JP2002188797A - 燃料混合充填システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体又は気体からなる２種類以上の燃料流体
を密閉された容器に容易に混合充填できる燃料混合充填
システムを提供する。 【解決手段】 気体状燃料の燃料供給源１０及び液体状
燃料の燃料供給源１２からそれぞれ遮断弁１６、２６、
流量計１８、３０、流量調整弁２０、３２、マニホール
ド２４、三方弁３６、カップラー３８を介して密閉容器
１４に気体状燃料と液体状燃料とを同時に充填する。こ
の場合、制御部４２があらかじめ設定された充填量及び
各燃料流体のモル比に基づき、流量調整弁２０、３２を
制御し、充填後の密閉容器１４内の充填量及びモル比が
設定値となるように制御する。なお、液体状燃料はポン
プ２８により供給されるが、このポンプ２８の起動停止
も制御部４２が制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関等の燃料
として使用される２種類以上の燃料流体を密閉された容
器に混合充填するシステムの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧縮天然ガス（ＣＮＧ）自動車に燃料と
して用いられるＣＮＧは、エネルギー密度が高くない。
例えばガソリンと比較した場合、エネルギー密度は４分
の１程度である。このため、天然ガス自動車の航続距離
を延ばすには、ＣＮＧにエネルギー密度の高い液化石油
ガス（ＬＰＧ）を溶解混合した燃料が必要となる。例え
ば、特開平９−８７６４５号公報にも、ＣＮＧとＬＰＧ
とを溶解混合した燃料が充填されたタンクの下方部から
混合燃料を取り出し、これを内燃機関に供給することに
より航続距離の延長を図る技術が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術においては、ＣＮＧとＬＰＧとの混合燃料を車両等の
燃料として使用するために、この混合燃料を密閉された
容器に混合充填しておく必要があるが、ＣＮＧとＬＰＧ
とを容易に混合充填できる充填機は、従来知られていな
かった。したがって、密閉された容器に２種類以上の燃
料を混合充填することは極めて困難であるという問題が
あった。

【０００４】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、液体又は気体からなる２種類
以上の燃料流体を密閉された容器に容易に混合充填でき
る燃料混合充填システムを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、液体または気体からなる２種類以上の燃
料流体を密閉された容器に混合充填するシステムであっ
て、充填完了後の容器内の混合燃料が予め規定されたモ
ル比になるように燃料流体の充填量を演算し、これに基
づき燃料流体の充填量を制御することを特徴とする。

【０００６】また、上記燃料混合充填システムにおい
て、各種類の燃料流体を、演算された充填量に基づき同
時充填することを特徴とする。

【０００７】また、上記燃料混合充填システムにおい
て、種類別の燃料流体を、演算された充填量に基づき交
互に充填することを特徴とする。

【０００８】また、上記燃料混合充填システムにおい
て、充填初期に、いずれかの燃料を充填しながら容器内
の圧力変化を検出し、容器の充填可能量を推算すること
を特徴とする。

【０００９】また、上記燃料混合充填システムにおい
て、燃料を容器に満タン充填する場合、満タン充填量の
８０％以上１００％未満、好ましくは９０％に充填量を
設定して充填を行い、充填量が設定値に到達したら充填
残量と充填比率を補正してから満タン充填することを特
徴とする。

【００１０】また、上記燃料混合充填システムにおい
て、容器内に設けられたセンサが検出した容器内燃料流
体の圧力、温度及び液面情報を通信手段によって受信す
ることにより、容器内の燃料混合状態を予め検出するこ
とを特徴とする。

【００１１】また、上記燃料混合充填システムにおい
て、静圧の高圧気体と脈動を有する高圧液体とを混合す
る場合、気体の瞬時流量と液体の瞬時流量との間の比率
が一定になるように、それぞれの流体の瞬時流量を制御
することを特徴とする。

【００１２】また、上記燃料混合充填システムにおい
て、容器への充填量の設定は、混合される燃料の総量の
みであることを特徴とする。

【００１３】また、上記燃料混合充填システムにおい
て、充填される燃料が自動車燃料として用いられるＣＮ
Ｇ、ＬＰＧであることを特徴とする。

【００１４】また、上記燃料混合充填システムにおい
て、ＬＰＧの圧力をＣＮＧ蓄ガス容器内の圧力と略同一
に高圧化することを特徴とする。

【００１５】また、上記燃料混合充填システムにおい
て、充填完了直前にＣＮＧを優先的に充填し、充填完了
時の配管内をＣＮＧで置換することを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）を、図面にしたがって説明する。

