JP2013108537A - 水素ガス充填方法、及び水素ガス充填装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧縮機12により、圧縮された水素ガスを貯蔵容器36内に貯蔵し、次いで、貯蔵容器36内に貯蔵された水素ガスを導出させて冷却し、次いで、冷却した水素ガスにより、冷却手段よりも下流側に位置する管路及び該管路に設けられた機器を冷却し、次いで、管路及び該管路に設けられた機器の冷却に使用した水素ガスを回収容器82内に回収し、その後、回収容器82内に回収された水素ガスを、圧縮機12及び貯蔵容器36を経由することなく、水素自動車19の燃料タンクに充填する。
【選択図】図1
Description
このように水素ガスの温度が上昇すると、燃料タンクの耐熱温度を超える問題や、充填後の冷却に伴う圧力降下等の問題が発生する。
特許文献1によれば、冷却に使用した水素ガスを回収容器に回収した後、減圧弁を通して圧力を降下させ、再度圧縮機を通して蓄圧器に充填することが可能となる。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る水素ガス充填装置の系統図の概略を示す図である。
図1を参照するに、第1の実施の形態の水素ガス充填装置10は、水素ガス供給源11と、圧縮機12と、充填管路14と、第1の接続部16と、第2の接続部18Aと、第3の接続部18Bと、フレキシブルホース21と、手動弁23,28,35,47,85と、自動弁24,29,38,45,48,64,77,79と、減圧弁26,73と、圧力計27,39,51,56,75,84と、逆止弁32,42,69と、貯蔵容器用分岐ライン34と、複数の貯蔵容器36と、バイパス用管路44と、流量調整弁53,67と、積算流量計54,68と、安全弁57と、冷却手段59と、循環管路62と、接続口65と、遮断弁72,92と、温度計76と、水素放散ライン78と、回収管路81と、回収容器82と、回収ガス充填管路91と、を有する。
水素ガス供給源11としては、例えば、19.6MPaの水素ガスが充填されている水素カードルや水素トレーラー等を用いることができる。
充填管路14は、他端14B(終端)が第1の接続部16と接続されている。充填管路14は、水素ガスを輸送可能な状態で、水素ガス供給源11、貯蔵容器36、及び水素自動車19と接続されている。
充填管路14は、貯蔵容器36内に貯蔵された水素ガス、及び回収容器82内に回収された水素ガスを、水素自動車19の燃料タンクに充填するための管路である。
具体的には、例えば、外径12.7mmの管路(配管)の場合、肉厚が4.8mmのものが使用することができる。また、外径9.53mmの管路(配管)の場合、肉厚が3.7mmのものが使用することができる。
手動弁28は、圧縮機12の吐出側に位置する充填管路14に設けられている。自動弁29は、手動弁28の下流側に位置する充填管路14に設けられている。逆止弁32は、自動弁29の下流側に位置する充填管路14に設けられている。
圧力計39は、貯蔵容器用分岐ライン34の分岐位置と自動弁38との間に位置する充填管路14を流れる水素ガスの圧力を測定可能な状態で充填管路14と接続されている。
逆止弁42は、自動弁38の下流側に位置する充填管路14に設けられている。
圧力計51は、手動弁47と自動弁48との間に位置する充填管路14を流れる水素ガスの圧力を測定可能な状態で充填管路14と接続されている。
圧力計56は、流量調整弁53と積算流量計54との間に位置する充填管路14を流れる水素ガスの圧力を測定可能な状態で充填管路14と接続されている。
安全弁57は、流量調整弁53と積算流量計54との間に位置する充填管路14から分岐したラインに設けられている。
冷却手段59は、冷媒通路59A内に水素ガス流通管59Bを挿入したシェル&チューブ式熱交換器であって、水素ガス流通管59Bを流れる水素ガスを、冷媒通路59Aに供給される冷媒で冷却する構成とされている。
また、冷却手段59には、エチレングリコールを冷媒とするチラー冷却器を用いることも可能であり、この場合、熱交換器に冷媒を循環させる循環管路を接続するとよい。
回収容器82は、循環管路62及び回収管路81を介して、冷却手段59よりも下流側に位置する管路及び該管路に設けられた機器を冷却した水素ガス(冷却手段59により冷却された水素ガス)を回収するための容器である。
回収管路81には、回収管路81の分岐位置から回収容器82に向かう方向に対して、圧力計84と、手動弁85と、がこの順で設けられている。
回収ガス充填管路91は、バイパス用管路44を介して、回収容器82に回収された水素ガスをバイパス用管路44の下流側に位置する充填管路14に輸送することで、該水素ガスを水素自動車19の燃料タンクに充填する。
さらに、回収ガス充填管路91に遮蔽弁92を設けることで、回収したい水素ガスがバイパス用管路44に流れることを防止できる。
また、温度計76を第1の接続部16の近くに配置することにより,燃料タンクへ充填直前の水素ガスの温度をより正確に測定できる。
また、仮に、水素ガスの漏洩が生じたとしても、建屋又はケーシング内の雰囲気を水素の爆発下限界域に維持することが可能であるため、安全性を高めることができる。
加えて、建屋又はケーシング内に水素センサーを設けることにより、漏洩を早期に発見することができる。
始めに、手動弁23、減圧弁26、及び自動弁24を介して、水素ガス供給源11から水素ガスを圧縮機12に供給する。圧縮機12では、供給された水素ガスを水素自動車19の充填圧力以上の所定圧力に昇圧させる。
このとき、貯蔵容器36の下流側に設けられた自動弁38、バイパス用管路44に設けられた自動弁45、回収ガス充填管路91に設けられた遮断弁92は閉じられている。
また、貯蔵容器36内の水素ガスの圧力は、圧力計39によって測定される。
