JP6893145B2

JP6893145B2 - 水素ステーション

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Publication number: JP6893145B2
Application number: JP2017146754A
Authority: JP
Inventors: 貴之福田; 見治名倉
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2017-07-28
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2021-06-23
Anticipated expiration: 2037-07-28
Also published as: JP2019027502A; CN109307148A; CN109307148B; EP3434899B1; CA3010073C; US20190031156A1; KR102145234B1; KR20190013505A; EP3434899A1; CA3010073A1; US11208081B2

Description

本発明は、水素を、タンク搭載装置のタンクに供給する水素ステーションに関する。

水素ステーションは、圧縮機ユニット、冷凍機、蓄圧器ユニット及びディスペンサといった様々な機器を備える（特許文献１を参照）。圧縮機ユニットは、水素を段階的に圧縮する。圧縮された水素は、蓄圧器ユニット内で一時的に貯蔵される。蓄圧器ユニットは、ディスペンサに接続される。冷凍機は、蓄圧器ユニットからディスペンサへ流れる水素を冷却するブラインを冷却する。ディスペンサは、タンク搭載装置のタンクの供給口に適合するアダプタを備える。圧縮された水素は、ディスペンサのアダプタを通じて、蓄圧器ユニットからタンク搭載装置のタンクへ供給される。

特開２０１５−２３２３８４号公報

特許文献１は、水素ステーションを構成する上述の様々な機器を統合的に制御する統合制御盤を開示する。制御部は、これらの機器から離れた非防爆領域に配置されているので、特許文献１の水素ステーションは、広い設置面積を必要とする。

圧縮機ユニットは、水素を圧縮するので、水素の爆発を防止するための安全対策を必要とする。安全対策は、圧縮機ユニットと圧縮機ユニットから離れた非防爆領域に配置された統合制御盤とを結ぶ配線領域にも採られる必要がある。したがって、特許文献１の水素ステーションは、安全対策が採られた配線のために広い領域を使用する。加えて、特許文献１の水素ステーションは、統合制御盤とは別に、圧縮機に隣接して配置された圧縮機用の制御部を有するので、水素ステーションの設置には高いコストを必要とする。

本発明は、狭い設置スペース内で構築可能な水素ステーションを提供することを目的とする。

本発明の一局面に係る水素ステーションは、水素をタンク搭載装置のタンクに供給する。水素ステーションは、前記水素ステーションに設けられた複数の機器を統合的に制御する統合制御盤と、前記統合制御盤内に漏出した漏出水素を検知する検知部と、前記複数の機器のうち１つとして用いられ、前記統合制御盤によって制御される圧縮機と、前記圧縮機が収容された筐体と、を有する圧縮機ユニットと、前記統合制御盤内及び前記筐体内の空気を換気する高換気措置を行う換気部、又は、前記統合制御盤内及び前記筐体内を揚圧にする内圧防爆措置を行う防爆部と、を備える。前記統合制御盤は、前記筐体に取り付けられている。前記統合制御盤と前記圧縮機とを繋ぐ電気的な配線が、前記筐体に形成された貫通穴を通じてなされることで、前記電気的な配線は、前記統合制御盤内及び前記筐体内において行われた前記高換気措置による換気環境下、又は、前記内圧防爆措置による揚圧環境下に置かれる。

上記の構成によれば、統合制御盤は、タンク搭載装置のタンクへ供給される水素を保持するための複数の機器を統合的に制御する。一方、複数の機器を個別に制御するための複数の個別制御盤は、設けられていない。したがって、水素ステーションは、広い設置スペースを必要とせず、且つ、低いコストで設置可能である。

検知部は、統合制御盤及び筐体内に漏出した漏出水素を検知するので、統合制御盤及び筐体内での漏出水素の充満のリスクは、非常に低くなる。加えて、換気部又は防爆部は、統合制御盤及び筐体から空気を換気する高換気措置又は統合制御盤内を揚圧にする内圧防爆措置を行うので、統合制御盤及び筐体に対しても安全対策が採られることになる。

圧縮機ユニットは、水素ステーションの複数の機器の中で比較的大きい。統合制御盤は、圧縮機ユニットの筐体に取り付けられるので、圧縮機ユニットの筐体が形成する広い領域は、統合制御盤の取付に有効に利用されることができる。したがって、上述の水素ステーションは、統合制御盤が複数の機器それぞれから分離して配置された従来の水素ステーションよりも狭い設置スペース内で構築されることができる。

