JP2007092928A - Gas supply device - Google Patents

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Koji Ogasawara
恒治 小笠原
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To determine that the amount of gaseous hydrogen permeating through a gas filling hose exceeds a prescribed value. <P>SOLUTION: This gas filling hose 16 has a double structure having an inner side passage and an outer side passage, and a recovery pipe passage 24 is connected with the outer side passage. A pressure sensor 62, a restriction 64, and a back flow prevention valve 66 are provided in a recovery path 60 communicated with the recovery pipe passage 24. Since the restriction 64 is provided on the downstream side of the pressure sensor 62, the pressure sensor 62 can detect pressure of gas even when pressure of the gas recovered by the recovery pipe passage 24 is low. A control circuit 68 monitors values detected by the pressure sensor 62 and has a determining means for determining the presence or absence of deterioration of the hose based on difference in rate of change of pressure of gaseous hydrogen recovered through the recovery path 60 and determining the presence or absence of amount of permeating-through gaseous hydrogen. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明はガス供給装置に係り、特に圧縮された水素ガスを被充填タンクに充填するように構成されたガス供給装置に関する。   The present invention relates to a gas supply device, and more particularly to a gas supply device configured to fill a tank to be filled with compressed hydrogen gas.

例えば、燃料電池車等に搭載された燃料タンク(被充填タンク)に充填される水素ガスは、他の圧縮ガス(例えば、CNG等)に比べて分子が小さいので、樹脂製のガス充填ホースを透過しやすい性質を有している。   For example, hydrogen gas filled in a fuel tank (filled tank) mounted on a fuel cell vehicle has a smaller molecule than other compressed gas (for example, CNG). It has the property of being easily transmitted.

このように、ガス充填ホースでのガス漏洩を検出する方法としては、例えば、ガス充填ホースを2重構造にして内側ホースから漏洩したガスが外側ホースによって回収する構成とし、ガスセンサにより外側ホースからのガス回収の有無を検出する方法がある(例えば、特許文献1参照)。
特開平9−196295号公報
As described above, as a method for detecting gas leakage in the gas filling hose, for example, the gas filling hose has a double structure and the gas leaked from the inner hose is collected by the outer hose. There is a method for detecting the presence or absence of gas recovery (for example, see Patent Document 1).
JP-A-9-196295

しかしながら、従来のガス供給装置では、より高い圧力に圧縮した水素ガスを供給する場合、高圧になるほど水素ガスが樹脂製のガス充填ホースを透過しやすくなるため、ホース劣化により生じたことによる漏洩なのか、樹脂ホースに亀裂が無いのに水素ガスが樹脂ホースを透過したのかをガスセンサによって検出することが難しかった。   However, in the conventional gas supply device, when hydrogen gas compressed to a higher pressure is supplied, the higher the pressure is, the easier it is for the hydrogen gas to permeate the resin gas-filled hose. However, it was difficult for the gas sensor to detect whether hydrogen gas permeated through the resin hose even though there was no crack in the resin hose.

また、高圧に圧縮された水素ガスが樹脂ホースを透過しないようにするには、樹脂ホースの肉厚をできるだけ厚くすると共に、硬い材質の樹脂ホースを使用することが望ましいが、その場合、ガス充填ホースの剛性及び重量が増大して充填操作がしにくくなり、1人の作業員で操作することが難しい。   In order to prevent hydrogen gas compressed to high pressure from permeating through the resin hose, it is desirable to make the resin hose as thick as possible and use a hard resin hose. The rigidity and weight of the hose increases, making it difficult to perform the filling operation, and it is difficult for one operator to operate.

そこで、本発明は上記事情に鑑み、課題を解決したガス供給装置を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a gas supply device that solves the problem.

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。   In order to solve the above problems, the present invention has the following means.

