液化ガス充填装置
【課題】本発明は被充填容器への充填方式が異なる場合にどの充填方式かを自動的に判定することを課題とする。
【解決手段】液化ガス充填装置６０は、第１圧力検出器１３１と、第２圧力検出器１３２と、第３圧力検出器１３３と、第２開閉弁Ｖ２と、第３開閉弁Ｖ３とを有する。各圧力検出器１３１〜１３３は、検出した圧力検出信号として制御回路９０に出力する。制御回路９０は、充填開始スイッチ９４からの入力信号により、第１開閉弁Ｖ１が閉弁されている状態で第１圧力検出器１３１により検出された第１圧力値と第２圧力検出器１３２により検出された第２圧力値とを比較し、当該比較結果に基づいて均圧充填方式か、或いは押込充填方式かを判定する制御プログラムＡと、上記判定結果に基づいて第１開閉弁Ｖ１及び第２開閉弁Ｖ２の弁開度及び開閉を制御する制御プログラムＢをメモリ１２０から読み込み、各制御プログラムを実行する。
【解決手段】液化ガス充填装置６０は、第１圧力検出器１３１と、第２圧力検出器１３２と、第３圧力検出器１３３と、第２開閉弁Ｖ２と、第３開閉弁Ｖ３とを有する。各圧力検出器１３１〜１３３は、検出した圧力検出信号として制御回路９０に出力する。制御回路９０は、充填開始スイッチ９４からの入力信号により、第１開閉弁Ｖ１が閉弁されている状態で第１圧力検出器１３１により検出された第１圧力値と第２圧力検出器１３２により検出された第２圧力値とを比較し、当該比較結果に基づいて均圧充填方式か、或いは押込充填方式かを判定する制御プログラムＡと、上記判定結果に基づいて第１開閉弁Ｖ１及び第２開閉弁Ｖ２の弁開度及び開閉を制御する制御プログラムＢをメモリ１２０から読み込み、各制御プログラムを実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液化ガス充填装置に係り、特に複数の充填方式に対応して液化ガスを充填するよう構成された液化ガス充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、タンク内においては、液相領域と気相領域とが併存する。
【０００３】
上記液化ガスを充填するための液化ガス充填システムとしては、「押込充填方式」と「均圧充填方式」との二つの充填方式がある。
【０００４】
「押込充填方式」とは、液化ガスの貯蔵元である液化ガス貯槽と被充填容器との間を充填ラインのみの配管経路で連通し、充填ラインより液化ガスを被充填容器に充填する方式である。
【０００５】
「均圧充填方式」とは、液化ガス貯槽の液相部と被充填容器の液相部との間を充填ラインで接続するとともに、液化ガス貯槽の気相部と被充填容器の気相部との間を均圧化ラインで連通し、被充填容器内の圧力（気化ガス）を均圧化ラインを利用して被充填容器外（液化ガス貯槽）へ逃がすことによって液化ガス貯槽内と被充填容器内とのガスの圧力を均圧化して、被充填容器内の圧力が高圧になるのに伴って充填ラインより被充填容器への液化ガスの充填効率の低下を防止する方式である（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特願平１１−９９２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
液化ガス充填装置においては、被充填容器の構造によって液化ガス充填方式が異なる。例えば、押込充填方式で充填する場合には、充填ラインに設けられた流量計によって計測された流量計測値による積算流量が被充填容器への総充填量となる。また、均圧充填方式で充填する場合には、上記流量計測値より求めた積算流量から均圧化ラインを介して液化ガス貯槽に回収されたベーパ量を減算した流量値が総充填量となる。このように、押込充填方式と均圧充填方式とでは被充填容器への液化ガスの総充填量の計測の仕方が異なる。
【０００８】
また、押込充填方式で充填する場合には、液化ガスの充填に伴って被充填容器の気相部の圧力が上昇し、この圧力上昇に伴い被充填容器へ充填される液化ガスの流量が減少するため、被充填容器の圧力が目標圧力に達する直前に充填流量（流速）が低下する。このため、被充填容器内への液化ガスの供給を停止するために充填ラインに設けられた開閉弁を閉弁する際の衝撃（ウォータハンマ現象）が小さいので、液化ガスの充填を終了する際にはウォータハンマ現象を考慮することなく速やかに開閉弁を閉弁することができる。
【０００９】
一方、均圧充填方式で充填する場合には、被充填容器の気相部の圧力が均圧化ラインを介して液化ガス貯槽に抜けることとなる。このため、押込充填方式のように液化ガスの充填に伴って被充填容器の気相部の圧力が上昇することはなく、液化ガスの流量が低下することなく被充填容器への充填が行なわれるため、被充填容器への充填を終了する際に第１開閉弁Ｖ１を閉弁（全閉）すると、ウォータハンマによる大きな衝撃が発生するおそれがある。そのため、均圧充填方式での充填において被充填タンクへの液化ガスの供給を停止する際には、ウォータハンマ現象の影響を低減するために第１開閉弁Ｖ１の弁開度を徐々に絞って液化ガスの流量（流速）を低下させるような制御を行なうことが考えられている。このように、押込充填方式と均圧充填方式とでは被充填容器への液化ガスの充填制御も異なる。
【００１０】
従って、上記両充填方式の被充填容器に液化ガスを充填するためには両充填方式それぞれ専用の液化ガス充填装置を設ける必要があるが、設置スペースなどの諸条件を考慮すると、一台の液化ガス充填装置で両方式に対応できることが望まれている。
【００１１】
しかし、一つの液化ガス充填装置で押込充填方式と均圧充填方式の何れの被充填容器に対しても液化ガスの充填を行えるようにするためには、被充填容器が押込充填方式に対応するものであるのか、或いは、均圧充填方式に対応するものであるのかを判断する必要がある。
【００１２】
そこで、一つの液化ガス充填装置で上記両方式に対応できるようにするために、被充填容器への充填を開始する際に充填方式を係員が手動で入力操作する方法が考えられる。しかしながら、この手動操作による入力方法では、係員の誤操作、勘違い、操作忘れなどによる操作ミスが発生するおそれがあり、この操作ミスにより、例えば液化ガスの総充填量の計量が正確に行われなくなったり、被充填容器への充填制御を的確に行えなくなるという問題があった。
【００１３】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、被充填容器が押込充填方式と均圧充填方式との何れの方式に対応するものであるのかを自動的に判断できるようにした液化ガス充填装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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糟と、
一端が前記液化ガス貯糟の液相部に接続され、他端が被充填容器の液相部に接続可能とされた液化ガス充填経路と、
一端が前記液化ガス貯糟の気相部に接続され、他端が前記被充填容器の気相部に接続可能とされた均圧経路と、
前記被充填容器への液化ガスの充填を開始する際に操作される充填開始スイッチと、
前記液化ガス充填経路に設けられ、前記液化ガス充填経路より前記被充填容器へ充填された液化ガスの充填量を計量する流量計と、
前記液化ガス充填経路に設けられた液化ガス充填用開閉弁と、
前記均圧経路に設けられた均圧用開閉弁と、
前記充填開始スイッチの操作に基づき前記液化ガス充填用開閉弁及び前記均圧用開閉弁を開閉制御して前記被充填容器への液化ガスの充填を制御する制御手段と、
を備えてなる液化ガス充填装置において、
前記液化ガス充填経路内の前記液化ガス充填用開閉弁よりも前記被充填容器への接続部側の圧力を検出する第１圧力検出器と、
前記均圧経路内の前記均圧用開閉弁よりも前記被充填容器への接続部側の圧力を検出する第２圧力検出器と、
を備え、
前記制御手段は、
前記充填開始スイッチが操作されると、前記第１圧力検出器により検出された第１圧力値と前記第２圧力検出器により検出された第２圧力値とを比較して前記均圧経路が前記被充填容器に接続された否かを判定することにより、前記被充填容器が押込充填方式に対応する被充填容器であるのか、或いは、均圧充填方式に対応する被充填容器であるのかを判定する充填方式判定手段を有してなることを特徴とする。
（２）本発明の前記充填方式判定手段は、前記充填開始スイッチが操作された場合に、前記液化ガス充填用開閉弁及び前記均圧用開閉弁が閉弁されている状態において、前記第１圧力検出器により検出された第１圧力値と前記第２圧力検出器により検出された第２圧力値とを比較することにより、前記被充填容器が押込充填方式に対応する被充填容器であるのか、或いは、均圧充填方式に対応する被充填容器であるのかを判定することを特徴とする。
（３）本発明の前記充填方式判定手段は、前記充填開始スイッチが操作された場合に、前記均圧開閉弁を開弁させるとともに前記液化ガス充填用開閉弁を閉弁させている状態において前記第１圧力検出器により検出された第１圧力値と前記第２圧力検出器により検出された第２圧力値とを比較することにより、前記被充填容器が押込充填方式に対応する被充填容器であるのか、或いは、均圧充填方式に対応する被充填容器であるのかを判定することを特徴とする。
（４）本発明の前記充填方式判定手段は、前記充填開始スイッチが操作された場合に、前記液化ガス充填用開閉弁及び前記均圧開閉弁を開弁させている状態において、前記第１圧力検出器により検出された第１圧力値の変化に基づいて前記被充填容器が押込充填方式に対応する被充填容器であるのか、或いは、均圧充填方式に対応する被充填容器であるのかを判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、被充填容器へ液化ガスを充填する際に、被充填容器が押込み充填方式に対応した充填容器であるのか、或いは均圧充填方式に対応した充填容器であるのかを判定することができるので、人為的な操作ミスがなく、被充填容器の充填方式にあった液化ガスの充填を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による液化ガス充填装置の一実施例を用いた均圧充填方式のシステム系統図である。
