JP2013112387A - 燃料運搬車及び燃料運搬車への燃料供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
１つの自動開閉制御弁で、複数の燃料室の燃料のオーバーフローを防止することができる燃料運搬車及び燃料運搬車への燃料供給方法を提供する。
【解決手段】
燃料供給設備と受入口１３を連結して燃料の供給を開始する供給開始ステップと、オーバーフロー防止センサー３１、３２、３３の内の１つが燃料室２１、２２、２３への燃料の充填完了を検知し、自動開閉制御弁１０を閉止する供給停止ステップと、燃料の充填が完了した燃料室の底弁４１、４２、４３を閉止し、且つ燃料の充填が完了した燃料室に設置したオーバーフロー防止センサーの反応を無効化して自動開閉制御弁１０を開放する復旧ステップを有し、供給停止ステップと復旧ステップを複数回繰り返し、燃料運搬車へ燃料を供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料タンクを搭載した燃料運搬車、及び燃料運搬車への燃料供給方法に関する。

従来、飛行場で航空機等への燃料補給を行うために、燃料タンクを搭載した燃料運搬車が使用されている。この燃料運搬車は、５０００Ｌ〜１００００Ｌ程度、又はそれ以上の燃料を搭載するための燃料タンクを有している。

図９に、従来の燃料運搬車の概略を示す。燃料運搬車１Ｘは、外部の燃料供給設備から燃料を受入れるための受入口１３と、燃料を搭載する燃料タンク２Ｘと、航空機等に燃料を供給する排出口１４と、これらを連結する燃料配管１２を有している。また、燃料運搬車１Ｘは、受入口１３と燃料タンク２Ｘの底部に設置した底弁４Ｘの間に設置された自動開閉制御弁（例えば電磁弁等）１０Ｘを有している。更に、燃料運搬車１Ｘは、燃料タンク２Ｘと排出口１４の間に設置された燃料精製装置６等を有している。この燃料精製装置６は、燃料内の不純物を取り除くためのもので、その他にポンプや圧力制御弁等も備えている。加えて、燃料運搬車１Ｘは、燃料タンク２Ｘ内に設置したオーバーフロー防止センサー３Ｘを有している。

次に、燃料運搬車１Ｘへの燃料供給方法及び排出方法について説明する。燃料運搬車１Ｘに燃料を供給する際には、まず、外部の燃料供給設備と受入口１３を搬送ホースで連結し、燃料の供給を開始する。受入口１３から供給された燃料は、自動開閉制御弁１０Ｘ及び底弁４Ｘを介して、燃料タンク２Ｘ内に供給される。なお、この燃料タンク２Ｘの底側から燃料を供給する方式は、ボトムローディングと呼ばれる方式である。

燃料タンク２Ｘ内に燃料が十分に充填されると、オーバーフロー防止センサー３Ｘが、その旨を検知し、自動開閉制御弁１０Ｘへ信号線１７を介して信号を送る。信号を受けた自動開閉制御弁１０Ｘは、弁を閉止し、燃料タンク２Ｘへの燃料供給を停止する。その後、作業員が底弁４Ｘを閉止し、燃料運搬車１Ｘへの燃料供給は完了する。

燃料運搬車１Ｘから航空機等に燃料を供給する場合には、まず、排出口１４と航空機等を搬送ホースで連結する。その後、作業員が底弁４Ｘを開放すると、燃料は、燃料タンク２Ｘから燃料精製装置６を介して、航空機等へ供給される。

燃料運搬車１Ｘは、オーバーフロー防止センサー３Ｘの設置により、燃料タンク２Ｘへの燃料供給時における燃料漏れ等の事故を防止することができる。また、他にも燃料漏れ等の事故を防止するために、緊急時に底弁を緊急閉止し、燃料供給設備から燃料タンクへの燃料供給を強制的に停止する方法がある（例えば特許文献１参照）。

