(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の気相が流通する流通路と、前記流通路を遮断又は開放する主弁とを備えると共に、前記流体の気相が前記流通路の一方から他方に予め定めた流量以上に流通するときに、前記流通路を遮断する過流防止弁を備える弁装置において、
前記流体の液相が流入する圧力室と、
前記圧力室に流入した前記流体の液相の圧力により前記過流防止弁を開放状態に保持する離隔部材を備えることを特徴とする弁装置。
【請求項２】
前記圧力室から前記流通路へ前記圧力室の圧力を開放する圧力開放路と、前記圧力開放路を遮断又は開放する圧力開放弁を備えることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項３】
請求項１に記載の弁装置を備える液化ガス燃料の貯蔵システムであって、
液化ガス燃料を貯蔵する少なくとも一つの燃料タンクと、液化ガス燃料の気相を前記弁装置の前記流通路を介して前記燃料タンクと充填元との間で流通する気相用ラインと、液化ガス燃料の液相を充填元から前記燃料タンクに移送する液相用ラインとを備えると共に、
充填元から液化ガス燃料の液相を前記燃料タンクに充填するときに、前記液相用ラインから液化ガス燃料の液相を前記弁装置の前記圧力室に導く分岐圧力ラインを備えることを特徴とする液化ガス燃料の貯蔵システム。
【請求項４】
請求項２に記載の弁装置を備える液化ガス燃料の貯蔵システムであって、
液化ガス燃料を貯蔵する少なくとも一つの燃料タンクと、液化ガス燃料の気相を前記弁装置の前記流通路を介して前記燃料タンクと充填元との間で流通する気相用ラインと、液化ガス燃料の液相を充填元から前記燃料タンクに移送する液相用ラインと、充填元から液化ガス燃料の液相を前記燃料タンクに充填するときに、前記液相用ラインから液化ガス燃料の液相を前記弁装置の前記圧力室に導く分岐圧力ラインと、充填元から液化ガス燃料の液相を前記燃料タンクに充填した後に、予め定めた判定条件を満たすまで前記圧力開放弁を開放する制御装置を備えることを特徴とする液化ガス燃料の貯蔵システム。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の液化ガス燃料の貯蔵システムを搭載する車両。
【請求項６】
請求項１に記載の弁装置を用いた液化ガス燃料の貯蔵方法であって、
液化ガス燃料を貯蔵する少なくとも一つの燃料タンクに、充填元から液化ガス燃料の液相を充填すると共に、液化ガス燃料の気相を前記弁装置の前記流通路を介して前記燃料タンクと充填元との間で流通して、充填元の内圧と前記燃料タンクの内圧を均圧する間に、
前記弁装置の前記圧力室に液化ガス燃料の液相を流入し、流入した液化ガス燃料の液相の圧力により前記離隔部材で前記過流防止弁を開放状態に保持させることを特徴とする液化ガス燃料の貯蔵方法。
【請求項７】
請求項２に記載の弁装置を用いた液化ガス燃料の貯蔵方法であって、
液化ガス燃料を貯蔵する少なくとも一つの燃料タンクに、充填元から液化ガス燃料の液相を充填すると共に、液化ガス燃料の気相を前記弁装置の前記流通路を介して前記燃料タンクと充填元との間で流通して、充填元の内圧と前記燃料タンクの内圧を均圧する間に、
前記弁装置の前記圧力室に液化ガス燃料の液相を流入し、流入した液化ガス燃料の液相の圧力により前記離隔部材で前記過流防止弁を開放状態に保持させ、
充填元から前記燃料タンクに液化ガス燃料を充填した後に、予め定めた判定条件を満たすまで前記圧力開放弁を開放し、前記圧力室の圧力を低減することを特徴とする液化ガス燃料の貯蔵方法。
【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を用いるときに、液化ガス燃料が漏れ出ることを防ぐ弁装置、その弁装置を備える液化ガス燃料の貯蔵システム、その貯蔵システムを搭載する車両、及び液化ガス燃料の貯蔵方法に関する。
【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。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】
しかし、トラックなどの燃料を多く積む必要のある車両では、その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。
【０００４】