【図２】本発明による液化ガス充填装置の一実施例を用いた押込充填方式のシステム系統図である。
【図３】液化ガス充填装置の制御回路が実行する液化ガス充填制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】図３の制御処理に続いて実行される制御処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明による液化ガス充填装置の一実施例を用いた均圧充填方式のシステム系統図である。図１に示されるように、液化ガス充填システム１００は、液化ガス貯槽２０と、液化ガス充填経路（充填ライン）４０と、気相部均圧経路（均圧化ライン）５０とを有する。液化ガス貯槽２０は、液化ガスを貯蔵する容量の大きい大型タンクである。
【００１９】
また、車両８０の被充填容器３０は、後述するように、充填側接続カップリング３４、３８が接続される充填側接続口３２と、均圧側接続カップリング３８が接続される均圧側接続口３６とを有する構成であり、均圧充填方式で充填可能な被充填容器である。
【００２０】
液化ガス充填配管経路４０は、一端が液化ガス貯槽２０の液相領域に接続され、他端が液化ガスを充填される車両８０に搭載された被充填容器（燃料タンク）３０の充填側接続口３２に接続される充填側接続カップリング３４を有する。
【００２１】
気相部均圧経路５０は、一端が液化ガス貯槽２０の気相領域に接続され、他端が被充填容器３０の均圧側接続口３６に接続される均圧側接続カップリング３８を有し、気相部均圧経路５０には第２開閉弁Ｖ２（均圧用開閉弁）が設けられている。
【００２２】
第２開閉弁Ｖ２は電磁弁からなり、制御回路９０からの信号により開弁または閉弁状態に切り替わる。更に、第２開閉弁Ｖ２は、均圧充填方式による液化ガスの充填の際に開弁される。なお、図１では、充填側接続カップリング３４と均圧側接続カップリング３８とは別々に設けられているが、これらカップリング３４、３８を一体化するとともに、車両８０の充填側接続口３２と均圧側接続口３６とを近接（或いは一体化）して設けることにより、充填側接続カップリング３４が充填側接続口３２に接続されるのに伴い均圧側接続カップリング３８が均圧側接続口３６に接続可能にするようにしても良い。
【００２３】
また、液化ガス充填経路４０は、液化ガス充填装置６０を介して被充填容器３０に接続される。液化ガス貯槽２０と液化ガス充填装置６０との間を連通する部分には、液化ガスを圧送する加圧手段としてのポンプ７０が設けられている。
【００２４】
また、液化ガス充填装置６０の筐体内部には、セパレータ６２と、流量計６４と、背圧弁６６と、電磁弁からなる第１開閉弁Ｖ１（液化ガス充填用開閉弁）とが設けられている。セパレータ６２は、液化ガス充填配管経路４０により充填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。
【００２５】
流量計６４は、液化ガス充填配管経路４０により充填される液化ガスの流量を計測し、計測した流量に応じた流量パルスを出力する。
【００２６】
充填側接続カップリング３４は、充填側接続口３２との接続時に開弁する弁を内蔵しており、液化ガス充填装置６０から引き出された液化ガス充填配管経路４０を構成する充填ホース４２（図１中、太線で示す）の先端（他端）に設けられている。また、均圧側接続カップリング３８は、均圧側接続口３６との接続時に開弁する弁を内蔵しており、液化ガス充填装置６０から引き出された気相部均圧経路５０を構成する均圧ホース５２（図１中、太線で示す）の先端（他端）に設けられている。
【００２７】
また、車両８０に搭載された被充填容器３０は、気相部と液相部との境界となる液化ガスの液面の高さ位置（液位）を検知する液面計８２と、充填側接続口３２に連通された管路の先端に設けられた過充填防止弁８４とを有する。
【００２８】
液面計８２は、被充填容器３０の液面が予め設定された過充填防止位置に達した時点で過充填検出信号を無線（或いは通信線）で液化ガス充填装置６０に送信する。また、過充填防止弁８４は、液化ガスが充填されて被充填容器３０内の液面高さが予め規定された過充填防止位置を超えた上限位置（充填限界位置）に達した時点で液面上昇圧により閉弁するように構成されている。
【００２９】
各接続口３２、３６は、接続時に開弁する開閉弁（図示せず）を内蔵している。そのため、各接続カップリング３４、３８を各接続口３２、３６に接続したときには、各内蔵された開閉弁が開弁動作して内部通路を開となり、この状態において、各接続カップリング３４、３８に設けられたレバー（図示せず）を開弁操作することにより各接続カップリング３４、３８内に上記開閉弁とは別にそれぞれ設けられた主弁（開閉弁）が開弁され、これにより液化ガスの充填及び気相部のベーパの回収が可能になる。
【００３０】
背圧弁６６は、気相部均圧経路５０から分岐された背圧管６８を介して気相領域の均圧化された圧力が背圧として導入されており、導入された圧力よりポンプ７０により加圧された液圧が大きくなったときに開弁するように構成されている。
【００３１】
すなわち、背圧弁６６は、液化ガス充填経路４０により充填される液化ガスが流量計６４において気化しないように、ポンプ７０により加圧された充填圧力が液化ガスの飽和蒸気圧力よりも上回る設定値以上になったとき開弁するように設定されている。
【００３２】
ここで、液化ガスの充填に際しての制御回路９０の制御の概略について説明する。まず、被充填容器３０が押込充填方式に対応する容器である場合について説明する。充填開始スイッチ釦９４がオンに操作されることで、制御回路９０は、第１開閉弁Ｖ１のみ（第２開閉弁Ｖ２も開弁しても良い）を開弁させることにより被充填容器３０への液化ガスの充填が開始され、流量計６４より出力された流量パルスを読み込むことで被充填容器３０に充填された液化ガス（液）の流量を充填量として演算し、演算結果の充填量を記憶すると共に、流量表示器９２に充填量を表示する。
【００３３】
次に、流量計６４により計測される流量がほぼ無くなった（充填がほぼ停止している）ことが検出された場合、或いは作業員が充填終了と判断して液化ガス充填装置６０に設けられた充填停止スイッチ釦９６をオンに操作すると、第１開閉弁Ｖ１を閉弁させて被充填容器３０への液化ガス充填を停止させる。
【００３４】
次に、被充填容器３０が均圧充填方式に対応する容器である場合について説明する。充填開始スイッチ釦９４がオンに操作されることで、制御回路９０は、第１開閉弁Ｖ１及び第２開閉弁Ｖ２が開弁させて被充填容器３０への液化ガスの充填を開始する。液化ガスの充填開始と共に、制御回路９０は、流量計６４より出力された流量パルスを読み込むことで被充填容器３０に充填された液化ガス（液）の流量を充填量として演算する。さらに、制御回路９０は、気相部均圧経路５０を介して被充填容器３０より液化ガス貯槽２０に放出される気化ガス（或いは気化ガスと液化ガスとの混合ガス）の放出量を演算し、液化ガスの充填量から放出量を減算する。そして、制御回路９０は、被充填容器３０に充填された液化ガスの充填量を演算・記憶すると共に、流量表示器９２に充填量を表示する。
【００３５】
次に、流量計６４により計測される流量がほぼ無くなった（充填がほぼ停止している）ことが検出された場合、或いは作業員が充填終了と判断して液化ガス充填装置６０に設けられた充填停止スイッチ釦９６をオンに操作すると、第２開閉弁Ｖ２を閉弁するとともに第１開閉弁Ｖ１を段階的に徐々に閉弁させる。この段階的な閉弁制御によりウォータハンマの衝撃を緩和させながら被充填容器３０への液化ガス充填を停止させる。
【００３６】
また、本実施例における液化ガス充填装置６０は、第１圧力検出器１３１と、第２圧力検出器１３２と、第３圧力検出器１３３と、第３開閉弁Ｖ３とを有する。各圧力検出器１３１〜１３３は、夫々圧力センサからなり、検出した圧力に応じた電気信号を圧力検出信号として制御回路９０に出力する。第３開閉弁Ｖ３は、電圧が印加されることにより開弁する電磁弁であり、制御回路９０からの信号により開閉駆動される。更に、第３開閉弁Ｖ３は、通常閉弁されており、例えば、被充填容器３０が押込充填方式の場合に、被充填容器３０への液化ガスの充填の開始の際に被充填容器３０内の圧力が高圧であるために液化ガスを被充填容器３０に充填することができない場合に開弁される。また、３開閉弁Ｖ３は、当該被充填容器３０への液化ガスの充填が進み被充填容器３０内のガスの圧力が高圧となって、被充填容器３０への液化ガスの充填効率（流量）が低下した際に被充填容器３０内のガスの圧力を被充填容器３０外（液化ガス貯槽２０）へ放出して被充填容器３０内の圧力を低下させて被充填容器３０への液化ガスの充填効率を上げようとする場合に開弁される。
【００３７】
なお、第１開閉弁Ｖ１は、印加される電圧値の大きさ（或いは電圧の印加時間の間隔（デューティー比））に応じて弁開度が調整される電磁弁が採用されている。ここで、第１開閉弁Ｖ１に弁開度を調整することができない電磁弁を採用した場合には、開閉弁Ｖ１よりも口径の小さい第４開閉弁Ｖ４（図１中、破線で示す）を並列に設け、大流量で液化ガスを充填する場合には第１開閉弁Ｖ１が開弁するように制御し、小流量で液化ガスを充填する場合には第４開閉弁Ｖ４が開弁するように制御するようにしても良い。このように、第１開閉弁Ｖ１と第４開閉弁Ｖ４との弁の開閉を制御することにより、弁開度を調整しうる第１開閉弁V１と同様の機能を果たすことが可能になる。また、被充填容器の容量が大きい場合には、第１開閉弁Ｖ１と第４開閉弁Ｖ４との両方を同時に開弁させるようしても良い。
【００３８】
第１圧力検出器１３１は、第１開閉弁Ｖ１より下流に分岐接続された分岐管路１１０に設けられ、液化ガス充填経路４０を構成する充填ホース４２の先端に設けられた充填側接続カップリング３４が被充填容器３０の充填側接続口３２に接続され、充填側接続カップリング３４のレバー（図示せず）を開弁操作することで当該被充填容器３０の液相部の圧力（第１圧力）を検出する。
【００３９】
また、第１圧力検出器１３１は、分岐管路１１０に設けられた第３開閉弁Ｖ３よりも上流側（液化ガス充填経路４０側）に配置されている。
【００４０】
