JP2013057384A - Hydrogen station - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水素ステーションに関する。 The present invention relates to a hydrogen station.
次世代の自動車として、水素ガスを燃料として用いる燃料電池搭載車両(「水素自動車」、或いは「水素エンジン自動車」ともいう)の開発が進められている。燃料電池搭載車両は、炭酸ガス、NOx、SOx等の排出がなく、水を排出するだけの環境にやさしい自動車とされている。 As a next-generation vehicle, a fuel cell vehicle using hydrogen gas as a fuel (also referred to as a “hydrogen vehicle” or a “hydrogen engine vehicle”) is being developed. A vehicle equipped with a fuel cell is considered to be an environment-friendly vehicle that does not emit carbon dioxide, NOx, SOx, etc., and only discharges water.
上記燃料電池搭載車両は、燃料補給時には通常のガソリン自動車と同様に、その燃料である水素ガスを充填する水素ステーションまで走行し、該水素ステーションから水素ガスを補給する。 The fuel cell-equipped vehicle travels to a hydrogen station that is filled with hydrogen gas, which is the fuel, and replenishes the hydrogen gas from the hydrogen station in the same manner as a normal gasoline vehicle.
水素ステーションとして、水素ガスを圧縮する圧縮機と、圧縮機により圧縮された水素ガスを貯蔵する蓄圧器と、蓄圧器から供給された水素ガスを冷媒により冷却する熱交換器と、熱交換器と接続され、冷却された高圧の水素ガスを燃料電池搭載車両の車載タンクに充填するディスペンサーとを有するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a hydrogen station, a compressor that compresses hydrogen gas, a pressure accumulator that stores the hydrogen gas compressed by the compressor, a heat exchanger that cools the hydrogen gas supplied from the accumulator with a refrigerant, and a heat exchanger A device having a dispenser that fills an in-vehicle tank of a vehicle equipped with a fuel cell with a connected and cooled high-pressure hydrogen gas is known (for example, see Patent Document 1).
上述のような水素ステーションにおいては、蓄圧器の内圧と燃料電池搭載車両の燃料タンクの内圧との圧力差(差圧)により水素を充填する方法を採用している。差圧充填では、蓄圧した水素を効率よく充填するために、通常、蓄圧器は複数の容器からなり、2つ以上の容器または容器群(以下、「蓄圧バンク」という)に区分し、各蓄圧バンクごとに充填を実施する。差圧充填の場合、差圧が大きいほど充填速度を早くすることが可能である。逆に差圧が小さいと、充填速度が遅くなるばかりではなく、燃料タンクの充填終了圧力も低くなる(所定圧力まで昇圧できない)可能性がある。 In the hydrogen station as described above, a method of filling hydrogen by the pressure difference (differential pressure) between the internal pressure of the pressure accumulator and the internal pressure of the fuel tank of the vehicle equipped with the fuel cell is adopted. In differential pressure filling, in order to efficiently fill the accumulated hydrogen, the accumulator usually consists of a plurality of containers and is divided into two or more containers or container groups (hereinafter referred to as “accumulation banks”). Fill in each bank. In the case of differential pressure filling, the filling speed can be increased as the differential pressure increases. On the contrary, if the differential pressure is small, not only the filling speed is slowed but also the filling end pressure of the fuel tank may be lowered (cannot be increased to a predetermined pressure).
主な差圧充填の動作は以下の通りである。
(1)燃料電池車の燃料タンクと水素ステーションのディスペンサーとを充填ノズルにより接続する。
(2)燃料電池搭載車両に搭載された「燃料タンクの内圧」を測定又は推定する。
(3)蓄圧器の各バンクの内圧を確認する。
(4)「蓄圧器の内圧>燃料タンクの内圧+α」の条件下であれば充填可能と認識する。ここでαは0より大きい任意の値
(5)充填動作開始(信号)により、ある1つの蓄圧バンク(第1蓄圧バンク)と燃料タンクの間を閉止している弁(以下、各蓄圧バンク充填自動弁という)が開く。
(6)第1蓄圧バンクから燃料タンクに水素が流れ込み、「蓄圧器の内圧」は水素が流出した分だけ低下し、「燃料タンクの内圧」は水素が流入した分だけ上昇する。
(7)充填時の燃料タンクの上昇速度はディスペンサー内の流量調整弁で適正に制御されている。また、充填流量は常時流量計で計測されている。
(8)「蓄圧器の内圧=燃料タンクの内圧+α」になれば、第1蓄圧バンクからの充填は終了し、第1蓄圧バンク充填自動弁が閉められる。
(9)第2蓄圧バンクからの充填に移行する。(上記(3)〜(8)の繰り返し)
(10)燃料タンクが所定圧力になれば充填は終了する。
The main differential pressure filling operation is as follows.
(1) The fuel tank of the fuel cell vehicle and the dispenser of the hydrogen station are connected by a filling nozzle.
(2) Measure or estimate the “internal pressure of the fuel tank” mounted on the fuel cell vehicle.
(3) Check the internal pressure of each bank of the accumulator.
(4) It is recognized that filling is possible under the condition of “internal pressure of accumulator> inner pressure of fuel tank + α”. Here, α is an arbitrary value larger than 0 (5) A valve that closes between one fuel pressure bank (first pressure bank) and the fuel tank by the start of the filling operation (signal) (hereinafter, each pressure bank is filled) Automatic valve) opens.
(6) Hydrogen flows into the fuel tank from the first pressure accumulation bank, the “internal pressure of the pressure accumulator” decreases by the amount of hydrogen flowing out, and the “internal pressure of the fuel tank” increases by the amount of inflow of hydrogen.
