JP2004286189A - 充填装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の充填装置は、充填すべき流体を収容する流体収容タンクと、該流体収容タンクの下方に配置された気化室と、該気化室を加温するための加熱装置と、流体収容タンクの液体を前記気化室に自然落下で供給するための第1導管手段と、前記気化室で気化されたガスを前記流体収容タンクに供給するための第2導管手段と、前記流体収容タンク内に延びる一方の端部と、前記流体収容タンク外に配置され、充填口を持つ他方の端部とを備える第3導管手段と有する、ことを特徴とする。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、充填装置に関し、特に、液化石油ガスを自動車の燃料タンクや、ボンベなどに充填するための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来からタクシーなど一部の車両においては、その燃料として液化石油ガス(LPG)が用いられている。
このようなLPG車両に燃料を充填するシステムにおいて、ガソリンスタンドにおける給油システムにおけるのと同様に、ポンプを利用して収容タンク内のLPGを供給ノズルに圧送することに技術的困難は特にない。
【0003】
しかしながら、上述したような充填ポンプを使用する場合には、法令により、所定の資格者をが要求され、また、当該システムの設置のために相当な広さの敷地が必要となる。
そこで、出願人は、ポンプを使用しないLPG供給システムを開発し、既に実施に供している。
【0004】
図1に、本件出願人による、ポンプを使用しないLPG供給システムを概略的に示す。
全体的に参照番号1で示すLPG供給システムは、加圧用ガス収容タンク2を有する。この加圧用ガス収容タンク2には流出用バルブ4が設けられている。
【0005】
LPG供給システム1はまた燃料収容タンク6を有する。この燃料収容タンク6にもまた、流入用バルブ7と、流出用バルブ8とが設けられている。流入用バルブ7と収容タンク2の流出用バルブ4との間には第2導管9が延びている。流出用バルブ8からは第3導管10が燃料収容タンク6の下部まで延びている。
流出用バルブ8からはまた、燃料収容タンク6から遠ざかるように第4導管11が延び、この第4導管11の先端部には燃料供給ノズル12が設けられている。
【0006】
燃料供給ノズル12の上流において第4導管11には切換弁13が設けられている。切換弁13からは第5導管14が延び、第5導管14は流入用バルブ15を介して回収タンク16に接続されている。
尚、燃料収容タンク6には、例えば、液化ブタンと液化プロパンの混合ガスが収容されており、また、加圧用ガス収容タンク2には、燃料収容タンク6の混合ガスよりも飽和蒸気圧が高い、例えば、液化プロパンが収容されている。
【0007】
上記LPG供給システム1において、燃料供給ノズル12から車両の燃料タンク(図示せず)に燃料を供給するときには、バルブ4、7、8を開ける。すると、加圧用ガス収容タンク2のプロパンガスは、燃料収容タンク6のガスとの差圧により、流出用バルブ4、第2導管9、流入用バルブ7を介して燃料収容タンク6に流入し、燃料収容タンク6の内圧を高める。この結果、燃料収容タンク6の液化燃料は、第3導管10、流出用バルブ8、第4導管11、切換弁13を通って燃料供給ノズル12から車両の燃料タンクに供給されることになる。
【0008】
温度が高くなると、車両の燃料タンク内の圧力も高まり、加圧ガス収容タンク2との差圧が低下する。その結果、燃料供給ノズル12からの燃料を車両の燃料タンクに充填し難くなるという現象が生ずることがあり、このような場合には、車両の燃料タンクへの充填に先立って、内圧の高まってしまった車両の燃料タンク内のガス圧を下げるのが有利である。内圧の高まってしまった車両の燃料タンク内のガス圧を下げるときには、バルブ4、7、8を閉じた状態で、バルブ15を開け、切換弁13を切り換えて、燃料供給ノズル12と回収タンク16とを連通させる。これにより、内圧の高まった車両の燃料タンク内のガスは、切換弁13、バルブ15を通って回収タンク16に収容され、車両の燃料タンクのガス圧は低下し、車両の燃料タンクへの充填が容易になる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ガスの差圧を利用した上述したような従来の充填装置では、充填すべきガスと、これよりも高圧のガスとが必要になる。すなわち、従来の充填装置では、種類の異なるガスが必要となる。
しかしながら、このように種類の異なるガスを別個に貯蔵し、配送するには、1種類のガスの貯蔵、配送に比してより多くのコストや、作業を必要とする。また、種類の異なるガスを使用する場合には、ガス種の取扱い間違いによりトラブルが発生する恐れもある。
従って、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、ポンプを使用せずに、充填すべき流体(と同種の流体)のみを用いて流体の充填を可能にする充填装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の充填装置は、充填すべき流体を収容する流体収容タンクと、該流体収容タンクの下方に配置された気化室と、該気化室を加温するための加熱装置と、流体収容タンクの液体を前記気化室に自然落下で供給するための第1導管手段と、前記気化室で気化されたガスを前記流体収容タンクに供給するための第2導管手段と、前記記流体収容タンク内に延びる一方の端部と、前記流体収容タンク外に配置され、充填口を持つ他方の端部とを備える第3導管手段と有する、ことを特徴とする。