第２圧力検出器１３２は、気相部均圧経路５０に設けられた第２開閉弁Ｖ２より上流（被充填容器３０側）の気相部均圧経路５０に設けられ、気相部均圧経路５０を構成する均圧ホース５２の先端に設けられた均圧側接続カップリング３８が被充填容器３０の均圧側接続口３６に接続され、均圧側接続カップリング３８のレバー（図示せず）が開弁操作されることで当該被充填容器３０の気相部の圧力（第２圧力）を検出する。
【００４１】
第３圧力検出器１３３は、第２開閉弁Ｖ２より下流（液化ガス貯槽２０側）の気相部均圧経路５０に設けられ、第２開閉弁Ｖ２が閉弁された状態において、液化ガス貯槽２０の気相部の圧力（第３圧力）を検出する。
【００４２】
前述したように車両８０に搭載された被充填容器３０の充填側接続口３２、均圧側接続口３６に充填側接続カップリング３４、均圧側接続カップリング３８が接続されると、第１、第２圧力検出器１３１、１３２により検出される二つの圧力は、夫々被充填容器３０の圧力でほぼ同じ圧力値が検出される。そのため、液化ガス充填開始前の１、第２圧力検出器１３１、１３２により検出される圧力がほぼ同じであるときは、制御回路９０において、当該被充填容器３０が均圧充填方式で充填される構成であることを判定することが可能になる。
【００４３】
また、制御回路９０は、各圧力検出器１３１〜１３３により検出された圧力検出値や各制御プログラムを記憶するメモリ１２０に接続されており、各種制御処理及び演算処理を行なう際に各データ及び制御プログラムをメモリ１２０から読み込み、各制御プログラムを実行する。
【００４４】
また、メモリ１２０は、充填開始スイッチ９４からの入力信号により、第１開閉弁Ｖ１第２開閉弁V２が閉弁されている状態で第１圧力検出器１３１により検出された第１圧力値と第２圧力検出器１３２により検出された第２圧力値とを比較し、当該比較結果に基づき、第１圧力値と第２圧力値の値が同じである場合に気相部均圧経路５０が被充填容器３０に接続された均圧充填方式と判定し、第１圧力値と第２圧力値の値が異なる場合に気相部均圧経路５０が被充填容器３０に接続されていない押込充填方式と判定する制御プログラムＡと、上記判定結果に基づいて第１開閉弁Ｖ１及び第２開閉弁Ｖ２の開閉、及び第１開閉弁Ｖ１の弁開度を制御する制御プログラムＢとが格納されている。従って、制御回路９０は、上記制御プログラムＡ，Ｂによる充填方式判定手段と、充填制御手段とを有する。
【００４５】
図２は本発明による液化ガス充填装置の一実施例を用いた押込充填方式のシステム系統図である。図２に示されるように、車両８０Ａに搭載された被充填容器３０Ａは、液化ガスが充填される充填側接続口３２のみを有する押込充填方式の被充填容器である。そのため、被充填容器３０Ａへの充填作業は、充填側の接続カップリング３４を被充填容器３０Ａの充填側接続口３２に接続するのみで、均圧側接続カップリング３８の接続は行なわない。
【００４６】
この場合、被充填容器３０Ａの充填側接続口３２のみに充填側接続カップリング３４が接続されるため、第１、第２圧力検出器１３１、１３２により検出される二つの圧力は、異なる圧力値として検出される。そのため、液化ガス充填開始前の第１圧力検出器１３１により検出される第１圧力値と第２圧力検出器１３２により検出される第２圧力値が異なるときは、制御回路９０において、当該被充填容器３０Ａが押込充填方式で充填される構成であることを判定することが可能になる。
【００４７】
ここで、制御回路９０が実行する制御処理について説明する。
【００４８】
液化ガスの充填を受ける車両８０または８０Ａが到着すると、作業員は、当該車両８０または８０Ａに搭載された被充填容器３０または３０Ａの構造が均圧充填方式（図１参照）か、或いは押込充填方式（図２参照）かを確認する。そして、作業員は、当該被充填容器の構造が均圧充填方式の被充填容器３０である場合は、図１に示されるように被充填容器３０の充填側接続口３２、均圧側接続口３６に充填側接続カップリング３４、均圧側接続カップリング３８を接続し、充填側接続カップリング３４、均圧側接続カップリング３８のレバーを開弁操作した後、液化ガス充填装置６０の充填開始スイッチ９４をオンに操作する。
【００４９】
また、当該被充填容器の構造が押込充填方式の被充填容器３０Ａである場合は、図２に示されるように被充填容器３０Ａの充填側接続口３２に接続カップリング３４を接続し、充填側接続カップリング３４のレバーを開弁操作した後、液化ガス充填装置６０の充填開始スイッチ９４をオンに操作する。
【００５０】
図３は液化ガス充填装置の制御回路が実行する液化ガス充填制御処理を説明するためのフローチャートである。図４は図３の制御処理に続いて実行される制御処理を説明するためのフローチャートである。なお、図３、図４のフローチャートには充填停止スイッチ釦９６が操作された場合における制御は示されていないが、被充填容器３０または３０Ａへの液化ガスの充填中においては充填停止スイッチ釦９６の操作による液化ガスの充填の停止処理は常に有効とされている。そして、充填停止スイッチ釦９６が操作された際には、被充填容器が押込充填方式の被充填容器３０Ａである場合には第１の開閉弁V１を閉弁させ充填を終了させ、また、被充填容器が均圧充填方式の被充填容器３０である場合には第２の開閉弁を閉弁させるとともに第１の開閉弁V１を段階的に徐々に閉弁させる制御を行う。
【００５１】
図３のＳ１１において、充填開始スイッチ９４がオンに操作されたか否かをチェックする。Ｓ１１において、充填開始スイッチ９４がオンに操作された場合（ＹＥＳの場合）は、Ｓ１２に進み、第１、第２圧力検出器１３１、１３２により検出された第１圧力値Ｐ１１と第２圧力値Ｐ２２を読み込む。そして、二つの第１圧力値Ｐ１１と第２圧力値Ｐ２２とがほぼ等しいか否かをチェックする。
【００５２】
Ｓ１２において、Ｐ１１≒Ｐ２２である場合（ＹＥＳの場合）は、Ｓ１３に進み、当該被充填容器が均圧充填方式であると判定する（充填開始前、１回目の判定）。また、Ｓ１２において、Ｐ１１≒Ｐ２２でない場合（ＮＯの場合）は、Ｓ１４に進み、当該被充填容器が押込充填方式であると判定する（充填開始前、１回目の判定）。尚、Ｓ１４で当該被充填容器が押込充填方式であると判定された場合、後述するＳ１５〜Ｓ１９の処理を省略してＳ２１に移行する。
【００５３】
また、上記Ｓ１３で当該被充填容器が均圧充填方式であると判定された場合は、次のＳ１５に進み、第２、第３圧力検出器１３２、１３３で検出された第２圧力値Ｐ２２、第３圧力値Ｐ３３を読み込む。続いて、Ｓ１６に進み、検出された第２圧力値Ｐ２２、第３圧力値Ｐ３３を充填開始前の圧力値としてメモリ１２０に記憶する。この後は、Ｓ１７に進み、第２開閉弁Ｖ２を開弁する。
【００５４】
Ｓ１７で第２開閉弁Ｖ２が開弁されると、気相部均圧経路５０を介して被充填容器３０の気相部と液化ガス貯槽２０の気相部とが連通され、第２、第３圧力検出器１３２、１３３によって検出された第２圧力値Ｐ２２、第３圧力値Ｐ３３がほぼ等しくなる（Ｐ２２≒Ｐ３３）。
【００５５】
これにより、被充填容器３０が温度上昇により気相部の圧力が上昇している場合には、当該被充填容器３０の気相部の圧力が液化ガス貯槽２０の気相部の圧力に減圧され、液化ガスを充填する際の圧力上昇を防止して高速充填（大流量による充填）が行える。
【００５６】
次のＳ１８では、各圧力検出器１３１〜１３３により検出された第１圧力値Ｐ１１、第２圧力値Ｐ２２、第３圧力値Ｐ３３がほぼ等しいか否かをチェックする。Ｓ１８において、各圧力値がＰ１１≒Ｐ２２≒Ｐ３３である場合、Ｓ１９に進み、充填ホース４２、充填側接続部３２、充填側接続カップリング３４、被充填容器３０、均圧側接続部３６、均圧側接続カップリング３８、均圧ホース５２、第２開閉弁Ｖ２、気相部均圧経路５０の各圧力が等しいことから被充填容器３０と液化ガス貯槽２０とが連通され、均圧充填方式で充填されることが再確認（充填開始前、２回目の判定）される。また、Ｓ１８において、各圧力値がＰ１１≒Ｐ２２≒Ｐ３３でない場合、均圧ホース５２の均圧側接続カップリング３８が被充填容器３０の均圧側接続部３６に接続されていないとみなし、Ｓ２０に進み、当該被充填容器３０の構造が押込充填方式であると判定する（充填開始前、２回目の判定）。
【００５７】
次のＳ２１では、ポンプ７０を起動するとともに第１開閉弁Ｖ１を開弁する。尚、第１開閉弁Ｖ１と並列に第４開閉弁Ｖ４が設けられている場合は、第１、第４開閉弁Ｖ１、Ｖ４を開弁する。ここで、被充填容器３０の容量が小さい場合など、被充填容器３０への液化ガスの流量を低くして液化ガスを充填する必要がある場合には、第１開閉弁Ｖ１或いは第４開閉弁Ｖ４のいずれか一方のみを開弁させて液化ガスの充填を行わせても良い。
【００５８】
続いて、Ｓ２２に進み、流量計６４により計測された流量パルスを読み込み、Ｓ２３で流量パルスを積算し、流量計測値Ｑ１としてメモリ１２０に記憶するとともに表示器９２に表示する。
【００５９】
次のＳ２４では、第１圧力検出器１３１により検出された第１圧力値Ｐ１２を読み込み、Ｓ２５で第１圧力検出器１３１により検出された第１圧力値Ｐ１２をメモリ１２０に記憶する。
【００６０】
Ｓ２６では、流量計６４により計測された流量パルスを読み込み、Ｓ２７で流量パルスを積算し、積算された流量値を加算して流量計測値Ｑ１としてメモリ１２０に記憶するとともに表示器９２に表示する。
【００６１】
続いて、Ｓ２８では、第１圧力検出器１３１により検出された第１圧力値Ｐ１ｎを読み込み、Ｓ２９において、上記第１圧力値Ｐ１２と現在の第１圧力値Ｐ１ｎとを比較し、現在の第１圧力値Ｐ１ｎが上記第１圧力値Ｐ１２よりも大きいか否かをチェックする。Ｓ２９において、Ｐ１ｎ＞Ｐ１２の場合（ＹＥＳの場合）は、充填時間が経過すると共に、第１圧力検出器１３１により検出された充填圧力が被充填容器の圧力（気相部の圧力上昇）により徐々に増加しているため、Ｓ３０に進み、当該被充填容器の構造が押込充填の被充填容器３０Ａであると判定する（充填中、３回目の判定）。尚、Ｓ３０で当該被充填容器の構造が押込充填方式の被充填容器３０Ａであると判定された場合は、後述のＳ３７の処理に移行する。なお、被充填容器３０Ａへの液化ガスの流量を低くして液化ガスを充填する必要がある場合には、後述のＳ３７への処理に移行する前に第１開閉弁Ｖ１或いは第４開閉弁Ｖ４のいずれか一方のみを開弁させて液化ガスの充填を行わせる様にしてもよい。
