JP2002195494A - 自動車への液化ガス燃料供給方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車の車載燃料タンクヘの充填速度を常時
一定以上に維持することのできる自動車燃料用液化ガス
燃料の供給方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 貯溜されている自動車用液化ガス燃料に
加圧用ガスを作用させて自動車に搭載されている車載燃
料タンクに移送するにあたり、自動車用液化ガス燃料の
貯蔵タンク(１)に貯蔵されている自動車用液化ガス燃料
を払出用小容量タンク(３)に払出用小容量タンク気相部
のガスを抜きながら移送する。払出用小容量タンク(３)
に加圧用不燃ガス貯蔵タンク(２)から加圧用不燃ガスを
供給して払出用小容量タンク(３)内に貯溜されている自
動車用液化ガス燃料を自動車の車載燃料タンクに圧送す
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、液化石油ガスやジ
メチルエーテル等の液化ガス燃料を自動車用燃料として
自動車に搭載されている車載タンクに供給する方法及び
その装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液化石油ガスを燃料としている
自動車への燃料供給は、液化ブタンと液化プロパンとの
混合ガスで形成されている自動車燃料用の液化石油ガス
を充填ポンプで圧送して行っていた。ところが、充填ポ
ンプを使用しての移充填は高圧ガス保安法による第１種
製造者となり、広範囲な法定距離の確保が必要であり、
燃料供給設備の立地条件に制約があった。

【０００３】そこで、本出願人は、先に、自動車燃料用
の液化石油ガスの貯蔵容器に加圧ガスを供給し、貯蔵容
器内の圧力と自動車に搭載されている車載燃料タンク内
の圧力との圧力差で自動車燃料用液化石油ガスを移充填
するようにした技術を提案した(特開平１１−２１０９
８９号)。

【０００４】先に提案した前記自動車用液化石油ガス燃
料の供給技術では、自動車用液化石油ガス燃料貯蔵タン
クに加圧用ガスを両者の圧力差を利用して直接導入し、
自動車用液化石油ガス燃料貯蔵タンクの内圧を高めて、
その内圧と、自動車に搭載されている車載燃料タンクの
内圧との差圧で液化石油ガス燃料を移送している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
加圧用ガスで液化石油ガス燃料を加圧して液化石油ガス
燃料を移送するようにした場合、液化石油ガス燃料貯蔵
タンク内は加圧用ガスによって加圧されていることか
ら、液化石油ガス燃料貯蔵タンクに新しい液化石油ガス
燃料を補給する際、この液化石油ガス燃料貯蔵タンク内
に充満している加圧用ガスを排出しなければ、新しい液
化石油ガス燃料を十分な量補給できないことになる。と
ころが、液化石油ガス燃料貯蔵タンク内のガスは加圧用
ガスと液化石油ガス燃料の気化ガスとの混合ガスになっ
ており、排出した加圧用ガス中に液化石油ガスの成分が
混合していることになるから、安全上その排出ガスをそ
のまま大気に排出することはできない。そこで、前記従
来技術では液化石油ガス燃料貯蔵タンク内の混合ガスを
液化石油ガス補給時にタンクローリー等に抜き出すよう
にしている。また、液化石油ガス燃料貯蔵タンク内の混
合ガスを一旦回収タンク等に回収したのち無害化処理し
て大気に排出することも考えられるが、この場合には加
圧用ガスの回収タンク等の別の容器を要するという装置
上の問題があった。そしていずれの方式で加圧用ガスを
液化石油ガス燃料貯蔵タンク内から抜き取るにしても、
加圧用ガスの消費量が多くなりランニングコストが高価
につくという問題もあった。

