(57)【要約】【課題】  容器内の液化ガスを加熱する加熱器を備えた液化ガス供給装置の省エネルギー性を向上できる圧力スイッチを提供する。【解決手段】  内部の圧力差によって動く隔壁９を挟んで隔てられた第１及び第２の圧力室３、５、第１の圧力室３に連通し、液化ガス供給装置の液化ガスを収容する容器内に収容される液化ガスと同じ液化ガスか、または、この容器内に収容される液化ガスと同じ液化ガスを含む液化ガス混合物を封入した感温部１３、一端部が第２の圧力室５に連通し、他端部が液化ガス供給装置の液化ガスが収容された容器内またはこの容器内の液化ガスが通流するガス管路内に連通し、この容器内の圧力を第２の圧力室５に伝達する圧力伝達流路１５、隔壁の動きに応じて信号を出力する信号出力部１１を備えた構成とする。【選択図】        図１
2005233231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部の圧力差によって動く隔壁を挟んで隔てられた第１及び第２の圧力室と、前記第１の圧力室に連通し、液化ガス供給装置の液化ガスを収容する容器内に収容される液化ガスと同じ液化ガスか、または、該容器内に収容される液化ガスと同じ液化ガスを含む液化ガス混合物を封入した感温部と、一端部が前記第２の圧力室に連通し、他端部が液化ガス供給装置の液化ガスが収容された容器内または該容器内の液化ガスが通流するガス管路内に連通して該容器内の圧力を前記第２の圧力室に伝達する圧力伝達流路と、前記隔壁の動きに応じて信号を出力する信号出力部とを備えた液化ガス供給装置用の圧力スイッチ。
【請求項２】
前記隔壁を前記第１の圧力室方向に付勢する弾性部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の圧力スイッチ。
【請求項３】
液化ガスが収容される容器と、該容器内の気相部に一端部が連通するガス管路と、前記容器内の液化ガスを加熱する加熱器と、前記容器内または前記ガス管路内の圧力に応じて信号を出力する圧力スイッチとを備えた液化ガス供給装置であり、
前記加熱器は、前記圧力スイッチからの信号に基づいて加熱の開始及び停止が制御され、前記圧力スイッチとして請求項１または２に記載の圧力スイッチを備えたことを特徴とする液化ガス供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液化ガスを収容した容器内の液化ガスの加熱を行う液化ガス供給装置の加熱の制御に用いる液化ガス供給装置用の圧力スイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
液化ガスを供給する設備として、液化ガスを収容する容器とこの容器内の気相部に連通するガス管路とを備えた自然気化を利用した設備を用いている。屋外または屋内に設置された容器に収容された液相の液化ガスは、容器周囲の外気からの熱によって気化される。容器内の気相の液化ガスは、気相部に連通するガス管路を介して気相の液化ガスを使用する機器や装置類へ供給される。このような液化ガスを供給する設備では、容器周囲の外気からの熱によって液相の液化ガスを気化して気相の液化ガスを供給するため、外気温度などの条件によって気化量や容器内の圧力が変動するため、所定の圧力以上の圧力を維持して気相の液化ガスを供給することは難しい。
【０００３】
そこで、液化ガスが収容される容器に、この容器内に収容した液化ガスを加熱する加熱器を設け、容器内または容器からの気相の液化ガスが通流するガス管路内の圧力に応じて加熱器による容器内の液化ガスの加熱を制御する液化ガス供給装置が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００４】
このような液化ガス供給装置では、容器内の圧力を検出するための圧力スイッチを備えており、液化ガスを利用する機器類や設備が要求する圧力で気相の液化ガスの供給ができなくなるのを防ぐため、容器内の圧力が圧力スイッチに設定した圧力以下になると、加熱器が容器内の液化ガスを加熱し、容器内の温度を上昇させると共に液相の液化ガスの気化量を増大させ、容器内の圧力を上昇させることができる。したがって、外気温度といった容器の周囲の温度などに左右されることなく、機器類や設備が要求する圧力で気相の液化ガスを供給できる。また、従来の自然気化を利用した設備では安定して供給できないような比較的高い圧力であっても、気相の液化ガスを安定して供給することなどもできる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３０３３９９号公報（第８−２１頁、第１−３、４−６、８−１０図）
