JP6140096B2 - Refueling system using gas-liquid separator - Google Patents
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Description
本発明は、燃料給油時に、巻き込み空気などの気相が燃料タンク内に混入することを防ぐための、気液分離機を用いた給油システムに関する。 The present invention relates to a fuel supply system using a gas-liquid separator for preventing a gas phase such as entrained air from entering a fuel tank during fuel supply.
可撓性を有しない、例えば金属製の燃料タンクを搭載する車両では、内燃機関(エンジン)が燃料を消費するのに伴って、燃料タンクの燃料液面上に空気層が形成される。そうすると、飽和蒸気圧の関係から、燃料の蒸発が促進されることになる。 In a vehicle equipped with, for example, a metal fuel tank that is not flexible, an air layer is formed on the fuel liquid level of the fuel tank as the internal combustion engine (engine) consumes fuel. If it does so, evaporation of fuel will be accelerated | stimulated from the relationship of saturated vapor pressure.
燃料タンクの上部空間に存在している燃料蒸気は、例えば、給油時における燃料タンク内の液面の上昇に伴い、燃料タンク内から外部へ排出される。排出された燃料蒸気は、キャニスタと呼ばれる周知の蒸発燃料処理装置が備える活性炭などの吸着剤に吸着され、大気中への放散が防止されるようになっている。また、吸着材が吸着した燃料蒸気は、エンジンで燃焼するようにして、吸着剤の再生が行われるようになっている。 For example, the fuel vapor existing in the upper space of the fuel tank is discharged from the fuel tank to the outside as the liquid level in the fuel tank rises during refueling. The discharged fuel vapor is adsorbed by an adsorbent such as activated carbon provided in a known evaporative fuel processing apparatus called a canister, and is prevented from being released into the atmosphere. In addition, the adsorbent is regenerated by burning the fuel vapor adsorbed by the adsorbent in the engine.
ところで、発生する蒸発燃料の量は、燃料タンク内の上部空間が大きいほど多くなる。このため、例えば、特許文献1では、可撓性のある材質からなる素材を用いて、燃料タンク内の液面の上部にできる上部空間をなくそうとしている。
By the way, the amount of evaporated fuel generated increases as the upper space in the fuel tank increases. For this reason, for example,
しかし、特許文献1の技術では、まだ液面上に相当の空間ができてしまい、その空間によって燃料の蒸発が促進されるという不都合がある。また、特許文献1の技術では、給油時に空気が巻き込まれることについて、改善の余地が相当ある。すなわち、蒸発燃料の発生を抑制することについて、改善の余地が相当ある。
However, the technique of
そこで、本発明は、蒸発燃料の発生を可及的に抑制できる給油システムを提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the oil supply system which can suppress generation | occurrence | production of evaporative fuel as much as possible.
前記課題を解決するために本発明は、可撓性を有する燃料タンクと、燃料に空気が混ざった気液二相流を気相と液相に気液分離するための気液分離機と、前記気液分離機に前記気液二相流を導く入口管と、前記気液分離機から前記燃料タンクに前記液相を導く液相出口管と、を備え、前記気液分離機は、前記気相を排出するための気相出口管と、前記気相出口管と前記入口管とを連通、又は、前記気相出口管と前記入口管よりも給油口側に設けられたフィラーパイプとを連通する通路と、を備え、前記入口管もしくは前記フィラーパイプと、前記通路と、の接続部分には、前記気相を排出するためのチューブが備えられ、前記気相は、前記給油口に設けられたベーパ排出孔から、給油時にのみ外気中へ排気されることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a flexible fuel tank, a gas-liquid separator for gas-liquid separation of a gas-liquid two-phase flow in which air is mixed with fuel into a gas phase and a liquid phase, an inlet pipe for guiding the gas-liquid two-phase flow in the gas-liquid separator, and a liquid outlet pipe for guiding the liquid phase to the fuel tank from the gas-liquid separator, the gas-liquid separator, the A gas phase outlet pipe for discharging the gas phase, and the gas phase outlet pipe and the inlet pipe communicate with each other, or a filler pipe provided closer to the fuel filler port than the gas phase outlet pipe and the inlet pipe. A connecting passage between the inlet pipe or the filler pipe and the passage is provided with a tube for discharging the gas phase, and the gas phase is provided in the fuel filler port. From the vapor discharge hole formed, it is exhausted into the outside air only at the time of refueling .