【００１７】実施形態１．図１には、発明に係る燃料混
合充填システムの実施形態１の構成例が示される。本実
施形態は、複数の燃料供給源１０、１２から、車両の燃
料タンク等である密閉容器１４に燃料流体を混合充填す
るためのシステムである。例えば、燃料供給源１０から
は気体燃料であるＣＮＧ等が供給され、燃料供給源１２
からは液体燃料であるＬＰＧ等が供給される。気体状の
燃料供給源１０からは、気体燃料が遮断弁１６、流量計
１８を通過し、流量調整弁２０により流量調整されなが
ら、逆止弁２２を経由してマニホールド２４に到達す
る。また、同時に、液体状の燃料供給源１２からは、液
体状燃料が遮断弁２６を通過してポンプ２８で吐出さ
れ、流量計３０を介して流量調整弁３２で流量調整され
ながら、逆止弁３４を経由して前述したマニホールド２
４に到達する。

【００１８】マニホールド２４では、燃料供給源１０か
ら供給された気体状燃料と、これと同時に燃料供給源１
２から供給された液体状燃料とが混合される。マニホー
ルド２４で混合された燃料は、三方弁３６を介してカッ
プラー３８により接続された密閉容器１４に充填され
る。なお、マニホールド２４の下流側には、充填圧力を
測定するための圧力計４０が設けられている。

【００１９】上述したように、気体状燃料及び液体状燃
料は流量調整弁２０、３２により流量が調整される。こ
の流量調整弁２０、３２は、制御部４２により制御され
る。すなわち、制御部４２には、あらかじめ密閉容器１
４に充填される混合燃料の充填量とモル比が入力され、
この充填量及びモル比に基づいて制御部４２の演算部４
４が各燃料流体の充填量を演算し、この演算結果に基づ
いて、制御部４２の流量制御部４６が上記流量調整弁２
０、３２の開度を制御する。

【００２０】また、この流量調整弁２０、３２の制御の
ためには、各燃料流体の充填時における流量が必要とな
るが、これは流量計１８、３０から制御部４２に入力さ
れる。なお、制御部４２では、燃料供給源１０の遮断弁
１６及び燃料供給源１２の遮断弁２６の開閉と、液体状
燃料のためのポンプ２８の起動停止もあわせて制御して
いる。

【００２１】以上のような構成により、充填完了後の密
閉容器１４内の混合燃料があらかじめ規定したモル比に
なるように各燃料流体の充填量が制御される。

【００２２】なお、充填終了後マニホールド２４から密
閉容器１４までの配管中には、密閉容器１４に充填され
た混合燃料と同じモル比の混合燃料が残存していること
になる。したがって、次回の充填への影響を除去するた
めには、配管中の混合燃料を外部にパージするか、ある
いは適宜な容器に回収することが必要となる。このた
め、マニホールド２４から充填容器１４への配管には、
パージ弁４８が設けられている。また、図１に示される
ように、三方弁３６から配管中の混合燃料をパージする
構成としてもよい。配管中からパージされた混合燃料
は、放散口５０から外部にパージされる。この場合、三
方弁３６、パージ弁４８の動作も制御部４２に制御させ
てもよい。

【００２３】以上に述べたように、本実施形態にかかる
燃料混合充填システムにおいては、２種類の燃料流体を
マニホールド２４で混合しつつ密閉容器１４に同時充填
する方式すなわちインライン制御による燃料混合充填シ
ステムであることが特徴となっている。これにより、充
填時間を短縮できる。また、仮に充填途中で故障等が発
生し、充填が停止しても、各燃料流体の供給比率は一定
で変化しないため、充填後の混合燃料の目標モル比を高
精度に達成できる。よって、容易にプリセット充填を実
現することができる。なお、本実施例では、燃料流体は
液体及び気体の２種類であるが、同様のシステムによれ
ば、３種類以上の燃料を混合充填することも可能であ
る。

