JP5078219B2 - 接続具、流体供給システム、接続具接続方法、及び接続具分離方法 - Google Patents

Description

本発明は、流体供給装置と流体の供給対象とを接続する接続具、これを用いた流体供給装置、移動体、流体供給システム、接続具接続方法、及び接続具分離方法に関するものである。

近年の環境問題に対する意識の高まりに伴い、有害な燃焼ガスを発生させる化石燃料に代わって、クリーンなエネルギーである水素を利用する技術について開発が進められている。
水素をエネルギー源として利用する装置としては、例えば、水素自動車や燃料電池車、汎用電源としての燃料電池等がある。これらの装置では、エネルギー源である水素は、例えば液体の状態で水素タンク内に蓄えられて、順次利用される。
液体水素は、−２５３°Ｃ程度の極低温の流体であるので、その取り扱い作業には、断熱構造その他の特別な構造を有する装置が用いられる。例えば、水素タンクと水素供給配管との着脱可能な接続に用いられる継手には、断熱構造に加えて、切り離し時における大気中の水分等の継手内部への侵入を防止するための特別な構造が設けられる。

水素タンクへの液体水素の供給システムとしては、例えば、後記の特許文献１に記載の極低温配管継手を用いたものがある。
この極低温継手は、ロケットへの燃料の供給に用いられるものであって、一対のボールバルブと、これらボールバルブの開放時にこれらボールバルブ内を通じて嵌まり合う雌雄の継手とを有している。
この極低温継手は、配管の切離し時には、配管の接続部がボールバルブによって閉じられるので、継手内部への大気中の水分や異物等の侵入が防止される。

特開２００３−１１３９７３号公報（段落［００１７］〜［００２２］，及び図１）

水素供給スタンド（化石燃料自動車に対するガソリンスタンドに相当する設備）での水素自動車への液体水素の供給などでは、水素自動車の水素タンクと水素供給配管との接続を作業者が手作業で行うことを想定しており、作業者による継手の取り回しを良くするために、より小型、軽量な継手を用いることが好ましい。
しかし、特許文献１に記載の極低温継手は、上記のように、ロケットへの燃料供給など、安全性と確実性とが重要視される用途に用いられるものであるため、構造が複雑である。このため、継手自体が大型となり、重量も重いので、取り扱いが容易ではなかった。
また、この極低温継手では、極低温継手を通じた流体の流通の許容と規制の切替を行うためには、ボールバルブと雌雄の継手とをそれぞれ操作しなければならず、取り扱いが容易ではなかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、流体、特に極低温流体の取り扱いに適した小型、軽量な接続具、これを用いた流体供給装置、移動体、流体供給システム、接続具接続方法、及び接続具分離方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の接続具、これを用いた流体供給装置、移動体、流体供給システム、接続具接続方法、及び接続具分離方法は以下の手段を採用する。

すなわち、本発明にかかる接続具は、流体供給装置から供給対象への流体の供給に用いられる供給ライン及び前記供給対象から前記流体供給装置への流体の還流に用いられるベントラインの前記供給対象への接続に用いられるとともに、自身が前記供給ライン及び前記ベントラインの一部を構成する接続具であって、前記流体供給装置に設けられる供給側接続具と、前記供給対象に設けられて前記供給側接続具に着脱可能にして結合される被供給側接続具と、前記供給側接続具及び前記被供給側接続具のそれぞれの前記供給ライン上に設けられて該供給ラインを通じた前記流体の流通の規制と許容とを行う供給バルブと、前記被供給側接続具の前記ベントライン上に設けられて該ベントラインを通じた前記流体の流通の規制と許容とを行うベントバルブと、前記供給バルブ及び前記ベントバルブの開閉を操作するバルブ開閉装置とを有しており、前記供給側接続具及び前記被供給側接続具は、それぞれ、前記供給ライン同士の接続部を構成する内筒と、該内筒を囲繞するとともに前記ベントライン同士の接続部を構成する外筒とを有しており、前記供給バルブは、前記内筒内に設けられて該内筒の軸線方向の位置を変更することで前記供給ラインを通じた前記流体の流通の規制と開放との切換が行われる構成とされており、前記ベントバルブは、前記外筒と前記内筒との間に設けられて前記軸線方向の位置を変更することで前記ベントラインを通じた前記流体の流通の規制と開放との切換が行われる構成とされており、前記バルブ開閉装置は、前記供給バルブ及び前記ベントバルブをそれぞれ前記軸線方向に移動させることによってその開閉を操作する構成とされ、前記供給側接続具の前記供給バルブは、前記供給ラインを閉塞する閉塞位置よりも該供給ラインの上流側に位置している状態では該供給ラインを開放する供給側弁体と、該供給側弁体を前記供給ラインの下流側に向けて付勢する第一付勢部材とを有しており、前記被供給側接続具の前記供給バルブは、前記供給ラインを閉塞する閉塞位置よりも該供給ラインの下流側に位置している状態では該供給ラインを開放する被供給側弁体と、該被供給側弁体を前記供給ラインの上流側に向けて付勢する第二付勢部材とを有しており、前記ベントバルブは、前記ベントラインを閉塞する閉塞位置よりも該ベントラインの上流側に位置している状態では該ベントラインを開放するベント側弁体と、該ベント側弁体を前記ベントラインの下流側に向けて付勢する第三付勢部材とを有しており、前記供給側接続具の前記外筒の接続端は、前記供給側接続具の前記内筒の接続端よりも突出させられ、かつ前記供給側接続具と前記被供給側接続具とが結合される過程で前記被供給側接続具の前記外筒内に挿入される構成とされており、前記被供給側接続具の前記内筒内には、前記供給側接続具の前記外筒が前記被供給側接続具の前記外筒内に挿入された状態では前記供給側弁体に当接して前記閉塞位置よりも前記供給ラインの上流側に移動させる第一押圧部が設けられており、前記供給側接続具の前記内筒内には、前記内筒同士が接続された状態では前記被供給側弁体に当接して前記閉塞位置よりも前記供給ラインの下流側に移動させる第二押圧部が設けられており、前記供給側接続具の前記外筒には、該外筒が前記被供給側接続具の前記外筒内に挿入されかつ前記内筒同士が接続された状態では前記ベント側弁体に当接して前記閉塞位置よりも前記ベントラインの上流側に移動させる第三押圧部が設けられており、前記第一付勢部材、前記第二付勢部材、前記第三付勢部材、前記第一押圧部、前記第二押圧部、及び前記第三押圧部が前記バルブ開閉装置を構成し、前記被供給側接続具の前記被供給側弁体が前記第一押圧部を構成しており、前記供給側接続具の前記供給側弁体が前記第二押圧部を構成しており、前記供給側接続具の前記外筒の接続端が前記第三押圧部を構成しており、前記第二付勢部材は、前記第一付勢部材よりも付勢力が大きく、前記供給側弁体と前記被供給側弁体とが接触してから前記内筒同士が接続されるまでは、前記供給側弁体のみが閉塞位置から上流側に移動させられて前記被供給側弁体は前記閉塞位置に保持されるようになっていることを特徴とする。

このように構成される接続具では、供給側接続具と被供給側接続具とが分離した状態では供給バルブ及びベントバルブを閉じておき、供給側接続具と被供給側接続具とを結合させた状態でバルブ開閉装置を動作させて供給バルブ及びベントバルブを開放することで、供給側接続具及び被供給側接続具の供給ライン同士の接続及びベントライン同士の接続が行われて、流体供給装置から供給対象への流体の供給が行われる。

この接続具では、供給対象への流体の供給と平行して、供給対象から流体供給装置への流体の還流を行うことができるので、すでに供給対象内にあった流体と新たに供給対象に供給される流体とを速やかに入れ替えて、供給対象への流体の供給を迅速に行うことができる。
また、供給側接続具と被供給側接続具との分離は、供給バルブ及びベントバルブを閉じた状態で行うことで、分離時における供給ライン及びベントラインからの流体の漏出を防止することができる。

