JP2003172497A - 自動車用天然ガス充填設備 - Google Patents
自動車用天然ガス充填設備Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 天然ガスを燃料とする自動車に天然ガスを充
填するための天然ガス充填設備の改良に関し、都市ガス
配管を天然ガス源として、蓄圧容器の貯蔵容量を高めな
いで、比較的簡便に圧縮能力を高めて、充填速度の高
い、従って、短時間に充填可能な充填設備を提供しよう
とするものである。 【解決手段】 天然ガスを燃料とする自動車に天然ガス
を充填するための天然ガス充填設備であって、天然ガス
源からの天然ガスを加圧して高圧側蓄圧容器に供給する
圧縮装置と、該高圧側蓄圧容器に接続されて自動車に供
給する分配装置とを含み、さらに、圧縮装置と高圧側蓄
圧容器の間に圧縮装置からの天然ガスを昇圧する昇圧装
置と、圧縮装置と昇圧装置との間に低圧側開閉弁を介し
て接続された低圧側蓄圧容器と、昇圧装置に並列に接続
した逆止弁と、を含む。
填するための天然ガス充填設備の改良に関し、都市ガス
配管を天然ガス源として、蓄圧容器の貯蔵容量を高めな
いで、比較的簡便に圧縮能力を高めて、充填速度の高
い、従って、短時間に充填可能な充填設備を提供しよう
とするものである。 【解決手段】 天然ガスを燃料とする自動車に天然ガス
を充填するための天然ガス充填設備であって、天然ガス
源からの天然ガスを加圧して高圧側蓄圧容器に供給する
圧縮装置と、該高圧側蓄圧容器に接続されて自動車に供
給する分配装置とを含み、さらに、圧縮装置と高圧側蓄
圧容器の間に圧縮装置からの天然ガスを昇圧する昇圧装
置と、圧縮装置と昇圧装置との間に低圧側開閉弁を介し
て接続された低圧側蓄圧容器と、昇圧装置に並列に接続
した逆止弁と、を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、天然ガスを燃料と
する自動車に天然ガスを充填するための天然ガス充填設
備に改良に関する。
する自動車に天然ガスを充填するための天然ガス充填設
備に改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用の天然ガス充填設備は、天然ガ
スを燃料とする自動車のタンクに天然ガスを供給充填す
るための設備である。天然ガスは、メタンＣＨ４を主成
分とする燃料ガスで、自動車エンジンに供給されて、動
力源として利用するが、そのエンジンからの排気ガス中
には、ガソリンないし軽油を燃料としたときのエンジン
排ガスに比較して、二酸化炭素排出量が少なく、環境保
全の観点から見て優れている。このような理由から、天
然ガス自動車の普及が図られている。
スを燃料とする自動車のタンクに天然ガスを供給充填す
るための設備である。天然ガスは、メタンＣＨ４を主成
分とする燃料ガスで、自動車エンジンに供給されて、動
力源として利用するが、そのエンジンからの排気ガス中
には、ガソリンないし軽油を燃料としたときのエンジン
排ガスに比較して、二酸化炭素排出量が少なく、環境保
全の観点から見て優れている。このような理由から、天
然ガス自動車の普及が図られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】天然ガス自動車の普及
には、自動車の運行施設や一般道路に適当に、天然ガス
供給所を設けることが必須ではあるが、利用可能な天然
ガス源としては、都市ガスに天然ガスを利用しているサ
ービス区域では、都市ガス配管から供給するのが便利で
ある。都市ガスのサービス地域外では、天然ガスを貯蔵
のタンク乃至ボンベ等の可搬型蓄圧容器を自動車運搬す
る方法が取られる。
には、自動車の運行施設や一般道路に適当に、天然ガス
供給所を設けることが必須ではあるが、利用可能な天然
ガス源としては、都市ガスに天然ガスを利用しているサ
ービス区域では、都市ガス配管から供給するのが便利で
ある。都市ガスのサービス地域外では、天然ガスを貯蔵
のタンク乃至ボンベ等の可搬型蓄圧容器を自動車運搬す
る方法が取られる。
【０００４】都市ガス配管を天然ガス源として、天然ガ
ス供給所に使用する天然ガス充填設備は、都市ガス配管
の供給圧０．６ないし０．９ＭＰａから、自動車タンク
内での充填圧、例えば、２０ＭＰａ程度に昇圧して供給
する必要があり、そのために、圧縮機を備えて、加圧し
た天然ガスを、分配器を通して、流量制御しながら、自
動車のタンクに供給することが考えられる。図３に設計
例を示すように、圧縮機と分配器の間には、蓄圧容器
（例えば、多数の高圧ボンベ）を配管接続して、蓄圧容
器内に天然ガスを貯蔵し、充填時には、蓄圧容器から供
給して自動車への急速充填を行うようにされる。このよ
うにして通常は、充填設備は、自動車１台当たり、例え
ば、１００Ｎｍ３の充填量を、１０分以内で、通常は、
数分で、充填することが可能である。
ス供給所に使用する天然ガス充填設備は、都市ガス配管
の供給圧０．６ないし０．９ＭＰａから、自動車タンク
内での充填圧、例えば、２０ＭＰａ程度に昇圧して供給
する必要があり、そのために、圧縮機を備えて、加圧し