【００２４】次に、密閉容器１４に液体状燃料を供給す
るポンプ２８が例えば往復動ポンプである場合には、供
給される液体状燃料が脈動を有するものとなる。このた
め、液体状燃料の脈動により、密閉容器１４に供給され
る混合燃料のモル比に誤差が生じる可能性がある。この
ため、制御部４２により流量調整弁２０、３２の開度を
流量計１８、３０からの入力値に基づいて制御し、静圧
の高圧気体状燃料の瞬時流量と脈動を有する高圧の液体
状燃料の瞬時流量との間の比率が一定になるように、そ
れぞれの流体の瞬時流量を制御することも好適である。
なお、上述した気体状燃料としては例えばＣＮＧが考え
られ、液体状燃料としてはＬＰＧが考えられる。これら
は、いずれも自動車燃料として用いることができる。ま
た、この場合、ＬＰＧの圧力をポンプ２８等により、気
体状の燃料供給源１０におけるＣＮＧ蓄ガス容器内の圧
力と略同一に高圧化することにより、ＣＮＧとＬＰＧと
を同時に充填することが可能となっている。これによ
り、本実施形態においては充填時間の短縮を図ることが
可能となる。

【００２５】また、ＣＮＧとＬＰＧとを密閉容器１４に
充填する場合に、その充填完了直前にはＣＮＧを優先的
に充填するようにすれば、充填完了時の配管内をＣＮＧ
で置換することができ、配管内の残燃料を大気放散した
り残ガス回収を行う必要がなくなる。これにより、燃料
のロスを低減でき、また充填工程を簡略化することがで
きる。また、充填配管内が常にＣＮＧとなっているの
で、次回充填時の誤差要因も低減することができる。

【００２６】図２には、本実施形態に係る燃料混合充填
システムの動作のフローが示される。図２において、ま
ず密閉容器１４に充填される混合燃料の充填量及びモル
比の設定が制御部４２に対してなされる。この場合の充
填量とは、各燃料流体のそれぞれの充填量でもよいし、
また混合燃料の総量のみの充填量をすることもできる。
さらに、モル比の設定も省略し、混合燃料の充填総量の
み設定すれば常に所定のモル比に自動的に設定される構
成とするのも好適である。これにより、設定操作の簡略
化を図ることができる（Ｓ１）。

【００２７】次に、制御部４２の演算部４４で、設定さ
れた充填量及びモル比に基づき、気体状燃料であるＣＮ
Ｇと液体状燃料であるＬＰＧの各充填量が演算される
（Ｓ２）。

【００２８】次に、密閉容器１４がカップラー３８によ
り本実施形態に係る燃料混合充填システムに接続され
（Ｓ３）、制御部４２の流量制御部４６（以後、制御部
４２のみ記載する）により遮断弁１６、２６が開とされ
る（Ｓ４）。遮断弁２６が開とされた後、制御部４２に
よって液体状燃料のためのポンプ２８が起動される（Ｓ
５）。制御部４２では、気体状燃料（ＣＮＧ）の流量計
１８及び液体状燃料（ＬＰＧ）の流量計３０から入力さ
れる各燃料流体の流量を監視しつつ、流量調整弁２０、
３２により気体状燃料と液体状燃料の流量が制御される
（Ｓ６）。

【００２９】このような状態で供給される気体状燃料及
び液体状燃料は、前述したとおりマニホールド２４で混
合され、混合燃料として同時に密閉容器１４に充填され
る。この充填量は、流量計１８、３０によって測定さ
れ、制御部４２で積算されており、あらかじめ設定され
た所定量充填されるまで充填動作が継続される（Ｓ
７）。所定量混合燃料が充填された後、ポンプ２８が停
止され、遮断弁１６、２６が閉とされる（Ｓ８）。

【００３０】その後密閉容器１４が燃料混合充填システ
ムから切り離され、通常の使用状態とされる（Ｓ９）。

【００３１】以上により、本実施形態に係る燃料混合充
填システムによる混合燃料の充填工程が終了する。

【００３２】本実施形態の変形例として、図２に示され
たＳ１における充填量の設定を省略し、充填初期に、い
ずれかの燃料流体を充填しながら密閉容器１４内の圧力
変化を検出し、密閉容器１４の充填可能量を推算して、
この推算値を充填量の設定値とすることも可能である。
図３には、このような変形例の充填工程のフローが示さ
れる。

