液化ガス供給装置
【課題】 貯蔵タンクとは別に注入配管の一部を蒸気発生のために用いることにより、液化ガスの供給制御を安定して行うことができるようにする。
【解決手段】 貯蔵タンク１と供給バルブ１５との間には長尺な注入配管７を設け、その途中には、注入配管７を上流側の蒸気発生用配管部８と下流側の払出用配管部１０とに仕切るための仕切バルブ１１を設ける。蒸気発生用配管部８には内部の液化ガスを加温し蒸気を発生させる加熱管２２を設ける。払出用配管部１０には内部の液化ガスを冷却して温度を下げる冷却管２３を設ける。仕切バルブ１１を開弁したときには、蒸気発生用配管部８内で発生し蒸気収容部９内に捕集した蒸気を、加圧ガスとして払出用配管部１０内に流通させ、払出用配管部１０内の液化ガスを供給バルブ１５側に向けてガス圧で押出すようにする。
【解決手段】 貯蔵タンク１と供給バルブ１５との間には長尺な注入配管７を設け、その途中には、注入配管７を上流側の蒸気発生用配管部８と下流側の払出用配管部１０とに仕切るための仕切バルブ１１を設ける。蒸気発生用配管部８には内部の液化ガスを加温し蒸気を発生させる加熱管２２を設ける。払出用配管部１０には内部の液化ガスを冷却して温度を下げる冷却管２３を設ける。仕切バルブ１１を開弁したときには、蒸気発生用配管部８内で発生し蒸気収容部９内に捕集した蒸気を、加圧ガスとして払出用配管部１０内に流通させ、払出用配管部１０内の液化ガスを供給バルブ１５側に向けてガス圧で押出すようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプロパン、ブタン、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）等の液化ガスを家庭用または車載用の液化ガス容器等に向けて供給するのに好適に用いられる液化ガス供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、家庭用または自動車用の燃料として使用される液化ガスは、大型の貯蔵タンク内に貯蔵される。そして、この貯蔵タンクから家庭用または車載用の液化ガス容器（供給先の小型ボンベ）等に液化ガスを供給する方法としては、例えば送液ポンプ等を用いる方法と、加圧専用のガス（以下、加圧ガスという）を用いる方法とがある。
【０００３】
この場合、液化ガスの供給に送液ポンプ等を用いる方法は、高圧ガス保安法の制約により、施設の安全な運用を図る必要性等から液化ガス供給施設に広いスペースを確保することが要求される。このために、施設全体が大型化するばかりでなく、建設コストも増大することになる。
【０００４】
一方、液化ガスを加圧ガスを用いて供給する方法は、前記貯蔵タンクから液化ガスを外部に払出すときに一旦は小型の払出用容器内に小分けするように張込んで収容し、この払出用容器から液化ガスを供給先のボンベ等に向けて供給するときに、払出用容器内を加圧ガスにより加圧して液化ガスを送出するものである。
【０００５】
そして、この種の従来技術による液化ガス供給装置は、払出用容器内を加圧するための加圧ガスとして、例えば供給対象の液化ガスより気化（蒸発）し易いプロパンガスを用いたもの（例えば、特許文献１参照）と、窒素ガス、ヘリウムガス等の不燃性ガスを用いたものとがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
また、別の方法として、液化ガスの貯蔵タンクを外部から加熱媒体を用いて加温し、貯蔵タンク内の圧力を供給先のボンベよりも高い圧力に保つことにより、両者の圧力差を利用して液化ガスの供給を行うものも知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１８１２９１号公報
【特許文献２】特開２００２−１９５４９４号公報
【特許文献３】特開２００４−２４５２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した特許文献１による従来技術では、液化ガスを貯蔵する貯蔵タンクとは別に、例えばプロパンガス等の加圧ガスを貯蔵する加圧ガス用の貯蔵タンクを、大型のタンクとして設ける必要があり、全体の設備が大型化してしまう。しかも、加圧ガス用の貯蔵タンク内には定期的に加圧ガスを補充する必要があるため、加圧ガスの補充作業等に手間がかかり、メンテナンス時の作業性が低下するという問題がある。
【０００９】
また、特許文献２による他の従来技術でも、例えば窒素ガス、ヘリウムガス等の加圧用不燃性ガスを貯蔵するために、加圧用不燃性ガスの貯蔵タンクを別途に設ける必要がある上に、このタンク内にも加圧用不燃性ガスを適宜に補充しなければならない。このため、他の従来技術でも、全体の設備が大型化し、メンテナンス時の作業性等を向上することができないという問題がある。
【００１０】
一方、特許文献３による別の従来技術は、液化ガスの貯蔵タンクよりも小容量の払出用容器を用いることなく、大型の貯蔵タンクを外部から加温する構成としている。このため、大型の貯蔵タンク自体に断熱対策を施す必要があり、設備全体が複雑になって大型化するという問題がある。
【００１１】
しかも、この場合には、貯蔵タンクから自動車の車載容器（ボンベ）等に液化ガスを直接的に供給する構成としている。このため、貯蔵タンク内には常に過剰（余分）な量の液化ガスが残留または貯蔵されることになり、このような貯蔵タンクを加温し続けるには、エネルギが余分に消費され、省エネルギ化を図る上で障害になるという問題がある。
【００１２】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、貯蔵タンクとは別に配管の一部を蒸気発生のために用いることにより、液化ガスの一部を加温して蒸気を発生させることができ、この蒸気を加圧ガスとして用いることにより液化ガスの供給制御を安定して行うことができるようにした液化ガス供給装置を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、貯蔵タンクとは別の小分け容器（タンク）等を不要にすることができ、設備全体の小型化、省エネルギ化等を図ることができる上に、メンテナンス時の作業性等も向上できるようにした液化ガス供給装置を提供することにある。
【００１４】
さらに、本発明の別の目的は、蒸気発生用配管部の加温と払出用配管部の冷却とを、ヒートポンプを用いて効率的に行うことができ、省エネルギ化を実現できるようにした液化ガス供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するため、本発明は、液化ガスを貯蔵する貯蔵タンクと、該貯蔵タンクよりも低い位置に設けられ該貯蔵タンク内の液化ガスを外部の供給対象物に払出すときに開，閉される供給バルブとを備えた液化ガス供給装置に適用される。
【００１６】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記貯蔵タンクの底部側には、該貯蔵タンク内の液化ガスを前記供給バルブ側に向けて供給するときに開，閉される底部バルブを設け、該底部バルブと前記供給バルブとの間には、両者の間を予め決められた配管長をもって接続し、前記貯蔵タンクと供給バルブとの間の高低差により前記貯蔵タンク内の液化ガスが前記底部バルブを介して充填状態で注入される長尺な注入配管を設け、該注入配管の途中には、当該注入配管を上流側に位置する蒸気発生用配管部と下流側に位置する払出用配管部とに仕切るための仕切バルブを設け、該仕切バルブによって仕切られた前記蒸気発生用配管部には、該仕切バルブを閉弁した状態で当該蒸気発生用配管部内の液化ガスを加温し前記液化ガスの蒸気を発生させる加温手段を設け、前記払出用配管部には、前記仕切バルブを閉弁した状態で当該払出用配管部内の液化ガスの温度を下げる冷却手段を設け、前記仕切バルブを開弁したときには、前記蒸気発生用配管部内で発生した蒸気を加圧ガスとして前記払出用配管部に流通させることにより、該払出用配管部内の液化ガスを前記供給バルブ側に向けてガス圧で押出す構成としたことにある。
【００１７】
また、請求項２の発明によると、前記蒸気発生用配管部には、前記仕切バルブよりも上流側となる位置で上方に向けて突出し前記液化ガスの蒸気を内部に閉じ込めた状態で収容する蒸気収容部を設ける構成としている。
【００１８】
また、請求項３の発明によると、前記蒸気発生用配管部と払出用配管部との間には、内部を循環する熱媒体が放熱部の位置で凝縮作用による放熱を行い吸熱部の位置では蒸発作用による吸熱を行うヒートポンプを設け、前記加温手段は前記ヒートポンプの放熱部により構成し、前記冷却手段は前記ヒートポンプの吸熱部により構成している。
【００１９】
さらに、請求項４の発明によると、前記ヒートポンプの吸熱部は、前記払出用配管部に設けられ前記冷却手段を構成する第１の吸熱器と、該第１の吸熱器とは別に外気と接触する位置に設けられた第２の吸熱器とにより構成し、前記第１，第２の吸熱器は、前記ヒートポンプの放熱部に対して選択的に切替えて接続する構成としている。
【発明の効果】
【００２０】
上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、貯蔵タンクと供給バルブとを接続する注入配管内に高低差を利用して液化ガスを充填し、蒸気発生用配管部と払出用配管部との間を仕切バルブの閉弁によって上，下に仕切った状態で、加温手段により蒸気発生用配管部内の液化ガスを加温すると、この配管部内で液化ガスの蒸気を発生させることができる。また、払出用配管部内では、冷却手段を用いて内部の液化ガスを冷却し温度を下げることができる。そして、この状態で前記仕切バルブを開くと、蒸気発生用配管部内で発生した蒸気が払出用配管部内に向けて流出するので、このときの蒸気圧（加圧ガス）によって払出用配管部の液化ガスを供給バルブから供給対象物となるボンベ（例えば、家庭用または車載用の液化ガス容器）等に払出すことができ、蒸気発生用配管部および払出用配管部を用いた液化ガスの供給制御を安定して行うことができる。
【００２１】
このため、従来技術のように別途の加圧ガス（例えば、プロパンガス、窒素ガス、ヘリウムガス等）を用いる必要がなくなり、加圧ガス補充用のタンク等も不要にできるので、設備全体を小型化することができ、メンテナンス時の作業性等も向上することができる。また、貯蔵タンクではなく、注入配管の一部（蒸気発生用配管部）を加温するだけでよいため、断熱対策等を簡略化することができ、液化ガスを余分に蒸発させることなく、省エネルギ化を図ることができる。
【００２２】
また、請求項２に記載の発明によると、蒸気発生用配管部には仕切バルブよりも上流側となる位置で上方に向けて突出し液化ガスの蒸気を内部に閉じ込めた状態で収容する蒸気収容部を設ける構成としている。このため、注入配管の蒸気発生用配管部と払出用配管部とに液化ガスを注入した後に、仕切バルブを閉弁した状態では、加温手段の加温によって蒸気発生用配管部内に発生した液化ガスの蒸気を蒸気収容部内に加圧状態で収容することができる。また、その後に前記仕切バルブを開いたときには、蒸気発生用配管部と蒸気収容部内に収容した蒸気（加圧ガス）の圧力を利用して、払出用配管部内の液化ガスを供給バルブから供給対象物となるボンベ等に効率的に移充填（供給）することができる。
【００２３】
また、請求項３に記載の発明は、蒸気発生用配管部側の加温手段をヒートポンプの放熱部により構成し、払出用配管部側の冷却手段を前記ヒートポンプの吸熱部により構成しているので、蒸気発生用配管部側の加温と払出用配管部側での冷却とを、例えば冷媒等の熱媒体を用いたヒートポンプにより効率的に行うことができ、省エネルギ化を実現することができる。また、払出用配管部内の液化ガスを冷却することにより、供給先のボンベ等に液化ガスを供給（移充填）する作業を効率的に行うことができる。
【００２４】
さらに、請求項４に記載の発明では、ヒートポンプの吸熱部を、払出用配管部側の冷却手段を構成する第１の吸熱器と外気と接触する位置に設けられた第２の吸熱器とにより構成しているので、例えば払出用配管部内の温度を監視し、液化ガスの温度が所定の設定温度に達したときには、前記ヒートポンプの放熱部を第１の吸熱器から第２の吸熱器に切替えて接続でき、このときには外気温度を利用して熱媒体（冷媒）を蒸発させ、前記放熱部側での凝縮作用による蒸気発生用配管部内の液化ガスの蒸発を促進することができる。そして、第１の吸熱器による蒸気発生用の熱量が不足する場合には、第２の吸熱器により外気を熱源として利用することができる。これにより、払出用配管部内の液化ガスが余分に冷やされるのを防ぐことができ、払出用配管部から供給先のボンベに液化ガスを供給するときに、このボンベ内に液化ガスが過剰に充填される等の不具合をなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態による液化ガス供給装置を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
