(57)【要約】【課題】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。【解決手段】メインタンク４内のＤＭＥの気相Ｇａの充填先圧力Ｐａと、サブタンク５（貯槽３１）内のＤＭＥの気相Ｇｂ（Ｇｓ）の充填元圧力Ｐｂ（Ｐｓ）との差圧ΔＰが、予め定めた差圧判定値Ｐｎ以上の場合に、過流防止弁１７が流通路１２を遮断したと判断し、過流防止弁１７が流通路１２を遮断し、警告灯４２（５７）を点灯させるＣＵ４１（５６）を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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ることを特徴とする液化ガス燃料の充填システム。
【請求項２】
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ことを特徴とする請求項１に記載の液化ガス燃料の充填システム。
【請求項３】
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ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液化ガス燃料の充填システム。
【請求項４】
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液化ガス燃料の充填システムの充填方法。
【請求項５】
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を特徴とする請求項４に記載の液化ガス燃料の充填システムの充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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）。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００７−２６２９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
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。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【発明の効果】
【００３０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】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示す概略図である。
【図２】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の動作を示すフローチャートである。
【図３】図１の弁装置を示す拡大断面図であり、主弁を閉じた状態を示す。
【図４】図１の充填システムを示す概略図であり、充填スタンドから各燃料タンクに充填する状態を示す。
【図５】図１の充填システムを示す概略図であり、サブタンクからメインタンクに充填する状態を示す。
【図６】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を示す概略図である。
【図７】従来の液化ガス燃料の充填システムを示す概略図である。
【図８】図７の弁装置を示す拡大断面図であり、過流防止弁が開いた状態を示す。
【図９】図７の弁装置を示す拡大断面図であり、過流防止弁が閉じた状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
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。
【符号の説明】
【００７２】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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