貯蔵容器36の下流側に設けられた自動弁29を閉じると共に、貯蔵容器36の下流側に設けられた自動弁38を開くことで、自動弁38、逆止弁42、手動弁47、及び自動弁48を介して、貯蔵容器36内に貯蔵された水素ガスの一部を充填管路14内に導出させる。
また、水素ガスを所定温度に冷却する際、水素ガスの冷却温度はできるだけ低温とすることが望ましいため、冷却手段59の冷却能力を考慮して、流量調整弁53で水素ガスの流量(流速)を制御するとよい。
その後、回収管路81に流れた水素ガスは、手動弁85を通って回収容器82に回収される。このとき、回収容器82内の圧力は、徐々に上昇する。
また、回収容器82に回収された水素ガスの圧力は、圧力計84によって測定される。
具体的には、以下の方法により、第1充填工程の処理を行う。
次いで、遮断弁92を開き、かつ遮断弁72を閉じ、回収容器82の内圧と水素自動車19の燃料タンクとの圧力差(差圧)により、回収容器82内に貯蔵された水素ガスを燃料タンクに充填(差圧充填)する。
このとき、水素ガスは、回収管路81、回収ガス充填管路91、回収ガス充填管路91の接続位置よりも下流側に位置する充填管路14、冷却手段59、及びフレキシブルホース21を介して、燃料タンクに充填される。
このとき、水素ガスは、貯蔵容器用分岐ライン34、充填管路14、冷却手段59、及び自動弁77を介して、燃料タンクに充填される。
さらに、充填待機中に該温度センサーの信号を取り込み、予め設定した温度になるように各弁を自動制御することにより、充填前の待ち時間を短縮できる。
図2は、本発明の第2の実施の形態に係る水素ガス充填装置の系統図の概略を示す図である。図2において、第1の実施の形態の水素ガス充填装置10と同一構成部分には、同一符号を付す。
Claims (7)
- 圧縮機により、水素ガス供給源から供給された水素ガスを圧縮し、圧縮された前記水素ガスを貯蔵容器内に貯蔵する工程と、
前記貯蔵容器内に貯蔵された前記水素ガスを導出させ、冷却手段により該水素ガスを冷却する工程と、
冷却した前記水素ガスにより、前記冷却手段よりも下流側に位置する管路及び該管路に設けられた機器を冷却する工程と、
前記管路及び該管路に設けられた機器の冷却に使用した前記水素ガスを回収容器内に回収する工程と、
前記回収容器内に回収された前記水素ガスを、前記圧縮機を経由することなく、水素自動車に充填する第1充填工程と、
を含むことを特徴とする水素ガス充填方法。 - 前記第1充填工程後に、前記冷却手段を介して、前記貯蔵容器内に貯蔵された前記水素ガスを、前記水素自動車に充填する第2充填工程を有することを特徴とする請求項1記載の水素ガス充填方法。
- 前記第1充填工程では、前記冷却手段により、前記回収容器内に回収された前記水素ガスを冷却した後、冷却された前記水素ガスを前記水素自動車に充填することを特徴とする請求項1または2記載の水素ガス充填方法。
- 水素ガス供給源から供給された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貯蔵容器と、
前記水素ガス供給源、前記貯蔵容器、及び水素自動車と接続され、前記貯蔵容器内に貯蔵された前記水素ガスを前記水素自動車に充填する充填管路と、
前記圧縮機よりも下流側に位置する前記充填管路に設けられ、前記水素ガスを冷却する冷却手段と、
前記貯蔵容器をバイパスするように、両端が前記圧縮機と前記冷却手段との間に位置する前記充填管路と接続されたバイパス用管路と、
前記冷却手段の下流側に位置する前記充填管路から分岐した管路に接続され、前記冷却手段により冷却された前記水素ガスを回収する回収容器と、
一端が前記バイパス用管路と接続され、他端が前記充填管路から分岐した管路と接続され、前記バイパス用管路を介して、前記回収容器に回収された前記水素ガスを前記水素自動車に充填する回収ガス充填管路と、
を有することを特徴とする水素ガス充填装置。 - 前記充填管路から分岐した管路は、前記水素自動車と接続される側の前記充填管路の端と前記冷却手段との間に位置する前記充填管路から分岐すると共に、前記充填管路から分岐した管路の端が前記水素ガス供給源と前記圧縮機との間に位置する前記充填管路と接続されていることを特徴とする請求項4記載の水素ガス充填装置。
- 前記水素自動車と接続される側の前記充填管路の端部から分岐し、前記水素ガスを放散する水素放散ラインと、
前記充填管路から分岐した管路に替えて、前記水素放散ラインから分岐すると共に、端が前記水素ガス供給源と前記圧縮機との間に位置する前記充填管路と接続された管路と、
を有することを特徴とする請求項4記載の水素ガス充填装置。 - 前記回収ガス充填管路に、遮断弁を設けたことを特徴とする請求項4ないし6のうち、いずれか1項記載の水素ガス充填装置。
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---|---|---|---|---|
JP2005069333A (ja) * | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 水素供給ステーション及びその水素充填方法 |
JP2007239956A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 水素ガスの充填方法及び装置 |
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JP2007239956A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 水素ガスの充填方法及び装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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