た天然ガスを、分配器を通して、流量制御しながら、自
動車のタンクに供給することが考えられる。図３に設計
例を示すように、圧縮機と分配器の間には、蓄圧容器
（例えば、多数の高圧ボンベ）を配管接続して、蓄圧容
器内に天然ガスを貯蔵し、充填時には、蓄圧容器から供
給して自動車への急速充填を行うようにされる。このよ
うにして通常は、充填設備は、自動車１台当たり、例え
ば、１００Ｎｍ３の充填量を、１０分以内で、通常は、
数分で、充填することが可能である。
【０００５】自動車への天然ガス充填の頻度は、１週間
の曜日毎に、１日についてピークの時間帯が異なり、従
って、天然ガス供給所には、充填ピーク時に対応した充
填能力が要求される。
の曜日毎に、１日についてピークの時間帯が異なり、従
って、天然ガス供給所には、充填ピーク時に対応した充
填能力が要求される。
【０００６】しかし、この天然ガス充填設備では、蓄圧
容器の総容量が法規制されて制限を受けるので、単一の
充填設備で配備できる蓄圧容器の総容積には限度があ
る。そこで、天然ガスを自動車に多量に高速充填するに
は、圧縮装置の供給容量を高める必要があるが、前記の
設備では、圧縮装置は、都市ガス配管の０．６〜０．９
ＭＰａからタンク充填圧２０ＭＰａより高い圧力、例え
ば、２５ＭＰａを、４段ないし５段直列のピストン式コ
ンプレッサーを利用して、加圧圧縮するが、このような
圧縮装置は、一般に高価であり、設備全体を高額なもの
にする惧れがある。
容器の総容量が法規制されて制限を受けるので、単一の
充填設備で配備できる蓄圧容器の総容積には限度があ
る。そこで、天然ガスを自動車に多量に高速充填するに
は、圧縮装置の供給容量を高める必要があるが、前記の
設備では、圧縮装置は、都市ガス配管の０．６〜０．９
ＭＰａからタンク充填圧２０ＭＰａより高い圧力、例え
ば、２５ＭＰａを、４段ないし５段直列のピストン式コ
ンプレッサーを利用して、加圧圧縮するが、このような
圧縮装置は、一般に高価であり、設備全体を高額なもの
にする惧れがある。
【０００７】本発明は、上記課題に関して、都市ガス配
管を天然ガス源として、蓄圧容器の貯蔵容量を増加する
ことなく、比較的簡便に圧縮能力を高めて、充填速度の
高い、従って、短時間に充填することが可能な充填設備
を提供しようとするものである。本発明は、さらに、都
市ガスサービス地域以外で利用可能な自動車用の天然ガ
ス充填設備を提供しようとするものである。
管を天然ガス源として、蓄圧容器の貯蔵容量を増加する
ことなく、比較的簡便に圧縮能力を高めて、充填速度の
高い、従って、短時間に充填することが可能な充填設備
を提供しようとするものである。本発明は、さらに、都
市ガスサービス地域以外で利用可能な自動車用の天然ガ
ス充填設備を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の自動車用の天然
ガス充填設備は、天然ガス源からの天然ガスを加圧して
高圧側蓄圧容器に供給する圧縮装置と、該高圧側蓄圧容
器に接続されて自動車に供給する分配装置の間に、圧縮
装置からの天然ガスを昇圧する昇圧装置を直列に接続す
るもので、圧縮装置と昇圧装置との間の配管には、低圧
側開閉弁を介して低圧側蓄圧容器が並列に接続されて成
るものである。
ガス充填設備は、天然ガス源からの天然ガスを加圧して
高圧側蓄圧容器に供給する圧縮装置と、該高圧側蓄圧容
器に接続されて自動車に供給する分配装置の間に、圧縮
装置からの天然ガスを昇圧する昇圧装置を直列に接続す
るもので、圧縮装置と昇圧装置との間の配管には、低圧
側開閉弁を介して低圧側蓄圧容器が並列に接続されて成
るものである。
【０００９】この充填設備において、圧縮装置は、天然
ガス源からの天然ガスを、最終充填圧より低く設定した
圧力にまで加圧して低圧側蓄圧容器に貯蔵し、昇圧装置
が、この低圧の加圧ガスを、昇圧装置により自動車タン
ク最終充填圧より高圧に加圧して、高圧側蓄圧容器に貯
蔵すると共に、分配装置から自動車燃料タンクに所要の
充填圧にまで充填するものである。
ガス源からの天然ガスを、最終充填圧より低く設定した
圧力にまで加圧して低圧側蓄圧容器に貯蔵し、昇圧装置
が、この低圧の加圧ガスを、昇圧装置により自動車タン
ク最終充填圧より高圧に加圧して、高圧側蓄圧容器に貯
蔵すると共に、分配装置から自動車燃料タンクに所要の
充填圧にまで充填するものである。
【００１０】この充填設備の構成は、圧縮装置は、低圧
域まで加圧すればよいので、比較的簡単に設計できて安
価であり、他方の昇圧装置は、低圧域から高圧域までの
比較的ガス圧力が高くて、圧縮に必要な見かけガス流量
は小さくてすむので、これに適した圧縮ポンプが利用可
能であり、比較的安価に提供することができる。従来の
ごとく最終充填圧まで圧縮する圧縮装置に対して、本発
明の２段の加圧・昇圧過程で最終充填圧にする方が、圧
縮システムは全体に安価になる利点がある。
域まで加圧すればよいので、比較的簡単に設計できて安
価であり、他方の昇圧装置は、低圧域から高圧域までの
比較的ガス圧力が高くて、圧縮に必要な見かけガス流量
は小さくてすむので、これに適した圧縮ポンプが利用可
