CN104736916A - 液化气体燃料填充系统 - Google Patents

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Abstract

一种液化气体燃料填充系统，具备：车辆侧的填充/均压一体化插接头(5)，可结合至连接到贮槽(6)的填充站侧的填充/均压一体化喷嘴(8)；过流防止阀(34)，设置于将该填充/均压一体化插接头(5)与燃料箱(2)的气相区域(2a)连通的均压管线(3)，在该液化气体燃料填充系统中，通过在填充/均压一体化插接头(5)的均压插接头(22)内设置锐孔(41)，即使在外部气温上升的情况下，也能够将液化气体顺利地填充至车辆的燃料箱(2)。

Description

液化气体燃料填充系统
技术领域
本发明涉及液化气体燃料填充系统，更详细而言，涉及即使在外部气温上升的情况下也能够将液化气体顺利地填充至车辆的燃料箱的液化气体燃料填充系统。
背景技术
作为柴油发动机的排气导致的大气污染的对策，代替作为现有的燃料的轻油而使用二甲醚(DME)等液化气体(例如参照日本申请的特开2010-255686号公报)。将该液化气体从填充站的贮槽向车辆的燃料箱填充时，采用在填充站侧将液化气体加压的所谓压入填充方式。
可是，在上述的压入填充方式中存在以下问题：在卡车等燃料箱容量大的大型车中，如果填充站的填充压与燃料箱的内压的压差小，则填充速度变慢，填充时间变长。
于是，采用所谓的均压填充方式，用配管连通填充站的贮槽的气相区域与燃料箱的气相区域，使贮槽的内压与燃料箱的内压均等，并从贮槽向燃料箱填充液化气体(例如参照日本申请的特开2007-262903号公报)。
图7中示出基于该均压填充方式的液化气体燃料填充系统的例子。此外，在这以后的系统图的附图中，实心粗线、空心粗线分别表示液相管线和气相管线。
该液化气体燃料填充系统通过将车辆侧的填充/均压一体化插接头(receptacle)62结合至填充站侧的填充/均压一体化喷嘴65，使燃料箱61与贮槽63的气相区域61a、63a彼此通过均压管线66连通而成为均压，同时液相区域61b、63b彼此通过填充管线68连接，上述车辆侧的填充/均压一体化插接头62连接至向车辆的柴油发动机60供给液化气体的燃料箱61的气相区域61a和液相区域61b，上述填充站侧的填充/均压一体化喷嘴65经由泵等加压装置P和流量计64连接至填充站的贮槽63d的气相区域63a和液相区域63b。
在燃料箱61内，设置有将液化气体经由供给配管67送出至柴油发动机60的加压输送泵69。供给至柴油发动机60的液化气体的大部分燃烧而给发动机提供驱动力，剩余部分通过回流配管70返回至燃料箱61。另外，将燃料箱61的气相区域61a与填充/均压一体化插接头62连接的均压管线66由设置有均压阀71的均压配管72构成。为了防止该均压配管72的断裂时液化气体异常流出，在均压阀71的内部设有过流防止阀73。
该过流防止阀73如图8所示，设置于均压阀71的流通路74的一端部，由具有弹性力的支撑轴75始终向打开流通路74的方向施力。如图9所示，如果在均压配管72上产生断裂76而从燃料箱61流向均压配管72的气体的流量成为工作压差(例如0.2MPa)以上，则过流防止阀73抵抗支撑轴75的弹性力被按压而将流通路74关闭。
因此，在夏季等外部气温变高的时期实施燃料填充的情况下，与贮槽63的内压相比，燃料箱61的内压大幅地升高，因而在开始填充时将填充/均压一体化插接头62和填充/均压一体化喷嘴65连接且燃料箱61的气相区域61a与贮槽63的气相区域63a连通之后，有可能在均压配管72内大量的气体从燃料箱61侧朝向贮槽63侧流动，过流防止阀73工作。如果在燃料填充中过流防止阀73工作，则均压管线66封闭，因而可能对液化气体的填充带来障碍。
例如，在外部气温为35℃时从贮槽63向燃料箱61填充DME时，由于贮槽63的温度几乎与外部气温相等，因而如图10所示，其内压(蒸气压)约为0.78MPa。另一方面，燃料箱61的温度受到由柴油发动机60加热的来自回流配管70的燃料或路面的热辐射等的影响而上升到55℃左右，因而其内压约为1.28MPa。所以，燃料箱61与贮槽63的压差为0.5MPa，超过了过流防止阀73的工作压差(0.2MPa)，因而均压管线66封闭。