そこで、車両の燃料タンクの気相部と、充填スタンドの貯槽の気相部とを配管でつなぎ、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ある（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１０を参照しながら説明する。車両１Ｘのエンジン２にＤＭＥを供給する貯蔵システム３Ｘは、メインタンク（燃料タンク）４、サブタンク（燃料タンク）５、及びカップリング（充填装置）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（液相用開閉弁）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１０Ｘａとサブタンク５の第２気相用バルブ１０Ｘｂ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１０Ｘａ、第２気相用バルブ１０Ｘｂ、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のそれぞれの気相部Ｇａ及びＧｂと、貯槽３１の気相部Ｇｓが連通することで、それぞれの気相部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１０Ｘａと第２気相用バルブ１０Ｘｂを開放して、ＤＭＥを補充するのと同時に、メインタンク４の気相部Ｇａと、サブタンク５の気相部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、燃料タンクの開閉弁に規定流量以上に燃料あるいはガスが流れた場合に、流路を遮断する過流防止弁が備わっている。
【００１４】
ここで、この過流防止弁を備えた開閉弁の一例について、図１１を参照しながら説明する。この第１気相用バルブ１０Ｘａは、ハウジング１１Ｘ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１５Ｘ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１５Ｘとハウジング１１Ｘ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（離隔部材）１９とを接合する。
【００１５】
過流防止弁１７は、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】
この過流防止弁１７を復帰するときには、ハンドル１６を操作して主弁１５Ｘを閉弁し、下方に移動することで、固定軸１９を下方に移動して、過流防止弁１７を開弁する構造となっている。
【００１７】
しかし、上記の均圧式の貯蔵システム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の気相が貯蔵システム３Ｘから貯槽３１へ流れることになる。
【００１８】
この充填開始時の貯槽３１へのＤＭＥの気相の流れは規定流量よりも大きく、過流防止弁１７が閉じるので、均圧することができずに、充填速度が低下してしまう。
【００１９】
このときの流量と、配管事故による漏れを防ぐ為の規定流量が違いすぎ、この規定流量を走行時に必要な流量に設定した場合、この規定流量が充填時の流量より小さくなるため、充填時に過流防止弁１７が作動し、流通路１２を遮断するので、均圧することができず、充填流量が低下する。また、その逆にこの規定流量を充填時の流量に合せると、この規定流量が配管事故などの流量よりも大きくなるため、走行時の事故などによる配管漏れを防ぐことができなくなる。
【００２０】
それぞれ目的別の配管や過流防止弁の設置も考えられるが、装置が複雑になりコストも高額となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【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】
【００２２】
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、流体が規定流量以上に流出することを防ぐ過流防止弁を強制的に開放することができる弁装置、その弁装置を備える液化ガス燃料の貯蔵システム、その貯蔵システムを搭載した車両、及び液化ガス燃料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】
【００２３】
上記の目的を解決するための本発明の弁装置は流体の気相が流通する流通路と、前記流通路を遮断又は開放する主弁とを備えると共に、前記流体の気相が前記流通路の一方から他方に予め定めた流量以上に流通するときに、前記流通路を遮断する過流防止弁を備える弁装置において、前記流体の液相が流入する圧力室と、前記圧力室に流入した前記流体の液相の圧力により前記過流防止弁を開放状態に保持する離隔部材を備えて構成される。
