JP2004245277A

JP2004245277A - ガス充填装置

Info

Publication number: JP2004245277A
Application number: JP2003033777A
Authority: JP
Inventors: Hiyoshi Tatsuno; 日吉龍野
Original assignee: Tatsuno Corp
Current assignee: Tatsuno Corp
Priority date: 2003-02-12
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2004-09-02
Also published as: KR20040073259A; KR100544026B1

Abstract

【課題】ひとつの供給ステーションに例えばＣＮＧ充填装置や水素充填装置を設置する場合、設置スペースを縮小でき、敷地の狭い供給ステーションでの設置も可能となり、設備投資の効率も高めることができ、しかも、ＣＮＧと水素との充填が混同されることも防止でき安全性も確保できるガス充填装置を得る。
【解決手段】複数のガス充填機構を１つの本体ケース１に設け、前記ガス充填機構にガス供給管６ａ、６ｂを接続し、該ガス供給管６ａ、６ｂの先端に充填ノズル１４ａ、１４ｂを有する充填ホース１３ａ、１３ｂを接続し、前記複数のガス充填機構のいずれかを選択する操作手段と、該操作手段による選択動作に連動して切り替わる充填量表示器１７と、該充填量表示器１７に接続された制御装置２２とを備える。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車へ燃料を供給する供給ステーションに設置するガス充填装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の燃料としては、従来からガソリンや軽油などの石油系燃料が使用されているが、将来の石油供給の不安定、窒素酸化物などの有害ガスの排出がもたらす健康への影響、二酸化炭素の排出がもたらす地球温暖化への影響などの懸念から石油系燃料に代わる新しい燃料として、天然ガスを圧縮した天然圧縮ガス（ＣＮＧ）や、水素ガスが注目されている。
【０００３】
水素ガスは、例えば水を電気分解して製造することができるが、メタノール、ガソリン、ＬＰＧあるいは天然ガスと水とを触媒を用いて化学反応させる改質器を使用して製造することもできる。
【０００４】
そして、天然圧縮ガス（ＣＮＧ）や、水素ガスを自動車に供給するには、供給ステーションに天然圧縮ガス（ＣＮＧ）を自動車に供給するＣＮＧ充填装置や、水素ガスを自動車に供給する水素充填装置を設置している。
【０００５】
この場合、これらのＣＮＧ充填装置や水素充填装置は、それぞれの充填圧や充填制御が異なるため、同じ気体でありながらそれぞれ別体のものとして設置されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−１５９５９５号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開２００２−２１６２９６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記のようにＣＮＧ充填装置や水素充填装置が別体のものとして構成されると、敷地の狭い供給ステーションでは設置スペースを確保することが困難であったり、確保できた場合であっても他の機器の設置や他の作業に支障をきたすおそれがある。
【０００９】
本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、ひとつの供給ステーションに例えばＣＮＧ充填装置や水素充填装置を設置する場合、設置スペースを縮小でき、敷地の狭い供給ステーションでの設置も可能となり、設備投資の効率も高めることができ、しかも、ＣＮＧと水素との充填が混同されることも防止でき安全性も確保できるガス充填装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するため、第１に、複数のガス充填機構を１つの本体ケースに設け、前記ガス充填機構にガス供給管を接続し、該ガス供給管の先端に充填ノズルを有する充填ホースを接続し、前記複数のガス充填機構のいずれかを選択する操作手段と、該操作手段による選択動作に連動して切り替わる充填量表示器と、該充填量表示器に接続された制御装置とを備えたことを要旨とするものである。
【００１１】
第２に、制御装置は、充填ノズルを収納するノズル掛けに設けられたノズルスイッチからの信号を受けて充填上限圧力を設定することを要旨とするものである。
【００１２】
請求項１記載の本発明によれば、１つの本体ケース内に複数のガス充填機構を配設するから、例えば、ＣＮＧ充填装置と水素ガス充填装置とを１つの本体ケースに収めることができ、ＣＮＧ充填装置と水素ガス充填装置とをコンパクトにまとめることができて狭い敷地の燃料供給ステーションにも設置が容易となる。
