JP2014058997A - Filling system and filling method for liquefied fuel gas - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ジメチルエーテル(以下、DMEという)などの液化ガス燃料が漏れ出ることを防ぐ過流防止弁を備える液化ガス燃料の充填システムと、その充填システムの充填方法に関する。 The present invention relates to a liquefied gas fuel filling system including an overflow prevention valve that prevents leakage of liquefied gas fuel such as dimethyl ether (hereinafter referred to as DME), and a filling method of the filling system.
現在、ディーゼルエンジンに使用される軽油の代替燃料として、ジメチルエーテル(DME)などの液化ガス燃料を用いることが注目されている。このDMEを充填スタンドから車両に充填する際には、DMEの燃料の性状がLPガスに似て、常温では5気圧程度で液化することから、充填スタンド側にてDMEを加圧する、押し込み充填方式が採用されていた。 At present, the use of a liquefied gas fuel such as dimethyl ether (DME) is attracting attention as an alternative fuel for light oil used in diesel engines. When filling DME into a vehicle from a filling stand, the DME fuel is similar to LP gas and liquefies at about 5 atmospheres at room temperature. Therefore, the DME is pressurized on the filling stand side. Was adopted.
押し込み充填方式による充填中に燃料タンク内の圧力と充填設備の充填圧の差圧が少ない場合が発生し、その場合には、充填速度が遅く、充填時間が長くかかっていた。特に夏場などの気温の高い条件では、燃料タンク内の圧力が高くなり、さらに充填速度が遅くなる場合があった。特にトラックなどの燃料を多く積む必要のある車両では、問題となる。 During filling by the indentation filling method, there was a case where the differential pressure between the pressure in the fuel tank and the filling pressure of the filling equipment was small. In this case, the filling speed was slow and the filling time was long. In particular, under high temperature conditions such as in summer, the pressure in the fuel tank increases, and the filling speed may become slower. This is particularly a problem in vehicles that require a large amount of fuel, such as trucks.
そこで、車両の燃料タンクの気相と、充填スタンドの貯槽の気相とを配管でつなぎ、燃料タンクの内圧と貯槽の内圧を均等にする、均圧方式と呼ばれている充填方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, a filling method called a pressure equalization method has been proposed in which the gas phase of the fuel tank of the vehicle and the gas phase of the storage tank of the filling stand are connected by piping to equalize the internal pressure of the fuel tank and the internal pressure of the storage tank. (For example, refer to Patent Document 1).
ここで、その均圧方式の充填方法について、図7を参照しながら説明する。車両1Xのエンジン2にDMEを供給する充填システム3Xは、メインタンク4、サブタンク5、及びカップリング6を備え、カップリング6に液相用充填口6aと、気相用充填口6bを設ける。
Here, the filling method of the pressure equalization method will be described with reference to FIG. A
液相用ライン7は、液相用充填口6aから途中で分岐し、メインタンク4の第1液相用バルブ20aとサブタンク5の第2液相用バルブ20bに接続される充填用配管21、第1ポンプ22からエンジン2に接続される供給用配管23、エンジン2から余剰燃料をメインタンク4に戻す戻り用配管24、及びサブタンク5の第2ポンプ25からメインタンク4に接続される補充用配管26を備え、充填用配管21と補充用配管26にはそれぞれチェックバルブ(逆止弁)27aと27bを設ける。
The
気相用ライン8は、気相用充填口6bから途中で分岐し、メインタンク4の第1気相用バルブ10aとサブタンク5の第2気相用バルブ10bに接続される。
The
充填時は、充填スタンド30の貯槽31と接続された計量器32に接続されている液相用充填口33aと気相用充填口33bを有するノズル33をカップリング6に接続し、第1気相用バルブ10a、第2気相用バルブ10b、第1液相用バルブ20a、及び第2液相用バルブ20bを開いた状態で充填する。
At the time of filling, a
このときのカップリング6は気液一体となっているので、DMEを充填するのと同時にメインタンク4とサブタンク5のそれぞれの気相Ga及びGbと、貯槽31の気相Gsが連通することで、それぞれの気相Ga、Gb、及びGsの圧力が均等になり、DMEの充填速度を高めることができる。
Since the
エンジン2への供給時は、第1ポンプ22から供給用配管23を介してエンジン2へ供
給し、エンジン2から戻り用配管24を介して余剰燃料を戻す。このとき、供給用配管23と戻り用配管24に備えた第3液相用バルブ20cと第4液相用バルブ20dを開く。
At the time of supply to the
メインタンク4のDMEが消費され、サブタンク5からメインタンク4へDMEを補充するときは、サブタンク5の第5液相用バルブ20eとメインタンク4の第1液相用バルブ20aを開き、第2ポンプ25から補充用配管26を介してメインタンク4に補充する。
When DME in the
このとき、第1気相用バルブ10aと第2気相用バルブ10bを開放して、DMEを補充するのと同時に、メインタンク4の気相Gaと、サブタンク5の気相Gbとを連通することで、それぞれの圧力が均等となり、DMEの補充速度を高めることができる。
At this time, the first
一方、LPガスやDMEなどの液化ガス燃料の配管には、事故などによる燃料配管の破損により燃料が大量に漏れ出ることを防ぐ装置を設ける必要がある。そこで、上記の充填システム3Xには、図8に示すように、メインタンク4の第1気相用バルブ10aとサブタンク5の第2気相用バルブ10bに規定流量以上にDMEの気相が流れた場合に、流路を遮断する過流防止弁17が備わっている。