【００２４】
この構成によれば、流体の気相が流通する流通路を塞ぎたくないときに、圧力室に流体の液相を流入することで、流体の液相の圧力を離隔部材に作用させて強制的に過流防止弁を開放状態にして、過流防止弁で流通路を遮断しないようにすることができる。
【００２５】
なお、ここでいう過流防止弁とは、流体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、流体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流体の気相が大量に漏れ出ることを防ぐことができる。
【００２６】
また、上記の弁装置において前記圧力室から前記流通路へ前記圧力室の圧力を開放する圧力開放路と、前記圧力開放路を遮断又は開放する圧力開放弁を備えると、過流防止弁を強制的に開放状態に保持した後に、圧力室内の圧力を流通路に逃がすことにより、過流防止弁を通常通りに作動させて流通路を遮断することができる。これにより、圧力室に圧力が残った場合に発生する過流防止弁が作動しなくなる問題を容易に解決することができる。
【００２７】
加えて、上記の目的を解決するための本発明の液化ガス燃料の貯蔵システムは、上記に記載の弁装置を備える液化ガス燃料の貯蔵システムであって、液化ガス燃料を貯蔵する少なくとも一つの燃料タンクと、液化ガス燃料の気相を前記弁装置の前記流通路を介して前記燃料タンクと充填元との間で流通する気相用ラインと、液化ガス燃料の液相を充填元から前記燃料タンクに移送する液相用ラインとを備えると共に、充填元から液化ガス燃料の液相を前記燃料タンクに充填するときに、前記液相用ラインから液化ガス燃料の液相を前記弁装置の前記圧力室に導く分岐圧力ラインを備えて構成される。
【００２８】
この構成によれば、所謂均圧方式を用いて液化ガス燃料を、充填元から燃料タンクに充填する時に、分岐圧力ラインから弁装置内の圧力室に液化ガス燃料の液相を導いて、過流防止弁を強制的に開放することができる。
【００２９】
これにより、充填開始時や充填中に燃料タンクの内圧が充填元の圧力より高くなり液化
ガス燃料の気相が燃料タンクから充填元に大量に流れても、流通路を過流防止弁で遮蔽することがないので、充填速度の低下を防ぎ、短時間に液化ガス燃料を充填することができる。
【００３０】
さらに、上記の液化ガス燃料の貯蔵システムにおいて、充填元から液化ガス燃料の液相を前記燃料タンクに充填した後に、予め定めた判定条件を満たすまで前記圧力開放弁を開放する制御装置を備えることが好ましい。
【００３１】
加えて、上記の問題を解決するための車両は、上記に記載の液化ガス燃料の貯蔵システムを搭載して構成される。この構成によれば、過流防止弁の働きによって燃料が大量に漏れ出ることを防ぐと共に、燃料の充填作業中に過流防止弁が作動することを防ぐことができ、充填速度を高めることができる。
【００３２】
さらに、上記の問題を解決するための液化ガス燃料の貯蔵方法は、上記に記載の弁装置を用いた液化ガス燃料の充填方法であって、液化ガス燃料を貯蔵する少なくとも一つの燃料タンクに、充填元から液化ガス燃料の液相を充填すると共に、液化ガス燃料の気相を前記弁装置の前記流通路を介して前記燃料タンクと充填元との間で流通して、充填元の内圧と前記燃料タンクの内圧を均圧する間に、前記弁装置の前記圧力室に液化ガス燃料の液相を流入し、流入した液化ガス燃料の液相の圧力により前記離隔部材で前記過流防止弁を開放状態に保持させることを特徴とする方法である。
【００３３】
この方法によれば、液化ガス燃料の液相を弁装置の圧力室に流入して、弁装置の過流防止弁を開放状態に保持し、液化ガス燃料の気相部分の圧力を均圧する際に、過流防止弁が閉じることがないので、液化ガス燃料の充填時間を容易な方法で短縮することができる。
【００３４】
その上、上記の液化ガス燃料の貯蔵方法において、充填元から前記燃料タンクに液化ガス燃料を充填した後に、予め定めた判定条件を満たすまで前記圧力開放弁を開放し、前記圧力室の圧力を低減することが好ましい。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、過流防止弁によって規定流量以上に流体が漏れ出ることを防ぐと共に、その過流防止弁を強制的に開放することができる。特に、液化ガス燃料の貯蔵システムにおいて、液化ガス燃料の充填時に、過流防止弁を強制的に開放することによって、充填速度が低下することを抑制し、充填にかかる時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の液化ガス燃料の貯蔵システムを示す概略図である。