統合制御盤は、筐体に形成された貫通穴を通じて、圧縮機に電気的に接続され、圧縮機を制御するので、統合制御盤及び圧縮機ユニット用に設けられた安全対策は、統合制御盤と圧縮機とを繋ぐ配線にも利用可能である。すなわち、統合制御盤と圧縮機とを繋ぐ配線専用の安全対策は必要とされない。したがって、上述の水素ステーションは、制御盤と圧縮機とを繋ぐ配線専用の安全対策を必要とする従来の水素ステーションよりも低いコストで構築されることができる。

上述の構成に関して、前記換気部は、前記筐体の内部空間と前記統合制御盤の内部空間とを連通するダクトと、前記筐体に取り付けられた換気装置と、を含んでいてもよい。前記換気装置は、前記筐体の前記内部空間の空気を吸い込むとともに前記ダクトを通じて前記統合制御盤の前記内部空間の空気を吸い込むように構成されてもよい。

上記の構成によれば、ダクトは、筐体の内部空間と統合制御盤の内部空間とを連通するので、筐体に取り付けられた換気扇は、筐体及び統合制御盤の内部空間の空気を筐体の外へ排出することができる。あるいは、筐体に取り付けられた送風機は、筐体及び統合制御盤の内部空間へ保護気体を送り込むことができる。共通の換気装置が、筐体及び統合制御盤の安全性の確保に利用可能であるので、水素ステーションは、少ない部品を有することができる。したがって、上述の水素ステーションは、従来の水素ステーションよりも低いコストで構築されることができる。

上記の構成に関して、前記検知部は、前記換気装置とともに、前記筐体に取り付けられてもよい。

上記の構成によれば、ダクトは、筐体の内部空間と統合制御盤の内部空間とを連通するので、換気装置は、ダクトを通じて、統合制御盤内で漏出した漏出水素を筐体内に引き込むことができる。検知部は、換気装置とともに筐体に取り付けられているので、筐体内で漏出した漏出水素及び統合制御盤から筐体へ引き込まれた漏出水素のうち少なくとも一方を検知することができる。共通の検知部が、筐体及び統合制御盤内の漏出水素の検知に利用可能であるので、漏出水素の検知用の設備は、少ない部品によって構築されることができる。したがって、上述の水素ステーションは、従来の水素ステーションよりも低いコストで構築されることができる。加えて、検知部及び換気装置は、筐体に取り付けられるので、広いスペースは、これらの配線に必要とされない。

上記の構成に関して、前記複数の機器は、前記水素を冷却するためのブラインを冷却する冷凍機と、前記タンクに前記水素を供給するディスペンサと、前記圧縮機によって圧縮された前記水素が貯蔵される蓄圧器ユニットと、を含んでもよい。前記統合制御盤は、前記冷凍機、前記ディスペンサ及び前記蓄圧器ユニットそれぞれに電気的に接続され、前記冷凍機、前記ディスペンサ及び前記蓄圧器ユニットそれぞれを制御してもよい。

上記の構成によれば、統合制御盤は、圧縮機ユニットだけでなく、水素を冷却するためのブラインを冷却する冷凍機、タンク搭載装置のタンクに水素を供給するディスペンサ及び圧縮機によって圧縮された水素が貯蔵される蓄圧器ユニットをも統合的に制御するので、複数の機器を個別に制御するための複数の個別制御盤は、必要とされない。したがって、水素ステーションは、広い設置スペースを必要としない。

上記の構成に関して、前記統合制御盤は、前記圧縮機、前記冷凍機、前記ディスペンサ及び前記蓄圧器ユニットにバス接続され、フィールドネットワークを形成してもよい。

上記の構成によれば、統合制御盤は、圧縮機、冷凍機、ディスペンサ及び蓄圧器ユニットにバス接続され、フィールドネットワークを形成するので、水素ステーションを形成する複数の機器は、少ない配線によって、電気的に接続されることになる。加えて、作業者は、追加的な設備をフィールドネットワークに容易に接続することができる。したがって、作業者は、水素ステーションの機能を容易に拡張することができる。