ここで、図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は液化ガス２を貯蔵した大型の貯蔵タンクで、この貯蔵タンク１は、耐圧性、気密性に優れた３トン未満の密閉容器（バルク容器）により構成され、その内部には、例えば液化ブタンと液化プロパンの混合物からなる液化ガス２が図２、図３に示す如く貯蔵されている。
【００２７】
そして、貯蔵タンク１は、図２に示すように後述の供給バルブ１５よりも寸法Ｌa （例えば、Ｌa ＝５００〜７００ｍｍ）だけ高い位置に設置されている。これにより、貯蔵タンク１内の液化ガス２は、寸法Ｌa 分の高低差（ヘッド圧）を利用して後述の注入配管７内に充填するように張込まれるものである。
【００２８】
また、貯蔵タンク１内には、液化ガス２が過充填されるのを抑えるため、例えば内容積の９０％以下の範囲内で液化ガス２が収容される。そして、貯蔵タンク１内の液化ガス２は、その一部が気化（蒸発）し、例えば気化プロパンガスおよび気化ブタンガスとなって貯蔵タンク１の上層側に滞留している。
【００２９】
３は貯蔵タンク１に設けられた液面センサで、該液面センサ３は、貯蔵タンク１内に収容された液化ガス２の液量を、例えばヘッド圧として検出する。４は貯蔵タンク１に設けられた圧力計で、該圧力計４は、貯蔵タンク１内に収容された液化ガス２の圧力をガス圧（気体圧）として検出するものである。
【００３０】
５は貯蔵タンク１の底部に接続された継手管、６は該継手管５を介して貯蔵タンク１の底部側に設けられた底部バルブとして張込みバルブを示している。ここで、継手管５は、例えばＬ字状に屈曲したエルボと呼ばれる管継手等からなり、貯蔵タンク１の一部を構成するものである。そして、継手管５は、その一側（上端側）が貯蔵タンク１の底部に接続され、他側（先端側）が張込みバルブ６を介して後述の注入配管７に接続されている。
【００３１】
また、張込みバルブ６は、後述する制御装置２６（図４参照）からの制御信号によって開，閉弁される。そして、張込みバルブ６を開弁したときには、貯蔵タンク１内の液化ガス２が後述の注入配管７（蒸気発生用配管部８、払出用配管部１０）内に充填状態で注入するように張込まれるものである。
【００３２】
７は貯蔵タンク１の底部側に継手管５、張込みバルブ６を介して接続された注入配管で、該注入配管７は、後述の供給バルブ１５と張込みバルブ６との間を予め決められた配管長さをもって接続する長尺なパイプライン（連結配管）により構成されている。即ち、注入配管７は、後述の蒸気収容部９を除いた部分において、例えば２４〜５５リッター程度の液化ガス２を内部に充填（収容）できるように、その配管長さが予め決められている。
【００３３】
ここで、長尺な注入配管７は、後述の仕切バルブ１１を用いて上流側の蒸気発生用配管部８と下流側の払出用配管部１０とに分離するように仕切られる。そして、蒸気発生用配管部８は、例えば４〜５リッター程度の液化ガス２を注入（収容）できるように配管長さ（内容量）が決められ、払出用配管部１０は、例えば２０〜５０リッター程度の液化ガス２を注入（収容）できるように配管長さ（内容量）が決められるものである。
【００３４】
また、注入配管７は、例えば図１に示す如く貯蔵タンク１の周囲を略四角形の枠体状をなして取囲むように組立てられ、その途中部分が複数の箇所でＬ字状に屈曲した配管構造物として構成されている。そして、注入配管７は、図２に示す如く貯蔵タンク１の底部と供給バルブ１５との間で前記寸法Ｌa 分の高低差をもって斜めに傾斜するように設置されている。
【００３５】
８は注入配管７の上流側部分を構成する蒸気発生用配管部で、該蒸気発生用配管部８は、その一側が張込みバルブ６に接続され途中部分が上，下方向で略コ字状に折曲げて形成された折曲げ管部８Ａと、該折曲げ管８Ａの他側（上端）に接続して設けられ、後述の払出用配管部１０と同様に斜めに傾斜して配置された傾斜管部８Ｂとにより構成されている。
【００３６】
そして、蒸気発生用配管部８の傾斜管部８Ｂは、後述する蒸気収容部９の下側に位置し、折曲げ管部８Ａに対しては、図１に示すようにほぼ垂直となる方向に配向されている。即ち、注入配管７の配管構造を、図１に示すようにＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３次元で説明すると、蒸気発生用配管部８の折曲げ管部８Ａは、全体としてＸ軸方向に配向され、Ｚ軸方向で略コ字状に折曲げて形成されている。そして、傾斜管部８Ｂは、折曲げ管部８Ａの他側からＹ軸方向に延びると共に、Ｚ軸方向で斜め下向きに傾いて配置されるものである。
【００３７】
また、蒸気発生用配管部８には、例えば折曲げ管部８Ａの周囲等に後述の加熱管２２が螺旋状に巻回して設けられ、その外側には断熱材（図示せず）を用いた断熱処理等が施されている。なお、このような断熱処理は、蒸気発生用配管部８に限らず、後述の払出用配管部１０を含めて注入配管７の全長にわたって適宜に行われるものである。
【００３８】
９は蒸気発生用配管部８に追加して設けられた蒸気収容部で、該蒸気収容部９は、例えば全体として逆Ｕ字状に屈曲した曲げパイプ等を用いて構成され、傾斜管部８Ｂから上方（Ｚ軸方向）に突出している。この場合、蒸気収容部９は、後述の液面センサ１４よりも高い位置まで上方に突出し、その上側部分は後述する所定の液面Ｈ1 （図５中のステップ３参照）よりも高い位置に配置されるものである。
【００３９】
そして、蒸気収容部９は、傾斜管部８Ｂから上向きに立上げた状態で配設され、傾斜管部８Ｂの前，後をバイパス（迂回）するように傾斜管部８Ｂに接続されている。これにより、蒸気収容部９は、例えば蒸気発生用配管部８の折曲げ管部８Ａから後述の如く発生した液化ガス２の蒸気を内部に閉じ込めるように捕集して収容するものである。このため、蒸気収容部９は、液化ガス２の蒸気を収容するのに十分な容量（配管長さ）をもって形成されている。
【００４０】
１０は注入配管７の下流側部分を構成する払出用配管部で、この払出用配管部１０は、長さ方向の一側が後述の仕切バルブ１１を介して傾斜管部８Ｂの他側（下流側）に接続されている。そして、払出用配管部１０は、図３に示す如く長さ方向の他側（下流側）が後述する供給バルブ１５の位置まで斜めに傾斜して延びるように設置されている。
【００４１】
ここで、払出用配管部１０は、図１に示すように仕切バルブ１１の位置から斜め下向きに傾斜してＹ軸方向に延びた第１の傾斜管部１０Ａと、該第１の傾斜管部１０Ａの下流端からＸ軸方向に屈曲して斜め下向きに傾斜した第２の傾斜管部１０Ｂと、該第２の傾斜管部１０Ｂの下流端からＹ軸方向に屈曲して斜め下向きに傾斜した第３の傾斜管部１０Ｃと、該第３の傾斜管部１０Ｃの下流端から再びＸ軸方向に屈曲して斜め下向きに傾斜した第４の傾斜管部１０Ｄと、該第４の傾斜管部１０Ｄの下流端から再びＹ軸方向に屈曲して斜め下向きに傾斜した第５の傾斜管部１０Ｅと、該第５の傾斜管部１０Ｅの下流端から再びＸ軸方向に屈曲して斜め下向きに傾斜した第６の傾斜管部１０Ｆとにより構成されている。
【００４２】
そして、第１〜第６の傾斜管部１０Ａ〜１０Ｆは、図１、図２に例示するように漸次斜め下向きに傾斜して配置され、第６の傾斜管部１０Ｆは、その下流端が後述の供給バルブ１５に接続されるものである。また、払出用配管部１０のうち、例えば第５の傾斜管部１０Ｅと第６の傾斜管部１０Ｆには、その外周側に後述の冷却管２３が螺旋状に巻回して設けられ、その外側には断熱材（図示せず）を用いた断熱処理等が施されている。
【００４３】
１１は注入配管７の途中位置に設けられた仕切バルブで、この仕切バルブ１１は、後述する制御装置２６からの制御信号により開閉操作され、閉弁時には注入配管７を上流側に位置する蒸気発生用配管部８と下流側に位置する払出用配管部１０とに仕切るものである。そして、仕切バルブ１１は、注入配管７内に後述の如く液化ガス２を充填するとき、または液化ガス２の払出しを行うとき等に開弁され、このときには上流側の蒸気発生用配管部８と下流側の払出用配管部１０とを互いに連通した状態に保つものである。
【００４４】
１２は払出用配管部１０（第６の傾斜管部１０Ｆ）の下流側と貯蔵タンク１との間に設けられたガス均圧ラインで、該ガス均圧ライン１２は、その途中部位に設けられた均圧バルブ１３を開くことにより、払出用配管部１０内の圧力（ガス圧）と貯蔵タンク１の圧力とを均一化し、例えば払出用配管部１０内に液化ガス２の蒸気（気化ガス）が滞留するのを防ぐものである。
【００４５】
ここで、均圧バルブ１３は、貯蔵タンク１の上端側に配設され、ガス均圧ライン１２と払出用配管部１０を貯蔵タンク１に対して連通，遮断するものである。そして、払出用配管部１０内から液化ガス２の払出しを行うとき等には、均圧バルブ１３を予め閉弁しておくことにより、液化ガス２が払出用配管部１０内からガス均圧ライン１２内に向けて流通するのを防ぐものである。
【００４６】
１４はガス均圧ライン１２の途中に設けられた液面センサで、該液面センサ１４は、貯蔵タンク１の底部とほぼ同等の高さ位置に配置されている。そして、液面センサ１４は、均圧バルブ１３を開いた状態で後述の如く液化ガス２を注入配管７内に充填するときに、この液化ガス２が注入配管７内に予め決められた設定液量分だけ注入（充填）されたか否かを検出するものである。
【００４７】
１５は液化ガス２の払出し供給部を構成する供給バルブで、該供給バルブ１５は、その流入側（一側）が払出用配管部１０（第６の傾斜管部１０Ｆ）の下流端に接続され、流出側（他側）は移充填ホース１６等を介して充填ノズル１７（液化ガス充填機）に接続されている。
【００４８】
そして、供給バルブ１５は、例えば家庭用または車載用の液化ガス容器である供給対象物のボンベ（図示せず）等に液化ガス２を、移充填ホース１６、充填ノズル１７を用いて供給するときに開弁され、これ以外のときには閉弁状態に保持される。これにより、供給バルブ１５は、注入配管７内の液化ガス２が外部（移充填ホース１６側）に漏洩したりするのを高い安全性をもって阻止するものである。
【００４９】
１８は蒸気収容部９に設けられた圧力センサで、この圧力センサ１８は、蒸気収容部９の上端側等に配置され、蒸気収容部９内に後述の如く収容した蒸気の圧力を、ガス圧（気体圧）として検出するものである。
【００５０】
１９は払出用配管部１０に設けられた温度センサで、該温度センサ１９は、払出用配管部１０のうち、例えば第６の傾斜管部１０Ｆの下流端に設けられる。そして、温度センサ１９は、払出用配管部１０内に収容した液化ガス２の温度を検出（監視）するものである。
【００５１】
２０は蒸気発生用配管部８内で液化ガス２の蒸気を発生させるために採用した熱源となるヒートポンプで、該ヒートポンプ２０は、例えば冷媒等の熱媒体が内部を循環する循環路２１と、後述の加熱管２２、冷却管２３、圧縮機２４、膨脹弁２５等とにより所謂冷凍サイクルを構成するものである。
【００５２】
そして、ヒートポンプ２０の循環路２１は、後述の圧縮機２４と加熱管２２との間を接続した第１の管路部２１Ａと、加熱管２２と後述の膨脹弁２５との間を接続した第２の管路部２１Ｂと、膨脹弁２５と冷却管２３との間を接続した第３の管路部２１Ｃと、冷却管２３と圧縮機２４との間を接続した第４の管路部２１Ｄとにより構成されている。
【００５３】
２２はヒートポンプ２０の一部を構成する加温手段としての加熱管で、この加熱管２２は、例えば螺旋状またはコイル状に巻回される金属チューブ等を用いて形成され、図１〜図３中に二点鎖線で示すように蒸気発生用配管部８の折曲げ管部８Ａ等に設けられるものである。そして、加熱管２２は、循環路２１の一側に配置されるヒートポンプ２０の放熱部（放熱用熱交換器）を構成している。
【００５４】
ここで、金属チューブからなる加熱管２２内では、後述の圧縮機２４を用いて圧縮された熱媒体が循環することにより、熱媒体の凝縮作用による発熱（凝縮熱の発生）を促進させる。これによって、加熱管２２は、熱媒体の発熱を利用して蒸気発生用配管部８内の液化ガス２を加温する。
【００５５】
この結果、蒸気発生用配管部８内では、例えば１０〜２０℃分だけ液化ガス２が温度上昇され、液化ガス２の蒸気が発生する。そして、蒸気発生用配管部８内で発生した蒸気（液化ガス２中のプロパンとブタンの混合ガス）は、液体（液化ガス２）中から分離して上方に移動し、蒸気収容部９内に捕集して収容されるものである。なお、加熱管２２は、蒸気発生用配管部８の折曲げ管部８Ａに限らず、傾斜管部８Ｂ、蒸気収容部９にも必要に応じて設ければよいものである。
