KR20190013505A - 수소 스테이션 - Google Patents

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KR20190013505A
KR20190013505A KR1020180082724A KR20180082724A KR20190013505A KR 20190013505 A KR20190013505 A KR 20190013505A KR 1020180082724 A KR1020180082724 A KR 1020180082724A KR 20180082724 A KR20180082724 A KR 20180082724A KR 20190013505 A KR20190013505 A KR 20190013505A
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KR
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hydrogen
integrated control
compressor
control panel
housing
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KR1020180082724A
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다카유키 후쿠다
겐지 나구라
Original Assignee
가부시키가이샤 고베 세이코쇼
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Abstract

본 출원은, 수소를 탱크 탑재 장치의 탱크에 공급하는 수소 스테이션을 개시한다. 수소 스테이션은, 상기 수소 스테이션에 설치된 복수의 기기를 통합적으로 제어하는 통합 제어반과, 상기 통합 제어반 내에 누출된 누출 수소를 검지하는 검지부와, 상기 통합 제어반 내의 공기를 환기하는 고환기 조치를 행하는 환기 장치, 또는 상기 통합 제어반 내를 양압으로 하는 내압 방폭 조치를 행하는 방폭 장치와, 상기 복수의 기기 중 하나로서 사용되는 압축기와, 상기 압축기가 수용되는 하우징을 갖는 압축기 유닛을 구비한다. 상기 통합 제어반은, 상기 하우징에 설치되고, 또한 상기 하우징에 형성된 관통 구멍을 통해, 상기 압축기에 전기적으로 접속되어, 상기 압축기를 제어한다.

Description

수소 스테이션{HYDROGEN STATION}
본 발명은, 수소를 탱크 탑재 장치의 탱크에 공급하는 수소 스테이션에 관한 것이다.
수소 스테이션은, 압축기 유닛, 냉동기, 축압기 유닛 및 디스펜서와 같은 다양한 기기를 구비한다(일본 특허 공개 제2015-232384호 공보를 참조). 압축기 유닛은, 수소를 단계적으로 압축한다. 압축된 수소는, 축압기 유닛 내에서 일시적으로 저장된다. 축압기 유닛은, 디스펜서에 접속되어 있다. 축압기 유닛으로부터 디스펜서로 흐르는 수소를 냉각하는 브라인을 냉동기는 냉각한다. 냉각된 수소를 수취하는 디스펜서는, 탱크 탑재 장치의 탱크의 공급구에 적합한 어댑터를 구비하고 있다. 디스펜서의 어댑터를 통해, 압축기 유닛에 의해 압축된 수소는 축압기 유닛으로부터 탱크 탑재 장치의 탱크에 공급된다.
일본 특허 공개 제2015-232384호 공보는, 수소 스테이션을 구성하는 상술한 다양한 기기를 통합적으로 제어하는 통합 제어반을 개시하고 있다. 통합 제어반은, 이들 기기로부터 이격된 비방폭 영역에 배치되어 있기 때문에, 일본 특허 공개 제2015-232384호 공보의 수소 스테이션은 넓은 설치 면적을 필요로 한다.
압축기 유닛은 수소를 압축하기 때문에, 수소의 폭발을 방지하기 위한 안전 대책을 필요로 한다. 안전 대책은, 압축기 유닛과 압축기 유닛으로부터 이격된 비방폭 영역에 배치된 통합 제어반을 연결하는 배선 영역에도 채용될 필요가 있다. 따라서, 일본 특허 공개 제2015-232384호 공보의 수소 스테이션은 안전 대책이 채용된 배선을 위해서도 넓은 영역을 사용한다. 덧붙여 일본 특허 공개 제2015-232384호 공보의 수소 스테이션은 통합 제어반과는 별도로, 압축기에 인접하여 배치된 압축기용 제어부도 갖기 때문에, 수소 스테이션의 설치에는 높은 비용을 필요로 한다.
본 발명은, 좁은 설치 스페이스 내에서 구축 가능한 수소 스테이션을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 국면에 관한 수소 스테이션은, 수소를 탱크 탑재 장치의 탱크에 공급한다. 수소 스테이션은, 상기 수소 스테이션에 설치된 복수의 기기를 통합적으로 제어하는 통합 제어반과, 상기 통합 제어반 내에 누출된 누출 수소를 검지하는 검지부와, 상기 통합 제어반 내의 공기를 환기하는 고환기 조치를 행하는 환기 장치, 또는 상기 통합 제어반 내를 양압으로 하는 내압 방폭 조치를 행하는 방폭 장치와, 상기 복수의 기기 중 하나로서 사용되는 압축기와, 상기 압축기가 수용된 하우징을 갖는 압축기 유닛을 구비한다. 상기 통합 제어반은, 상기 하우징에 설치되고, 또한 상기 하우징에 형성된 관통 구멍을 통해 상기 압축기에 전기적으로 접속되어 상기 압축기를 제어한다.
상술한 수소 스테이션은, 좁은 설치 스페이스 하에서도 구축된다.
상술한 수소 스테이션의 목적, 특징 및 이점은, 이하의 상세한 설명과 첨부 도면에 의해, 보다 명백해진다.