本発明によれば、蒸発燃料の発生を可及的に抑制できる給油システムを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fuel supply system which can suppress generation | occurrence | production of evaporated fuel as much as possible can be provided.
以下、本実施形態に係る気液分離機を用いた給油システムについて、図1ないし図6を参照しながら説明する。
なお、以下では、自動車の給油システムを例に挙げて説明するが、これに限らない。本発明は、自動車以外の機器、例えば産業機械、などへの燃料給油においても、適用することができる。
また、以下では給油する燃料を、ガソリンを例に挙げて説明するが、これに限らない。本発明は、ガソリン以外の揮発油、例えば軽油や灯油を燃料とする機器への給油時においても、適用することができる。
また、以下の説明において、上下左右の方向軸に関しては、特に断り書きのない限り、各図の記載によるものとする。
Hereinafter, an oil supply system using the gas-liquid separator according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
In the following description, an automobile oil supply system will be described as an example, but the present invention is not limited thereto. The present invention can also be applied to fuel refueling to devices other than automobiles, such as industrial machines.
Hereinafter, the fuel to be refueled will be described by taking gasoline as an example, but is not limited thereto. The present invention can also be applied to refueling equipment that uses volatile oil other than gasoline, for example, light oil or kerosene as fuel.
Further, in the following description, the vertical, horizontal, and horizontal direction axes will be described in the drawings unless otherwise specified.
(第1実施形態)
図1に示すように、本実施形態の給油システム100は、やわらかい材質でできた燃料タンク60に気液分離機30の液相出口管7が接続されている。
気液分離機30の気相出口管6にはリターンパイプUの一端が装着されるとともに、リターンパイプUの他端側には、配管の接続部材42を介して、気液分離機30の入口管5と、フィラーパイプ40と、ブリーザチューブ41と、が接続されている。
また、フィラーパイプ40の、配管の接続部材42の側を一端側とすると、他端側には給油口52が設けられ、給油ガン50の先端部分のノズル51から、燃料であるガソリンが噴射されて、給油することができるようになっている。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, in the
One end of a return pipe U is attached to the gas
Further, assuming that the
ここで、燃料タンク60は、可撓性を有するやわらかいタンクであり、残燃料量に追従して柔軟にその形状を変える、例えば袋状のタンクである。自動車の燃料タンクとして使用する場合には、保安基準に定められた耐衝撃性などの指標をクリアするものである。
Here, the
このような燃料タンク60の、具体的な材質の候補としては、例えば、高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)や、エチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)などを挙げることができる。
Examples of specific material candidates for such a
燃料タンク60は、前記のように可撓性を有し、残燃料量に追従して変形する。それゆえ、例えばエンジンの燃焼によってガソリンが消費された場合でも、特許文献1に示された従来型の燃料タンクのものよりも、ガソリンの液面上と、燃料タンクと、の間に空気層(空間)ができて、燃料蒸気が発生してしまう、といったことがないタイプのタンクである。
The
つまり、燃料タンク60は、内部に液体のガソリンを充填し、液で満たされた状態にすることができれば、一切燃料蒸気の発生余地を与えない、燃料タンクであるということができる。
なお、図中において、燃料タンク60からエンジンに燃料を供給するための燃料ポンプや配管などの記載は省略している。
That is, it can be said that the
In the figure, descriptions of a fuel pump and piping for supplying fuel from the
なお、本実施形態では、液相出口管7と、燃料タンク60との接続部分(連通孔)は、燃料タンク60を満タンに液で満たされた状態にした場合の最下部と、略等しい位置に設けられることが好ましい。
In the present embodiment, the connection portion (communication hole) between the liquid
なぜならば、満タン時の最下部以外の場所に接続部分(連通孔)を設置すると、残燃料量の減少に伴って、接続部分(連通孔)よりも、燃料タンク60内の液面が下がる場合がある。このとき、気液分離機30の液溜18(詳細は図2で後記)から、燃料タンク60に向かってガソリンが流れ、液溜18部分に空気層ができる可能性があるためである。
気液分離機30の液溜18部分に空気層ができると、次回の給油時に、その空気が燃料タンク60に混入してしまう可能性がある。ちなみに、空気が燃料タンク60内に混入すると、燃料タンク60に充填できる燃料の量が減少する。それゆえに、液相出口管7と、燃料タンク60との接続部分(連通孔)は、燃料タンク60の満タン時の最下部の位置に設けられることが好ましい。