On the other hand, a pipe for liquefied gas fuel such as LP gas or DME needs to be provided with a device that prevents a large amount of fuel from leaking due to damage to the fuel pipe due to an accident or the like. Therefore, in the
この第1気相用バルブ10aは、ハウジング11内に流通路12を備え、流通路12の第1開口部13をメインタンク4の連通口とし、また、第2開口部14を気相用ライン8との連通口とする。また、その流通路12を開放又は遮断する主弁15と、第1開口部13を遮断する過流防止弁17とを備える。この主弁15とハウジング11の間をオーリングOrによりシールする。加えて、過流防止弁17と固定軸19とを接合する。
The first
過流防止弁17は、図9に示すように、流通路12内に配置したスプリング18と流通路12を流れるDMEの気相の通過抵抗の関係により、DMEの気相が規定流量以上流通するとスプリング18のセット圧以上となり流通路12を塞ぐ構造となっている。過流防止弁17が図中の上方に閉じて第1開口部13を塞ぐと、固定軸19も上方に移動する。
As shown in FIG. 9, the
従来の充填システム3Xは、上記のように、DMEの気相用ライン8を備えることで、各タンク4、5、及び31間の圧力を均圧して、円滑に充填することができると共に、第1気相用バルブ10a及び第2気相用バルブ10bに過流防止弁17を備えることにより、DMEが配管から漏れ出ることを防止している。
As described above, the
しかし、上記の均圧式の充填システム3Xの場合は、ノズル33を車両側のカップリング6に接続し、充填を開始すると、メインタンク4とサブタンク5の内圧が、貯槽31の内圧より高いことがあり、瞬間的に気相用ライン8のDMEの気相がメインタンク4及びサブタンク5から貯槽31へ流れることになり、過流防止弁17が作動する。
However, in the case of the above equal pressure
その場合でも、充填流量が低下するが充填は可能であるため、運転者は、過流防止弁17が作動しDMEの気相が流通する流通路12が閉じていることに気がつかないことがある。そのように過流防止弁17が閉じた状態で車両の走行を開始した場合で、サブタンク5からメインタンク4へDMEの充填作業が開始されると、過流防止弁17が作動して流通路12が遮断されている為、気相用ライン8が閉まっている状態になっているため、メインタンク4とサブタンク5間の圧力均等にならずに、メインタンク4の圧力のみが上昇し、充填作業時間が長くなり、最悪充填が行えなくなるという可能性がある。
Even in this case, the filling flow rate is reduced, but the filling is possible. Therefore, the driver may not notice that the
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、液化ガス燃料が規定流量以上に流出することを防ぐ過流防止弁が作動しているか否かを、運転者が確認することができる液化ガス燃料の充填システムと、その充填方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the purpose of the present invention is to confirm whether or not the overflow prevention valve that prevents the liquefied gas fuel from flowing out beyond the specified flow rate is operating. It is an object of the present invention to provide a liquefied gas fuel filling system and a filling method thereof.
上記の目的を解決するための本発明の液化ガス燃料の充填システムは、液化ガス燃料を貯蔵する燃料タンクと、液化ガス燃料の気相を前記燃料タンクと充填元との間で弁装置を介して流通する気相用ラインと、液化ガス燃料の液相を前記燃料タンクに前記充填元から移送する液相用ラインとを備えると共に、前記弁装置が、液化ガス燃料の気相が流通する流通路と、液化ガス燃料の気相が前記燃料タンクから前記充填元に予め定めた流量以上の流量が流通するときに、前記流通路を遮断する過流防止弁とを備えて構成される液化ガス燃料の充填システムにおいて、前記燃料タンク内の液化ガス燃料の気相の充填先圧力と、前記充填元内の液化ガス燃料の気相の充填元圧力との差圧が、予め定めた差圧判定値以上の場合に、前記過流防止弁が前記流通路を遮断したと判断し、前記過流防止弁が前記流通路を遮断したとの警告を発生する警告装置を備えて構成される。 In order to solve the above-described object, a liquefied gas fuel filling system according to the present invention includes a fuel tank for storing liquefied gas fuel, and a gas phase of the liquefied gas fuel between the fuel tank and a filling source via a valve device. A gas phase line that circulates and a liquid phase line that transfers the liquid phase of the liquefied gas fuel from the filling source to the fuel tank, and the valve device distributes the gas phase of the liquefied gas fuel. A liquefied gas comprising a passage and an overflow prevention valve that shuts off the flow passage when a gas phase of liquefied gas fuel flows from the fuel tank to the filling source at a flow rate equal to or higher than a predetermined flow rate. In the fuel filling system, the differential pressure between the gas-phase filling destination pressure of the liquefied gas fuel in the fuel tank and the gas-phase filling source pressure of the liquefied gas fuel in the filling source is a predetermined differential pressure determination. If the value exceeds the value, the overflow prevention valve Determines that blocked the flow passage, and provided with a warning device, wherein the excess flow valve for generating a warning that blocked the flow passage.
この構成によれば、燃料タンクと充填元の差圧から過流防止弁が流通路を遮断したことを判断し、運転者に警告するので、運転者が、過流防止弁が流通路を遮断したか否かを知ることができる。これにより、液化ガス燃料が配管から漏れている場合は速やかに対応することができ、一方、液化ガス燃料が漏れていない場合は過流防止弁を元の状態に戻して充填を円滑に行うことができる。 According to this configuration, the overflow prevention valve determines that the flow passage has been blocked from the differential pressure between the fuel tank and the filling source, and warns the driver. You can know if you did. As a result, if liquefied gas fuel is leaking from the pipe, it can be dealt with promptly. On the other hand, if liquefied gas fuel is not leaking, the overflow prevention valve can be returned to its original state for smooth filling. Can do.
なお、ここでいう過流防止弁とは、液化ガス燃料の気相が流通路の一方から他方へ規定流量以上に流出することを防ぐことができ、液化ガス燃料の気相が他方から一方へ流出することを可能にする装置である。これにより、弁装置が設けられたシステム内で配管の破損などにより液化ガス燃料の液相又は気相が大量に漏れ出ることを防ぐことができる。 The overflow prevention valve referred to here can prevent the gas phase of the liquefied gas fuel from flowing out from one of the flow passages to the other at a specified flow rate or more, and the gas phase of the liquefied gas fuel from the other to one side. It is a device that allows it to flow out. Thereby, it is possible to prevent a large amount of the liquid phase or gas phase of the liquefied gas fuel from leaking out due to piping breakage or the like in the system provided with the valve device.
また、上記の液化ガス燃料の充填システムにおいて、前記弁装置が、前記流通路を前記過流防止弁とは別に遮断し、且つ前記流通路を遮断するときに前記過流防止弁を開放する主弁を備えて構成されると、過流防止弁が作動したことを警告された運転者は、主弁を閉じて、配管からの液化ガス燃料の漏れなどに対応することができる。そして、配管からの液化ガス燃料の漏れなどが無い場合は、その閉じた主弁を開けて、過流防止弁を元の状態に戻すので、過流防止弁が作動したまま液化ガス燃料を充填することを防止し、充填作業時間が長くなること、又は充填作業が行えなくなることを抑制することができる。 In the above liquefied gas fuel filling system, the valve device shuts off the flow passage separately from the overflow prevention valve, and opens the overflow prevention valve when the flow passage is shut off. When configured with a valve, a driver who has been warned that the overflow prevention valve has been actuated can close the main valve and cope with leakage of liquefied gas fuel from the piping. If there is no leakage of liquefied gas fuel from the piping, the closed main valve is opened and the overflow prevention valve is returned to its original state, so the liquefied gas fuel is filled while the overflow prevention valve is operating. It is possible to prevent the filling operation time from becoming longer or the filling operation from being disabled.
加えて、上記の液化ガス燃料の充填システムにおいて、前記燃料タンクをメインタンクで、前記充填元を少なくとも一つのサブタンク、又は、充填スタンドの貯槽でそれぞれ構成すると、充填元をサブタンクで構成する場合は、車両の運転中に、過流防止弁が作動したか否かを、運転者が確認することができる。また、充填元を充填スタンドの貯槽で構成する場合は、車両へ液化ガス燃料を充填する際に、過流防止弁が作動したか否かを、運転者が確認することができる。 In addition, in the above liquefied gas fuel filling system, when the fuel tank is a main tank and the filling source is constituted by at least one sub tank or a storage tank of a filling stand, the filling source is constituted by a sub tank. The driver can confirm whether or not the overflow prevention valve is activated during the driving of the vehicle. Further, when the filling source is constituted by the storage tank of the filling stand, the driver can confirm whether or not the overflow prevention valve is activated when the vehicle is filled with the liquefied gas fuel.
さらに、上記の問題を解決するための液化ガス燃料の充填システムの充填方法は、液化ガス燃料を貯蔵する燃料タンクと、液化ガス燃料の気相を前記燃料タンクと充填元との間で弁装置を介して流通する気相用ラインと、液化ガス燃料の液相を前記燃料タンクに前記充填元から移送する液相用ラインとを備えると共に、前記弁装置が、液化ガス燃料の気相が流通する流通路と、液化ガス燃料の気相が前記燃料タンクから前記充填元に予め定めた
流量以上の流量で流通するときに、前記流通路を遮断する過流防止弁とを備えて構成される液化ガス燃料の充填システムの充填方法において、前記燃料タンク内の液化ガス燃料の気相の充填先圧力と、前記充填元内の液化ガス燃料の気相の充填元圧力との差圧が、予め定めた差圧判定値以上の場合に、前記過流防止弁が前記流通路を遮断したと判断し、前記過流防止弁が前記流通路を遮断したとの警告を発生することを特徴とする方法である。
Furthermore, the filling method of the liquefied gas fuel filling system for solving the above-mentioned problem includes a fuel tank for storing the liquefied gas fuel, and a valve device for the gas phase of the liquefied gas fuel between the fuel tank and the filling source. And a liquid phase line for transferring the liquid phase of the liquefied gas fuel from the filling source to the fuel tank, and the valve device circulates the gas phase of the liquefied gas fuel. And an overflow prevention valve that shuts off the flow path when the gas phase of the liquefied gas fuel flows from the fuel tank to the filling source at a flow rate equal to or higher than a predetermined flow rate. In the filling method of the liquefied gas fuel filling system, a differential pressure between a gas phase filling destination pressure of the liquefied gas fuel in the fuel tank and a gas phase filling source pressure of the liquefied gas fuel in the filling source is previously set. When the differential pressure judgment value exceeds the set value Wherein determining that excess flow valve is cut off the flow passage, a method characterized in that the over-flow valve for generating a warning that blocked the flow passage.
