(57)【要約】      （修正有）【課題】加圧用ガスを用いずにオートガススタンドの設置を容易にできる自動車用の液化ガス燃料供給技術を提供する。【解決手段】第１の容器３を加温してその容器３内の圧力を調整する第１の圧力調整手段１１、圧力検出手段５、燃料供給管路の供給口部３１近傍部分内の圧力を検出する第２の圧力検出手段３３、燃料供給管路から分岐する分岐管路が連結された第２の容器３７を冷却して容器３７内の圧力を調整する第２の圧力調整手段４５、圧力を検出する第３の圧力検出手段３９、燃料供給管路２３が分岐管路２５と連通した状態に流路を切り換える流路切換手段２１及び制御部６３を備え、第１の容器３内の圧力と自動車２７の車載ＬＰ容器２９内の圧力とに応じて第１の容器３内の液化ガス燃料を第１の圧力調整手段１１に基づいて加温し、容器３内の圧力と自動車２７の車載ＬＰ容器２９内の圧力との差を予め設定した圧力差以上にして液化ガス燃料を供給する。【選択図】        図１
2004245279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用の液化ガス燃料が収容される容器内の圧力と、該液化ガス燃料を供給する自動車の燃料タンク内の圧力とに応じて前記容器内の液化ガス燃料を加温し、前記容器内の圧力と前記自動車の燃料タンク内の圧力との差を予め設定した圧力差値以上にして前記容器から前記自動車の燃料タンクに液化ガス燃料を供給する自動車用の液化ガス燃料供給方法。
【請求項２】
自動車用の液化ガス燃料が収容される第１の容器内の圧力が、該液化ガス燃料を供給する自動車の燃料タンク内の圧力よりも低いとき、冷却することによって内部の圧力が予め設定された圧力以下に維持されている第２の容器に前記自動車の燃料タンクを連結して該自動車の燃料タンク内の圧力を下げた後、該自動車の燃料タンクを前記第１の容器に連結し、該第１の容器内の圧力と前記自動車の燃料タンク内の圧力とに応じて前記第１の容器内の液化ガス燃料を加温し、前記容器内の圧力と前記自動車の燃料タンク内の圧力との差を予め設定した圧力差値以上にして前記第１の容器から前記自動車の燃料タンクに液化ガス燃料を供給する自動車用の液化ガス燃料供給方法。
【請求項３】
自動車用の液化ガス燃料が収容される容器と、該容器内の液化ガス燃料を加温して該容器内の圧力を調整する圧力調整手段と、前記容器内の圧力を検出する第１の圧力検出手段と、一端側が前記容器内の液相部に位置し、他端側が液化ガス燃料の供給口部となる燃料供給管路と、該燃料供給管路の前記供給口部近傍部分内の圧力を検出する第２の圧力検出手段と、前記第１の圧力検出手段で検出した圧力と前記第２の圧力検出手段で検出した圧力とに応じて前記圧力調整手段による前記容器内の液化ガス燃料の加温を制御する制御部とを備えた自動車用の液化ガス燃料供給装置。
【請求項４】
自動車用の液化ガス燃料が収容される第１の容器と、該第１の容器内の液化ガス燃料を加温して該第１の容器内の圧力を調整する第１の圧力調整手段と、前記第１の容器内の圧力を検出する第１の圧力検出手段と、一端側が前記第１の容器内の液相部に位置し、他端側が液化ガス燃料の供給口部となる燃料供給管路と、該燃料供給管路の前記供給口部近傍部分内の圧力を検出する第２の圧力検出手段と、前記燃料供給管路から分岐する分岐管路と、該分岐管路が連結された第２の容器と、該第２の容器内の液化ガス燃料を冷却して該第２の容器内の圧力を調整する第２の圧力調整手段と、前記第２の容器内の圧力を検出する第３の圧力検出手段と、前記燃料供給管路の前記分岐管路との分岐部よりも前記供給口部側の部分が前記分岐管路と連通した状態に流路を切り換える流路切換手段と、前記第３の圧力検出手段で検出した圧力に応じて前記第２の圧力調整手段による前記第２の容器内の液化ガス燃料の冷却を制御し、前記第１の圧力検出手段で検出した圧力と前記第２の圧力検出手段で検出した圧力とに応じて前記流路切換手段の動作及び前記第１の圧力調整手段による前記第１の容器内の液化ガス燃料の加温を制御する制御部とを備えた自動車用の液化ガス燃料供給装置。
【請求項５】
前記第１の容器内の液相部と前記第２の容器内の液相部とを連通させる液管路と、該液管路内の液化ガス燃料の通流及び遮断を切り換える通流切換手段と、前記第２の容器内の液面の位置を検出する液面検出手段とを備え、前記第１の圧力調整手段は、前記第１の容器内の液化ガスを冷却可能であり、前記第２の圧力調整手段は、前記第２の容器内の液化ガス燃料を加温可能であり、前記制御部は、前記液面検出手段で検出した前記第２の容器内の液面に応じて、前記第１の圧力調整手段で前記第１の容器内の液化ガス燃料を冷却すると共に前記第２の圧力調整手段で前記第２の容器内の液化ガス燃料を加温し、前記通流切換手段により前記液管路内に液化ガス燃料が通流可能に切り換えてなることを特徴とする請求項４に記載の液化ガス燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液化ガス燃料の供給技術に係り、特に、自動車用の液化ガス燃料の供給技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用の液化ガス燃料を自動車の燃料タンクに充填するため、２種類の液化ガス燃料の供給技術が利用または提案されている。