JP6632557B2 - Sampling system - Google Patents

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Description

この発明は、例えば、水素ステーションにおいて、燃料電池自動車の燃料に提供する水素ガスや、この水素ステーションに向けて水素ガスを供給するにあたり、水素出荷設備で生成された搬送前の水素ガスを点検時等に、蓄圧器等の貯蔵容器内から充填機を通じて充填ノズル等より採取すると共に、採取した試料に含まれている成分を分析する試料採取システムに関する。   The present invention relates to, for example, a hydrogen station for supplying hydrogen gas to a fuel of a fuel cell vehicle or supplying hydrogen gas to the hydrogen station. In addition, the present invention relates to a sample collection system that collects a sample from a storage nozzle such as a pressure accumulator through a filling machine through a filling nozzle and analyzes components contained in the collected sample.

水素ガスを燃料とする燃料電池自動車が近年、実用化され、水素ガスを供給する水素ステーションは今後、全国各所に急速に整備される見通しである。水素ステーションでは、製造販売する水素ガスを、貯蔵容器内から充填機を通じて充填ノズルより採取し、採取した試料に含まれる成分の分析が、品質管理上、定期的に行われている。このような試料の採取には、例えば、特許文献１に開示された試料採取装置が用いられている。   In recent years, fuel cell vehicles using hydrogen gas as fuel have been put to practical use, and hydrogen stations for supplying hydrogen gas are expected to be rapidly installed in various places throughout the country. At a hydrogen station, hydrogen gas to be manufactured and sold is collected from a storage container through a filling nozzle through a filling nozzle, and components contained in the collected sample are regularly analyzed for quality control. For such a sample collection, for example, a sample collection device disclosed in Patent Document 1 is used.

特許文献１は、７０ＭＰａという高圧の水素ガスを、水素ステーションの貯蔵容器から充填用ノズルを介して採取し、この水素ガスを、減圧弁により１４ＭＰａに減圧した後、可撓性ホースを通じて、別置のボンベ内に充填する試料採取装置である。このボンベは、最大耐圧１４．７ＭＰａ、内容積４７Ｌ、充填量７．０ｍ３等の仕様規格で構成され、試料の充填及びその排出を、先端部にある１つの口金を通じて行うバッチパージ式のボンベである。 Patent Literature 1 discloses that a high-pressure hydrogen gas of 70 MPa is collected from a storage container of a hydrogen station through a filling nozzle, and the hydrogen gas is reduced to 14 MPa by a pressure reducing valve, and then separated through a flexible hose. This is a sample collection device to be filled in the cylinder of the above. This cylinder has a maximum pressure resistance of 14.7 MPa, an internal volume of 47 L, a filling amount of 7.0 m 3, and the like, and is a batch purge type cylinder that fills and discharges a sample through a single base at the tip. is there.

試料は、常用温度−１０〜４０℃の範囲内でボンベに充填される。試料を充填したボンベは、特許文献１の試料採取装置から取り外された後、現場から持ち帰って分析機関に運ばれ、ボンベ内の試料に含まれる種々の成分について、分析が行われる。分析項目として、例えば、水素ガスに含有する水分量や、ホルムアルデヒドの濃度等がある。水素ガスに含有する水分量の分析には、水素ガスの露点温度が、露点計で測定される。   The sample is filled in a cylinder within a normal temperature range of -10 to 40C. After the cylinder filled with the sample is removed from the sample collection device of Patent Literature 1, it is brought back from the site and transported to an analytical institution, where various components contained in the sample in the cylinder are analyzed. The analysis items include, for example, the amount of water contained in hydrogen gas and the concentration of formaldehyde. In analyzing the amount of water contained in the hydrogen gas, the dew point temperature of the hydrogen gas is measured by a dew point meter.

ここで、露点温度の測定方法について、簡単に説明する。露点計は、主に静電容量式と鏡面冷却式とに大別され、いずれの方式でも、採取した試料の露点温度の測定時には、試料が、管路内で露点計のセンサに触れた状態で、ある程度の時間、管路内に流され続ける。そして、静電容量式の場合には、試料に含む水分が、管路内に設けた露点計のセンサ内の金属検出部に付着され、露点計は、付着した水分の静電容量の変化に基づいて、露点温度を計測する。鏡面冷却式の場合には、試料に含む水分が、管路内に設けた露点計のセンサ部の鏡面に触れ、露点計が、この鏡の温度を変動させることにより、鏡に生じる曇りに基づいて、試料内に水蒸気の凝結温度を検出する。いずれの方式の露点計でも、露点温度の測定では、管路に残留していた他の気体に含まれている水分により、誤差要因の発生を防ぐため、水素ガスの露点温度を測定する前に、予めかなりの量の試料を管路に流して、他の気体をより確実に排除してパージ（浄化）し、管路内を乾かしておく必要がある。   Here, a method of measuring the dew point temperature will be briefly described. Dew point meters are mainly classified into capacitance type and mirror surface cooling type. In either case, when measuring the dew point temperature of the sample, the sample touches the dew point sensor in the pipeline. Then, it is kept flowing in the pipeline for a certain period of time. In the case of the capacitance type, the moisture contained in the sample adheres to the metal detecting portion in the sensor of the dew point meter provided in the pipeline, and the dew point meter detects a change in the capacitance of the attached moisture. Based on the measured dew point temperature. In the case of the mirror-cooled type, the moisture contained in the sample touches the mirror surface of the sensor part of the dew point meter provided in the pipe, and the dew point meter fluctuates the temperature of this mirror, based on the fogging generated in the mirror. Then, the condensation temperature of water vapor is detected in the sample. With any type of dew point meter, before measuring the dew point temperature of hydrogen gas, measure the dew point temperature in order to prevent the occurrence of error factors due to the moisture contained in other gases remaining in the pipeline. First, it is necessary to flow a considerable amount of sample through the pipe in advance, more surely remove and purge other gases, and dry the pipe.

燃料電池自動車の燃料として提供する水素ガスは、５ｐｐｍ以下（露点温度−６６℃以下）にするよう、規格で規定されている。水分含有量の測定には、水素ガスの露点温度を安定した状態で検出できる条件下になるまで、水素ガスを流し続け、露点計で露点温度を測定する。特許文献１の技術の場合、管路内の浄化に流す水素ガスと併せ、露点温度が安定するまでに流す水素ガスと、他の各種分析で必要な水素ガス分の量を合わせると、約７．０ｍ３にも及ぶ水素ガスが、試料として採取されボンベに充填される。 The standard specifies that hydrogen gas provided as fuel for a fuel cell vehicle be 5 ppm or less (dew point temperature -66 ° C. or less). In the measurement of the water content, the hydrogen gas is kept flowing until the dew point temperature of the hydrogen gas can be detected in a stable state, and the dew point temperature is measured with a dew point meter. In the case of the technique of Patent Document 1, when the amount of the hydrogen gas flowing until the dew point temperature is stabilized and the amount of the hydrogen gas necessary for various other analyses are combined with the hydrogen gas flowing for purification in the pipeline, about 7 As much as 0.0 m 3 of hydrogen gas is sampled and filled into a cylinder.

特開２０１６−１１４４６３号公報JP-A-2006-114463

しかしながら、特許文献１の技術では、試料の成分を分析するにあたり、約７．０ｍ３もの大量の水素ガスをボンベに採取するのに、充填する水素ガスを１４ＭＰａまで圧縮しなければならず、その水素ガスの取扱いに、高圧ガス保安法が適用されるため、有資格者しか作業が行えず、作業性は良くない。また、１４ＭＰａに圧縮した水素ガスをボンベから取り出し、より低圧または大気圧下に降圧して水素ガスの成分を分析するまでの一連の作業が複雑化し、試料を分析機器に掛けるまでのハンドリングに、作業者にとって手間が掛かり、コスト高の一因にもなっていた。 However, in the technique of Patent Document 1, when analyzing a component of a sample, a large amount of hydrogen gas of about 7.0 m 3 is collected in a cylinder, and the hydrogen gas to be charged must be compressed to 14 MPa. Since the High Pressure Gas Safety Law is applied to the handling of hydrogen gas, only qualified personnel can work and the workability is not good. In addition, a series of operations until the hydrogen gas compressed to 14 MPa is removed from the cylinder and the pressure is reduced to a lower pressure or the atmospheric pressure to analyze the components of the hydrogen gas becomes complicated, and handling until the sample is applied to the analyzer, It was troublesome for the worker and also contributed to high costs.

また、充填ノズルから流出する水素ガスの温度は一般的に、−４０℃であり、充填時には、試料の温度を、ボンベに充填可能な最低温度−１０℃まで昇温しなければならず、試料を充填ノズルからボンベに充填するまでに、余分な工程やエネルギのロスが生じていた。   In addition, the temperature of hydrogen gas flowing out of the filling nozzle is generally -40 ° C, and at the time of filling, the temperature of the sample must be raised to the lowest temperature at which the cylinder can be filled, -10 ° C. An extra process and energy loss occurred before filling the cylinder from the filling nozzle.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、燃料である水素ガスを需要者に供給する水素ステーション等で、貯蔵されている水素ガスを採取し、採取した試料の成分を分析する場合に、効率良く、かつ低コストで試料の成分を採取することができる試料採取システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above problems, and in a hydrogen station or the like that supplies hydrogen gas as a fuel to a consumer, a stored hydrogen gas is collected, and components of the collected sample are collected. It is an object of the present invention to provide a sample collection system that can efficiently and at low cost collect components of a sample when performing analysis.

上記目的を達成するために、本発明に係る試料採取システムは、以下の構成を有する。
（１）水素ガス供給源として、燃料となる水素ガスを車両に供給する水素ステーションで、または、生成した該水素ガスを該水素ステーションに向けて供給する水素出荷設備で、貯蔵された水素ガスを採取し、採取した試料の成分を分析するのに、該試料を試料容器内に充填する試料採取システムにおいて、前記水素ガス供給源側から前記水素ガスを取り入れるための第１入力ポートと、前記試料を前記試料容器側に向けて排出するための第１出力ポートとを有し、前記第１入力ポートと前記第１出力ポートとを繋ぐ流路が形成された採取管路に、前記第１入力ポートに流入した前記水素ガスを減圧する減圧弁と、前記減圧弁により減圧された前記水素ガスの流量を制御する流量制御弁と、試料の採取後、前記採取管路内に残存する前記水素ガスを外部に向けて排気する排気管路とを接続して配管された試料採取装置と、前記試料容器と、露点計とを備え、前記試料容器は、供給される前記試料の流入口として、前記試料の流路を開閉可能に形成した第２入力ポートと、収容されている前記試料の流出口として、前記第２入力ポートとは反対側に前記試料の流路を開閉可能に形成した第２出力ポートとを有し、前記第２入力ポートと前記第２出力ポートとに対し、それぞれ接続する管と自在に着脱可能であり、前記第２入力ポートは、第１接続管路により前記第１出力ポートと連通可能に接続されると共に、前記第２出力ポートと連通可能に接続された第２接続管路に、前記露点計が前記試料の露点を計測可能に配設されていること、前記試料は、前記流量制御弁で流量の制御を伴った調整後の水素ガスであり、前記第１出力ポートから前記第１接続管路、前記試料容器、及び前記第２接続管路を通じて、前記露点計に供給されると共に、前記試料容器には、圧力１ＭＰａ未満の状態で充填されること、を特徴とする。
（２）（１）に記載する試料採取システムにおいて、前記試料容器は、温度−４０℃の前記試料を収容可能な仕様で構成されていること、を特徴とする。
（３）（１）または（２）に記載する試料採取システムにおいて、前記試料容器は、前記試料を圧力１ＭＰａ未満の範囲内で収容可能な仕様で構成されていること、を特徴とする。
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載する試料採取システムにおいて、前記第２接続管路には、液体を通じて前記試料の成分を捕集する捕集容器が、前記露点計と並列に接続されていること、を特徴とする。
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載する試料採取システムにおいて、前記試料容器の前記第２出力ポート側には、前記試料が設定圧力値以上で流通したときに、前記試料を外部に開放する破裂板が前記第２接続管路と並列に配管されていること、を特徴とする。
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載する試料採取システムにおいて、前記採取管路には、窒素ガスを流通させるパージ管路が、前記第１入力ポートと前記減圧弁との間に接続されていること、を特徴とする。 In order to achieve the above object, a sampling system according to the present invention has the following configuration.
(1) As a hydrogen gas supply source, stored hydrogen gas is supplied from a hydrogen station that supplies hydrogen gas as a fuel to a vehicle or a hydrogen shipping facility that supplies the generated hydrogen gas to the hydrogen station. A first input port for taking in the hydrogen gas from the hydrogen gas supply source side in a sample collection system for collecting the sample and analyzing the components of the collected sample to fill the sample into a sample container; And a first output port for discharging the first input port toward the sample container side, and the first input port is provided in a sampling pipe formed with a flow path connecting the first input port and the first output port. A pressure reducing valve for reducing the pressure of the hydrogen gas flowing into the port, a flow control valve for controlling a flow rate of the hydrogen gas reduced in pressure by the pressure reducing valve, and the hydrogen remaining in the collection pipe after collecting a sample A sampling device connected and connected to an exhaust pipe for exhausting air toward the outside, the sample container, and a dew point meter, the sample container serving as an inlet for the supplied sample, A second input port formed so that the sample flow path can be opened and closed, and a second flow path formed so that the sample flow path can be opened and closed on the side opposite to the second input port as an outlet for the accommodated sample. A second connecting port, which is freely detachable from a pipe to be connected to each of the second input port and the second output port. The second input port is connected to the second connecting port by a first connecting pipe. The dew point meter is arranged so as to be able to measure the dew point of the sample, in a second connection pipe connected communicably with the first output port and communicably connected with the second output port; The sample is subjected to flow control by the flow control valve. The adjusted hydrogen gas is supplied from the first output port to the dew point meter through the first connection line, the sample container, and the second connection line, and the sample container includes: It is characterized by being filled at a pressure of less than 1 MPa.
(2) In the sample collection system described in (1), the sample container is configured to have a specification capable of storing the sample at a temperature of −40 ° C.
(3) In the sample collection system according to (1) or (2), the sample container is configured to have a specification capable of storing the sample within a pressure range of less than 1 MPa.
(4) In the sample collection system according to any one of (1) to (3), a collection container that collects the components of the sample through a liquid is provided in the second connection conduit. And connected in parallel.
(5) In the sample collection system according to any one of (1) to (4), when the sample flows to the second output port side of the sample container at a pressure equal to or higher than a set pressure value, A rupturable plate for releasing the sample to the outside is provided in parallel with the second connection conduit.
(6) In the sample collection system according to any one of (1) to (5), a purge line through which nitrogen gas flows is provided in the collection line, and the purge line is connected to the first input port and the pressure reducing valve. Connected between them.

