JP4415628B2 - Gaseous fuel storage device - Google Patents
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Description
本発明は、気体燃料貯蔵装置、詳しくは貯蔵された気体燃料を外部に排出可能な流路に関する。 The present invention relates to a gaseous fuel storage device, and more particularly to a flow path capable of discharging stored gaseous fuel to the outside.
気体燃料をタンクに貯蔵する車両において、気体供給流路に排出流路を設け、一定圧力以上になると一時的に気体燃料を大気開放して、タンク下流のバルブ、補機類等の破損を防止している(特許文献1参照。)。しかしながら、タンク内の気体を自主的に排出することを目的として、排出流路だけに気体を流す気体燃料貯蔵装置は開示されていない。
車両生産時の水素貯蔵系、充填系、供給系、をヘリウムガス等で加圧し気密確認を行うが、加圧した後、内部のヘリウムガスを排出する必要がある。また、車両のメンテナンス(定期交換部品等の脱着)のため、高圧タンク内の燃料を強制的に排出する必要がある。 The hydrogen storage system, filling system, and supply system at the time of vehicle production are pressurized with helium gas to check the airtightness. However, after pressurization, it is necessary to discharge the internal helium gas. Moreover, it is necessary to forcibly discharge the fuel in the high-pressure tank for vehicle maintenance (removal and replacement of periodic replacement parts).
昨今、気体を燃料とする車両は省スペース化を目的に燃料タンクの小型化が必須である。一方で、車両の航続距離の拡大を目的に貯蔵量の増大が必要となり、気体燃料貯蔵はより高圧化の方向にある。 In recent years, a vehicle using gas as fuel is required to downsize a fuel tank for the purpose of saving space. On the other hand, it is necessary to increase the amount of storage for the purpose of extending the cruising range of the vehicle, and gaseous fuel storage is in the direction of higher pressure.
高圧タンクから直接気体燃料を取り出すことが考えられるが、生産設備、メンテナンス設備に対して、高圧タンクに対応して高圧化対応が随時必要となってしまう。また、常に高圧タンク同等の高圧燃料を作業で取り扱うことにより、作業性が悪化する課題がある。 Although it is conceivable to take gaseous fuel directly from the high-pressure tank, it is necessary for the production equipment and the maintenance equipment to cope with the high-pressure tank as needed. In addition, there is a problem that workability is deteriorated by always handling high-pressure fuel equivalent to a high-pressure tank by work.
タンクから気体燃料を供給する供給流路と、供給流路を流れる気体燃料を減圧する減圧弁と、減圧弁下流に気体燃料を流路外に排出可能な排出流路と、排出流路に気体燃料を遮断可能な遮断弁と、排出流路の外部側端部に、流路内からの圧力により封止され、一定条件で開閉可能な逆止弁と、を備えた。そして減圧弁は任意の設定圧力に調整可能な可変減圧弁であって、気体燃料を流路外に排出する際、気体燃料供給時の使用可変域以下まで気体燃料を減圧するように可変減圧弁を設定する。 A supply flow path for supplying gaseous fuel from the tank, a pressure reducing valve for depressurizing the gaseous fuel flowing through the supply flow path, a discharge flow path capable of discharging gaseous fuel downstream from the pressure reducing valve, and a gas in the discharge flow path A shut-off valve capable of shutting off the fuel, and a check valve sealed at the outer end of the discharge passage by pressure from the inside of the passage and opened and closed under a certain condition were provided. The pressure reducing valve is a variable pressure reducing valve that can be adjusted to an arbitrary set pressure. When the gaseous fuel is discharged out of the flow path, the variable pressure reducing valve is configured to reduce the gaseous fuel to a use variable range or less when the gaseous fuel is supplied. Set.
本発明は、減圧弁の下流に排出流路を備えることにより、水素は燃料供給時の使用可変域以下に減圧されるので、高圧タンク1内圧力と同等の高圧の燃料が排出されることがなく、作業性が向上する。また、排出流路に遮断弁及び逆止弁を設けることにより、万が一、遮断弁からの漏れが発生した場合、逆止弁により気体が外部に放出することを防止できる。 In the present invention, by providing a discharge flow path downstream of the pressure reducing valve, hydrogen is depressurized below the use variable range at the time of fuel supply, so that high pressure fuel equivalent to the pressure in the high pressure tank 1 may be discharged. And workability is improved. In addition, by providing a shutoff valve and a check valve in the discharge channel, in the unlikely event that a leak from the shutoff valve occurs, the check valve can prevent gas from being discharged to the outside.