This is because if the connection part (communication hole) is installed at a place other than the lowest part when the tank is full, the liquid level in the
If an air layer is formed in the
気液分離機30は、ガソリンの表面張力作用を利用して気液分離を行う装置を用いる。例えば、特開2013−117372号公報に記載の装置が公知であり、本実施形態ではこれを利用する。
The gas-
なお、気液分離機は、一般に、遠心分離タイプと表面張力タイプとが存在する。このうち、遠心分離タイプは、遠心力により液相と気相を分離することから、ガソリン流速(燃料タンク60への給油速度)が早い場合は気相と液相を良好に分離できる。一方、表面張力タイプは、ガソリンの流速(給油速度)が遅い場合でも、良好に気相と液相とを分離でき、表面張力タイプの方が、幅広いガソリンの流速に対応可能であるというメリットがある。また、表面張力タイプは、遠心分離タイプのように、別途高速な旋回流発生機構といった付属機器を特に要しないなど、装置の小型化や低コスト化が可能である。気液分離機30としては両方のタイプとも適用可能であるが、本実施形態では、表面張力タイプの気液分離機を使用することとする。気液分離機30の内部断面の概略説明は、図2において後記する。
In general, the gas-liquid separator includes a centrifugal separation type and a surface tension type. Among these, the centrifugal type separates the liquid phase and the gas phase by centrifugal force, so that the gas phase and the liquid phase can be satisfactorily separated when the gasoline flow rate (fuel supply speed to the fuel tank 60) is high. On the other hand, the surface tension type has a merit that the gas phase and liquid phase can be well separated even when the gasoline flow speed (oil supply speed) is slow, and the surface tension type can handle a wide range of gasoline flow speeds. is there. In addition, the surface tension type does not require an additional device such as a separate high-speed swirling flow generation mechanism unlike the centrifugal separation type, and the apparatus can be reduced in size and cost. Although both types are applicable as the gas-
リターンパイプUは、気相出口管6と、入口管5を接続するパイプであり、気相出口管6から排出されてくる液相(正確には、前回の気液分離では充分に分離されなかった、気液二相流)を入口管5にリターンさせ、何度も何度も、気液分離機30に気液分離させるループ機構を構成する。
The return pipe U is a pipe connecting the gas-
また、ブリーザチューブ41は、接続部材42において分離した気相を、給油口52に設けられたベーパ排出孔53を介して、外気中に放出するための空気抜き用のチューブである(図4で後記)。
The
なお、本実施形態で使用する配管・パイプ・チューブはいずれも、金属製としてもよいし、樹脂製としてもよいし、それ以外でもよい。軽量化や取り付け容易性、取り回し性を考慮すれば、樹脂チューブとするのが好適であるが、特にこれに限定されるものではない。 In addition, all of piping, pipes, and tubes used in the present embodiment may be made of metal, may be made of resin, or may be other than that. In view of weight reduction, ease of attachment, and handling, it is preferable to use a resin tube, but it is not particularly limited thereto.
図2は、本実施形態に係る気液分離機30の内部構成を説明するための、図1のA部縦断面図である。
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of part A of FIG. 1 for explaining the internal configuration of the gas-
図1において給油ガン50のノズル51から、ガソリンが噴射されると、フィラーパイプ40を介してガソリンが図2に示す気液分離機30の入口管5に導かれる。このとき、給油ガン50による高い流速に巻き込まれる形で、液体のガソリンに、空気が混入することが知られている(気液二相流の発生)。
In FIG. 1, when gasoline is injected from the
気液二相流が、入口管5に導かれると、流入室19を通過して、入口仕切り体16によって左右の狭小空間12,12に導かれる。
When the gas-liquid two-phase flow is guided to the
さらに、狭小空間12,12の下には、蛇腹状に形成された小さな溝部であるマイクロ蛇腹溝2を有する溝付き体4が、出口仕切体8によって規制されるまで、上下方向に設置されている。
Further, below the
この部分に気液二相流が導かれると、液体のガソリンの持つ表面張力によって、気相である、給油時に巻き込まれた空気(およびガソリン蒸気)と、液相であるガソリンが分離される(気液分離室1)。 When a gas-liquid two-phase flow is introduced to this part, the air (and gasoline vapor) entrained at the time of refueling is separated from the liquid phase gasoline by the surface tension of liquid gasoline. Gas-liquid separation chamber 1).