上記構成を有する本発明の試料採取システムの作用・効果について説明する。
（１）水素ガス供給源として、燃料となる水素ガスを車両に供給する水素ステーションで、または、生成した該水素ガスを該水素ステーションに向けて供給する水素出荷設備で、貯蔵された水素ガスを採取し、採取した試料の成分を分析するのに、該試料を試料容器内に充填する試料採取システムにおいて、水素ガス供給源側から水素ガスを取り入れるための第１入力ポートと、試料を試料容器側に向けて排出するための第１出力ポートとを有し、第１入力ポートと第１出力ポートとを繋ぐ流路が形成された採取管路に、第１入力ポートに流入した水素ガスを減圧する減圧弁と、減圧弁により減圧された水素ガスの流量を制御する流量制御弁と、試料の採取後、採取管路内に残存する水素ガスを外部に向けて排気する排気管路とを接続して配管された試料採取装置と、試料容器と、露点計とを備え、試料容器は、供給される試料の流入口として、試料の流路を開閉可能に形成した第２入力ポートと、収容されている試料の流出口として、第２入力ポートとは反対側に試料の流路を開閉可能に形成した第２出力ポートとを有し、第２入力ポートと第２出力ポートとに対し、それぞれ接続する管と自在に着脱可能であり、第２入力ポートは、第１接続管路により第１出力ポートと連通可能に接続されると共に、第２出力ポートと連通可能に接続された第２接続管路に、露点計が試料の露点を計測可能に配設されていること、試料は、流量制御弁で流量の制御を伴った調整後の水素ガスであり、第１出力ポートから第１接続管路、試料容器、及び第２接続管路を通じて、露点計に供給されると共に、試料容器には、圧力１ＭＰａ未満の状態で充填されること、を特徴とする。この特徴により、点検時に蓄圧器等の貯蔵容器に貯蔵された水素ガスを採取し、サンプリングした試料の成分を分析するまでの一連の作業が簡素化できるほか、試料をガス分析機器や液体分析機器等に掛けるまでのハンドリングに係る作業者の工数が軽減できるため、一連の作業が効率良くできる。また、分析機関に運搬する試料の実質的総量は、従来形態に係る試料採取システムに比して、例えば、約３％程度までに抑えることができ、試料の運搬が簡素化できる。それに伴って、水素ガスの品質検査に掛かるコストは、従来形態に係る試料採取システムの場合に比して、抑制できる。 The operation and effect of the sample collection system of the present invention having the above configuration will be described.
(1) As a hydrogen gas supply source, stored hydrogen gas is supplied from a hydrogen station that supplies hydrogen gas as a fuel to a vehicle or a hydrogen shipping facility that supplies the generated hydrogen gas to the hydrogen station. A first input port for taking in hydrogen gas from a hydrogen gas supply source side in a sample collection system for collecting and analyzing the components of the collected sample to fill the sample into a sample container; Hydrogen gas flowing into the first input port is provided to a sampling conduit having a first output port for discharging toward the side, and a flow path connecting the first input port and the first output port. A pressure reducing valve for reducing the pressure, a flow control valve for controlling the flow rate of the hydrogen gas decompressed by the pressure reducing valve, and an exhaust pipe for exhausting the hydrogen gas remaining in the sampling pipe to the outside after sampling the sample. Connect and distribute A sample collection device, a sample container, and a dew point meter, and the sample container is accommodated as an inlet of a supplied sample, and a second input port formed to be capable of opening and closing a flow path of the sample. A sample output port has a second output port formed on the opposite side of the second input port so as to open and close the sample flow path, and is connected to the second input port and the second output port, respectively. A second connection port detachably connected to the pipe, the second input port being communicably connected to the first output port by the first connection pipe, and being communicably connected to the second output port; The dew point meter is provided so as to be able to measure the dew point of the sample, the sample is hydrogen gas after adjustment accompanied by flow rate control by a flow rate control valve, and the first output port is connected to the first connection pipe line. , The sample container, and the second connection line to the dew point meter. Together, the sample container may be filled in a state of less than the pressure 1 MPa, and wherein. This feature simplifies the series of operations from collecting hydrogen gas stored in a storage container such as a pressure accumulator at the time of inspection and analyzing the components of the sampled sample. Since the number of man-hours required for handling before the operation is performed can be reduced, a series of operations can be efficiently performed. Further, the substantial total amount of the sample transported to the analytical institution can be suppressed to, for example, about 3% as compared with the sample collection system according to the conventional embodiment, and the transport of the sample can be simplified. Accordingly, the cost required for the quality inspection of the hydrogen gas can be suppressed as compared with the case of the sampling system according to the conventional embodiment.

従って、本発明に係る試料採取システムによれば、燃料である水素ガスを需要者に供給する水素ステーション等で、点検時等に、蓄圧されている水素ガスを採取し、サンプリングした試料の成分を分析する場合に、効率良く、かつ低コストで試料を採取すると共に、採取した試料の成分を分析することができる、という優れた効果を奏する。   Therefore, according to the sample collection system according to the present invention, at a hydrogen station or the like that supplies hydrogen gas as a fuel to a consumer, for example, during inspection, the stored hydrogen gas is sampled, and the components of the sampled sample are collected. When analyzing, there is an excellent effect that a sample can be efficiently collected at low cost and the components of the sample can be analyzed.

（２）に記載する試料採取システムにおいて、試料容器は、温度−４０℃の試料を収容可能な仕様で構成されていること、を特徴とする。この特徴により、−４０℃の状態にある水素ガスは、採取した水素ガスを常用温度−１０〜４０℃まで昇温させるホットアップ作業を必要としていた従来形態に係る試料採取システムと異なり、充填機の充填ノズル等より、−４０℃の状態のまま、適切な圧力下で本発明に係る試料採取システムに採取でき、試料として試料容器に充填できる。そのため、水素ガスの採取作業に時間的ロスが生じず、採取作業が効率良くできる。 (2) In the sampling system described in (2), the sample container is configured to have a specification capable of storing a sample at a temperature of -40 ° C. Due to this feature, the hydrogen gas in the state of −40 ° C. is different from the sample collection system according to the related art which requires a hot-up operation of raising the collected hydrogen gas to a normal temperature of −10 to 40 ° C. The sample can be collected by the sample collection system according to the present invention from the filling nozzle or the like under an appropriate pressure in a state of −40 ° C., and can be filled in a sample container as a sample. Therefore, there is no time loss in the hydrogen gas sampling operation, and the sampling operation can be performed efficiently.

（３）に記載する試料採取システムにおいて、試料容器は、試料を圧力１ＭＰａ未満の範囲内で収容可能な仕様で構成されていること、を特徴とする。この特徴により、試料容器は、ガス分析機器で分析するのに必要な僅かな分だけの水素ガスを充填するため、このような仕様で十分に足りるほか、試料容器の容積も、従来形態に係る試料採取システムの試料容器に比して、例えば、半分以下等に小さくすることができる。 (3) In the sample collection system described in (3), the sample container is configured to have a specification capable of storing a sample within a pressure range of less than 1 MPa. Due to this feature, the sample container is filled with only a small amount of hydrogen gas necessary for analysis by the gas analyzer, so that such a specification is sufficient, and the volume of the sample container according to the conventional form is also sufficient. For example, the size can be reduced to half or less of the sample container of the sample collection system.

（４）に記載する試料採取システムにおいて、第２接続管路には、液体を通じて試料の成分を捕集する捕集容器が、露点計と並列に接続されていること、を特徴とする。この特徴により、例えば、有機物の成分を溶解させた液体等の捕集工程が、露点計で試料の露点を計測するときに、同時進行で実施できることから、水素ガスの採取作業を効率良く行うことができる。 (4) In the sampling system described in (4), a collection container for collecting the components of the sample through the liquid is connected to the second connection pipe in parallel with the dew point meter. Due to this feature, for example, the process of collecting liquid or the like in which an organic component is dissolved can be performed simultaneously when the dew point of a sample is measured with a dew point meter, so that the hydrogen gas sampling operation can be performed efficiently. Can be.

（５）に記載する試料採取システムにおいて、試料容器の第２出力ポート側には、試料が設定圧力値以上で流通したときに、試料を外部に開放する破裂板が第２接続管路と並列に配管されていること、を特徴とする。この特徴により、第２接続管路等で、流通する水素ガスの背圧が異常に高くなった場合でも、本発明に係る試料採取システムの損傷が抑制できる。また、破裂板は、作業者を保護する安全策となる。 In the sample collection system described in (5), a rupturable plate that opens the sample to the outside when the sample flows at a pressure equal to or higher than the set pressure value is provided on the second output port side of the sample container in parallel with the second connection pipe line. Piping. With this feature, even if the back pressure of the flowing hydrogen gas becomes abnormally high in the second connection pipe line or the like, the damage of the sampling system according to the present invention can be suppressed. Further, the rupturable plate is a safety measure for protecting workers.

（６）に記載する試料採取システムにおいて、採取管路には、窒素ガスを流通させるパージ管路が、第１入力ポートと前記減圧弁との間に接続されていること、を特徴とする。この特徴により、試料の採取を完了した後、窒素ガスが、パージ管路を通じて採取管路内に供給されると、採取管路内に残存する水素ガスが、窒素ガスの流通により、本発明に係る試料採取システムの試料採取装置の管路内から外部に放出でき、本発明に係る試料採取システムの安全性がより高く担保できている。 (6) In the sample collecting system described in (6), a purge line for flowing nitrogen gas is connected between the first input port and the pressure reducing valve in the collecting line. Due to this feature, after the sampling of the sample is completed, when the nitrogen gas is supplied into the sampling pipe through the purge pipe, the hydrogen gas remaining in the sampling pipe becomes the present invention by the flow of the nitrogen gas. It can be discharged from the inside of the pipeline of the sampling device of such a sampling system to the outside, and the safety of the sampling system according to the present invention can be further ensured.

実施形態に係る試料採取システムの構成の一部を示す説明図である。It is an explanatory view showing a part of composition of a sampling system concerning an embodiment. 実施形態に係る試料採取システムについて、図１に示す構成の続きの部分を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a continuation of the configuration shown in FIG. 1 in the sample collection system according to the embodiment. 図１に示す試料採取システムに用いる試料容器を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a sample container used in the sample collection system illustrated in FIG. 1. 本出願人が運営する態様のオンサイト方式水素ステーションの役割を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the role of the on-site hydrogen station of the aspect which the present applicant operates. 一般的な態様で構成されたオンサイト方式水素ステーションの役割を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the role of the on-site type hydrogen station comprised by the general aspect. 水素出荷設備の役割を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the role of hydrogen shipping equipment. オフサイト方式水素ステーションの役割を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the role of an off-site type hydrogen station. 実施形態に係る試料採取システムにより試料の成分を分析する工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the process which analyzes the component of a sample with the sampling system which concerns on embodiment. 従来形態に係る試料採取システムにより試料の成分を分析する工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the process of analyzing the component of a sample with the sample collection system which concerns on a conventional form. 試料の成分分析で適用される水素ガスの品質規格をまとめた表である。It is a table | surface which put together the quality specification of hydrogen gas applied in the component analysis of a sample.