上記の構成に関して、前記統合制御盤は、前記水素ステーションの状態を表す状態データを無線信号として送信する送信部を含んでもよい。

上記の構成によれば、統合制御盤の送信部は、水素ステーションの状態を表す状態データを無線信号として送信するので、無線信号を受信する受信装置を携える作業者は、水素ステーションから離れた位置で、水素ステーションの状態を監視することができる。

上述の水素ステーションは、狭い設置スペースの下でも構築されることができる。

第１実施形態の水素ステーションの概念図である。図１に示される水素ステーションの例示的な機能構成を表す概略的なブロック図である。第２実施形態の水素ステーションの概念図である。第３実施形態の水素ステーションの概念図である。

＜第１実施形態＞
水素を圧縮する圧縮機ユニットは、水素ステーションの中で比較的大きな装置である。水素ステーションに用いられる様々な機器を統合的に制御する統合制御盤が、圧縮機ユニットに取り付けられるならば、圧縮機ユニットの外表面は、統合制御盤の取付に有効に利用される。加えて、統合制御盤は、圧縮機ユニットに密接され、不必要な空間は、統合制御盤と圧縮機ユニットとの間に形成されない。したがって、水素ステーションは、狭い設置領域の中で構築されることができる。第１実施形態において、圧縮機ユニットに取り付けられた統合制御盤を有する例示的な水素ステーションが説明される。

図１は、第１実施形態の水素ステーション１００の概念図である。図１を参照して、水素ステーション１００が説明される。

水素ステーション１００は、燃料電池車（図示せず：タンク搭載装置の一例）のタンクに水素を供給するために用いられる。水素ステーション１００は、圧縮機ユニット１１０と、蓄圧器ユニット１２０と、冷凍機１３０と、ディスペンサ１４０と、統合制御盤１５０と、２つの換気装置又は防爆装置１６１，１６２と、２つの検知部１７１，１７２と、を備える。圧縮機ユニット１１０、蓄圧器ユニット１２０、冷凍機１３０及びディスペンサ１４０は、燃料電池車に供給される水素の圧力及び温度を適切な値に設定する。水素ステーション１００は、これらの機器に加えて、燃料電池車に供給される水素の圧力及び温度の調整に必要とされる他の機器を有してもよい。

圧縮機ユニット１１０は、水素を段階的に圧縮し、水素の圧力を適切な値まで増加させる。圧縮された水素は、蓄圧器ユニット１２０内で一時的に貯蔵される。蓄圧器ユニット１２０は、ディスペンサ１４０に接続される。冷凍機１３０は、蓄圧器ユニット１２０からディスペンサ１４０へ供給される水素を冷却するブラインを冷却する。ディスペンサ１４０は、燃料電池車の供給口に適合するアダプタ（図示せず）を含む。圧縮された水素は、ディスペンサ１４０のアダプタを通じて、蓄圧器ユニット１２０から燃料電池車へ供給される。既知の水素ステーションに用いられる設計技術は、圧縮機ユニット１１０、蓄圧器ユニット１２０、冷凍機１３０及びディスペンサ１４０それぞれに適用されることができる。したがって、本実施形態の原理は、これらの機器の特定の構造に限定されない。

圧縮機ユニット１１０、蓄圧器ユニット１２０、冷凍機１３０及びディスペンサ１４０それぞれは、水素の圧力及び流量を検知するためのセンサ（図示せず）や、水素の流れを調整する電磁弁（図示せず）や、これらの機器の動作に必要とされる他の電気式のアクチュエータ（図示せず）を含んでもよい。統合制御盤１５０は、センサ、電磁弁や他の電気式のアクチュエータに電気的に接続され、圧縮機ユニット１１０、蓄圧器ユニット１２０、冷凍機１３０及びディスペンサ１４０を統合的に制御する。

圧縮機ユニット１１０は、圧縮機１１１と、筐体１１２と、を含む。圧縮機１１１は、水素を圧縮する。筐体１１２は、圧縮機１１１を取り囲み、保護する。筐体１１２内で固定された圧縮機１１１は、水素ステーション１００の中で比較的大きいので、筐体１１２も大きな体積を有することになる。したがって、筐体１１２は、統合制御盤１５０の取付に十分に広い面積を有する外表面を有することができる。

