JP2022088744A - Charging nozzle - Google Patents
Charging nozzle Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022088744A JP2022088744A JP2020200731A JP2020200731A JP2022088744A JP 2022088744 A JP2022088744 A JP 2022088744A JP 2020200731 A JP2020200731 A JP 2020200731A JP 2020200731 A JP2020200731 A JP 2020200731A JP 2022088744 A JP2022088744 A JP 2022088744A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filling
- nozzle
- flow meter
- hydrogen
- calibration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 140
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 115
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 115
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000010420 art technique Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
Description
本発明は、燃料電池自動車（ＦＣＶ）等に水素を充填する施設である水素ステーションで用いられる充填ノズルに関し、より詳細には、充填するべき水素の流量（質量流量）を正確に計測する機能を有する充填ノズルに関する。 The present invention relates to a filling nozzle used in a hydrogen station, which is a facility for filling hydrogen in a fuel cell vehicle (FCV) or the like, and more specifically, has a function of accurately measuring the flow rate (mass flow rate) of hydrogen to be filled. Regarding the filling nozzle to have.
充填するべき水素の流量を正確に計測し、水素ステーションの充填装置内の流量計に対して不正行為が行われないことを保証するため、従来技術においては、所定規則に従って、充填装置の校正を行っている。
係る校正に際して、流量計（マスターメーター）を内蔵した校正装置を用いて、車両に水素充填をしつつ、校正を行う場合が存在する（例えば特許文献１参照）。そして、その様な校正装置で用いられる流量計として、小型のコリオリ流量計が存在する。
校正に際しては、圧力と温度に基づく水素の充填特性を定める水素充填プロトコルに従って水素充填が行われ、その水素充填の際に、水素充填装置における流量計の計測値と、校正装置に内蔵された流量計の計測値とを比較することにより、校正作業が行われる。
In order to accurately measure the flow rate of hydrogen to be filled and to ensure that the flow meter in the filling device of the hydrogen station is not cheated, in the prior art, the filling device is calibrated according to a predetermined rule. Is going.
At the time of such calibration, there is a case where calibration is performed while filling the vehicle with hydrogen using a calibration device having a built-in flow meter (master meter) (see, for example, Patent Document 1). As a flow meter used in such a calibration device, there is a small Coriolis flow meter.
At the time of calibration, hydrogen filling is performed according to the hydrogen filling protocol that defines the hydrogen filling characteristics based on pressure and temperature, and at the time of hydrogen filling, the measured value of the flow meter in the hydrogen filling device and the flow rate built in the calibration device. Calibration work is performed by comparing with the measured value of the meter.
校正装置を用いた従来の校正（特許文献１参照）について、図５を参照して説明する。
図５において、水素充填装置２には充填ホース４が接続され、充填ホース４の先端に充填ノズル５が設けられている。
校正装置３には、基準流量計７（マスターメーター）が介装され、流量計吸入側レセプタクル６（逆止弁内蔵）、流量計吐出側ホース８、吐出側ホース８先端の流量計吐出側ノズル９を備えている。
流量計吸入側レセプタクル６は、充填ホース４先端の充填ノズル５と接続／取り外し可能に構成されており、流量計吐出側ノズル９は、水素を充填するべき機器である燃料電池自動車１（ＦＣＶ）のレセプタクル１０と接続／取り外し可能に構成されている。
図５に示す従来技術では、非通信充填で校正が行われる。
Conventional calibration using a calibration device (see Patent Document 1) will be described with reference to FIG.
In FIG. 5, a
A reference flow meter 7 (master meter) is interposed in the calibration device 3, a flow meter suction side receptacle 6 (built-in check valve), a flow meter discharge side hose 8, and a flow meter discharge side nozzle at the tip of the discharge side hose 8. It has a 9.
The flow meter suction side receptacle 6 is configured to be connectable / detachable to the
In the prior art shown in FIG. 5, calibration is performed with non-communication filling.
校正装置３を用いて校正を行う場合は、図５で示す様に、水素充填装置２の充填ノズル５を校正装置３の流量計吸入側レセプタクル６に接続し、流量計吐出側ノズル９をＦＣＶ１のレセプタクル１０に接続する。
校正の際に、水素は、水素充填装置２から充填ホース４、充填ノズル５、校正装置３の流量計吸入側レセプタクル６、基準流量計７、流量計吐出側ホース８、流量計吐出側ノズル９、レセプタクル１０を介して、ＦＣＶ１の図示しない車載タンクに充填される。
基準流量計７は充填された水素充填量を正確に計測し、それにより水素充填装置２内で水素を計測する流量計（図示しない）の計測精度を評価（校正）することが出来る。
一方、通常の水素充填の際には、水素充填装置２の充填ノズル５を、直接、燃料電池車１側のレセプタクル１０に接続する。水素は、水素充填装置２から充填ホース４、充填ノズル５、レセプタクル１０を介して、ＦＣＶ１の車載タンクに充填される。
校正終了後は、水素充填装置２の充填ホース４、充填ノズル５内に残存する水素ガスは、水素充填装置２の脱圧機構（遮断弁１２、脱圧弁１３、脱圧系統１４）を介して、自動的に排出される。
When calibrating using the calibration device 3, as shown in FIG. 5, the
At the time of calibration, hydrogen is supplied from the hydrogen filling device 2, the
The reference flow meter 7 can accurately measure the filled amount of hydrogen, thereby evaluating (calibrating) the measurement accuracy of the flow meter (not shown) that measures hydrogen in the hydrogen filling device 2.
