(57)【要約】【課題】充填装置を提供することである。【解決手段】本発明の充填装置は、充填すべき流体を収容する流体収容タンクと、該流体収容タンクの下方に配置された気化室と、該気化室を加温するための加熱装置と、流体収容タンクの液体を前記気化室に自然落下で供給するための第１導管手段と、前記気化室で気化されたガスを前記流体収容タンクに供給するための第２導管手段と、前記流体収容タンク内に延びる一方の端部と、前記流体収容タンク外に配置され、充填口を持つ他方の端部とを備える第３導管手段と有する、ことを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填すべき流体を収容する流体収容タンクと、
該流体収容タンクの下方に配置された気化室と、
該気化室を加温するための加熱装置と、
流体収容タンクの液体を前記気化室に自然落下で供給するための第１導管手段と、
前記気化室で気化されたガスを前記流体収容タンクに供給するための第２導管手段と、
前記流体収容タンク内に延びる一方の端部と、前記流体収容タンク外に配置され、充填口を持つ他方の端部とを備える第３導管手段と有する、
充填装置。
【請求項２】
前記第１導管手段に、前記流体収容タンクよりも容量の小さい予備タンクが設けられ、該予備タンクには前記流体収容タンクの液体が自然落下で供給され、前記気化室には前記予備タンクの液体が自然落下で供給されるようになった、請求項１記載の充填装置。
【請求項３】
前記予備タンクと前記気化室との間の圧力を均等にするための均圧システムを有する、請求項２記載の充填装置。
【請求項４】
充填すべき流体を収容する流体収容タンクと、
該流体収容タンクの下方に配置された、前記流体収容タンクよりも容量の小さい予備タンクと、
該予備タンクの下方に配置された気化室と、
該気化室を加温するための加熱装置と、
前記流体収容タンクの液体を前記予備タンクに、前記予備タンクの液体を前記気化室に、夫々、自然落下で供給するための第１導管手段と、
前記気化室で気化されたガスを前記流体収容タンクに供給するための第２導管手段と、
一方の端部が前記流体収容タンク内に延びる第３導管手段によって前記流体収容タンクと接続された加圧タンクと、
該加圧タンク内に延びる一方の端部と、前記加圧タンク外に配置され、充填口を持つ他方の端部とを備える第４導管手段と、
前記気化室と前記加圧タンクとを連通する第５導管手段とを有する、
充填装置。
【請求項５】
前記予備タンクと前記気化室との間の圧力を均等にするための均圧システムを有する、請求項４記載の充填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、充填装置に関し、特に、液化石油ガスを自動車の燃料タンクや、ボンベなどに充填するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からタクシーなど一部の車両においては、その燃料として液化石油ガス（ＬＰＧ）が用いられている。
このようなＬＰＧ車両に燃料を充填するシステムにおいて、ガソリンスタンドにおける給油システムにおけるのと同様に、ポンプを利用して収容タンク内のＬＰＧを供給ノズルに圧送することに技術的困難は特にない。
【０００３】
しかしながら、上述したような充填ポンプを使用する場合には、法令により、所定の資格者をが要求され、また、当該システムの設置のために相当な広さの敷地が必要となる。
そこで、出願人は、ポンプを使用しないＬＰＧ供給システムを開発し、既に実施に供している。
【０００４】
図１に、本件出願人による、ポンプを使用しないＬＰＧ供給システムを概略的に示す。
全体的に参照番号１で示すＬＰＧ供給システムは、加圧用ガス収容タンク２を有する。この加圧用ガス収容タンク２には流出用バルブ４が設けられている。
【０００５】
ＬＰＧ供給システム１はまた燃料収容タンク６を有する。この燃料収容タンク６にもまた、流入用バルブ７と、流出用バルブ８とが設けられている。流入用バルブ７と収容タンク２の流出用バルブ４との間には第２導管９が延びている。流出用バルブ８からは第３導管１０が燃料収容タンク６の下部まで延びている。
