プロパンガスボンベ ２０ｋｇ サイズの重量と容量
サイズ（寸法）、重量、容量
プロパンガスボンベ２０ｋｇ型のサイズ（寸法）、重量、容量です。メーカーによってサイズに若干の差がありますが、高圧ガス保安法で定められた製造基準があるので、大きな差はありません。鋼鉄製 普通高張力鋼の代表的な仕様です。
| ボンベ種別 | 20kg ボンベ |
| 充填ガス量（kg) | 20 kg |
| 全内容量（リットル） | 47 L |
| 高さ（mm） | 834 mm |
| 外径（mm） | 315 mm |
| 内径（mm） | 310 mm |
| ボンベ重量（kg) | 17.5 kg |
| 充填時ボンベ総重量（kg) | 37.5 kg |
| 耐圧試験圧力（MPa） | 3.0 MPa |
※０．１ＭＰａ（メガパスカル）＝約１気圧
２０ｋｇボンベの図解
寸法
重量や容量
ボンベに充填されるのは、液化されたプロパンとブタンの混合ガスです。液化についてはこちらをお読みください。ボンベ内の状態とガス供給の仕組み
ボンベ各名称
周継手（しゅうつぎて）、縦継手（たてつぎて）、鏡板（かがみいた）、天板（てんばん）、地板（じいた）
プロパンガスボンベ ２０ｋｇ 充填時のカロリー（熱量）
プロパンガスボンベ ２０ｋｇにプロパンガスを充填した場合、どのくらいの熱量になるのか、カロリーや風呂の水を何回沸かせるかなどで表してみます。プロパンガスはプロパンとブタンの混合ガスで、一般家庭用に供給されているのはプロパンが９５％以上の規格になります。輸入されるＬＰガスでは、プロパン７０％、ブタン３０％の規格もあります。プロパンとブタンの熱量は異なるので、混合の割合によって熱量に差が生じます。以下では、プロパン９５％、８０％、７０％の場合の熱量を表にしてあります。また、温度や気圧によっても体積などが変化するので、平均的な温度１５度と標準気圧１気圧（約０．１ＭＰａメガパスカル）を基準にして表します。
お風呂を沸かす場合、１３度（全国平均水温）の水を４２度まで沸かす計算です。２００Ｌの水を１度上昇させるのに２００Ｋｃａｌ必要です。１５０Ｌの水を１度上昇させるのには１５０Ｋｃａｌ必要です。熱効率は８割とします。
- 大き目の浴槽２００Ｌ：１３度から４２まで沸かす：５８００Ｋｃａｌ必要
- 小さ目の浴槽１５０Ｌ：１３度から４２まで沸かす：４３５０Ｋｃａｌ必要
２０ｋｇボンベ（プロパン９５％・ブタン５％・液体状態１５度）
| 充填ガス量 | 20kg ボンベ |
| 充填時エネルギー プロパン95%・ブタン5%・液体状態15度 | |
| ボンベ全内容量（L） | 47 L |
| ボンベ充填容量（kg） 全内容量の85%までが上限 ボンベ上部に空間必要 |
20 kg |
| 20 kg充填必容量（L） 1Lあたり 0.512 kg |
39.08 L で 20 kg 充填 充填率80% |
| 20 kg充填時 カロリー（kcal） 1 L あたり 6053.856 kcal 1 kg あたり 11834.224 kcal |
236,585 kcal |
| 20 kg充填時 MJ 1 MJ = 239.006 kcal |
989.87 MJ |
| 20 kg充填時 ㎥ 1 ㎥ = 3.969 L |
9.847 ㎥ |
| 20 kg充填時 ㎥ 1 ㎥ = 2.033 kg |
9.838 ㎥ |
| 20 kg充填時 どん兵衛 きつねうどん(96g) 1 個 = 413 kcal |
572.84 個分 |
| 20 kg充填時 150 Lの風呂沸かす 1 回 4350 kcal 熱効率 8割 |
43.51 回分 |