【特許文献２】特開２００３−１８５０９４号公報（第４−５、１０頁、第１、６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のような液化ガス供給装置に用いられる従来の圧力スイッチは、１点または複数点の固定された圧力値が設定してあり、容器内の圧力がこの予め設定した圧力値になると、加熱器による加熱の開始や停止に対応する信号を出力するものである。
【０００７】
例えば、液化ガス供給装置が供給する液化ガスがプロパンであり、圧力スイッチに、０.６ＭＰａ以下で加熱器による加熱開始の信号を、０.７ＭＰａ以上で加熱停止の信号を出力するように圧力値が設定されているものとする。これを、液化ガスが収容された容器内のプロパンの温度で示すと、図３に示すように、１４℃以下で加熱開始の信号を、そして、１９℃以上で加熱停止の信号を出力することになる。したがって、夏季などにおいて、１４℃よりも高い温度、外気温度３０℃で液化ガス供給装置によるプロパンガスの供給を開始したとすると、容器内のプロパンの温度が３０℃から降下して１４℃になると、加熱器による容器の加熱が開始され、加熱器による加熱開始後、温度上昇して１９℃になると加熱器による容器の加熱を停止することになる。
【０００８】
一方、冬季などにおいて、１４℃よりも低い温度、外気温度０℃で液化ガス供給装置によるプロパンガスの供給を開始したとすると、容器内のプロパンの温度が上昇して１９℃になるまで、加熱器による加熱が行われることになる。ところが、図３からわかるように、液化ガスの供給を受ける機器や設備が要求する圧力が０.２ＭＰａであるとすると、容器内のプロパンの温度が０℃でも容器内の圧力は０.３５ＭＰａあることになり、容器内のプロパンの温度が０℃から上昇して１９℃になるまで、加熱器による容器の加熱が行なわれ、不要なエネルギー消費が行なわれたことになる。特に、風が強い日など、容器から外気への放熱が大きくなるような環境下では、容器内のプロパンの温度が１９℃になり難くなり、加熱器による容器の加熱が行われる時間が長くなってしまい、不要なエネルギー消費がさらに増大する。
【０００９】
このように、従来の圧力スイッチを備えた液化ガス供給装置では、加熱器による容器の加熱を制御するための圧力の設定値によって、不要なエネルギー消費が行なわれ、省エネルギー性に問題が生じる場合がある。
【００１０】
本発明の課題は、容器内の液化ガスを加熱する加熱器を備えた液化ガス供給装置の省エネルギー性を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の圧力スイッチは、内部の圧力差によって動く隔壁を挟んで隔てられた第１及び第２の圧力室と、第１の圧力室に連通し、容器内に収容される液化ガスと同じ液化ガスか、または、この容器内に収容される液化ガスと同じ液化ガスを含む液化ガス混合物を封入した感温部と、一端部が第２の圧力室に連通し、他端部が液化ガス供給装置の液化ガスが収容された容器内またはこの容器内の液化ガスが通流するガス管路内に連通してこの容器内の圧力を第２の圧力室に伝達する圧力伝達流路と、隔壁の動きに応じて信号を出力する信号出力部とを備えた構成とすることにより上記課題を解決する。
【００１２】
このような構成とすれば、感温部を容器の周囲の温度に曝される場所に設置することにより、容器の周囲の温度に応じて感温部に封入された液化ガスの飽和蒸気圧によって決まる第１の圧力室内の圧力と、容器内またはガス管路内の圧力によって決まる第２の圧力室内の圧力との差によって隔壁が動き、信号出力部が信号を出力することになる。したがって、圧力スイッチが、加熱器による容器の加熱の開始及び停止を制御するための信号を出力する圧力値は、容器の周囲の温度が低下するに連れて低下することになり、加熱器により容器の加熱が行われる時間を短くできる。つまり、不要なエネルギー消費を低減でき、容器内の液化ガスを加熱する加熱器を備えた液化ガス供給装置の省エネルギー性を向上できる。
【００１３】
さらに、隔壁を前記第１の圧力室方向に付勢する弾性部材を設けた構成とすれば、付勢する力が異なる弾性部材への交換や、弾性部材の付勢する力を調整する構造などにすることで、他の構成要素を変えることなく容易に加熱器による加熱及び停止を制御するための圧力値を調整できる。
【００１４】
本発明の液化ガス供給装置は、液化ガスが収容される容器と、この容器内の気相部に一端部が連通するガス管路と、容器内の液化ガスを加熱する加熱器と、容器内またはガス管路内の圧力に応じて信号を出力する圧力スイッチとを備え、加熱器は、圧力スイッチからの信号に基づいて加熱の開始及び停止が制御され、圧力スイッチとして上記いずれかの圧力スイッチを備えた構成とする。これにより、省エネルギー性を向上できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、容器内の液化ガスを加熱する加熱器を備えた液化ガス供給装置の省エネルギー性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を適用してなる圧力スイッチ及び液化ガス供給装置の一実施形態について図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明を適用してなる圧力スイッチの概略構成を模式的に示す断面図である。図２は、本発明を適用してなる液化ガス供給装置の概略構成を模式的に示す図である。図３は、プロパンガスにおける外気温度と飽和蒸気圧との関係を示す図である。なお、本実施形態では、気相の液化ガスの一例としてプロパンガスを用い、０.２ＭＰａの圧力でプロパンガスの供給を要求する機器にプロパンガスを供給する場合を例として説明する。
【００１７】
本実施形態の圧力スイッチ１は、図１に示すように、第１圧力室３と第２圧力室５が内部に形成された本体部７、第１圧力室３と第２圧力室５とを隔てる隔壁となるダイヤフラム９、ダイヤフラム９の動きに応じてオン・オフするスイッチ部１１、第１圧力室３に連通する円筒状の感温部１３、第２圧力室５に連通する圧力伝達管路１５などを備えている。本体部７は、第１圧力室３となる窪みが形成された部材と、第２圧力室５となる窪みが形成された部材を、互いの窪みを位置あわせし、窪みの周縁部の面間にダイヤフラム９の周縁部を挟み込むことで形成されている。
【００１８】
ダイヤフラム９の中央部には、ダイヤフラム９の第２圧力室５側の面に棒状のステム１７の一端部が取り付けられている。棒状のステム１７は、第２圧力室５側の面から第１圧力室３とは反対側に向けて延在し、本体部７の第２圧力室５が形成された部材から突出した状態となっている。そして、ステム１７の本体部７から突出した側の端部が、スイッチ部１１のスイッチレバー１１ａに当接または連結した状態となっている。
【００１９】
したがって、ダイヤフラム９が第２圧力室５側に撓むと、ステム１７がスイッチ部１１方向に移動し、ステム１７の本体部７から突出した側の端部が、スイッチ部１１のスイッチレバー１１ａを移動させてスイッチ部１１ａをオンする。逆に、ダイヤフラム９が第１圧力室３側に撓むと、ステム１７が第１圧力室３方向に移動し、ステム１７の本体部７から突出した側の端部が、スイッチ部１１のスイッチレバー１１ａを移動させてスイッチ部１１をオフする。スイッチ部１１には、配線１８が接続されており、オン・オフに応じた信号を出力する。信号の出力は、例えば、オンのときに通電、オフのときに通電を遮断といったものでもよく、また、スイッチ部１１がオン・オフしたときに、それぞれの状態に対応する信号を出力してもよい。
【００２０】
また、ステム１７の周囲には、内部にステム１７が挿通された状態で、弾性部材となるコイル状のバネ１９が取り付けられている。コイル状のバネ１９の一端部は、ダイヤフラム９側に当接し、他端部は、本体部７の第２圧力室５となる窪みの底部側に当接している。これにより、バネ１９は、ダイヤフラム９を第１圧力室３側に向けて付勢している。
【００２１】
スイッチ部１１は、オン・オフの差動特性を有しており、スイッチレバー１１ａがステム１７によって押されてスイッチ部本体１１ｂにほぼ全体が当接した状態になるとスイッチ部１１がオンし、スイッチレバー１１ａがスイッチ部本体１１ｂからほぼ元の位置まで離れた状態なるとスイッチ部１１がオフする。
【００２２】
円筒状の感温部１３は、感温部連結管路２１を介して第１圧力室３に連通した状態となっている。感温部１３内には、飽和状態のプロパンガスが封入されている。つまり、感温部１３内から感温部連結管路２１を介して第１圧力室３内にかけての空間は密閉状態となっているため、感温部１３内から感温部連結管路２１を介して第１圧力室３内にかけての空間に飽和状態のプロパンガスが封入された状態となっている。そして、感温部１３の周囲の温度が変化すると封入されたプロパンガスの飽和蒸気圧が変化するため、第１圧力室３内の圧力が変化する。
【００２３】