統合制御盤１５０は、制御回路１５１と、制御箱１５２と、を含む。制御箱１５２は、制御回路１５１を取り囲み、制御箱１５２内で固定された制御回路１５１を保護する。

本実施形態に関して、圧縮機ユニット１１０の筐体１１２及び統合制御盤１５０の制御箱１５２はともに略直方体である。制御箱１５２は、筐体１１２の外周面に取り付けられる。ネジやリベットといった適切な固定具が、筐体１１２の外周面への制御箱１５２の取付に用いられてもよい。代替的に、制御箱１５２は、筐体１１２の外面に溶接されてもよい。本実施形態の原理は、制御箱１５２を筐体１１２に固定するための特定の固定技術に限定されない。

統合制御盤１５０の制御箱１５２は、圧縮機ユニット１１０の筐体１１２に直接的に取り付けられるので、不必要な空間は、制御箱１５２と筐体１１２との間に形成されない。したがって、水素ステーション１００は、小さな設置領域の中で構築されることができる。

貫通穴（図示せず）は、制御箱１５２及び筐体１１２それぞれの周壁に形成されている。信号線及び電力線は、制御箱１５２及び筐体１１２に形成された貫通穴を通じて、制御回路１５１と圧縮機１１１とに接続される。制御回路１５１は、圧縮機１１１を制御するための制御信号を生成する。制御信号は、制御箱１５２及び筐体１１２それぞれの周壁の貫通穴を用いて制御回路１５１と圧縮機１１１とに接続された信号線を通じて、圧縮機１１１に伝達される。圧縮機１１１は、制御信号に応じた動作を実行する。圧縮機１１１は、圧縮機１１１の状態を検出するためのセンサ（図示せず）を有してもよい。圧縮機１１１の状態を表す状態信号は、制御回路１５１と圧縮機１１１との間で延びる信号線を通じて、制御回路１５１に伝達されてもよい。状態信号は、制御回路１５１と圧縮機１１１との間のフィードバック制御に利用されることができる。

制御回路１５１は、制御箱１５２を通じて、蓄圧器ユニット１２０、冷凍機１３０及びディスペンサ１４０のセンサ、電磁弁や他の電気式のアクチュエータに電気的に接続される。制御回路１５１を、蓄圧器ユニット１２０、冷凍機１３０及びディスペンサ１４０それぞれに電気的に接続するための信号線及び電力線を通過させるための貫通穴が、制御箱１５２に形成されてもよい。圧縮機１１１と制御回路１５１との間の通信と同様に、これらの機器を制御するための制御信号及びこれらの機器の状態を表す状態信号は、制御回路１５１とこれらの機器との間でやり取りされる。

圧縮機ユニット１１０は、水素を圧縮するので、筐体１１２内での水素の充満は、忌避されるべきである。したがって、筐体１１２内で漏出した漏出水素を検出する検知部１７１が、筐体１１２内で固定される。水素は、空気よりも軽いので、検知部１７１は、筐体１１２が形成する内部空間の上部（筐体１１２の高さ寸法において半分より上の空間）で固定されることが好ましい。しかしながら、本実施形態の原理は、検知部１７１の特定の固定位置に限定されない。

上述の如く、制御箱１５２は、圧縮機ユニット１１０の筐体１１２に隣接されるので、圧縮機１１１から漏出した漏出水素が、筐体１１２が形成した内部空間から制御箱１５２内に流入することもある。したがって、制御箱１５２内の漏出水素を検出する検知部１７２が、制御箱１５２内で固定される。検知部１７１と同様に、検知部１７２は、制御箱１５２が形成する内部空間の上部（制御箱１５２の高さ寸法において半分より上の空間）で固定されることが好ましい。しかしながら、本実施形態の原理は、検知部１７２の特定の固定位置に限定されない。

既知の水素ステーションに用いられる水素ガス検知器は、検知部１７１，１７２として利用可能である。したがって、本実施形態の原理は、検知部１７１，１７２として用いられる特定の水素ガス検知器に限定されない。

所定の濃度以上の水素を検知した検知部１７１，１７２は、水素の漏出を通知する通知信号を生成する。通知信号は、検知部１７１，１７２から制御回路１５１へ出力されてもよい。この場合、制御回路１５１は、圧縮機１１１を停止させてもよい。加えて、又は、代替的に、通知信号は、検知部１７１，１７２から他の安全設備へ出力されてもよい。この場合、安全設備は、水素の爆発を防止するための所定の安全措置を採り、漏出ガスの爆発を防止する。本実施形態の原理は、通知信号の特定の出力先及び通知信号に応じた特定の安全措置に限定されない。