（実施形態）
以下、本発明に係る試料採取システムについて、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本発明に係る試料採取システムは、例えば、水素ガスを燃料に使用する燃料電池自動車（車両）等を主な対象とし、水素ステーションや、生成した水素ガスを水素ステーションに供給する水素出荷設備で、点検時に、蓄圧器等の貯蔵容器に貯蔵された水素ガスを採取し、採取した試料の成分を分析する目的で用いられる。 (Embodiment)
Hereinafter, embodiments of a sampling system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The sampling system according to the present invention is, for example, a fuel cell vehicle (vehicle) that uses hydrogen gas as fuel, and is a hydrogen station or a hydrogen shipping facility that supplies generated hydrogen gas to the hydrogen station. At the time of inspection, hydrogen gas stored in a storage container such as a pressure accumulator is collected and used for the purpose of analyzing the components of the collected sample.

はじめに、水素ステーションと水素出荷設備について、図４〜図７を用いて簡単に説明する。図４は、本出願人が運営する態様のオンサイト方式水素ステーションの役割を説明するブロック図であり、図５は、一般的な態様で構成されたオンサイト方式水素ステーションの役割を説明するブロック図である。図６は、出荷設備の役割を説明するブロック図である。図７は、オフサイト方式水素ステーションの役割を説明するブロック図である。   First, a hydrogen station and a hydrogen shipping facility will be briefly described with reference to FIGS. FIG. 4 is a block diagram illustrating the role of the on-site hydrogen station in a mode operated by the applicant, and FIG. 5 is a block illustrating the role of the on-site hydrogen station configured in a general mode. FIG. FIG. 6 is a block diagram illustrating the role of the shipping facility. FIG. 7 is a block diagram illustrating the role of the off-site hydrogen station.

水素ステーション７１は、ステーション内に水素製造設備を具備したオンサイト方式と、水素製造設備を具備しないオフサイト方式の２つに大別される。図４に例示するオンサイト方式水素ステーション７１Ａ（７０）では、例えば、都市ガス、液化石油ガス（ＬＰガス）（LPG：liquefied petroleum gas）等のガスＧが水素製造装置８１に供給され、水素ガスが水素製造装置８１内で生成される。生成した水素ガスは、一次圧縮機８２Ａにより４０ＭＰａまで昇圧され、鋼製の容器である蓄圧器８３に、この圧力値のまま貯蔵される。充填パッケージ８４では、大流量圧縮機８４Ａが、４０ＭＰａの水素ガスを、一次圧縮機８２Ａによる吐出量の２０倍にまで吐出量を増大させ、かつ７０ＭＰａまで昇圧する一方、このような状態の水素ガスは、水素冷却装置８４Ｂにより−４０℃に冷却される。充填機８５は、７０ＭＰａの充填圧力で、温度−４０℃の水素ガスを、充填ノズルを介して燃料タンクに充填する。   The hydrogen station 71 is roughly classified into an on-site system having a hydrogen production facility in the station and an off-site system having no hydrogen production facility in the station. In the on-site type hydrogen station 71A (70) illustrated in FIG. 4, for example, gas G such as city gas and liquefied petroleum gas (LPG) (LPG: liquefied petroleum gas) is supplied to the hydrogen production apparatus 81, and hydrogen gas Is generated in the hydrogen production device 81. The generated hydrogen gas is pressurized to 40 MPa by the primary compressor 82A and stored in the pressure accumulator 83, which is a steel container, with this pressure value. In the filling package 84, the large flow compressor 84A increases the discharge amount of the 40 MPa hydrogen gas to 20 times the discharge amount of the primary compressor 82A and increases the discharge amount to 70 MPa, while the hydrogen gas in such a state is increased. Is cooled to −40 ° C. by the hydrogen cooling device 84B. The filling machine 85 fills the fuel tank with hydrogen gas at a temperature of −40 ° C. through a filling nozzle at a filling pressure of 70 MPa.

また、図５に例示する一般的な態様のオンサイト方式水素ステーション７１Ａ（７０）では、前述したガスＧが水素製造装置８１に供給され、水素ガスが水素製造装置８１内で生成される。生成した水素ガスは、圧縮機８２により８２ＭＰａまで昇圧され、蓄圧器８３に貯蔵される。貯蔵された水素ガスは、冷凍機８８で冷却した冷媒との熱交換により、温度−４０℃に冷却され、充填機８５により圧力を制御しながら、充填ノズルを介して燃料電池自動車の燃料タンクに充填される。   Further, in the on-site type hydrogen station 71A (70) of the general mode illustrated in FIG. 5, the above-described gas G is supplied to the hydrogen production device 81, and the hydrogen gas is generated in the hydrogen production device 81. The generated hydrogen gas is pressurized to 82 MPa by the compressor 82 and stored in the accumulator 83. The stored hydrogen gas is cooled to a temperature of −40 ° C. by heat exchange with the refrigerant cooled by the refrigerator 88, and while controlling the pressure by the filling machine 85, is stored in the fuel tank of the fuel cell vehicle through the filling nozzle. Will be filled.

図６に例示する水素出荷設備７２（７０）では、例えば、都市ガス、液化石油ガス（ＬＰガス）（LPG：liquefied petroleum gas）等のガスＧが水素製造装置８１に供給され、水素ガスが、水素製造装置８１内で生成される。この水素ガスは、一次圧縮機８２Ａにより４０ＭＰａまで昇圧されて、蓄圧器８３に貯蔵される。蓄圧器８３に貯蔵された４０ＭＰａの水素ガスは、カードル用充填機８５Ａにより、運搬用容器である水素カードル８７に１９．６ＭＰａの圧力で充填される。水素カードル８７は、トラック等の運搬車両に積載され、オフサイト方式水素ステーション７１Ｂ（７０）まで運ばれる。   In the hydrogen shipping facility 72 (70) illustrated in FIG. 6, for example, a gas G such as a city gas or a liquefied petroleum gas (LPG) (LPG) is supplied to the hydrogen production apparatus 81, and the hydrogen gas is Generated in the hydrogen production device 81. This hydrogen gas is pressurized to 40 MPa by the primary compressor 82A and stored in the accumulator 83. The 40 MPa hydrogen gas stored in the pressure accumulator 83 is filled at a pressure of 19.6 MPa into the hydrogen curl 87 as a transport container by the curl filling machine 85A. The hydrogen curdle 87 is loaded on a transport vehicle such as a truck and transported to the off-site type hydrogen station 71B (70).

図７に例示するオフサイト方式水素ステーション７１Ｂ（７０）では、水素出荷設備７２で水素ガスを１９．６ＭＰａに充填した水素カードル８７が、運搬車両から荷下ろしされた後、オフサイト方式水素ステーション７１Ｂで、水素カードル８７と圧縮機８２とが、フレキシブルホース等を介して接続される。水素カードル８７から供給される水素ガスは、減圧弁（図示省略）により一旦１ＭＰａ以下に減圧された上で、圧縮機８２により８２ＭＰａまで昇圧された状態で、蓄圧器８３に貯蔵される。貯蔵された水素ガスは、冷凍機８８で冷却した冷媒との熱交換により、温度−４０℃に冷却され、充填機８５により圧力を制御しながら、充填ノズルを介して燃料電池自動車の燃料タンクに充填される。   In the off-site hydrogen station 71B (70) illustrated in FIG. 7, after the hydrogen curl 87 filled with hydrogen gas at 19.6 MPa in the hydrogen shipping facility 72 is unloaded from the transport vehicle, the off-site hydrogen station 71B Thus, the hydrogen curdle 87 and the compressor 82 are connected via a flexible hose or the like. The hydrogen gas supplied from the hydrogen curl 87 is temporarily reduced to 1 MPa or less by a pressure reducing valve (not shown), and then stored in the pressure accumulator 83 in a state where the pressure is increased to 82 MPa by the compressor 82. The stored hydrogen gas is cooled to a temperature of −40 ° C. by heat exchange with the refrigerant cooled by the refrigerator 88, and while controlling the pressure by the filling machine 85, is stored in the fuel tank of the fuel cell vehicle through the filling nozzle. Will be filled.

なお、以下の説明では、水素ステーション７１（オンサイト方式水素ステーション７１Ａ、オフサイト方式水素ステーション７１Ｂ）と、水素出荷設備７２とをまとめて「水素供給源７０」と総称し、特に断りがない場合、水素供給源７０は、水素ステーション７１と水素出荷設備７２の双方を意味する。   In the following description, the hydrogen station 71 (on-site hydrogen station 71A, off-site hydrogen station 71B) and hydrogen shipping equipment 72 are collectively referred to as "hydrogen supply source 70", and unless otherwise specified. , Hydrogen supply source 70 means both a hydrogen station 71 and a hydrogen shipping facility 72.

次に、本実施形態に係る試料採取システムの構成について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、実施形態に係る試料採取システムの構成の一部を示す説明図であり、図１に示す試料採取システムの構成の続きを、図２に示す。図３は、試料容器を示す説明図である。試料採取システム１は、試料採取装置２と、露点計３と、試料容器５０と、捕集容器６０等とを備え、水素ステーション７１の充填機８５や、水素出荷設備７２のカードル用充填機８５Ａ（図８参照）の設置場所に配置される。   Next, the configuration of the sample collection system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a part of the configuration of the sample collection system according to the embodiment, and FIG. 2 shows a continuation of the configuration of the sample collection system shown in FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a sample container. The sampling system 1 includes a sampling device 2, a dew point meter 3, a sample container 50, a collection container 60, and the like. The filling machine 85 of the hydrogen station 71 and the filling machine 85A for curling of the hydrogen shipping facility 72 are provided. (See FIG. 8).

はじめに、試料容器５０について、説明する。試料容器５０は、例えば、SUS304、SUS316等のステンレス材からなり、容量２０Ｌ、最低常用温度−４０℃かつ、最高使用圧力０．９９ＭＰａの仕様で構成されている。試料容器５０は、図３に示すように、試料を流通させると共に、取り入れた試料を収容する機能を有する収容部５３と、この収容部５３の一端側（図３中、左側）に、試料を収容部５３内に流入するための流入部５１（第２入力ポート）と、流入部５１とは反対側（図３中、右側）に、収容部５３内に収容された試料を排出するための流出部５２（第２出力ポート）とを有している。流入部５１と流出部５２にはそれぞれ、試料の流路に対し、開路または閉路を行うバルブ５４が設けられている。   First, the sample container 50 will be described. The sample container 50 is made of, for example, stainless steel such as SUS304 and SUS316, and has a capacity of 20 L, a minimum normal temperature of −40 ° C., and a maximum operating pressure of 0.99 MPa. As shown in FIG. 3, the sample container 50 has a storage section 53 having a function of distributing the sample and storing the taken-in sample, and a sample on one end side (left side in FIG. 3) of the storage section 53. An inflow section 51 (second input port) for flowing into the storage section 53 and a discharge port for discharging the sample stored in the storage section 53 on the opposite side (the right side in FIG. 3) to the inflow section 51. Outflow part 52 (second output port). Each of the inflow portion 51 and the outflow portion 52 is provided with a valve 54 for opening or closing the sample flow path.

流入部５１のバルブ５４と流出部５２のバルブ５４は、試料の流通を制御する弁構造で構成されている。試料容器５０が試料採取システム１に組み込まれ、試料が収容部５３を流通可能な状態にあるときには、流入部５１のバルブ５４と流出部５２のバルブ５４とが開弁される。また、試料容器５０が試料採取システム１から取り外されるときには、流入部５１と流出部５２とが閉弁され、収容部５３に試料を充填した試料容器５０を持ち運ぶことができる。   The valve 54 of the inflow section 51 and the valve 54 of the outflow section 52 have a valve structure for controlling the flow of the sample. When the sample container 50 is incorporated in the sample collection system 1 and the sample is in a state where the sample can be circulated through the storage unit 53, the valve 54 of the inflow unit 51 and the valve 54 of the outflow unit 52 are opened. When the sample container 50 is removed from the sample collection system 1, the inflow portion 51 and the outflow portion 52 are closed, so that the sample container 50 filled with the sample in the storage portion 53 can be carried.

次に、試料採取装置２について、説明する。図１に示すように、試料採取装置２は、採取管路２１、パージ管路２２、第１排気管路２３、第２排気管路２４、及び第３排気管路２５の５つの管路を有している。採取管路２１は、充填機８５（またはカードル用充填機８５Ａ）の充填ノズルから水素ガスを取り入れるための第１入力部１１（第１入力ポート）と、試料を試料容器５０側に向けて排出するための第１出力部１３（第１出力ポート）との間を繋ぎ、水素ガスの流路をなす管路である。   Next, the sampling device 2 will be described. As shown in FIG. 1, the sampling device 2 includes five collection lines 21, a purge line 22, a first exhaust line 23, a second exhaust line 24, and a third exhaust line 25. Have. The sampling conduit 21 has a first input section 11 (first input port) for taking in hydrogen gas from a filling nozzle of the filling machine 85 (or a filling machine 85A for curling), and discharges the sample toward the sample container 50 side. And a first output section 13 (first output port) for performing a hydrogen gas flow path.