【図２】図１の弁装置を示す拡大断面図であり、過流防止弁が強制的に開弁された状態を示す。
【図３】図１の弁装置を示す拡大断面図であり、圧力室の圧力が開放される状態を示す。
【図４】図３に示す弁装置の圧力室の圧力を開放するときの、電磁弁の制御方法を示すフローチャートである。
【図５】図１の弁装置を示す拡大断面図であり、過流防止弁が閉弁された状態を示す。
【図６】図１の弁装置を示す拡大断面図であり、主弁が閉弁された状態を示す。
【図７】本発明に係る第１の実施の形態の液化ガス燃料の貯蔵システムの外部の貯槽から液化ガス燃料を充填する状態を示す。
【図８】本発明に係る第１の実施の形態の液化ガス燃料の貯蔵システムの一方の燃料タンクから他方の燃料タンクへ液化ガス燃料を補充する状態を示す。
【図９】本発明に係る第２の実施の形態の液化ガス燃料の貯蔵システムを示す概略図である。
【図１０】従来の液化ガス燃料の貯蔵システムを示す概略図である。
【図１１】図１０の弁装置を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明に係る実施の形態の弁装置、その弁装置を備える液化ガス燃料の貯蔵システム、その貯蔵システムを搭載する車両、及びその貯蔵システムの制御方法について、図面を参照しながら説明する。この実施の形態は、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）、又は液化水素燃料などにも適用することができる。
【００３８】
まず、本発明に係る第１の実施の形態の液化ガス燃料の貯蔵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。この貯蔵システム３は、図１０の従来の貯蔵システム３Ｘの第１気相用バルブ１０Ｘａと第２気相用バルブ１０Ｘｂに換えて、図１に示すように、第１気相用バルブ（弁装置）１０ａと第２気相用バルブ（弁装置）１０ｂを備え、また、充填用配管２１からＤＭＥの液相を第１気相用バルブ１０ａに導く第１分岐圧力ライン２８ａと、充填用配管２１からＤＭＥの液相を第２気相用バルブ１０ｂに導く第２分岐圧力ライン２８ｂを備える。
【００３９】
第１気相用バルブ１０ａ（第２気相用バルブ１０ｂも同様の構成のため、説明は省略する）は、図１１の従来の第１気相用バルブ１０Ｘａの構成に加えて、図２に示すように、圧力室４０、圧力用開口部４１、圧力開放路４２、及び電磁弁（圧力開放弁）４３を備える。
【００４０】
よって、本発明に係る第１の実施の形態の第１気相用バルブ１０ａは、ＤＭＥの液相を移送する液相ライン７と、各タンク４、５、及び貯槽３１の気相部Ｇａ、Ｇｂ、及びＧｓを連通する気相ライン８とを備えて、ＤＭＥを充填する際に、各気相部Ｇａ、Ｇｂ、及びＧｓの圧力を均圧する所謂均圧方式の貯蔵システム３に設けられ、以下の構成を有する。
【００４１】
この第１気相用バルブ１０ａは、メインタンク４の気相部Ｇａと気相用ライン８とを連通し、ＤＭＥの気相が流通する流通路１２と、流通路１２を遮断又は開放する主弁１５とを備えると共に、ＤＭＥの気相が流通路１２の第１開口部１３から第２開口部１４に規定流量以上に流通するときに、流通路１２を遮断する過流防止弁１７を備える。そして、その構成に加えて、液相用ライン７から分岐した第１分岐圧力ライン２８ａと連通し、ＤＭＥの液相が流入する圧力室４０と、圧力室４０に流入したＤＭＥの液相の圧力により過流防止弁１７を開放状態に保持する固定軸（離隔部材）１９を備える。
【００４２】
圧力室４０は、主弁１５内の、過流防止弁１７と接続された固定軸（離隔部材）１９の軸上に配置される。固定軸１９は図中の上下に動作し、一端を過流防止弁１７と接合し、もう一端を圧力室４０の圧力が作用するように、圧力室４０内に配置される。
【００４３】
この構成により、貯槽３１からＤＭＥの液相を充填、又はサブタンク５からＤＭＥの液相を補充するときに、充填用配管２１にＤＭＥの液相が流通すると第１分岐圧力ライン２８ａから圧力室４０にＤＭＥの液相が流入するようになり、圧力室４０内のＤＭＥの液相の圧力が固定軸１９に作用して、固定軸１９に図中の下方の力をかけることができる。
【００４４】
これにより、ＤＭＥの気相が過流防止弁１７を遮断する規定流量以上流れても、固定軸
１９が圧力によって押されるため、過流防止弁１７は作動せず、開放した状態を保持することができる。
【００４５】
圧力開放路４２は、圧力室４０と流通路１２とを連通する流路、詳しくは主弁１５とハウジング１１との間のオーリングＯｒ間の隙間を介して圧力室４０と気相用ライン８とを連通する流路である。また、この圧力開放路４２の途中に電磁弁４３を介設する。この電磁弁４３はプランジャ４４と電磁石４５とからなり、ＥＣＵ（制御装置）９によりノーマルクローズとして電源ＯＮのときに圧力開放路４２を開放するようにする。