換気装置又は防爆装置１６１は、圧縮機ユニット１１０の筐体１１２に取り付けられる。換気装置１６１は、筐体１１２内の空気を吸い出し、高換気措置を採る換気扇であってもよい。防爆装置１６１は、保護気体（清浄な圧縮空気又は不活性ガス）を筐体１１２内へ送り込み、揚圧環境を作り出す（すなわち、内圧防爆措置）送風機であってもよい。本実施形態の原理は、換気装置又は防爆装置１６１として用いられる特定の設備に限定されない。

換気装置又は防爆装置１６２は、統合制御盤１５０の制御箱１５２に取り付けられる。換気装置１６２は、制御箱１５２内の空気を吸い出し、高換気措置を採る換気扇であってもよい。防爆装置１６２は、保護気体を制御箱１５２内へ送り込み、揚圧環境を作り出す（すなわち、内圧防爆措置）送風機であってもよい。本実施形態の原理は、換気装置又は防爆装置１６２として用いられる特定の設備に限定されない。

換気装置又は防爆装置１６１，１６２は、圧縮機ユニット１１０及び統合制御盤１５０の筐体１１２及び制御箱１５２にそれぞれ取り付けられ、高換気措置又は内圧防爆措置を採るので、水素ステーション１００は、安全に動作することができる。換気装置又は防爆装置１６１，１６２は、制御回路１５１からの電力供給の下で、及び／又は、制御回路１５１の制御下で動作してもよいし、制御回路１５１から独立して動作してもよい。本実施形態の原理は、制御回路１５１と、換気装置又は防爆装置１６１，１６２と、の間の特定の関係に限定されない。

上述の如く、統合制御盤１５０の制御回路１５１は、圧縮機ユニット１１０の圧縮機１１１、蓄圧器ユニット１２０、冷凍機１３０及びディスペンサ１４０に電気的に接続される。統合制御盤１５０は、これらの機器とフィールドバスによって接続されてもよい（すなわち、バス接続）。この結果、統合制御盤１５０から延びる配線数は、少なくなる。統合制御盤１５０とこれらの機器とを結ぶフィールドバスは、フィールドネットワーク（たとえば、ＣＣ−ＬｉｎｋやＭＯＤＢＵＳ）を形成してもよい。この場合、設計者は、追加的な設備をフィールドネットワークに容易に接続し、水素ステーション１００に新たな機能を与えることができる。

＜他の特徴＞
設計者は、上述の水素ステーション１００に様々な特徴を与えることができる。以下に説明される特徴は、上述の水素ステーション１００の設計原理を何ら限定しない。

（通信機能を有する水素ステーション）
制御回路１５１は、作業者が携帯する通信端末と通信可能に設計されてもよい。この場合、作業者は、水素ステーション１００から離れた位置で、水素ステーション１００の状態を監視することができる。加えて、作業者は、水素ステーション１００から離れた位置で、様々な指令を、水素ステーション１００に与えることができる。

図２は、水素ステーション１００の例示的な機能構成を表す概略的なブロック図である。図２を参照して、水素ステーション１００が更に説明される。

図２は、水素ステーション１００に加えて、作業者が携帯する通信端末２００を示す。通信端末２００は、タブレットであってもよいし、スマートホンであってもよい。本実施形態の原理は、通信端末２００として用いられる特定の通信機器に限定されない。

通信端末２００は、入力部２１０と、通信部２２０と、表示部２３０と、を含む。作業者は、入力部２１０に、所望の要求を入力する。たとえば、作業者は、水素ステーション１００の状態を表す状態情報（たとえば、水素の圧力や温度や蓄圧された水素の量）の提供を、入力部２１０を通じて水素ステーション１００に要求してもよい。あるいは、作業者は、所望の動作を、入力部２１０を通じて、水素ステーション１００に要求してもよい。作業者の要求は、入力部２１０から通信部２２０へ伝達される。