このように構成される接続具は、内筒と外筒とによって供給ライン及びベントラインの一部が構成されていて、接続具内では、供給ラインとベントラインとが二重配管構造となっている。このため、この接続具は、供給ラインとベントラインとをそれぞれ別個の配管によって構成した場合に比べて小型で済む。

また、この接続具では、内筒が供給ラインを構成しており、外筒と内筒とがベントラインを構成していて、供給ラインが周囲をベントラインによって囲まれた構成とされている。このため、周辺雰囲気との温度差が大きい流体を供給する場合には、ベントライン及びベントライン内の流体が断熱層として作用するので、接続具に大掛かりな断熱構造を設けずに済む。

さらに、この接続具では、供給バルブは内筒内に設けられており、ベントバルブは外筒内に設けられており、これら供給バルブ及びベントバルブは、それぞれ内筒の軸線方向に変位することで流体の流通の規制と許容との切換が行われる構成とされている。

このように、この接続具では、全てのバルブが二重配管構造内に納められているので、接続具の大きさを最小限に抑えることができる。
ここで、供給バルブ及びベントバルブとしては、例えばポペット弁を採用することができる。

また、供給側接続具の外筒の接続端が、供給側接続具の内筒の接続端よりも突出させられているので、供給側接続具と被供給側接続具とを結合する過程では、内筒同士の接続に先立って、外筒同士の接続が行われる。また、外筒同士は、供給側接続具の外筒の接続端が被供給側接続具の外筒内に挿入された状態にして接続されるようになっている。

そして、供給側接続具の外筒が被供給側接続具の外筒内に挿入された状態では、被供給側接続具の内筒内に設けられる第一押圧部が供給側接続具の供給側弁体に当接して、供給側弁体が前記閉塞位置よりも供給ラインの上流側に移動させられ、供給バルブが開かれる。これにより、外筒がさらに差し込まれて内筒同士が接続されるまでの間、供給側接続具の供給ラインから流体が供給されて、この流体によって内筒同士の接続部及び外筒同士の接続部のフラッシングが行われる。ここで、このフラッシングに用いられた流体は、供給側接続具のベントラインを通じて流体供給装置に還流される。

そして、内筒同士が接続されると、供給側接続具の内筒内に設けられる第二押圧部が被供給側接続具の被供給側弁体に当接して、被供給側弁体が前記閉塞位置よりも供給ラインの下流側に移動させられ、被供給側弁体が開かれる。これにより、流体供給装置から供給対象までの供給ラインが開かれて、流体供給装置から供給対象への流体の供給が開始される。

また、このように内筒同士が接続されることで、供給側接続具の外筒に設けられた第三押圧部が被供給側接続具のベント側弁体に当接して、ベント側弁体が前記閉塞位置よりもベントラインの上流側に移動させられ、ベントバルブが開かれる。これにより、供給対象から流体供給装置までのベントラインが開かれて、供給対象から流体供給装置への流体の還流が開始される。

一方、供給側接続具と被供給側接続具との分離は、供給側接続具の外筒を被供給側接続具の外筒から引き出すことによって行われる。
この分離過程では、外筒同士の分離に先立って、内筒同士の分離が行われる。
内筒同士が分離すると、供給側接続具の内筒内に設けられる第二押圧部による被供給側接続具の被供給側弁体の押圧が解除されるので、被供給側弁体が第二付勢部材によって前記閉塞位置に押し戻されて被供給側弁体が閉じられる。これにより、被供給側接続具内の供給ラインが閉じられて、流体供給装置から供給対象への流体の供給が停止される。

また、このように内筒同士が分離されることで、供給側接続具の外筒に設けられた第三押圧部による被供給側接続具のベント側弁体の押圧が解除されるので、ベント側弁体が第三付勢部材によって前記閉塞位置に押し戻されてベントバルブが閉じられる。これにより、被供給側接続具のベントラインが閉じられて、供給対象から流体供給装置への流体の還流が停止される。

ここで、外筒同士がさらに引き抜かれて完全に分離されるまでの間に、供給側接続具の供給ラインから供給される流体によって、内筒同士の接続部位、外筒同士の接続部位、及び供給側接続具の供給ラインのフラッシングが行われる。
そして、外筒同士が完全に分離した状態では、被供給側接続具の内筒内に設けられる第一押圧部による供給側接続具の供給側弁体の押圧が解除されるので、供給側弁体が第一付勢部材によって前記閉塞位置に押し戻されて供給バルブが閉じられ、フラッシング及び供給側接続具と被供給側接続具の分離が完了する。

このように構成される接続具では、供給側接続具と被供給側接続具との結合を行う過程で各接続部位及び供給側接続部の供給ラインのフラッシングが行われたのちに、被供給側接続具の供給ラインの開放が行われるので、供給対象に供給される流体に不純物が混入しにくい。

また、供給側接続具と被供給側接続具との分離時には、まず被供給側接続具の供給ライン及びベントラインが閉じられるので、被供給側接続部の供給ライン、及びベントラインに不純物が混入しにくい。
さらに、接続部位のフラッシングが行われている状態で供給バルブが閉じられるので、供給側接続具の供給ラインに不純物が混入しにくく、再び供給対象への流体の供給を行う際に流体に不純物が混入しにくい。

さらに、この接続具では、供給側接続具と被供給側接続具との結合作業及び分離作業と連動して、供給ライン及びベントラインの開放及び閉塞が自動的に行われるので、作業者が供給ライン及びベントラインの開放及び閉塞のための操作を行う必要がなく、結合操作や分離操作が容易であるとともに、これらの操作をスムーズかつ迅速に行うことができる。

ここで、この接続具は、フラッシング時には供給側接続部の供給ラインに供給対象に供給する流体以外のパージガスが供給されて、このパージガスによってフラッシングが行われる構成とされていてもよい。

その上、供給側弁体、被供給側弁体、及び供給側接続具の外筒の接続端がそれぞれ各弁体を操作する押圧部を兼ねているので、接続具の部品点数が少なくて済み、また構造が単純となるために、製造コストが低減されるとともに、メンテナンスも容易である。

また、この接続具は、前記供給側接続具と前記被供給側接続具とのうちの少なくともいずれか一方の接続具には、該一方の接続具の前記外筒と他方の接続具の前記外筒とが対向状態にして近接配置された状態では両外筒の接続端を囲繞する筒状のカバーが設けられており、該カバーには、該カバー内にパージガスを供給するパージガス供給装置が接続されていてもよい。

このように構成される接続具では、供給側接続具の外筒と被供給側接続具の外筒とが対向状態にして近接配置された状態では、両外筒の接続端の周囲がカバーによって覆われる。すなわち、供給側接続具と被供給側接続具との結合時には、外筒同士の接続に先立って、両外筒の接続端の周囲がカバーによって覆われる。また、供給側接続具と被供給側接続具の分離時には、外筒同士が分離した直後からさらに供給側接続具と被供給側接続具とが引き離されるまでの間、両外筒の接続端の周囲がカバーによって覆われる。

そして、供給側接続具と被供給側接続具との結合時や分離時にパージガス供給装置からカバー内にパージガスを供給することで、供給側接続具と被供給側接続具との接続部位のパージを行うことができるので、供給対象に供給される流体に不純物が混入しにくい。
さらに、このパージに用いられたパージガスは、供給側接続具のベントラインを通じて流体供給装置に還流されるので、パージガスを回収することができ、パージに要する費用を低減することができる。

また、この接続具は、前記カバーが、前記供給側接続具と前記被供給側接続具とを互いの接続部位を対向させた状態にして位置決め固定するロック装置を兼ねており、前記カバーには、前記供給側接続具と前記被供給側接続具とを近接及び離間させる移動装置が設けられていてもよい。

このように構成される接続具では、供給側接続具と被供給側接続具との結合作業時には、カバーによって供給側接続具と被供給側接続具とを位置決め固定した状態で、移動装置を操作して供給側接続具と被供給側接続具とを近接させることで、以降の結合作業が自動的に行われる。同様に、この接続具では、移動装置を操作して、結合状態にある供給側接続具と被供給側接続具とを離間させることで、以降の分離作業を自動的に行うことができる。このため、この接続具では、結合操作や分離操作が容易であるとともに、これらの操作をスムーズかつ迅速に行うことができる。

