JP2002122298A - 燃料充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は燃料充填の充填効率の向上及び燃料
充填時間の短縮化を図ることを課題とする。 【解決手段】 燃料充填装置１０は、液化石油ガス（Ｌ
ＰＧ）からなる燃料を車両１１の燃料タンク１２に充填
するＬＰＧ充填用ディスペンサである。燃料充填装置１
０の燃料供給経路１６には、セパレータ１８、流量計２
０、背圧弁２２、流量制御弁２４が配設されている。さ
らに、燃料供給経路１６は、カプラ２６を介して充填ホ
ース２８に連通されている。燃料充填装置１０の制御回
路４０は、流量計２０により計測された流量が設定値以
上の過流量に達したか否かを判定し、過流量であると判
定されたとき、流量制御弁２４を絞って充填量を減少さ
せ、所定時間経過後に過流量であるときは流量制御弁２
４を全閉状態に切り替える。また、流量制御弁２４を絞
って充填量を減少させ、所定時間経過後に過流量でない
ときは流量制御弁２４を全開状態に切り替えて大流量に
よる充填を再開する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は燃料充填装置に係
り、特に燃料充填ホースを被充填タンクに接続した後、
ＬＰＧ（Liquefied Petroleum Gases）等の液化燃料が
燃料充填ホースを介して被充填タンクに充填されるよう
構成された燃料充填装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、車両に搭載された被充填タンク
にＬＰＧを充填する燃料充填装置においては、燃料充填
ホースの先端に設けられたカプラを被充填タンクに接続
した後、カプラに設けられた弁を開弁させてスタート釦
をオンに操作すると、筐体に収容されたポンプが駆動さ
れると共に電磁弁が開弁してＬＰＧの充填が開始され
る。

【０００３】燃料充填ホースが連通された筐体内の燃料
供給管路には、上記電磁弁、ポンプの他に燃料充填量を
計測する流量計と燃料充填ホースが切断されたときの安
全装置として過流量防止弁が設けられている。この過流
量防止弁は、例えば燃料充填ホースが破損してＬＰＧが
大気中に流出すると、閉弁動作して燃料流出を防止する
ように構成されている。

【０００４】過流量防止弁は、通常の燃料充填量よりも
過大な流量が供給された場合、ＬＰＧの流体抵抗と、1
次圧力と2次圧力との圧力差により閉止する構成であ
り、且つ閉止後は1次圧力と2次圧力との圧力差がなくな
るとバネなどの力で開弁するようになっている。そし
て、過流量防止弁の内部には、閉止状態でも下流へ少量
のＬＰＧを供給できるように小孔が設けられており、Ｌ
ＰＧガスの小孔を介して液充填タンクに充填されること
により、被充填タンクへのＬＰＧの充填が続行され、充
填完了される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た燃料充填装置では、過流量防止弁が閉弁した状態でも
小孔からＬＰＧが下流へ供給されるため、例えば、燃料
充填ホースが破損することにより過流量防止弁が作動し
た場合においては、当該破損箇所が修理されるまで、少
量のＬＰＧが流出して気化した燃料が大気中に放出して
しまうという問題があった。

【０００６】他方、殆ど空の状態の被充填タンクにＬＰ
Ｇを充填する場合、充填開始と共に比較的大流量で充填
が行われるため、過流量防止弁が閉弁動作してしまうこ
とが多い。その際、操作者は、燃料充填ホースの先端に
設けられた弁を一旦閉弁させる。これにより、閉弁され
た過流量防止弁から少量のＬＰＧが燃料充填ホースに供
給されて燃料充填ホースの圧力が1次圧力と同じ圧力に
昇圧する。

【０００７】そして、過流量防止弁は、1次圧力と2次圧
力との圧力差がなくなると、開弁動作して充填を再開す
る。従って、操作者は、殆ど空の状態の被充填タンクに
ＬＰＧを充填する場合、閉弁した過流量防止弁を開弁さ
せるために燃料充填ホースの先端に設けられた弁を閉弁
させる操作必要になり、面倒であるばかりか充填時間が
長く掛かり充填作業の効率を高めることが難しかった。

【０００８】そこで、本発明は上記課題を解決した燃料
充填装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような特徴を有する。

