プロパンタンク容量計算ツールとは?
この計算ツールは、横置きの円筒形(カプセル形状)プロパンタンクについて、直径と全長から水容量と実際に使えるプロパンの容量を見積もります。プロパンタンクは気化による膨張に備えて、通常は水容量の約80%まで充填します。そのため本ツールでは、満タン時の水容量と、実際に充填できるプロパンの容量の両方を表示します。なお、計量単位は米国ガロン(USガロン)を基準としており、海外仕様のタンクを想定した数値である点にご注意ください。
使い方
タンクの外径(インチ)と、端から端までの全長(インチ)を測ります。次に充填率を入力してください(80%が業界標準の安全上限です)。すると、内部体積(立方インチ)、水容量(USガロン)、そして設定した充填率における実用プロパンガロン数が表示されます。
計算式の解説
プロパンタンクは「カプセル」としてモデル化できます。つまり、円筒の両端に半球を取り付けた形状です。半径 \(r = \text{直径} \div 2\) とすると、両端の2つの半球は合わせて1つの球になり、中央の円筒部分の長さは(\(L - 2r\))となります。したがって次のようになります。
$$V = \pi \cdot r^{2} \cdot (L - \text{直径}) + \frac{4}{3} \cdot \pi \cdot r^{3}$$
立方インチをUSガロンに換算するには231で割ります(1 USガロン = 231 in³)。実用ガロン数 = 水容量ガロン × 充填率(%)です。
計算例
直径30インチ、長さ68インチのタンクを充填率80%で計算してみましょう。\(r = 15\)、円筒部分の長さ \(= 68 - 30 = 38\) となります。 $$V = \pi \cdot 15^{2} \cdot 38 + \frac{4}{3} \cdot \pi \cdot 15^{3} = \pi \cdot 8550 + \pi \cdot 4500 = 13050\pi \approx 41{,}000.4 \text{ in}^{3}$$ 水容量ガロン \(= 41{,}000.4 \div 231 \approx 177.49\)。実用ガロン数 \(= 177.49 \times 0.80 \approx 141.99\) ガロンです。
よくある質問(FAQ)
なぜ80%までしか入れられないのですか? 液体プロパンは温度上昇とともに膨張します。残り20%の空間が危険な過圧を防ぐため、タンクは最大80%まで充填します。
実際のタンクの両端は本当に半球ですか? 多くのタンクは、より浅い皿形や楕円形の鏡板(ヘッド)を採用しています。そのため、このカプセルモデルは正確な値ではなく、あくまで近似値とお考えください。
1 USガロンは何立方インチですか? ちょうど231立方インチです。