On the other hand, at the time of normal hydrogen filling, the
After the calibration is completed, the hydrogen gas remaining in the
図５で示す校正の際に、校正装置３内の基準流量計７（マスターメーター）としては、小型のコリオリ流量計が用いられている。
しかし、図５に示す従来の校正装置３は、前記機能を有し有効ではあるものの、上述した様に吐出側ホース８（流量計吐出側ホース）を介してＦＣＶ１の車載タンクに水素ガスを充填するので、通常充填時の（非校正時の）水素充填に比較して、校正装置３の流量計吐出側ホース８の分だけ、水素充填系統における熱容量及び圧損が増大している。
そして、水素充填系統における熱容量、圧損が大きいと、定められた充填プロトコルに従った充填特性が得られなくなり、水素充填プロトコルに従った水素充填が困難になる。校正装置３の流量計吐出側ホース８により、通常充填の場合に比較して、校正時には水素充填系統における熱容量及び圧力損失が大きくなるため、校正時において、プロトコル通りの充填特性が得られない恐れがある。
また、流量計吐出側ホース８には寿命があり、通常は１０００～２０００回という水素充填の回数（校正の回数）の制限が存在する。寿命が尽きたホース８は交換する必要があり、そのために労力、コストが必要になるため、ホースの使用回数の制限を無くしたいという要請が存在した。
それに加えて、図５に示す従来の校正装置３では、校正終了後に校正装置３内に存在する高圧の水素ガスを脱圧する構造（脱圧弁１５を備える脱圧系統１１）を用いて、作業員が脱圧作業（手作業）を行う必要があり、校正における作業場の負担が増大する。
At the time of calibration shown in FIG. 5, a small Coriolis flow meter is used as the reference flow meter 7 (master meter) in the calibration device 3.
However, although the conventional calibration device 3 shown in FIG. 5 has the above-mentioned function and is effective, the in-vehicle tank of the FCV1 is filled with hydrogen gas via the discharge side hose 8 (flow meter discharge side hose) as described above. Therefore, the heat capacity and pressure loss in the hydrogen filling system are increased by the amount of the hose 8 on the discharge side of the flow meter of the calibration device 3 as compared with the hydrogen filling (at the time of non-calibration) at the time of normal filling.
If the heat capacity and pressure loss in the hydrogen filling system are large, the filling characteristics according to the defined filling protocol cannot be obtained, and hydrogen filling according to the hydrogen filling protocol becomes difficult. Due to the flow meter discharge side hose 8 of the calibration device 3, the heat capacity and pressure loss in the hydrogen filling system are large during calibration as compared with the case of normal filling, so that the filling characteristics according to the protocol may not be obtained at the time of calibration. There is.
Further, the flow meter discharge side hose 8 has a limited life, and there is usually a limit of 1000 to 2000 times of hydrogen filling (number of calibrations). Since the hose 8 that has reached the end of its life needs to be replaced, which requires labor and cost, there has been a request to remove the limitation on the number of times the hose can be used.
In addition, in the conventional calibration device 3 shown in FIG. 5, a worker uses a structure (
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、校正に必要な流量計その他の装置を小型化しつつ、校正に際しても水素充填プロトコルで求められている充填特性を獲得することを目的としている。 The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems of the prior art, and obtains the filling characteristics required by the hydrogen filling protocol during calibration while downsizing the flow meter and other devices required for calibration. The purpose is.
発明者は種々研究の結果、充填車両側のレセプタクルに接続される充填ノズルにおいて校正の際に充填される水素流量（質量流量）を計測すれば、上述した問題を解消できることを見出した。
係る知見に基づいて創作された本発明の水素ガス供給用の充填ノズル（２０）は、
流量計（質量流量計３０）を内蔵し、
流量計（３０）の吸入側における流量計吸入側レセプタクル（３２）と吐出側における流量計吐出側ノズル（３４）を設け、前記流量計吸入側レセプタクル（３２）は水素充填装置（２）側のノズル（５）と着脱自在であり、逆止弁を設けておらず、
前記流量計吐出側ノズル（３４）は燃料電池自動車（ＦＣＶ１）のレセプタクル（１０）に着脱自在であることを特徴としている。
本発明の充填ノズル（２０）は水素充填のみならず、給油装置の給油用ノズルとして適用することも可能である。
As a result of various studies, the inventor has found that the above-mentioned problem can be solved by measuring the hydrogen flow rate (mass flow rate) filled at the time of calibration in the filling nozzle connected to the receptacle on the filling vehicle side.
The filling nozzle (20) for supplying hydrogen gas of the present invention, which was created based on the above findings, is
Built-in flow meter (mass flow meter 30),
The flow meter suction side receptacle (32) on the suction side of the flow meter (30) and the flow meter discharge side nozzle (34) on the discharge side are provided, and the flow meter suction side receptacle (32) is on the hydrogen filling device (2) side. It is removable from the nozzle (5) and has no check valve.
The flow meter discharge side nozzle (34) is characterized in that it can be attached to and detached from the receptacle (10) of the fuel cell vehicle (FCV1).
The filling nozzle (20) of the present invention can be applied not only to hydrogen filling but also as a refueling nozzle of a refueling device.
