JP3724316B2 - メタノール計量機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給油所に設置されるメタノールを給油するためのメタノール計量機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、騒音の低減や排気ガスの浄化等の点で低公害化を図る車両として、電気自動車の開発が進められており、そのエネルギー源としてメタノールを燃料とする燃料電池を用いる形式が注目されている。このメタノールは、液体であり、ガソリンあるいは軽油等と同様に、給油所の計量機により自動車等に供給することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来と同様の計量機によりメタノールを供給するのでは、給液ポンプの駆動あるいは制御回路による各部の動作のための電力が必要であり、そのため給油所に設置する際に外部からの電力供給の電線埋設工事等にともなう費用がかかり、かつ災害等による停電時には使用できなくなる問題点があった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、外部からの電力の供給がなくても動作できるメタノール計量機を提供することを目的とする。
【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、請求項１に記載された発明は、メタノールの給液管にモータで駆動される給液ポンプ、流量計を介装して給油ホースを接続し該給油ホースの先端に設けた給油ノズルからメタノールを吐出する給液機構と、前記給液管の途中に介装した切換弁を介して供給されるメタノールを原料として水素を生成するメタノール改質器、該メタノール改質器で生成した水素と空気中の酸素とを化学反応させて電気を生成する燃料電池及び該燃料電池で生成した電気を蓄電するとともにモータを含む給液機構へ電力を供給する蓄電池を有する発電部と、前記蓄電池に蓄電された電力により動作し、前記モータの動作及び切換弁の切換えを制御する制御回路とを備えることを特徴とするものである。制御回路が給液機構のモータの動作及び切換弁を切換えを制御し、発電部へメタノールを供給しメタノール改質器で生成した水素と空気中の酸素を燃料電池で化学反応させて電気を生成し、この電気を蓄電池に蓄電してモータを含む給液機構の電力源とすることで、外部からの電力の供給がなくても給液機構を動作させメタノールを給液することができる。
【０００６】
請求項２に記載された発明は、前記蓄電池には、蓄電残量を検知するセンサが設けられ、前記制御回路が該センサからの蓄電残量が規定値以下である検出信号を受信して、前記ポンプを駆動し切換弁を切換えてメタノールを前記発電部側へ供給することを特徴とするものである。センサが蓄電池の蓄電残量を検出した信号によりメタノールを発電部へ供給することで、自動的に発電が行なわれる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の一実施形態により具体的に説明する。図１及び図２は本発明実施形態のメタノール計量機を説明する図であり、図１はメタノール計量機の構成を説明する図、図２はメタノール計量機の発電動作を説明するフローチャートである。
【０００８】
これらの図において、本実施形態のメタノール計量機１０は、メタノールを供給する給液機構２０と、各部へ電力を供給する発電部３０と、各部を制御する制御回路４０等とを備えており、発電部３０がメタノールを原料として発電した電力により制御回路４０が各部を制御するとともに給液機構２０を動作させてメタノールを供給するものである。
【０００９】
給液機構２０は、メタノール供給タンク等に接続された給液管１１に、モータ１２で駆動される給液ポンプ１３、流路を給液機構２０側あるいは発電部３０側へ選択的に切換える三方切換弁１４、流量パルス発信機１５を有する流量計１６、開閉弁１７が順次介装されて、先端に給油ノズル１８を有する給油ホース１９等が接続されているものである。すなわち、モータ１２で給液ポンプ１３が駆動され、三方切換弁１４により流路が選択的に切換えられて、メタノールが給液管１１を通って発電部３０側、あるいは流量計１６から開閉弁１７を介して給油ホース１９先端の給油ノズル１８側へ供給されるようになっている。
【００１０】