【０００６】本発明は、このような点に着目して提案さ
れたもので、貯溜されている自動車用液化ガス燃料に加
圧用ガスを作用させて自動車に搭載されている車載燃料
タンクに自動車用液化ガス燃料を移充填するものにおい
て、加圧用ガス中に混入した液化ガス燃料を排出するこ
となく自動車用液化ガス燃料貯蔵タンクに新しい液化ガ
ス燃料を十分に補給でき、コンパクトな装置でランニン
グコストも安価に維持することができるとともに、自動
車の車載燃料タンクヘの充填速度を一定以上に維持する
ことのできる方法及びその装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに請求項１に記載した本発明方法は、貯溜されている
自動車用液化ガス燃料に加圧用ガスを作用させて自動車
に搭載されている車載燃料タンクに移送するようにした
自動車への液化ガス燃料供給方法において、自動車用液
化ガス燃料の貯蔵タンクと、加圧用不燃ガスの貯蔵タン
クと、自動車用液化ガス燃料の貯蔵タンクから導出した
液化ガス燃料導出路に介装した払出用小容量タンクとを
有し、自動車用液化ガス燃料の貯蔵タンクに貯蔵されて
いる自動車用液化ガス燃料を払出用小容量タンクに払出
用小容量タンクの気相部のガスを抜きながら移送し、払
出用小容量タンクに加圧用不燃ガス貯蔵タンクから加圧
用不燃ガスを供給して払出用小容量タンク内に貯溜され
ている自動車用液化ガス燃料を自動車の車載燃料タンク
に圧送することを特徴としている。

【０００８】また、請求項４に記載した本発明装置で
は、貯溜されている自動車用液化ガス燃料に加圧用ガス
を作用させて自動車に搭載されている車載燃料タンクに
移送するようにした自動車への液化ガス燃料供給装置に
おいて、自動車用液化ガス燃料貯蔵タンクから導出した
液化ガス燃料導出路に払出用小容量タンクを配置し、こ
の払出用小容量タンクに加圧用不燃ガス貯蔵タンクから
の加圧用不燃ガス供給路を連通接続するとともに、払出
用小容量タンクの気相部と加圧用不燃ガス貯蔵タンクと
をガス抜き路で連通接続し、払出用小容量タンク内から
の加圧用不燃ガスを加圧して加圧用不燃ガス貯蔵タンク
に返送するコンプレッサをガス抜き路に配置し、払出用
小容量タンクから導出した液化ガス燃料払出路を自動車
の車載燃料タンクに連通接続可能に構成したことを特徴
としている。

【０００９】

【発明の作用】本発明では、自動車用液化ガス燃料の貯
蔵タンクと、加圧用不燃ガスの貯蔵タンクと、自動車用
液化ガス燃料の貯蔵タンクから導出した液化ガス燃料導
出路に介装した払出用小容量タンクとを有し、自動車用
液化ガス燃料の貯蔵タンクに貯蔵されている自動車用液
化ガス燃料を払出用小容量タンクに払出用小容量タンク
の気相部のガスを抜きながら移送し、払出用小容量タン
クに加圧用不燃ガス貯蔵タンクから加圧用不燃ガスを供
給して払出用小容量タンクに貯溜されている自動車用液
化ガス燃料を自動車の車載燃料タンクに圧送し、払出用
小容量タンクに供給した加圧用不燃ガスを加圧用不燃ガ
ス貯蔵タンクに回収していることから、加圧用不燃ガス
の回収タンクを設けなくてもよいうえ、回収した加圧用
不燃ガスを再度加圧用不燃ガスとして利用することがで
きるため、加圧用不燃ガスの消費量を大幅に減少させる
ことができる。

