液化ガス充填装置
【課題】本発明は被充填タンクに液化ガスを充填する際の充填時間を短縮することを課題とする。
【解決手段】液化ガス充填装置１０は、筐体２０内に液化ガス供給経路３０と、回収経路４０と、制御部５０とを有する。液化ガス供給経路３０には、セパレータ６０と、流量計７０と、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１とが設けられている。また、回収経路４０には、冷却ユニット９０と、回収用弁Ｖ２と、液化ガス供給弁Ｖ３とが設けられている。液化ガス供給経路３０は、上流側がセパレータ６０に接続され、下流側が筐体２０の側面から引き出された充填ホース１２０、充填ノズル１３０に接続されている。制御部５０は、液化ガスの瞬時流量値が予め設定された下限値より少ない場合、あるいはタンク圧力が供給圧力よりも高い場合には、回収用弁Ｖ２を開弁して当該タンク圧力を減圧してから液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を開弁して燃料タンク１４４に液化ガスの充填制御を行う。
【解決手段】液化ガス充填装置１０は、筐体２０内に液化ガス供給経路３０と、回収経路４０と、制御部５０とを有する。液化ガス供給経路３０には、セパレータ６０と、流量計７０と、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１とが設けられている。また、回収経路４０には、冷却ユニット９０と、回収用弁Ｖ２と、液化ガス供給弁Ｖ３とが設けられている。液化ガス供給経路３０は、上流側がセパレータ６０に接続され、下流側が筐体２０の側面から引き出された充填ホース１２０、充填ノズル１３０に接続されている。制御部５０は、液化ガスの瞬時流量値が予め設定された下限値より少ない場合、あるいはタンク圧力が供給圧力よりも高い場合には、回収用弁Ｖ２を開弁して当該タンク圧力を減圧してから液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を開弁して燃料タンク１４４に液化ガスの充填制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液化ガス充填装置に係り、特に液化ガス供給側の圧力と被充填タンクの圧力との差により被充填タンクに液化ガスを充填する液化ガス充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液化ガスを燃料として走行する車両は、ガスステーションに設置された液化ガス充填装置により燃料タンク（被充填タンク）に液化ガスが充填される。この種の液化ガス充填装置は、液化ガスが貯蔵された供給元の貯蔵タンク内の液化ガスの圧力、あるいはポンプによって加圧された液化ガスの圧力よりなる供給圧力と、燃料タンク内の液化ガスの圧力との圧力差により当該燃料タンクに液化ガスを充填する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１２２２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液化ガス充填装置により車両の燃料タンクに液化ガスを充填する際、車両の走行条件（例えば、太陽熱の強い日）によって燃料タンクの温度が上昇し、当該燃料タンク内の液化ガスの蒸気圧が上昇し、この結果、タンク内の液化ガスの圧力が供給圧力以上に上昇、或いは供給圧力に近づくこともある。
【０００５】
このように燃料タンクのタンク圧力が供給圧力以上に上昇した場合（或いは供給圧力に近づいた場合）は、液化ガス充填装置の充填ノズルが燃料タンクに接続されても液化ガスが燃料タンクに充填されず、あるいは燃料タンクのタンク圧力が供給圧力より僅かに低い場合には、燃料タンクに供給される液化ガスの流量が少なく、充填完了するまでにかなりの時間がかかるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した液化ガス充填装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
（１）本発明は、被充填タンクに液化ガスを供給する液化ガス供給経路と、
前記液化ガス供給経路を通過する流量を計測する流量計と、
前記液化ガス供給経路を開又は閉とする開閉弁と、
前記開閉弁を開閉制御すると共に、前記流量計により計測された流量値から積算流量値を演算する制御部とを有する液化ガス充填装置において、
前記開閉弁の下流の前記液化ガス供給経路から分岐された回収経路と、
前記回収経路の下流側に設けられた回収用弁と、を備え、
前記制御部は、前記開閉弁を開弁することによる前記被充填タンクへの充填開始時に、前記流量計により計測された前記液化ガス供給経路を流れる液化ガスの流量計測値が予め設定された所定値より少ない場合に前記開閉弁を閉弁すると共に、前記回収用弁を開弁して前記被充填タンク内のガスを前記回収経路に回収し、その後前記開閉弁を開弁して液化ガスを前記被充填タンクに充填することを特徴とする。
（２）本発明は、前記回収経路の上流側を開又は閉とする液化ガス供給弁を備え、
前記制御部は、前記被充填タンクへの充填開始時に前記液化ガス供給経路の流量が所定値より少ない場合に前記開閉弁を閉弁すると共に、前記液化ガス供給弁を開弁して前記被充填タンク内のガスを前記回収経路に回収し、その後前記開閉弁を開弁すると共に、前記液化ガス供給弁を閉弁し、さらに所定時間経過後に前記液化ガス供給弁を開弁して前記回収経路に回収したガスを前記被充填タンクに戻すことを特徴とする。
（３）本発明は、被充填タンクに液化ガスを供給する液化ガス供給経路と、
前記液化ガス供給経路を通過する流量を計測する流量計と、
前記液化ガス供給経路を開又は閉とする開閉弁と、
前記開閉弁を開閉制御すると共に、前記流量計により計測された流量値から積算流量値を演算する制御部とを有する液化ガス充填装置において、
前記開閉弁の下流の前記液化ガス供給経路から分岐された回収経路と、
前記回収経路に設けられた回収用弁と、
前記液化ガス供給経路の供給圧力を検出する第１圧力センサと、
前記被充填タンクのタンク圧力を検出する第２圧力センサとを備え、
前記制御部は、前記被充填タンクへの充填開始前に前記第１圧力センサにより検出された前記供給圧力と前記第２圧力センサにより検出された前記タンク圧力とを比較し、前記タンク圧力が前記供給圧力よりも高い場合には、あるいはタンク圧力と供給圧力との差が所定圧力以下の場合には、前記回収用弁を開弁して前記被充填タンクのガスを前記回収経路に回収し、その後前記開閉弁を開弁して液化ガスを前記被充填タンクに充填することを特徴とする。
（４）本発明の前記制御部は、充填開始前の前記タンク圧力が前記供給圧力よりも高い場合には、前記回収弁を開弁して前記被充填タンクのガスを前記回収経路に回収し、その後前記開閉弁を開弁して前記被充填タンクに液化ガスを充填し、その後前記回収弁及び前記液化ガス供給弁を開弁して前記回収経路に回収したガスを前記被充填タンクに戻すことを特徴とする。
（５）本発明は、前記回収経路に冷却器を設け、前記回収経路に回収された液化ガスを前記冷却器により冷却して前記被充填タンクに充填することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、被充填タンクへの充填開始時に液化ガス供給経路の流量が所定値より少ない場合、あるいはタンク内の液化ガスの圧力と供給圧力との差が所定圧力以下の場合には、回収用弁を開弁して被充填タンクの液化ガスを回収経路に回収し、その後開閉弁を開弁して液化ガスを被充填タンクに充填するため、被充填タンクの圧力を減圧してから液化ガスを充填することができ、充填開始から充填完了までの充填時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による液化ガス充填装置の一実施例の概略構成を示す図である。