１つは、液化ガス燃料を収容する容器から自動車の燃料タンクに液化ガスを供給する燃料供給管路に、送液用のポンプを設け、このポンプの駆動により容器内に収容された液化ガス燃料を自動車の燃料タンクに充填するものである。もう１つは、液化ガス燃料を収容する容器の気相部に、この容器内を加圧するための加圧用ガス、例えばプロパンガス、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガスなどを収容した加圧用ガス容器を連結し、この加圧用ガス容器から液化ガスを収容した容器に供給される加圧用ガスによって液化ガスを収容した容器内の圧力を高め、容器内に収容された液化ガス燃料を自動車の燃料タンクに充填するものである（例えば、特許文献１乃至４参照）。
【０００３】
ポンプの駆動により容器内に収容された液化ガス燃料を自動車の燃料タンクに充填する液化ガス燃料の供給技術では、高圧ガス保安法上の規定により、保安監督者の選任や敷地内での保安距離の確保などが必要となる。このため、自動車燃料用の液化ガス供給装置を設置した液化ガス供給施設、つまりオートガススタンドを容易に設置できないという問題がある。
【０００４】
これに対して、加圧用ガスを用いて容器内に収容された液化ガス燃料を自動車の燃料タンクに充填する液化ガス燃料の供給技術では、高圧ガス保安法上の規定により、保安監督者の選任や敷地内での保安距離の確保などの必要がなく、オートガススタンドの設置を容易に行うことができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２１０９８９号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献２】
特開平２００２−１８１２９０号公報（第３−５頁、第１図）
【特許文献３】
特開平２００２−１８１２９１号公報（第３−４頁、第１図）
【特許文献４】
特開平２００２−１９５４９４号公報（第３−５頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような加圧用ガスを用いて容器内に収容された液化ガス燃料を自動車の燃料タンクに充填する液化ガス燃料の供給技術では、加圧用ガスを用いるため、この加圧用ガスを貯蔵するための容器や、この容器への加圧用ガスの定期または不定期の充填作業などが必要になるなど、液化ガス燃料供給装置に液化ガス燃料用の容器以外の容器が必要となって装置の構成要素が増えたり、ランニングコストが増大するといった問題が生じる。このため、加圧用ガスを用いずにオートガススタンドの設置を容易に行うことができる自動車用の液化ガス燃料の供給技術が望まれている。
【０００７】
本発明の課題は、加圧用ガスを用いずにオートガススタンドの設置を容易にすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動車用の液化ガス燃料供給方法は、自動車用の液化ガス燃料が収容される容器内の圧力と、この液化ガス燃料を供給する自動車の燃料タンク内の圧力とに応じて容器内の液化ガス燃料を加温し、容器内の圧力と自動車の燃料タンク内の圧力との差を予め設定した圧力差値以上にして容器から自動車の燃料タンクに液化ガス燃料を供給することにより上記課題を解決する。
【０００９】
このような方法とすれば、容器内の液化ガス燃料を自動車の燃料タンクに充填するのに液化ガス燃料を送液するためのポンプを用いないため、高圧ガス保安法上の規定により、保安監督者の選任や敷地内での保安距離の確保などの必要がなく、オートガススタンドの設置を容易にできる。加えて、容器内の液化ガス燃料を加温することで容器内の圧力と自動車の燃料タンク内の圧力との差を予め設定した圧力差以上にして容器から自動車の燃料タンクに液化ガス燃料を供給するため、加圧用ガスを用いる必要がない。したがって、加圧用ガスを用いずにオートガススタンドの設置を容易にできる。
【００１０】
また、自動車用の液化ガス燃料が収容される第１の容器内の圧力が、この液化ガス燃料を供給する自動車の燃料タンク内の圧力よりも低いとき、冷却することによって内部の圧力が予め設定された圧力以下に維持されている第２の容器に自動車の燃料タンクを連結してこの自動車の燃料タンク内の圧力を下げた後、この自動車の燃料タンクを第１の容器に連結し、この第１の容器内の圧力と自動車の燃料タンク内の圧力とに応じて第１の容器内の液化ガス燃料を加温し、容器内の圧力と自動車の燃料タンク内の圧力との差を予め設定した圧力差値以上にして第１の容器から前記自動車の燃料タンクに液化ガス燃料を供給する。
【００１１】
このような方法とすれば、自動車用の液化ガス燃料が収容される第１の容器内の圧力が、この自動車用の液化ガス燃料を充填する自動車の燃料タンク内の圧力よりも低いとき、自動車用の液化ガス燃料が収容される第１の容器内の圧力が自動車の燃料タンク内の圧力より高くなるまでの時間を短縮し、自動車の燃料タンクへの液化ガス燃料の充填効率を向上できる。したがって、加圧用ガスを用いずにオートガススタンドの設置を容易にでき、かつ、自動車の燃料タンクへの液化ガス燃料の充填効率を向上できる。
