JP5609482B2

JP5609482B2 - 液体ｌｐｇ燃料噴射式エンジン搭載車における燃料供給系の燃料処理方法

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Publication number: JP5609482B2
Application number: JP2010211650A
Authority: JP
Inventors: 秀夫伊藤; 加藤　剛; 剛加藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2010-09-22
Filing date: 2010-09-22
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2030-09-22
Also published as: JP2012067643A

Description

本発明は、液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車における燃料供給系の燃料処理方法に関し、特にエンジンの整備等に際して燃料供給系の機器を脱着する必要がある場合に、その燃料供給系の内部に残されている液体ＬＰＧ燃料を処理する方法に関するものである。

ＬＰＧ（液化石油ガス）を燃料とする車両のうち特にガソリンエンジンの電子制御噴射方式と同様に液体ＬＰＧ燃料を直接噴射する方式のエンジンを搭載した車両（ＬＰｉ車と称されることもある。）にあっては、エンジンの整備等に際して燃料供給系の機器を脱着する必要がある場合に、ＬＰＧを極力大気中に放出させないようにすることが望まれ、燃料供給系内に残されている液体ＬＰＧ燃料の何らかの処理が必要となる。

そこで、そのための対策として、特許文献１に記載のように、燃料供給系に付帯しているサービスポートを利用して、その燃料供給系内に強制的に窒素等の不活性ガスを導入し、燃料供給系内に残されている液体ＬＰＧ燃料を不活性ガスの圧力でＬＰＧタンク側に押し戻して回収するようにしたものが提案されている。

特開２００５−３２０８７４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、燃料供給系内に不活性ガスを導入するにあたって、燃料供給系内の圧力および不活性ガスの圧力を計算または測定によって求めて両者をバランスさせることを前提としているため、計算または測定によって求めたそれぞれの圧力のばらつきの影響で不活性ガスの押し戻し力が不足すると、燃料供給系内になおも液体ＬＰＧ燃料が残存してしまう可能性があるほか、不活性ガスを押し込み過ぎると不活性ガスがＬＰＧタンク内に混入してしまうおそれがあり、作業の簡素化および液体ＬＰＧ燃料の処理効率向上の上でなおも改善の余地を残している。特に燃料供給系内に導入される不活性ガスの圧力が適正であっても、燃料供給系内の凹所には不活性ガスの圧力で液体ＬＰＧ燃料が押し込まれたままとなり、より多くの液体ＬＰＧ燃料が残されてしまう可能性がある。

さらに、上記のような液体ＬＰＧ燃料のＬＰＧタンク側への押し戻し作業に際して、所定の工具のほか、不活性ガス（窒素）ボンベや不活性ガス調整器、不活性ガス用圧力ゲージおよびＬＰＧタンク用圧力ゲージ等の多くの機器を用意した上でそれらの接続作業を行う必要があることから、必然的に予備的作業が煩雑極まりないものとならざるを得ない。

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車における燃料供給系の燃料処理をより簡単または簡便に行え、なお且つＬＰＧの大気への放出を抑制することができるようにした処理方法を提供しようとするものである。

本発明は、液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車における燃料供給系の機器の脱着に先立って、その燃料供給系の内部に残されている液体ＬＰＧ燃料を処理するにあたり、先ず燃料としてガス状ＬＰＧ燃料を用いる外部燃料消費手段を予め用意しておくものとする。なお、この外部燃料消費手段としては、例えば液体ＬＰＧ燃料をベーパーライザーにてガス状ＬＰＧ燃料とした上でミキサーで空気と混合したものを燃料とするミキサー式エンジンを搭載した既存の車両を用いるものとする。そして、液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車の燃料供給系と外部燃料消費手段とを接続し、液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車の燃料供給系に残されている液体ＬＰＧ燃料をガス状ＬＰＧ燃料とした上で、外部燃料消費手段での燃焼をもって消費させるものとする。

このように、液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車における燃料供給系の内部に残されている液体ＬＰＧ燃料をガス状ＬＰＧ燃料とした上で外部燃料消費手段での燃焼をもって消費させてしまえば、上記燃料供給系に多くのガス状ＬＰＧ燃料が残されてしまう事態を回避することができる。したがって、大気へのＬＰＧの放出を抑制できることになる。

本発明によれば、従来の方式と比べて、液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車における燃料供給系の燃料処理をより簡単に行うことができるとともに、上記燃料供給系に多くのガス状ＬＰＧ燃料が残されてしまうことがなく、エンジンの整備等に際してＬＰＧの大気への放出を抑制できる。また、用意する機器もミキサー式エンジン搭載車等の外部燃料消費手段と所定の中継配管だけで済み、作業性も良好なものとなる。

本発明に係る燃料処理方法を実施するためのより具体的な実施の形態を示す図で、液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車と外部燃料消費手段として用意されるミキサー式エンジン搭載車との関係を示す説明図。図１の液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車におけるフィード側遮断弁の断面説明図。図１の液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車におけるリターン側遮断弁の断面説明図。図１のミキサー式エンジン搭載車での始動による燃料消費状態を示す説明図。図１における液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車のフィード側配管とミキサー式エンジン搭載車のフィード側配管との接続状態を示す説明図。図５のミキサー式エンジン搭載車での始動による燃料消費状態を示す説明図。図１における液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車のリターン側配管とミキサー式エンジン搭載車のフィード側配管との接続状態を示す説明図。図７のミキサー式エンジン搭載車での始動による燃料消費状態を示す説明図。

図１以下の図面は本発明に係る燃料処理方法を実施するためのより具体的な実施の形態を示す図である。

図１に示すように、液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン（以下、単に噴射式エンジンと称する。）２を搭載した車両（液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車）を便宜的にＬＰｉ車１と称するものとすると、このＬＰｉ車１の噴射式エンジン２では、その燃料供給系として、燃料タンクとしてのＬＰＧボンベ３内の液体ＬＰＧ燃料をポンプで汲み上げて噴射式エンジン２側の図示外のデリバリーパイプに加圧供給するフィード側配管４と、デリバリーパイプを含むフィード側配管４内の圧力を調整するプレッシャーレギュレータ５と、圧力調整により余剰となった液体ＬＰＧ燃料をデリバリーパイプ側からＬＰＧボンベ３側に戻すためのリターン側配管６とを備えている。

また、フィード側配管４およびリターン側配管６共にＬＰＧボンベ３の直近位置に開閉弁としてフィード（メイン）バルブ７またはリターンバルブ８を備えているとともにに、フィード側配管４およびリターン側配管６共にその中間位置に開閉弁として電磁弁タイプのフィード側遮断弁９またはリターン側遮断弁１０が介装されている。

そして、噴射式エンジン２では、フィード側配管４から送られてくるＬＰＧ（液化石油ガス）を燃料として、ガソリンエンジンの電子制御噴射方式と同様に、デリバリーパイプを経由してそのデリバリーパイプに接続されたインジェクタから液体のまま噴射するものであって、その液体ＬＰＧ燃料を吸気通路から吸入される空気と混合して燃焼させることで噴射式エンジン２が駆動される。

ここで、上記フィード側遮断弁９およびリターン側遮断弁１０は、噴射式エンジン２の始動とともにその運転中は開弁していて、噴射式エンジン２の停止とともに閉弁する。これらのフィード側遮断弁９およびリターン側遮断弁１０の構造は共にほぼ同一構造であって、図２，３に示すように、フィード側遮断弁９のメイン通路９ａはソレノイド１１により、リターン側遮断弁１０のメイン通路１０ａはソレノイド１２により、それぞれ開閉される。また、フィード側遮断弁９については出口側に、リターン側遮断弁１０については入口側に、それぞれサービスポート１３または１４が設けられている。これらのサービスポート１３，１４は、後述するようにキャップ１５を外した上で着脱可能な中継配管としてのジャンプホース２４を継手等にて接続しただけでは何ら機能せず、近接配置されている弁体１５または１６を手動操作にて開弁することで初めてメイン通路９ａまたは１０ａと連通可能となるタイプのものである。

また、先に述べたフィード（メイン）バルブ７およびリターンバルブ８は、通常は開弁したままであるが、必要に応じて手動にて閉め切ることができる。

このようなＬＰｉ車１においては、噴射式エンジン２の整備等に際して燃料供給系の機器、例えば図示外のインジェクタやデリバリーパイプ、さらにはフィード側配管４やリターン側配管６の一部等を脱着する必要がある場合に、ＬＰＧを極力大気中に放出させないように、燃料供給系内に残されている液体ＬＰＧ燃料を予め何らかのかたちで処理することが必要であることは先に述べたとおりである。

そこで、本実施の形態では、図１に示すように、ＬＰｉ車１とは別に、液体ＬＰＧ燃料をベーパーライザー（レギュレータとも称される。）１７にてガス状ＬＰＧ燃料とした上で図示外のミキサー（混合器）で空気と混合したものを燃料とするミキサー式エンジン２２を搭載した車両（ミキサー式エンジン搭載車）を外部燃焼消費手段として予め用意する。なお、このミキサー式エンジン搭載車を便宜的に現行ＭＩＸＥＲ車２１と称するものとする。

ベーパーライザー１７は、周知のようにＬＰＧボンベ１８側からフィード側配管１９を経由して蒸気圧で送られてくる液体ＬＰＧ燃料の減圧、気化および調量を司っていて、このベーパーライザー１７にてガス状ＬＰＧ燃料とされたものがミキサー式エンジン２２側の吸入負圧でミキサーへと導入され、ここで空気と混合された上で燃焼することでミキサー式エンジン２２が駆動されることになる。上記フィード側配管１９にもフィードバルブ２０のほか遮断弁２３が介装されている。ただし、この遮断弁２３は電磁弁タイプの開閉弁であって、図２，３に示したものと異なりサービスポートは付帯していない。

作業手順としては、最初に現行ＭＩＸＥＲ車２１側での予備作業を実行する。すなわち、図１に示すように、現行ＭＩＸＥＲ車２１のエンジン停止状態においてフィードバルブ２０を閉め、その上で図４に示すようにミキサー式エンジン２２を始動し、そのフィード側配管１９内に残されている燃料のみで、燃料不足によりミキサー式エンジン２２が停止するいわゆるエンスト状態になるまで運転を行う。こうすることにより、現行ＭＩＸＥＲ車２１のフィード側配管１９内の燃料が消費されてなくなり、後述するようにそのフィード側配管１９を遮断弁２３から切り離してもＬＰＧが大気に放出されるのを抑制することができる。

続いて、図５に示すように、ＬＰｉ車１側のフィード側配管４に付帯しているフィードバルブ７、およびリターン側配管６に付帯しているリターンバルブ８をそれぞれ閉弁状態とする。その上で、図２に示したフィード側遮断弁９に付帯しているサービスポート１３に中継配管としてのジャンプホース２４の一端を継手にて接続する。さらに、現行ＭＩＸＥＲ車２１のフィード側配管１９を遮断弁２３の入口側から切り離し、代わってその遮断弁２３の入口側にＬＰｉ車１側からのジャンプホース２４の他端を継手にて着脱可能に接続する。そして、図２に示したフィード側遮断弁９のサービスポート１３に付帯している弁体１５を開弁する。こうすることにより、ＬＰｉ車１のフィード側配管４内に残されている液体ＬＰＧ燃料をジャンプホース２４経由にて現行ＭＩＸＥＲ車２１のフィード側配管１９、より具体的にはジャンプホース２４と遮断弁２３とを経由してベーパーライザー１７の上流側に供給することが可能となる。

ジャンプホース２４による接続が完了したならば、図６に示すように現行ＭＩＸＥＲ車２１のミキサー式エンジン２２を始動し、アクセルペダルを踏み込んでいわゆる空ふかし状態にて運転を行い、ＬＰｉ車１のフィード側配管４内に残されている液体ＬＰＧ燃料を現行ＭＩＸＥＲ車２１のミキサー式エンジン２２での燃焼をもって消費させる。この場合、ＬＰｉ車１側のフィード側配管４に付帯しているフィード側遮断弁９は、噴射式エンジン２が停止状態にあるかぎりメイン通路９ａ（図２参照）が閉弁状態のままであることから、上記のような現行ＭＩＸＥＲ車２１による燃料消費中においてＬＰｉ車１の噴射式エンジン２を適宜始動させるものとする。これは、ＬＰｉ車１のフィード側配管４内に残されている液体ＬＰＧ燃料をより確実に消費しきるためである。

そして、現行ＭＩＸＥＲ車２１のミキサー式エンジン２２が燃料不足により停止するいわゆるエンスト状態になるまで運転を行う。現行ＭＩＸＥＲ車２１のミキサー式エンジン２２が燃料不足により停止したならば、ＬＰｉ車１のフィード側配管４内に残されている液体ＬＰＧ燃料が現行ＭＩＸＥＲ車２１側での消費をもってなくなったものと判定する。

こうして、ＬＰｉ車１のフィード側配管４の燃料消費が完了したならば、そのフィード側配管４のフィード側遮断弁９、すなわち図２に示したフィード側遮断弁９のサービスポート１３に付帯している弁体１５を閉弁した上で、ジャンプホース２４の一端をそのフィード側遮断弁９のサービスポート１３から外し、代わって、図７に示すように、そのジャンプホース２４の一端をリターン側配管６におけるリターン側遮断弁１０のサービスポート１４（図３参照）に継手にて着脱可能に接続する。そして、図３に示したリターン側遮断弁１０のサービスポート１４に付帯している弁体１６を開弁する。こうすることにより、ＬＰｉ車１のリターン側配管６内に残されている液体ＬＰＧ燃料をジャンプホース２４経由にて現行ＭＩＸＥＲ車２１のフィード側配管１９、より具体的にはジャンプホース２４と遮断弁２３とを経由してベーパーライザー１７の上流側に供給することが可能となる。

こうして、ＬＰｉ車１のフィード側配管４からリターン側配管６にジャンプホース２４を繋ぎ替えたならば、以降は図８のように現行ＭＩＸＥＲ車２１のミキサー式エンジン２２を始動し、先のフィード側配管４内の燃料消費と同様の手順で、ＬＰｉ車１のリターン側配管６内に残されている液体ＬＰＧ燃料を現行ＭＩＸＥＲ車２１のミキサー式エンジン２２での燃焼をもって消費させる。

そして、現行ＭＩＸＥＲ車２１のミキサー式エンジン２２が燃料不足により停止するいわゆるエンスト状態になるまで運転を行う。現行ＭＩＸＥＲ車２１のミキサー式エンジン２２が燃料不足により停止したならば、ＬＰｉ車１のリターン側配管６内に残されている液体ＬＰＧ燃料が現行ＭＩＸＥＲ車２１側での消費をもってなくなったものと判定する。

こうして、ＬＰｉ車１のフィード側配管４およびリターン側配管６のそれぞれについて現行ＭＩＸＥＲ車２１側での燃料消費が完了したならば、ＬＰｉ車１および現行ＭＩＸＥＲ車２１の双方からジャンプホース２４を切り離すとともに、現行ＭＩＸＥＲ車２１については各部を当初の状態に戻して、外部燃料消費手段としての役目を終える。

他方、ＬＰｉ車１については、フィード側配管４およびリターン側配管６のそれぞれについて現行ＭＩＸＥＲ車２１側での燃料消費をもって液体ＬＰＧ燃料が存在しなくなっているので、この状態をもって噴射式エンジン２の整備等に際して燃料供給系の機器、例えばインジェクタやデリバリーパイプ、さらにはフィード側配管４やリターン側配管６の一部等を脱着することが可能となる。

この場合において、上記のようにフィード側配管４およびリターン側配管６のそれぞれについて既に液体ＬＰＧ燃料が存在しなくなっていて、仮に残存していたとしてもごく僅かな気体（ガス状）ＬＰＧ燃料であることから、燃料供給系の各種機器を脱着したとしても、ＬＰＧ燃料が大気に放出される量を大幅に抑制することが可能となる。

このように本実施の形態によれば、現行ＭＩＸＥＲ車２１等の外部燃料消費手段と中継配管としてのジャンプホース２４を用意するだけでＬＰｉ車１の燃料供給系に残された液体ＬＰＧ燃料を処理することができ、きわめて簡単に作業を行える。特にフィード側遮断弁９およびリターン側遮断弁１０に付帯しているサービスポート１３，１４を有効利用することで一層の作業の簡略化が図れる。また、ＬＰｉ車１の燃料供給系に残された液体ＬＰＧ燃料を外部燃料消費手段での消費をもって処理するので、なおも燃料供給系に残される燃料はごく僅かであり、大気へのＬＰＧの放出量を大幅に抑制できることになる。

ここで、ＬＰｉ車１の残存燃料を消費するための外部燃料消費手段としては、必ずしも現行ＭＩＸＥＲ車２１である必要はなく、燃料としてＬＰＧ燃料を消費することができれば、例えばバーナーや冷凍サイクル機器等の他の手段を用いることももちろん可能である。ただし、ＬＰｉ車１を保有するタクシー会社等のユーザーは同時に現行ＭＩＸＥＲ車２１も保有していることが多いことから、外部燃料消費手段として現行ＭＩＸＥＲ車２１を用いることが最も手っ取り早く好都合となる。

１…液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車（ＬＰｉ車）
２…液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン
３…ＬＰＧボンベ（燃料タンク）
４…フィード側配管
５…プレッシャーレギュレータ
６…リターン側配管
９…フィード側遮断弁
１０…リターン側遮断弁
１３…サービスポート
１４…サービスポート
１７…ベーパーライザー
２１…外部燃料消費手段としてのミキサー式エンジン搭載車（現行ＭＩＸＥＲ車）
２２…ミキサー式エンジン
２３…フィード側遮断弁
２４…中継配管としてのジャンプホース

Claims

液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車における燃料供給系の機器の脱着に先立って、その燃料供給系の内部に残されている液体ＬＰＧ燃料を処理する方法であって、
燃料としてガス状ＬＰＧ燃料を用いる外部燃料消費手段を予め用意しておき、
上記液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車の燃料供給系と外部燃焼消費手段とを接続し、
上記液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車の燃料供給系に残されている液体ＬＰＧ燃料をガス状ＬＰＧ燃料とした上で、外部燃料消費手段での燃焼をもって消費させることを特徴とする液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車における燃料供給系の燃料処理方法。
上記外部燃料消費手段は、液体ＬＰＧ燃料をベーパーライザーにてガス状ＬＰＧ燃料とした上でミキサーで空気と混合したものを燃料とするミキサー式エンジンを搭載した車両であることを特徴とする請求項１に記載の液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車における燃料供給系の燃料処理方法。
上記液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車の燃料供給系とミキサー式エンジン搭載車との接続は、液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車の燃料供給系を中継配管にてミキサー式エンジン搭載車におけるベーパーライザーの上流側に接続することを特徴とする請求項２に記載の液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車における燃料供給系の燃料処理方法。
上記液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車の燃料供給系のうちそのフィード側配管を中継配管にてミキサー式エンジン搭載車におけるベーパーライザーの上流側に接続し、上記フィード側配管に残されている記液体ＬＰＧ燃料をミキサー式エンジンでの燃焼をもって消費させる工程と、
上記液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車の燃料供給系のうちそのリターン側配管を中継配管にてミキサー式エンジン搭載車におけるベーパーライザーの上流側に接続し、上記リターン側配管に残されている記液体ＬＰＧ燃料をミキサー式エンジンでの燃焼をもって消費させる工程と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車における燃料供給系の燃料処理方法。
上記液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車における燃料供給系のフィード側配管およびリターン側配管にはそれぞれに遮断弁が介装されているとともに、各遮断弁にはサービスポートが付帯していて、
上記フィード側配管またはリターン側配管とミキサー式エンジン搭載車におけるベーパーライザーの上流側との中継配管による接続は、上記サービスポートを用いて行うことを特徴とする請求項４に記載の液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車における燃料供給系の燃料処理方法。
上記液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車の燃料供給系とミキサー式エンジン搭載車との接続に先立って、ミキサー式エンジン搭載車のＬＰＧ燃料タンクに付帯している開閉弁を閉じた状態でミキサー式エンジンを始動し、そのミキサー式エンジン搭載車の燃料供給系に残されている液体ＬＰＧ燃料を消費させることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の液体ＬＰＧ燃料噴射式エンジン搭載車における燃料供給系の燃料処理方法。