採取管路２１には、第１入力部１１側から順に、仕切弁４４、減圧弁４１、仕切弁４４、第１流量制御弁４２Ａ（流量制御弁）、及び流量計４８が直列接続で配管されている。また、採取管路２１のうち、第１入力部１１に最も隣接する仕切弁４４と減圧弁４１との間には、第１入力部１１と近接する側にパージ管路２２と、圧力計４７と連結した仕切弁４４と、第１入力部１１と離間する側に第１排気管路２３とが、採取管路２１と並列接続で配管されている。また、減圧弁４１の二次側（下流側）にも、圧力計４７と連結した仕切弁４４が、採取管路２１と並列接続で配管されている。   A gate valve 44, a pressure reducing valve 41, a gate valve 44, a first flow control valve 42A (flow control valve), and a flow meter 48 are connected in series to the sampling pipe 21 in this order from the first input unit 11 side. ing. Further, of the sampling line 21, between the gate valve 44 and the pressure reducing valve 41 closest to the first input unit 11, the purge line 22 and the pressure gauge 47 are provided on the side adjacent to the first input unit 11. The first exhaust pipe 23 is connected in parallel with the sampling pipe 21 on the side that is separated from the first input section 11. A gate valve 44 connected to a pressure gauge 47 is also provided on the secondary side (downstream side) of the pressure reducing valve 41 in parallel with the sampling pipe line 21.

減圧弁４１は、温度−４０℃で圧力８２ＭＰａの水素ガスを、１ＭＰａ未満（本実施形態では、一例で０．８５ＭＰａ）まで減圧可能な弁である。第１流量制御弁４２Ａは、減圧弁４１により１ＭＰａ未満に減圧された水素ガスで、温度−４０℃近傍に保たれた水素ガスを、流量１５Ｌ／ｍｉｎ．程度に調整可能なガス用の制御弁である。流量計４８は、第１流量制御弁４２Ａにより調整された水素ガスの流量を計測可能な周知の計測器である。   The pressure reducing valve 41 is a valve capable of reducing the pressure of hydrogen gas at a temperature of −40 ° C. and a pressure of 82 MPa to less than 1 MPa (in the embodiment, 0.85 MPa in an example). The first flow control valve 42A is a hydrogen gas whose pressure has been reduced to less than 1 MPa by the pressure reducing valve 41, and a hydrogen gas maintained at a temperature of around −40 ° C. is supplied at a flow rate of 15 L / min. It is a control valve for gas which can be adjusted to a certain degree. The flow meter 48 is a known measuring device capable of measuring the flow rate of the hydrogen gas adjusted by the first flow control valve 42A.

パージ管路２２は、供給源から窒素ガス流入するための管路であり、採取管路２１のうち、第２入力部１２と、減圧弁４１の一次側（上流側）の管路にある分岐部４９との間を繋いだ窒素ガスの流路をなす管路である。パージ管路２２には、第２入力部１２側から順に、仕切弁４４と逆止弁４５が、直列接続で配管されている。試料の採取を完了した後、採取管路２１内に残存する水素ガスのパージを行うとき、窒素ガスが、パージ管路２２を通じて、第２入力部１２から採取管路２１内に供給されるが、通常の使用では、パージ管路２２内の仕切弁４４は、閉路されている。   The purge line 22 is a line through which nitrogen gas flows from the supply source. The purge line 22 is a branch in the second input part 12 of the sampling line 21 and a line on the primary side (upstream side) of the pressure reducing valve 41. This is a pipe that forms a flow path of nitrogen gas that connects to the section 49. A gate valve 44 and a check valve 45 are connected in series in the purge line 22 in order from the second input unit 12 side. When purging of the hydrogen gas remaining in the collection line 21 after the completion of the sample collection, nitrogen gas is supplied from the second input unit 12 into the collection line 21 through the purge line 22. In normal use, the gate valve 44 in the purge line 22 is closed.

第１排気管路２３は、採取管路２１のうち、第１入力部１１と減圧弁４１との間と、大気放散設備と連通した第２出力部１４との間を、仕切弁４４を介して繋ぐ管路である。試料（水素ガス）の採取時には通常、第１排気管路２３の仕切弁４４は閉路されており、試料の採取を終了した後等、採取管路２１内に残存した水素ガスを排気するときには、第１排気管路２３の仕切弁４４は開路される。   The first exhaust pipe 23 is connected between the first input section 11 and the pressure reducing valve 41 of the sampling pipe 21 and the second output section 14 communicating with the air emission device via a gate valve 44. It is a conduit that connects. Normally, the gate valve 44 of the first exhaust pipe 23 is closed when a sample (hydrogen gas) is collected, and when the hydrogen gas remaining in the collection pipe 21 is exhausted, for example, after the sample is collected, The gate valve 44 of the first exhaust pipe 23 is opened.

第２排気管路２４は、採取管路２１のうち、減圧弁４１の二次側と第１流量制御弁４２Ａとの間と、大気放散設備と連通した第３出力部１５との間を、仕切弁４４を介して繋ぐ管路であり、採取管路２１と並列接続で配管されている。試料の採取時には通常、第２排気管路２４の仕切弁４４は閉路されており、試料の採取を完了した後等、採取管路２１内に残存する水素ガスを外部に排気するときには、第２排気管路２４の仕切弁４４は開路される。   The second exhaust pipe 24 connects between the secondary side of the pressure-reducing valve 41 and the first flow control valve 42A in the sampling pipe 21, and between the third output unit 15 communicating with the air emission facility, This is a pipeline connected via a gate valve 44 and is connected in parallel with the sampling pipeline 21. Normally, the gate valve 44 of the second exhaust pipe 24 is closed at the time of sampling the sample, and when exhausting the hydrogen gas remaining in the sampling pipe 21 to the outside, for example, after completing the sampling of the sample, the second valve 44 is closed. The gate valve 44 of the exhaust pipe 24 is opened.

第３排気管路２５は、減圧弁４１の二次側と第１流量制御弁４２Ａとの間と、大気放散設備と連通した第４出力部１６との間を繋ぐ管路であり、第２排気管路２４と同様、採取管路２１と並列接続で配管されている。第３排気管路２５には、上流側（図１中、左側）から順に、仕切弁４４、破裂板４３、圧力計４７、及び安全弁４６が直列接続で配管されている。なお、破裂板４３と圧力計４７について、第３排気管路２５への配管を省略しても良い。   The third exhaust pipe 25 is a pipe connecting between the secondary side of the pressure reducing valve 41 and the first flow control valve 42A, and between the fourth output section 16 communicating with the air emission facility, and the second exhaust pipe 25. Like the exhaust pipe 24, the pipe is connected in parallel with the sampling pipe 21. A gate valve 44, a rupturable plate 43, a pressure gauge 47, and a safety valve 46 are connected in series to the third exhaust pipe 25 in order from the upstream side (the left side in FIG. 1). Note that the rupture plate 43 and the pressure gauge 47 may be omitted from piping to the third exhaust pipe 25.

水素ガスが、例えば、設定圧力値１ＭＰａ等、設定された所定の圧力値以上で第３排気管路２５内を流通したときに、破裂板４３は、水素ガスを第３排気管路２５内から外部に開放することにより、第３排気管路２５の封鎖を解除する。破裂板４３と同様、安全弁４６も、第３排気管路２５内で設定圧力値以上になった一次側の水素ガスを、第３排気管路２５から外部に開放する。   When the hydrogen gas flows in the third exhaust pipe 25 at a predetermined pressure value or more such as a set pressure value of 1 MPa, for example, the rupturable plate 43 transfers the hydrogen gas from the third exhaust pipe 25 to the inside. By opening to the outside, the blockage of the third exhaust pipe 25 is released. Like the rupturable plate 43, the safety valve 46 also releases the hydrogen gas on the primary side that has reached the set pressure value or higher in the third exhaust pipe 25 to the outside from the third exhaust pipe 25.

試料採取装置２の第１出力部１３には、本実施形態では、２つの試料容器５０（第１試料容器５０Ａ、第２試料容器５０Ｂ）が、直列接続で装着またはその解除を可能に連結されている。具体的には、第１出力部１３と接続する第１接続管路２７には、第１出力部１３側から順に、仕切弁４４、及び第１試料容器５０Ａの流入部５１が、直列接続で配管されている。また、この第１試料容器５０Ａの流出部５２と接続する容器間接続管路２８には、２つの仕切弁４４を介して第２試料容器５０Ｂの流入部５１が、直列接続で配管されている。   In the present embodiment, two sample containers 50 (a first sample container 50A and a second sample container 50B) are connected to the first output unit 13 of the sample collection device 2 in series connection so as to be mounted or released. ing. Specifically, the gate valve 44 and the inflow section 51 of the first sample container 50A are connected in series to the first connection pipe 27 connected to the first output section 13 in order from the first output section 13 side. It is plumbed. Further, the inflow portion 51 of the second sample container 50B is connected in series to the inter-container connection pipe 28 connected to the outflow portion 52 of the first sample container 50A via two gate valves 44. .

第４排気管路２６は、第１試料容器５０Ａの流出部５２と大気放散設備との間を、圧力計４７と連結した仕切弁４４、及び破裂板４３を介して繋ぐ管路であり、容器間接続管路２８と並列接続で配管されている。すなわち、第１試料容器５０Ａの流出部５２側には、試料が設定圧力値以上で流通したときに、試料を外部に開放する破裂板４３が、容器間接続管路２８と並列に配管されている。   The fourth exhaust pipe 26 is a pipe connecting the outlet 52 of the first sample container 50 </ b> A and the air emission facility via a gate valve 44 connected to a pressure gauge 47 and a rupturable plate 43. The connection pipe 28 is connected in parallel with the connection pipe 28. That is, a rupturable plate 43 that opens the sample to the outside when the sample flows at a pressure equal to or higher than the set pressure value is provided on the outflow portion 52 side of the first sample container 50A in parallel with the inter-container connection pipe 28. I have.

第２試料容器５０Ｂの流出部５２と接続する第２接続管路２９には、２つの仕切弁４４を介して露点計３が直列接続で配管され、この露点計３の下流側（図２中、右側）は、仕切弁４４を介して大気放散設備と連通している。圧力計４７と連結した仕切弁４４、及び破裂板４３を直列配管で繋ぐ管路は、第２接続管路２９のうち、第２試料容器５０Ｂの流出部５２と並列接続で連通すると共に、第４排気管路２６のうち、破裂板４３の下流側管路とも並列接続で連通している。   The dew point meter 3 is connected in series to the second connection pipe line 29 connected to the outflow part 52 of the second sample container 50B via two gate valves 44, and the dew point meter 3 is downstream of the dew point meter 3 (in FIG. 2). , Right side) communicates with the air emission device via a gate valve 44. The line connecting the gate valve 44 connected to the pressure gauge 47 and the rupturable plate 43 by serial piping communicates with the outflow portion 52 of the second sample container 50B in the second connection line 29 in parallel connection. Of the four exhaust pipes 26, the pipes on the downstream side of the rupturable plate 43 are also connected in parallel connection.

すなわち、第２試料容器５０Ｂの流出部５２側には、試料が設定圧力値以上で流通したときに、試料を外部に開放する破裂板４３が、第２接続管路２９と並列に配管されている。第２接続管路２９には、露点計３が、試料の露点を計測可能に配設されている。   That is, on the outflow portion 52 side of the second sample container 50B, a rupture plate 43 that opens the sample to the outside when the sample flows at a set pressure value or more is piped in parallel with the second connection pipe line 29. I have. The dew point meter 3 is provided in the second connection pipe line 29 so that the dew point of the sample can be measured.

また、第２接続管路２９は、４系統の捕集管路３０と並列接続で連結されている。各捕集管路３０には、上流側（図２中、左側）から順に、仕切弁４４、第２流量制御弁４２Ｂ、捕集容器６０、仕切弁４４、及び流量計４８が、直列接続で配管されている。４系統の捕集管路３０では、４つの捕集容器６０（第１捕集容器６０Ａ、第２捕集容器６０Ｂ、第３捕集容器６０Ｃ、捕集カートリッジ６１）は何れも、露点計３と並列に配置されている。   The second connection pipe 29 is connected to the four collection pipes 30 in parallel. A gate valve 44, a second flow control valve 42B, a collection container 60, a gate valve 44, and a flow meter 48 are connected in series to each collection pipe 30 in order from the upstream side (the left side in FIG. 2). It is plumbed. In the four collection channels 30, all of the four collection containers 60 (the first collection container 60A, the second collection container 60B, the third collection container 60C, and the collection cartridge 61) have a dew point meter 3 And are arranged in parallel.