本発明において、（前記充填ノズル２０を載置する）支持装置（４０）を設けることが好ましい。
そして、支持装置（４０）は台車部（４２）を備えているのが好ましい。
In the present invention, it is preferable to provide a support device (40) (on which the filling
The support device (40) preferably includes a carriage portion (42).
上述した充填ノズル（請求項１、請求項２の充填ノズル２０）を用いた校正方法は、
校正終了時に、水素充填装置（２）内における脱圧のみを行い、水素充填装置（２）内の流量計と別途設けられた流量計（３０）を内蔵する充填ノズル（２０）における脱圧を行わないことを特徴としている。
The calibration method using the filling nozzles (filling
At the end of calibration, only depressurization is performed in the hydrogen filling device (2), and depressurization is performed in the filling nozzle (20) incorporating the flow meter in the hydrogen filling device (2) and the flow meter (30) separately provided. It is characterized by not doing it.
上述の構成を具備する本発明の充填ノズル（２０）は、流量計（３０）を有し、且つ、水素充填装置（２）の水素充填ノズル（５）と流量計（３０）の流量計吸入側レセプタクル（３２）とを接続し、流量計（３０）の流量計吐出側ノズル（３４）を燃料電池自動車（ＦＣＶ１）のレセプタクル（１０）に接続することにより、燃料電池自動車（ＦＣＶ１）内に水素ガスを充填することが出来る。
そして構成の際には、流量計（３０）で水素ガスの質量流量を計測することにより、従来技術に係る校正装置（３）を用いることなく、燃料電池乗車（ＦＣＶ１）に水素ガスを充填しつつ、校正を行うことが出来る。
The filling nozzle (20) of the present invention having the above configuration has a flow meter (30), and the hydrogen filling nozzle (5) of the hydrogen filling device (2) and the flow meter suction of the flow meter (30). By connecting to the side receptacle (32) and connecting the nozzle (34) on the discharge side of the flow meter of the flow meter (30) to the receptacle (10) of the fuel cell vehicle (FCV1), the inside of the fuel cell vehicle (FCV1) can be reached. It can be filled with hydrogen gas.
At the time of configuration, by measuring the mass flow rate of hydrogen gas with a flow meter (30), the fuel cell ride (FCV1) is filled with hydrogen gas without using the calibration device (3) according to the prior art. At the same time, calibration can be performed.
また本発明の水素充填ノズル（２０）では、校正用の流量計（３０）の吐出側にホースを設ける必要が無いため、従来の校正装置（３：図５参照）におけるマスターメーター（７）と校正装置（３）のノズル（９）とを結ぶホース（８）が不要である。
その結果、従来の校正と比較して、流量計吐出側水素充填ホース（８：図５）の分だけ、水素充填系統における熱容量及び圧損を減少して、その結果、定められた充填プロトコルにおける充填特性を容易に得ることが出来て、水素充填プロトコルに従った水素充填が実行できる。
そして、従来の校正装置（３）における流量計吐出側水素充填ホース（８）が不要であることから、当該ホースの使用回数の制限を考慮する必要がなくなる。
Further, in the hydrogen filling nozzle (20) of the present invention, since it is not necessary to provide a hose on the discharge side of the flow meter (30) for calibration, it is different from the master meter (7) in the conventional calibration device (3: see FIG. 5). The hose (8) connecting the nozzle (9) of the calibration device (3) is unnecessary.
As a result, the heat capacity and pressure loss in the hydrogen filling system are reduced by the amount of the hydrogen filling hose on the discharge side of the flow meter (8: Fig. 5) as compared with the conventional calibration, and as a result, the filling in the defined filling protocol is performed. The characteristics can be easily obtained and hydrogen filling according to the hydrogen filling protocol can be performed.
Further, since the hydrogen filling hose (8) on the discharge side of the flow meter in the conventional calibration device (3) is unnecessary, it is not necessary to consider the limitation on the number of times the hose can be used.
さらに、本発明の水素充填ノズル（２０）で校正を行えば、校正終了後、水素充填ノズル（２０）内に残存する水素ガスは微量であり、また、当該残存する水素ガスは、水素充填装置（２）側の脱圧機構（脱圧弁１３、脱圧系統１４）を介して、自動的に排出される。
そのため、従来の校正装置（３）の様に、校正終了後に、校正装置（３）内に存在する高圧の水素ガスを脱圧する構造（脱圧弁１５、脱圧系統１１：図５参照）を設ける必要がなく、作業員による脱圧作業が不要である。
これに加えて、本発明の水素充填ノズル（２０）は流量計（３０）を有していても、上述した通り脱圧系統を設ける必要がないため、脱圧系統から逆流するのを防止するための逆止弁等も不要である。従って、校正における作業が簡素化され、校正に必要な機器の製造コストの低下にも寄与する。
Further, if the hydrogen filling nozzle (20) of the present invention is used for calibration, the amount of hydrogen gas remaining in the hydrogen filling nozzle (20) after the calibration is completed is very small, and the remaining hydrogen gas is the hydrogen filling device. It is automatically discharged via the depressurization mechanism (
Therefore, like the conventional calibration device (3), a structure for depressurizing the high-pressure hydrogen gas existing in the calibration device (3) after the calibration is completed (
In addition to this, even if the hydrogen filling nozzle (20) of the present invention has a flow meter (30), it is not necessary to provide a depressurization system as described above, so that backflow from the decompression system is prevented. There is no need for a check valve or the like. Therefore, the work in calibration is simplified, and it also contributes to the reduction of the manufacturing cost of the equipment required for calibration.
本発明の水素充填装置（２０）において支持装置（４０）を設ければ、支持装置（４０）により、流量計（３０）を有するノズル（２０）の大重量を支持することが出来る。その結果、流量計（３０）を有するノズル（２０）を燃料電池車（ＦＣＶ１）のレセプタクル（１０）に接続しても、当該レセプタクル（１０）がノズル（２０）の重量で破損することが防止される。
それに加えて、支持装置（４０）に台車部（４２）を設ければ、支持装置（４０）と共にノズル（２０）を容易に移動することが出来る。それにより、ノズル（２０）として要求される取り回し性能が低下してしまうことを防止出来る。
If the support device (40) is provided in the hydrogen filling device (20) of the present invention, the support device (40) can support a large weight of the nozzle (20) having the flow meter (30). As a result, even if the nozzle (20) having the flow meter (30) is connected to the receptacle (10) of the fuel cell vehicle (FCV1), the receptacle (10) is prevented from being damaged by the weight of the nozzle (20). Will be done.
In addition, if the support device (40) is provided with a carriage portion (42), the nozzle (20) can be easily moved together with the support device (40). As a result, it is possible to prevent the handling performance required for the nozzle (20) from deteriorating.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１～図４において、図５で示すのと同様の部材は図５と同様な符号を付して示している。
図１において、図示の実施形態に係る水素充填ノズルは全体を符号２０で示している。
充填ノズル２０は流量計３０（質量流量計）を内蔵しており、流量計吸入側レセプタクル３２と、流量計吐出側ノズル３４を有している。また充填ノズル２０は、図３を参照して後述する支持装置４０を有している。
流量計吸入側レセプタクル３２は、水素充填装置２（図２）の充填ホース４先端の充填ノズル５と着脱自在となる様に構成されている。ここで、流量計吸入側レセプタクル３２は、図５で示す校正装置３のレセプタクル６とは異なり、逆止弁は内蔵していない。
流量計吐出側ノズル３４は、図５で示す校正装置３のノズル９と同様に構成されており、ＦＣＶ１のレセプタクル１０（逆止弁を内蔵）と着脱自在に構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In FIGS. 1 to 4, the same members as those shown in FIG. 5 are designated by the same reference numerals as those shown in FIG.
In FIG. 1, the hydrogen filling nozzle according to the illustrated embodiment is indicated by
The filling
The
The flow meter
充填ノズル２０を用いた校正作業の説明図である図２には、図示の実施形態で校正に関わる機器が示されており、水素ステーションにおけるシステムが示されている。図２において、水素充填装置２は、水素充填装置２の充填ホース４、充填ノズル５内に残存する水素ガスを水素充填後に脱圧するための脱圧機構（遮断弁１２、脱圧弁１３、脱圧系統１４）を有している。
図１、図２において、充填ノズル２０の流量計吸入側レセプタクル３２に水素充填装置２の充填ノズル５を接続し、充填ノズル２０の流量計吐出側ノズル３４をＦＣＶ１のレセプタクル１０に接続して、ＦＣＶ１に対して水素充填を行えば、水素充填装置２、充填ホース４、充填ノズル５、流量計吸入側レセプタクル３２を介して水素ガスが流量計３０を流れ、（流量計３０により）質量流量が計測され、校正が行われる。
明確には図示されていないが、例えばカメラ（画像撮影機器）を設け、水素充填装置２において表示された各種数値を撮影して、画像として記録することが可能である。係る画像は証拠写真として活用することが出来る。
FIG. 2, which is an explanatory diagram of the calibration work using the filling
In FIGS. 1 and 2, the filling
Although not clearly shown, it is possible to provide, for example, a camera (imaging device) to photograph various numerical values displayed by the hydrogen filling device 2 and record them as an image. The image can be used as an evidence photograph.
図５で示す従来の校正と比較すると、図２で示す充填ノズル２０には流量計吐出側水素充填ホース８（図５）が存在しないので、その分だけ水素充填系統における熱容量及び圧損が少なく、定められた充填プロトコルにおける充填特性で、水素充填プロトコルに従った水素充填を実行することができる。
流量計３０で計測された質量流量は、図示しない送信装置により、例えば赤外線通信（ＩＲ通信）により、例えば作業者が保持する図示しない情報処理装置（例えばタブレット）に送信される。係る送信は図示しない無線装置で行うことが出来るし、或いは、図示しない信号ラインを介して行うことが出来る。図示しない情報処理装置においては、流量計３０の計測結果に基づいて水素充填装置２側の流量計の器差を演算し、校正の報告書を作成することが可能である。
図２において、明示されていないがＦＣＶ１内における圧力、温度もＩＲ通信或いは図示しない信号伝達ラインにより水素充填装置２に送信され、通信充填が実行されている。
Compared with the conventional calibration shown in FIG. 5, since the filling
The mass flow rate measured by the
Although not specified in FIG. 2, the pressure and temperature in FCV1 are also transmitted to the hydrogen filling device 2 by IR communication or a signal transmission line (not shown), and communication filling is executed.