なお、感温部１３の底部には、液相のプロパンが溜まっている。このため、感温部１３の底部に溜まった液相の液化ガスが第１圧力室３内に流れ込まないように、感温部連結管路２１の配管や、感温部１３の配置を考慮する必要がある。本実施形態では、感温部１３は、第１圧力室３を有する本体部７の下方に配置されている。
【００２４】
また、本実施形態のように、圧力スイッチ１を設置する液化ガス供給装置の容器内に収容された液化ガスと同じ液化ガスであるプロパンを感温部１３に封入するだけでなく、圧力スイッチ１を設置する液化ガス供給装置の容器内に収容された液化ガスと同じ液化ガスを含む液化ガス混合物、本実施形態であればプロパンガスとブタンガスとの混合ガスなどを封入することもできる。この場合、ブタンガスの割合により、圧力スイッチ１がオン・オフする圧力値を調整できる。
【００２５】
圧力伝達管路１５は、第２圧力室５に連結された側と反対側の端部が、圧力を検出するプロパンガスが収容された容器に連結され、連結した容器内の圧力を第２圧力室５に伝達するための管路である。
【００２６】
なお、圧力スイッチ１がオン・オフする圧力値は、感温部１３が曝される温度と、第１圧力室３と第２圧力室５との差圧によって決まる。そして、圧力スイッチ１がオン・オフするための第１圧力室３と第２圧力室５との差圧に対する設定値は、バネ１９のダイヤフラム９を付勢する力の強さ、ステム１７の径、ダイヤフラム９の材質や径及び厚み、ステム１７及びバネ１９の設置位置、例えば第１圧力室３側か第２圧力室５側かといった設置位置、そして、前述のように感温部１３に封入する液化ガス混合物の組成などを変更することによって調整が可能である。したがって、圧力スイッチ１がオン・オフする圧力値は、バネ１９のダイヤフラム９を付勢する力の強さ、ステム１７の径、ダイヤフラム９の材質や径及び厚み、ステム１７及びバネ１９の設置位置、例えば第１圧力室３側か第２圧力室５側かといった設置位置、そして、前述のように感温部１３に封入する液化ガス混合物の組成などを変更することによって調整が可能である。
【００２７】
ところで、１つの圧力スイッチ１で、圧力スイッチ１がオン・オフするための第１圧力室３と第２圧力室５との差圧に対する設定値を調整できるようにする場合、ステム１７の径、ダイヤフラム９の材質や径及び厚み、ステム１７及びバネ１９の設置位置などを変更することは難い。このため、圧力スイッチ１がオン・オフするための第１圧力室３と第２圧力室５との差圧に対する設定値を調整できるようにする場合、バネ１９のダイヤフラム９を付勢する力の強さを調整する構成や、感温部１３に封入する液化ガス混合物の組成を変更する構成とすれば、容易に圧力スイッチ１がオン・オフするための第１圧力室３と第２圧力室５との差圧に対する設定値を調整できる。
【００２８】
このような圧力スイッチ１が設けられた本実施形態の液化ガス供給装置２３は、図２に示すように、圧力スイッチ１の他、プロパンガスを収容して貯蔵するための容器２５、容器２５内の気相部２７に連通するガス管路２９、容器２５の底部に設置された加熱器３１、加熱器３１の加熱温度を検知する温度検知手段となる温度スイッチ３３、加熱器３１の熱源となる熱媒を加熱する熱源機３５、加熱器３１と熱源機３５との間で熱媒、例えば水を循環させるための熱媒管路３７ａ、３７ｂ、そして液化ガス供給装置２３の動作を制御する制御部３９などを備えている。
【００２９】
圧力スイッチ１は、容器２５の外側上方に、感温部１３が容器２５の周囲の温度に曝され、圧力伝達管路１５が容器２５内に相通され、容器２５内の気相部２７で開口した状態で設置されている。圧力スイッチ１のスイッチ部１１からの配線１８は、制御部３９に接続されており、スイッチ部１１は、制御部３９に電気的に接続された状態となっている。
【００３０】
容器２５は、略円筒状の容器を横向きにした状態で脚部４１上に支持されている。このような容器２５は、屋外に設置されており、容器２５の内部に収容されて液相部４３となる液相のプロパンは、容器２５が外気から受けた熱により気化する。このため、容器２５の上部の気相部２７には、気相のプロパンガスが溜まった状態になっている。なお、図２において、容器２５は断面で示している。ガス管路２９は、容器２５の気相部２７に挿入された状態で設置されており、途中で２本のガス管路２９ａ、２９ｂに分岐している。分岐したガス管路２９ａ、２９ｂのうち、ガス管路２９ａは、プロパンガスを利用する機器４５に連結され、ガス管路２９ｂは、熱源機３５のバーナーに連結されている。
【００３１】