流出用バルブ８からはまた、燃料収容タンク６から遠ざかるように第４導管１１が延び、この第４導管１１の先端部には燃料供給ノズル１２が設けられている。
【０００６】
燃料供給ノズル１２の上流において第４導管１１には切換弁１３が設けられている。切換弁１３からは第５導管１４が延び、第５導管１４は流入用バルブ１５を介して回収タンク１６に接続されている。
尚、燃料収容タンク６には、例えば、液化ブタンと液化プロパンの混合ガスが収容されており、また、加圧用ガス収容タンク２には、燃料収容タンク６の混合ガスよりも飽和蒸気圧が高い、例えば、液化プロパンが収容されている。
【０００７】
上記ＬＰＧ供給システム１において、燃料供給ノズル１２から車両の燃料タンク（図示せず）に燃料を供給するときには、バルブ４、７、８を開ける。すると、加圧用ガス収容タンク２のプロパンガスは、燃料収容タンク６のガスとの差圧により、流出用バルブ４、第２導管９、流入用バルブ７を介して燃料収容タンク６に流入し、燃料収容タンク６の内圧を高める。この結果、燃料収容タンク６の液化燃料は、第３導管１０、流出用バルブ８、第４導管１１、切換弁１３を通って燃料供給ノズル１２から車両の燃料タンクに供給されることになる。
【０００８】
温度が高くなると、車両の燃料タンク内の圧力も高まり、加圧ガス収容タンク２との差圧が低下する。その結果、燃料供給ノズル１２からの燃料を車両の燃料タンクに充填し難くなるという現象が生ずることがあり、このような場合には、車両の燃料タンクへの充填に先立って、内圧の高まってしまった車両の燃料タンク内のガス圧を下げるのが有利である。内圧の高まってしまった車両の燃料タンク内のガス圧を下げるときには、バルブ４、７、８を閉じた状態で、バルブ１５を開け、切換弁１３を切り換えて、燃料供給ノズル１２と回収タンク１６とを連通させる。これにより、内圧の高まった車両の燃料タンク内のガスは、切換弁１３、バルブ１５を通って回収タンク１６に収容され、車両の燃料タンクのガス圧は低下し、車両の燃料タンクへの充填が容易になる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ガスの差圧を利用した上述したような従来の充填装置では、充填すべきガスと、これよりも高圧のガスとが必要になる。すなわち、従来の充填装置では、種類の異なるガスが必要となる。
しかしながら、このように種類の異なるガスを別個に貯蔵し、配送するには、１種類のガスの貯蔵、配送に比してより多くのコストや、作業を必要とする。また、種類の異なるガスを使用する場合には、ガス種の取扱い間違いによりトラブルが発生する恐れもある。
従って、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、ポンプを使用せずに、充填すべき流体（と同種の流体）のみを用いて流体の充填を可能にする充填装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の充填装置は、充填すべき流体を収容する流体収容タンクと、該流体収容タンクの下方に配置された気化室と、該気化室を加温するための加熱装置と、流体収容タンクの液体を前記気化室に自然落下で供給するための第１導管手段と、前記気化室で気化されたガスを前記流体収容タンクに供給するための第２導管手段と、前記記流体収容タンク内に延びる一方の端部と、前記流体収容タンク外に配置され、充填口を持つ他方の端部とを備える第３導管手段と有する、ことを特徴とする。
【００１１】
上記構成の充填装置によれば、流体収容タンク内の液体は、第１導管手段を介して自然落下によって気化室に入り、気化室に入った液体は加熱装置によって加熱され、気化される。気化され、圧力が高められたガスは第２導管手段を介して流体収容タンクに入り、流体収容タンク内の液体を押し下げ、これにより、流体収容タンク内の液体を第３導管手段を通して充填口から出すことができる。
【００１２】
本発明においては、前記第１導管手段に、前記流体収容タンクよりも容量の小さい予備タンクが設けられ、該予備タンクには前記流体収容タンクの液体が自然落下で供給され、前記気化室には前記予備タンクの液体が自然落下で供給されるようになっているのが好ましい。