図示の実施形態に係る充填ノズル２０は、校正装置としての機能を発揮するノズルであり、この充填ノズル２０を使用することにより、通常の水素充填と同様な態様で校正を行うことが出来る。
図示されていないが、通常の水素充填は、充填ノズル２０における流量計吸入側レセプタクル３２、流量計３０、流量計吐出側ノズル３４を介さずに、水素充填装置２の充填ノズル５を、直接、FCV１側のレセプタクル１０に接続して行う。
なお、図示の実施形態に係る充填ノズル２０は流量計３０を有しているので、燃料電池自動車（ＦＣＶ１）内に水素ガスを充填する際に、充填した水素ガスの質量流量を計測できるので、水素充填装置２内の流量計を省略することも可能である。
The filling
Although not shown, in normal hydrogen filling, the filling
Since the filling
図示の実施形態に係る充填ノズル２０は流量計３０を内蔵しているが、流量計３０とＦＣＶ１のレセプタクル１０との間に充填ホースは存在しないので、ＦＣＶ１に対して充填ノズル２０により水素充填を行った後に充填ノズル２０内に残存する水素ガスは微量である。また、レセプタクル３２には逆止弁が内蔵されていない。そのため、校正の後、充填ノズル２０内に残存する水素ガスは、水素充填装置２の充填ノズル５、充填ホース４を介して、水素充填装置２側の脱圧機構（脱圧弁１３、脱圧系統１４）により自動的に排出される。
そのため、図５に示す従来の校正装置３とは異なり、校正終了後に、校正装置３内に存在する高圧の水素ガスを脱圧する構造（脱圧弁１５、脱圧系統１１：図５）を設ける必要がなく、作業員による脱圧作業が不要である。
そして、脱圧系統を設ける必要がないため、脱圧系統から逆流するのを防止するための逆止弁等も不要であり、その分だけ校正に用いられる機器の構造が簡素化され、校正に関するコストも低減できる。
The filling
Therefore, unlike the conventional calibration device 3 shown in FIG. 5, it is necessary to provide a structure (
Since it is not necessary to provide a decompression system, there is no need for a check valve or the like to prevent backflow from the decompression system, and the structure of the equipment used for calibration is simplified by that amount, and the calibration is related. The cost can also be reduced.
流量計３０の駆動源としてはバッテリー（図示せず）が好適であるが、電源ケーブル（図示せず）を用いて図示しない商用電源と接続して駆動源とすることも可能である。
流量計３０の駆動源をバッテリーとした場合には、省スペースを達成できて、可搬性、操作性及び取り扱い性が向上する。
駆動源を商用電源とした場合には電源ケーブルが必要となるが、図３で後述する支持装置４０に電源ケーブルを配置することが可能である。
A battery (not shown) is suitable as a drive source for the
When the drive source of the
When the drive source is a commercial power source, a power cable is required, but it is possible to arrange the power cable in the
図３において、図示の実施形態では、充填ノズル２０を支持する支持装置４０を設けている。
支持装置４０は本体部４１と台車部４２を備えており、本体部４１の上端近傍に充填ノズル２０が載置、固定される。本体部４１に載置された充填ノズル２０は、支持装置４０の本体部４１の長手方向を軸に回動（矢印Ａ１）することが可能であり、充填ノズル２０の水平面（図示せず）に対する傾斜を矢印Ａ２で示す様に調整出来る。
支持装置４０を、例えば公知の三脚で構成することも出来る。その他の従来技術も採用可能である。
ここで、充填ノズル２０は流量計３０を内蔵するため重量が大きい。支持装置４０を設けることなく大重量の充填ノズル２０の流量計吐出側ノズル３４をＦＣＶ１のレセプタクル１０に接続すると、充填ノズル２０の大重量がレセプタクル１０に作用してレセプタクル１０を破損する恐れがある。
支持装置４０を設けることにより、ＦＣＶ１のレセプタクル１０には充填ノズル２０の大重量が負荷されなくなり、レセプタクル１０の破損が防止される。
また、本体部４１を載置する台車部４２を設けているので、大重量の充填ノズル２０を載置した状態の支持装置４０が容易に移動することが出来る。
さらに、流量計３０の駆動源を商用電源とした場合に対応するため、支持装置４０にはコンセント３５を有する電気ケーブル３６が設けられている。
In FIG. 3, in the illustrated embodiment, a
The
The
Here, since the filling
By providing the
Further, since the
Further, in order to cope with the case where the drive source of the
ここで、大重量の充填ノズル２０を支えるため、図示しないサポートアームにより、上方から充填ノズル２０を吊り下げて支持することも可能である。
ただし、サポートアームのバランサは固定されているので、サポートアームの調整が必要となる。そのため、サポートアームの調整を行わずに済むように、充填ノズル２０の支持は、支持装置４０によることが好適である。
さらに、図示の支持装置４０において、公知の機構により本体部４１の長手方向の長さを調整可能に構成し、流量計吐出側ノズル３４の高さ位置を垂直方向（矢印Ａ３方向）に調節可能としている。以て、流量計吐出側ノズル３４とＦＣＶ１側のレセプタクル１０の垂直方向位置を一致させて、レセプタクル１０に余分な荷重が負荷されない様にせしめ、レセプタクル１０の破損を防止している。
Here, in order to support the heavy-
However, since the balancer of the support arm is fixed, it is necessary to adjust the support arm. Therefore, it is preferable that the filling
Further, in the illustrated
次に、図４を参照して、図示の実施形態に係る充填ノズル２０を用いて校正を行った場合における校正終了の手順を説明する。
図４のステップＳ１では、充填（校正）を終了するか否かを判断する。水素充填の際には、水素充填装置２（図２）の吐出側に配置された圧力計（図示せず）で圧力がチェックされるので、水素充填装置２の吐出側圧力が所定値（例えば８０ＭＰａ）以上か否かを判断し、所定以上の高圧になった場合に「充填（校正）を終了」と判断する。当該判断は、水素充填装置２の図示しない制御ユニットにより実行される。
ステップＳ１の判断の結果、充填（校正）を終了する場合（ステップＳ１が「ＹｅＳ」）はステップＳ２に進む。充填（校正）を終了しない場合（ステップＳ１が「Ｎｏ」）はステップＳ１に戻り、充填（校正）を継続する（ステップＳ１が「Ｎｏ」のループ）。
Next, with reference to FIG. 4, a procedure for completing calibration when calibration is performed using the filling
In step S1 of FIG. 4, it is determined whether or not filling (calibration) is completed. At the time of hydrogen filling, the pressure is checked by a pressure gauge (not shown) arranged on the discharge side of the hydrogen filling device 2 (FIG. 2), so that the discharge side pressure of the hydrogen filling device 2 is a predetermined value (for example). It is determined whether or not it is 80 MPa) or more, and when the pressure becomes higher than a predetermined value, it is determined that "filling (calibration) is completed". The determination is performed by a control unit (not shown) of the hydrogen filling device 2.