【００４６】
この構成により、圧力室４０に圧力が溜まったときに、電磁弁４３を開放して、圧力室４０の圧力を逃がして、過流防止弁１７を開放状態から作動状態にすることができる。
【００４７】
次に、この第１気相用バルブ１０ａの動作について、図２〜６を参照しながら説明する。ここで、図中の白抜き矢印はＤＭＥの気相の流れを示し、塗り潰し矢印は固定軸１９の動作を示し、点線の矢印はＤＭＥの液相の流れを示す。
【００４８】
図２に示すように、メインタンク４に貯槽３１からＤＭＥを充填する、又はサブタンク５からＤＭＥを補充する場合には、ＤＭＥの液相が液相用ライン７から第１分岐圧力ライン２８ａを通って圧力室４０に流入する。流入したＤＭＥの液相の圧力が、固定軸１９に作用するので、過流防止弁１７を開放状態に保持することができる。
【００４９】
これにより、ＤＭＥを充填又は補充するときに過流防止弁１７が閉じることがなくなるので、充填又は補充速度を高めて、充填又は補充時間を短縮することができる。
【００５０】
図３に示すように、メインタンク４に貯槽３１からＤＭＥを充填した後、又はサブタンク５からＤＭＥを補充した後には、電磁弁４３を作動して、圧力開放路４２を開放し、圧力室４０と気相用ライン８とを連通し、圧力室４０の圧力を気相用ライン８に逃がすことができる。
【００５１】
このとき、圧力室４０の圧力の方が気相用ライン８の圧力よりも高いため、圧力室４０と気相用ライン８とを連通すると、その圧力差によってＤＭＥの液相はＤＭＥの気相となり、圧力室４０から気相用ライン８へ圧力が開放される。これにより、圧力室４０に圧力が残っている場合に発生する走行時に過流防止弁１７が作動しなくなることを抑制することができる。
【００５２】
この電磁弁４３の制御について、図４に示すフローチャートを参照しながら、一例を説明する。エンジン２の始動時に、エンジンキーをＯＮにする（以下、キーＯＮとする）ステップＳ１を行うと、次に、ＥＣＵ９が、ＤＭＥが充填された、又は補充されたか否かを判断するステップＳ２を行う。このステップＳ２でＤＭＥが充填された、又は補充されたと判断されると、次に、ＥＣＵ９が電磁弁４３に電流を流して、電磁弁４３を開くステップＳ３を行う。ステップＳ３を行うと、電磁弁４３が開弁し、圧力室４０の圧力が気相用ライン８に開放される。
【００５３】
次に、ＥＣＵ９が、電磁弁４３の開弁状態を保持するか否かを判断するステップＳ４を行う。このステップＳ４では、予め定めた判定条件を満たすか否かを判断し、電磁弁４３の開放状態を保持するか否かを判定している。この予め定めた判定条件とは、圧力室４０の圧力が、ＤＭＥの気相が流通路１２を規定流量以上に流通するときに過流防止弁１７が流通路１２を遮断することができる状態まで低下したことを示す。
【００５４】
例えば、予め定めた通電時間が経過することを条件として、予め定めた通電時間が経過
後に電磁弁４３を閉じると判断する方法、詳しくはキーＯＮ後から３〜５秒間が経過すると圧力室４０の圧力が十分に開放されたとして、電磁弁４３を閉じると判断する方法や、液相用ライン７の配管内圧力がメインタンク４内の圧力と等しくなったときに電磁弁４３を閉じると判断する方法を用いる。
【００５５】
このステップＳ４で電磁弁４３の開弁状態を保持しない、つまり電磁弁４３を閉じると判断されると、次に、ＥＣＵ９が電磁弁４３への電流を切って、電磁弁４３を閉じるステップＳ５を行って、この制御方法は完了する。
【００５６】
この制御方法によれば、キーＯＮ時に、圧力室４０に溜まっていた圧力を逃がすことができるので、車両の走行中には、過流防止弁１７を作動させることができ、ＤＭＥの気相が大量に流れる場合に流通路１２を遮断して、ＤＭＥの流出を防ぐことができる。
【００５７】
この電磁弁４３の制御方法は、圧力室４０の圧力を低減し、過流防止弁１７を作動させることができればよく、例えば、ステップＳ２を省略し、キーＯＮと同時に電磁弁４３に電源が入るようにしてもよい。また、ステップＳ４では、圧力室４０の圧力が十分に低減するまで、詳しくは過流防止弁１７が作動できる圧力になるかを判断できればよく、上記の方法に限定しない。
【００５８】
加えて、電磁弁４３を動作させるトリガーとしてキーＯＮを用いたが、圧力室４０の圧力が高い場合に電磁弁４３を動作させるように構成してもよく、その場合は、例えば、走行中にサブタンク５からメインタンク４にＤＭＥを補充した後に、圧力室４０の圧力を走行中に開放することができる。
【００５９】