【００５６】
２３は払出用配管部１０に設けられた冷却手段としての冷却管で、該冷却管２３は、循環路２１の他側に設けられたヒートポンプ２０の吸熱部（吸熱用熱交換器）を構成するものである。ここで、冷却管２３は、図１、図２中に二点鎖線で例示するように払出用配管部１０（例えば、傾斜管部１０Ｅ，１０Ｆ等）の外周側に金属チューブ等を螺旋状またはコイル状に巻回することにより構成されている。
【００５７】
そして、金属チューブからなる冷却管２３内では、後述の膨脹弁２５を用いて気化（蒸発）し易い状態となった熱媒体が循環することにより、熱媒体の蒸発作用による吸熱を促進させる。これにより、冷却管２３は、熱媒体の吸熱を利用して払出用配管部１０内の液化ガス２を冷却するものである。
【００５８】
２４はヒートポンプ２０の一部を構成する圧縮機で、該圧縮機２４は、例えばインバータ式の電動モータ（図示せず）等を用いて駆動される。そして、圧縮機２４は、ヒートポンプ２０の循環路２１内に充填された冷媒等の熱媒体を圧縮する。これにより、熱媒体は、例えば冷却管２３側から加熱管２２側に向けて循環路２１内を強制的に循環（流通）される。そして、圧縮機２４から吐出された熱媒体は、急激に温度上昇した状態で加熱管２２内を流通するものである。
【００５９】
２５は圧縮機２４と共にヒートポンプ２０を構成する膨脹弁で、該膨脹弁２５は、加熱管２２を通過して凝縮（液相）状態となった熱媒体を急激に膨脹させ、これにより熱媒体の温度を大きく低下させる。このため、低温状態の熱媒体は、冷却管２３内を循環（流通）する間に払出用配管部１０内の液化ガス２を冷却し、液化ガス２からの吸熱作用により液相から気相に変換されるものである。
【００６０】
２６はマイクロコンピュータ等によって構成された制御装置で、該制御装置２６は、図４に示す如く入力側が液面センサ３，１４、圧力計４および圧力センサ１８等に接続され、出力側が張込みバルブ６、仕切バルブ１１、均圧バルブ１３、供給バルブ１５およびヒートポンプ２０の圧縮機２４等に接続されている。
【００６１】
また、制御装置２６は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる記憶部２６Ａを有し、この記憶部２６Ａ内には、液化ガス２の供給制御を行うための処理プログラム等が格納されている。そして、制御装置２６は、図５に一例として示した処理手順に従って液化ガス２の供給制御処理（払出し制御処理）等を行うものである。
【００６２】
本実施の形態による液化ガス供給装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、制御装置２６による液化ガス供給制御の処理手順について図５を参照して説明する。
【００６３】
まず、処理動作をスタートすると、ステップ１で張込みバルブ６、仕切バルブ１１、均圧バルブ１３を全て開弁する。これにより、貯蔵タンク１内の液化ガス２をヘッド圧（寸法Ｌa の高低差）を利用して注入配管７の蒸気発生用配管部８内に充填するように張込むと共に、仕切バルブ１１を介して下流側の払出用配管部１０内にも液化ガス２を充填するように張込む。
【００６４】
この場合、注入配管７の蒸気発生用配管部８、払出用配管部１０内に液化ガス２の蒸気（気化ガス）等が仮に残留しているとしても、この場合の蒸気は、一方で蒸気収容部９内に捕集され、残りの蒸気はガス均圧ライン１２、均圧バルブ１３を介して貯蔵タンク１内に回収されることになる。
【００６５】
次に、ステップ２では、注入配管７の蒸気発生用配管部８、払出用配管部１０内に充填（収容）された液化ガス２の液量を、液面センサ１４により液面Ｈとして検出するように読込む。そして、ステップ３では、このときの液面Ｈが予め決められた所定の液面Ｈ1 まで達したか否かを判定する。なお、所定の液面Ｈ1 とは、蒸気発生用配管部８、払出用配管部１０内に液化ガス２が満杯となるまで張込むように注入された状態の液面レベルである。
【００６６】
ここで、蒸気発生用配管部８内の液面Ｈが所定の液面Ｈ1 以上となるまでは、ステップ３で「ＮＯ」と判定されるので、ステップ２に移って液化ガス２を蒸気発生用配管部８、払出用配管部１０内に張込む作業を続行する。
【００６７】
そして、ステップ３で「ＹＥＳ」と判定したときには、液化ガス２が蒸気発生用配管部８、払出用配管部１０内に所定量（液面Ｈ1 ）張込まれているので、ステップ４に移って張込み作業を停止するために張込みバルブ６、仕切バルブ１１、均圧バルブ１３を全て閉弁する。
【００６８】
次に、ステップ５では、図１、図３に例示したヒートポンプ２０を作動させるために圧縮機２４を駆動し、冷媒等の熱媒体を循環路２１内で強制的に循環させる。これにより、循環路２１の一方側に位置する冷却管２３（吸熱部）側では、熱媒体の蒸発作用による吸熱を利用して払出用配管部１０内の液化ガス２を冷却する。
【００６９】
また、循環路２１の他方側に位置する加熱管２２（放熱部）側では、熱媒体の凝縮作用による発熱を利用して蒸気発生用配管部８内の液化ガス２を加温し、液化ガス２の蒸気を強制的に発生させる。そして、蒸気発生用配管部８内で発生した蒸気（例えば、液化ガス２中のプロパンガス等）は、液化ガス２中から分離して上方に移動し、蒸気収容部９内に捕集して収容される。
【００７０】
そこで、ステップ６では、圧力センサ１８により蒸気収容部９内の圧力Ｐを読込み、ステップ７に移って圧力Ｐが所定の圧力値Ｐ1 以上に達したか否かを判定する。
【００７１】
この場合、ステップ７による圧力値Ｐ1 は、例えば０．０５〜０．１５ＭＰａ（メガパスカル）程度分だけ供給先のボンベ（内圧）よりも高い圧力値であればよい。そして、圧力値Ｐ1 の値は、液化ガス２の種類に応じて可変に設定されるものである。また、圧力値Ｐ1 をより高い圧力に設定すれば、これによって供給先のボンベに対する液化ガス２の払出し（供給）速度を速くすることができる。
【００７２】
ここで、蒸気収容部９内の圧力Ｐが圧力値Ｐ1 以上になると、蒸気発生用配管部８内の液化ガス２が加温により、例えば１０〜２０℃分だけ温度上昇され、蒸気発生用配管部８内では液化ガス２の蒸気が所定量以上に発生していると判定することができる。
【００７３】
このため、ステップ７で「ＹＥＳ」と判定したときには、ステップ８に移って圧縮機２４の駆動を停止し、蒸気発生用配管部８内の液化ガス２がこれ以上に加温され、液化ガス２の蒸気が過剰に発生するのを防ぐものである。そして、その後はステップ９に移って液化ガス２の払出し制御を実行する。
【００７４】
即ち、ステップ９では、閉弁状態にある仕切バルブ１１と供給バルブ１５とを同時に開弁することにより、液化ガス２の払出し制御を実行する。このとき、蒸気発生用配管部８内で発生し蒸気収容部９内に捕集された液化ガス２の蒸気は、仕切バルブ１１の開弁に伴って払出用配管部１０（傾斜管部１０Ａ〜１０Ｆ）内へと流出する。
【００７５】
このため、払出用配管部１０の液化ガス２は、このときの蒸気圧（加圧ガス）により供給バルブ１５から移充填ホース１６内に向けて押出され、充填ノズル１７から家庭用または車載用の液化ガス容器（供給対象物であるボンベ）等に向けて払出される。
【００７６】
そして、次なるステップ１０では充填完了か否かを判定する。即ち、ステップ１０では、供給先のボンベ内に所定量の液化ガス２が払出された否かを、例えばディスペンサ等の外部計量機器（図示せず）からの信号によって判定する。そして、ステップ１０で「ＹＥＳ」と判定したときには、供給先のボンベ内に所定量の液化ガス２が払出（充填）されているので、次なるステップ１１に移る。
【００７７】
そして、ステップ１１では、開弁状態にある仕切バルブ１１と供給バルブ１５とを閉弁し、液化ガス２の払出し制御を終了（完了）させる。これにより、注入配管７の蒸気発生用配管部８、払出用配管部１０等を用いた液化ガス２の払出し（供給）制御を安定して行うことができる。
【００７８】
かくして、本実施の形態によれば、貯蔵タンク１内の液化ガス２をヘッド圧を利用して注入配管７の蒸気発生用配管部８、払出用配管部１０内に充填するように張込み、張込みバルブ６、仕切バルブ１１および均圧バルブ１３を全て閉弁した状態で、圧縮機２４を駆動してヒートポンプ２０を作動させ、払出用配管部１０内の液化ガス２を冷却管２３により冷却すると共に、蒸気発生用配管部８内の液化ガス２を加熱管２２により加温する構成としている。
【００７９】
これにより、注入配管７の蒸気発生用配管部８内では、液化ガス２の蒸気を発生することができ、このときの蒸気を蒸気収容部９内に捕集するように貯めておくことができる。そして、この状態で蒸気発生用配管部８と払出用配管部１０との間に設けた仕切バルブ１１を開くと共に、移充填ホース１６側の供給バルブ１５を開くことにより、蒸気収容部９内の蒸気圧を利用して払出用配管部１０内の液化ガス２を、供給バルブ１５から移充填ホース１６、充填ノズル１７等を介して供給先のボンベに移充填（供給）することができる。
【００８０】
即ち、蒸気発生用配管部８内で発生した液化ガス２の蒸気は、蒸気収容部９内に比較的高い圧力（例えば、０．０５〜０．１５ＭＰａ程度だけ供給先のボンベよりも高い圧力）で捕集するように貯められ、仕切バルブ１１を開弁したときには加圧ガスとなって払出用配管部１０内の液化ガス２を供給バルブ１５側に押出すことができる。
【００８１】
このため、このときの蒸気圧（加圧ガス）によって払出用配管部１０から液化ガス２を供給先のボンベに向け移充填ホース１６を介して供給することができ、注入配管７の蒸気発生用配管部８と払出用配管部１０とを用いた液化ガス２の払出し（供給）制御を安定して行うことができる。
【００８２】
また、蒸気収容部９は、仕切バルブ１１よりも上流側となる位置で蒸気発生用配管部８の傾斜管部８Ｂから上方に向けて突出し、その内部に液化ガス２の蒸気を閉じ込めた状態で収容する構成としている。
【００８３】
このため、貯蔵タンク１内の液化ガス２を注入配管７の蒸気発生用配管部８と払出用配管部１０内とに注入した後に、仕切バルブ１１を閉弁した状態では、ヒートポンプ２０の加熱管２２を用いた加温により蒸気発生用配管部８内に発生した液化ガス２の蒸気を蒸気収容部９内に加圧状態で収容することができ、蒸気発生用配管部８内の圧力が過剰に高くなるのを蒸気収容部９によって抑えることができる。
【００８４】
また、その後に蒸気発生用配管部８と払出用配管部１０との間で仕切バルブ１１を開弁したときには、蒸気発生用配管部８と蒸気収容部９内に収容した蒸気（加圧ガス）の圧力を有効に活用することができ、払出用配管部１０内の液化ガス２を供給バルブ１５側から移充填ホース１６、充填ノズル１７を介して供給先のボンベ等に効率的に移充填（供給）することができる。
【００８５】
また、蒸気発生用配管８の折曲げ管部８Ａは、上，下方向で略コ字状に折曲げて形成し、蒸気収容部９よりも十分に低い位置に配置する構成としているから、液化ガス２中の気化し易い成分を下側の折曲げ管部８Ａと上側の蒸気収容部９との間で良好に気液分離することができ、液化ガス２の蒸気（気化ガス）を上方の蒸気収容部９内に効率的に捕集することができる。
【００８６】
しかも、本実施の形態にあっては、貯蔵タンク１から供給される液化ガス２とは別の加圧ガス（例えば、プロパンガス、窒素ガス、ヘリウムガス等）を、従来技術のように別途用いる必要がなくなり、加圧ガス専用のタンク等も不要にできる。これにより、貯蔵タンク１、注入配管７の蒸気発生用配管部８および払出用配管部１０等からなる液化ガス供給装置全体の設備を小型化することができる。
【００８７】
また、注入配管７の蒸気発生用配管部８内には、貯蔵タンク１から液化ガス２を順次張込むように補充すればよいので、従来技術のように加圧ガスを補充するための補充用タンク等は不要となり、これによっても装置の小型化を実現することができる。そして、メンテナンス時の加圧ガスの補充作業等を不要にすることができ、メンテナンス時の作業性も向上することができる。
【００８８】
しかも、大型の貯蔵タンク１ではなく、注入配管７の蒸気発生用配管部８をヒートポンプ２０の放熱部（加熱管２２）により加温する構成としているので、大型の貯蔵タンク１には断熱材等を用いた断熱対策等を特別に行う必要がなく、これによっても設備の簡略化、簡素化等を図り、設備の製作、管理、維持コスト等の低減することができる。
【００８９】
そして、注入配管７の蒸気発生用配管部８内には、例えば４〜５リッター程度の比較的少量の液化ガス２を充填すればよいので、この液化ガス２を加温しても余分な蒸気が発生することはなく、蒸気発生用配管部８内で発生した液化ガス２の蒸気を加圧ガスとして効率的に活用することができ、省エネルギ化を図ることができる。