つまり、溝付き体4の内部に流入した気液二相流の液相は、マイクロ蛇腹溝2の表面に付着し液膜となる。また、気相に乗って運ばれる液滴は溝2の表面に衝突し液膜となる。
That is, the liquid phase of the gas-liquid two-phase flow that flows into the
続いて、液膜は下方に流下し、下縮管部13と外郭体10で形成される空間に溜まって液溜18となり、液相出口管7から排出される。液滴を除去された気相は、液相中にあっては浮力を受けて上昇し、気相中にあっては気相流入端21まで上昇後、気相出口管6から排出される(詳しくは、特開2013−117372号公報の要約、および段落0034−0036、図1〜図4などを参照のこと)。
Subsequently, the liquid film flows downward, accumulates in a space formed by the lower
ここで、この例では、気液分離機30の液溜18部分は、液体のガソリンで常時満たされた状態となっていることが望ましい。なぜならば、液溜18部分がガソリンで満たされた状態でない場合は、液溜18部分に空気層ができてしまい、その空気が燃料タンク60に混入する可能性があるためである。なお、空気が混入すれば、蒸発燃料が発生しやすくなる。また、燃料タンク60の実質的な容積を減少させる。
Here, in this example, it is desirable that the
次に、図3を参照して本実施形態の給油システムの動作について説明する。
図3は、本実施形態に係る気液分離機を用いた給油システムのうち、図1の要部(B部)の拡大断面図である。
Next, the operation of the oil supply system of this embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part (part B) of FIG. 1 in an oil supply system using the gas-liquid separator according to the present embodiment.
給油ガン50のノズル51から、ガソリンが注入されると、フィラーパイプ40と入口管5を流下したガソリンは、気液分離機30によって、ガソリン中に含まれる気相成分(空気やガソリン蒸気)が分離される。そして、気相成分が分離されたガソリンは、液相出口管7を介して燃料タンク60の中に流れ込む。一方、分離された気相成分は、気相出口管6へと導かれる。ここで、気液分離機30による気液分離は完全ではなく、気相中に分離されなかった液体のガソリンが少なからず気相出口管6から排出される。
When gasoline is injected from the
本実施形態では、気相出口管6と入口管5とは、リターンパイプUによって接続されている。また、入口管5の部分は、流下するガソリンの流れにより負圧が生じている。このため、気相出口管6の部分の圧力よりも入口管5の部分の圧力が低くなる。よって、気相出口管6から排出された気相(ガソリン蒸気や空気)及び液相(ガソリン)を含んだ気液二相流は、入口管5における負圧で吸引され、リターンパイプUを介して入口管5に達し、そして、フィラーパイプ40を流下したガソリンの流れと合流して気液分離機30に流れ込む。つまり、気液分離機30と、リターンパイプUとの間で、自然に循環流Vが発生する。
In the present embodiment, the gas
これにより、一度の気液分離では、充分に分離することができなかった気液二相流が、すなわち、気相出口管6側に流出した液体のガソリンが、何度も気液分離機30を通過して、気液分離に掛けられることになる。このようにして、最終的には気液分離に成功し、液相出口管7より、燃料タンク60に向けて、気相が除去された、液体のガソリンを供給することができる。
As a result, the gas-liquid two-phase flow that could not be sufficiently separated by one gas-liquid separation, that is, the liquid gasoline that has flowed out to the gas-
但し、ここでリターンパイプUの最大の高さをh1として、次回給油時に自然に循環流Vが発生させられるような、h1の条件を考えてみる。 However, here, the maximum height of the return pipe U is assumed to be h1, and the condition of h1 is considered so that the circulating flow V is naturally generated at the next refueling.