ガス管路２９ａの分岐部分近傍には、気相のプロパンガスの機器４５への供給圧力を調整する第１圧力調整器４７が設けられている。ガス管路２９ｂの分岐部分近傍には、気相のプロパンガスの熱源機３５への供給圧力を調整する第２圧力調整器４９が設けられている。なお、圧力スイッチ１、第１圧力調整器４７、そして第２圧力調整器４９などは、ガス管路２９、２９ａ及び２９ｂの一部分などと共に容器２５上に設置されたケース５１内に収容されている。ケース５１は、外気の通流が可能な構造であるため、ケース５１内に収容された圧力スイッチ１の感温部１３は、容器２５の周囲の温度つまり外気温度と同等の温度下に置かれた状態となっている。ただし、ケース５１を設けていない構成にすることもできる。
【００３２】
加熱器３１は、例えば上面が開放された金属製のケースの中に蛇腹状に屈曲させた銅などの熱伝導性の高い材料で形成した熱交換管路３１ａを配設し、この熱交換管路３１ａとケースとの間の空間に水などの熱媒やシリコンなどの熱伝達可能な充填物を充填したものである。このような加熱器３１のケースの上面の縁部を容器２５の底面に密着させて取り付けている。温度スイッチ３３は、加熱器３１のケース内の充填物の温度、つまり容器２５に伝達される熱の温度を検知するように設置されている。温度スイッチ３３は、予め設定された２つの温度で、各々に対応する信号を出力するものであり、制御部３９と配線１８を介して電気的に接続されている。
【００３３】
熱源機３５は、図示していない熱媒が通流する流路、この流路に設けられた熱媒タンク、ポンプ、流路内の熱媒を加熱するバーナー、そしてポンプやバーナーの動作を制御する制御部などを一体的に筐体に納めたものであり、市販の家庭用の給湯器や温水暖房器を利用したものである。本実施形態の熱源機３５は、例えば１００Ｖの家庭用電源に接続されており、熱源機３５の図示していない制御部に電気的に接続された図示していないコントローラなどを備えている。熱源機３５の制御部は、制御部３９と連携して作動するものであり、制御部３９と配線１８を介して電気的に接続されている。
【００３４】
制御部３９は、圧力スイッチ１からの信号に応じて熱源機３５の駆動及び停止つまり熱源機３５の図示していないポンプ及びバーナーの発停を行い加熱器３１による容器２５の加熱及び停止を行う回路、温度スイッチ３３からの信号に応じて熱源機３５の駆動及び停止を行う回路などを含んでいる。制御部３９は、圧力スイッチ１からの信号に応じて熱源機３５の駆動及び停止を制御することにより加熱器３１による容器２５の加熱及び停止を制御し、温度スイッチ３３からの信号に応じて、例えば法令等に規定された温度である４０℃より高い温度で加熱器３１が容器２５を加熱しないように熱源機３５の駆動及び停止を制御する。
【００３５】
このような構成の圧力スイッチ１及び液化ガス供給装置２３の動作と本発明の特徴部について説明する。なお、図２において、実線の矢印は液化ガスの流れを、破線の矢印は熱媒の流れを示している。
【００３６】
本実施形態では、圧力スイッチ１は、容器２５内の圧力に対して設定された固定された圧力値でオン・オフするものではなく、圧力スイッチ１がオン・オフするための圧力値は、外気温度といった容器２５の周囲の温度に対応して変動する。つまり、本実施形態の圧力スイッチ１では、スイッチ部１１のオン・オフのため、第１圧力室３内の圧力と容器２５内の圧力との差圧に対する設定値のみが設定された状態となっている。
【００３７】
ここで、図１に示すように、圧力スイッチ１において、感温部１３から第１圧力室３にかけての空間に封入されたプロパンガスの飽和蒸気圧により第１圧力室３側からダイヤフラム９に作用する力をＦ１、ダイヤフラム９側からステム１７に作用する力をＦ２、バネ１９の付勢する力により第２圧力室５側からダイヤフラム９に作用する力をＦ３、容器２５内のプロパンガスの飽和蒸気圧により第２圧力室５側からダイヤフラム９に作用する力をＦ４とする。このとき、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ４は、容器２５の周囲の温度によって変化する。Ｆ３は、バネ１９の付勢する力によるものであり、厳密に言えば変化するが、その変化は無視できる程度のものであり、ほぼ一定と考えることができる。
【００３８】
圧力スイッチ１のダイヤフラム９の受圧径及び面積、ステム１７の径と断面積が表１に示したものであり、バネ１９の付勢する力により第２圧力室５側からダイヤフラム９に作用する力をＦ３が１５０Ｎであるときの、容器２５の周囲の温度つまり外気温度と、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ４の変化の例を表２に示す。