【図２】液化ガス充填装置の制御部が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】液化ガス充填装置の変形例を示す図である。
【図４】変形例の制御処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は本発明による液化ガス充填装置の一実施例の概略構成を示す図である。図１に示されるように、液化ガス充填装置１０は、筐体２０内に液化ガス供給経路３０と、回収経路４０と、制御部５０とを有する。液化ガス供給経路３０には、セパレータ６０と、流量計７０と、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１とが設けられている。また、回収経路４０には、冷却ユニット９０と、回収用弁Ｖ２と、液化ガス供給弁Ｖ３とが設けられている。尚、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１、回収用弁Ｖ２、液化ガス供給弁Ｖ３は、夫々電磁弁からなり、制御部５０から出力された制御信号により開弁又は閉弁状態に切り替わる。
【００１２】
液化ガス供給経路３０は、上流側がセパレータ６０に接続され、下流側が筐体２０の側面から引き出された充填ホース１２０、充填ノズル１３０に接続されている。尚、充填ノズル１３０及び車両１４０の接続部１４２は、それぞれ接続時に開弁され、非接続時に閉弁する弁を内蔵している。充填ノズル１３０が車両１４０の接続部１４２に接続されると共に、内蔵された各弁が開弁して充填ノズル１３０と燃料タンク（被充填タンク）１４４との間が連通される。
【００１３】
また、筐体２０の側面には、充填ノズル１３０を収納するノズル収納部２２が設けられている。ノズル収納部２２は、充填ノズル１３０が外されるとオフに切り替わるノズルスイッチ２４を有する。ノズルスイッチ２４は、充填ノズル１３０が収納されているときは、オンに切り替わり、ノズル検知信号を制御部５０に出力する。
【００１４】
回収経路４０は、両端が液化ガス充填用開閉弁Ｖ１の上流と下流とをバイパスするように液化ガス供給経路３０に分岐接続されている。
【００１５】
制御部５０は、充填開始スイッチ５２からのスタート信号、またはノズルスイッチ２４のオフにより車両１４０に搭載された燃料タンク１４４に液化ガスの充填制御を行うと共に、流量計７０から出力された流量パルスを積算して液化ガス充填量を演算し、演算した液化ガス充填量を表示器５４に表示する。そして、充填停止スイッチ５３からの停止信号、または充填ノズル１３０がノズル収納部２２に戻されてノズルスイッチ２４がオフからオンに切り替わることにより液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を閉弁して充填を終了する。
【００１６】
車両１４０は走行距離に応じて液化ガスを徐々に消費するため、車両１４０に搭載された燃料タンク１４４の内部には、液化ガス（液相）と液化ガスが気化したガス（気相）とがある。例えば、日差しの強い夏場に車両１４０が走行する際は、太陽光で高温となった路面からの熱で燃料タンク１４４が加熱され、気相のガスが熱膨張してタンク内の蒸気圧力が上昇する。このように、燃料タンク１４４の圧力上昇によりタンク圧力と供給圧力との圧力差が所定値以下の場合、充填開始してもタンク圧力が低下するまで液化ガスの流量が増加せず、その分充填時間（充填開始から充填終了までに要する時間）が長くかかることになる。
【００１７】
そこで、制御部５０では、メモリ５６に格納された制御プログラムを実行する。この制御プログラムは、液化ガスの瞬時流量値が予め設定された下限値より少ない場合、あるいは車両１４０の燃料タンク１４４のタンク圧力が供給圧力よりも高い場合には、回収用弁Ｖ２、または回収用弁Ｖ２及び液化ガス供給弁Ｖ３を開弁して当該燃料タンク１４４のタンク圧力を減圧した後、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を開弁して車両１４０に搭載された燃料タンク１４４に液化ガスの充填制御を行う制御プログラムが各納されている。
【００１８】
セパレータ６０は、液化ガス供給経路１５０を介して液化ガス貯蔵タンク及びポンプなどからなる液化ガス供給源に連通されており、ポンプから吐出された液化ガスに含まれる気泡（気化したガス）を分離し、ガス還流経路１６０を介して分離したガスを貯蔵タンクに還流させる。また、セパレータ６０において気泡が分離された液化ガスは、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１の開弁により液化ガス供給経路３０、充填ホース１２０を通過して充填ノズル１３０に供給される。
【００１９】
冷却ユニット９０は、回収経路４０を冷却する冷却管路９２と、冷却管路９２内に充填された冷媒を冷却しながら循環させる冷却機９４とを有する。尚、冷却機９４は、制御部５０により制御されており、燃料タンク１４４より回収したガスを冷却するときに稼働するように制御される。
【００２０】
回収用弁Ｖ２は、冷却ユニット９０の下流に設けられ、燃料タンク１４４へ供給される液化ガスの流量が所定流量以下の場合（燃料タンク１４４のタンク圧力が供給圧力を超える場合、あるいはタンク圧力と供給圧力との差が所定以下の場合）に制御部５０により開弁される。尚、回収用弁Ｖ２が開弁されるときは、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１が閉弁されており、燃料タンク１４４のガスを回収経路４０に回収して燃料タンク１４４内の圧力を減圧する。
【００２１】
液化ガス供給弁Ｖ３は、冷却ユニット９０の上流に設けられ、冷却ユニット９０によって冷却された液化ガスを燃料タンク１４４に供給するときに制御部５０により開弁される。
【００２２】
ここで、制御部５０が実行する制御処理について説明する。
【００２３】
図２は液化ガス充填装置の制御部５０が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。図２に示されるように、Ｓ１１では、充填開始か否かをチェックする。Ｓ１１において、充填ノズル１３０がノズル収納部２２から外されてノズルスイッチ２４がオフになった場合、あるいは充填ノズル１３０が車両１４０の接続部１４２に接続されて充填開始スイッチ５２がオンに操作された場合、充填開始と判断してＳ１２に進む。
【００２４】
Ｓ１２では、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を開弁する。これにより、貯蔵タンクからの液化ガスが液化ガス供給経路３０、充填ホース１２０を通過して充填ノズル１３０に供給される。
【００２５】
次のＳ１３では、流量計７０によって計測された瞬時流量値Ｑ１が予め設定された所定流量値Ｑより多いか否かをチェックする。尚、所定流量値Ｑとしては、例えば、流量計７０の計測範囲の最小値（下限流量値）に設定される。
【００２６】
Ｓ１３において、流量計７０によって計測された瞬時流量値Ｑ１が予め設定された所定流量値Ｑより多い場合（Ｑ１＞Ｑ：ＹＥＳの場合）、燃料タンク１４４に充填される液化ガスの流量が十分にあり、燃料タンク１４４に対する液化ガス充填処理が可能であるので、そのまま液化ガスの充填を継続する。
【００２７】
次のＳ１４では、充填終了か否かをチェックする。Ｓ１４において、充填ノズル１３０がノズル収納部２２から外されてノズルスイッチ２４がオフ、且つ充填停止スイッチ５３がオフ、且つ流量計７０により計測された瞬時流量値Ｑ１が所定流量値Ｑを超える場合（ＹＥＳの場合）は、充填中と判断して液化ガス充填を継続する。