【００９０】
また、蒸気発生用配管部８側の加熱管２２をヒートポンプ２０の放熱部（放熱用熱交換器）により構成し、払出用配管部１０側の冷却管２３をヒートポンプ２０の吸熱部（吸熱用熱交換器）により構成している。このため、蒸気発生用配管部８側の加温と払出用配管部１０側での冷却とを、例えば冷媒等の熱媒体を用いたヒートポンプ２０により効率的に行うことができ、大幅な省エネルギ化を実現することができる。
【００９１】
従って、本実施の形態によれば、液化ガス２を供給対象物であるボンベ等に移充填して払出すときに、専用のポンプや別途の加圧ガス等を用いる必要がなくなり、液化ガス供給装置全体の設備を簡素化し、小型化を図ることができると共に、所謂オートガススタンドの設置等を容易に行うことができる。
【００９２】
また、ヒートポンプ２０の冷却管２３を用いて払出用配管部１０内の液化ガス２を冷却することにより、例えば夏季等に周囲温度の影響で供給先のボンベが比較的高い温度になっている場合でも、低い温度の液化ガスをボンベ内に最初に移充填した段階で当該ボンベの温度を下げることができ、これによりボンベ内の圧力を下げ、払出用配管部１０から液化ガス２をボンベ内に供給（移充填）する作業を短時間で、効率的に行うことができる。
【００９３】
次に、図６は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ヒートポンプの吸熱部を、払出用配管部に設けられた第１の吸熱器と、該第１の吸熱器とは別に外気と接触する位置に設けられた第２の吸熱器とにより構成し、これらの第１，第２の吸熱器をヒートポンプの放熱部に対し、選択的に切替えて接続する構成としたことにある。
【００９４】
なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００９５】
図中、３１は本実施の形態で採用したヒートポンプで、このヒートポンプ３１は、第１の実施の形態で述べたヒートポンプ２０とほぼ同様に構成され、後述する循環路３２の途中に加熱管２２、圧縮機２４および膨脹弁２５等が設けられている。しかし、この場合のヒートポンプ３１は、後述する第１，第２の吸熱器３３，３４と経路切替弁３５とを有する点で、第１の実施の形態によるヒートポンプ２０とは異なっているものである。
【００９６】
３２はヒートポンプ３１の循環路で、該循環路３２は、第１の実施の形態で述べた循環路２１と同様に冷媒等の熱媒体が内部を循環するものである。そして、循環路３２は、圧縮機２４と加熱管２２との間を接続した第１の管路部３２Ａと、加熱管２２と膨脹弁２５との間を接続した第２の管路部３２Ｂと、膨脹弁２５と後述の経路切替弁３５との間を接続する第３の管路部３２Ｃ等とにより構成されている。
【００９７】
また、循環路３２は、後述する第１の吸熱器３３と経路切替弁３５との間を接続する第４の管路部３２Ｄと、第１の吸熱器３３と圧縮機２４との間を接続する第５の管路部３２Ｅと、後述の経路切替弁３５と第２の吸熱器３４との間を接続する第６の管路部３２Ｆと、第５の管路部３２Ｅの途中に接続点Ａを介して第２の吸熱器３４を接続する第７の管路部３２Ｇとを含んで構成されている。
【００９８】
３３は払出用配管部１０に設けられた冷却手段としての第１の吸熱器で、該第１の吸熱器３３は、第１の実施の形態で述べた冷却管２３と同様に構成されている。しかし、第１の吸熱器３３は、後述の経路切替弁３５を介して第２の吸熱器３４と並列に接続されている点で、前記冷却管２３とは異なるものである。
【００９９】
３４は第１の吸熱器３３とは別に外気と接触する位置に設けられた第２の吸熱器で、該第２の吸熱器３４も前述した冷却管２３とほぼ同様に吸熱用熱交換器として構成されている。しかし、第２の吸熱器３４は、例えばエアコンディショナ（家庭用エアコン）を暖房装置として用いる場合の室外機のように、常に外気と接触する位置に設置されるものである。
【０１００】
そして、第２の吸熱器３４は、後述の経路切替弁３５により第１の吸熱器３３に替えて管路部３２Ｃ，３２Ｆと接続されたときに、膨脹弁２５を用いて気化（蒸発）し易い状態をなった熱媒体が第２の吸熱器３４内を循環することにより、熱媒体の蒸発作用による吸熱を促進させる。このため、第２の吸熱器３４は、熱媒体の吸熱を利用して周囲の外気を冷却することになる。
【０１０１】
３５は第１，第２の吸熱器３３，３４間で熱媒体の流路（経路）を切替える経路切替弁で、該経路切替弁３５は、制御装置（図示せず）からの切替信号に従って経路の切替え動作を行い、例えば循環路３２のうち第３の管路部３２Ｃを第４の管路部３２Ｄと第６の管路部３２Ｆとのいずれか一方に選択的に連通させるものである。
【０１０２】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができ、蒸気発生用配管部８側の加温と払出用配管部１０側での冷却とをヒートポンプ３１により効率的に行うことができる。特に、本実施の形態では、ヒートポンプ３１に経路切替弁３５等を追加して設けたので、下記のような作用効果を奏するものである。
【０１０３】
即ち、経路切替弁３５は、例えば予め初期設定されることにより第１の吸熱器３３を選択し、第３の管路部３２Ｃは経路切替弁３５により第４の管路部３２Ｄに接続される。そして、この状態で温度センサ１９を用いて払出用配管部１０内に収容した液化ガス２の温度を検出する。
【０１０４】
次に、温度センサ１９で検出した温度が基準温度（例えば、外気温に対して８〜１４℃分だけ低い温度）以下となったときには、経路切替弁３５が第１の吸熱器３３に替えて第２の吸熱器３４を選択するように、第３の管路部３２Ｃを第４の管路部３２Ｄから第６の管路部３２Ｆに切替えて接続するものである。
【０１０５】
これにより、ヒートポンプ３１による払出用配管部１０の冷却は中断されるため、払出用配管部１０内の液化ガス２が、例えば外気温に対して８〜１４℃以上に低い温度に冷却されるのを抑えることができ、供給先のボンベ内等で所謂過充填が発生するのを防ぐことができる。
【０１０６】
この場合、払出用配管部１０内から過度に低い温度の液化ガス２を供給先のボンベに向けて充填（供給）すると、供給先のボンベ内には液化ガス２が過剰に充填されて過充填が生じる可能性がある。そこで、経路切替弁３５で前述の如く経路の切替を行うことにより、所謂過充填に付随した不具合等をなくすことができ、供給先のボンベに対する液化ガス２の供給（移充填）作業を効率的に行うことができる。
【０１０７】
また、経路切替弁３５によって第２の吸熱器３４を選択したときには、第３の管路部３２Ｃが第６の管路部３２Ｆに接続されるため、膨脹弁２５を通過した熱媒体は、第３の管路部３２Ｃ，第６の管路部３２Ｆを介して第２の吸熱器３４を循環しつつ、第７の管路部３２Ｇ、接続点Ａ、第５の管路部３２Ｅを介して圧縮機２４へと流通する。これにより、第２の吸熱器３４側では、熱媒体の吸熱を利用して周囲の外気を冷却することができる。
【０１０８】
また、冬季等にヒートポンプ３１による放熱部（加熱管２２）側での蒸気発生用の熱量が不足する場合には、第２の吸熱器３４により外気を熱源として利用することができる。そして、このときには第２の吸熱器３４側で外気温度を利用して熱媒体（冷媒）を蒸発させ、放熱部（加熱管２２）側での凝縮作用を活性化でき、蒸気発生用配管部８内の液化ガス２の蒸発を促進することができる。また、払出用配管部１０内では、内部の液化ガス２が必要以上に冷やされるのを防ぐことができる。
【０１０９】
なお、前記第１の実施の形態では、図１に示す如く貯蔵タンク１の周囲を略四角形の枠体状をなして取囲む配管構造に、注入配管７を組立てる構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、注入配管全体の構造は、図１に示す構成に限るものではなく、例えば注入配管を貯蔵タンクの周囲に螺旋状をなして延びる配管構造に構成してもよいものである。
【０１１０】
また、前記第１の実施の形態では、蒸気発生用配管部８を折曲げ管部８Ａと傾斜管部８Ｂとにより構成する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば張込みバルブ６と傾斜管部８Ｂとの間をほぼ水平に延びる配管部材等を用いて接続するように、単純な配管構造をもって蒸気発生用配管部を構成してもよい。
【０１１１】
また、前記第１の実施の形態では、貯蔵タンク１と供給バルブ１５との高低差を、例えば５００〜７００ｍｍ程度の寸法Ｌa に設定する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、両者の高低差を７００ｍｍ以上に設定してもよい。また、貯蔵タンク１は、図１〜図３に例示した縦置きに限らず、貯蔵タンクを横置き状態で設置する構成としてもよいものである。
【０１１２】
さらに、前記各実施の形態では、液化ブタンと液化プロパンの混合物からなる液化ガス２を用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばブタン、プロパンまたはジメチルエーテル（ＤＭＥ）等の液化ガスを供給制御する場合にも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態による液化ガス供給装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】液化ガス供給装置の注入配管等を図１中の矢示II−II方向からみた配管構成図である。
【図３】図１中の蒸気発生用配管部と払出用配管部とを展開して示す液化ガス供給装置の全体構成図である。
【図４】図１に示す液化ガス供給装置の制御ブロック図である。
【図５】図２中の制御装置による液化ガスの供給制御処理手順を示す流れ図である。
【図６】第２の実施の形態による液化ガス供給装置を示す図３と同様位置での全体構成図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１ 貯蔵タンク
２ 液化ガス
６ 張込みバルブ（底部バルブ）
７ 注入配管
８ 蒸気発生用配管部
９ 蒸気収容部
１０ 払出用配管部
１１ 仕切バルブ
１２ ガス均圧ライン
１３ 均圧バルブ
１４ 液面センサ
１５ 供給バルブ
１６ 移充填ホース
１８ 圧力センサ
１９ 温度センサ
２０，３１ ヒートポンプ
２１，３２ 循環路
２２ 加熱管（加温手段、放熱部）
２３ 冷却管（冷却手段、吸熱部）
２４ 圧縮機
２５ 膨脹弁
２６ 制御装置
３３ 第１の吸熱器（吸熱部、冷却手段）
３４ 第２の吸熱器（吸熱部）
３５ 経路切替弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプロパン、ブタン、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）等の液化ガスを家庭用または車載用の液化ガス容器等に向けて供給するのに好適に用いられる液化ガス供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、家庭用または自動車用の燃料として使用される液化ガスは、大型の貯蔵タンク内に貯蔵される。そして、この貯蔵タンクから家庭用または車載用の液化ガス容器（供給先の小型ボンベ）等に液化ガスを供給する方法としては、例えば送液ポンプ等を用いる方法と、加圧専用のガス（以下、加圧ガスという）を用いる方法とがある。
【０００３】
この場合、液化ガスの供給に送液ポンプ等を用いる方法は、高圧ガス保安法の制約により、施設の安全な運用を図る必要性等から液化ガス供給施設に広いスペースを確保することが要求される。このために、施設全体が大型化するばかりでなく、建設コストも増大することになる。
【０００４】
一方、液化ガスを加圧ガスを用いて供給する方法は、前記貯蔵タンクから液化ガスを外部に払出すときに一旦は小型の払出用容器内に小分けするように張込んで収容し、この払出用容器から液化ガスを供給先のボンベ等に向けて供給するときに、払出用容器内を加圧ガスにより加圧して液化ガスを送出するものである。
【０００５】
そして、この種の従来技術による液化ガス供給装置は、払出用容器内を加圧するための加圧ガスとして、例えば供給対象の液化ガスより気化（蒸発）し易いプロパンガスを用いたもの（例えば、特許文献１参照）と、窒素ガス、ヘリウムガス等の不燃性ガスを用いたものとがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
また、別の方法として、液化ガスの貯蔵タンクを外部から加熱媒体を用いて加温し、貯蔵タンク内の圧力を供給先のボンベよりも高い圧力に保つことにより、両者の圧力差を利用して液化ガスの供給を行うものも知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１８１２９１号公報