通信部２２０は、送信部２２１と、受信部２２２と、を含む。送信部２２１は、作業者の要求を、入力部２１０から受け取る。送信部２２１は、作業者の要求を、無線信号として、水素ステーション１００へ出力する。作業者が、状態情報の提供を要求しているならば、水素ステーション１００は、作業者によって要求された状態情報を表す無線信号を生成する。状態情報を表す無線信号は、水素ステーション１００から受信部２２２へ送信される。作業者が、水素ステーション１００に特定の動作を要求しているならば、水素ステーション１００は、作業者によって要求された動作を実行する。

受信部２２２が、状態情報を表す無線信号を受け取ると、状態情報は、受信部２２２から表示部２３０へ出力される。表示部２３０は、状態情報を、文字情報（たとえば、数値）及び／又は画像情報（たとえば、グラフや表）として表示する。本実施形態の原理は、状態情報を表示するための特定の表示形式に限定されない。

作業者は、表示部２３０に表示された状態情報を観察し、水素ステーション１００の状態を監視することができる。作業者は、通信端末２００を携帯することができるので、水素ステーション１００に近づくことなく、水素ステーション１００の状態を監視し、且つ、水素ステーション１００を操作することができる。

図２は、水素ステーション１００として、複数の機器１０１と、制御回路１５１と、を示す。圧縮機ユニット１１０、蓄圧器ユニット１２０、冷凍機１３０及びディスペンサ１４０は、複数の機器１０１として示されている。

制御回路１５１は、通信部３１０と、生成部３２０と、インターフェース３３０と、無線信号生成部３４０と、を含む。通信部３１０は、受信部３１１と、送信部３１２と、を含む。受信部３１１は、作業者の要求を表す無線信号を、通信端末２００の送信部２２１から受信する。送信部３１２は、水素ステーション１００の状態情報を表す無線信号を、通信端末２００の受信部２２２へ送信する。

生成部３２０は、動作信号生成部３２１と、状態データ生成部３２２と、を含む。動作信号生成部３２１は、作業者の要求を、通信部３１０の受信部３１１を通じて受け取る。動作信号生成部３２１は、作業者の要求に応じた動作を要求する動作信号を生成する。作業者が水素ステーション１００の状態を表す状態情報を要求しているならば、動作信号生成部３２１は、状態情報の提示を要求する動作信号を生成する。状態情報の提示を要求する動作信号は、動作信号生成部３２１から状態データ生成部３２２に出力される。作業者が、複数の機器１０１の特定の動作を要求しているならば、動作信号生成部３２１は、作業者が望む動作を要求する動作信号を生成する。作業者が望む動作を要求する動作信号は、動作信号生成部３２１からインターフェース３３０へ出力される。

インターフェース３３０は、圧縮機ユニット１１０、蓄圧器ユニット１２０、冷凍機１３０及びディスペンサ１４０へバス接続されている。作業者が望む動作を要求する動作信号は、インターフェース３３０を通じて、複数の機器１０１のうち要求対象の機器へ出力される。作業者が望む動作を要求する動作信号を受け取った機器は、作業者が要求した動作を実行する。したがって、作業者は、水素ステーション１００から離れた位置で、水素ステーション１００を遠隔操作することができる。

インターフェース３３０は、圧縮機ユニット１１０、蓄圧器ユニット１２０、冷凍機１３０及びディスペンサ１４０からこれらの状態を表す状態信号を、フィールドバスを通じて受け取ることができる。状態信号は、インターフェース３３０から状態データ生成部３２２へ伝達される。状態情報の提示を要求する動作信号を、動作信号生成部３２１から受け取った状態データ生成部３２２は、作業者が要求する情報を含む状態データを生成する。状態データは、状態データ生成部３２２から無線信号生成部３４０へ出力される。無線信号生成部３４０は、状態データを表す無線信号を生成する。無線信号は、無線信号生成部３４０から送信部３１２へ受け渡され、送信部３１２から通信端末２００の受信部２２２へ送信される。

状態データは、その後、受信部２２２から表示部２３０へ受け渡される。表示部２３０は、状態データを、文字情報及び／又は画像情報として表示する。この結果、作業者は、表示部２３０を見て、水素ステーション１００の状態を監視することができる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態の設計原理によれば、水素ステーションは、統合制御盤及び圧縮機ユニットにそれぞれ配置された複数の検知部及び複数の換気装置又は防爆装置を備える。しかしながら、圧縮機ユニットに配置された検知部及び換気装置は、統合制御盤に共用されてもよい。この場合、水素ステーションは、少ない部品を有することができる。第２実施形態において、統合制御盤及び圧縮機ユニットに共用される検知部及び換気装置を有する例示的な水素ステーションが説明される。