【００２８】
また、Ｓ１４において、充填ノズル１３０がノズル収納部２２に戻されてノズルスイッチ２４がオンの場合、または充填停止スイッチ５３がオンに操作された場合、または流量計７０により計測された瞬時流量値Ｑ１が所定流量値Ｑより少ない流量（計測不可能な微小流量値）に低下した場合（ＮＯの場合）は、充填終了と判断してＳ１５に進み、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を閉弁する。
【００２９】
また、上記Ｓ１３において、回収用弁Ｖ２を開弁してから所定時間が経過量計７０によって計測された瞬時流量値Ｑ１が予め設定された所定流量値Ｑより少ない場合（Ｑ１＜Ｑ：ＮＯの場合）、燃料タンク１４４に充填される液化ガスの流量が少なく、燃料タンク１４４に対する液化ガス充填処理が正常に行えないので、Ｓ１６に進む。Ｓ１６では、一旦液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を閉弁する。
【００３０】
続いて、Ｓ１７において、回収用弁Ｖ２を開弁して燃料タンク１４４のガスを回収経路４０に回収する。これにより、燃料タンク１４４の内部で気化したガスが回収されると共に、燃料タンク１４４内の圧力が低下する。
【００３１】
次のＳ１８では、回収用弁Ｖ２を開弁してから所定時間Ｔ１が経過したか否かをチェックする。Ｓ１８において、回収用弁Ｖ２を開弁してから所定時間Ｔ１が経過するまで（ＮＯの場合）この状態を継続し、回収用弁Ｖ２を開弁してから所定時間Ｔ１が経過すると（ＹＥＳの場合）、Ｓ１９に進み、回収用弁Ｖ２を閉弁する。
【００３２】
さらに、Ｓ２０では、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を開弁して燃料タンク１４４への液化ガスの充填を開始する。これにより、燃料タンク１４４にタンク温度よりも低温の液化ガスが充填されて燃料タンク１４４の温度が徐々に低下する。また、冷却機９４を駆動して燃料タンク１４４より回収経路４０に回収したガスを冷却する。
【００３３】
続いて、Ｓ２１では、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を開弁して所定時間Ｔ２が経過したか否かをチェックする。Ｓ２１において、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を開弁して所定時間Ｔ２が経過するまで（ＮＯの場合）この状態を継続し、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を開弁して所定時間Ｔ２が経過すると（ＹＥＳの場合）、Ｓ２２に進み、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を閉弁すると共に、冷却機９４を停止する。
【００３４】
次のＳ２３では、回収用弁Ｖ２及び液化ガス供給弁Ｖ３を開弁して冷却ユニット９０により冷却された回収経路４０内の液化ガスを燃料タンク１４４に供給する。これにより、冷却ユニット９０により冷却された液化ガスが燃料タンク１４４に供給されて燃料タンク１４４の温度がさらに低下する。燃料タンク１４４の気相は、冷却された液化ガスの供給により液化されて温度及び圧力が低下する。
【００３５】
続いて、Ｓ２４では、回収用弁Ｖ２及び液化ガス供給弁Ｖ３を開弁してから所定時間Ｔ３が経過したか否かをチェックする。Ｓ２４において、回収用弁Ｖ２及び液化ガス供給弁Ｖ３を開弁してから所定時間Ｔ３が経過するまで（ＮＯの場合）この状態を継続し、回収用弁Ｖ２及び液化ガス供給弁Ｖ３を開弁してから所定時間Ｔ３が経過すると（ＹＥＳの場合）、Ｓ２５に進み、回収用弁Ｖ２及び液化ガス供給弁Ｖ３を閉弁する。
【００３６】
次のＳ２６では、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を開弁する。上記Ｓ１７〜Ｓ２５の処理により燃料タンク１４４の温度及び圧力が当初よりも低下しているため、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１の開弁により貯蔵タンクからの液化ガスが当初よりも大流量で燃料タンク１４４に充填され、充填開始から燃料タンク１４４の圧力が目標圧力となる充填終了までの充填時間を短縮できる。
【００３７】
続いて、Ｓ２７に進み、充填終了か否かをチェックする。Ｓ２７において、充填ノズル１３０がノズル収納部２２から外されてノズルスイッチ２４がオフ、且つ充填停止スイッチ５３がオフ、且つ流量計７０により計測された瞬時流量値Ｑ１が所定流量値Ｑを超える場合は、充填中と判断して液化ガス充填を継続する。
【００３８】
また、Ｓ２７において、充填ノズル１３０がノズル収納部２２に戻されてノズルスイッチ２４がオンの場合、または充填停止スイッチ５３がオンに操作された場合、または流量計７０により計測された瞬時流量値Ｑ１が所定流量値Ｑより少ない流量（計測可能な下限値）に低下した場合は、充填終了と判断してＳ２８に進み、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を閉弁する。
【００３９】
このように、車両１４０の燃料タンク１４４が温度上昇によりガス充填開始時の瞬時流量値Ｑ１が所定流量値Ｑより少ない場合は、Ｓ１６〜Ｓ２８の制御処理によって燃料タンク１４４の気相圧力を低下させ、あるいは燃料タンク１４４から回収した液化ガスを冷却ユニット９０により冷却して燃料タンク１４４に供給することで燃料タンク１４４の温度を低下させることができる。その結果、燃料タンク１４４の圧力が低下するため、液化ガスを充填する際の流量が増加して充填時間を短縮することが可能になる。
〔変形例〕
図３は液化ガス充填装置の変形例を示す図である。尚、図３において、前述した図１と同一部分には同一符合を付してその説明を省略する。
【００４０】
図３に示されるように、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１の上流の液化ガス供給経路３０には、第１圧力センサ１７０が設けられ、回収経路４０の回収弁Ｖ２の下流には、第２圧力センサ１８０が設けられている。第１圧力センサ１７０は、液化ガス供給経路３０の供給圧力Ｐ１を検出し、圧力検出信号を制御部５０に出力する。第２圧力センサ１８０は、充填ノズル１３０が車両１４０の接続部１４２に接続された際の燃料タンク１４４のタンク圧力が充填ホース１２０を介して導入されると共に、燃料タンク１４４のタンク圧力を検出し、そのときの圧力検出信号を制御部５０に出力する。
【００４１】
図４は変形例の制御処理を説明するためのフローチャートである。図４に示されるように、Ｓ３１では、充填開始か否かをチェックする。Ｓ３１において、充填ノズル１３０がノズル収納部２２から外されてノズルスイッチ２４がオフになった場合、あるいは充填ノズル１３０が車両１４０の接続部１４２に接続されて充填開始スイッチ５２がオンに操作された場合（ＹＥＳの場合）、充填開始と判断してＳ３２に進む。
【００４２】
次のＳ３２では、第２圧力センサ１８０により検出された燃料タンク１４４のタンク圧力Ｐ２と、第１圧力センサ１７０により検出された供給圧力Ｐ１とが比較され、タンク圧力Ｐ２が供給圧力Ｐ１より低いか否かをチェックする。Ｓ３３において、タンク圧力Ｐ２が供給圧力Ｐ１より低い場合（Ｐ１＞Ｐ２：ＹＥＳの場合）、又は供給圧力Ｐ１とタンク圧力Ｐ２との差Ｐ１−Ｐ２が所定値Ｐａ以上の場合（Ｐ１−Ｐ２＞Ｐａ：ＹＥＳの場合）、燃料タンク１４４に充填される液化ガスの流量が十分にあり、短時間での充填が可能であるので、Ｓ３３に進み、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を開弁する。これにより、貯蔵タンクからの液化ガスが液化ガス供給経路３０、充填ホース１２０を通過して充填ノズル１３０に供給される。
