WO2005106318A1

WO2005106318A1 - 燃料ガス供給装置

Info

Publication number: WO2005106318A1
Application number: PCT/JP2004/006156
Authority: WO
Inventors: Tomio Shimizu; Yoshio Furuta; Susumu Oneyama
Original assignee: Katakura Industries Co., Ltd.
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2005-11-10

Abstract

　本発明は、作業工数およびコストを削減することができるとともに小型化を図ることができ、さらに、緊急時における逆止弁の破損を回避して燃料ガスタンクへの燃料ガスの充填作業を安全に行うことができる燃料ガス供給装置を提供することを目的とする。　このため、本発明の燃料ガス供給装置２５は、燃料ガスの第１流路２７および第２流路２９が形成されたマニホールド２６を有し、マニホールド２６に、逆止弁３０の少なくとも一つと、遮断弁２８とがマニホールド２６の第１流路２７および第２流路２９に連なるように連結され、かつ、マニホールド２６に連結された逆止弁３０のうちの少なくとも一つが、マニホールド２６の第１流路２７内に位置されている。

Description

明細書燃料ガス供給装置技術分野

本発明は、燃料ガス供給装置に係り、特に、燃料ガスを燃料ガスタンク内に充填させるとともに、燃料ガスタンク内の燃料ガスを供給側に供給するのに好適な燃料ガス供給装置に関する。背景技術

従来から、天然ガスを燃料とする自動車を生産している車両メーカは、配管等の工業用の高圧ガス制御部品を自社で調達し、個々の部品を高圧継手を用いて連結することによって、燃料ガス供給システムを組み立てていた（例えば、特願 2 0 0 2 - 0 6 7 7 7 9号公報参照）。

図 7は、このような従来から採用されていた燃料ガス供給システム 1の一例を示したものであり、この燃料ガス供給システム 1においては、複数の配管 2が継手 3を介して互いに連結されることによって、燃料ガスの流路が形成されている。

前記流路の上流端には、燃料ガスの充填口 4が連結されており、この充填口 4を通してシステム内に燃料ガスが給入されるようになっている。また、前記充填口 4の下流には、流路を開閉可能とされた充填弁 6が配設されており、この充填弁 6の開閉によって、前記充填口 4からの燃料ガスの給入が規制されるようになっている。

前記充填弁 6の下流には、逆止弁 7が配設されており、この逆止弁 7によって、流路内の燃料ガスが逆流することを防止するようになっている。前記逆止弁 7の下流側の流路は、図 7の紙面において交差状に配置された継手 3において 3つに分岐されており、分岐された流路のうちの 2つの流路は、それぞれ別々の燃料ガスタンク 9へと続いている。

さらに、各燃料ガスタンク 9へ続く流路は、それぞれ継手 3によって一旦 2つに分岐された後、燃料ガスタンク 9のタンク元弁 1 0の手前において、継手 3を介して再び合流されている。

そして、この分岐 ·再合流する 2種類の流路のうちの一方は、燃料ガスを燃料ガスタンク 9に充填する際の充填用の専用流路とされており、この専用流路には、逆止弁 7が設けられている。

また、前記分岐 ·再合流する 2種類の流路のうちの他方は、燃料ガスを供給側となるエンジン 1 1に供給する際の供給用の専用流路とされており、この専用流路には、逆止弁 7の他に、主止弁 1 2が配設されている。

前記交差状に配置された継手 3において 3つに分岐された流路のうち、残りの 1つの流路は、エンジン 1 1へと続いており、この流路には、前記供給用の専用流路を経た燃料ガスが流れ込むようになつている。

さらに、前記エンジン 1 1に続く流路には、上流側から順に、燃料ガスを浄化するフィルタ 1 4、燃料ガスの圧力を検出する圧力センサ 1 5、主止弁 1 2および減圧弁ミキサ 1 6が配設されている。

このような燃料ガス供給システム 1によれば、充填口 4から流路内に給入した燃料ガスを、流路を通して燃料ガスタンク 9に送ることができ、この燃料ガスタンク 9内に燃料ガスを充填させることができる。そして、燃料ガスタンク 9内に充填させた燃料ガスを、流路を通してエンジン 1 1に供給することができる。次に、図 8は、従来から採用されている燃料ガス供給システムの他の一例を示したものであり、この燃料ガス供給システム 1 9は、複数の配管 2 によって燃料ガスの流路が形成されており、また、主要な部品として、充填口 4、逆止弁 7、圧力センサ 1 5、主止弁 1 2、 2つの燃料ガスタンク 9、減圧弁 1 6、エンジン 1 1等を有している点において、図 7に示したものと同様である。