気相出口管6における気液二相流の圧力をP1とし、リターンパイプU内の、任意の高さの気液二相流のヘッド圧をP2とすると、P1>P2が循環流Vが自然発生するための条件となる。つまり、押出し圧P1の方が、ヘッド圧P2よりも勝っている場合にのみ、高さh1のリターンパイプU内を、気液二相流が下から上に上昇できると考えられる。
Assuming that the pressure of the gas-liquid two-phase flow in the gas-
ここで、ヘッド圧P2∝h1(∵P2=ρ・g・h1)の関係があるので、最大のヘッド圧P2は、リターンパイプUの高さh1まで気液二相流が到達している場合に与えられる。ゆえに、リターンパイプUの最大の高さh1は、P1>P2となるような条件を満たす高さに規制される。 Here, since there is a relationship of the head pressure P2∝h1 (∵P2 = ρ · g · h1), the maximum head pressure P2 is when the gas-liquid two-phase flow reaches the height h1 of the return pipe U. Given to. Therefore, the maximum height h1 of the return pipe U is restricted to a height that satisfies the condition of P1> P2.
すなわち、リターンパイプUの高さh1は、特に限定されないが、なるべく低い方が好適といえる。例えば、接続部材42が設けられる位置は、気液分離機30の入口管5の直上付近がより好ましいといえる。このような位置とすることで、次回給油時に、自然に循環流Vをより良好に発生させることができる。
That is, the height h1 of the return pipe U is not particularly limited, but it can be said that it is preferably as low as possible. For example, it can be said that the position where the
また、液相出口管7の上下方向の取り付け位置も特に限定されないが、液相出口管7にシャット弁70(後記の図6参照)を設けない場合には、液溜18部分のなるべく上方で、かつ出口仕切体8の直下付近がより好適である。
Further, the mounting position of the liquid
なぜならば、燃料タンク60の残燃料量が少なくなった場合は、液溜18から燃料タンク60にガソリンが流入することになるが、液溜18は、前記の通り、常時その量を極力多く保つことが望ましいためである。
This is because when the amount of remaining fuel in the
次に、引き続き、図4を参照して本実施形態の給油システムの動作を説明する。
図4は、図3の要部(C部)の拡大断面図である。
Next, operation | movement of the oil supply system of this embodiment is demonstrated continuously with reference to FIG.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part (C part) of FIG.
リターンパイプU内を流れてきた気液二相流は、接続部材42のブリーザチューブ41側の内壁に衝突する。
The gas-liquid two-phase flow that has flowed through the return pipe U collides with the inner wall of the connecting
図4に示すように、接続部材42には、略Y字状の分岐管の一方の管、すなわち、ブリーザチューブ41が接続される方の管に、リターンパイプUが接続されている。また、略Y字状の分岐管の他方の管には、フィラーパイプ40が接続されている。
As shown in FIG. 4, the return pipe U is connected to the
つまり、リターンパイプUは、気相出口管6と入口管5と、もしくは気相出口管6とフィラーパイプ40とを、接続部材42を介して、連通する通路となるようにされている。
That is, the return pipe U is configured to be a passage that connects the gas
なお、接続部材42とフィラーパイプ40、あるいは接続部材42とリターンパイプUは、別体で構成してもよいし、図4に示すように、一体で成形されたものであってもよい。
The connecting
リターンパイプU内を循環する気液二相流が接続部材42の壁に衝突すると、重力の影響で、重い液相は鉛直下方に流下し、これに対して相対的に軽い気相は行き場を失って次々にブリーザチューブ41に入り込む。
When the gas-liquid two-phase flow circulating in the return pipe U collides with the wall of the
このようにして、ブリーザチューブ41内を空気(およびガソリン蒸気)が通って、給油口52内に設けられたベーパ排出孔53から、空気が外気中に放出されることになる(図4の白抜きの矢印を参照)。
In this way, air (and gasoline vapor) passes through the