請求項1記載の発明は、所定圧力に加圧された水素ガスを供給するガス供給経路と、該ガス供給経路を介して供給される水素ガスの流量を制御する制御弁と、前記ガス供給経路から供給された水素ガスが流通する内側通路を覆う内部ホースと、該内部ホースの外側に形成された外側通路を覆うように配された外部ホースとを有するガス充填ホースと、該ガス充填ホースの内部ホースの端部に接続され、被充填タンクの充填口に結合される充填カップリングと、前記内側通路から前記内部ホースを透過して前記外側通路に漏洩した水素ガスを回収するように前記外側通路に連通された回収管路と、前記回収管路に設けられた絞りと、該絞りの上流側の回収管路に設けられ、前記内側通路から前記外側通路に漏洩した水素ガスの圧力を検出する圧力センサと、を備えたことを特徴とする。   The invention according to claim 1 is a gas supply path for supplying hydrogen gas pressurized to a predetermined pressure, a control valve for controlling a flow rate of hydrogen gas supplied through the gas supply path, and the gas supply path. A gas filling hose having an inner hose covering an inner passage through which hydrogen gas supplied from the gas flows, and an outer hose arranged so as to cover an outer passage formed outside the inner hose, and the gas filling hose A filling coupling connected to an end of an internal hose and coupled to a filling port of a tank to be filled; and the outer side so as to collect hydrogen gas that has permeated the internal hose from the inner passage and leaked into the outer passage. A recovery pipe communicated with the passage, a throttle provided in the recovery pipe, and a recovery pipe provided upstream of the throttle to detect the pressure of hydrogen gas leaked from the inner passage to the outer passage. Pressure Characterized by comprising a sensor.

請求項2記載の発明は、前記ガス供給経路に前記水素ガスを冷却する冷却手段を設け、前記外側通路に断熱材を挿入して前記内側通路を通過する水素ガスの温度上昇を抑制することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, a cooling means for cooling the hydrogen gas is provided in the gas supply path, and a heat insulating material is inserted into the outer passage to suppress an increase in temperature of the hydrogen gas passing through the inner passage. Features.

本発明によれば、回収管路に設けられた絞りの上流側の回収管路に設けられた圧力センサによりガス充填ホースの内側通路から外側通路に漏洩した水素ガスの圧力を検出するため、内部ホースが劣化して漏洩した水素ガスが回収管路に回収されたのか、あるいは劣化などの異常がない内部ホースを透過した水素ガスが回収されたのかを圧力センサにより検出された圧力値に基づいて判別することが可能になる。そのため、圧力センサの測定値を監視することで、ガス充填ホースにおける水素ガスの透過量が規定値以上になったときは、ガス充填ホースの内部ホースが劣化して透過量が増大したものと判別することが可能になり、水素ガス供給の信頼性を高めることができる。   According to the present invention, the pressure sensor provided in the recovery pipe upstream of the throttle provided in the recovery pipe detects the pressure of hydrogen gas leaked from the inner passage to the outer passage of the gas filling hose. Based on the pressure value detected by the pressure sensor, whether the hydrogen gas leaked due to the deterioration of the hose was recovered in the recovery line, or whether the hydrogen gas that had passed through the internal hose without any abnormality such as deterioration was recovered It becomes possible to determine. Therefore, by monitoring the measured value of the pressure sensor, when the permeation amount of hydrogen gas in the gas filling hose exceeds the specified value, it is determined that the permeation amount has increased due to deterioration of the internal hose of the gas filling hose. It is possible to improve the reliability of hydrogen gas supply.

また、本発明によれば、ガス供給経路に設けた冷却手段により冷却された水素ガスがガス充填ホースを通過する際に外側通路に設けられた断熱材により水素ガスの温度上昇が抑制されるため、被充填タンクが高温に弱い材質で成形されている場合に水素ガスを被充填タンクに充填する際の温度上昇による影響をできるだけ減少させることが可能になる。   Further, according to the present invention, when the hydrogen gas cooled by the cooling means provided in the gas supply path passes through the gas filling hose, the temperature rise of the hydrogen gas is suppressed by the heat insulating material provided in the outer passage. In the case where the tank to be filled is formed of a material weak to high temperature, it is possible to reduce as much as possible the influence due to the temperature rise when filling the tank to be filled with hydrogen gas.

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は本発明によるガス供給装置の一実施例を示す斜視図である。図1に示されるように、ガス供給装置10は、筐体12の内部に水素ガスの供給量を計測、制御する各機器が収納されており、筐体12の正面には、ガス充填量を表示する表示器14が設けられている。また、筐体12の側面には、ガス充填ホース16が接続された継ぎ手18と、ガス充填ホース16の先端に設けられた充填カップリング20を掛止する掛止部22とが取り付けられている。充填カップリング20は、被充填タンク(図示せず)の充填口に結合される結合部と、充填された水素ガスの逆流を防止する逆流防止弁とを有する。   FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a gas supply apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the gas supply device 10 houses various devices for measuring and controlling the supply amount of hydrogen gas inside a housing 12. A display 14 for displaying is provided. Further, a joint 18 to which the gas filling hose 16 is connected and a latching portion 22 for latching the filling coupling 20 provided at the tip of the gas filling hose 16 are attached to the side surface of the housing 12. . The filling coupling 20 includes a coupling portion that is coupled to a filling port of a tank to be filled (not shown), and a backflow prevention valve that prevents backflow of the filled hydrogen gas.