発電部３０は、三方切換弁１４に配管３１を介して接続されたメタノール改質器３２及び燃料電池３３と、燃料電池３３で発生した水等の廃液や水蒸気等の排ガス等を排出する配管３４と、燃料電池３３で発電された電気の蓄電池３５と、蓄電池３５の蓄電残量を検知するセンサ３６等とを備えている。メタノール改質器３２は、給液管１１から三方切換弁１４及び配管３１を介して供給されるメタノールを原料として水素を得るものであり、所定の触媒にメタノールと水との混合ガスを通して、水素と二酸化炭素を得る反応を利用したものである。燃料電池３３は、メタノール改質器３２で生成される水素と外部の空気から得られる酸素とを化学反応させ、電気を発生させるとともに、同時に発生する水や水蒸気あるいは二酸化炭素等を配管３４を介して外部に排出するものである。蓄電池３５は、燃料電池３３で発生した電気を一時的に蓄えるもので、モータ１２等を含む給液機構２０の各部、制御回路４０や表示器４１へ電力を供給する。
【００１１】
制御回路４０は、蓄電池３５から供給される電力により動作して給液機構２０の各部を制御する部分であり、蓄電池３５に設けられたセンサ３６の蓄電池残量の検出信号に基づいて給液機構２０のモータ１２のオン・オフを制御し、三方切換弁１４を切換え、開閉弁１７を開閉し、また流量パルス発信機１５からの流量パルスを計数することで給油量を算出し表示器４１に表示する制御を行なう。
【００１２】
次に、上記メタノール計量機１０の動作を説明する。まず、電力を得るためには、図２に示すように、制御回路４０は、蓄電池３５に設けられたセンサ３６からの蓄電池残量が所定の規定値以下となった検出信号を受信したとき（ＳＴ１）、モータ１２をオンして給液ポンプ１１を駆動し、三方切換弁１４を発電部３０側へ切換える（ＳＴ２）。これによりメタノールが、給液管１１から給液ポンプ１１、三方切換弁１４、配管３１を介してメタノール改質器３２へ供給される。メタノール改質器３２は、供給されたメタノールと水の混合ガスとの触媒による化学反応により水素を生成する。燃料電池３３は、メタノール改質器３２で生成された水素と空気中の酸素との化学反応により電力を生成するとともに、その電力の生成にともない水や水蒸気等が生じる。燃料電池３３で生成された電力は、電線を介して蓄電池３５に蓄電され、同時に生じた水や水蒸気あるいはメタノール改質器３２で生じた二酸化炭素等の廃液や排ガスは、配管３４を介して外部へ排出される。次に、センサ３６で蓄電池残量が所定の規定値以上となった検出信号を受信したときには（ＳＴ３）、制御回路４０がモータ１２をオフして給油ポンプ１１の駆動を停止し、三方切換弁１４を給液機構２０側へ切換える（ＳＴ４）。蓄電池３５に蓄電された電力は、制御回路４０、モータ１２、三方切換弁１４、開閉弁１７、表示器４１等の各部へ供給される。
【００１３】
次に、メタノールを外部に供給する場合には、制御回路４０は、モータ１２をオンして給液ポンプ１１を駆動し、三方切換弁１４を給液機構側２０側へ切換えるとともに開閉弁１７を開くと、メタノールが給液管１１から給液ポンプ１１、三方切換弁１４、流量計１６、開閉弁１７、給油ホース１９を通って給油ノズル１８へ供給され、そのノズルレバーを引くことでメタノールが吐出される。給油量は、制御回路４０が流量パルス発信器１５の流量パルスを計数し、表示器４１に表示する。メタノールの供給を停止する場合には、ノズルレバーを戻し、開閉弁１７を閉じモータ１２をオフする。
【００１４】
上記構成のメタノール計量機１０では、メタノールが発電部３０へ供給され、そのメタノールを原料としてメタノール改質器３２で水素を生成し、この生成した水素と空気中の酸素とを燃料電池３３で化学反応により電気を生成し、その電気を蓄電池３５に蓄電し、その蓄電池３５に蓄電された電気は給液機構２０の各部及び制御回路４０及び表示器４１等に供給される。そして、メタノールを外部へ供給するときには、蓄電池３５からの電力によりモータ１２、三方切換弁１４、開閉弁１７を動作させることで、給油ホース１９先端の給油ノズル１８から吐出することができる。したがって、外部から電力を供給する必要がなくなることで、給油所に設置する際の電線埋設等の工事費がかからなくなり、さらには災害等による停電時にもメタノールの供給が可能になる。また、蓄電池３５に蓄電残量を検出するセンサ３６を設け制御回路４０によりモータ１２や三方切換弁１４を制御することで蓄電残量が規定値以下のときに自動的に発電することが可能になる。
【００１５】
なお、本実施形態の給液機構２０については、従来のガソリンや軽油の計量機の給油機構と同様に構成することができる。また、三方切換弁１４を給油管１１の途中に介装しているが、少なくとも発電部３０側へメタノールを供給できる切換弁であればよい。さらに、三方切換弁１４を設けずメタノールを外部へ供給するときに同時に発電部３０側へ供給するようにしてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように本発明のメタノール計量機は、メタノールを供給する給液機構と、メタノールを原料として発電し各部へ電源を供給する発電部と、各部を制御する制御回路とを備え、制御回路が給液機構のモータの動作及び切換弁の切換えを制御し、発電部へメタノールを供給して生成した電気を蓄電池に蓄電し、この蓄電池に蓄電された電気を給液機構の電力源とすることで、外部からの電力の供給がなくても給液機構を動作させメタノールを給液することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態のメタノール計量機の構成を説明する図である。
【図２】本発明実施形態のメタノール計量機の発電動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０ メタノール計量機
１１ 給液管
１２ モータ
１３ 給液ポンプ
１４ 三方切換弁
１５ 流量パルス発信器
１６ 流量計
１７ 開閉弁
１８ 給油ノズル
１９ 給油ホース
２０ 給液機構
３０ 発電部
３１，３４ 配管
３２ メタノール改質器
３３ 燃料電池
３５ 蓄電池
３６ センサ
４０ 制御回路
４１ 表示器
【発明の属する技術分野】
本発明は、給油所に設置されるメタノールを給油するためのメタノール計量機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、騒音の低減や排気ガスの浄化等の点で低公害化を図る車両として、電気自動車の開発が進められており、そのエネルギー源としてメタノールを燃料とする燃料電池を用いる形式が注目されている。このメタノールは、液体であり、ガソリンあるいは軽油等と同様に、給油所の計量機により自動車等に供給することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来と同様の計量機によりメタノールを供給するのでは、給液ポンプの駆動あるいは制御回路による各部の動作のための電力が必要であり、そのため給油所に設置する際に外部からの電力供給の電線埋設工事等にともなう費用がかかり、かつ災害等による停電時には使用できなくなる問題点があった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、外部からの電力の供給がなくても動作できるメタノール計量機を提供することを目的とする。
【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、請求項１に記載された発明は、メタノールの給液管にモータで駆動される給液ポンプ、流量計を介装して給油ホースを接続し該給油ホースの先端に設けた給油ノズルからメタノールを吐出する給液機構と、前記給液管の途中に介装した切換弁を介して供給されるメタノールを原料として水素を生成するメタノール改質器、該メタノール改質器で生成した水素と空気中の酸素とを化学反応させて電気を生成する燃料電池及び該燃料電池で生成した電気を蓄電するとともにモータを含む給液機構へ電力を供給する蓄電池を有する発電部と、前記蓄電池に蓄電された電力により動作し、前記モータの動作及び切換弁の切換えを制御する制御回路とを備えることを特徴とするものである。制御回路が給液機構のモータの動作及び切換弁を切換えを制御し、発電部へメタノールを供給しメタノール改質器で生成した水素と空気中の酸素を燃料電池で化学反応させて電気を生成し、この電気を蓄電池に蓄電してモータを含む給液機構の電力源とすることで、外部からの電力の供給がなくても給液機構を動作させメタノールを給液することができる。
【０００６】
請求項２に記載された発明は、前記蓄電池には、蓄電残量を検知するセンサが設けられ、前記制御回路が該センサからの蓄電残量が規定値以下である検出信号を受信して、前記ポンプを駆動し切換弁を切換えてメタノールを前記発電部側へ供給することを特徴とするものである。センサが蓄電池の蓄電残量を検出した信号によりメタノールを発電部へ供給することで、自動的に発電が行なわれる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の一実施形態により具体的に説明する。図１及び図２は本発明実施形態のメタノール計量機を説明する図であり、図１はメタノール計量機の構成を説明する図、図２はメタノール計量機の発電動作を説明するフローチャートである。
【０００８】
これらの図において、本実施形態のメタノール計量機１０は、メタノールを供給する給液機構２０と、各部へ電力を供給する発電部３０と、各部を制御する制御回路４０等とを備えており、発電部３０がメタノールを原料として発電した電力により制御回路４０が各部を制御するとともに給液機構２０を動作させてメタノールを供給するものである。
【０００９】
給液機構２０は、メタノール供給タンク等に接続された給液管１１に、モータ１２で駆動される給液ポンプ１３、流路を給液機構２０側あるいは発電部３０側へ選択的に切換える三方切換弁１４、流量パルス発信機１５を有する流量計１６、開閉弁１７が順次介装されて、先端に給油ノズル１８を有する給油ホース１９等が接続されているものである。すなわち、モータ１２で給液ポンプ１３が駆動され、三方切換弁１４により流路が選択的に切換えられて、メタノールが給液管１１を通って発電部３０側、あるいは流量計１６から開閉弁１７を介して給油ホース１９先端の給油ノズル１８側へ供給されるようになっている。
【００１０】
発電部３０は、三方切換弁１４に配管３１を介して接続されたメタノール改質器３２及び燃料電池３３と、燃料電池３３で発生した水等の廃液や水蒸気等の排ガス等を排出する配管３４と、燃料電池３３で発電された電気の蓄電池３５と、蓄電池３５の蓄電残量を検知するセンサ３６等とを備えている。メタノール改質器３２は、給液管１１から三方切換弁１４及び配管３１を介して供給されるメタノールを原料として水素を得るものであり、所定の触媒にメタノールと水との混合ガスを通して、水素と二酸化炭素を得る反応を利用したものである。燃料電池３３は、メタノール改質器３２で生成される水素と外部の空気から得られる酸素とを化学反応させ、電気を発生させるとともに、同時に発生する水や水蒸気あるいは二酸化炭素等を配管３４を介して外部に排出するものである。蓄電池３５は、燃料電池３３で発生した電気を一時的に蓄えるもので、モータ１２等を含む給液機構２０の各部、制御回路４０や表示器４１へ電力を供給する。
【００１１】
制御回路４０は、蓄電池３５から供給される電力により動作して給液機構２０の各部を制御する部分であり、蓄電池３５に設けられたセンサ３６の蓄電池残量の検出信号に基づいて給液機構２０のモータ１２のオン・オフを制御し、三方切換弁１４を切換え、開閉弁１７を開閉し、また流量パルス発信機１５からの流量パルスを計数することで給油量を算出し表示器４１に表示する制御を行なう。
【００１２】
次に、上記メタノール計量機１０の動作を説明する。まず、電力を得るためには、図２に示すように、制御回路４０は、蓄電池３５に設けられたセンサ３６からの蓄電池残量が所定の規定値以下となった検出信号を受信したとき（ＳＴ１）、モータ１２をオンして給液ポンプ１１を駆動し、三方切換弁１４を発電部３０側へ切換える（ＳＴ２）。これによりメタノールが、給液管１１から給液ポンプ１１、三方切換弁１４、配管３１を介してメタノール改質器３２へ供給される。メタノール改質器３２は、供給されたメタノールと水の混合ガスとの触媒による化学反応により水素を生成する。燃料電池３３は、メタノール改質器３２で生成された水素と空気中の酸素との化学反応により電力を生成するとともに、その電力の生成にともない水や水蒸気等が生じる。燃料電池３３で生成された電力は、電線を介して蓄電池３５に蓄電され、同時に生じた水や水蒸気あるいはメタノール改質器３２で生じた二酸化炭素等の廃液や排ガスは、配管３４を介して外部へ排出される。次に、センサ３６で蓄電池残量が所定の規定値以上となった検出信号を受信したときには（ＳＴ３）、制御回路４０がモータ１２をオフして給油ポンプ１１の駆動を停止し、三方切換弁１４を給液機構２０側へ切換える（ＳＴ４）。蓄電池３５に蓄電された電力は、制御回路４０、モータ１２、三方切換弁１４、開閉弁１７、表示器４１等の各部へ供給される。
【００１３】
次に、メタノールを外部に供給する場合には、制御回路４０は、モータ１２をオンして給液ポンプ１１を駆動し、三方切換弁１４を給液機構側２０側へ切換えるとともに開閉弁１７を開くと、メタノールが給液管１１から給液ポンプ１１、三方切換弁１４、流量計１６、開閉弁１７、給油ホース１９を通って給油ノズル１８へ供給され、そのノズルレバーを引くことでメタノールが吐出される。給油量は、制御回路４０が流量パルス発信器１５の流量パルスを計数し、表示器４１に表示する。メタノールの供給を停止する場合には、ノズルレバーを戻し、開閉弁１７を閉じモータ１２をオフする。
【００１４】
上記構成のメタノール計量機１０では、メタノールが発電部３０へ供給され、そのメタノールを原料としてメタノール改質器３２で水素を生成し、この生成した水素と空気中の酸素とを燃料電池３３で化学反応により電気を生成し、その電気を蓄電池３５に蓄電し、その蓄電池３５に蓄電された電気は給液機構２０の各部及び制御回路４０及び表示器４１等に供給される。そして、メタノールを外部へ供給するときには、蓄電池３５からの電力によりモータ１２、三方切換弁１４、開閉弁１７を動作させることで、給油ホース１９先端の給油ノズル１８から吐出することができる。したがって、外部から電力を供給する必要がなくなることで、給油所に設置する際の電線埋設等の工事費がかからなくなり、さらには災害等による停電時にもメタノールの供給が可能になる。また、蓄電池３５に蓄電残量を検出するセンサ３６を設け制御回路４０によりモータ１２や三方切換弁１４を制御することで蓄電残量が規定値以下のときに自動的に発電することが可能になる。
【００１５】
なお、本実施形態の給液機構２０については、従来のガソリンや軽油の計量機の給油機構と同様に構成することができる。また、三方切換弁１４を給油管１１の途中に介装しているが、少なくとも発電部３０側へメタノールを供給できる切換弁であればよい。さらに、三方切換弁１４を設けずメタノールを外部へ供給するときに同時に発電部３０側へ供給するようにしてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように本発明のメタノール計量機は、メタノールを供給する給液機構と、メタノールを原料として発電し各部へ電源を供給する発電部と、各部を制御する制御回路とを備え、制御回路が給液機構のモータの動作及び切換弁の切換えを制御し、発電部へメタノールを供給して生成した電気を蓄電池に蓄電し、この蓄電池に蓄電された電気を給液機構の電力源とすることで、外部からの電力の供給がなくても給液機構を動作させメタノールを給液することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態のメタノール計量機の構成を説明する図である。
【図２】本発明実施形態のメタノール計量機の発電動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０ メタノール計量機
１１ 給液管
１２ モータ
１３ 給液ポンプ
１４ 三方切換弁
１５ 流量パルス発信器
１６ 流量計
１７ 開閉弁
１８ 給油ノズル
１９ 給油ホース
２０ 給液機構
３０ 発電部
３１，３４ 配管
３２ メタノール改質器
３３ 燃料電池
３５ 蓄電池
３６ センサ
４０ 制御回路
４１ 表示器
Claims (2)
- メタノールの給液管にモータで駆動される給液ポンプ、流量計を介装して給油ホースを接続し該給油ホースの先端に設けた給油ノズルからメタノールを吐出する給液機構と、前記給液管の途中に介装した切換弁を介して供給されるメタノールを原料として水素を生成するメタノール改質器、該メタノール改質器で生成した水素と空気中の酸素とを化学反応させて電気を生成する燃料電池及び該燃料電池で生成した電気を蓄電するとともにモータを含む給液機構へ電力を供給する蓄電池を有する発電部と、前記蓄電池に蓄電された電力により動作し、前記モータの動作及び切換弁の切換えを制御する制御回路とを備えることを特徴とするメタノール計量機。
- 前記蓄電池には、蓄電残量を検知するセンサが設けられ、前記制御回路が該センサからの蓄電残量が規定値以下である検出信号を受信して、前記ポンプを駆動し切換弁を切換えてメタノールを前記発電部側へ供給することを特徴とする請求項１記載のメタノール計量機。
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- 2000-03-06 JP JP2000060226A patent/JP3724316B2/ja not_active Expired - Fee Related
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