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DE20103351U1 - Gas refueling system for motor vehicles - Google Patents

Gas refueling system for motor vehicles

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DE20103351U1
DE20103351U1 DE20103351U DE20103351U DE20103351U1 DE 20103351 U1 DE20103351 U1 DE 20103351U1 DE 20103351 U DE20103351 U DE 20103351U DE 20103351 U DE20103351 U DE 20103351U DE 20103351 U1 DE20103351 U1 DE 20103351U1
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Germany
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gas
valve
line
supply line
refueling system
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DE20103351U
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FGN FERNGAS NORDBAYERN GmbH
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FGN FERNGAS NORDBAYERN GmbH
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

BeschreibungDescription

Gasbetankungsanlage für KraftfahrzeugeGas refueling system for motor vehicles

Die Erfindung betrifft eine Gasbetankungsanlage für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.The invention relates to a gas refueling system for motor vehicles according to the preamble of claim 1.

Nach dem Stand der Technik sind Gasbetankungsanlagen für Kraftfahrzeuge bekannt. Dabei ist üblicherweise ein Kolben-Verdichter vorgesehen, welcher aus einer Erdgasleitung entnommenes Gas auf einen Druck von 250 bar verdichtet. Das verdichtete Erdgas wird in einem Gasspeicher zur Betankung der Kraftfahrzeuge bereitgehalten. Die Betankung erfolgt dabei unter Ausnutzung des Druckgefälles zwischen dem Gasspeicher und dem Fahrzeugtank.Gas refueling systems for motor vehicles are known from the state of the art. They usually include a piston compressor that compresses gas taken from a natural gas pipeline to a pressure of 250 bar. The compressed natural gas is kept in a gas storage tank for refueling the motor vehicles. Refueling takes place using the pressure difference between the gas storage tank and the vehicle tank.

Zur Messung der abgegebenen Gasmenge ist in einer Gasentnahmeleitung ein Coriolismeßwerk vorgesehen. Das Vorsehen eines Coriolismeßwerks erfordert einen hohen Kostenaufwand. Abgesehen davon, liefert ein Coriolismeßwerk insbesondere bei der Abgabe geringer Gasmengen häufig keine exakten Meßwerte.A Coriolis measuring device is provided in a gas extraction line to measure the amount of gas released. The provision of a Coriolis measuring device is very expensive. Apart from that, a Coriolis measuring device often does not provide precise measurements, especially when small amounts of gas are released.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Insbesondere soll eine Gasbetankungsanlage für Kraftfahrzeuge angegeben werden, welche ein'e kostengünstige und exakte Messung der Menge an abgegebenem Gas ermöglicht.The object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art. In particular, a gas refueling system for motor vehicles is to be provided which enables cost-effective and precise measurement of the amount of gas dispensed.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Schutzanspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Schutzansprüche 2 bis 10.This problem is solved by the features of claim 1. Useful embodiments result from the features of claims 2 to 10.

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Nach Maßgabe der Erfindung ist vorgesehen, daß die Vorrichtung zur Messung eine den ersten Gasspeicher aufnehmende Waage aufweist, und daß in die Gasversorgungsleitung ein erstes Ventil eingeschaltet ist, so daß zur Messung der Menge des abgegebenen Gases das erste Ventil vor dem Betanken des Kraftfahrzeugs schließbar und die Menge des abgegebenen Gases nach dem Betanken aus einer mittels der Waage gemessenen Gewichtsdifferenz ermittelbar ist. - Die vorgeschlagene Gasbetankungsanlage ermöglicht auf einfache, präzise und kostengünstige Weise die Messung der Menge an abgegebenem Gas.According to the invention, the measuring device has a scale that accommodates the first gas reservoir, and a first valve is connected to the gas supply line, so that in order to measure the amount of gas delivered, the first valve can be closed before the motor vehicle is refueled and the amount of gas delivered can be determined after refueling from a weight difference measured by the scale. - The proposed gas refueling system enables the amount of gas delivered to be measured in a simple, precise and cost-effective manner.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Gasversorgungs- und die Gasentnahmeleitung mittels einer flexiblen Gasleitung mit dem ersten Gasspeicher verbunden. Durch die flexible Ausbildung der Gasleitung ist der erste Gasspeicher gegenüber der Umgebung frei beweglich auf der Waage aufgenommen. Durch eine starre Verbindung der Gasentnahme- oder Gasversorgungsleitung mit dem ersten Gasspeicher eventuell hervorgerufene Meßfehler werden vermieden.According to an advantageous embodiment, the gas supply and gas extraction lines are connected to the first gas reservoir by means of a flexible gas line. Due to the flexible design of the gas line, the first gas reservoir is mounted on the scale so that it can move freely relative to the environment. Any measurement errors that may be caused by a rigid connection of the gas extraction or gas supply line to the first gas reservoir are avoided.

Vorteilhafterweise ist die Gasversorgungsleitung mit einer Gasverdichtungseinrichtung, vorzugsweise einem Kolbenverdichter, verbunden. Des weiteren kann ein zweiter Gasspeicher stromaufwärts des ersten Ventils mit der Gasversorgungsleitung verbunden sein. Der zweite Gasspeicher kann als Pufferspeicher dienen. Das Vorsehen eines zweiten Gasspeichers ermöglicht einen kontinuierlichen und damit schonenden Betrieb der Gasverdichtungseinrichtung.The gas supply line is advantageously connected to a gas compression device, preferably a piston compressor. Furthermore, a second gas reservoir can be connected to the gas supply line upstream of the first valve. The second gas reservoir can serve as a buffer reservoir. The provision of a second gas reservoir enables continuous and thus gentle operation of the gas compression device.

Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal ist in die Gasentnahmeleitung ein zweites Ventil eingeschaltet. Zur Messung der entnommenen Gasmenge kann das zweite Ventil ebenfalls geschlossen werden. Es wird ein Zurück- oder Nachströmen vonAccording to a further design feature, a second valve is connected to the gas extraction line. The second valve can also be closed to measure the amount of gas extracted. This prevents backflow or afterflow of

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Gas in den ersten Gasspeicher unterbunden. Die Meßgenauigkeit wird damit erhöht.Gas is prevented from entering the first gas storage tank. This increases the measurement accuracy.

Die Waage kann eine Tariervorrichtung aufweisen. Dieses Merkmal trägt weiter zu einer Erhöhung der Meßgenauigkeit bei.The scale may have a taring device. This feature further contributes to increasing the measurement accuracy.

Stromabwärts des zweiten Ventils kann ein Druckregler, vorzugsweise ein Domdruckregler, in die Gasentnahmeleitung eingeschaltet sein. Damit wird der Gasdruck auf einen vorgegebenen, für Fahrzeugtanks geeigneten, Druck eingestellt.Downstream of the second valve, a pressure regulator, preferably a dome pressure regulator, can be connected to the gas extraction line. This sets the gas pressure to a predetermined pressure suitable for vehicle tanks.

Zweckmäßigerweise ist eine Vorrichtung zur automatischen Steuerung des ersten und des zweiten Ventils mit folgendenAdvantageously, a device for automatically controlling the first and second valves is provided with the following

Funktionen vorgesehen:
15Functions provided:
15

a) In einem Ausgangszustand sind das zweite Ventil geschlossen und das erste Ventil geöffnet, so daß der erste Gasspeicher über die Gasversorgungsleitung befüllbar ist,a) In an initial state, the second valve is closed and the first valve is open so that the first gas storage tank can be filled via the gas supply line,

b) zum Betanken sind das erste Ventil geschlossen und das zweite Ventil geöffnet undb) for refueling, the first valve is closed and the second valve is open and

c) zur Messung der Menge an abgegebenem Gas sind das erste und das zweite Ventil geschlossen. &igr; Bei der automatischen Steuerung kann es sich um eine herkömmliche Steuerung handeln. Die Ventile sind in diesem Fall z.B. als elektrisch ansteuerbare Magnetventile ausgeführt.c) to measure the amount of gas released, the first and second valves are closed. &igr; The automatic control can be a conventional control. In this case, the valves are designed as electrically controlled solenoid valves, for example.

Der Verdichter, der erste Gasspeicher, die Waage, die Gasversorgungsleitung, die flexible Gasleitung und die Gasentnahmeleitung können in einem gemeinsamen Gehäuse aufgenommen sein. Das erhöht die Sicherheit und schafft eine kompakte Bauform.The compressor, the first gas storage, the scale, the gas supply line, the flexible gas line and the gas extraction line can be housed in a common housing. This increases safety and creates a compact design.

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Die Gasentnahmeleitung kann außerhalb des Gehäuses über eine Abreißkupplung mit einer Befülleitung verbunden sein. Bei Aufbringen einer unzulässig hohen Zugspannung auf die Befülleitung wird diese an der Abreißkupplung von der Gasentnahmeleitung getrennt. Die Gasbetankungsanlage wird somit vor weiterer Beschädigung geschützt.The gas extraction line can be connected to a filling line outside the housing via a breakaway coupling. If an unacceptably high tensile stress is applied to the filling line, it is separated from the gas extraction line at the breakaway coupling. The gas filling system is thus protected from further damage.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der einzigen Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the single drawing.

In der Zeichnung ist ein Schaltbild einer Gasbetankungsanlage schematisch dargestellt. Eine Erdgasleitung 1 ist über einen Trockner 2 und einen Filter 3 mit einem dreistufigen Kolbenverdichter 4 verbunden. Eine vom Kolbenverdichter 4 wegführende Gasversorgungsleitung 5 ist über eine flexible Gasleitung 6 mit einem ersten Gasspeicher 7 verbunden. Der erste Gasspeicher 7 ist hier zweckmäßigerweise als Gasflaschenbatterie ausgeführt. Stromaufwärts der flexiblen Gasleitung 6 ist in die Gasversorgungsleitung 5 ein erstes Ventil 8 eingeschaltet. Ferner ist mit der Gasversorgungsleitung 5 ein zweiter Gasspeicher 9 über einen Leitungsast verbunden.The drawing shows a schematic circuit diagram of a gas filling system. A natural gas line 1 is connected to a three-stage piston compressor 4 via a dryer 2 and a filter 3. A gas supply line 5 leading away from the piston compressor 4 is connected to a first gas storage unit 7 via a flexible gas line 6. The first gas storage unit 7 is expediently designed as a gas bottle battery. Upstream of the flexible gas line 6, a first valve 8 is connected to the gas supply line 5. Furthermore, a second gas storage unit 9 is connected to the gas supply line 5 via a line branch.

Mit der flexiblen Gasleitung 6 verbunden ist eine Gasentnahmeleitung 10, welche über eine Abreißkupplung 11 mit einer Befülleitung 12 verbunden ist. Ein stromabwärts der flexiblen Gasleitung 6 vorgesehenes zweites Ventil ist mit 13, ein davon stromabwärts eingeschalteter Domdruckregler mit 14 bezeichnet. Der erste Gasspeicher 7 ist auf einer Waage 15 aufgenommen. Dabei kann es sich z.B. um eine herkömmliche Palettenwaage mit Tariervorrichtung handeln.Connected to the flexible gas line 6 is a gas extraction line 10, which is connected to a filling line 12 via a breakaway coupling 11. A second valve provided downstream of the flexible gas line 6 is designated 13, and a dome pressure regulator connected downstream of it is designated 14. The first gas reservoir 7 is accommodated on a scale 15. This can be, for example, a conventional pallet scale with a taring device.

Die Funktion der Vorrichtung ist folgende:The function of the device is as follows:

411621-FGN-an-l.doc · · ·"* ·#" &iacgr; &iacgr; ·*
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In einem Ausgangszustand, d.h., wenn weder ein Betankungsnoch ein Meßvorgang stattfinden, ist das zweite Ventil 13 geschlossen und das erste Ventil 8 geöffnet. Der Kolbenverdichter 4 fördert unter einem Druck von etwa 250 bar verdichtetes Erdgas in den ersten Gasspeicher 7 und in den zweiten Gasspeicher 9.In an initial state, i.e. when neither refueling nor measuring is taking place, the second valve 13 is closed and the first valve 8 is open. The piston compressor 4 delivers compressed natural gas under a pressure of approximately 250 bar into the first gas storage 7 and into the second gas storage 9.

Zum Betanken wird eine am freien Ende der Befülleitung vorgesehene Anschlußkupplung an den Fahrzeugtank angeschlossen. Es wird z.B. mittels eines Schalters oder Tasters die Funktion "Betanken" ausgelöst. Mittels einer automatischen Vorrichtung wird das erste Ventil 8 geschlossen. Anschließend wird die Waage 15 tariert und dann das zweite Ventil 13 geöffnet. Es strömt Gas vom ersten Gasspeicher 7 über die Gasentnahmeleitung 10 und die Befülleitung 12 in den Fahrzeugtank. Der Druck wird dabei mittels des Domdruckreglers 14 auf einen geeigneten Wert z.B. 200 bar heruntergeregelt. Während des Betankungsvorgangs arbeitet der Verdichter 4 kontinuierlich weiter und füllt den zweiten Gasspeicher 9.For refueling, a connection coupling provided at the free end of the filling line is connected to the vehicle tank. The "refueling" function is triggered, for example, using a switch or button. The first valve 8 is closed using an automatic device. The scale 15 is then tared and the second valve 13 is opened. Gas flows from the first gas storage tank 7 via the gas extraction line 10 and the filling line 12 into the vehicle tank. The pressure is regulated to a suitable value, e.g. 200 bar, using the dome pressure regulator 14. During the refueling process, the compressor 4 continues to work continuously and fills the second gas storage tank 9.

Wenn der Fahrzeugtank vollständig gefüllt ist, wird entweder manuell oder auch automatisch das zweite Ventil 13 geschlossen. Über eine hier nicht dargestellte Ausgabeeinrichtung wird die von der Waage 15 gemessene Gewichtsdifferenz ausgegeben. Anschließend wird das erste Ventil 8 automatisch geL öffnet. Der erste Gasspeicher 7 wird durch vom zweiten Gasspeicher 9 kommendes Gas rasch befüllt und steht für den nächsten Betankungsvorgang zur Verfügung.When the vehicle tank is completely full, the second valve 13 is closed either manually or automatically. The weight difference measured by the scale 15 is output via an output device (not shown here). The first valve 8 is then opened automatically. The first gas reservoir 7 is quickly filled with gas coming from the second gas reservoir 9 and is available for the next refueling process.

Die gesamte Anlage kann in einem gemeinsamen Gehäuse aufgenommen sein. Dabei kann es sich um ein kleines Gebäude mit ausreichender Belüftung handeln.The entire system can be housed in a common enclosure. This can be a small building with adequate ventilation.

411621-FGN-an-l.doc I '. '. .'II.' II.... ·411621-FGN-an-l.doc I '. '. .'II.' II.... ·

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1 Erdgasleitung1 natural gas pipeline

2 Trockner 3 Filter2 Dryer 3 Filter

4 Kolbenverdichter4 piston compressors

5 Gasversorgungsleitung5 Gas supply line

6 flexible Gasleitung6 flexible gas pipe

7 erster Gasspeicher 8 erstes Ventil7 first gas storage 8 first valve

9 zweiter Gasspeicher9 second gas storage

10 Gasentnahmeleitung10 Gas sampling line

11 Abreißkupplung11 Breakaway coupling

12 Befülleitung 13 zweites Ventil12 filling line 13 second valve

14 Domdruckregler14 Dome pressure regulator

15 Waage15 Scale

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Claims (10)

1. Gasbetankungsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem ersten Gasspeicher (7), der mit einer Gasversorgungsleitung (5) zum Nachfüllen und einer Gasentnahmeleitung (10) zur Abgabe von Gas verbunden ist, und einer Vorrichtung zur Messung der Menge an abgegebenem Gas, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Messung eine den ersten Gasspeicher (7) aufnehmende Waage (15) aufweist, und daß in die Gasversorgungsleitung (5) ein erstes Ventil (8) eingeschaltet ist, so daß zur Messung der Menge des abgegebenen Gases das erste Ventil (8) vor dem Betanken des Kraftfahrzeugs schließbar und die Menge des abgegebenen Gases nach dem Betanken aus einer mittels der Waage (15) gemessenen Gewichtsdifferenz ermittelbar ist. 1. Gas refueling system for motor vehicles with a first gas reservoir ( 7 ) which is connected to a gas supply line ( 5 ) for refilling and a gas extraction line ( 10 ) for dispensing gas, and a device for measuring the amount of gas dispensed, characterized in that the device for measuring has a scale ( 15 ) which accommodates the first gas reservoir ( 7 ), and that a first valve ( 8 ) is connected to the gas supply line ( 5 ) so that in order to measure the amount of gas dispensed, the first valve ( 8 ) can be closed before the motor vehicle is refueled and the amount of gas dispensed can be determined after refueling from a weight difference measured by means of the scale ( 15 ). 2. Gasbetankungsanlage nach Anspruch 1, wobei die Gasversorgungs- (5) und die Gasentnahmeleitung (10) mittels einer flexiblen Gasleitung (6) mit dem ersten Gasspeicher (7) verbunden sind. 2. Gas refueling system according to claim 1, wherein the gas supply line ( 5 ) and the gas extraction line ( 10 ) are connected to the first gas storage ( 7 ) by means of a flexible gas line ( 6 ). 3. Gasbetankungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gasversorgungsleitung (5) mit einer Gasverdichtungseinrichtung (4), vorzugsweise einem Kolbenverdichter, verbunden ist. 3. Gas refueling system according to one of the preceding claims, wherein the gas supply line ( 5 ) is connected to a gas compression device ( 4 ), preferably a piston compressor. 4. Gasbetankungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein zweiter Gasspeicher (9) stromaufwärts des ersten Ventils (8) mit der Gasversorgungsleitung (5) verbunden ist. 4. Gas refueling system according to one of the preceding claims, wherein a second gas reservoir ( 9 ) is connected to the gas supply line ( 5 ) upstream of the first valve ( 8 ). 5. Gasbetankungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein zweites Ventil (13) in die Gasentnahmeleitung (10) eingeschaltet ist. 5. Gas refueling system according to one of the preceding claims, wherein a second valve ( 13 ) is connected to the gas extraction line ( 10 ). 6. Gasbetankungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Waage (15) eine Tariervorrichtung aufweist. 6. Gas filling system according to one of the preceding claims, wherein the scale ( 15 ) has a taring device. 7. Gasbetankungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei stromabwärts des zweiten Ventils (13) ein Druckregler (14), vorzugsweise ein Domdruckregler, in die Gasentnahmeleitung (10) eingeschaltet ist. 7. Gas refueling system according to one of the preceding claims, wherein a pressure regulator ( 14 ), preferably a dome pressure regulator, is connected to the gas extraction line ( 10 ) downstream of the second valve ( 13 ). 8. Gasbetankungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Vorrichtung zur automatischen Steuerung des ersten (8) und des zweiten Ventils (13) mit folgenden Funktionen vorgesehen ist: a) In einem Ausgangszustand sind das zweite Ventil (13) geschlossen und das erste Ventil (8) geöffnet, so daß der erste Gasspeicher (7) über die Gasversorgungsleitung (5) befüllbar ist, b) zum Betanken sind das erste Ventil (8) geschlossen und das zweite Ventil (13) geöffnet, und c) zur Messung der Menge an abgegebenem Gas sind das erste (8) und das zweite Ventil (13) geschlossen. 8. Gas filling system according to one of the preceding claims, wherein a device for automatically controlling the first ( 8 ) and the second valve ( 13 ) is provided with the following functions: a) In an initial state, the second valve ( 13 ) is closed and the first valve ( 8 ) is opened, so that the first gas reservoir ( 7 ) can be filled via the gas supply line ( 5 ), b) for refuelling, the first valve ( 8 ) is closed and the second valve ( 13 ) is open, and c) to measure the quantity of gas released, the first ( 8 ) and the second valve ( 13 ) are closed. 9. Gasbetankungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verdichter (4), der erste Gasspeicher (7), die Waage (15), die Gasversorgungsleitung (5), die flexible Gasleitung (6) und die Gasentnahmeleitung (10) in einem gemeinsamen Gehäuse aufgenommen sind. 9. Gas filling system according to one of the preceding claims, wherein the compressor ( 4 ), the first gas storage ( 7 ), the scale ( 15 ), the gas supply line ( 5 ), the flexible gas line ( 6 ) and the gas extraction line ( 10 ) are accommodated in a common housing. 10. Gasbetankungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gasentnahmeleitung (10) außerhalb des Gehäuses über eine Abreißkupplung (11) mit einer Befülleitung (12) verbunden ist. 10. Gas refueling system according to one of the preceding claims, wherein the gas extraction line ( 10 ) is connected to a filling line ( 12 ) outside the housing via a breakaway coupling ( 11 ).
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Cited By (4)

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