更に、前記予備タンクと前記気化室との間の圧力を均等にするための均圧システムを有するのが好ましい。
【００１３】
また、上記目的を達成するため、本発明の第２の充填装置は、充填すべき流体を収容する流体収容タンクと、該流体収容タンクの下方に配置された、前記流体収容タンクよりも容量の小さい予備タンクと、該予備タンクの下方に配置された気化室と、該気化室を加温するための加熱装置と、前記流体収容タンクの液体を前記予備タンクに、前記予備タンクの液体を前記気化室に、夫々、自然落下で供給するための第１導管手段と、前記気化室で気化されたガスを前記流体収容タンクに供給するための第２導管手段と、一方の端部が前記流体収容タンク内に延びる第３導管手段によって前記流体収容タンクと接続された加圧タンクと、該加圧タンク内に延びる一方の端部と、前記加圧タンク外に配置され、充填口を持つ他方の端部とを備える第４導管手段と、前記気化室と前記加圧タンクとを連通する第５導管手段とを有する、ことを特徴とする。
【００１４】
上記構成の充填装置によれば、第１導管手段を介して、流体収容タンク内の液体は自然落下によって予備タンクへ、また、予備タンク内の液体は自然落下によって気化室に入り、気化室に入った液体は加熱装置によって加熱され、気化される。気化され、圧力が高められたガスは第２導管手段を介して流体収容タンクに入り、流体収容タンク内の液体を押し下げ、これにより、流体収容タンク内の液体は、第３導管手段を介して加圧タンクに送給される。加圧タンクに送給された液体は、圧力が高められた、気化室のガスが第５導管手段を介して加圧タンクに流入することによって、加圧タンク内の液体を押し下げ、これにより、加圧タンク内の液体を第４導管手段を通して充填口から出すことができる。
この発明では、前記予備タンクと前記気化室との間の圧力を均等にするための均圧システムを有するのが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。この実施形態は、本発明を、図１を参照して説明したＬＰＧ供給システムに適用したものである。
【００１６】
図２を参照すると、本発明によるＬＰＧ供給システムが、全体的に参照番号２０で示されている。
このＬＰＧ供給システム２０は、車両の燃料タンクへ充填すべき燃料、例えば、液化ブタンと液化プロパンの混合ガスを収容する燃料収容タンク２１と、この燃料収容タンク２１の下方に配置された予備タンク２２とを有する。燃料収容タンク２１と予備タンク２２とは、第１バルブ２３を備えた第１導管２４を介して接続されており、第１バルブ２３を開けると燃料収容タンク２１内の燃料は重力により予備タンク２２に自然落下、すなわち、流入することになる。
【００１７】
ＬＰＧ供給システム２０はまた、予備タンク２２の下方に配置された気化室２５と、この気化室２５を加温するための加熱装置２６とを有する。予備タンク２２と気化室２５とは、第２バルブ２７を備えた第２導管２８を介して接続されており、第２バルブ２７を開けると予備タンク内の燃料は重力により気化室２５に流入することになる。加熱装置２６は、気化室２５内の燃料を気化させるよう加熱することができるものであれば十分であり、従来から周知の加熱のための構造で十分であるので、かかる構造についてはここでは詳細に説明しないけれども、例えば、加熱装置２６は、気化室２５を囲む壁内に内蔵された電気ワイヤによって構成しても良いし、気化室２５を囲む壁内に形成された通路内に通される加熱された液体によって構成しても良い。かくして、加熱装置２６によって加熱された気化室２５内のガスの圧力は、燃料収容タンク２１内のガス圧よりも高くなる。
【００１８】
このＬＰＧ供給システム２０ではまた、予備タンク２２、気化室２５に、夫々、第８バルブ５０、第９バルブ５１が設けられ、第６導管５２が第８バルブ５０、第９バルブ５１を介して、予備タンク２２と気化室２５との間に延びる。この第６導管５２は所謂均圧システム又は均圧ラインとして作用する。システム２０の始動直後など気化室２５がいまだ常温にあるようなときには、予備タンク２２の燃料は前述したように気化室２５に自然落下するが、気化室２５内の圧力が高まるにつれて予備タンク２２からの燃料が気化室２５に入りにくくなってしまう。そこで、均圧システムを用いて予備タンク２２と気化室２５との圧力を均等にし、予備タンク２２から気化室２５への燃料の供給を円滑にする。