このようにして、給油作業により、給油口52が開放されている間は、給油時に混入した巻き込み空気の空気抜き、すなわち、気液二相流の気相排出、を自動的に行うことができる。
In this way, during the refueling operation, while the
さらに、ベーパ排出孔53が給油口52の内部に設けられていることから、一部のガソリン蒸気は再びフィラーパイプ40内に戻される。この蒸気の流れが、給油時の新たな空気の巻き込みを防止する役割を果たすとともに、より強い循環流Vの自然発生を助けている。
Further, since the
また、給油作業が終盤に近づき、ガソリンが接続部材42の位置まで上昇すると、今度は、ガソリンは、ブリーザチューブ41内ではなくて、フィラーパイプ40内を上昇し始める。
When the refueling operation approaches the end stage and the gasoline rises to the position of the connecting
なぜならば、ブリーザチューブ41内は、非給油時は図示しない給油キャップによって大気圧との連通が遮断されているが、給油時は、ベーパ排出孔53を介して大気圧と連通している。
This is because the
その一方で、フィラーパイプ40は、給油口52側は給油ガン50が挿入されており、密閉ではないものの塞がれた状態で、なおかつ、給油ガン50のノズル51からの高速なガソリン流れ(実線矢印参照)の周囲に負圧が発生している状況である。
On the other hand, the
このため、フィラーパイプ40側の方が、ブリーザチューブ41側の方よりも、管の内圧が低く、吸い込まれる形となるのである。
For this reason, the
更にフィラーパイプ40内を、ガソリンの液面が上昇し、給油ガン50のノズル51部分に備えられた不図示の液面センサに到達すると、液面センサがガソリンの液面を検出して給油ガン50の燃料噴射を停止させ、燃料供給を自動的に停止することができる。
Furthermore, when the liquid level of gasoline rises in the
なお、ベーパ排出孔53は、給油口52のうち、給油ガン50のノズル51部分よりも上方で、かつなるべく入口付近に設けられることが望ましい。
The
なぜならば、ノズル51部分よりも下方に設置すると、例えば給油中に、あるいは、ガソリンを勢いよく入れ過ぎて吹き返しがあった場合に、ノズル51の先端よりもベーパ排出孔53が、ガソリン流れから見て下流の位置にあると、ガソリンがベーパ排出孔53からブリーザチューブ41内に侵入・逆流し、気相排出の妨げとなる可能性があるからである。
This is because if the
そこで、ベーパ排出孔53は、給油ガン50のノズル51部分よりも上方で、かつ、なるべく入口付近に設けておけば、このような心配をする必要がなくなるので、より好適であるといえる。
Therefore, if the
(作用・効果)
改めて、本実施形態の作用・効果をまとめてみると、以下のようになる。
本発明の気液分離機30を用いた給油システム100では、可撓性を有する燃料タンク60を用いる。
つまり、残燃料量に追従して燃料タンクの形状が変形するので、給油時に、内部に液体のガソリンを充填し、液で満たされた状態にすることができれば、例えばエンジンの燃焼によってガソリンが消費された場合でも、一切燃料蒸気の発生余地を与えない構成となっている。
これにより、従来型のキャニスタやそれを連結するための複雑な配管系統を一切排除することができ、装置の単純化、製造工程の削減、製造コストの切り下げ、製品自体の軽量化などの効果を奏することができる。
燃料タンク60内部を液で満たされた状態とするために、ガソリンの表面張力効果に着目した公知の気液分離機30を利用し、この気液分離機30を何度も通過するように、リターンパイプUを設けて循環系統を構成したので、給油時に混入する巻き込み空気を、確実に分離させることができる。
また、気液分離した気相部分は、給油時のみに開放される給油口52に設けられたベーパ排出孔53から、外気中に安全に排気することができる。
(Action / Effect)
The actions and effects of the present embodiment are summarized as follows.
In the
In other words, the shape of the fuel tank deforms following the amount of remaining fuel, so if you can fill the interior with liquid gasoline and fill it with liquid when refueling, for example, gasoline will be consumed by engine combustion. Even in such a case, there is no room for generating fuel vapor.
As a result, conventional canisters and complicated piping systems for connecting them can be eliminated, and the effects of simplification of equipment, reduction of manufacturing processes, reduction of manufacturing costs, weight reduction of products themselves, etc. Can play.