さらに、この接続具を、供給側接続具と被供給側接続具との結合作業及び分離作業と連動して供給ライン及びベントラインの開放及び閉塞が自動的に行われる構成とした場合には、カバーによる供給側接続具と被供給側接続具との位置決め固定後は、移動装置の操作を行うだけで、供給対象への流体の供給と供給の停止も自動的に行うことができるので、結合操作や分離操作がさらに容易となり、またこれらの操作をさらにスムーズかつ迅速に行うことができる。

また、この接続具は、前記供給側接続具の前記外筒と前記内筒と前記被供給側接続具の前記外筒と前記内筒とのうち少なくともいずれか一つは、軸線方向の一部がベローズによって構成されていてもよい。

このように構成される接続具では、一部がベローズによって構成される外筒（または内筒）は、他方の外筒（または他方の内筒）に当接された際に、ベローズ部分の弾性力によって他方の外筒（または他方の内筒）に押し付けられるので、外筒同士（または内筒同士）の密着性が高い。
このため、この接続具は、外筒同士の接続部（または内筒同士の接続部）からの流体の漏れが生じにくく、特に、液体水素等の極低温流体を扱う場合など、外筒や内筒に熱収縮が生じる用途に用いた場合の信頼性が高い。

本発明にかかる流体供給システムは、流体供給装置から供給対象への流体の供給に用いられる供給ライン及び前記供給対象から前記流体供給装置への流体の還流に用いられるベントラインを、前記供給対象に対して請求項１から４のいずれかに記載の接続具を用いて接続する構成とされたことを特徴とする。

このように構成される流体供給システムでは、接続具として、小型、軽量な接続具を用いているので、取り扱いが容易であり、流体供給装置と供給対象との結合操作や分離操作をスムーズかつ迅速に行うことができる。

本発明にかかる接続具接続方法は、請求項１から４のいずれかに記載の接続具を用いて流体供給装置と供給対象とを接続するための接続具接続方法であって、前記供給側接続具と前記被供給側接続具とが分離した状態では前記供給バルブ及び前記ベントバルブを閉じておき、前記内筒同士の接続に先立って前記外筒同士の接続を行い、この状態で前記供給バルブを開放して、前記供給側接続具の前記供給ラインから供給される前記流体による前記内筒の接続前の接続先端同士、前記外筒同士の接続部、及び前記供給側接続具の前記ベントラインのフラッシングを行い、前記内筒同士を接続した後は、前記被供給側弁体を開放して、前記流体供給装置から供給対象への流体の供給を開始するとともに、前記ベントバルブを開放して前記供給対象から前記流体供給装置への流体の還流を行うことを特徴とする。

この接続具接続方法では、供給側接続具と被供給側接続具との結合を行う過程で、各接続部位及び供給側接続部の供給ラインのフラッシングを行ったのちに、被供給側接続具の供給ライン及びベントラインの開放を行うので、供給対象に供給される流体に不純物が混入しにくい。
ここで、フラッシングに用いられた流体は、供給側接続具のベントラインを通じて前記流体供給装置に還流させることができる。
なお、フラッシングに用いる流体は、供給対象に供給する流体以外のパージガスを用いてもよい。

本発明にかかる接続具分離方法は、請求項１から４のいずれかに記載の接続具を用いて接続された流体供給装置と供給対象とを分離するための接続具分離方法であって、前記外筒同士の分離に先立って前記被供給側弁体及び前記ベントバルブを閉塞して、前記被供給側接続具の前記供給ライン及び前記ベントラインを閉じ、前記内筒同士を分離させて前記供給側接続具の前記供給ラインから供給される前記流体による前記内筒の分離後の接続先端同士、前記外筒同士の接続部、及び前記供給側接続具の前記ベントラインのフラッシングを行い、前記供給バルブを閉塞して前記供給側接続具の前記供給ラインからの前記流体の供給を停止させた後に、前記外筒同士を分離させることを特徴とする。

この接続具分離方法では、供給側接続具と被供給側接続具との分離に先立って、被供給側接続具の供給ライン及びベントラインを閉じるので、被供給側接続部の供給ライン、及びベントラインに不純物が混入しにくい。
さらに、接続部位のフラッシングを行いつつ供給バルブを閉じるので、供給側接続具の供給ラインに不純物が混入しにくく、再び供給対象への流体の供給を行う際に流体に不純物が混入しにくい。
なお、フラッシングに用いる流体は、供給対象に供給する流体以外のパージガスを用いてもよい。

本発明にかかる接続具によれば、内筒と外筒とによって供給ライン及びベントラインの一部が構成されていて、接続具内では、供給ラインとベントラインとが二重配管構造となっている。このため、この接続具は、供給ラインとベントラインとをそれぞれ別個の配管によって構成した場合に比べて小型で済む。また、この接続具は、極低温の液体の取り扱いに特に適している。

本発明にかかる流体供給システムによれば、接続具として、小型、軽量で、かつ極低温の流体の取り扱いに適した接続具を用いているので、取り扱いが容易であり、流体供給装置と供給対象との結合操作や分離操作をスムーズかつ迅速に行うことができる。
このため、例えば流体供給装置が供給する流体が極低温の液体水素である場合にも、従来のガソリンスタンドでの燃料供給形態とほぼ同様の形態で液体水素の供給作業を行うことができる。

本発明にかかる接続具接続方法によれば、供給側接続具と被供給側接続具との結合を行う過程で、各接続部位及び供給側接続部の供給ラインのフラッシングが行われたのちに、被供給側接続具の供給ライン及びベントラインの開放が行われるので、供給対象に供給される流体に不純物が混入しにくい。

本発明にかかる接続具分離方法によれば、供給側接続具と被供給側接続具との分離に先立って、被供給側接続具の供給ライン及びベントラインを閉じるので、被供給側接続部の供給ライン、及びベントラインに不純物が混入しにくい。
さらに、接続部位のフラッシングを行いつつ供給バルブを閉じるので、供給側接続具の供給ラインに不純物が混入しにくく、再び供給対象への流体の供給を行う際に流体に不純物が混入しにくい。

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
本発明にかかる流体供給システムは、流体供給装置から供給対象への流体の供給に用いられる供給ライン及び供給対象から流体供給装置への流体の還流に用いられるベントラインを、それぞれ供給対象に接続するためのものである。本実施形態では、本発明にかかる流体供給システムを、極低温流体である液体水素を供給する燃料供給装置と、水素を燃料として利用する移動体の燃料タンクとを接続する燃料供給システム１に適用した例を示す。
ここで、このような移動体としては、水素をエンジン内で燃焼させて動力を発生させる水素燃料自動車や、水素を燃料電池によって電力に変換してモータの動力源とする燃料電池自動車等がある。

図１の概略構成図に示すように、燃料供給システム１は、燃料供給装置２と移動体３の燃料タンク４とを接続して燃料供給装置２から燃料タンク４への液体水素の供給に用いられる供給ライン６と、燃料タンク４内の流体（例えば気体水素等）を燃料供給装置２へ還流させるために用いられるベントライン７とを有している。
これら供給ライン６及びベントライン７はそれぞれ燃料供給装置２側と燃料タンク４側とに分割されており、これら分割されたライン同士は、接続具８によって着脱可能にして接続されるようになっている。
また、これら供給ライン６を構成する管路とベントライン７を構成する管路とは、二重配管構造を構成している。具体的には、ベントライン７を構成する配管内に供給ライン６を構成する配管が挿通されている。

燃料供給装置２は、供給ライン６に液体水素を供給する液体水素供給源１１と、ベントライン７を通じて還流された流体を回収する流体回収装置１２とを有している。
また、燃料供給装置２には、接続具８のパージに用いられるパージガスを供給するパージガス供給装置１３が設けられている。このパージガス供給装置１３は、接続部８に対して、パージガスライン１４を介して接続されている。
ここで、パージガスとしては、例えばヘリウムガス等の不活性ガスが用いられる。また、パージガスは、好ましくは室温と同程度かそれ以上の温度であることが好ましい。

供給ライン６において接続具８よりも液体水素供給源１１側の領域には、供給ライン６内での流体の流通を規制する第一供給バルブ１６が設けられている。
また、ベントライン７において接続具８よりも流体回収装置１２側の領域には、ベントライン７内での流体の流通を規制する第一ベントバルブ１７が設けられている。
パージガスライン１４は、接続具８に接続される主流路１４ａと、供給ライン６において接続具８と第一供給バルブ１６との間の領域に接続される分岐路１４ｂとを有している。分岐路１４ｂには、分岐路１４ｂを通じた流体の流通を規制する第一パージ側バルブ１８が設けられている。
本実施形態では、これら第一供給バルブ１６、第一ベントバルブ、及び第一パージ側バルブ１８は、それぞれ自動弁によって構成されており、これらは制御装置１９によってその開閉動作を制御されている。

接続具８は、自身が供給ライン６及びベントライン７の一部を構成するものであって、燃料供給装置２側の供給ライン６及びベントライン７に設けられる供給側接続具２１と、移動体４に設けられて供給側接続具２１に着脱可能にして結合される被供給側接続具２２とを有している。

図２の縦断面図に示すように、供給側接続具２１は、供給ライン６同士の接続部を構成する内筒３１と、この内筒３１を囲繞するとともにベントライン７同士の接続部を構成する外筒３２とを有している。ここで、外筒３２の接続部側の端部（以下接続端とする）は、内筒３１の接続端よりも突出させられている。また、本実施形態では、内筒３１及び外筒３２は、それぞれ少なくとも接続端近傍部分が円筒状とされており、かつ少なくとも接続端近傍部分では内筒３１と外筒３２とは同軸とされている。

また、供給側接続具２１が構成する供給ライン６上には、供給ライン６を通じた流体の流通の規制と許容とを行う第二供給バルブ３３が設けられている。
第二供給バルブ３３は、内筒３１内に設けられており、後述する供給側弁体３７の、内筒３１の軸線方向の位置を変更することで、供給ライン６を通じた流体の流通の規制と開放との切換が行われる構成とされている。

本実施形態では、第二供給バルブ３３は、内筒３１の接続端近傍に設けられる縮径部３６と、一部をこの縮径部３６よりも供給ライン６の上流側に設けられる供給側弁体３７と、この供給側弁体３７を縮径部３６に向けて付勢する第一付勢部材３８とを有している。

供給側弁体３７は、縮径部３６よりも上流側に設けられる傘部３７ａと、傘部３７ａから接続端側（供給ライン６の下流側）に延びる軸部３７ｂとを有するポペット弁であって、第一付勢部材３８の付勢力によって縮径部３６に押し付けられた状態では供給ライン６を閉塞し（以下この供給側弁体３７の位置を閉塞位置とする）、外力等によって第一付勢部材３８の付勢力に逆らって上流側に押し戻されて縮径部３６から離間させられることで、供給ライン６を開放する構成とされている。
また、供給側弁体３７は、閉塞位置にある場合には、軸部３７ｂが内筒３１の接続端よりも突出させられている。

一方、被供給側接続具２２は、供給ライン６同士の接続部を構成する内筒４１と、この内筒４１を囲繞するとともにベントライン７同士の接続部を構成する外筒４２とを有している。
ここで、外筒４２の接続端は、内筒４１の接続端よりも突出させられている。また、本実施形態では、内筒４１及び外筒４２は、それぞれ少なくとも接続端近傍部分が円筒状とされており、かつ少なくとも接続端近傍部分では内筒４１と外筒４２とは同軸とされている。

外筒４２のうち少なくとも接続端近傍部分の内径は、供給側接続具２１の外筒３２の接続端近傍部分の外径よりも大径とされており、供給側接続具２１と被供給側接続具２２とが結合される過程で外筒３２の接続端が外筒４２の接続端内に挿入される構成とされている。また、このように外筒３２の接続端が外筒４２の接続端内に所定量挿入されることで、内筒３１の接続端と内筒４１の接続端とが当接して接続されるようになっている。
ここで、外筒３２と外筒４２との接続部には、これらの接続時に接続部間を気密かつ液密に封止する封止構造が設けられている。同様に、内筒３１と内筒４１との接続部には、これらの接続時に接続部間を気密かつ液密に封止する封止構造が設けられている。

また、被供給側接続具２２が構成する供給ライン６上には、供給ライン６を通じた流体の流通の規制と許容とを行う第三供給バルブ４３が設けられている。
第三供給バルブ４３は、内筒４１内に設けられており、後述する被供給側弁体４７の、内筒４１の軸線方向の位置を変更することで、供給ライン６を通じた流体の流通の規制と開放との切換が行われる構成とされている。

本実施形態では、第三供給バルブ４３は、内筒４１の接続端近傍に設けられる縮径部４６と、一部をこの縮径部４６よりも供給ライン６の下流側に設けられる被供給側弁体４７と、この被供給側弁体４７を縮径部４６に向けて（すなわち供給ライン６の上流側に向けて）付勢する第二付勢部材４８とを有している。

被供給側弁体４７は、縮径部４６よりも下流側に設けられる傘部４７ａと、傘部４７ａから接続端側（供給ライン６の上流側）に延びる軸部４７ｂとを有するポペット弁であって、第二付勢部材４８の付勢力によって縮径部４６に押し付けられた状態では供給ライン６を閉塞し（以下この被供給側弁体４７の位置を閉塞位置とする）、外力等によって第二付勢部材４８の付勢力に逆らって下流側に押し込まれて縮径部４６から離間させられることで、供給ライン６を開放する構成とされている。

また、被供給側弁体４７は、閉塞位置にある場合には、軸部４７ｂが内筒４１の接続端よりも突出させられている。この軸部４７ｂの先端は、供給側接続部２１の内筒３１と被供給側軸部２２の内筒４１とが接続する過程で互いに当接されるようになっている。
すなわち、被供給側接続具２１の被供給側弁体４７の軸部４７ｂは、供給側接続具２１の外筒３２が被供給側接続具２２の外筒４２内に挿入された状態では供給側弁体３７の軸部３７ｂに当接して閉塞位置よりも供給ライン６の上流側に移動させる第一押圧部を構成している。

一方、供給側接続具２１の供給側弁体３７の軸部３７ｂは、内筒３１と内筒４１とが接続された状態では被供給側弁体４７の軸部４７ｂに当接して閉塞位置よりも供給ライン６の下流側に移動させる第二押圧部を構成している。
すなわち、供給側弁体３７及び被供給側弁体４７は、第一供給バルブ３３の供給側弁体３７及び第二供給バルブ４３をそれぞれ軸線方向に移動させることによってその開閉を操作するバルブ開閉装置を構成している。

ここで、被供給側弁体４７を付勢する第二付勢部材４８は、供給側弁体３７を付勢する第一付勢部材３８よりも付勢力が大きく設定されている。これにより、供給側弁体３７と被供給側弁体４８とが接触してから内筒３１，４１が接続されるまでは、供給側弁体３７のみが閉塞位置から上流側に移動させられて被供給側弁体４７は閉塞位置に保持されるようになっている。

また、被供給側接続具２２には、ベントライン７上に、このベントライン７を通じた流体の流通の規制と許容とを行う第二ベントバルブ５１が設けられている。
第二ベントバルブ５１は、外筒４２と内筒４１との間に設けられており、後述するベント側弁体５３の、内筒４１及び外筒４２の軸線方向の位置を変更することで、ベントライン７を通じた流体の流通の規制と開放との切換が行われる構成とされている。

本実施形態では、第二ベントバルブ５１は、内筒４１の外周全周にわたって径方向外側に突出状態にして設けられるフランジ５２と、一部をフランジ５２よりもベントライン７の上流側に位置させた状態にして外筒４２の軸線方向に沿って移動可能とされたベント側弁体５３と、このベント側弁体５３をフランジ５２に向けて（すなわちベントライン７の下流側に向けて）付勢する第三付勢部材５４とを有している。

ベント側弁体５３は、外筒４２の接続端近傍で外筒４２の内周面にほぼ密着状態にして設けられる円筒部５３ａと、円筒部５３ａにおいてフランジ５２よりもベントライン７の上流側に設けられる内フランジ５３ｂとを有している。
円筒部５３ａは、一部をフランジ５２よりも接続端側に位置させて設けられている。
また、円筒部５３ａは、内フランジ５３ｂよりもベントライン７の上流側に位置する領域のうちの少なくとも一部がベローズによって構成されており、ベントライン７の上流側の端部は、全周にわたって、外筒４２の内面に気密かつ液密にして取り付けられている。
このべローズ部分は、その弾性力によって内フランジ５３ｂをフランジ５２に向けて押し付ける第三付勢部材５４を構成している。

すなわち、ベント側弁体５３は、第三付勢部材５４の付勢力によって内フランジ５３ｂをフランジ５２に押し付けられた状態ではベントライン７を閉塞し（以下このベント側弁体５３の位置を閉塞位置とする）、外力等によって第三付勢部材５４の付勢力に逆らって上流側に押し込まれて内フランジ５３ｂがフランジ５２から離間させられることで、ベントライン７を開放する構成とされている。

また、円筒部５３ａは、供給側接続具２１の外筒３２が被供給側接続部３２の外筒４２内に挿入されかつ内筒３１、４１が接続された状態では外筒３２の先端に当接して閉塞位置よりもベントライン７の上流側に押し込まれるようになっている。
すなわち、供給側接続具２１の外筒３２の先端は、ベント側弁体５３に当接して閉塞位置よりもベントライン７の上流側に移動させる第三押圧部（バルブ開閉装置）を構成している。

また、供給側接続具２１には、外筒３２と被供給側接続具２２の外筒４２とが対向状態にして近接配置された状態では両外筒３２，４２の接続端を囲繞する筒状のカバー６１が設けられている。
このカバー６１には、パージガスライン１４の主流路１４ａが接続されていて、カバー６１内にバージガス供給源１３からパージガスが供給されるようになっている。ここで、主流路１４ａには、第二パージバルブ６２が設けられており、この第二パージバルブ６２を開閉することで、カバー６１内へのパージガスの供給と供給停止とを行うことができるようになっている。本実施形態では、この第二パージバルブ６２も、制御装置１９によって開閉動作が制御される自動弁とされている。

また、カバー６１には、第一係合部６６が設けられており、被供給側接続具２２には、第一係合部６６が係合される第二係合部６７が設けられている。これら第一係合部６６と第二係合部６７とは、互いに対向した状態で押し当てられることで互いに係合する構成とされている。
これらカバー６１、第一係合部６６と第二係合部６７とは、供給側接続具２１と被供給側接続具２２とを互いの接続部位を対向させた状態にして位置決め固定するロック装置６８を構成している。

また、カバー６１には、供給側接続具２１と被供給側接続具２２とを近接及び離間させる移動装置６９が設けられている。
移動装置６９は、供給側接続具２１をカバー６１に対して接続端側に相対的に移動させるアクチュエータと、供給側接続具２１をアクチュエータによる移動方向とは反対側に向けて押圧する付勢部材（図示せず）とを有している。
本実施形態では、アクチュエータは、パージガスライン１４の主流路１４ａにおいて第二パージバルブ６２よりも下流側の部分からパージガスを供給されていて、第二パージバルブ６２が開かれることによって供給されたパージガスの圧力を利用して供給側接続具２１を移動するものである。
すなわち、移動装置６９は、第二パージバルブ６２が開かれた状態ではアクチュエータが付勢部材の付勢力に逆らって供給側接続具２１を接続端側に移動させ、第二パージバルブ６２が閉じられている状態では付勢部材によって供給側接続端を元の位置に押し戻す構成とされている。
また、この移動装置６９による供給側接続具２１の移動量の情報はセンサ等を通じて制御装置１９に把握されている。

ここで、図１に示すように、供給側接続具２１には、作業者が保持するためのハンドル７１が設けられている。
このハンドル７１には、制御装置１９に燃料供給動作開始の指令を送るための充填開始スイッチ７２と制御装置１９に燃料供給動作の非常停止の指令を送るための非常停止スイッチ７３とが設けられている。
また、ハンドル７１には、第一係合部６６と第二係合部６７との係合を解除するための係合解除レバー７４が設けられており、この係合解除レバー７４を操作することで、結合状態にある供給側接続具２１と被供給側接続具２２とを分離することができるようになっている。

また、図３（ａ）の斜視図に示すように、燃料供給装置２には、供給側接続具２１が収納されるケーシング７６が設けられており、燃料供給を行っていない状態ではこのケーシング７６内に供給側接続具２１を収納しておくことができるようになっている。
ケーシング７６は、図３（ｂ）の斜視図、及び図４（ａ），（ｂ）の縦断面図に示すように、カバー６１ごと供給側接続具２１が収納されるものである。

図４に示すように、ケーシング７６は、供給側接続具２１が収納される有底円筒形状のケーシング本体７７を有しており、供給側接続具２１は、ケーシング本体７７の底部７７ａにカバー６１の先端を当接させた状態にして収納されるようになっている。
また、ケーシング本体７７の底部７７ａにおいて供給側接続具２１の外筒３２が対向する領域には、ケーシング本体７７内に通じるチャンバー７８が設けられている。
このチャンバー７８には、供給側接続具２１が収納された状態では供給側弁体３７を押し込んで第二供給バルブ３３を開放するプッシュロッド７９が設けられている。

また、このチャンバー７８には、パージガスライン１４が接続されていて、パージガス供給装置１３からパージガスが供給されるようになっている。
ここで、パージガスライン１４においてチャンバー７８へのパージガスの供給経路上には、バルブ８１が設けられている。また、ケーシング７６には、ケーシング７６内に供給側接続具２１が正しく収納されたことを検出した場合にのみバルブ８１を開放する検出機構（図示せず）が設けられていて、作業者が供給側接続具２１をケーシング７６に収納するだけで自動的にケーシング７６内へのパージガスの供給が行われるようになっている。

以下、このように構成される燃料供給システム１による、移動体３の燃料タンク４への燃料供給の手順について説明する。
ここで、燃料供給作業が行われていない状態（待機状態）では、供給側接続具２１は、燃料供給装置２に設けられたケーシング７６内に収納されている。
また、第一供給バルブ１６は閉じられており、第一パージバルブ１８が開放されて、供給側接続具２１の供給ライン６内にパージガス供給装置１３から供給されたパージガスが満たされている。また、第二パージバルブ６２は閉じられている。なお、待機状態では、第一ベントバルブ１７は開かれていても閉じられていてもよい。

燃料供給開始にあたって、まず、ケーシング７６から供給側接続具２１を取り出し、カバー６１に設けられるロック装置６８を用いて移動体３に設けられる被供給側接続部２２に対して位置決め固定する。
この位置決め固定作業時には、作業者は、カバー６１に設けられた第一係合部６６と被供給側接続具２２の第二係合部６７とを互いに対向させた状態で、カバー６１ごと供給側接続具２１を被供給側接続具２２に向けて押しつけるだけでよい。この操作を行うことで、第一係合部６６と第二係合部６７とが係合して、ロック装置６８による供給側接続部２１と被供給側接続部２２との位置決め固定が自動的に行われる。

次に、供給側接続具２１のハンドル７１に設けられた充填開始スイッチ７２を操作して、制御装置１９に燃料供給開始の信号を送る。
制御装置１９は、充填開始スイッチ７２が操作されたことを検知すると、第二パージバルブ６２及び第一ベントバルブ１７を開く。
すると、図２に示すように、パージライン１４の主流路１４ａを通じてカバー６１内にパージガスが供給されて、供給側接続部２１及び被供給側接続部２２のそれぞれの接続端のパージが行われる（パージ工程）。

ここで、カバー６１は、供給側接続部２１の外筒３２及び被供給側接続部２２の外筒４２の周囲を囲っているので、カバー６１内に供給されたパージガスは、供給側接続部２１及び被供給側接続部２２においてカバー６１内に露出している領域全体にくまなくゆきわたり、これらの領域全体がパージガスによってパージされる。そして、パージ工程で用いられたパージガスは、供給側接続部２１のベントライン７を通じて流体供給装置２の流体回収装置１２に回収される。

