ではなく、周知の重さを計る重量計、または、液相を計る液面計であってもよい。
【0034】
この第2充填装置1Bの作用について説明すると、充填用ホース2の一端に取付けた接続アダプタ6をバルク貯槽25の液取出弁26に連結し、第1流路4の先端に取付けた第1充填連結部8の雌継手9をFRP容器20のカップリング容器弁21に連結し、分岐した第2流路5に連結した充填用連結弁17と、空ボンベ28のバルブ弁29とをそれぞれ接続してある。
【0035】
第2充填装置1Bを使用してバルク貯槽25からFRP容器20にLPガスを充填する場合、
図4のフローチャートに示すごとく、手順(1)は、バルク貯槽25とFRP容器20と空ボンベ28とをそれぞれ分岐管15を介して接続する。手順(2)は、FRP容器20に充填するLPガスの量を設定する。(空FRP容器の重量と第1充填連結部8の重量を予め測定し、プラス充填量を決める。)手順(3)(4)は、あらかじめバルク貯槽25とFRP容器20と空ボンベ28の間の充填用ホース2内の圧力測定(圧力計
35は、第1充填連結部8の上方の第1流路4から分岐して設けある。)をし、バルク貯槽25とFRP容器20との圧力差が0.3MPa以上あることを確認する。手順(5)は、第2流路5のストップ弁16を閉口した後、バルク貯槽25の液取出し弁26とFRP容器20のストップ弁10を開口することにより、バルク貯槽25とFRP容器20との圧力差でLPガスがFRP容器20に充填される。手順(6)は、FRP容器20に所定量のLPガスが充填されたことを計測器30で確認した後、第1充填連結部8のストップ弁10を閉口すると共にバルク貯槽25の液取出し弁26を閉口して充填が完了する。
【0036】
LPガスのFRP容器20への充填は、計測器30にFRP容器20を載置してあること、また、外部から容器に充填した液相が見えること、とは言え、過充填または充填不足が起こる場合がある。LPガスを過充填した場合、元のバルク貯槽25にLPガスを戻すことはできない。そのため、過充填したLPガスはそのまま外気に放出して廃棄するのは法令違反であると共に危険である。そこで、この第2充填装置1Bは、過充填したLPガスを第2流路5に連結した空ボンベ28にFRP容器20に過充填したLPガスを回収することができる。
【0037】
FRP容器20に過充填したLPガスの回収は、フローチャートの手順10に示すごとく、バルク貯槽25の液取出弁26を閉口し、第2流路5のストップ弁16を開口し、FRP容器20と空ボンベ28との圧力差でLPガスを移送することができる。過充填分のLPガスの移送は、FRP容器20を載置した計測器30により測定し、定量のガスが残った時点でストップ弁10とストップ弁16を閉口することにより、過充填量を回収することができる。
【0038】
また、圧力差が少なくて移送できない場合は、FRP容器20を加温することにより、FRP容器内のLPガスが膨張して加圧されて圧力差が生じ、空ボンベ28にLPガスを充填することができる。したがって、過充填したLPガスは無駄にならないので大変経済的である。
【0039】
さらには、バルク貯槽25側からFRP容器20側に圧力差でLPガスを充填するため、外気温の変化などにより充填中に圧力差が無くなると充填途中でLPガスが流動しなくなり、FRP容器20に所定量のLPガスを充填することができなくなる場合がある。
【0040】
この場合、フローチャートの手順(7)に示すごとく、バルク貯槽25の液取出弁26を閉口し、第2流路5のストップ弁16と充填用連結弁17と空ボンベ28のバルブ弁29を開口し、次いで、FRP容器20のストップ弁10を開口することにより、FRP容器20内の圧力を空ボンベ28に移送して抜くことによりFRP容器20内の圧力を下げ、バルク貯槽25とFRP容器20との圧力差を0.3MPa以上にした後、第2流路5のストップ弁16若しくは充填用連結弁17を閉口し、バルク貯槽25の液取出弁26を開口して、FRP容器20への充填を再開して所定量のLPガスを充填することができる。
【0041】