能であり、比較的安価に提供することができる。従来の
ごとく最終充填圧まで圧縮する圧縮装置に対して、本発
明の２段の加圧・昇圧過程で最終充填圧にする方が、圧
縮システムは全体に安価になる利点がある。
【００１１】さらに、自動車燃料タンクへの充填の際に
は、自動車の充填前のタンクが十分に低圧であれば、充
填初期は、低圧側蓄圧容器から分配器を通して、自動車
に供給し、次いで、高圧側蓄圧容器から分配装置を通し
て最終充填圧まで、充填することができる。この過程
は、昇圧装置に並列に逆止弁を接続することにより、簡
単に実現することができる。
は、自動車の充填前のタンクが十分に低圧であれば、充
填初期は、低圧側蓄圧容器から分配器を通して、自動車
に供給し、次いで、高圧側蓄圧容器から分配装置を通し
て最終充填圧まで、充填することができる。この過程
は、昇圧装置に並列に逆止弁を接続することにより、簡
単に実現することができる。
【００１２】この充填装置は、天然ガス源として、天然
ガスを主成分とする都市ガスの配管が利用されるので、
天然ガスを利用する都市ガスのサービスエリアでは、配
設することができる。
ガスを主成分とする都市ガスの配管が利用されるので、
天然ガスを利用する都市ガスのサービスエリアでは、配
設することができる。
【００１３】他方、天然ガス源として可搬型低圧側蓄圧
容器を利用することも可能であり、この場合には、天然
ガス充填設備は、可搬型低圧側蓄圧容器からの天然ガス
を加圧して高圧側蓄圧容器に供給する昇圧装置と、該高
圧側蓄圧容器に接続されて自動車に供給する分配装置と
を含み、さらに、可搬型低圧ボンベと高圧ボンベの間に
は逆止弁が接続されており、その結果この逆止弁は、昇
圧装置に並列に接続されている。
容器を利用することも可能であり、この場合には、天然
ガス充填設備は、可搬型低圧側蓄圧容器からの天然ガス
を加圧して高圧側蓄圧容器に供給する昇圧装置と、該高
圧側蓄圧容器に接続されて自動車に供給する分配装置と
を含み、さらに、可搬型低圧ボンベと高圧ボンベの間に
は逆止弁が接続されており、その結果この逆止弁は、昇
圧装置に並列に接続されている。
【００１４】この設備は、可搬型低圧側蓄圧容器、即
ち、低圧側の蓄圧容器を可搬型にして、車両輸送を可能
にし、可搬型低圧側蓄圧容器は、別の天然ガスプラント
において天然ガスが低圧で充填され、車両に搭載して当
該充填設備に運搬され、定置される。通常は、間欠的に
ではあるが、昇圧装置は、可搬型の低圧側蓄圧容器から
の天然ガスは、昇圧されて、高圧側蓄圧容器に所要圧力
にまで供給充填されている。自動車燃料タンクへの充填
作業は、分配装置により、高圧側蓄圧容器から高圧の天
然ガスが供給充填されるが、自動車燃料タンクが低い圧
力である場合には、初期に低圧容器からの低圧天然ガス
を逆止弁を経由して供給し、燃料タンク内が設定した一
定圧を越えると、今度は高圧側の蓄圧容器から充填圧ま
で燃料タンクに供給される。これにより、可搬型低圧側
蓄圧容器が消費されれば、新しい低圧側蓄圧容器に交換
され、使用後の可搬型低圧側蓄圧容器は、再充填のため
に、天然ガスプラントに返送される。
ち、低圧側の蓄圧容器を可搬型にして、車両輸送を可能
にし、可搬型低圧側蓄圧容器は、別の天然ガスプラント
において天然ガスが低圧で充填され、車両に搭載して当
該充填設備に運搬され、定置される。通常は、間欠的に
ではあるが、昇圧装置は、可搬型の低圧側蓄圧容器から
の天然ガスは、昇圧されて、高圧側蓄圧容器に所要圧力
にまで供給充填されている。自動車燃料タンクへの充填
作業は、分配装置により、高圧側蓄圧容器から高圧の天
然ガスが供給充填されるが、自動車燃料タンクが低い圧
力である場合には、初期に低圧容器からの低圧天然ガス
を逆止弁を経由して供給し、燃料タンク内が設定した一
定圧を越えると、今度は高圧側の蓄圧容器から充填圧ま
で燃料タンクに供給される。これにより、可搬型低圧側
蓄圧容器が消費されれば、新しい低圧側蓄圧容器に交換
され、使用後の可搬型低圧側蓄圧容器は、再充填のため
に、天然ガスプラントに返送される。
【００１５】
【発明の実施の形態】（実施形態１）図１には、本発明
の実施形態に係る天然ガス充填設備の概要を示すが、本
設備は、天然ガス源８として都市ガス配管８０に接続さ
れた圧縮装置１と、圧縮装置に接続された昇圧装置２
と、この昇圧装置２に接続された分配装置３とが直列に
配管され、分配装置３には、自動車の燃料タンク接続用
圧力ホース３８が取着されている。
の実施形態に係る天然ガス充填設備の概要を示すが、本
設備は、天然ガス源８として都市ガス配管８０に接続さ
れた圧縮装置１と、圧縮装置に接続された昇圧装置２
と、この昇圧装置２に接続された分配装置３とが直列に
配管され、分配装置３には、自動車の燃料タンク接続用
圧力ホース３８が取着されている。
【００１６】このような設備において、圧縮装置１と昇
圧装置２との間の配管１８には、低圧側蓄圧容器４が、
配管４５と低圧側の開閉弁４１を介して、接続されてい
る。これにより、圧縮装置１により加圧した天然ガスを
低圧側蓄圧容器４に供給貯蔵することができる。