圧力室４０から圧力が開放されると、図５に示すように、過流防止弁１７の動作が可能になる。メインタンク４に貯槽３１からＤＭＥを充填する、又はサブタンク５からＤＭＥを補充する場合以外の場合には、液相用ライン７にＤＭＥの液相が流れないため、第１分岐圧力ライン２８ａを介して圧力室４０には、ＤＭＥの液相が流入せず、よって圧力室４０の圧力も高くならない。そのため、規定流量以上のＤＭＥの気相が流れると、過流防止弁１７が閉じ、流通路１２を遮断する。これにより、ＤＭＥが配管破損などにより大量に漏れ出ることを防止することができる。
【００６０】
図６に示すように、過流防止弁１７が閉じて、貯蔵システム３の修理が必要な場合や、車両１の整備を行う場合には、ハンドル１６を回転させて、主弁１５を作動して、流通路１２を遮断する。このとき、固定軸１９は、主弁１５により押され、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。
【００６１】
これにより、過流防止弁１７を通常の位置に戻すことができ、また、車両の整備時などにＤＭＥの気相が流れてしまうことを防ぐことができる。
【００６２】
なお、本発明は、従来の過流防止弁を備える弁装置に用いることができ、例えば、過流防止弁１７を内部に配置した開閉弁にも適用することができる。また、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を閉じる第１気相用バルブ１０ａを例に説明したが、例えば、電磁弁で主弁１５を開閉するように構成してもよい。
【００６３】
加えて、この実施の形態では、第１〜第５液相用バルブ２０ａ〜２０ｅについて、図１１に示す従来の第１気相用バルブ１０Ｘａの過流防止弁１７がない構造を用いるが、本発明はこれに限定せず開閉可能な弁装置であればよい。
【００６４】
次に、上記の弁装置１０ａを備える貯蔵システム３の動作について、図７と図８を参照しながら説明する。ここで、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。
【００６５】
貯槽３１からメインタンク４にＤＭＥを充填する場合は、図７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、流路が開放となるようになっていて、接続されていないと遮断となるよう構成される。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構成される。
【００６６】
各バルブ１０ａ、１０ｂ、２０ａ〜２０ｅは過流防止弁１７が閉じて、貯蔵システム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とが接続すると、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、気相部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。
【００６７】
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と、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、各気相部Ｇａ、Ｇｂ、及びＧｓが均圧される。
【００６８】
このとき、第１気相用バルブ１０ａの圧力室４０に第１分岐圧力ライン２８ａから、また第２気相用バルブ１０ｂの圧力室４０に第２分岐圧力ライン２８ｂからそれぞれ充填圧がかかり、図２で説明したとおりに、第１気相用バルブ１０ａの過流防止弁１７と、第２気相用バルブ１０ｂの過流防止弁１７はそれぞれ開放状態に固定される。
【００６９】
充填スタンド３０からＤＭＥを充填する間は、各過流防止弁１７が開放状態に固定されることにより、従来問題となっていたＤＭＥの充填中に過流防止弁１７が閉じて、充填流量が低下し、ＤＭＥの充填速度が遅くなることを防ぐことができ、ＤＭＥの充填時間を短縮することができる。
【００７０】
充填スタンド３０からＤＭＥの充填が完了した後に、車両を始動するためにキーＯＮすると、図３で説明した通り電磁弁４３が作動して、ＤＭＥの充填時に第１気相用バルブ１０ａと第２気相用バルブ１０ｂのそれぞれの圧力室４０に溜まった圧力を開放し、各過流防止弁１７を作動可能な状態にする。
【００７１】
図８に示すように、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。
【００７２】
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部ＧａとＧｂの圧力を均等にする。
【００７３】