ここで、大震災等の災害発生時に、上記の燃料運搬車１Ｘで災害を受けていない地域から燃料を運搬したいという要請がある。しかし、この燃料運搬車１Ｘは、公道において燃料を運搬することができない。これは、消防法で燃料を運搬する車両の燃料タンクは、複数の独立した４０００Ｌ以下の燃料室に分割することが定められているためである。そのため、５０００Ｌ〜１００００Ｌ、又はそれ以上の燃料室で構成した燃料運搬車１Ｘは燃料を搭載した状態で公道を走行することができない。上記の要請に応えるために、燃料運搬車１Ｘの燃料タンク２Ｘを複数の独立した燃料室に分割することが望まれているが、以下の問題点を有している。

第１に、独立した複数の燃料室を有する燃料運搬車１Ｘに燃料を供給する場合には、各燃料室にオーバーフロー防止センサーを設置し、且つこれらのセンサーに対応した複数の自動開閉制御弁を設置しなくてはならないが、この複数の自動開閉制御弁の設置が困難であるという問題を有している。これは、燃料運搬車が、複数の自動開閉制御弁を設置するスペースを有していないためである。

第２に、複数の自動開閉制御弁の設置により、燃料を搬送する燃料配管の配置が複雑になり、バルブ操作等も複雑になるため、実現が困難であるという問題を有している。これは、バルブ操作等が複雑になると、操作ミス等により事故が発生する可能性があるためである。特に、航空機等に燃料を供給する場合には、現実的には燃料を供給する作業は困難となる。

第３に、複数の自動開閉制御弁の設置により、コストがかかるという問題を有している。この自動開閉制御弁は、燃料のオーバーフローを防止するために必要な機構ではあるが、このオーバーフローを防止するためのみに、多くの費用をかけることは現実的ではなく実現が困難である。

なお、燃料運搬車にオーバーフロー防止センサーを利用せずに、燃料を供給する方法も考えられる。例えば、燃料供給設備側で供給する燃料の容量を設定し、各燃料室に順番に供給を行う方法や、燃料タンク上部の上蓋を開放し、燃料室内の燃料の量を作業員が目視により確認する方法等である。これらの方法は、装置や人為的ミスによるオーバーフローを防止することができない。

特開２０００−３０９４００号公報

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の独立した燃料室に分割した燃料タンクを有する燃料運搬車及び燃料運搬車への燃料供給方法において、１つの自動開閉制御弁で、複数の燃料室の燃料のオーバーフローを防止することができる燃料運搬車及び燃料運搬車への燃料供給方法を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明に係る燃料運搬車への燃料供給方法は、外部の燃料供給設備から燃料を受入れるための受入口と、前記受入口から流入する燃料の流れを制御する１つの自動開閉制御弁と、独立した複数の燃料室を有する燃料タンクと、前記燃料室にそれぞれ設置したオーバーフロー防止センサーと、前記燃料室の底部にそれぞれ設置した底弁と、少なくとも前記自動開閉制御弁と底弁を連通する燃料配管を有した燃料運搬車への燃料供給方法であって、前記燃料供給設備と前記受入口を連結して燃料の供給を開始する供給開始ステップと、前記オーバーフロー防止センサーの内の１つが燃料室への燃料の充填完了を検知し、前記自動開閉制御弁を閉止する供給停止ステップと、燃料の充填が完了した前記燃料室の前記底弁を閉止し、且つ燃料の充填が完了した前記燃料室に設置したオーバーフロー防止センサーの反応を無効化して前記自動開閉制御弁を開放する復旧ステップを有し、前記供給停止ステップと前記復旧ステップを複数回繰り返し、燃料運搬車へ燃料を供給することを特徴とする。

この構成により、１つの自動開閉制御弁で、複数の燃料室の燃料のオーバーフローを防
止することができる燃料運搬車への燃料供給方法を提供することができる。特に、車両の大型化を行わず、複雑な配管や複雑なバルブ操作等を必要とせず、更にコストを抑制して、公道を走行することのできる燃料運搬車を提供することができる。

上記の目的を達成するための本発明に係る燃料運搬車は、外部の燃料供給設備から燃料を受入れるための受入口と、前記受入口から流入する燃料の流れを制御する１つの自動開閉制御弁と、独立した複数の燃料室を有する燃料タンクと、前記燃料室にそれぞれ設置したオーバーフロー防止センサーと、前記燃料室の底部にそれぞれ設置した底弁と、少なくとも前記自動開閉制御弁と底弁を連通する燃料配管を有した燃料運搬車であって、前記燃料室に燃料が充填された際に、前記オーバーフロー防止センサーの反応により、前記自動開閉制御弁が閉止するように構成したことを特徴とする。この構成により、上記と同様の作用効果を得ることができる。