圧装置２との間の配管１８には、低圧側蓄圧容器４が、
配管４５と低圧側の開閉弁４１を介して、接続されてい
る。これにより、圧縮装置１により加圧した天然ガスを
低圧側蓄圧容器４に供給貯蔵することができる。
【００１７】さらに、昇圧装置２と分配装置３との間の
配管２４には、配管５４と高圧側の開閉弁５１を介し
て、高圧側蓄圧容器５が接続されている。これにより、
昇圧装置２により昇圧した天然ガスを高圧側蓄圧容器５
に供給貯蔵することができる。さらに、高圧側蓄圧容器
５に貯蔵した高圧の天然ガスを、配管５４、２４を通じ
て分配装置３の圧力ホース３８を通して、自動車９の燃
料タンクに供給できる。
配管２４には、配管５４と高圧側の開閉弁５１を介し
て、高圧側蓄圧容器５が接続されている。これにより、
昇圧装置２により昇圧した天然ガスを高圧側蓄圧容器５
に供給貯蔵することができる。さらに、高圧側蓄圧容器
５に貯蔵した高圧の天然ガスを、配管５４、２４を通じ
て分配装置３の圧力ホース３８を通して、自動車９の燃
料タンクに供給できる。
【００１８】さらに低圧側の配管４５は、中継用の配管
６０と逆止弁６３を介して、高圧側の配管５４に接続さ
れている。この結果、低圧側蓄圧容器４は、配管６０と
逆止弁６３を介して、高圧側蓄圧容器５の高圧側の配管
５４と連通して、分配装置３に接続され、従って、分配
装置３を通じて、自動車に供給できる。逆止弁６３は、
高圧側の蓄圧容器５の高圧ガスが、低圧蓄圧容器４の側
に逆流するのを防止している。
６０と逆止弁６３を介して、高圧側の配管５４に接続さ
れている。この結果、低圧側蓄圧容器４は、配管６０と
逆止弁６３を介して、高圧側蓄圧容器５の高圧側の配管
５４と連通して、分配装置３に接続され、従って、分配
装置３を通じて、自動車に供給できる。逆止弁６３は、
高圧側の蓄圧容器５の高圧ガスが、低圧蓄圧容器４の側
に逆流するのを防止している。
【００１９】この設備では、天然ガス源として都市ガス
の圧力１．０ＭＰａ以下の中低圧配管８０に接続され、
圧縮装置１は、約２０ＭＰａ程度の圧力になるように所
要の供給速度で低圧側蓄圧容器４に供給する。このよう
な圧縮装置は、モータ４による駆動型の２段ないし３段
の直列配置の往復コンプレッサー１０（図中は、３段コ
ンプレッサー１０１〜１０３の配列を示す）が、能率に
対して比較的安価であるので、利用される。圧縮装置
は、好ましくは、２５ＭＰａ程度の圧力で加圧供給でき
るものでよい。
の圧力１．０ＭＰａ以下の中低圧配管８０に接続され、
圧縮装置１は、約２０ＭＰａ程度の圧力になるように所
要の供給速度で低圧側蓄圧容器４に供給する。このよう
な圧縮装置は、モータ４による駆動型の２段ないし３段
の直列配置の往復コンプレッサー１０（図中は、３段コ
ンプレッサー１０１〜１０３の配列を示す）が、能率に
対して比較的安価であるので、利用される。圧縮装置
は、好ましくは、２５ＭＰａ程度の圧力で加圧供給でき
るものでよい。
【００２０】他方の昇圧装置２は、圧縮装置１により加
圧され貯蔵されている２０ＭＰａ圧力の天然ガスを、３
０ＭＰａまでの圧力に昇圧して、高圧側の蓄圧容器に供
給して貯蔵するのである。このような昇圧装置には、流
体駆動の往復コンプレッサー２０が構造簡便で利用し易
い。往復コンプレッサー２０には、駆動流体として、圧
縮空気を利用して、駆動側シリンダ２０２を構成し、駆
動側シリンダのピストンにより、昇圧用コンプレッサ２
０１のシリンダ内のピストンを往復駆動して昇圧するブ
ースタポンプ２０を利用できる。昇圧装置２により昇圧
した天然ガスは、配管５４を通して、高圧側蓄圧容器中
に最高圧３０ＭＰａで貯蔵される。
圧され貯蔵されている２０ＭＰａ圧力の天然ガスを、３
０ＭＰａまでの圧力に昇圧して、高圧側の蓄圧容器に供
給して貯蔵するのである。このような昇圧装置には、流
体駆動の往復コンプレッサー２０が構造簡便で利用し易
い。往復コンプレッサー２０には、駆動流体として、圧
縮空気を利用して、駆動側シリンダ２０２を構成し、駆
動側シリンダのピストンにより、昇圧用コンプレッサ２
０１のシリンダ内のピストンを往復駆動して昇圧するブ
ースタポンプ２０を利用できる。昇圧装置２により昇圧
した天然ガスは、配管５４を通して、高圧側蓄圧容器中
に最高圧３０ＭＰａで貯蔵される。
【００２１】昇圧装置２は、圧縮装置１からの出口側の
配管１８と上記ブースタポンプ２０との間には、後述の
運転切替え弁２２と、電動遮断弁２１とを含む。さら
に、ブースタポンプ２０の出口側には、この例では、逆
止弁２３を介して、分配装置の遮断弁３１と、高圧側蓄
圧容器への高圧側配管５４とに分岐される。
配管１８と上記ブースタポンプ２０との間には、後述の
運転切替え弁２２と、電動遮断弁２１とを含む。さら
に、ブースタポンプ２０の出口側には、この例では、逆
止弁２３を介して、分配装置の遮断弁３１と、高圧側蓄
圧容器への高圧側配管５４とに分岐される。
【００２２】上記の昇圧装置には、逆止弁を介してバイ
パス管が並列に接続されており、この逆止弁を介して、
低圧側蓄圧容器と高圧側蓄圧容器とが、バイパス管によ
り接続されている。