In order to make the inside of the
In addition, the gas-phase separated gas-liquid portion can be safely exhausted into the outside air from the
(第2実施形態)
図5は、第2実施形態に係る気液分離機を用いた給油システム200の、要部構成を説明する図である。なお、第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a diagram for explaining a main configuration of an
図5に示すように、第2実施形態では、気液分離機30,31が、リターンパイプSによって直列つなぎで接続され、さらにリターンパイプRによって、気液分離機31と接続部材42とが、接続されている。
As shown in FIG. 5, in the second embodiment, the gas-
また、気液分離機31の液相出口管7Bが、気液分離機30の液相出口管7に接続するように設けられている。それ以外の構成は、第1実施形態と同様である。なお、第2実施形態でシャット弁70(参考図として後記の図6参照)を設ける場合は、液相出口管7のうち、液相出口管7,7Bの接続部分よりも、燃料タンク60側の位置に設ければよい。
Further, the liquid
気液分離機30,31は、同型機を用いているが、適宜異なるサイズの表面張力タイプの気液分離機を、混成して編成させたものであってもよい。また、直列つなぎで連結される台数は2台に限定されず、複数台を直列でつないだ構成であってもよい。
Although the gas-
また、図5において液相出口管7Bは、紙面に作図する都合上、上下に盛り上がった形状で描かれているが、実際には、水平面内を、気液分離機30を迂回して紙面奥側に回り込むように取付されている。ここで、回りこみ方向は、紙面手前側の水平面内としてもよい。
Further, in FIG. 5, the liquid
このように構成しても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。このように構成すれば、循環流Wが1周分、ループを循環する間に、2回気液分離に掛けられることになり、効率がよい。特に、設置スペースに制約が少ない大型の輸送機器、例えばトラックやトレーラー、船舶、航空機などにおいて適用すると、より好適である。 Even if comprised in this way, the effect similar to 1st Embodiment can be acquired. If comprised in this way, it will be subjected to gas-liquid separation twice while circulating the circulating flow W for 1 round, and efficiency is good. In particular, the present invention is more suitable when applied to a large-sized transportation device having a limited installation space, such as a truck, a trailer, a ship, and an aircraft.
(変形例)
次に、図6を参照しながら、第1実施形態、および第2実施形態の変形例を説明する。
(Modification)
Next, a modification of the first embodiment and the second embodiment will be described with reference to FIG.
第1実施形態、および第2実施形態の変形例として、気液分離機30の液相出口管7(第2実施形態においては液相出口管7Bと合流後の液相出口管7)と、燃料タンク60との間に、シャット弁70を設けてもよい。このシャット弁70は、液相出口管7と、燃料タンク60と、の連通を遮断する弁である。なお、図6は、図1(第1実施形態)にシャット弁70を設置した場合を、例示したものである。
As a modification of the first embodiment and the second embodiment, the liquid-
このようなシャット弁70を設置した場合、その開閉は、例えば、給油時の気液分離機30(図2参照)の液溜18(図2参照)の液量を、液相出口管7よりも高い位置に設けられた不図示のセンサで計測し、所定量以上となった場合にのみ開弁させ、それ以外の条件では、(非給油時を含めて)全て閉じておく、といった利用方法が考えられる。
When such a
このようにすることで、気液分離機30と、燃料タンク60とを、例えば上下方向に高低差を設けて設置した場合であっても、両者間で、高い方から低い方に向かってガソリンが逆流する、といった事態を防ぐことができる。これにより、装置配置のレイアウトの自由度を高めることができる。
By doing in this way, even if it is a case where the gas-
なお、シャット弁70の設置は任意である。図1に示すように、シャット弁70を設置しない場合には、気液分離機30と、燃料タンク60とを連通する液相出口管7が、水平となるような位置関係で両装置を設置すればよい。このようにすることで、シャット弁70や液量センサの設置コストを省くことができる。つまり、車両の製造コストの引き下げに寄与できる。
The shut
本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更ができる。例えば、本発明における配管は、樹脂チューブが好適であるとしたが、金属製の配管であってもよく、樹脂チューブと金属製の配管を使用場所に応じて使い分けて、混在する構成であってもよい。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the pipe in the present invention is preferably a resin tube, but may be a metal pipe, and the resin tube and the metal pipe are properly used according to the place of use and mixed. Also good.