ただし、この燃料ガス供給システムは、図 7のものとは異なり、各燃料ガスタンク 9に連なる流路において、充填用または供給用の峻別はされておらず、それぞれ一つの流路 2 0によって、燃料ガスの充填 ·供給の双方を行うようになっている。また、各燃料ガスタンク 9の手前には、遮断弁 2 1がそれぞれ配設され、さらに、減圧弁 1 6とエンジン 1 1との間には、気化器 1 3が配設されている。

さらに、前記燃料ガス供給システム 1 9は、流路が形成されたマ二ホールド 2 2を有しており、このマ二ホールド 2 2には、配管 2および圧力センサ 1 5が連結されている。

ところで、従来から、燃料ガス供給システム 1， 1 9においては、燃料ガスの充填作業の安全性を確保すべく、各継手 3ごとにガス漏れの確認を行うようになっていた。

このため、継手 3の数が多くなるほど、ガス漏れの確認のための作業ェ数が多くなり、ひいては、天然ガス自動車の高価格の要因となっていた。たとえ、図 8の燃料ガス供給システム 1 9のように、マ二ホールド 2 2 で圧力センサ 1 5等を連結しても、なお、十分に継手 3の数を低減できるものとは言えなかった。

さらに、従来は、ガススタンドにて天然ガスを充填口 4から車両の燃料ガス供給システム 1 , 1 9内に給入している際に、車両が動いたときの安全装置として、スタンド側の給ガスホースの途中に緊急離脱力ブラ（共に図示せず）が設けてあった。

しかし、万が一、離脱力ブラが作動しないときは、車両側の充填口 4が引張られて逆止弁 7が破損する虞があり、そうなつた場合は、流路内に給入されたガスが、全部放出されて危険な状態となる。発明の開示

本発明は、このような点に鑑みなされたものであり、各種部品、特に、継手の数を削減することによって、作業工数およびコストを削減することができるとともに小型化を図ることができ、さらに、緊急時における逆止弁の破損を回避して燃料ガスタンクへの燃料ガスの充填作業を安全に行うことができる燃料ガス供給装置を提供することを目的とするものである。前述した目的を達成するため、本発明に係る燃料ガス供給装置の特徴は、少なくとも、燃料ガスを流路を経て燃料ガスタンク内に充填させるための充填口と、流路内における燃料ガスの逆流を防止するための少なくとも一つの逆止弁と、燃料ガスタンクから流路を経て供給側に供給される燃料ガスの圧力を検出する圧力センサと、流路を遮断することによって燃料ガスの供給側への供給を制御する遮断弁とを有する燃料供給装置において、燃料ガスの流路が形成されたマ二ホールドを有し、このマ二ホールドに、前記逆止弁の少なくとも一つと、前記遮断弁とが当該マ二ホールドの流路に連なるように連結され、かつ、前記マ二ホールドに連結された逆止弁のうちの少なくとも一つが、前記マ二ホールドの流路内に位置されている点にある。そして、このような構成によれば、マ二ホールドに、逆止弁と遮断弁とを連結することによって、配管およびこの配管を連結する継手の数を低減することができる。

また、逆止弁の少なくとも一つをマニホ一ルドの流路内に位置するようにしてマ二ホールドに安定的に連結されていることによって、緊急時においても、逆止弁が破損することを回避することができる。

また、本発明に係る燃料ガス供給装置の特徴は、前記マ二ホールドに、前記充填口および前記圧力センサの少なくとも一方が、当該マ二ホールドの流路に連なるように連結されている点にある。

そして、このような構成によれば、さらに、前記マニホ一ルドに、充填口および前記圧力センサの少なくとも一方を連結することによって、配管およびこの配管を連結する継手の数をさらに低減することができる。

さらに、本発明に係る燃料ガス供給装置の特徴は、前記マ二ホールドの流路内に位置された前記逆止弁の弁体部と、前記充填口の弁体部との間に、機械的強度が低減された脆弱部が配設されている点にある。

そして、このような構成によれば、緊急時に、機械的強度が低減された脆弱部を破損させることによって、マ二ホールド内の逆止弁の破損をより確実に回避することができる。 .