【００１３】
また、複数のガス充填機構を１つの本体ケースに収める場合であっても、操作手段によりいずれのガス充填機構を使用するかを容易に選択でき、この選択操作に連動して充填量表示器が切り替わるから、複数のガス充填機構に対して１つの充填量表示器を共用でき、装置全体をさらにコンパクトにできる。
【００１４】
請求項２記載の本発明によれば、ノズルスイッチからの信号で自動的に充填上限圧力が設定されるから、最適高圧力付近でガスを充填することができ、充填時間を短縮できるとともに、機器への安全も確保できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明のガス充填装置の実施形態を示す説明図で、天然ガスを圧縮した天然圧縮ガス（ＣＮＧ）と水素ガスとを自動車に供給するガスとして例にとって説明する。
【００１６】
本発明のガス充填装置は、ＣＮＧ充填機構と水素ガス充填機構とを１つの本体ケース１内に配設するもので、ＣＮＧ充填機構から説明すると、前記本体ケース１外に配管される天然ガス供給管２の吐出側にサージタンク３を接続し、該サージタンク３の吐出側に圧縮機４ａ、蓄圧器５ａを順次配設し、蓄圧器５ａの吐出側に接続されるガス供給管６ａを本体ケース１内に立ち上げる。
【００１７】
本体ケース１内に立ち上げられたガス供給管６ａに、上流側から元弁７ａ、充填機構に流入する圧力を計測する圧力計８ａ、流量計９ａ、圧力や温度により適正充填開度を設定する流量調整弁１０ａ、充填圧力を測定し設定された充填上限圧力である１９．６Ｍｐａ監視する圧力計１１ａ、温度計１２ａを順次配設する。
【００１８】
そして、ガス供給管６ａの先端に本体ケース１の外側に配設される充填ホース１３ａを接続し、充填ホース１３ａの先端に取り付けた充填ノズル１４ａを、前記本体ケース１の側部に設けたノズル掛け１５ａに掛け外し自在に掛止し、該ノズル掛け１５ａに充填ノズル１４ａの掛け外しに連動してオンオフするノズルスイッチ１６ａを設ける。
【００１９】
次に、水素ガス充填機構について説明する。前記天然ガス供給管２とサージタンク３とをＣＮＧ充填機構と共用し、サージタンク３の吐出側に、改質器１７、圧縮機４ｂ、蓄圧器５ｂを順次配設し、蓄圧器５ｂの吐出側に接続されるガス供給管６ｂを本体ケース１内に立ち上げる。
【００２０】
本体ケース１内に立ち上げられたガス供給管６ｂに、上流側から元弁７ｂ、充填機構に流入する圧力を計測する圧力計８ｂ、流量計９ｂ、圧力や温度により適正充填開度を設定する流量調整弁１０ｂ、充填圧力を測定し設定された充填上限圧力である３５Ｍｐａ監視する圧力計１１ｂ、温度計１２ｂを順次配設する。
【００２１】
そして、ガス供給管６ｂの先端に本体ケース１の外側に配設される充填ホース１３ｂを接続し、充填ホース１３ｂの先端に取り付けた充填ノズル１４ｂを、前記本体ケース１の側部に設けたノズル掛け１５ｂに掛け外し自在に掛止し、該ノズル掛け１５ｂに充填ノズル１４ｂの掛け外しに連動してオンオフするノズルスイッチ１６ｂを設ける。
【００２２】
また、本体ケース１の例えば前面に、ＣＮＧ充填機構と水素ガス充填機構とに共用の充填量表示器１７、スタートスイッチ１８や緊急停止スイッチ１９などを備えた設定パネル２０、異常温度・圧力発生時に作動する報知器２１を設け、内部に制御装置２２を配設する。
【００２３】
前記制御装置２２の入力側には、圧力計８ａ、８ｂで計測された圧力信号、流量計９ａ、９ｂからの流量信号、圧力計１１ａ、１１ｂからの圧力信号、温度計１２ａ、１２ｂからの温度信号、ノズルスイッチ１６ａ、１６ｂからのオンオフ信号、設定パネル２０からの設定信号が入力され、制御装置２２からは、元弁７ａ、７ｂに開閉信号、流量調整弁１０ａ、１０ｂに開度信号、充填量表示器１７に充填量の表示信号、報知器２１に報知信号、設定パネル２０に充填終了信号が出力される。
【００２４】
かかるガス充填装置は、ＣＮＧや水素ガスを燃料として自動車へ供給する供給ステーションに設置されるものであり、次に充填動作を図２のフローチャートについて説明する。例えば、ＣＮＧを自動車に充填するには、ＣＮＧ充填機構側のノズル掛け１５ａから充填ノズル１４ａを外せばこれに連動してノズルスイッチ１６ａがオンし、このオン信号が制御装置２２に入力される（ステップ１）。
【００２５】
そして、充填ノズル１４ａを自動車の燃料タンクに挿入して、スタートスイッチ１８を押せば（ステップ２）、このスタートスイッチ１８のオン信号とノズルスイッチ１６ａのオン信号とを受けて、制御装置２２からの出力で充填量表示器１７に表示されている前回の充填量が帰零され、元弁７ａが開く（ステップ３）。
【００２６】
また、制御装置２２から流量調整弁１０ａに出力されて適正充填開度が設定され、ＣＮＧの場合は、充填上限圧力１９．６Ｍｐａが設定される（ステップ４）。天然ガスは、天然ガス供給管２からサージタンク３に流入し、ここから圧縮機４ａ、蓄圧器５ａを介してＣＮＧとなり、ガス供給管６ａ、充填ホース１３ａを通って先端の充填ノズル１４ａから自動車に充填される。