４系統の捕集管路３０のうち、３系統の捕集容器６０（例えば、第１捕集容器６０Ａ、第２捕集容器６０Ｂ、第３捕集容器６０Ｃ）は、上流側（図２中、左側）から供給された試料を、槽内に浸した水等の液体中を通過させて下流側（図２中、右側）へと流通させる構造であり、試料に含まれている有機物等の成分を分析するのに、液密状態になっている容器内で、有機物等の成分が溶解した液体を捕集する容器である。残り１系統の捕集容器６０（同様に、捕集カートリッジ６１）は、供給される試料を、上流側（図２中、左側）から下流側（図２中、右側）へと流通させる構造であり、試料に含まれているアルデヒド類の成分を分析するのに、通過する試料を気密状態で捕集するカートリッジ式容器である。   Of the four collection pipelines 30, three collection containers 60 (for example, a first collection container 60A, a second collection container 60B, and a third collection container 60C) are on the upstream side (in FIG. 2). , Left side), the sample supplied from the sample is passed through a liquid such as water immersed in the tank, and is circulated to the downstream side (the right side in FIG. 2). A container for collecting a liquid in which components such as organic substances are dissolved in a liquid-tight container for analyzing components. The remaining one collection system 60 (similarly, the collection cartridge 61) has a structure in which the supplied sample flows from the upstream side (the left side in FIG. 2) to the downstream side (the right side in FIG. 2). There is a cartridge-type container that collects a passing sample in an airtight state in order to analyze aldehyde components contained in the sample.

次に、本実施形態に係る試料採取システム１を用いた水素ガスのサンプリング法について、説明する。試料採取システム１は、品質管理上、定期的な点検を必要とする水素供給源７０（水素ステーション７１や水素出荷設備７２）の充填機８５（またはカードル用充填機８５Ａ）の設置現場に運び込まれた後、その現場で、試料採取装置２と露点計３と試料容器５０と捕集容器６０等とを、図１及び図２に示す配管系統に沿って接続し構成される。充填機８５等の充填ノズル８６は第１入力部１１に、窒素ガス供給源は第２入力部１２に、それぞれ接続される。第２出力部１４と、第３出力部１５と、第４出力部１６と、第４排気管路２６は、大気放散設備と連通した状態にする。第２接続管路２９の露点計３の下流側も、大気放散設備と連通した状態にする。   Next, a sampling method of hydrogen gas using the sampling system 1 according to the present embodiment will be described. The sampling system 1 is carried to the installation site of the filling machine 85 (or the filling machine 85A for curdles) of the hydrogen supply source 70 (the hydrogen station 71 or the hydrogen shipping facility 72) that requires periodic inspection for quality control. After that, on the site, the sample collection device 2, the dew point meter 3, the sample container 50, the collection container 60 and the like are connected and configured along the piping system shown in FIGS. The filling nozzle 86 of the filling machine 85 or the like is connected to the first input unit 11, and the nitrogen gas supply source is connected to the second input unit 12. The 2nd output part 14, the 3rd output part 15, the 4th output part 16, and the 4th exhaust pipe 26 are made into the state where it was connected with the air emission facilities. The downstream side of the dew point meter 3 of the second connection pipe line 29 is also in communication with the air emission equipment.

次に、第１試料容器５０Ａ及び第２試料容器５０Ｂに対し、各流入部５１側と各流出部５２の仕切弁４４と、露点計３を挟む上流側と下流側の双方の仕切弁４４と、４つの系統とも、捕集管路３０を挟む上流側と下流側の双方の仕切弁４４とを合わせた計１４ケの仕切弁４４（圧力計４７と連結した仕切弁４４は常時開路であるため除外）を、全て完全に開路しておく。また、第１流量制御弁４２Ａ及び第２流量制御弁４２Ｂを、全て完全に閉路しておく。また、通常使用では、パージ管路２２内の仕切弁４４は、閉弁状態であるが、配管パージ時には、この仕切弁４４を開弁させ、窒素ガスを、窒素ガス供給源から採取管路２１等に向けて流通させる。   Next, with respect to the first sample container 50A and the second sample container 50B, the gate valves 44 of each inflow part 51 side and each outflow part 52, and both the upstream and downstream gate valves 44 sandwiching the dew point meter 3, In all of the four systems, a total of 14 gate valves 44 including the upstream and downstream gate valves 44 sandwiching the collection pipe 30 (the gate valves 44 connected to the pressure gauge 47 are always open circuits). Exclusions) are completely open. Further, the first flow control valve 42A and the second flow control valve 42B are all completely closed. Further, in normal use, the gate valve 44 in the purge line 22 is in a closed state. However, at the time of pipe purging, the gate valve 44 is opened to supply nitrogen gas from the nitrogen gas supply source to the collection line 21. Etc.

次に、試料採取装置２内の３つの圧力計４７で、各指示値が正常な規定値になっていることを確認した上で、圧力８２ＭＰａで温度−４０℃の水素ガス（最も過酷な条件下となる場合）を、充填機８５等の充填ノズル８６により第１入力部１１を通じて採取管路２１に供給する。この状態にある水素ガスは、減圧弁４１を通じて１ＭＰａ未満まで減圧されて、圧力調整後の水素ガスとして、減圧弁４１の下流側を流通する。   Next, after confirming that each indicated value is a normal specified value with three pressure gauges 47 in the sample collection device 2, hydrogen gas at a pressure of 82 MPa and a temperature of −40 ° C. (the most severe conditions) Is supplied to the sampling conduit 21 through the first input unit 11 by the filling nozzle 86 of the filling machine 85 or the like. The hydrogen gas in this state is reduced in pressure to less than 1 MPa through the pressure reducing valve 41, and flows through the downstream side of the pressure reducing valve 41 as a pressure-adjusted hydrogen gas.

次に、第１流量制御弁４２Ａを僅かに開弁し、圧力調整後の水素ガスを、第１接続管路２７、第１試料容器５０Ａ、容器間接続管路２８、及び第２試料容器５０Ｂを通じて、第２接続管路２９と４系統の捕集管路３０に流す。このとき、第１試料容器５０Ａの流出部５２側にある圧力計４７と、第２試料容器５０Ｂの流出部５２側にある圧力計４７で、各指示値が変動しないことを確認する。その後、第１流量制御弁４２Ａと連結する流量計４８で、流量１４Ｌ／ｍｉｎ．が計測されるまで、第１流量制御弁４２Ａの弁開度を徐々に開放する。   Next, the first flow control valve 42A is slightly opened, and the hydrogen gas after pressure adjustment is supplied to the first connection pipe 27, the first sample container 50A, the inter-container connection pipe 28, and the second sample container 50B. Through the second connection pipe 29 and the four collection pipes 30. At this time, it is confirmed that each indicated value does not fluctuate by the pressure gauge 47 on the outflow portion 52 side of the first sample container 50A and the pressure gauge 47 on the outflow portion 52 side of the second sample container 50B. Thereafter, a flow rate of 14 L / min. Is measured by a flow meter 48 connected to the first flow control valve 42A. Until is measured, the valve opening of the first flow control valve 42A is gradually opened.

次に、圧力０．８５ＭＰａで流量１４Ｌ／ｍｉｎ．とした調整後の水素ガスを、約６０ｍｉｎ．間、第１試料容器５０Ａと第２試料容器５０Ｂとに流通し続け、第１試料容器５０Ａの内部と第２試料容器５０Ｂの内部を、調整後の水素ガスでパージ（浄化）しておく。併せて、露点計３で試料の露点を測定するのにあたり、第１流量制御弁４２Ａの開弁によりこの調整後の水素ガスを露点計３に流通し続け、露点をより的確に精度良く測定することができる状態になるまで、開弁開始から約６０ｍｉｎ．間、試料の経時的な状態変化を観察する。露点計３で、検出した露点の指示値が安定したら、露点の測定タイミングとして、第１試料容器５０Ａと第２試料容器５０Ｂのパージを終え、作業者は、その安定した指示値を記録する。この状態になれば、第１試料容器５０Ａと第２試料容器５０Ｂとの内部は、試料の流通前に残留する他の気体による影響をほとんど受けない程度に浄化されている。   Next, at a pressure of 0.85 MPa and a flow rate of 14 L / min. Adjusted hydrogen gas for about 60 min. During this time, the flow continues through the first sample container 50A and the second sample container 50B, and the inside of the first sample container 50A and the inside of the second sample container 50B are purged (purified) with the adjusted hydrogen gas. In addition, when measuring the dew point of the sample with the dew point meter 3, the hydrogen gas after this adjustment is kept flowing through the dew point meter 3 by opening the first flow control valve 42A, and the dew point is measured more accurately and accurately. About 60 min. During this time, the state of the sample over time is observed. When the dew point indication value detected by the dew point meter 3 is stabilized, purging of the first sample container 50A and the second sample container 50B is completed as a dew point measurement timing, and the operator records the stable indication value. In this state, the insides of the first sample container 50A and the second sample container 50B are purified to such an extent that they are hardly affected by other gases remaining before the sample flows.

次に、捕集容器６０を用いて、試料に含まれる有機物等の成分を捕集する方法について、説明する。第１捕集容器６０Ａ〜第３捕集容器６０Ｃ（捕集容器６０）により有機物等の成分を溶解させた液体の捕集と、捕集カートリッジ６１（捕集容器６０）による試料の捕集は、露点計３により試料の露点の計測と同時に実施される。捕集管路３０内の第２流量制御弁４２Ｂは４系統全て、前もって完全に閉弁した状態にある。前述したように、第１流量制御弁４２Ａを僅かに開弁した後、約６０ｍｉｎ．が経過した頃になると、第１試料容器５０Ａと第２試料容器５０Ｂとのパージは完了しているため、この時点で、４つの第２流量制御弁４２Ｂ全てを、僅かに開弁する。これにより、第２接続管路２９等を通じて供給される試料は、捕集管路３０を通じて第２流量制御弁４２Ｂを流通し、流通量を僅かに抑えた状態で、第１捕集容器６０Ａ〜第３捕集容器６０Ｃ内に浸した水等の液体中と、捕集カートリッジ６１とに供給される。液体中に供給された試料は、視認可能な気泡状となって液体中を浮上する。   Next, a method for collecting components such as organic substances contained in a sample using the collection container 60 will be described. The collection of the liquid in which components such as organic substances are dissolved by the first collection container 60A to the third collection container 60C (collection container 60) and the collection of the sample by the collection cartridge 61 (collection container 60) are performed. And the dew point meter 3 measures the dew point of the sample at the same time. The second flow control valves 42B in the collection line 30 are completely closed in advance in all four systems. As described above, after the first flow control valve 42A is slightly opened, it is about 60 min. When the time has elapsed, the purging of the first sample container 50A and the second sample container 50B has been completed. At this point, all four second flow control valves 42B are slightly opened. As a result, the sample supplied through the second connection pipe 29 and the like flows through the second flow control valve 42B through the collection pipe 30 and the first collection containers 60A to 60A are slightly reduced in flow amount. The liquid is supplied to a liquid such as water immersed in the third collection container 60C and to the collection cartridge 61. The sample supplied in the liquid floats in the liquid as visible bubbles.

作業者は、試料による気泡を目視で確認できた時点で、捕集管路３０内の流量計４８により流量１Ｌ／ｍｉｎ．が計測されるまで、第２流量制御弁４２Ｂの弁開度を徐々に開放する。次に、４系統の捕集管路３０でそれぞれ、圧力０．８５ＭＰａで流量１Ｌ／ｍｉｎ．とした試料を、最大約４０ｍｉｎ．間、各捕集容器６０に流通し続け、試料に含まれている有機物等の成分が溶けた液体を捕集する。捕集完了後、４つの第２流量制御弁４２Ｂ全てを、完全に閉弁する。   When the operator can visually check the bubbles in the sample, the flow rate of 1 L / min. Until is measured, the valve opening of the second flow control valve 42B is gradually opened. Next, the flow rate of 1 L / min. , And a maximum of about 40 min. During this time, the liquid continues to flow through each collection container 60 and collects a liquid in which components such as organic substances contained in the sample are dissolved. After the collection is completed, all four second flow control valves 42B are completely closed.

次に、試料容器５０に試料を充填する方法について、説明する。はじめに、第４排気管路２６内の２つの圧力計４７で、各指示値が正常な規定値になっていることを確認した上で、第２試料容器５０Ｂの流出部５２のバルブ５４をゆっくりと閉路操作して完全に閉弁する。そして、第１試料容器５０Ａの流出部５２側にある圧力計４７と、第２試料容器５０Ｂの流出部５２側にある圧力計４７の各指示値が、第１接続管路２７、容器間接続管路２８、及び第２接続管路２９を流れる試料の流量に対応した圧力上昇率で変動しているかを確認する。例えば、第１接続管路２７、容器間接続管路２８、及び第２接続管路２９を、試料が１０Ｌ／ｍｉｎ．の流量で流れる場合には、上述した２つの圧力計４７の各指示値が、０．０２５ＭＰａ／ｍｉｎ．の圧力上昇率で変動していることを確認する。   Next, a method of filling the sample into the sample container 50 will be described. First, after confirming with the two pressure gauges 47 in the fourth exhaust pipe 26 that each indicated value is a normal specified value, the valve 54 of the outlet 52 of the second sample container 50B is slowly turned on. To close the valve completely. The indicated values of the pressure gauge 47 on the outlet 52 side of the first sample container 50A and the pressure gauge 47 on the outlet 52 side of the second sample container 50B correspond to the first connection pipe line 27 and the connection between the containers. It is checked whether the pressure is increasing at a rate corresponding to the flow rate of the sample flowing through the pipe 28 and the second connection pipe 29. For example, the first connection pipe 27, the inter-container connection pipe 28, and the second connection pipe 29 are supplied with a sample of 10 L / min. In the case of flowing at a flow rate of 0.025 MPa / min. Confirm that it fluctuates at the pressure rise rate.