一方、パージ工程に移行することによって第二パージバルブ６２が開かれると、移動装置６９のアクチュエータにもパージガスが供給される。
これにより、アクチュエータが、移動装置６９の付勢部材の付勢力に逆らって供給側接続具２１を被供給側接続具２２に向けて移動させて、被供給側接続具２２と結合させる。
ここで、後述するように供給側接続具２１と被供給側接続具２２とが結合するとパージ工程が終了する。移動装置６９による供給側接続具２１の移動速度は、アクチュエータの出力と付勢部材の付勢力とのバランスによって決定されるものである。このため、アクチュエータの出力と付勢部材の付勢力は、パージ時間が必要十分となるように設定される。

このように移動装置６９による供給側接続具２１の移動が行われて、供給側接続具２１の外筒３２の接続端が被供給側接続具２２の外筒４２の接続端内に挿入され、これら外筒３２及び外筒４２内の空間が、カバー６１内の空間と隔離され、パージ工程が終了する。
ここで、供給側接続具２１の外筒３２の接続端は、供給側接続具２１の内筒３１の接続端よりも突出させられているので、供給側接続具２１と被供給側接続具２２とを結合する過程では、内筒３１，４１の接続に先立って、外筒３２，４２の接続が行われる。
さらに供給側接続具２１が移動すると、供給側接続具２１の第二供給バルブ３３を構成する供給側弁体３７の軸部３７ｂと、被供給側接続具２２の第三供給バルブ４３を構成する被供給側弁体４７の軸部４７ｂとが当接する。

第二供給バルブ３３を閉塞位置に向けて付勢する第一付勢部材３８の付勢力は、第三供給バルブ４３を閉塞位置に向けて付勢する第二付勢部材４８よりも弱く設定されている。
このため、この状態からさらに供給側接続具２１が移動すると、第二供給バルブ３３だけが閉塞位置から押し込まれて、供給側接続具２１の供給ライン６を通じた流体の流通が許容される。
すると、この供給ライン６内に供給されていたパージガスが供給ライン６内から外筒３１，４１内の空間に供給されて、パージが継続される。

そして、さらに供給側接続具２１が移動して内筒３１，４１が当接すると、制御装置１９によって第一ベントバルブ１７が閉じられ、一方で第一供給バルブ１６が開かれる。
これにより、供給側接続具２１の供給ライン６内に燃料供給装置２から燃料が供給される。
ここで、制御装置１９は、移動装置６９による供給側接続具２１の移動量を監視しており、この移動量に基づいて、内筒３１，４１の接触を検出している。

また、このように内筒３１，４１が当接すると、図６及び図７に示すように、被供給側接続具２２の第三供給バルブ４３を付勢していた第二付勢部材４８も押し負けて、被供給側弁体４７も閉塞位置から押し込まれて、被供給側接続具２２の供給ライン６を通じた流体の流通が許容されて、燃料タンク４への燃料の供給が行われる。

ここで、燃料供給装置２からは、燃料供給開始直後は極低温の気体水素のみが供給される（この気体水素は、供給ライン６内で外気の熱を受けて気化したものを用いてもよい）。
このように最初に極低温の気体水素が供給ライン６に供給されることで、供給ライン６及び燃料タンク４の冷却が行われる。
このようにして供給ライン６及び燃料タンク４の予冷を行ってから液体水素の供給を行うことで、供給経路内での液体水素の沸騰等が生じにくくなり、効率的な燃料供給を行うことができる。

一方、このように内筒３１，４１が当接すると、供給側接続具２１の外筒３２の接続端によって、被供給側接続具２２の第二ベントバルブ５１の、ベント側弁体５３が閉塞位置から上流側に押し込まれて、被供給側接続具２２のベントライン７を通じた流体の流通が許容される。すると、燃料タンク４内で気化していた燃料が、供給ライン６から供給される燃料に押し出されて、ベントライン７内に排出され、流体回収装置１２に回収される。
これにより、燃料タンク４内で気化した燃料と燃料タンク４内に供給する液体燃料とを速やかに入れ替えて、燃料タンク４への液体燃料の供給を迅速に行うことができる。

そして、燃料タンク４へ燃料を必要量充填した後は、第一ベントバルブ１７を閉じてベントライン７を通じた燃料供給装置２への流体の還流を停止させ、この状態で燃料供給装置２からの気体水素の供給を継続することで、燃料タンク４内を適正圧に与圧する。

次に、供給側接続具２１と被供給側接続具２２との分離作業について説明する。
この分離作業は、制御装置１９が目標量の燃料の充填を終えたと判断した場合や、非常停止スイッチ７３が押された場合に、制御装置１９が自動的に行うものである。
制御装置１９は、分離作業を行うにあたって、まず、第二パージバルブ６２を閉じて、移動装置６９のアクチュエータへのパージガスの供給を停止する。
これにより、アクチュエータの押圧力に移動装置６９の付勢部材の付勢力が打ち勝って、供給側接続具２１がゆっくりと被供給側接続具２２から引き出される。
以降は、上記接続時とは逆の工程が行われて、供給側接続具２１と被供給側接続具２２とが分離される。

具体的には、供給側接続具２１を被供給側接続具２２から引き出し始めると、外筒３２,４２の分離に先立って、内筒３１、４１の分離が行われる。
内筒３１，４１が分離すると、まず、被供給側接続具２２の被供給側弁体４７が第二付勢部材４８によって閉塞位置まで押し戻されて第三供給バルブ４３が閉じられる。
これにより、被供給側接続具２２の供給ライン６が閉塞され、燃料供給装置２から燃料タンク４への流体の供給が停止される。

これと平行して、供給側接続具２１の外筒２１の接続端による被供給側接続具２２のベント側弁体５３の押圧が解除されるので、ベント側弁体５３が第三付勢部材５４によって閉塞位置まで押し戻されて、第二ベントバルブ５１が閉じられる。
これにより、被供給側接続具２２のベントライン７が閉じられて、燃料タンク４から燃料供給装置２への流体の還流が停止される。

ここで、外筒３２、４２がさらに引き抜かれて完全に分離されるまでの間に、供給側接続具２１の供給ライン６から供給される気体水素によって、内筒３１、４１の接続部位、外筒３２，４２の接続部位、及び供給側接続具２１の供給ライン６のフラッシングが行われる。このとき、制御装置１９は、第一ベントバルブ１７を開いて、ベントライン７を通じた燃料供給装置２への流体の還流を再開させる。

さらに、本実施形態では、所定時間フラッシングが行われた後、制御装置１９によって第一供給バルブ１６が閉じられ、第一パージバルブ１８が開かれて、供給側接続具２１の供給ライン６内に、少なくとも外気温以上の温度のパージガスが供給される。
これにより、供給側接続具２１及び被供給側接続具２２に生じた結露が迅速に除去される。また、これら供給側接続具２１及び被供給側接続具２２が外気温程度、もしくは外気温以上まで加熱されて、分離後の結露の付着が防止される。

ここで、外筒３２，４２が完全に分離するよりも前に、供給側接続具２１の供給側弁体３７の押圧が解除されるので、供給側弁体３７が第一付勢部材３８によって閉塞位置に押し戻されて第二供給バルブ３３が閉じられて、フラッシングが終了する。

このように供給側接続具２１が被供給側接続具２２から完全に引き抜かれた状態で、作業者が供給側接続具２１のハンドル７１に設けられた係合解除レバー７４を操作して、ロック装置６８の第一係合部６６と第二係合部６７との係合を解除することで、供給側接続具２１と被供給側接続具２２とが完全に分離される。

このように供給側接続具２１と被供給側接続具２２とが完全に分離された後は、作業者によって、図３及び図４に示すように、燃料供給装置２に設けられるケーシング７６内に収納される。
ケーシング７６内で供給側接続具２１が適正位置に収納されると、図４（ｂ）に示すように、ケーシング７６内に設けられたプッシュロッド７９によって供給側弁体３７が押し込まれて、第二供給バルブ３３が開放される。これにより、供給側接続具２１の供給ライン５６が開放されて、ケーシング７６内においても、供給側接続具２１のパージ及び加熱が行われる。
さらに、このケーシング７６には、パージガス供給装置１２からチャンバー７８内にパージガスが供給されているので、このパージガスによっても、供給側接続具２１のパージ及び加熱が行われる。

これにより、供給側接続具２１と被供給側接続具２２との分離後に供給側接続具２１に生じた結露が迅速に除去され、次回の燃料供給作業まで、供給側接続具２１を清浄な状態のまま保っておくことができるとともに、次回の燃料供給作業に直ちに移行することが可能となる。

以上述べたように、この燃料供給システム１で用いている接続具８は、内筒３１，４１が供給ライン６を構成しており、外筒３２，４２と内筒３１，４２とがベントライン７を構成していて、供給ライン６が周囲をベントライン７によって囲まれた構成とされている。すなわち、接続具８内では、供給ライン６とベントライン７とが二重配管構造となっている。
このため、この接続具８は、供給ライン６とベントライン７とをそれぞれ別個の配管によって構成した場合に比べて小型で済む。
さらに、この接続具８では、周辺雰囲気との温度差が大きい液体水素を供給する場合にも、ベントライン７及びベントライン７内の流体が断熱層として作用するので、接続具８に大掛かりな断熱構造を設けずに済む。

また、この接続具８では、第二、第三供給バルブ３３は内筒３１、４１内に設けられており、第二ベントバルブ５１は外筒４２内に設けられており、これら供給バルブ及びベントバルブは、それぞれ内筒３１，４１の軸線方向に変位することで流体の流通の規制と許容との切換が行われる構成とされている。
このように、この接続具８では、全てのバルブが二重配管構造内に納められているので、接続具８の大きさを最小限に抑えることができる。

このため、このような小型、軽量な接続具８を用いた本実施形態にかかる流体供給システム１は、取り扱いが容易であり、燃料供給装置１２と燃料タンク４との結合操作や分離操作をスムーズかつ迅速に行うことができる。

さらに、この接続具８では、供給側接続具２１と被供給側接続具２２との結合作業及び分離作業と連動して、供給ライン６及びベントライン７の開放及び閉塞が自動的に行われるので、作業者が供給ライン６及びベントライン７の開放及び閉塞のための操作を行う必要がなく、結合操作や分離操作が容易であるとともに、これらの操作をスムーズかつ迅速に行うことができる。

また、この接続具８では、供給側接続具２１と被供給側接続具２２との結合作業時には、カバー６１によって供給側接続具２１と被供給側接続具２２とを位置決め固定した状態で、移動装置６９によって供給側接続具２１と被供給側接続具２２とが近接させられて、以降の結合作業が自動的に行われる。同様に、この接続具８では、移動装置６９によって、結合状態にある供給側接続具２１と被供給側接続具２２とを自動的に離間させて分離作業を自動的に行うことができる。このため、この接続具８では、結合操作や分離操作が容易であるとともに、これらの操作をスムーズかつ迅速に行うことができ、燃料供給装置２が供給する流体が極低温の液体水素であるにもかかわらず、従来のガソリンスタンドでの燃料供給形態とほぼ同様の形態で液体水素の供給作業を行うことができる。

また、この接続具８では、供給側接続具２１と被供給側接続具２２との結合を行う過程で各接続部位及び供給側接続部２１の供給ライン６のフラッシングが行われたのちに、被供給側接続具２２の供給ライン６の開放が行われるので、燃料タンク４に供給される燃料に不純物が混入しにくい。

同様に、供給側接続具２１と被供給側接続具２１との分離時には、まず被供給側接続具２２の供給ライン６及びベントライン７が閉じられるので、被供給側接続部２の供給ライン６、及びベントライン７に不純物が混入しにくい。
さらに、接続部位のフラッシングが行われている状態で第二供給バルブ３３が閉じられるので、供給側接続具２１の供給ライン６に不純物が混入しにくく、再び燃料タンク４への燃料の供給を行う際に燃料に不純物が混入しにくい。

また、この接続具８では、供給側接続具２１と被供給側接続具２２との結合時には、外筒３２，４２の接続に先立って、両外筒３２，４２の接続端の周囲がカバー６１によって覆われる。また、供給側接続具２１と被供給側接続具２２の分離時には、外筒３２，４２が分離した直後からさらに供給側接続具２１と被供給側接続具２２とが引き離されるまでの間、両外筒３２、４２の接続端の周囲がカバー６１によって覆われる。

そして、供給側接続具２１と被供給側接続具２２との結合時や分離時にパージガス供給装置１３からカバー６１内にパージガスが供給されて、供給側接続具２１と被供給側接続具２２との接続部位のパージが行われるので、燃料タンク４に供給される燃料に不純物が混入しにくい。
さらに、このパージに用いられたパージガスは、供給側接続具２１のベントライン７を通じて燃料供給装置２に還流されるので、パージガスを回収することができ、パージに要する費用を低減することができる。

また、本実施形態にかかる移動体３は、小型、軽量な本発明の接続具８を用いていて、接続具８を設けたことによる空間的制約や重量的制約が少ないので、設計の自由度が高い。
また、このように接続具８が小型、軽量であるので、移動体３において接続具８の設置位置の制約が少なく、燃料供給装置１２との接続作業により一層適した位置に接続具８を配置することができるので、燃料供給装置１２との接続作業が容易となる。

ここで、上記実施の形態では、燃料供給装置２には、供給側接続具２１がカバー６１ごと収納されるケーシング７６を設けた例を示したが、これに限られることなく、燃料供給装置２には、ケーシング７６の代わりに、図８の縦断面図に示すケーシング９１を設けてもよい。
ケーシング９１は、カバー６１とほぼ同一の径の有底円筒形状をなすケーシング本体９１ａを有しており、開口端の外周には第二係合装置６７が設けられていて、供給側接続具２１がロック装置６８によって固定されるようになっている。

ケーシング本体９１ａの底部には、開口端に係合される供給側接続具２１の接続端に対向させて、パージガス供給装置１２から供給されるパージガスを吐出する吐出口１４ｃが設けられている。
そして、ケーシング本体９１ａにおいて吐出口１４ｃと開口端との間には、吐出口１４ｃから吐出されたパージガスを拡散させるディフューザ９２が設けられている。
ディフューザ９２は、円板状のディフューザ本体９３に複数の開口部９４を形成したものである。図９に示すディフューザ９２では、中心から放射状に開口部９４を設けた構成とされている。

このような構成のケーシング９１では、吐出口１４ｃから吐出されたパージガスが、ディフューザ９２によって拡散されたのちに供給側接続具２１の接続部位に供給されるので、接続部位に偏りなくパージガスを接触させることができ、パージが確実になるとともにパージ効率が高い。

また、上記実施の形態では、内筒３１，４１及び外筒３２，４２をそれぞれ単なる筒形状に形成した例を示したが、これに限られることなく、これらのうちのいずれか一つ以上の部材として、軸線方向の一部がベローズによって構成されているものを用いてもよい。
この場合には、一部がベローズによって構成される外筒（または内筒）は、他方の外筒（または他方の内筒）に当接された際に、ベローズ部分の弾性力によって他方の外筒（または他方の内筒）に押し付けられるので、外筒同士（または内筒同士）の密着性が高い。
このため、この構成を採用した接続具は、外筒同士の接続部（または内筒同士の接続部）からの流体の漏れが生じにくく、特に、液体水素等の極低温流体を扱う場合など、外筒や内筒に熱収縮が生じる用途に用いた場合の信頼性が高い。

本発明の一実施形態である燃料供給システムの概略構成図である。 本発明の一実施形態である接続具の構成を示す縦断面図である。 本発明の一実施形態にかかる燃料供給装置を示す斜視図である。 本発明の一実施形態である燃料供給装置における供給側接続具の収納状態を示す図である。 本発明の一実施形態である接続具の動作を示す縦断面図である。 本発明の一実施形態である接続具の動作を示す縦断面図である。 本発明の一実施形態である接続具の動作を示す縦断面図である。 本発明にかかる燃料供給装置の他の構成例を示す縦断面図である。 図８に示す燃料供給装置に用いられるディフューザの形状を示す図である。