(7) The rising speed of the fuel tank at the time of filling is appropriately controlled by the flow rate adjusting valve in the dispenser. The filling flow rate is always measured with a flow meter.
(8) When “internal pressure of accumulator = internal pressure of fuel tank + α” is satisfied, the filling from the first accumulator bank is completed, and the first accumulator bank filling automatic valve is closed.
(9) Shift to filling from the second pressure accumulation bank. (Repeat (3) to (8) above)
(10) When the fuel tank reaches a predetermined pressure, the filling is completed.
以上のように、差圧充填においては、1台充填を実施すると蓄圧器の内圧は低下することになる。ピーク時の利用台数が少ない場合(車が連続して充填に来ない場合)は、2台目の充填までに時間があるので、その間に圧縮機で蓄圧器に水素を充填し、蓄圧器を元の満充填状態に復帰することができる。よって、2台目への充填に際しても、1台目の充填と同様に、所定圧力まで高速で充填を完了できる。 As described above, in the differential pressure filling, the internal pressure of the pressure accumulator decreases when the filling of one unit is performed. When the number of vehicles used at peak hours is low (when the car does not come to fill continuously), there is time until the second unit is filled. During that time, the compressor is filled with hydrogen and the accumulator is turned on. The original full state can be restored. Therefore, when filling the second unit, as with the first unit, the filling can be completed at a high speed up to a predetermined pressure.
しかし、燃料電池搭載車両の普及が進み、ピーク時のステーション利用台数が多くなる(車が連続して充填に来る)と、2台目の充填までの時間を充分に確保できない事態が想定される。この場合、蓄圧器の満充填状態への復帰が不十分な状態となり、2台目の充填速度が遅くなる可能性がある。また、2台目の燃料タンクが所定圧力に達しない可能性もある。更に連続して3台目の充填になれば、充填速度低下及び充填終了圧力低下の可能性が高くなる。 However, as the number of vehicles using fuel cells increases and the number of stations used at peak times increases (the cars come to fill continuously), it is assumed that there is not enough time to fill the second vehicle. . In this case, the pressure accumulator may not be sufficiently restored to the full filling state, and the second filling speed may be slow. In addition, the second fuel tank may not reach a predetermined pressure. Further, if the third unit is continuously filled, the filling rate and the filling end pressure are likely to be lowered.
そこで本発明は、燃料電池搭載車両の大幅な普及が見込まれる将来においても、燃料電池搭載車両への連続充填時の充填速度低下及び充填終了圧力低下を緩和することが可能な水素ステーションを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a hydrogen station that can alleviate a decrease in filling speed and a decrease in filling end pressure during continuous filling into a fuel cell-equipped vehicle even in the future when the fuel cell-equipped vehicle is expected to be widely spread. For the purpose.
上記課題を解決するため、請求項1に係る発明によれば、水素ガスを圧縮する圧縮機と、前記圧縮機により圧縮された前記水素ガスを貯蔵する第1の蓄圧器と、前記圧縮機と前記第1の蓄圧器とを接続し、かつ前記圧縮された水素ガスを前記第1の蓄圧器に供給する第1の水素ガス供給配管と、前記第1の蓄圧器から供給された前記水素ガスを冷媒により冷却する熱交換器と、前記第1の水素ガス供給配管から分岐され、拡張用蓄圧器ユニットを構成する第2の蓄圧器と接続される第1の拡張ユニット接続用分岐ラインと、を有することを特徴とする水素ステーションが提供される。 In order to solve the above problem, according to the invention according to claim 1, a compressor that compresses hydrogen gas, a first pressure accumulator that stores the hydrogen gas compressed by the compressor, and the compressor A first hydrogen gas supply pipe connected to the first pressure accumulator and supplying the compressed hydrogen gas to the first pressure accumulator; and the hydrogen gas supplied from the first pressure accumulator. A heat exchanger that cools the refrigerant with a refrigerant, a first expansion unit connection branch line that is branched from the first hydrogen gas supply pipe and connected to a second pressure accumulator that constitutes the expansion pressure accumulator unit; A hydrogen station is provided.
また、請求項2に係る発明によれば、前記第1の拡張ユニット接続用分岐ラインの端に、第1の接続部を有し、前記第1の接続部は、前記拡張用蓄圧器ユニットに設けられ、かつ前記第2の蓄圧器と接続された第2の接続部に対して着脱可能な構成とされていることを特徴とする請求項1記載の水素ステーションが提供される。 According to the invention of claim 2, the first extension unit connection branch line has a first connection portion at an end thereof, and the first connection portion is connected to the expansion pressure accumulator unit. 2. The hydrogen station according to claim 1, wherein the hydrogen station is configured to be attachable to and detachable from a second connection portion provided and connected to the second pressure accumulator.
また、請求項3に係る発明によれば、第1の支持台を有し、前記第1の支持台上に、前記圧縮機、前記第1の蓄圧器、前記第1の水素ガス供給配管、前記第1の拡張ユニット接続用分岐ライン、及び前記熱交換器を配置したことを特徴とする請求項1または2記載の水素ステーションが提供される。 Moreover, according to the invention which concerns on Claim 3, it has a 1st support stand, On the said 1st support stand, the said compressor, the said 1st pressure accumulator, the said 1st hydrogen gas supply piping, The hydrogen station according to claim 1 or 2, wherein the branch line for connecting the first extension unit and the heat exchanger are arranged.
また、請求項4に係る発明によれば、前記拡張用蓄圧器ユニットは、前記第2の蓄圧器と、前記第2の接続部と前記第2の蓄圧器とを接続する第2の水素ガス供給配管と、前記第2の水素ガス供給配管から分岐され、他の前記拡張用蓄圧器ユニットに設けられた前記第2の蓄圧器と接続される第2の拡張ユニット接続用分岐ラインと、を有し、前記第1の支持台上に、前記第2の蓄圧器、前記第2の水素ガス供給配管、及び前記第2の拡張ユニット接続用分岐ラインを配置したことを特徴とする請求項3記載の水素ステーションが提供される。 Moreover, according to the invention which concerns on Claim 4, the said expansion accumulator unit is the 2nd hydrogen gas which connects a said 2nd accumulator, a said 2nd connection part, and a said 2nd accumulator. A supply pipe and a second extension unit connection branch line branched from the second hydrogen gas supply pipe and connected to the second pressure accumulator provided in the other expansion pressure accumulator unit. And the second pressure accumulator, the second hydrogen gas supply pipe, and the second expansion unit connection branch line are arranged on the first support base. The described hydrogen station is provided.
本発明の水素ステーションによれば、第2の蓄圧器を増設するための第1の拡張ユニット接続分岐配管が予め設けられていることから、ここに第2の蓄圧器を増設することで、燃料電池搭載車両1台あたり充填時の蓄圧器の内圧低下を低減し、連続充填時の充填速度低下及び充填終了圧力低下を緩和することができる。 According to the hydrogen station of the present invention, since the first expansion unit connection branch pipe for adding the second pressure accumulator is provided in advance, the fuel can be obtained by adding the second pressure accumulator here. It is possible to reduce a decrease in internal pressure of the pressure accumulator at the time of filling per battery-equipped vehicle, and to reduce a decrease in filling speed and a decrease in filling end pressure during continuous filling.
したがって本発明によれば、燃料電池搭載車両のピーク時のステーション利用台数が低い初期段階では、蓄圧器を構成する容器数を少数に抑えて水素ステーションの規模を小さく抑えられる一方、将来、燃料電池搭載車両の普及が進みピーク時のステーション利用台数が増加した場合にも十分対応可能な水素ステーションを提供できる。 Therefore, according to the present invention, at the initial stage when the number of stations using the fuel cell vehicle is low, the number of containers constituting the pressure accumulator can be suppressed to a small number to reduce the scale of the hydrogen station. It is possible to provide a hydrogen station that can sufficiently cope with the increase in the number of stations used during peak hours due to the spread of installed vehicles.
また、第1の拡張ユニット接続分岐配管が予め設けられていることから、ここに拡張用蓄圧器ユニットを接続するだけで容易に蓄圧器を増設できる。したがって、蓄圧器ユニットの増設に要する工事が不要または最小限に抑えることができる。 Further, since the first expansion unit connection branch pipe is provided in advance, it is possible to easily add the pressure accumulator simply by connecting the expansion pressure accumulator unit here. Therefore, the construction required for adding an accumulator unit can be unnecessary or minimized.
以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示する各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の水素ステーションの寸法関係とは異なる場合がある。 Embodiments to which the present invention is applied will be described below in detail with reference to the drawings. The drawings used in the following description are for explaining the configuration of the embodiment of the present invention, and the size, thickness, dimensions, etc. of each part shown in the drawings may be different from the actual dimensional relationship of the hydrogen station. is there.
(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係る水素ステーションの概略構成を示す平面図である。
図1を参照するに、本実施の形態の水素ステーション10は、第1の支持台12と、圧縮機13と、第1の水素ガス供給配管16と、バルブ17,18,22〜25,27〜29,32〜34,48−1,48−2,48−3、水素ガス導出配管21と、第1の蓄圧器36−1,36−2,36−3と、第1の蓄圧器支持体37と、熱交換器41と、ディスペンサー45と、第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−1,46−2,46−3と、第1の接続部47−1,47−2,47−3と、を有する。
(Embodiment)
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a hydrogen station according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 1, the
第1の支持台12は、矩形の板状部材である支持板(図示せず)と、該支持板の下面側に設けられ、設置場所から支持板を浮かせた状態で支持する複数の脚部(図示せず)と、を有する。第1の支持台12の上面12a(支持板の上面)は、平坦な面とされている。
The
圧縮機13は、第1の支持台12の上面12aに配置されている。圧縮機13は、第1の水素ガス供給配管16に設けられており、第1の水素ガス供給配管16を介して、第1の蓄圧器36−1,36−2,36−3のそれぞれと接続されている。また、圧縮機13は、第1の水素ガス供給配管16を介して、水素ガス供給源(図示せず)と接続されている。圧縮機13は、水素ガス供給源(図示せず)から供給された水素ガスを圧縮し、圧縮した水素ガスを第1の蓄圧器36−1,36−2,36−3に供給する。
The
第1の水素ガス供給配管16は、供給配管本体51と、供給配管本体51から分岐した第1分岐ライン52、第2分岐ライン53、及び第3分岐ライン54と、を有する。供給配管本体51は、一方の端が図示していない水素ガス供給源(図示せず)と接続される。
The first hydrogen
第1の水素ガス供給配管16は、第1分岐ライン52、第2分岐ライン53、第3分岐ライン54のうち、いずれか1つのラインを介して圧縮機13と各第1の蓄圧器36−1,36−2,36−3とを接続することで、第1の蓄圧器36−1,36−2,36−3のそれぞれに対して圧縮された水素ガスを供給する。
The first hydrogen
バルブ17は、圧縮機13と水素ガス供給源(図示せず)との間に位置する供給配管本体51に設けられている。バルブ17は、水素ガス供給源(図示せず)から供給される水素ガスを圧縮機13に供給するか否かの選択を行なう。
The
バルブ18は、圧縮機13の下流側に位置する供給配管本体51に設けられている。第1の蓄圧器36−1,36−2,36−3内に充填された水素ガスを熱交換器41に供給する際、バルブ18が閉じることで、圧縮機13側に水素ガスが流れることを防止する。
The
水素ガス導出配管21は、第1分岐ライン52の中途部から分岐した第4分岐ライン55と、第2分岐ライン53の中途部から分岐した第5分岐ライン57と、第3分岐ライン54の中途部から分岐した第6分岐ライン58と、第4分岐ライン55、第5分岐ライン57又は第6分岐ライン58を介して第1の蓄圧器36−1〜36−3から導出された水素ガスをディスペンサー45に導く導出配管本体59と、を有する。
The hydrogen gas lead-out
なお、水素ガス導出配管21の後述するバルブ32,33,34の下流側には、供給配管本体51から分岐した配管56が接続されている。
A
バルブ22は、配管56に設けられている。バルブ22は、第1の蓄圧器36−1,36−2,36−3に水素ガスを導入(供給)する際、及び第1の蓄圧器36−1,36−2,36−3から水素ガスを導出する際に閉じる。
The
バルブ23は、第1の蓄圧器36−1の近傍に位置する第1分岐ライン52に設けられている。バルブ23は、第1の蓄圧器36−1から水素ガスを導出する際、及び第1の蓄圧器36−1内に水素ガスを導入(供給)する際に開く。
The
バルブ24は、第1の蓄圧器36−2の近傍に位置する第2分岐ライン53に設けられている。バルブ24は、第1の蓄圧器36−2から水素ガスを導出する際、及び第1の蓄圧器36−2内に水素ガスを導入(供給)する際に開く。
The
バルブ25は、第1の蓄圧器36−3の近傍に位置する第3分岐ライン54に設けられている。バルブ25は、第1の蓄圧器36−3から水素ガスを導出する際、及び第1の蓄圧器36−3内に水素ガスを導入(供給)する際に開く。
The
バルブ27は、第1分岐ライン52の第4分岐ライン55接続位置より上流側に設けられている。バルブ27は、第1の蓄圧器36−1から水素ガスを導出するときに閉じ、第1の蓄圧器36−1内に水素ガスを導入するときに開く。
The
バルブ28は、第2分岐ライン53の第5分岐ライン57接続位置より上流側に設けられている。バルブ28は、第1の蓄圧器36−2から水素ガスを導出するときに閉じ、第1の蓄圧器36−2内に水素ガスを導入するときに開く。
The
バルブ29は、第3分岐ライン54の第6分岐ライン58接続位置より上流側に設けられている。バルブ29は、第1の蓄圧器36−3から水素ガスを導出するときに閉じ、第1の蓄圧器36−3内に水素ガスを導入するときに開く。
The
バルブ32は、第4分岐ライン55に設けられている。バルブ32は、第1の蓄圧器36−1から水素ガスを導出するときに開き、第1の蓄圧器36−1内に水素ガスを導入するときに閉じる。
The
バルブ33は、第5分岐ライン57に設けられている。バルブ33は、第1の蓄圧器36−2から水素ガスを導出するときに開き、第1の蓄圧器36−2内に水素ガスを導入するときに閉じる。
The
バルブ34は、第6分岐ライン58に設けられている。バルブ34は、第1の蓄圧器36−3から水素ガスを導出するときに開き、第1の蓄圧器36−3内に水素ガスを導入するときに閉じる。
The
第1の蓄圧器36−1,36−2,36−3は、図示してはいないが、第1の支持台12上にそれぞれ2つずつ積み重ねられて配置されており、第1の支持台12上に固定された第1の蓄圧器支持体37に支持されている。
このように、第1の支持台12上に、第1の蓄圧器36−1,36−2,36−3を積み重ねて配置することにより、第1の蓄圧器36−1,36−2,36−3の占有面積を小さくすることが可能となるので、第1の支持台12の外形サイズを小型化することができる。
Although not shown, the first pressure accumulators 36-1, 36-2, and 36-3 are disposed on the
In this manner, the first pressure accumulators 36-1, 36-2, 36-3 are stacked on the
第1の蓄圧器36−1は、バルブ23,32が開き、かつバルブ18,22,27が閉じた状態において、第1の蓄圧器36−1内に充填された高圧の水素ガスをディスペンサー45に供給する。
The first pressure accumulator 36-1 dispenses the high-pressure hydrogen gas filled in the first pressure accumulator 36-1 with the
第1の蓄圧器36−2は、バルブ24,33が開いた状態で、かつバルブ18,22,28が閉じた状態において、第1の蓄圧器36−2内に充填された高圧の水素ガスをディスペンサー45に供給する。
The first pressure accumulator 36-2 is a high-pressure hydrogen gas filled in the first pressure accumulator 36-2 in a state where the
第1の蓄圧器36−3は、バルブ25,34が開いた状態で、かつバルブ18,22,29が閉じた状態において、第1の蓄圧器36−2内に充填された高圧の水素ガスをディスペンサー45に供給する。
The first pressure accumulator 36-3 is a high-pressure hydrogen gas filled in the first pressure accumulator 36-2 in a state where the
なお、本実施の形態では、一例として、6本の第1の蓄圧器36−1,36−2,36−3を設けた場合を例に挙げて説明したが、第1の蓄圧器36−1,36−2,36−3の数は、使用する頻度等に応じて適宜選択することができ、6本に限定されない。 In the present embodiment, as an example, the case where the six first pressure accumulators 36-1, 36-2, 36-3 are provided has been described as an example. However, the first pressure accumulator 36- The number of 1,36-2, 36-3 can be appropriately selected according to the frequency of use and the like, and is not limited to six.
熱交換器41は、第1の支持台12上に固定されている。熱交換器41は、図示していないが、ブライン等の冷媒(例えば、ギ酸カリウムを主成分とする混合物)が流通する流路内に水素ガスが移動する水素ガス用配管が配置された構成とされている。
熱交換器41は、ディスペンサー45に供給された水素ガスを冷却し、該冷却したガスをディスペンサー45に供給する。
The
The
ディスペンサー45は、第1の支持台12上に固定されている。ディスペンサー45は、ディスペンス用ホース61を有する。ディスペンス用ホース61は、燃料電池搭載車両11の車載タンク48に冷却された水素ガスを充填する際、車載タンク48と接続されるホースである。
ディスペンサー54は、第1の蓄熱器36−1,36−2,36−3と車載タンク48との間の圧力差により、熱交換器41により冷却された水素ガスを車載タンク48内に充填する。
The
The
図2は、図1に示す水素ステーションに3つの第1の拡張蓄圧器ユニットを接続した状態を模式的に示す平面図である。図2において、図1に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
図1を参照するに、第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−1は、バルブ23の配設位置よりも下流側に位置する第1分岐ライン52から分岐されている。
図2を参照するに、第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−1は、第1の拡張用蓄圧器ユニット65−1(拡張用蓄圧器ユニット)を構成する第2の蓄圧器68−1,68−2と接続されている。
FIG. 2 is a plan view schematically showing a state in which three first expansion accumulator units are connected to the hydrogen station shown in FIG. 2, the same components as those in the structure shown in FIG.
Referring to FIG. 1, the first extension unit connection branch line 46-1 is branched from a
Referring to FIG. 2, the first expansion unit connection branch line 46-1 is a second pressure accumulator 68-1 constituting the first expansion pressure accumulator unit 65-1 (expansion pressure accumulator unit). , 68-2.
第1の接続部47−1は、第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−1の端に設けられている。これにより、第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−1は、第1の接続部47−1を介して、第2の蓄圧器68−1,68−2と接続される。第1の接続部47−1としては、例えば、メス型のカプラ(ソケット)を用いることができる。 The first connection portion 47-1 is provided at an end of the first extension unit connection branch line 46-1. Accordingly, the first extension unit connection branch line 46-1 is connected to the second pressure accumulators 68-1 and 68-2 via the first connection portion 47-1. For example, a female coupler (socket) can be used as the first connection portion 47-1.
バルブ48−1は、第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−1に設けられている。バルブ48−1は、第2の蓄圧器68−1,68−2内の水素ガスを第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−1に供給する際に開く。 The valve 48-1 is provided in the first extension unit connection branch line 46-1. The valve 48-1 is opened when the hydrogen gas in the second pressure accumulators 68-1 and 68-2 is supplied to the first expansion unit connection branch line 46-1.
このように、第1の蓄圧器36−1の近傍に位置する第1分岐ライン52から分岐された第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−1と、第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−1の端に設けられ、第2の蓄圧器68−1,68−2を備えた第1の拡張用蓄圧器ユニット65−1と接続される第1の接続部47−1と、を有することにより、第2の蓄圧器68−1,68−2を備えた第1の拡張用蓄圧器ユニット65−1を増設することが可能となる。
これにより、燃料電池搭載車両11の1台あたり充填時の蓄圧器の内圧低下を低減し、連続充填時の充填速度低下及び充填終了時の圧力低下を緩和することが可能となる。
Thus, the first extension unit connection branch line 46-1 branched from the
As a result, it is possible to reduce a decrease in internal pressure of the pressure accumulator at the time of filling of each of the fuel cell-equipped
したがって、燃料電池搭載車両11のピーク時の水素ステーション10の利用台数が低い初期段階では、第1の蓄圧器36−1,36−2,36−3の本数を少なくして水素ステーション10の規模を小さくすることができる。
Therefore, at the initial stage when the number of
また、将来、燃料電池搭載車両11の普及が進みピーク時の水素ステーション10の利用台数が増加した際には、第1の拡張用蓄圧器ユニット65−1を増設することで、十分対応することができる。
In addition, when the fuel cell-equipped
ここで、第1の拡張用蓄圧器ユニット65−1の構成について説明する。
図2を参照するに、第1の拡張用蓄圧器ユニット65−1は、第2の支持台66と、第2の蓄圧器68−1,68−2と、第2の蓄圧器支持体69と、第2の水素ガス供給配管71と、バルブ73,74と、第2の接続部76と、第2の拡張ユニット接続用分岐ライン78と、第3の接続部81と、を有する。
Here, the configuration of the first expansion pressure accumulator unit 65-1 will be described.
Referring to FIG. 2, the first expansion pressure accumulator unit 65-1 includes a
第2の支持台66は、先に説明した第1の支持台12と比較して、外形サイズの小さい支持台である。第2の支持台66は、平坦な上面66aを有する。
第2の蓄圧器68−1,68−2は、それぞれ2つ設けられており、第2の支持台66の上面66aに積み重ねて配置されている。
The
Two second pressure accumulators 68-1 and 68-2 are provided, and are stacked on the
このように、複数(この場合、4つ)の第2の蓄圧器68−1,68−2を設け、第2の支持台66の上面66aに積み重ねて配置することにより、支持台66の上面66aの面積を小さくすることが可能となるため、第2の支持台66の外形サイズを小さくすることができる。また、第2の支持台66の外形サイズが小さくなることで、第1の拡張用蓄圧器ユニット65−1の設置場所の自由度を向上させることができる。
In this way, a plurality of (in this case, four) second pressure accumulators 68-1 and 68-2 are provided, and are stacked on the
なお、一例として、第2の蓄圧器68−1,68−2の数がそれぞれ2つの場合について説明したが、第2の蓄圧器68−1,68−2の数は、これに限定されない。また、第2の蓄圧器68−1,68−2の数が少ない場合には、第2の蓄圧器68−1,68−2を積み重ねて配置しなくてもよい。 As an example, the case where the number of the second pressure accumulators 68-1 and 68-2 is two has been described, but the number of the second pressure accumulators 68-1 and 68-2 is not limited to this. Further, when the number of the second pressure accumulators 68-1 and 68-2 is small, the second pressure accumulators 68-1 and 68-2 may not be stacked.
第2の蓄圧器支持体69は、第2の支持台66上に固定されており、積み重ねられた第2の蓄圧器68−1,68−2を支持している。
第2の水素ガス供給配管71は、供給管本体83と、第1分岐ライン84と、第2分岐ライン85と、を有する。供給管本体83の一方の端は、供給管本体83から分岐した第1分岐ライン84及び第2分岐ライン85と接続されている。
第1分岐ライン84は、第2の蓄圧器68−1と接続されている。第2分岐ライン85は、第2の蓄圧器68−2と接続されている。
The second
The second hydrogen
The
バルブ73は、第1分岐ライン84に設けられている。バルブ73は、水素ステーション10に第2の蓄圧器68−1内の水素ガスを供給する際に開かれる。
バルブ74は、第2分岐ライン85に設けられている。バルブ74は、水素ステーション10に第2の蓄圧器68−2内の水素ガスを供給する際に開かれる。
The
The
第2の接続部76は、供給管本体83の端(第2の水素ガス供給配管71の端)に設けられている。第2の接続部76は、第1の接続部47−1と係合する部材であり、第1の接続部47−1に対して着脱可能な構成とされている。第2の接続部76としては、例えば、オス型のカプラ(プラグ)を用いることができる。
The second connecting
このように、第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−1の端に配置された第1の接続部47−1と、第2の蓄圧器68−1,68−2と接続された第2の水素ガス供給配管71の端に配置され、第1の接続部47−1に対して着脱可能な構成とされた第2の接続部76と、を設けることにより、第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−1と第2の水素ガス供給配管71とを容易に接続することができる。
したがって、第1の拡張用蓄圧器ユニット65−1の増設に要する工事が不要または最小限に抑えることができる。
As described above, the second connection connected to the first connection unit 47-1 disposed at the end of the first extension unit connection branch line 46-1, and the second pressure accumulators 68-1 and 68-2. A second connecting
Therefore, the construction required for adding the first expansion pressure accumulator unit 65-1 can be unnecessary or minimized.
図3は、図2に示す第1の拡張蓄圧器ユニットにそれぞれ第2の拡張蓄圧器ユニットを接続した状態を模式的に示す平面図である。図3において、図2に示す構造体と同一構成部分には同一符号を付す。 FIG. 3 is a plan view schematically showing a state in which the second expansion accumulator unit is connected to the first expansion accumulator unit shown in FIG. In FIG. 3, the same components as those of the structure shown in FIG.
図3を参照するに、第2の拡張ユニット接続用分岐ライン78は、第2分岐ライン85(第2の水素ガス供給配管71の構成要素)から分岐している。
このように、第2分岐ライン85から分岐された第2の拡張ユニット接続用分岐ライン78を設けることにより、第2の拡張ユニット接続用分岐ライン78と第1の拡張用蓄圧器ユニット65−1と同様な構成とされた第2の拡張用蓄圧器ユニット88(他の拡張用蓄圧器ユニット)に設けられた第2の蓄圧器68−1,68−2とを接続することが可能となるため、燃料電池搭載車両11の普及が進みピーク時のステーション利用台数がさらに増加した場合でも十分対応することができる。
Referring to FIG. 3, the second extension unit
Thus, by providing the second extension unit
第3の接続部81は、第2の拡張ユニット接続用分岐ライン78の端に設けられている。第3の接続部81は、第2の拡張用蓄圧器ユニット88に設けられた第2の接続部76と係合すると共に、第2の接続部76に対して着脱可能な構成とされている。第3の接続部81としては、例えば、例えば、メス型のカプラ(ソケット)を用いることができる。
The
このように、第2の拡張ユニット接続用分岐ライン78の端に、第2の拡張用蓄圧器ユニット88に設けられた第2の接続部76と係合する第3の接続部81を設けることにより、拡張用蓄圧器ユニット65−1と第2の拡張用蓄圧器ユニット88とを容易に接続することができる。
Thus, the
図1を参照するに、第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−2は、バルブ24の配設位置よりも下流側に位置する第2分岐ライン53から分岐されている。
Referring to FIG. 1, the first extension unit connection branch line 46-2 is branched from a
図2を参照するに、第1の接続部47−2は、第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−2の端に設けられている。第1の接続部47−2には、第1の拡張用蓄圧器ユニット65−1と同様な構成とされた第1の拡張用蓄圧器ユニット65−2の第2の接続部76が接続されている。
これにより、第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−2は、第1の拡張用蓄圧器ユニット65−2を構成する第2の蓄圧器68−1,68−2と接続されている。第1の接続部47−2としては、例えば、メス型のカプラ(ソケット)を用いることができる。
Referring to FIG. 2, the first connection portion 47-2 is provided at the end of the first extension unit connection branch line 46-2. Connected to the first connection portion 47-2 is the
Thereby, the 1st expansion unit connection branch line 46-2 is connected with the 2nd pressure accumulator 68-1, 68-2 which comprises the 1st expansion pressure accumulator unit 65-2. For example, a female coupler (socket) can be used as the first connection portion 47-2.