このように、試料が、その流量に対応した圧力上昇率を維持した状態で、第１試料容器５０Ａと第２試料容器５０Ｂとに供給され続け、第２試料容器５０Ｂ側にある圧力計４７の指示値が、０．８５ＭＰａに達したら、第１試料容器５０Ａの流入部５１のバルブ５４を閉路操作して完全に閉弁する。次いで、第１試料容器５０Ａの流出部５２のバルブ５４と、第２試料容器５０Ｂの流入部５１のバルブ５４とをそれぞれ、閉路操作して完全に閉弁する。かくして、圧力０．８５ＭＰａの水素ガスである試料が、第１試料容器５０Ａと第２試料容器５０Ｂとに充填される。   In this manner, the sample is continuously supplied to the first sample container 50A and the second sample container 50B while maintaining the pressure increase rate corresponding to the flow rate, and the pressure gauge 47 on the second sample container 50B side is used. When the indicated value reaches 0.85 MPa, the valve 54 of the inflow section 51 of the first sample container 50A is closed by completely closing the valve. Next, the valve 54 of the outflow part 52 of the first sample container 50A and the valve 54 of the inflow part 51 of the second sample container 50B are respectively closed to completely close the valves. Thus, a sample that is a hydrogen gas having a pressure of 0.85 MPa is filled in the first sample container 50A and the second sample container 50B.

すなわち、試料採取システム１では、試料は、減圧弁４１により元圧８２ＭＰａを１ＭＰａ未満に減圧すると共に、第１流量制御弁４２Ａにより流通量の制御を伴った調整後の水素ガスであり、第１出力部１３から第１接続管路２７、第１試料容器５０Ａ（試料容器５０）、容器間接続管路２８、第２試料容器５０Ｂ（試料容器５０）、及び第２接続管路２９を通じて、露点計３と４つの捕集容器６０に、同時に供給される。露点計３が試料の露点を計測し、この試料に含まれている有機物等の成分を溶解させた液体が第１捕集容器６０Ａ〜第３捕集容器６０Ｃで捕集される共に、試料が捕集カートリッジ６１に捕集された後、調整後の水素ガスである試料が、２つの試料容器５０内にそれぞれ、充填圧０．８５ＭＰａで充填される。   That is, in the sample collection system 1, the sample is hydrogen gas that has been adjusted by reducing the original pressure of 82 MPa to less than 1 MPa by the pressure reducing valve 41 and controlling the flow rate by the first flow control valve 42A. The dew point from the output unit 13 through the first connection pipe 27, the first sample container 50A (sample container 50), the inter-container connection pipe 28, the second sample container 50B (sample container 50), and the second connection pipe 29. A total of three and four collection containers 60 are simultaneously supplied. The dew point meter 3 measures the dew point of the sample, and a liquid in which components such as organic substances contained in the sample are dissolved is collected in the first collection container 60A to the third collection container 60C, and the sample is collected. After being collected by the collection cartridge 61, the sample as the adjusted hydrogen gas is filled in the two sample containers 50 at a filling pressure of 0.85 MPa, respectively.

次に、サンプリングした試料を分析機関に渡す要領について、実施形態に係る試料採取システムと従来形態に係る試料採取システムとを対比して説明する。図８は、実施形態に係る試料採取システムにより試料の成分を分析する工程を示す説明図である。図９は、従来形態に係る試料採取システムにより試料の成分を分析する工程を示す説明図である。   Next, a procedure for transferring a sampled sample to an analysis institution will be described in comparison with a sample collection system according to the embodiment and a sample collection system according to the related art. FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a process of analyzing components of a sample by the sample collection system according to the embodiment. FIG. 9 is an explanatory diagram showing a process of analyzing components of a sample by a sample collection system according to a conventional embodiment.

はじめに、特許文献１の技術を用いた従来形態に係る試料採取システムについて、簡単に説明する。図９に示すように、従来形態に係る試料採取システムの場合、試料が、水素ステーション７１に相当する水素供給源１７０で、７０ＭＰａという高圧の水素ガスから、充填機１８５（またはカードル用充填機１８５Ａ）の充填ノズル１８６によって採取され、減圧弁で１４ＭＰａに減圧して試料容器１５０に充填されていた。試料容器１５０は、前述したように、最大耐圧１４．７ＭＰａ、内容積４７Ｌ、充填量７．０ｍ３等の仕様規格で構成されており、試料の充填及びその排出を、先端部にある１つの口金を通じて行うバッチパージ式のボンベである。 First, a brief description will be given of a sample collection system according to a conventional embodiment using the technique of Patent Document 1. As shown in FIG. 9, in the case of the sample collection system according to the related art, a sample is supplied from a hydrogen supply source 170 corresponding to a hydrogen station 71 from a high-pressure hydrogen gas of 70 MPa to a filling machine 185 (or a curling filling machine 185A). The sample was collected by the filling nozzle 186), and the pressure was reduced to 14 MPa by the pressure reducing valve, and the sample container 150 was filled. As described above, the sample container 150 is configured according to specifications such as a maximum withstand pressure of 14.7 MPa, an internal volume of 47 L, and a filling amount of 7.0 m 3 . This is a batch purge type cylinder that is performed through a base.

約７．０ｍ３にも及ぶ試料を充填した試料容器１５０は、専門の分析機関９０に運搬される。そして、分析機関９０では、試料容器１５０内の試料は、ガス分析機器９１で分析するのに使用する分と、捕集容器１６０（第１捕集容器６０Ａ等と同じ役割）で試料を液体に溶解させこの液体を液体分析機器９２にかけて分析する分と、捕集カートリッジ６１で捕集した試料に含むアルデヒド類を分析するのに使用する分と、露点計１０３（露点計３と同じ役割）で露点を計測するのに使用する分とに分別され、試料の成分に対する種々の分析が行われていた。 The sample container 150 filled with a sample of up to about 7.0 m 3 is transported to a specialized analysis institution 90. Then, in the analysis institution 90, the sample in the sample container 150 is converted into a liquid by the collection container 160 (the same role as the first collection container 60A) by the amount used for analysis by the gas analyzer 91. The amount to be dissolved and analyzed by the liquid analyzer 92 and the amount to be used to analyze the aldehydes contained in the sample collected by the collection cartridge 61 and the amount to be used for analysis by the dew point meter 103 (the same role as the dew point meter 3) are used. Various analyzes have been performed on the components of the sample, separated from those used for measuring the dew point.

これに対し、図８に示すように、実施形態に係る試料採取システム１の場合、試料が、水素供給源７０（水素ステーション７１、水素出荷設備７２）で最大８２ＭＰａという高圧の水素ガスから、充填機８５（またはカードル用充填機８５Ａ）の充填ノズル８６によって採取され、ガス分析機器９１で分析するのに使用するだけの分として、圧力を０．８５ＭＰａに調整して試料容器５０に充填されている。また、試料容器５０内に試料を充填する前工程で、液体分析機器９２等にかけて分析するだけの分として使用する試料が、前処理を施した状態で、捕集容器６０内に捕集されていると共に、試料の露点は、水素供給源７０のある現場で露点計３により計測されており、露点の測定データが既に取得されている。   On the other hand, as shown in FIG. 8, in the case of the sampling system 1 according to the embodiment, the sample is charged from a high-pressure hydrogen gas of a maximum of 82 MPa at the hydrogen supply source 70 (hydrogen station 71, hydrogen shipping facility 72). The sample is collected by the filling nozzle 86 of the machine 85 (or the filling machine 85A for the curdle), and the pressure is adjusted to 0.85 MPa to fill the sample container 50 only for use in the analysis by the gas analyzer 91. I have. Further, in a pre-process of filling the sample into the sample container 50, a sample to be used only for analysis by the liquid analyzer 92 or the like is collected in the collection container 60 in a state where the sample is pre-processed. At the same time, the dew point of the sample is measured by the dew point meter 3 at the site where the hydrogen supply source 70 is located, and the measurement data of the dew point has already been acquired.

そのため、試料容器５０内に試料を充填した後工程では、試料容器５０と捕集容器６０が、専門の分析機関９０に運搬される。そして、分析機関９０では、試料容器５０内の試料は、ガス分析機器９１等にかけられて、主に無機物等の試料内成分が分析される。第１捕集容器６０Ａ〜第３捕集容器６０Ｃで捕集した液体は、液体分析機器９２にかけられて、主に有機物等の試料内成分が分析される。捕集カートリッジ６１で捕集した試料は、含有するアルデヒド類（図１０に示すホルムアルデヒド）についても、ガス分析機器９１を用いて分析される。   Therefore, in a process after the sample is filled in the sample container 50, the sample container 50 and the collection container 60 are transported to a specialized analysis institution 90. Then, in the analysis institution 90, the sample in the sample container 50 is applied to a gas analyzer 91 or the like, and mainly the components in the sample such as inorganic substances are analyzed. The liquid collected by the first collection container 60A to the third collection container 60C is applied to a liquid analyzer 92 to analyze mainly components in the sample such as organic substances. The aldehydes contained in the sample collected by the collection cartridge 61 (formaldehyde shown in FIG. 10) are also analyzed using the gas analyzer 91.

ここで、サンプリングした試料を分析する成分について、簡単に説明する。図１０は、試料の成分分析で適用される水素ガスの品質規格をまとめた表である。試料容器５０で採取した試料に含む無機物等の成分は、参照する図１０に列挙された分析項目のうち、「全炭化水素・酸素・ヘリウム・窒素・アルゴン・二酸化炭素・一酸化炭素・全硫黄」を対象としている。捕集容器６０で採取した試料に含む有機物等の成分は、「ギ酸・ホルムアルデヒド・アンモニア・全ハロゲン」を対象としている。   Here, components for analyzing a sampled sample will be briefly described. FIG. 10 is a table summarizing the quality standards of hydrogen gas applied in component analysis of a sample. Ingredients such as inorganic substances contained in the sample collected in the sample container 50 are included in the analysis items listed in FIG. 10 to be referred to as “all hydrocarbons, oxygen, helium, nitrogen, argon, carbon dioxide, carbon monoxide, total sulfur”. Is targeted. The components such as organic substances contained in the sample collected by the collection container 60 are intended to be “formic acid, formaldehyde, ammonia, and all halogens”.

水素供給源７０で定期的に行われる水素ガスの分析では、試料容器５０で採取した試料に含む成分と、捕集容器６０で採取した試料に含む成分は、図１０に示す水素ガスの品質規格に基づき、各分析項目に設定されている許容基準濃度以下と定められている。   In the analysis of the hydrogen gas periodically performed by the hydrogen supply source 70, the components included in the sample collected in the sample container 50 and the components included in the sample collected in the collection container 60 meet the hydrogen gas quality standards shown in FIG. Is determined to be equal to or less than the allowable reference concentration set for each analysis item.

試料に含む水分は、露点計３により露点を計測することで把握できる。図１０に示すように、品質規格では、水素ガス中に含む水分の許容基準濃度は、５ｐｐｍ以下と定められている。これは、次述する理由によるものである。例えば、水分５ｐｐｍを含む水素ガスであれば、この水素ガスが−６６℃以下に冷却されると、水素ガスに含んだ水分が析出する。他方、水素供給源７０では、充填機８５（またはカードル用充填機８５Ａ）から供給される水素ガスは、圧力８２ＭＰａまで昇圧した状態で、−４０℃に冷却されている。水素ガスが高圧状態で冷却されると、水素ガスに含んだ水分が析出し易くなることから、水分の析出に起因した燃料電池自動車（車両）等への悪影響を防止するため、品質管理上、この水素ガスの露点を露点計３で計測することにより、水素ガス中の水分を管理することが、特に重要になっている。   The moisture contained in the sample can be grasped by measuring the dew point with the dew point meter 3. As shown in FIG. 10, the quality standard specifies that the allowable reference concentration of water contained in hydrogen gas is 5 ppm or less. This is for the following reason. For example, in the case of a hydrogen gas containing 5 ppm of water, when the hydrogen gas is cooled to −66 ° C. or lower, the water contained in the hydrogen gas precipitates. On the other hand, in the hydrogen supply source 70, the hydrogen gas supplied from the filling machine 85 (or the filling machine for curdle 85A) is cooled to −40 ° C. while the pressure is increased to 82 MPa. When the hydrogen gas is cooled under high pressure, the moisture contained in the hydrogen gas is apt to precipitate, so that the adverse effect on the fuel cell vehicle (vehicle) and the like due to the precipitation of the moisture is prevented. It is particularly important to control the moisture in the hydrogen gas by measuring the dew point of the hydrogen gas with the dew point meter 3.

次に、本実施形態に係る試料採取システム１の作用・効果について説明する。試料採取システム１は、燃料となる水素ガスを車両に供給する水素ステーション７１で、または、生成した該水素ガスを該水素ステーション７１に向けて供給する水素出荷設備７２で、点検時等に、蓄圧器８３に貯蔵された水素ガスを採取し、採取した試料の成分を分析するのに、該試料を試料容器５０内に充填する試料採取システムにおいて、蓄圧器８３側から水素ガスを取り入れるための第１入力部１１と、試料を試料容器５０側に向けて排出するための第１出力部１３とを有し、第１入力部１１と第１出力部１３とを繋ぐ流路が形成された採取管路２１には、第１入力部１１に流入した水素ガスを１ＭＰａ未満に減圧する減圧弁４１と、減圧弁４１により減圧された水素ガスの流量を制御する第１流量制御弁４２Ａと、試料の採取後、採取管路２１内に残存する水素ガスを外部に向けて排気する第１排気管路２３とを接続して配管された試料採取装置２と、試料容器５０と、露点計３とを備えている。試料容器５０は、供給される試料の流入口として、バルブ５４により試料の流路を開閉可能に形成した流入部５１と、収容されている試料の流出口として、流入部５１とは反対側にバルブ５４により試料の流路を開閉可能に形成した流出部５２とを有している。流入部５１と流出部５２とに対し、それぞれ接続する管（第１接続管路２７、容器間接続管路２８、第２接続管路２９）と自在に着脱可能であり、流出部５２は、第１接続管路２７により第１出力部１３と連通可能に接続されると共に、流出部５２と連通可能に接続された第２接続管路２９に、露点計３が試料の露点を計測可能に配設されている。試料は、第１流量制御弁４２Ａで流量の制御を伴った調整後の水素ガスであり、第１出力部１３から第１接続管路２７、試料容器５０、及び第２接続管路２９を通じて、露点計３に供給されると共に、試料容器５０には、圧力０．８５ＭＰａの状態で充填されること、を特徴とする。   Next, the operation and effect of the sample collection system 1 according to the present embodiment will be described. The sampling system 1 stores pressure in a hydrogen station 71 that supplies hydrogen gas as a fuel to a vehicle or a hydrogen shipping facility 72 that supplies the generated hydrogen gas to the hydrogen station 71 during inspection or the like. In order to collect the hydrogen gas stored in the vessel 83 and analyze the components of the collected sample, in a sample collection system in which the sample is filled in the sample container 50, a second method for taking in the hydrogen gas from the pressure accumulator 83 is described. 1 has an input section 11 and a first output section 13 for discharging a sample toward the sample container 50, and has a flow path connecting the first input section 11 and the first output section 13 formed therein. The pipe 21 has a pressure reducing valve 41 for reducing the pressure of the hydrogen gas flowing into the first input unit 11 to less than 1 MPa, a first flow control valve 42A for controlling the flow rate of the hydrogen gas reduced by the pressure reducing valve 41, and a sample. After collecting The apparatus includes a sample collection device 2 connected and piped to a first exhaust pipe 23 for exhausting hydrogen gas remaining in the intake pipe 21 to the outside, a sample container 50, and a dew point meter 3. . The sample container 50 has, as an inlet for the supplied sample, an inflow portion 51 formed so that the flow path of the sample can be opened and closed by a valve 54, and as an outlet for the accommodated sample, on the opposite side to the inflow portion 51. And an outflow portion 52 formed so that the sample flow path can be opened and closed by a valve 54. The inflow portion 51 and the outflow portion 52 can be freely detachably attached to pipes (the first connection pipeline 27, the inter-container connection pipeline 28, and the second connection pipeline 29), respectively. The dew point meter 3 can measure the dew point of the sample in the second connection pipe 29 which is connected to the first output section 13 by the first connection pipe 27 and is connected to the outflow section 52 so as to be able to communicate. It is arranged. The sample is hydrogen gas after adjustment accompanied by control of the flow rate by the first flow control valve 42A, and from the first output unit 13 through the first connection pipe 27, the sample container 50, and the second connection pipe 29. The sample container 50 is supplied at a pressure of 0.85 MPa while being supplied to the dew point meter 3.

この特徴により、蓄圧器８３に貯蔵された水素ガスを採取し、サンプリングした試料の成分を分析するまでの一連の作業が簡素化できるほか、試料をガス分析機器９１や液体分析機器９２に掛けるまでのハンドリングに係る作業者の工数が軽減できるため、一連の作業が効率良くできる。また、それに伴って、水素ガスの品質検査に掛かるコストは、従来形態に係る試料採取システムの場合に比して、抑制できる。また、図１０に挙げた水素ガスの分析項目を実施する上で、従来形態に係る試料採取システムでは、総量約７．０ｍ３にも及ぶ試料が実質的に採取され、露点計３で試料の露点を計測して水分を分析するのに、そのうちの大半を占める量の試料が必要となっていた。これに対し、本実施形態に係る試料採取システム１では、流量１ｍ３程度の試料が、採取作業を行っている水素供給源７０の現場で試料採取システム１を流通し、試料の露点は、試料採取システム１内の露点計３で計測され、露点の測定データが取得されている。 With this feature, a series of operations from collecting hydrogen gas stored in the accumulator 83 to analyzing the components of the sampled sample can be simplified, and the sample can be applied to the gas analyzer 91 or the liquid analyzer 92. Therefore, a series of operations can be efficiently performed because the number of man-hours required for the handling of (1) can be reduced. Accordingly, the cost required for the quality inspection of the hydrogen gas can be suppressed as compared with the case of the sampling system according to the conventional embodiment. In carrying out the hydrogen gas analysis items shown in FIG. 10, in the sample collection system according to the conventional embodiment, a sample having a total amount of about 7.0 m 3 is substantially collected, and the sample is measured by the dew point meter 3. Measuring the dew point and analyzing the moisture required a sample of the majority of which. On the other hand, in the sample collection system 1 according to the present embodiment, a sample having a flow rate of about 1 m 3 flows through the sample collection system 1 at the site of the hydrogen supply source 70 performing the sampling operation, and the dew point of the sample is The dew point is measured by the dew point meter 3 in the sampling system 1 and measurement data of the dew point is obtained.

そのため、分析機関９０に運搬する試料の実質的な総量は、僅か約０．２ｍ３に過ぎず、従来形態に係る試料採取システムで総量が約７．０ｍ３にも及んでいた場合に比して、約３％程度までに抑えることができ、試料の運搬が簡素化できる。加えて、蓄圧器８３からの採取作業で取扱う水素ガス（試料）は、０．８５ＭＰａであることから、規定で１ＭＰａ以上の水素ガスを取扱う者を対象とした高圧ガス保安法の適用を受けず、従来形態に係る試料採取システムの場合と異なり、作業者は、資格の有無に拘わらず、採取作業を行うことができる。 Therefore, the substantial total amount of the sample transported to the analysis institution 90 is only about 0.2 m 3 , which is smaller than the case where the total amount reaches about 7.0 m 3 in the conventional sampling system. Therefore, it can be suppressed to about 3%, and the transportation of the sample can be simplified. In addition, since the hydrogen gas (sample) handled in the sampling operation from the pressure accumulator 83 is 0.85 MPa, it is not subject to the High Pressure Gas Safety Law for those who handle hydrogen gas of 1 MPa or more by regulation. Unlike the case of the sample collection system according to the related art, the worker can perform the collection work regardless of the qualification.

従って、本実施形態に係る試料採取システム１によれば、燃料である水素ガスを需要者に供給する水素ステーション７１や、生成した水素ガスを水素ステーション７１に向けて供給する水素出荷設備７２で、点検時等に、貯蔵されている水素ガスを採取し、採取した試料の成分を分析する場合に、効率良く、かつ低コストで試料を採取すると共に、採取した試料の成分を分析することができる、という優れた効果を奏する。   Therefore, according to the sampling system 1 according to the present embodiment, the hydrogen station 71 that supplies hydrogen gas as a fuel to a consumer, and the hydrogen shipping facility 72 that supplies generated hydrogen gas to the hydrogen station 71, When sampling stored hydrogen gas and analyzing the components of the collected sample at the time of inspection, etc., it is possible to efficiently and at low cost to collect the sample and analyze the components of the collected sample. , Which is an excellent effect.

また、本実施形態に係る試料採取システム１では、試料容器５０は、温度−４０℃の試料を収容可能な仕様で構成されていること、を特徴とする。この特徴により、水素供給源７０で−４０℃に貯蔵されている水素ガスは、採取した水素ガスを常用温度−１０〜４０℃まで昇温させるホットアップ作業を必要としていた従来形態に係る試料採取システムと異なり、充填機８５等の充填ノズル８６より、−４０℃の状態のまま、適切な圧力下で試料採取システム１に採取でき、試料として試料容器５０に充填できる。そのため、水素ガスの採取作業に時間的ロスが生じず、採取作業が効率良くできる。   Further, the sample collection system 1 according to the present embodiment is characterized in that the sample container 50 is configured to be capable of storing a sample at a temperature of −40 ° C. Due to this feature, the hydrogen gas stored at −40 ° C. in the hydrogen supply source 70 requires a hot-up operation to raise the temperature of the collected hydrogen gas to a normal temperature of −10 to 40 ° C. Sampling according to the conventional form Unlike the system, the sample can be taken from the filling nozzle 86 of the filling machine 85 or the like in the sample collection system 1 under an appropriate pressure at −40 ° C., and can be filled in the sample container 50 as a sample. Therefore, there is no time loss in the hydrogen gas sampling operation, and the sampling operation can be performed efficiently.

また、本実施形態に係る試料採取システム１では、試料容器５０は、試料を圧力１ＭＰａ未満の範囲内で収容可能な仕様で構成されていること、を特徴とする。この特徴により、試料容器５０は、ガス分析機器９１で分析するのに必要な僅かな分だけの水素ガスを充填するため、このような仕様で十分に足りるほか、試料容器５０の容積（２０Ｌ）も、従来形態に係る試料採取システムの試料容器１５０の容積（４７Ｌ）に比して、一例として半分以下に小さくすることができる。また、試料容器５０に充填した水素ガス（試料）は、０．８５ＭＰａであることから、規定で１ＭＰａ以上の水素ガスを取扱う者を対象とした高圧ガス保安法の適用を受けず、作業者は、高圧ガス保安法に関係する資格の有無に拘わらず、試料の入った試料容器５０を、ガス分析機器９１等を配備した分析機関９０まで運搬することができる。   Further, the sample collection system 1 according to the present embodiment is characterized in that the sample container 50 is configured to have a specification capable of storing a sample within a pressure range of less than 1 MPa. Due to this feature, the sample container 50 is filled with a small amount of hydrogen gas necessary for analysis by the gas analyzer 91, so that such a specification is sufficient and the volume of the sample container 50 (20 L). Can be reduced to half or less as an example, compared to the volume (47 L) of the sample container 150 of the sample collection system according to the conventional embodiment. Further, since the hydrogen gas (sample) filled in the sample container 50 is 0.85 MPa, the worker is not subject to the High Pressure Gas Safety Law for those who handle hydrogen gas of 1 MPa or more by regulation. Regardless of whether or not there is a qualification related to the High Pressure Gas Safety Law, the sample container 50 containing the sample can be transported to the analysis institution 90 provided with the gas analyzer 91 and the like.

また、本実施形態に係る試料採取システム１では、第２接続管路２９には、液体を通じて試料の成分を捕集する捕集容器６０が、露点計３と並列に接続されていること、を特徴とする。この特徴により、有機物等の成分を溶解させた液体の捕集工程に加えて、本実施形態では、捕集カートリッジ６１による試料の捕集工程も、露点計３で試料の露点を計測するときに、同時進行で実施できることから、水素ガスのサンプリング作業を効率良く行うことができる。   Further, in the sample collection system 1 according to the present embodiment, it is assumed that the collection container 60 that collects the components of the sample through the liquid is connected to the second connection pipe 29 in parallel with the dew point meter 3. Features. According to this feature, in addition to the step of collecting the liquid in which components such as organic substances are dissolved, in the present embodiment, the step of collecting the sample by the collection cartridge 61 is also performed when the dew point of the sample is measured by the dew point meter 3. , The sampling operation of hydrogen gas can be performed efficiently.

また、本実施形態に係る試料採取システム１では、試料容器５０の流出部５２側には、試料が設定圧力値以上で流通したときに、試料を外部に開放する破裂板４３が第２接続管路２９と並列に配管されていること、を特徴とする。この特徴により、容器間接続管路２８、第２接続管路２９や試料容器５０等で、流通する水素ガスの背圧が異常に高くなった場合でも、試料採取システム１の損傷が抑制できる。また、破裂板４３は、作業者を保護する安全策となる。   In the sample collection system 1 according to the present embodiment, a rupturable plate 43 that opens the sample to the outside when the sample flows at the set pressure value or more is provided on the outflow portion 52 side of the sample container 50 in the second connection pipe. The pipe is provided in parallel with the path 29. With this feature, even if the back pressure of the flowing hydrogen gas becomes abnormally high in the inter-container connection pipe 28, the second connection pipe 29, the sample container 50, and the like, damage to the sample collection system 1 can be suppressed. Further, the rupturable plate 43 is a safety measure for protecting the worker.