【0011】
上記構成の充填装置によれば、流体収容タンク内の液体は、第1導管手段を介して自然落下によって気化室に入り、気化室に入った液体は加熱装置によって加熱され、気化される。気化され、圧力が高められたガスは第2導管手段を介して流体収容タンクに入り、流体収容タンク内の液体を押し下げ、これにより、流体収容タンク内の液体を第3導管手段を通して充填口から出すことができる。
【0012】
本発明においては、前記第1導管手段に、前記流体収容タンクよりも容量の小さい予備タンクが設けられ、該予備タンクには前記流体収容タンクの液体が自然落下で供給され、前記気化室には前記予備タンクの液体が自然落下で供給されるようになっているのが好ましい。
更に、前記予備タンクと前記気化室との間の圧力を均等にするための均圧システムを有するのが好ましい。
【0013】
また、上記目的を達成するため、本発明の第2の充填装置は、充填すべき流体を収容する流体収容タンクと、該流体収容タンクの下方に配置された、前記流体収容タンクよりも容量の小さい予備タンクと、該予備タンクの下方に配置された気化室と、該気化室を加温するための加熱装置と、前記流体収容タンクの液体を前記予備タンクに、前記予備タンクの液体を前記気化室に、夫々、自然落下で供給するための第1導管手段と、前記気化室で気化されたガスを前記流体収容タンクに供給するための第2導管手段と、一方の端部が前記流体収容タンク内に延びる第3導管手段によって前記流体収容タンクと接続された加圧タンクと、該加圧タンク内に延びる一方の端部と、前記加圧タンク外に配置され、充填口を持つ他方の端部とを備える第4導管手段と、前記気化室と前記加圧タンクとを連通する第5導管手段とを有する、ことを特徴とする。
【0014】
上記構成の充填装置によれば、第1導管手段を介して、流体収容タンク内の液体は自然落下によって予備タンクへ、また、予備タンク内の液体は自然落下によって気化室に入り、気化室に入った液体は加熱装置によって加熱され、気化される。気化され、圧力が高められたガスは第2導管手段を介して流体収容タンクに入り、流体収容タンク内の液体を押し下げ、これにより、流体収容タンク内の液体は、第3導管手段を介して加圧タンクに送給される。加圧タンクに送給された液体は、圧力が高められた、気化室のガスが第5導管手段を介して加圧タンクに流入することによって、加圧タンク内の液体を押し下げ、これにより、加圧タンク内の液体を第4導管手段を通して充填口から出すことができる。
この発明では、前記予備タンクと前記気化室との間の圧力を均等にするための均圧システムを有するのが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。この実施形態は、本発明を、図1を参照して説明したLPG供給システムに適用したものである。
【0016】
図2を参照すると、本発明によるLPG供給システムが、全体的に参照番号20で示されている。
このLPG供給システム20は、車両の燃料タンクへ充填すべき燃料、例えば、液化ブタンと液化プロパンの混合ガスを収容する燃料収容タンク21と、この燃料収容タンク21の下方に配置された予備タンク22とを有する。燃料収容タンク21と予備タンク22とは、第1バルブ23を備えた第1導管24を介して接続されており、第1バルブ23を開けると燃料収容タンク21内の燃料は重力により予備タンク22に自然落下、すなわち、流入することになる。
【0017】
LPG供給システム20はまた、予備タンク22の下方に配置された気化室25と、この気化室25を加温するための加熱装置26とを有する。予備タンク22と気化室25とは、第2バルブ27を備えた第2導管28を介して接続されており、第2バルブ27を開けると予備タンク内の燃料は重力により気化室25に流入することになる。加熱装置26は、気化室25内の燃料を気化させるよう加熱することができるものであれば十分であり、従来から周知の加熱のための構造で十分であるので、かかる構造についてはここでは詳細に説明しないけれども、例えば、加熱装置26は、気化室25を囲む壁内に内蔵された電気ワイヤによって構成しても良いし、気化室25を囲む壁内に形成された通路内に通される加熱された液体によって構成しても良い。かくして、加熱装置26によって加熱された気化室25内のガスの圧力は、燃料収容タンク21内のガス圧よりも高くなる。
【0018】
このLPG供給システム20ではまた、予備タンク22、気化室25に、夫々、第8バルブ50、第9バルブ51が設けられ、第6導管52が第8バルブ50、第9バルブ51を介して、予備タンク22と気化室25との間に延びる。この第6導管52は所謂均圧システム又は均圧ラインとして作用する。システム20の始動直後など気化室25がいまだ常温にあるようなときには、予備タンク22の燃料は前述したように気化室25に自然落下するが、気化室25内の圧力が高まるにつれて予備タンク22からの燃料が気化室25に入りにくくなってしまう。そこで、均圧システムを用いて予備タンク22と気化室25との圧力を均等にし、予備タンク22から気化室25への燃料の供給を円滑にする。
【0019】