出于以上原因，希望实现即使在外部气温上升时也能够从贮槽63向燃料箱61顺利地填充液化气体的燃料填充系统。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本申请的特开2010-255686号公报
专利文献2：日本申请的特开2007-262903号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于，提供一种即使在外部气温上升的情况下也能够将液化气体顺利地填充至车辆的燃料箱的液化气体燃料填充系统。
解决问题所采用的技术方案
达成上述目的的本发明的液化气体燃料填充系统具备：第一连接装置，连接至液化气体的贮槽的气相区域和液相区域；第二连接装置，能够相对于所述第一连接装置装拆，连接至车辆的燃料箱的气相区域和液相区域；以及过流防止阀，设置于将所述第二连接装置与所述燃料箱的气相区域连通的均压管线，分别连接所述贮槽和燃料箱的气相区域彼此和液相区域彼此而从该贮槽向该燃料箱填充所述液化气体，其特征在于，在所述第二连接装置中的与所述均压管线连接的部位，或者在所述均压管线中的所述第二连接装置与所述过流防止阀之间，设置锐孔。
在上述的液化气体燃料填充系统中，作为液化气体优选使用DME。
发明的效果
依照本发明的液化气体燃料填充系统，即使外部气温变高而贮槽和燃料箱的气相区域间的压差变大，由于流经均压管线的气体的流量被锐孔限制而过流防止阀不工作，因而也能够从贮槽向燃料箱顺利地填充液化气体。
附图说明
图1是由本发明的第一实施方式构成的液化气体燃料填充系统的系统图。
图2是燃料填充时的液化气体燃料填充系统的系统图。
图3是填充插接头的截面图。
图4是由本发明的第二实施方式构成的液化气体燃料填充系统的系统图。
图5是由本发明的第一实施方式构成的液化气体燃料填充系统的另一示例的系统图。
图6是由本发明的第二实施方式构成的液化气体燃料填充系统的另一示例的系统图。
图7是现有的液化气体燃料填充系统的系统图。
图8是表示过流防止阀的构造的截面图。
图9是表示过流防止阀的工作时的状态的截面图。
图10是表示DME的温度与蒸气压的关系的曲线图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
图1表示由本发明的第一实施方式构成的液化气体燃料填充系统。
该液化气体燃料填充系统主要包括：燃料箱2，向车辆的柴油发动机1供给DME；车辆侧的填充/均压一体化插接头5，分别通过均压管线3和填充管线4而连接至燃料箱2的气相区域2a和液相区域2b；以及填充站侧的填充/均压一体化喷嘴8，经由计量器7连接至填充站的贮槽6的气相区域6a和液相区域6b。填充/均压一体化插接头5和填充/均压一体化喷嘴8构成一对可装拆的连接装置，仅在燃料填充时结合。
在车辆行驶时，贮存于燃料箱2的DME由设置于箱内的加压输送泵9经由第一电磁阀10汲取到供给配管11，在由进给泵12调整了燃料供给压之后向供应泵13供给。此外，在进给泵12中剩余的DME通过设置有第一回流阀14的回流配管15A向燃料箱2返回。
供给至供应泵13的DME被加压至规定的喷射压力(数10至数100MPa)，然后向共轨16加压输送，由多个喷射器17在规定的定时向柴油发动机1的各气缸的燃烧室内喷射。此外，在供应泵13中剩余的DME通过设置有止回阀18A的回流配管15B流入到主回流配管19。另外，在共轨16中剩余的DME分别通过设置有止回阀18B和第二电磁阀20的两根回流配管15C、15D流入到主回流配管19。这些流入到主回流配管19的DME与喷射器17中剩余的DME一起经由第二回流阀21返回至燃料箱2。
在燃料填充时，如图2所示，通过将填充/均压一体化插接头5与填充/均压一体化喷嘴8结合，贮槽6与燃料箱2的气相区域6a、2a彼此经由均压管线3连通而成为均压，液相区域6b、2b彼此经由填充管线4连接。
填充/均压一体化插接头5如图3所示，为如下构造：均压插接头22和填充插接头23以沿连接方向并列地突出的方式固定至壳体24。这些均压插接头22和填充插接头23通过在壳体24内并列地形成的贯通路25、26和连接口27、28而分别连接至均压管线3和填充管线4。
均压管线3由均压配管31构成，该均压配管31设置有与燃料箱2的气相区域2a连接的均压阀30，另外，填充管线4由填充配管33构成，该填充配管33设置有与燃料箱2的液相区域2b连接的止回阀18C和填充阀32。在均压阀30的内部，为了防止均压配管31断裂时的DME的异常流出，设置有过流防止阀34。