【００１９】
しかして、予備タンク２２は燃料収容タンク２１よりも容量が小さいのが好ましい。予備タンク２２の容量を燃料収容タンク２１に比して小さくすることにより、気化室２５と大容量の燃料収容タンク２１とを直接連結した場合に比して、例えば、上述した均圧ラインを介して圧力の均等化を図る際、大容量の燃料収容タンク２１の圧力を気化室２５の圧力レベルまで昇圧させるよりも効率が良い。
【００２０】
図２から理解されるように、気化室２５と燃料収容タンク２１とは第３バルブ２９、第４バルブ３１を備えた第３導管３０を介して接続されている。燃料収容タンク２１はまた、第５バルブ３２、第６バルブ３４を備えた第４導管３３を介して加圧タンク３６に接続されている。第４導管３３の一方の端部は、第５バルブ３２を越えて燃料収容タンク２１内の底部付近まで延びている。
【００２１】
かくして、加熱装置２６によって加熱された高圧ガスが第３導管３０を介して燃料収容タンク２１に流入すると、燃料収容タンク２１内の液相の燃料の液面に作用して、かかる燃料を押し下げ、これにより、燃料収容タンク２１内の液体燃料は第４導管３３を通して加圧タンク３６に供給される。
【００２２】
ＬＰＧ供給システム２０では更に、気化室２５、加圧タンク３６に、夫々、第１０バルブ５３、第１１バルブ５４が設けられ、第７導管５５が第１０バルブ５３、第１１バルブ５４を介して、気化室２５と加圧タンク３６との間に延びる。
従って、気化室２５内で圧力が高められたガスの一部は、第７導管５５を通って加圧タンク３６に流入し、加圧タンク３６内の液相の燃料を押し下げるように作用する。
【００２３】
この加圧タンク３６内の底部付近からは、第５導管３７が加圧タンク３６の外部まで延びている。そして、加圧タンク３６の外部に位置する第５導管３７は、その端部には充填口を、また、加圧タンク３６付近に第７バルブ３８を備えている。
従って、第７導管５５を通って加圧タンク３６に流入した高圧ガスによって押し下げられた加圧タンク３６の燃料は、第５導管３７を流れ、その充填口を例えば図２に示されたようなボンベ４０のバルブ４１に接続しておけば、燃料をボンベ４０に充填することができる。
【００２４】
本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更が可能である。
例えば、上記実施形態のシステムで採用されたバルブは手動で操作することを前提とするように説明したけれども、既存の技術を利用して、本システムの全部又は一部のバルブを自動開閉させることができるようにしても良い。例えば、第５導管３７の充填口にスイッチを設け、このスイッチのオン、オフによって、バルブ２９、３１、３２、３４、３８、５３を自動的に開閉するようにしても良い。
また、上述した実施形態では、ボンベ４０にガス充填する例を説明したけれども、第５導管３７の充填口を変更して、或いは、アダプターを利用することによって、自動車の燃料タンクに充填することができるようにしても良い。
【００２５】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明は、ポンプを使用せずに、充填すべき流体（と同種の流体）のみを用いて流体の充填を可能にする充填装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＬＰＧ供給システムの概略図である。
【図２】本発明のＬＰＧ供給システムの概略図である。
【符号の説明】
２１  燃料収容タンク（流体収容タンク）
２５  気化室
２６  加熱装置
【図１】
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【図２】
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