TWI620888B - Cooling hydrogen supply station and hydrogen cooling device - Google Patents

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TWI620888B
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Atsushi Seki
Tsuyoshi Higuchi
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Shinwa Controls Co Ltd
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Abstract

本發明之冷卻氫供給站係具備有：供第1冷媒作循環的第1冷媒路；相對第1冷媒路的一部分而設，可進行第1冷媒的冷卻的水冷式冷凍機單元；供第2冷媒通流的第2冷媒路；在第1冷媒路的其他一部分與第2冷媒路的一部分之間，可藉由第1冷媒來進行第2冷媒的冷卻的第1熱交換器；貯藏有氫的氫貯藏部；供搬送被貯藏在氫貯藏部的氫的氫流路；及在第2冷媒路的其他一部分與氫流路的一部分之間，可藉由第2冷媒來進行氫的冷卻的第2熱交換器。氫係藉由第2熱交換器，被冷卻至-43℃至-20℃的溫度範圍內，氫冷卻能力係當將氫冷卻至-40℃時為13.5kW至16.5kW。

Description

冷卻氫供給站及氫冷卻裝置
本發明係關於用以將冷卻氫供給至燃料電池車等的冷卻氫供給站、及該冷卻氫供給站所使用之氫冷卻裝置。
將氫作為燃料的燃料電池車並未發出排氣氣體，因此在環境方面較為優異。因此，為了使如上所示之燃料電池車廣為普及，近年來，已進行各種開發。在燃料電池車的普及，車輛本身的開發亦極為重要，但是為了將氫供給至燃料電池車的氫供給站的開發亦為重要。
關於氫供給站，自以往已被提出各種技術(參照例如日本專利第4492064號公報)。
若在氫供給站對燃料電池車供給氫時，以可儘可能連續供給氫至眾多台數的燃料電池車為佳。為達成此的手法之一，已知有將壓縮狀態的氫冷卻而供給至燃料電池車的手法。
在如上所示之手法中，以高效率，亦即以省能量將氫冷卻至所希望的溫度為宜。此外，該高效率的氫的冷卻係以被高精度實現，俾以安定供給氫為佳。
但是，在本申請案的時間點，並未存在有較佳為可高精度實現十分高效率的冷卻的冷卻氫供給站。
本發明係根據以上知見而研創者。本發明之目的在提供較佳為可高精度實現對氫的十分高效率的冷卻的冷卻氫供給站、及該冷卻氫供給站所使用的氫冷卻裝置。
本發明係一種冷卻氫供給站，其特徵為：具備有：供第1冷媒作循環的第1冷媒路；相對前述第1冷媒路的一部分而設，可進行前述第1冷媒的冷卻的水冷式冷凍機單元；供第2冷媒通流的第2冷媒路；在前述第1冷媒路的其他一部分與前述第2冷媒路的一部分之間，可藉由前述第1冷媒來進行前述第2冷媒的冷卻的第1熱交換器；貯藏有氫的氫貯藏部；供搬送被貯藏在前述氫貯藏部的氫的氫流路；及在前述第2冷媒路的其他一部分與前述氫流路的一部分之間，可藉由前述第2冷媒來進行前述氫的冷卻的第2熱交換器，前述氫係藉由前述第2熱交換器，被冷卻至-43℃至-20℃的溫度範圍內，氫冷卻能力係當將氫冷卻至-40℃時為13.5kW至16.5kW。
根據由本案發明人所開發出的該冷卻氫供給站，可實現將氫冷卻至-40℃時為13.5kW至16.5kW(13.5kW@-40℃至16.5kW@-40℃)作為氫冷卻能力， 藉此可高效率，亦即極為省能量地實現氫的冷卻。
較佳為前述氫係藉由前述第2熱交換器，相對-43℃至-20℃的溫度範圍內的設定溫度，被冷卻至+2℃至-3℃的誤差範圍內。