請求項 1に係る燃料ガス供給装置によれば、作業工数およびコストを削減することができるとともに装置の小型化を図ることができ、さらに、燃料ガスタンクへの燃料ガスの充填および供給側への燃料ガスの供給を安定的に行うことができる。

請求項 2に係る燃料ガス供給装置によれば、請求項 1に係る燃料ガス供給装置の効果に加えて、作業工数およびコストをさらに削減することができるとともに装置のさらなる小型化を図ることができ、そのうえ、燃料ガスタンクへの燃料ガスの充填および供給側への燃料ガスの供給をより安定的に行うことができる。

請求項 3に係る燃料ガス供給装置によれば、請求項 1または請求項 2に係る燃料ガス供給装置の効果に加えて、燃料ガスの充填および供給をより安定的に行うことができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る燃料ガス供給装置の第 1実施形態を示す断面図である。

図 2は、本発明に係る燃料ガス供給装置の第 1実施形態において、脆弱部の構成を示す側面図である。

図 3は、図 2の正面図である。

図 4は、本発明に係る燃料ガス供給装置の第 1実施形態において、燃料ガス供給装置を備えた燃料ガス供給システムを示す構成図である。

図 5は、本発明に係る燃料ガス供給装置の第 2実施形態を示す断面図である。

図 6は、本発明に係る燃料ガス供給装置の第 3実施形態を示す断面図である。

図 7は、従来から採用されていた燃料ガス供給システムの一例を示す構成図である。

図 8は、従来から採用されていた燃料ガス供給システムの図 7と異なる他の一例を示す構成図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明に係る燃料ガス供給装置の第 1実施形態について、図 1乃至図 4を参照して説明する。

なお、従来と基本的構成の同一もしくはこれに類する箇所については、同一の符号を用いて説明する。

図 1に示すように、本実施形態における燃料ガス供給装置 2 5は、金属製のマニホ一ルド 2 6を有しており、このマニホ一ルド 2 6には、充填口 4、燃料ガスタンク 9、圧力センサ 1 5および燃料ガスを濾過するフィル夕 1 4の各部品の間を連通させる第 1流路 2 7と、前記フィルタ 1 4、電磁式の遮断弁 2 8および供給側のエンジン 1 1または減圧弁 1 6の間を連通させる第 2流路 2 9とが形成されている。前記第 1流路 2 7と前記第 2 流路 2 9とは、マ二ホールド 2 6の隔壁によって物理的に隔てられてはいるものの、前記フィル夕 1 4を通して互いに連通されている。

そして、前記マ二ホールド 2 6には、前記第 1流路 2 7に連なるようにして、燃料ガスを第 1流路 2 7を経て燃料ガスタンク 9内に充填させるための前記充填口 4と、燃料ガスタンク 9から第 1流路 2 7を経て供給側に供給される燃料ガスの圧力を検出する前記圧力センサ 1 5と、第 1流路 2 7から第 2流路 2 9へ流動する燃料ガスを濾過する前記フィルタ 1 4とが連結されている。

また、燃料ガスタンク 9については、配管 2等の他の流路を介して連通可能となっている。

さらに、前記充填口 4の下流端には、流路内における燃料ガスの逆流を防止するための逆止弁 3 0が連結されており、この逆止弁 3 0は、前記第 1流路 2 7内に位置するようにして、前記マニホ一ルド 2 6にも連結されている。

さらに、前記マ二ホールド 2 6には、前記第 2流路 2 9に連なるようにして、第 2流路 2 9を遮断することによって燃料ガスの供給側への供給を制御する前記遮断弁 2 8が連結されている。また、供給側の部品としてのエンジン 1 1または減圧弁 1 6については、配管 2等の他の流路を介して連結可能とされている。

そして、このように、マ二ホールド 2 6に、充填口 4、逆止弁 3 0と圧力センサ 1 5、フィルタ 1 4および遮断弁 2 8を連結することによって、配管 2およびこの配管 2を連結する継手 3の数を削減することができるようになつている。

また、逆止弁 3 0をマ二ホールド 2 6の第 1流路 2 7内に位置するようにしてマ二ホールド 2 6に安定的に連結されていることによって、緊急時においても、マ二ホールド 2 6内の逆止弁 3 0が破損することを回避することができるようになつている。

なお、前記マ二ホールド 2 6に連結される逆止弁 3 0の個数については、 1個に限る必要はなく、複数個の逆止弁 3 0を設けるようにしてもよい。この場合に、複数個の逆止弁 3 0のうち、何個の逆止弁 3 0を第 1流路 2 7内に位置させるかについては、コンセブトに応じて種々変更することができる。

さらに、前記マ二ホールド 2 6には、少なくとも、前記逆止弁 3 0および前記遮断弁 2 8が連結されていればよく、他の構成部 4 , 1 4 , 1 5については、必要に応じて連結すればよい。この場合においても、配管 2およびこの配管 2を連結する継手 3の数を削減することができる。