符号の説明

１ 燃料供給システム（流体供給システム）
２ 燃料供給装置（流体供給装置）
３ 移動体
４ 燃料タンク（供給対象）
６ 供給ライン
７ ベントライン
８ 接続具
１３ パージガス供給装置
１４ｃ 吐出口
２１ 供給側接続具
２２ 被供給側接続具
３１，４１ 内筒
３２，４２ 外筒（第三押圧部、バルブ開閉装置）
３３，４３ 第二、第三供給バルブ
３７ 供給側弁体（第一押圧部、バルブ開閉装置）
３８ 第一付勢部材
４７ 被供給側弁体（第二押圧部、バルブ開閉装置）
４８ 第二付勢部材
５１ 第二ベントバルブ
５３ ベント側弁体
５４ 第三付勢部材（ベローズ）
６１ カバー
６８ ロック装置
６９ 移動装置
７６ ケーシング
９２ ディフューザ

Claims (7)

1. 流体供給装置から供給対象への流体の供給に用いられる供給ライン及び前記供給対象から前記流体供給装置への流体の還流に用いられるベントラインの前記供給対象への接続に用いられるとともに、自身が前記供給ライン及び前記ベントラインの一部を構成する接続具であって、
   前記流体供給装置に設けられる供給側接続具と、
   前記供給対象に設けられて前記供給側接続具に着脱可能にして結合される被供給側接続具と、
   前記供給側接続具及び前記被供給側接続具のそれぞれの前記供給ライン上に設けられて該供給ラインを通じた前記流体の流通の規制と許容とを行う供給バルブと、
   前記被供給側接続具の前記ベントライン上に設けられて該ベントラインを通じた前記流体の流通の規制と許容とを行うベントバルブと、
   前記供給バルブ及び前記ベントバルブの開閉を操作するバルブ開閉装置とを有しており、
   前記供給側接続具及び前記被供給側接続具は、それぞれ、前記供給ライン同士の接続部を構成する内筒と、
   該内筒を囲繞するとともに前記ベントライン同士の接続部を構成する外筒とを有しており、
   前記供給バルブは、前記内筒内に設けられて該内筒の軸線方向の位置を変更することで
   前記供給ラインを通じた前記流体の流通の規制と開放との切換が行われる構成とされており、
   前記ベントバルブは、前記外筒と前記内筒との間に設けられて前記軸線方向の位置を変更することで前記ベントラインを通じた前記流体の流通の規制と開放との切換が行われる構成とされており、
   前記バルブ開閉装置は、前記供給バルブ及び前記ベントバルブをそれぞれ前記軸線方向に移動させることによってその開閉を操作する構成とされ、
   前記供給側接続具の前記供給バルブは、前記供給ラインを閉塞する閉塞位置よりも該供給ラインの上流側に位置している状態では該供給ラインを開放する供給側弁体と、
   該供給側弁体を前記供給ラインの下流側に向けて付勢する第一付勢部材とを有しており、
   前記被供給側接続具の前記供給バルブは、前記供給ラインを閉塞する閉塞位置よりも該供給ラインの下流側に位置している状態では該供給ラインを開放する被供給側弁体と、
   該被供給側弁体を前記供給ラインの上流側に向けて付勢する第二付勢部材とを有しており、
   前記ベントバルブは、前記ベントラインを閉塞する閉塞位置よりも該ベントラインの上流側に位置している状態では該ベントラインを開放するベント側弁体と、
   該ベント側弁体を前記ベントラインの下流側に向けて付勢する第三付勢部材とを有しており、
   前記供給側接続具の前記外筒の接続端は、前記供給側接続具の前記内筒の接続端よりも突出させられ、かつ前記供給側接続具と前記被供給側接続具とが結合される過程で前記被供給側接続具の前記外筒内に挿入される構成とされており、
   前記被供給側接続具の前記内筒内には、前記供給側接続具の前記外筒が前記被供給側接続具の前記外筒内に挿入された状態では前記供給側弁体に当接して前記閉塞位置よりも前記供給ラインの上流側に移動させる第一押圧部が設けられており、
   前記供給側接続具の前記内筒内には、前記内筒同士が接続された状態では前記被供給側弁体に当接して前記閉塞位置よりも前記供給ラインの下流側に移動させる第二押圧部が設けられており、
   前記供給側接続具の前記外筒には、該外筒が前記被供給側接続具の前記外筒内に挿入されかつ前記内筒同士が接続された状態では前記ベント側弁体に当接して前記閉塞位置よりも前記ベントラインの上流側に移動させる第三押圧部が設けられており、
   前記第一付勢部材、前記第二付勢部材、前記第三付勢部材、前記第一押圧部、前記第二押圧部、及び前記第三押圧部が前記バルブ開閉装置を構成し、
   前記被供給側接続具の前記被供給側弁体が前記第一押圧部を構成しており、
   前記供給側接続具の前記供給側弁体が前記第二押圧部を構成しており、
   前記供給側接続具の前記外筒の接続端が前記第三押圧部を構成しており、
   前記第二付勢部材は、前記第一付勢部材よりも付勢力が大きく、前記供給側弁体と前記被供給側弁体とが接触してから前記内筒同士が接続されるまでは、前記供給側弁体のみが閉塞位置から上流側に移動させられて前記被供給側弁体は前記閉塞位置に保持されるようになっていることを特徴とする接続具。
2. 前記供給側接続具と前記被供給側接続具とのうちの少なくともいずれか一方の接続具には、該一方の接続具の前記外筒と他方の接続具の前記外筒とが対向状態にして近接配置された状態では両外筒の接続端を囲繞する筒状のカバーが設けられており、
   該カバーには、該カバー内にパージガスを供給するパージガス供給装置が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の接続具。
3. 前記カバーが、前記供給側接続具と前記被供給側接続具とを互いの接続部位を対向させた状態にして位置決め固定するロック装置を兼ねており、
   前記カバーには、前記供給側接続具と前記被供給側接続具とを近接及び離間させる移動装置が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の接続具。
4. 前記供給側接続具の前記外筒と前記内筒と前記被供給側接続具の前記外筒と前記内筒とのうち少なくともいずれか一つは、軸線方向の一部がベローズによって構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の接続具。
5. 流体供給装置から供給対象への流体の供給に用いられる供給ライン及び前記供給対象から前記流体供給装置への流体の還流に用いられるベントラインを、前記供給対象に対して請求項１から４のいずれかに記載の接続具を用いて接続する構成とされたことを特徴とする流体供給システム。
6. 請求項１から４のいずれかに記載の接続具を用いて流体供給装置と供給対象とを接続するための接続具接続方法であって、
   前記供給側接続具と前記被供給側接続具とが分離した状態では前記供給バルブ及び前記ベントバルブを閉じておき、
   前記内筒同士の接続に先立って前記外筒同士の接続を行い、
   この状態で前記供給バルブを開放して、前記供給側接続具の前記供給ラインから供給される前記流体による前記内筒の接続前の接続先端同士、前記外筒同士の接続部、及び前記供給側接続具の前記ベントラインのフラッシングを行い、
   前記内筒同士を接続した後は、前記被供給側弁体を開放して、前記流体供給装置から供給対象への流体の供給を開始するとともに、
   前記ベントバルブを開放して前記供給対象から前記流体供給装置への流体の還流を行うことを特徴とする接続具接続方法。
7. 請求項１から４のいずれかに記載の接続具を用いて接続された流体供給装置と供給対象とを分離するための接続具分離方法であって、
   前記外筒同士の分離に先立って前記被供給側弁体及び前記ベントバルブを閉塞して、前記被供給側接続具の前記供給ライン及び前記ベントラインを閉じ、
   前記内筒同士を分離させて前記供給側接続具の前記供給ラインから供給される前記流体による前記内筒の分離後の接続先端同士、前記外筒同士の接続部、及び前記供給側接続具の前記ベントラインのフラッシングを行い、
   前記供給バルブを閉塞して前記供給側接続具の前記供給ラインからの前記流体の供給を停止させた後に、前記外筒同士を分離させることを特徴とする接続具分離方法。

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