また、第2実施形態では、気液分離機30,31を直列に連結するリターンパイプSは、略S字状の形状を有するパイプを使用したが、直線状のパイプで連結する構成としてもよい。このようにすると、例えば比較的高さ方向にレイアウト上の制約が少ない、車高が高いクルマにおいて、好適である。
In the second embodiment, the return pipe S that connects the gas-
また、第1実施形態および第2実施形態では、気相排出用のブリーザチューブ41を、フィラーパイプ40とは別体として構成し、より空気抜きをしやすくさせているが、これに限らない。
Moreover, in 1st Embodiment and 2nd Embodiment, although the
このように構成する場合には、ベーパ排出孔53を給油口52に設ける必要がなくなる。また、ブリーザチューブ41を廃止できるので、接続部材42の構造を簡略化することができる。
In the case of such a configuration, it is not necessary to provide the
1 気液分離室
2 マイクロ蛇腹溝
4 溝付き体
5 入口管
6 気相出口管
7,7B 液相出口管
8 出口仕切体
10 外郭体
12 狭小空間
13 下縮管部
16 入口仕切体
18 液溜
19 流入室
21 気相流入端
30,31 気液分離機
40 フィラーパイプ
41 ブリーザチューブ(チューブ)
42 接続部材
50 給油ガン
51 ノズル
52 給油口
53 ベーパ排出孔
60 燃料タンク
70 シャット弁
100,200 給油システム
P1,P2 圧力
h1 高さ
S,R,U リターンパイプ(通路)
V,W 循環流
DESCRIPTION OF
42 Connecting
V, W Circulating flow
Claims (4)
燃料に空気が混ざった気液二相流を気相と液相に気液分離するための気液分離機と、
前記気液分離機に前記気液二相流を導く入口管と、
前記気液分離機から前記燃料タンクに前記液相を導く液相出口管と、
を備え、
前記気液分離機は、
前記気相を排出するための気相出口管と、
前記気相出口管と前記入口管とを連通、又は、前記気相出口管と前記入口管よりも給油口側に設けられたフィラーパイプとを連通する通路と、
を備え、
前記入口管もしくは前記フィラーパイプと、前記通路と、の接続部分には、前記気相を排出するためのチューブが備えられ、
前記気相は、前記給油口に設けられたベーパ排出孔から、給油時にのみ外気中へ排気される
ことを特徴とする、気液分離機を用いた給油システム。 A flexible fuel tank;
A gas-liquid separator for gas-liquid separation of a gas-liquid two-phase flow in which air is mixed with fuel into a gas phase and a liquid phase;
An inlet pipe for guiding the gas-liquid two-phase flow to the gas-liquid separator;
A liquid phase outlet pipe for guiding the liquid phase from the gas-liquid separator to the fuel tank;
Equipped with a,
The gas-liquid separator is
A gas phase outlet pipe for discharging the gas phase;
A passage that connects the gas phase outlet pipe and the inlet pipe, or a path that connects the gas phase outlet pipe and a filler pipe provided closer to the fuel filler port than the inlet pipe;
With
A connection portion between the inlet pipe or the filler pipe and the passage is provided with a tube for discharging the gas phase,
The oil supply system using a gas-liquid separator, wherein the gas phase is exhausted from the vapor discharge hole provided in the oil supply port into the outside air only at the time of oil supply.
ことを特徴とする、請求項1に記載の気液分離機を用いた給油システム。 The refueling system using the gas-liquid separator according to claim 1, wherein the gas-liquid separator performs the gas-liquid separation by using a surface tension action of the fuel.
ことを特徴とする、請求項1に記載の気液分離機を用いた給油システム。 2. The fuel supply system using a gas-liquid separator according to claim 1, wherein the fuel tank is deformed so as to completely follow the amount of remaining fuel and is maintained in a state where the interior is always filled with liquid. .
ことを特徴とする、請求項1に記載の気液分離機を用いた給油システム。 Said inlet pipe, said liquid phase outlet pipe, the vapor outlet tube, the passageway, the filler pipe, at least one of said tube, characterized in that it is configured to include a resin tube, to claim 1 An oil supply system using the gas-liquid separator described.
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