しかして、予備タンク22は燃料収容タンク21よりも容量が小さいのが好ましい。予備タンク22の容量を燃料収容タンク21に比して小さくすることにより、気化室25と大容量の燃料収容タンク21とを直接連結した場合に比して、例えば、上述した均圧ラインを介して圧力の均等化を図る際、大容量の燃料収容タンク21の圧力を気化室25の圧力レベルまで昇圧させるよりも効率が良い。
【0020】
図2から理解されるように、気化室25と燃料収容タンク21とは第3バルブ29、第4バルブ31を備えた第3導管30を介して接続されている。燃料収容タンク21はまた、第5バルブ32、第6バルブ34を備えた第4導管33を介して加圧タンク36に接続されている。第4導管33の一方の端部は、第5バルブ32を越えて燃料収容タンク21内の底部付近まで延びている。
【0021】
かくして、加熱装置26によって加熱された高圧ガスが第3導管30を介して燃料収容タンク21に流入すると、燃料収容タンク21内の液相の燃料の液面に作用して、かかる燃料を押し下げ、これにより、燃料収容タンク21内の液体燃料は第4導管33を通して加圧タンク36に供給される。
【0022】
LPG供給システム20では更に、気化室25、加圧タンク36に、夫々、第10バルブ53、第11バルブ54が設けられ、第7導管55が第10バルブ53、第11バルブ54を介して、気化室25と加圧タンク36との間に延びる。
従って、気化室25内で圧力が高められたガスの一部は、第7導管55を通って加圧タンク36に流入し、加圧タンク36内の液相の燃料を押し下げるように作用する。
【0023】
この加圧タンク36内の底部付近からは、第5導管37が加圧タンク36の外部まで延びている。そして、加圧タンク36の外部に位置する第5導管37は、その端部には充填口を、また、加圧タンク36付近に第7バルブ38を備えている。
従って、第7導管55を通って加圧タンク36に流入した高圧ガスによって押し下げられた加圧タンク36の燃料は、第5導管37を流れ、その充填口を例えば図2に示されたようなボンベ40のバルブ41に接続しておけば、燃料をボンベ40に充填することができる。
【0024】
本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更が可能である。
例えば、上記実施形態のシステムで採用されたバルブは手動で操作することを前提とするように説明したけれども、既存の技術を利用して、本システムの全部又は一部のバルブを自動開閉させることができるようにしても良い。例えば、第5導管37の充填口にスイッチを設け、このスイッチのオン、オフによって、バルブ29、31、32、34、38、53を自動的に開閉するようにしても良い。
また、上述した実施形態では、ボンベ40にガス充填する例を説明したけれども、第5導管37の充填口を変更して、或いは、アダプターを利用することによって、自動車の燃料タンクに充填することができるようにしても良い。
【0025】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明は、ポンプを使用せずに、充填すべき流体(と同種の流体)のみを用いて流体の充填を可能にする充填装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のLPG供給システムの概略図である。
【図2】本発明のLPG供給システムの概略図である。
【符号の説明】
21 燃料収容タンク(流体収容タンク)
25 気化室
26 加熱装置
Claims (5)
- 充填すべき流体を収容する流体収容タンクと、
該流体収容タンクの下方に配置された気化室と、
該気化室を加温するための加熱装置と、
流体収容タンクの液体を前記気化室に自然落下で供給するための第1導管手段と、
前記気化室で気化されたガスを前記流体収容タンクに供給するための第2導管手段と、
前記流体収容タンク内に延びる一方の端部と、前記流体収容タンク外に配置され、充填口を持つ他方の端部とを備える第3導管手段と有する、
充填装置。 - 前記第1導管手段に、前記流体収容タンクよりも容量の小さい予備タンクが設けられ、該予備タンクには前記流体収容タンクの液体が自然落下で供給され、前記気化室には前記予備タンクの液体が自然落下で供給されるようになった、請求項1記載の充填装置。
- 前記予備タンクと前記気化室との間の圧力を均等にするための均圧システムを有する、請求項2記載の充填装置。
- 充填すべき流体を収容する流体収容タンクと、
該流体収容タンクの下方に配置された、前記流体収容タンクよりも容量の小さい予備タンクと、
該予備タンクの下方に配置された気化室と、
該気化室を加温するための加熱装置と、
前記流体収容タンクの液体を前記予備タンクに、前記予備タンクの液体を前記気化室に、夫々、自然落下で供給するための第1導管手段と、
前記気化室で気化されたガスを前記流体収容タンクに供給するための第2導管手段と、
一方の端部が前記流体収容タンク内に延びる第3導管手段によって前記流体収容タンクと接続された加圧タンクと、
該加圧タンク内に延びる一方の端部と、前記加圧タンク外に配置され、充填口を持つ他方の端部とを備える第4導管手段と、
前記気化室と前記加圧タンクとを連通する第5導管手段とを有する、
充填装置。 - 前記予備タンクと前記気化室との間の圧力を均等にするための均圧システムを有する、請求項4記載の充填装置。
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