前記第2充填装置1Bに示すごとく、充填ホース2に分岐管15を介して第2流路5を設け、該第2流路5に空ボンベ28を接続したことにより、FRP容器20への過充填または充填不足が生じた場合、余分なLPガスを空ボンベ28に充填したり、FRP容器20内の圧力を空ボンベ28に抜くことができるのでスムースに充填作業を行うことができる。また、第1流路4を閉塞してバルク貯槽25から第2流路5の空ボンベ28に直接LPガスを充填することができるのは勿論である。
【0042】
第3LPガス簡易充填装置(以下、第3充填装置という)1Cは、
図3に示すごとく、LPガス充填用ホース2の一端に液化石油ガスを貯留したバルク貯槽25の液取出弁26に着脱可能に接続する接続アダプタ6を取付け、前記充填用ホース2の他端にFRP容器20のカップリング容器弁21に着脱可能に接続するカップリング機能を有した第2充填連結部11を連結して構成してある。
【0043】
前記第2充填連結部11は、FRP容器20の充填量を測定するためにFRP容器20の外底面に位置した計測器31と電気的に接続した電磁弁13と、前記FRP容器20のカップリング容器弁21と着脱可能に連結する雌継手12とにより構成されている。前記したバルク貯槽25およびFRP容器20は、前記第1の実施形態において説明した第1充填装置1Aにおけるバルク貯槽25およびFRP容器20と同一であることから、説明が重複するためその説明を省略する。
【0044】
計測器31は、FRP容器20に所定量のLPガスが充填されると、その信号を電磁弁13に送って弁を自動的に閉口してLPガスの流入を遮断して所定量のLPガスを充填することができる。このFRP容器20に取付けた計測器31は、重量を測定するものであるが、容器に充填される液面を測定して一定の充填量を測定するとその信号を電磁弁13に送って自動的に弁を閉口する公知の液面計からなる計測器であってもよい。また、FRP容器20のカップリング容器弁21と、第2充填連結部11の雌継手12とは、それぞれワンタッチで簡単確実に連結することができるので、ガス漏れの恐れがなく安全に使用することができる。
【0045】
LPガスの充填は、前記接続アダプタ6をバルク貯槽25の液取出弁26に接続し、第2充填連結部11の雌継手12をFRP容器20のカップリング容器弁21に接続した後、第2充填連結部11の電磁弁13を開口させると共に、バルク貯槽25の液取出弁26を開口することにより、LPガスは、圧力の高いバルク貯槽25側から容器内圧力の低いFRP容器20側に圧力差(0.3MPa以上)により流動してFRP容器20内にLPガスを充填し、所定量のLPガスがFRP容器20内に充填されると、FRP容器20の外底面に位置した計測器31が所定量の重量を感知し、その信号を前記充填連結部11に設けた電磁弁13に送り、該電磁弁が作動して流路を遮断することにより、FRP容器20に定量のLPガスを充填することができる。
【0046】
したがって、FRP容器20の外底面に位置した計測器31が充填量を計測して第2充填連結部11に取付けた電磁弁13に信号を伝達することにより自動的に電磁弁13を遮断することができるので、LPガスの過充填を防止することができる。
【0047】
前記した第1、2、3充填装置に示したバルク貯槽25からFRP容器20へのLPガスの充填において、バルク貯槽内25の圧力とFRP容器20内の圧力の差圧によって充填するものであるが、夏季または冬季など季節において温度差が大きく変化することから、外気温の変化により所定の圧力差が生じない場合がある。そのため、前記した方策の他、効率的にLPガスを移送させるためにバルク貯槽25に加温装置33を取付け、または、FRP容器20に冷却装置(図示せず)を取付けてバルク貯槽25内の貯留液の温度を上げ、または、FRP容器20の温度を下げることにより差圧を生じさせてスムースにLPガスを送液させることができるのは勿論である。
【0048】
さらに、前記加温装置33は、所定温度(約40℃)にバルク貯槽を加熱または冷却して液相を加圧させるもので、設定温度より高くなると、または、一定温度より低くなるとスイッチがON、OFFするサーモスタット(図示せず)を取付けて設定温度を維持可能にしてもよい。