バルブ48−2は、第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−2に設けられている。バルブ48−2は、第2の蓄圧器68−1,68−2内の水素ガスを第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−2に供給する際に開く。 The valve 48-2 is provided on the first extension unit connection branch line 46-2. The valve 48-2 is opened when the hydrogen gas in the second pressure accumulators 68-1 and 68-2 is supplied to the first expansion unit connection branch line 46-2.
このように、第1の蓄圧器36−2の近傍に位置する第2分岐ライン53から分岐された第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−2と、第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−2の端に設けられ、第2の蓄圧器68−1,68−2を備えた第1の拡張用蓄圧器ユニット65−2と接続される第1の接続部47−2と、を有することにより、先に説明した第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−1及び第1の接続部47−1を設けた場合と同様な効果を得ることができる。
Thus, the first extension unit connection branch line 46-2 branched from the
図3を参照するに、第1の拡張用蓄圧器ユニット65−2の第3の接続部81には、第2の拡張用蓄圧器ユニット88が接続されている。
Referring to FIG. 3, a second expansion
図1を参照するに、第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−3は、バルブ25の配設位置よりも下流側に位置する第3分岐ライン54から分岐されている。
Referring to FIG. 1, the first extension unit connection branch line 46-3 is branched from a
図2を参照するに、第1の接続部47−3は、第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−3の端に設けられている。第1の接続部47−3には、第1の拡張用蓄圧器ユニット65−1と同様な構成とされた第1の拡張用蓄圧器ユニット65−3の第2の接続部76が接続されている。
これにより、第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−3は、第1の拡張用蓄圧器ユニット65−3を構成する第2の蓄圧器68−1,68−2と接続されている。第1の接続部47−3としては、例えば、メス型のカプラ(ソケット)を用いることができる。
Referring to FIG. 2, the first connection portion 47-3 is provided at the end of the first extension unit connection branch line 46-3. Connected to the first connecting portion 47-3 is the second connecting
Thus, the first expansion unit connection branch line 46-3 is connected to the second pressure accumulators 68-1 and 68-2 constituting the first expansion pressure accumulator unit 65-3. As the first connection portion 47-3, for example, a female coupler (socket) can be used.
バルブ48−3は、第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−3に設けられている。バルブ48−3は、第2の蓄圧器68−1,68−2内の水素ガスを第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−3に供給する際に開く。 The valve 48-3 is provided in the first extension unit connection branch line 46-3. The valve 48-3 is opened when supplying the hydrogen gas in the second pressure accumulators 68-1 and 68-2 to the first extension unit connection branch line 46-3.
このように、第1の蓄圧器36−3の近傍に位置する第3分岐ライン54から分岐された第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−3と、第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−3の端に設けられ、第2の蓄圧器68−1,68−2を備えた第1の拡張用蓄圧器ユニット65−3と接続される第1の接続部47−3と、を有することにより、先に説明した第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−1及び第1の接続部47−1を設けた場合と同様な効果を得ることができる。
Thus, the first extension unit connection branch line 46-3 branched from the
図3を参照するに、第1の拡張用蓄圧器ユニット65−3の第3の接続部81には、第2の拡張用蓄圧器ユニット88が接続されている。
Referring to FIG. 3, the second expansion
本実施の形態の水素ステーションによれば、第1の蓄圧器36−1,36−2,36−3の近傍に位置する分岐ライン(第1分岐ライン52、第2の分岐ライン53、第3の分岐ライン54のうちのいずれか)から分岐された第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−1,46−2,46−3と、第1の拡張ユニット接続用分岐ライン46−1,46−2,46−3の端に設けられ、第2の蓄圧器68−1,68−2を備えた第1の拡張用蓄圧器ユニット65−1,65−2,65−3のうちのいずれかと接続される第1の接続部47−1,47−2,47−3と、を有することにより、第2の蓄圧器68−1,68−2を備えた第1の拡張用蓄圧器ユニット65−1,65−2,65−3を増設することが可能となる。
According to the hydrogen station of the present embodiment, the branch lines (the
これにより、充填時における燃料電池搭載車両11の1台あたりの蓄圧器の内圧低下を低減することが可能になると共に、連続充填時の充填速度低下及び充填終了時の圧力低下を緩和することが可能となる。
This makes it possible to reduce the decrease in internal pressure of the pressure accumulator per unit of the fuel cell-equipped
したがって、燃料電池搭載車両11のピーク時の水素ステーション10の利用台数が低い初期段階では、第1の蓄圧器36−1,36−2,36−3の本数を少なくして水素ステーション10の規模を小さくすることができる。
Therefore, at the initial stage when the number of
また、将来、燃料電池搭載車両11の普及が進みピーク時の水素ステーション10の利用台数が増加した際には、第1の拡張用蓄圧器ユニット65−1,65−2,65−3を増設することで、十分対応することができる。
Further, in the future, when the fuel cell-equipped
また、第2分岐ライン85から分岐された第2の拡張ユニット接続用分岐ライン78を設けることにより、第2の拡張ユニット接続用分岐ライン78と第2の拡張用蓄圧器ユニット88に設けられた第2の蓄圧器68−1,68−2とを接続することが可能となるため、燃料電池搭載車両11の普及が進みピーク時の水素ステーション10の利用台数がさらに増加した際でも対応することができる。
Further, by providing the second expansion unit
なお、図3に示す3つの第2の拡張用蓄圧器ユニット88に設けられた第3の接続部81に、第2の拡張用蓄圧器ユニット88と同様な構成とされた拡張用蓄圧器ユニット(図示せず)を接続してもよい。
It should be noted that the expansion accumulator unit having the same configuration as the second
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and within the scope of the present invention described in the claims, Various modifications and changes are possible.