| 20 kg充填時 200 Lの風呂沸かす 1 回 5800 kcal 熱効率 8割 |
32.63 回分 |
※1 全国平均水温13度で200Lの水を1度上昇させるのに200kcal必要です。42度まで沸かす場合と考えます。
２０ｋｇボンベ（プロパン８０％・ブタン２０％・液体状態１５度）
| 充填ガス量 | 20kg ボンベ |
| 充填時エネルギー プロパン80%・ブタン20%・液体状態15度 | |
| ボンベ全内容量（L） | 47 L |
| ボンベ充填容量（kg） 全内容量の85%までが上限 ボンベ上部に空間必要 |
20 kg |
| 20 kg充填必容量（L） 1Lあたり 0.523 kg |
38.22 L で 20 kg 充填 充填率80% |
| 20 kg充填時 カロリー（kcal） 1 L あたり 6105.580 kcal 1 kg あたり 11685.357 kcal |
233,355 kcal |
| 20 kg充填時 MJ 1 MJ = 239.006 kcal |
976.36 MJ |
| 20 kg充填時 ㎥ 1 ㎥ = 4.103 L |
9.316 ㎥ |
| 20 kg充填時 ㎥ 1 ㎥ = 2.157 kg |
9.274 ㎥ |
| 20 kg充填時 どん兵衛 きつねうどん(96g) 1 個 = 413 kcal |
565.02 個分 |
| 20 kg充填時 150 Lの風呂沸かす 1 回 4350 kcal 熱効率 8割 |
42.92 回分 |
| 20 kg充填時 200 Lの風呂沸かす 1 回 5800 kcal 熱効率 8割 |
32.19 回分 |
※1 全国平均水温13度で200Lの水を1度上昇させるのに200kcal必要です。42度まで沸かす場合と考えます。
２０ｋｇボンベ（プロパン７０％・ブタン３０％・液体状態１５度）
| 充填ガス量 | 20kg ボンベ |
| 充填時エネルギー プロパン70%・ブタン30%・液体状態15度 | |
| ボンベ全内容量（L） | 47 L |
| ボンベ充填容量（kg） 全内容量の85%までが上限 ボンベ上部に空間必要 |
20 kg |
| 20 kg充填必容量（L） 1Lあたり 0.531 kg |
37.66 L で 20 kg 充填 充填率80% |
| 20 kg充填時 カロリー（kcal） 1 L あたり 6140.063 kcal 1 kg あたり 11586.112 kcal |
231,235 kcal |
| 20 kg充填時 MJ 1 MJ = 239.006 kcal |
967.49 MJ |
| 20 kg充填時 ㎥ 1 ㎥ = 4.192 L |
8.983 ㎥ |
| 20 kg充填時 ㎥ 1 ㎥ = 2.240 kg |
8.931 ㎥ |
| 20 kg充填時 どん兵衛 きつねうどん(96g) 1 個 = 413 kcal |
559.89 個分 |
| 20 kg充填時 150 Lの風呂沸かす 1 回 4350 kcal 熱効率 8割 |
42.53 回分 |
| 20 kg充填時 200 Lの風呂沸かす 1 回 5800 kcal 熱効率 8割 |
31.89 回分 |
※1 全国平均水温13度で200Lの水を1度上昇させるのに200kcal必要です。42度まで沸かす場合と考えます。
ボンベ内の状態とガス供給の仕組み
ガスの液化
プロパンガスは、液体の状態でプロパンガスボンベの中に充填されています。ガス主成分であるプロパンやブタンは冷却、又は、低い圧力をかけることによって液化する性質があり、この性質を利用し、液化状態でボンベに液化ガスを充填します。加圧して液化する圧力は常温（１５度）でプロパンが０.８６ＭＰａ（メガパスカル）（約８.６気圧）、ブタンが０.２１ＭＰａ（メガパスカル）（約２.１気圧）です。冷却での液化は、標準気圧１気圧で、プロパンが－４２．１度、ブタンが－０．５度となります。プロパンやブタンは、液化されると気体（ガス）状態の１／２５０の体積になり、保管や輸送が飛躍的に効率化されます。