(実施例)
まず、本発明の構成について、図1を用いて説明する。
(Example)
First, the configuration of the present invention will be described with reference to FIG.
本発明は、気体燃料(例えば、水素とする)を貯蔵するタンク(例えば、高圧タンク1とする)、水素の圧力を設定圧力まで減圧する可変式減圧弁(以下、減圧弁2と呼ぶ)、水素の流れをON/OFF可能な遮断弁3(電磁遮断弁)、排出流路6内からの圧力により封止され一定条件(外部装置10を接続する)で開閉可能な逆止弁4と、発電源(例えば、燃料電池とする)に水素を供給するための供給流路5、高圧タンク1内の水素を排出するための排出流路6で構成されている。なお、排出流路6の径は、供給流路5の径より大きいものとする。
The present invention is a tank for storing gaseous fuel (for example, hydrogen) (for example, high pressure tank 1), a variable pressure reducing valve for reducing the pressure of hydrogen to a set pressure (hereinafter referred to as pressure reducing valve 2), Shutoff valve 3 (electromagnetic shutoff valve) that can turn on / off hydrogen flow, check valve 4 that is sealed by pressure from inside the discharge flow path 6 and can be opened and closed under certain conditions (connecting external device 10), A
供給流路5は、減圧弁2を備え、高圧タンク1と(図示しない)燃料電池をつなぐ。また、高圧タンク1内には、燃料電池に供給する水素量を調節する(図示しない)調整弁が取り付けられている。排出流路6は、遮断弁3を備え、一端を減圧弁2下流の供給流路5に接続し、他端には逆止弁4を取り付ける。
The
次に、本発明の作用について、図1及び図2を用いて説明する。なお、図中白抜きの矢印は水素の流れ方向を示す。 Next, the operation of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the white arrow in a figure shows the flow direction of hydrogen.
まず、燃料電池発電時について説明する。 First, the fuel cell power generation will be described.
高圧タンク1内に貯蔵された水素は、調整弁を調節し要求流量を供給流路5に送り、減圧弁2で所定圧力に減圧した後に燃料電池に供給される。なお、この状態では遮断弁3は閉である。
The hydrogen stored in the high-pressure tank 1 is supplied to the fuel cell after adjusting the regulating valve, sending the required flow rate to the
次に、高圧タンク1内の水素を作業時等に排出する時について(一定条件について)説明する。 Next, a description will be given of the discharge of hydrogen in the high-pressure tank 1 during work (certain conditions).
まず、減圧弁2を燃料電池へ水素を供給する時(水素供給時)に用いる可変域(使用可変域)以下の圧力に調整する。次に、遮断弁3が閉の状態で、外部装置10を挿入する。なお、外部装置10は、逆止弁4と接続する接続部11、一端に接続部11が取り付けられた外部流路13、外部流路13内に水素を導入するためのレバー12、接続部11内にあり接続部11接続時に排出流路6と連通させるためのレバー12によって可動する吐出部14により構成されている。そして、レバー12を回した後に、遮断弁3を開にする。遮断弁3を開くと、高圧タンク1から供給流路5に水素が流れる。減圧弁2で減圧された水素は、圧力差により排出流路6に流される。そして、遮断弁3、逆止弁4を通過し、外部流路13に流れる。
First, the pressure reducing valve 2 is adjusted to a pressure that is equal to or lower than the variable range (use variable range) used when hydrogen is supplied to the fuel cell (hydrogen supply). Next, the
このようにすることで、以下の効果を得る。 By doing so, the following effects are obtained.