【００１０】また、回収した加圧用不燃ガス中に混入し
ている自動車用液化ガス燃料の気化ガスは、加圧用不燃
ガス貯蔵容器内で加圧状態となることから、再液化する
が、この再液化した自動車用液化ガス燃料を請求項４に
示すように自動車用液化ガス燃料貯蔵タンクに返送する
ようにした場合には、加圧用不燃ガス貯蔵タンクでの気
相部の容量を一定以上確保することができるため、繰返
し加圧用不燃ガスの回収が可能となるとともに、回収し
た加圧用不燃ガス中に混入した自動車用液化ガス燃料を
系外に排出する必要がなくなり、自動車用液化ガス燃料
の使用効率も向上することになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は自動車用液化ガス燃料供給
設備の概略構成図である。この自動車用液化ガス燃料供
給設備は、液化石油ガス燃料やジメチルエーテル等の液
化ガス燃料を貯蔵している自動車用液化ガス燃料貯蔵タ
ンク(１)と、窒素やヘリウム、アルゴン、キセノン等の
加圧用不燃ガスを貯蔵している加圧用不燃ガス貯蔵タン
ク(２)と、自動車用液化ガス燃料貯蔵タンク(１)から取
出した自動車用液化ガス燃料を一旦貯溜する払出用小容
量タンク(３)と、自動車用液化ガス燃料貯蔵タンク(１)
と払出用小容量タンク(３)とを接続する液化ガス燃料導
出路(４)と、払出用小容量タンク(３)から導出した液化
ガス燃料払出路(５)と、加圧用不燃ガス貯蔵タンク(２)
と払出用小容量タンク(３)とを連通接続する加圧用不燃
ガス給排路(６)、及び加圧用不燃ガス貯蔵タンク(２)の
底部と自動車用液化ガス燃料貯蔵タンク(１)の上部とを
連通接続する再液化ガス燃料返送路(７)とを有してい
る。なお、払出用小容量タンク(３)は自動車用液化ガス
燃料貯蔵タンク(１)の数分の１から１／２０の容積に設
定してあり、加圧用不燃ガス貯蔵タンク(２)は払出用小
容量タンク(３)の数倍から２０倍の容積に設定してあ
る。

【００１２】加圧用不燃ガス給排路(６)は加圧用不燃ガ
ス貯蔵タンク(２)の上部と払出用小容量タンク(３)の上
部とを連通接続する状態に配管してあり、その途中部分
を並列する２つの管路(８)(９)とで構成してある。そし
て、加圧用不燃ガス貯蔵タンク(２)側での両管路(８)
(９)の分岐部分には三方向弁(10)が配置してあり、一方
の管路(８)を加圧用不燃ガス供給路とするとともに、他
方の管路(９)に払出用小容量タンク(３)側から流路開閉
弁(11)とコンプレッサ(12)とを介装してを加圧用不燃ガ
ス返送路としている。

【００１３】また、液化ガス燃料導出路(４)には液化ガ
ス燃料導出制御弁(13)が、液化ガス燃料払出路(５)は液
化ガス燃料払出し制御弁(14)が、再液化ガス燃料返送路
(７)には再液化ガス燃料返送制御弁(15)がそれぞれ介装
してある。これら弁(10)(11)(13)(14)の開閉制御で自動
車用液化ガス燃料貯蔵タンク(１)内に貯蔵されている自
動車用液化ガス燃料を自動車に搭載されている車載燃料
タンクに送給するようになっている。

【００１４】図１中符号(16)は加圧用不燃ガス貯蔵タン
ク(２)ヘの加圧用不燃ガス補給路、(17)は補充用不燃ガ
ス貯蔵容器である。また、図では省略したが液化ガス燃
料払出路(５)には気液分離器と流量計とが配置してあ
り、気液分離器から導出した気化ガス取出し路は自動車
用液化ガス燃料貯蔵タンク(１)の気相部に返送されるよ
うになっている。

【００１５】このような自動車用液化ガス燃料供給設備
を使用して、車載燃料タンクに自動車用液化ガス燃料を
供給する際の手順を説明する。液化ガス燃料払出路(５)
に配置した液化ガス燃料払出し制御弁(14)を閉じた状態
で、コンプレッサ(12)を介して払出用小容量タンク(３)
内のガスを加圧用不燃ガス貯蔵タンク(２)に移送し、払
出用小容量タンク(３)内の圧力が十分下がった時点で、
液化ガス燃料導出路(４)に配置した液化ガス燃料導出制
御弁(13)を開くことにより、自動車用液化ガス燃料貯蔵
タンク(１)内に貯蔵されている自動車用液化ガス燃料が
その差圧及びヘッド差で払出用小容量タンク(３)に移送
されることになる。