【００３９】
【表１】
2005233231.tif 000003
【００４０】
【表２】
2005233231.tif 000004
このように、圧力スイッチ１がオンして加熱器３１により容器２５の加熱を行うための圧力値は、容器２５の周囲の温度つまり外気温度によって変化する。そして、容器２５から機器４５へのプロパンガスの供給によって容器２５内の圧力が低下すると共に容器２５内の温度が低下して容器２５の周囲の温度よりも低くなり、Ｆ３＋Ｆ４≦Ｆ１+Ｆ２となると、圧力スイッチ１のステム１７がスイッチ部１１方向に動いてスイッチ部１１がオンする。これにより、圧力スイッチ１は、熱源機３５を駆動するための信号、つまり加熱器３１により容器２５の加熱を行うための信号を出力する。
【００４１】
一方、容器２５内の温度が上昇すると共に、容器２５内の液相のプロパンの蒸発により容器２５内の圧力が上昇して、容器２５内の温度が容器２５の周囲の温度よりも高くなり、Ｆ３＋Ｆ４＞Ｆ１+Ｆ２となると、圧力スイッチ１のステム１７が第１圧力室３方向に動いてスイッチ部１１がオフする。これにより、圧力スイッチ１のスイッチ部１１は、熱源機３５を駆動するための信号、つまり加熱器３１により容器２５の加熱を行う信号の出力を止める。
【００４２】
例えば、表１及び表２に示した状態の圧力スイッチ１を備えた液化ガス供給装置２３で、夏季などにおいて容器２５の周囲の温度つまり外気温度が３０℃であるとすると、プロパンガスの供給開始前の容器２５内の温度も３０℃であり、図３に点Ａで示すように、容器２５内の圧力は、０.９７ＭＰａになる。このとき、図１においてＦ３＋Ｆ４＞Ｆ１+Ｆ２であるので、圧力スイッチ１はオフの状態であり、加熱器３１による容器２５の加熱は行われない。
【００４３】
プロパンガスの供給により、容器２５内の温度が外気温度と同じ３０℃から降下して外気温度よりも低い２７℃になり、容器２５内の圧力が図３の点Ｂで示すように０.９ＭＰａになると、図１においてＦ３＋Ｆ４＝Ｆ１+Ｆ２となる。このため、圧力スイッチ１がオンの状態になり、熱源機３５が駆動されて加熱された熱媒が加熱器３１を通流することにより、加熱器３１による容器２５の加熱が開始される。また、加熱器３１による容器２５の加熱によって容器２５内の温度及び圧力が上昇したとき、容器２５内の圧力が０.９ＭＰａよりも大きくなっても、圧力スイッチ１のスイッチ部１１が有する差動特性により、すぐに圧力スイッチ１のスイッチ部１１がオフせず、Ｆ３＋Ｆ４＞Ｆ１+Ｆ２の状態で、容器２５内の圧力が０.９５ＭＰａになるとオフする。このように、本実施形態では、用いた圧力スイッチ１のスイッチ部１１の差動特性により、圧力スイッチ１がオン・オフする圧力値の差は、０.０５ＭＰａになっている。
【００４４】
一方、冬季などにおいて、外気温度０℃で液化ガス供給装置によるプロパンガスの供給を開始したとすると、開始時の容器２５内の温度も０℃であり、図３に点Ｃで示すように、容器２５内の圧力は、０.３５ＭＰａになる。このとき、図１においてＦ３＋Ｆ４＞Ｆ１+Ｆ２であるので、圧力スイッチ１はオフの状態であり、加熱器３１による容器２５の加熱は行われない。このとき、機器４５が要求する供給圧力は０.２ＭＰａであるので、０.３５ＭＰａであれば、機器４５が要求する圧力でプロパンガスを供給することができる。
【００４５】
プロパンガスの供給により、容器２５内の温度が外気温度と同じ０℃から降下して外気温度よりも低い−５℃になり、容器２５内の圧力が図３の点Ｄで示すように０.３ＭＰａになると、図１においてＦ３＋Ｆ４＝Ｆ１+Ｆ２となる。このため、圧力スイッチ１がオンの状態になり、熱源機３５が駆動され、加熱器３１による容器２５の加熱が開始される。また、加熱器３１による容器２５の加熱によって容器２５内の温度及び圧力が上昇したとき、用いた圧力スイッチ１のスイッチ部１１の差動特性により、容器２５内の圧力が０.３５ＭＰａになるとオフする。
【００４６】
なお、図３からわかるように、外気温度が−７℃以下になると、容器２５内の圧力が供給圧力である０.２ＭＰａ以下になっても、圧力スイッチ１がオンせず、加熱器３１による容器２５による加熱は行われない。このため、外気温度が−７℃以下の場合には、機器４５が要求する供給圧力でプロパンガスを供給できないことになる。このように、液化ガス供給装置２３の設置環境によって、液化ガス供給装置２３がプロパンガスを供給する機器４３が要求する供給圧力、ここでは０.２ＭＰａよりも高い圧力に容器２５内の圧力を維持できなくなる場合には、例えば、圧力スイッチ１のオン・オフに関係なく、強制的に加熱器３１によって容器２５を加熱するため、容器２５内の圧力が０.３ＭＰａ以下になると熱源機３５を駆動する信号を出力するといったように固定された圧力値が設定された従来の圧力スイッチを別個に設けておく。