【００３３】図３において、充填前に設定するのは、混
合燃料のモル比のみである（Ｓ１０１）。その後、密閉
容器１４を接続し（Ｓ１０２）、制御部４２によって遮
断弁２６を開とし（Ｓ１０３）、さらに制御部４２がポ
ンプ２８を起動し（Ｓ１０４）、液体状燃料（ＬＰＧ）
の予備充填を開始する（Ｓ１０５）。

【００３４】この予備充填は、ポンプ２８及び流量調整
弁３２を制御部４２が制御しつつ定流量で行われる。ま
たこの際には、圧力計４０あるいは密閉容器１４に設け
られた図示しない圧力計により密閉容器１４内の圧力が
監視される。この圧力値は、制御部４２に入力される構
成としておく。このような状態で所定の予備充填量の充
填が行われる（Ｓ１０６）。

【００３５】所定の予備充填量の充填が完了すると、制
御部４２がポンプ２８を停止させて、遮断弁２６を閉と
する（Ｓ１０７）。次に、上記予備充填中の密閉容器１
４の圧力上昇値（圧力変化）から、制御部４２が密閉容
器１４への充填可能量を演算する（Ｓ１０８）。

【００３６】次に、あらかじめ設定されたモル比及び演
算された充填可能量から、制御部４２がＣＮＧ、ＬＰＧ
の充填量の比率を演算し（Ｓ１０９）、再度充填が行わ
れる。これ以後のステップＳ１１０〜Ｓ１１５は、図２
に示されたステップＳ４〜Ｓ９に対応したものである。

【００３７】以上により、本変形例による密閉容器１４
への混合燃料の充填工程が終了する。なお、上記例で
は、液体状燃料（ＬＰＧ）を予備充填したが、気体状燃
料の予備充填でも、同様の効果が得られる。

【００３８】以上に述べた工程では、あらかじめ設定さ
れた充填量までＬＰＧとＣＮＧとを同時に１段階で密閉
容器１４に充填している。しかし、密閉容器１４への混
合燃料の充填量比率をさらに高精度とするためには、密
閉容器１４への満タン充填量の８０％以上１００％未
満、好ましくは９０％の充填量を設定値として設定し、
その充填量が設定値に到達した時点で、密閉容器１４に
充填可能な充填量（充填残量）を演算し、この充填残量
に基づき、充填を行うことが好適である。これにより、
密閉容器１４への充填量及びモル比をより高精度に達成
することができ、かつ過充填のインターロックが可能と
なる。

【００３９】図４には、このような変形例の工程のフロ
ーが示される。この変形例の前提としては、図２に示さ
れたステップＳ７における所定量が、満タン充填量の８
０％以上１００％未満、好ましくは９０％の充填量（設
定値）となっている。図４において、図２のＳ８の動作
の次に、圧力計４０あるいは密閉容器１４に設けられた
圧力計からの圧力検出値を制御部４２に入力し、その密
閉容器１４内圧力変化に基づき密閉容器１４の満タン充
填までの各燃料流体の充填量を再計算する（Ｓ５１）。

【００４０】次に、制御部４２は、遮断弁１６、２６を
開とし（Ｓ５２）、ポンプ２８を起動する（Ｓ５３）。
この状態で制御部４２はＣＮＧとＬＰＧとの流量計測を
行い（Ｓ５４）、Ｓ５１で演算したＣＮＧとＬＰＧの残
量が充填されたか否かを監視する（Ｓ５５）。

【００４１】ＣＮＧとＬＰＧの残量が充填された時に、
制御部４２はポンプ２８を停止し、遮断弁１６、２６を
閉とする（Ｓ５６）。

【００４２】以上の動作が終了した後、図２のステップ
Ｓ９へ戻る。以上により、本変形例による混合燃料の密
閉容器１４への充填動作が完了する。

【００４３】なお、図４においては、Ｓ８においてポン
プ２８を停止させ遮断弁１６、２６を閉弁した後にＳ５
１に移行し充填量（充填残量）を再計算し、Ｓ５２、５
３において再び遮断弁１６、２６を開弁しかつポンプ２
８を起動させているが、これに代えて、図４においてＳ
８とＳ５２、５３のステップを省略し、密閉容器１４へ
の充填を継続させている状態でＳ５１において充填量
（充填残量）を再計算し、この充填量に基づき充填を行
ってもよく、このようにすれば、密閉容器１４への充填
時間を短縮することができる。

【００４４】実施形態２．図５には、本発明に係る燃料
混合充填システムの実施形態２の構成が示され、図１に
示された構成と同一部材には同一符号を付してその説明
を省略する。