도 1은 제1 실시 형태의 수소 스테이션의 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 수소 스테이션의 예시적인 기능 구성을 나타내는 개략적인 블록도이다.
도 3은 제2 실시 형태의 수소 스테이션의 개념도이다.
도 4는 제3 실시 형태의 수소 스테이션의 개념도이다.
<제1 실시 형태>
수소를 압축하는 압축기 유닛은, 수소 스테이션 내에서 비교적 큰 장치이다. 수소 스테이션에 사용되는 다양한 기기를 통합적으로 제어하는 통합 제어반이, 압축기 유닛에 설치되어 있으면, 압축기 유닛의 외표면은 통합 제어반의 설치에 유효하게 이용된다. 덧붙여 통합 제어반은 압축기 유닛에 밀접되어, 불필요한 공간은 통합 제어반과 압축기 유닛 사이에 형성되지 않는다. 따라서, 수소 스테이션은 좁은 설치 영역 내에서 구축된다. 제1 실시 형태에 있어서, 압축기 유닛에 설치된 통합 제어반을 갖는 예시적인 수소 스테이션이 설명된다.
도 1은, 제1 실시 형태의 수소 스테이션(100)의 개념도이다. 도 1을 참조하여, 수소 스테이션(100)이 설명된다.
수소 스테이션(100)은, 연료 전지 차(도시하지 않음: 탱크 탑재 장치의 일례)의 탱크에 수소를 공급하기 위해 사용된다. 수소 스테이션(100)은, 압축기 유닛(110)과, 축압기 유닛(120)과, 냉동기(130)와, 디스펜서(140)와, 통합 제어반(150)과, 2개의 환기 장치 또는 방폭 장치(161, 162)와, 2개의 검지부(171, 172)를 구비한다. 압축기 유닛(110), 축압기 유닛(120), 냉동기(130) 및 디스펜서(140)는, 연료 전지 차에 공급되는 수소의 압력 및 온도를 적절한 값으로 설정한다. 수소 스테이션(100)은 이들 기기 외에도, 연료 전지 차에 공급되는 수소의 압력 및 온도의 조정에 필요한 다른 기기를 가져도 된다.
수소 스테이션(100)의 압축기 유닛(110)은, 수소를 단계적으로 압축하여 수소의 압력을 적절한 값까지 증가시킨다. 압축된 수소는, 축압기 유닛(120) 내에서 일시적으로 저장된다. 축압기 유닛(120)은, 디스펜서(140)에 접속되어 있다. 축압기 유닛(120)으로부터 디스펜서(140)에 공급되는 수소를 냉각하는 브라인을, 냉동기(130)는 냉각한다. 축압기 유닛(120)으로부터 수소를 수취하는 디스펜서(140)는, 연료 전지 차의 공급구에 적합한 어댑터(도시하지 않음)를 갖는다. 디스펜서(140)의 어댑터를 통해, 압축기 유닛(110)에 의해 압축된 수소는 축압기 유닛(120)으로부터 연료 전지 차에 공급된다.
압축기 유닛(110), 축압기 유닛(120), 냉동기(130) 및 디스펜서(140) 각각은, 수소의 압력 및 유량을 검지하기 위한 센서(도시하지 않음)나, 수소의 흐름을 조정하는 전자기 밸브(도시하지 않음)나, 이들 기기의 동작에 필요한 다른 전기식 액추에이터(도시하지 않음)를 포함해도 된다. 센서, 전자기 밸브나 다른 전기식 액추에이터에 통합 제어반(150)은 전기적으로 접속되어, 압축기 유닛(110), 축압기 유닛(120), 냉동기(130) 및 디스펜서(140)를 통합적으로 제어한다.
압축기 유닛(110)은, 압축기(111)와 하우징(112)을 포함한다. 압축기(111)는 수소를 압축한다. 하우징(112)은 압축기(111)를 둘러싸 보호한다. 하우징(112) 내에서 고정된 압축기(111)는 수소 스테이션(100) 내에서 비교적 크기 때문에, 하우징(112)도 큰 체적을 갖고 있다. 따라서 하우징(112)은, 통합 제어반(150)의 설치에 있어서 충분히 넓은 외표면을 갖고 있다.
통합 제어반(150)은, 제어 회로(151)와 제어 상자(152)를 포함한다. 제어 상자(152)는 제어 회로(151)를 둘러싸, 제어 상자(152) 내에서 고정된 제어 회로(151)를 보호한다.
본 실시 형태에 관하여, 압축기 유닛(110)의 하우징(112) 및 통합 제어반(150)의 제어 상자(152)는 모두 대략 직육면체이다. 제어 상자(152)는, 하우징(112)의 외주면에 설치되어 있다. 나사나 리벳과 같은 적절한 고정구가, 하우징(112)의 외주면에의 제어 상자(152)의 설치에 사용되어도 된다. 대체적으로, 제어 상자(152)는 하우징(112)의 외주면에 용접되어 있어도 된다.