【００１６】払出用小容量タンク(３)に自動車用液化ガ
ス燃料の移送が終了した時点で、液化ガス燃料導出路
(４)に配置した液化ガス燃料導出制御弁(13)を閉じコン
プレッサ(12)を停止する。そこで液化ガス燃料払出路
(５)に配置した液化ガス燃料払出し制御弁(14)を閉じ姿
勢に維持した状態で、加圧用不燃ガス給排路(６)での三
方向弁(10)を加圧用不燃ガス貯蔵タンク(２)と払出用小
容量タンク(３)とが連通する状態に開弁操作して、加圧
用不燃ガス貯蔵タンク(２)の内圧と払出用小容量タンク
(３)の内圧との差圧で加圧用不燃ガス貯蔵タンク(２)内
の加圧用不燃ガスを加圧用不燃ガス給排路(６)での一方
の管路(８)を介して払出用小容量タンク(３)に送給する
ことにより払出用小容量タンク(３)内を加圧する。そし
て、受け入れタンクとなる車載燃料タンク内のガス圧力
よりも補給タンクとなる払出用小容量タンク(３)の内圧
を高圧にすることで、液化ガス燃料払出路(５)に配置し
た液化ガス燃料払出し制御弁(14)を開弁した際に車載燃
料タンク側へ自動車用液化ガス燃料を円滑に送り出すこ
とができる。なお、このとき加圧用不燃ガス返送路(９)
に装着した流路開閉弁(11)は閉弁しており、コンプレッ
サ(12)は停止状態にある。

【００１７】払出用小容量タンク(３)の内圧が所定圧力
に達すると、液化ガス燃料払出路(５)に配置した液化ガ
ス燃料払出し制御弁(14)を開弁し、払出用小容量タンク
(３)に貯溜されている自動車用液化ガス燃料を加圧用不
燃ガスで加圧した状態で車載燃料タンクに送給する。こ
のとき、液化ガス燃料導出路(４)に配置した液化ガス燃
料導出制御弁(13)及び加圧用不燃ガス返送路(９)に装着
した流路開閉弁(11)は閉弁姿勢に、加圧用不燃ガス給排
路(６)での三方向弁(10)を加圧用不燃ガス貯蔵タンク
(２)と払出用小容量タンク(３)とが連通する状態にそれ
ぞれ維持されている。

【００１８】車載燃料タンクへの自動車用液化ガス燃料
の移送が終了すると、液化ガス燃料払出路(５)に配置し
た液化ガス燃料払出し制御弁(14)を閉弁するとともに加
圧用不燃ガス給排路(６)での三方向弁(10)を加圧用不燃
ガス返送路(９)が払出用小容量タンク(３)に連通する状
態に切り換り、加圧用不燃ガス返送路(９)に装着した流
路開閉弁(11)が開弁し、コンプレッサ(12)が作動を開始
して、払出用小容量タンク(３)内の加圧用不燃ガスを加
圧用不燃ガス貯蔵タンク(２)に圧送して、払出用小容量
タンク(３)内の圧力を減少させる。払出用小容量タンク
(３)内の圧力が充分に下がった時点で、液化ガス燃料導
出路(４)に配置した液化ガス燃料導出制御弁(13)を開弁
して、自動車用液化ガス燃料貯蔵タンク(１)内に貯溜さ
れている自動車用液化ガス燃料を払出用小容量タンク
(３)に移送する手順に戻る。

【００１９】上記の手順では、自動車への自動車用液化
ガス燃料補給手順につづけて払出用小容量タンク(３)の
加圧ガス抜きを行っているが、払出用小容量タンク(３)
の貯溜量を車載タンクの容量の数倍に設定した場合に
は、自動車用液化ガス燃料補給手順を数回行った後に払
出用小容量タンク(３)の加圧ガス抜きを行うようにして
もよい。