【００４５】図５において特徴的な点は、気体状燃料
（ＣＮＧ）と液体状燃料（ＬＰＧ）とを所定の充填量に
基づいて交互に充填する点にある。すなわち、まず燃料
供給源１２から液体状のＬＰＧを密閉容器１４に充填す
る。この際には、制御部４２が遮断弁２６を開とし、三
方弁５２を液体状燃料側に切り替え、ポンプ２８を起動
し、流量計５４を介して流量調整弁５６で流量制御しな
がら液体状燃料を密閉容器１４に充填する。次に、制御
部４２が三方弁５２を気体状燃料側に切り替え、遮断弁
１６を開として、燃料供給源１０から気体状燃料を流量
計５４、流量調整弁５６を介して流量制御しながら密閉
容器１４に充填する。

【００４６】なお、この場合にも、あらかじめ密閉容器
１４への混合燃料の充填量及びモル比を制御部４２に設
定しておくことは実施形態１の場合と同様である。ま
た、上記説明では、液体状燃料を気体状燃料よりも先に
充填していたが、ポンプ２８等により液体状燃料の圧力
を気体状燃料の燃料供給源１０における蓄ガス容器内圧
力とほぼ同一に高圧化しておけば、気体状燃料を先に充
填することも可能である。ただし、気体状燃量を後から
充填したほうが充填完了後充填配管内に残るのが気体状
燃量（ＣＮＧ）のみとなるので、実施形態１で述べたよ
うに、大気放散や残ガス回収の必要がなくなり、また次
回の充填時の誤差要因を低減することができる。

【００４７】さらに、充填前に充填量を設定する変わり
に、実施形態１と同様に充填初期にいずれかの燃料を充
填しながら密閉容器１４内の圧力変化を検出し、密閉容
器１４の充填可能量を演算してこれを充填量の設定値と
することも可能である。

【００４８】また、実施形態１と同様に、密閉容器１４
の満タン充填量の８０％以上１００％未満、好ましくは
９０％の充填量を充填した後、その際の密閉容器１４の
圧力値から充填残量と充填比率とを補正し、これに基づ
いて満タン充填することも好適である。これにより、密
閉容器１４への充填量及びモル比をより高精度に達成す
ることができ、かつ過充填のインターロックが可能とな
る。

【００４９】図６には、本実施形態に係る燃料混合充填
システムにより密閉容器１４に混合燃料を充填する工程
のフローが示される。図６において、制御部４２に対し
て各燃料流体又は混合燃料の充填量と各燃料流体のモル
比とを設定する（Ｓ２０１）。制御部４２の演算部４４
では、設定された充填量及びモル比から気体状燃料であ
るＣＮＧと液体状燃料であるＬＰＧの充填比率を演算す
る（Ｓ２０２）。

【００５０】また、密閉容器１４は、あらかじめ本実施
形態に係る燃料混合充填システムにカップラー３８を介
して接続しておく（Ｓ２０３）。

【００５１】制御部４２の流量制御部４６（以後制御部
４２のみ記載する）は、三方弁５２を液体状燃料である
ＬＰＧ側に切り替え（Ｓ２０４）、遮断弁２６を開とし
て（Ｓ２０５）、液体状燃料のポンプ２８を起動する
（Ｓ２０６）。

【００５２】制御部４２は、この状態で、流量計５４か
ら入力される流量に基づき、ＬＰＧの流量計測を行う
（Ｓ２０７）。また、この流量計測により、ＬＰＧが所
定量充填されたか否かを監視する（Ｓ２０８）。

【００５３】ＬＰＧが所定量充填された後、制御部４２
はポンプ２８を停止し、遮断弁２６を閉とする（Ｓ２０
９）。

【００５４】次に、制御部４２は三方弁５２を気体状燃
料であるＣＮＧ側に切り替え（Ｓ２１０）、遮断弁１６
を開とする（Ｓ２１１）。

【００５５】この状態で制御部４２は、密閉容器１４内
の圧力が所定値を超えるか否かを監視しつつ（Ｓ２１
３）、ＣＮＧが所定量充填されたか否かを監視する（Ｓ
２１４）。密閉容器内圧力が所定値を超えた場合には、
流量計５４の故障その他異常の発生が考えられるので、
ＣＮＧを充填を停止する必要がある。また、あらかじめ
設定された所定量ＣＮＧが充填された場合にもＣＮＧの
充填を停止する必要がある。そこで、以上いずれかの場
合には、制御部４２が遮断弁１６を閉とし（Ｓ２１
５）、ＣＮＧの充填を停止する。

【００５６】以上により、ＬＰＧとＣＮＧとの充填が終
了するので、密閉容器１４を燃料混合充填システムから
切り離す（Ｓ２１６）。

【００５７】以上により、本実施形態に係る燃料混合充
填システムによる混合燃料の充填工程が完了する。

【００５８】なお、前述のように、充填前に制御部４２
に対して充填量を設定する代わりに、充填初期にいずれ
かの燃料を充填しながら密閉容器１４内の圧力変化を検
出し、密閉容器１４の充填可能量を演算してこれを充填
量の設定値とすることも好適である。この場合には、図
６のＳ２０１〜Ｓ２０３の代わりに、予め三方弁５２を
液体状燃料側に切り替えておき、図３に示されたＳ１０
１〜Ｓ１０９を実行すればよい。

【００５９】以上に述べた工程では、あらかじめ設定さ
れた充填量までＬＰＧとＣＮＧとをそれぞれ１段階で密
閉容器１４に充填している。しかし、実施形態１でも述
べたように、密閉容器１４への混合燃料の充填量比率を
さらに高精度とするためには、密閉容器１４への満タン
充填量の８０％以上〜１００％未満、好ましくは９０％
の充填量を設定値として設定し、その充填量が設定値に
到達した時点で、密閉容器１４に充填可能な充填量（充
填残量）を演算し、この充填残量に基づき、充填を行う
ことが好適である。

【００６０】図７には、このような変形例の工程のフロ
ーが示される。この変形例の前提としては、図６に示さ
れたステップＳ２０８及びステップＳ２１４における所
定量は、満タン充填量の８０％以上１００％未満、好ま
しくは９０％の充填量（設定値）となっている。図７に
おいて、図６のＳ２１５の動作の次に、圧力計４０ある
いは密閉容器１４に設けられた圧力計からの圧力検出値
を制御部４２に入力し、その密閉容器１４内圧力に基づ
き密閉容器１４の満タン充填までの各燃料流体の充填量
を再計算する（Ｓ３０１）。

【００６１】次に、制御部４２は再度三方弁５２をＬＰ
Ｇ側に切り替え（Ｓ３０２）、遮断弁２６を開とし（Ｓ
３０３）、ポンプ２８を起動する（Ｓ３０４）。この状
態で制御部４２はＬＰＧの流量計測を行い（Ｓ３０
５）、Ｓ３０１で演算したＬＰＧの残量が充填されたか
否かを監視する（Ｓ３０６）。

【００６２】ＬＰＧの残量が充填された時に、制御部４
２はポンプ２８を停止し、遮断弁２６を閉とする（Ｓ３
０７）。次いで三方弁５２をＣＮＧ側に切り替え（Ｓ３
０８）、遮断弁１６を開として（Ｓ３０９）、この状態
でＣＮＧの流量計測を行う（Ｓ３１０）。

【００６３】この状態で制御部４２は、密閉容器１４の
内部圧力が所定値を超えたか否かを監視し（Ｓ３１
１）、Ｓ３０１で演算したＣＮＧの残量が充填されたか
否かについても監視する（Ｓ３１２）。密閉容器１４内
圧力が満タン充填における所低圧力を超えた場合は、何
らかの異常が発生しているのでＣＮＧの充填を停止する
必要があり、また残量が充填された場合にもＣＮＧの充
填を停止する必要がある。このため、制御部４２はいず
れかの場合に遮断弁１６を閉とする（Ｓ３１３）。

【００６４】以上の動作が終了した後図５のステップＳ
２１５へ戻る。以上により、本変形例による混合燃料の
密閉容器１４への充填動作が完了する。

【００６５】実施形態３．以上述べた実施形態１、実施
形態２においては、制御部４２にあらかじめ充填量及び
各燃料流体のモル比を設定する必要があった。これに対
して、燃料混合充填システムに接続される密閉容器１４
にセンサを設けておき、密閉容器１４内の燃料残量と燃
料組成とを燃料混合充填システムの制御部４２に入力で
きれば、自動的に充填量及びモル比を演算することが可
能となる。図８にはこのような内容の本発明に係る燃料
混合充填システムの実施形態３の構成例が示される。