As a result of the determination in step S1, when filling (calibration) is completed (step S1 is “YeS”), the process proceeds to step S2. If the filling (calibration) is not completed (step S1 is "No"), the process returns to step S1 and the filling (calibration) is continued (step S1 is a "No" loop).
ステップＳ２（充填（校正）を終了）では、水素充填装置２の遮断弁１２（図２）を閉鎖して、ステップＳ３に進む。
ステップＳ３では、水素充填装置２の脱圧弁１３（図２）を開放し、脱圧系統１４（図２）を介して水素充填装置２内に残留する水素ガスを脱圧する。
脱圧弁１３を開放することにより、水素充填装置２の充填ホース４（図２）、水素充填装置２の充填ノズル５（図２）内に残存する水素ガスが排出されると共に、充填ノズル２０内に残存する微量の水素ガスも、逆止弁が内蔵されていないレセプタクル３２、水素充填装置２の充填ノズル５、充填ホース４を介して、水素充填装置２の脱圧弁１３、脱圧系統１４を介して排出（自動脱圧）される。
In step S2 (filling (calibration) is completed), the isolation valve 12 (FIG. 2) of the hydrogen filling device 2 is closed, and the process proceeds to step S3.
In step S3, the depressurizing valve 13 (FIG. 2) of the hydrogen filling device 2 is opened, and the hydrogen gas remaining in the hydrogen filling device 2 is depressurized via the depressurizing system 14 (FIG. 2).
By opening the
続くステップＳ４では、ステップＳ３による水素充填装置２の自動脱圧が終了したか否かを判断する。自動脱圧が終了したか否かの判断に際し、水素充填装置２の吐出側圧力が脱圧の基準圧力（例えば１ＭＰａ）以下になった場合に「自動脱圧が終了」と判断する。当該判断は、水素充填装置２の制御ユニットにより実行される。
ステップＳ４で自動脱圧が終了した場合（ステップＳ４が「ＹｅＳ」）にはステップＳ５に進む。自動脱圧が終了していない場合（ステップＳ４が「Ｎｏ」）にはステップＳ３に戻り、脱圧を継続する（ステップＳ４が「Ｎｏ」のループ）。
In the following step S4, it is determined whether or not the automatic depressurization of the hydrogen filling device 2 in step S3 is completed. When determining whether or not the automatic depressurization has been completed, it is determined that "automatic depressurization has ended" when the discharge side pressure of the hydrogen filling device 2 becomes equal to or less than the depressurization reference pressure (for example, 1 MPa). The determination is executed by the control unit of the hydrogen filling device 2.
When the automatic depressurization is completed in step S4 (step S4 is "YesS"), the process proceeds to step S5. If the automatic depressurization is not completed (step S4 is "No"), the process returns to step S3 and depressurization is continued (step S4 is a "No" loop).
ステップＳ５（自動脱圧が終了）では、水素充填装置２の遮断弁１２を開放し、脱圧弁１３を閉鎖する。そしてステップＳ６に進む。
ステップＳ６では、充填ノズル２０の流量計吐出側ノズル３４をＦＣＶ１側のレセプタクル１０から取り外す。その際に、充填ノズル２０の脱圧は不要である。ステップＳ３において、充填ノズル２０内の水素は、水素充填装置２側の脱圧弁１３、脱圧系統１４を介して排出されているからである。換言すれば、図示の実施形態では、校正終了時に、水素充填装置２内における脱圧のみを行い、水素充填装置２内の流量計とは別途設けられた充填ノズル２０に内蔵された流量計３０については脱圧を行わない。
なお、ステップＳ５、Ｓ６の作業は、同時に実行することも出来、或いはステップＳ６、ステップＳ５の順で実行することも出来る。
In step S5 (automatic depressurization is completed), the
In step S6, the flow meter
The work of steps S5 and S6 can be executed at the same time, or can be executed in the order of steps S6 and S5.
図示の実施形態における充填ノズル２０を用いれば、水素充填装置２の充填ノズル５と充填ノズル２０の流量計吸入側レセプタクル３２とを接続し、充填ノズル２０の流量計吐出側ノズル３４を燃料電池自動車（ＦＣＶ１）のレセプタクル１０に接続することにより、燃料電池自動車（ＦＣＶ１）内に水素ガスを充填することが出来る。
そして充填ノズル２０は流量計３０を有しているので、燃料電池自動車（ＦＣＶ１）内に水素ガスを充填する際に、ＦＣＶ１内に充填される水素ガスの質量流量を計測し、その計測結果を用いて水素充填装置２内の流量計を校正することが出来る。
図示の実施形態に係る充填ノズル２０は校正装置としての機能を奏するノズルであり、図示の実施形態に係る充填ノズル２０を用いれば、従来の校正装置３（図５）を用いることなく、水素充填と同時に校正を行うことが出来る。
When the filling
Since the filling
The filling
また図示の実施形態における充填ノズル２０では、流量計３０と流量計吐出側ノズル３４にホースを介装する必要が無いため、校正装置３のマスターメーター７とノズル９とを結ぶためのホース８（従来の校正装置３では必須）が不要になる。その結果、図示の実施形態に係る充填ノズル２０による校正では、従来の校正と比較して、水素充填ホース８の分だけ、水素充填系統における熱容量及び圧損を減少することが出来る。そして、水素充填系統における熱容量、圧損を減少させる結果として、定められた充填プロトコルにおける充填特性を得ることが容易となり、水素充填プロトコルに従った水素充填が実行できる。
さらに、従来の校正（図５参照）におけるマスターメーター７とノズル９とを結ぶホース８が不要であることから、当該水素充填用ホース８の使用回数の制限を考慮する必要がなくなる。
Further, in the filling
Further, since the hose 8 connecting the master meter 7 and the nozzle 9 in the conventional calibration (see FIG. 5) is unnecessary, it is not necessary to consider the limitation on the number of times the hydrogen filling hose 8 can be used.
ここで、従来の校正（図５）で用いられた校正装置３では、校正終了後に校正装置３内に存在する高圧の水素ガスを脱圧する構造（脱圧弁１５、脱圧系統１１）を用いて、作業員によって脱圧作業（手作業）を行う必要がある。
それに対して、図示の実施形態に係る充填ノズル２０で校正を行えば、校正終了後、充填ノズル２０内に残存する水素ガスは微量である。また、レセプタクル３２には逆止弁が内蔵されていないので、充填ノズル２０内に残存する水素ガスは、水素充填装置２の充填ノズル５、充填ホース４を介して、水素充填装置２側の脱圧機構（脱圧弁１３、脱圧系統１４）により、校正終了後、自動的に排出される。
従って、校正の終了時に、作業員による脱圧作業が不要である。
また、流量計３０を設けているにも拘らず充填ノズル２０に脱圧系統を設ける必要がないため、脱圧系統から逆流するのを防止するための逆止弁等も不要である。その結果、校正が簡素化され、製造コストの低下にも寄与する。
Here, in the calibration device 3 used in the conventional calibration (FIG. 5), a structure (
On the other hand, if calibration is performed with the filling
Therefore, at the end of calibration, it is not necessary for the worker to perform depressurization work.
Further, since it is not necessary to provide a decompression system in the filling
さらに、図示の実施形態では、充填ノズル２０の支持装置４０が設けられているので、流量計３０を有する充填ノズル２０の大重量を支持することが出来る。その結果、流量計３０を有する大重量の充填ノズル２０をＦＣＶ１に取り付けたとしても、ＦＣＶ１のレセプタクル１０が充填ノズル２０の重量で破損する恐れはない。
また、支持装置４０は、本体部４１を載置する台車部４２が設けられており、充填時、充填終了時における支持装置４０の移動を容易にしており、充填ノズルとして要求される取り回し性が損なわれることがない。
加えて、支持装置４０において、本体部４１の長手方向の長さを調整可能とし、載置された充填ノズル２０の流量計吐出側ノズル３４の高さ位置を垂直方向に調節可能に構成している。そのため、流量計吐出側ノズル３４とＦＣＶ１側のレセプタクル１０の垂直方向位置が一致し、レセプタクル１０に余分な荷重が負荷しない。
Further, in the illustrated embodiment, since the
Further, the
In addition, in the
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
例えば、図示の実施形態は水素充填ノズルについて説明しているが、本発明の充填ノズルは給油ノズルとして適用することも可能である。
It should be added that the illustrated embodiment is merely an example and is not a description to the effect of limiting the technical scope of the present invention.
For example, although the illustrated embodiment describes a hydrogen filling nozzle, the filling nozzle of the present invention can also be applied as a refueling nozzle.
１・・・燃料電池自動車（ＦＣＶ）
２・・・水素充填装置
５・・・充填ノズル
１０・・・燃料電池自動車のレセプタクル
２０・・・充填ノズル
３０・・・流量計（質量流量計）
３２・・・流量計吸入側レセプタクル
３４・・・流量計吐出側ノズル
４０・・・支持装置
1 ... Fuel cell vehicle (FCV)
2 ...