【００２０】また、加圧用不燃ガス貯蔵タンク(２)の容
積は払出用小容量タンク(３)の容積の数倍から２０倍に
形成してあることから、コンプレッサ(12)を介して加圧
用不燃ガスが返送された後の加圧用不燃ガス貯蔵タンク
内の圧力上昇を抑えることができることから、処理能力
の小さなコンプレッサが利用可能となる。

【００２１】そして、加圧用不燃ガス貯蔵タンク(２)へ
返送される加圧用不燃ガスには払出用小容量タンク(３)
内で気化した液化ガス燃料の気化ガスが混入しているこ
とから、加圧用不燃ガス貯蔵タンク(２)内でその液化ガ
ス燃料の気化ガスが再液化して払出用小容量タンク(３)
の底部に貯溜する。そこで、自動車への液化ガス燃料補
給作業を複数回行うことにより、払出用小容量タンク
(３)の底部に液化ガス燃料の再液化ガスが貯まると、再
液化ガス燃料返送路(７)に介装した再液化ガス燃料返送
制御弁(15)を開弁して、加圧用不燃ガス貯蔵タンク(２)
の内圧で加圧用不燃ガス貯蔵タンク(２)の底部に貯溜し
ている再液化ガス燃料を自動車用液化ガス燃料貯蔵タン
ク(１)に圧送する。

【００２２】また、払出用小容量タンク(３)から車載タ
ンクへの液化ガス燃料移送時に液化ガス燃料払出路(５)
に配置した気液分離器(図示略)で分離されたガス成分
は、ガス排出路(図示略)で自動車用液化ガス燃料貯蔵タ
ンク(１)の気相部に戻される。液化ガス燃料払出路(５)
では加圧用不燃ガスの圧力が作用しているのに対し、ガ
ス排出路には自動車用液化ガス燃料貯蔵タンク(１)内の
圧力である自動車用液化ガス燃料の蒸気圧だけしか作用
しないから、液化ガス燃料払出路(５)を移動する間に気
化したガスは気液分離器で確実に排除され、流量計(図
示略)を通過することはなくなる。

【００２３】上記実施形態では、１基の自動車用液化ガ
ス燃料貯蔵タンクに対して１基の払出用小容量タンクを
配置したものについて説明したが、１基の自動車用液化
ガス燃料貯蔵タンクに対して複数の払出用小容量タンク
を配置するようにしてもよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明では、自動車用液化ガス燃料貯蔵
タンクに貯溜されている自動車用液化ガス燃料を一旦払
出用小容量タンクに払出用小容量タンク気相部のガスを
抜きながら移送し、払出用小容量タンクを加圧用不燃ガ
ス貯蔵タンクからの加圧用不燃ガスで加圧して自動車に
搭載されている車載燃料タンクに移送するようにしてい
ることから、少量の加圧用不燃ガスで払出用小容量タン
クと車載燃料タンクとの差圧を十分確保することがで
き、払出用小容量タンク内の自動車用液化ガス燃料を安
定した圧力で加圧することができる。この結果、自動車
の車載燃料タンクヘの燃料供給速度を一定以上に維持で
きる。

【００２５】払出用小容量タンクに供給した加圧用不燃
ガスを加圧用不燃ガス貯蔵タンクに回収するようにして
いることから、加圧用不燃ガスの回収タンクを独立して
設けなくてもよいうえ、回収した加圧用不燃ガスを再度
加圧用不燃ガスとして再利用することができる。これに
より、加圧用不燃ガスの消費量を大幅に減少させること
ができるうえ、装置構成自体も加圧用不燃ガスの回収タ
ンクを独立して設けなくてもよい分コンパクトに構成で
きる。