図３は、第２実施形態の水素ステーション１００Ａの概念図である。図１及び図３を参照して、水素ステーション１００Ａが説明される。

第１実施形態と同様に、水素ステーション１００Ａは、圧縮機ユニット１１０と、蓄圧器ユニット１２０と、冷凍機１３０と、ディスペンサ１４０と、統合制御盤１５０と、換気装置１６１と、検知部１７１と、を備える。本実施形態に関して、換気扇が、換気装置１６１として用いられる。第１実施形態の説明は、これらの要素に援用される。

第１実施形態に関連して説明された水素ステーション１００とは異なり、水素ステーション１００Ａは、換気装置又は防爆装置１６２及び検知部１７２を有していない。代わりに、水素ステーション１００Ａは、ダクト１８０を有する。

ダクト１８０は、圧縮機ユニット１１０の筐体１１２内に配置された第１開口端１８１と、統合制御盤１５０の制御箱１５２内に配置された第２開口端１８２と、を含む。ダクト１８０は、筐体１１２及び制御箱１５２の周壁を貫くように形成される。筐体１１２が形成する内部空間の上部は、制御箱１５２が形成する内部空間の上部に、ダクト１８０によって連通される。

検知部１７１は、ダクト１８０の第１開口端１８１の近くに配置される。上述の如く、制御箱１５２が形成する内部空間は、ダクト１８０によって、筐体１１２が形成する内部空間に連通されるので、制御箱１５２内に充満した漏出水素は、第２開口端１８２からダクト１８０に流入し、その後、第１開口端１８１から筐体１１２が形成する内部空間に流入する。この結果、第１開口端１８１の近くに配置された検知部１７１は、制御箱１５２内での漏出水素の充満を検知することができる。検知部１７１は、圧縮機ユニット１１０の筐体１１２内に配置されるので、第１実施形態と同様に、筐体１１２内の漏出水素も検知することができる。したがって、検知部１７１は、圧縮機ユニット１１０と統合制御盤１５０とに共用される。

検知部１７１と同様に、換気装置１６１は、ダクト１８０の第１開口端１８１の近くに配置される。本実施形態に関して、換気装置１６１は、高換気措置を採る換気扇である。換気扇は、圧縮機ユニット１１０の筐体１１２が形成する内部空間内の空気を吸い出すだけでなく、統合制御盤１５０の制御箱１５２が形成する内部空間内の空気もダクト１８０を通じて吸い出すことができる。したがって、換気装置１６１は、圧縮機ユニット１１０及び統合制御盤１５０に対する高換気措置のために利用されることができる。

検知部１７１及び換気装置１６１は、圧縮機ユニット１１０及び統合制御盤１５０内での漏出水素の検知及びこれらの機器の高換気措置に共用されるので、水素ステーション１００Ａは、第１実施形態の水素ステーション１００よりも少ない部品によって形成されることができる。加えて、漏出水素の検知及び高換気措置のための配線数も少なくなるので、水素ステーション１００Ａは、水素ステーション１００よりも廉価に及び／又は容易に構築されることができる。

＜第３実施形態＞
第２実施形態に関して、検知部は、圧縮機ユニットに取り付けられる。しかしながら、検知部は、統合制御盤にも追加的に配置されてもよい。この場合、漏出水素は、信頼性高く検出される。第３実施形態において、追加的な検知部を有する例示的な水素ステーションが説明される。

図４は、第３実施形態の水素ステーション１００Ｂの概念図である。図１、図３及び図４を参照して、水素ステーション１００Ｂが説明される。

第２実施形態と同様に、水素ステーション１００Ｂは、圧縮機ユニット１１０と、蓄圧器ユニット１２０と、冷凍機１３０と、ディスペンサ１４０と、統合制御盤１５０と、検知部１７１と、ダクト１８０と、を備える。第２実施形態と同様に、水素ステーション１００Ｂは、換気装置１６１として、換気扇を更に備える。第２実施形態の説明は、これらの要素に援用される。