통합 제어반(150)의 제어 상자(152)는 압축기 유닛(110)의 하우징(112)에 직접적으로 설치되어 있기 때문에, 불필요한 공간은 제어 상자(152)와 하우징(112) 사이에 형성되지 않는다. 따라서, 수소 스테이션(100)은 작은 설치 영역 내에서 구축된다.
수소 스테이션(100)의 제어 상자(152) 및 하우징(112) 각각의 주위벽에는, 관통 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 제어 상자(152) 및 하우징(112)에 형성된 관통 구멍을 통해, 신호선 및 전력선이 제어 회로(151)와 압축기(111)에 접속되어 있다. 제어 회로(151)는, 압축기(111)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성한다. 제어 신호는, 제어 상자(152) 및 하우징(112) 각각의 주위벽의 관통 구멍을 사용하여 제어 회로(151)와 압축기(111)에 접속된 신호선을 통해 압축기(111)에 전달된다. 압축기(111)는, 제어 신호에 따른 동작을 실행한다. 압축기(111)는, 압축기(111)의 상태를 검출하기 위한 센서(도시하지 않음)를 갖고 있어도 된다. 압축기(111)의 상태를 나타내는 상태 신호는, 제어 회로(151)와 압축기(111) 사이에서 연장 설치된 신호선을 통해 제어 회로(151)에 전달되어도 된다. 상태 신호는, 제어 회로(151)와 압축기(111) 사이의 피드백 제어에 이용된다.
제어 회로(151)는 제어 상자(152)를 통해, 축압기 유닛(120), 냉동기(130) 및 디스펜서(140)의 센서, 전자기 밸브나 다른 전기식의 액추에이터에 전기적으로 접속되어 있다. 제어 회로(151)를 축압기 유닛(120), 냉동기(130) 및 디스펜서(140) 각각에 전기적으로 접속하기 위한 신호선 및 전력선을 통과시키기 위한 관통 구멍이, 제어 상자(152)에 형성되어 있어도 된다. 이들 기기를 제어하기 위한 제어 신호 및 이들 기기의 상태를 나타내는 상태 신호는, 압축기(111)와 제어 회로(151) 사이의 통신과 마찬가지로 제어 회로(151)와 이들 기기 사이에서 교환된다.
제어 회로(151)가 고정된 제어 상자(152)가 설치된 압축기 유닛(110)은 수소를 압축하기 때문에, 압축기 유닛(110)의 하우징(112) 내에서의 수소의 가득 참은 기피되어야 한다. 따라서, 하우징(112) 내에서 누출된 누출 수소를 검출하는 검지부(171)가 하우징(112) 내에서 고정되어 있다. 수소는 공기보다 가볍기 때문에, 검지부(171)는 하우징(112)이 형성하고 있는 내부 공간의 상부(하우징(112)의 높이 치수에 있어서 절반보다 위의 공간)에서 고정되는 것이 바람직하다.
하우징(112) 내에서 누출된 누출 수소는, 하우징(112)이 형성한 내부 공간으로부터 하우징(112)에 인접한 제어 상자(152) 내로 유입되는 경우도 있다. 따라서, 제어 상자(152) 내의 누출 수소를 검출하는 검지부(172)가 제어 상자(152) 내에서 고정되어 있다. 검지부(172)는 검지부(171)와 마찬가지로, 제어 상자(152)가 형성하고 있는 내부 공간의 상부(제어 상자(152)의 높이 치수에 있어서 절반보다 위의 공간)에서 고정되어 있는 것이 바람직하다. 검지부(171, 172)로서 다양한 수소 가스 검지기가 이용 가능하다.
검지부(171, 172)는 소정의 농도 이상의 수소를 검지하면, 수소의 누출을 통지하는 통지 신호를 생성한다. 통지 신호는, 검지부(171, 172)로부터 제어 회로(151)로 출력되어도 된다. 이 경우, 제어 회로(151)는 압축기(111)를 정지시켜도 된다. 덧붙여, 또는 대체적으로, 통지 신호는 검지부(171, 172)로부터 다른 안전 설비에 출력되어도 된다. 이 경우, 안전 설비는 수소의 폭발을 방지하기 위한 소정의 안전 조치를 채용하여, 누출 가스의 폭발을 방지한다.
환기 장치 또는 방폭 장치(161)는, 압축기 유닛(110)의 하우징(112)에 설치되어 있다. 환기 장치(161)는, 하우징(112) 내의 공기를 흡출하여 고환기 조치를 채용하는 환기 팬이어도 된다. 방폭 장치(161)는, 보호 기체(청정한 압축 공기 또는 불활성 가스)를 하우징(112) 집어넣어 양압 환경을 만들어 내는(즉, 내압 방폭 조치) 송풍기여도 된다.
환기 장치 또는 방폭 장치(162)는, 통합 제어반(150)의 제어 상자(152)에 설치되어 있다. 환기 장치(162)는, 제어 상자(152) 내의 공기를 흡출하여 고환기 조치를 채용하는 환기 팬이어도 된다. 방폭 장치(162)는, 보호 기체를 제어 상자(152) 집어넣어 양압 환경을 만들어 내는(즉, 내압 방폭 조치) 송풍기여도 된다.
환기 장치 또는 방폭 장치(161, 162)는 압축기 유닛(110) 및 통합 제어반(150)의 하우징(112) 및 제어 상자(152)에 각각 설치되어 고환기 조치 또는 내압 방폭 조치를 채용하기 때문에, 수소 스테이션(100)은 안전하게 동작할 수 있다. 환기 장치 또는 방폭 장치(161, 162)는, 제어 회로(151)로부터의 전력 공급하에서, 및/또는 제어 회로(151)의 제어하에서 동작해도 되고, 제어 회로(151)로부터 독립적으로 동작해도 된다.
제어 회로(151)는 상술한 바와 같이, 압축기 유닛(110)의 압축기(111), 축압기 유닛(120), 냉동기(130) 및 디스펜서(140)에 전기적으로 접속되어 있다. 통합 제어반(150)은, 이들 기기와 필드 버스에 의해 접속되어도 된다(즉, 버스 접속). 이 결과, 통합 제어반(150)으로부터 연장되는 배선 수는 적어진다. 통합 제어반(150)과 이들 기기를 연결하는 필드 버스는, 필드 네트워크(예를 들어, CC-Link나 MODBUS)를 형성해도 된다. 필드 네트워크에는 추가적인 설비가 필드 네트워크에 용이하게 접속되기 때문에, 수소 스테이션(100)의 기능은 용이하게 확장된다.
(통신 기능을 갖는 수소 스테이션)
제어 회로(151)는, 작업자가 휴대하는 통신 단말기와 통신 가능하게 형성되어도 된다. 이 경우, 작업자는 수소 스테이션(100)으로부터 이격된 위치에서 수소 스테이션(100)의 상태를 감시할 수 있다. 덧붙여 작업자는, 수소 스테이션(100)으로부터 이격된 위치에서 다양한 지령을 수소 스테이션(100)에 부여할 수 있다.
도 2는, 수소 스테이션(100)의 예시적인 기능 구성을 나타내는 개략적인 블록도이다. 도 2를 참조하여, 수소 스테이션(100)이 더 설명된다.
도 2는, 수소 스테이션(100) 외에도 작업자가 휴대하는 통신 단말기(200)를 나타낸다. 통신 단말기(200)는, 태블릿이어도 되고 스마트 폰이어도 된다.
통신 단말기(200)는, 입력부(210)와 통신부(220)와 표시부(230)를 포함한다. 입력부(210)는, 작업자가 입력부(210)에 원하는 요구를 입력하기 위한 부위이다. 예를 들어, 작업자는 수소 스테이션(100)의 상태를 나타내는 상태 정보(예를 들어, 수소의 압력이나 온도나 축압된 수소의 양)의 제공을, 입력부(210)를 통해 수소 스테이션(100)에 요구해도 된다. 혹은 작업자는, 원하는 동작을 입력부(210)를 통해 수소 스테이션(100)에 요구해도 된다. 작업자의 요구는, 입력부(210)로부터 통신부(220)에 전달된다.
통신부(220)는, 송신부(221)와 수신부(222)를 포함한다. 송신부(221)는, 작업자의 요구를 입력부(210)로부터 수취한다. 송신부(221)는, 작업자의 요구를 무선 신호로서 수소 스테이션(100)에 출력한다. 작업자가 상태 정보의 제공을 요구하고 있으면, 수소 스테이션(100)은 작업자에 의해 요구된 상태 정보를 나타내는 무선 신호를 생성한다. 상태 정보를 나타내는 무선 신호는, 수소 스테이션(100)으로부터 수신부(222)로 송신된다. 작업자가 수소 스테이션(100)에 특정한 동작을 요구하고 있으면, 수소 스테이션(100)은 작업자에 의해 요구된 동작을 실행한다.
수소 스테이션(100)으로부터 무선 신호로서 수신부(222)가 수취한 상태 정보는 수신부(222)로부터 표시부(230)에 출력된다. 표시부(230)는, 상태 정보를 문자 정보(예를 들어, 수치) 및/또는 화상 정보(예를 들어, 그래프나 표)로서 표시한다.
표시부(230)에 표시된 상태 정보를 작업자는 관찰하여, 수소 스테이션(100)의 상태를 감시할 수 있다. 작업자는 통신 단말기(200)를 휴대할 수 있기 때문에, 수소 스테이션(100)에 근접하는 일 없이 수소 스테이션(100)의 상태를 감시하고, 또한 수소 스테이션(100)을 조작할 수 있다.
수소 스테이션(100)으로서, 도 2는 복수의 기기(101)와 제어 회로(151)를 나타내고 있다. 도 2의 복수의 기기(101)는 압축기 유닛(110), 축압기 유닛(120), 냉동기(130) 및 디스펜서(140)를 나타내고 있다.
도 2의 제어 회로(151)는, 통신부(310)와 생성부(320)와 인터페이스(330)와 무선 신호 생성부(340)를 포함한다. 통신부(310)는, 수신부(311)와 송신부(312)를 포함한다. 수신부(311)는, 작업자의 요구를 나타내는 무선 신호를 통신 단말기(200)의 송신부(221)로부터 수신하는 한편, 송신부(312)는 수소 스테이션(100)의 상태 정보를 나타내는 무선 신호를 통신 단말기(200)의 수신부(222)에 송신한다.
제어 회로(151)의 생성부(320)는, 동작 신호 생성부(321)와 상태 데이터 생성부(322)를 포함한다. 동작 신호 생성부(321)는, 작업자의 요구를 통신부(310)의 수신부(311)를 통해 수취한다. 동작 신호 생성부(321)는, 작업자의 요구에 따른 동작을 요구하는 동작 신호를 생성한다. 작업자가 수소 스테이션(100)의 상태를 나타내는 상태 정보를 요구하고 있으면, 동작 신호 생성부(321)는 상태 정보의 제시를 요구하는 동작 신호를 생성한다. 상태 정보의 제시를 요구하는 동작 신호는, 동작 신호 생성부(321)로부터 상태 데이터 생성부(322)에 출력된다. 작업자가 복수의 기기(101)의 특정 동작을 요구하고 있으면, 동작 신호 생성부(321)는 작업자가 원하는 동작을 요구하는 동작 신호를 생성한다. 작업자가 원하는 동작을 요구하는 동작 신호는, 동작 신호 생성부(321)로부터 인터페이스(330)로 출력된다.
인터페이스(330)는, 압축기 유닛(110), 축압기 유닛(120), 냉동기(130) 및 디스펜서(140)에 버스 접속되어 있다. 인터페이스(330)를 통해, 작업자가 원하는 동작을 요구하는 동작 신호는 복수의 기기(101) 중 요구 대상의 기기에 출력된다. 작업자가 원하는 동작을 요구하는 동작 신호를 수취한 기기는, 작업자가 요구한 동작을 실행한다. 따라서, 작업자는 수소 스테이션(100)으로부터 떨어진 위치에서 수소 스테이션(100)을 원격 조작할 수 있다.
인터페이스(330)는, 압축기 유닛(110), 축압기 유닛(120), 냉동기(130) 및 디스펜서(140)로부터 이들의 상태를 나타내는 상태 신호를 필드 버스를 통해 수취할 수 있다. 상태 신호는, 인터페이스(330)로부터 상태 데이터 생성부(322)에 전달된다. 상태 정보의 제시를 요구하는 동작 신호를 동작 신호 생성부(321)로부터 수취한 상태 데이터 생성부(322)는, 작업자가 요구하는 정보를 포함하는 상태 데이터를 생성한다. 상태 데이터는, 상태 데이터 생성부(322)로부터 무선 신호 생성부(340)에 출력된다. 무선 신호 생성부(340)는, 상태 데이터를 나타내는 무선 신호를 생성한다. 무선 신호는 무선 신호 생성부(340)로부터 송신부(312)로 전달되고, 송신부(312)로부터 통신 단말기(200)의 수신부(222)로 송신된다.
상태 데이터는 그 후, 수신부(222)로부터 표시부(230)로 전달된다. 표시부(230)는, 상태 데이터를 문자 정보 및/또는 화상 정보로서 표시한다. 표시부(230)를 본 작업자는, 수소 스테이션(100)의 상태를 감시할 수 있다.
<제2 실시 형태>
제1 실시 형태의 수소 스테이션은, 통합 제어반 및 압축기 유닛에 각각 배치된 복수의 검지부 및 복수의 환기 장치 또는 방폭 장치를 구비한다. 그러나 압축기 유닛에 배치된 검지부 및 환기 장치는, 통합 제어반에 공용되어도 된다. 이 경우, 수소 스테이션은 적은 부품을 가질 수 있다. 제2 실시 형태에 있어서, 통합 제어반 및 압축기 유닛에 공용되는 검지부 및 환기 장치를 갖는 예시적인 수소 스테이션이 설명된다.
도 3은, 제2 실시 형태의 수소 스테이션(100A)의 개념도이다. 도 1 및 도 3을 참조하여, 수소 스테이션(100A)이 설명된다.
제1 실시 형태와 마찬가지로, 수소 스테이션(100A)은 압축기 유닛(110)과, 축압기 유닛(120)과, 냉동기(130)와, 디스펜서(140)와, 통합 제어반(150)과, 환기 장치(161)와, 검지부(171)를 구비한다. 본 실시 형태에 관하여, 환기 팬이 환기 장치(161)로서 사용되고 있다. 제1 실시 형태의 설명은, 이들 요소에 원용된다.
제1 실시 형태와 관련하여 설명된 수소 스테이션(100)과는 달리, 수소 스테이션(100A)은, 환기 장치 또는 방폭 장치(162) 및 검지부(172)를 갖고 있지 않다. 대신에, 수소 스테이션(100A)은 덕트(180)를 갖는다.
덕트(180)는, 압축기 유닛(110)의 하우징(112) 내에 배치된 제1 개구 단부(181)와, 통합 제어반(150)의 제어 상자(152) 내에 배치된 제2 개구 단부(182)를 포함한다. 덕트(180)는, 하우징(112) 및 제어 상자(152)의 주위벽을 관통하도록 형성되어 있다. 하우징(112)이 형성하는 내부 공간의 상부는, 제어 상자(152)가 형성하는 내부 공간의 상부에 덕트(180)에 의해 연통되어 있다.
검지부(171)는, 덕트(180)의 제1 개구 단부(181) 부근에 배치되어 있다. 덕트(180)는 상술한 바와 같이, 제어 상자(152)가 형성하고 있는 내부 공간을 하우징(112)이 형성하고 있는 내부 공간에 연통시키고 있기 때문에, 제어 상자(152) 내에 가득 찬 누출 수소는 제2 개구 단부(182)로부터 덕트(180)로 유입되고, 그 후 제1 개구 단부(181)로부터 하우징(112)이 형성하는 내부 공간으로 유입된다. 그 결과, 제1 개구 단부(181) 부근에 배치된 검지부(171)는 제어 상자(152) 내에서의 누출 수소의 가득 참을 검지할 수 있다. 검지부(171)는, 압축기 유닛(110)의 하우징(112) 내에 배치되기 때문에, 제1 실시 형태와 마찬가지로 하우징(112) 내의 누출 수소도 검지할 수 있다. 따라서, 검지부(171)는 압축기 유닛(110)과 통합 제어반(150)에 공용된다.
검지부(171)와 마찬가지로, 환기 장치(161)는 덕트(180)의 제1 개구 단부(181) 부근에 배치되어 있다. 본 실시 형태에 관하여, 환기 장치(161)는 고환기 조치를 채용하는 환기 팬이다. 환기 팬은, 압축기 유닛(110)의 하우징(112)이 형성하고 있는 내부 공간 내의 공기를 흡출할 뿐만 아니라, 통합 제어반(150)의 제어 상자(152)가 형성하고 있는 내부 공간 내의 공기도 덕트(180)를 통해 흡출할 수 있다. 따라서, 환기 장치(161)는 압축기 유닛(110) 및 통합 제어반(150)에 대한 고환기 조치를 위해 이용된다.
검지부(171) 및 환기 장치(161)는, 압축기 유닛(110) 및 통합 제어반(150) 내에서의 누출 수소의 검지 및 이들 기기의 고환기 조치에 공용되기 때문에, 수소 스테이션(100A)은 제1 실시 형태의 수소 스테이션(100)보다 적은 부품에 의해 형성된다. 덧붙여, 누출 수소의 검지 및 고환기 조치를 위한 배선 수도 적어지기 때문에, 수소 스테이션(100A)은 수소 스테이션(100)보다 저렴하게 및/또는 용이하게 구축된다.
<제3 실시 형태>
제2 실시 형태에 관하여, 검지부는 압축기 유닛에 설치되어 있다. 그러나 검지부는 통합 제어반에도 추가적으로 배치되어도 된다. 이 경우, 누출 수소는 신뢰성 높게 검출된다. 제3 실시 형태에 있어서, 추가적인 검지부를 갖는 예시적인 수소 스테이션이 설명된다.
도 4는, 제3 실시 형태의 수소 스테이션(100B)의 개념도이다. 도 1, 도 3 및 도 4를 참조하여, 수소 스테이션(100B)이 설명된다.
수소 스테이션(100B)은, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 압축기 유닛(110)과, 축압기 유닛(120)과, 냉동기(130)와, 디스펜서(140)와, 통합 제어반(150)과, 검지부(171)와, 덕트(180)를 구비한다. 제2 실시 형태와 마찬가지로, 수소 스테이션(100B)은, 환기 장치(161)로서 환기 팬을 더 구비한다. 제2 실시 형태의 설명은, 이들 요소에 원용된다.
수소 스테이션(100B)은, 도 1을 참조하여 설명된 검지부(172)를 더 구비한다. 검지부(172)는, 덕트(180)의 제2 개구 단부(182) 부근에 배치되어 있다. 통합 제어반(150) 내의 공기는 환기 팬에 의해 흡출되기 때문에, 환기 팬에 의해 분출되는 공기는 덕트(180)의 제2 개구 단부(182)를 통과한다. 따라서 덕트(180)의 제2 개구부(182) 부근에 배치된 검지부(172)는, 제어 상자(152) 내에서 누출된 누출 수소를 용이하게 검지할 수 있다. 그 후, 누출 수소는, 하우징(112) 내에서 환기 팬 부근에 배치된 검지부(171)에 의해서도 검출되기 때문에, 제2 실시 형태와는 달리 누출 수소의 발생은 복수의 검지부(171, 172)에 의해 더블 체크되게 된다. 따라서, 누출 수소는 신뢰성 높게 검출된다.
제2 실시 형태와 마찬가지로, 환기 장치(161)는 압축기 유닛(110) 및 통합 제어반(150)의 고환기 조치에 공용되기 때문에, 수소 스테이션(100B)은 제1 실시 형태의 수소 스테이션(100)보다 적은 배선 수로 형성된다. 따라서, 수소 스테이션(100B)은 수소 스테이션(100)보다 저렴하게, 및/또는 용이하게 구축된다.
상술된 실시 형태에는, 주로, 이하의 구성을 갖는 수소 스테이션이 포함된다.
상술한 실시 형태의 일 국면에 관한 수소 스테이션은, 수소를 탱크 탑재 장치의 탱크에 공급한다. 수소 스테이션은, 상기 수소 스테이션에 설치된 복수의 기기를 통합적으로 제어하는 통합 제어반과, 상기 통합 제어반 내에 누출된 누출 수소를 검지하는 검지부와, 상기 통합 제어반 내의 공기를 환기하는 고환기 조치를 행하는 환기 장치, 또는 상기 통합 제어반 내를 양압으로 하는 내압 방폭 조치를 행하는 방폭 장치와, 상기 복수의 기기 중 하나로서 사용되는 압축기와, 상기 압축기가 수용된 하우징을 갖는 압축기 유닛을 구비한다. 상기 통합 제어반은, 상기 하우징에 설치되고, 또한 상기 하우징에 형성된 관통 구멍을 통해 상기 압축기에 전기적으로 접속되어 상기 압축기를 제어한다.
상기한 구성에 의하면, 통합 제어반은 탱크 탑재 장치의 탱크에 공급되는 수소를 유지하기 위한 복수의 기기를 통합적으로 제어한다. 한편, 복수의 기기를 개별로 제어하기 위한 복수의 개별 제어반은 설치되어 있지 않다. 따라서, 수소 스테이션은 넓은 설치 스페이스를 필요로 하지 않고, 또한 낮은 비용으로 설치 가능하다.
검지부는 통합 제어반 내에 누출된 누출 수소를 검지하기 때문에, 통합 제어반 내에서의 누출 수소의 가득 참에 대한 리스크는 매우 낮아진다. 덧붙여 환기 장치, 또는 방폭 장치는 통합 제어반으로부터 공기를 환기하는 고환기 조치 또는 통합 제어반 내를 양압으로 하는 내압 방폭 조치를 행하기 때문에, 통합 제어반에 대해서도 안전 대책이 채용된다.
압축기 유닛은, 수소 스테이션의 복수의 기기 중에서 비교적 크다. 통합 제어반은, 압축기 유닛의 하우징에 설치되어 있기 때문에, 압축기 유닛의 하우징이 형성하고 있는 넓은 영역은 통합 제어반의 설치에 유효하게 이용된다. 따라서, 상술한 수소 스테이션은, 통합 제어반이 복수의 기기 각각으로부터 분리되어 배치된 종래의 수소 스테이션보다 좁은 설치 스페이스 내에서 구축된다.
통합 제어반은 하우징에 형성된 관통 구멍을 통해 압축기에 전기적으로 접속되어 압축기를 제어하기 때문에, 통합 제어반 및 압축기 유닛용으로 설치된 안전 대책은 통합 제어반과 압축기를 연결하는 배선에도 이용 가능하다. 즉, 통합 제어반과 압축기를 연결하는 배선 전용의 안전 대책은 필요하지 않다. 따라서, 상술한 수소 스테이션은 제어반과 압축기를 연결하는 배선 전용의 안전 대책을 필요로 하는 종래의 수소 스테이션보다 낮은 비용으로 구축된다.
상술한 구성에 관하여 수소 스테이션은, 상기 하우징의 내부 공간과 상기 통합 제어반의 내부 공간을 연통하는 덕트를 더 구비해도 된다. 상기 환기 장치는, 상기 하우징 및 상기 통합 제어반의 상기 내부 공간의 공기를 상기 하우징의 밖으로 배출하도록 상기 하우징에 설치되어도 된다.
상기한 구성에 의하면, 덕트는 하우징의 내부 공간과 통합 제어반의 내부 공간을 연통하기 때문에, 하우징에 설치된 환기 장치는 하우징 및 통합 제어반의 내부 공간의 공기를 하우징의 밖으로 배출할 수 있다. 혹은 하우징에 설치된 환기 장치는, 하우징 및 통합 제어반의 내부 공간으로 보호 기체를 보낼 수 있다. 공통의 환기 장치가 하우징 및 통합 제어반의 안전성의 확보에 이용 가능하기 때문에, 수소 스테이션은 적은 부품을 갖는다. 따라서, 상술한 수소 스테이션은 종래의 수소 스테이션보다 낮은 비용으로 구축된다.
상기한 구성에 관하여, 상기 검지부는 상기 환기 팬과 함께 상기 하우징에 설치되어도 된다.
상기한 구성에 의하면, 덕트는 하우징의 내부 공간과 통합 제어반의 내부 공간을 연통하기 때문에, 환기 장치는 덕트를 통해 통합 제어반 내에서 누출된 누출 수소를 하우징 내로 인입할 수 있다. 검지부는 환기 장치와 함께 하우징에 설치되어 있기 때문에, 하우징 내에서 누출된 누출 수소 및 통합 제어반으로부터 하우징으로 인입된 누출 수소 중 적어도 한쪽을 검지할 수 있다. 공통의 검지부가 하우징 및 통합 제어반 내의 누출 수소의 검지에 이용 가능하기 때문에, 누출 수소의 검지용 설비는 적은 부품에 의해 구축된다. 따라서, 상술한 수소 스테이션은 종래의 수소 스테이션보다 낮은 비용으로 구축된다. 덧붙여, 검지부 및 환기 장치는 하우징에 설치되기 때문에, 넓은 스페이스는 이들의 배선에 필요하지 않다.