【００４３】
次のＳ３４では、充填終了か否かをチェックする。Ｓ３４において、充填ノズル１３０がノズル収納部２２から外されてノズルスイッチ２４がオフ、且つ充填停止スイッチ５３がオフ、且つ流量計７０により計測された瞬時流量値Ｑ１が所定流量値Ｑを超える場合（ＹＥＳの場合）は、充填中と判断して液化ガス充填を継続する。
【００４４】
また、Ｓ３４において、充填ノズル１３０がノズル収納部２２に戻されてノズルスイッチ２４がオンの場合、または充填停止スイッチ５３がオンに操作された場合、または流量計７０により計測された瞬時流量値Ｑ１が所定流量値Ｑより少ない流量（計測可能な下限値）に低下した場合（ＮＯの場合）は、充填終了と判断してＳ３５に進み、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を閉弁する。
【００４５】
また、上記Ｓ３２において、燃料タンク１４４のタンク圧力Ｐ２が供給圧力Ｐ１より高い場合（Ｐ１＜Ｐ２：ＮＯの場合）、又は供給圧力Ｐ１とタンク圧力Ｐ２との差Ｐ１−Ｐ２が所定値Ｐａ未満の場合（Ｐ１−Ｐ２＜Ｐａ：ＮＯの場合）、燃料タンク１４４に充填される液化ガスの流量が少なくて燃料タンク１４４に対する液化ガス充填処理が正常に行えないので、Ｓ３６に進む。尚、Ｓ３６〜Ｓ４７の制御処理は、前述したＳ１７〜Ｓ２８の制御処理と同じため、これらの説明は省略する。
【００４６】
このように、車両１４０の燃料タンク１４４が温度上昇によりガス充填開始時の燃料タンク１４４のタンク圧力Ｐ２が供給圧力Ｐ１より高い場合（Ｐ１＜Ｐ２）は、Ｓ３６〜Ｓ４７の制御処理によって燃料タンク１４４内の圧力を低下させ、あるいは燃料タンク１４４から回収したガスを冷却ユニット９０により冷却して燃料タンク１４４に供給することで燃料タンク１４４の温度を低下させることができる。その結果、燃料タンク１４４の圧力が低下するため、液化ガスを充填する際の流量が増加して充填時間を短縮することが可能になる。
【００４７】
また、上記変形例においては、燃料タンク１４４のタンク圧力Ｐ２を第２圧力センサ１８０により検出する構成について説明したが、これに限らず、例えば、車両１４０の燃料タンク１４４に圧力センサを設け、当該車載圧力センサの検出データを無線信号により液化ガス充填装置１０Ａの制御部５０に送信する構成としても良い。
【００４８】
また、別の変形例として、充填中の流量が所定値より低下したとき、あるいは、充填流量の計測値がゼロになったとき、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を閉弁して液化ガスの充填を停止すると共に、例えば、当該ガスステーションの管理コンピュータや充填装置や充填装置周辺の表示灯に報知する報知手段を設ける構成としても良い。
【００４９】
すなわち、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を開弁しても車両１４０の燃料タンク１４４に液化ガスが充填されないことを報知するようにすれば、当該ガスステーションの係員は当該燃料タンク１４４のタンク圧力が供給圧力より高いことを認識することができる。そして、当該ガスステーションの係員は、当該燃料タンク１４４のガス抜き操作を行うか、あるいは燃料タンク１４４を冷却する冷却作業を行うことで、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１の開弁により燃料タンク１４４へのガス充填が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
上記実施例では、車両１４０に搭載された燃料タンク１４４に液化ガスを充填する場合を一例として挙げたが、これに限らず、例えば、タンクローリ車のタンクから車両用燃料タンク以外の被充填容器（例えば、住宅や建築物の暖房設備に液化ガスを充填するための貯蔵タンクなど）に液化ガスを充填する場合にも適用することができるのは勿論である。
【００５１】
また、液化ガスとしては、例えば、ブタン・プロパンなどを主成分とするＬＰＧ（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｇａｓ）を用いても良いし、あるいはディーゼル燃料として使用されるＤＭＥ（ジメチルエーテル）を用いても良い。
【符号の説明】
【００５２】
１０、１０Ａ 液化ガス充填装置
２０ 筐体
２２ ノズル収納部
２４ ノズルスイッチ
３０ 液化ガス供給経路
４０ 回収経路
５０ 制御部
５２ 充填開始スイッチ
５３ 充填停止スイッチ
５４ 表示器
５６ メモリ
６０ セパレータ
７０ 流量計
９０ 冷却ユニット
９２ 冷却管路
９４ 冷却機
１２０ 充填ホース
１３０ 充填ノズル
１４０ 車両
１４２ 接続部
１４４ 燃料タンク（被充填タンク）
１５０ 液化ガス供給経路
１６０ ガス還流経路
１７０ 第１圧力センサ
１８０ 第２圧力センサ
Ｖ１ 液化ガス充填用開閉弁
Ｖ２ 回収用弁
Ｖ３ 液化ガス供給弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は液化ガス充填装置に係り、特に液化ガス供給側の圧力と被充填タンクの圧力との差により被充填タンクに液化ガスを充填する液化ガス充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液化ガスを燃料として走行する車両は、ガスステーションに設置された液化ガス充填装置により燃料タンク（被充填タンク）に液化ガスが充填される。この種の液化ガス充填装置は、液化ガスが貯蔵された供給元の貯蔵タンク内の液化ガスの圧力、あるいはポンプによって加圧された液化ガスの圧力よりなる供給圧力と、燃料タンク内の液化ガスの圧力との圧力差により当該燃料タンクに液化ガスを充填する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１２２２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液化ガス充填装置により車両の燃料タンクに液化ガスを充填する際、車両の走行条件（例えば、太陽熱の強い日）によって燃料タンクの温度が上昇し、当該燃料タンク内の液化ガスの蒸気圧が上昇し、この結果、タンク内の液化ガスの圧力が供給圧力以上に上昇、或いは供給圧力に近づくこともある。
【０００５】
このように燃料タンクのタンク圧力が供給圧力以上に上昇した場合（或いは供給圧力に近づいた場合）は、液化ガス充填装置の充填ノズルが燃料タンクに接続されても液化ガスが燃料タンクに充填されず、あるいは燃料タンクのタンク圧力が供給圧力より僅かに低い場合には、燃料タンクに供給される液化ガスの流量が少なく、充填完了するまでにかなりの時間がかかるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した液化ガス充填装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
（１）本発明は、被充填タンクに液化ガスを供給する液化ガス供給経路と、
前記液化ガス供給経路を通過する流量を計測する流量計と、
前記液化ガス供給経路を開又は閉とする開閉弁と、
前記開閉弁を開閉制御すると共に、前記流量計により計測された流量値から積算流量値を演算する制御部とを有する液化ガス充填装置において、
前記開閉弁の下流の前記液化ガス供給経路から分岐された回収経路と、
前記回収経路の下流側に設けられた回収用弁と、を備え、
前記制御部は、前記開閉弁を開弁することによる前記被充填タンクへの充填開始時に、前記流量計により計測された前記液化ガス供給経路を流れる液化ガスの流量計測値が予め設定された所定値より少ない場合に前記開閉弁を閉弁すると共に、前記回収用弁を開弁して前記被充填タンク内のガスを前記回収経路に回収し、その後前記開閉弁を開弁して液化ガスを前記被充填タンクに充填することを特徴とする。
（２）本発明は、前記回収経路の上流側を開又は閉とする液化ガス供給弁を備え、
前記制御部は、前記被充填タンクへの充填開始時に前記液化ガス供給経路の流量が所定値より少ない場合に前記開閉弁を閉弁すると共に、前記液化ガス供給弁を開弁して前記被充填タンク内のガスを前記回収経路に回収し、その後前記開閉弁を開弁すると共に、前記液化ガス供給弁を閉弁し、さらに所定時間経過後に前記液化ガス供給弁を開弁して前記回収経路に回収したガスを前記被充填タンクに戻すことを特徴とする。
（３）本発明は、被充填タンクに液化ガスを供給する液化ガス供給経路と、
前記液化ガス供給経路を通過する流量を計測する流量計と、
前記液化ガス供給経路を開又は閉とする開閉弁と、
前記開閉弁を開閉制御すると共に、前記流量計により計測された流量値から積算流量値を演算する制御部とを有する液化ガス充填装置において、
前記開閉弁の下流の前記液化ガス供給経路から分岐された回収経路と、
前記回収経路に設けられた回収用弁と、
前記液化ガス供給経路の供給圧力を検出する第１圧力センサと、
前記被充填タンクのタンク圧力を検出する第２圧力センサとを備え、
前記制御部は、前記被充填タンクへの充填開始前に前記第１圧力センサにより検出された前記供給圧力と前記第２圧力センサにより検出された前記タンク圧力とを比較し、前記タンク圧力が前記供給圧力よりも高い場合には、あるいはタンク圧力と供給圧力との差が所定圧力以下の場合には、前記回収用弁を開弁して前記被充填タンクのガスを前記回収経路に回収し、その後前記開閉弁を開弁して液化ガスを前記被充填タンクに充填することを特徴とする。
（４）本発明の前記制御部は、充填開始前の前記タンク圧力が前記供給圧力よりも高い場合には、前記回収弁を開弁して前記被充填タンクのガスを前記回収経路に回収し、その後前記開閉弁を開弁して前記被充填タンクに液化ガスを充填し、その後前記回収弁及び前記液化ガス供給弁を開弁して前記回収経路に回収したガスを前記被充填タンクに戻すことを特徴とする。
（５）本発明は、前記回収経路に冷却器を設け、前記回収経路に回収された液化ガスを前記冷却器により冷却して前記被充填タンクに充填することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、被充填タンクへの充填開始時に液化ガス供給経路の流量が所定値より少ない場合、あるいはタンク内の液化ガスの圧力と供給圧力との差が所定圧力以下の場合には、回収用弁を開弁して被充填タンクの液化ガスを回収経路に回収し、その後開閉弁を開弁して液化ガスを被充填タンクに充填するため、被充填タンクの圧力を減圧してから液化ガスを充填することができ、充填開始から充填完了までの充填時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による液化ガス充填装置の一実施例の概略構成を示す図である。
【図２】液化ガス充填装置の制御部が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】液化ガス充填装置の変形例を示す図である。
【図４】変形例の制御処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は本発明による液化ガス充填装置の一実施例の概略構成を示す図である。図１に示されるように、液化ガス充填装置１０は、筐体２０内に液化ガス供給経路３０と、回収経路４０と、制御部５０とを有する。液化ガス供給経路３０には、セパレータ６０と、流量計７０と、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１とが設けられている。また、回収経路４０には、冷却ユニット９０と、回収用弁Ｖ２と、液化ガス供給弁Ｖ３とが設けられている。尚、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１、回収用弁Ｖ２、液化ガス供給弁Ｖ３は、夫々電磁弁からなり、制御部５０から出力された制御信号により開弁又は閉弁状態に切り替わる。
【００１２】
液化ガス供給経路３０は、上流側がセパレータ６０に接続され、下流側が筐体２０の側面から引き出された充填ホース１２０、充填ノズル１３０に接続されている。尚、充填ノズル１３０及び車両１４０の接続部１４２は、それぞれ接続時に開弁され、非接続時に閉弁する弁を内蔵している。充填ノズル１３０が車両１４０の接続部１４２に接続されると共に、内蔵された各弁が開弁して充填ノズル１３０と燃料タンク（被充填タンク）１４４との間が連通される。
【００１３】
また、筐体２０の側面には、充填ノズル１３０を収納するノズル収納部２２が設けられている。ノズル収納部２２は、充填ノズル１３０が外されるとオフに切り替わるノズルスイッチ２４を有する。ノズルスイッチ２４は、充填ノズル１３０が収納されているときは、オンに切り替わり、ノズル検知信号を制御部５０に出力する。
【００１４】
回収経路４０は、両端が液化ガス充填用開閉弁Ｖ１の上流と下流とをバイパスするように液化ガス供給経路３０に分岐接続されている。
【００１５】
制御部５０は、充填開始スイッチ５２からのスタート信号、またはノズルスイッチ２４のオフにより車両１４０に搭載された燃料タンク１４４に液化ガスの充填制御を行うと共に、流量計７０から出力された流量パルスを積算して液化ガス充填量を演算し、演算した液化ガス充填量を表示器５４に表示する。そして、充填停止スイッチ５３からの停止信号、または充填ノズル１３０がノズル収納部２２に戻されてノズルスイッチ２４がオフからオンに切り替わることにより液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を閉弁して充填を終了する。
【００１６】
車両１４０は走行距離に応じて液化ガスを徐々に消費するため、車両１４０に搭載された燃料タンク１４４の内部には、液化ガス（液相）と液化ガスが気化したガス（気相）とがある。例えば、日差しの強い夏場に車両１４０が走行する際は、太陽光で高温となった路面からの熱で燃料タンク１４４が加熱され、気相のガスが熱膨張してタンク内の蒸気圧力が上昇する。このように、燃料タンク１４４の圧力上昇によりタンク圧力と供給圧力との圧力差が所定値以下の場合、充填開始してもタンク圧力が低下するまで液化ガスの流量が増加せず、その分充填時間（充填開始から充填終了までに要する時間）が長くかかることになる。
【００１７】
そこで、制御部５０では、メモリ５６に格納された制御プログラムを実行する。この制御プログラムは、液化ガスの瞬時流量値が予め設定された下限値より少ない場合、あるいは車両１４０の燃料タンク１４４のタンク圧力が供給圧力よりも高い場合には、回収用弁Ｖ２、または回収用弁Ｖ２及び液化ガス供給弁Ｖ３を開弁して当該燃料タンク１４４のタンク圧力を減圧した後、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を開弁して車両１４０に搭載された燃料タンク１４４に液化ガスの充填制御を行う制御プログラムが各納されている。
【００１８】
セパレータ６０は、液化ガス供給経路１５０を介して液化ガス貯蔵タンク及びポンプなどからなる液化ガス供給源に連通されており、ポンプから吐出された液化ガスに含まれる気泡（気化したガス）を分離し、ガス還流経路１６０を介して分離したガスを貯蔵タンクに還流させる。また、セパレータ６０において気泡が分離された液化ガスは、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１の開弁により液化ガス供給経路３０、充填ホース１２０を通過して充填ノズル１３０に供給される。
【００１９】
冷却ユニット９０は、回収経路４０を冷却する冷却管路９２と、冷却管路９２内に充填された冷媒を冷却しながら循環させる冷却機９４とを有する。尚、冷却機９４は、制御部５０により制御されており、燃料タンク１４４より回収したガスを冷却するときに稼働するように制御される。
【００２０】
回収用弁Ｖ２は、冷却ユニット９０の下流に設けられ、燃料タンク１４４へ供給される液化ガスの流量が所定流量以下の場合（燃料タンク１４４のタンク圧力が供給圧力を超える場合、あるいはタンク圧力と供給圧力との差が所定以下の場合）に制御部５０により開弁される。尚、回収用弁Ｖ２が開弁されるときは、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１が閉弁されており、燃料タンク１４４のガスを回収経路４０に回収して燃料タンク１４４内の圧力を減圧する。
【００２１】
液化ガス供給弁Ｖ３は、冷却ユニット９０の上流に設けられ、冷却ユニット９０によって冷却された液化ガスを燃料タンク１４４に供給するときに制御部５０により開弁される。
【００２２】
ここで、制御部５０が実行する制御処理について説明する。
【００２３】
図２は液化ガス充填装置の制御部５０が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。図２に示されるように、Ｓ１１では、充填開始か否かをチェックする。Ｓ１１において、充填ノズル１３０がノズル収納部２２から外されてノズルスイッチ２４がオフになった場合、あるいは充填ノズル１３０が車両１４０の接続部１４２に接続されて充填開始スイッチ５２がオンに操作された場合、充填開始と判断してＳ１２に進む。
【００２４】
Ｓ１２では、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を開弁する。これにより、貯蔵タンクからの液化ガスが液化ガス供給経路３０、充填ホース１２０を通過して充填ノズル１３０に供給される。
【００２５】
次のＳ１３では、流量計７０によって計測された瞬時流量値Ｑ１が予め設定された所定流量値Ｑより多いか否かをチェックする。尚、所定流量値Ｑとしては、例えば、流量計７０の計測範囲の最小値（下限流量値）に設定される。
【００２６】
Ｓ１３において、流量計７０によって計測された瞬時流量値Ｑ１が予め設定された所定流量値Ｑより多い場合（Ｑ１＞Ｑ：ＹＥＳの場合）、燃料タンク１４４に充填される液化ガスの流量が十分にあり、燃料タンク１４４に対する液化ガス充填処理が可能であるので、そのまま液化ガスの充填を継続する。
【００２７】
次のＳ１４では、充填終了か否かをチェックする。Ｓ１４において、充填ノズル１３０がノズル収納部２２から外されてノズルスイッチ２４がオフ、且つ充填停止スイッチ５３がオフ、且つ流量計７０により計測された瞬時流量値Ｑ１が所定流量値Ｑを超える場合（ＹＥＳの場合）は、充填中と判断して液化ガス充填を継続する。
【００２８】
また、Ｓ１４において、充填ノズル１３０がノズル収納部２２に戻されてノズルスイッチ２４がオンの場合、または充填停止スイッチ５３がオンに操作された場合、または流量計７０により計測された瞬時流量値Ｑ１が所定流量値Ｑより少ない流量（計測不可能な微小流量値）に低下した場合（ＮＯの場合）は、充填終了と判断してＳ１５に進み、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を閉弁する。
【００２９】
また、上記Ｓ１３において、回収用弁Ｖ２を開弁してから所定時間が経過量計７０によって計測された瞬時流量値Ｑ１が予め設定された所定流量値Ｑより少ない場合（Ｑ１＜Ｑ：ＮＯの場合）、燃料タンク１４４に充填される液化ガスの流量が少なく、燃料タンク１４４に対する液化ガス充填処理が正常に行えないので、Ｓ１６に進む。Ｓ１６では、一旦液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を閉弁する。
【００３０】
続いて、Ｓ１７において、回収用弁Ｖ２を開弁して燃料タンク１４４のガスを回収経路４０に回収する。これにより、燃料タンク１４４の内部で気化したガスが回収されると共に、燃料タンク１４４内の圧力が低下する。
【００３１】
次のＳ１８では、回収用弁Ｖ２を開弁してから所定時間Ｔ１が経過したか否かをチェックする。Ｓ１８において、回収用弁Ｖ２を開弁してから所定時間Ｔ１が経過するまで（ＮＯの場合）この状態を継続し、回収用弁Ｖ２を開弁してから所定時間Ｔ１が経過すると（ＹＥＳの場合）、Ｓ１９に進み、回収用弁Ｖ２を閉弁する。
【００３２】
さらに、Ｓ２０では、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を開弁して燃料タンク１４４への液化ガスの充填を開始する。これにより、燃料タンク１４４にタンク温度よりも低温の液化ガスが充填されて燃料タンク１４４の温度が徐々に低下する。また、冷却機９４を駆動して燃料タンク１４４より回収経路４０に回収したガスを冷却する。
【００３３】
続いて、Ｓ２１では、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を開弁して所定時間Ｔ２が経過したか否かをチェックする。Ｓ２１において、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を開弁して所定時間Ｔ２が経過するまで（ＮＯの場合）この状態を継続し、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を開弁して所定時間Ｔ２が経過すると（ＹＥＳの場合）、Ｓ２２に進み、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を閉弁すると共に、冷却機９４を停止する。
【００３４】
次のＳ２３では、回収用弁Ｖ２及び液化ガス供給弁Ｖ３を開弁して冷却ユニット９０により冷却された回収経路４０内の液化ガスを燃料タンク１４４に供給する。これにより、冷却ユニット９０により冷却された液化ガスが燃料タンク１４４に供給されて燃料タンク１４４の温度がさらに低下する。燃料タンク１４４の気相は、冷却された液化ガスの供給により液化されて温度及び圧力が低下する。
【００３５】
続いて、Ｓ２４では、回収用弁Ｖ２及び液化ガス供給弁Ｖ３を開弁してから所定時間Ｔ３が経過したか否かをチェックする。Ｓ２４において、回収用弁Ｖ２及び液化ガス供給弁Ｖ３を開弁してから所定時間Ｔ３が経過するまで（ＮＯの場合）この状態を継続し、回収用弁Ｖ２及び液化ガス供給弁Ｖ３を開弁してから所定時間Ｔ３が経過すると（ＹＥＳの場合）、Ｓ２５に進み、回収用弁Ｖ２及び液化ガス供給弁Ｖ３を閉弁する。
【００３６】
次のＳ２６では、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を開弁する。上記Ｓ１７〜Ｓ２５の処理により燃料タンク１４４の温度及び圧力が当初よりも低下しているため、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１の開弁により貯蔵タンクからの液化ガスが当初よりも大流量で燃料タンク１４４に充填され、充填開始から燃料タンク１４４の圧力が目標圧力となる充填終了までの充填時間を短縮できる。
【００３７】
続いて、Ｓ２７に進み、充填終了か否かをチェックする。Ｓ２７において、充填ノズル１３０がノズル収納部２２から外されてノズルスイッチ２４がオフ、且つ充填停止スイッチ５３がオフ、且つ流量計７０により計測された瞬時流量値Ｑ１が所定流量値Ｑを超える場合は、充填中と判断して液化ガス充填を継続する。
【００３８】
また、Ｓ２７において、充填ノズル１３０がノズル収納部２２に戻されてノズルスイッチ２４がオンの場合、または充填停止スイッチ５３がオンに操作された場合、または流量計７０により計測された瞬時流量値Ｑ１が所定流量値Ｑより少ない流量（計測可能な下限値）に低下した場合は、充填終了と判断してＳ２８に進み、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を閉弁する。
【００３９】
このように、車両１４０の燃料タンク１４４が温度上昇によりガス充填開始時の瞬時流量値Ｑ１が所定流量値Ｑより少ない場合は、Ｓ１６〜Ｓ２８の制御処理によって燃料タンク１４４の気相圧力を低下させ、あるいは燃料タンク１４４から回収した液化ガスを冷却ユニット９０により冷却して燃料タンク１４４に供給することで燃料タンク１４４の温度を低下させることができる。その結果、燃料タンク１４４の圧力が低下するため、液化ガスを充填する際の流量が増加して充填時間を短縮することが可能になる。
〔変形例〕
図３は液化ガス充填装置の変形例を示す図である。尚、図３において、前述した図１と同一部分には同一符合を付してその説明を省略する。
【００４０】
図３に示されるように、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１の上流の液化ガス供給経路３０には、第１圧力センサ１７０が設けられ、回収経路４０の回収弁Ｖ２の下流には、第２圧力センサ１８０が設けられている。第１圧力センサ１７０は、液化ガス供給経路３０の供給圧力Ｐ１を検出し、圧力検出信号を制御部５０に出力する。第２圧力センサ１８０は、充填ノズル１３０が車両１４０の接続部１４２に接続された際の燃料タンク１４４のタンク圧力が充填ホース１２０を介して導入されると共に、燃料タンク１４４のタンク圧力を検出し、そのときの圧力検出信号を制御部５０に出力する。
【００４１】
図４は変形例の制御処理を説明するためのフローチャートである。図４に示されるように、Ｓ３１では、充填開始か否かをチェックする。Ｓ３１において、充填ノズル１３０がノズル収納部２２から外されてノズルスイッチ２４がオフになった場合、あるいは充填ノズル１３０が車両１４０の接続部１４２に接続されて充填開始スイッチ５２がオンに操作された場合（ＹＥＳの場合）、充填開始と判断してＳ３２に進む。
【００４２】
次のＳ３２では、第２圧力センサ１８０により検出された燃料タンク１４４のタンク圧力Ｐ２と、第１圧力センサ１７０により検出された供給圧力Ｐ１とが比較され、タンク圧力Ｐ２が供給圧力Ｐ１より低いか否かをチェックする。Ｓ３３において、タンク圧力Ｐ２が供給圧力Ｐ１より低い場合（Ｐ１＞Ｐ２：ＹＥＳの場合）、又は供給圧力Ｐ１とタンク圧力Ｐ２との差Ｐ１−Ｐ２が所定値Ｐａ以上の場合（Ｐ１−Ｐ２＞Ｐａ：ＹＥＳの場合）、燃料タンク１４４に充填される液化ガスの流量が十分にあり、短時間での充填が可能であるので、Ｓ３３に進み、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を開弁する。これにより、貯蔵タンクからの液化ガスが液化ガス供給経路３０、充填ホース１２０を通過して充填ノズル１３０に供給される。
【００４３】
次のＳ３４では、充填終了か否かをチェックする。Ｓ３４において、充填ノズル１３０がノズル収納部２２から外されてノズルスイッチ２４がオフ、且つ充填停止スイッチ５３がオフ、且つ流量計７０により計測された瞬時流量値Ｑ１が所定流量値Ｑを超える場合（ＹＥＳの場合）は、充填中と判断して液化ガス充填を継続する。
【００４４】
また、Ｓ３４において、充填ノズル１３０がノズル収納部２２に戻されてノズルスイッチ２４がオンの場合、または充填停止スイッチ５３がオンに操作された場合、または流量計７０により計測された瞬時流量値Ｑ１が所定流量値Ｑより少ない流量（計測可能な下限値）に低下した場合（ＮＯの場合）は、充填終了と判断してＳ３５に進み、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を閉弁する。
【００４５】
また、上記Ｓ３２において、燃料タンク１４４のタンク圧力Ｐ２が供給圧力Ｐ１より高い場合（Ｐ１＜Ｐ２：ＮＯの場合）、又は供給圧力Ｐ１とタンク圧力Ｐ２との差Ｐ１−Ｐ２が所定値Ｐａ未満の場合（Ｐ１−Ｐ２＜Ｐａ：ＮＯの場合）、燃料タンク１４４に充填される液化ガスの流量が少なくて燃料タンク１４４に対する液化ガス充填処理が正常に行えないので、Ｓ３６に進む。尚、Ｓ３６〜Ｓ４７の制御処理は、前述したＳ１７〜Ｓ２８の制御処理と同じため、これらの説明は省略する。
【００４６】
このように、車両１４０の燃料タンク１４４が温度上昇によりガス充填開始時の燃料タンク１４４のタンク圧力Ｐ２が供給圧力Ｐ１より高い場合（Ｐ１＜Ｐ２）は、Ｓ３６〜Ｓ４７の制御処理によって燃料タンク１４４内の圧力を低下させ、あるいは燃料タンク１４４から回収したガスを冷却ユニット９０により冷却して燃料タンク１４４に供給することで燃料タンク１４４の温度を低下させることができる。その結果、燃料タンク１４４の圧力が低下するため、液化ガスを充填する際の流量が増加して充填時間を短縮することが可能になる。
【００４７】
また、上記変形例においては、燃料タンク１４４のタンク圧力Ｐ２を第２圧力センサ１８０により検出する構成について説明したが、これに限らず、例えば、車両１４０の燃料タンク１４４に圧力センサを設け、当該車載圧力センサの検出データを無線信号により液化ガス充填装置１０Ａの制御部５０に送信する構成としても良い。
【００４８】
また、別の変形例として、充填中の流量が所定値より低下したとき、あるいは、充填流量の計測値がゼロになったとき、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を閉弁して液化ガスの充填を停止すると共に、例えば、当該ガスステーションの管理コンピュータや充填装置や充填装置周辺の表示灯に報知する報知手段を設ける構成としても良い。
【００４９】
すなわち、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１を開弁しても車両１４０の燃料タンク１４４に液化ガスが充填されないことを報知するようにすれば、当該ガスステーションの係員は当該燃料タンク１４４のタンク圧力が供給圧力より高いことを認識することができる。そして、当該ガスステーションの係員は、当該燃料タンク１４４のガス抜き操作を行うか、あるいは燃料タンク１４４を冷却する冷却作業を行うことで、液化ガス充填用開閉弁Ｖ１の開弁により燃料タンク１４４へのガス充填が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
上記実施例では、車両１４０に搭載された燃料タンク１４４に液化ガスを充填する場合を一例として挙げたが、これに限らず、例えば、タンクローリ車のタンクから車両用燃料タンク以外の被充填容器（例えば、住宅や建築物の暖房設備に液化ガスを充填するための貯蔵タンクなど）に液化ガスを充填する場合にも適用することができるのは勿論である。
【００５１】
また、液化ガスとしては、例えば、ブタン・プロパンなどを主成分とするＬＰＧ（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｇａｓ）を用いても良いし、あるいはディーゼル燃料として使用されるＤＭＥ（ジメチルエーテル）を用いても良い。
【符号の説明】
【００５２】
１０、１０Ａ 液化ガス充填装置
２０ 筐体
２２ ノズル収納部
２４ ノズルスイッチ
３０ 液化ガス供給経路
４０ 回収経路
５０ 制御部
５２ 充填開始スイッチ
５３ 充填停止スイッチ
５４ 表示器
５６ メモリ
６０ セパレータ
７０ 流量計
９０ 冷却ユニット
９２ 冷却管路
９４ 冷却機
１２０ 充填ホース
１３０ 充填ノズル
１４０ 車両
１４２ 接続部