【００６６】図８において、燃料混合充填システム５８
には、上記データを受信するための受信部６０が設けら
れている。また、密閉容器１４には、密閉容器１４内の
燃料残量及び組成を検出するためのセンサ６２が設けら
れ、このセンサ６２による検出結果を受信部６０に送信
するための送信部６４が設けられている。

【００６７】以上のような構成により、センサ６２によ
り充填予定の密閉容器１４内の燃料残量及び組成を燃料
混合充填システム５８の制御部４２に送ることができ、
制御部４２では、このデータに基づいて密閉容器１４へ
の充填量及び各燃料流体の充填比率を演算することがで
きる。これにより、制御部４２への充填量及びモル比の
設定を行わなくても、図２、図３、図４、図６、図７に
示されたような動作によって、あらかじめ定められた充
填量まで所定のモル比での自動的な混合燃料の充填が可
能となる。

【００６８】本実施形態によれば、密閉容器１４内が必
ずしも完全に空となっている必要はなく、混合燃料を途
中まで使用した状態であっても、所定のモル比の混合燃
料の充填が可能となる。これにより、例えば走行途中で
燃料タンクに充填したい場合等にも柔軟に対応すること
が可能となる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、種類
別の燃料流体をあらかじめ規定したモル比となるように
密閉容器に充填することができ、混合燃料の発熱量を自
由に規定することができる。

【００７０】また、各混合燃料を同時に充填するインラ
イン制御によれば、充填時間を短縮することが可能とな
る。

【００７１】また、各燃料流体を交互に充填するシステ
ムによれば、充填終了時に配管内がいずれかの燃料流体
で満たされた状態となっているので、残ガス処理、ガス
回収が容易となる。また、必要な流量計あるいは制御弁
等の数を少なくすることも可能となる。

【００７２】また、予備充填の結果から密閉容器の充填
可能量を計算する構成とすれば、充填量の設定を省略で
き、作業行程を簡略化できる。また、あらかじめ密閉容
器への充填可能量が推算されるので、過充填の防止にも
有効となる。

【００７３】また、密閉容器の満タン充填量の８０％以
上１００％未満、好ましくは９０％まで充填し、この時
点で充填可能残量を再計算することにより、各燃料の充
填量比率をより高精度に達成することが可能となる。

【００７４】また、密閉容器内に燃料残量及び燃料組成
を検出するセンサを設け、この検出結果を燃料混合充填
システムの制御部に入力する構成によれば、使用途中の
密閉容器に対しても柔軟な充填を行うことができるとと
もに、より高精度に燃料のモル比を調整することができ
る。

【００７５】また、気体状燃料を往復動ポンプで充填す
る場合の脈動の影響をなくすため、液体状燃料の瞬時流
動と気体状燃料の瞬時流量との比率が一定となるように
制御すれば、充填精度を向上させることができる。

【００７６】また、混合燃料の充填量の設定は、燃料の
充填総量のみとすることにより、設定作業を簡略化する
ことができる。

【００７７】また、気体状燃料がＣＮＧであり液体状燃
料がＬＰＧであることにより、本燃料混合充填システム
を自動車燃料の供給装置に用いることができる。この場
合、ＬＰＧの供給圧力をＣＮＧの蓄ガス機内圧力とほぼ
同一に高圧化することにより、ＣＮＧとＬＰＧとを同時
充填することが可能となり、充填時間の短縮化が可能と
なる。また、ＣＮＧとＬＰＧとを交互に充填する場合に
も、充填順序の制約をなくすことが可能となる。

【００７８】また、密閉容器への充填完了時には、ＣＮ
Ｇを優先的に充填することにより、充填完了後の配管内
をＣＮＧのみとすることができ、大気放散、残ガス回収
等を不要とできるとともに、次回の充填時の誤差要因の
低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る燃料混合充填システムの実施形
態１の構成を示す図である。