【００４７】
このように本実施形態の圧力スイッチ１及び圧力スイッチ１を備えた液化ガス供給装置２３では、圧力スイッチ１の感温部１３で検出した容器２５の周囲の温度に対応する液化ガスの飽和蒸気圧と、容器２５内の温度に対応する容器２５内の液化ガスの飽和蒸気圧との差圧に応じて圧力スイッチ１のスイッチ部１１がオン・オフし、加熱器３１による容器２５の加熱及び加熱の停止を制御する信号を出力している。したがって、圧力スイッチ１がオン・オフして加熱器３１による容器２５の加熱及び停止を制御する信号を出力する圧力値は、容器２５の周囲の温度に対応して変動し、容器２５の周囲の温度が低下するに連れて低くなる。このため、加熱器３１により容器２５の加熱が行われる時間を短くでき、不要なエネルギー消費を低減できるため、容器内の液化ガスを加熱する加熱器を備えた液化ガス供給装置の省エネルギー性を向上できる。
【００４８】
さらに、圧力スイッチ１がオン・オフして加熱器３１による容器２５の加熱及び停止を制御する信号を出力する圧力値は、外気温度の上下に対応して上下するため、容器２５内の温度は、圧力スイッチ１がオン・オフする差圧の設定によって決まる温度差だけ容器２５の周囲の温度よりも低い温度の範囲で制御されることになる。したがって、従来の圧力スイッチに比べて容器内の温度と容器の周囲の温度との温度差を少なくでき、これにより容器から外気への放熱を低減できることからも省エネルギー性を向上できる。
【００４９】
ところで、従来の、加熱器による容器の加熱及び停止を制御する信号を出力する圧力値が固定されている圧力スイッチにおいて、例えば、０.３５ＭＰａ以下で加熱器による加熱開始の信号を、０.４５ＭＰａ以上で加熱停止の信号を出力するように設定してあるとする。これを、液化ガスが収容された容器内のプロパンの温度で示すと、図３に示すように、０℃以下で加熱を行い、そして、６℃以上で加熱を停止することになる。したがって、従来の圧力スイッチでは、夏季などにおいて、０℃よりも高い温度で液化ガス供給装置によるプロパンガスの供給を開始したとすると、容器内のプロパンの温度が０℃になるまで加熱器による加熱が開始されないため、容器の表面に結露が生じてしまう。
【００５０】
これに対して、本実施形態では、圧力スイッチ１がオン・オフして加熱器３１による容器２５の加熱及び停止を制御する信号を出力する圧力値が、外気温度といった容器２５の周囲の温度の上下に対応して上下する。したがって、前述のように従来の圧力スイッチに比べて容器内の温度と容器の周囲の温度との温度差を少なくできるため、容器２５内の温度が外気温度より低くても、容器の表面に結露が生じ難い。さらに、容器の表面に結露が生じ難いことから、液化ガス供給装置の容器の美観が向上する。
【００５１】
また、上記のような従来の圧力スイッチに設定された圧力値において、加熱器などに異常が発生し容器の加熱ができなくなった場合、夏季などで、容器の周囲の温度が３０℃であると、容器内の温度が３０℃から０℃になるまで加熱器の異常を発見できず、修理などの異常に対する対応が遅れる場合がある。さらに、容器の加熱が開始される０.３５ＭＰａよりも低い０.３ＭＰａになっても加熱器による容器の加熱が行なわれていないとき、異常が発生したと判断するようにしたとき、機器が要求する供給圧力でプロパンガスを供給できる容器内の圧力が０.２ＭＰａであったとすると、容器内の圧力が、異常を判断した０.３ＭＰａから０.２ＭＰａに下がるまでの間しかプロパンガスを供給できないことになる。このように、従来の圧力スイッチでは、圧力スイッチがオン・オフする圧力値の設定によっては、加熱器などに異常が発生したとき、対応が遅れたり、プロパンガスを供給できる時間が短くなったりすることなどから、プロパンガスを供給できる間に加熱器などの修理ができず、プロパンガスの供給が停止してしまう可能性がある。
【００５２】
これに対して、本実施形態では、例えば、夏季などにおいて容器２５の周囲の温度つまり外気温度が３０℃であるとすると、容器２５内の温度が低下して２７℃になったときに加熱器３１による容器２５の加熱を開始する。したがって、容器２５内の温度が３０℃から２７℃に低下しても加熱器３１による加熱が行なわれなければ、熱源機３５や加熱器３１などに異常が生じていると判断できる。つまり、容器２５内の温度が３℃程度低下した時点で熱源機３５や加熱器３１の異常を発見できるため、異常に対する対応を早くできる。