１４４ 燃料タンク（被充填タンク）
１５０ 液化ガス供給経路
１６０ ガス還流経路
１７０ 第１圧力センサ
１８０ 第２圧力センサ
Ｖ１ 液化ガス充填用開閉弁
Ｖ２ 回収用弁
Ｖ３ 液化ガス供給弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被充填タンクに液化ガスを供給する液化ガス供給経路と、
前記液化ガス供給経路を通過する流量を計測する流量計と、
前記液化ガス供給経路を開又は閉とする開閉弁と、
前記開閉弁を開閉制御すると共に、前記流量計により計測された流量値から積算流量値を演算する制御部とを有する液化ガス充填装置において、
前記開閉弁の下流の前記液化ガス供給経路から分岐された回収経路と、
前記回収経路の下流側に設けられた回収用弁と、を備え、
前記制御部は、前記開閉弁を開弁することによる前記被充填タンクへの充填開始時に、前記流量計により計測された前記液化ガス供給経路を流れる液化ガスの流量計測値が予め設定された所定値より少ない場合に前記開閉弁を閉弁すると共に、前記回収用弁を開弁して前記被充填タンク内のガスを前記回収経路に回収し、その後前記開閉弁を開弁して液化ガスを前記被充填タンクに充填することを特徴とする液化ガス充填装置。
【請求項２】
前記回収経路の上流側を開又は閉とする液化ガス供給弁を備え、
前記制御部は、前記被充填タンクへの充填開始時に前記液化ガス供給経路の流量が所定値より少ない場合に前記開閉弁を閉弁すると共に、前記液化ガス供給弁を開弁して前記被充填タンク内のガスを前記回収経路に回収し、その後前記開閉弁を開弁すると共に、前記液化ガス供給弁を閉弁し、さらに所定時間経過後に前記液化ガス供給弁を開弁して前記回収経路に回収したガスを前記被充填タンクに戻すことを特徴とする請求項１に記載の液化ガス充填装置。
【請求項３】
被充填タンクに液化ガスを供給する液化ガス供給経路と、
前記液化ガス供給経路を通過する流量を計測する流量計と、
前記液化ガス供給経路を開又は閉とする開閉弁と、
前記開閉弁を開閉制御すると共に、前記流量計により計測された流量値から積算流量値を演算する制御部とを有する液化ガス充填装置において、
前記開閉弁の下流の前記液化ガス供給経路から分岐された回収経路と、
前記回収経路に設けられた回収用弁と、
前記液化ガス供給経路の供給圧力を検出する第１圧力センサと、
前記被充填タンクのタンク圧力を検出する第２圧力センサとを備え、
前記制御部は、前記被充填タンクへの充填開始前に前記第１圧力センサにより検出された前記供給圧力と前記第２圧力センサにより検出された前記タンク圧力とを比較し、前記タンク圧力が前記供給圧力よりも高い場合には、あるいはタンク圧力と供給圧力との差が所定圧力以下の場合には、前記回収用弁を開弁して前記被充填タンクのガスを前記回収経路に回収し、その後前記開閉弁を開弁して液化ガスを前記被充填タンクに充填することを特徴とする液化ガス充填装置。
【請求項４】
前記制御部は、充填開始前の前記タンク圧力が前記供給圧力よりも高い場合には、前記回収弁を開弁して前記被充填タンクのガスを前記回収経路に回収し、その後前記開閉弁を開弁して前記被充填タンクに液化ガスを充填し、その後前記回収弁及び前記液化ガス供給弁を開弁して前記回収経路に回収したガスを前記被充填タンクに戻すことを特徴とする請求項３に記載の液化ガス充填装置。
【請求項５】
前記回収経路に冷却ユニットを設け、前記回収経路に回収された液化ガスを前記冷却ユニットにより冷却して前記被充填タンクに充填することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の液化ガス充填装置。
【請求項１】
被充填タンクに液化ガスを供給する液化ガス供給経路と、
前記液化ガス供給経路を通過する流量を計測する流量計と、
前記液化ガス供給経路を開又は閉とする開閉弁と、
前記開閉弁を開閉制御すると共に、前記流量計により計測された流量値から積算流量値を演算する制御部とを有する液化ガス充填装置において、
前記開閉弁の下流の前記液化ガス供給経路から分岐された回収経路と、
前記回収経路の下流側に設けられた回収用弁と、を備え、
前記制御部は、前記開閉弁を開弁することによる前記被充填タンクへの充填開始時に、前記流量計により計測された前記液化ガス供給経路を流れる液化ガスの流量計測値が予め設定された所定値より少ない場合に前記開閉弁を閉弁すると共に、前記回収用弁を開弁して前記被充填タンク内のガスを前記回収経路に回収し、その後前記開閉弁を開弁して液化ガスを前記被充填タンクに充填することを特徴とする液化ガス充填装置。
【請求項２】
前記回収経路の上流側を開又は閉とする液化ガス供給弁を備え、
前記制御部は、前記被充填タンクへの充填開始時に前記液化ガス供給経路の流量が所定値より少ない場合に前記開閉弁を閉弁すると共に、前記液化ガス供給弁を開弁して前記被充填タンク内のガスを前記回収経路に回収し、その後前記開閉弁を開弁すると共に、前記液化ガス供給弁を閉弁し、さらに所定時間経過後に前記液化ガス供給弁を開弁して前記回収経路に回収したガスを前記被充填タンクに戻すことを特徴とする請求項１に記載の液化ガス充填装置。
【請求項３】
被充填タンクに液化ガスを供給する液化ガス供給経路と、
前記液化ガス供給経路を通過する流量を計測する流量計と、
前記液化ガス供給経路を開又は閉とする開閉弁と、
前記開閉弁を開閉制御すると共に、前記流量計により計測された流量値から積算流量値を演算する制御部とを有する液化ガス充填装置において、
前記開閉弁の下流の前記液化ガス供給経路から分岐された回収経路と、
前記回収経路に設けられた回収用弁と、
前記液化ガス供給経路の供給圧力を検出する第１圧力センサと、
前記被充填タンクのタンク圧力を検出する第２圧力センサとを備え、
前記制御部は、前記被充填タンクへの充填開始前に前記第１圧力センサにより検出された前記供給圧力と前記第２圧力センサにより検出された前記タンク圧力とを比較し、前記タンク圧力が前記供給圧力よりも高い場合には、あるいはタンク圧力と供給圧力との差が所定圧力以下の場合には、前記回収用弁を開弁して前記被充填タンクのガスを前記回収経路に回収し、その後前記開閉弁を開弁して液化ガスを前記被充填タンクに充填することを特徴とする液化ガス充填装置。
【請求項４】
前記制御部は、充填開始前の前記タンク圧力が前記供給圧力よりも高い場合には、前記回収弁を開弁して前記被充填タンクのガスを前記回収経路に回収し、その後前記開閉弁を開弁して前記被充填タンクに液化ガスを充填し、その後前記回収弁及び前記液化ガス供給弁を開弁して前記回収経路に回収したガスを前記被充填タンクに戻すことを特徴とする請求項３に記載の液化ガス充填装置。
【請求項５】
前記回収経路に冷却ユニットを設け、前記回収経路に回収された液化ガスを前記冷却ユニットにより冷却して前記被充填タンクに充填することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の液化ガス充填装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１６３１１９（Ｐ２０１２−１６３１１９Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１６８４（Ｐ２０１１−２１６８４）
【出願日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【出願人】（０００１１００９９）トキコテクノ株式会社 (264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【出願人】（０００１１００９９）トキコテクノ株式会社 (264)
【Ｆターム（参考）】
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