このとき、第１気相用バルブ１０ａの圧力室４０には前述と同様に、第１分岐圧力ライン２８ａから充填圧がかかり、第１気相用バルブ１０ａの過流防止弁１７を開放状態に保持する。一方、第２気相用バルブ１０ｂでは、気相用ライン８からサブタンク５に、つまり第２開口部１４から第１開口部１３にＤＭＥの気相が流れるため、過流防止弁１７は閉じることがない。
【００７４】
これにより、サブタンク５からメインタンク４にＤＭＥを補充するときも、補充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を補充することができる。また、サブタンク５からメインタンク４にＤＭＥを補充する場合には、補充後に第１気相用バルブ１０ａの圧力室４０の圧力を逃すように、電磁弁４３を開放するとよい。
【００７５】
上記の動作によれば、貯槽３１からＤＭＥを充填する時に、又はサブタンク５からＤＭＥを補充するときに、ＤＭＥが充填される、又は補充されるタンク（充填の場合はメインタンク４とサブタンク５、補充の場合はメインタンク４）の過流防止弁１７は、充填圧がかかって強制的に開放されるので、充填中にタンクの内圧が供給側の圧力より高くなっても、過流防止弁１７で流通路１２を遮蔽することがないので、充填速度、又は補充速度を低下することなく、充填時間又は補充時間を短縮することができる。
【００７６】
また、簡易な構成で、簡易な方法により上記の作用効果を得ることができるので、ＤＭＥを車両の燃料として用いるときに発生する問題を安価に解決することができる。
【００７７】
加えて、ＤＭＥを充填した後、又は補充した後に、キーＯＮで電磁弁４３に電源が入るように、また、圧力室４０の圧力を開放した後に、電磁弁４３の電源を切るように構成するので、ＤＭＥを充填した後、又は補充した後は、過流防止弁１７を通常通りに作動させることができるので、配管破損によるＤＭＥが大量に漏れ出ることを防ぐことができる。
【００７８】
次に、本発明に係る第２の実施の形態の液化ガス燃料の貯蔵システムについて、図９を参照しながら説明する。この貯蔵システム５０は、第１の実施の形態の貯蔵システム３のメインタンク４のみの構成であり、燃料タンク５１、カップリング５２、液相用ライン５３、気相用ライン５４を備え、また、燃料タンク５１に上記で説明した第１気相用バルブ１０ａと同様の構成の第３気相用バルブ１０ｃ、液相用バルブ５５ａ〜５５ｃ、及び液相用ライン５３から第３気相用バルブ１０ｃに分岐する第３分岐圧力ライン５６を備える。この貯蔵システム５０の動作は、走行中の補充ができないことを除いて、前述の貯蔵システム３と同様に動作する。
【００７９】
本発明にかかる第１又は第２の実施の形態の液化ガス燃料の貯蔵システム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が作動することを防ぐことができ、充填速度を高めることができる。特に、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】
【００８０】
本発明の弁装置は、過流防止弁によって規定流量以上に流体が漏れ出ることを防ぐと共に、その作用の必要のないときに、過流防止弁を強制的に開放することができ、特に、液化ガス燃料の貯蔵システムにおいて、液化ガス燃料の充填時に、過流防止弁を強制的に開放することによって、充填速度が低下することを抑制し、充填にかかる時間を短縮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】
【００８１】
１  車両
２  エンジン（内燃機関）
３  貯蔵システム
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  液相用ライン
８  気相用ライン
９  ＥＣＵ（制御装置）
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  チェックバルブ（逆止弁）
２８ａ  第１分岐圧力ライン
２８ｂ  第２分岐圧力ライン
３０  充填スタンド
３１  貯槽（充填元）
３２  計量器
３３  ノズル
４０  圧力室
４１  圧力用開口部
４２  圧力開放路
４３  電磁弁（圧力開放弁）
【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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【図１０】
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【図１１】
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