【特許文献２】特開２００２−１９５４９４号公報
【特許文献３】特開２００４−２４５２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した特許文献１による従来技術では、液化ガスを貯蔵する貯蔵タンクとは別に、例えばプロパンガス等の加圧ガスを貯蔵する加圧ガス用の貯蔵タンクを、大型のタンクとして設ける必要があり、全体の設備が大型化してしまう。しかも、加圧ガス用の貯蔵タンク内には定期的に加圧ガスを補充する必要があるため、加圧ガスの補充作業等に手間がかかり、メンテナンス時の作業性が低下するという問題がある。
【０００９】
また、特許文献２による他の従来技術でも、例えば窒素ガス、ヘリウムガス等の加圧用不燃性ガスを貯蔵するために、加圧用不燃性ガスの貯蔵タンクを別途に設ける必要がある上に、このタンク内にも加圧用不燃性ガスを適宜に補充しなければならない。このため、他の従来技術でも、全体の設備が大型化し、メンテナンス時の作業性等を向上することができないという問題がある。
【００１０】
一方、特許文献３による別の従来技術は、液化ガスの貯蔵タンクよりも小容量の払出用容器を用いることなく、大型の貯蔵タンクを外部から加温する構成としている。このため、大型の貯蔵タンク自体に断熱対策を施す必要があり、設備全体が複雑になって大型化するという問題がある。
【００１１】
しかも、この場合には、貯蔵タンクから自動車の車載容器（ボンベ）等に液化ガスを直接的に供給する構成としている。このため、貯蔵タンク内には常に過剰（余分）な量の液化ガスが残留または貯蔵されることになり、このような貯蔵タンクを加温し続けるには、エネルギが余分に消費され、省エネルギ化を図る上で障害になるという問題がある。
【００１２】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、貯蔵タンクとは別に配管の一部を蒸気発生のために用いることにより、液化ガスの一部を加温して蒸気を発生させることができ、この蒸気を加圧ガスとして用いることにより液化ガスの供給制御を安定して行うことができるようにした液化ガス供給装置を提供することにある。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、貯蔵タンクとは別の小分け容器（タンク）等を不要にすることができ、設備全体の小型化、省エネルギ化等を図ることができる上に、メンテナンス時の作業性等も向上できるようにした液化ガス供給装置を提供することにある。
【００１４】
さらに、本発明の別の目的は、蒸気発生用配管部の加温と払出用配管部の冷却とを、ヒートポンプを用いて効率的に行うことができ、省エネルギ化を実現できるようにした液化ガス供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するため、本発明は、液化ガスを貯蔵する貯蔵タンクと、該貯蔵タンクよりも低い位置に設けられ該貯蔵タンク内の液化ガスを外部の供給対象物に払出すときに開，閉される供給バルブとを備えた液化ガス供給装置に適用される。
【００１６】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記貯蔵タンクの底部側には、該貯蔵タンク内の液化ガスを前記供給バルブ側に向けて供給するときに開，閉される底部バルブを設け、該底部バルブと前記供給バルブとの間には、両者の間を予め決められた配管長をもって接続し、前記貯蔵タンクと供給バルブとの間の高低差により前記貯蔵タンク内の液化ガスが前記底部バルブを介して充填状態で注入される長尺な注入配管を設け、該注入配管の途中には、当該注入配管を上流側に位置する蒸気発生用配管部と下流側に位置する払出用配管部とに仕切るための仕切バルブを設け、該仕切バルブによって仕切られた前記蒸気発生用配管部には、該仕切バルブを閉弁した状態で当該蒸気発生用配管部内の液化ガスを加温し前記液化ガスの蒸気を発生させる加温手段を設け、前記払出用配管部には、前記仕切バルブを閉弁した状態で当該払出用配管部内の液化ガスの温度を下げる冷却手段を設け、前記仕切バルブを開弁したときには、前記蒸気発生用配管部内で発生した蒸気を加圧ガスとして前記払出用配管部に流通させることにより、該払出用配管部内の液化ガスを前記供給バルブ側に向けてガス圧で押出す構成としたことにある。
【００１７】
また、請求項２の発明によると、前記蒸気発生用配管部には、前記仕切バルブよりも上流側となる位置で上方に向けて突出し前記液化ガスの蒸気を内部に閉じ込めた状態で収容する蒸気収容部を設ける構成としている。
【００１８】
また、請求項３の発明によると、前記蒸気発生用配管部と払出用配管部との間には、内部を循環する熱媒体が放熱部の位置で凝縮作用による放熱を行い吸熱部の位置では蒸発作用による吸熱を行うヒートポンプを設け、前記加温手段は前記ヒートポンプの放熱部により構成し、前記冷却手段は前記ヒートポンプの吸熱部により構成している。
【００１９】
さらに、請求項４の発明によると、前記ヒートポンプの吸熱部は、前記払出用配管部に設けられ前記冷却手段を構成する第１の吸熱器と、該第１の吸熱器とは別に外気と接触する位置に設けられた第２の吸熱器とにより構成し、前記第１，第２の吸熱器は、前記ヒートポンプの放熱部に対して選択的に切替えて接続する構成としている。
【発明の効果】
【００２０】
上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、貯蔵タンクと供給バルブとを接続する注入配管内に高低差を利用して液化ガスを充填し、蒸気発生用配管部と払出用配管部との間を仕切バルブの閉弁によって上，下に仕切った状態で、加温手段により蒸気発生用配管部内の液化ガスを加温すると、この配管部内で液化ガスの蒸気を発生させることができる。また、払出用配管部内では、冷却手段を用いて内部の液化ガスを冷却し温度を下げることができる。そして、この状態で前記仕切バルブを開くと、蒸気発生用配管部内で発生した蒸気が払出用配管部内に向けて流出するので、このときの蒸気圧（加圧ガス）によって払出用配管部の液化ガスを供給バルブから供給対象物となるボンベ（例えば、家庭用または車載用の液化ガス容器）等に払出すことができ、蒸気発生用配管部および払出用配管部を用いた液化ガスの供給制御を安定して行うことができる。
【００２１】
このため、従来技術のように別途の加圧ガス（例えば、プロパンガス、窒素ガス、ヘリウムガス等）を用いる必要がなくなり、加圧ガス補充用のタンク等も不要にできるので、設備全体を小型化することができ、メンテナンス時の作業性等も向上することができる。また、貯蔵タンクではなく、注入配管の一部（蒸気発生用配管部）を加温するだけでよいため、断熱対策等を簡略化することができ、液化ガスを余分に蒸発させることなく、省エネルギ化を図ることができる。
【００２２】
また、請求項２に記載の発明によると、蒸気発生用配管部には仕切バルブよりも上流側となる位置で上方に向けて突出し液化ガスの蒸気を内部に閉じ込めた状態で収容する蒸気収容部を設ける構成としている。このため、注入配管の蒸気発生用配管部と払出用配管部とに液化ガスを注入した後に、仕切バルブを閉弁した状態では、加温手段の加温によって蒸気発生用配管部内に発生した液化ガスの蒸気を蒸気収容部内に加圧状態で収容することができる。また、その後に前記仕切バルブを開いたときには、蒸気発生用配管部と蒸気収容部内に収容した蒸気（加圧ガス）の圧力を利用して、払出用配管部内の液化ガスを供給バルブから供給対象物となるボンベ等に効率的に移充填（供給）することができる。
【００２３】
また、請求項３に記載の発明は、蒸気発生用配管部側の加温手段をヒートポンプの放熱部により構成し、払出用配管部側の冷却手段を前記ヒートポンプの吸熱部により構成しているので、蒸気発生用配管部側の加温と払出用配管部側での冷却とを、例えば冷媒等の熱媒体を用いたヒートポンプにより効率的に行うことができ、省エネルギ化を実現することができる。また、払出用配管部内の液化ガスを冷却することにより、供給先のボンベ等に液化ガスを供給（移充填）する作業を効率的に行うことができる。
【００２４】
さらに、請求項４に記載の発明では、ヒートポンプの吸熱部を、払出用配管部側の冷却手段を構成する第１の吸熱器と外気と接触する位置に設けられた第２の吸熱器とにより構成しているので、例えば払出用配管部内の温度を監視し、液化ガスの温度が所定の設定温度に達したときには、前記ヒートポンプの放熱部を第１の吸熱器から第２の吸熱器に切替えて接続でき、このときには外気温度を利用して熱媒体（冷媒）を蒸発させ、前記放熱部側での凝縮作用による蒸気発生用配管部内の液化ガスの蒸発を促進することができる。そして、第１の吸熱器による蒸気発生用の熱量が不足する場合には、第２の吸熱器により外気を熱源として利用することができる。これにより、払出用配管部内の液化ガスが余分に冷やされるのを防ぐことができ、払出用配管部から供給先のボンベに液化ガスを供給するときに、このボンベ内に液化ガスが過剰に充填される等の不具合をなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態による液化ガス供給装置を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
ここで、図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態を示している。図中、１は液化ガス２を貯蔵した大型の貯蔵タンクで、この貯蔵タンク１は、耐圧性、気密性に優れた３トン未満の密閉容器（バルク容器）により構成され、その内部には、例えば液化ブタンと液化プロパンの混合物からなる液化ガス２が図２、図３に示す如く貯蔵されている。
【００２７】
そして、貯蔵タンク１は、図２に示すように後述の供給バルブ１５よりも寸法Ｌa （例えば、Ｌa ＝５００〜７００ｍｍ）だけ高い位置に設置されている。これにより、貯蔵タンク１内の液化ガス２は、寸法Ｌa 分の高低差（ヘッド圧）を利用して後述の注入配管７内に充填するように張込まれるものである。
【００２８】
また、貯蔵タンク１内には、液化ガス２が過充填されるのを抑えるため、例えば内容積の９０％以下の範囲内で液化ガス２が収容される。そして、貯蔵タンク１内の液化ガス２は、その一部が気化（蒸発）し、例えば気化プロパンガスおよび気化ブタンガスとなって貯蔵タンク１の上層側に滞留している。
【００２９】
３は貯蔵タンク１に設けられた液面センサで、該液面センサ３は、貯蔵タンク１内に収容された液化ガス２の液量を、例えばヘッド圧として検出する。４は貯蔵タンク１に設けられた圧力計で、該圧力計４は、貯蔵タンク１内に収容された液化ガス２の圧力をガス圧（気体圧）として検出するものである。
【００３０】
５は貯蔵タンク１の底部に接続された継手管、６は該継手管５を介して貯蔵タンク１の底部側に設けられた底部バルブとして張込みバルブを示している。ここで、継手管５は、例えばＬ字状に屈曲したエルボと呼ばれる管継手等からなり、貯蔵タンク１の一部を構成するものである。そして、継手管５は、その一側（上端側）が貯蔵タンク１の底部に接続され、他側（先端側）が張込みバルブ６を介して後述の注入配管７に接続されている。
【００３１】
また、張込みバルブ６は、後述する制御装置２６（図４参照）からの制御信号によって開，閉弁される。そして、張込みバルブ６を開弁したときには、貯蔵タンク１内の液化ガス２が後述の注入配管７（蒸気発生用配管部８、払出用配管部１０）内に充填状態で注入するように張込まれるものである。
【００３２】
７は貯蔵タンク１の底部側に継手管５、張込みバルブ６を介して接続された注入配管で、該注入配管７は、後述の供給バルブ１５と張込みバルブ６との間を予め決められた配管長さをもって接続する長尺なパイプライン（連結配管）により構成されている。即ち、注入配管７は、後述の蒸気収容部９を除いた部分において、例えば２４〜５５リッター程度の液化ガス２を内部に充填（収容）できるように、その配管長さが予め決められている。
【００３３】
ここで、長尺な注入配管７は、後述の仕切バルブ１１を用いて上流側の蒸気発生用配管部８と下流側の払出用配管部１０とに分離するように仕切られる。そして、蒸気発生用配管部８は、例えば４〜５リッター程度の液化ガス２を注入（収容）できるように配管長さ（内容量）が決められ、払出用配管部１０は、例えば２０〜５０リッター程度の液化ガス２を注入（収容）できるように配管長さ（内容量）が決められるものである。
【００３４】