ガス充填ホース16は、後述するように内側通路と外側通路とを有する2重構造となっており、外側通路には回収管路24が接続されている。回収管路24は、一端がガス充填ホース16の上流側端部に接続され、他端が継ぎ手26に接続されている。   As will be described later, the gas filling hose 16 has a double structure having an inner passage and an outer passage, and a recovery conduit 24 is connected to the outer passage. One end of the recovery pipe 24 is connected to the upstream end of the gas filling hose 16, and the other end is connected to the joint 26.

図2はガス供給装置の構成を示す系統図である。図2に示されるように、上流タンク(図示せず)に貯蔵された水素ガスは、ガス供給経路30を介してガス充填ホース16に供給される。ガス供給経路30の上流には、元弁32が設けられている。さらに、筐体12の内部のガス供給経路30には、第1開閉弁34、プリクーラ36、質量流量計38、制御弁40、第1圧力伝送器42、第2開閉弁44、第2圧力伝送器46が設けられている。   FIG. 2 is a system diagram showing the configuration of the gas supply device. As shown in FIG. 2, the hydrogen gas stored in the upstream tank (not shown) is supplied to the gas filling hose 16 through the gas supply path 30. A main valve 32 is provided upstream of the gas supply path 30. Further, the first on-off valve 34, the precooler 36, the mass flow meter 38, the control valve 40, the first pressure transmitter 42, the second on-off valve 44, and the second pressure transmission are provided in the gas supply path 30 inside the housing 12. A vessel 46 is provided.

また、制御弁40と第1圧力伝送器42との間のガス供給経路30から分岐した分岐経路50には、制御弁40より下流のガスを逃がすための脱圧用弁52が設けられている。そして、脱圧用弁52より下流の分岐経路50には、回収管路24に連通された回収経路60が合流している。   A branch path 50 branched from the gas supply path 30 between the control valve 40 and the first pressure transmitter 42 is provided with a depressurization valve 52 for allowing gas downstream from the control valve 40 to escape. A recovery path 60 communicated with the recovery pipe line 24 is joined to the branch path 50 downstream from the depressurization valve 52.

回収経路60には、圧力センサ62、絞り64、逆流防止弁66が設けられている。圧力センサ62の下流に絞り64が設けられているので、圧力センサ62は、回収管路24により回収されるガスの圧力が低い場合でも検出することができる。従って、圧力センサ62が検出した圧力値によってホース劣化により流出したガスを回収したのか、あるいは劣化していない樹脂ホースを透過した水素ガスを回収したのかを判別することが可能になる。   In the recovery path 60, a pressure sensor 62, a throttle 64, and a backflow prevention valve 66 are provided. Since the throttle 64 is provided downstream of the pressure sensor 62, the pressure sensor 62 can detect even when the pressure of the gas recovered by the recovery pipeline 24 is low. Accordingly, it is possible to determine whether the gas that has flowed out due to hose deterioration has been recovered or the hydrogen gas that has permeated through the resin hose that has not deteriorated has been recovered based on the pressure value detected by the pressure sensor 62.

制御回路68は、上記質量流量計38により計測された流量を積算して表示器14に充填された積算流量を表示すると共に、第1圧力伝送器42及び第2圧力伝送器46により測定された圧力値に基づいて制御弁40を制御して被充填タンクの圧力が目標圧力値に達するまでガス充填量を制御する。また、制御回路68には、ガス充填開始時に操作される充填開始スイッチ67、及び緊急にガス充填を停止させる場合に操作される充填停止スイッチ69が接続されている。   The control circuit 68 integrates the flow rate measured by the mass flow meter 38 to display the accumulated flow rate filled in the display unit 14 and is measured by the first pressure transmitter 42 and the second pressure transmitter 46. Based on the pressure value, the control valve 40 is controlled to control the gas filling amount until the pressure in the tank to be filled reaches the target pressure value. The control circuit 68 is connected to a filling start switch 67 that is operated at the start of gas filling, and a filling stop switch 69 that is operated when the gas filling is urgently stopped.