상기한 구성에 관하여, 상기 복수의 기기는 상기 수소를 냉각하기 위한 브라인을 냉각하는 냉동기와, 상기 탱크에 상기 수소를 공급하는 디스펜서와, 상기 압축기에 의해 압축된 상기 수소가 저장되는 축압기 유닛을 포함해도 된다. 상기 통합 제어반은, 상기 냉동기, 상기 디스펜서 및 상기 축압기 유닛 각각에 전기적으로 접속되고, 상기 냉동기, 상기 디스펜서 및 상기 축압기 유닛 각각을 제어해도 된다.
상기한 구성에 의하면, 통합 제어반은 압축기 유닛뿐만 아니라 수소를 냉각하기 위한 브라인을 냉각하는 냉동기, 탱크 탑재 장치의 탱크에 수소를 공급하는 디스펜서 및 압축기에 의해 압축된 수소가 저장되는 축압기 유닛도 통합적으로 제어하기 때문에, 복수의 기기를 개별로 제어하기 위한 복수의 개별 제어반은 필요하지 않다. 따라서, 수소 스테이션은 넓은 설치 스페이스를 필요로 하지 않는다.
상기한 구성에 관하여 상기 통합 제어반은, 상기 압축기, 상기 냉동기, 상기 디스펜서 및 상기 축압기 유닛에 버스 접속되어, 필드 네트워크를 형성해도 된다.
상기한 구성에 의하면 통합 제어반은, 압축기, 냉동기, 디스펜서 및 축압기 유닛에 버스 접속되어 필드 네트워크를 형성하기 때문에, 수소 스테이션을 형성하는 복수의 기기는 적은 배선에 의해 전기적으로 접속된다. 필드 네트워크는 추가적인 설비의 용이한 접속을 가능하게 하기 때문에, 수소 스테이션의 기능이 용이하게 확장된다.
상기한 구성에 관하여, 상기 통합 제어반은 상기 수소 스테이션의 상태를 나타내는 상태 데이터를 무선 신호로서 송신하는 송신부를 포함해도 된다.
상기한 구성에 의하면, 통합 제어반의 송신부는 수소 스테이션의 상태를 나타내는 상태 데이터를 무선 신호로서 송신하기 때문에, 무선 신호를 수신하는 수신 장치를 휴대하는 작업자는 수소 스테이션으로부터 떨어진 위치에서 수소 스테이션의 상태를 감시할 수 있다.
금회 개시된 실시 형태는, 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것은 아니라고 이해되어야 한다. 본 발명의 범위는, 상기한 설명이 아닌 청구범위에 의해 나타내어지고, 청구범위와 균등의 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
상술한 기술은, 탱크 탑재 장치의 탱크에 수소를 공급하는 수소 스테이션에 적합하게 이용된다.

Claims (6)

  1. 수소를 탱크 탑재 장치의 탱크에 공급하는 수소 스테이션이며,
    상기 수소 스테이션에 설치된 복수의 기기를 통합적으로 제어하는 통합 제어반과,
    상기 통합 제어반 내에 누출된 누출 수소를 검지하는 검지부와,
    상기 통합 제어반 내의 공기를 환기하는 고환기 조치를 행하는 환기 장치, 또는 상기 통합 제어반 내를 양압으로 하는 내압 방폭 조치를 행하는 방폭 장치와,
    상기 복수의 기기 중 하나로서 사용되는 압축기와, 상기 압축기가 수용된 하우징을 갖는 압축기 유닛을 구비하고,
    상기 통합 제어반은, 상기 하우징에 설치되고, 또한 상기 하우징에 형성된 관통 구멍을 통해 상기 압축기에 전기적으로 접속되어 상기 압축기를 제어하는
    수소 스테이션.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 내부 공간과 상기 통합 제어반의 내부 공간을 연통하는 덕트를 더 구비하고,
    상기 환기 장치는, 상기 하우징 및 상기 통합 제어반의 상기 내부 공간의 공기를 상기 하우징의 밖으로 배출하도록 상기 하우징에 설치되어 있는
    수소 스테이션.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 검지부는, 상기 환기 장치와 함께 상기 하우징에 설치되어 있는
    수소 스테이션.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 기기는, 상기 수소를 냉각하기 위한 브라인을 냉각하는 냉동기와, 상기 탱크에 상기 수소를 공급하는 디스펜서와, 상기 압축기에 의해 압축된 상기 수소가 저장되는 축압기 유닛을 포함하고,
    상기 통합 제어반은, 상기 냉동기, 상기 디스펜서 및 상기 축압기 유닛 각각에 전기적으로 접속되어, 상기 냉동기, 상기 디스펜서 및 상기 축압기 유닛 각각을 제어하는
    수소 스테이션.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 통합 제어반은, 상기 압축기, 상기 냉동기, 상기 디스펜서 및 상기 축압기 유닛에 버스 접속되어, 필드 네트워크를 형성하고 있는
    수소 스테이션.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통합 제어반은, 상기 수소 스테이션의 상태를 나타내는 상태 데이터를 무선 신호로서 송신하는 송신부를 포함하는
    수소 스테이션.
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