パス管が並列に接続されており、この逆止弁を介して、
低圧側蓄圧容器と高圧側蓄圧容器とが、バイパス管によ
り接続されている。
【００２３】本発明では、上記のように低圧側の蓄圧容
器４と、高圧側の蓄圧容器５とが利用されるが、この例
では、低圧側も高圧側も、通常は、長尺耐圧ボンベ４
０、５０（何れも、径３５５ｍｍ×長さ３．８ｍ、内容
積約２５０リットル）を利用している。この例では、貯
蔵天然ガスのガス総量を７００Ｎｍ３に設定して（建築
基準法による可燃ガス貯蔵規制（商業地域）に準拠）、
６本の長尺耐圧ボンベ（４０ａ〜４０ｆ）を低圧側の蓄
圧容器に、４本の長尺耐圧ボンベ（５０ａ〜５０ｄ）
（以下、単にボンベという）を高圧側の蓄圧容器に、そ
れぞれ配分して、各集合配管４３、５３により接続され
ている。
器４と、高圧側の蓄圧容器５とが利用されるが、この例
では、低圧側も高圧側も、通常は、長尺耐圧ボンベ４
０、５０（何れも、径３５５ｍｍ×長さ３．８ｍ、内容
積約２５０リットル）を利用している。この例では、貯
蔵天然ガスのガス総量を７００Ｎｍ３に設定して（建築
基準法による可燃ガス貯蔵規制（商業地域）に準拠）、
６本の長尺耐圧ボンベ（４０ａ〜４０ｆ）を低圧側の蓄
圧容器に、４本の長尺耐圧ボンベ（５０ａ〜５０ｄ）
（以下、単にボンベという）を高圧側の蓄圧容器に、そ
れぞれ配分して、各集合配管４３、５３により接続され
ている。
【００２４】分配装置３は、基本的には、開閉弁３１
と、必要により減圧弁３０と、流量計が接続され、分配
装置の入口は、昇圧装置２のブースタポンプ２０と、高
圧側蓄圧装置の耐圧ボンベ５０と、低圧側蓄圧装置のボ
ンベ４０に接続されている。他方、分配装置３の出口側
は、高圧ホース３８が接続されて、ホース先端の接続具
が、自動車の燃料タンクに着脱可能に連結して、タンク
にガス供給充填できるようにされている。
と、必要により減圧弁３０と、流量計が接続され、分配
装置の入口は、昇圧装置２のブースタポンプ２０と、高
圧側蓄圧装置の耐圧ボンベ５０と、低圧側蓄圧装置のボ
ンベ４０に接続されている。他方、分配装置３の出口側
は、高圧ホース３８が接続されて、ホース先端の接続具
が、自動車の燃料タンクに着脱可能に連結して、タンク
にガス供給充填できるようにされている。
【００２５】自動車のタンクの常用の最大充填圧は、２
０ＭＰａ程度で使用され、これに対応して、本設備は、
低圧側の蓄圧容器には、最大の貯蔵圧を１５〜２５ＭＰ
ａ程度に設定して、他方の高圧側の蓄圧容器は、最大貯
蔵圧を３０ＭＰａに設定してある。
０ＭＰａ程度で使用され、これに対応して、本設備は、
低圧側の蓄圧容器には、最大の貯蔵圧を１５〜２５ＭＰ
ａ程度に設定して、他方の高圧側の蓄圧容器は、最大貯
蔵圧を３０ＭＰａに設定してある。
【００２６】この実施形態の設備を使用するに際して
は、低圧側の蓄圧容器４のボンベ４０に、天然ガスを充
填するが、この場合は、都市ガス配管８０からの天然ガ
スを圧縮装置１により圧縮して、その圧縮ガスは、通常
は、逆止弁１３から配管１８と１５を経て、開閉弁４１
を経て、低圧側のボンベ４０に蓄積され、１５〜２５Ｍ
Ｐａ程度に保持される。
は、低圧側の蓄圧容器４のボンベ４０に、天然ガスを充
填するが、この場合は、都市ガス配管８０からの天然ガ
スを圧縮装置１により圧縮して、その圧縮ガスは、通常
は、逆止弁１３から配管１８と１５を経て、開閉弁４１
を経て、低圧側のボンベ４０に蓄積され、１５〜２５Ｍ
Ｐａ程度に保持される。
【００２７】さらに、高圧側蓄圧容器のボンベ５０に充
填するには、圧縮装置１からの圧縮ガスは、運転切替え
弁２１と電磁遮蔽弁２２と通って、ブースタポンプ２０
に入り、ここで加圧されて、配管２４、５１を通って、
電磁遮蔽弁５１を通過して、ボンベ５０に充填蓄圧す
る。
填するには、圧縮装置１からの圧縮ガスは、運転切替え
弁２１と電磁遮蔽弁２２と通って、ブースタポンプ２０
に入り、ここで加圧されて、配管２４、５１を通って、
電磁遮蔽弁５１を通過して、ボンベ５０に充填蓄圧す
る。
【００２８】自動車９に充填する際には、自動車タンク
内の残圧力が十分に低ければ、先ず、高圧側ボンベの電
磁弁を閉止したあと、低圧側蓄圧容器４のボンベ４０か
ら図１中Ａの経路により供給するが、このために、電磁
弁４１を開き、配管６０の逆止弁６３を通過して、配管
５４を通って、分配装置を通り、圧力調節しながら充填
する。低圧側のボンベは、天然ガス圧力が、１５〜２５
ＭＰａであり、この圧力で、自動車９の燃料タンク内に
供給し、タンク内で１５〜１６ＭＰａ程度にまで圧力を
高める。自動車のタンク内が１５ＭＰａ程度に達すれ
ば、供給経路を高圧側の蓄圧容器、即ち、高圧側ボンベ
５０に変更するが、そのために、図中符号Ｂで示すが、
電磁開閉弁５１を開けて、高圧側ボンベ５０からのガス
を配管５４から分配装置３に供給して、タンク圧力が最
大２０ＭＰａにまで供給する。この際、逆止弁６３が作
動して、低圧側ボンベには、ガスは流れない。
内の残圧力が十分に低ければ、先ず、高圧側ボンベの電
磁弁を閉止したあと、低圧側蓄圧容器４のボンベ４０か
ら図１中Ａの経路により供給するが、このために、電磁