また、注入配管７は、例えば図１に示す如く貯蔵タンク１の周囲を略四角形の枠体状をなして取囲むように組立てられ、その途中部分が複数の箇所でＬ字状に屈曲した配管構造物として構成されている。そして、注入配管７は、図２に示す如く貯蔵タンク１の底部と供給バルブ１５との間で前記寸法Ｌa 分の高低差をもって斜めに傾斜するように設置されている。
【００３５】
８は注入配管７の上流側部分を構成する蒸気発生用配管部で、該蒸気発生用配管部８は、その一側が張込みバルブ６に接続され途中部分が上，下方向で略コ字状に折曲げて形成された折曲げ管部８Ａと、該折曲げ管８Ａの他側（上端）に接続して設けられ、後述の払出用配管部１０と同様に斜めに傾斜して配置された傾斜管部８Ｂとにより構成されている。
【００３６】
そして、蒸気発生用配管部８の傾斜管部８Ｂは、後述する蒸気収容部９の下側に位置し、折曲げ管部８Ａに対しては、図１に示すようにほぼ垂直となる方向に配向されている。即ち、注入配管７の配管構造を、図１に示すようにＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３次元で説明すると、蒸気発生用配管部８の折曲げ管部８Ａは、全体としてＸ軸方向に配向され、Ｚ軸方向で略コ字状に折曲げて形成されている。そして、傾斜管部８Ｂは、折曲げ管部８Ａの他側からＹ軸方向に延びると共に、Ｚ軸方向で斜め下向きに傾いて配置されるものである。
【００３７】
また、蒸気発生用配管部８には、例えば折曲げ管部８Ａの周囲等に後述の加熱管２２が螺旋状に巻回して設けられ、その外側には断熱材（図示せず）を用いた断熱処理等が施されている。なお、このような断熱処理は、蒸気発生用配管部８に限らず、後述の払出用配管部１０を含めて注入配管７の全長にわたって適宜に行われるものである。
【００３８】
９は蒸気発生用配管部８に追加して設けられた蒸気収容部で、該蒸気収容部９は、例えば全体として逆Ｕ字状に屈曲した曲げパイプ等を用いて構成され、傾斜管部８Ｂから上方（Ｚ軸方向）に突出している。この場合、蒸気収容部９は、後述の液面センサ１４よりも高い位置まで上方に突出し、その上側部分は後述する所定の液面Ｈ1 （図５中のステップ３参照）よりも高い位置に配置されるものである。
【００３９】
そして、蒸気収容部９は、傾斜管部８Ｂから上向きに立上げた状態で配設され、傾斜管部８Ｂの前，後をバイパス（迂回）するように傾斜管部８Ｂに接続されている。これにより、蒸気収容部９は、例えば蒸気発生用配管部８の折曲げ管部８Ａから後述の如く発生した液化ガス２の蒸気を内部に閉じ込めるように捕集して収容するものである。このため、蒸気収容部９は、液化ガス２の蒸気を収容するのに十分な容量（配管長さ）をもって形成されている。
【００４０】
１０は注入配管７の下流側部分を構成する払出用配管部で、この払出用配管部１０は、長さ方向の一側が後述の仕切バルブ１１を介して傾斜管部８Ｂの他側（下流側）に接続されている。そして、払出用配管部１０は、図３に示す如く長さ方向の他側（下流側）が後述する供給バルブ１５の位置まで斜めに傾斜して延びるように設置されている。
【００４１】
ここで、払出用配管部１０は、図１に示すように仕切バルブ１１の位置から斜め下向きに傾斜してＹ軸方向に延びた第１の傾斜管部１０Ａと、該第１の傾斜管部１０Ａの下流端からＸ軸方向に屈曲して斜め下向きに傾斜した第２の傾斜管部１０Ｂと、該第２の傾斜管部１０Ｂの下流端からＹ軸方向に屈曲して斜め下向きに傾斜した第３の傾斜管部１０Ｃと、該第３の傾斜管部１０Ｃの下流端から再びＸ軸方向に屈曲して斜め下向きに傾斜した第４の傾斜管部１０Ｄと、該第４の傾斜管部１０Ｄの下流端から再びＹ軸方向に屈曲して斜め下向きに傾斜した第５の傾斜管部１０Ｅと、該第５の傾斜管部１０Ｅの下流端から再びＸ軸方向に屈曲して斜め下向きに傾斜した第６の傾斜管部１０Ｆとにより構成されている。
【００４２】
そして、第１〜第６の傾斜管部１０Ａ〜１０Ｆは、図１、図２に例示するように漸次斜め下向きに傾斜して配置され、第６の傾斜管部１０Ｆは、その下流端が後述の供給バルブ１５に接続されるものである。また、払出用配管部１０のうち、例えば第５の傾斜管部１０Ｅと第６の傾斜管部１０Ｆには、その外周側に後述の冷却管２３が螺旋状に巻回して設けられ、その外側には断熱材（図示せず）を用いた断熱処理等が施されている。
【００４３】
１１は注入配管７の途中位置に設けられた仕切バルブで、この仕切バルブ１１は、後述する制御装置２６からの制御信号により開閉操作され、閉弁時には注入配管７を上流側に位置する蒸気発生用配管部８と下流側に位置する払出用配管部１０とに仕切るものである。そして、仕切バルブ１１は、注入配管７内に後述の如く液化ガス２を充填するとき、または液化ガス２の払出しを行うとき等に開弁され、このときには上流側の蒸気発生用配管部８と下流側の払出用配管部１０とを互いに連通した状態に保つものである。
【００４４】
１２は払出用配管部１０（第６の傾斜管部１０Ｆ）の下流側と貯蔵タンク１との間に設けられたガス均圧ラインで、該ガス均圧ライン１２は、その途中部位に設けられた均圧バルブ１３を開くことにより、払出用配管部１０内の圧力（ガス圧）と貯蔵タンク１の圧力とを均一化し、例えば払出用配管部１０内に液化ガス２の蒸気（気化ガス）が滞留するのを防ぐものである。
【００４５】
ここで、均圧バルブ１３は、貯蔵タンク１の上端側に配設され、ガス均圧ライン１２と払出用配管部１０を貯蔵タンク１に対して連通，遮断するものである。そして、払出用配管部１０内から液化ガス２の払出しを行うとき等には、均圧バルブ１３を予め閉弁しておくことにより、液化ガス２が払出用配管部１０内からガス均圧ライン１２内に向けて流通するのを防ぐものである。
【００４６】
１４はガス均圧ライン１２の途中に設けられた液面センサで、該液面センサ１４は、貯蔵タンク１の底部とほぼ同等の高さ位置に配置されている。そして、液面センサ１４は、均圧バルブ１３を開いた状態で後述の如く液化ガス２を注入配管７内に充填するときに、この液化ガス２が注入配管７内に予め決められた設定液量分だけ注入（充填）されたか否かを検出するものである。
【００４７】
１５は液化ガス２の払出し供給部を構成する供給バルブで、該供給バルブ１５は、その流入側（一側）が払出用配管部１０（第６の傾斜管部１０Ｆ）の下流端に接続され、流出側（他側）は移充填ホース１６等を介して充填ノズル１７（液化ガス充填機）に接続されている。
【００４８】
そして、供給バルブ１５は、例えば家庭用または車載用の液化ガス容器である供給対象物のボンベ（図示せず）等に液化ガス２を、移充填ホース１６、充填ノズル１７を用いて供給するときに開弁され、これ以外のときには閉弁状態に保持される。これにより、供給バルブ１５は、注入配管７内の液化ガス２が外部（移充填ホース１６側）に漏洩したりするのを高い安全性をもって阻止するものである。
【００４９】
１８は蒸気収容部９に設けられた圧力センサで、この圧力センサ１８は、蒸気収容部９の上端側等に配置され、蒸気収容部９内に後述の如く収容した蒸気の圧力を、ガス圧（気体圧）として検出するものである。
【００５０】
１９は払出用配管部１０に設けられた温度センサで、該温度センサ１９は、払出用配管部１０のうち、例えば第６の傾斜管部１０Ｆの下流端に設けられる。そして、温度センサ１９は、払出用配管部１０内に収容した液化ガス２の温度を検出（監視）するものである。
【００５１】
２０は蒸気発生用配管部８内で液化ガス２の蒸気を発生させるために採用した熱源となるヒートポンプで、該ヒートポンプ２０は、例えば冷媒等の熱媒体が内部を循環する循環路２１と、後述の加熱管２２、冷却管２３、圧縮機２４、膨脹弁２５等とにより所謂冷凍サイクルを構成するものである。
【００５２】
そして、ヒートポンプ２０の循環路２１は、後述の圧縮機２４と加熱管２２との間を接続した第１の管路部２１Ａと、加熱管２２と後述の膨脹弁２５との間を接続した第２の管路部２１Ｂと、膨脹弁２５と冷却管２３との間を接続した第３の管路部２１Ｃと、冷却管２３と圧縮機２４との間を接続した第４の管路部２１Ｄとにより構成されている。
【００５３】
２２はヒートポンプ２０の一部を構成する加温手段としての加熱管で、この加熱管２２は、例えば螺旋状またはコイル状に巻回される金属チューブ等を用いて形成され、図１〜図３中に二点鎖線で示すように蒸気発生用配管部８の折曲げ管部８Ａ等に設けられるものである。そして、加熱管２２は、循環路２１の一側に配置されるヒートポンプ２０の放熱部（放熱用熱交換器）を構成している。
【００５４】
ここで、金属チューブからなる加熱管２２内では、後述の圧縮機２４を用いて圧縮された熱媒体が循環することにより、熱媒体の凝縮作用による発熱（凝縮熱の発生）を促進させる。これによって、加熱管２２は、熱媒体の発熱を利用して蒸気発生用配管部８内の液化ガス２を加温する。
【００５５】
この結果、蒸気発生用配管部８内では、例えば１０〜２０℃分だけ液化ガス２が温度上昇され、液化ガス２の蒸気が発生する。そして、蒸気発生用配管部８内で発生した蒸気（液化ガス２中のプロパンとブタンの混合ガス）は、液体（液化ガス２）中から分離して上方に移動し、蒸気収容部９内に捕集して収容されるものである。なお、加熱管２２は、蒸気発生用配管部８の折曲げ管部８Ａに限らず、傾斜管部８Ｂ、蒸気収容部９にも必要に応じて設ければよいものである。
【００５６】
２３は払出用配管部１０に設けられた冷却手段としての冷却管で、該冷却管２３は、循環路２１の他側に設けられたヒートポンプ２０の吸熱部（吸熱用熱交換器）を構成するものである。ここで、冷却管２３は、図１、図２中に二点鎖線で例示するように払出用配管部１０（例えば、傾斜管部１０Ｅ，１０Ｆ等）の外周側に金属チューブ等を螺旋状またはコイル状に巻回することにより構成されている。
【００５７】
そして、金属チューブからなる冷却管２３内では、後述の膨脹弁２５を用いて気化（蒸発）し易い状態となった熱媒体が循環することにより、熱媒体の蒸発作用による吸熱を促進させる。これにより、冷却管２３は、熱媒体の吸熱を利用して払出用配管部１０内の液化ガス２を冷却するものである。
【００５８】
２４はヒートポンプ２０の一部を構成する圧縮機で、該圧縮機２４は、例えばインバータ式の電動モータ（図示せず）等を用いて駆動される。そして、圧縮機２４は、ヒートポンプ２０の循環路２１内に充填された冷媒等の熱媒体を圧縮する。これにより、熱媒体は、例えば冷却管２３側から加熱管２２側に向けて循環路２１内を強制的に循環（流通）される。そして、圧縮機２４から吐出された熱媒体は、急激に温度上昇した状態で加熱管２２内を流通するものである。
【００５９】
２５は圧縮機２４と共にヒートポンプ２０を構成する膨脹弁で、該膨脹弁２５は、加熱管２２を通過して凝縮（液相）状態となった熱媒体を急激に膨脹させ、これにより熱媒体の温度を大きく低下させる。このため、低温状態の熱媒体は、冷却管２３内を循環（流通）する間に払出用配管部１０内の液化ガス２を冷却し、液化ガス２からの吸熱作用により液相から気相に変換されるものである。
【００６０】
２６はマイクロコンピュータ等によって構成された制御装置で、該制御装置２６は、図４に示す如く入力側が液面センサ３，１４、圧力計４および圧力センサ１８等に接続され、出力側が張込みバルブ６、仕切バルブ１１、均圧バルブ１３、供給バルブ１５およびヒートポンプ２０の圧縮機２４等に接続されている。
【００６１】
また、制御装置２６は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる記憶部２６Ａを有し、この記憶部２６Ａ内には、液化ガス２の供給制御を行うための処理プログラム等が格納されている。そして、制御装置２６は、図５に一例として示した処理手順に従って液化ガス２の供給制御処理（払出し制御処理）等を行うものである。
【００６２】
本実施の形態による液化ガス供給装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、制御装置２６による液化ガス供給制御の処理手順について図５を参照して説明する。
【００６３】
まず、処理動作をスタートすると、ステップ１で張込みバルブ６、仕切バルブ１１、均圧バルブ１３を全て開弁する。これにより、貯蔵タンク１内の液化ガス２をヘッド圧（寸法Ｌa の高低差）を利用して注入配管７の蒸気発生用配管部８内に充填するように張込むと共に、仕切バルブ１１を介して下流側の払出用配管部１０内にも液化ガス２を充填するように張込む。
【００６４】
この場合、注入配管７の蒸気発生用配管部８、払出用配管部１０内に液化ガス２の蒸気（気化ガス）等が仮に残留しているとしても、この場合の蒸気は、一方で蒸気収容部９内に捕集され、残りの蒸気はガス均圧ライン１２、均圧バルブ１３を介して貯蔵タンク１内に回収されることになる。
【００６５】
次に、ステップ２では、注入配管７の蒸気発生用配管部８、払出用配管部１０内に充填（収容）された液化ガス２の液量を、液面センサ１４により液面Ｈとして検出するように読込む。そして、ステップ３では、このときの液面Ｈが予め決められた所定の液面Ｈ1 まで達したか否かを判定する。なお、所定の液面Ｈ1 とは、蒸気発生用配管部８、払出用配管部１０内に液化ガス２が満杯となるまで張込むように注入された状態の液面レベルである。
【００６６】
ここで、蒸気発生用配管部８内の液面Ｈが所定の液面Ｈ1 以上となるまでは、ステップ３で「ＮＯ」と判定されるので、ステップ２に移って液化ガス２を蒸気発生用配管部８、払出用配管部１０内に張込む作業を続行する。
【００６７】
そして、ステップ３で「ＹＥＳ」と判定したときには、液化ガス２が蒸気発生用配管部８、払出用配管部１０内に所定量（液面Ｈ1 ）張込まれているので、ステップ４に移って張込み作業を停止するために張込みバルブ６、仕切バルブ１１、均圧バルブ１３を全て閉弁する。
【００６８】
次に、ステップ５では、図１、図３に例示したヒートポンプ２０を作動させるために圧縮機２４を駆動し、冷媒等の熱媒体を循環路２１内で強制的に循環させる。これにより、循環路２１の一方側に位置する冷却管２３（吸熱部）側では、熱媒体の蒸発作用による吸熱を利用して払出用配管部１０内の液化ガス２を冷却する。
【００６９】
また、循環路２１の他方側に位置する加熱管２２（放熱部）側では、熱媒体の凝縮作用による発熱を利用して蒸気発生用配管部８内の液化ガス２を加温し、液化ガス２の蒸気を強制的に発生させる。そして、蒸気発生用配管部８内で発生した蒸気（例えば、液化ガス２中のプロパンガス等）は、液化ガス２中から分離して上方に移動し、蒸気収容部９内に捕集して収容される。
【００７０】
そこで、ステップ６では、圧力センサ１８により蒸気収容部９内の圧力Ｐを読込み、ステップ７に移って圧力Ｐが所定の圧力値Ｐ1 以上に達したか否かを判定する。
【００７１】
この場合、ステップ７による圧力値Ｐ1 は、例えば０．０５〜０．１５ＭＰａ（メガパスカル）程度分だけ供給先のボンベ（内圧）よりも高い圧力値であればよい。そして、圧力値Ｐ1 の値は、液化ガス２の種類に応じて可変に設定されるものである。また、圧力値Ｐ1 をより高い圧力に設定すれば、これによって供給先のボンベに対する液化ガス２の払出し（供給）速度を速くすることができる。
【００７２】
ここで、蒸気収容部９内の圧力Ｐが圧力値Ｐ1 以上になると、蒸気発生用配管部８内の液化ガス２が加温により、例えば１０〜２０℃分だけ温度上昇され、蒸気発生用配管部８内では液化ガス２の蒸気が所定量以上に発生していると判定することができる。
【００７３】
このため、ステップ７で「ＹＥＳ」と判定したときには、ステップ８に移って圧縮機２４の駆動を停止し、蒸気発生用配管部８内の液化ガス２がこれ以上に加温され、液化ガス２の蒸気が過剰に発生するのを防ぐものである。そして、その後はステップ９に移って液化ガス２の払出し制御を実行する。
【００７４】
即ち、ステップ９では、閉弁状態にある仕切バルブ１１と供給バルブ１５とを同時に開弁することにより、液化ガス２の払出し制御を実行する。このとき、蒸気発生用配管部８内で発生し蒸気収容部９内に捕集された液化ガス２の蒸気は、仕切バルブ１１の開弁に伴って払出用配管部１０（傾斜管部１０Ａ〜１０Ｆ）内へと流出する。
【００７５】
このため、払出用配管部１０の液化ガス２は、このときの蒸気圧（加圧ガス）により供給バルブ１５から移充填ホース１６内に向けて押出され、充填ノズル１７から家庭用または車載用の液化ガス容器（供給対象物であるボンベ）等に向けて払出される。
【００７６】
そして、次なるステップ１０では充填完了か否かを判定する。即ち、ステップ１０では、供給先のボンベ内に所定量の液化ガス２が払出された否かを、例えばディスペンサ等の外部計量機器（図示せず）からの信号によって判定する。そして、ステップ１０で「ＹＥＳ」と判定したときには、供給先のボンベ内に所定量の液化ガス２が払出（充填）されているので、次なるステップ１１に移る。
【００７７】
そして、ステップ１１では、開弁状態にある仕切バルブ１１と供給バルブ１５とを閉弁し、液化ガス２の払出し制御を終了（完了）させる。これにより、注入配管７の蒸気発生用配管部８、払出用配管部１０等を用いた液化ガス２の払出し（供給）制御を安定して行うことができる。
【００７８】
かくして、本実施の形態によれば、貯蔵タンク１内の液化ガス２をヘッド圧を利用して注入配管７の蒸気発生用配管部８、払出用配管部１０内に充填するように張込み、張込みバルブ６、仕切バルブ１１および均圧バルブ１３を全て閉弁した状態で、圧縮機２４を駆動してヒートポンプ２０を作動させ、払出用配管部１０内の液化ガス２を冷却管２３により冷却すると共に、蒸気発生用配管部８内の液化ガス２を加熱管２２により加温する構成としている。
【００７９】
これにより、注入配管７の蒸気発生用配管部８内では、液化ガス２の蒸気を発生することができ、このときの蒸気を蒸気収容部９内に捕集するように貯めておくことができる。そして、この状態で蒸気発生用配管部８と払出用配管部１０との間に設けた仕切バルブ１１を開くと共に、移充填ホース１６側の供給バルブ１５を開くことにより、蒸気収容部９内の蒸気圧を利用して払出用配管部１０内の液化ガス２を、供給バルブ１５から移充填ホース１６、充填ノズル１７等を介して供給先のボンベに移充填（供給）することができる。
【００８０】
即ち、蒸気発生用配管部８内で発生した液化ガス２の蒸気は、蒸気収容部９内に比較的高い圧力（例えば、０．０５〜０．１５ＭＰａ程度だけ供給先のボンベよりも高い圧力）で捕集するように貯められ、仕切バルブ１１を開弁したときには加圧ガスとなって払出用配管部１０内の液化ガス２を供給バルブ１５側に押出すことができる。
【００８１】
このため、このときの蒸気圧（加圧ガス）によって払出用配管部１０から液化ガス２を供給先のボンベに向け移充填ホース１６を介して供給することができ、注入配管７の蒸気発生用配管部８と払出用配管部１０とを用いた液化ガス２の払出し（供給）制御を安定して行うことができる。
【００８２】
また、蒸気収容部９は、仕切バルブ１１よりも上流側となる位置で蒸気発生用配管部８の傾斜管部８Ｂから上方に向けて突出し、その内部に液化ガス２の蒸気を閉じ込めた状態で収容する構成としている。
【００８３】
このため、貯蔵タンク１内の液化ガス２を注入配管７の蒸気発生用配管部８と払出用配管部１０内とに注入した後に、仕切バルブ１１を閉弁した状態では、ヒートポンプ２０の加熱管２２を用いた加温により蒸気発生用配管部８内に発生した液化ガス２の蒸気を蒸気収容部９内に加圧状態で収容することができ、蒸気発生用配管部８内の圧力が過剰に高くなるのを蒸気収容部９によって抑えることができる。
【００８４】
また、その後に蒸気発生用配管部８と払出用配管部１０との間で仕切バルブ１１を開弁したときには、蒸気発生用配管部８と蒸気収容部９内に収容した蒸気（加圧ガス）の圧力を有効に活用することができ、払出用配管部１０内の液化ガス２を供給バルブ１５側から移充填ホース１６、充填ノズル１７を介して供給先のボンベ等に効率的に移充填（供給）することができる。
【００８５】
また、蒸気発生用配管８の折曲げ管部８Ａは、上，下方向で略コ字状に折曲げて形成し、蒸気収容部９よりも十分に低い位置に配置する構成としているから、液化ガス２中の気化し易い成分を下側の折曲げ管部８Ａと上側の蒸気収容部９との間で良好に気液分離することができ、液化ガス２の蒸気（気化ガス）を上方の蒸気収容部９内に効率的に捕集することができる。
【００８６】
しかも、本実施の形態にあっては、貯蔵タンク１から供給される液化ガス２とは別の加圧ガス（例えば、プロパンガス、窒素ガス、ヘリウムガス等）を、従来技術のように別途用いる必要がなくなり、加圧ガス専用のタンク等も不要にできる。これにより、貯蔵タンク１、注入配管７の蒸気発生用配管部８および払出用配管部１０等からなる液化ガス供給装置全体の設備を小型化することができる。
【００８７】
また、注入配管７の蒸気発生用配管部８内には、貯蔵タンク１から液化ガス２を順次張込むように補充すればよいので、従来技術のように加圧ガスを補充するための補充用タンク等は不要となり、これによっても装置の小型化を実現することができる。そして、メンテナンス時の加圧ガスの補充作業等を不要にすることができ、メンテナンス時の作業性も向上することができる。
【００８８】
しかも、大型の貯蔵タンク１ではなく、注入配管７の蒸気発生用配管部８をヒートポンプ２０の放熱部（加熱管２２）により加温する構成としているので、大型の貯蔵タンク１には断熱材等を用いた断熱対策等を特別に行う必要がなく、これによっても設備の簡略化、簡素化等を図り、設備の製作、管理、維持コスト等の低減することができる。
【００８９】
そして、注入配管７の蒸気発生用配管部８内には、例えば４〜５リッター程度の比較的少量の液化ガス２を充填すればよいので、この液化ガス２を加温しても余分な蒸気が発生することはなく、蒸気発生用配管部８内で発生した液化ガス２の蒸気を加圧ガスとして効率的に活用することができ、省エネルギ化を図ることができる。
【００９０】
また、蒸気発生用配管部８側の加熱管２２をヒートポンプ２０の放熱部（放熱用熱交換器）により構成し、払出用配管部１０側の冷却管２３をヒートポンプ２０の吸熱部（吸熱用熱交換器）により構成している。このため、蒸気発生用配管部８側の加温と払出用配管部１０側での冷却とを、例えば冷媒等の熱媒体を用いたヒートポンプ２０により効率的に行うことができ、大幅な省エネルギ化を実現することができる。
【００９１】
従って、本実施の形態によれば、液化ガス２を供給対象物であるボンベ等に移充填して払出すときに、専用のポンプや別途の加圧ガス等を用いる必要がなくなり、液化ガス供給装置全体の設備を簡素化し、小型化を図ることができると共に、所謂オートガススタンドの設置等を容易に行うことができる。
【００９２】
また、ヒートポンプ２０の冷却管２３を用いて払出用配管部１０内の液化ガス２を冷却することにより、例えば夏季等に周囲温度の影響で供給先のボンベが比較的高い温度になっている場合でも、低い温度の液化ガスをボンベ内に最初に移充填した段階で当該ボンベの温度を下げることができ、これによりボンベ内の圧力を下げ、払出用配管部１０から液化ガス２をボンベ内に供給（移充填）する作業を短時間で、効率的に行うことができる。
【００９３】
次に、図６は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、ヒートポンプの吸熱部を、払出用配管部に設けられた第１の吸熱器と、該第１の吸熱器とは別に外気と接触する位置に設けられた第２の吸熱器とにより構成し、これらの第１，第２の吸熱器をヒートポンプの放熱部に対し、選択的に切替えて接続する構成としたことにある。
【００９４】
なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００９５】
図中、３１は本実施の形態で採用したヒートポンプで、このヒートポンプ３１は、第１の実施の形態で述べたヒートポンプ２０とほぼ同様に構成され、後述する循環路３２の途中に加熱管２２、圧縮機２４および膨脹弁２５等が設けられている。しかし、この場合のヒートポンプ３１は、後述する第１，第２の吸熱器３３，３４と経路切替弁３５とを有する点で、第１の実施の形態によるヒートポンプ２０とは異なっているものである。
【００９６】
３２はヒートポンプ３１の循環路で、該循環路３２は、第１の実施の形態で述べた循環路２１と同様に冷媒等の熱媒体が内部を循環するものである。そして、循環路３２は、圧縮機２４と加熱管２２との間を接続した第１の管路部３２Ａと、加熱管２２と膨脹弁２５との間を接続した第２の管路部３２Ｂと、膨脹弁２５と後述の経路切替弁３５との間を接続する第３の管路部３２Ｃ等とにより構成されている。
【００９７】
また、循環路３２は、後述する第１の吸熱器３３と経路切替弁３５との間を接続する第４の管路部３２Ｄと、第１の吸熱器３３と圧縮機２４との間を接続する第５の管路部３２Ｅと、後述の経路切替弁３５と第２の吸熱器３４との間を接続する第６の管路部３２Ｆと、第５の管路部３２Ｅの途中に接続点Ａを介して第２の吸熱器３４を接続する第７の管路部３２Ｇとを含んで構成されている。
【００９８】
３３は払出用配管部１０に設けられた冷却手段としての第１の吸熱器で、該第１の吸熱器３３は、第１の実施の形態で述べた冷却管２３と同様に構成されている。しかし、第１の吸熱器３３は、後述の経路切替弁３５を介して第２の吸熱器３４と並列に接続されている点で、前記冷却管２３とは異なるものである。
【００９９】
３４は第１の吸熱器３３とは別に外気と接触する位置に設けられた第２の吸熱器で、該第２の吸熱器３４も前述した冷却管２３とほぼ同様に吸熱用熱交換器として構成されている。しかし、第２の吸熱器３４は、例えばエアコンディショナ（家庭用エアコン）を暖房装置として用いる場合の室外機のように、常に外気と接触する位置に設置されるものである。
【０１００】
そして、第２の吸熱器３４は、後述の経路切替弁３５により第１の吸熱器３３に替えて管路部３２Ｃ，３２Ｆと接続されたときに、膨脹弁２５を用いて気化（蒸発）し易い状態をなった熱媒体が第２の吸熱器３４内を循環することにより、熱媒体の蒸発作用による吸熱を促進させる。このため、第２の吸熱器３４は、熱媒体の吸熱を利用して周囲の外気を冷却することになる。
【０１０１】
３５は第１，第２の吸熱器３３，３４間で熱媒体の流路（経路）を切替える経路切替弁で、該経路切替弁３５は、制御装置（図示せず）からの切替信号に従って経路の切替え動作を行い、例えば循環路３２のうち第３の管路部３２Ｃを第４の管路部３２Ｄと第６の管路部３２Ｆとのいずれか一方に選択的に連通させるものである。
【０１０２】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができ、蒸気発生用配管部８側の加温と払出用配管部１０側での冷却とをヒートポンプ３１により効率的に行うことができる。特に、本実施の形態では、ヒートポンプ３１に経路切替弁３５等を追加して設けたので、下記のような作用効果を奏するものである。
【０１０３】
即ち、経路切替弁３５は、例えば予め初期設定されることにより第１の吸熱器３３を選択し、第３の管路部３２Ｃは経路切替弁３５により第４の管路部３２Ｄに接続される。そして、この状態で温度センサ１９を用いて払出用配管部１０内に収容した液化ガス２の温度を検出する。
【０１０４】
次に、温度センサ１９で検出した温度が基準温度（例えば、外気温に対して８〜１４℃分だけ低い温度）以下となったときには、経路切替弁３５が第１の吸熱器３３に替えて第２の吸熱器３４を選択するように、第３の管路部３２Ｃを第４の管路部３２Ｄから第６の管路部３２Ｆに切替えて接続するものである。
【０１０５】
これにより、ヒートポンプ３１による払出用配管部１０の冷却は中断されるため、払出用配管部１０内の液化ガス２が、例えば外気温に対して８〜１４℃以上に低い温度に冷却されるのを抑えることができ、供給先のボンベ内等で所謂過充填が発生するのを防ぐことができる。
【０１０６】
この場合、払出用配管部１０内から過度に低い温度の液化ガス２を供給先のボンベに向けて充填（供給）すると、供給先のボンベ内には液化ガス２が過剰に充填されて過充填が生じる可能性がある。そこで、経路切替弁３５で前述の如く経路の切替を行うことにより、所謂過充填に付随した不具合等をなくすことができ、供給先のボンベに対する液化ガス２の供給（移充填）作業を効率的に行うことができる。
【０１０７】
また、経路切替弁３５によって第２の吸熱器３４を選択したときには、第３の管路部３２Ｃが第６の管路部３２Ｆに接続されるため、膨脹弁２５を通過した熱媒体は、第３の管路部３２Ｃ，第６の管路部３２Ｆを介して第２の吸熱器３４を循環しつつ、第７の管路部３２Ｇ、接続点Ａ、第５の管路部３２Ｅを介して圧縮機２４へと流通する。これにより、第２の吸熱器３４側では、熱媒体の吸熱を利用して周囲の外気を冷却することができる。
【０１０８】
また、冬季等にヒートポンプ３１による放熱部（加熱管２２）側での蒸気発生用の熱量が不足する場合には、第２の吸熱器３４により外気を熱源として利用することができる。そして、このときには第２の吸熱器３４側で外気温度を利用して熱媒体（冷媒）を蒸発させ、放熱部（加熱管２２）側での凝縮作用を活性化でき、蒸気発生用配管部８内の液化ガス２の蒸発を促進することができる。また、払出用配管部１０内では、内部の液化ガス２が必要以上に冷やされるのを防ぐことができる。
【０１０９】
なお、前記第１の実施の形態では、図１に示す如く貯蔵タンク１の周囲を略四角形の枠体状をなして取囲む配管構造に、注入配管７を組立てる構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、注入配管全体の構造は、図１に示す構成に限るものではなく、例えば注入配管を貯蔵タンクの周囲に螺旋状をなして延びる配管構造に構成してもよいものである。
【０１１０】
また、前記第１の実施の形態では、蒸気発生用配管部８を折曲げ管部８Ａと傾斜管部８Ｂとにより構成する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば張込みバルブ６と傾斜管部８Ｂとの間をほぼ水平に延びる配管部材等を用いて接続するように、単純な配管構造をもって蒸気発生用配管部を構成してもよい。
【０１１１】
また、前記第１の実施の形態では、貯蔵タンク１と供給バルブ１５との高低差を、例えば５００〜７００ｍｍ程度の寸法Ｌa に設定する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、両者の高低差を７００ｍｍ以上に設定してもよい。また、貯蔵タンク１は、図１〜図３に例示した縦置きに限らず、貯蔵タンクを横置き状態で設置する構成としてもよいものである。
【０１１２】
さらに、前記各実施の形態では、液化ブタンと液化プロパンの混合物からなる液化ガス２を用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばブタン、プロパンまたはジメチルエーテル（ＤＭＥ）等の液化ガスを供給制御する場合にも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態による液化ガス供給装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】液化ガス供給装置の注入配管等を図１中の矢示II−II方向からみた配管構成図である。
【図３】図１中の蒸気発生用配管部と払出用配管部とを展開して示す液化ガス供給装置の全体構成図である。
【図４】図１に示す液化ガス供給装置の制御ブロック図である。
【図５】図２中の制御装置による液化ガスの供給制御処理手順を示す流れ図である。
【図６】第２の実施の形態による液化ガス供給装置を示す図３と同様位置での全体構成図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１ 貯蔵タンク
２ 液化ガス
６ 張込みバルブ（底部バルブ）
７ 注入配管
８ 蒸気発生用配管部
９ 蒸気収容部
１０ 払出用配管部
１１ 仕切バルブ
１２ ガス均圧ライン
１３ 均圧バルブ
１４ 液面センサ
１５ 供給バルブ
１６ 移充填ホース
１８ 圧力センサ
１９ 温度センサ
２０，３１ ヒートポンプ
２１，３２ 循環路
２２ 加熱管（加温手段、放熱部）
２３ 冷却管（冷却手段、吸熱部）
２４ 圧縮機
２５ 膨脹弁
２６ 制御装置
３３ 第１の吸熱器（吸熱部、冷却手段）
３４ 第２の吸熱器（吸熱部）
３５ 経路切替弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化ガスを貯蔵する貯蔵タンクと、該貯蔵タンクよりも低い位置に設けられ該貯蔵タンク内の液化ガスを外部の供給対象物に払出すときに開，閉される供給バルブとを備えた液化ガス供給装置において、
前記貯蔵タンクの底部側には、該貯蔵タンク内の液化ガスを前記供給バルブ側に向けて供給するときに開，閉される底部バルブを設け、
該底部バルブと前記供給バルブとの間には、両者の間を予め決められた配管長をもって接続し、前記貯蔵タンクと供給バルブとの間の高低差により前記貯蔵タンク内の液化ガスが前記底部バルブを介して充填状態で注入される注入配管を設け、
該注入配管の途中には、当該注入配管を上流側に位置する蒸気発生用配管部と下流側に位置する払出用配管部とに仕切るための仕切バルブを設け、
該仕切バルブによって仕切られた前記蒸気発生用配管部には、該仕切バルブを閉弁した状態で当該蒸気発生用配管部内の液化ガスを加温し前記液化ガスの蒸気を発生させる加温手段を設け、
前記払出用配管部には、前記仕切バルブを閉弁した状態で当該払出用配管部内の液化ガスの温度を下げる冷却手段を設け、
前記仕切バルブを開弁したときには、前記蒸気発生用配管部内で発生した蒸気を加圧ガスとして前記払出用配管部に流通させることにより、該払出用配管部内の液化ガスを前記供給バルブ側に向けてガス圧で押出す構成としたことを特徴とする液化ガス供給装置。
【請求項２】
前記蒸気発生用配管部には、前記仕切バルブよりも上流側となる位置で上方に向けて突出し前記液化ガスの蒸気を内部に閉じ込めた状態で収容する蒸気収容部を設けてなる請求項１に記載の液化ガス供給装置。
【請求項３】
前記蒸気発生用配管部と払出用配管部との間には、内部を循環する熱媒体が放熱部の位置で凝縮作用による放熱を行い吸熱部の位置では蒸発作用による吸熱を行うヒートポンプを設け、前記加温手段は前記ヒートポンプの放熱部により構成し、前記冷却手段は前記ヒートポンプの吸熱部により構成してなる請求項１または２に記載の液化ガス供給装置。
【請求項４】
前記ヒートポンプの吸熱部は、前記払出用配管部に設けられ前記冷却手段を構成する第１の吸熱器と、該第１の吸熱器とは別に外気と接触する位置に設けられた第２の吸熱器とにより構成し、前記第１，第２の吸熱器は、前記ヒートポンプの放熱部に対して選択的に切替えて接続する構成としてなる請求項３に記載の液化ガス供給装置。
【請求項１】
液化ガスを貯蔵する貯蔵タンクと、該貯蔵タンクよりも低い位置に設けられ該貯蔵タンク内の液化ガスを外部の供給対象物に払出すときに開，閉される供給バルブとを備えた液化ガス供給装置において、
前記貯蔵タンクの底部側には、該貯蔵タンク内の液化ガスを前記供給バルブ側に向けて供給するときに開，閉される底部バルブを設け、
該底部バルブと前記供給バルブとの間には、両者の間を予め決められた配管長をもって接続し、前記貯蔵タンクと供給バルブとの間の高低差により前記貯蔵タンク内の液化ガスが前記底部バルブを介して充填状態で注入される注入配管を設け、
該注入配管の途中には、当該注入配管を上流側に位置する蒸気発生用配管部と下流側に位置する払出用配管部とに仕切るための仕切バルブを設け、
該仕切バルブによって仕切られた前記蒸気発生用配管部には、該仕切バルブを閉弁した状態で当該蒸気発生用配管部内の液化ガスを加温し前記液化ガスの蒸気を発生させる加温手段を設け、
前記払出用配管部には、前記仕切バルブを閉弁した状態で当該払出用配管部内の液化ガスの温度を下げる冷却手段を設け、
前記仕切バルブを開弁したときには、前記蒸気発生用配管部内で発生した蒸気を加圧ガスとして前記払出用配管部に流通させることにより、該払出用配管部内の液化ガスを前記供給バルブ側に向けてガス圧で押出す構成としたことを特徴とする液化ガス供給装置。
【請求項２】
前記蒸気発生用配管部には、前記仕切バルブよりも上流側となる位置で上方に向けて突出し前記液化ガスの蒸気を内部に閉じ込めた状態で収容する蒸気収容部を設けてなる請求項１に記載の液化ガス供給装置。
【請求項３】
前記蒸気発生用配管部と払出用配管部との間には、内部を循環する熱媒体が放熱部の位置で凝縮作用による放熱を行い吸熱部の位置では蒸発作用による吸熱を行うヒートポンプを設け、前記加温手段は前記ヒートポンプの放熱部により構成し、前記冷却手段は前記ヒートポンプの吸熱部により構成してなる請求項１または２に記載の液化ガス供給装置。
【請求項４】
前記ヒートポンプの吸熱部は、前記払出用配管部に設けられ前記冷却手段を構成する第１の吸熱器と、該第１の吸熱器とは別に外気と接触する位置に設けられた第２の吸熱器とにより構成し、前記第１，第２の吸熱器は、前記ヒートポンプの放熱部に対して選択的に切替えて接続する構成としてなる請求項３に記載の液化ガス供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−３３２９８９（Ｐ２００７−３３２９８９Ａ）
【公開日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１６２２６８（Ｐ２００６−１６２２６８）
【出願日】平成１８年６月１２日（２００６．６．１２）
【出願人】（５０６１２６８８６）株式会社コスモ技研 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月１２日（２００６．６．１２）
【出願人】（５０６１２６８８６）株式会社コスモ技研 (2)
【Ｆターム（参考）】
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