また、制御回路68は、圧力センサ62の検出値を監視しており、回収経路60を介して回収される水素ガスの圧力変化率の差異に基づいてホース劣化の有無を判別すると共に、水素ガス透過量の有無を判別する判別手段を有する。   Further, the control circuit 68 monitors the detection value of the pressure sensor 62, determines whether or not the hose has deteriorated based on the difference in the pressure change rate of the hydrogen gas recovered through the recovery path 60, and also detects the hydrogen gas. It has a discriminating means for discriminating the presence or absence of the transmission amount.

ここで、ガス充填ホース16の構成について説明する。図3はガス充填ホース16の一部を切断して示す縦断面図である。図3に示されるように、ガス充填ホース16は、ガス供給経路30から供給された水素ガスが流通する内側通路70を覆う内部ホース72と、内部ホース72の外側に形成された外側通路74を覆うように配された外部ホース76とを有する。内部ホース72は、樹脂層を3層に重ね合わせた樹脂ホースであり、内側からポリアミド樹脂からなる第1の樹脂層72aと、第1の樹脂層72aの外周を覆うように積層された高張力の合成繊維やワイヤブレードを積層して耐圧強化構造とされた第2の樹脂層72bと、ポリウレタン樹脂やポリアミド樹脂等からなる第3の樹脂層72cと、を積層したものである。   Here, the configuration of the gas filling hose 16 will be described. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a part of the gas filling hose 16 by cutting. As shown in FIG. 3, the gas filling hose 16 includes an inner hose 72 that covers an inner passage 70 through which hydrogen gas supplied from the gas supply passage 30 flows, and an outer passage 74 that is formed outside the inner hose 72. And an external hose 76 arranged to cover. The internal hose 72 is a resin hose in which three resin layers are overlapped, and the high tension is laminated so as to cover the first resin layer 72a made of polyamide resin from the inside and the outer periphery of the first resin layer 72a. Are laminated with a second resin layer 72b having a pressure-proof reinforcement structure by laminating synthetic fibers and wire blades, and a third resin layer 72c made of polyurethane resin, polyamide resin, or the like.

外部ホース76は、ポリウレタン樹脂やポリアミド樹脂等からなる樹脂ホースであり、内部ホース72とに間に水素ガスを回収管路24へ供給するための外側通路74を形成する。内側通路70を供給される水素ガスは、高圧(例えば、35〜70MPa)であるので、一部が内部ホース72を透過して外側通路74に流出する。外側通路74は、通常、大気圧であるので、内側通路70との圧力差により内側通路70を通過する水素分子の一部が内部ホース72を透過して外側通路74に到る。   The external hose 76 is a resin hose made of polyurethane resin, polyamide resin or the like, and forms an outer passage 74 for supplying hydrogen gas to the recovery pipe line 24 between the internal hose 72. Since the hydrogen gas supplied to the inner passage 70 has a high pressure (for example, 35 to 70 MPa), a part of the hydrogen gas passes through the inner hose 72 and flows out to the outer passage 74. Since the outer passage 74 is normally at atmospheric pressure, a part of hydrogen molecules passing through the inner passage 70 passes through the inner hose 72 and reaches the outer passage 74 due to a pressure difference with the inner passage 70.

外側通路74に透過した水素ガスは、回収管路24、回収経路60を介して回収される。その際、絞り64により流量が絞られているので、絞り64よりも上流側の圧力が上昇しやすくなっており、水素ガスの透過量が微小でも圧力センサ62により検出された圧力変化(圧力上昇率)から水素ガスが透過していることを判別することができる。また、内部ホース72が劣化した場合には、水素ガスの漏れ量が透過量の数十倍から数百倍に増大するため、回収経路60の圧力が急激に昇圧することになり、圧力センサ62の検出値の変化率から容易に判別することが可能になる。   The hydrogen gas that has permeated through the outer passage 74 is recovered through the recovery pipe 24 and the recovery path 60. At that time, since the flow rate is reduced by the throttle 64, the pressure on the upstream side of the throttle 64 is likely to rise, and the pressure change (pressure rise) detected by the pressure sensor 62 even if the hydrogen gas permeation amount is small. Rate), it can be determined that hydrogen gas is permeating. When the internal hose 72 is deteriorated, the amount of hydrogen gas leaked increases from several tens of times to several hundred times the amount of permeation, so that the pressure in the recovery path 60 rapidly increases, and the pressure sensor 62 It is possible to easily determine from the change rate of the detected value.