減圧弁2の下流に排出流路6を備えることにより、水素は所定の圧力まで減圧されるので、高圧タンク1内圧力と同等の高圧の水素が排出されることがなく、作業性が向上する。例えば、車両に積載した際、車両生産時及び車両メンテナンス時の、高圧タンク1及び供給流路5から車両外部への脱圧は、高圧タンク1の圧力によらず減圧された所定の圧力で排出されるので、生産設備、メンテナンス設備が車両仕様の変更等により大幅に変更されることがない。また、排出流路6に遮断弁3及び逆止弁4を設けることにより、万が一、遮断弁3からの漏れが発生した場合、逆止弁4により気体が外部に放出することを防止できる。また、遮断弁3が電磁遮断弁3であることにより、車両レイアウトを行う上で、通常、作業で手の届かない場所に遮断弁3を設定することが可能になり、車両のレイアウト性が向上する。
By providing the discharge flow path 6 downstream of the pressure reducing valve 2, hydrogen is depressurized to a predetermined pressure, so that high-pressure hydrogen equivalent to the internal pressure of the high-pressure tank 1 is not discharged and workability is improved. . For example, when loaded onto a vehicle, during vehicle production and vehicle maintenance, the depressurization from the high-pressure tank 1 and the
水素排出の際、逆止弁4に外部装置10を取り付けることにより排出可能となるので、設備側の準備状況、異常状況を確認しながら作業が可能となり、事故が起きる可能性を低減できる。また、減圧弁2を水素供給時の可変圧力以下に減圧するように設定するので、水素排出時のエネルギーが減少し、特殊な(例えば耐圧対応した)外部装置10を用いず排出作業ができ、使用する工具、器具等を安価にすることができる。そして、万が一、外部装置10外へ水素が放出した際、水素圧力により機器等を破損する可能性を低減できる。
When hydrogen is discharged, it can be discharged by attaching the
供給流路5の径より排出流路6の径を大きくすることで、排出流路6に水素が流れ易くなり、排出効率を上げることができる。
By making the diameter of the discharge flow path 6 larger than the diameter of the
1 高圧タンク
2 減圧弁
3 遮断弁
4 逆止弁
5 供給流路
6 排出流路
10 外部装置
11 接続部
12 レバー
13 外部流路
14 吐出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High pressure tank 2 Pressure reducing valve 3 Shut-off valve 4
Claims (3)
前記タンクから気体燃料を供給する供給流路と、
前記供給流路を流れる気体燃料を減圧する減圧弁と、
前記減圧弁下流に気体燃料を流路外に排出可能な排出流路と、
前記排出流路に気体燃料を遮断可能な遮断弁と、
前記排出流路の外部側端部に、流路内からの圧力により封止され、一定条件で開閉可能な逆止弁と、
を備え、
前記減圧弁は任意の設定圧力に調整可能な可変減圧弁であって、
気体燃料を流路外に排出する際、
気体燃料供給時の使用可変域以下まで気体燃料を減圧するように前記可変減圧弁を設定する
ことを特徴とする気体燃料貯蔵装置。 In a gaseous fuel storage device for storing gaseous fuel in a tank,
A supply flow path for supplying gaseous fuel from the tank;
A pressure reducing valve for depressurizing the gaseous fuel flowing through the supply flow path;
A discharge passage capable of discharging gaseous fuel out of the passage downstream of the pressure reducing valve;
A shutoff valve capable of shutting off gaseous fuel in the discharge flow path;
A check valve that is sealed to the outside end of the discharge flow path by pressure from within the flow path and can be opened and closed under certain conditions;
Equipped with a,
The pressure reducing valve is a variable pressure reducing valve that can be adjusted to an arbitrary set pressure,
When discharging gaseous fuel out of the flow path,
The gas fuel storage device , wherein the variable pressure reducing valve is set so as to depressurize the gas fuel to a use variable range or less when supplying the gas fuel.
前記一定条件は前記逆止弁に外部装置を取り付けることを条件とする
ことを特徴とする気体燃料貯蔵装置。 The gaseous fuel storage device of claim 1.
The gas fuel storage device according to claim 1, wherein the predetermined condition is that an external device is attached to the check valve.
前記排出流路の径は前記供給流路の径より大きい
ことを特徴とする気体燃料貯蔵装置。 The gaseous fuel storage device according to claim 1 or 2,
The diameter of the discharge channel is gaseous fuel storage device according to claim diameter greater <br/> that of the supply passage.
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