JP7762101B2 - Gas filling equipment - Google Patents
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Description
本開示は、例えば車両の被充填タンク(燃料タンク)に水素ガス等のガス(燃料ガス)を充填(供給)するガス充填装置(ガス供給装置)に関する。 This disclosure relates to a gas filling device (gas supply device) that fills (supplies) a gas (fuel gas) such as hydrogen gas into a filling tank (fuel tank) of a vehicle, for example.
例えば、特許文献1には、燃料電池自動車等の車両に搭載された燃料タンク(被充填タンク)に高圧状態の水素ガス等のガス(燃料ガス)を充填する燃料ガス充填装置が記載されている。この種の従来技術による燃料ガス充填装置によれば、ホースの先端に設けられた充填ノズルを車両の燃料タンクに接続した状態で、ディスペンサ筐体側からホースを介して燃料タンクに水素ガスを充填することができる。 For example, Patent Document 1 describes a fuel gas filling device that fills a fuel tank (filling tank) mounted on a vehicle such as a fuel cell vehicle with a gas (fuel gas) such as hydrogen gas under high pressure. With this type of conventional fuel gas filling device, hydrogen gas can be filled into the fuel tank from the dispenser housing via a hose, with a filling nozzle attached to the end of the hose connected to the vehicle's fuel tank.
ところで、非防爆機器である表示器、POS端末等をディスペンサ筐体内に搭載する場合、これらを収容するための非防爆機器収容可能エリア(以下、非防爆エリアという)を設ける必要がある。この場合、非防爆エリア内に可燃性のガスが入り込まないように、圧縮空気(乾燥空気)を用いて非防爆エリア内のパージ(浄化)を行い、可燃性のガスの濃度を非防爆閾値以下(爆発下限値以下)に維持することが考えられる。 When installing non-explosion-proof equipment such as a display or POS terminal inside the dispenser housing, it is necessary to provide an area for accommodating non-explosion-proof equipment (hereinafter referred to as the non-explosion-proof area) to house these devices. In this case, to prevent flammable gases from entering the non-explosion-proof area, it is possible to purge (purify) the non-explosion-proof area using compressed air (dry air) and maintain the concentration of flammable gases below the non-explosion-proof threshold (below the lower explosion limit).
しかし、ディスペンサでは、圧縮空気が遮断弁等の駆動に用いられることに加えて、解氷、結露防止、凍結防止のために充填ノズルに吹き付ける乾燥空気としても用いられる等、多岐にわたって圧縮空気が消費される。このため、例えば、非防爆エリア内に圧縮空気を常時供給し、かつ、この圧縮空気を非防爆エリアから大気へ常時排出する構成とした場合、圧縮空気の消費量が増大する。 However, in dispensers, compressed air is consumed in a wide range of ways, not only for driving shut-off valves, but also as dry air sprayed onto the filling nozzle to melt ice, prevent condensation, and prevent freezing. For this reason, for example, if compressed air is constantly supplied to a non-explosion-proof area and constantly discharged from the non-explosion-proof area into the atmosphere, the amount of compressed air consumed will increase.
本発明の一実施形態の目的は、圧縮空気の消費量が増大することを抑制できるガス充填装置を提供することにある。 An object of one embodiment of the present invention is to provide a gas filling device that can suppress an increase in the amount of compressed air consumed.
本発明の一実施形態は、被充填タンクにガスを充填するためのガス充填経路と、前記ガス充填経路を流れるガスの状況を計測する計測機器と、圧縮空気供給源から供給される圧縮空気を動力源として駆動され、前記ガス充填経路のガスの流れを制御する制御機器と、前記ガス充填経路の先端側に設けられ前記被充填タンクの充填口に接続される充填ノズルと、非防爆機器を一定の気密性を持って収容する密閉容器と、を備え、前記圧縮空気供給源からの圧縮空気を前記密閉容器内へ供給し、前記密閉容器内の圧縮空気を前記密閉容器から前記充填ノズル側に向けて送り出す。 One embodiment of the present invention comprises a gas filling path for filling a tank with gas, a measuring device for measuring the state of the gas flowing through the gas filling path, a control device powered by compressed air supplied from a compressed air supply source and for controlling the flow of gas through the gas filling path, a filling nozzle provided at the tip of the gas filling path and connected to the filling port of the tank to be filled, and a sealed container for housing non-explosion-proof equipment with a certain degree of airtightness; compressed air from the compressed air supply source is supplied into the sealed container, and the compressed air in the sealed container is sent from the sealed container toward the filling nozzle.
本発明の一実施形態によれば、圧縮空気の消費量が増大することを抑制できる。 According to one embodiment of the present invention, an increase in the amount of compressed air consumed can be suppressed.
以下、実施形態によるガス充填装置として、車両に搭載された被充填タンク(燃料タンク)に水素ガス(ガス)を充填する車両用の水素ガス充填装置を例に挙げ、添付図面に従って説明する。 The following describes an embodiment of a gas filling device, taking as an example a hydrogen gas filling device for a vehicle that fills a filling tank (fuel tank) mounted on the vehicle with hydrogen gas (gas), with reference to the attached drawings.
図1において、水素ガス充填装置1は、例えば燃料電池自動車等の車両51の燃料タンク52(以下、被充填タンク52という)に圧縮状態の水素ガス(充填ガス)を充填(供給)するガス充填装置(ガス供給装置)である。車両用の水素ガス充填装置1は、例えば、水素ガス供給ステーションと呼ばれる設備(燃料供給所)に設置されている。水素ガス充填装置1は、高圧に圧縮された水素ガスを貯蔵するガス貯蔵部(貯蔵タンク)としてのガス蓄圧器2と、ガス蓄圧器2からの水素ガスを車両51の被充填タンク52に充填する充填機構としてのディスペンサユニット3と、ガス蓄圧器2からディスペンサユニット3のディスペンサ筐体4内にわたって延びる水素ガス供給管路5とを含んで構成されている。 In FIG. 1, hydrogen gas filling device 1 is a gas filling device (gas supply device) that fills (supplies) compressed hydrogen gas (filling gas) into a fuel tank 52 (hereinafter referred to as filling tank 52) of a vehicle 51, such as a fuel cell vehicle. Hydrogen gas filling device 1 for vehicles is installed, for example, at a facility (fuel supply station) known as a hydrogen gas supply station. Hydrogen gas filling device 1 includes a gas accumulator 2 serving as a gas storage unit (storage tank) that stores highly compressed hydrogen gas, a dispenser unit 3 serving as a filling mechanism that fills the hydrogen gas from gas accumulator 2 into filling tank 52 of vehicle 51, and a hydrogen gas supply pipe 5 that extends from gas accumulator 2 to within dispenser housing 4 of dispenser unit 3.
ガス蓄圧器2は、高圧に圧縮された水素ガスを貯蔵する水素ガスの供給源である。ガス蓄圧器2は、ディスペンサユニット3に接続されている。ガス蓄圧器2は、水素ガス供給管路5の上流側で、高圧に圧縮された水素ガスを貯蔵するガス貯蔵部を構成している。ディスペンサユニット3は、ディスペンサ筐体4、充填ホース6、充填ノズル7、ノズル掛け8、流量調整弁12、遮断弁13、流量計14、熱交換器16、圧力センサ19、温度センサ20、充填開始スイッチ24、充填停止スイッチ25、制御装置21等を備えている。 The gas accumulator 2 is a hydrogen gas supply source that stores highly compressed hydrogen gas. The gas accumulator 2 is connected to the dispenser unit 3. The gas accumulator 2 is located upstream of the hydrogen gas supply pipeline 5 and constitutes a gas storage section that stores highly compressed hydrogen gas. The dispenser unit 3 includes a dispenser housing 4, a filling hose 6, a filling nozzle 7, a nozzle hanger 8, a flow control valve 12, a shut-off valve 13, a flow meter 14, a heat exchanger 16, a pressure sensor 19, a temperature sensor 20, a filling start switch 24, a filling stop switch 25, a control device 21, etc.
ディスペンサ筐体4は、ディスペンサユニット3の外形をなす筐体(箱体)を構成するもので、例えば上,下方向に長尺な直方体状(ボックス状)に形成されている。ディスペンサ筐体4内には、水素ガス供給管路5、流量調整弁12、遮断弁13、熱交換器16、圧力センサ19、温度センサ20、制御装置21等が収容されている。ディスペンサ筐体4のうち、水素ガスの充填作業を行う作業者や顧客と対面する前面側には、充填量等の報知すべき情報を表示する表示器22が設けられている。 The dispenser housing 4 constitutes the housing (box) that forms the outer shape of the dispenser unit 3, and is formed, for example, in the shape of a rectangular parallelepiped (box) that is long in both the vertical and horizontal directions. The dispenser housing 4 houses a hydrogen gas supply line 5, a flow control valve 12, a shut-off valve 13, a heat exchanger 16, a pressure sensor 19, a temperature sensor 20, a control device 21, and other components. The front side of the dispenser housing 4, which faces the worker or customer performing the hydrogen gas filling operation, is provided with a display 22 that displays information that should be notified, such as the fill amount.
ディスペンサ筐体4の側面側には、充填ノズル7が取外し可能に掛止めされるノズル掛け8が設けられている。ノズル掛け8は、充填ノズル7を保持する保持部に相当する。充填ノズル7は、水素ガスの非充填時(即ち、充填作業の待機時間)にノズル掛け8に掛止めされる。水素ガスを充填するときは、充填作業の作業者によりノズル掛け8から充填ノズル7が取外される。後述するように、ノズル掛け8には、充填ノズル7の先端側に圧縮空気(乾燥空気)を吹き付ける圧縮空気吹付け装置41が設けられている。圧縮空気吹付け装置41は、充填ノズル7の先端側に圧縮空気(乾燥空気)を吹き付けることにより、充填ノズル7の結露による凍結を防止する。 A nozzle hanger 8 is provided on the side of the dispenser housing 4, to which the filling nozzle 7 is removably attached. The nozzle hanger 8 corresponds to a holder that holds the filling nozzle 7. The filling nozzle 7 is hung on the nozzle hanger 8 when hydrogen gas is not being filled (i.e., when waiting for the filling operation). When filling hydrogen gas, the filling nozzle 7 is removed from the nozzle hanger 8 by the operator performing the filling operation. As described below, the nozzle hanger 8 is provided with a compressed air blowing device 41 that blows compressed air (dry air) toward the tip of the filling nozzle 7. The compressed air blowing device 41 prevents the filling nozzle 7 from freezing due to condensation by blowing compressed air (dry air) toward the tip of the filling nozzle 7.
図1に示すように、水素ガス供給管路5は、ディスペンサ筐体4内に配設され、加圧状態の水素ガスをガス蓄圧器2から充填ホース6側に向けて供給する。水素ガス供給管路5は、ガス蓄圧器2側が上流側となり、充填ホース6側が下流側となっている。水素ガス供給管路5の下流側の端部には、ディスペンサ筐体4の外部へと延びるガス供給接続路としての充填ホース6が接続されている。充填ホース6は、可撓性を有するホースであり、例えば、耐圧ホースが用いられている。 As shown in FIG. 1, the hydrogen gas supply pipe 5 is disposed within the dispenser housing 4 and supplies pressurized hydrogen gas from the gas accumulator 2 toward the filler hose 6. The gas accumulator 2 side of the hydrogen gas supply pipe 5 is the upstream side, and the filler hose 6 side is the downstream side. The downstream end of the hydrogen gas supply pipe 5 is connected to the filler hose 6, which serves as a gas supply connection path extending to the outside of the dispenser housing 4. The filler hose 6 is a flexible hose, such as a pressure-resistant hose.
充填ホース6は、基端側が水素ガス供給管路5の下流端に接続されている。充填ホース6の先端には、被充填タンク52の充填口52Aに連結される充填ノズル7が設けられている。充填ホース6は、水素ガス供給管路5と共に、ガス充填経路(ガス供給経路)を構成している。ガス充填経路(ガス供給経路)は、ガス(水素ガス)を燃料として走行する車両51に搭載された被充填タンク52にガス(水素ガス)を充填(供給)するための経路(管路)である。 The base end of the filling hose 6 is connected to the downstream end of the hydrogen gas supply pipe 5. A filling nozzle 7 is provided at the tip of the filling hose 6, which is connected to the filling port 52A of the filling tank 52. The filling hose 6, together with the hydrogen gas supply pipe 5, constitutes a gas filling path (gas supply path). The gas filling path (gas supply path) is a path (pipe) for filling (supplying) gas (hydrogen gas) into the filling tank 52 mounted on a vehicle 51 that runs on gas (hydrogen gas) as fuel.
充填ノズル7は、充填ホース6の先端側に気密状態で接続されており、所謂充填カップリングを構成している。充填ノズル7は、充填ホース6によってディスペンサ筐体4(より具体的には、水素ガス供給管路5)と接続されている。充填ノズル7には、開閉弁(図示せず)が内蔵されている。開閉弁は、水素ガスの流通を許可する「開位置」と水素ガスの流通を遮断する「閉位置」とに切換えられる。なお、充填ノズル7には、開閉弁に代えて、または、開閉弁と共に、逆止弁を設けてもよい。逆止弁は、充填ノズル7から被充填タンク52への水素ガスの流通を許容し、被充填タンク52から充填ノズル7への水素ガスの流通を阻止する。 The filling nozzle 7 is airtightly connected to the tip of the filling hose 6, forming a so-called filling coupling. The filling nozzle 7 is connected to the dispenser housing 4 (more specifically, the hydrogen gas supply line 5) via the filling hose 6. The filling nozzle 7 has a built-in on-off valve (not shown). The on-off valve can be switched between an "open position" that allows the flow of hydrogen gas and a "closed position" that blocks the flow of hydrogen gas. Note that the filling nozzle 7 may be provided with a check valve instead of or in addition to the on-off valve. The check valve allows the flow of hydrogen gas from the filling nozzle 7 to the tank 52 to be filled and prevents the flow of hydrogen gas from the tank 52 to the filling nozzle 7.
充填ノズル7の先端側は、接続カプラ7Aとなっており、被充填タンク52の接続口となる充填口52Aに着脱可能に接続される。即ち、充填ノズル7の接続カプラ7Aは、充填ノズル7内の管路(図示せず)を通じて車両51の被充填タンク52に水素ガスを供給するときに、被充填タンク52の充填口52Aに気密状態で着脱可能に接続される。また、充填ノズル7は、被充填タンク52の充填口52Aに対して係脱可能にロックされるロック機構(図示せず)を備えている。これにより、充填ノズル7は、水素ガスの充填時に充填口52Aから不用意に外れることを抑制できる。 The tip of the filling nozzle 7 is a connection coupler 7A, which is detachably connected to the filling port 52A, which serves as the connection port for the tank 52 to be filled. That is, the connection coupler 7A of the filling nozzle 7 is detachably connected in an airtight manner to the filling port 52A of the tank 52 to be filled when hydrogen gas is supplied to the tank 52 of the vehicle 51 through a pipe (not shown) within the filling nozzle 7. The filling nozzle 7 also has a locking mechanism (not shown) that detachably locks to the filling port 52A of the tank 52 to be filled. This prevents the filling nozzle 7 from accidentally coming off the filling port 52A when filling hydrogen gas.
ガス蓄圧器2内の高圧な水素ガスは、充填ノズル7が被充填タンク52の充填口52Aに対してロック機構によりロックされた状態で、水素ガス供給管路5、充填ホース6および充填ノズル7を通じて車両51の被充填タンク52に充填される。即ち、水素ガス充填装置1は、充填ノズル7を備えており、この充填ノズル7を用いて車両51の被充填タンク52へ水素ガスを充填する。 High-pressure hydrogen gas in the gas accumulator 2 is filled into the tank 52 of the vehicle 51 through the hydrogen gas supply line 5, filling hose 6, and filling nozzle 7, with the filling nozzle 7 locked to the filling port 52A of the tank 52 by a locking mechanism. In other words, the hydrogen gas filling device 1 is equipped with the filling nozzle 7, and uses this filling nozzle 7 to fill the tank 52 of the vehicle 51 with hydrogen gas.
図1に示すように、ディスペンサユニット3には、それぞれ水素ガス供給管路5の途中に位置して、例えば手動操作により開閉される入口弁11と、入口弁11の下流側に接続され制御装置21によって開弁、閉弁されることにより水素ガス供給管路5を流れる燃料の流量を調整可能に制御する制御弁としての流量調整弁12と、流量調整弁12よりも下流側に接続された弁装置である遮断弁13とが設けられている。なお、水素ガス供給管路5の上流側から下流側に向けて設けられている流量計14、流量調整弁12、遮断弁13の配置(取付けの順番)は、図1中に示した順番に限らない。 As shown in FIG. 1, the dispenser unit 3 is provided with an inlet valve 11 located midway along the hydrogen gas supply line 5 and opened and closed, for example, manually; a flow rate adjustment valve 12 connected downstream of the inlet valve 11 and opened and closed by a control device 21 to adjustably control the flow rate of fuel flowing through the hydrogen gas supply line 5; and a shutoff valve 13, a valve device connected downstream of the flow rate adjustment valve 12. The arrangement (installation order) of the flow meter 14, flow rate adjustment valve 12, and shutoff valve 13, which are arranged from the upstream side to the downstream side of the hydrogen gas supply line 5, is not limited to the order shown in FIG. 1.
入口弁11は、ディスペンサ筐体4内に位置して水素ガス供給管路5の途中に設けられている。なお、入口弁11は、必要に応じて取付けられるものであり、不要であればこれを省略してもよい。流量調整弁12、遮断弁13および脱圧弁18は、水素ガス供給管路5を流れる水素ガスの流れ(即ち、流量、圧力)を制御する制御機器を構成している。流量計14、圧力センサ19および温度センサ20は、水素ガス供給管路5を流れる水素ガスの状況(即ち、流量、圧力、温度)を計測する計測機器を構成している。 The inlet valve 11 is located inside the dispenser housing 4 and is provided midway through the hydrogen gas supply line 5. The inlet valve 11 is installed as needed and may be omitted if not required. The flow rate adjustment valve 12, shutoff valve 13, and depressurization valve 18 constitute control equipment that controls the flow (i.e., flow rate, pressure) of hydrogen gas flowing through the hydrogen gas supply line 5. The flow meter 14, pressure sensor 19, and temperature sensor 20 constitute measurement equipment that measures the status (i.e., flow rate, pressure, temperature) of the hydrogen gas flowing through the hydrogen gas supply line 5.
ディスペンサ筐体4内には、水素ガス供給管路5の途中部位(例えば、流量計14と熱交換器16との間)に位置して流量調整弁12が設けられている。流量調整弁12は、例えば電磁式の弁装置であり、制御装置21からの信号に基づいて開弁制御される。この場合、流量調整弁12は、制御装置21の制御プログラムに基づく指令により任意の弁開度に制御され、水素ガス供給管路5内を流れる水素ガスの流量、水素ガス圧を可変に制御する。即ち、流量調整弁12は、制御装置21からの制御信号によって弁開度が制御されることにより、必要な開度に調整される。 A flow control valve 12 is provided within the dispenser housing 4, located midway along the hydrogen gas supply line 5 (for example, between the flow meter 14 and the heat exchanger 16). The flow control valve 12 is, for example, an electromagnetic valve device, and its opening is controlled based on a signal from the control device 21. In this case, the flow control valve 12 is controlled to an arbitrary valve opening degree by commands based on the control program of the control device 21, and variably controls the flow rate and hydrogen gas pressure of the hydrogen gas flowing through the hydrogen gas supply line 5. In other words, the flow control valve 12 is adjusted to the required opening degree by having its valve opening degree controlled by a control signal from the control device 21.
遮断弁13は、水素ガス供給管路5の途中部位(例えば、流量調整弁12および熱交換器16よりも下流側)に設けられている。遮断弁13は、空圧作動式の弁装置であり、圧縮空気の供給で開弁する。即ち、遮断弁13は、駆動ガス供給路としての圧縮空気供給管路31を介して圧縮エア、計装エア、駆動ガスとも呼ばれる圧縮空気(圧縮窒素ガス等の空気以外のガスも含む)が供給されることにより開弁する。このために、遮断弁13には、圧縮空気を供給させる圧縮空気供給管路31が接続されている。遮断弁13は、所定圧力以上の圧縮空気が供給されないと閉弁状態を維持するノーマルクローズ弁である。遮断弁13に供給される圧縮空気は、圧縮空気供給管路31の途中に設けられた電磁弁32により制御される。 Shut-off valve 13 is located midway along hydrogen gas supply line 5 (e.g., downstream of flow control valve 12 and heat exchanger 16). Shut-off valve 13 is a pneumatically operated valve device that opens when compressed air is supplied. That is, shut-off valve 13 opens when compressed air (including gases other than air, such as compressed nitrogen gas) is supplied via compressed air supply line 31, which serves as a drive gas supply line. To this end, a compressed air supply line 31 is connected to shut-off valve 13, which supplies compressed air. Shut-off valve 13 is a normally closed valve that remains closed unless compressed air above a predetermined pressure is supplied. The compressed air supplied to shut-off valve 13 is controlled by a solenoid valve 32 located midway along compressed air supply line 31.
電磁弁32は、例えば、常時は閉弁位置にあるノーマルクローズ式電磁弁であり、制御装置21に接続されている。電磁弁32は、制御装置21から制御電流が供給されることにより開弁する。遮断弁13は、制御装置21の制御電流によって開閉が制御される電磁弁32を通じて圧縮空気が供給されることにより開弁する。このとき、遮断弁13は、供給される圧縮空気が所定圧力である(または所定圧力よりも高い)場合にこの圧縮空気によって開弁維持される。 The solenoid valve 32 is, for example, a normally closed solenoid valve that is normally in a closed position, and is connected to the control device 21. The solenoid valve 32 opens when a control current is supplied from the control device 21. The shut-off valve 13 opens when compressed air is supplied through the solenoid valve 32, whose opening and closing is controlled by the control current of the control device 21. At this time, the shut-off valve 13 is kept open by the compressed air supplied when the compressed air is at a predetermined pressure (or higher than the predetermined pressure).
このように、遮断弁13は、制御装置21からの制御信号に基づいて開閉されることにより、水素ガス供給管路5内で水素ガス(燃料ガス、充填ガス)の流通を許容または遮断する。この場合、制御装置21は、充填ノズル7を介して車両51の被充填タンク52に水素ガスを充填するとき、または、水素ガスの充填を停止(終了)するときに、流量調整弁12と遮断弁13との開閉弁制御を行う。 In this way, the shutoff valve 13 opens and closes based on a control signal from the control device 21, thereby allowing or blocking the flow of hydrogen gas (fuel gas, filler gas) within the hydrogen gas supply pipeline 5. In this case, the control device 21 controls the opening and closing of the flow rate adjustment valve 12 and the shutoff valve 13 when filling hydrogen gas into the filling tank 52 of the vehicle 51 via the filling nozzle 7, or when stopping (terminating) the filling of hydrogen gas.
ディスペンサ筐体4内には、水素ガス供給管路5の途中部位(例えば、流量調整弁12よりも上流側)に位置して被測流体の質量流量を計測するコリオリ式の流量計14が設けられている。流量計14は、例えば入口弁11と流量調整弁12との間で水素ガス供給管路5内を流れる水素ガスの流量(質量流量)を計測し、計測結果(検出信号)を制御装置21へと出力する。制御装置21は、車両51の被充填タンク52に対する水素ガスの充填量を演算し、水素ガス燃料の払出し量(給油量に相当)を表示器22等で表示する。これにより、例えば顧客等に表示内容を報知する。 A Coriolis flow meter 14 is provided within the dispenser housing 4, positioned midway along the hydrogen gas supply line 5 (e.g., upstream of the flow control valve 12) to measure the mass flow rate of the fluid being measured. The flow meter 14 measures the flow rate (mass flow rate) of hydrogen gas flowing through the hydrogen gas supply line 5, for example, between the inlet valve 11 and the flow control valve 12, and outputs the measurement result (detection signal) to the control device 21. The control device 21 calculates the amount of hydrogen gas filled into the filling tank 52 of the vehicle 51, and displays the amount of hydrogen gas fuel dispensed (equivalent to the amount of fuel refueled) on a display 22 or the like. This allows the displayed content to be notified to, for example, a customer.
冷却器15は、水素ガス供給管路5内を流れる水素ガスを冷却するための冷却装置である。冷却器15は、被充填タンク52に充填される水素ガスの温度上昇を抑えるため、水素ガス供給管路5の途中位置で水素ガスを冷却する。即ち、冷却器15は、水素ガス供給管路5を介して車両51(被充填タンク52)に供給される水素ガスを冷却する。冷却器15は、水素ガス供給管路5の途中部位(例えば、流量調整弁12と遮断弁13との間)に設けられた熱交換器16と、熱交換器16に冷媒管路を介して接続されコンプレッサ、ポンプ等の駆動機構を備えたチラーユニット(図示せず)とを含んで構成されている。 The cooler 15 is a cooling device for cooling the hydrogen gas flowing through the hydrogen gas supply pipeline 5. The cooler 15 cools the hydrogen gas at an intermediate position in the hydrogen gas supply pipeline 5 to prevent the temperature of the hydrogen gas being filled into the filling tank 52 from rising. In other words, the cooler 15 cools the hydrogen gas being supplied to the vehicle 51 (filling tank 52) via the hydrogen gas supply pipeline 5. The cooler 15 includes a heat exchanger 16 installed at an intermediate position in the hydrogen gas supply pipeline 5 (for example, between the flow control valve 12 and the shut-off valve 13), and a chiller unit (not shown) connected to the heat exchanger 16 via a refrigerant pipeline and equipped with drive mechanisms for a compressor, pump, etc.
図示は省略するが、冷却器15は、チラーユニットから熱交換器16側に向けて冷媒(例えば、エチレングリコール等を含んだ液体)を供給する供給側の冷媒管路と、熱交換器16からチラーユニット側に向けて熱交換後の冷媒を戻す戻り側の冷媒管路とを備えている。チラーユニットは、冷媒管路を介して熱交換器16との間に冷媒を循環させる。これにより、冷却器15の熱交換器16は、水素ガス供給管路5内を流れる水素ガスと冷媒との間で熱交換を行い、充填ホース6に向けて供給される水素ガスの温度を規定温度(例えば、-33~-40℃)まで低下させる。 Although not shown, the cooler 15 is equipped with a supply-side refrigerant pipe that supplies refrigerant (e.g., a liquid containing ethylene glycol) from the chiller unit toward the heat exchanger 16, and a return-side refrigerant pipe that returns the refrigerant after heat exchange from the heat exchanger 16 toward the chiller unit. The chiller unit circulates refrigerant between it and the heat exchanger 16 via the refrigerant pipe. As a result, the heat exchanger 16 of the cooler 15 exchanges heat between the refrigerant and the hydrogen gas flowing through the hydrogen gas supply pipe 5, lowering the temperature of the hydrogen gas supplied to the filling hose 6 to a specified temperature (e.g., -33 to -40°C).
水素ガス供給管路5の遮断弁13よりも下流側には、例えば充填ホース6側からガス圧力を脱圧するための脱圧管路17が分岐して設けられている。脱圧管路17の途中には、脱圧弁18が設けられている。脱圧弁18は、充填ホース6(充填ノズル7)を用いた水素ガスの充填作業が完了し、遮断弁13が閉弁されたときに、制御装置21からの信号に基づいて開弁制御される。 Downstream of the shutoff valve 13 on the hydrogen gas supply line 5, a depressurization line 17 branches off, for example, from the filling hose 6 side, to release gas pressure. A depressurization valve 18 is provided midway along the depressurization line 17. The depressurization valve 18 is controlled to open based on a signal from the control device 21 when the hydrogen gas filling operation using the filling hose 6 (filling nozzle 7) is completed and the shutoff valve 13 is closed.
即ち、充填ノズル7の接続カプラ7Aを被充填タンク52の充填口52Aから取外す場合には、充填ホース6内の圧力を大気圧レベルまで減圧する必要がある。このため、ガス充填作業の完了時には、脱圧弁18を一時的に開弁して脱圧管路17の先端側を大気に開放させる。これにより、充填ホース6側の水素ガスは、外部に放出されて充填ホース6内の圧力が大気圧レベルまで減圧される。この結果、充填ノズル7の接続カプラ7Aは、被充填タンク52の充填口52Aから取外し可能となる。 In other words, when removing the connection coupler 7A of the filling nozzle 7 from the filling port 52A of the tank 52 to be filled, the pressure inside the filling hose 6 must be reduced to atmospheric pressure. Therefore, when the gas filling operation is complete, the depressurization valve 18 is temporarily opened to open the tip of the depressurization line 17 to the atmosphere. This releases the hydrogen gas in the filling hose 6 to the outside, reducing the pressure inside the filling hose 6 to atmospheric pressure. As a result, the connection coupler 7A of the filling nozzle 7 can be removed from the filling port 52A of the tank 52 to be filled.
脱圧弁18は、空圧作動式の弁装置であり、エアの供給で開弁する。即ち、脱圧弁18は、圧縮空気供給管路31を介して圧縮空気が供給されることにより開弁する。このために、脱圧弁18には、圧縮空気を供給させる圧縮空気供給管路31が接続されている。脱圧弁18は、例えば、所定圧力以上の圧縮空気が供給されないと閉弁状態を維持するノーマルクローズ弁である。脱圧弁18に供給される圧縮空気は、圧縮空気供給管路31の途中に設けられた電磁弁33により制御される。なお、本実施形態における脱圧弁18は、上述のとおりノーマルクローズ弁(圧縮空気が供給されていない場合は閉弁する弁)を使用しているが、ノーマルオープン弁(圧縮空気が供給されていない場合は開弁する弁)を使用してもよい。ノーマルオープン弁を使用する場合は、電磁弁33による脱圧弁18の開閉制御は、ノーマルクローズ弁を使用している場合の開閉制御とは逆の制御をすることになる。 The depressurization valve 18 is a pneumatically operated valve device that opens when air is supplied. That is, the depressurization valve 18 opens when compressed air is supplied via the compressed air supply line 31. For this purpose, the depressurization valve 18 is connected to the compressed air supply line 31, which supplies compressed air. The depressurization valve 18 is, for example, a normally closed valve that remains closed unless compressed air above a predetermined pressure is supplied. The compressed air supplied to the depressurization valve 18 is controlled by a solenoid valve 33 installed midway along the compressed air supply line 31. As described above, the depressurization valve 18 in this embodiment is a normally closed valve (a valve that closes when no compressed air is supplied), but a normally open valve (a valve that opens when no compressed air is supplied) may also be used. When a normally open valve is used, the opening and closing control of the depressurization valve 18 by the solenoid valve 33 is the opposite of the opening and closing control when a normally closed valve is used.
電磁弁33は、例えば、常時は閉弁位置にあるノーマルクローズ式電磁弁であり、制御装置21に接続されている。電磁弁33は、制御装置21から制御電流が供給されることにより開弁する。脱圧弁18は、制御装置21の制御電流によって開閉が制御される電磁弁33を通じて圧縮空気が供給されることにより開弁する。このとき、脱圧弁18は、供給される圧縮空気が所定圧力である(または所定圧力よりも高い)場合にこの圧縮空気によって開弁維持される。このように、脱圧弁18は、制御装置21からの制御信号に基づいて開閉されることにより、脱圧管路17内で水素ガス(燃料ガス、充填ガス)の流通を許容または遮断する。この場合、制御装置21は、水素ガスの充填作業が完了したときに、脱圧弁18の開閉弁制御を行う。 The solenoid valve 33 is, for example, a normally closed solenoid valve that is normally in a closed position and is connected to the control device 21. The solenoid valve 33 opens when a control current is supplied from the control device 21. The depressurization valve 18 opens when compressed air is supplied through the solenoid valve 33, whose opening and closing is controlled by the control current of the control device 21. At this time, the depressurization valve 18 is kept open by the compressed air supplied when the compressed air is at a predetermined pressure (or higher than the predetermined pressure). In this way, the depressurization valve 18 opens and closes based on a control signal from the control device 21, allowing or blocking the flow of hydrogen gas (fuel gas, filler gas) within the depressurization line 17. In this case, the control device 21 controls the opening and closing of the depressurization valve 18 when the hydrogen gas filling operation is completed.
圧力センサ19は、遮断弁13よりも下流側(即ち、充填ノズル7側)の水素ガス供給管路5に設けられている。圧力センサ19は、ガス蓄圧器2から供給される水素ガスの圧力(即ち、被充填タンク52の圧力、または、被充填タンク52内の圧力にほぼ相当する管路途中の圧力)を検知する。圧力センサ19は、充填ノズル7の近傍で水素ガス供給管路5内の圧力を測定し、測定した圧力に応じた検出信号を制御装置21へと出力する。 The pressure sensor 19 is provided in the hydrogen gas supply pipeline 5 downstream of the shut-off valve 13 (i.e., on the filling nozzle 7 side). The pressure sensor 19 detects the pressure of the hydrogen gas supplied from the gas accumulator 2 (i.e., the pressure in the tank 52 to be filled, or the pressure midway through the pipeline that roughly corresponds to the pressure inside the tank 52 to be filled). The pressure sensor 19 measures the pressure inside the hydrogen gas supply pipeline 5 near the filling nozzle 7, and outputs a detection signal corresponding to the measured pressure to the control device 21.
温度センサ20は、遮断弁13と圧力センサ19との間に位置して水素ガス供給管路5の途中に設けられている。温度センサ20は、水素ガス供給管路5内を流れる水素ガスの温度を検出し、その検出結果(検出信号)を制御装置21へと出力する。なお、温度センサ20と圧力センサ19との配置関係は、図1に示す配置に限るものではなく、例えば互いに逆となる配置にしてもよい。 The temperature sensor 20 is located in the hydrogen gas supply line 5, between the shut-off valve 13 and the pressure sensor 19. The temperature sensor 20 detects the temperature of the hydrogen gas flowing through the hydrogen gas supply line 5 and outputs the detection result (detection signal) to the control device 21. The relative positions of the temperature sensor 20 and the pressure sensor 19 are not limited to those shown in Figure 1, and may be reversed, for example.
制御装置21は、流量調整弁12、遮断弁13(電磁弁32)、脱圧弁18(電磁弁33)、表示器22等を制御するコントローラ(コントロールユニット)を構成している。制御装置21は、流量調整弁12および遮断弁13(電磁弁32)の制御を行うことにより充填対象となる被充填タンク52への燃料供給を制御する。制御装置21は、制御回路であり、例えば、CPU(演算装置)、メモリ21A(記憶装置)、タイマ等を有するマイクロコンピュータにより構成されている。 The control device 21 constitutes a controller (control unit) that controls the flow rate adjustment valve 12, shutoff valve 13 (solenoid valve 32), depressurization valve 18 (solenoid valve 33), display 22, etc. The control device 21 controls the supply of fuel to the filling tank 52 to be filled by controlling the flow rate adjustment valve 12 and shutoff valve 13 (solenoid valve 32). The control device 21 is a control circuit, and is constituted, for example, by a microcomputer having a CPU (arithmetic unit), memory 21A (storage device), timer, etc.
図1に示すように、制御装置21の入力側には、流量計14、圧力センサ19、温度センサ20、湿度センサ(図示せず)、充填開始スイッチ24、充填停止スイッチ25、ノズル検出器26、ガス検知器27等が接続されている。一方、制御装置21の出力側は、流量調整弁12、遮断弁13(電磁弁32)、脱圧弁18(電磁弁33)、表示器22、供給弁42等と接続されている。 As shown in FIG. 1, the input side of the control device 21 is connected to the flow meter 14, pressure sensor 19, temperature sensor 20, humidity sensor (not shown), filling start switch 24, filling stop switch 25, nozzle detector 26, gas detector 27, etc. On the other hand, the output side of the control device 21 is connected to the flow control valve 12, shutoff valve 13 (solenoid valve 32), depressurization valve 18 (solenoid valve 33), display 22, supply valve 42, etc.
図2および図3に示すように、表示器22は、ディスペンサ筐体4の前面側に設けられている。表示器22は、水素ガスの充填作業を行う作業者が視認し易い高さ位置に配置され、水素ガスの充填作業に必要な情報表示等を行う。また、図2および図3に示すように、ディスペンサ筐体4の前面側で表示器22に隣接する位置には、販売情報の表示および管理を行うPOS端末23が設けられている。後述するように、非防爆機器である表示器22、POS端末23、制御装置21は、気密性を有するボックスである密閉容器35に収納される。また、図2に示すように、ディスペンサ筐体4の前面側には、表示器22およびPOS端末23の他に、充填開始スイッチ24、充填停止スイッチ25等の操作部が設けられている。 As shown in Figures 2 and 3, the display 22 is provided on the front side of the dispenser housing 4. The display 22 is positioned at a height that is easily visible to the worker performing the hydrogen gas filling operation, and displays information necessary for the hydrogen gas filling operation. Also, as shown in Figures 2 and 3, a POS terminal 23 that displays and manages sales information is provided adjacent to the display 22 on the front side of the dispenser housing 4. As will be described later, the display 22, POS terminal 23, and control device 21, which are non-explosion-proof devices, are housed in a sealed container 35, which is an airtight box. Also, as shown in Figure 2, in addition to the display 22 and POS terminal 23, operation units such as a filling start switch 24 and a filling stop switch 25 are provided on the front side of the dispenser housing 4.
充填開始スイッチ24および充填停止スイッチ25は、例えば燃料供給所(水素ステーション)の作業者が手動操作可能なスイッチである。充填開始スイッチ24は、水素ガスの充填を開始するときに操作される。充填停止スイッチ25は、水素ガスの充填中にガスの充填を停止するときに操作される。充填開始スイッチ24と充填停止スイッチ25は、操作状態に応じた信号を制御装置21にそれぞれ出力する。これにより、制御装置21は、これらの信号に応じて遮断弁13を開弁または閉弁させる。 The filling start switch 24 and filling stop switch 25 are switches that can be manually operated, for example, by an operator at a fuel supply station (hydrogen station). The filling start switch 24 is operated to start filling hydrogen gas. The filling stop switch 25 is operated to stop filling hydrogen gas while it is being filled. The filling start switch 24 and filling stop switch 25 each output a signal to the control device 21 according to their operating status. In response to these signals, the control device 21 opens or closes the shutoff valve 13.
図1に示すように、ノズル検出器26は、ノズル掛け8に設けられている。ノズル検出器26は、充填ノズル7が掛止めされたか否かを検出する。ノズル検出器26は、スイッチ(ノズルスイッチ)、例えば2位置切換型のスイッチにより構成されており、制御装置21に接続されている。ノズル検出器26は、例えば、充填ノズル7をノズル掛け8に掛止めすると、充填ノズル7によって押動され、オン(ON)状態に切換わる。ノズル検出器26は、充填ノズル7がノズル掛け8から取出される(または取外される)と、オフ(OFF)状態に切換わる。 As shown in FIG. 1, the nozzle detector 26 is provided on the nozzle hanger 8. The nozzle detector 26 detects whether the filling nozzle 7 is latched. The nozzle detector 26 is configured as a switch (nozzle switch), for example, a two-position switch, and is connected to the control device 21. For example, when the filling nozzle 7 is latched on the nozzle hanger 8, the nozzle detector 26 is pushed by the filling nozzle 7 and switches to the ON state. When the filling nozzle 7 is removed (or detached) from the nozzle hanger 8, the nozzle detector 26 switches to the OFF state.
ノズル検出器26は、充填ノズル7がノズル掛け8に掛止めされたか否かに対応する検出信号(ON信号またはOFF信号)を、制御装置21に出力する。なお、ノズル検出器26は、ディスペンサ筐体4側のノズル掛け8に設けるものに限らず、充填ノズル7側に設けてもよい。いずれの場合も、水素ガスの非充填時(即ち、充填作業の待機時間)は、ディスペンサユニット3のノズル掛け8に充填ノズル7が保持される。即ち、車両51の被充填タンク52に水素ガスを充填する充填作業が終了すると、充填ノズル7は、ノズル掛け8に戻され、収容状態に保持される。 The nozzle detector 26 outputs a detection signal (ON signal or OFF signal) to the control device 21 corresponding to whether the filling nozzle 7 is hooked onto the nozzle hanger 8. The nozzle detector 26 does not have to be provided on the nozzle hanger 8 on the dispenser housing 4 side, but may also be provided on the filling nozzle 7 side. In either case, when hydrogen gas is not being filled (i.e., when waiting for the filling operation), the filling nozzle 7 is held in the nozzle hanger 8 of the dispenser unit 3. In other words, when the filling operation of filling hydrogen gas into the filling tank 52 of the vehicle 51 is completed, the filling nozzle 7 is returned to the nozzle hanger 8 and held in a stored state.
水素ガスを燃料として走行駆動される車両51は、例えば図1に示すような4輪自動車(乗用車)により構成されている。車両51は、例えば燃料電池と電動モータとを含んで構成される駆動装置(図示せず)、図1中に点線で示す被充填タンク52等を備えている。被充填タンク52は、水素ガスが充填される耐圧構造をもった容器として構成され、例えば車両51の後部側に搭載されている。なお、被充填タンク52は、車両51の後部側に限らず、前部側または中央部側に設ける構成としてもよい。 The vehicle 51, which is powered by hydrogen gas as fuel, is, for example, a four-wheeled automobile (passenger car) as shown in Figure 1. The vehicle 51 is equipped with a drive unit (not shown) including, for example, a fuel cell and an electric motor, a filling tank 52 shown by dotted lines in Figure 1, and the like. The filling tank 52 is configured as a pressure-resistant container that is filled with hydrogen gas, and is mounted, for example, on the rear side of the vehicle 51. Note that the filling tank 52 is not limited to being located on the rear side of the vehicle 51, and may also be located on the front or center side.
被充填タンク52には、充填ノズル7の接続カプラ7Aが着脱可能に取付けられる充填口52A(レセプタクル)が設けられている。車両51の被充填タンク52内には、充填ノズル7が充填口52Aに気密に連結(接続)された状態で水素ガスの充填が行われる。このとき、充填ノズル7は、ロック機構により充填口52Aに対して不用意に外れることがないようにロックされる。 The filling tank 52 is provided with a filling port 52A (receptacle) to which the connection coupler 7A of the filling nozzle 7 is detachably attached. Hydrogen gas is filled into the filling tank 52 of the vehicle 51 with the filling nozzle 7 airtightly connected (connected) to the filling port 52A. At this time, the filling nozzle 7 is locked to the filling port 52A by a locking mechanism to prevent it from accidentally coming off.
ところで、非防爆機器である制御装置21、表示器22、POS端末23等をディスペンサ筐体4内に搭載する場合、これらを収容するための非防爆エリア(非防爆機器収容可能エリア)を設ける必要がある。この場合、非防爆エリア内に水素ガスが入り込まないように、圧縮空気(乾燥空気)を用いて非防爆エリア内のパージ(浄化)を行い、水素ガスの濃度を非防爆閾値以下(爆発下限値以下)に維持することが考えられる。 When installing non-explosion-proof equipment such as the control device 21, display 22, and POS terminal 23 inside the dispenser housing 4, it is necessary to provide a non-explosion-proof area (an area capable of accommodating non-explosion-proof equipment) to house these devices. In this case, to prevent hydrogen gas from entering the non-explosion-proof area, it is possible to purge (purify) the non-explosion-proof area using compressed air (dry air) and maintain the hydrogen gas concentration below the non-explosion-proof threshold (below the lower explosion limit).
しかし、ディスペンサユニット3では、圧縮空気が遮断弁13等の駆動に用いられることに加えて、解氷、結露防止、凍結防止のために充填ノズル7に吹き付ける乾燥空気としても用いられる等、多岐にわたって圧縮空気が消費される。このため、例えば、非防爆エリア内に圧縮空気を常時供給し、かつ、この圧縮空気を非防爆エリアから大気へ常時排出する構成とした場合、圧縮空気の消費量が増大する。 However, in the dispenser unit 3, compressed air is consumed for a wide range of purposes, including driving the shut-off valve 13 and other components, as well as for blowing dry air onto the filling nozzle 7 to melt ice, prevent condensation, and prevent freezing. For this reason, for example, if compressed air is constantly supplied to a non-explosion-proof area and constantly discharged from the non-explosion-proof area to the atmosphere, the amount of compressed air consumed will increase.
そこで、実施形態では、非防爆エリア(密閉容器35)に供給される圧縮空気を充填ノズル7に吹き付ける乾燥空気として活用することで、圧縮空気の消費量が増大することを抑制する。即ち、実施形態では、充填ノズル7の解氷、結露防止、凍結防止等のために充填ノズル7に吹き付ける乾燥空気として、非防爆エリア(密閉容器35)の防爆機能を維持するために非防爆エリア(密閉容器35)に供給される圧縮空気を利用することで、圧縮空気の消費量を低減する。この場合、非防爆エリア(密閉容器35)に収容(収納)される電子機器(制御装置21、表示器22、POS端末23等)の発熱により圧縮空気の温度が上昇することで、充填ノズル7に吹き付ける圧縮空気(乾燥空気)の温度上昇を見込める。これにより、解氷、結露防止、凍結防止の効果を向上できる。以下、これらの点について、詳しく説明する。 Therefore, in this embodiment, the compressed air supplied to the non-explosion-proof area (sealed container 35) is used as dry air to be blown onto the filling nozzle 7, thereby preventing an increase in compressed air consumption. In other words, in this embodiment, compressed air is supplied to the non-explosion-proof area (sealed container 35) to maintain the explosion-proof function of the non-explosion-proof area (sealed container 35) as dry air to be blown onto the filling nozzle 7 to thaw, prevent condensation, and prevent freezing of the filling nozzle 7, thereby reducing compressed air consumption. In this case, the temperature of the compressed air increases due to heat generated by the electronic devices (control device 21, display 22, POS terminal 23, etc.) housed in the non-explosion-proof area (sealed container 35), which can be expected to increase the temperature of the compressed air (dry air) blown onto the filling nozzle 7. This improves the effectiveness of thawing, preventing condensation, and preventing freezing. These points are explained in detail below.
図1に示すように、水素ガス充填装置1は、コンプレッサ34と、圧縮空気供給管路31とを備えている。コンプレッサ34は、圧縮空気を供給する圧縮空気供給源(圧縮エア供給源、計装エア供給源、圧縮ガス供給源、乾燥空気供給源)である。圧縮空気供給管路31は、コンプレッサ34からの圧縮空気が流通する。コンプレッサ34および圧縮空気供給管路31は、圧縮空気を駆動源として駆動される遮断弁13、脱圧弁18等の制御機器に圧縮空気を供給することに加えて、非防爆エリアを構成する密閉容器35にも圧縮空気を供給する。コンプレッサ34により供給される圧縮空気としては、圧縮された空気(エア)の他、窒素ガス等の不燃性のガス(気体)を用いてもよい。 As shown in FIG. 1, the hydrogen gas filling device 1 includes a compressor 34 and a compressed air supply line 31. The compressor 34 is a compressed air supply source (compressed air supply source, instrument air supply source, compressed gas supply source, dry air supply source) that supplies compressed air. Compressed air from the compressor 34 flows through the compressed air supply line 31. The compressor 34 and compressed air supply line 31 supply compressed air to control devices such as the shutoff valve 13 and depressurization valve 18, which are driven by compressed air, and also to the sealed container 35 that constitutes the non-explosion-proof area. The compressed air supplied by the compressor 34 may be compressed air or a non-flammable gas such as nitrogen gas.
コンプレッサ34は、遮断弁13、脱圧弁18等の空圧作動式の弁装置を駆動するための圧縮空気(圧縮エア、計装エア、駆動ガス)を発生させる。コンプレッサ34は、例えば、電動モータ等の駆動源により駆動される圧縮機であり、圧縮空気供給管路31を介して圧縮空気を遮断弁13、脱圧弁18等に供給する。これに加えて、コンプレッサ34は、密閉容器35、延いては、密閉容器35を介して充填ノズル7にも圧縮空気を供給する。 The compressor 34 generates compressed air (compressed air, instrument air, drive gas) to drive pneumatically operated valve devices such as the shutoff valve 13 and the depressurization valve 18. The compressor 34 is a compressor driven by a drive source such as an electric motor, and supplies compressed air to the shutoff valve 13, the depressurization valve 18, etc. via the compressed air supply line 31. In addition, the compressor 34 also supplies compressed air to the sealed container 35, and ultimately to the filling nozzle 7 via the sealed container 35.
圧縮空気供給管路31は、ディスペンサ筐体4内に配設されている。圧縮空気供給管路31は、コンプレッサ34と空圧作動式の弁装置である遮断弁13、脱圧弁18との間を接続している。また、圧縮空気供給管路31は、コンプレッサ34と密閉容器35との間も接続している。密閉容器35は、非防爆エリアを構成している。即ち、密閉容器35は、非防爆機器となる制御装置21、表示器22、POS端末23等を一定の気密性を持って収容する容器である。 The compressed air supply line 31 is arranged within the dispenser housing 4. The compressed air supply line 31 connects the compressor 34 to the shutoff valve 13 and depressurization valve 18, which are pneumatically operated valve devices. The compressed air supply line 31 also connects the compressor 34 to the sealed container 35. The sealed container 35 constitutes a non-explosion-proof area. In other words, the sealed container 35 is a container that houses, with a certain degree of airtightness, non-explosion-proof equipment such as the control device 21, display 22, and POS terminal 23.
図3に示すように、密閉容器35は、本体ケース36と、底板37と、背面板38と、上面板39とを備えている。これら本体ケース36と底板37と背面板38と上面板39は、それぞれ図示しないシール(パッキン)を介して接続されており、これにより密閉容器35に必要な気密性を確保している。この場合、密閉容器35は、完全な密閉空間(密封空間)が形成されるものではない。このため、密閉容器35には、密閉容器35内への水素ガスの侵入を防止するため、圧縮空気が常に供給され続ける。これにより、密閉容器35内に外部からの気体(通常は存在しないが漏れた水素ガス等)が侵入することを防止する。 As shown in FIG. 3, the sealed container 35 comprises a main case 36, a bottom plate 37, a back plate 38, and a top plate 39. The main case 36, bottom plate 37, back plate 38, and top plate 39 are each connected via seals (packing) not shown, thereby ensuring the airtightness required for the sealed container 35. In this case, the sealed container 35 does not form a completely sealed space (sealed space). For this reason, compressed air is constantly supplied to the sealed container 35 to prevent hydrogen gas from entering the sealed container 35. This prevents gas from entering the sealed container 35 from outside (such as leaked hydrogen gas, which is not normally present).
本体ケース36は、正面部36Aと、底面部36Bと、一対の側面部36Cとを備えている。正面部36Aには、表示器22およびPOS端末23と対面する位置にそれぞれ開口36A1が設けられている。これにより、表示器22およびPOS端末23の視認および操作を可能としている。図示は省略するが、正面部36Aの開口36A1の周囲(縁)には、表示器22およびPOS端末23と正面部36Aとの間で必要な気密性を確保するためのシール(パッキン)を設けることができる。 The main body case 36 has a front portion 36A, a bottom portion 36B, and a pair of side portions 36C. The front portion 36A has openings 36A1 at positions facing the display 22 and the POS terminal 23, respectively. This allows the display 22 and the POS terminal 23 to be viewed and operated. Although not shown, a seal (packing) can be provided around (on the edge of) the opening 36A1 in the front portion 36A to ensure the necessary airtightness between the display 22 and the POS terminal 23 and the front portion 36A.
本体ケース36の底面部36Bは、底板37上に載置される。本体ケース36の底面部36Bには、圧縮空気の供給口となる入口孔36B1が設けられている。入口孔36B1には、コンプレッサ34から延びる圧縮空気供給管路31がエア継手(図示せず)を介して接続される。これに対して、上面板39には、本体ケース36の底面部36Bの入口孔36B1と対角となる位置に、排気口となる出口孔39Aが設けられている。出口孔39Aには、密閉容器35から充填ノズル7側に向けて延びるノズル側供給管路40が図示しないエア継手を介して接続される。ノズル側供給管路40は、圧縮空気吹付け装置41の吹付け口43に接続されている。 The bottom surface 36B of the main body case 36 is placed on the bottom plate 37. The bottom surface 36B of the main body case 36 is provided with an inlet hole 36B1, which serves as a compressed air supply port. The compressed air supply pipe 31 extending from the compressor 34 is connected to the inlet hole 36B1 via an air fitting (not shown). In contrast, the top plate 39 is provided with an outlet hole 39A, which serves as an exhaust port, at a position diagonally opposite the inlet hole 36B1 on the bottom surface 36B of the main body case 36. The nozzle-side supply pipe 40, which extends from the sealed container 35 toward the filling nozzle 7, is connected to the outlet hole 39A via an air fitting (not shown). The nozzle-side supply pipe 40 is connected to the spray port 43 of the compressed air spray device 41.
即ち、密閉容器35には、入口孔36B1からエアチューブとなる圧縮空気供給管路31を介して圧縮空気が供給される。この場合、図1に示すように、圧縮空気供給管路31は、遮断弁13および脱圧弁18に圧縮空気を供給する主管路31Aと、主管路31Aから分岐する分岐管路31Bとを備えており、分岐管路31Bを通じて密閉容器35に圧縮空気が常時供給される。一方、出口孔39Aには、エアチューブとなるノズル側供給管路40が接続されている。密閉容器35内に供給された圧縮空気は、ノズル側供給管路40を介して充填ノズル7側に向けて供給される。より具体的には、圧縮空気は、ノズル側供給管路40を介して圧縮空気吹付け装置41に供給される。 That is, compressed air is supplied to the sealed container 35 from the inlet port 36B1 via the compressed air supply line 31, which serves as an air tube. In this case, as shown in FIG. 1, the compressed air supply line 31 includes a main line 31A that supplies compressed air to the shutoff valve 13 and the depressurization valve 18, and a branch line 31B that branches off from the main line 31A. Compressed air is constantly supplied to the sealed container 35 via the branch line 31B. Meanwhile, the outlet port 39A is connected to a nozzle-side supply line 40, which serves as an air tube. The compressed air supplied into the sealed container 35 is then supplied toward the filling nozzle 7 via the nozzle-side supply line 40. More specifically, the compressed air is supplied to a compressed air spraying device 41 via the nozzle-side supply line 40.
また、密閉容器35内には、ガス検知器27(図1参照)が設けられている。ガス検知器27は、制御装置21に接続されている。制御装置21は、ガス検知器27により水素ガスが検知されたときに、密閉容器35内の非防爆機器である制御装置21、表示器22、POS端末23への電力の供給を停止する。 A gas detector 27 (see Figure 1) is also provided within the sealed container 35. The gas detector 27 is connected to the control device 21. When hydrogen gas is detected by the gas detector 27, the control device 21 stops supplying power to the non-explosion-proof devices within the sealed container 35: the control device 21, display 22, and POS terminal 23.
次に、圧縮空気吹付け装置41について説明する。図1に示すように、圧縮空気吹付け装置41は、ノズル側供給管路40の途中に設けられた供給弁42と、圧縮空気の吹出し口となる吹付け口43とを備えている。なお、図示は省略するが、必要に応じて、ノズル側供給管路40の途中に圧縮空気を乾燥させるためのドライヤ(乾燥器、乾燥剤)を設けてもよい。ノズル側供給管路40は、圧縮空気の放出口(第2放出口)となる吹付け口43に接続されている。供給弁42は、例えば、電磁式の三方弁からなる弁装置であり、制御装置21からの制御信号に基づいてノズル側供給管路40から供給される圧縮空気を吹付け口43に供給するか、ノズル側供給管路40外へ放出するかが切換制御される。供給弁42は、例えば、常時(ノズル側供給管路40から供給される圧縮空気を吹付け口43に供給することを指示する制御信号が制御装置21から入力されていない時)は、ノズル側供給管路40から供給される圧縮空気をノズル側供給管路40外へ放散する切換位置となる三方弁であり、制御装置21に接続されている。なお、本実施形態における制御装置21は、充填ノズル7がノズル掛け8に掛止めされていることによりノズル検出器26から出力されるON信号が入力されている場合に、ノズル側供給管路40から供給される圧縮空気を吹付け口43に供給することを指示する制御信号を圧縮空気吹付け装置41(供給弁42)に出力する。また、制御装置21は、充填ノズル7がノズル掛け8に掛止めされていないことによりノズル検出器26から出力されるOFF信号が入力されている場合に、ノズル側供給管路40外へ放散することを指示する制御信号を圧縮空気吹付け装置41(供給弁42)に出力する。 Next, the compressed air spraying device 41 will be described. As shown in FIG. 1, the compressed air spraying device 41 includes a supply valve 42 provided midway through the nozzle-side supply conduit 40 and a spray port 43, which serves as a compressed air outlet. Although not shown, a dryer (dryer, desiccant) for drying the compressed air may be provided midway through the nozzle-side supply conduit 40, if necessary. The nozzle-side supply conduit 40 is connected to the spray port 43, which serves as a compressed air outlet (second outlet). The supply valve 42 is, for example, a valve device consisting of an electromagnetic three-way valve, and is controlled based on a control signal from the control device 21 to switch between supplying the compressed air from the nozzle-side supply conduit 40 to the spray port 43 or releasing it outside the nozzle-side supply conduit 40. The supply valve 42 is a three-way valve that is normally (when no control signal is input from the control device 21 instructing the compressed air supplied from the nozzle-side supply line 40 to be supplied to the spray port 43) switched to a position that dissipates the compressed air supplied from the nozzle-side supply line 40 out of the nozzle-side supply line 40, and is connected to the control device 21. In this embodiment, when an ON signal is input from the nozzle detector 26 because the filling nozzle 7 is hooked to the nozzle hanger 8, the control device 21 outputs a control signal to the compressed air spraying device 41 (supply valve 42) instructing the compressed air supplied from the nozzle-side supply line 40 to be supplied to the spray port 43. Furthermore, when an OFF signal is input from the nozzle detector 26 because the filling nozzle 7 is not hooked to the nozzle hanger 8, the control device 21 outputs a control signal to the compressed air spraying device 41 (supply valve 42) instructing the air to be dissipated out of the nozzle-side supply line 40.
圧縮空気吹付け装置41は、制御装置21からの「ノズル側供給管路40から供給される圧縮空気を吹付け口43に供給することを指示する制御信号」の入力を受けて、供給弁42が圧縮空気の供給先を吹付け口43となるように切り換えると、圧縮空気がノズル側供給管路40内を吹付け口43に向けて流通する。これにより、吹付け口43から乾燥空気となる圧縮空気が充填ノズル7の先端側に吹付けられる。一方、圧縮空気吹付け装置41は、制御装置21からの「ノズル側供給管路40から供給される圧縮空気を吹付け口43に供給することを指示する制御信号」が入力されなくなる(即ち、制御装置21から「ノズル側供給管路40外へ放散することを指示する制御信号」が出力される)と、ノズル側供給管路40から供給される圧縮空気をノズル側供給管路40外へ放散するように供給弁42が切り換わり、吹付け口43からの圧縮ガスの吹付けが停止する。このとき、圧縮空気は、供給弁42に接続された開放管路44を通じて放散される。開放管路44には、絞り45を設けることができる。なお、絞り45は、ノズル側供給管路40に設けてもよい。また、絞り45を設けずに、ノズル側供給管路40自体の径を細くすることにより、絞りの効果を持たせてもよい。この理由は、密閉容器35内は、水素ガスが密閉容器35外から密閉容器35内に侵入することを防止するために、密閉容器35外よりも高い圧力に保持する必要があるためである。即ち、密閉容器35内を高圧に保つためにも、ノズル側供給管路40にある程度の絞り機能を持たせる。ただし、この場合の高圧は、それほど高い圧力を必要としない。例えば、密閉容器35内が外気圧よりも若干高い圧力となればよい。密閉容器35内の圧力として、遮断弁13、脱圧弁18等を開弁できる圧力が必要ない場合には、分岐管路31Bに絞りを設けてもよいし、分岐管路31B自体の径を細くしてもよい。 When the compressed air spraying device 41 receives a "control signal instructing the supply of compressed air from the nozzle-side supply line 40 to the spray port 43" from the control device 21, the supply valve 42 switches the compressed air supply destination to the spray port 43, and the compressed air flows through the nozzle-side supply line 40 toward the spray port 43. As a result, the compressed air, which becomes dry air, is sprayed from the spray port 43 toward the tip of the filling nozzle 7. On the other hand, when the control device 21 no longer receives a "control signal instructing the supply of compressed air from the nozzle-side supply line 40 to the spray port 43" (i.e., the control device 21 outputs a "control signal instructing the dissipation outside the nozzle-side supply line 40"), the supply valve 42 switches to dissipate the compressed air supplied from the nozzle-side supply line 40 outside the nozzle-side supply line 40, and the spraying of compressed gas from the spray port 43 stops. At this time, the compressed air is released through the open conduit 44 connected to the supply valve 42. A throttle 45 can be provided in the open conduit 44. The throttle 45 may also be provided in the nozzle-side supply conduit 40. Alternatively, the throttle effect can be achieved by narrowing the diameter of the nozzle-side supply conduit 40 itself without providing the throttle 45. This is because the pressure inside the sealed container 35 must be maintained higher than the pressure outside the sealed container 35 to prevent hydrogen gas from entering the sealed container 35 from outside. That is, the nozzle-side supply conduit 40 is given some throttle function to maintain high pressure inside the sealed container 35. However, this high pressure does not need to be very high. For example, it is sufficient if the pressure inside the sealed container 35 is slightly higher than the ambient air pressure. If the pressure inside the sealed container 35 does not need to be high enough to open the shut-off valve 13, the depressurization valve 18, etc., a throttle can be provided in the branch conduit 31B, or the diameter of the branch conduit 31B itself can be narrowed.
なお、本実施形態の制御装置21は、充填ノズル7がノズル掛け8に掛止めされている場合は、常に圧縮空気を吹付け口43に供給するようにしているが、これに限るものではない。例えば、制御装置21は、図示しない湿度センサで検出した湿度が湿度閾値以上である(周囲の湿度が高く結露が発生し易い)と判定した場合、圧縮空気吹付け装置41を駆動(即ち、供給弁42を開弁)し、吹付け口43から圧縮空気を所定時間吹付け、湿度が湿度閾値よりも小さい(周囲の空気が乾燥して結露が発生しにくい)と判定した場合、圧縮空気吹付け装置41を駆動しない(即ち、供給弁42を閉弁したままとする)ようにしてもよい。 In this embodiment, the control device 21 always supplies compressed air to the spray port 43 when the filling nozzle 7 is hooked to the nozzle hook 8, but this is not limited to this. For example, if the control device 21 determines that the humidity detected by a humidity sensor (not shown) is equal to or greater than the humidity threshold (the ambient humidity is high and condensation is likely to occur), it may activate the compressed air spray device 41 (i.e., open the supply valve 42) and spray compressed air from the spray port 43 for a predetermined period of time, but if it determines that the humidity is lower than the humidity threshold (the ambient air is dry and condensation is unlikely to occur), it may not activate the compressed air spray device 41 (i.e., keep the supply valve 42 closed).
このように、実施形態では、水素ガス充填装置1は、ガス充填経路に相当する水素ガス供給管路5および/または充填ホース6と、計測機器に相当する流量計14、圧力センサ19および/または温度センサ20と、制御機器に相当する遮断弁13および/または脱圧弁18と、充填ノズル7と、密閉容器35と、を備えている。水素ガス供給管路5および/または充填ホース6は、被充填タンク52に水素ガスを充填するための経路(ガス供給経路)である。流量計14、圧力センサ19および/または温度センサ20は、水素ガス供給管路5を流れる水素ガスの状況を計測する機器である。遮断弁13および/または脱圧弁18は、圧縮空気供給源となるコンプレッサ34から供給される圧縮空気を動力源として駆動され、水素ガス供給管路5の水素ガスの流れを制御する。充填ノズル7は、水素ガス供給管路5の先端側(より具体的には、充填ホース6の先端側)に設けられ、被充填タンク52の充填口52Aに接続される。密閉容器35は、非防爆機器となる制御装置21、表示器22、POS端末23を一定の気密性を持って収容する。 As described above, in this embodiment, the hydrogen gas filling device 1 includes a hydrogen gas supply line 5 and/or a filling hose 6 corresponding to the gas filling path, a flow meter 14, a pressure sensor 19, and/or a temperature sensor 20 corresponding to measuring instruments, a shutoff valve 13 and/or a depressurization valve 18 corresponding to control instruments, a filling nozzle 7, and a sealed container 35. The hydrogen gas supply line 5 and/or the filling hose 6 are a path (gas supply path) for filling the tank 52 with hydrogen gas. The flow meter 14, the pressure sensor 19, and/or the temperature sensor 20 are devices that measure the status of the hydrogen gas flowing through the hydrogen gas supply line 5. The shutoff valve 13 and/or the depressurization valve 18 are driven by compressed air supplied from the compressor 34, which serves as a compressed air supply source, and control the flow of hydrogen gas through the hydrogen gas supply line 5. The filling nozzle 7 is provided at the tip of the hydrogen gas supply line 5 (more specifically, at the tip of the filling hose 6) and is connected to the filling port 52A of the tank 52. The sealed container 35 houses the control device 21, display 22, and POS terminal 23, which are non-explosion-proof devices, with a certain degree of airtightness.
この上で、水素ガス充填装置1は、コンプレッサ34からの圧縮空気を密閉容器35内へ供給し、密閉容器35内の圧縮空気を密閉容器35から充填ノズル7側に向けて送り出す(導く、案内する)。このために、実施形態によれば、水素ガス充填装置1は、コンプレッサ34と密閉容器35との間を接続する第1圧縮空気供給経路としての圧縮空気供給管路31と、密閉容器35から充填ノズル7側に向けて圧縮空気を送り出す第2圧縮空気供給経路としてのノズル側供給管路40と、を有している。 The hydrogen gas filling device 1 then supplies compressed air from the compressor 34 into the sealed container 35 and sends (directs, guides) the compressed air from the sealed container 35 toward the filling nozzle 7. To this end, according to this embodiment, the hydrogen gas filling device 1 has a compressed air supply line 31 as a first compressed air supply path connecting the compressor 34 and the sealed container 35, and a nozzle-side supply line 40 as a second compressed air supply path that sends compressed air from the sealed container 35 toward the filling nozzle 7.
ここで、充填ノズル7が取付け取外し可能に掛止めされるノズル掛け8には、圧縮空気を放出する第2放出口としての吹付け口43が充填ノズル7に対向して設けられている。そして、密閉容器35と吹付け口43との間は、第2圧縮空気供給経路であるノズル側供給管路40により接続されている。さらに、密閉容器35には、密閉容器35内の水素ガスを検知するガス検知器27が設けられている。ガス検知器27は、制御装置21に接続されており、ガス検知器27により水素ガスが検知されたときは、密閉容器35内の制御装置21、表示器22、POS端末23への電力の供給を停止する。 The nozzle hanger 8, to which the filling nozzle 7 is removably attached, has a spray port 43 facing the filling nozzle 7 as a second outlet for releasing compressed air. The sealed container 35 and the spray port 43 are connected by a nozzle-side supply line 40, which serves as a second compressed air supply path. Furthermore, the sealed container 35 is provided with a gas detector 27 that detects hydrogen gas within the sealed container 35. The gas detector 27 is connected to the control device 21, and when hydrogen gas is detected by the gas detector 27, the supply of power to the control device 21, display 22, and POS terminal 23 within the sealed container 35 is stopped.
実施形態による水素ガス充填装置1は、上述の如き構成を有するもので、次に、水素ガス充填装置1による水素ガスの充填作業について説明する。 The hydrogen gas filling device 1 according to this embodiment has the configuration described above. Next, we will explain the hydrogen gas filling operation using the hydrogen gas filling device 1.
車両51の被充填タンク52に水素ガスを充填するときに、充填作業を行う作業者は、充填ノズル7をノズル掛け8から取外す。そして、図1中に二点鎖線で示すように、充填ノズル7を被充填タンク52の充填口52Aに接続し、当該接続部位をロックする。この状態で、充填作業の作業者が充填開始スイッチ24をON操作すると、制御装置21は、流量調整弁12と遮断弁13(電磁弁32)に開弁信号を出力して流量調整弁12と遮断弁13を開弁させる。 When filling hydrogen gas into the tank 52 of the vehicle 51, the worker performing the filling operation removes the filling nozzle 7 from the nozzle hanger 8. Then, as shown by the two-dot chain line in Figure 1, the worker connects the filling nozzle 7 to the filling port 52A of the tank 52 and locks the connection. In this state, when the worker performing the filling operation turns on the filling start switch 24, the control device 21 outputs an open signal to the flow rate adjustment valve 12 and the shutoff valve 13 (solenoid valve 32), opening them.
これにより、ガス蓄圧器2内の水素ガスは、水素ガス供給管路5、充填ホース6および充填ノズル7を通じて車両51の被充填タンク52に充填される。制御装置21は、例えば流量計14、圧力センサ19、温度センサ20の測定結果を監視しつつ、流量調整弁12の開度等を予め設定された制御方式(定圧上昇制御方式または定流量制御方式)等で調整する。これにより、水素ガス供給管路5内に供給される水素ガスの圧力、流量を適切な流通状態に制御することができる。 As a result, the hydrogen gas in the gas accumulator 2 is filled into the filling tank 52 of the vehicle 51 through the hydrogen gas supply pipeline 5, filling hose 6, and filling nozzle 7. The control device 21 monitors the measurement results of, for example, the flow meter 14, pressure sensor 19, and temperature sensor 20, and adjusts the opening of the flow control valve 12 using a preset control method (constant pressure rise control method or constant flow control method). This allows the pressure and flow rate of the hydrogen gas supplied into the hydrogen gas supply pipeline 5 to be controlled to an appropriate flow state.
このとき、制御装置21は、流量計14からの流量パルスを積算して水素ガスの充填量(質量)を演算し、水素ガスの充填量が予め設定された目標充填量に達するか、または圧力センサ19により検出した水素ガスの圧力が予め設定された目標充填圧力(目標充填圧)に達したか否かを判定する。目標とする充填量(圧力)に達したと判定したときには、制御装置21からの信号により流量調整弁12および遮断弁13(電磁弁32)が閉弁され、被充填タンク52への水素ガスの充填が終了される。なお、作業者が充填停止スイッチ25を操作した場合にも、充填作業は終了される。 At this time, the control device 21 integrates the flow pulses from the flow meter 14 to calculate the amount (mass) of hydrogen gas filled, and determines whether the amount of hydrogen gas filled has reached a preset target amount, or whether the hydrogen gas pressure detected by the pressure sensor 19 has reached a preset target filling pressure. When it determines that the target filling amount (pressure) has been reached, a signal from the control device 21 closes the flow adjustment valve 12 and shut-off valve 13 (solenoid valve 32), and the filling of hydrogen gas into the filling tank 52 is terminated. The filling operation also ends when the operator operates the filling stop switch 25.
次に、この状態で制御装置21は充填終了制御処理を実行する。この充填終了制御処理では、制御装置21からの信号により脱圧弁18(電磁弁33)を閉弁状態から開弁するように制御する。そして、脱圧弁18が開弁したときには、脱圧管路17が大気に開放されることにより、充填ノズル7側のガスが外部に放出されて充填ノズル7の圧力が大気圧レベルに減圧される。この状態で、作業者は充填ノズル7の接続カプラ7Aを被充填タンク52の充填口52Aから取外すことができる。 Next, in this state, the control device 21 executes the filling end control process. In this filling end control process, a signal from the control device 21 controls the depressurization valve 18 (solenoid valve 33) to open from a closed state. When the depressurization valve 18 opens, the depressurization line 17 is opened to the atmosphere, releasing gas on the filling nozzle 7 side to the outside and reducing the pressure in the filling nozzle 7 to atmospheric pressure. In this state, the operator can remove the connection coupler 7A of the filling nozzle 7 from the filling port 52A of the tank 52 to be filled.
被充填タンク52の充填口52Aから取外された充填ノズル7は、作業者によってディスペンサ筐体4側のノズル掛け8に戻され、手動操作により掛止めされる。ノズル掛け8に設けられたノズル検出器26は、充填ノズル7がノズル掛け8に戻されたか否かを検出する。充填ノズル7がノズル掛け8に戻されて掛止めされると、ノズル検出器26からの検出信号が制御装置21に出力される。これにより、制御装置21は、充填ノズル7による充填作業が終了したと判定し、次回の充填作業に対する待機状態となる。 After removing the filling nozzle 7 from the filling port 52A of the tank 52 to be filled, the operator returns it to the nozzle hanger 8 on the dispenser housing 4 and manually latches it. The nozzle detector 26 attached to the nozzle hanger 8 detects whether the filling nozzle 7 has been returned to the nozzle hanger 8. When the filling nozzle 7 is returned to the nozzle hanger 8 and latched, a detection signal from the nozzle detector 26 is output to the control device 21. This causes the control device 21 to determine that the filling operation using the filling nozzle 7 has been completed and enter a standby state for the next filling operation.
ここで、実施形態によれば、コンプレッサ34からの圧縮空気を密閉容器35内へ供給し、密閉容器35内の圧縮空気を密閉容器35から充填ノズル7側に向けて送り出す。このため、密閉容器35内に供給された圧縮空気を、充填ノズル7側で利用することができる。即ち、密閉容器35内に供給された圧縮空気を、充填ノズル7の解氷、結露防止、凍結防止のための圧縮空気(乾燥空気)として用いることができる。これにより、圧縮空気の消費量が増大することを抑制できる。しかも、密閉容器35内の圧縮空気は、制御装置21、表示器22、POS端末23等の電子機器の発熱に伴って、温度上昇する。この結果、充填ノズル7に吹き付ける圧縮空気(乾燥空気)の温度も上昇し、解氷、結露防止、凍結防止の効果を向上することもできる。 In this embodiment, compressed air from the compressor 34 is supplied into the sealed container 35, and the compressed air inside the sealed container 35 is then sent from the sealed container 35 toward the filling nozzle 7. This allows the compressed air supplied into the sealed container 35 to be used on the filling nozzle 7 side. In other words, the compressed air supplied into the sealed container 35 can be used as compressed air (dry air) to melt ice, prevent condensation, and prevent freezing of the filling nozzle 7. This prevents an increase in the amount of compressed air consumed. Furthermore, the temperature of the compressed air inside the sealed container 35 rises due to heat generation by electronic devices such as the control device 21, display 22, and POS terminal 23. As a result, the temperature of the compressed air (dry air) blown toward the filling nozzle 7 also rises, improving the effectiveness of melting ice, preventing condensation, and preventing freezing.
実施形態によれば、密閉容器35に設けられたガス検知器27により水素ガスが検知されたときは、密閉容器35内の制御装置21、表示器22、POS端末23への電力の供給を停止する。このため、仮に密閉容器35に水素ガスが入り込んだとしても、この水素ガスに引火することを防止できる。 According to this embodiment, when hydrogen gas is detected by the gas detector 27 installed in the sealed container 35, the supply of power to the control device 21, display 22, and POS terminal 23 inside the sealed container 35 is stopped. Therefore, even if hydrogen gas enters the sealed container 35, it is possible to prevent the hydrogen gas from igniting.
実施形態によれば、コンプレッサ34と密閉容器35との間を接続する圧縮空気供給管路31と、密閉容器35から充填ノズル7側に向けて圧縮空気を送り出すノズル側供給管路40と、を有している。このため、密閉容器35からノズル側供給管路40を通じて充填ノズル7側に送り出された圧縮空気を、充填ノズル7の解氷、結露防止、凍結防止のための圧縮空気(乾燥空気)として用いることができる。 According to this embodiment, there is a compressed air supply line 31 connecting the compressor 34 and the sealed container 35, and a nozzle-side supply line 40 that sends compressed air from the sealed container 35 toward the filling nozzle 7. Therefore, the compressed air sent from the sealed container 35 to the filling nozzle 7 through the nozzle-side supply line 40 can be used as compressed air (dry air) to melt ice, prevent condensation, and prevent freezing of the filling nozzle 7.
実施形態によれば、密閉容器35とノズル掛け8の吹付け口43との間がノズル側供給管路40により接続されている。このため、ノズル掛け8の吹付け口43から放出される圧縮空気を、充填ノズル7の解氷、結露防止、凍結防止のための乾燥空気(吹付けエア)として用いることができる。 According to this embodiment, the sealed container 35 and the spray port 43 of the nozzle hanger 8 are connected by a nozzle-side supply pipe 40. Therefore, the compressed air released from the spray port 43 of the nozzle hanger 8 can be used as dry air (spray air) to melt the ice on the filling nozzle 7, prevent condensation, and prevent freezing.
なお、実施形態では、「充填ノズル7に対向して設けられる吹付け口43」と「密閉容器35」とをノズル側供給管路40により接続する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、充填ノズルに圧縮空気を放出する放出口(第1放出口)を設け、この放出口と密閉容器とをノズル側供給管路により接続してもよい。即ち、図示は省略するが、充填ノズルに、圧縮空気を放出する第1放出口を設ける。この上で、密閉容器と第1放出口との間を、第2圧縮空気供給経路(ノズル側供給管路)により接続する。 In the embodiment, an example has been described in which the "spray port 43 provided opposite the filling nozzle 7" and the "sealed container 35" are connected by the nozzle-side supply pipe 40. However, this is not limiting. For example, the filling nozzle may be provided with an outlet (first outlet) for releasing compressed air, and this outlet may be connected to the sealed container by the nozzle-side supply pipe. That is, although not shown, the filling nozzle may be provided with a first outlet for releasing compressed air. Then, the sealed container and the first outlet are connected by a second compressed air supply path (nozzle-side supply pipe).
この場合、充填ノズルには、充填ノズル内を通過して充填ノズルの先端部に連通する連通孔(第1放出口)を設け、この連通孔(第1放出口)に第2圧縮空気供給経路(ノズル側供給管路)を接続することができる。また、例えば、第2圧縮空気供給経路は、ディスペンサ筐体から充填ホースに沿うように配設することができる。ただし、これに限らず、第2圧縮空気供給経路を充填ホースから分離し、第2圧縮空気供給経路と充填ホースとを別々に配設してもよい。いずれの場合も、密閉容器と充填ノズルの第1放出口との間が第2圧縮空気供給経路により接続される。このため、充填ノズルの第1放出口から放出される圧縮空気を、充填ノズルの解氷、結露防止、凍結防止のための乾燥空気(吹付けエア)として用いることができる。 In this case, the filling nozzle is provided with a communication hole (first outlet) that passes through the filling nozzle and communicates with the tip of the filling nozzle, and a second compressed air supply path (nozzle-side supply pipe) can be connected to this communication hole (first outlet). Furthermore, for example, the second compressed air supply path can be arranged from the dispenser housing along the filling hose. However, this is not limited to this, and the second compressed air supply path can be separated from the filling hose, and the second compressed air supply path and the filling hose can be arranged separately. In either case, the second compressed air supply path connects the sealed container and the first outlet of the filling nozzle. Therefore, the compressed air released from the first outlet of the filling nozzle can be used as dry air (blowing air) to thaw, prevent condensation, and prevent freezing of the filling nozzle.
実施形態では、密閉容器35内に非防爆機器となる制御装置21と表示器22とPOS端末23とを収容する場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、制御装置をディスペンサ筐体外の別の場所に設置してもよい。また、非防爆機器は、制御装置21、表示器22、POS端末23に限らず、これら以外の非防爆機器であってもよい。密閉容器内には、少なくとも1の非防爆機器を収容することができる。 In the embodiment, an example has been described in which the non-explosion-proof equipment, that is, the control device 21, display device 22, and POS terminal 23, are housed within the sealed container 35. However, this is not limited to this, and for example, the control device may be installed in a different location outside the dispenser housing. Furthermore, the non-explosion-proof equipment is not limited to the control device 21, display device 22, and POS terminal 23, but may also be other non-explosion-proof equipment. At least one non-explosion-proof device can be housed within the sealed container.
実施形態では、被充填タンク52が搭載された車両51として自動車を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、車両は、フォークリフト等の作業車両としてもよい。また、自動車としては、例えば、バス等の乗合自動車でもよいし、トラック等の貨物自動車でもよい。 In the embodiment, an automobile has been used as an example of the vehicle 51 on which the filling tank 52 is mounted. However, this is not limited to this, and the vehicle may also be a work vehicle such as a forklift. Furthermore, the automobile may also be, for example, a passenger vehicle such as a bus, or a freight vehicle such as a truck.
実施形態では、車両51の被充填タンク52に水素ガスを充填する場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、車両以外の被充填タンク(タンク、容器等)に水素ガスを充填するときに用いることもできる。また、水素ガス充填装置1のディスペンサユニット3を、他の場所に水素ガスを給送するための管路(水素給送管路)の途中に設置してもよい。さらに、ガスとして水素ガスを例に挙げて説明したが、天然ガス(NG)、プロパンガス(LPG)等の水素ガス以外のガス(燃料ガス)を用いる構成(ガス充填装置)としてもよい。 In the embodiment, the case of filling a filling tank 52 of a vehicle 51 with hydrogen gas has been described as an example. However, this is not limited to this, and the device can also be used, for example, when filling a filling tank (tank, container, etc.) other than a vehicle with hydrogen gas. The dispenser unit 3 of the hydrogen gas filling device 1 may also be installed midway along a pipeline (hydrogen supply pipeline) for supplying hydrogen gas to another location. Furthermore, while hydrogen gas has been described as an example of gas, the gas filling device may also be configured to use gases (fuel gases) other than hydrogen gas, such as natural gas (NG) or propane gas (LPG).
実施形態では、1のディスペンサユニット3で1系統の水素ガス供給管路5および充填ホース6を通じて1台の車両51に水素ガスを充填する構成とした場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、例えば、1のディスペンサユニットで複数の系統のガス供給管路およびガス供給接続路を通じて複数の車両に燃料ガスを充填可能な構成としてもよい。 In the embodiment, an example has been described in which one dispenser unit 3 is configured to fill one vehicle 51 with hydrogen gas through one hydrogen gas supply line 5 and filling hose 6. However, this is not limited to this, and for example, one dispenser unit may be configured to fill multiple vehicles with fuel gas through multiple gas supply lines and gas supply connection lines.
実施形態では、コンプレッサ34により圧縮空気供給源を構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、これに限らず、圧縮空気供給源は、例えば、ガス容器(高圧ガス容器、ガスボンベ)等、コンプレッサ以外の圧縮空気供給源を用いてもよい。 In the embodiment, the compressed air supply source has been described as being constituted by a compressor 34. However, this is not limiting, and the compressed air supply source may be a compressed air supply source other than a compressor, such as a gas container (high-pressure gas container, gas cylinder), for example.
以上説明した実施形態によれば、圧縮空気供給源からの圧縮空気を密閉容器内へ供給し、密閉容器内の圧縮空気を密閉容器から充填ノズル側に向けて送り出す。このため、密閉容器内に供給された圧縮空気を、充填ノズル側で利用することができる。例えば、密閉容器内に供給された圧縮空気を、充填ノズルの解氷、結露防止、凍結防止のための圧縮空気(乾燥空気)として用いることができる。これにより、圧縮空気の消費量が増大することを抑制できる。 In the embodiment described above, compressed air is supplied from a compressed air supply source into a sealed container, and the compressed air inside the sealed container is then sent from the sealed container toward the filling nozzle. This allows the compressed air supplied into the sealed container to be used on the filling nozzle side. For example, the compressed air supplied into the sealed container can be used as compressed air (dry air) to melt ice, prevent condensation, and prevent freezing of the filling nozzle. This prevents an increase in the amount of compressed air consumed.
実施形態によれば、密閉容器に設けられたガス検知器によりガスが検知されたときは、密閉容器内の非防爆機器への電力の供給を停止する。このため、仮に密閉容器に可燃性のガスが入り込んだとしても、このガスに引火することを防止できる。 According to one embodiment, when gas is detected by a gas detector installed in the sealed container, the supply of power to non-explosion-proof equipment inside the sealed container is stopped. Therefore, even if flammable gas enters the sealed container, it is possible to prevent the gas from igniting.
実施形態によれば、圧縮空気供給源と密閉容器との間を接続する第1圧縮空気供給経路と、密閉容器から充填ノズル側に向けて圧縮空気を送り出す第2圧縮空気供給経路と、を有する。このため、密閉容器から第2圧縮空気供給経路を通じて充填ノズル側に送り出された圧縮空気を、例えば充填ノズルの解氷、結露防止、凍結防止のための圧縮空気(乾燥空気)として用いることができる。 According to one embodiment, the device has a first compressed air supply path connecting the compressed air supply source and the sealed container, and a second compressed air supply path that sends compressed air from the sealed container toward the filling nozzle. Therefore, the compressed air sent from the sealed container to the filling nozzle through the second compressed air supply path can be used as compressed air (dry air) to melt ice, prevent condensation, and prevent freezing of the filling nozzle, for example.
実施形態によれば、密閉容器と充填ノズルの第1放出口との間が第2圧縮空気供給経路により接続されている。このため、充填ノズルの第1放出口から放出される圧縮空気を、充填ノズルの解氷、結露防止、凍結防止のための乾燥空気(吹付けエア)として用いることができる。 In this embodiment, the sealed container and the first outlet of the filling nozzle are connected by a second compressed air supply path. Therefore, the compressed air discharged from the first outlet of the filling nozzle can be used as dry air (blowing air) to melt ice, prevent condensation, and prevent freezing of the filling nozzle.
実施形態によれば、密閉容器とノズル掛けの第2放出口との間が第2圧縮空気供給経路により接続されている。このため、ノズル掛けの第2放出口から放出される圧縮空気を、充填ノズルの解氷、結露防止、凍結防止のための乾燥空気(吹付けエア)として用いることができる。 In this embodiment, the sealed container and the second outlet of the nozzle hanger are connected by a second compressed air supply path. Therefore, the compressed air released from the second outlet of the nozzle hanger can be used as dry air (blowing air) to melt the ice on the filling nozzle, prevent condensation, and prevent freezing.
1 水素ガス充填装置(ガス充填装置)
5 水素ガス供給管路(ガス充填経路)
6 充填ホース(ガス充填経路)
7 充填ノズル
8 ノズル掛け
13 遮断弁(制御機器)
14 流量計(計測機器)
18 脱圧弁(制御機器)
19 圧力センサ(計測機器)
20 温度センサ(計測機器)
21 制御装置(非防爆機器)
22 表示器(非防爆機器)
23 POS端末(非防爆機器)
27 ガス検知器
31 圧縮空気供給管路(第1圧縮空気供給経路)
34 コンプレッサ(圧縮空気供給源)
35 密閉容器
40 ノズル側供給管路(第2圧縮空気供給経路)
43 吹付け口(第2放出口)
52 被充填タンク
52A 充填口
1. Hydrogen gas filling device (gas filling device)
5. Hydrogen gas supply line (gas filling path)
6. Filling hose (gas filling path)
7 Filling nozzle 8 Nozzle hanger 13 Shut-off valve (control device)
14 Flow meter (measuring instrument)
18. Pressure release valve (control device)
19 Pressure sensor (measuring device)
20 Temperature sensor (measuring device)
21 Control equipment (non-explosion-proof equipment)
22 Display (non-explosion-proof equipment)
23 POS terminal (non-explosion-proof equipment)
27 Gas detector 31 Compressed air supply line (first compressed air supply path)
34 Compressor (compressed air supply source)
35 Sealed container 40 Nozzle side supply pipe (second compressed air supply path)
43 Spraying port (second discharge port)
52 Filling tank 52A Filling port
Claims (5)
前記ガス充填経路を流れるガスの状況を計測する計測機器と、
圧縮空気供給源から供給される圧縮空気を動力源として駆動され、前記ガス充填経路のガスの流れを制御する制御機器と、
前記ガス充填経路の先端側に設けられ前記被充填タンクの充填口に接続される充填ノズルと、
非防爆機器を一定の気密性を持って収容する密閉容器と、を備え、
前記圧縮空気供給源からの圧縮空気を前記密閉容器内へ供給し、前記密閉容器内の圧縮空気を前記密閉容器から前記充填ノズル側に向けて送り出すガス充填装置。 a gas filling path for filling the tank with gas;
a measuring device for measuring the state of the gas flowing through the gas filling path;
a control device that is driven by compressed air supplied from a compressed air supply source as a power source and controls the flow of gas through the gas filling path;
a filling nozzle provided at the tip end of the gas filling path and connected to the filling port of the tank to be filled;
and a sealed container that accommodates non-explosion-proof equipment with a certain degree of airtightness;
A gas filling device that supplies compressed air from the compressed air supply source into the sealed container and sends the compressed air in the sealed container out from the sealed container toward the filling nozzle.
前記ガス検知器によりガスが検知されたときは、前記密閉容器内の前記非防爆機器への電力の供給を停止する請求項1に記載のガス充填装置。 The sealed container is provided with a gas detector that detects gas inside the sealed container,
2. The gas filling device according to claim 1, wherein when gas is detected by the gas detector, the supply of power to the non-explosion-proof equipment in the sealed container is stopped.
前記密閉容器と前記第1放出口との間は、前記第2圧縮空気供給経路により接続されている請求項3に記載のガス充填装置。 The filling nozzle is provided with a first outlet for discharging the compressed air,
4. The gas filling device according to claim 3, wherein the sealed container and the first outlet are connected by the second compressed air supply path.
前記密閉容器と前記第2放出口との間は、前記第2圧縮空気供給経路により接続されている請求項3に記載のガス充填装置。 a nozzle hanger to which the filling nozzle is removably attached, the nozzle hanger having a second outlet for discharging the compressed air, the second outlet being provided opposite the filling nozzle;
The gas filling device according to claim 3, wherein the sealed container and the second outlet are connected by the second compressed air supply path.
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