【００１０】本発明は、被充填タンクに接続されるホー
スと、該ホースが連通された燃料供給経路を介して供給
される燃料の流量を計測する流量計と、前記燃料供給経
路に設けられ、任意の流量値に燃料の流量を調整可能な
流量制御弁と、前記燃料供給経路を流れる燃料の流量の
大流量値と小流量値とを記憶する記憶手段と、前記流量
計により計測された流量が前記記憶手段に記憶された大
流量値以上の過流量に達したか否かを判定する判定手段
と、前記判定手段により過流量であると判定されたと
き、前記流量制御弁により流量を減少させ、流量を減少
させてから所定時間経過後において前記流量計により計
測された流量値が前記記憶手段に記憶された小流量値以
上の過流量であるときは前記流量制御弁を全閉状態に切
り替え、当該所定時間経過後に小流量値以上の過流量で
ないときは前記流量制御弁を全開状態に切り替える流量
調整手段と、を備えており、下流での燃料漏れが有るこ
とを検出して燃料漏れを防止できると共に、殆ど空の状
態の被充填タンクに燃料を充填する場合でも、流量制御
弁を大流量にして充填できるので、充填時間の短縮を図
ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の実施の
形態について説明する。

【００１２】図１は本発明になる燃料充填装置の一実施
例を示す構成図である。

【００１３】図１に示されるように、燃料充填装置１０
は、地下タンク（図示せず）等に貯蔵された液化石油ガ
ス（ＬＰＧ）からなる燃料を車両１１の燃料タンク（被
充填タンク）１２に充填するＬＰＧ充填用ディスペンサ
である。燃料充填装置１０の筐体１４には、一端が地下
タンクの燃料を圧送するポンプ（図示せず）に接続され
た燃料供給経路１６が引き込まれている。この燃料供給
経路１６には、セパレータ１８、流量計２０、背圧弁２
２、２段式電磁弁からなる流量制御弁２４が配設されて
いる。さらに、燃料供給経路１６の他端には、カプラ２
６を介して充填ホース２８に連通されている。

【００１４】充填ホース２８は、可撓性を有する樹脂製
ホースにより形成されており、車両１１の停車位置に応
じて移動できるように設けられている。また、充填ホー
ス２８の先端には、燃料タンク１２の充填口３０に接続
されるノズル３２とノズル開閉弁３４とが設けられてい
る。

【００１５】上記セパレータ１８は、ポンプから送液さ
れた燃料に含まれた気泡を分離させる気液分離器であ
り、燃料液を流量計２０へ吐出させると共に、気化した
ガスを還流経路３６を介して地下タンクへ還流させる。

【００１６】流量計２０は、燃料タンク１２に充填され
る燃料の流量を計測し、パルス発信器３８から流量に比
例した数の流量パルスを制御回路４０へ出力する。ま
た、流量計２０には、燃料の充填圧力が規定圧力以上に
なったとき開弁して過剰な圧力を還流経路３６へ逃がす
ための逃がし弁４２が設けられている。

【００１７】背圧弁２２は、流量計２０を通過した燃料
に気泡が発生しないように加圧するための加圧手段であ
る。

【００１８】流量制御弁２４は、後述するように制御回
路４０からの制御信号により開弁されて燃料の充填を開
始すると共に、流量変化に応じて段階的に閉弁駆動され
る。また、制御回路４０は、流量計２０のパルス発信器
３８から出力された流量パルスを積算して現在の瞬時流
量を算出すると共に、積算流量を表示器４４に表示す
る。

【００１９】還流経路３６には、ノズル接続用アタッチ
メント４６が取り付けられている。このノズル接続用ア
タッチメント４６は、例えば燃料タンク１２に試験的に
燃料を吐出させる際、大気中に燃料を放出させていた
が、充填ホース２８の先端に設けられたノズル３２が接
続され、試験充填で吐出された燃料を地下タンクへ戻す
ことができ、燃料を無駄にせず、再利用することができ
る。また、燃料が大気中に放出されないので、大気汚染
も防止できる。

【００２０】制御回路４０は、各種データや制御プログ
ラムを記憶するメモリ（記憶手段）４１を有する。この
メモリ４１には、燃料供給経路１６を流れる燃料の流量
の大流量値と小流量値と、流量計２０により計測された
流量が大流量値以上の過流量に達したか否かを判定する
判定制御プログラム（判定手段）と、過流量であると判
定されたとき、流量制御弁２４を絞り流量を減少させ、
当該流量制御弁２４を絞ってから所定時間経過後におい
て流量計２０により計測された流量値が小流量値以上の
過流量であるときは流量制御弁２４を全閉状態に切り替
え、当該所定時間経過後に小流量値以上の過流量でない
ときは流量制御弁２４を全開状態に切り替える流量制御
プログラム（流量調整手段）と、が記憶されている。

【００２１】ここで、制御回路４０が実行する制御処理
について説明する。

【００２２】図２は制御回路４０が実行する制御処理を
説明するためのフローチャートである。

【００２３】図２に示されるように、ステップＳ１１
（以下「ステップ」を省略する）では、燃料タンク１２
に燃料を充填するのを作業者が指示するための充填指示
スイッチとしてのリセットスイッチ（図示せず）がオン
に操作されたかどうかをチェックする。このＳ１１にお
いて、リセットスイッチが作業者によりオンに操作され
ると、Ｓ１２に進み、過流量検知モードを０（検知な
し）に設定する。次のＳ１３では、表示器４４への表示
パルス（充填量）をゼロリセットする。

【００２４】Ｓ１４ではポンプ（図示せず）を起動させ
て地下タンクに貯蔵された燃料（ＬＰＧ）を送液する。
そして、Ｓ１５では、流量制御弁２４の弁開度を全開に
して充填量を大流量に設定する。

【００２５】次のＳ１６において、過流量検知モードが
２（エラー検知）に設定されているかどうかをチェック
する。充填開始当初は、エラー検知がないので、Ｓ１７
に進み、流量計２０のパルス発信器３８から出力された
流量パルスを積算して現在の瞬時流量を算出する。続い
て、Ｓ１８に進み、過流量検知モードが１（検知あり）
に設定されているかどうかをチェックする。

【００２６】Ｓ１８において、過流量検知モードが１
（検知あり）に設定されていないときは、Ｓ１９に進
み、上記Ｓ１７で算出された瞬時流量が予め設定された
過流量防止流量以上であるかどうかをチェックする。

【００２７】Ｓ１９において、瞬時流量が過流量防止流
量以上でないときは、Ｓ２０に進み、表示器４４に表示
された充填量積算値を更新する。続いて、Ｓ２１におい
て、リセットスイッチ（図示せず）がオフに操作された
かどうかをチェックする。

【００２８】前述したＳ１１でリセットスイッチが作業
者によりオンに操作されているときは、燃料タンク１２
への燃料の充填を行うため、Ｓ１６に戻り、Ｓ１６〜Ｓ
２１の処理を繰り返す。

【００２９】また、上記Ｓ１６において、過流量検知モ
ードが２（エラー検知）に設定されているときは、燃料
充填中に充填ホース２８が破損して燃料漏れが発生した
ものと判断してＳ２３に移行し、エラー表示を行った
後、Ｓ２１の処理に移行する。

【００３０】また、上記Ｓ１８において、過流量検知モ
ードが１（検知あり）に設定されているときは、Ｓ２４
に移行して過流量復帰待ち処理（詳細は後述する）を実
行した後、Ｓ２０の処理に移行する。

【００３１】また、上記Ｓ１９において、瞬時流量が予
め設定された過流量防止流量以上であるときは、Ｓ２５
に移行して過流量検知処理（詳細は後述する）を実行し
た後、Ｓ２０の処理に移行する。

【００３２】上記Ｓ２１において、作業者が燃料タンク
１２への燃料の充填が完了したと判断し、リセットスイ
ッチをオフに操作すると、Ｓ２２に進み、ポンプを停止
させると共に、流量制御弁２４を閉弁させて燃料タンク
１２への燃料充填を停止させる。その後、上記Ｓ１１に
戻り、Ｓ１１以降の処理を繰り返す。

【００３３】ここで、上記過流量検知処理について説明
する。

【００３４】図３はＳ２５の過流量検知処理を説明する
ためのフローチャートである。

【００３５】図３に示されるように、Ｓ３１では流量制
御弁２４の弁開度を段階的に絞って充填量を小流量に設
定する。続いて、Ｓ３２に進み、過流量検知モードを１
（検知あり）に設定する。そして、Ｓ２０に戻る。

【００３６】図４はＳ２４の過流量復帰待ち処理を説明
するためのフローチャートである。

【００３７】図４に示されるように、Ｓ４１では前述の
Ｓ１９において、過流量を検知してから所定時間経過
（本実施例では１秒経過）した時点での瞬時流量が予め
設定された過流量防止流量以上であるかどうかをチェッ
クする。このＳ４１において、瞬時流量が予め設定され
た過流量防止流量以上でないときは、Ｓ４２に進み、前
述のＳ１９において、過流量を検知してから所定時間経
過（本実施例では１秒経過）した時点の瞬時流量が予め
設定された停止判定流量未満（流量制御弁２４の弁開度
が小流量に設定された時の小流量未満）であるかどうか
をチェックする。このＳ４２において、瞬時流量が予め
設定された停止判定流量未満でないときは、充填ホース
１８の破損などの異常がある可能性があると判断する。
そして、Ｓ２０に戻る。

【００３８】また、Ｓ４１において、瞬時流量が予め設
定された過流量防止流量以上であるときは、充填ホース
１８が破損して燃料が漏れて流量が増大していると判断
してＳ４３に進み、ポンプを停止させると共に流量制御
弁２４の弁開度を閉止して燃料の供給を停止させる。続
いて、Ｓ４４では、過流量検知モードを２（エラー検
知）に設定する。そして、Ｓ２０に戻る。これにより、
ホース破損による燃料漏れを防止できる。

【００３９】このように、Ｓ１８において、過流量検知
モードが１（検知あり）に設定されているときは、その
１秒後の状態を検知してＳ４１で瞬時流量が予め設定さ
れた過流量防止流量以上であるときは、充填ホース１８
が破損して燃料漏れが発生しているので、Ｓ４３でポン
プを停止させると共に、流量制御弁２４の弁開度を閉止
して燃料の供給を停止させるため、燃料の流出事故を防
止できる。

【００４０】また、Ｓ４２において、瞬時流量が予め設
定された停止判定流量未満であるときは、充填ホース１
８が正常な状態であるので、Ｓ４５に移行して流量制御
弁２４の弁開度を全開にして充填量を大流量に設定す
る。次の、Ｓ４６では、過流量検知モードを０（検知な
し）に設定する。そして、Ｓ２０に戻る。

【００４１】このように、Ｓ４２において、瞬時流量が
予め設定された停止判定流量未満であるときは、充填ホ
ース１８が正常であるので、例えば、殆ど空の状態の燃
料タンク１２に燃料を充填する場合、流量計２０により
計測された充填量（瞬時流量）が一時的に増大しても流
量制御弁２４の弁開度が小流量に絞られるだけで、Ｓ４
５で直ぐに流量制御弁２４の弁開度が全開状態に復帰す
るため、大流量による充填を再開することができ、面倒
な復帰操作が不要であるばかりか、充填時間を短縮して
充填効率を高めることができる。

【００４２】尚、上記実施の形態では、ＬＰＧを被充填
タンクである燃料タンク１２に充填する構成を一例とし
て挙げたが、これに限らず、例えば、ＬＰＧ以外の燃料
を充填する場合にも適用することができ、車両以外のタ
ンクに充填するようにしても良いのは勿論である。

【００４３】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、流量計に
より計測された流量が前記記憶手段に記憶された大流量
値以上の過流量に達したか否かを判定する判定手段と、
判定手段により過流量であると判定されたとき、流量制
御弁により流量を減少させ、流量を減少させてから所定
時間経過後において流量計により計測された流量値が記
憶手段に記憶された小流量値以上の過流量であるときは
流量制御弁を全閉状態に切り替え、当該所定時間経過後
に小流量値以上の過流量でないときは流量制御弁を全開
状態に切り替える流量調整手段と、を備えており、下流
での燃料漏れが有ることを検出して燃料漏れを防止でき
ると共に、殆ど空の状態の被充填タンクに燃料を充填す
る場合でも、流量制御弁を大流量にして充填できるの
で、充填時間の短縮を図ることができ、充填効率を高め
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる燃料充填装置の一実施例を示す構
成図である。

【図２】制御回路４０が実行する制御処理を説明するた
めのフローチャートである。

【図３】Ｓ２５の過流量検知処理を説明するためのフロ
ーチャートである。

【図４】Ｓ２４の過流量復帰待ち処理を説明するための
フローチャートである。

【符号の説明】

１０ 燃料充填装置 １１ 車両 １２ 燃料タンク １６ 燃料供給経路 １８ セパレータ ２０ 流量計 ２２ 背圧弁 ２４ 流量制御弁 ２８ 充填ホース ３２ ノズル ３４ ノズル開閉弁 ３６ 還流経路 ３８ パルス発信器 ４０ 制御回路 ４１ メモリ ４４ 表示器 ４６ ノズル接続用アタッチメント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢澤 栄三 静岡県掛川市淡陽13 トキコ株式会社静岡 工場内 Ｆターム(参考） 3D026 CA04 CA05 3E072 AA10 DA01 3E083 AA02 AC01 AE12 AG01

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被充填タンクに接続されるホースと、 該ホースが連通された燃料供給経路を介して供給される
   燃料の流量を計測する流量計と、 前記燃料供給経路に設けられ、任意の流量値に燃料の流
   量を調整可能な流量制御弁と、 前記燃料供給経路を流れる燃料の流量の大流量値と小流
   量値とを記憶する記憶手段と、 前記流量計により計測された流量が前記記憶手段に記憶
   された大流量値以上の過流量に達したか否かを判定する
   判定手段と、 前記判定手段により過流量であると判定されたとき、前
   記流量制御弁により流量を減少させ、流量を減少させて
   から所定時間経過後において前記流量計により計測され
   た流量値が前記記憶手段に記憶された小流量値以上の過
   流量であるときは前記流量制御弁を全閉状態に切り替
   え、当該所定時間経過後に小流量値以上の過流量でない
   ときは前記流量制御弁を全開状態に切り替える流量調整
   手段と、 を備えてなることを特徴とする燃料充填装置。