JP2001355795A - 水素急速充填方法 - Google Patents

水素急速充填方法

Info

Publication number
JP2001355795A
JP2001355795A JP2000174503A JP2000174503A JP2001355795A JP 2001355795 A JP2001355795 A JP 2001355795A JP 2000174503 A JP2000174503 A JP 2000174503A JP 2000174503 A JP2000174503 A JP 2000174503A JP 2001355795 A JP2001355795 A JP 2001355795A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen
filling
tank
pressure
valve body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000174503A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4490557B2 (ja
JP2001355795A5 (ja
Inventor
Shuichi Togasawa
秀一 斗ヶ沢
Akifumi Otaka
彰文 大高
Koichi Takaku
晃一 高久
Akira Yamada
山田　　晃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2000174503A priority Critical patent/JP4490557B2/ja
Priority to US09/878,812 priority patent/US6598624B2/en
Publication of JP2001355795A publication Critical patent/JP2001355795A/ja
Publication of JP2001355795A5 publication Critical patent/JP2001355795A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4490557B2 publication Critical patent/JP4490557B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/002—Automated filling apparatus
    • F17C5/007—Automated filling apparatus for individual gas tanks or containers, e.g. in vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/20—Excess-flow valves
    • F16K17/22—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line
    • F16K17/24—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line acting directly on the cutting-off member
    • F16K17/28—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line acting directly on the cutting-off member operating in one direction only
    • F16K17/30—Excess-flow valves actuated by the difference of pressure between two places in the flow line acting directly on the cutting-off member operating in one direction only spring-loaded
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/06—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with compressed gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0323—Valves
    • F17C2205/0326—Valves electrically actuated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0382—Constructional details of valves, regulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/012—Hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0107—Single phase
    • F17C2223/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/04—Methods for emptying or filling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/03—Control means
    • F17C2250/032—Control means using computers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
    • F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
    • F17C2250/043—Pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
    • F17C2250/06—Controlling or regulating of parameters as output values
    • F17C2250/0605—Parameters
    • F17C2250/0636—Flow or movement of content
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/02—Improving properties related to fluid or fluid transfer
    • F17C2260/025—Reducing transfer time
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F17C2265/065—Fluid distribution for refueling vehicle fuel tanks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0168—Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0184—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料電池電気自動車などに水素を充填する際
に、自動車が搭載する水素タンクの発熱を抑制した水素
急速充填方法を提供する。 【解決手段】 水素タンクへの水素急速充填方法であっ
て、水素供給源と水素タンクとを接続する接続工程、水
素供給源と水素タンクとを結ぶ流路上に備えられた充填
速度可変手段１Ａにより水素タンク内の圧力に応じて水
素の充填速度を速める充填工程を有する。この充填速度
可変手段１Ａは、水素供給源と水素タンクとを結ぶ流路
上に備えられ、少なくとも弁体１１及び弁座１４を有す
ると共に、水素タンク内の圧力に応じて弁体１１及び前
記弁座１４の間に構成される水素の流路を広くする流路
拡大機構１１，１３，１４を有する。また、水素タンク
への水素急速充填方法であって、水素供給源と水素タン
クとを常時連通する絞り手段を水素供給源と水素タンク
とを結ぶ流路上に備え、絞り手段を介して水素を充填す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水素タンクに水素
を急速に充填する際の発熱を抑制した水素急速充填方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、二酸化炭素の排出量を抑制するな
どの環境面から、燃料電池電気自動車や水素自動車な
ど、水素（Ｈ2）を燃料とする自動車が注目されてい
る。かかる自動車は、水素タンクを搭載しており、水素
タンクに充填されている水素を燃料電池やエンジンに供
給してモータやエンジンによる駆動力を発生させる。
【０００３】水素タンクには、２０ＭＰａ程度の圧力で
水素（純水素）が充填されているが、燃料電池などで水
素を消費すると水素タンクの圧力が減ってくる。水素タ
ンクの圧力が減ると水素タンク内の水素の残量も減り、
燃料電池などに水素を供給することができなくなる。し
たがって、水素タンクに水素の充填（再充填）が行われ
る。例えば、燃料電池電気自動車や水素自動車は、ガソ
リンスタンドのような水素ステーションに立ち寄り、該
自動車に搭載する水素タンクに水素の充填を行う。
【０００４】ところで、天然ガス（ＣＨ4）を燃料とす
る天然ガス自動車（ＣＮＧ自動車ともいう）が知られて
いる。天然ガス自動車が搭載する天然ガスタンクへの天
然ガスの充填は、例えば、天然ガス充填所に設置された
天然ガス供給源と天然ガスタンクとを接続し、両者の圧
力差により行っている。当然、天然ガス供給源の圧力が
高いほど天然ガスを急速に充填することができるので、
一般に天然ガス供給源の圧力を高く維持する工夫がなさ
れている。
【０００５】例えば、実開平４−６４６９９号公報に
は、天然ガスを繰り返して急速充填することができるよ
うに、天然ガス供給源である高圧蓄圧器（充填後期に使
用）と可変圧蓄圧器（充填初期に使用）を切り替えて使
用し、天然ガスの充填を行う「圧縮天然ガスを燃料とす
る自動車への燃料供給装置」が開示されている。この実
施例では、蓄圧器（高圧蓄圧器及び可変圧蓄圧器）の最
高蓄圧圧力が共に略２５Ｍｐａ、燃料ボンベ（天然ガス
タンク）の最高充填圧力が略２０ＭＰａであり、最初
（充填初期）、２５ＭＰａの可変圧蓄圧器で略１０ＭＰ
ａまで燃料ボンベに天然ガスを充填し、その後（充填後
期）、２５ＭＰａの高圧蓄圧器で２０ＭＰａまで燃料ボ
ンベに天然ガスを充填する旨が記載されている。このよ
うにすることで、天然ガス供給源の圧力を高く維持する
ことができ、天然ガスを繰り返して急速充填することが
可能になる。
【０００６】なお、天然ガスタンク（燃料ボンベ）に天
然ガスを充填する際には、天然ガスタンク内では、ジュ
ール−トムソン効果による吸熱と断熱圧縮による発熱が
同時に起こるので、吸熱と発熱がほぼ相殺され、若干天
然ガスの温度が下がる。したがって、天然ガスの急速充
填を行うに際して、充填時の発熱は何ら問題になること
はない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水素は
天然ガスと異なり、ジュール−トムソン効果における逆
転温度が常温以下の２０２Ｋ（約−７１℃）であるの
で、圧縮された常温程度の水素を膨張すると、発熱して
水素の温度が上昇してしまう。したがって、水素タンク
への水素の充填の際には、（ａ）水素タンク内の圧力を
断熱的に高めることによる発熱、及び（ｂ）水素タンク
よりも圧力の高い水素供給源から水素タンク内に水素を
膨張させることによる発熱（発熱量としては断熱圧縮の
それよりもかなり小さい）が同時に生じ、充填された水
素の温度及び水素タンク自体の温度が高くなってしま
う。つまり、天然ガスなどと異なり、水素の場合、水素
タンク内に水素を膨張させることによる冷却効果が生じ
ず、そのため、充填された水素の温度及び水素タンク自
体の温度が断熱圧縮により高くなってしまう。水素の温
度及び水素タンク自体の温度が高くなると、水素タンク
に備えられるＰＲＤ（プレッシャーリリーフデバイス）
やタンクライナなどの故障や劣化、水素の充填効率が低
下するなどという問題がある。また、軽量化して燃費を
改善するため、水素タンクを繊維強化プラスチック（Ｃ
−ＦＲＰ，Ｇ−ＦＲＰ）から構成する場合は、熱がプラ
スチックの劣化を早めることになる。したがって、水素
タンクの温度上昇を抑制して水素を充填することが課題
としてあげられる。
【０００８】また、燃料電池自動車などの取り扱いをよ
くするには、水素タンクへの水素の充填速度を速めて水
素の急速充填を行うことが重要である。したがって、充
填速度を落とすことなく、水素の急速充填を行うことが
課題としてあげられる。
【０００９】そこで、本発明は、前記課題を解決した水
素急速充填方法を提供することを主たる課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題に鑑み本発明者
らは鋭意研究を行い、水素タンク内の水素の温度は、水
素の充填を開始した極初期に最高値に達し、その後は横
這いないし低下していくこと、つまり、水素タンク内の
水素の温度（水素タンクの温度）は、水素の充填を開始
した極初期に決定されることなどに着目し、本発明を完
成するに至った。即ち、前記課題を解決した請求項１に
記載の発明は、水素タンクへの水素急速充填方法であっ
て、水素供給源と前記水素タンクとを接続する接続工
程、前記水素供給源と前記水素タンクとを結ぶ流路上に
備えられた充填速度可変手段により前記水素タンク内の
圧力に応じて水素の充填速度を速める充填工程を有する
水素急速充填方法である。
【００１１】水素の充填速度を速めると発熱量が大きく
なるので、水素タンク内の水素の温度上昇幅が大きくな
る。逆に、水素の充填速度を遅くすると発熱量が小さく
なるので、水素タンク内の水素の温度上昇幅が小さくな
る。また、水素の充填が進み、水素タンク内の圧力が高
くなってくると断熱圧縮による発熱が小さくなってく
る。本発明は、発熱量の大きい充填初期に充填速度を遅
くし、発熱量が小さくなると充填速度を早くするもので
ある。このようにすることで、温度上昇しやすい充填初
期における発熱を抑制して水素を急速に充填することが
できる。また、水素タンク内の圧力に応じて水素の充填
速度を早くするので、充填初期に水素タンク内の圧力を
高めるのに時間を要しても、途中でこの遅れを挽回する
ことができ、水素の急速充填を達成する。しかも、発熱
（温度上昇）を抑制することができる。
【００１２】また、請求項における「充填速度を速め
る」とは、水素タンク内の昇圧速度を早くすることの
他、充填の際に流量制限や圧力制限を行っていた場合は
この流量制限や圧力制限を解除すること、などを含んで
意味する。なお、請求項における「水素タンク内の圧力
に応じて充填速度を速める」とは、充填速度を圧力に連
動して連続的に早くする場合のほか、所定圧力までは充
填速度を遅くして所定圧力を超えると充填速度を早くす
るような場合も含んで意味する。
【００１３】また、請求項２に記載の発明は、前記充填
速度可変手段は少なくとも弁体及び弁座を有すると共
に、前記水素タンク内の圧力に応じて前記弁体及び前記
弁座の間に構成される水素の流路を広くする流路拡大機
構を有する。
【００１４】この構成によれば、水素の流路は水素タン
クの内圧に応じて広くなる（つまり、内圧が低いと流路
が狭くなり、内圧が高いと流路が広くなる）。したがっ
て、水素タンクへの充填初期には水素の充填速度が制限
され、水素タンクの内圧が高まる充填後期には水素の充
填速度の制限がなくなる。このため、充填初期における
水素タンク内の温度上昇が確実に抑制される。
【００１５】また、請求項３に記載の発明は、水素タン
クへの水素急速充填方法であって、水素供給源と前記水
素タンクとを常時連通する絞り手段を前記水素供給源と
前記水素タンクとを結ぶ流路上に備え、該絞り手段を介
して水素を充填することを特徴とする。
【００１６】この構成では、絞り手段により水素の流れ
を絞りながら水素を充填するので、水素タンクの温度上
昇が抑制される。なお、温度上昇が抑制されると充填効
率が高まるので、急速に水素が充填されることになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の水素急速充填方法
の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】〔水素急速充填方法〕先ず、水素急速充填
方法を実施するための装置の構成を説明する。図１は、
水素急速充填方法を実施するための装置の構成を示すブ
ロック図である。以下、この図１を参照して装置の構成
を説明する。
【００１９】図１に示す水素供給源Ｓは、高圧コンプレ
ッサ及び蓄圧タンクから構成され、２５ＭＰａ〜４０Ｍ
Ｐａの高圧に圧縮した水素を、後述するタンク３に供給
する。なお、水素供給源Ｓにおける水素は純水素であ
る。また、水素供給源Ｓには、水素を燃料とする自動車
Ｃに水素を供給するため、先端に自動車Ｃに備えられた
充填口２に接続される口金Ｈｍが付いた高圧ホースＨを
有する。
【００２０】図１に示す自動車Ｃは、充填速度可変手段
１、充填口２、水素タンク（以下「タンク」という）
３、フィルタ４、減圧弁５、燃料電池又はエンジン（以
下「燃料電池」という）６などを備える。
【００２１】充填速度可変手段１は、本実施形態では、
充填口２とタンク３の間に設けられ、タンク３の内圧が
所定圧力以下の場合にタンク３への水素の充填速度を遅
くし、タンク３の内圧が所定圧力を超える場合に該充填
速度を早くする。この充填速度可変手段１は、１．３ｍ
ｍ以下の口径（直径）を有するオリフィス、このオリフ
ィスに対して並列に設けられた電磁弁、充填速度可変手
段１の下流側の圧力（タンク３の内圧〔タンク内圧
力〕）を検出する圧力センサ、及び圧力センサの検出信
号を入力して検出信号が所定値（所定圧力）を超えると
電磁弁を遮断位置から連通位置に切り替える制御手段な
どから構成される。なお、電磁弁は、オリフィスに対す
るバイパス弁の役割を有し、電磁弁が連通位置に切り換
わると、充填速度が速められる。
【００２２】充填口２は、ガソリンエンジン自動車にお
けるガソリン注入口に相当し、高圧ホースＨの口金Ｈｍ
と耐圧気密接続される。なお、充填口２には逆止弁が設
けられると共に、口金Ｈｍとワンタッチで接続できるよ
うにしてある。
【００２３】タンク３は、ガソリンエンジン自動車にお
けるガソリンタンクに相当し、水素供給源Ｓから供給さ
れる水素を２５ＭＰａ程度の高圧で貯蔵し、燃料電池６
に供給する。タンク３は、例えばアルミニウム及び樹脂
ライナー製の複合耐圧容器であり、常圧に換算して最大
約２５立方メートルの水素を貯蔵する。
【００２４】フィルタ４は、タンク３から燃料電池６に
供給される水素中のゴミなどを取り除くものである。減
圧弁５は、タンク３からの水素を減圧して燃料電池６に
供給するものである。
【００２５】燃料電池６は、タンク３から供給される水
素と空気中の酸素とを利用して発電を行う発電機であ
る。なお、発電した電気は、図示しないモータに供給さ
れ駆動力を発生する。
【００２６】次に、水素急速充填方法を、図１〜図３を
参照して説明する。水素の急速充填は、前記した装置の
構成で行う。なお、図２は、水素急速充填方法のフロー
チャートである。図３は、水素急速充填方法による充填
時のタンク内圧力及びタンク内温度の変化を示すタイム
チャートである。この図３において、実線は本発明を示
し、破線は従来技術である比較例を示す。比較例は、充
填速度を略一定にしての充填である。
【００２７】先ず、自動車Ｃに水素を充填しようとする
と、水素ステーションに立ち寄り水素供給源Ｓと自動車
Ｃとを接続する（口金Ｈｍと充填口２とを耐圧気密接続
する）。なお、タンク３は、ほぼ空（０ＭＰａ）になっ
ている（図３参照）。また、充填速度可変手段１の電磁
弁は、遮断位置になっている。また、水素供給源Ｓは、
タンク３の充填終了圧力に比べ、充分に高い圧力（充填
元圧）で水素の充填を行うことができる。また、水素供
給源Ｓは、充填中も充填元圧がほとんど変化することが
ない。
【００２８】先ず、充填を開始する（Ｓ１）。電磁弁は
遮断位置になっているので、タンク３への充填はオリフ
ィスを通じて行われ、水素の充填速度が制限される。充
填速度が制限されると、断熱圧縮による発熱が小さくな
るので、充填速度の制限を行わない従来例に比べて、タ
ンク内温度の上昇が顕著に少なくなっている（図３参
照）。なお、タンク内温度は、タンク３に充填された水
素の温度である（ガスタンク３の中心部分の温度）。ち
なみに、温度上昇は、水素の充填を開始した極初期に一
気に起こる。
【００２９】次に、ステップＳ２でタンク内圧力を検出
し、タンク内圧力と所定圧力（例えば５ＭＰａ）を比較
し（Ｓ３）、タンク内圧力の方が低ければ、電磁弁を遮
断位置にしたまま、水素の充填を継続する。なお、水素
の充填を継続すると更なる発熱が生じ、タンク内温度が
上昇するのではないかとの疑念が生じる。しかし、断熱
圧縮における圧縮前後の圧力比は、充填の進行と共に小
さくなっていく（タンク内圧が高まるため）。このた
め、発熱も徐々に少なくなっていく。また、発生した熱
はタンク３に伝熱し、タンク３から放熱される。したが
って、充填速度制限を行っている状況の下では更なる急
激な温度上昇はなく、タンク内温度のピークは、水素の
充填を開始した極初期に現れる（図３参照）。さらに、
タンク内圧力が高まると（水素がある程度充填される
と）、発生する熱は、既に充填してある水素に移るので
断熱圧縮による温度上昇は大きく生じない（既に充填し
てある水素により発熱が希釈される）。しかも、断熱圧
縮による発熱が小さくなると、水素が温度上昇しないま
まタンク３の中に入り込んでくる。したがって、タンク
内温度は逆に低下して行く。
【００３０】充填を継続するとタンク内圧力が上昇す
る。ステップ３でタンク内圧力と所定圧力を比較し、タ
ンク内圧力が所定圧力を超えると電磁弁を連通位置にす
る（Ｓ４）。すると、水素は、オリフィスに加えて電磁
弁（バイパス弁）からも充填されるので、充填速度が速
まる。なお、この時点では比較例に比べてタンク内圧力
は低い（図３参照）。ちなみに、充填速度を早くする
と、一時的に断熱圧縮による発熱が大きくなるのでタン
ク内温度が高くなる。
【００３１】電磁弁を連通位置にして充填速度を速める
と、比較例との圧力差が縮まってくる。このように、充
填速度を速めても、断熱圧縮による発熱はタンク内圧力
が高まっている状況では大きくない。したがって、タン
ク内温度が上昇することなく、水素を急速充填すること
ができる。
【００３２】ステップＳ５でタンク内圧力を検出し、タ
ンク内圧力と充填終了圧力（例えば２５ＭＰａ）を比較
し（Ｓ６）、タンク内圧力の方が低ければ、電磁弁を遮
断位置にしたまま、水素の充填を継続する。充填速度が
速いままで充填を継続しても、前記した通り温度上昇す
ることなく、水素が充填される。むしろ、断熱圧縮が充
填初期のように起こらないため、温度上昇しない相対的
に冷えた水素がタンク３の中に入り込んでくるので、タ
ンク内温度は低下して行く。
【００３３】そして、ステップＳ６でタンク内圧力が充
填終了圧力を超えると充填を終了する（Ｓ７）。充填を
終了した時点では、比較例との時間差を挽回し、比較例
よりもタンク内圧力が高くなっている。このように時間
差を挽回することができるのは、充填初期における大き
な発熱を抑制することができるからである（比較例の場
合は充填初期における発熱を考慮して全体としての充填
速度を速めることができない）。なお、本実施形態の場
合は、比較例よりもタンク内温度が低くなっているの
で、その後の温度低下による圧力低下が小さい。したが
って、本実施形態の場合は、充填効率がよい。
【００３４】このように、本実施形態の水素急速充填方
法によれば、簡単な構成で水素の急速充填を行うことが
できる。
【００３５】なお、充填速度とタンク内温度上昇幅の関
係を、図４を参照して説明する。図４は、充填速度とタ
ンク内温度上昇幅の関係を示すグラフである。図４の横
軸は充填速度であり単位はＭＰａ／分である。図４の縦
軸はタンク内温度上昇幅であり単位は℃である。
【００３６】図４の両曲線は、いずれも充填速度とタン
ク内温度の上昇幅を示すが、上の曲線の方のタンク内温
度上昇幅は、充填開始前のタンク内温度と最高温度を記
録するピーク時のタンク内温度における上昇幅である
（上昇幅＝ピーク時のタンク内温度−充填開始前のタン
ク内温度）。下の曲線の方のタンク内温度上昇幅は、充
填開始前のタンク内温度と充填終了時のタンク内温度に
おける上昇幅である（上昇幅＝充填終了時のタンク内温
度−充填開始前のタンク内温度）。
【００３７】上の曲線から、充填速度が速いほど、ピー
ク時のタンク内温度上昇幅が大きくなることがわかる。
一方、下の曲線から、充填速度が速いほど、充填終了時
のタンク内温度上昇幅が大きくなることがわかる。ま
た、両曲線から、充填終了時のタンク内温度上昇幅がピ
ーク時のタンク内温度上昇幅を超えることがないのがわ
かる（つまり、ピーク時よりも充填終了時の方がタンク
内温度は低い）。更に、ピーク時は、充填開始の極初期
であることから（ピーク時＝充填開始の極初期）、充填
開始の極初期における温度制御を行えばよいことがわか
る。
【００３８】〔充填速度可変手段の第１変形例〕次に、
充填速度可変手段の前記実施形態とは異なる第１変形例
を、図５及び図６を参照して説明する。この第１変形例
の充填速度可変手段は、電磁弁などのごとく能動的に動
作するものではなく、受動的に動作するものである。こ
こで、図５は、第１変形例の充填速度可変手段の具体的
構成を示す断面図である。図６は、図５の弁体の斜視図
である。
【００３９】図５に示すように充填速度可変手段１Ａ
は、弁体１１、パイロット通路１２、押圧部材１３、弁
座１４、筐体１５、入側ジョイント１６、出側ジョイン
ト１７などから構成される。なお、図５（ａ）の符号ｃ
は、弁体１１と入側ジョイント１６の間にできるクリア
ランス（間隙）である。
【００４０】図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、弁体
１１は、その外周に該弁体１１の軸線に沿った溝１１ａ
と内側に中空部１１ｂを有するカップ状の中空部材であ
る。なお、溝１１ａは略９０ｄｅｇ置きに４つある。こ
の溝１１ａは、弁体１１が上流側に押圧され、図５
（ｂ）に示すように、図５（ａ）におけるクリアランス
ｃがなくなっても、水素の通流を許容するように、弁体
１１の上流側の端面部分にも形成されている（つまり溝
１１ａはＬ字型をしている）。また、図５（ａ）などに
示すように、中空部１１ｂは、無駄な圧損が生じないよ
うに、下流側の口径がすぼまり、該弁体１１に形成され
たパイロット通路１２につながるような形状をしてい
る。また、弁体１１の下流側の外形は、弁座１４の開口
部を塞ぐようなテーパ形状になっている。なお、後述す
るように、溝１１ａには、タンク３の圧力（タンク内圧
力）が高くなると、水素が通流するようになる。ちなみ
に、弁体１１は、水素の流れによる風圧を強く受ける
と、該弁体１１の全体が下流側（出側）に移動して弁座
１４と密着し、弁体１１と弁座１４の間を通流する水素
の流れを遮断するようになっている。
【００４１】パイロット通路１２は、弁体１１と弁座１
４が密着したときにも該パイロット通路１２が塞がれな
いような位置、つまり弁体１１の下流側（図６(b)参
照）のテーパ形状部分の略中央に、小さな連通穴として
形成されている。したがって、パイロット通路１２は、
弁体１１と弁座１４の位置関係にかかわらず、充填速度
可変手段１Ａの入側（上流側）と出側（下流側）を常に
連通する。なお、パイロット通路１２の口径（断面積）
は、パイロット通路１２のみから水素を充填した場合
に、溝１１ａ及びパイロット通路１２の双方から水素を
充填した場合よりも、充填速度を確実に遅くできるよう
なものになっている。
【００４２】図５に示すように、押圧部材１３は、例え
ばバネなどから構成される。第１変形例では、押圧部材
１３は、出側ジョイント１７の弁座１４が形成されてい
る部分の外周に配設されたバネである。この押圧部材１
３は、弁体１１を上流側（出側）に押圧する。なお、押
圧部材１３が発生する押圧力は、前記した弁体１１を下
流側に移動させる風圧との関係で、タンク内圧力が低い
とき（つまり風圧が大きいとき）は弁体１１を下流側に
移動して弁体１１を弁座１４に密着させ、タンク内圧力
が高まると（つまり風圧が小さくなると）弁体１１を上
流側に移動して弁体１１と弁座１４を離間させる（クリ
アランスｃがなくなるまで離間させる）ものである。
【００４３】弁座１４は、第１変形例では、出側ジョイ
ント１７の上流側に形成され、弁体１１が下流側に移動
したときに、弁体１１の下流側のテーパ形状と密着する
ような形状をしている。
【００４４】筐体１５は、中空筒状の部材から構成さ
れ、弁体１１及び押圧部材１３を収容すると共に、その
上流側に入側ジョイント１６がはめ込まれ、下流側に出
側ジョイント１７がはめ込まれている。
【００４５】入側ジョイント１６は、水素の通流を許容
する中空通路を有し、充填速度可変手段１を水素配管の
上流側と耐圧気密接続する際の継ぎ手としての役割を果
たす。出側ジョイント１７も、水素の通流を許容する中
空通路を有し、充填速度可変手段１を水素配管の下流側
と耐圧気密接続する際の継ぎ手としての役割を果たす。
なお、請求項における流路拡大機構は、弁体１１（溝１
１ａ）、押圧部材１３及び弁座１４などから構成され
る。
【００４６】次に、第１変形例の充填速度可変手段１Ａ
の動作及び作用を説明する（図１、図５及び図６参
照）。
【００４７】先ず、前記実施形態のように、水素供給源
Ｓと自動車Ｃとを接続する（口金Ｈｍと充填口２とを耐
圧気密接続する）。そして、水素供給源Ｓからの水素の
充填を開始する。なお、タンク３は、ほぼ空（０ＭＰ
ａ）になっているとする。また、図１の充填速度可変手
段１は、図５の充填速度可変手段１Ａである。
【００４８】充填を開始すると、充填初期は、タンク３
の圧力（タンク内圧力）が低いので、水素供給源Ｓとの
大きな圧力差に起因した速い水素の流れが充填速度可変
手段１Ａを通流する。すると、図５（ａ）に示すよう
に、水素の流れが弁体１１に風圧として印加され、弁体
１１が押圧部材１３の押圧力に抗して下流側に移動する
（風圧＞押圧力）。そして、弁体１１が弁座１４に密着
する。
【００４９】したがって、弁体１１と弁座１４の間に隙
間（水素の流路）がなくなり（一方弁体１１の上流側に
はクリアランスｃが生じる）、水素の通流が阻止され
る。このため、タンク３には、細いパイロット通路１２
を通してのみ水素が通流する。よって、水素の充填速度
が制限される。充填速度が制限されると、断熱圧縮によ
る発熱が小さくなり、タンク内温度の上昇が顕著に小さ
くなる。
【００５０】一方、充填中期になると、タンク内圧力が
高くなってくるので、水素供給源Ｓとの圧力差が小さく
なってくる。このため、弁体１１に印加される風圧が小
さくなり、弁体１１が押圧部材１３に押圧されて上流側
に押し戻される（風圧＜押圧力）。すると、弁体１１と
弁座１４の間に隙間が生じる（図５（ｂ）参照）。かか
る隙間が生じると、パイロット通路１２に加えて、溝１
１ａからも水素が通流するようになる。このため、水素
の充填速度が速くなる。
【００５１】ところで、充填速度が速くなっても、前記
した通り、断熱圧縮における圧縮前後の圧力比が充填初
期よりも小さくなってくるので、発熱も充填初期ほど大
きくはない。
【００５２】充填終期には、水素供給源Ｓとタンク内圧
力の圧力差が更に小さくなるので、一層、押圧部材１３
の押圧力が強くなり、弁体１１が上流側一杯にまで押し
戻される。このため、弁体１１と弁座１４の間の隙間が
大きく開き、水素の通流は更に容易になる。なお、この
状況では、図５（ａ）で大きく生じていたクリアランス
ｃは、図５（ｂ）に示すように消滅する。したがって、
充填終期にも急速な水素の充填を行うことができる。
【００５３】〔充填速度可変手段の第２変形例〕充填速
度可変手段の前記実施形態とは異なる第２変形例を、図
７を参照して説明する。この第２変形例の充填速度可変
手段も、電磁弁などのごとく能動的に動作するものでは
なく、受動的に動作するものである。ここで、図７は、
第２変形例の充填速度可変手段の具体的構成を示す断面
図である。
【００５４】図７に示すように、充填速度可変手段１Ｂ
は、弁体２１、パイロット通路２２、押圧部材２３、弁
座２４、筐体２５、入側ジョイント２６、出側ジョイン
ト２７などから構成される。なお、符号ｏは、気密のた
めのオーリングである。また、符号ｐは、弁体２１がタ
ンク内圧力を受圧する受圧面である。
【００５５】図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、弁体
２１は、凸型をした部材である。通常時は、弁体２１の
凸状部の先端面が、後述する弁座２４に密着して水素の
通流を遮断するようになっている。なお、この弁体２１
は、凸状部の後端部分の周囲にオーリングｏがはめら
れ、気密を保持できるようになっている（漏洩防止及び
均圧化防止）。この弁体２１は、タンク内圧力が大きく
なると、受圧面ｐが押され、図７（ｂ）に示すように右
側に移動し、弁体２１と弁座２４の間に水素を通流する
隙間（水素の流路）を確保するようになっている。
【００５６】パイロット通路２２は、弁体２１と弁座２
４が密着したときにも該パイロット通路２２が塞がれな
いように、弁体２１の内部に設けられている。したがっ
て、パイロット通路２２は、弁体２１と弁座２４の位置
関係にかかわらず、充填速度可変手段１Ｂの入側（上流
側）と出側（下流側）を常に連通する。なお、パイロッ
ト通路２２の口径（断面積）は、パイロット通路２２の
みから水素を充填した場合に、弁体２１と弁座２４の隙
間及びパイロット通路２２の双方から水素を充填した場
合よりも、充填速度を確実に遅くできるようなものにな
っている。
【００５７】押圧部材２３は、例えばバネなどから構成
される。第２変形例では、押圧部材２３は、入側ジョイ
ント２６を基準にして弁体２１の後端側に配設されたバ
ネである。この押圧部材２３は、弁体２１を上流側（入
側）に押圧する。なお、押圧部材２３が発生する押圧力
は、前記した弁体２１を後端側に移動させるタンク内圧
力との関係で、タンク内圧力が低いときは、弁体２１を
上流側に移動して弁体２１を弁座１４に密着させ、タン
ク内圧力が高まると、弁体２１を後端側に移動して弁体
２１と弁座２４を離間させる（クリアランスｃが生じ
る）ものである。
【００５８】弁座２４は、第２変形例では、入側ジョイ
ント２６の下流側に形成され、弁体２１が上流側に移動
したときに、弁体２１の先端面と密着する。
【００５９】筐体２５は、中空筒状の部材から構成さ
れ、弁体２１及び押圧部材２３を収容すると共に、その
上流側に入側ジョイント２６が形成され、９０ｄｅｇ角
度を変えて下面側に出側ジョイント２７が形成されてい
る。
【００６０】入側ジョイント２６及び出側ジョイント２
７は、充填速度可変手段１Ｂを、水素配管に耐圧気密接
続する際の継ぎ手としての役割を果たす。なお、請求項
における流路拡大機構は、弁体２１、押圧部材２３及び
弁座２４などから構成される。
【００６１】次に、第２変形例の充填速度可変手段１Ｂ
の動作及び作用を説明する（図１、図７参照）。
【００６２】先ず、前記実施形態のように、水素供給源
Ｓと自動車Ｃとを接続する（口金Ｈｍと充填口２とを耐
圧気密接続する）。そして、水素供給源Ｓからの水素の
充填を開始する。なお、タンク３は、ほぼ空（０ＭＰ
ａ）になっているとする。また、図１の充填速度可変手
段１は、図７の充填速度可変手段１Ｂである。
【００６３】充填を開始すると、充填初期は、タンク３
の圧力（タンク内圧力）が低いので、水素供給源Ｓとの
大きな圧力差に起因した速い水素の流れが充填速度可変
手段１を通流する。しかし、図７（ａ）に示す押圧部材
２３の押圧力がタンク内圧力よりも大きいので、弁体２
１は弁座２４に密着している（タンク内圧力＜押圧
力）。
【００６４】したがって、弁体２１と弁座２４の間に隙
間がなく、水素の通流が阻止される。このため、タンク
３には、細いパイロット通路２２を通してのみ水素が通
流する。よって、水素の充填速度が制限される。充填速
度が制限されると、断熱圧縮による発熱が小さくなり、
タンク内温度の上昇が顕著に小さくなる。
【００６５】一方、充填中期になると、タンク内圧力が
高くなってくる。このため、弁体２１の受圧面ｐに印加
されるタンク内圧力が大きくなり、弁体２１が押圧部材
２３の押圧力に抗して後端側に移動する（タンク内圧力
＞押圧力）。すると、弁体２１と弁座２４の間に隙間
（クリアランスｃ）が生じる（図７（ｂ）参照）。かか
る隙間が生じると、パイロット通路２２に加えて、該隙
間からも水素が通流するようになる。このため、水素の
充填速度が速くなる。
【００６６】ところで、充填速度が速くなっても、前記
した通り、断熱圧縮における圧縮前後の圧力比が充填初
期よりも小さくなってくるので、発熱も充填初期ほど大
きくはない。
【００６７】充填終期には、タンク内圧力が更に大きく
なるので、一層、弁体２１の受圧面ｐに印加されるタン
ク内圧力が大きくなる。したがって、押圧部材２３の押
圧力に更に抗して、弁体２１が後端側の一杯にまで移動
する。このため、弁体２１と弁座２４の間の隙間が大き
く開き、水素の通流は更に容易になる。よって、充填終
期にも急速な水素の充填を行うことができる。
【００６８】〔充填速度可変手段の第３変形例〕充填速
度可変手段の前記実施形態とは異なる第３変形例を、図
８を参照して説明する。この第３変形例の充填速度可変
手段も、電磁弁などのごとく能動的に動作するものでは
なく、受動的に動作するものである。ここで、図８は、
第３変形例の充填速度可変手段の具体的構成を示す断面
図である。
【００６９】図８に示すように、充填速度可変手段１Ｃ
は、弁体３１、パイロット通路３２、弁座３４、筐体３
５、入側ジョイント３６、出側ジョイント３７などから
構成される。なお、符号ｖは、弁体３１を固定するボル
トである。
【００７０】図８に示す弁体３１は、板バネのごとき弾
性力を有する板状部材から構成され、通常時は、後述す
る弁座３４との間に隙間（水素の流路）を生じている。
一方、この弁体２１は、水素の充填時に水素の流れによ
る風圧を強く受けると、風圧に弁体３１が下流側に押さ
れて弁座３４と密着し、弁体３１と弁座３４の間を通流
する水素の流れを遮断するようになっている。また、風
圧が弱くなると弁体３１が有する弾性力により、弁体３
１と弁座３４の隙間が広がるようになっている。
【００７１】パイロット通路３２は、弁体３１と弁座３
４が密着したときにも該パイロット通路３２が塞がれな
いように、弁体３１を貫通する穴として形成されてい
る。したがって、パイロット通路３２は、弁体３１と弁
座３４の位置関係にかかわらず、充填速度可変手段１Ｃ
の入側（上流側）と出側（下流側）を常に連通する。な
お、パイロット通路３２の口径（断面積）は、パイロッ
ト通路３２のみから水素を充填した場合に、弁体３１と
弁座３４の隙間及びパイロット通路３２の双方から水素
を充填した場合よりも、充填速度を確実に遅くできるよ
うなものになっている。
【００７２】弁座３４は、第３変形例では、入側ジョイ
ント３６の下流側に形成され、弁体３１が下流側に移動
したときに、弁体３１の下流側の面と密着する。
【００７３】筐体３５は、中空筒状の部材から構成さ
れ、弁体３１を収容すると共に、その上流側に入側ジョ
イント３６が形成され、下流側に出側ジョイント３７が
形成されている。
【００７４】入側ジョイント３６及び出側ジョイント３
７は、充填速度可変手段１Ｃを、水素配管に耐圧気密接
続する際の継ぎ手としての役割を果たす。なお、請求項
における流路拡大機構は、弁体３１及び弁座３４などか
ら構成される。
【００７５】次に、第３変形例の充填速度可変手段１Ｃ
の動作及び作用を説明する（図１、図８参照）。
【００７６】先ず、前記実施形態のように、水素供給源
Ｓと自動車Ｃとを接続する（口金Ｈｍと充填口２とを耐
圧気密接続する）。そして、水素供給源３からの水素の
充填を開始する。なお、タンク３は、ほぼ空（０ＭＰ
ａ）になっているとする。また、図１の充填速度可変手
段１は、図８の充填速度可変手段１Ｃである。
【００７７】充填を開始すると、充填初期は、タンク３
の圧力（タンク内圧力）が低いので、水素供給源Ｓとの
大きな圧力差に起因した速い水素の流れが充填速度可変
手段１Ｃを通流する。すると、水素の流れが弁体３１に
風圧として印加され、弁体３１が風圧により弾性的に下
流側に移動する（風圧＞弾性力）。そして、弁体３１が
弁座３４に密着する。
【００７８】したがって、弁体３１と弁座３４の間に隙
間がなくなり、弁体３１と弁座３４の隙間を通しての水
素の通流が阻止される。このため、タンク３には、細い
パイロット通路３２を通してのみ水素が通流する。よっ
て、水素の充填速度が制限される。充填速度が制限され
ると、断熱圧縮による発熱が小さくなり、タンク内温度
の上昇が顕著に小さくなる。
【００７９】一方、充填中期になると、タンク内圧力が
高くなってくるので、水素供給源Ｓとの圧力差が小さく
なってくる。このため、弁体３１に印加される風圧が小
さくなり、弁体３１が弾性的に上流側に移動する（風圧
＜弾性力）。すると、弁体３１と弁座３４の間に隙間が
生じる。かかる隙間が生じると、パイロット通路３２に
加えて、弁体３１と弁座３４の隙間からも水素が通流す
るようになる。このため、水素の充填速度が速くなる。
【００８０】充填速度が速くなっても、前記した通り、
断熱圧縮における圧縮前後の圧力比が充填初期よりも小
さくなってくるので、発熱も充填初期ほど大きくはな
い。
【００８１】充填終期には、水素供給源Ｓとタンク内圧
力の圧力差が更に小さくなるので（風圧が弱まるの
で）、一層、弁体３１が弾性力により上流側一杯にまで
移動する。このため、弁体３１と弁座３４の間の隙間が
大きく開き、水素の通流は更に容易になる。したがっ
て、充填終期にも急速な水素の充填を行うことができ
る。
【００８２】〔充填速度可変手段の第４変形例〕充填速
度可変手段の前記実施形態とは異なる第２変形例を、図
９を参照して説明する。この第４変形例の充填速度可変
手段も、電磁弁などのごとく能動的に動作するものでは
なく、受動的に動作するものである。ここで、図９は、
第４変形例の充填速度可変手段の具体的構成を示す断面
図である。
【００８３】図９に示すように、充填速度可変手段１Ｄ
は、弁体４１、パイロット通路４２、押圧部材４３、弁
座４４、筐体４５、入側ジョイント４６、出側ジョイン
ト４７などから構成される。なお、符号ｏは、気密のた
めのオーリングである。また、符号ｐは、弁体４１がタ
ンク内圧力を受圧する受圧面である。
【００８４】図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、弁体
４１は、Ｔ字型をした部材である。通常時は、弁体４１
のＴ字の脚部先端が、後述する弁座４４に密着して水素
の通流を遮断するようになっている。なお、この弁体４
１は、Ｔ字の脚部略中央にオーリングｏがはめられ、気
密を保持できるようになっている（漏洩防止及び均圧化
防止）。この弁体４１は、タンク内圧力が大きくなる
と、受圧面ｐが押され、図９（ｂ）に示すように右側に
移動し、弁体４１と弁座４４の間に水素を通流する隙間
（水素の流路）を確保するようになっている。
【００８５】パイロット通路４２は、弁体４１と弁座４
４が密着したときにも該パイロット通路４２が塞がれな
いように、弁座４４の内部に設けられている（図９参
照）。したがって、パイロット通路４２は、弁体４１と
弁座４４の位置関係にかかわらず、充填速度可変手段１
Ｃの入側（上流側）と出側（下流側）を常に連通する。
なお、パイロット通路４２の口径（断面積）は、パイロ
ット通路４２のみから水素を充填した場合に、弁体４１
と弁座４４の隙間及びパイロット通路４２の双方から水
素を充填した場合よりも、充填速度を確実に遅くできる
ようなものになっている。
【００８６】押圧部材４３は、例えばバネなどから構成
される。第４変形例では、押圧部材４３は、入側ジョイ
ント４６を基準にして弁体４１の後端側に配設されたバ
ネである。この押圧部材４３は、弁体４１を上流側（入
側）に押圧する。なお、押圧部材４３が発生する押圧力
は、前記した弁体４１を後端側に移動させるタンク内圧
力との関係で、タンク内圧力が低いときは、弁体４１を
上流側に移動して弁体４１を弁座４４に密着させ、タン
ク内圧力が高まると、弁体４１を後端側に移動して弁体
４１と弁座４４を離間させる（クリアランスｃが生じ
る）ものである。
【００８７】弁座４４は、第４変形例では、入側ジョイ
ント４６の下流側に形成され、弁体４１が上流側に移動
したときに、弁体４１の先端面（脚部先端）と密着す
る。
【００８８】筐体４５は、中空筒状の部材から構成さ
れ、弁体４１及び押圧部材４３を収容すると共に、その
上流側に入側ジョイント４６が形成され、９０ｄｅｇ角
度を変えて下面側に出側ジョイント４７が形成されてい
る。
【００８９】入側ジョイント４６及び出側ジョイント４
７は、充填速度可変手段１Ｄを、水素配管に耐圧気密接
続する際の継ぎ手としての役割を果たす。なお、請求項
における流路拡大機構は、弁体４１、押圧部材４３及び
弁座４４などから構成される。
【００９０】次に、第４変形例の充填速度可変手段１Ｄ
の動作及び作用を説明する（図１及び図９参照）。
【００９１】先ず、前記実施形態のように、水素供給源
Ｓと自動車Ｃとを接続する（口金Ｈｍと充填口２とを耐
圧気密接続する）。そして、水素供給源Ｓからの水素の
充填を開始する。なお、タンク３は、ほぼ空（０ＭＰ
ａ）になっているとする。また、図１の充填速度可変手
段１は、図９の充填速度可変手段１Ｄである。
【００９２】充填を開始すると、充填初期は、タンク３
の圧力（タンク内圧力）が低いので、水素供給源Ｓとの
大きな圧力差に起因した速い水素の流れが充填速度可変
手段１を通流する。しかし、図９（ａ）に示す押圧部材
４３の押圧力がタンク内圧力よりも大きいので、弁体４
１は弁座４４に密着している（タンク内圧力＜押圧
力）。
【００９３】したがって、弁体４１と弁座４４の間に隙
間がなく、水素の通流が阻止される。このため、タンク
３には、細いパイロット通路４２を通してのみ水素が通
流する。よって、水素の充填速度が制限される。充填速
度が制限されると、断熱圧縮による発熱が小さくなり、
タンク内温度の上昇が顕著に小さくなる。
【００９４】一方、充填中期になると、タンク内圧力が
高くなってくる。このため、弁体４１の受圧面ｐに印加
されるタンク内圧力が大きくなり、弁体４１が押圧部材
４３の押圧力に抗して後端側に移動する（タンク内圧力
＞押圧力）。すると、弁体４１と弁座４４の間に隙間が
生じる（図９（ｂ）参照）。かかる隙間が生じると、パ
イロット通路４２に加えて、該隙間からも水素が通流す
るようになる。このため、水素の充填速度が速くなる。
【００９５】充填速度が速くなっても、前記した通り、
断熱圧縮における圧縮前後の圧力比が充填初期よりも小
さくなってくるので、発熱も充填初期ほど大きくはな
い。
【００９６】充填終期には、タンク内圧力が更に大きく
なるので、一層、弁体４１の受圧面ｐに印加されるタン
ク内圧力が大きくなる。したがって、押圧部材４３の押
圧力に更に抗して、弁体４１が後端側の一杯にまで移動
する。このため、弁体４１と弁座４４の間の隙間が大き
く開き、水素の通流は更に容易になる。よって、充填終
期にも急速な水素の充填を行うことができる。
【００９７】このように、各変形例の充填速度可変手段
１Ａ〜１Ｄによっても、水素の発熱を抑制しつつ、急速
な充填を行うことができる。
【００９８】〔充填速度可変手段を用いない急速水素充
填方法〕次に、前記したような充填速度可変手段を用い
ない急速水素充填方法を説明する。図１０は、水素供給
源の圧力（充填元圧）とオリフイス径及び充填速度の関
係を示すグラフである。
【００９９】前記実施形態では、オリフィスと電磁弁を
用いて水素を充填したが、この実施形態では、電磁弁
（バイパス弁）を用いないで、オリフィス（絞り手段）
のみから水素を充填する。
【０１００】ここで図１０に基づいて水素供給源の圧力
（充填元圧）とオリフィス径が充填速度に与える影響を
説明する。図１０の横軸は充填元圧（ＭＰａ）であり、
縦軸はオリフィス径（ｍｍ、直径）である。
【０１０１】この図より、例えば、充填元圧が４０ＭＰ
ａの時に６ＭＰａ／分の充填速度を得たい場合は、オリ
フィス径を約０．７ｍｍにすればよいことがわかる。ま
た、オリフィス径を約０．７５ｍｍにすれば、充填速度
が７ＭＰａ／分で充填を行うことができる。また、オリ
フィス径を約０．８ｍｍにすれば充填速度が８ＭＰａ／
分で充填を行うことができる。
【０１０２】また、例えば、充填元圧が２５ＭＰａの時
に６ＭＰａ／分の充填速度を得たい場合は、オリフイス
径を約０．８５ｍｍにすればよいことがわかる。また、
オリフィス径を約０．９ｍｍにすれば、充填速度が７Ｍ
Ｐａ／分で充填を行うことができる。また、オリフィス
径を約０．９５ｍｍにすれば充填速度が８ＭＰａ／分で
充填を行うことができる。
【０１０３】他の充填元圧についても、この図から充填
速度がわかる。つまり、充填元圧とオリフィス径を選択
することで（タンク３の幾何容積は一定）、充填速度を
任意の値とすることができる。したがって、充填開始時
の温度上昇を抑制した充填を行うことができる。前記し
た通り、充填開始時の温度上昇を抑制すれば充填効率が
高まるので、水素の急速充填が達成される。
【０１０４】なお、図１０から、充填元圧が１５ＭＰａ
以上の場合、オリフィス径を１．３ｍｍ以下にすると、
略８ＭＰａ／分以下の充填速度を得ることができること
がわかる。８ＭＰａ／分の充填速度の場合、ピーク時の
タンク内温度における温度上昇幅は、略７５℃である
（図４参照）。つまり、タンク３の温度が４０℃の場
合、タンク内温度は１２０℃近くまで上昇する。このこ
とより、タンク３は、１２０℃の耐熱性を有するもので
あれば良いことがわかる。ちなみに、１２０℃という温
度は、アルミニウム及び樹脂ライナー製の複合耐圧容器
における耐熱許容温度以下である。この複合耐圧容器を
使用することができればタンク３の軽量化を図ることが
できる。したがって、充填元圧が１５ＭＰａ以上の水素
供給源Ｓから水素の充填を行うときは、１．３ｍｍ以下
のオリフィス径が好ましい。
【０１０５】また、図１０から、オリフィス径を１ｍｍ
以下にすると、２５ＭＰａ以上の充填元圧の水素供給源
３から水素を供給しても充填速度を８ＭＰａ以下にする
ことができることがわかる。つまり、温度上昇幅を略７
５℃以下として、タンク内温度を１２０℃以下にするこ
とができる。したがって、充填元圧が２５ＭＰａ以上の
水素供給源Ｓから水素の充填を行うときは、１ｍｍ以下
のオリフィス径が好ましい。
【０１０６】以上、本発明を説明したが、本発明は前記
した実施形態及び変形例に限定されることなく、様々な
態様で実施することができる。例えば、自動車を例にし
て水素急速充填方法などを説明したが、本発明は、自動
車に限定されることはない。また、充填速度可変手段
は、水素供給源と水素タンクを結ぶ流路のいずれかに設
ければよく、必ずしも自動車に備える必要はない。当
然、水素供給源の内部に備える構成としてもよい。
【０１０７】また、電磁弁は、ステッピングモータなど
により作動して、弁の開度を変更できるものであっても
よい。また、充填速度可変手段について、パイロット通
路を弁体の内部に設けたが、弁体と弁座の当接面（密着
面）に設けることもできる（両者が密着していても水素
の通流を許可するように設ける）。例えば、弁体又は弁
座のうちのいずれか一方の表面に溝を形成することで、
パイロット通路を設けることができる。この場合、弁体
や弁座の表面を削ったり凹ませたりするだけの加工です
むので、作製が非常にしやすくなる。また、ゴミが詰ま
った際にも、ゴミの除去が極めて容易になる。例えば、
弁体を移動させることで（弁をＯＮ・ＯＦＦすること
で）、詰まりを除去することができる。なお、オリフィ
スと電磁弁を用いる構成の場合も、電磁弁の弁体及び／
又は弁座の少なくとも一方にバイパス通路たる溝を設け
ることで、オリフィスと電磁弁を一体にすることができ
るので、機器の設置スペースを低減できる。
【０１０８】
【発明の効果】以上説明した本発明のうち請求項１に記
載の発明によれば、水素タンク内の温度上昇を抑制して
水素を急速充填することが可能である。また、水素タン
クなどの劣化防止、及び充填効率を高めることができ
る。また、充填初期に水素タンク内の圧力を上昇するの
に要した時間（時間的遅れ）を、水素タンク内の圧力に
応じて充填速度を速めることで該時間的遅れを挽回する
ことが可能になる。このように、途中から充填速度を速
めても、タンク内圧が高まってくると発熱が小さいの
で、水素が温度上昇しないで水素タンク内に入ってく
る。したがって、温度上昇が抑制される（逆に水素タン
ク内の温度が低下する）。したがって、水素の急速充填
を行うことができる。また、本発明のうち請求項２に記
載の発明によれば、簡単な構成で、確実に水素タンクの
内圧に応じて水素の流路を広くすることができる。した
がって、温度上昇を抑制しつつ急速充填を行うことがで
きる。そして、本発明のうち請求項３に記載の発明によ
れば、温度上昇を抑制することで充填効率を高めた急速
な水素の充填を行うことができる。この場合、充填元圧
が１５ＭＰａの場合、オリフィス径を１．３ｍｍ以下と
することで、水素タンク内温度を１２０℃以下にするこ
とができる。また、充填元圧が２５ＭＰａの場合、オリ
フィス径を１ｍｍ以下とすることで、水素タンク内温度
を１２０℃以下にすることができる。したがって、樹脂
などを構成要素とする軽量な水素タンクを使用すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施形態の水素充填方法を実施するため
の装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 本実施形態の水素急速充填方法のフローチ
ャートである。
【図３】 本実施形態の水素急速充填方法による充填
時のタンク内圧力及びタンク内温度の変化を示すタイム
チャートである。
【図４】 充填速度とタンク内温度の関係を示すグラ
フである。
【図５】 第１変形例の充填速度可変手段の具体的構
成を示す断面図であり、（ａ）は弁体が弁座に密着して
いる場合、（ｂ）は弁体が弁座から離間している場合を
示す。
【図６】 図５の弁体の、（ａ）は上流側から見た斜
視図であり、（ｂ）は下流側から見た斜視図である。
【図７】 第２変形例の充填速度可変手段の具体的構
成を示す断面図であり、（ａ）は弁体が弁座に密着して
いる場合、（ｂ）は弁体が弁座から離間している場合を
示す。
【図８】 第３変形例の充填速度可変手段の具体的構
成を示す断面図である。
【図９】 第４変形例の充填速度可変手段の具体的構
成を示す断面図であり、（ａ）は弁体が弁座に密着して
いる場合、（ｂ）は弁体が弁座から離間している場合を
示す。
【図１０】 水素供給源の圧力（充填元圧）とオリフイ
ス径及び充填速度の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ） … 充填速度可変手段 １１，２１，３１，４１ … 弁体 １２，２２，３２，４２ … パイロット通路（連通
路） １４，２４，３４，４４ … 弁座 ３ … タンク（水素タンク） Ｓ … 水素供給源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高久 晃一 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 山田 晃 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3E072 DA05 GA30

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 水素タンクへの水素急速充填方法であ
    って、水素供給源と前記水素タンクとを接続する接続工
    程、前記水素供給源と前記水素タンクとを結ぶ流路上に
    備えられた充填速度可変手段により前記水素タンク内の
    圧力に応じて水素の充填速度を速める充填工程を有する
    ことを特徴とする水素急速充填方法。
  2. 【請求項２】 前記充填速度可変手段は少なくとも弁
    体及び弁座を有すると共に、前記水素タンク内の圧力に
    応じて前記弁体及び前記弁座の間に構成される水素の流
    路を広くする流路拡大機構を有することを特徴とする請
    求項１に記載の水素急速充填方法。
  3. 【請求項３】 水素タンクへの水素急速充填方法であ
    って、水素供給源と前記水素タンクとを常時連通する絞
    り手段を前記水素供給源と前記水素タンクとを結ぶ流路
    上に備え、該絞り手段を介して水素を充填することを特
    徴とする水素急速充填方法。
JP2000174503A 2000-06-09 2000-06-09 水素急速充填方法 Expired - Fee Related JP4490557B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000174503A JP4490557B2 (ja) 2000-06-09 2000-06-09 水素急速充填方法
US09/878,812 US6598624B2 (en) 2000-06-09 2001-06-11 Apparatus and process for rapidly filling with hydrogen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000174503A JP4490557B2 (ja) 2000-06-09 2000-06-09 水素急速充填方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2001355795A true JP2001355795A (ja) 2001-12-26
JP2001355795A5 JP2001355795A5 (ja) 2006-12-14
JP4490557B2 JP4490557B2 (ja) 2010-06-30

Family

ID=18676532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000174503A Expired - Fee Related JP4490557B2 (ja) 2000-06-09 2000-06-09 水素急速充填方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6598624B2 (ja)
JP (1) JP4490557B2 (ja)

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004127747A (ja) * 2002-10-03 2004-04-22 Toyota Motor Corp 燃料電池搭載車両
JP2005321093A (ja) * 2004-04-08 2005-11-17 Showa Denko Kk 圧力容器用ライナの製造方法
JP2006300193A (ja) * 2005-04-20 2006-11-02 Showa Denko Kk 圧力容器用ライナ
JP2007016807A (ja) * 2005-07-05 2007-01-25 Showa Denko Kk 圧力容器用ライナ
US7323043B2 (en) 2003-07-28 2008-01-29 Deere & Company Storage container associated with a thermal energy management system
JP2008045650A (ja) * 2006-08-14 2008-02-28 Toyota Motor Corp 水素貯蔵装置
JP2008525733A (ja) * 2004-12-22 2008-07-17 レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード 加圧ガスリザーバの制御された充填方法
JP2010218879A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Toyota Motor Corp 燃料電池監視システム
DE102010016170A1 (de) 2009-03-31 2010-12-09 Denso Corporation, Kariya-City Fluidversorgungssystem, bewegliches Objekt, Versorgungseinrichtung und Verfahren zur Steuerung der Versorgung
WO2011013214A1 (ja) * 2009-07-29 2011-02-03 トヨタ自動車株式会社 ガス充填システム
JP2011033069A (ja) * 2009-07-30 2011-02-17 Toyota Motor Corp ガス充填システム及びガス充填装置
JP2011106583A (ja) * 2009-11-18 2011-06-02 Toyota Motor Corp ガス充填システム、ガス充填方法、車両
WO2011138826A1 (ja) * 2010-05-06 2011-11-10 トヨタ自動車株式会社 水素充填システム
JP2012046303A (ja) * 2010-08-26 2012-03-08 Morita Holdings Corp 塵芥収集車の消火装置及び流量調整装置
WO2012147340A1 (ja) 2011-04-26 2012-11-01 株式会社神戸製鋼所 水素ステーション
WO2013001824A1 (ja) 2011-06-30 2013-01-03 株式会社神戸製鋼所 水素ステーション
JP2015183727A (ja) * 2014-03-20 2015-10-22 日立オートモティブシステムズメジャメント株式会社 ガス充填装置
CN111795299A (zh) * 2020-07-28 2020-10-20 四川博能燃气股份有限公司 一种cng加气装置及加气方法
CN113983347A (zh) * 2021-11-18 2022-01-28 中北大学 一种自动识别的加氢系统和加氢方法
CN117212678A (zh) * 2023-11-07 2023-12-12 陕西华秦新能源科技有限责任公司 一种向移动式压力容器连续充装氢气的系统及方法

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2472027A1 (en) * 2002-01-10 2003-07-24 Matthew A. Harper Hydrogen fueling station
AU2003220981A1 (en) * 2002-04-05 2003-10-20 Canon Kabushiki Kaisha Charger, fuel battery, and method for charging fuel battery
US6786245B1 (en) * 2003-02-21 2004-09-07 Air Products And Chemicals, Inc. Self-contained mobile fueling station
ITBS20030065U1 (it) * 2003-11-18 2005-05-19 Emer S R L Ora Emer S P A Valvola di eccesso di flusso
US7350604B2 (en) * 2004-03-04 2008-04-01 Ford Global Technologies, Llc Gaseous fuel system for automotive vehicle
JP2005291411A (ja) * 2004-04-01 2005-10-20 Toyoda Mach Works Ltd 過流防止弁
JP4506496B2 (ja) * 2004-11-12 2010-07-21 株式会社ジェイテクト 減圧弁
US7426935B2 (en) * 2005-04-14 2008-09-23 Gm Global Technology Operations, Inc. Method of discharging high pressure storage vessels
DE102005039202A1 (de) * 2005-08-18 2007-02-22 Linde Ag Mobile, autarke und immissionsfreie Wasserstoff-Tankstelle
US20070079892A1 (en) 2005-10-10 2007-04-12 Cohen Joseph P Gas filling system
US20070079891A1 (en) * 2005-10-10 2007-04-12 Farese David J Cascade bank selection based on ambient temperature
US8156970B2 (en) * 2005-10-10 2012-04-17 Air Products And Chemicals, Inc. Temperature-compensated dispensing of compressed gases
US7568507B2 (en) * 2005-12-06 2009-08-04 Air Products And Chemicals, Inc. Diagnostic method and apparatus for a pressurized gas supply system
US20070186982A1 (en) * 2006-02-10 2007-08-16 Cohen Joseph P Method for dispensing compressed gas
US7921883B2 (en) * 2006-06-07 2011-04-12 Air Products And Chemicals, Inc. Hydrogen dispenser with user-selectable hydrogen dispensing rate algorithms
DE102007012080A1 (de) * 2007-03-13 2008-09-18 Linde Ag Verfahren zum Befüllen eines Wasserstoff-Speicherbehälters
US8286670B2 (en) * 2007-06-22 2012-10-16 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Method for controlled filling of pressurized gas tanks
US8365777B2 (en) † 2008-02-20 2013-02-05 Air Products And Chemicals, Inc. Compressor fill method and apparatus
JP5474436B2 (ja) * 2009-07-30 2014-04-16 トヨタ自動車株式会社 ガス充填システム
CN102667303B (zh) * 2009-11-16 2014-03-12 丰田自动车株式会社 气体填充装置及气体填充方法
JP5707727B2 (ja) * 2010-04-23 2015-04-30 トヨタ自動車株式会社 ガス充填方法、ガス充填システム、ガスステーション及び移動体
JP5048814B2 (ja) * 2010-07-20 2012-10-17 本田技研工業株式会社 水素充填システムの運転方法
US8656938B2 (en) 2010-11-29 2014-02-25 GM Global Technology Operations LLC Compressed gas tank system with fast fueling ability at any vessel pressure
US8973624B2 (en) 2011-01-27 2015-03-10 GM Global Technology Operations LLC Compressed hydrogen fueling control valve
FR2979002B1 (fr) * 2011-08-12 2014-11-07 Coldway Procede de remplissage d'un reservoir de stockage de gaz
US9850845B2 (en) * 2011-12-07 2017-12-26 Agility Fuel Systems, Inc. Systems and methods for monitoring and controlling fuel systems
CN102384354B (zh) * 2011-12-09 2013-05-08 潍柴动力股份有限公司 柴油机用气瓶充气装置
JP5746962B2 (ja) 2011-12-20 2015-07-08 株式会社神戸製鋼所 ガス供給方法およびガス供給装置
DE102012018109A1 (de) 2012-09-04 2014-03-27 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur Durchführung eines Drucktests an einem Tank und Betankungseinrichtung
JP5982233B2 (ja) * 2012-09-07 2016-08-31 いすゞ自動車株式会社 液化ガス燃料充填システム
US9586806B2 (en) * 2013-03-15 2017-03-07 Honda Motor Co., Ltd. Hydrogen fuel dispenser with pre-cooling circuit
US20140261866A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Compressed Energy Systems Methods and apparatuses for recovering, storing, transporting and using compressed gas
US20140261865A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Compressed Energy Systems Methods and apparatuses for recovering, storing, transporting and using compressed gas
AU2014312438B2 (en) * 2013-08-28 2018-09-13 Nuvera Fuel Cells, LLC Integrated electrochemical compressor and cascade storage method and system
JP5886820B2 (ja) * 2013-12-13 2016-03-16 株式会社神戸製鋼所 ガス充填装置及びガス充填方法
JP5901608B2 (ja) * 2013-12-26 2016-04-13 本田技研工業株式会社 燃料充填システム
DE102014211503A1 (de) * 2014-06-16 2015-12-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Überwachungsvorrichtung für einen Drucktank sowie Drucktank
JP6001600B2 (ja) * 2014-06-26 2016-10-05 株式会社日本自動車部品総合研究所 ガス供給部を制御するシステムおよびガス充填方法
US10174853B2 (en) * 2016-10-13 2019-01-08 Itt Manufacturing Enterprises Llc Compressed natural gas (CNG) pressure regulator
US10883664B2 (en) * 2018-01-25 2021-01-05 Air Products And Chemicals, Inc. Fuel gas distribution method
WO2020103993A1 (en) 2018-11-20 2020-05-28 Nel Hydrogen A/S High volume, fast hydrogen fueling of a heavy-duty vehicle
US11142447B2 (en) * 2018-12-10 2021-10-12 Textron Innovations Inc. Mobile autonomous hydrogen refueling station
EP3885615B1 (en) 2020-03-23 2024-01-17 Goodrich Corporation Pneumatic damper for piston used in pressure regulator
US11293595B2 (en) * 2020-04-01 2022-04-05 Mirae EHS-code Research Institute Hydrogen fueling system and method based on real-time communication information from CHSS for fuel cell
KR20230014503A (ko) * 2021-07-21 2023-01-30 현대자동차주식회사 차량의 수소탱크 충전 제어 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0465651U (ja) * 1990-10-12 1992-06-08
JPH08100891A (ja) * 1994-09-30 1996-04-16 Tokyo Gas Co Ltd ガス供給装置
JPH10318496A (ja) * 1997-04-30 1998-12-04 Boc Group Inc:The ガス容器の充填方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5259424A (en) * 1991-06-27 1993-11-09 Dvco, Inc. Method and apparatus for dispensing natural gas
DE59404467D1 (de) 1993-11-08 1997-12-04 Burckhardt Ag Maschf Verfahren und Vorrichtung zum schnellen Betanken eines Druckbehälters mit einem gasförmigen Medium
US5488978A (en) * 1994-05-02 1996-02-06 Gas Research Institute Apparatus and method for controlling the charging of NGV cylinders from natural gas refueling stations
US5628349A (en) * 1995-01-25 1997-05-13 Pinnacle Cng Systems, Llc System and method for dispensing pressurized gas
JP2762253B2 (ja) 1996-01-31 1998-06-04 本田技研工業株式会社 圧縮天然ガス充填装置
DE19917441C2 (de) * 1999-04-17 2001-10-11 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Dosieren und Abfüllen einer Flüssigkeit in Verpackungsbehälter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0465651U (ja) * 1990-10-12 1992-06-08
JPH08100891A (ja) * 1994-09-30 1996-04-16 Tokyo Gas Co Ltd ガス供給装置
JPH10318496A (ja) * 1997-04-30 1998-12-04 Boc Group Inc:The ガス容器の充填方法

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004127747A (ja) * 2002-10-03 2004-04-22 Toyota Motor Corp 燃料電池搭載車両
US7323043B2 (en) 2003-07-28 2008-01-29 Deere & Company Storage container associated with a thermal energy management system
JP2005321093A (ja) * 2004-04-08 2005-11-17 Showa Denko Kk 圧力容器用ライナの製造方法
JP2008525733A (ja) * 2004-12-22 2008-07-17 レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード 加圧ガスリザーバの制御された充填方法
JP2006300193A (ja) * 2005-04-20 2006-11-02 Showa Denko Kk 圧力容器用ライナ
JP2007016807A (ja) * 2005-07-05 2007-01-25 Showa Denko Kk 圧力容器用ライナ
JP2008045650A (ja) * 2006-08-14 2008-02-28 Toyota Motor Corp 水素貯蔵装置
JP2010218879A (ja) * 2009-03-17 2010-09-30 Toyota Motor Corp 燃料電池監視システム
DE102010016170A1 (de) 2009-03-31 2010-12-09 Denso Corporation, Kariya-City Fluidversorgungssystem, bewegliches Objekt, Versorgungseinrichtung und Verfahren zur Steuerung der Versorgung
WO2011013214A1 (ja) * 2009-07-29 2011-02-03 トヨタ自動車株式会社 ガス充填システム
DE112009005107B4 (de) * 2009-07-29 2017-10-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gasabfüllsystem
JP5029855B2 (ja) * 2009-07-29 2012-09-19 トヨタ自動車株式会社 ガス充填システム
US9222621B2 (en) 2009-07-29 2015-12-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gas filling system
JP2011033069A (ja) * 2009-07-30 2011-02-17 Toyota Motor Corp ガス充填システム及びガス充填装置
DE112010004462B4 (de) * 2009-11-18 2016-03-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gasfüllsystem, gasfüllverfahren und fahrzeug
JP2011106583A (ja) * 2009-11-18 2011-06-02 Toyota Motor Corp ガス充填システム、ガス充填方法、車両
US9016329B2 (en) 2009-11-18 2015-04-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gas filling system, gas filling method, and vehicle
DE112010004462B8 (de) * 2009-11-18 2016-05-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gasfüllsystem und gasfüllverfahren
WO2011138826A1 (ja) * 2010-05-06 2011-11-10 トヨタ自動車株式会社 水素充填システム
JP5327382B2 (ja) * 2010-05-06 2013-10-30 トヨタ自動車株式会社 水素充填システム
US8714183B2 (en) 2010-05-06 2014-05-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha System for hydrogen charging
JP2012046303A (ja) * 2010-08-26 2012-03-08 Morita Holdings Corp 塵芥収集車の消火装置及び流量調整装置
WO2012147340A1 (ja) 2011-04-26 2012-11-01 株式会社神戸製鋼所 水素ステーション
KR20150050591A (ko) 2011-04-26 2015-05-08 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 수소 스테이션
EP3032162A1 (en) 2011-04-26 2016-06-15 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Hydrogen station with two compressors
US9435488B2 (en) 2011-04-26 2016-09-06 Kobe Steel, Ltd. Hydrogen station
KR20150086377A (ko) 2011-06-30 2015-07-27 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 수소 스테이션
WO2013001824A1 (ja) 2011-06-30 2013-01-03 株式会社神戸製鋼所 水素ステーション
US10145509B2 (en) 2011-06-30 2018-12-04 Kobe Steel, Ltd. Hydrogen station
JP2015183727A (ja) * 2014-03-20 2015-10-22 日立オートモティブシステムズメジャメント株式会社 ガス充填装置
CN111795299A (zh) * 2020-07-28 2020-10-20 四川博能燃气股份有限公司 一种cng加气装置及加气方法
CN113983347A (zh) * 2021-11-18 2022-01-28 中北大学 一种自动识别的加氢系统和加氢方法
CN117212678A (zh) * 2023-11-07 2023-12-12 陕西华秦新能源科技有限责任公司 一种向移动式压力容器连续充装氢气的系统及方法
CN117212678B (zh) * 2023-11-07 2024-01-26 陕西华秦新能源科技有限责任公司 一种向移动式压力容器连续充装氢气的系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
US6598624B2 (en) 2003-07-29
US20020014277A1 (en) 2002-02-07
JP4490557B2 (ja) 2010-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001355795A (ja) 水素急速充填方法
JP5746962B2 (ja) ガス供給方法およびガス供給装置
EP0717699B1 (en) System and method for compressing natural gas
JP4607093B2 (ja) 移動式水素燃料補給ステーション
CN210719584U (zh) 车载氢系统检测及加注装置
JP5839545B2 (ja) 水素ステーション
JP2006519344A5 (ja)
KR20130135373A (ko) 수소 스테이션
CN108417864A (zh) 燃料电池系统及燃料电池系统中的氢泄漏判定方法
CN111256028A (zh) 一种氢加注系统
CN112909304A (zh) 车载储氢系统及其供氢控制方法、燃料电池车
CN111129544A (zh) 应用于氢燃料电池汽车的供氢系统和氢燃料电池汽车
JP2006322345A (ja) 圧力変動抑制装置及び圧力変動抑制方法
JP2021173333A (ja) 水素ステーション
US20070029330A1 (en) Liquid hydrogen tank with a release pressure above the critical pressure
JP2018062992A (ja) 高圧水素製造システム
CN214500878U (zh) 一种用于移动物体的储氢器组合阀
CN212107879U (zh) 一种站用储氢罐加氢管路及多站用储氢罐加氢管路
JP6788140B1 (ja) 水素ステーション
JP7477953B2 (ja) 水素ステーションの気密試験方法
JP2005121173A (ja) 複数のタンクからなるタンク装置
CN113375054A (zh) 电爆阀在前的阀门组合装置
JP2019116929A (ja) 燃料電池車両の高圧ガスタンクシステム
US20230204158A1 (en) Gas filling method
KR20240048296A (ko) 수소 디스펜서

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061030

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061030

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090402

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091110

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091217

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100330

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100402

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140409

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees