燃料填充装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种燃料填充装置，具有在将氢气或压缩天然气作为可燃气体供给到汽车时，可依据设定压力确实地进行动作之过度填充防止阀。设置有过度填充防止阀２０，包括可燃气体流路２１、利用阀体３０开关可燃气体流路２１的阀部２２、根据可燃气体的填充压力使阀体３０位移之阀体位移装置２３、对该阀体位移装置２３的温度进行调整的温度调整部２４。如利用该燃料填充装置１，即使在可燃气体的温度与过度填充防止阀２０的动作温度之差较大的情况下，也可利用温度调整部２４而使阀体位移装置２３的温度维持在设定温度范围内。因此，可使过度填充防止阀２０按照设定压力确实地进行动作。在这种燃料填充装置１中，可在可燃气体供给路径３上，设置将可燃气体进行冷却的热交换器。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种将氢气或压缩天然气作为可燃气体向汽车中进行填充之。
技术介绍
作为新一代的汽车，将压缩天然气作为燃料使用之压缩天然气汽车和将氢气作为燃料使用之氢气汽车的开发正在不断地取得进展。这些汽车的特长在于，碳酸气、氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)等的排出量少。这些汽车在燃烧补给时与通常的汽油汽车同样，行驶到配备有将作为其燃料的压缩天然气或氢气进行填充之燃料填充装置(dispenser，加气机)的供给基地，并从该燃料填充装置补给压缩天然气或氢气(例如参照非专利文献1)。另外，以下将压缩天然气和氢气统称为可燃气体。作为习知技术所使用的汽车用燃料填充装置，包括例如与形成高压可燃气体的供给源之蓄压器(蓄气器)连接的可燃气体供给路径、对由该蓄气器所供给的可燃气体的供给量进行调整之流量调整阀、对可燃气体的流量进行测定并累计的累计流量计、在填充结束时停止可燃气体的供给之切断阀、采用当可燃气体的压力超过设定压力时可闭合之构造的防止过度填充阀。图14所示为习知的过度填充防止阀之一个例子的概略断面图。该过度填充防止阀20包括可燃气体流路121、利用阀体130使可燃气体流路121开关之阀部122、根据可燃气体的填充压力使前述阀体130位移之阀体位移装置123(参照非专利文献2)。另外，阀体位移装置123在本实施形态中为弹簧，下面作为弹簧123进行说明。可燃气体流路121与可燃气体供给路径3连接。阀部122包括具有阀体130的阀杆131、具有使该阀杆131可滑动地被收纳之滑动孔132的阀箱133。滑动孔132与可燃气体流路121连通。阀体130形成于与在滑动孔132上所形成的阀室134相当的位置上。弹簧123被收纳于弹簧收纳部140中，并在该弹簧收纳部140内部得到反作用力，而通过滚珠141将活塞142向阀部122的方向施力。活塞142被收纳于活塞收纳部143中。活塞142被固定在阀杆131的一端上，且活塞142和阀杆131形成一体进行动作。在活塞收纳部143上，连接有从过度填充防止阀120的次级侧的可燃气体供给路径3分支出的分支路径144。通过该分支路径144，次级侧的可燃气体供给路径3内的可燃气体，被供给到活塞收纳部143内的活塞142和阀部122之间。该过度填充防止阀120象下面这样进行动作。当从次级侧的可燃气体供给路径3向活塞收纳部143的活塞142的下面侧流入之气体的压力，即次级侧的气体压力低于设定压力时，阀杆131因弹簧123的弹性力而向图4中的下方移动，使阀体130和可燃气体流路121的内壁之间产生间隙。藉此，可燃气体流路121打开，可燃气体从初级侧的可燃气体供给路径3向次级侧的可燃气体供给路径3流动。当次级侧的气体压力达到设定压力时，利用该气体压力，活塞142以压缩弹簧123的形态进行移动，使阀体130与可燃气体流路121的内壁抵接，从而使可燃气体流路121闭合。藉此，可使从初级侧的可燃气体供给路径3向次级侧的可燃气体供给路径3之可燃气体的流动停止。这样，过度填充防止阀120形成利用次级侧的气体压力和弹簧123的弹性力之平衡，对可燃气体流路121的开关进行转换的构成。换言之，过度填充防止阀120进行开关转换的设定压力，由弹簧123的弹性力决定。非专利文献1记述了一种作为压缩天然气用的燃料填充装置。在该文献中，揭示了一种具有对天然气体的供给流量进行调整的阀即过度填充防止装置之燃料填充装置(加气机单元)。