弁４１を開き、配管６０の逆止弁６３を通過して、配管
５４を通って、分配装置を通り、圧力調節しながら充填
する。低圧側のボンベは、天然ガス圧力が、１５〜２５
ＭＰａであり、この圧力で、自動車９の燃料タンク内に
供給し、タンク内で１５〜１６ＭＰａ程度にまで圧力を
高める。自動車のタンク内が１５ＭＰａ程度に達すれ
ば、供給経路を高圧側の蓄圧容器、即ち、高圧側ボンベ
５０に変更するが、そのために、図中符号Ｂで示すが、
電磁開閉弁５１を開けて、高圧側ボンベ５０からのガス
を配管５４から分配装置３に供給して、タンク圧力が最
大２０ＭＰａにまで供給する。この際、逆止弁６３が作
動して、低圧側ボンベには、ガスは流れない。
【００２９】尤も、到着した自動車の燃料タンクの天然
ガスがあまり消費されておらず、高い圧力にある場合に
は、始めから、高圧側の高圧ボンベ５０により、自動車
の燃料タンクに供給されてもよい。
ガスがあまり消費されておらず、高い圧力にある場合に
は、始めから、高圧側の高圧ボンベ５０により、自動車
の燃料タンクに供給されてもよい。
【００３０】燃料タンクへのガスの供給充填に従って、
耐圧ボンベ４０、５０は、低圧側も高圧側も、圧力が低
下するが、両方のボンベ圧力低下に応じて、圧縮装置１
のコンプレッサーにより低圧側のボンベには、ガスが供
給されて１５〜２５ＭＰａの圧力を維持するように調節
し、さらに、圧縮装置からの天然ガス又は低圧側ボンベ
からの天然ガスを圧縮装置の配管１９に受けて、昇圧装
置２のブースターポンプ２０を作動させて、高圧蓄圧装
置の上記高圧側ボンベに供給して、その圧力を２５〜３
０ＭＰａに維持する。
耐圧ボンベ４０、５０は、低圧側も高圧側も、圧力が低
下するが、両方のボンベ圧力低下に応じて、圧縮装置１
のコンプレッサーにより低圧側のボンベには、ガスが供
給されて１５〜２５ＭＰａの圧力を維持するように調節
し、さらに、圧縮装置からの天然ガス又は低圧側ボンベ
からの天然ガスを圧縮装置の配管１９に受けて、昇圧装
置２のブースターポンプ２０を作動させて、高圧蓄圧装
置の上記高圧側ボンベに供給して、その圧力を２５〜３
０ＭＰａに維持する。
【００３１】図１の配管に示したものは、自動車への充
填をしていない時期には何時でも圧縮装置による圧縮装
置と昇圧装置によるボンベの昇圧ができるが、充填中で
も、低圧側蓄圧容器による充填中も圧縮は可能である。
填をしていない時期には何時でも圧縮装置による圧縮装
置と昇圧装置によるボンベの昇圧ができるが、充填中で
も、低圧側蓄圧容器による充填中も圧縮は可能である。
【００３２】このようにして、圧縮装置と昇圧装置の２
段の加圧器を直列にし、各加圧器に、それぞれ蓄圧容器
を接続し、自動車への燃料タンクには、低圧の蓄圧容器
と高圧の蓄圧容器からの順次充填を行うようにしたか
ら、一台当たりの充填時間を十分小さくし、また、短時
間に多数の頻繁の充填要請に対しても対応することがで
きる。
段の加圧器を直列にし、各加圧器に、それぞれ蓄圧容器
を接続し、自動車への燃料タンクには、低圧の蓄圧容器
と高圧の蓄圧容器からの順次充填を行うようにしたか
ら、一台当たりの充填時間を十分小さくし、また、短時
間に多数の頻繁の充填要請に対しても対応することがで
きる。
【００３３】（実施形態２）図２は、本発明の第２の実
施形態を示すが、この例は、天然ガス源８として、ボン
ベ充填ガスを使用するものである。天然ガス源として、
低圧側蓄圧容器４を可搬型の長尺ボンベ（１本２５０リ
ットル、６本）の集合にしてある。この設備では、低圧
側蓄圧容器４は、電磁開閉弁４１を介して、昇圧装置２
に接続され、次いでこの昇圧装置２が分配装置３に直列
接続され、昇圧装置と分配装置３との間の配管２４が分
岐されて高圧側の蓄圧容器５に接続されている。高圧側
の蓄圧容器は、実施形態１の高圧側の蓄圧容器と同様の
長尺耐圧ボンベを４本並列に集合配管に接続されてい
る。高圧側及び低圧側のボンベ４０、５０は、この実施
形態においても、天然ガスの貯蔵総量を７００Ｎｍ３の
基準に準拠して配置されている。昇圧装置２と、分配装
置３も、上記実施形態１のものと同様である。そして、
低圧側の蓄圧容器４の配管４５と高圧側の蓄圧容器５の
配管５４とが、逆止弁６３を備えた配管６０により接続
されている。
施形態を示すが、この例は、天然ガス源８として、ボン
ベ充填ガスを使用するものである。天然ガス源として、
低圧側蓄圧容器４を可搬型の長尺ボンベ（１本２５０リ
ットル、６本）の集合にしてある。この設備では、低圧
側蓄圧容器４は、電磁開閉弁４１を介して、昇圧装置２
に接続され、次いでこの昇圧装置２が分配装置３に直列
接続され、昇圧装置と分配装置３との間の配管２４が分
岐されて高圧側の蓄圧容器５に接続されている。高圧側
の蓄圧容器は、実施形態１の高圧側の蓄圧容器と同様の
長尺耐圧ボンベを４本並列に集合配管に接続されてい
る。高圧側及び低圧側のボンベ４０、５０は、この実施
形態においても、天然ガスの貯蔵総量を７００Ｎｍ３の
基準に準拠して配置されている。昇圧装置２と、分配装
置３も、上記実施形態１のものと同様である。そして、
低圧側の蓄圧容器４の配管４５と高圧側の蓄圧容器５の
配管５４とが、逆止弁６３を備えた配管６０により接続
されている。
【００３４】この実施形態は、低圧側蓄圧容器４が、車
両運搬可能な可搬型にされて、この天然ガス充填設備と
天然ガスプラントとを往復され、天然ガスプラントにお
いては、２０〜２５ＭＰａの圧力で充填された後、車両
により運搬されて、この充填設備に設置されて配管に接
続され天然ガス源として使用される。充填供給して空に
なった低圧側蓄圧容器は、設備の配管から分離して、再
充填のために天然ガスプラントに戻される。
両運搬可能な可搬型にされて、この天然ガス充填設備と
天然ガスプラントとを往復され、天然ガスプラントにお
いては、２０〜２５ＭＰａの圧力で充填された後、車両
により運搬されて、この充填設備に設置されて配管に接
続され天然ガス源として使用される。充填供給して空に
なった低圧側蓄圧容器は、設備の配管から分離して、再
充填のために天然ガスプラントに戻される。
【００３５】自動車用の天然ガス充填設備においては、
低圧側蓄圧容器４からの天然ガスを昇圧装置のブースタ
ポンプにより昇圧して高圧側の蓄圧装置に供給して、最
大３０ＭＰａまでの圧力で貯蔵する。
低圧側蓄圧容器４からの天然ガスを昇圧装置のブースタ
ポンプにより昇圧して高圧側の蓄圧装置に供給して、最
大３０ＭＰａまでの圧力で貯蔵する。
【００３６】自動車への充填に際しては、まず、低圧側
蓄圧容器４が十分高圧である期間は、低圧側蓄圧容器４
からの天然ガスを自動車９に充填するが、このときは、
高圧側の電磁弁５１を閉じるので、逆止弁６３を通じ
て、分配装置３から自動車９のタンクに充填される。低
圧側蓄圧容器４からの充填圧力を１５ＭＰａ程度にし、
次いで、高圧側の電磁弁５１を開いて、高圧側蓄圧容器
５から配管５４を経て、分配装置３から、所望圧まで、
最大２０ＭＰａまで充填する。
蓄圧容器４が十分高圧である期間は、低圧側蓄圧容器４
からの天然ガスを自動車９に充填するが、このときは、
高圧側の電磁弁５１を閉じるので、逆止弁６３を通じ
て、分配装置３から自動車９のタンクに充填される。低
圧側蓄圧容器４からの充填圧力を１５ＭＰａ程度にし、
次いで、高圧側の電磁弁５１を開いて、高圧側蓄圧容器
５から配管５４を経て、分配装置３から、所望圧まで、
最大２０ＭＰａまで充填する。
【００３７】低圧側蓄圧容器４の天然ガス圧力が、ある
程度低くなると、低圧側蓄圧容器４からの天然ガスは専
ら昇圧装置２により加圧されて高圧側蓄圧容器５への貯
蔵に利用され、この高圧側蓄圧容器からのガスが自動車
充填に使用するようにすることもできる。この間に、低
圧側蓄圧容器４は、既に充填した新しい低圧側蓄圧容器
と、交換される。
程度低くなると、低圧側蓄圧容器４からの天然ガスは専
ら昇圧装置２により加圧されて高圧側蓄圧容器５への貯
蔵に利用され、この高圧側蓄圧容器からのガスが自動車
充填に使用するようにすることもできる。この間に、低
圧側蓄圧容器４は、既に充填した新しい低圧側蓄圧容器
と、交換される。
【００３８】
【発明の効果】本発明の天然ガス充填設備は、天然ガス
源からの天然ガスを加圧して高圧側蓄圧容器に供給する
圧縮装置と、該高圧側蓄圧容器に接続されて自動車に供
給する分配装置とを含み、さらに、圧縮装置と高圧側蓄
圧容器の間に圧縮装置からの天然ガスを昇圧する昇圧装
置と、圧縮装置と昇圧装置との間に低圧側開閉弁を介し
て接続された低圧側蓄圧容器とを含むので、法令その他
で蓄圧容器による貯蔵上限が規制されている状況におい
ても、低圧側蓄圧容器からの充填と高圧側蓄圧容器から
の充填により、迅速に自動車のタンク供給することがで
ききる。さらに、比較的低圧までの加圧に圧縮装置を使
用し、さらに高圧領域には昇圧装置を利用するので、加
圧のための装置が比較的低額に且つ簡便に構成すること
ができる利点がある。
源からの天然ガスを加圧して高圧側蓄圧容器に供給する
圧縮装置と、該高圧側蓄圧容器に接続されて自動車に供
給する分配装置とを含み、さらに、圧縮装置と高圧側蓄
圧容器の間に圧縮装置からの天然ガスを昇圧する昇圧装
置と、圧縮装置と昇圧装置との間に低圧側開閉弁を介し
て接続された低圧側蓄圧容器とを含むので、法令その他
で蓄圧容器による貯蔵上限が規制されている状況におい
ても、低圧側蓄圧容器からの充填と高圧側蓄圧容器から
の充填により、迅速に自動車のタンク供給することがで
ききる。さらに、比較的低圧までの加圧に圧縮装置を使
用し、さらに高圧領域には昇圧装置を利用するので、加
圧のための装置が比較的低額に且つ簡便に構成すること
ができる利点がある。
【００３９】本発明は、さらに、天然ガス源として可搬
型低圧側蓄圧容器と、可搬型低圧側蓄圧容器からの天然
ガスを加圧して高圧側蓄圧容器に供給する圧縮装置と、
該高圧側蓄圧容器に接続されて自動車に供給する分配装
置とを含み、さらに、可搬型低圧ボンベと高圧ボンベの
間に接続されて天然ガスを昇圧する昇圧装置と、昇圧装
置に並列に接続した逆止弁と、を含むので、都市ガス配
管を利用しない地域においても、法令その他で蓄圧容器
による貯蔵上限が規制されている状況においても、低圧
側蓄圧容器側を輸送用容器に併用することにより、低圧