上記の燃料運搬車において、前記燃料運搬車が、前記受入口の下流側から燃料の供給圧力を取り出し前記自動開閉制御弁に供給するパイロットラインと、前記パイロットライン上に配置された複数の前記オーバーフロー防止センサーを有し、前記オーバーフロー防止センサーが、前記パイロットライン内の圧力を解放する開放ラインを有し、前記燃料室に燃料が充填された際に、前記オーバーフロー防止センサーが反応して前記開放ラインから前記パイロットライン内の圧力を開放し、前記パイロットラインからの圧力の供給を停止された前記自動開閉制御弁が閉止するように構成したことを特徴とする。

この構成により、上記と同様の作用効果を得ることができる。また、自動開閉制御弁の開閉を、燃料の供給圧力で制御する構成により、自動開閉制御弁の制御を簡易に行うことが可能となる。更に、燃料運搬車のオーバーフロー防止機能の安定性及び安全性を向上することができる。

上記の燃料運搬車において、前記燃料運搬車が、前記パイロットライン上に直列に配置された複数の前記オーバーフロー防止センサーと、前記オーバーフロー防止センサーをそれぞれバイパスする複数のバイパスラインと、前記バイパスラインの下流側と前記パイロットラインの合流部にそれぞれ配置した複数のパイロット弁を有するように構成してもよい。この構成により、上記と同様の作用効果を得ることができる。なお、このパイロット弁は、三方弁を採用している。

上記の燃料運搬車において、前記燃料運搬車が、前記パイロットライン上に並列に配置された複数の前記オーバーフロー防止センサーと、前記オーバーフロー防止センサーの下流側と前記パイロットラインの合流部にそれぞれ配置した複数のパイロット弁を有するように構成してもよい。

この構成により、バイパスライン等の設置が不要となるため、パイロットラインの配置及び経路を単純化することができ、更に本発明を採用する際の低コスト化を実現することができる。また、三方弁ではなく、２方向を連通するパイロット弁を採用することができ、パイロット弁の故障する可能性を抑制することができる。

本発明に係る燃料運搬車及び燃料運搬車への燃料供給方法によれば、１つの自動開閉制御弁で、複数の燃料室の燃料のオーバーフローを防止することができる燃料運搬車及び燃料運搬車への燃料供給方法を提供することができる。

本発明に係る実施の形態の燃料運搬車の概略を示した図である。 本発明に係る実施の形態の燃料運搬車の燃料供給方法の概略を示した図である。 本発明に係る実施の形態の燃料運搬車の燃料供給方法の概略を示した図である。 本発明に係る実施の形態の燃料運搬車の燃料供給方法の概略を示した図である。 本発明に係る異なる実施の形態の燃料運搬車の概略を示した図である。 本発明に係る異なる実施の形態の燃料運搬車の燃料供給方法の概略を示した図である。 本発明に係る異なる実施の形態の燃料運搬車の燃料供給方法の概略を示した図である。 本発明に係る異なる実施の形態の燃料運搬車の燃料供給方法の概略を示した図である。 従来の燃料運搬車の概略を示した図である。

以下、本発明に係る実施の形態の燃料運搬車について、図面を参照しながら説明する。図１に、本発明に係る実施の形態の燃料運搬車１の燃料流路の概略を示す。なお、図１では、自動開閉制御弁に自圧式自動開閉制御弁を採用した場合を例に説明する。燃料運搬車１は、外部の燃料供給設備から燃料を受入れるための受入口１３と、受入口から流入する燃料の流れを制御する１つの自動開閉制御弁（自圧式自動開閉制御弁）１０と、独立した複数の燃料室２１、２２、２３を有する燃料タンク２と、各燃料室２１、２２、２３の底部に設置した底弁４１、４２、４３（以下総称して底弁４という）と、燃料タンク２から外部に燃料を排出する排出口１４と、これらを連結する燃料配管１２を有している。この燃料運搬車１は、燃料タンク２と排出口１４の間に設置された燃料精製装置６を有している。

また、燃料運搬車１は、各燃料室２１、２２、２３に、それぞれオーバーフロー防止センサー（例えばフロートセンサー）３１、３２、３３（以下総称してオーバーフロー防止センサー３という）を有している。このオーバーフロー防止センサー３は、受入口１３から流入する燃料の圧力を取り出し、自圧式自動開閉制御弁１０に供給するためのパイロットライン１１上に直列に配置されている。また、オーバーフロー防止センサー３は、内部に２つの流路を有しており、一方はパイロットライン１１内の圧力を伝達する流路であり、他方はパイロットライン１１内の圧力を解放する開放ライン（図示しない）と呼ぶ流路である。

このパイロットライン１１は、オーバーフロー防止センサー３をそれぞれバイパスするバイパスライン５１、５２、５３（以下総称してバイパスライン５という）を有し、且つバイパスライン５の下流側とパイロットライン１１の合流部にそれぞれパイロット弁８を有している。

ここで、自圧式自動開閉制御弁１０とは、パイロットライン１１から供給される圧力が予め定めた値を超える大きさである場合は開放状態となり、この圧力が予め定めた値以下となった場合には閉止状態となる弁のことをいう。つまり、自動開閉制御弁１０は、燃料の供給圧力により開放及び閉止を自動的に制御される。

次に、外部の燃料供給設備から燃料運搬車１への燃料供給方法について説明する。まず、外部の燃料供給設備と受入口１３を連結し、燃料の供給を開始する（供給開始ステップ）。この燃料の一部は、パイロットライン１１を経由して自動開閉制御弁１０に圧力を伝達し、自動開閉制御弁１０を開放する。自動開閉制御弁１０の開放により、燃料は、燃料配管１２及び第１底弁４１、第２底弁４２、第３底弁４３を経由して、第１燃料室２１、第２燃料室２２、第３燃料室２３にそれぞれ供給される。ここで、便宜上、開放している弁は黒く塗りつぶして示し、閉止している弁は白抜きで示している。また、矢印はパイロットライン１１における燃料の流れる方向を示しており、白抜き矢印は燃料配管１２における燃料の流れる方向を示している。

図２に、第１燃料室２１の充填が完了した際の状態を示す。燃料供給を開始して一定時間が経過すると、複数の燃料室のうちのいずれか（たとえば第１燃料室２１）が充填される。このとき、例えばフロートセンサーで構成した第１センサー（第１オーバーフロー防止センサー）３１が反応する。第１センサー３１は、燃料の充填を検知すると、パイロットライン１１の一部を開放ライン１５に連通させ、パイロットライン１１内の圧力を解放する。このパイロットライン１１の圧力解放により、自動開閉制御弁１０に供給される圧力は予め定めた値以下となり、自動開閉制御弁１０が閉止される（供給停止ステップ）。

次に、図３に示す様に、充填が完了した第１燃料室２１の第１底弁４１を閉止し、その後、パイロットライン１１において第１センサー３１をバイパスするために対応するパイロット弁（三方弁）８を切り替える（復旧ステップ）。このパイロット弁８の切り替えにより、パイロットライン１１を流れる燃料は、第１バイパスライン５１からパイロット弁８を経由して、第２センサー３２に到達することができる。つまり、第１センサー３１を無効化することができる。このバイパスライン５１の開通により、自動開閉制御弁１０は、再びパイロットライン１１から予め定めた値を超える圧力を受け、開放される。このとき、燃料は、自動開閉制御弁１０から、未だ充填の完了していない第２燃料室２２及び第３燃料室２３に供給される。

次に、例えば第２燃料室２２の充填が完了すると、第２センサー３２が反応する。前述と同様、自動開閉制御弁１０は、第２センサー３２によるパイロットライン１１の圧力解放により、閉止される（第２供給停止ステップ）。

次に、図４に示す様に、充填が完了した第２燃料室２２の第２底弁４２を閉止し、その後、第２センサー３２をバイパスするために対応するパイロット弁８を切り替える（第２復旧ステップ）。この切り替えにより、未だ充填が完了していない第３燃料室２３への燃料供給が再開される。つまり、第２センサー３２を無効化することができる。以上を繰り返し、燃料タンク２の有する全ての燃料室に燃料を充填し、燃料運搬車１への燃料供給を完了する。

また、燃料運搬車１から航空機等へ燃料を供給する際には、底弁４及び排出口１４を開放して行う。このとき、燃料運搬車１は、自動開閉制御弁１０を介さず燃料を航空機等へ供給することができる。

上記の構成により、以下の作用効果を得ることができる。第１に、１つの自動開閉制御弁で、複数の燃料室の燃料のオーバーフローを防止することができる燃料運搬車を提供することができる。特に、車両の大型化を行わず、複雑な配管や複雑なバルブ操作等を必要とせず、更にコストを抑制して、公道を走行することのできる燃料運搬車を提供することができる。

第２に、自動開閉制御弁の開閉を、燃料の供給圧力で制御する構成により、自動開閉制御弁の制御を簡易に行うことが可能となる。そのため、燃料運搬車のオーバーフロー防止機能の安定性及び安全性を向上することができる。

なお、燃料タンク２に形成する燃料室の数は、上記に限られない。２つ以上であれば上
記の構成及び方法を適用し、本発明の作用効果を得ることができる。また、オーバーフロー防止センサー３は、フロートセンサーに限られない。具体的には、光学式センサー、音波式センサー、圧力感知センサー等、燃料が燃料室に充填された状態を検知できるものであればよい。

更に、自動開閉制御弁は、オーバーフロー防止センサーからの入力により、開閉制御を行えるものであれば、前述の自圧式自動開閉制御弁に限られない。例えば、自動開閉制御弁を、電気信号により開閉する電磁弁等を採用することができる。このとき、電磁弁等は、オーバーフロー防止センサーからの電気信号により、開閉を制御するように構成することが望ましい。

加えて、底弁の開閉制御、及びパイロットライン上に配置したパイロット弁の開閉制御は、自動制御によるもの、又は作業員の操作によるもののいずれであっても実現することができる。ここで、作業員の操作により、燃料供給の制御を行う場合には、オーバーフロー防止センサーの反応の有無、及びパイロットライン上の制御弁の開閉状態は、インジケータ等で視認できるように構成することが望ましい。

図５に、本発明に係る異なる実施の形態の燃料運搬車１ａの燃料流路の概略を示す。燃料運搬車１ａは、パイロットライン１１ａ上に並列に配置した複数のオーバーフロー防止センサー３を有し、且つオーバーフロー防止センサー３の下流側にそれぞれパイロット弁８ａを有している。

次に、燃料運搬車１ａへの燃料供給方法について説明する。まず、外部の燃料供給設備と受入口１３を連結し、燃料の供給を開始する（供給開始ステップ）。この燃料の一部は、パイロットライン１１ａを経由して自動開閉制御弁１０に圧力を伝達し、自動開閉制御弁１０を開放する。自動開閉制御弁１０の開放により、燃料は、第１燃料室２１、第２燃料室２２、第３燃料室２３にそれぞれ供給される。

図６に、第２燃料室２２の充填が完了した際の状態を示す。燃料供給を開始して一定時間が経過すると、複数の燃料室のうちのいずれか（たとえば第２燃料室２２）が充填される。このとき、第２センサー３２は、燃料の充填を検知すると、パイロットライン１１ａの一部を開放ライン１５に連通させ、パイロットライン１１ａ内の圧力を解放する。このパイロットライン１１ａの圧力解放により、自動開閉制御弁１０に供給される圧力は予め定めた値以下となり、自動開閉制御弁１０が閉止される（供給停止ステップ）。

次に、図７に示す様に、充填が完了した第２燃料室２２の第２底弁４２を閉止し、その後、パイロットライン１１ａにおいて、第２センサー３２への燃料の流れを止めるべく、その下流側のパイロット弁８ａを閉止する（復旧ステップ）。このパイロット弁８ａの閉止により、自動開閉制御弁１０は、再びパイロットライン１１ａから予め定めた値を超える圧力を受け、開放される。つまり、第２センサー３２を無効化することができる。このとき、燃料は、自動開閉制御弁１０から、未だ充填の完了していない第１燃料室２１及び第３燃料室２３に供給される。

次に、例えば第３燃料室２３の充填が完了すると、第３センサー３３が反応する。前述と同様、自動開閉制御弁１０は、第３センサー３３によるパイロットライン１１ａの圧力解放により閉止される（第２供給停止ステップ）。

次に、図８に示す様に、充填が完了した第３燃料室２３の第３底弁４３を閉止し、その後、第３センサー３３をバイパスするために対応するパイロット弁８ａを閉止する（第２復旧ステップ）。このパイロット弁８ａの閉止により、未だ充填が完了していない第１燃
料室２１への燃料供給が再開される。つまり、第３センサー３３を無効化することができる。以上を繰り返し、燃料タンク２の有する全ての燃料室に燃料を充填し、燃料運搬車１ａへの燃料供給を完了する。

上記の構成により、バイパスライン等の設置が不要となるため、パイロットライン１１ａの配置及び経路を単純化することができる。このパイロットライン１１ａの単純化に伴い、本発明を採用する際の低コスト化を実現することができる。また、三方弁ではなく、２方向に連通するパイロット弁８ａの採用により、弁の故障する可能性を抑制することができ、燃料運搬車１ａのオーバーフロー防止機能を安定的に維持することができる。

なお、本発明は、複数の独立した燃料室を有する燃料運搬車であれば適用することができる。つまり、燃料精製装置等は必須の構成要件ではない。

１、１ａ 燃料運搬車
２ 燃料タンク
３、３１、３２、３３ オーバーフロー防止センサー（第１センサー、第２センサー、第
３センサー）
４、４１、４２、４３ 底弁（第１底弁、第２底弁、第３底弁）
５ バイパスライン
８、８ａ パイロット弁
１０ 自動開閉制御弁
１１ パイロットライン
１２ 燃料配管
１３ 受入口
１５ 開放ライン
２１、２２、２３ 燃料室（第１燃料室、第２燃料室、第３燃料室）

Claims (3)

1. 外部の燃料供給設備から燃料を受入れるための受入口と、前記受入口から流入する燃料の流れを制御する１つの自動開閉制御弁と、独立した複数の燃料室を有する燃料タンクと、前記燃料室にそれぞれ設置したオーバーフロー防止センサーと、前記燃料室の底部にそれぞれ設置した底弁と、少なくとも前記自動開閉制御弁と底弁を連通する燃料配管を有した燃料運搬車への燃料供給方法であって、
   前記燃料供給設備と前記受入口を連結して燃料の供給を開始する供給開始ステップと、
   前記オーバーフロー防止センサーの内の１つが燃料室への燃料の充填完了を検知し、前記自動開閉制御弁を閉止する供給停止ステップと、
   燃料の充填が完了した前記燃料室の前記底弁を閉止し、且つ燃料の充填が完了した前記燃料室に設置したオーバーフロー防止センサーの反応を無効化して前記自動開閉制御弁を開放する復旧ステップを有し、
   前記供給停止ステップと前記復旧ステップを複数回繰り返し、燃料運搬車へ燃料を供給することを特徴とする燃料運搬車への燃料供給方法。
2. 外部の燃料供給設備から燃料を受入れるための受入口と、前記受入口から流入する燃料の流れを制御する１つの自動開閉制御弁と、独立した複数の燃料室を有する燃料タンクと、前記燃料室にそれぞれ設置したオーバーフロー防止センサーと、前記燃料室の底部にそれぞれ設置した底弁と、少なくとも前記自動開閉制御弁と底弁を連通する燃料配管を有した燃料運搬車であって、
   前記燃料室に燃料が充填された際に、前記オーバーフロー防止センサーの反応により、前記自動開閉制御弁が閉止するように構成したことを特徴とする燃料運搬車。
3. 前記燃料運搬車が、前記受入口の下流側から燃料の供給圧力を取り出し前記自動開閉制御弁に供給するパイロットラインと、
   前記パイロットライン上に配置された複数の前記オーバーフロー防止センサーを有し、
   前記オーバーフロー防止センサーが、前記パイロットライン内の圧力を解放する開放ラインを有し、
   前記燃料室に燃料が充填された際に、前記オーバーフロー防止センサーが反応して前記開放ラインから前記パイロットライン内の圧力を開放し、前記パイロットラインからの圧力の供給を停止された前記自動開閉制御弁が閉止するように構成したことを特徴とする請求項２に記載の燃料運搬車。

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