在均压插接头22和填充插接头23的内部分别配置有阀体39、40，该阀体39、40始终被弹簧37、38朝向前端的开口部35、36闭合的方向施力。如果将填充/均压一体化插接头5结合至填充/均压一体化喷嘴8，则对置的填充/均压一体化喷嘴8侧的均压喷嘴(未图示)、填充喷嘴(未图示)分别抵抗弹簧37、38的弹性力而按压均压插接头22内的阀体39、填充插接头23内的阀体40，由此，均压插接头22和填充插接头23的开口部35、36开口而与均压管线3和填充管线4连通。
在该填充/均压一体化插接头5的均压插接头22的阀体39的后方设置有锐孔(orifice)41。通过像这样设置锐孔41，即使外部气温变高而贮槽6的气相区域6a与燃料箱2的气相区域2a之间的压差变大，流经均压管线3的气体的流量也由锐孔41限制。因此，通过过流防止阀34的气体的流量减少，其压差成为工作压差以下而不工作，因而能够从贮槽6向燃料箱2顺利地填充DME。
图4表示由本发明的第二实施方式构成的液化气体燃料填充系统。此外，对与图1相同的零件标注相同的符号，省略说明。
在该实施方式中，不在均压插接头22内，而是将锐孔41设置于填充/均压一体化插接头5与均压阀30之间的均压配管31。这样，即使外部气温变高而贮槽6的气相区域6a与燃料箱2的气相区域2a之间的压差变大，流经均压管线3的气体的流量也由锐孔41限制而过流防止阀34不工作，因而能够从贮槽6向燃料箱2顺利地填充DME。
此外，优选为锐孔41接近填充/均压一体化插接头5而设置，以不妨碍均压配管31断裂时的过流防止阀34的工作。
上述任一实施方式中的燃料箱2的台数为1台，但是如图5和图6中例示，在大型车中一般设置副箱42。
在图5和图6的示例中，从填充/均压一体化插接头5延伸的均压配管31和填充配管33，在燃料箱2的跟前分支而分别连接至副箱42的气相区域42a和液相区域42b。在分支的均压配管31a中，设置有内置过流防止阀34的第二均压阀43。另外，在分支的填充配管33a中，设置有止回阀18D和第二填充阀44。贮存于副箱42的DME由设置于箱内的副加压输送泵45经由第3电磁阀46和止回阀18E汲取到补充配管47，通过主回流配管19向通燃料箱2移送。
在这样的液化气体燃料填充系统中，也如图5所示，在填充/均压一体化插接头5的均压插接头22内设置锐孔41，或者如图6所示，在均压配管31及分支的均压配管31a中的均压阀30及第二均压阀43与填充/均压一体化插接头5之间设置锐孔41，由此，即使外部气温变高而贮槽6的气相区域6a与燃料箱2和副箱42的气相区域2a、42a之间的压差变大，也能够从贮槽6向燃料箱2和副箱42顺利地填充DME。
此外，在图6的示例中，优选为各个锐孔41接近填充/均压一体化插接头5而设置，以不妨碍均压配管31和/或分支的均压配管31a断裂时的过流防止阀34的工作。
在本发明的液化气体燃料填充系统中，作为液化气体优选使用DME，但是不限于此，也可以使用例如LP气体等。
符号说明
1 柴油发动机
2 燃料箱
2a (燃料箱的)气相区域
2b (燃料箱的)液相区域
3 均压管线
4 填充管线
5 填充/均压一体化插接头
6 贮槽
6a (贮槽的)气相区域
6b (贮槽的)液相区域
8 填充/均压一体化喷嘴
22 均压插接头
23 填充插接头
30 均压阀
31 均压配管
32 填充阀
34 过流防止阀
41 锐孔

Claims (2)

1.一种液化气体燃料填充系统，具备：第一连接装置，连接至液化气体的贮槽的气相区域和液相区域；第二连接装置，能够相对于所述第一连接装置装拆，连接至车辆的燃料箱的气相区域和液相区域；以及过流防止阀，设置于将所述第二连接装置与所述燃料箱的气相区域连通的均压管线，将所述贮槽和燃料箱的气相区域彼此和液相区域彼此分别连接而从该贮槽向该燃料箱填充所述液化气体，该液化气体燃料填充系统的特征在于：
在所述第二连接装置中的与所述均压管线连接的部位、或者在所述均压管线中的所述第二连接装置与所述过流防止阀之间，设置锐孔。
2.如权利要求1所述的液化气体燃料填充系统，
所述液化气体为DME。
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