【００１２】
さらに、本発明の自動車用の液化ガス燃料供給方法により液化ガス燃料の自動車の燃料タンクへの充填を行う本発明の自動車用の液化ガス燃料供給装置は、自動車用の液化ガス燃料が収容される容器と、この容器内の液化ガス燃料を加温してこの容器内の圧力を調整する圧力調整手段と、容器内の圧力を検出する第１の圧力検出手段と、一端側が容器内の液相部に位置し、他端側が液化ガス燃料の供給口部となる燃料供給管路と、この燃料供給管路の供給口部近傍部分内の圧力を検出する第２の圧力検出手段と、第１の圧力検出手段で検出した圧力と第２の圧力検出手段で検出した圧力とに応じて圧力調整手段による容器内の液化ガス燃料の加温を制御する制御部とを備えた構成とする。
【００１３】
また、自動車用の液化ガス燃料が収容される第１の容器と、この第１の容器内の液化ガス燃料を加温してこの第１の容器内の圧力を調整する第１の圧力調整手段と、第１の容器内の圧力を検出する第１の圧力検出手段と、一端側が第１の容器内の液相部に位置し、他端側が液化ガス燃料の供給口部となる燃料供給管路と、この燃料供給管路の供給口部近傍部分内の圧力を検出する第２の圧力検出手段と、燃料供給管路から分岐する分岐管路と、この分岐管路が連結された第２の容器と、この第２の容器内の液化ガス燃料を冷却してこの第２の容器内の圧力を調整する第２の圧力調整手段と、第２の容器内の圧力を検出する第３の圧力検出手段と、燃料供給管路の分岐管路との分岐部よりも供給口部側の部分が分岐管路と連通した状態に流路を切り換える流路切換手段と、第３の圧力検出手段で検出した圧力に応じて第２の圧力調整手段による第２の容器内の液化ガス燃料の冷却を制御し、第１の圧力検出手段で検出した圧力と第２の圧力検出手段で検出した圧力とに応じて流路切換手段の動作及び第１の圧力調整手段による第１の容器内の液化ガス燃料の加温を制御する制御部とを備えた構成とする。
【００１４】
さらに、第１の容器内の液相部と第２の容器内の液相部とを連通させる液管路と、この液管路内の液化ガス燃料の通流及び遮断を切り換える通流切換手段と、第２の容器内の液面の位置を検出する液面検出手段とを備え、第１の圧力調整手段は、第１の容器内の液化ガスを冷却可能であり、第２の圧力調整手段は、第２の容器内の液化ガス燃料を加温可能であり、制御部は、液面検出手段で検出した第２の容器内の液面に応じて、第１の圧力調整手段で第１の容器内の液化ガス燃料を冷却すると共に第２の圧力調整手段で第２の容器内の液化ガス燃料を加温し、通流切換手段により液管路内に液化ガス燃料が通流可能に切り換える構成とする。このような構成とすれば、第２の容器内に液相の液体ガス燃料が許容量以上溜まった場合などに、第２の容器内に液相の液体ガス燃料を第１の容器に移動させることができる。
【００１５】
また、圧力調整手段は、容器外表面に設けられて容器を加温または冷却する加温冷却部と、この加温冷却部に設けられた流路内を通流する熱媒体を加温する熱源機と、この加温冷却部に設けられた流路内を通流する熱媒体を冷却するする冷却機と、加温冷却部と熱源機との間で熱媒体を循環させる温熱媒体流路と、加温冷却部と冷却機との間で熱媒体を循環させる冷熱媒体流路とを有する構成とする。このような構成とすれば、圧力調整手段として電気機器などを伴う加温手段や冷却手段を直接容器に取り付けていないため、防爆構造に対応した電気機器などを伴う加温手段や冷却手段を用いる必要がなく、圧力調整手段の構造を簡素化できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用してなる自動車用の液化ガス燃料供給装置の一実施形態について図１乃至図４を参照して説明する。図１は、本発明を適用してなる自動車用の液化ガス燃料供給装置の概略構成、及び車載ＬＰ容器への液化ガス燃料の供給動作を示す模式図である。図２は、本発明を適用してなる自動車用の液化ガス燃料供給方法の概略を示すフロー図である。図３は、本発明を適用してなる自動車用の液化ガス燃料供給装置の概略構成、及び車載ＬＰ容器内の圧力の降圧動作を示す模式図である。図４は、本発明を適用してなる自動車用の液化ガス燃料供給装置の概略構成、及び第２バルク貯槽から第１バルク貯槽への液相の液化ガス燃料の移動動作を示す模式図である。なお、図１、図３及び図４において、第１バルク貯槽と第２バルク貯槽とは断面で示されている。
【００１７】
本実施形態の自動車用の液化ガス燃料供給装置１は、図１に示すように、自動車用の液化ガス燃料、例えば液化石油ガス（ＬＰＧ）である液化プロパンと液化ブタンなどを混合した液化ガス燃料を収容して貯蔵するための容器である第１バルク貯槽３を有している。第１バルク貯槽３には、第１バルク貯槽３内の圧力を検出する第１圧力センサ５、第１バルク貯槽３内の液面を検出する液面センサ６ａ、６ｂ、第１バルク貯槽３内の液相部７に一端側が連通する第１管路９、第１バルク貯槽３の底部に設置されて第１バルク貯槽３内の液化ガス燃料を加温または冷却するための第１加温冷却部１１などが設けられている。第１管路９の他端は、第１三方弁１３に連結されている。第１三方弁１３には、第１バルク貯槽３内の気相部１５に一端側が連通する第２管路１７の他端と、第３管路１９の一端が連結されている。第３管路１９の他端は、第２三方弁２１に連結されている。
【００１８】
第２三方弁２１には、第４管路２３の一端と、第５管路２５の一端が連結されている。第４管路２３の他端部は、自動車２７の燃料タンクとなる車載ＬＰ容器２９に液化ガス燃料を充填するための供給口部３１となっている。第４管路２３の供給口部３１の近傍部分には、第４管路２３内の圧力を検知する第２圧力センサ３３が設けられており、第４管路２３の第２圧力センサ３３よりも第４管路２３内の液化ガス燃料の流れに対して上流側には、第４管路２３内を通流する液化ガス燃料の流量を計測すると共に、液化ガス燃料の流量の制御及び液化ガス燃料の供給と停止の制御を行う弁を内蔵したＬＰ液流量計３５が設けられている。なお、本実施形態では、第１管路９、第３管路１９、そして第４管路２３が、第１バルク貯槽３内の液体ガス燃料を自動車２７の車載ＬＰ容器２９に供給するための燃料供給管路を構成する。
【００１９】
本実施形態の自動車用の液化ガス燃料供給装置１は、第１バルク貯槽３と同じ構造の第２バルク貯槽３７を備えている。すなわち、第２バルク貯槽３７には、第２バルク貯槽３７内の圧力を検出する第３圧力センサ３９、第２バルク貯槽３７内の液面を検出する液面センサ４１ａ、４１ｂ、第２バルク貯槽３７内の液相部７に一端側が連通する第６管路４３、第２バルク貯槽３７の底部に設置されて第２バルク貯槽３７内の液化ガス燃料を加温または冷却するための第２加温冷却部４５などが設けられている。第６管路４３の他端は、第３三方弁４７に連結されている。第３三方弁４７には、第２バルク貯槽３７内の気相部１５に一端側が連通する第７管路４９の他端と、第２三方弁２１に一端が連結された第５管路２５の他端が連結されている。
【００２０】
なお、本実施形態では、第５管路２５、そして第７管路４９が、第２三方弁２１の弁位置の切り換えにより第４管路２３と連通する分岐管路を構成し、第２三方弁２１と第３三方弁４７とが燃料供給管路の分岐管路との分岐部よりも供給口部３１側の部分、つまり第４管路２３が第５管路２５と第７管路４９に連通した状態に流路を切り換える流路切換手段を構成する。
【００２１】
第１加温冷却部１１と第２加温冷却部４５とは同じ構成であり、図示していないが、内部に熱媒体が通流する流路が形成されており、その熱媒体により第１バルク貯槽３及び第２バルク貯槽３７を各々加温または冷却し、第１バルク貯槽３及び第２バルク貯槽３７内の液化ガス燃料を加温または冷却するものである。例えば、第１加温冷却部１１と第２加温冷却部４５とは、各々、上面が開口された金属製のケースの中に蛇腹状に屈曲させた銅などの熱伝導性を有する材料で形成した熱交換管路を配設したものを、ケースの開口の縁部を第１バルク貯槽３及び第２バルク貯槽３７の底面に密着させて取り付けたものである。このとき、熱交換管路とケースとの間の空間には、水などの熱媒体となる液体やシリコンなどの熱伝達可能な充填物を充填したものである。
【００２２】
さらに、本実施形態の自動車用の液化ガス燃料供給装置１は、第１加温冷却部１１及び第２加温冷却部４５に通流させる熱媒体を加熱するための熱源機５１、そして熱媒体を冷却するための冷凍機５３を有している。熱源機５１の出口管路５１ａと冷凍機５３の入口管路５３ｂとは、各々第１四方弁５５に連結されている。第１四方弁５５には、一端が第１加温冷却部１１の図示していない熱交換管路などに連結され、熱媒体、例えば水などを第１加温冷却部１１と熱源機５１または冷凍機５３との間で循環させる第１熱媒体管路５７ａの他端と、一端が第２加温冷却部４５の図示していない熱交換管路などに連結され、熱媒体を第２加温冷却部４５と熱源機５１または冷凍機５３との間で循環させる第２熱媒体管路５９ａの他端とが連結されている。
【００２３】
一方、熱源機５１の入口管路５１ｂと冷凍機５３の出口管路５３ａとは、各々第２四方弁６１に連結されている。第２四方弁６１には、一端が第１加温冷却部１１の図示していない熱交換管路などに連結され、熱媒体を第１加温冷却部１１と熱源機５１または冷凍機５３との間で循環させる第１熱媒体管路５７ｂの他端と、一端が第２加温冷却部４５の図示していない熱交換管路などに連結され、熱媒体を第２加温冷却部４５と熱源機５１または冷凍機５３との間で循環させる第２熱媒体管路５９ｂの他端とが連結されている。
【００２４】
このように本実施形態では、第１四方弁５５と第２四方弁６１の弁位置の切り換えにより、熱源機５１と第１加温冷却部１１との間での熱媒体の循環、そして冷凍機５３と第１加温冷却部１１との間での熱媒体の循環を切り換えることができる。さらに、熱源機５１と第１加温冷却部１１との間で熱媒体を循環させているとき、冷凍機５３と第２加温冷却部４５との間での熱媒体を循環させることができ、また反対に、熱源機５１と第２加温冷却部４５との間で熱媒体を循環させているとき、冷凍機５３と第１加温冷却部１１との間での熱媒体を循環させることができる。また、第１熱媒体管路５７ａ、５７ｂと第２熱媒体管路５９ａ、５９ｂは、各々、温熱媒体流路と冷熱媒体流路とを兼ねるものである。
【００２５】
したがって、本実施形態では、第１加温冷却部１１、熱源機５１、冷凍機５３、第１四方弁５５、第２四方弁６１、そして第１熱媒体管路５７ａ、５７ｂなどが第１バルク貯槽３のための第１の圧力調整手段を構成し、第２加温冷却部４５、熱源機５１、冷凍機５３、第１四方弁５５、第２四方弁６１、そして第２熱媒体管路５９ａ、５９ｂなどが第２バルク貯槽３のための第２の圧力調整手段を構成している。なお、本実施形態では、図示していないが、熱源機５１及び冷凍機５３は、各々、熱媒体を循環させるためのポンプを有している。
【００２６】
また、本実施形態では、制御部６３が設けられており、制御部６３は、第１圧力センサ５、第２圧力センサ３３、第３圧力センサ３９で検出した圧力、液面センサ６ａ、６ｂ、４１ａ、４１ｂで検出した液面の位置、またはＬＰ液流量計３５で検出した液化ガス燃料の流量などに応じて、第１三方弁１３、第３三方弁２１、第３三方弁４７、第１四方弁５５、そして第２四方弁６１の切り換え動作、熱源機５１や冷凍機５３の運転及び停止などを制御している。このため、制御部６３は、第１圧力センサ５、第２圧力センサ３３、第３圧力センサ３９、液面センサ６ａ、６ｂ、４１ａ、４１ｂ、ＬＰ液流量計３５、第１三方弁１３、第３三方弁２１、第３三方弁４７、第１四方弁５５、第２四方弁６１、熱源機５１、そして冷凍機５３と配線６５を介して電気的に接続されている。
【００２７】
このような構成の液化ガス燃料供給装置の動作及び液化ガス燃料供給方法、そして本発明の特徴部などについて説明する。なお、図１及び図４において、実線の矢印は液相の液化ガス燃料、つまりＬＰ液の流れを、破線の矢印は加熱された熱媒体である温水の流れを、一点鎖線の矢印は冷却された熱媒体である冷水の流れを示している。また、図３では、実線の矢印は、気相の液化ガス燃料、つまりＬＰガスの流れを示し、破線の矢印は加熱された熱媒体である温水の流れを、一点鎖線の矢印は冷却された熱媒体である冷水の流れを示している。
【００２８】
液化ガス燃料供給装置１の制御部６３は、図１に示すように、燃料供給管路を構成する第４管路２３の供給口部３１が自動車２７の車載ＬＰ容器２９に接続され、液化ガス燃料の供給指令を受けると、まず、図２に示すように、第１圧力センサ５で検出した第１バルク貯槽３内の圧力Ｐ１と、車載ＬＰ容器２９内の圧力に対応する第２圧力センサ３３で検出した第４管路２３の供給口部３１近傍部分の圧力Ｐ２とを比較し、第１バルク貯槽３内の圧力Ｐ１が車載ＬＰ容器２９内の圧力Ｐ２よりも高いか否かを判定する（ステップ１０１）。ステップ１０１で、第１バルク貯槽３内の圧力Ｐ１が車載ＬＰ容器２９内の圧力Ｐ２よりも高いとき、さらに、第１バルク貯槽３内の圧力Ｐ１と車載ＬＰ容器２９内の圧力Ｐ２との差が予め設定した圧力差以上、例えばＰ１−Ｐ２≧０．１５ＭＰａであるか否かを判定する（ステップ１０３）。
【００２９】
なお、ステップ１０３で用いる第１バルク貯槽３内の圧力Ｐ１と車載ＬＰ容器２９内の圧力Ｐ２との差に対して設定した圧力差の値は、第１バルク貯槽３から車載ＬＰ容器２９へ液化ガス燃料の充填が可能な値よりも高い値としている。例えば、第１バルク貯槽３から車載ＬＰ容器２９へ液化ガス燃料の充填が可能な圧力差が０．０５ＭＰａであるのに対して、設定した圧力差の値は、０．１５ＭＰａとしている。
【００３０】
ステップ１０３で、第１バルク貯槽３内の圧力Ｐ１と車載ＬＰ容器２９内の圧力Ｐ２との差が予め設定した圧力差以上の場合、例えばＰ１−Ｐ２≧０．１５ＭＰａの場合には、現在の第１バルク貯槽３内の圧力で自動車２７の車載ＬＰ容器２９への液化ガス燃料の供給及び充填が可能であるため、熱源機５１を駆動せずに停止状態としたまま液化ガス燃料の供給を行う（ステップ１０５）。
【００３１】
一方、ステップ１０３で、第１バルク貯槽３内の圧力Ｐ１と車載ＬＰ容器２９内の圧力Ｐ２との差が予め設定した圧力差よりも低い場合、例えばＰ１−Ｐ２＜０．１５ＭＰａの場合には、制御部６３は、第１四方弁５５及び第２四方弁６１の弁の位置を、第１熱媒体管路５７ａ、５７ｂにより熱源機５１と第１加温冷却部１１との間で熱媒体である水が循環する状態に切り換える信号を送信した後、熱源機５１に駆動信号を送信する（ステップ１０７）。これにより、図１に示すように、熱源機５１で加熱され送出された温水が第１熱媒体管路５７ａを介して第１加温冷却部１１を形成するケース内に配設された熱交換管路内などに通流することにより、第１バルク貯槽３と温水との間で熱交換が行われ、第１バルク貯槽３内の液化ガス燃料が加温され、第１バルク貯槽３内の圧力Ｐ１が上昇する。なお、熱交換した水は、第１熱媒体管路５７ｂを介して熱源機５１に戻り再び加熱される。
【００３２】
このような動作により、図２に示すように、ステップ１０３で、第１バルク貯槽３内の圧力Ｐ１と車載ＬＰ容器２９内の圧力Ｐ２との差が、自動車２７の車載ＬＰ容器２９への液化ガス燃料の供給及び充填が可能となる圧力差以上になると、ステップ１０５に進み、自動車２７の車載ＬＰ容器２９への液化ガス燃料の供給を行う。したがって、液化ガス燃料送液用のポンプや加圧用ガスを用いなくても、第１バルク貯槽３から自動車２７の車載ＬＰ容器２９への液化ガス燃料の供給及び充填が可能となる。なお、第１バルク貯槽３から車載ＬＰ容器２９へ液化ガス燃料の充填は、通常、液化ガス燃料の充填流量や充填速度と、車載ＬＰ容器２９の容量との関係から数分程度で終了する。
【００３３】
ここで、本実施形態の液化ガス燃料供給装置１では、図３に示すように、第２バルク貯槽３７を備えており、制御部６３は、第１圧力センサ５で検出した第１バルク貯槽３内の圧力Ｐ１と、第３圧力センサ３９で検出した第２バルク貯槽３７内の圧力Ｐ３との差を求め、第１バルク貯槽３内の圧力Ｐ１と第２バルク貯槽３７内の圧力Ｐ３との差が予め設定した圧力差以上、例えばＰ１−Ｐ３≧０．１５ＭＰａか否かを判定する。第１バルク貯槽３内の圧力Ｐ１と第２バルク貯槽３７内の圧力Ｐ３との圧力差が予め設定した圧力差よりも小さいとき、例えばＰ１−Ｐ３＜０．１５ＭＰａのとき、言い換えれば第２バルク貯槽３７内の圧力Ｐ３が（Ｐ１−０．１５）ＭＰａよりも低いとき、制御部６３は、第１四方弁５５及び第２四方弁６１の弁の位置を、第２熱媒体管路５９ａ、５９ｂにより冷凍機５３と第２加温冷却部４５との間で熱媒体である水が循環する状態に切り換える信号を送信した後、冷凍機５３に駆動信号を送信する。
【００３４】
これにより、冷凍機５３で冷却され送出された冷水が第２熱媒体管路５９ｂを介して第２加温冷却部４５を形成するケース内に配設された熱交換管路内などに通流することにより、第２バルク貯槽３７と冷水との間で熱交換が行われ、第２バルク貯槽３７内の液化ガス燃料が冷却され、第２バルク貯槽３７内の圧力Ｐ３が降下する。なお、熱交換した水は、第２熱媒体管路５９ａを介して冷凍機５３に戻り再び冷却される。また、このときの第１四方弁５５及び第２四方弁６１の弁の位置は、熱源機５１と第１加温冷却部１１との間で温水を循環させるときと同じ位置であり、第１加温冷却部１１による第１バルク貯槽３内の液化ガス燃料の加温と、第２加温冷却部４５による第２バルク貯槽３７内の液化ガス燃料の冷却とは同時に行える。
【００３５】
このように制御部６３は、第２バルク貯槽３７内の圧力Ｐ３を第１バルク貯槽３内の圧力Ｐ１よりも予め設定された圧力以上低い状態、例えばＰ３≦Ｐ１−０．１５ＭＰａに維持している。そして、制御部６３は、図２に示すように、ステップ１０１において、第１バルク貯槽３内の圧力Ｐ１が車載ＬＰ容器２９内の圧力Ｐ２よりも低いと、第２三方弁２１と第３三方弁４７の弁の位置を切り換え、車載ＬＰ容器２９と第２バルク貯槽３７とが、第４管路２３、第５管路２５、そして第７管路４９を介して連通した状態とする（ステップ１０９）。
【００３６】
これにより、図３に示すように、車載ＬＰ容器２９内の気相の液化ガス燃料、つまりＬＰガスを、第４管路２３、第５管路２５、そして第７管路４９を介して第２バルク貯槽３７に抜いて車載ＬＰ容器２９内の圧力を下げることにより、第１バルク貯槽３内の圧力Ｐ１を車載ＬＰ容器２９内の圧力Ｐ２よりも高くできる。このように、車載ＬＰ容器２９内のＬＰガスを第２バルク貯槽３７に抜くことにより、第１バルク貯槽３内の液化ガス燃料を加温する場合よりも短時間で第１バルク貯槽３内の圧力Ｐ１を車載ＬＰ容器２９内の圧力Ｐ２よりも高くできる。
さらに、第１バルク貯槽３内の液化ガス燃料の加温温度には、安全に対する規定などから上限があるため、第１バルク貯槽３内の液化ガス燃料を加温することでは、第１バルク貯槽３内の圧力Ｐ１を車載ＬＰ容器２９内の圧力Ｐ２よりも高くし難い場合がある。しかし、車載ＬＰ容器２９内のＬＰガスを第２バルク貯槽３７に抜くことにより、第１バルク貯槽３内の圧力Ｐ１を車載ＬＰ容器２９内の圧力Ｐ２よりも確実に高くできる。
【００３７】
そして、制御部６３は、図２に示すように、第１バルク貯槽３内の圧力Ｐ１が車載ＬＰ容器２９内の圧力Ｐ２よりも高くなると、前述のようにステップ１０１からステップ１０７の動作を行うため、第１バルク貯槽３から自動車２７の車載ＬＰ容器２９への液化ガス燃料の供給及び充填が可能となる。
【００３８】
ところで、車載ＬＰ容器２９内のＬＰガスを第２バルク貯槽３７に抜くことを繰り返すと、図４に示すように、第２バルク貯槽内３７内の液化した液化ガス燃料の量が増え、液相部７の液面が上昇してくる。このとき、制御部６３は、第２バルク貯槽３７に設置された液面センサ４１ａ、４１ｂにより、第２バルク貯槽３７内の液相部７の液面を監視している。液面センサ４１ａは、第２バルク貯槽３７内の液面の上限に応じて設置されている。
【００３９】
したがって、第２バルク貯槽内３７内の液相部７の液面が上昇し、上側に設けられた液面センサ４１ａの位置に達したことを検出すると、制御部６３は、第１四方弁５５及び第２四方弁６１の弁の位置を、第１熱媒体管路５７ａ、５７ｂにより冷凍機５３と第１加温冷却部１１との間で熱媒体である水が循環する状態で、第２熱媒体管路５９ａ、５９ｂにより熱源機５１と第２加温冷却部４５との間で熱媒体である水が循環する状態に切り換える信号を送信した後、熱源機５１と冷凍機５３とに駆動信号を送信する。さらに、第１三方弁１３、第２三方弁２１、そして第３三方弁４７の弁の位置を切り換え、第１バルク貯槽３の液相部７と第２バルク貯槽３７の液相部７とが、第１管路９、第３管路１９、第５管路２５、そして第６管路４３を介して連通した状態とする。
【００４０】
これにより、第１バルク貯槽３内の液化ガス燃料が第１加温冷却部１１によって冷却されて第１バルク貯槽３内の圧力が降下し、第２バルク貯槽３７の液化ガス燃料が第２加温冷却部４５によって加温されて第２バルク貯槽３７内の圧力が上昇する。このため、第２バルク貯槽３７内の液相の液化ガス燃料、つまりＬＰ液は、第２バルク貯槽３７から第１バルク貯槽３内へと移動する。
【００４１】
そして、第２バルク貯槽３７内の液相部７の液面が第２バルク貯槽３７内の液面の下限に応じて設置されている下側の液面センサ４１ｂの位置に達したことを検出するか、または、第１バルク貯槽３内の液相部７の液面が第１バルク貯槽３内の液面の上限に応じて設置されている上側の液面センサ６ａの位置に達したことを検出すると、制御部６３は、熱源機５１と冷凍機５３とに駆動停止信号を送信すると共に、第１三方弁１３、第２三方弁２１、そして第３三方弁４７の弁の位置を切り換えて、第２バルク貯槽３７から第１バルク貯槽３内へのＬＰ液の移動を停止する。
【００４２】
なお、第１バルク貯槽３の液相部７の液面が第１バルク貯槽３内の液面の上限に応じて設置されている上側の液面センサ６ａは、第１バルク貯槽３内へローリーなどから液化ガス燃料の充填する際に満量を報知し過充填の防止を行うためにも用いられる。さらに、第１バルク貯槽３の液面が第１バルク貯槽３内の液面の下限に応じて設置されている下側の液面センサ６ｂは、第１バルク貯槽３内の液化ガス燃料の残量が少なくなり液化ガス燃料の充填が必要であることを報知するためにも用いられる。第１バルク貯槽３及び第２バルク貯槽３７の下側の液面センサ６ｂ、４１ｂは、第１バルク貯槽３及び第２バルク貯槽３７内の液化ガス燃料が所定の残量になったとき、例えば満量時の２０％になったときの液面の位置に対応する位置に設けられている。
【００４３】
このように本実施形態の自動車用の液化ガス燃料供給方法および液化ガス燃料供給装置１では、第１バルク貯槽３内の圧力と自動車２７の車載ＬＰ容器２９内の圧力との差が予め設定した圧力差よりも低いとき、液化ガス燃料が収容された容器である第１バルク貯槽３内の圧力と、自動車２７の車載ＬＰ容器２９内の圧力とに応じて第１バルク貯槽３内の液化ガス燃料を熱源機５１や第１加温冷却部１１などで構成される圧力調整手段で加温する。
【００４４】
これにより、第１バルク貯槽３内の圧力と自動車２７の車載ＬＰ容器２９内の圧力との差を予め設定した圧力差以上にして第１バルク貯槽３から自動車２７の車載ＬＰ容器２９に液化ガス燃料を供給する。このため、第１バルク貯槽３内の液化ガス燃料を自動車２７の車載ＬＰ容器２９に充填するのに液化ガス燃料を送液するためのポンプを用いないため、高圧ガス保安法上の規定により、保安監督者の選任や敷地内での保安距離の確保などの必要がなく、オートガススタンドの設置を容易に行うことができる。加えて、第１バルク貯槽３内の液化ガス燃料を自動車２７の車載ＬＰ容器２９に充填するのに加圧用ガスを用いる必要もない。
したがって、加圧用ガスを用いずにオートガススタンドの設置を容易にできる。
【００４５】
さらに、加圧用ガスを用いないため、加圧用ガスを収容する容器の設置や、加圧用ガスの充填や補充作業などが無くなり、液化ガス燃料供給装置のコストや、ランニングコストなどを低減できる。加えて、加圧用ガスを収容する容器が不要な分、液化ガス燃料供給装置の設置面積を小さくできるため、省スペース化や設置場所の制限の低減などが可能となる。
【００４６】
さらに、本実施形態の自動車用の液化ガス燃料供給方法および液化ガス燃料供給装置１では、第１バルク貯槽３内の圧力が自動車２７の車載ＬＰ容器２９内の圧力よりも低いとき、冷却することによって内部の圧力が予め設定された圧力以下に維持されている第２バルク貯槽３７に自動車２７の車載ＬＰ容器２９を連結し、自動車２７の車載ＬＰ容器２９内の圧力を下げる。そして、この後、自動車２７の車載ＬＰ容器２９を第１バルク貯槽３に連結し、第１バルク貯槽３内の圧力と自動車２７の車載ＬＰ容器２９内の圧力とに応じて第１バルク貯槽３内の液化ガス燃料を加温し、第１バルク貯槽３内の圧力を自動車２７の車載ＬＰ容器２９内の圧力よりも予め設定した以上の圧力にして第１バルク貯槽３から自動車２７の車載ＬＰ容器２９に液化ガス燃料を供給している。
【００４７】
このように、第１バルク貯槽３内の圧力が、自動車２７の車載ＬＰ容器２９内の圧力よりも低いとき、車載ＬＰ容器２９内のＬＰガスを第２バルク貯槽３７に抜くことにより、第１バルク貯槽３内の液化ガス燃料を加温する場合よりも短時間で第１バルク貯槽３内の圧力Ｐ１を車載ＬＰ容器２９内の圧力Ｐ２よりも高くできる。このため、自動車の燃料タンクへの液化ガス燃料の充填効率を向上できる。加えて、液化ガス燃料の加温温度には、安全に対する規定などから上限があるため、第１バルク貯槽３内の液化ガス燃料を加温することでは、第１バルク貯槽３内の圧力Ｐ１を車載ＬＰ容器２９内の圧力Ｐ２よりも高くし難い場合がある。しかし、車載ＬＰ容器２９内のＬＰガスを第２バルク貯槽３７に抜くことにより、第１バルク貯槽３内の圧力Ｐ１を車載ＬＰ容器２９内の圧力Ｐ２よりも確実に高くできる。
【００４８】
さらに、第１バルク貯槽３と第２バルク貯槽３７は、各々、液面センサ６ａ、６ｂ、液面センサ４１ａ、４１ｂを備え、第２バルク貯槽３７内の液相の液化ガス、つまりＬＰ液が満量状態になると、第１バルク貯槽３内の液化ガス燃料を冷凍機５３や第１加温冷却部１１などで構成される圧力調整手段で冷却すると共に、第２バルク貯槽３７内の液化ガス燃料を熱源機５１や第２加温冷却部４５などで構成される圧力調整手段で加温する。そして、第２バルク貯槽３７内の液相部７から第１バルク貯槽３内の液相部７へのＬＰ液の通流及び遮断を切り換える通流切換手段となる第１三方弁１３、第２三方弁２１、そして第３三方弁４７の弁の位置を切り換えることにより、第１バルク貯槽３内の液相部７と第２バルク貯槽３７内の液相部７とを連通させる液管路となる第６管路４３、第５管路２５、第３管路１９、そして第１管路９が連通した状態とする。したがって、第２バルク貯槽３７内のＬＰ液が満量状態になると、第２バルク貯槽３７内のＬＰ液を第１バルク貯槽３に移動させることができる。
【００４９】
加えて、本実施形態では、圧力調整手段は、第１バルク貯槽３や第２バルク貯槽３７の底面に取り付けられた第１加温冷却部１１や第２加温冷却部４５、第１及び第２加温冷却部１１、４５に設けられた流路内を通流する熱媒体を加熱する熱源機５１、第１及び第２加温冷却部１１、４５に設けられた流路内を通流する熱媒体を冷却するする冷凍機５３と、第１及び第２加温冷却部１１、４５と熱源機５１または冷凍機５３との間で熱媒を循環させる第１及び第２熱媒管路５７ａ、５７ｂ、５９ａ、５９ｂなどで構成されている。このように、第１バルク貯槽３や第２バルク貯槽３７に電気機器などを伴う加温手段や冷却手段を直接取り付けておらず、防爆構造に対応した電気機器などを伴う加温手段や冷却手段を用いる必要がないため、圧力調整手段の構造を簡素化できる。
【００５０】
さらに、本実施形態では、第１バルク貯槽３と第２バルク貯槽３７の構成や、第１バルク貯槽３と第２バルク貯槽３７に連結された配管の構成などが同じになっている。このため、本実施形態では、第１バルク貯槽３を、液体ガス燃料を自動車の燃料タンクに供給するための容器としたが、第２バルク貯槽３７を、体ガス燃料を自動車の燃料タンクに供給するための容器とすることもできる。また、第１バルク貯槽３と第２バルク貯槽３７の構成や、第１バルク貯槽３と第２バルク貯槽３７に連結された配管の構成などが同じであるため、構成を簡素化でき、コストを低減できる。
【００５１】
また、本実施形態では、第１三方弁１３、第３三方弁２１、第３三方弁４７、第１四方弁５５、そして第２四方弁６１は、電気信号により弁位置が切り替わるものとしているが、電気信号以外の手段例えば圧縮空気などにより弁位置が切り替わるものなどを適宜用いることができる。
【００５２】
また、本実施形態では、第１加温冷却部１１及び第２加温冷却部４５を、各々第１バルク貯槽３及び第２バルク貯槽３７の底面に取り付けているが、第１加温冷却部１１及び第２加温冷却部４５に代えて、第１バルク貯槽及び第２バルク貯槽をジャケット構造にしたり、第１バルク貯槽及び第２バルク貯槽内に熱媒体が通流する管路などを内挿した構造などにすることもできる。
【００５３】
このように、本発明を適用してなる液化ガス燃料供給装置は、本実施形態の構成に限らず、様々な構成にすることができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、加圧用ガスを用いずにオートガススタンドの設置を容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用してなる自動車用の液化ガス燃料供給装置の一実施形態の概略構成、及び車載ＬＰ容器への液化ガス燃料の供給動作を示す模式図である。
【図２】本発明を適用してなる自動車用の液化ガス燃料供給方法の概略を示すフロー図である。
【図３】本発明を適用してなる自動車用の液化ガス燃料供給装置の一実施形態の概略構成、及び車載ＬＰ容器内の圧力の降圧動作を示す模式図である。
【図４】本発明を適用してなる自動車用の液化ガス燃料供給装置の一実施形態の概略構成、及び第２バルク貯槽から第１バルク貯槽への液相の液化ガス燃料の移動動作を示す模式図である。
【符号の説明】
１  液化ガス燃料供給装置
３  第１バルク貯槽
５  第１圧力センサ
７  液相部
９  第１管路
１１  加温冷却部
１３  第１三方弁
１９  第３管路
２１  第２三方弁
２３  第４管路
２５  第５管路
３１  供給口部
３３  第２圧力センサ
３７  第２バルク貯槽
３９  第３圧力センサ
４７  第３三方弁
４９  第７管路
５１  熱源機
５３  冷凍機
５７ａ、５７ｂ  第１熱媒体管路
５９ａ、５９ｂ  第２熱媒体管路
６３  制御部
【図１】
2004245279.tif 000003
【図２】
2004245279.tif 000004
【図３】
2004245279.tif 000005
【図４】
2004245279.tif 000006