亦即，根據由本案發明人所開發出的該冷卻氫供給站，可實現相對-43℃至-20℃的溫度範圍內的設定溫度為+2℃至-3℃的誤差範圍內的冷卻精度，藉此可高精度實現對氫的十分高效率的冷卻。
具體而言，例如，前述冷卻氫供給站係另外具備有：控制在前述第1冷媒路內的前述第1冷媒的循環量的閥；檢測在前述第2冷媒路內的前述第2冷媒的溫度的溫度感測器；及根據前述溫度感測器的檢測結果，控制前述閥的溫度回饋控制部。此時，可藉由簡易的溫度回饋控制，將第2冷媒高精度控制為所希望的溫度。
此外，較佳為前述冷卻氫供給站係在前述氫流路設有排出藉由前述第2熱交換器被冷卻後的氫的排出口，由前述排出口被排出的氫的量為4.5kg/3min至5.5kg/3min。
藉由形成為如上所示之氫供給量，可以3分鐘實施對至少1台份的燃料電池車的氫供給(目前一般的燃料電池車的氫容量為5kg)。此外，根據由本案發明人所開發出的冷卻氫供給站，在以3分鐘供給4.5kg至5.5kg的氫至1台燃料電池車之後，若隔著7分鐘的間隔，可再次對接下來的1台燃料電池車以3分鐘供給 4.5kg至5.5kg的氫。
在前述冷卻氫供給站中，前述第1冷媒為氟氯烷，前述第2冷媒為甲酸鉀水溶液，具體而言為Showa股份有限公司製的Cold Brine，本案發明人確認可實現前述各性能。
此外，較佳為前述冷卻氫供給站係第1運轉模式與第2運轉模式的任一者被選擇來運轉，在第1運轉模式中，前述氫被冷卻至-20℃，在第2運轉模式中，前述氫被冷卻至-40℃。
例如，按照氫供給的必要性，若必要性低時，選擇對應空轉運轉狀態的第1運轉模式，若必要性高時，則選擇對應待機狀態的第2運轉模式，可有效抑制關於冷卻的能量消耗。
例如，前述第1運轉模式或前述第2運轉模式的選擇亦可按照時間區間自動進行。此時，例如在氫供給的必要性低的夜間的時間區間(例如營業時間外)，係選擇第1運轉模式，在氫供給的必要性高的白天的時間區間(例如營業時間內)，選擇第2運轉模式，藉此可在氫供給的必要性低的夜間的時間區間，有效抑制有關冷卻的能量消耗。
此外，在前述冷卻氫供給站中，亦可前述第2冷媒路係具有：包含藉由前述第1熱交換器，在與前述第1冷媒路的其他一部分之間進行熱交換的前述第2冷媒路的一部分的前半通流路；包含藉由前述第2熱交換器，在 與前述氫流路的一部分之間進行熱交換的前述第2冷媒路的其他一部分的後半通流路；及將前述前半通流路與前述後半通流路相連接的儲槽部，在前述儲槽部係連接有用以將該儲槽部內的前述第2冷媒的液面維持在預定範圍的冷媒量調整機構。
此時，藉由儲槽部內的第2冷媒的液面被維持在預定範圍，在第2冷媒使用腐蝕性高的液化冷媒，即使該第2冷媒伴隨溫度變化而膨脹收縮，亦可防止因該第2冷媒的液面升降而起的儲槽部內壁的腐蝕的發生及析出物的附著。
此外，此時，較佳為前述第2冷媒路的前述後半通流路中的前述第2冷媒的通流量係以0.3MPa的通流壓力為135L/min至165L/min。本案發明人確認前述第2冷媒路的前述後半通流路中的前述第2冷媒的通流量係以0.3MPa的通流壓力為135L/min至165L/min，可實現對氫之十分高效率的冷卻。
此外，本發明係一種氫冷卻裝置，其係將在氫流路內被搬送的氫冷卻的氫冷卻裝置，其特徵為：具備有：供第1冷媒作循環的第1冷媒路；相對前述第1冷媒路的一部分而設，可進行前述第1冷媒的冷卻的水冷式冷凍機單元；供第2冷媒通流的第2冷媒路；在前述第1冷媒路的其他一部分與前述第2冷媒路的一部分之間，可藉由前述第1冷媒來進行前述第2冷媒的冷卻的第1熱交換器；及在前述第2冷媒路的其他一部分與前述氫流路的一 部分之間，可藉由前述第2冷媒來進行前述氫的冷卻的第2熱交換器，前述氫係藉由前述第2熱交換器，被冷卻至-43℃至-20℃的溫度範圍內，氫冷卻能力係當將氫冷卻至-40℃時為13.5kW至16.5kW。
1‧‧‧冷卻氫供給站
10‧‧‧氫供給裝置
11‧‧‧氫貯藏部
12‧‧‧氫流路
13‧‧‧排出口
20‧‧‧氫冷卻裝置
20C‧‧‧框體
20D‧‧‧觸控面板
21‧‧‧第1冷媒路
22‧‧‧水冷式冷凍機單元
23‧‧‧第2冷媒路
23A‧‧‧前半通流路
23B‧‧‧後半通流路
23T‧‧‧儲槽部
24‧‧‧第1熱交換器
25‧‧‧電動閥
26‧‧‧溫度感測器
27‧‧‧冷媒量調整儲槽
27A‧‧‧調整用儲槽
27B‧‧‧止回閥
30‧‧‧第2熱交換器
40‧‧‧溫度回饋控制部
圖1係本發明之一實施形態之冷卻氫供給站的系統圖。
圖2係本發明之一實施形態之冷卻氫供給站中的氫冷卻裝置的概略斜視圖。
以下參照所附圖示，詳加說明本發明之實施形態。圖1係本發明之一實施形態之冷卻氫供給站1的系統圖，圖2係該冷卻氫供給站1中的氫冷卻裝置20的概略斜視圖。
如圖1所示，冷卻氫供給站1係具有：貯藏有氫的氫貯藏部11、及搬送被貯藏在該氫貯藏部11的氫的氫流路12。氫流路12的下游側端部形成為排出口13，氫由該排出口13被供給至燃料電池車的燃料供給口。氫供給時，排出口13與燃料電池車的燃料供給口係形成為被氣密連接。
在本實施形態之氫貯藏部11貯藏有壓縮狀態 的氫。因此，在氫流路12內係被供給壓縮狀態的氫。在本實施形態中，係採用如由排出口13被排出的(被供給至燃料電池車的)氫的量為4.5kg/3min至5.5kg/3min，尤其為5.0kg/min的壓縮狀態。
此外，冷卻氫供給站1係如圖1所示，具備有：供第1冷媒作循環的第1冷媒路21；相對第1冷媒路21的一部分而設，可進行第1冷媒的冷卻的水冷式冷凍機單元22；供第2冷媒通流的第2冷媒路23；及在第1冷媒路21的其他一部分(與藉由水冷式冷凍機單元22被冷卻的部分不同的部分)與第2冷媒路23的一部分之間，可藉由第1冷媒來進行第2冷媒的冷卻的第1熱交換器24。
第1冷媒路21的第1冷媒的循環方向係成為如圖1的箭號所示。亦即，藉由水冷式冷凍機單元22被冷卻，之後通過第1熱交換器24而再次返回至水冷式冷凍機單元22。為了使第1冷媒以如上所示之方向作循環，在由水冷式冷凍機單元22至第1熱交換器24的第1冷媒路21的部分設有電動閥(motor valve)25。該電動閥25係具有：用以使第1冷媒作循環的驅動馬達(未圖示)、及用以調整第1冷媒的循環量的流量調整閥(未圖示)。
此外，在第2冷媒路23的其他一部分(與藉由第1熱交換器24被冷卻的部分不同的部分)與氫流路12的一部分之間設有可藉由第2冷媒來進行氫的冷卻的 第2熱交換器30。該第2熱交換器30係將在氫流路12內至排出口13之前的氫冷卻。
在本實施形態中，第2冷媒路23具有：包含藉由第1熱交換器24，在與第1冷媒路21的前述其他一部分之間進行熱交換的第2冷媒路23的一部分的前半通流路23A；包含藉由第2熱交換器30，在與氫流路12的一部分之間進行熱交換的第2冷媒路23的前述他的一部分的後半通流路23B；及將前半通流路23A與後半通流路23B相連接的儲槽部23T。
接著，在儲槽部23T係以大致填滿狀態貯留有第2冷媒，藉由被設在前半通流路23A及後半通流路23B的各個的泵(未圖示)，如圖1的箭號所示，由儲槽部23T被供給至前半通流路23A的第2冷媒係通過第1熱交換器24而在藉由第1冷媒被冷卻後返回至儲槽部23T，並且由儲槽部23T被供給至後半通流路23B的第2冷媒係通過第2熱交換器30而在將氫冷卻之後(對第2冷媒而言係在被升溫之後)返回至儲槽部23T。在本實施形態中，以後半通流路23B中的第2冷媒的通流量成為135L/min@0.3MPa至165L/min@0.3MPa(亦即以0.3MPa的通流壓力為135L/min至165L/min)，尤其150L/min@0.3MPa(亦即以0.3MPa的通流壓力為150L/min)的方式，控制前述各泵(未圖示)的運轉。具體而言，前述各泵(未圖示)的運轉係根據藉由適當設置的流量感測器(未圖示)被檢測到的流量值(檢測結果)來進行回饋控 制。
此外，在儲槽部23T內設有檢測第2冷媒的溫度的溫度感測器26。接著，藉由溫度感測器26被檢測到的溫度值(檢測結果)根據預定的控制程式被輸出至控制第1冷媒路21的電動閥25的溫度回饋控制部40。亦即，溫度回饋控制部40係根據溫度感測器26的檢測結果，按照預定的控制程式來控制第1冷媒路21的電動閥25。
藉此，第1熱交換器24中的第1冷媒的冷卻能力被調整，可將在第2熱交換器30通流的第2冷媒的溫度調整為所希望。
接著，在第2熱交換器30通流的第2冷媒的溫度如前述被調整，藉此透過第2熱交換器30，氫流路12內的氫被調整為在-43℃至-20℃的溫度範圍內所設定的設定溫度。
在本實施形態中，係使用氟氯烷作為在第1冷媒路21內作循環的的冷媒，具體而言，使用DuPont-Mitsui Fluorochemicals股份有限公司製的HFC系混合冷媒R-404A。此外，使用Showa股份有限公司製的Cold Brine FP-40(甲酸鉀水溶液)，作為在第2冷媒路23內通流的第2冷媒。
作為第2冷媒的Cold Brine FP-40為液化冷媒，可在-43℃至-20℃的溫度範圍保持流動性。此外，作為第2冷媒的Cold Brine FP-40係可按照其溫度作膨脹收 縮。在本實施形態中，即使發生如上所示之膨脹收縮，亦以儲槽部23T中的第2冷媒的液面作升降而不會發生腐蝕的方式，在儲槽部23T連接有用以將該儲槽部23T內的第2冷媒的液面維持在預定範圍(較佳為一定的液面高度)的冷媒量調整機構27。冷媒量調整機構27係具有：與儲槽部23T相連接的調整用儲槽27A、及止回閥27B。冷媒量調整機構27係若第2冷媒被冷卻而被壓縮時，藉由從調整用儲槽27A將第2冷媒補充在儲槽部23T內，將第2冷媒的液面維持在預定範圍。另一方面，冷媒量調整機構27係若第2冷媒升溫而膨脹時，由儲槽部23T通過止回閥27B而使第2冷媒排出至外部，藉此將第2冷媒的液面維持在預定範圍。
在此，在圖1中，通過氫貯藏部11及第2熱交換器30的氫流路12構成冷卻氫供給站1中的氫供給分配器10。另一方面，冷卻氫供給站1中除了氫貯留部11及氫流路12以外的部分係可理解為氫冷卻裝置20。冷卻氫供給站1可謂為藉由將氫供給分配器10及氫冷卻裝置20透過第2熱交換器30相結合而構成。
在以上說明的冷卻氫供給站1中，採用水冷式冷凍機單元22，藉由包含電動閥或泵的複數冷媒路及在該等作循環的冷媒的選定等，實現當將氫冷卻至-40℃時為13.5kW至16.5kW(13.5kW@-40℃至16.5kW@-40℃)，作為氫冷卻能力。亦即，實現13.5kW至16.5kW，作為將氫維持在-40℃的冷卻能力。此外，相對-43℃至-20 ℃的溫度範圍內的設定溫度，實現在+2℃至-3℃的誤差範圍內的冷卻，作為氫的冷卻精度。
此外，本實施形態之冷卻氫供給站1係選擇第1運轉模式及第2運轉模式的任一者來進行運轉，在第1運轉模式中，氫被冷卻至-20℃，在第2運轉模式中，氫被冷卻至-40℃。第1運轉模式或第2運轉模式的選擇係按照時間區間自動進行，以一例而言，在本實施形態中，下午5時至上午9時的期間係設定為第1運轉模式，下午5時至上午9時之外的時間區間係被設定為第2運轉模式。
此外，在本實施形態中，可以手動變更選擇第1運轉模式的時間區間及選擇第2運轉模式的時間區間的設定。具體而言，如圖2所示，在氫冷卻裝置20的框體20C上設有觸控面板20D，作業者可對該觸控面板20D進行手動操作。
此外，亦可在觸控面板20D中，以手動進行第1運轉模式與第2運轉模式的選擇本身。此外，第1運轉模式或第2運轉模式的選擇亦可按照外圍溫度而自動進行。
接著說明本實施形態之氫供給站1的作用。
本實施形態之氫供給站1係被選擇氫被冷卻至-20℃的第1運轉模式、或氫被冷卻至-40℃的第2運轉模式而運轉。
首先，說明第1運轉模式中的氫供給站1的 動作。若第1運轉模式下的運轉被開始，第1冷媒路21的電動閥25即被驅動，在第1冷媒路21的第1冷媒朝圖1的箭號方向的循環即開始。此外，第2冷媒路23的前半通流路23A中的泵被驅動，在前半通流路23A的第2冷媒朝圖1的箭號方向的循環即開始。藉此，在第1冷媒路21作循環的第1冷媒通過第1熱交換器24，並且在前半通流路23A作循環的第2冷媒通過第1熱交換器24。此時，第2冷媒透過第1熱交換器24而藉由第1冷媒被冷卻。
通過第1熱交換器24而返回至儲槽部23T內的第2冷媒的溫度係藉由儲槽部23T內的溫度感測器26被檢測。接著，溫度回饋控制部40係按照藉由溫度感測器26被檢測到的第2冷媒的溫度與-20℃的差分，來控制第1冷媒路21的電動閥25。電動閥25係以儲槽部23T內的第2冷媒成為-20℃的方式控制在第1冷媒路21內的第1冷媒的循環量。藉由以上，儲槽部23T內的第2冷媒的溫度被控制在-20℃。
當儲槽部23T內的第2冷媒成為-20℃時，第2冷媒路23的後半通流路23B中的泵被驅動，在後半通流路23B的第2冷媒的循環即開始。藉此，被冷卻至-20℃的第2冷媒通過第2熱交換器30。此時，氫流路12內的氫透過第2熱交換器30，藉由第2冷媒被冷卻至-20℃。
通過第2熱交換器30的第2冷媒係形成為升 溫的狀態而返回至儲槽部23T。藉此，儲槽部23T內的第2冷媒的溫度係可由-20℃變動。但是，該第2冷媒的溫度係藉由溫度感測器26被檢測，根據該溫度，藉由溫度回饋控制部40來控制電動閥25，因此在後半通流路23B循環的第2冷媒的溫度係可安定地被維持在-20℃。
接著，說明第2運轉模式中的氫供給站1的動作。若第2運轉模式下的運轉被開始時，第1冷媒路21的電動閥25被驅動，在第1冷媒路21的第1冷媒朝圖1的箭號方向的循環即被開始。此外，第2冷媒路23的前半通流路23A中的泵被驅動，且在前半通流路23A的第2冷媒朝圖1的箭號方向的循環即被開始。藉此，在第1冷媒路21循環的第1冷媒通過第1熱交換器24，並且在前半通流路23A循環的第2冷媒通過第1熱交換器24。此時，第2冷媒透過第1熱交換器24，藉由第1冷媒被冷卻。
通過第1熱交換器24而返回至儲槽部23T內的第2冷媒的溫度係藉由儲槽部23T內的溫度感測器26被檢測。接著，溫度回饋控制部40係按照藉由溫度感測器26被檢測到的第2冷媒的溫度與-40℃的差分，來控制第1冷媒路21的電動閥25。電動閥25係以儲槽部23T內的第2冷媒成為-40℃的方式控制在第1冷媒路21內的第1冷媒的循環量。藉由以上，儲槽部23T內的第2冷媒的溫度被控制在-40℃。
當儲槽部23T內的第2冷媒成為-40℃時，第 2冷媒路23的後半通流路23B中的泵被驅動，在後半通流路23B的第2冷媒的循環即被開始。藉此，被冷卻至-40℃的第2冷媒會通過第2熱交換器30。此時，氫流路12內的氫透過第2熱交換器30，藉由第2冷媒被冷卻至-40℃。此時，第2冷媒的通流量形成為135L/min@0.3MPa至165L/min@0.3MPa，尤其150L/min@0.3MPa。
通過第2熱交換器30的第2冷媒係形成為升溫的狀態而返回至儲槽部23T。藉此，儲槽部23T內的第2冷媒的溫度係可由-40℃變動。但是，該第2冷媒的溫度係藉由溫度感測器26被檢測，根據該溫度，藉由溫度回饋控制部40來控制電動閥25，因此在後半通流路23B循環的第2冷媒的溫度係可安定地被維持在-40℃。
實際上，根據由本案發明人所開發出的該冷卻氫供給站1，可在+2℃至-3℃的誤差範圍內將第2冷媒的溫度高精度地冷卻。藉此，關於藉由該第2冷媒被冷卻的氫，亦可高精度地在+2℃至-3℃的誤差範圍內進行冷卻。
藉由本實施形態之第2運轉模式，例如從外界溫度+40℃的狀態，一口氣將第2冷媒冷卻至-40℃為止，為120min。此外，從藉由第1運轉模式被冷卻至-20℃的狀態，至將第2冷媒冷卻至-40℃為止，僅為30min。
本實施形態之冷卻氫供給站1係如以上所示，可將經高精度冷卻的氫，以4.5kg/3min至5.5kg/3min，尤其5.0kg/min的流量，供給至燃料電池 車。此外，藉由本實施形態之冷卻氫供給站1，對1台燃料電池車，以4.5kg/3min至5.5kg/3min，尤其5.0kg/min供給氫之後，若隔著7min的間隔，可再次對接下來的1台燃料電池車，以4.5kg/3min至5.5kg/3min，尤其5.0kg/min供給氫。
其中，將被冷卻至-40℃的第2冷媒安定地維持在該-40℃時的冷卻能力為13.5kW@-40℃至16.5kW@-40℃，尤其15.0kW@-40℃。
其中，當由第1運轉模式切換至第2運轉模式時，第1冷媒路21的電動閥25及前半通流路23A中的泵係由第1運轉模式接著被驅動即可。同樣地，當由第2運轉模式切換至第1運轉模式時，第1冷媒路21的電動閥25及前半通流路23A中的泵係由第2運轉模式接著被驅動即可。
此外，在第1運轉模式或在第2運轉模式下，作為第2冷媒的Cold Brine FP-40均可按照其溫度而膨脹收縮。在本實施形態中，即使發生如上所示之膨脹收縮，亦以儲槽部23T中的第2冷媒的液面作升降而使腐蝕等不會發生的方式，在儲槽部23T，將該儲槽部23T內的第2冷媒的液面維持在預定範圍(較佳為一定的液面高度)的方式使冷媒量調整機構27發揮功能。冷媒量調整機構27若第2冷媒被冷卻而壓縮時，由調整用儲槽27A在儲槽部23T內補充第2冷媒，藉此將第2冷媒的液面維持在預定範圍。另一方面，冷媒量調整機構27係若第2 冷媒升溫而膨脹時，由儲槽部23T通過止回閥27B而使第2冷媒排出至外部，藉此將第2冷媒的液面維持在預定範圍。
如以上所示，藉由本實施形態之冷卻氫供給站1，可實現13.5kW@-40℃至16.5kW@-40℃作為氫冷卻能力，藉此可高效率，亦即極為省能量地實現氫的冷卻。
此外，在本實施形態中，可實現對-43℃至-20℃的溫度範圍內的設定溫度，在+2℃至-3℃的誤差範圍內的冷卻精度，藉此可高精度地實現對氫的十分高效率的冷卻。
此外，藉由本實施形態之冷卻氫供給站1，第1運轉模式及第2運轉模式的任一者被選擇而運轉，在第1運轉模式中，氫被冷卻至-20℃，在第2運轉模式中，氫被冷卻至-40℃。藉此，視氫供給的必要性，若必要性低時，選擇對應空轉運轉狀態的第1運轉模式，若必要性高時，則選擇對應待機狀態的第2運轉模式，藉此可有效抑制有關冷卻的能量消耗。
具體而言，在本實施形態中，第1運轉模式或第2運轉模式的選擇按照時間區間而自動進行。接著，在氫供給的必要性低的夜間的時間區間(例如營業時間外)，係選擇第1運轉模式，在氫供給的必要性高的白天的時間區間(例如營業時間內)，係選擇第2運轉模式，藉此可有效抑制在氫供給的必要性低的夜間的時間區間， 關於冷卻的能量消耗。

Claims (6)

  1. 一種冷卻氫供給站，其特徵為：具備有：供第1冷媒作循環的第1冷媒路；相對前述第1冷媒路的一部分而設，可進行前述第1冷媒的冷卻的水冷式冷凍機單元；供第2冷媒通流的第2冷媒路；在前述第1冷媒路的其他一部分與前述第2冷媒路的一部分之間，可藉由前述第1冷媒來進行前述第2冷媒的冷卻的第1熱交換器；貯藏有氫的氫貯藏部；供搬送被貯藏在前述氫貯藏部的氫的氫流路；及在前述第2冷媒路的其他一部分與前述氫流路的一部分之間，可藉由前述第2冷媒來進行前述氫的冷卻的第2熱交換器，前述第1冷媒為氟氯烷，前述第2冷媒為甲酸鉀水溶液，前述第2冷媒路係具有：包含藉由前述第1熱交換器，在與前述第1冷媒路的其他一部分之間進行熱交換的前述第2冷媒路的一部分的前半通流路；及包含藉由前述第2熱交換器，在與前述氫流路的一部分之間進行熱交換的前述第2冷媒路的其他一部分的後半通流路， 前述第2冷媒路的前述後半通流路中的前述第2冷媒的通流量係以0.3MPa的通流壓力為135L/min至165L/min，前述氫係藉由前述第2熱交換器，被冷卻至-43℃至-20℃的溫度範圍內，前述氫係藉由前述第2熱交換器，相對-43℃至-20℃的溫度範圍內的設定溫度，被冷卻至+2℃至-3℃的誤差範圍內，氫冷卻能力係當將氫冷卻至-40℃時為13.5kW至16.5kW，在前述氫流路係設有排出藉由前述第2熱交換器被冷卻後的氫的排出口，由前述排出口被排出的氫的量為4.5kg/3min至5.5kg/3min。
  2. 如申請專利範圍第1項之冷卻氫供給站，其中，另外具備有：控制在前述第1冷媒路內的前述第1冷媒的循環量的閥；檢測在前述第2冷媒路內的前述第2冷媒的溫度的溫度感測器；及根據前述溫度感測器的檢測結果，控制前述閥的溫度回饋控制部。
  3. 如申請專利範圍第1項之冷卻氫供給站，其中，第1運轉模式與第2運轉模式的任一者被選擇來運轉， 在第1運轉模式中，前述氫被冷卻至-20℃，在第2運轉模式中，前述氫被冷卻至-40℃。
  4. 如申請專利範圍第3項之冷卻氫供給站，其中，前述第1運轉模式或前述第2運轉模式的選擇係按照時間區間自動進行。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之冷卻氫供給站，其中，前述第2冷媒路係另外具有將前述前半通流路與前述後半通流路相連接的儲槽部，在前述儲槽部係連接有用以將該儲槽部內的前述第2冷媒的液面維持在預定範圍的冷媒量調整機構。
  6. 一種氫冷卻裝置，其係將在氫流路內被搬送的氫冷卻的氫冷卻裝置，其特徵為：具備有：供第1冷媒作循環的第1冷媒路；相對前述第1冷媒路的一部分而設，可進行前述第1冷媒的冷卻的水冷式冷凍機單元；供第2冷媒通流的第2冷媒路；在前述第1冷媒路的其他一部分與前述第2冷媒路的一部分之間，可藉由前述第1冷媒來進行前述第2冷媒的冷卻的第1熱交換器；及在前述第2冷媒路的其他一部分與前述氫流路的一部分之間，可藉由前述第2冷媒來進行前述氫的冷卻的第2熱交換器，前述第1冷媒為氟氯烷， 前述第2冷媒為甲酸鉀水溶液，前述第2冷媒路係具有：包含藉由前述第1熱交換器，在與前述第1冷媒路的其他一部分之間進行熱交換的前述第2冷媒路的一部分的前半通流路；及包含藉由前述第2熱交換器，在與前述氫流路的一部分之間進行熱交換的前述第2冷媒路的其他一部分的後半通流路，前述第2冷媒路的前述後半通流路中的前述第2冷媒的通流量係以0.3MPa的通流壓力為135L/min至165L/min，前述氫係藉由前述第2熱交換器，被冷卻至-43℃至-20℃的溫度範圍內，前述氫係藉由前述第2熱交換器，相對-43℃至-20℃的溫度範圍內的設定溫度，被冷卻至+2℃至-3℃的誤差範圍內，氫冷卻能力係當將氫冷卻至-40℃時為13.5kW至16.5kW，在前述氫流路設有排出藉由前述第2熱交換器被冷卻後的氫的排出口，由前述排出口被排出的氫的量為4.5kg/3min至5.5kg/3min。
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