また、外側通路74には、ガラスウール等からなる繊維状の断熱材80が充填されている。この断熱材80は、プリクーラ36により冷却された水素ガスがガス充填ホース16を通過する過程で外気温度や太陽熱により加熱されないようにしている。一方、被充填タンクは、ガラス繊維やカーボン繊維で強化されたFRP(Fiber reinforced plastics)製でるので、水素ガス充填時の温度上昇を85°Cに抑えることが要望されている。そのため、ガス供給経路30を介して供給される水素ガスをプリクーラ36により85°Cに冷却しており、ガス充填ホース16の外側通路74の断熱材80により水素ガスが周囲から加熱されないようにしている。   The outer passage 74 is filled with a fibrous heat insulating material 80 made of glass wool or the like. The heat insulating material 80 prevents the hydrogen gas cooled by the precooler 36 from being heated by the outside air temperature or solar heat in the process of passing through the gas filling hose 16. On the other hand, since the tank to be filled is made of FRP (Fiber reinforced plastics) reinforced with glass fiber or carbon fiber, it is desired to suppress the temperature rise during filling with hydrogen gas to 85 ° C. Therefore, the hydrogen gas supplied through the gas supply path 30 is cooled to 85 ° C. by the precooler 36 so that the hydrogen gas is not heated from the surroundings by the heat insulating material 80 in the outer passage 74 of the gas filling hose 16. Yes.

また、ガス充填ホース16の変形例として、例えば、内部ホース72または外部ホース76の何れか一方、または両方をステンレスホース(SUS316やSUS316L)により形成することとにより、充填カップリング20のアース接続が可能になり、被充填タンクが搭載された車両側の静電気を除去することが可能になる。   Further, as a modified example of the gas filling hose 16, for example, by forming either or both of the internal hose 72 and the external hose 76 with a stainless steel hose (SUS316 or SUS316L), the ground connection of the filling coupling 20 can be achieved. It becomes possible, and it becomes possible to remove static electricity on the vehicle side where the tank to be filled is mounted.

外側の外部ホース76がステンレス材により形成された場合は、外部ホース76の引き摺りに対する対磨耗性が高められる。   When the outer outer hose 76 is made of a stainless material, the wear resistance against dragging of the outer hose 76 is enhanced.

また、内側の内部ホース72がステンレス材により形成された場合は、水素脆化により劣化したことを水素透過量の増大に伴う圧力上昇を圧力センサ62により検出して内部ホース72の交換時期であることを警告することが可能になる。この現象は、外部ホース76をステンレス材により形成した場合にも発生するが、内側通路70を覆う内部ホース72の方がより高圧の水素ガスに晒されるため、内部ホース72の劣化が顕著に表れる。   When the inner hose 72 on the inner side is made of stainless steel, it is time to replace the inner hose 72 when the pressure sensor 62 detects a pressure increase associated with an increase in hydrogen permeation amount due to hydrogen embrittlement. It becomes possible to warn that. This phenomenon also occurs when the external hose 76 is made of stainless steel, but the internal hose 72 covering the inner passage 70 is exposed to higher pressure hydrogen gas, so that the deterioration of the internal hose 72 appears significantly. .

制御回路68は、外側通路74に連通された回収経路60の圧力を検出する圧力センサ62の検出値を監視することにより内部ホース72の劣化の有無を判別して、回収経路60の圧力が規定値以上になった場合には、内部ホース72の交換時期であると判別する。   The control circuit 68 determines the presence or absence of deterioration of the internal hose 72 by monitoring the detection value of the pressure sensor 62 that detects the pressure of the recovery path 60 communicated with the outer passage 74, and the pressure of the recovery path 60 is defined. If it exceeds the value, it is determined that it is time to replace the internal hose 72.

ここで、制御回路68が実行するガス供給制御処理について図4のフローチャートを参照して説明する。   Here, the gas supply control process executed by the control circuit 68 will be described with reference to the flowchart of FIG.

図4に示されるように、制御回路68は、S11において、ガス充填カップリング20が被充填タンク(図示せず)に結合されて充填開始スイッチ釦67がオンに操作されると、S12に進み、被充填タンクに充填すべき最大供給圧力(目標圧力)Pをメモリから読み込む。続いて、S13に進み、制御弁40、第2開閉弁44、脱圧用弁52を閉弁させる。このとき、
次のS14では、第1開閉弁34を開弁させる。これにより、第2開閉弁44より上流のガス供給経路18に高圧水素ガスが供給される。そのため、第2開閉弁44より上流のガス供給経路30は、最大供給圧力(目標圧力)以上に昇圧する。
As shown in FIG. 4, when the gas filling coupling 20 is coupled to the tank to be filled (not shown) and the filling start switch button 67 is turned on in S11, the control circuit 68 proceeds to S12. The maximum supply pressure (target pressure) P 0 to be filled in the tank to be filled is read from the memory. Then, it progresses to S13 and the control valve 40, the 2nd on-off valve 44, and the valve 52 for pressure release are closed. At this time,
In the next S14, the first on-off valve 34 is opened. As a result, the high-pressure hydrogen gas is supplied to the gas supply path 18 upstream of the second on-off valve 44. Therefore, the gas supply path 30 upstream from the second on-off valve 44 is increased to a pressure equal to or higher than the maximum supply pressure (target pressure).

続いて、S15に進み、第1の圧力伝送器42により測定された圧力値を読み込み、測定された圧力値が最大供給圧力(目標圧力)P以上に達したか否かをチェックする。このS15において、第1圧力伝送器42により測定された圧力値が最大供給圧力(目標圧力)P以上に達したときは、S16に進み、第1開閉弁34を閉弁させてガス供給経路30へのガス供給を停止させる。続いて、S17では、制御弁40、第2開閉弁44を開弁させる。これにより、第1開閉弁34と第2開閉弁44との間のガス供給経路30に充填された水素ガスがガス充填ホース16及びガス充填カップリング20を介して被充填タンクに供給される。 Then, the process proceeds to S15, reads the measured pressure value by a first pressure transmitter 42, the measured pressure value is checked whether it has reached the maximum supply pressure (target pressure) P 0 above. In this S15, when the pressure value measured by the first pressure transmitter 42 has reached maximum supply pressure (target pressure) P 0 or more, the process proceeds to S16, the first on-off valve 34 by closing the gas supply passage The gas supply to 30 is stopped. Subsequently, in S17, the control valve 40 and the second on-off valve 44 are opened. Thereby, the hydrogen gas filled in the gas supply path 30 between the first on-off valve 34 and the second on-off valve 44 is supplied to the tank to be filled via the gas filling hose 16 and the gas filling coupling 20.

次のS18では、第2圧力伝送器46により測定された圧力値が最大供給圧力(目標圧力)Pより低下したか否かをチェックする。このS18において、第2の圧力伝送器46により測定された圧力値が低下した場合、S19に進み、第2の圧力伝送器44により測定された圧力値が所定時間一定値を維持するか否かをチェックする。このS19において、第2圧力伝送器46により測定された圧力値が低下している場合には、測定された圧力値が所定時間一定値を維持するまでS18,S19の処理を繰り返して待機状態となる。 In the next S18, the pressure value measured by the second pressure transmitter 46 checks whether or not lower than the maximum supply pressure (target pressure) P 0. In S18, when the pressure value measured by the second pressure transmitter 46 decreases, the process proceeds to S19, and whether or not the pressure value measured by the second pressure transmitter 44 maintains a constant value for a predetermined time. Check. In S19, when the pressure value measured by the second pressure transmitter 46 is decreasing, the processes of S18 and S19 are repeated until the measured pressure value remains constant for a predetermined time. Become.

そして、第2圧力伝送器46により測定された圧力値が所定時間一定値を維持した場合には、S20に進み、この一定圧力値を燃料タンク14に残留している充填前タンク圧力値Ptとして記憶する。続いて、S21では、燃料タンク14の容積を上記充填前タンク圧力値Ptから演算する。尚、この燃料タンク14の容積を求める演算式としては、例えば、第1開閉弁34と第2開閉弁44との間のガス供給経路30の容積と、この容積に充填されたガス量(流量測定値)との関係式から求まり、既に周知であるので、その説明は省略する。   If the pressure value measured by the second pressure transmitter 46 remains constant for a predetermined time, the process proceeds to S20, and this constant pressure value is set as the pre-filling tank pressure value Pt remaining in the fuel tank 14. Remember. Subsequently, in S21, the volume of the fuel tank 14 is calculated from the tank pressure value Pt before filling. The calculation formula for obtaining the volume of the fuel tank 14 is, for example, the volume of the gas supply path 30 between the first on-off valve 34 and the second on-off valve 44 and the amount of gas (flow rate) filled in the volume. Since it is obtained from the relational expression with the measured value) and is already known, its description is omitted.

次のS22では、第1開閉弁34を開弁して被充填タンクに対するガス供給を開始すると共に、制御弁40の弁開度を被充填タンクの容積に応じた制御則(定圧力上昇制御または定流量制御など)により制御する。これにより、被充填タンクへのガス供給が行なわれ、タンク圧力も徐々に上昇する。   In the next S22, the first on-off valve 34 is opened to start gas supply to the tank to be filled, and the control valve 40 is controlled in accordance with the control law (constant pressure increase control or Control by constant flow control). Thereby, the gas supply to the tank to be filled is performed, and the tank pressure gradually increases.

次のS23では、第2圧力伝送器46により測定された圧力値が最大供給圧力(目標圧力)Pに達したか否かをチェックする。このS23において、第2圧力伝送器46により測定された圧力値が最大供給圧力(目標圧力)Pに達しないときは、S24に進み、回収経路60の圧力センサ62の圧力検出値を読み込む。続いて、S25では、圧力センサ62の圧力検出値が予め設定された規定値(水素ガスのホース透過量の判別基準値)以上か否かをチェックする。S25において、圧力センサ62の圧力検出値が予め設定された規定値未満のときは、上記S22に戻り、S22以降の処理を繰り返す。 In the next S23, the pressure value measured by the second pressure transmitter 46 checks whether or not reached a maximum supply pressure (target pressure) P 0. In this S23, when the pressure value measured by the second pressure transmitter 46 does not reach the maximum supply pressure (target pressure) P 0, the process proceeds to S24, reads the pressure detection value of the pressure sensor 62 of the recovery path 60. Subsequently, in S25, it is checked whether or not the pressure detection value of the pressure sensor 62 is equal to or greater than a preset specified value (determination reference value of the hydrogen gas hose permeation amount). In S25, when the pressure detection value of the pressure sensor 62 is less than a preset specified value, the process returns to S22, and the processes after S22 are repeated.

また、上記S25において、圧力センサ62の圧力検出値が予め設定された規定値以上のときは、S26に進み、ガス充填ホース16の交換時期になったことを報知する。その後、S27に進む。   In S25, when the pressure detection value of the pressure sensor 62 is equal to or greater than a predetermined value set in advance, the process proceeds to S26 to notify that it is time to replace the gas filling hose 16. Thereafter, the process proceeds to S27.

また、上記S23において、第2圧力伝送器46により測定された圧力値が最大供給圧力(目標圧力)Pに達したときも、S27に進み、第1開閉弁34を閉弁させてガス供給経路30へのガス供給を停止させる。そして、S28で脱圧用弁52を開弁させてガス充填ホース16及びガス充填カップリング20の圧力が分岐経路50を介して回収される。これにより、ガス充填ホース16及びガス充填カップリング20の圧力が減圧される。 In the above S23, even when the pressure value measured by the second pressure transmitter 46 has reached maximum supply pressure (target pressure) P 0, the process proceeds to S27, the first on-off valve 34 by closing the gas supply The gas supply to the path 30 is stopped. In S28, the depressurization valve 52 is opened, and the pressures of the gas filling hose 16 and the gas filling coupling 20 are recovered through the branch path 50. Thereby, the pressure of the gas filling hose 16 and the gas filling coupling 20 is reduced.

次のS29では、第2圧力伝送器46により測定された圧力値が最小圧力(脱圧圧力)に達したか否かをチェックする。S29において、ガス充填ホース16及びガス充填カップリング20の圧力が最小圧力(脱圧圧力)に減圧されると、S30に進み、制御弁40、第2開閉弁44、脱圧用弁52を閉弁させる。   In next S29, it is checked whether or not the pressure value measured by the second pressure transmitter 46 has reached the minimum pressure (decompression pressure). In S29, when the pressure of the gas filling hose 16 and the gas filling coupling 20 is reduced to the minimum pressure (decompression pressure), the process proceeds to S30, and the control valve 40, the second on-off valve 44, and the depressurization valve 52 are closed. Let

この後、作業員は、ガス充填カップリング20を被充填タンクから分離させて筐体12の掛止部22に掛止させる。これで、被充填タンクに対するガス供給作業が終了する。   Thereafter, the worker separates the gas-filled coupling 20 from the tank to be filled and latches it on the latching portion 22 of the housing 12. This completes the gas supply operation for the tank to be filled.