側蓄圧容器からの充填と高圧側蓄圧容器からの充填によ
り、迅速に自動車のタンク供給することができきる。さ
らに、同様に、比較的低圧までの加圧に圧縮装置を使用
し、さらに高圧領域には昇圧装置を利用するので、加圧
のための装置が比較的低額に且つ簡便に構成することが
できる。
型低圧側蓄圧容器と、可搬型低圧側蓄圧容器からの天然
ガスを加圧して高圧側蓄圧容器に供給する圧縮装置と、
該高圧側蓄圧容器に接続されて自動車に供給する分配装
置とを含み、さらに、可搬型低圧ボンベと高圧ボンベの
間に接続されて天然ガスを昇圧する昇圧装置と、昇圧装
置に並列に接続した逆止弁と、を含むので、都市ガス配
管を利用しない地域においても、法令その他で蓄圧容器
による貯蔵上限が規制されている状況においても、低圧
側蓄圧容器側を輸送用容器に併用することにより、低圧
側蓄圧容器からの充填と高圧側蓄圧容器からの充填によ
り、迅速に自動車のタンク供給することができきる。さ
らに、同様に、比較的低圧までの加圧に圧縮装置を使用
し、さらに高圧領域には昇圧装置を利用するので、加圧
のための装置が比較的低額に且つ簡便に構成することが
できる。
【図１】 本発明の実施形態に係る天然ガス充填装置の
配管概要図。
配管概要図。
【図２】 本発明の別の実施形態に係る天然ガス充填装
置の配管概要図。
置の配管概要図。
【図３】 従来天然ガス充填装置の配管概要図。
１ 圧縮装置
１０ 往復コンプレッサー
２ 昇圧装置
２０ ブースタポンプ
３ 分配装置
４ 低圧側蓄圧容器
４０ ボンベ
５ 高圧側蓄圧容器
５０ ボンベ
６３ 逆止弁
フロントページの続き
(72)発明者 青柳 修二
茨城県土浦市北神立町４−１ 高圧昭和ボ
ンベ株式会社土浦工場内
Ｆターム(参考） 3E072 DA05
3J071 AA02 BB03 BB11 BB14 CC02
CC03 CC13 CC14 CC17 DD28
EE02 EE24 FF03
Claims (6)
- 【請求項１】 天然ガスを燃料とする自動車に天然ガス
を充填するための天然ガス充填設備であって、 天然ガス源からの天然ガスを加圧して高圧側蓄圧容器に
供給する圧縮装置と、該高圧側蓄圧容器に接続されて自
動車に天然ガスを供給充填する分配装置とを含み、 さらに、圧縮装置と高圧側蓄圧容器の間に圧縮装置から
の天然ガスを昇圧する昇圧装置と、圧縮装置と昇圧装置
との間に低圧側開閉弁を介して接続された低圧側蓄圧容
器と、を含む自動車用の天然ガス充填設備。 - 【請求項２】 上記の低圧側蓄圧容器と高圧側蓄圧容器
とから天然ガスを別個に自動車へ充填することを可能に
した請求項１に記載の天然ガス充填設備。 - 【請求項３】 上記の昇圧装置に並列に逆止弁が接続さ
れて、低圧側蓄圧容器から天然ガスを逆止弁を通じて、
分配装置に供給することを可能にした請求項１又は２に
記載の天然ガス充填設備。 - 【請求項４】 天然ガスを燃料とする自動車に天然ガス
を充填するための天然ガス充填設備であって、 天然ガス源として可搬型低圧側蓄圧容器と、可搬型低圧
側蓄圧容器からの天然ガスを加圧して高圧側蓄圧容器に
供給する圧縮装置と、該高圧側蓄圧容器に接続されて自
動車に供給する分配装置とを含み、 さらに、可搬型低圧ボンベと高圧ボンベの間に接続され
て天然ガスを昇圧する昇圧装置と、を含む自動車用の天
然ガス充填設備。 - 【請求項５】 上記の低圧側蓄圧容器と高圧側蓄圧容器
とから天然ガスを別個に自動車へ充填することを可能に
した請求項４に記載の天然ガス充填設備。 - 【請求項６】 上記の昇圧装置に並列に逆止弁が接続さ
れて、低圧側蓄圧容器から天然ガスを逆止弁を通じて、
分配装置に供給することを可能にした請求項４又は５に
記載の天然ガス充填設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001370995A JP2003172497A (ja) | 2001-12-05 | 2001-12-05 | 自動車用天然ガス充填設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001370995A JP2003172497A (ja) | 2001-12-05 | 2001-12-05 | 自動車用天然ガス充填設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003172497A true JP2003172497A (ja) | 2003-06-20 |
Family
ID=19180121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001370995A Pending JP2003172497A (ja) | 2001-12-05 | 2001-12-05 | 自動車用天然ガス充填設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003172497A (ja) |
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