【図２】 図１に示された燃料混合充填システムを使用
した混合燃料の充填工程を示すフロー図である。

【図３】 図２に示された充填工程の変形例を示すフロ
ー図である。

【図４】 図２に示された充填工程の変形例を示すフロ
ー図である。

【図５】 本発明に係る燃料混合充填システムの実施形
態２の構成を示す図である。

【図６】 図５に示された燃料混合充填システムによる
混合燃料の充填工程を示すフロー図である。

【図７】 図６に示された充填工程の変形例を示すフロ
ー図である。

【図８】 本発明に係る燃料混合充填システムの実施形
態３の構成を示す図である。

【符号の説明】

１０，１２ 燃料供給源、１４ 密閉容器、１６，２６
遮断弁、１８，３０，５４ 流量計、２０，３２，５
６ 流量調整弁、２２，３４ 逆止弁、２４マニホール
ド、２８ ポンプ、３６，５２ 三方弁、３８ カップ
ラー、４０圧力計、４２ 制御部、４４ 演算部、４６
流量制御部、４８ パージ弁、５０ 放散口、５８
燃料混合充填システム、６０ 受信部、６２ センサ、
６４送信部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川嵜 一政 神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３ 号 トキコ株式会社内 (72)発明者 小笠原 恒治 静岡県掛川市淡陽13 トキコ株式会社静岡 工場内 (72)発明者 高橋 太 静岡県掛川市淡陽13 トキコ株式会社静岡 工場内 (72)発明者 大菊 誠 神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３ 号 トキコ株式会社内 (72)発明者 平澤 貴久 神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３ 号 トキコ株式会社内 Ｆターム(参考） 3E072 DA05 DA10

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体または気体からなる２種類以上の燃
   料流体を密閉された容器に混合充填するシステムであっ
   て、充填完了後の容器内の混合燃料が予め規定されたモ
   ル比になるように前記燃料流体の充填量を演算し、これ
   に基づき前記燃料流体の充填量を制御することを特徴と
   する燃料混合充填システム。
2. 【請求項２】 請求項１記載の燃料混合充填システムに
   おいて、前記各種類の燃料流体を、前記演算された充填
   量に基づき同時充填することを特徴とする燃料混合充填
   システム。
3. 【請求項３】 請求項１記載の燃料混合充填システムに
   おいて、前記種類別の燃料流体を、前記演算された充填
   量に基づき交互に充填することを特徴とする燃料混合充
   填システム。
4. 【請求項４】 請求項１記載の燃料混合充填システムに
   おいて、充填初期に、いずれかの燃料を充填しながら前
   記容器内の圧力変化を検出し、前記容器の充填可能量を
   推算することを特徴とする燃料混合充填システム。
5. 【請求項５】 請求項４記載の燃料混合充填システムに
   おいて、燃料を前記容器に満タン充填する場合、満タン
   充填量の８０％以上１００％未満、好ましくは９０％に
   充填量を設定して充填を行い、充填量が前記設定値に到
   達したら充填残量と充填比率を補正してから満タン充填
   することを特徴とする燃料混合充填システム。
6. 【請求項６】 請求項１記載の燃料混合充填システムに
   おいて、前記容器内に設けられたセンサが検出した容器
   内燃料流体の圧力、温度及び液面情報を通信手段によっ
   て受信することにより、前記容器内の燃料混合状態を予
   め検出することを特徴とする燃料混合充填システム。
7. 【請求項７】 請求項１記載の燃料混合充填システムに
   おいて、静圧の高圧気体と脈動を有する高圧液体とを混
   合する場合、前記気体の瞬時流量と前記液体の瞬時流量
   との間の比率が一定になるように、それぞれの流体の瞬
   時流量を制御することを特徴とする燃料混合充填システ
   ム。
8. 【請求項８】 請求項１記載の燃料混合充填システムに
   おいて、前記容器への充填量の設定は、混合される燃料
   の総量のみであることを特徴とする燃料混合充填システ
   ム。
9. 【請求項９】 請求項１から請求項８のいずれか一項記
   載の燃料混合充填システムにおいて、充填される燃料が
   自動車燃料として用いられるＣＮＧ、ＬＰＧであること
   を特徴とする燃料混合充填システム。
10. 【請求項１０】 請求項９記載の燃料混合充填システム
    において、ＬＰＧの圧力をＣＮＧ蓄ガス容器内の圧力と
    略同一に高圧化することを特徴とする燃料混合充填シス
    テム。
11. 【請求項１１】 請求項９または請求項１０記載の燃料
    混合充填システムにおいて、充填完了直前にＣＮＧを優
    先的に充填し、充填完了時の配管内をＣＮＧで置換する
    ことを特徴とする燃料混合充填システム。