燃料充填装置和燃料泄漏检测方法制造方法及图纸

一种燃料充填装置和燃料泄漏检测方法，燃料充填装置具有：调整燃料的供给量的燃料供给调整部（１），和将从燃料供给调整部（１）送出的燃料向汽车（Ｗ）输送的燃料送出管道（１１），和可装卸地与汽车（Ｗ）连接并将从燃料送出管道（１１）送出的燃料供给汽车的供给嘴（２１），和将燃料送出管道（１１）内的燃料排放到外部的排放装置（９）。这种燃料充填装置，在以高压充填燃料时，可防止装置的密封件的劣化，并且能够容易进行充填供给嘴的操作。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在汽车中以氢气或压缩天然气作为燃料进行充填的燃料充填装置和检测燃料充填装置的燃料泄漏的方法。这些汽车，在补充燃料时，与现在的汽油汽车相同，行驶到具有充填作为其燃料的氢气、压缩天然气的燃料充填装置(分送器dispenser)的充填基地，在该充填基地进行燃料补充。在这些汽车和燃料充填装置中，安全性等正在被探讨之中(例如非专利文献1)。(非专利文献1)社团法人日本燃气协会“压缩天然气站安全技术指南)，平成10年4月、p.44。在使用压缩天然气作为燃料的时候，在燃料充填装置中，对家庭及企业使用供给压缩天然气的地下供给管道。即，对家庭及企业通过从送出压缩天然气的供给管道分路的管道供给的压缩天然气，由压缩机升压，该气体在多个储存罐中分别以不同的充填压力进行充填并维持管理。在将压缩天然气充填到汽车的燃料箱时，从多个储存罐中的充填压力低的储存罐导出压缩天然气并开始供给，当汽车的燃料箱的压力接近储存罐的压力时，向比该储存罐充填压力高的其它储存罐切换供给路径。这样，依次切换到以充填压力高的压力充填的储存罐，通过从该罐供给压缩天然气，进行不发生随压力急剧变化的急速充填那样的充填。以往所使用的压缩天然气的燃料充填设备中的储存罐的最大充填压力约为25MPa。在使用氢气作为燃料的时候，主要探讨使天然气和水在700～800的高温下反应产生氢气的方法，和将水进行电分解而产生氢气的方法。由这些方法产生的氢气，通过隔膜式(diaphragm)升压机等升压，在多个储存罐中分别以不同的充填压力进行充填并维持管理。在燃料充填时，与压缩天然气相同，使多个储存罐依次切换到低压、中压、高压的罐并导出燃料，不发生急速充填地进行充填。在现在的试验的设备中的氢气燃料的储存罐的最大压力约为40MPa。图5是表示将氢气、压缩天然气充填到汽车的燃料箱的燃料充填装置的一例的图。该燃料充填装置50具有调整燃料的供给量的燃料供给调整部51，和连接燃料供给调整部并向汽车W的燃料箱T送出燃料的充填软管61，和配设在该充填软管61的端部、可以装卸地连接在连通汽车W的燃料箱T的管道73上并供给燃料的供给嘴65，和其一端连接供给嘴65、另一端经过供给调整部51并通过阀69向大气开放的排放软管70。在燃料供给调整部51中，设置有将从燃料源60给出的燃料送到充填软管61的燃料流通管道52。在燃料流通管道52中，设置有质量流量计53、流量调整阀54、断流阀55、压力开关56。燃料源60，由以各不相同的压力、即低压、中压、高压充填燃料的多个储存罐60k、60m、60n组成，这些储存罐60k、60m、60n可以切换地连接到燃料流通管道52上。供给嘴65是三通阀，在连接口65a～65c中的连接口65a上连接充填软管61，在连接口65b连接排放软管70。余下的连接口65c位于充填口66处，充填口66，与作为汽车W的燃料箱T的连接口的插口71、以管接头结构的一次性操作即能够可装卸地进行连接。当汽车W错误地以连接充填软管61和排放软管70的状态开动、或受到外力冲击、或对充填软管61、排放软管70作用规定以上的拉力时，为了防止燃料充填装置被破坏，燃料漏出，在充填软管61和排放软管70的中间位置，配置具有在作用规定的拉力时脱离、并防止向软管内导入外气的切断功能的紧急脱离管接头62。在燃料充填装置50中，由以下的一系列操作进行充填作业。在待机状态下，燃料充填装置50的供给嘴65，关闭与充填软管61的连接口65a，呈与汽车W侧的连接口65c和排放软管70侧的连接口65b连通的状态。在向汽车W作燃料充填时，将供给嘴65，以使充填口66与汽车W的插口71结合而实行连接。