【００５３】
さらに、容器２５の周囲の温度が３０℃の場合、容器２５内の圧力が加熱器３１による容器２５の加熱が開始される０.９ＭＰａよりも低い０.７ＭＰａになっても加熱器３１による容器２５の加熱が行なわれない場合、熱源機３５や加熱器３１などに故障などの異常が生じていると判断するようにしたとする。このとき、容器２５内の圧力が０.７ＭＰａ異常を発見してから、容器２５内の圧力が、機器４３が要求する供給圧力を供給できる限界の圧力０.２ＭＰａに下がるまでの間、プロパンガスを供給できる時間ができることになる。したがって、従来の圧力スイッチよりも、熱源機３５や加熱器３１などに異常が生じたときにプロパンガスを供給できる時間が長くなり、プロパンガスを供給できる間に加熱器などの修理が可能になる場合がある。加えて、もし、プロパンガスの供給が停止したとしても、従来の圧力スイッチよりも異常を早く発見できるため、復旧を早くでき、プロパンガスの供給が停止している時間を短くできる。
【００５４】
また、本実施形態では、圧力スイッチ１にダイヤフラム９を付勢する弾性部材としてバネ１９を設けた構成を示したが、バネ１９といった弾性部材を設けていない構成にすることもできる。ただし、バネ１９のような弾性部材を設けた構成とすれば、付勢する力が異なる弾性部材に交換することや、弾性部材の付勢する力を調整可能な構造とすることで、他の圧力スイッチの構成要素を変更することなく加熱器による加熱及び停止を制御するための第１圧力室と第２圧力室との圧力差の値を調整できる。すなわち、加熱器による加熱及び停止を制御するための第１圧力室と第２圧力室との圧力差の値を容易に調整できる。
【００５５】
また、本実施形態では、圧力スイッチ１の圧力伝達管路１５は、容器２５内に連通した状態で設置されているが、圧力スイッチ１の圧力伝達管路１５は、容器２５内の圧力と同じ圧力になっているガス管路２９に連結した構成にすることもできる。
【００５６】
また、本実施形態では、第１圧力室３と第２圧力室５を隔てる隔壁としてダイヤフラム９を用いているが、第１圧力室３内と第２圧力室５内との圧力差によって動く隔壁が形成できれば、ダイヤフラム９以外の部材、例えばベーローズなどを用いて隔壁を形成することもできる。
【００５７】
また、本実施形態では、圧力スイッチ１と温度スイッチ３３を併用しているが、温度スイッチ３３を備えていない構成にすることもできる。ただし、温度スイッチ３３を併用している方が安全性を向上できるので望ましい。さらに、温度スイッチを設ける場合、温度スイッチは、加熱器３１内の充填物の温度、つまり加熱器３１による容器２５の加熱温度を検知するものではなく、容器２５の温度を直接検知する温度検知手段にすることもできる。
【００５８】
また、本実施形態では、プロパンガスを供給する場合を例として説明したが、本発明は、液化石油ガス（ＬＰＧ）や液化天然ガス（ＬＮＧ）といった様々な液化ガスを供給する液化ガス供給装置に用いる圧力スイッチに適用できる。さらに、本実施形態では、液化ガス供給装置２３は、熱源機３５で加熱した熱媒を熱源とする加熱器３１を備えた構成となっているが、本発明は、加熱器３１のような構成の加熱器を備えた液化ガス供給装置に限らず、液化ガスを収容する容器を加熱する加熱器を備えた構成であれば、様々な方式の加熱器を備えた液化ガス供給装置に適用できる。例えば、加熱器が容器内に配設された構成や、電気ヒータで加熱器を形成した構成の液化ガス供給装置などに適用できる。このように、本発明は、本実施形態の構成に限らず、様々な構成の液化ガス供給装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明を適用してなる圧力スイッチの一実施形態の概略構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明を適用してなる液化ガス供給装置の一実施形態の概略構成を模式的に示す図である。
【図３】プロパンガスにおける外気温度と飽和蒸気圧との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  圧力スイッチ
３  第１圧力室
５  第２圧力室
７  本体部
９  ダイヤフラム
１１  スイッチ部
１３  感温部
１５  圧力伝達管路
１７  ステム
１９  バネ
【図１】
2005233231.tif 000005
【図２】
2005233231.tif 000006
【図３】
2005233231.tif 000007