【００２６】さらに回収した加圧用不燃ガス中に混入し
ている自動車用液化ガス燃料の気化ガスは、加圧用不燃
ガス貯蔵容器内で加圧状態となって再液化することか
ら、請求項３や請求項５に記載したようにこの再液化し
た自動車用液化ガス燃料を自動車用液化ガス燃料貯蔵タ
ンクに返送するようにした場合には、加圧用不燃ガス貯
蔵タンクの気相部を一定以上に確保することができるこ
とから、繰返し回収が可能となるとともに、回収した加
圧用不燃ガス中に混入した自動車用液化ガス燃料を系外
に排出する必要がなくなり、自動車用液化ガス燃料の有
効使用効率も向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動車用液化ガス燃料供給設備の概略構成図で
ある。

【符号の説明】

１…自動車用液化ガス燃料貯蔵タンク、２…加圧用不燃
ガス貯蔵タンク、３…払出用小容量タンク、４…液化ガ
ス燃料導出路、５…液化ガス燃料払出路、７…再液化ガ
ス燃料抜き路、８…加圧用不燃ガス供給路、９…加圧用
不燃ガス返送路。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯溜されている自動車用液化ガス燃料に
   加圧用ガスを作用させて自動車に搭載されている車載タ
   ンクに移送するようにした自動車への液化ガス燃料供給
   方法において、 自動車用液化ガス燃料の貯蔵タンク(１)と、加圧用不燃
   ガスの貯蔵タンク(２)と、自動車用液化ガス燃料の貯蔵
   タンク(１)から導出した液化ガス燃料導出路(４)に介装
   した払出用小容量タンク(３)とを有し、自動車用液化ガ
   ス燃料の貯蔵タンク(１)に貯蔵されている自動車用液化
   ガス燃料を払出用小容量タンク(３)に払出用小容量タン
   クの気相部のガスを抜きながら移送し、払出用小容量タ
   ンク(３)に加圧用不燃ガス貯蔵タンク(２)から加圧用不
   燃ガスを供給して払出用小容量タンク(３)内に貯溜され
   ている自動車用液化ガス燃料を自動車の車載燃料タンク
   に圧送することを特徴とする自動車への液化ガス燃料の
   供給方法。
2. 【請求項２】 加圧用不燃ガスが窒素あるいはヘリウム
   である請求項１に記載した自動車への液化ガス燃料の供
   給方法。
3. 【請求項３】 加圧用不燃ガス貯蔵タンク(２)内で再液
   化した自動車用液化ガス燃料を自動車用液化ガス燃料貯
   蔵タンク(１)に加圧用不燃ガスの圧力で圧送する請求項
   １又は請求項２に記載した自動車への液化ガス燃料の供
   給方法。
4. 【請求項４】 貯溜されている自動車用液化ガス燃料に
   加圧用ガスを作用させて自動車に搭載されている車載タ
   ンクに移送するようにした自動車への液化ガス燃料供給
   装置において、 自動車用液化ガス燃料貯蔵タンク(１)から導出した液化
   ガス燃料導出路(４)に払出用小容量タンク(３)を配置
   し、この払出用小容量タンク(３)に加圧用不燃ガス貯蔵
   タンク(２)からの加圧用不燃ガス供給路(８)を連通接続
   するとともに、払出用小容量タンク(３)の気相部と加圧
   用不燃ガス貯蔵タンク(２)とを加圧用不燃ガス返送路
   (９)で連通接続し、払出用小容量タンク(３)からの加圧
   用不燃ガスを加圧して加圧用不燃ガス貯蔵タンク(２)に
   返送するコンプレッサ(12)を加圧用不燃ガス返送路(９)
   に配置し、払出用小容量タンク(３)から導出した液化ガ
   ス燃料払出路(５)を自動車の車載燃料タンクに連通接続
   可能に構成したことを特徴とする自動車への液化ガス燃
   料供給装置。
5. 【請求項５】加圧用不燃ガス貯蔵タンク(２)の底部と、
   自動車用液化ガス燃料貯蔵タンク(１)の気相部とを再液
   化ガス燃料返送路(７)で連通接続した請求項４に記載の
   自動車への液化石油ガス燃料供給装置。