また、本実施形態に係る試料採取システム１では、採取管路２１には、窒素ガスを供給するパージ管路２２が、第１入力部１１と減圧弁４１との間に接続されていること、を特徴とする。この特徴により、採取した試料を試料容器５０内への充填を完了した後、窒素ガスが、パージ管路２２を通じて採取管路２１内に供給されると、採取管路２１内に残存する水素ガスが、窒素ガスの流通により、試料採取システム１の試料採取装置２の管路内から外部に放出でき、試料採取システム１の安全性がより高く担保できている。   Further, in the sample collection system 1 according to the present embodiment, a purge line 22 that supplies nitrogen gas is connected to the collection line 21 between the first input unit 11 and the pressure reducing valve 41. It is characterized by. Due to this feature, after filling the collected sample into the sample container 50, when nitrogen gas is supplied into the collection line 21 through the purge line 22, hydrogen gas remaining in the collection line 21 However, due to the flow of the nitrogen gas, the gas can be discharged from the inside of the pipeline of the sampling device 2 of the sampling system 1 to the outside, so that the safety of the sampling system 1 can be further ensured.

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できる。
（１）例えば、実施形態では、２つの試料容器５０を直列接続した試料採取システム１を挙げたが、試料採取システムで接続される試料容器の数量は、実施形態に限定されることなく、単数または複数どちらでも良い。また、複数の試料容器を接続する場合には、複数の試料容器の接続方法は、直列接続または並列接続のどちらでも良い。
（２）また、実施形態では、４つの捕集容器６０を並列接続した試料採取システム１を挙げたが、試料採取システムで接続される捕集容器の数量は、実施形態に限定されることなく、単数または複数どちらでも良い。勿論、複数の捕集容器を接続する場合には、複数の捕集容器の接続方法は、並列接続のほかに、直列接続でも良い。 In the above, the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof.
(1) For example, in the embodiment, the sample collection system 1 in which the two sample containers 50 are connected in series has been described. However, the number of sample containers connected in the sample collection system is not limited to the embodiment, and may be a single number. Or a plurality may be used. When a plurality of sample containers are connected, the connection method of the plurality of sample containers may be either a serial connection or a parallel connection.
(2) In the embodiment, the sample collection system 1 in which the four collection containers 60 are connected in parallel has been described. However, the number of the collection containers connected in the sample collection system is not limited to the embodiment. , May be singular or plural. Of course, when connecting a plurality of collection containers, the connection method of the plurality of collection containers may be a serial connection in addition to a parallel connection.

（３）また、実施形態では、段落［００４４］〜段落［００５３］に記載した水素ガスのサンプリング法、有機物等の成分を捕集する方法、及び試料容器５０に試料を充填する方法についての説明の中で、試料の流量、圧力上昇率、経過時間等に関する条件値は、あくまでも一例に過ぎず、実施形態に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
（４）また、実施形態では、試料採取装置２は、図１に示す配管形態に限定されず適宜変更可能であり、試料採取システムは、試料採取装置の第１入力ポートに流入した水素ガスを減圧弁で減圧した水素ガスを、第１出力ポートを介して、１ＭＰａ未満の状態で、試料容器に充填される構成になっていれば良い。 (3) In the embodiment, the description is given of the method of sampling hydrogen gas, the method of collecting components such as organic substances, and the method of filling a sample into the sample container 50 described in paragraphs [0044] to [0053]. Among them, the condition values relating to the flow rate of the sample, the pressure rise rate, the elapsed time, and the like are merely examples, are not limited to the embodiment, and can be appropriately changed.
(4) Further, in the embodiment, the sampling device 2 is not limited to the piping configuration shown in FIG. 1 and can be changed as appropriate. The sampling system uses the hydrogen gas flowing into the first input port of the sampling device. It suffices that the sample container be filled with hydrogen gas reduced in pressure by the pressure reducing valve in a state of less than 1 MPa through the first output port.

（５）また、実施形態では、採取管路２１内に採取した水素ガスを０．８５ＭＰａに減圧する減圧弁４１を挙げたが、減圧弁による減圧後の水素ガスは、０．８５ＭＰａに限定されるものではなく、減圧弁は、採取管路内に採取した水素ガスを、１ＭＰａ未満に減圧できる仕様になっていれば、減圧弁の構成は何でも良い。
（６）また、実施形態では、試料採取システム１を用いる対象を、水素ステーション７１や水素出荷設備７２とする水素供給源７０とした。しかしながら、本発明の試料採取システムは、例えば、工場内で取り扱う水素ガスの品質管理を目的として、貯蔵容器内に貯められた水素ガスを採取するのに用いられるほか、採取した試料の成分分析を行うのに用いられるシステム等であっても良い。 (5) In the embodiment, the pressure reducing valve 41 for reducing the pressure of the hydrogen gas collected in the collection pipe line 21 to 0.85 MPa has been described. However, the hydrogen gas after the pressure reduction by the pressure reducing valve is limited to 0.85 MPa. The pressure reducing valve is not limited, and the pressure reducing valve may have any configuration as long as it is designed to reduce the pressure of the hydrogen gas collected in the collection pipe to less than 1 MPa.
(6) In the embodiment, the target of using the sample collection system 1 is the hydrogen supply source 70 to be the hydrogen station 71 or the hydrogen shipping facility 72. However, the sample collection system of the present invention is used, for example, to collect hydrogen gas stored in a storage container for the purpose of quality control of hydrogen gas handled in a factory, and to analyze the components of the collected sample. It may be a system or the like used to perform the operation.

１ 試料採取システム
２ 試料採取装置
３ 露点計
１１ 第１入力部（第１入力ポート）
１３ 第１出力部（第１出力ポート）
２１ 採取管路
２２ パージ管路
２３ 第１排気管路（排気管路）
２７ 第１接続管路
２９ 第２接続管路
４１ 減圧弁
４２Ａ 第１流量制御弁（流量制御弁）
４３ 破裂板
５０ 試料容器
５０Ａ 第１試料容器（試料容器）
５０Ｂ 第２試料容器（試料容器）
５１ 流入部（第２入力ポート）
５２ 流出部（第２出力ポート）
６０ 捕集容器
６０Ａ 第１捕集容器（捕集容器）
６０Ｂ 第２捕集容器（捕集容器）
６０Ｃ 第３捕集容器（捕集容器）
６１ 捕集カートリッジ（捕集容器）
７１ 水素ステーション
７１Ａ オンサイト方式水素ステーション
７１Ｂ オフサイト方式水素ステーション
７２ 水素出荷設備
８３ 蓄圧器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sampling system 2 Sampling device 3 Dew point meter 11 1st input part (1st input port)
13 1st output part (1st output port)
21 sampling line 22 purge line 23 first exhaust line (exhaust line)
27 First connection pipe line 29 Second connection pipe line 41 Pressure reducing valve 42A First flow control valve (flow control valve)
43 bursting plate 50 sample container 50A first sample container (sample container)
50B 2nd sample container (sample container)
51 Inflow section (second input port)
52 Outflow part (2nd output port)
60 collection container 60A first collection container (collection container)
60B 2nd collection container (collection container)
60C 3rd collection container (collection container)
61 Collection Cartridge (Collection Container)
71 Hydrogen station 71A On-site type hydrogen station 71B Off-site type hydrogen station 72 Hydrogen shipping equipment 83 Accumulator

Claims (6)

水素ガス供給源として、燃料となる水素ガスを車両に供給する水素ステーションで、または、生成した該水素ガスを該水素ステーションに向けて供給する水素出荷設備で、貯蔵された水素ガスを採取し、採取した試料の成分を分析するのに、該試料を試料容器内に充填する試料採取システムにおいて、
前記水素ガス供給源側から前記水素ガスを取り入れるための第１入力ポートと、前記試料を前記試料容器側に向けて排出するための第１出力ポートとを有し、
前記第１入力ポートと前記第１出力ポートとを繋ぐ流路が形成された採取管路に、前記第１入力ポートに流入した前記水素ガスを減圧する減圧弁と、前記減圧弁により減圧された前記水素ガスの流量を制御する流量制御弁と、試料の採取後、前記採取管路内に残存する前記水素ガスを外部に向けて排気する排気管路とを接続して配管された試料採取装置と、前記試料容器と、露点計とを備え、
前記試料容器は、供給される前記試料の流入口として、前記試料の流路を開閉可能に形成した第２入力ポートと、収容されている前記試料の流出口として、前記第２入力ポートとは反対側に前記試料の流路を開閉可能に形成した第２出力ポートとを有し、前記第２入力ポートと前記第２出力ポートとに対し、それぞれ接続する管と自在に着脱可能であり、前記第２入力ポートは、第１接続管路により前記第１出力ポートと連通可能に接続されると共に、前記第２出力ポートと連通可能に接続された第２接続管路に、前記露点計が前記試料の露点を計測可能に配設されていること、
前記試料は、前記流量制御弁で流量の制御を伴った調整後の水素ガスであり、前記第１出力ポートから前記第１接続管路、前記試料容器、及び前記第２接続管路を通じて、前記露点計に供給されると共に、前記試料容器には、圧力１ＭＰａ未満の状態で充填されること、
を特徴とする試料採取システム。 As a hydrogen gas supply source, at a hydrogen station that supplies hydrogen gas as a fuel to a vehicle, or at a hydrogen shipping facility that supplies the generated hydrogen gas to the hydrogen station, collect the stored hydrogen gas, In order to analyze the components of the collected sample, in a sample collection system that fills the sample into a sample container,
A first input port for taking in the hydrogen gas from the hydrogen gas supply source side, and a first output port for discharging the sample toward the sample container side,
A pressure reducing valve for reducing the pressure of the hydrogen gas flowing into the first input port, and a pressure reducing valve for reducing the pressure of the hydrogen gas flowing into the first input port, in a sampling pipe formed with a flow path connecting the first input port and the first output port. A sample collection device piped by connecting a flow control valve for controlling the flow rate of the hydrogen gas and an exhaust pipe for exhausting the hydrogen gas remaining in the collection pipe to the outside after the sample is collected. Comprising the sample container and a dew point meter,
The sample container has, as an inlet of the supplied sample, a second input port formed so as to be capable of opening and closing a flow path of the sample, and an outlet of the accommodated sample, and the second input port. On the opposite side, a second output port formed so as to be capable of opening and closing the flow path of the sample, the second input port and the second output port, can be freely attached and detached with a pipe connected respectively, The second input port is communicably connected to the first output port by a first connection pipe, and the dew point meter is connected to a second connection pipe communicably connected to the second output port. Being arranged to be able to measure the dew point of the sample,
The sample is hydrogen gas after adjustment accompanied by flow rate control by the flow rate control valve, and the first output port, the first connection pipe, the sample container, and the second connection pipe, Being supplied to a dew point meter, the sample container is filled at a pressure of less than 1 MPa,
A sampling system characterized by the above-mentioned. 請求項１に記載する試料採取システムにおいて、
前記試料容器は、温度−４０℃の前記試料を収容可能な仕様で構成されていること、
を特徴とする試料採取システム。 The sampling system according to claim 1,
The sample container is configured to be capable of storing the sample at a temperature of −40 ° C.,
A sampling system characterized by the above-mentioned. 請求項１または請求項２に記載する試料採取システムにおいて、
前記試料容器は、前記試料を圧力１ＭＰａ未満の範囲内で収容可能な仕様で構成されていること、
を特徴とする試料採取システム。 In the sample collection system according to claim 1 or 2,
The sample container is configured to be capable of storing the sample within a pressure range of less than 1 MPa,
A sampling system characterized by the above-mentioned. 請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載する試料採取システムにおいて、
前記第２接続管路には、液体を通じて前記試料の成分を捕集する捕集容器が、前記露点計と並列に接続されていること、
を特徴とする試料採取システム。 In the sample collection system according to any one of claims 1 to 3,
A collection container that collects the components of the sample through a liquid is connected to the second connection pipe in parallel with the dew point meter,
A sampling system characterized by the above-mentioned. 請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載する試料採取システムにおいて、
前記試料容器の前記第２出力ポート側には、前記試料が設定圧力値以上で流通したときに、前記試料を外部に開放する破裂板が前記第２接続管路と並列に配管されていること、
を特徴とする試料採取システム。 In the sample collection system according to any one of claims 1 to 4,
A rupturable plate that opens the sample to the outside when the sample flows at a set pressure value or more is provided in parallel with the second connection pipe on the second output port side of the sample container. ,
A sampling system characterized by the above-mentioned. 請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載する試料採取システムにおいて、
前記採取管路には、窒素ガスを流通させるパージ管路が、前記第１入力ポートと前記減圧弁との間に接続されていること、
を特徴とする試料採取システム。 In the sample collection system according to any one of claims 1 to 5,
A purge line through which the nitrogen gas flows is connected to the sampling line between the first input port and the pressure reducing valve.
A sampling system characterized by the above-mentioned.
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