また、上記S18において、第2圧力伝送器46により測定された圧力値が低下しない場合には、第2開閉弁が閉弁できない等の異常が発生しているため、S31に進み、警報を発して上記S27に進み、S27以降の処理を実行する。   In S18, if the pressure value measured by the second pressure transmitter 46 does not decrease, an abnormality such as the second on-off valve cannot be closed has occurred, so the process proceeds to S31 and an alarm is issued. Then, the process proceeds to S27, and the processes after S27 are executed.

このように、本実施例では、被充填タンクへのガス供給を制御すると共に、圧力センサ62の測定値を監視しており、ガス充填ホース16における水素ガスの透過量が規定値以上になったときは、ガス充填ホース16の内部ホース72が劣化して透過量が増大したものと判別してホース交換時期であることを自動的に報知することができるので、ガス充填ホース16の寿命が過ぎたまま使用することを防止でき、水素ガス供給の信頼性を高めることができる。   As described above, in this embodiment, the gas supply to the tank to be filled is controlled, and the measured value of the pressure sensor 62 is monitored, and the permeation amount of hydrogen gas in the gas filling hose 16 becomes a specified value or more. When it is determined that the internal hose 72 of the gas filling hose 16 has deteriorated and the permeation amount has increased, it is possible to automatically notify that it is time to replace the hose, so that the life of the gas filling hose 16 has passed. It can be prevented from being used as it is, and the reliability of hydrogen gas supply can be improved.

本発明によるガス供給装置の一実施例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one Example of the gas supply apparatus by this invention. ガス供給装置の構成を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the structure of a gas supply apparatus. ガス充填ホース16の一部を切断して示す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a part of the gas filling hose 16 by cutting. 制御回路68が実行するガス供給制御処理を説明するためのフローチャートである。7 is a flowchart for explaining a gas supply control process executed by a control circuit 68.

符号の説明Explanation of symbols

10 ガス供給装置
16 ガス充填ホース
20 充填カップリング
24 回収管路
30 ガス供給経路
36 プリクーラ
40 制御弁
60 回収経路
62 圧力センサ
64 絞り
68 制御回路
70 内側通路
72 内部ホース
74 外側通路
76 外部ホース
80 断熱材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Gas supply apparatus 16 Gas filling hose 20 Filling coupling 24 Recovery pipe line 30 Gas supply path 36 Precooler 40 Control valve 60 Recovery path 62 Pressure sensor 64 Restriction 68 Control circuit 70 Inner path 72 Internal hose 74 Outer path 76 External hose 80 Material

Claims (2)

所定圧力に加圧された水素ガスを供給するガス供給経路と、
該ガス供給経路を介して供給される水素ガスの流量を制御する制御弁と、
前記ガス供給経路から供給された水素ガスが流通する内側通路を覆う内部ホースと、該内部ホースの外側に形成された外側通路を覆うように配された外部ホースとを有するガス充填ホースと、
該ガス充填ホースの内部ホースの端部に接続され、被充填タンクの充填口に結合される充填カップリングと、
前記内側通路から前記内部ホースを透過して前記外側通路に漏洩した水素ガスを回収するように前記外側通路に連通された回収管路と、
前記回収管路に設けられた絞りと、
該絞りより上流側の回収管路に設けられ、前記内側通路から前記外側通路に漏洩した水素ガスの圧力を検出する圧力センサと、
を備えたことを特徴とするガス供給装置。
A gas supply path for supplying hydrogen gas pressurized to a predetermined pressure;
A control valve for controlling the flow rate of hydrogen gas supplied through the gas supply path;
A gas filling hose having an inner hose covering an inner passage through which hydrogen gas supplied from the gas supply path flows, and an outer hose arranged to cover an outer passage formed outside the inner hose;
A filling coupling connected to the end of the internal hose of the gas filling hose and coupled to the filling port of the tank to be filled;
A recovery line that communicates with the outer passage so as to recover hydrogen gas that has passed through the inner hose from the inner passage and has leaked into the outer passage;
A restriction provided in the recovery line;
A pressure sensor that is provided in a recovery pipeline upstream of the throttle and detects the pressure of hydrogen gas leaked from the inner passage to the outer passage;
A gas supply device comprising:
前記ガス供給経路に前記水素ガスを冷却する冷却手段を設け、
前記外側通路に断熱材を挿入して前記内側通路を通過する水素ガスの温度上昇を抑制することを特徴とする請求項1に記載のガス供給装置。
A cooling means for cooling the hydrogen gas in the gas supply path;
The gas supply device according to claim 1, wherein a temperature rise of hydrogen gas passing through the inner passage is suppressed by inserting a heat insulating material into the outer passage.
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