非专利文献1社团法人日本GAS协会，平成10年4月，P44非专利文献2SEALTECH株式会社，，1996年6月2日然而，一般的气体具有在通过阀等细流路时，因焦耳-汤姆逊效果而使温度发生变化之性质。具体地说，压缩天然气与其它的高压气体(惰性气体、氧气等)同样，当从压缩状态(例如压力20MPa)被绝热膨胀时，气体温度显著下降。而且，氢气与一般的气体不同，为具有因焦耳-汤姆逊效果而使温度上升之性质的气体。因此，氢气在通过阀等时，温度上升。因此，存在下面这样的问题，当过度填充防止阀120因通过该过度填充防止阀120内的可燃气体被加热或冷却时，弹簧123被加热或冷却，其弹簧常数发生变化，结果，过度填充防止阀120有时不以正确的设定压力进行动作。其次，作为汽车的燃料箱，出于减轻重量的考虑，使用由纤维强化塑料(FRP)构成的容器。FRP容器考虑耐久性而规定了使用温度的上限值，其规定值一般大约为85°。如上所述，压缩天然气与其它的高压气体(惰性气体、氧气等)同样，当从压缩状态(例如压力35MPa)被绝热膨胀时，因焦耳-汤姆逊效果而使气体温度显著下降。所以，压缩天然气在通过具有细孔和狭缝的机器，例如机器阀、止回阀、联接器(coupler)时，温度下降。因此，当将天然气在燃料箱中进行填充时，难以产生气体温度的上升，所以可不用对燃料箱温度进行管理，而轻松且短时间地进行填充。另一方面，氢气与一般的气体不同，为具有因焦耳-汤姆逊效果而使温度上升之性质的气体。因此，氢气在通过阀等机器等时温度上升。另外，当在燃料箱中进行填充时，也会产生因绝热压缩所造成的温度上升，所以气体温度容易变得极高。因为由FRP构成的燃料箱在使用温度上具有上限，所以当进行氢气的填充时要求严格的温度管理，而且难以提高填充速度。因此，氢气汽车为了不使燃料箱的温度超过设计温度，提出了一种一面直接测定燃料箱的温度一面进行填充的方法。具体地说，提出了一种在汽车的燃料箱中设置温度终端(温度传感器)，并将燃料填充用配管连接在汽车的燃料箱上，且将温度测定用的配线连接在上述温度终端上，并根据检测的燃料箱温度对气体供给流量进行调整且进行燃料填充之方法。但是，这种填充方法除了燃料填充用配管以外，还需要将温度测定用的配线与汽车进行连接，存在要在操作上花费功夫之问题。而且，因为氢气在空气中的爆炸下限界浓度为4vol％，爆炸上限界浓度为75vol％，所以如产生泄漏等非常危险，因而通常在氢气用的燃料填充装置中所使用的构件，适用JIS C0931所规定的耐压防爆构造。因此，存在需要花费大笔的费用进行氢气用的燃料填充装置的制造和维持管理，并导致高价，且使该装置大型化之问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种鉴于上述问题而形成的，具有在将氢气或压缩天然气供给到汽车时，可依据设定压力确实地进行动作之过度填充防止阀的燃料填充装置。而且，本专利技术的目的是提供一种可以比较单纯的构成，安全地进行氢气的急速填充之燃料填充装置。而且，本专利技术的目的是提供一种能够确实地抑制将燃料电池作为动力源之氢气汽车的燃料箱的温度，且能够以简单的操作进行燃料填充之。为了解决前述课题，本专利技术提供一种燃料填充装置，为在用于向汽车供给可燃气体的燃料供给路径上设置过度填充防止阀的燃料填充装置，其特征在于前述过度填充防止阀包括可燃气体流路、利用阀体将前述可燃气体流路进行开关的阀部、根据可燃气体的填充压力而使前述阀体位移的阀体位移装置、对该阀体位移装置的温度进行调整的温度调整部。如利用这种燃料填充装置，即使在可燃气体的温度和过度填充防止阀的动作温度之差较大的情况下，也可利用温度调整部而将阀体位移装置的温度维持在设定温度范围内。因此，可使过度填充防止阀按照设定压力确实地进行动作。过度填充防止阀的动作温度在一般情况下被定为常本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料填充装置，为向将氢气作为燃料之氢气汽车的燃料箱中填充氢气的燃料填充装置，其特征在于：具有对氢气的供给量进行调整的流量调整阀、对经过了该流量调整阀的氢气进行冷却的冷却装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高野直幸，佐藤和敏，大森干士，
申请(专利权)人：大阳日酸株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]