接着，操作供给嘴65的手柄65d，连通连接口65a和连接口65c，并在充填软管61和汽车W的插口71连通后，通过按下设置在燃料充填装置50的供给调整部51上的充填开始按钮(未图示)，从燃料源60向汽车W的燃料箱T充填燃料。燃料从供给调整部51通过充填软管61、供给嘴连接口65a、65c、插口71充填到汽车W的燃料箱T中。在此充填时，在储存罐60k、60m、60n之中，使用比充填开始时的汽车W的燃料箱T的压力高、并且最接近燃料箱T的充填压力的储存罐。同时断流阀55打开，排放阀69关闭。并且，根据由压力开关56感测的燃料流通管道52的压力、和由压力开关67感测的储存罐压力的差，通过控制部68控制供给到流量调整阀54的驱动空气，并在适当调整流量调整阀54的开度的同时，当充填软管61的压力和储存罐的压力的压力差变小时，切换到充填供给压力高的储存罐，依次阶段地提高充填压力而进行充填。当燃料被充填到规定的压力值并且压力开关56的检测值达到规定的压力时，通过控制部68使压力开关56给出信号、点亮灯等(未图示)，在通知结束充填的同时，关闭断流阀55，打开排放阀69。在充填结束时，通过手柄65d切换供给嘴65的连接口。即，连通连接口65c和连接口65b。这样，操作供给嘴65的手柄65d，对连通插口71侧的嘴连接口65c和排放软管70的连接口65b进行切换后，把滞留在供给嘴65和汽车W的燃料箱T的断流阀74之间的管道73中的燃料、通过排放软管70排放到大气中。接着，从插口71卸下供给嘴65，结束燃料的充填作业。由于供给嘴65是三通阀，所以通过手柄65d的方向能够确认连接口的连通方向。图6是表示在该燃料充填装置50的充填操作工序中的充填软管61和排放软管70的压力变化的图。在待机状态，充填软管61的压力，保持与燃料箱T的充填压力PF相当的压力，在充填开始时，急剧下降到被连接的储存罐的压力，依次切换到高压力的储存罐、升压到所希望的压力，在充填结束的同时，成为最终充填压力PF并处于待机状态。另外，虽然排放软管70内的压力，当进入待机时间时，由于把在充填结束时残存的高压燃料排放向大气而变高，但是在其它的工序中大致为大气压。在以往的燃料充填装置50中，当在不进行向汽车W的燃料充填的待机状态时，前面充填时的燃料处于滞留在充填软管61内的状态。氢是在空气中浓度为4.0～75.0％的浓度、当有着火源时有可能爆炸的气体。另外作为压缩天然气的主要成分的甲烷，是在空气中为5.3～14.0％的浓度、当有着火源时有可能爆炸的气体。因此，不希望将这些气体滞留在软管等的管道内。以向现在的汽车W用的燃料箱T充填的压力，通过汽车充填一次燃料能够行驶的距离约为200km。该行驶距离由汽车W搭载的燃料箱T容量和其充填的压力决定，但由于要加大在汽车W上搭载的燃料箱T的容量是有极限的，所以为了使行驶距离延长超过200km，就要求提高向燃料箱T的充填压力，例如期望达到从现在的40MPa提高至100MPa的更高的充填压力。然而，在以往的充填装置50中，当提高充填压力时，在待机状态中的充填软管61等的管道内，残留的燃料就以高压力原样滞留。当以这样的高压状态使燃料滞留在管道内时，对在各组成机器中使用的密封件由于燃料透过而渗入，渗入的燃料在充填开始时的压力下降时，由于在密封件内部的膨胀而会使密封件劣化。特别是氢气，由于分子小而对密封件的透过性高，所以不希望其滞留在管道内。另外，当使燃料以高压状态滞留在管道内时，由于供给嘴65内为高压，对于供给嘴65内的密封件接触面的密封件的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料充填装置，是以氢气或压缩天然气作为燃料充填到汽车的燃料箱内的燃料充填装置，其特征在于，具有： 调整燃料的供给量的燃料供给调整部，和 将燃料供给调整部的燃料向汽车输送的燃料送出管道，和 可装卸地与汽车连接并将从燃料送出管道送出的燃料供给汽车的供给嘴，和 将燃料送出管道内的燃料排放到外部的排放装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤和敏，高野直幸，白根义和，后藤邦彦，松本光司，
申请(专利权)人：日本酸素株式会社，日东工器株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]