また、本実施形態において、前記マ二ホールド 2 6の流路内に位置する前記逆止弁 3 0の弁体部 3 0 aと、前記充填口 4の弁体部 4 aとの間には、機械的強度が低減された脆弱部 3 2が配設されている。

この脆弱部 3 2は、例えば、図 2および図 3に示すように、充填口 4と逆止弁 3 0とを連通させるための継手 3 5に形成するとよい。すなわち、図 2および図 3に示すように、前記継手 3 5は、燃料ガスの流路を構成する管路 3 1を有している。そして、前記管路 3 1の外周には、燃料ガスの流動方向にわずかな間隔を設けるようにして、継手 3 5と逆止弁 3 0とを連結するためのナツト等からなる締結部 3 3と、継手 3 5と充填口 4とを連結するための締結部 3 4とが配設されている。ここで、前記管路 3 1における前記両締結部 3 3， 3 4の間の部位における小径の脆弱部 3 2は、締結部 3 3， 3 4によって外周を被覆されていないため、管路 3 1における締結部 3 3 , 3 4によって被覆された部位に比べて機械的強度が低減されている。

これにより、緊急時に、機械的強度の低減された脆弱部 3 2を破損させることによって、逆止弁 3 0の破損をより確実に回避することができるようになつている。

なお、脆弱部の構成については、上記の構成の脆弱部 3 2に限らず、例えば、前記逆止弁 3 0における前記弁体部 3 0 aの下流側の部位の機械的強度を弱めることによって、前記逆止弁 3 0の一部の構成として脆弱部を設けるようにしてもよい。また、前記充填口 4における前記弁体部 4 aの上流側の部位の機械的強度を弱めることによって、前記充填口 4の一部の構成として脆弱部を設けるようにしてもよい。これらの場合においても、前記脆弱部 3 2と同様に、緊急時における逆止弁 3 0の破損を確実に回避することができる。また、図 1および図 4に示すように、本実施形態における燃料ガス供給装置 2 5は、減圧弁 1 6がマ二ホールド 2 6の第 2流路 2 9に連なるように連結されることによって、調圧ュニット 3 6を構成するようになっている。

また、前記マ二ホールド 2 6に、配管 2を介して燃料ガスタンク 9が連結され、前記減圧弁 1 6に、エンジン 1 1が連結されることによって、燃料ガス供給システム 3 7を構成するようになっている。

次に、本第 1実施形態の作用について説明する。

まず、燃料ガスを燃料ガスタンク 9内に充填させる充填作業の際には、ガススタンド等において、燃料ガスを充填口 4を通して燃料ガス供給システム 3 7内に給入すると、この燃料ガスは、充填口 4から継手 3 5を経て逆止弁 3 0に至ることによって、マ二ホールド 2 6の第 1流路 2 7内に流入する。

次いで、第 1流路 2 7に流入した燃料ガスは、第 1流路 2 7に連結された配管 2を通って前記燃料ガスタンク 9側へ流動するとともに、この燃料ガスタンク 9内に充填される。

このとき、仮に、燃料ガス供給システム 3 7を備えた車両が動く等の緊急事態が生じて、燃料ガス供給システム 3 7に機械的衝撃が作用した場合においても、逆止弁 3 0が、マ二ホールド 2 6の第 1流路 2 7内に位置するようにしてマ二ホールド 2 6に安定的に連結されているため、逆止弁 3 0が破損することを防止することができる。

さらに、逆止弁 3 0の弁体部 3 0 aと充填口 4の弁体部 4 aと間に脆弱部 3 2が配設されていることによって、燃料ガス供給システム 3 7に機械的衝撃が作用した場合に、この脆弱部 3 2を優先的に破損させることができる。これにより、緊急事態においても、逆止弁 3 0を燃料ガスの流路中に確保することができるため、燃料ガスの逆流を防止することができ、燃料ガスタンク 9の充填作業を安全に行うことができる。

次に、燃料ガスタンク 9内に充填された燃料ガスを供給側となるェンジン 1 1に供給する際には、遮断弁 2 1を開放すると、燃料ガスタンク 9内の燃料ガスが、配管 2を通ってマ二ホールド 2 6の第 1流路 2 7内に流入する。

そして、第 1流路 2 7に流入した燃料ガスは、前記圧力センサ 1 5によつて圧力を検出される。

次いで、前記第 1流路 2 7内の燃料ガスは、前記フィルタ 1 4によって濾過されて異物を除去された後に、第 2流路 2 9内に流入する。

第 2流路 2 9内に流入した燃料ガスは、遮断弁 2 8による開閉制御の下で、第 2流路 2 9から流出する。そして、第 2流路 2 9から流出した燃料ガスは、減圧弁 1 6に流入し、この減圧弁 1 6によって減圧された後に、エンジン 1 1に供給される。