【００２７】
この充填の間、圧力計１１ａで前記充填上限圧力が測定、監視され、流量調整弁１０ａは、測定された圧力や温度によって適正充填開度が設定され、充填は最適高充填圧力近辺で行われる。よって、充填時間が短縮されるとともに、充填機構の各機器への安全が確保される。このようにして充填が終了すれば、制御装置２２から設定パネル２０に出力されて充填終了が報知される（ステップ５）。
【００２８】
充填ノズル１４ａを燃料タンクから引き抜いてノズル掛け１５ａに戻せば、これに連動してノズルスイッチ１６ａがオフし（ステップ６）、このオフ信号を受けて制御装置２２からの出力で元弁７ａが閉じ、報知が停止する（ステップ７）。これにより、充填が終了する。
【００２９】
ところで、充填作業を開始した後、設定圧が設定値でないことに気づいた場合は（ステップ４）、設定パネル２０の緊急停止スイッチ１９を押せば（ステップ８）この緊急停止信号を受けて制御装置２２からの出力で元弁７ａが閉じるとともに、報知器２１で異常充填終了が報知される（ステップ９）。
【００３０】
よって、作業員は充填が停止したことを知り、充填ノズル１４ａをノズル掛け１５ａに戻す。これによりノズルスイッチ１６ａがオフし（ステップ１０）、このオフ信号を受けて制御装置２２からの出力で報知器２１の作動が停止する（ステップ１１）。
【００３１】
なお、設定圧が設定値でないにもかかわらず緊急停止スイッチ１９を押さなかった場合でも（ステップ８）、温度計１２ａや圧力計１１ａからの信号により制御装置２２で充填圧力が異常圧力・温度ではないと判断した場合は（ステップ１２）、ステップ４に戻り、設定圧か再度判定される。
【００３２】
これに対して、充填圧力が異常圧力・温度になっていると制御装置２２で判断された場合は（ステップ１２）、制御装置２２からの出力で元弁７ａが閉じるとともに、報知器２１で異常充填終了が報知される（ステップ９）。
【００３３】
よって、作業員は充填が停止したことを知り、充填ノズル１４ａをノズル掛け１５ａに戻す。これによりノズルスイッチ１６ａがオフし（ステップ１０）、このオフ信号を受けて制御装置２２からの出力で報知器２１の作動が停止する（ステップ１１）。
【００３４】
前記はＣＮＧ充填機構を使用してＣＮＧを自動車に充填する場合であるが、水素ガスを充填する場合も同様であり、充填ノズル１４ｂをノズル掛け１５ｂから外すことでノズルスイッチ１５ｂがオンし、スタートスイッチ１８を押すことでこれがオンし、両スイッチからのオン信号によって充填量表示器１７の前回の表示が帰零する。この場合、前回の充填がＣＮＧであっても充填量表示器１７は帰零されるから、１つの表示器を共用できる。
【００３５】
また、水素ガスは、触媒を使用して天然ガスと水とを改質器２３を用いて化学反応させて製造することができることから、天然ガス供給管２およびサージタンク３の共用化が図れる。なお、メタノール、ガソリン、ＬＰＧを使用する場合は、これらの供給ラインは別ラインとなる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のべたように本発明のガス充填装置は、ひとつの供給ステーションにＣＮＧ充填装置や水素充填装置を設置する場合、ひとつの本体ケース内に複数の充填機構を配設できるから、設置スペースを縮小でき、敷地の狭い供給ステーションでの設置も可能となり、設備投資の効率も高めることができ、しかも、ＣＮＧと水素などの複数のガスの充填が混同されることも防止でき安全性も確保できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス充填装置の実施形態を示す説明図である。
【図２】本発明のガス充填装置の充填作動を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…本体ケース２…天然ガス供給管
３…サージタンク４ａ、４ｂ…圧縮機
５ａ、５ｂ…蓄圧器６ａ、６ｂ…ガス供給管
７ａ、７ｂ…元弁８ａ、８ｂ…圧力計
９ａ、９ｂ…流量計１０ａ、１０ｂ…流量調整弁
１１ａ、１１ｂ…圧力計１２ａ、１２ｂ…温度計
１３ａ、１３ｂ…充填ホース１４ａ、１４ｂ…充填ノズル
１５ａ、１５ｂ…ノズル掛け１６ａ、１６ｂ…ノズルスイッチ
１７…充填量表示器１８…スタートスイッチ
１９…緊急停止スイッチ２０…設定パネル
２１…報知器２２…制御装置
２３…改質器

Claims

複数のガス充填機構を１つの本体ケースに設け、前記ガス充填機構にガス供給管を接続し、該ガス供給管の先端に充填ノズルを有する充填ホースを接続し、前記複数のガス充填機構のいずれかを選択する操作手段と、該操作手段による選択動作に連動して切り替わる充填量表示器と、該充填量表示器に接続された制御装置とを備えたことを特徴とするガス充填装置。
制御装置は、充填ノズルを収納するノズル掛けに設けられたノズルスイッチからの信号を受けて充填上限圧力を設定する請求項１記載のガス充填装置。