| プロパンとブタンの液化温度と液化圧力 | |
| 加圧による液化 | |
| プロパン | 0.86 メガパスカルで液化（常温時 約15度） |
| ブタン | 0.21 メガパスカルで液化（常温時 約15度） |
| 冷却による液化 | |
| プロパン | -42.1 度で液化（常圧時 約１気圧） |
| ブタン | -0.5 度で液化（常圧時 約１気圧） |
| 液化による体積の変化 | |
| プロパン | 気体 ← 減圧や加温で気化 250 倍 ← 液体 気体 → 加圧や冷却で液化 1/250 → 液体 |
| ブタン | 気体 ← 減圧や加温で気化 250 倍 ← 液体 気体 → 加圧や冷却で液化 1/250 → 液体 |
１気圧≒１００ｋＰａ（ヘクトパスカル）≒０．１ＭＰａ（メガパスカル）となります。１気圧とは１ｃｍ²に約１ｋｇの力が掛かっている状態です。
ボンベ内の状態
ボンベには液化されたプロパンガスが充填されています。ボンベ内上部には空きスペースがあり（充填はボンベ容量の８５％までと定められています）、液体から気化したガスが滞留しています。プロパンガスボンベの中は液体と気体が共存している状態が保たれています。この共存状態を保つ圧力があり、ボンベはこの状態を保つための一定圧力を保持しています。
蒸気圧
液体と気体が容器内で共存するには、一定の圧力が必要です。この圧力を蒸気圧と言います。プロパンガスボンベはこの蒸気圧を一定に保つ仕組みになっています。主成分のプロパンやブタンは温度によって蒸気圧が異なります。家庭用プロパンガスは約０．８ＭＰａ（メガパスカル）（約８気圧）程度が蒸気圧で、液体と気体の共存状態を保持します。
| プロパンとブタンの温度と蒸気圧 | |
| プロパン | |
| 温度 | 蒸気圧 (0.1MPaで1気圧) MPa＝メガパスカル |
| 0度 | 0.37 MPa 約3.7気圧 |
| 10度 | 0.53 MPa 約5.3気圧 |
| 20度 | 0.73 MPa 約7.3気圧 |
| 30度 | 0.97 MPa 約9.7気圧 |
| 40度 | 1.25 MPa 約12.5気圧 |
| ブタン | |
| 温度 | 蒸気圧 (0.1MPaで1気圧) MPa＝メガパスカル |
| 0度 | 0.002 Mpa 約0.02気圧 |
| 10度 | 0.05 MPa 約0.5気圧 |
| 20度 | 0.11 MPa 約1.1気圧 |
| 30度 | 0.18 MPa 約1.8気圧 |
| 40度 | 0.28 MPa 約2.8気圧 |
１気圧≒１００ｋＰａ（ヘクトパスカル）≒０．１ＭＰａ（メガパスカル）となります。１気圧とは１ｃｍ²に約１ｋｇの力が掛かっている状態です。地上では、約１気圧です。
蒸発（気化）と 蒸発熱（気化熱）
ガスの供給が始まると、滞留している気体が抜け、蒸気圧が保たれていることで、液体がどんどん蒸発（気化）します。液体が気化するときには熱が必要になります。これを蒸発熱（気化熱）といい、プロパンの場合は、 ４２５．６ｋＪ／ｋｇ の蒸発熱（気化熱）となります。液体が蒸発すると蒸発熱によりボンベの回りから熱を奪うので、液体は温度が下がります。そのため、ボンベの回りが結露して水滴が付着します。
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