【００６２】
また、Ｓ２９において、Ｐ１ｎ＞Ｐ１２でない場合（ＮＯの場合）は、第１圧力検出器１３１により検出された充填圧力が増加していないため、当該被充填容器の圧力（気相部の圧力上昇）がほぼ一定であり、均圧充填方式の被充填容器３０であることが再確認される。そのため、次のＳ３１に進み、当該被充填容器３０に設けられた液面計８２より上限位置検出信号が出力されたか否かをチェックする。
【００６３】
Ｓ３１において、液面計８２より上限位置検出信号が出力されていない場合（ＮＯの場合）は、Ｓ３２に進み、流量計６４により計測された流量パルスを読み込み、Ｓ３３で流量パルスを積算し、積算された流量値を加算して流量計測値Ｑ１としてメモリ１２０に記憶するとともに表示器９２に表示する。
【００６４】
次のＳ３４では、流量計測値Ｑ１に基づき流量が大幅に減少したか否かをチェックする。Ｓ３４において、流量計測値Ｑ１に基づき流量が大幅に減少した場合（ＹＥＳの場合）は、過充填防止弁８４が閉弁したものと判断してＳ３５に進み、各開閉弁Ｖ１、Ｖ２を閉弁するとともにポンプ７０の駆動を停止し、今回の充填制御を終了する。
【００６５】
また、上記Ｓ３４において、流量計測値Ｑ１に基づき流量が大幅に減少していない場合（ＮＯの場合）は、まだ液化ガスの充填が継続しているので、上記Ｓ２６の処理に戻り、Ｓ２６以降の処理を繰り返す。
【００６６】
上記Ｓ３１において、液面計８２より上限位置検出信号が出力された場合（ＹＥＳの場合）は、Ｓ３６に進み、第１開閉弁Ｖ１の弁開度を半閉とする。これにより、被充填容器３０に充填される流量が全開時の半分程度に減少するため、被充填容器３０の液面が上限位置に達した時点において、過充填防止弁８４の閉弁によるウォータハンマを防止することができる。続いて、Ｓ３７で流量計６４により計測された流量パルスを読み込み、Ｓ３８で流量パルスを積算し、積算された流量値を加算して流量計測値Ｑ１としてメモリ１２０に記憶するとともに表示器９２に表示する。
【００６７】
次のＳ３９では、流量計測値Ｑ１に基づいて充填流量がほぼゼロになったか否かをチェックする。Ｓ３９において、充填流量がほぼゼロになっていない場合（ＮＯの場合）は、上記Ｓ３７の処理に戻り、Ｓ３７〜Ｓ３９の処理を繰り返す。また、Ｓ３９において、充填流量がほぼゼロになった場合（ＹＥＳの場合）は、Ｓ３５に進み、各開閉弁Ｖ１、Ｖ２を閉弁するとともにポンプ７０の駆動を停止し、今回の充填制御を終了する。
【００６８】
このように、本実施例においては、上記Ｓ１２において、Ｐ１１≒Ｐ２２である場合（ＹＥＳの場合）は、Ｓ１３で当該被充填容器が均圧充填方式であると判定し、上記Ｓ１２において、Ｐ１１≒Ｐ２２でない場合（ＮＯの場合）は、Ｓ１４で当該被充填容器が押込充填方式であると判定するといった１回目の判定処理を行なうことで、充填開始前に当該被充填容器が均圧充填方式か、あるいは押込充填方式かを自動的に判定することができる。
【００６９】
また、上記Ｓ１８において、各圧力検出器１３１〜１３３により検出された第１圧力値Ｐ１１、第２圧力値Ｐ２２、第３圧力値Ｐ３３がＰ１１≒Ｐ２２≒Ｐ３３である場合、Ｓ１９に進み、被充填容器３０と液化ガス貯槽２０とが連通されて均圧充填方式で充填されることが再確認され、また、Ｓ１８において、各圧力値がＰ１１≒Ｐ２２≒Ｐ３３でない場合、均圧ホース５２の均圧側接続カップリング３８が被充填容器３０の均圧側接続部３６に接続されていないとみなし、Ｓ２０で当該被充填容器３０の構造が押込充填方式であると判定するといった２回目の判定処理を行なうことで、充填開始前に再度、当該被充填容器が均圧充填方式か、あるいは押込充填方式かを自動的に判定することができる。
【００７０】
さらに、上記Ｓ２９において、現在より前に検出された第１圧力値Ｐ１２と現在の第１圧力値Ｐ１ｎとを比較し、現在の第１圧力値Ｐ１ｎが上記第１圧力値Ｐ１２よりも大きい場合（Ｐ１ｎ＞Ｐ１２の場合）は、充填時間が経過すると共に、第１圧力検出器１３１により検出された充填圧力が被充填容器３０の圧力（気相部の圧力上昇）により徐々に増加しているため、Ｓ３０で当該被充填容器３０の構造が押込充填方式であると判定するといった３回目の充填方式判定処理を行なうことで、充填開始前に再度、当該被充填容器が均圧充填方式か、あるいは押込充填方式かを自動的に判定することができる。３回目の判定処理を行なう理由としては、２回目の充填方式判定条件が偶然にＰ１１≒Ｐ２２≒Ｐ３３となる場合があるため、充填開始後に第１圧力検出器Ｐ１により検出された第１圧力値の時間的な変化があるか否かによって当該被充填容器が均圧充填方式か、あるいは押込充填方式かを自動的に再確認することができる。
【００７１】
上記判定処理は、１〜３回の充填方式判定処理のうち何れか一または二つを行なうことでも良いし、あるいは全ての充填方式判定処理を行なって判定結果の信頼性をより高めるようにしても良い。
【００７２】
なお、制御回路９０は、被充填容器３０が押込充填方式と均圧充填方式との何れの方式であるのかに基づき被充填容器３０に充填された液化ガスの充填量を計測の仕方を異ならせている。押込充填方式と判定された場合には、流量計６４より出力される流量パルスより演算した流量計測値Ｑ１をそのまま被充填容器３０に充填された液化ガスの充填量としている。また、均圧充填方式と判定された場合には、流量計測値Ｑ１の液化ガスが被充填容器３０に充填された結果、被充填容器３０内の流量計測値Ｑ１分の気化ガスは被充填容器３０外へ排出されたこととなるため、この排出された気化ガスの排出量を流量計測値Ｑ１から減算することにより求められた量を被充填容器３０への流量計測値Ｑ１としている。なお、気相部均圧経路５０を介して被充填容器３０より外部へ排出される気化ガスの量の計測は上記方式に限られるものではなく、例えば、気相部均圧経路５０に流量計を設け、この流量計により計測される気化ガスの流量から被充填容器３０より外部へ排出される気化ガスの量を直接計測するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
上記実施例では、車両８０に搭載された被充填容器３０に液化ガスを充填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充填容器（例えば、住宅や建築物の暖房設備に液化ガスを充填するための貯蔵タンクなど）に液化ガスを充填する場合にも適用することができるのは勿論である。
【００７４】
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。
【符号の説明】
【００７５】
２０ 液化ガス貯槽
３０ 被充填容器
３２ 充填側接続口
３６ 均圧側接続口
３４ 充填側接続カップリング
３８ 均圧側接続カップリング
４０ 液化ガス充填経路
４２ 充填ホース
５０ 気相部均圧経路（均圧経路）
５２ 均圧ホース
８０ 車両
６０ 液化ガス充填装置
６２ セパレータ
６４ 流量計
６６ 背圧弁
７０ ポンプ
８２ 液面計
８４ 過充填防止弁
９０ 制御回路
９２ 流量表示器
９４ 充填開始スイッチ釦
９６ 充填停止スイッチ釦
１００ 液化ガス充填システム
１１０ 分岐管路
１２０ メモリ
１３１ 第１圧力検出器
１３２ 第２圧力検出器
１３３ 第３圧力検出器
Ｖ１ 第１開閉弁（液化ガス充填用開閉弁）
Ｖ２ 第２開閉弁（均圧用開閉弁）
Ｖ３ 第３開閉弁
Ｖ４ 第４開閉弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は液化ガス充填装置に係り、特に複数の充填方式に対応して液化ガスを充填するよう構成された液化ガス充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、タンク内においては、液相領域と気相領域とが併存する。
【０００３】
上記液化ガスを充填するための液化ガス充填システムとしては、「押込充填方式」と「均圧充填方式」との二つの充填方式がある。
【０００４】
「押込充填方式」とは、液化ガスの貯蔵元である液化ガス貯槽と被充填容器との間を充填ラインのみの配管経路で連通し、充填ラインより液化ガスを被充填容器に充填する方式である。
【０００５】
「均圧充填方式」とは、液化ガス貯槽の液相部と被充填容器の液相部との間を充填ラインで接続するとともに、液化ガス貯槽の気相部と被充填容器の気相部との間を均圧化ラインで連通し、被充填容器内の圧力（気化ガス）を均圧化ラインを利用して被充填容器外（液化ガス貯槽）へ逃がすことによって液化ガス貯槽内と被充填容器内とのガスの圧力を均圧化して、被充填容器内の圧力が高圧になるのに伴って充填ラインより被充填容器への液化ガスの充填効率の低下を防止する方式である（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特願平１１−９９２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
液化ガス充填装置においては、被充填容器の構造によって液化ガス充填方式が異なる。例えば、押込充填方式で充填する場合には、充填ラインに設けられた流量計によって計測された流量計測値による積算流量が被充填容器への総充填量となる。また、均圧充填方式で充填する場合には、上記流量計測値より求めた積算流量から均圧化ラインを介して液化ガス貯槽に回収されたベーパ量を減算した流量値が総充填量となる。このように、押込充填方式と均圧充填方式とでは被充填容器への液化ガスの総充填量の計測の仕方が異なる。
【０００８】
また、押込充填方式で充填する場合には、液化ガスの充填に伴って被充填容器の気相部の圧力が上昇し、この圧力上昇に伴い被充填容器へ充填される液化ガスの流量が減少するため、被充填容器の圧力が目標圧力に達する直前に充填流量（流速）が低下する。このため、被充填容器内への液化ガスの供給を停止するために充填ラインに設けられた開閉弁を閉弁する際の衝撃（ウォータハンマ現象）が小さいので、液化ガスの充填を終了する際にはウォータハンマ現象を考慮することなく速やかに開閉弁を閉弁することができる。
【０００９】