水素ステーション１００Ｂは、図１を参照して説明された検知部１７２を更に備える。検知部１７２は、ダクト１８０の第２開口端１８２の近くに配置される。統合制御盤１５０内の空気は、換気扇によって吸い出されるので、換気扇によって吸い出される空気は、ダクト１８０の第２開口端１８２を通過する。したがって、制御箱１５２内で水素が漏出するならば、漏出水素は、ダクト１８０の第２開口部１８２の近くに配置された検知部１７２によって検知されやすい。その後、漏出水素は、筐体１１２内で、換気扇の近くに配置された検知部１７１によっても検出されることもできるので、第２実施形態とは異なり、漏出水素の発生は、複数の検知部１７１，１７２によってダブルチェックされることになる。したがって、漏出水素は、信頼性高く検出されることになる。

第２実施形態と同様に、換気装置１６１は、圧縮機ユニット１１０及び統合制御盤１５０の高換気措置に共用されるので、水素ステーション１００Ｂは、第１実施形態の水素ステーション１００よりも少ない配線数で形成されることができる。したがって、水素ステーション１００Ｂは、水素ステーション１００よりも廉価に及び／又は容易に構築されることができる。

上述の実施形態の原理は、タンク搭載装置のタンクに水素を供給する水素ステーションに好適に利用される。

１００，１００Ａ，１００Ｂ・・・・・・・・・・水素ステーション
１０１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・複数の機器
１１０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・圧縮機ユニット
１１１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・圧縮機
１１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・筐体
１２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・蓄圧器ユニット
１３０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・冷凍機
１４０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ディスペンサ
１５０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・統合制御盤
１６１，１６２・・・・・・・・・・・・・・・・換気装置又は防爆装置
１７１，１７２・・・・・・・・・・・・・・・・検知部
１８０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ダクト
３１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・送信部

Claims

水素をタンク搭載装置のタンクに供給する水素ステーションであって、
前記水素ステーションに設けられた複数の機器を統合的に制御する統合制御盤と、
前記統合制御盤内に漏出した漏出水素を検知する検知部と、
前記複数の機器のうち１つとして用いられ、前記統合制御盤によって制御される圧縮機と、前記圧縮機が収容された筐体と、を有する圧縮機ユニットと、
前記統合制御盤内及び前記筐体内の空気を換気する高換気措置を行う換気部、又は、前記統合制御盤内及び前記筐体内を揚圧にする内圧防爆措置を行う防爆部と、を備え、
前記統合制御盤は、前記筐体に取り付けられ、
前記統合制御盤と前記圧縮機とを繋ぐ電気的な配線が、前記筐体に形成された貫通穴を通じてなされることで、前記電気的な配線は、前記統合制御盤内及び前記筐体内において行われた前記高換気措置による換気環境下、又は、前記内圧防爆措置による揚圧環境下に置かれる、水素ステーション。
前記換気部は、前記筐体の内部空間と前記統合制御盤の内部空間とを連通するダクトと、前記筐体に取り付けられた換気装置と、を含み、
前記換気装置は、前記筐体の前記内部空間の空気を吸い込むとともに前記ダクトを通じて前記統合制御盤の前記内部空間の空気を吸い込むように構成されている
請求項１に記載の水素ステーション。
前記検知部は、前記換気装置とともに、前記筐体に取り付けられる
請求項２に記載の水素ステーション。
前記複数の機器は、前記水素を冷却するためのブラインを冷却する冷凍機と、前記タンクに前記水素を供給するディスペンサと、前記圧縮機によって圧縮された前記水素が貯蔵される蓄圧器ユニットと、を含み、
前記統合制御盤は、前記冷凍機、前記ディスペンサ及び前記蓄圧器ユニットそれぞれに電気的に接続され、前記冷凍機、前記ディスペンサ及び前記蓄圧器ユニットそれぞれを制御する
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の水素ステーション。
前記統合制御盤は、前記圧縮機、前記冷凍機、前記ディスペンサ及び前記蓄圧器ユニットにバス接続され、フィールドネットワークを形成する
請求項４に記載の水素ステーション。
前記統合制御盤は、前記水素ステーションの状態を表す状態データを無線信号として送信する送信部を含む
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の水素ステーション。