本発明は、燃料電池搭載車両の大幅な普及が見込まれる将来においても、燃料電池搭載車両への連続充填時の充填速度低下及び充填終了圧力低下を緩和することが可能な水素ステーションに適用可能である。 The present invention can be applied to a hydrogen station that can alleviate a decrease in filling speed and a decrease in filling end pressure during continuous filling into a fuel cell-equipped vehicle even in the future when fuel cell-equipped vehicles are expected to be widely spread. is there.
10…水素ステーション、11…燃料電池搭載車両、12…第1の支持台、12a,66a…上面、13…圧縮機、16…第1の水素ガス供給配管、17,18,22〜25,27〜29,32〜34,48−1,48−2,48−3,73,74…バルブ、21…水素ガス導出配管、36−1,36−2,36−3…第1の蓄圧器、37…第1の蓄圧器支持体、41…熱交換器、45…ディスペンサー、46−1,46−2,46−3…第1の拡張ユニット接続用分岐ライン、47−1,47−2,47−3…第1の接続部、49…車載タンク、51,83…供給配管本体、52,84…第1分岐ライン、53,85…第2分岐ライン、54…第3分岐ライン、55…第4分岐ライン、56…配管、57…第5分岐ライン、58…第6分岐ライン、59…導出配管本体、61…ディスペンス用ホース、65−1,65−2,65−3…第1の拡張用蓄圧器ユニット、66…第2の支持台、68−1,68−2…第2の蓄圧器、69…第2の蓄圧器支持体、71…第2の水素ガス供給配管、76…第2の接続部、78…第2の拡張ユニット接続用分岐ライン、81…第3の接続部、88…第2の拡張用蓄圧器ユニット
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記圧縮機により圧縮された前記水素ガスを貯蔵する第1の蓄圧器と、
前記圧縮機と前記第1の蓄圧器とを接続し、かつ前記圧縮された水素ガスを前記第1の蓄圧器に供給する第1の水素ガス供給配管と、
前記第1の蓄圧器から供給された前記水素ガスを冷媒により冷却する熱交換器と、
前記第1の水素ガス供給配管から分岐され、拡張用蓄圧器ユニットを構成する第2の蓄圧器と接続される第1の拡張ユニット接続用分岐ラインと、
を有することを特徴とする水素ステーション。 A compressor for compressing hydrogen gas;
A first pressure accumulator for storing the hydrogen gas compressed by the compressor;
A first hydrogen gas supply pipe for connecting the compressor and the first pressure accumulator and supplying the compressed hydrogen gas to the first pressure accumulator;
A heat exchanger that cools the hydrogen gas supplied from the first pressure accumulator with a refrigerant;
A first branch line for connecting an expansion unit that is branched from the first hydrogen gas supply pipe and connected to a second pressure accumulator that constitutes an expansion pressure accumulator unit;
A hydrogen station characterized by comprising:
前記第1の接続部は、前記拡張用蓄圧器ユニットに設けられ、かつ前記第2の蓄圧器と接続された第2の接続部に対して着脱可能な構成とされていることを特徴とする請求項1記載の水素ステーション。 At the end of the first extension unit connection branch line, there is a first connection portion,
The first connection portion is provided in the expansion pressure accumulator unit, and is configured to be detachable from a second connection portion connected to the second pressure accumulator. The hydrogen station according to claim 1.
前記第1の支持台上に、前記圧縮機、前記第1の蓄圧器、前記第1の水素ガス供給配管、前記第1の拡張ユニット接続用分岐ライン、及び前記熱交換器を配置したことを特徴とする請求項1または2記載の水素ステーション。 Having a first support,
The compressor, the first pressure accumulator, the first hydrogen gas supply pipe, the first expansion unit connection branch line, and the heat exchanger are arranged on the first support base. The hydrogen station according to claim 1 or 2, characterized in that:
前記第2の蓄圧器と、
前記第2の接続部と前記第2の蓄圧器とを接続する第2の水素ガス供給配管と、
前記第2の水素ガス供給配管から分岐され、他の前記拡張用蓄圧器ユニットに設けられた前記第2の蓄圧器と接続される第2の拡張ユニット接続用分岐ラインと、を有し、
前記第1の支持台上に、前記第2の蓄圧器、前記第2の水素ガス供給配管、及び前記第2の拡張ユニット接続用分岐ラインを配置したことを特徴とする請求項3記載の水素ステーション。 The expansion accumulator unit is
The second pressure accumulator;
A second hydrogen gas supply pipe connecting the second connection portion and the second pressure accumulator;
Branched from the second hydrogen gas supply pipe, and has a second expansion unit connection branch line connected to the second pressure accumulator provided in the other expansion pressure accumulator unit,
The hydrogen according to claim 3, wherein the second pressure accumulator, the second hydrogen gas supply pipe, and the second expansion unit connection branch line are arranged on the first support base. station.
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Legal Events
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A02 | Decision of refusal |
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