一方、均圧充填方式で充填する場合には、被充填容器の気相部の圧力が均圧化ラインを介して液化ガス貯槽に抜けることとなる。このため、押込充填方式のように液化ガスの充填に伴って被充填容器の気相部の圧力が上昇することはなく、液化ガスの流量が低下することなく被充填容器への充填が行なわれるため、被充填容器への充填を終了する際に第１開閉弁Ｖ１を閉弁（全閉）すると、ウォータハンマによる大きな衝撃が発生するおそれがある。そのため、均圧充填方式での充填において被充填タンクへの液化ガスの供給を停止する際には、ウォータハンマ現象の影響を低減するために第１開閉弁Ｖ１の弁開度を徐々に絞って液化ガスの流量（流速）を低下させるような制御を行なうことが考えられている。このように、押込充填方式と均圧充填方式とでは被充填容器への液化ガスの充填制御も異なる。
【００１０】
従って、上記両充填方式の被充填容器に液化ガスを充填するためには両充填方式それぞれ専用の液化ガス充填装置を設ける必要があるが、設置スペースなどの諸条件を考慮すると、一台の液化ガス充填装置で両方式に対応できることが望まれている。
【００１１】
しかし、一つの液化ガス充填装置で押込充填方式と均圧充填方式の何れの被充填容器に対しても液化ガスの充填を行えるようにするためには、被充填容器が押込充填方式に対応するものであるのか、或いは、均圧充填方式に対応するものであるのかを判断する必要がある。
【００１２】
そこで、一つの液化ガス充填装置で上記両方式に対応できるようにするために、被充填容器への充填を開始する際に充填方式を係員が手動で入力操作する方法が考えられる。しかしながら、この手動操作による入力方法では、係員の誤操作、勘違い、操作忘れなどによる操作ミスが発生するおそれがあり、この操作ミスにより、例えば液化ガスの総充填量の計量が正確に行われなくなったり、被充填容器への充填制御を的確に行えなくなるという問題があった。
【００１３】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、被充填容器が押込充填方式と均圧充填方式との何れの方式に対応するものであるのかを自動的に判断できるようにした液化ガス充填装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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糟と、
一端が前記液化ガス貯糟の液相部に接続され、他端が被充填容器の液相部に接続可能とされた液化ガス充填経路と、
一端が前記液化ガス貯糟の気相部に接続され、他端が前記被充填容器の気相部に接続可能とされた均圧経路と、
前記被充填容器への液化ガスの充填を開始する際に操作される充填開始スイッチと、
前記液化ガス充填経路に設けられ、前記液化ガス充填経路より前記被充填容器へ充填された液化ガスの充填量を計量する流量計と、
前記液化ガス充填経路に設けられた液化ガス充填用開閉弁と、
前記均圧経路に設けられた均圧用開閉弁と、
前記充填開始スイッチの操作に基づき前記液化ガス充填用開閉弁及び前記均圧用開閉弁を開閉制御して前記被充填容器への液化ガスの充填を制御する制御手段と、
を備えてなる液化ガス充填装置において、
前記液化ガス充填経路内の前記液化ガス充填用開閉弁よりも前記被充填容器への接続部側の圧力を検出する第１圧力検出器と、
前記均圧経路内の前記均圧用開閉弁よりも前記被充填容器への接続部側の圧力を検出する第２圧力検出器と、
を備え、
前記制御手段は、
前記充填開始スイッチが操作されると、前記第１圧力検出器により検出された第１圧力値と前記第２圧力検出器により検出された第２圧力値とを比較して前記均圧経路が前記被充填容器に接続された否かを判定することにより、前記被充填容器が押込充填方式に対応する被充填容器であるのか、或いは、均圧充填方式に対応する被充填容器であるのかを判定する充填方式判定手段を有してなることを特徴とする。
（２）本発明の前記充填方式判定手段は、前記充填開始スイッチが操作された場合に、前記液化ガス充填用開閉弁及び前記均圧用開閉弁が閉弁されている状態において、前記第１圧力検出器により検出された第１圧力値と前記第２圧力検出器により検出された第２圧力値とを比較することにより、前記被充填容器が押込充填方式に対応する被充填容器であるのか、或いは、均圧充填方式に対応する被充填容器であるのかを判定することを特徴とする。
（３）本発明の前記充填方式判定手段は、前記充填開始スイッチが操作された場合に、前記均圧開閉弁を開弁させるとともに前記液化ガス充填用開閉弁を閉弁させている状態において前記第１圧力検出器により検出された第１圧力値と前記第２圧力検出器により検出された第２圧力値とを比較することにより、前記被充填容器が押込充填方式に対応する被充填容器であるのか、或いは、均圧充填方式に対応する被充填容器であるのかを判定することを特徴とする。
（４）本発明の前記充填方式判定手段は、前記充填開始スイッチが操作された場合に、前記液化ガス充填用開閉弁及び前記均圧開閉弁を開弁させている状態において、前記第１圧力検出器により検出された第１圧力値の変化に基づいて前記被充填容器が押込充填方式に対応する被充填容器であるのか、或いは、均圧充填方式に対応する被充填容器であるのかを判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、被充填容器へ液化ガスを充填する際に、被充填容器が押込み充填方式に対応した充填容器であるのか、或いは均圧充填方式に対応した充填容器であるのかを判定することができるので、人為的な操作ミスがなく、被充填容器の充填方式にあった液化ガスの充填を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による液化ガス充填装置の一実施例を用いた均圧充填方式のシステム系統図である。
【図２】本発明による液化ガス充填装置の一実施例を用いた押込充填方式のシステム系統図である。
【図３】液化ガス充填装置の制御回路が実行する液化ガス充填制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】図３の制御処理に続いて実行される制御処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明による液化ガス充填装置の一実施例を用いた均圧充填方式のシステム系統図である。図１に示されるように、液化ガス充填システム１００は、液化ガス貯槽２０と、液化ガス充填経路（充填ライン）４０と、気相部均圧経路（均圧化ライン）５０とを有する。液化ガス貯槽２０は、液化ガスを貯蔵する容量の大きい大型タンクである。
【００１９】
また、車両８０の被充填容器３０は、後述するように、充填側接続カップリング３４、３８が接続される充填側接続口３２と、均圧側接続カップリング３８が接続される均圧側接続口３６とを有する構成であり、均圧充填方式で充填可能な被充填容器である。
【００２０】
液化ガス充填配管経路４０は、一端が液化ガス貯槽２０の液相領域に接続され、他端が液化ガスを充填される車両８０に搭載された被充填容器（燃料タンク）３０の充填側接続口３２に接続される充填側接続カップリング３４を有する。
【００２１】
気相部均圧経路５０は、一端が液化ガス貯槽２０の気相領域に接続され、他端が被充填容器３０の均圧側接続口３６に接続される均圧側接続カップリング３８を有し、気相部均圧経路５０には第２開閉弁Ｖ２（均圧用開閉弁）が設けられている。
【００２２】
第２開閉弁Ｖ２は電磁弁からなり、制御回路９０からの信号により開弁または閉弁状態に切り替わる。更に、第２開閉弁Ｖ２は、均圧充填方式による液化ガスの充填の際に開弁される。なお、図１では、充填側接続カップリング３４と均圧側接続カップリング３８とは別々に設けられているが、これらカップリング３４、３８を一体化するとともに、車両８０の充填側接続口３２と均圧側接続口３６とを近接（或いは一体化）して設けることにより、充填側接続カップリング３４が充填側接続口３２に接続されるのに伴い均圧側接続カップリング３８が均圧側接続口３６に接続可能にするようにしても良い。
【００２３】
また、液化ガス充填経路４０は、液化ガス充填装置６０を介して被充填容器３０に接続される。液化ガス貯槽２０と液化ガス充填装置６０との間を連通する部分には、液化ガスを圧送する加圧手段としてのポンプ７０が設けられている。
【００２４】
また、液化ガス充填装置６０の筐体内部には、セパレータ６２と、流量計６４と、背圧弁６６と、電磁弁からなる第１開閉弁Ｖ１（液化ガス充填用開閉弁）とが設けられている。セパレータ６２は、液化ガス充填配管経路４０により充填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。
【００２５】
流量計６４は、液化ガス充填配管経路４０により充填される液化ガスの流量を計測し、計測した流量に応じた流量パルスを出力する。
【００２６】
充填側接続カップリング３４は、充填側接続口３２との接続時に開弁する弁を内蔵しており、液化ガス充填装置６０から引き出された液化ガス充填配管経路４０を構成する充填ホース４２（図１中、太線で示す）の先端（他端）に設けられている。また、均圧側接続カップリング３８は、均圧側接続口３６との接続時に開弁する弁を内蔵しており、液化ガス充填装置６０から引き出された気相部均圧経路５０を構成する均圧ホース５２（図１中、太線で示す）の先端（他端）に設けられている。
【００２７】
また、車両８０に搭載された被充填容器３０は、気相部と液相部との境界となる液化ガスの液面の高さ位置（液位）を検知する液面計８２と、充填側接続口３２に連通された管路の先端に設けられた過充填防止弁８４とを有する。
【００２８】
液面計８２は、被充填容器３０の液面が予め設定された過充填防止位置に達した時点で過充填検出信号を無線（或いは通信線）で液化ガス充填装置６０に送信する。また、過充填防止弁８４は、液化ガスが充填されて被充填容器３０内の液面高さが予め規定された過充填防止位置を超えた上限位置（充填限界位置）に達した時点で液面上昇圧により閉弁するように構成されている。
【００２９】
各接続口３２、３６は、接続時に開弁する開閉弁（図示せず）を内蔵している。そのため、各接続カップリング３４、３８を各接続口３２、３６に接続したときには、各内蔵された開閉弁が開弁動作して内部通路を開となり、この状態において、各接続カップリング３４、３８に設けられたレバー（図示せず）を開弁操作することにより各接続カップリング３４、３８内に上記開閉弁とは別にそれぞれ設けられた主弁（開閉弁）が開弁され、これにより液化ガスの充填及び気相部のベーパの回収が可能になる。
【００３０】
背圧弁６６は、気相部均圧経路５０から分岐された背圧管６８を介して気相領域の均圧化された圧力が背圧として導入されており、導入された圧力よりポンプ７０により加圧された液圧が大きくなったときに開弁するように構成されている。
【００３１】
すなわち、背圧弁６６は、液化ガス充填経路４０により充填される液化ガスが流量計６４において気化しないように、ポンプ７０により加圧された充填圧力が液化ガスの飽和蒸気圧力よりも上回る設定値以上になったとき開弁するように設定されている。
【００３２】
ここで、液化ガスの充填に際しての制御回路９０の制御の概略について説明する。まず、被充填容器３０が押込充填方式に対応する容器である場合について説明する。充填開始スイッチ釦９４がオンに操作されることで、制御回路９０は、第１開閉弁Ｖ１のみ（第２開閉弁Ｖ２も開弁しても良い）を開弁させることにより被充填容器３０への液化ガスの充填が開始され、流量計６４より出力された流量パルスを読み込むことで被充填容器３０に充填された液化ガス（液）の流量を充填量として演算し、演算結果の充填量を記憶すると共に、流量表示器９２に充填量を表示する。
【００３３】
次に、流量計６４により計測される流量がほぼ無くなった（充填がほぼ停止している）ことが検出された場合、或いは作業員が充填終了と判断して液化ガス充填装置６０に設けられた充填停止スイッチ釦９６をオンに操作すると、第１開閉弁Ｖ１を閉弁させて被充填容器３０への液化ガス充填を停止させる。
【００３４】
次に、被充填容器３０が均圧充填方式に対応する容器である場合について説明する。充填開始スイッチ釦９４がオンに操作されることで、制御回路９０は、第１開閉弁Ｖ１及び第２開閉弁Ｖ２が開弁させて被充填容器３０への液化ガスの充填を開始する。液化ガスの充填開始と共に、制御回路９０は、流量計６４より出力された流量パルスを読み込むことで被充填容器３０に充填された液化ガス（液）の流量を充填量として演算する。さらに、制御回路９０は、気相部均圧経路５０を介して被充填容器３０より液化ガス貯槽２０に放出される気化ガス（或いは気化ガスと液化ガスとの混合ガス）の放出量を演算し、液化ガスの充填量から放出量を減算する。そして、制御回路９０は、被充填容器３０に充填された液化ガスの充填量を演算・記憶すると共に、流量表示器９２に充填量を表示する。
【００３５】
次に、流量計６４により計測される流量がほぼ無くなった（充填がほぼ停止している）ことが検出された場合、或いは作業員が充填終了と判断して液化ガス充填装置６０に設けられた充填停止スイッチ釦９６をオンに操作すると、第２開閉弁Ｖ２を閉弁するとともに第１開閉弁Ｖ１を段階的に徐々に閉弁させる。この段階的な閉弁制御によりウォータハンマの衝撃を緩和させながら被充填容器３０への液化ガス充填を停止させる。
【００３６】
また、本実施例における液化ガス充填装置６０は、第１圧力検出器１３１と、第２圧力検出器１３２と、第３圧力検出器１３３と、第３開閉弁Ｖ３とを有する。各圧力検出器１３１〜１３３は、夫々圧力センサからなり、検出した圧力に応じた電気信号を圧力検出信号として制御回路９０に出力する。第３開閉弁Ｖ３は、電圧が印加されることにより開弁する電磁弁であり、制御回路９０からの信号により開閉駆動される。更に、第３開閉弁Ｖ３は、通常閉弁されており、例えば、被充填容器３０が押込充填方式の場合に、被充填容器３０への液化ガスの充填の開始の際に被充填容器３０内の圧力が高圧であるために液化ガスを被充填容器３０に充填することができない場合に開弁される。また、３開閉弁Ｖ３は、当該被充填容器３０への液化ガスの充填が進み被充填容器３０内のガスの圧力が高圧となって、被充填容器３０への液化ガスの充填効率（流量）が低下した際に被充填容器３０内のガスの圧力を被充填容器３０外（液化ガス貯槽２０）へ放出して被充填容器３０内の圧力を低下させて被充填容器３０への液化ガスの充填効率を上げようとする場合に開弁される。
【００３７】
なお、第１開閉弁Ｖ１は、印加される電圧値の大きさ（或いは電圧の印加時間の間隔（デューティー比））に応じて弁開度が調整される電磁弁が採用されている。ここで、第１開閉弁Ｖ１に弁開度を調整することができない電磁弁を採用した場合には、開閉弁Ｖ１よりも口径の小さい第４開閉弁Ｖ４（図１中、破線で示す）を並列に設け、大流量で液化ガスを充填する場合には第１開閉弁Ｖ１が開弁するように制御し、小流量で液化ガスを充填する場合には第４開閉弁Ｖ４が開弁するように制御するようにしても良い。このように、第１開閉弁Ｖ１と第４開閉弁Ｖ４との弁の開閉を制御することにより、弁開度を調整しうる第１開閉弁V１と同様の機能を果たすことが可能になる。また、被充填容器の容量が大きい場合には、第１開閉弁Ｖ１と第４開閉弁Ｖ４との両方を同時に開弁させるようしても良い。
【００３８】
第１圧力検出器１３１は、第１開閉弁Ｖ１より下流に分岐接続された分岐管路１１０に設けられ、液化ガス充填経路４０を構成する充填ホース４２の先端に設けられた充填側接続カップリング３４が被充填容器３０の充填側接続口３２に接続され、充填側接続カップリング３４のレバー（図示せず）を開弁操作することで当該被充填容器３０の液相部の圧力（第１圧力）を検出する。
【００３９】
また、第１圧力検出器１３１は、分岐管路１１０に設けられた第３開閉弁Ｖ３よりも上流側（液化ガス充填経路４０側）に配置されている。
【００４０】
第２圧力検出器１３２は、気相部均圧経路５０に設けられた第２開閉弁Ｖ２より上流（被充填容器３０側）の気相部均圧経路５０に設けられ、気相部均圧経路５０を構成する均圧ホース５２の先端に設けられた均圧側接続カップリング３８が被充填容器３０の均圧側接続口３６に接続され、均圧側接続カップリング３８のレバー（図示せず）が開弁操作されることで当該被充填容器３０の気相部の圧力（第２圧力）を検出する。
【００４１】
第３圧力検出器１３３は、第２開閉弁Ｖ２より下流（液化ガス貯槽２０側）の気相部均圧経路５０に設けられ、第２開閉弁Ｖ２が閉弁された状態において、液化ガス貯槽２０の気相部の圧力（第３圧力）を検出する。
【００４２】
前述したように車両８０に搭載された被充填容器３０の充填側接続口３２、均圧側接続口３６に充填側接続カップリング３４、均圧側接続カップリング３８が接続されると、第１、第２圧力検出器１３１、１３２により検出される二つの圧力は、夫々被充填容器３０の圧力でほぼ同じ圧力値が検出される。そのため、液化ガス充填開始前の１、第２圧力検出器１３１、１３２により検出される圧力がほぼ同じであるときは、制御回路９０において、当該被充填容器３０が均圧充填方式で充填される構成であることを判定することが可能になる。
【００４３】
また、制御回路９０は、各圧力検出器１３１〜１３３により検出された圧力検出値や各制御プログラムを記憶するメモリ１２０に接続されており、各種制御処理及び演算処理を行なう際に各データ及び制御プログラムをメモリ１２０から読み込み、各制御プログラムを実行する。
【００４４】
また、メモリ１２０は、充填開始スイッチ９４からの入力信号により、第１開閉弁Ｖ１第２開閉弁V２が閉弁されている状態で第１圧力検出器１３１により検出された第１圧力値と第２圧力検出器１３２により検出された第２圧力値とを比較し、当該比較結果に基づき、第１圧力値と第２圧力値の値が同じである場合に気相部均圧経路５０が被充填容器３０に接続された均圧充填方式と判定し、第１圧力値と第２圧力値の値が異なる場合に気相部均圧経路５０が被充填容器３０に接続されていない押込充填方式と判定する制御プログラムＡと、上記判定結果に基づいて第１開閉弁Ｖ１及び第２開閉弁Ｖ２の開閉、及び第１開閉弁Ｖ１の弁開度を制御する制御プログラムＢとが格納されている。従って、制御回路９０は、上記制御プログラムＡ，Ｂによる充填方式判定手段と、充填制御手段とを有する。
【００４５】
図２は本発明による液化ガス充填装置の一実施例を用いた押込充填方式のシステム系統図である。図２に示されるように、車両８０Ａに搭載された被充填容器３０Ａは、液化ガスが充填される充填側接続口３２のみを有する押込充填方式の被充填容器である。そのため、被充填容器３０Ａへの充填作業は、充填側の接続カップリング３４を被充填容器３０Ａの充填側接続口３２に接続するのみで、均圧側接続カップリング３８の接続は行なわない。
【００４６】
この場合、被充填容器３０Ａの充填側接続口３２のみに充填側接続カップリング３４が接続されるため、第１、第２圧力検出器１３１、１３２により検出される二つの圧力は、異なる圧力値として検出される。そのため、液化ガス充填開始前の第１圧力検出器１３１により検出される第１圧力値と第２圧力検出器１３２により検出される第２圧力値が異なるときは、制御回路９０において、当該被充填容器３０Ａが押込充填方式で充填される構成であることを判定することが可能になる。
【００４７】
ここで、制御回路９０が実行する制御処理について説明する。
【００４８】
液化ガスの充填を受ける車両８０または８０Ａが到着すると、作業員は、当該車両８０または８０Ａに搭載された被充填容器３０または３０Ａの構造が均圧充填方式（図１参照）か、或いは押込充填方式（図２参照）かを確認する。そして、作業員は、当該被充填容器の構造が均圧充填方式の被充填容器３０である場合は、図１に示されるように被充填容器３０の充填側接続口３２、均圧側接続口３６に充填側接続カップリング３４、均圧側接続カップリング３８を接続し、充填側接続カップリング３４、均圧側接続カップリング３８のレバーを開弁操作した後、液化ガス充填装置６０の充填開始スイッチ９４をオンに操作する。
【００４９】
また、当該被充填容器の構造が押込充填方式の被充填容器３０Ａである場合は、図２に示されるように被充填容器３０Ａの充填側接続口３２に接続カップリング３４を接続し、充填側接続カップリング３４のレバーを開弁操作した後、液化ガス充填装置６０の充填開始スイッチ９４をオンに操作する。
【００５０】
図３は液化ガス充填装置の制御回路が実行する液化ガス充填制御処理を説明するためのフローチャートである。図４は図３の制御処理に続いて実行される制御処理を説明するためのフローチャートである。なお、図３、図４のフローチャートには充填停止スイッチ釦９６が操作された場合における制御は示されていないが、被充填容器３０または３０Ａへの液化ガスの充填中においては充填停止スイッチ釦９６の操作による液化ガスの充填の停止処理は常に有効とされている。そして、充填停止スイッチ釦９６が操作された際には、被充填容器が押込充填方式の被充填容器３０Ａである場合には第１の開閉弁V１を閉弁させ充填を終了させ、また、被充填容器が均圧充填方式の被充填容器３０である場合には第２の開閉弁を閉弁させるとともに第１の開閉弁V１を段階的に徐々に閉弁させる制御を行う。
【００５１】
図３のＳ１１において、充填開始スイッチ９４がオンに操作されたか否かをチェックする。Ｓ１１において、充填開始スイッチ９４がオンに操作された場合（ＹＥＳの場合）は、Ｓ１２に進み、第１、第２圧力検出器１３１、１３２により検出された第１圧力値Ｐ１１と第２圧力値Ｐ２２を読み込む。そして、二つの第１圧力値Ｐ１１と第２圧力値Ｐ２２とがほぼ等しいか否かをチェックする。
【００５２】
Ｓ１２において、Ｐ１１≒Ｐ２２である場合（ＹＥＳの場合）は、Ｓ１３に進み、当該被充填容器が均圧充填方式であると判定する（充填開始前、１回目の判定）。また、Ｓ１２において、Ｐ１１≒Ｐ２２でない場合（ＮＯの場合）は、Ｓ１４に進み、当該被充填容器が押込充填方式であると判定する（充填開始前、１回目の判定）。尚、Ｓ１４で当該被充填容器が押込充填方式であると判定された場合、後述するＳ１５〜Ｓ１９の処理を省略してＳ２１に移行する。
【００５３】
また、上記Ｓ１３で当該被充填容器が均圧充填方式であると判定された場合は、次のＳ１５に進み、第２、第３圧力検出器１３２、１３３で検出された第２圧力値Ｐ２２、第３圧力値Ｐ３３を読み込む。続いて、Ｓ１６に進み、検出された第２圧力値Ｐ２２、第３圧力値Ｐ３３を充填開始前の圧力値としてメモリ１２０に記憶する。この後は、Ｓ１７に進み、第２開閉弁Ｖ２を開弁する。
【００５４】
Ｓ１７で第２開閉弁Ｖ２が開弁されると、気相部均圧経路５０を介して被充填容器３０の気相部と液化ガス貯槽２０の気相部とが連通され、第２、第３圧力検出器１３２、１３３によって検出された第２圧力値Ｐ２２、第３圧力値Ｐ３３がほぼ等しくなる（Ｐ２２≒Ｐ３３）。
【００５５】
これにより、被充填容器３０が温度上昇により気相部の圧力が上昇している場合には、当該被充填容器３０の気相部の圧力が液化ガス貯槽２０の気相部の圧力に減圧され、液化ガスを充填する際の圧力上昇を防止して高速充填（大流量による充填）が行える。
【００５６】
次のＳ１８では、各圧力検出器１３１〜１３３により検出された第１圧力値Ｐ１１、第２圧力値Ｐ２２、第３圧力値Ｐ３３がほぼ等しいか否かをチェックする。Ｓ１８において、各圧力値がＰ１１≒Ｐ２２≒Ｐ３３である場合、Ｓ１９に進み、充填ホース４２、充填側接続部３２、充填側接続カップリング３４、被充填容器３０、均圧側接続部３６、均圧側接続カップリング３８、均圧ホース５２、第２開閉弁Ｖ２、気相部均圧経路５０の各圧力が等しいことから被充填容器３０と液化ガス貯槽２０とが連通され、均圧充填方式で充填されることが再確認（充填開始前、２回目の判定）される。また、Ｓ１８において、各圧力値がＰ１１≒Ｐ２２≒Ｐ３３でない場合、均圧ホース５２の均圧側接続カップリング３８が被充填容器３０の均圧側接続部３６に接続されていないとみなし、Ｓ２０に進み、当該被充填容器３０の構造が押込充填方式であると判定する（充填開始前、２回目の判定）。
【００５７】
次のＳ２１では、ポンプ７０を起動するとともに第１開閉弁Ｖ１を開弁する。尚、第１開閉弁Ｖ１と並列に第４開閉弁Ｖ４が設けられている場合は、第１、第４開閉弁Ｖ１、Ｖ４を開弁する。ここで、被充填容器３０の容量が小さい場合など、被充填容器３０への液化ガスの流量を低くして液化ガスを充填する必要がある場合には、第１開閉弁Ｖ１或いは第４開閉弁Ｖ４のいずれか一方のみを開弁させて液化ガスの充填を行わせても良い。
【００５８】
続いて、Ｓ２２に進み、流量計６４により計測された流量パルスを読み込み、Ｓ２３で流量パルスを積算し、流量計測値Ｑ１としてメモリ１２０に記憶するとともに表示器９２に表示する。
【００５９】
次のＳ２４では、第１圧力検出器１３１により検出された第１圧力値Ｐ１２を読み込み、Ｓ２５で第１圧力検出器１３１により検出された第１圧力値Ｐ１２をメモリ１２０に記憶する。
【００６０】
Ｓ２６では、流量計６４により計測された流量パルスを読み込み、Ｓ２７で流量パルスを積算し、積算された流量値を加算して流量計測値Ｑ１としてメモリ１２０に記憶するとともに表示器９２に表示する。
【００６１】
続いて、Ｓ２８では、第１圧力検出器１３１により検出された第１圧力値Ｐ１ｎを読み込み、Ｓ２９において、上記第１圧力値Ｐ１２と現在の第１圧力値Ｐ１ｎとを比較し、現在の第１圧力値Ｐ１ｎが上記第１圧力値Ｐ１２よりも大きいか否かをチェックする。Ｓ２９において、Ｐ１ｎ＞Ｐ１２の場合（ＹＥＳの場合）は、充填時間が経過すると共に、第１圧力検出器１３１により検出された充填圧力が被充填容器の圧力（気相部の圧力上昇）により徐々に増加しているため、Ｓ３０に進み、当該被充填容器の構造が押込充填の被充填容器３０Ａであると判定する（充填中、３回目の判定）。尚、Ｓ３０で当該被充填容器の構造が押込充填方式の被充填容器３０Ａであると判定された場合は、後述のＳ３７の処理に移行する。なお、被充填容器３０Ａへの液化ガスの流量を低くして液化ガスを充填する必要がある場合には、後述のＳ３７への処理に移行する前に第１開閉弁Ｖ１或いは第４開閉弁Ｖ４のいずれか一方のみを開弁させて液化ガスの充填を行わせる様にしてもよい。
【００６２】
また、Ｓ２９において、Ｐ１ｎ＞Ｐ１２でない場合（ＮＯの場合）は、第１圧力検出器１３１により検出された充填圧力が増加していないため、当該被充填容器の圧力（気相部の圧力上昇）がほぼ一定であり、均圧充填方式の被充填容器３０であることが再確認される。そのため、次のＳ３１に進み、当該被充填容器３０に設けられた液面計８２より上限位置検出信号が出力されたか否かをチェックする。
【００６３】
Ｓ３１において、液面計８２より上限位置検出信号が出力されていない場合（ＮＯの場合）は、Ｓ３２に進み、流量計６４により計測された流量パルスを読み込み、Ｓ３３で流量パルスを積算し、積算された流量値を加算して流量計測値Ｑ１としてメモリ１２０に記憶するとともに表示器９２に表示する。
【００６４】
次のＳ３４では、流量計測値Ｑ１に基づき流量が大幅に減少したか否かをチェックする。Ｓ３４において、流量計測値Ｑ１に基づき流量が大幅に減少した場合（ＹＥＳの場合）は、過充填防止弁８４が閉弁したものと判断してＳ３５に進み、各開閉弁Ｖ１、Ｖ２を閉弁するとともにポンプ７０の駆動を停止し、今回の充填制御を終了する。
【００６５】
また、上記Ｓ３４において、流量計測値Ｑ１に基づき流量が大幅に減少していない場合（ＮＯの場合）は、まだ液化ガスの充填が継続しているので、上記Ｓ２６の処理に戻り、Ｓ２６以降の処理を繰り返す。
【００６６】
上記Ｓ３１において、液面計８２より上限位置検出信号が出力された場合（ＹＥＳの場合）は、Ｓ３６に進み、第１開閉弁Ｖ１の弁開度を半閉とする。これにより、被充填容器３０に充填される流量が全開時の半分程度に減少するため、被充填容器３０の液面が上限位置に達した時点において、過充填防止弁８４の閉弁によるウォータハンマを防止することができる。続いて、Ｓ３７で流量計６４により計測された流量パルスを読み込み、Ｓ３８で流量パルスを積算し、積算された流量値を加算して流量計測値Ｑ１としてメモリ１２０に記憶するとともに表示器９２に表示する。
【００６７】
次のＳ３９では、流量計測値Ｑ１に基づいて充填流量がほぼゼロになったか否かをチェックする。Ｓ３９において、充填流量がほぼゼロになっていない場合（ＮＯの場合）は、上記Ｓ３７の処理に戻り、Ｓ３７〜Ｓ３９の処理を繰り返す。また、Ｓ３９において、充填流量がほぼゼロになった場合（ＹＥＳの場合）は、Ｓ３５に進み、各開閉弁Ｖ１、Ｖ２を閉弁するとともにポンプ７０の駆動を停止し、今回の充填制御を終了する。
【００６８】
このように、本実施例においては、上記Ｓ１２において、Ｐ１１≒Ｐ２２である場合（ＹＥＳの場合）は、Ｓ１３で当該被充填容器が均圧充填方式であると判定し、上記Ｓ１２において、Ｐ１１≒Ｐ２２でない場合（ＮＯの場合）は、Ｓ１４で当該被充填容器が押込充填方式であると判定するといった１回目の判定処理を行なうことで、充填開始前に当該被充填容器が均圧充填方式か、あるいは押込充填方式かを自動的に判定することができる。
【００６９】
また、上記Ｓ１８において、各圧力検出器１３１〜１３３により検出された第１圧力値Ｐ１１、第２圧力値Ｐ２２、第３圧力値Ｐ３３がＰ１１≒Ｐ２２≒Ｐ３３である場合、Ｓ１９に進み、被充填容器３０と液化ガス貯槽２０とが連通されて均圧充填方式で充填されることが再確認され、また、Ｓ１８において、各圧力値がＰ１１≒Ｐ２２≒Ｐ３３でない場合、均圧ホース５２の均圧側接続カップリング３８が被充填容器３０の均圧側接続部３６に接続されていないとみなし、Ｓ２０で当該被充填容器３０の構造が押込充填方式であると判定するといった２回目の判定処理を行なうことで、充填開始前に再度、当該被充填容器が均圧充填方式か、あるいは押込充填方式かを自動的に判定することができる。
【００７０】
さらに、上記Ｓ２９において、現在より前に検出された第１圧力値Ｐ１２と現在の第１圧力値Ｐ１ｎとを比較し、現在の第１圧力値Ｐ１ｎが上記第１圧力値Ｐ１２よりも大きい場合（Ｐ１ｎ＞Ｐ１２の場合）は、充填時間が経過すると共に、第１圧力検出器１３１により検出された充填圧力が被充填容器３０の圧力（気相部の圧力上昇）により徐々に増加しているため、Ｓ３０で当該被充填容器３０の構造が押込充填方式であると判定するといった３回目の充填方式判定処理を行なうことで、充填開始前に再度、当該被充填容器が均圧充填方式か、あるいは押込充填方式かを自動的に判定することができる。３回目の判定処理を行なう理由としては、２回目の充填方式判定条件が偶然にＰ１１≒Ｐ２２≒Ｐ３３となる場合があるため、充填開始後に第１圧力検出器Ｐ１により検出された第１圧力値の時間的な変化があるか否かによって当該被充填容器が均圧充填方式か、あるいは押込充填方式かを自動的に再確認することができる。