その上、上記の液化ガス燃料の充填システムの充填方法において、警告後に、前記弁装置に設けた主弁で、前記流通路を前記過流防止弁とは別に遮断して充填システムを点検し、前記充填システムに液化ガス燃料の液相又は気相の漏れが無い場合に、前記主弁で遮断した前記流通路を開放するときに前記過流防止弁を開放することが好ましい。 Moreover, in the filling method of the liquefied gas fuel filling system, after the warning, the main valve provided in the valve device is used to check the filling system by shutting off the flow path separately from the overflow prevention valve, When there is no liquid phase or gas phase leak of liquefied gas fuel in the filling system, it is preferable to open the overflow prevention valve when opening the flow passage blocked by the main valve.
従来の均圧方式の充填システムの場合、充填ホースを車両に接続し、充填を開始する際は車両側燃料タンクの内圧が、貯槽側圧力より高いことがあり、瞬間的に車両より貯槽へ気相ラインのガスが流れることにより、過流防止弁が作動してしまう可能性がある。その状態で走行を開始した場合、メインタンクからサブタンクへの充填作動が開始されると、過流防止弁が作動し流通路を遮断しているため、タンク間の圧力均等にならず、メインタンクの圧力が上昇し、充填作業が長くなり、充填が行えなくなる可能性がある。 In the case of a conventional pressure equalization type filling system, when the filling hose is connected to the vehicle and the filling is started, the internal pressure of the fuel tank on the vehicle side may be higher than the pressure on the storage tank side. The overflow prevention valve may be activated due to the flow of the gas in the phase line. When driving is started in that state, when the filling operation from the main tank to the sub tank is started, the overflow prevention valve is activated and the flow passage is shut off, so the pressure between the tanks is not equalized, and the main tank Pressure increases, filling operation becomes longer, and filling may not be performed.
上記の充填方法によれば、過流防止弁が作動し、流通路を遮断したことを運転者に警告することができる。これにより、配管に漏れなどがある場合は、運転者が主弁で流通路を遮断する対応を行うことができる。また、配管に漏れが無い場合は、運転者がその主弁を開放することで、過流防止弁を開放することができるので、上記の問題を解決することができる。 According to the above filling method, the driver can be warned that the overflow prevention valve has been activated and the flow passage has been blocked. Thereby, when there is a leak or the like in the pipe, the driver can take measures to block the flow passage with the main valve. Moreover, when there is no leakage in the piping, the driver can open the main valve so that the overflow prevention valve can be opened, so that the above problem can be solved.
本発明によれば、液化ガス燃料が規定流量以上に流出することを防ぐ過流防止弁が作動しているか否かを、運転者が確認することができる。その後、運転者は弁装置の主弁を閉じて配管からの漏れなどを確認することができる。そして、配管からの漏れなどが無ければ、過流防止弁も元の状態に戻すことができる。 According to the present invention, the driver can check whether or not the overflow prevention valve that prevents the liquefied gas fuel from flowing out beyond the specified flow rate is operating. Thereafter, the driver can check the leakage from the piping by closing the main valve of the valve device. If there is no leakage from the piping, the overflow prevention valve can be returned to the original state.
以下、本発明に係る実施の形態の液化ガス燃料の充填システムと、その充填システムの充填方法について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態では、液化ガス燃料として、ジメチルエーテル(以下、DMEとする)を用いた車両について説明するが
、例えば、液化石油ガス(LPG)、液化天然ガス(LNG)、液化ブタンガス(LBG)、及び液化水素燃料などにも適用することができる。また、DMEを貯蔵するタンクを二本搭載した車両について説明するが、本発明は二本以上のタンクを搭載したものにも適用することができる。
Hereinafter, a liquefied gas fuel filling system and a filling method of the filling system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a vehicle using dimethyl ether (hereinafter referred to as DME) as liquefied gas fuel will be described. For example, liquefied petroleum gas (LPG), liquefied natural gas (LNG), liquefied butane gas (LBG) ), And liquefied hydrogen fuel. Further, although a vehicle equipped with two tanks for storing DME will be described, the present invention can also be applied to a vehicle equipped with two or more tanks.
まず、本発明に係る第1の実施の形態の液化ガス燃料の充填システムを搭載した車両について、図1を参照しながら説明する。この充填システム3は、図7の従来の充填システム3Xの構成に加えて、図1に示すように、メインタンク(燃料タンク)4に充填先圧力センサ40aと、サブタンク(充填元)5に充填元圧力センサ40bをそれぞれ備えると共に、各圧力センサ40a及び40bと接続されたCU(コントロールユニット;制御装置)41と、そのCU41に制御される警告灯42を備えて構成される。
First, a vehicle equipped with a liquefied gas fuel filling system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition to the configuration of the
この各圧力センサ40a及び40bは、周知の技術のセンサで構成され、それぞれメインタンク4のDMEの気相Gaの圧力と、充填元となるサブタンク5のDMEの気相Gbの圧力を検出している。充填先圧力センサ40aと充填元圧力センサ40bは信号線によりCU41と接続される。
Each of the
よって、この充填システム3は、メインタンク4を充填先の燃料タンクとし、充填先圧力センサ40aが充填先圧力Paを検知し、サブタンク5を充填元とし、充填元圧力センサ40bがサブタンク5の気相Gbの充填元圧力Pbを検知するように構成されている。
Therefore, in this
なお、この実施の形態では、各圧力センサ40a及び40bとCU41とを信号線により接続したが、例えば、各圧力センサ40a及び40bで検知した情報を無線信号でCU41に入力するように構成してもよい。
In this embodiment, the
CU41は、電気回路によって警告灯42の点灯と消灯の制御を行うマイクロコントローラであり、各圧力センサ40a及び40bの検知した圧力の差圧の値を予め定めた差圧判定値と比較して、過流防止弁17が閉じたか否かを判断している。この実施の形態では、エンジン2の制御などを行うECU(エンジンコントロールユニット)とは別に設けたが、その制御機能を有したECUを代わりに用いてもよい。
The
警告灯42は、点灯することにより、過流防止弁17が閉じて、流通路12が遮断されたことを運転者に報知することができる装置である。この実施の形態では、点灯によりその状態を運転者に報知する装置を用いたが、本発明はこれに限定しない。例えば、過流防止弁17が閉じて、流通路12が遮断したときに、警告音を発する装置を用いてもよい。
The warning
次に、この充填システム3の動作について、図2のフローチャートを参照しながら説明する。ここでは、車両1の走行中に、充填元であるサブタンク5からメインタンク4へDMEを充填する際の動作について説明する。また、メインタンク4の気相Gaの充填先圧力をPaとし、サブタンク5の気相Gbの充填元圧力をPbとする。
Next, operation | movement of this
この動作は、エンジンキーがONにされ、エンジン2を始動すると開始される動作であり、あるいは、エンジン2の作動中には、ある一定の時間毎に行われる動作である。まず、充填先圧力センサ40aがメインタンク4の気相Gaの充填先圧力Paを、また、充填元圧力センサ40bがサブタンク5の気相Gbの充填元圧力Pbを検知するステップS10を行う。
This operation is an operation that is started when the engine key is turned on and the
次に、CU41が、充填先圧力Paと充填元圧力Pbの差圧ΔPが、予め定めた差圧判定値Pnよりも大きいか否かを判断するステップS20を行う。このステップS20で差圧ΔPが差圧判定値Pnよりも大きい場合は、メインタンク4と充填元のサブタンク5と
の間で均圧できていない、つまり第1気相用バルブ10a及び第2気相用バルブ10bの少なくともどちらか一方の過流防止弁17が閉じている状態と判断する。
Next, the
差圧ΔPが、サブタンク5からメインタンク4へDMEを移送する第2ポンプ25の能力を超えた場合は、充填不可となる。そのため、差圧判定値Pnは、その第2ポンプ25のポンプ差圧(ポンプ能力ともいう)が目安となる。例えば、第2ポンプ25のポンプ差圧(通常は0.3MPa〜0.5MPa)が0.5MPaとすると、差圧判定値Pnは0.5MPa、あるは0.5MPa〜0.7MPaに設定される。
When the differential pressure ΔP exceeds the capacity of the
このステップS20で、差圧ΔPが差圧判定値Pnよりも大きいと判断されると、次に、CU41が警告灯42を点灯するステップS30を行って、再度ステップS10へと戻る。一方、ステップS20で、差圧ΔPが差圧判定値Pn以下と判断されると、次に、警告灯42を消灯するステップS40を行って、スタートへと戻る。
If it is determined in step S20 that the differential pressure ΔP is greater than the differential pressure determination value Pn, the
この動作によれば、差圧ΔPが差圧判定値Pnよりも大きい場合に、過流防止弁17が作動し、DMEの気相が流通する流通路12を遮断したと判断し、警告灯42を点灯するので、運転者は、車両1の走行中に、過流防止弁17が作動したこと、あるいは充填スタンド30から充填した際に過流防止弁17が作動していたことを知ることができる。
According to this operation, when the differential pressure ΔP is larger than the differential pressure determination value Pn, it is determined that the
次に、警告灯42が点灯した後の対処について、図3、図8、及び図9を参照しながら説明する。まず、警告灯42が点灯したことにより、図9に示すように、過流防止弁17が閉じて、流通路12が遮断されたことを知った運転者は、図3に示すように、第1気相用バルブ10a及び第2気相用バルブ10bのそれぞれのハンドル16を操作し、主弁15を閉じて流通路12を遮断する。
Next, a countermeasure after the warning
このとき、主弁15は、流通路12を遮断すると同時に、固定軸19を図中の下方に押し、固定軸19に接合された過流防止弁17を開放状態にする。過流防止弁17が開放状態であっても主弁15自体が流通路12を遮断しているため、DMEの気相は流れることがない。
At this time, the
次に、車両1内の液相用ライン7、気相用ライン8、充填用配管21、及び補充用配管26(以下、配管で統一する)を点検し、DMEの漏れがないか否かを判断する。配管からの漏れなどがあれば、速やかに修理などを行う。一方、点検の結果、配管からの漏れなどが無ければ、ハンドル16を操作し、図8に示すように、主弁15を開けて流通路12を開放する。
Next, the
この動作によって、過流防止弁17を通常の位置に戻すことができる。これにより、従来の均圧方式の充填システム3Xの場合に発生していた問題、つまり充填時に配管からの漏れが無い場合で、過流防止弁17が作動して、流通路12が遮断された状態で、サブタンク5からメインタンク4への充填作動が開始され、メインタンク4とサブタンク5の圧力均等ができずに、メインタンク4の圧力が上昇し、充填作業が長くなり、充填が行えなくなるという問題を解決することができる。
By this operation, the
なお、この実施の形態ではハンドル16を手動で回転させて主弁15を閉じるように構成された第1気相用バルブ10aを例に説明したが、本発明はこれに限定せず、例えば、ハンドル16の代わりに電磁弁を備え、その電磁弁で主弁15を開閉するように構成してもよい。電磁弁で主弁15を開閉するように構成すると、運転者が運転席から主弁15の開閉を操作することが可能となり、利便性が向上する。
In this embodiment, the first
次に、この充填システム3の充填方法について、図4及び図5を参照しながら説明する
。なお、ここで、図4及び図5では、白抜き矢印はDMEの気相の流れを示し、塗り潰し矢印はDMEの液相の流れを示す。
Next, a filling method of the
貯槽31からメインタンク4及びサブタンク5にDMEを充填する場合は、図4に示すように、まずカップリング6にノズル33を接続する。カップリング6はノズル33と接続されると、流路が開放され、接続されていないと遮断されるように構成される。また、このカップリング6はノズル33を接続すると液相用ライン7と気相用ライン8とが同時に充填スタンド30側と接続されるように構成される。
When filling the
各バルブ10a、10b、20a〜20eは過流防止弁17が閉じて、充填システム3の修理が必要な場合や、車両の整備を行う場合以外は通常開いた状態であり、カップリング6とノズル33とが接続されると、メインタンク4の第1気相用バルブ10aとサブタンク5の第2気相用バルブ10bを介して、気相Ga、Gb、及びGsが連通し、また、メインタンク4の第1液相用バルブ20aとサブタンク5の第2液相用バルブ20bを介して、液相部Fa、Fb、及びFsが連通する。
Each
図示しないポンプによりDMEの液相が加圧されて、充填スタンド30からメインタンク4及びサブタンク5に充填が開始される。そして、液相用ライン7を介してメインタンク4とサブタンク5にDMEの液相が充填され、このとき、気相用ライン8によって、各気相Ga、Gb、及びGsが均圧される。
The liquid phase of DME is pressurized by a pump (not shown), and filling of the
このとき、メインタンク4又はサブタンク5の各圧力Pa又はPbが、貯槽31側の圧力Psより高いことがあり、瞬間的に車両1より貯槽31へDMEの気相が流れることにより、過流防止弁17が作動してしまう可能性がある。しかし、本発明は前述したように、エンジン2が始動した後に、その過流防止弁17の作動状況を運転者が警告灯42の点灯により知ることでき、各配管を点検し、問題が無ければ、過流防止弁17を元の状態に戻すことができる。これにより、車両1の走行中の充填作業が長くなること、あるいは、充填が行えなくなることを抑制することができる。
At this time, each pressure Pa or Pb of the
次に、サブタンク5からメインタンク4にDMEを充填する場合を説明する。走行時に、メインタンク4から第1ポンプ22によりDMEをエンジン2に供給する。このとき、余剰燃料はエンジン2からメインタンク4に戻される。
Next, a case where DME is filled from the
メインタンク4のDMEが消費されると、第2ポンプ25によりサブタンク5からメインタンク4にDMEを補充する。このとき、第1気相用バルブ10aと第2気相用バルブ10bが開いているので、メインタンク4とサブタンク5の内圧を均等にする、つまりそれぞれの気相GaとGbの圧力を均等にする。
When the DME in the
このとき、第1気相用バルブ10a又は第2気相用バルブ10bの少なくともどちらか一方の過流防止弁17が作動して、メインタンク4とサブタンク5の間の均圧ができない場合が発生しても、本発明は前述したように、その過流防止弁17の作動状況を運転者が警告灯42の点灯により知ることでき、各配管を点検し、問題が無ければ、過流防止弁17を元の状態に戻すことができる。これにより、サブタンク5からメインタンク4にDMEを充填するときも、充填速度が低下することなく、サブタンク5からメインタンク4にDMEを充填することができる。
At this time, there is a case where the
上記の充填システム3は、従来の充填システム3Xの構成に各圧力センサ40a及び40bと、CU41と、警告灯42を追加するだけで上記の作用効果を得ることができ、充填システム3のレイアウトの大幅な変更や、各気相用バルブ10a及び10bの構成の変更もないため、安価に問題の解決を図ることができる。
The above-described
次に、本発明に係る第2の実施の形態の液化ガス燃料の充填システム50について、図6を参照しながら説明する。この充填システム50は、第1の実施の形態の充填システム3の構成からサブタンク5を外して、カップリング6との間に液相用ライン51、気相用ライン52、及びチェックバルブ53を備えるメインタンク4のみで構成し、充填スタンド54の貯槽31には、貯槽31のDMEの気相Gsの充填元圧力Psを検知する充填元圧力センサ55を備える。また、充填先圧力センサ40aと充填元圧力センサ55と接続されるCU56と、そのCU56に制御される警告灯57を備える。
Next, a liquefied gas
この充填システム50は、第1の実施の形態の充填システム3と異なり、メインタンク4を充填先の燃料タンクとし、充填先圧力センサ40aが充填先圧力Paを検知し、また、貯槽31を充填元とし、充填元圧力センサ55が貯槽31の気相Gsの充填元圧力Psを検知するように構成される。
Unlike the
充填元圧力センサ55とCU56との信号線は、カップリング6とノズル33とが接続されると接続されるように構成される。この実施の形態では、各圧力センサ40a及び55とCU56とを信号線により接続したが、例えば、各圧力センサ40a及び55で検知した情報を無線信号でCU56に入力するように構成してもよい。
The signal line between the filling
次に、この充填システム50の動作は、図2に示すフローチャートの充填元圧力Pbを充填元圧力Psとすると説明することができる。また、メインタンク4へのDMEの充填方法については、図4を参照しながら説明した方法と略同様のためその詳細な説明については省略する。
Next, the operation of the filling
この充填システム50の動作は、カップリング6にノズル33を接続すると開始される動作である。動作が開始されると、充填先圧力センサ40aがメインタンク4の気相Gaの充填先圧力Paを、また、充填元圧力センサ55が貯槽31の気相Gsの充填元圧力Psを検知する。
The operation of the filling
次に、CU56が、充填先圧力Paと充填元圧力Psの差圧ΔPが、予め定めた差圧判定値Pnよりも大きいか否かを判断する。ここで差圧ΔPが差圧判定値Pnよりも大きい場合は、メインタンク4と充填元の貯槽31との間で均圧できていない、つまり第1気相用バルブ10aの過流防止弁17が閉じている状態と判断する。そして、差圧ΔPが差圧判定値Pnよりも大きいと判断されると、次に、CU56が警告灯57を点灯する。一方、差圧ΔPが差圧判定値Pn以下と判断されると、次に、警告灯57を消灯する。
Next, the
この動作によれば、差圧ΔPが差圧判定値Pnよりも大きい場合に、過流防止弁17が作動し、DMEの気相が流通する流通路12を遮断したと判断し、警告灯57を点灯するので、運転者は、充填スタンド54から充填システム50のメインタンク4にDMEを充填するときに、過流防止弁17が作動したことを知ることができる。
According to this operation, when the differential pressure ΔP is larger than the differential pressure determination value Pn, it is determined that the
これにより、DMEを充填中に、過流防止弁17の作動状況を運転者が警告灯57の点灯により知ることでき、各配管を点検し、問題が無ければ、過流防止弁17を元の状態に戻すことができる。これにより、DMEを充填中に、その充填作業が長くなること、あるいは、充填が行えなくなることを抑制することができる。
Thereby, during the filling of DME, the driver can know the operating state of the
なお、第1の実施の形態の充填スタンド30に代えて、この第2の実施の形態の充填スタンド54を備え、CU41と充填元圧力センサ55とを接続し、充填スタンド54からメインタンク4及びサブタンク5にDMEを充填する場合と、走行中のサブタンク5からメインタンク4にDMEを充填する場合の両方で警告を発するように構成してもよい。こ
の場合は、充填先の燃料タンクをメインタンク4とし、充填元を貯槽31とする差圧判断と、充填先の燃料タンクをサブタンク5とし、充填元を貯槽31とする差圧判断の両方を行うこととする。
In addition, it replaces with the filling
また、第2の実施の形態では、CU56と警告灯57を車両に設置しているが、充填スタンド54に設置してもよい。この場合、充填作業者が過流防止弁17の作動を確認でき、早期に対応が可能となる。
In the second embodiment, the
本発明に係る第1又は第2の実施の形態の液化ガス燃料の充填システム3又は50を搭載した車両1は、過流防止弁17の働きによってDMEが大量に漏れ出ることを防ぐと共に、DMEの充填作業中に過流防止弁17が作動し、流通路12が遮断した場合に、その過流防止弁17の作動状況を各タンク4、5、及び31間の差圧から判断し、過流防止弁17の作動状況を運転者に警告灯42を点灯することで知らせることができる。
The
これにより、DMEが配管から漏れ出ている場合は速やかにその対応を行うことができる。一方、配管から漏れ出ていない場合は、過流防止弁17を元の状態に戻して、DMEの充填を円滑に行うことができる。特に、本発明は、大型、且つ長距離走行可能なトラックに備えられる大容量の燃料タンクに充填する場合に好適である。
Thereby, when DME is leaking from piping, it can respond quickly. On the other hand, when there is no leakage from the piping, the
本発明の液化ガス燃料の充填システムは、液化ガス燃料が規定流量以上に流出することを防ぐ過流防止弁が作動しているか否かを、運転者が運転中に確認することができるので、DMEなどの液化ガス燃料を用いるエンジンを搭載した車両に利用することができる。 In the liquefied gas fuel filling system of the present invention, the driver can confirm during operation whether or not the overflow prevention valve that prevents the liquefied gas fuel from flowing out beyond the specified flow rate is operating. It can be used for a vehicle equipped with an engine using liquefied gas fuel such as DME.
1 車両
2 エンジン(内燃機関)
3、50 充填システム
4 メインタンク(燃料タンク)
5 サブタンク(燃料タンク、又は充填元)
6 カップリング(充填口)
7、51 液相用ライン
8、52 気相用ライン
10a 第1気相用バルブ(弁装置)
10b 第2気相用バルブ(弁装置)
11 ハウジング
12 流通路
13 第1開口部
14 第2開口部
15 主弁
16 ハンドル
17 過流防止弁
18 スプリング(付勢部材)
19 固定軸(離隔部材)
20a〜20e 第1液相用バルブ〜第5液相用バルブ
21 充填用配管
22 第1ポンプ
23 供給用配管
24 戻り用配管
25 第2ポンプ
26 補充用配管
27a、27b、53 チェックバルブ(逆止弁)
30、54 充填スタンド
31 貯槽(充填元)
32 計量器
33 ノズル
40a 充填先圧力センサ
40b 充填元圧力センサ
41、56 CU(コントロールユニット;制御装置)
42、57 警告灯
55 充填元圧力センサ
1
3, 50
5 Sub tank (fuel tank or filling source)
6 Coupling (filling port)
7, 51
10b Second gas phase valve (valve device)
DESCRIPTION OF
19 Fixed shaft (separation member)
20a to 20e First liquid phase valve to fifth
30, 54 Filling stand 31 Storage tank (filling source)
32
42, 57
Claims (5)
前記弁装置が、液化ガス燃料の気相が流通する流通路と、液化ガス燃料の気相が前記燃料タンクから前記充填元に予め定めた流量以上の流量が流通するときに、前記流通路を遮断する過流防止弁とを備えて構成される液化ガス燃料の充填システムにおいて、
前記燃料タンク内の液化ガス燃料の気相の充填先圧力と、前記充填元内の液化ガス燃料の気相の充填元圧力との差圧が、予め定めた差圧判定値以上の場合に、前記過流防止弁が前記流通路を遮断したと判断し、前記過流防止弁が前記流通路を遮断したとの警告を発生する警告装置を備えることを特徴とする液化ガス燃料の充填システム。 A fuel tank for storing liquefied gas fuel; a gas phase line for passing a gas phase of liquefied gas fuel through a valve device between the fuel tank and a filling source; and a liquid phase of liquefied gas fuel for the fuel tank. And a liquid phase line to be transferred from the filling source,
When the valve device has a flow passage through which a gas phase of liquefied gas fuel flows and a gas flow of liquefied gas fuel flows from the fuel tank to the filling source at a flow rate higher than a predetermined flow rate, In a liquefied gas fuel filling system configured to include an overflow prevention valve that shuts off,
When the differential pressure between the gas-phase filling destination pressure of the liquefied gas fuel in the fuel tank and the gas-phase filling source pressure of the liquefied gas fuel in the filling source is equal to or higher than a predetermined differential pressure determination value, A liquefied gas fuel filling system comprising: a warning device that determines that the overflow prevention valve has blocked the flow passage and generates a warning that the overflow prevention valve has blocked the flow passage.
前記弁装置が、液化ガス燃料の気相が流通する流通路と、液化ガス燃料の気相が前記燃料タンクから前記充填元に予め定めた流量以上の流量で流通するときに、前記流通路を遮断する過流防止弁とを備えて構成される液化ガス燃料の充填システムの充填方法において、
前記燃料タンク内の液化ガス燃料の気相の充填先圧力と、前記充填元内の液化ガス燃料の気相の充填元圧力との差圧が、予め定めた差圧判定値以上の場合に、前記過流防止弁が前記流通路を遮断したと判断し、前記過流防止弁が前記流通路を遮断したとの警告を発生することを特徴とする液化ガス燃料の充填システムの充填方法。 A fuel tank for storing liquefied gas fuel; a gas phase line for passing a gas phase of liquefied gas fuel through a valve device between the fuel tank and a filling source; and a liquid phase of liquefied gas fuel for the fuel tank. And a liquid phase line to be transferred from the filling source,
The valve device has a flow path through which a gas phase of liquefied gas fuel flows and a flow path when the gas phase of liquefied gas fuel flows from the fuel tank to the filling source at a flow rate equal to or higher than a predetermined flow rate. In a filling method of a liquefied gas fuel filling system comprising an overflow prevention valve for shutting off,
When the differential pressure between the gas-phase filling destination pressure of the liquefied gas fuel in the fuel tank and the gas-phase filling source pressure of the liquefied gas fuel in the filling source is equal to or higher than a predetermined differential pressure determination value, A filling method for a liquefied gas fuel filling system, wherein the overflow prevention valve determines that the flow passage has been blocked and generates a warning that the overflow prevention valve has blocked the flow passage.
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