次に、本発明の第 2実施形態について、図 5を参照して説明する。

本実施形態における燃料ガス供給装置 4 0は、基本的な構成については、第 1実施形態と同様である。

ただし、図 5に示すように、本実施形態においては、第 1実施形態と異なり、燃料ガスを濾過するためのフィル夕 1 4が配設されていない。

また、本実施形態における燃料ガス供給装置 4 0は、第 1実施形態と同様にマ二ホールド 4 1を備えているが、このマ二ホールド 4 1内の流路は、隔絶されていない連続的な流路 4 2がー種類存在するだけで、簡便で、より安価な構成となっている。この第 2実施形態における燃料ガス供給装置 4 0においても、マ二ホールド 4 1に充填口 4、逆止弁 3 0、圧力センサ 1 5および遮断弁 2 8を連結することによって、配管 2および配管 2を連結するための継手 3の数を削減することができる。

また、マ二ホールド 4 1の流路 4 2内に逆止弁 3 0が位置され、さらに、逆止弁 3 0の弁体部 3 0 aと充填口 4の弁体部 4 aとの間に脆弱部 3 2を備えていることによって、緊急時に逆止弁 3 0が破損することを有効に防止することができる。

次に、図 6は、本発明に係る燃料ガス供給装置の第 3実施形態を示したものであり、この第 3実施形態における燃料ガス供給装置 4 4は、隔絶されていない連続的な一種類の流路 4 2を有するマ二ホールド 4 1に、逆止弁 3 0と、圧力センサ 1 5と、遮断弁 2 8とが連結されている点において、第 2実施形態と同様である。

ただし、本実施形態における燃料ガス供給装置 4 4は、第 1および第 2 実施形態とは異なり、前記充填口 4が、配管 4 5を介して前記マ二ホールド 4 1に連結されており、この配管 4 5自体が、機械的強度が小さな脆弱部となっている。

このような場合においても、マ二ホールド 4 1に逆止弁 3 0、圧力センサ 1 5および遮断弁 2 8を連結することによって、配管 2および配管 2を連結するための継手 3の数を低減することができる。

また、マニホ一ルド 4 1の流路 4 2内に逆止弁 3 0が位置され、さらに、脆弱部としての逆止弁 3 0の弁体部 3 0 aと充填口 4の弁体部 4 aとの間の配管 4 5によって、緊急時に逆止弁 3 0が破損することを有効に防止することができる。なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

例えば、前記実施形態においては、供給側の装置としてエンジン 1 1を挙げているが、本発明は、これに限らず、供給側に、例えば燃料電池等の他の機器を用意した場合においても、作業工数およびコストを削減することができるとともに小型化を図ることができ、さらに、緊急時における逆止弁の破損を回避して燃料ガスタンク 9への燃料ガスの充填作業を安全に行うことができるといった優れた効果を得ることができるものである。

また、マ二ホールド 2 6 , 4 1の流路 2 7 , 4 2内に位置する逆止弁 3 0を 2個以上設けるようにしてもよい。

Claims

1 ) 少なくとも、燃料ガスを流路を経て燃料ガスタンク内に充填させるための充填口と、流路内における燃料ガスの逆流を防止するための少なくとも一つの逆止弁と、燃料ガスタンクから流路を経て供給側に供給される燃料ガスの圧力を検出す請る圧力センサと、流路を遮断することによって燃料ガスの供給側への供給を制御する遮断弁とを有する燃料供給装置において、の

燃料ガスの流路が形成されたマ二ホールドを有し、このマ二ホールドに、前記逆止弁の少なくとも一つと、前記遮断弁囲とが当該マ二ホールドの流路に連なるように連結され、かつ、前記マ二ホールドに連結された逆止弁のうちの少なくとも一つが、前記マ二ホールドの流路内に位置されていることを特徴とする燃料ガス供給装置。 2 ) 前記マ二ホールドに、前記充填口および前記圧力センサの少なくとも一方が、当該マ二ホールドの流路に連なるように連結されていることを特徴とする請求項 1に記載の燃料ガス供給装置。

3 ) 前記マ二ホールドの流路内に位置された前記逆止弁の弁体部と、前記充填口の弁体部との間に、機械的強度が低減された脆弱部が配設されていることを特徴とする請求項 1または請求項 2に記載の燃料ガス供給装置。