【００７１】
上記判定処理は、１〜３回の充填方式判定処理のうち何れか一または二つを行なうことでも良いし、あるいは全ての充填方式判定処理を行なって判定結果の信頼性をより高めるようにしても良い。
【００７２】
なお、制御回路９０は、被充填容器３０が押込充填方式と均圧充填方式との何れの方式であるのかに基づき被充填容器３０に充填された液化ガスの充填量を計測の仕方を異ならせている。押込充填方式と判定された場合には、流量計６４より出力される流量パルスより演算した流量計測値Ｑ１をそのまま被充填容器３０に充填された液化ガスの充填量としている。また、均圧充填方式と判定された場合には、流量計測値Ｑ１の液化ガスが被充填容器３０に充填された結果、被充填容器３０内の流量計測値Ｑ１分の気化ガスは被充填容器３０外へ排出されたこととなるため、この排出された気化ガスの排出量を流量計測値Ｑ１から減算することにより求められた量を被充填容器３０への流量計測値Ｑ１としている。なお、気相部均圧経路５０を介して被充填容器３０より外部へ排出される気化ガスの量の計測は上記方式に限られるものではなく、例えば、気相部均圧経路５０に流量計を設け、この流量計により計測される気化ガスの流量から被充填容器３０より外部へ排出される気化ガスの量を直接計測するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
上記実施例では、車両８０に搭載された被充填容器３０に液化ガスを充填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充填容器（例えば、住宅や建築物の暖房設備に液化ガスを充填するための貯蔵タンクなど）に液化ガスを充填する場合にも適用することができるのは勿論である。
【００７４】
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。
【符号の説明】
【００７５】
２０ 液化ガス貯槽
３０ 被充填容器
３２ 充填側接続口
３６ 均圧側接続口
３４ 充填側接続カップリング
３８ 均圧側接続カップリング
４０ 液化ガス充填経路
４２ 充填ホース
５０ 気相部均圧経路（均圧経路）
５２ 均圧ホース
８０ 車両
６０ 液化ガス充填装置
６２ セパレータ
６４ 流量計
６６ 背圧弁
７０ ポンプ
８２ 液面計
８４ 過充填防止弁
９０ 制御回路
９２ 流量表示器
９４ 充填開始スイッチ釦
９６ 充填停止スイッチ釦
１００ 液化ガス充填システム
１１０ 分岐管路
１２０ メモリ
１３１ 第１圧力検出器
１３２ 第２圧力検出器
１３３ 第３圧力検出器
Ｖ１ 第１開閉弁（液化ガス充填用開閉弁）
Ｖ２ 第２開閉弁（均圧用開閉弁）
Ｖ３ 第３開閉弁
Ｖ４ 第４開閉弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化ガスが貯蔵された液化ガス貯糟と、
一端が前記液化ガス貯糟の液相部に接続され、他端が被充填容器の液相部に接続可能とされた液化ガス充填経路と、
一端が前記液化ガス貯糟の気相部に接続され、他端が前記被充填容器の気相部に接続可能とされた均圧経路と、
前記被充填容器への液化ガスの充填を開始する際に操作される充填開始スイッチと、
前記液化ガス充填経路に設けられ、前記液化ガス充填経路より前記被充填容器へ充填された液化ガスの充填量を計量する流量計と、
前記液化ガス充填経路に設けられ液化ガス充填用開閉弁と、
前記均圧経路に設けられた均圧用開閉弁と、
前記充填開始スイッチの操作に基づき前記液化ガス充填用開閉弁及び前記均圧用開閉弁を開閉制御して前記被充填容器への液化ガスの充填を制御する制御手段と、
を備えてなる液化ガス充填装置において、
前記液化ガス充填経路内の前記液化ガス充填用開閉弁よりも前記被充填容器への接続部側の圧力を検出する第１圧力検出器と、
前記均圧経路内の前記均圧用開閉弁よりも前記被充填容器への接続部側の圧力を検出する第２圧力検出器と、
を備え、
前記制御手段は、
前記充填開始スイッチが操作されると、前記第１圧力検出器により検出された第１圧力値と前記第２圧力検出器により検出された第２圧力値とを比較して前記均圧経路が前記被充填容器に接続された否かを判定することにより、前記被充填容器が押込充填方式に対応する被充填容器であるのか、或いは、均圧充填方式に対応する被充填容器であるのかを判定する充填方式判定手段を有してなることを特徴とする液化ガス充填装置。
【請求項２】
前記充填方式判定手段は、前記充填開始スイッチが操作された場合に、前記液化ガス充填用開閉弁及び前記均圧用開閉弁が閉弁されている状態において、前記第１圧力検出器により検出された第１圧力値と前記第２圧力検出器により検出された第２圧力値とを比較することにより、前記被充填容器が押込充填方式に対応する被充填容器であるのか、或いは、均圧充填方式に対応する被充填容器であるのかを判定することを特徴とする請求項１に記載の液化ガス充填装置。
【請求項３】
前記充填方式判定手段は、前記充填開始スイッチが操作された場合に、前記均圧開閉弁を開弁させるとともに前記液化ガス充填用開閉弁を閉弁させている状態において前記第１圧力検出器により検出された第１圧力値と前記第２圧力検出器により検出された第２圧力値とを比較することにより、前記被充填容器が押込充填方式に対応する被充填容器であるのか、或いは、均圧充填方式に対応する被充填容器であるのかを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の液化ガス充填装置。
【請求項４】
前記充填方式判定手段は、前記充填開始スイッチが操作された場合に、前記液化ガス充填用開閉弁及び前記均圧開閉弁を開弁させている状態において、前記第１圧力検出器により検出された第１圧力値の変化に基づいて前記被充填容器が押込充填方式に対応する被充填容器であるのか、或いは、均圧充填方式に対応する被充填容器であるのかを判定することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の液化ガス充填装置。
【請求項１】
液化ガスが貯蔵された液化ガス貯糟と、
一端が前記液化ガス貯糟の液相部に接続され、他端が被充填容器の液相部に接続可能とされた液化ガス充填経路と、
一端が前記液化ガス貯糟の気相部に接続され、他端が前記被充填容器の気相部に接続可能とされた均圧経路と、
前記被充填容器への液化ガスの充填を開始する際に操作される充填開始スイッチと、
前記液化ガス充填経路に設けられ、前記液化ガス充填経路より前記被充填容器へ充填された液化ガスの充填量を計量する流量計と、
前記液化ガス充填経路に設けられ液化ガス充填用開閉弁と、
前記均圧経路に設けられた均圧用開閉弁と、
前記充填開始スイッチの操作に基づき前記液化ガス充填用開閉弁及び前記均圧用開閉弁を開閉制御して前記被充填容器への液化ガスの充填を制御する制御手段と、
を備えてなる液化ガス充填装置において、
前記液化ガス充填経路内の前記液化ガス充填用開閉弁よりも前記被充填容器への接続部側の圧力を検出する第１圧力検出器と、
前記均圧経路内の前記均圧用開閉弁よりも前記被充填容器への接続部側の圧力を検出する第２圧力検出器と、
を備え、
前記制御手段は、
前記充填開始スイッチが操作されると、前記第１圧力検出器により検出された第１圧力値と前記第２圧力検出器により検出された第２圧力値とを比較して前記均圧経路が前記被充填容器に接続された否かを判定することにより、前記被充填容器が押込充填方式に対応する被充填容器であるのか、或いは、均圧充填方式に対応する被充填容器であるのかを判定する充填方式判定手段を有してなることを特徴とする液化ガス充填装置。
【請求項２】
前記充填方式判定手段は、前記充填開始スイッチが操作された場合に、前記液化ガス充填用開閉弁及び前記均圧用開閉弁が閉弁されている状態において、前記第１圧力検出器により検出された第１圧力値と前記第２圧力検出器により検出された第２圧力値とを比較することにより、前記被充填容器が押込充填方式に対応する被充填容器であるのか、或いは、均圧充填方式に対応する被充填容器であるのかを判定することを特徴とする請求項１に記載の液化ガス充填装置。
【請求項３】
前記充填方式判定手段は、前記充填開始スイッチが操作された場合に、前記均圧開閉弁を開弁させるとともに前記液化ガス充填用開閉弁を閉弁させている状態において前記第１圧力検出器により検出された第１圧力値と前記第２圧力検出器により検出された第２圧力値とを比較することにより、前記被充填容器が押込充填方式に対応する被充填容器であるのか、或いは、均圧充填方式に対応する被充填容器であるのかを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の液化ガス充填装置。
【請求項４】
前記充填方式判定手段は、前記充填開始スイッチが操作された場合に、前記液化ガス充填用開閉弁及び前記均圧開閉弁を開弁させている状態において、前記第１圧力検出器により検出された第１圧力値の変化に基づいて前記被充填容器が押込充填方式に対応する被充填容器であるのか、或いは、均圧充填方式に対応する被充填容器であるのかを判定することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の液化ガス充填装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−５７７１３（Ｐ２０１２−５７７１３Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０１２３１（Ｐ２０１０−２０１２３１）
【出願日】平成２２年９月８日（２０１０．９．８）
【出願人】（０００１１００９９）トキコテクノ株式会社 (264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月８日（２０１０．９．８）
【出願人】（０００１１００９９）トキコテクノ株式会社 (264)
【Ｆターム（参考）】
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