32 ... Flow meter
Claims (3)
流量計の吸入側における流量計吸入側レセプタクルと吐出側における流量計吐出側ノズルを設け、
前記流量計吸入側レセプタクルは水素充填装置側のノズルと着脱自在であり、逆止弁を設けておらず、
前記流量計吐出側ノズルは燃料電池自動車のレセプタクルに着脱自在であることを特徴とする充填ノズル。 Built-in flow meter,
A flow meter suction side receptacle on the suction side of the flow meter and a flow meter discharge side nozzle on the discharge side are provided.
The flow meter suction side receptacle is removable from the nozzle on the hydrogen filling device side, and is not provided with a check valve.
The nozzle on the discharge side of the flow meter is a filling nozzle that can be attached to and detached from the receptacle of a fuel cell vehicle.
校正終了時に、水素充填装置内における脱圧のみを行い、水素充填装置内の流量計とは別途設けられた流量計を内蔵する充填ノズルにおける脱圧を行わないことを特徴とする校正方法。 In the calibration method using the filling nozzles of claims 1 and 2,
A calibration method characterized in that only depressurization is performed in the hydrogen filling device at the end of calibration, and depressurization is not performed in a filling nozzle having a built-in flow meter separately provided in the hydrogen filling device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020200731A JP7191293B2 (en) | 2020-12-03 | 2020-12-03 | filling nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020200731A JP7191293B2 (en) | 2020-12-03 | 2020-12-03 | filling nozzle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022088744A true JP2022088744A (en) | 2022-06-15 |
| JP7191293B2 JP7191293B2 (en) | 2022-12-19 |
Family
ID=81987882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020200731A Active JP7191293B2 (en) | 2020-12-03 | 2020-12-03 | filling nozzle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7191293B2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140174152A1 (en) * | 2012-06-26 | 2014-06-26 | Gasroad Co., Ltd | Measurement system and method for charged amounts in a pressure container using pressure and volume |
| CN105387339A (en) * | 2015-10-20 | 2016-03-09 | 重庆巨创计量设备股份有限公司 | CNG field calibrating device, system and method |
| JP6646884B1 (en) * | 2019-01-22 | 2020-02-14 | 株式会社タツノ | Hydrogen filling equipment |
| JP2020118198A (en) * | 2019-01-22 | 2020-08-06 | 株式会社タツノ | Calibration method of hydrogen filling device |
| JP2020118196A (en) * | 2019-01-22 | 2020-08-06 | 株式会社タツノ | Hydrogen charging device |
-
2020
- 2020-12-03 JP JP2020200731A patent/JP7191293B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140174152A1 (en) * | 2012-06-26 | 2014-06-26 | Gasroad Co., Ltd | Measurement system and method for charged amounts in a pressure container using pressure and volume |
| CN105387339A (en) * | 2015-10-20 | 2016-03-09 | 重庆巨创计量设备股份有限公司 | CNG field calibrating device, system and method |
| JP6646884B1 (en) * | 2019-01-22 | 2020-02-14 | 株式会社タツノ | Hydrogen filling equipment |
| JP2020118198A (en) * | 2019-01-22 | 2020-08-06 | 株式会社タツノ | Calibration method of hydrogen filling device |
| JP2020118196A (en) * | 2019-01-22 | 2020-08-06 | 株式会社タツノ | Hydrogen charging device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7191293B2 (en) | 2022-12-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5474436B2 (en) | Gas filling system | |
| CN110848566B (en) | Hydrogenation device and hydrogenation method | |
| WO2019230651A1 (en) | Failure diagnosis method for flowmeter of weighing machine and hydrogen filling device | |
| US20090044877A1 (en) | Method for controlled filling of pressurized gas tanks | |
| KR102070948B1 (en) | Movable hydrogen evaluation facility device | |
| JP6047540B2 (en) | Flow rate verification unit | |
| JP2008525733A (en) | Controlled filling method of pressurized gas reservoir | |
| JP6880540B2 (en) | Calibration method of hydrogen filling device | |
| KR101881776B1 (en) | Collection device for a gas filling apparatus | |
| JP2022088744A (en) | Charging nozzle | |
| KR20130033730A (en) | Automatic calibration system of handwheel sensor for eps vehicle | |
| KR101449809B1 (en) | Portable testing device of gas pressure and method of using thereof | |
| KR200457714Y1 (en) | Gas Pressure Measurement And Leakage Tester | |
| JP2021514044A (en) | Equipment for filling gas storage tanks | |
| CN112697193A (en) | Measuring equipment and measuring method for hydrogen quality in vehicle-mounted hydrogen bottle | |
| JP7486059B2 (en) | Filling nozzle | |
| JP2014043882A (en) | Gas charging apparatus | |
| JP2017090175A (en) | Volume measurement method and airtightness leakage test method using the same | |
| JP2016056909A (en) | Gas filling device and method of the same | |
| JP2019144062A (en) | Determination device | |
| HU224855B1 (en) | Process and device for gravimetric test gas production by means of reweighing | |
| CN113670626B (en) | Test device for researching influence of bubbles in environmental factors on flow measurement | |
| JP7033277B2 (en) | Calibration method of hydrogen filling device | |
| JP2002039905A (en) | Apparatus and method for testing leakage resistance of piping | |
| KR20090067563A (en) | Weight measuring system for vehicle tire |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210730 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220614 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220721 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221107 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221120 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7191293 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |