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JP7790733B2 - Plate heat exchanger and hydrogen gas cooling system - Google Patents
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JP7790733B2 - Plate heat exchanger and hydrogen gas cooling system - Google Patents

Plate heat exchanger and hydrogen gas cooling system

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JP7790733B2 JP2023040733A JP2023040733A JP7790733B2 JP 7790733 B2 JP7790733 B2 JP 7790733B2 JP 2023040733 A JP2023040733 A JP 2023040733A JP 2023040733 A JP2023040733 A JP 2023040733A JP 7790733 B2 JP7790733 B2 JP 7790733B2
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Description

本発明は、冷却用流体との熱交換によって水素ガスを冷却可能に構成されたプレート式熱交換器、およびそのようなプレート式熱交換器を備えて構成された水素ガス冷却システムに関するものである。 The present invention relates to a plate heat exchanger configured to cool hydrogen gas by heat exchange with a cooling fluid, and a hydrogen gas cooling system configured with such a plate heat exchanger.

例えば、下記の特許文献には、水素自動車(水素ガスを燃料とする車両)に水素ガスを充填可能な水素ステーションが開示されている。 For example, the following patent document discloses a hydrogen station that can fill hydrogen vehicles (vehicles that use hydrogen gas as fuel) with hydrogen gas.

この水素ステーションは、水素製造装置によって製造された水素ガスを貯蔵する貯蔵タンクと、貯蔵タンクから供給された水素ガスを圧縮して高圧化する圧縮機と、圧縮機によって高圧化された水素ガスを貯蔵する蓄圧器と、蓄圧器に貯蔵された高圧の水素ガスを取り出して水素自動車の燃料タンク(ガスタンク)に充填する水素充填装置(燃料充填装置)とを備えている。また、水素充填装置は、蓄圧器から燃料タンクに向かって移動させられる水素ガスをブラインとの熱交換によって冷却するプレート式の熱交換器を備えている。この熱交換器は、ブラインの流路を形成する溝が形成された金属板や、水素ガスの流路を形成する溝が形成された金属板などの複数の金属板を備え、これらの金属板が予め規定された順序で積層されて一体化された積層体を備えて構成されている。 This hydrogen station is equipped with a storage tank that stores hydrogen gas produced by a hydrogen production device, a compressor that compresses and pressurizes the hydrogen gas supplied from the storage tank, a pressure accumulator that stores the hydrogen gas pressurized by the compressor, and a hydrogen filling device (fuel filling device) that extracts the high-pressure hydrogen gas stored in the pressure accumulator and fills it into the fuel tank (gas tank) of a hydrogen vehicle.The hydrogen filling device also has a plate-type heat exchanger that cools the hydrogen gas being transferred from the pressure accumulator to the fuel tank by heat exchange with brine.This heat exchanger is equipped with multiple metal plates, such as metal plates with grooves that form brine flow paths and metal plates with grooves that form hydrogen gas flow paths, and is configured as a laminated body in which these metal plates are stacked in a predetermined order to form an integrated structure.

この水素ステーションでは、水素製造装置によって製造されて貯蔵タンクに貯蔵された水素ガスが圧縮機によって圧縮されて蓄圧器に貯蔵されている。また、水素自動車に対する給気時には、蓄圧器に貯蔵された水素ガスが、圧縮機によって加えられた圧力を利用して水素充填装置を通過させられて燃料タンクに充填される。この場合、蓄圧器から水素自動車(燃料タンク)に向かって移動する水素ガスは、減圧に伴うジュール・トムソン効果によって温度上昇するが、この水素ステーションでは、水素充填装置に配設された熱交換器を通過させられる際にブラインとの熱交換によって水素ガスが冷却される。これにより、この水素ステーションでは、過剰に高温の水素ガスが水素自動車に給気される事態が回避されている。 At this hydrogen station, hydrogen gas produced in a hydrogen production system and stored in a storage tank is compressed by a compressor and stored in an accumulator. Furthermore, when supplying hydrogen gas to a hydrogen vehicle, the hydrogen gas stored in the accumulator is forced through a hydrogen filling device using the pressure applied by the compressor and filled into the fuel tank. In this case, the hydrogen gas moving from the accumulator toward the hydrogen vehicle (fuel tank) increases in temperature due to the Joule-Thomson effect caused by the reduced pressure. However, at this hydrogen station, the hydrogen gas is cooled by heat exchange with brine as it passes through a heat exchanger installed in the hydrogen filling device. This prevents excessively hot hydrogen gas from being supplied to hydrogen vehicles.

特開2015-105760号公報(第7-12頁、第1-12図)JP 2015-105760 A (pages 7-12, Figures 1-12)

上記特許文献に開示の水素ステーションなどでは、営業終了時や、設備の保守・メンテナンス時などに設備を停止させることがあり、その際には、ブラインの冷却や、熱交換器に対するブラインの供給が停止するため、熱交換器の温度が水素ガスの冷却に適した温度よりも上昇した状態となる。また、水素自動車に水素ガスを充填する水素充填装置については、給気作業位置の近傍に設置する必要があり、水素充填装置(熱交換器)に供給するブラインを冷却する冷却装置については、水素自動車の移動の妨げとなることのないように給気作業位置から離れた場所に設置する必要があることから、冷却装置と熱交換器とが離間して設置された状態となっており、冷却装置において冷却した低温のブラインが熱交換器に到達するまでにある程度の時間を要する状態となっている。 At hydrogen stations such as those disclosed in the above patent documents, the equipment is sometimes shut down at the end of business hours or during equipment maintenance. At such times, the cooling of the brine and the supply of brine to the heat exchanger are stopped, causing the heat exchanger temperature to rise above a temperature suitable for cooling hydrogen gas. Furthermore, the hydrogen filling device that fills hydrogen gas into hydrogen vehicles must be installed near the air supply location, while the cooling device that cools the brine supplied to the hydrogen filling device (heat exchanger) must be installed away from the air supply location so as not to interfere with the movement of the hydrogen vehicle. Therefore, the cooling device and the heat exchanger are installed at a distance from each other, and it takes some time for the low-temperature brine cooled in the cooling device to reach the heat exchanger.

したがって、この種の水素ステーションでは、設備の動作開始直後(ブラインの冷却および熱交換器への供給を開始した直後)には、水素充填装置内の熱交換器において水素ガスを好適な温度まで冷却するのが困難となっている。このため、この種の水素ステーションのなかには、熱交換器に温度センサを配設すると共に、水素充填装置が、温度センサからのセンサ信号に基づいて特定される熱交換器の温度が十分に低下するまで水素自動車等への水素ガスの充填を制限する構成が採用されたものが存在する。 As a result, at this type of hydrogen station, it is difficult to cool the hydrogen gas to an appropriate temperature in the heat exchanger within the hydrogen filling device immediately after the facility starts operating (immediately after brine cooling and supply to the heat exchanger begin). For this reason, some hydrogen stations of this type are equipped with a temperature sensor in the heat exchanger, and the hydrogen filling device is configured to limit the filling of hydrogen gas into hydrogen vehicles, etc., until the heat exchanger temperature, determined based on the sensor signal from the temperature sensor, has sufficiently dropped.

ここで、この種の水素ステーションにおいて使用される熱交換器のなかには、温度センサを取り付けるための取付け部が設けられていないもの(例えば、上記特許文献に開示の熱交換器)が数多く存在する。したがって、そのような熱交換器の温度を検出するには、熱交換器の表面に温度センサを取り付けて、その表面温度を検出することとなる。しかしながら、この種の熱交換器では、引火性が高い高圧の水素ガスの漏出を確実に回避するために、積層体(金属板を積層して一体化させた部位)の剛性を十分に高くする必要がある。このため、ブラインや水素ガスの流路が積層体の内側部位(すなわち、熱交換器の表面から離れた位置)に形成されており、低温のブラインが供給されたときに熱交換器の表面温度がブラインと同程度の温度まで低下するまでにある程度の時間を要することとなる。 However, many of the heat exchangers used in this type of hydrogen station (such as the heat exchangers disclosed in the above-mentioned patent documents) do not have a mounting portion for attaching a temperature sensor. Therefore, to detect the temperature of such heat exchangers, a temperature sensor is attached to the surface of the heat exchanger to detect the surface temperature. However, in this type of heat exchanger, the rigidity of the laminate (the portion where metal plates are stacked and integrated) must be sufficiently high to reliably prevent leakage of highly flammable high-pressure hydrogen gas. For this reason, the flow paths for the brine and hydrogen gas are formed inside the laminate (i.e., at a position away from the surface of the heat exchanger), and when low-temperature brine is supplied, it takes some time for the surface temperature of the heat exchanger to drop to the same temperature as the brine.

したがって、冷却装置からの低温のブラインが水素充填装置に到達して熱交換器におけるブラインの流路の近傍が水素ガスを好適に冷却可能な程度まで十分に温度低下したとしても、熱交換器(積層体)の表面温度がそのような温度まで低下するまで水素ガスの充填が許容されないため、この種の水素ガスステーションでは、設備の動作開始直後に水素ガスの給気を迅速に開始するのが困難となっている現状がある。 Therefore, even if the low-temperature brine from the cooling device reaches the hydrogen filling device and the temperature near the brine flow path in the heat exchanger drops sufficiently to allow the hydrogen gas to be cooled appropriately, hydrogen gas filling is not permitted until the surface temperature of the heat exchanger (stack) drops to that temperature. As a result, at this type of hydrogen gas station, it is currently difficult to quickly start supplying hydrogen gas immediately after the equipment starts operating.

また、この種の水素ステーションでは、外気温が高い夏期と、外気温が低い冬期とでは、冷却装置から水素充填装置に同じ温度のブラインを供給したとしても、熱交換器に到達したブラインの温度が相違する状態となることがある。また、例えば、連続して大量の水素ガスを給気したときには、熱交換器の温度が過剰に上昇し、水素ガスを好適に冷却するのが困難な状態となるおそれがある。また、水素ガスの給気が行われない状態、すなわち、水素ガスの冷却が行われない状態が長時間に亘って継続したときには、冷却装置から継続的にブラインが供給されることで熱交換器が過冷却され、結露や霜付きなどを招くおそれもある。 In addition, at this type of hydrogen station, even if brine of the same temperature is supplied from the cooling device to the hydrogen filling device in the summer when the outside temperature is high and in the winter when the outside temperature is low, the temperature of the brine that reaches the heat exchanger may differ. Furthermore, for example, when large amounts of hydrogen gas are continuously supplied, the temperature of the heat exchanger may rise excessively, making it difficult to properly cool the hydrogen gas. Furthermore, when hydrogen gas is not supplied, i.e., when the hydrogen gas is not cooled, for an extended period of time, the continuous supply of brine from the cooling device may overcool the heat exchanger, potentially leading to condensation or frost.

したがって、出願人は、周囲の温度や運用状態の影響を受けることなく水素ガスを好適に冷却可能な状態を維持するために、熱交換器の温度に応じて冷却装置から水素充填装置(熱交換器)へのブラインの供給量や、供給するブラインの温度を調整する構成の採用を試みた。しかしながら、前述のように、上記特許文献に開示の水素ステーションにおける熱交換器と同様の構成を採用したときには、供給されているブラインの温度と熱交換器の表面温度とが同程度となるまでに時間を要するため、表面に配設された温度センサを介して検出した温度に応じてブラインの供給量や温度を調整しても、過冷却や冷却不足を十分に回避することができず、水素ガスを好適に冷却可能な状態を維持するのが困難であることが判った。 Therefore, in order to maintain a state in which hydrogen gas can be suitably cooled without being affected by the ambient temperature or operating conditions, the applicant attempted to adopt a configuration in which the amount of brine supplied from the cooling device to the hydrogen filling device (heat exchanger) and the temperature of the brine being supplied are adjusted according to the temperature of the heat exchanger. However, as mentioned above, when a configuration similar to the heat exchanger in the hydrogen station disclosed in the above patent document is adopted, it takes time for the temperature of the brine being supplied to become approximately the same as the surface temperature of the heat exchanger. Therefore, even if the amount of brine supplied and the temperature are adjusted according to the temperature detected by a temperature sensor located on the surface, it is not possible to sufficiently avoid overcooling or insufficient cooling, and it has been found that it is difficult to maintain a state in which hydrogen gas can be suitably cooled.

一方、例えば、特開2017-067437号公報には、高温流体の流路が設けられた複数の高温流路層と低温流体の流路が設けられた複数の低温流路層とが交互に積層されて形成された流路層積層体(以下、単に「積層体」ともいう)を備えたマイクロ流路熱交換器(プレート式の熱交換器:以下、単に「熱交換器」ともいう)が開示されている。この熱交換器では、高温流体および低温流体のいずれか一方の流体に対して感知点が接するように温度センサが積層体に取り付けられている。したがって、前述の特許文献に開示の水素ステーションにおいて、この熱交換器を水素充填装置に配設してブラインの温度を直接検出することにより、水素ガスを好適に冷却可能な温度となっているか否かを直ちに検出することが可能となる。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2017-067437 discloses a microchannel heat exchanger (plate-type heat exchanger; hereinafter simply referred to as "heat exchanger") equipped with a channel layer stack (hereinafter simply referred to as "stack") formed by alternately stacking multiple high-temperature channel layers with channels for high-temperature fluids and multiple low-temperature channel layers with channels for low-temperature fluids. In this heat exchanger, a temperature sensor is attached to the stack so that its sensing point is in contact with either the high-temperature fluid or the low-temperature fluid. Therefore, in the hydrogen station disclosed in the aforementioned patent document, by installing this heat exchanger in the hydrogen filling device and directly detecting the brine temperature, it is possible to immediately determine whether the brine temperature has reached a temperature sufficient to cool the hydrogen gas appropriately.

しかしながら、上記の熱交換器では、高温流路層や低温流路層を構成するプレートの積層方向で温度センサを積層体に差し込んで感知点を流路内に突出させる構成が採用されている。この場合、上記の文献には具体的な開示が存在しないが、温度センサと積層体との間には、流路内を通過させられるブラインの漏出を回避するための封止材が配設されているものと推定される。ここで、積層体を構成する各プレートと、温度センサとでは、構成素材や形状などの相違により、熱膨張率が互いに相違する。したがって、上記の封止材としては、温度センサと積層体との間に生じる隙間が変動することを考慮して、弾性を有する素材で形成したものを採用する必要がある。このため、上記の熱交換器を長期に亘って使用したときには、封止材の弾性力が低下してブラインの漏出を招くおそれがあるため、これを回避するために、封止材を定期的に交換する必要があり、水素ステーションの運用コストが高騰することとなる。 However, the heat exchanger described above employs a configuration in which the temperature sensor is inserted into the stack of plates constituting the high-temperature and low-temperature flow path layers in the stacking direction, with the sensing point protruding into the flow path. In this case, although the above document does not specifically disclose this, it is presumed that a sealant is disposed between the temperature sensor and the stack to prevent leakage of brine passing through the flow path. The plates constituting the stack and the temperature sensor have different thermal expansion coefficients due to differences in their constituent materials and shapes. Therefore, the sealant must be made of an elastic material, taking into account fluctuations in the gap between the temperature sensor and the stack. Therefore, when the heat exchanger described above is used over a long period of time, the elasticity of the sealant may decrease, potentially leading to brine leakage. To prevent this, the sealant must be replaced periodically, which increases the operating costs of hydrogen stations.

本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、ブラインの漏出を招くことなく、水素ガスを好適に冷却可能な温度であるか否かを速やかに検出させ得るプレート式熱交換器、およびそのようなプレート式熱交換器を備えた水素ガス冷却システムを提供することを主目的とする。 The present invention was made to solve these problems, and its main objective is to provide a plate heat exchanger that can quickly detect whether the temperature at which hydrogen gas can be cooled is suitable without causing brine leakage, and a hydrogen gas cooling system equipped with such a plate heat exchanger.

上記目的を達成すべく、請求項1記載のプレート式熱交換器は、水素ガスの通過が可能な第1の流体通過用溝が形成された第1の溝形成領域を有する第1の板体と、冷却用流体の通過が可能な第2の流体通過用溝が形成された第2の溝形成領域を有する第2の板体とを少なくとも含む複数の板体が予め規定された積層順序で積層されて一体化された積層体を備え、前記第1の流体通過用溝を通過する前記水素ガスと前記第2の流体通過用溝を通過する前記冷却用流体との熱交換によって当該水素ガスを冷却可能に構成されたプレート式熱交換器であって、前記積層体は、前記板体としての一対のベースプレートの間に前記第1の板体および前記第2の板体を少なくとも含む複数の前記板体が積層されて一体化されると共に、当該積層体を構成する前記各板体の積層方向において前記一対のベースプレートのいずれか一方の当該ベースプレートの表面から当該いずれか一方のベースプレートを貫通しない深さに凹まされて、当該積層体の温度を検出可能な温度検出体を挿入可能に構成された挿入用凹部が形成され、前記一対のベースプレートは、前記第1の板体および前記第2の板体よりも厚い板で構成され、前記挿入用凹部は、前記第1の板体における前記第1の溝形成領域と前記第2の板体における前記第2の溝形成領域とが前記積層方向において重なる部位に前記第1の流体通過用溝および前記第2の流体通過用溝に対して連通しないように形成されている。 In order to achieve the above object, the plate-type heat exchanger according to claim 1 comprises a stack of a plurality of plates, the plurality of plates including at least a first plate having a first groove-formed region in which first fluid passage grooves, through which hydrogen gas can pass, are formed, and a second plate having a second groove-formed region in which second fluid passage grooves, through which a cooling fluid can pass, are formed, stacked in a predetermined stacking order to be integrated, and the plate-type heat exchanger is configured to be able to cool the hydrogen gas by heat exchange between the hydrogen gas passing through the first fluid passage grooves and the cooling fluid passing through the second fluid passage grooves , and the stack of the plate-type heat exchanger comprises a plurality of front plates, the front plates including at least the first plate and the second plate, stacked in a predetermined stacking order to be integrated, the plurality of ... The plate bodies are stacked and integrated, and an insertion recess is formed in the stacking direction of each of the plate bodies constituting the stack, recessed from the surface of one of the pair of base plates to a depth that does not penetrate either of the base plates , so that a temperature detector capable of detecting the temperature of the stack can be inserted , and the pair of base plates are made of plates that are thicker than the first plate body and the second plate body, and the insertion recess is formed at a portion where the first groove formation area of the first plate body and the second groove formation area of the second plate body overlap in the stacking direction so as not to communicate with the first fluid passage groove and the second fluid passage groove .

また、請求項記載のプレート式熱交換器は、水素ガスの通過が可能な第1の流体通過用溝が形成された第1の溝形成領域を有する第1の板体と、冷却用流体の通過が可能な第2の流体通過用溝が形成された第2の溝形成領域を有する第2の板体とを少なくとも含む複数の板体が予め規定された積層順序で積層されて一体化された積層体を備え、前記第1の流体通過用溝を通過する前記水素ガスと前記第2の流体通過用溝を通過する前記冷却用流体との熱交換によって当該水素ガスを冷却可能に構成されたプレート式熱交換器であって、前記積層体は、前記板体としての一対のベースプレートの間に前記第1の板体および前記第2の板体を少なくとも含む複数の前記板体が積層されて一体化されると共に、当該積層体を構成する前記各板体の板面方向において当該積層体の表面から前記第1の流体通過用溝および前記第2の流体通過用溝に達しない深さに凹まされて、当該積層体の温度を検出可能な温度検出体を挿入可能に構成された挿入用凹部が形成され、前記挿入用凹部は、前記一対のベースプレートの間に積層された前記各板体の外縁部に形成された切欠きが当該積層方向において連通させられて構成され、かつ前記第1の流体通過用溝および前記第2の流体通過用溝に対して連通しないように形成されている。 The plate-type heat exchanger according to claim 2 comprises a stack of plates, which are stacked in a predetermined stacking order and integrated together, and which include at least a first plate having a first groove-formed region in which first fluid-passing grooves, through which hydrogen gas can pass, are formed, and a second plate having a second groove-formed region in which second fluid-passing grooves, through which a cooling fluid can pass, are formed, and which is configured to be able to cool the hydrogen gas by heat exchange between the hydrogen gas passing through the first fluid-passing grooves and the cooling fluid passing through the second fluid-passing grooves, and the stack of plates ... A plurality of plates including at least the first plate and the second plate are stacked and integrated, and an insertion recess is formed in the plate surface direction of each plate constituting the stack, recessed from the surface of the stack to a depth that does not reach the first fluid passage groove and the second fluid passage groove , so that a temperature detector capable of detecting the temperature of the stack can be inserted into the insertion recess.The insertion recess is configured so that notches formed on the outer edge of each plate stacked between the pair of base plates are connected in the stacking direction, and is formed so as not to communicate with the first fluid passage groove and the second fluid passage groove .

また、請求項記載のプレート式熱交換器は、請求項1または記載のプレート式熱交換器において、前記挿入用凹部に前記温度検出体が挿入されて前記積層体と一体化されている。 A third aspect of the present invention provides a plate heat exchanger according to the first or second aspect, wherein the temperature detector is inserted into the insertion recess and is integrated with the laminate.

また、請求項記載の水素ガス冷却システムは、請求項1または記載のプレート式熱交換器と、前記冷却用流体を冷却する冷却処理、および冷却した当該冷却用流体を前記プレート式熱交換器に供給する供給処理を実行する低温流体供給装置とを備え、前記低温流体供給装置は、前記温度検出体を介して前記プレート式熱交換器の温度を検出し、検出した温度に基づき、前記冷却処理における前記冷却用流体の冷却温度を変更する第1の処理、および前記供給処理における当該冷却用流体の供給量を変更する第2の処理の少なくとも一方を実行する処理部を備えている。 Furthermore, a hydrogen gas cooling system according to claim 4 comprises the plate heat exchanger according to claim 1 or 2 , and a low-temperature fluid supply device that performs a cooling process to cool the cooling fluid and a supply process to supply the cooled cooling fluid to the plate heat exchanger, and the low-temperature fluid supply device comprises a processing unit that detects the temperature of the plate heat exchanger via the temperature detector and, based on the detected temperature, performs at least one of a first process to change the cooling temperature of the cooling fluid in the cooling process and a second process to change the supply amount of the cooling fluid in the supply process.

また、請求項記載の水素ガス冷却システムは、請求項1または記載のプレート式熱交換器と、前記冷却用流体を冷却する冷却処理、および冷却した当該冷却用流体を前記プレート式熱交換器に供給する供給処理を実行する低温流体供給装置とを備え、前記低温流体供給装置は、前記温度検出体を介して前記プレート式熱交換器の温度を検出し、検出した温度を、前記水素ガスの供給源、および当該供給源から給気対象に当該水素ガスを給気する給気装置の少なくとも一方に報知する温度報知処理を実行する処理部を備えている。 Furthermore, a hydrogen gas cooling system according to claim 5 comprises the plate heat exchanger according to claim 1 or 2 , and a low-temperature fluid supply device that performs a cooling process to cool the cooling fluid and a supply process to supply the cooled cooling fluid to the plate heat exchanger, and the low-temperature fluid supply device comprises a processing unit that detects the temperature of the plate heat exchanger via the temperature detector and performs a temperature notification process to notify at least one of the hydrogen gas supply source and the air supply device that supplies the hydrogen gas from the supply source to the air supply target of the detected temperature.

請求項1記載のプレート式熱交換器では、第1の板体における第1の溝形成領域に形成された第1の流体通過用溝を通過する水素ガスと、第2の板体における第1の溝形成領域に形成された第2の流体通過用溝を通過する冷却用流体との熱交換によって水素ガスを冷却可能に構成された積層体を備えると共に、積層体を構成する各板体の積層方向において積層体の表面から凹まされて、積層体の温度を検出可能な温度検出体を挿入可能に構成された挿入用凹部が積層体に形成されている。 The plate-type heat exchanger described in claim 1 comprises a stack configured to cool hydrogen gas by heat exchange between hydrogen gas passing through first fluid passage grooves formed in a first groove-forming region of a first plate and a cooling fluid passing through second fluid passage grooves formed in a first groove-forming region of a second plate, and each plate constituting the stack has an insertion recess recessed from the surface of the stack in the stacking direction, configured to allow the insertion of a temperature detector capable of detecting the temperature of the stack.

したがって、請求項1記載のプレート式熱交換器によれば、低温流体供給装置から供給される低温の冷却用流体が第2の溝形成領域内の流路を通過させられたときに、プレート式熱交換器の表面よりも挿入用凹部内の方が冷却用流体の流路に近い分だけ、挿入用凹部内の温度検出体を介してプレート式熱交換器の温度低下を短時間で検出することができる。これにより、冷却用流体との熱交換によって水素ガスを好適に冷却可能な温度までプレート式熱交換器が温度低下したときに、これを短時間で検出することができる。また、プレート式熱交換器の温度に応じて低温流体供給装置の動作状態を変更する構成を採用したときに、冷却用流体の過冷却や供給過多に起因してプレート式熱交換器が過冷却状態となったり、冷却用流体の冷却不足や供給不足に起因してプレート式熱交換器の温度が水素ガスを好適に冷却するのが困難な温度に上昇したりする事態を回避することができる。さらに、流路内の冷却用流体に温度検出体が直接接触する構成ではなく、冷却用流体の流路に対して非貫通の挿入用凹部内に温度検出体を配設することで、熱膨張や熱収縮等に起因して温度検出体の取付け部位から冷却用流体の流路内の冷却用流体が流出する事態を回避することができる。 Therefore, according to the plate heat exchanger of claim 1, when a low-temperature cooling fluid supplied from a low-temperature fluid supply device is passed through the flow path in the second groove formation region, a temperature drop in the plate heat exchanger can be detected quickly via the temperature detector in the insertion recess because the insertion recess is closer to the cooling fluid flow path than the surface of the plate heat exchanger. This allows for quick detection of a drop in the temperature of the plate heat exchanger to a temperature at which hydrogen gas can be suitably cooled through heat exchange with the cooling fluid. Furthermore, when a configuration is adopted in which the operating state of the low-temperature fluid supply device is changed depending on the temperature of the plate heat exchanger, it is possible to avoid situations in which the plate heat exchanger becomes overcooled due to overcooling or excessive supply of the cooling fluid, or where the temperature of the plate heat exchanger rises to a temperature at which it is difficult to suitably cool hydrogen gas due to insufficient cooling or supply of the cooling fluid. Furthermore, by arranging the temperature detector in an insertion recess that does not penetrate the cooling fluid flow path, rather than having the temperature detector come into direct contact with the cooling fluid in the flow path, it is possible to prevent the cooling fluid in the cooling fluid flow path from leaking out from the temperature detector attachment point due to thermal expansion, thermal contraction, etc.

また、請求項記載のプレート式熱交換器では、挿入用凹部が、第1の板体における第1の溝形成領域と第2の板体における第2の溝形成領域とが積層方向において重なる部位に形成されている。したがって、請求項記載のプレート式熱交換器によれば、冷却用流体と水素ガスとの熱交換が行われる部位の近傍に温度検出体を配置することができるため、プレート式熱交換器が水素ガスを好適に冷却可能な温度となったか否かを適格に検出することができる。 In the plate heat exchanger of claim 1 , the insertion recess is formed in a position where the first grooved region of the first plate and the second grooved region of the second plate overlap in the stacking direction. Therefore, with the plate heat exchanger of claim 1 , the temperature detector can be placed near the position where heat exchange between the cooling fluid and the hydrogen gas takes place, making it possible to accurately detect whether the plate heat exchanger has reached a temperature at which it can suitably cool the hydrogen gas.

また、請求項記載のプレート式熱交換器では、第1の板体における第1の溝形成領域に形成された第1の流体通過用溝を通過する水素ガスと、第2の板体における第1の溝形成領域に形成された第2の流体通過用溝を通過する冷却用流体との熱交換によって水素ガスを冷却可能に構成された積層体を備えると共に、積層体を構成する各板体の板面方向において積層体の表面から凹まされて、積層体の温度を検出可能な温度検出体を挿入可能に構成された挿入用凹部が積層体に形成されている。 In addition, the plate-type heat exchanger described in claim 2 is provided with a stack configured to be able to cool hydrogen gas by heat exchange between hydrogen gas passing through first fluid passage grooves formed in the first groove formation region of the first plate and a cooling fluid passing through second fluid passage grooves formed in the first groove formation region of the second plate, and each plate constituting the stack is formed with an insertion recess recessed from the surface of the stack in the plate surface direction, so that a temperature detector capable of detecting the temperature of the stack can be inserted.

したがって、請求項記載のプレート式熱交換器によれば、低温流体供給装置から供給される低温の冷却用流体が第2の溝形成領域内の流路を通過させられたときに、プレート式熱交換器の表面よりも挿入用凹部内の方が冷却用流体の流路に近い分だけ、挿入用凹部内の温度検出体を介してプレート式熱交換器の温度低下を短時間で検出することができる。これにより、冷却用流体との熱交換によって水素ガスを好適に冷却可能な温度までプレート式熱交換器が温度低下したときに、これを短時間で検出することができる。また、プレート式熱交換器の温度に応じて低温流体供給装置の動作状態を変更する構成を採用したときに、冷却用流体の過冷却や供給過多に起因してプレート式熱交換器が過冷却状態となったり、冷却用流体の冷却不足や供給不足に起因してプレート式熱交換器の温度が水素ガスを好適に冷却するのが困難な温度に上昇したりする事態を好適回避することができる。さらに、流路内の冷却用流体に温度検出体が直接接触する構成ではなく、冷却用流体の流路に対して非貫通の挿入用凹部内に温度検出体を配設することで、熱膨張や熱収縮等に起因して温度検出体の取付け部位から冷却用流体の流路内の冷却用流体が流出する事態を回避することができる。 Therefore, according to the plate heat exchanger of claim 2 , when a low-temperature cooling fluid supplied from a low-temperature fluid supply device is passed through the flow path in the second groove-formed region, a temperature drop in the plate heat exchanger can be detected quickly via the temperature detector in the insertion recess because the insertion recess is closer to the flow path of the cooling fluid than the surface of the plate heat exchanger. This makes it possible to quickly detect when the temperature of the plate heat exchanger has dropped to a temperature at which hydrogen gas can be suitably cooled by heat exchange with the cooling fluid. Furthermore, when a configuration is adopted in which the operating state of the low-temperature fluid supply device is changed depending on the temperature of the plate heat exchanger, it is possible to suitably avoid situations in which the plate heat exchanger becomes overcooled due to overcooling or excessive supply of the cooling fluid, or the temperature of the plate heat exchanger rises to a temperature at which it is difficult to suitably cool hydrogen gas due to insufficient cooling or supply of the cooling fluid. Furthermore, by arranging the temperature detector in an insertion recess that does not penetrate the cooling fluid flow path rather than having the temperature detector come into direct contact with the cooling fluid in the flow path, it is possible to avoid the cooling fluid in the cooling fluid flow path leaking out from the attachment point of the temperature detector due to thermal expansion, thermal contraction, etc.

また、請求項記載のプレート式熱交換器では、挿入用凹部が、少なくとも各板体の積層方向における中央部に積層された各板体の外縁部に形成された切欠きが積層方向において連通させられて構成されている。したがって、請求項記載のプレート式熱交換器によれば、例えば、各板体の積層および一体化によって積層体を形成した後に研削加工によって形成した挿入用凹部を備えた構成と比較して、第1の板体および第2の板体の製作時に切欠きを予め形成しておくことで、この板体を積層することで挿入用凹部が形成されるため、切削屑や切削油が積層体に付着することがなく、切削屑や切削油を除去する工程が不要となることから、プレート式熱交換器の製造コストを十分に低減することができる。また、各板体の積層に際して、切欠きが積層方向において連通するように第1の板体および第2の板体を積層することで、両板体の向きを誤って積層する事態を回避できるため、不良品が製造される事態を回避することができる。 In the plate heat exchanger of claim 2 , the insertion recesses are formed by notches formed on the outer edges of the plates stacked at least in the center of the stacking direction, and the notches are connected in the stacking direction. Therefore, compared to a configuration in which the insertion recesses are formed by grinding after the plates are stacked and integrated to form a stack, the notches are pre-formed during the manufacture of the first and second plates. This prevents chips and cutting oil from adhering to the stack, eliminating the need for a process for removing chips and cutting oil, thereby significantly reducing the manufacturing cost of the plate heat exchanger. Furthermore, by stacking the first and second plates so that the notches are connected in the stacking direction, it is possible to avoid stacking the plates in the wrong orientation, thereby preventing the production of defective products.

また、請求項記載のプレート式熱交換器では、挿入用凹部に温度検出体が挿入されて積層体と一体化されている。したがって、請求項記載のプレート式熱交換器によれば、温度検出体を介して冷却用流体の供給による温度変化を短時間で検出可能なプレート式熱交換器を提供することができる。 In the plate heat exchanger of claim 3 , a temperature detector is inserted into the insertion recess and integrated with the laminate. Therefore, according to the plate heat exchanger of claim 3 , it is possible to provide a plate heat exchanger that can detect temperature changes caused by the supply of cooling fluid via the temperature detector in a short time.

また、請求項記載の水素ガス冷却システムでは、冷却用流体を冷却する冷却処理、および冷却した冷却用流体をプレート式熱交換器に供給する供給処理を実行する低温流体供給装置が、温度検出体を介してプレート式熱交換器の温度を検出し、検出した温度に基づき、冷却処理における冷却用流体の冷却温度を変更する第1の処理、および供給処理における冷却用流体の供給量を変更する第2の処理の少なくとも一方を実行する処理部を備えている。 In addition, in the hydrogen gas cooling system described in claim 4 , the low-temperature fluid supply device that performs a cooling process to cool the cooling fluid and a supply process to supply the cooled cooling fluid to the plate-type heat exchanger is equipped with a processing unit that detects the temperature of the plate-type heat exchanger via a temperature detector and, based on the detected temperature, performs at least one of a first process to change the cooling temperature of the cooling fluid in the cooling process and a second process to change the supply amount of the cooling fluid in the supply process.

したがって、請求項記載の水素ガス冷却システムによれば、プレート式熱交換器における冷却用流体の流路の近傍が水素ガスの好適な冷却が可能な温度まで低下している状態において過剰に低温の冷却用流体、或いは過剰に多量の冷却用流体が低温流体供給装置からプレート式熱交換器に供給されてプレート式熱交換器が過冷却状態となるのを回避することができる。これにより、水素ガス冷却システムの運用コストを十分に低減することができる。 Therefore, according to the hydrogen gas cooling system of claim 4 , it is possible to prevent the plate heat exchanger from becoming overcooled due to an excessively low temperature or an excessively large amount of cooling fluid being supplied from the low-temperature fluid supply device to the plate heat exchanger when the temperature in the vicinity of the cooling fluid flow path in the plate heat exchanger has dropped to a temperature at which hydrogen gas can be suitably cooled, thereby making it possible to significantly reduce the operating costs of the hydrogen gas cooling system.

また、請求項記載の水素ガス冷却システムでは、冷却用流体を冷却する冷却処理、および冷却した冷却用流体をプレート式熱交換器に供給する供給処理を実行する低温流体供給装置が、温度検出体を介してプレート式熱交換器の温度を検出し、検出した温度を、水素ガスの供給源、および供給源から給気対象に水素ガスを給気する給気装置の少なくとも一方に報知する温度報知処理を実行する処理部を備えている。 In addition, in the hydrogen gas cooling system described in claim 5 , the low-temperature fluid supply device that performs a cooling process to cool the cooling fluid and a supply process to supply the cooled cooling fluid to the plate-type heat exchanger is equipped with a processing unit that performs a temperature notification process that detects the temperature of the plate-type heat exchanger via a temperature detector and notifies the detected temperature to at least one of the hydrogen gas supply source and the air supply device that supplies hydrogen gas from the supply source to the air supply target.

したがって、請求項記載の水素ガス冷却システムによれば、プレート式熱交換器における冷却用流体の流路の近傍が水素ガスの好適な冷却が可能な温度まで低下したことを短時間で検出することができるため、プレート式熱交換器の温度が水素ガスを好適に冷却可能な温度に低下するまで水素ガスの給気が規制される構成が採用されているときに、冷却用流体の冷却および供給の開始後に水素ガスの給気を迅速に開始させることができる。 Therefore, according to the hydrogen gas cooling system described in claim 5 , it is possible to detect in a short time that the temperature near the flow path of the cooling fluid in the plate heat exchanger has dropped to a temperature at which the hydrogen gas can be suitably cooled.Therefore, when a configuration is adopted in which the supply of hydrogen gas is restricted until the temperature of the plate heat exchanger drops to a temperature at which the hydrogen gas can be suitably cooled, the supply of hydrogen gas can be started quickly after the cooling and supply of the cooling fluid has begun.

本発明の実施の形態に係る水素ガス給気システム100の構成を示す構成図である。1 is a diagram showing the configuration of a hydrogen gas supply system 100 according to an embodiment of the present invention. 水素ガス給気システム100におけるディスペンサー1に配設された水素ガス冷却用熱交換器20の外観斜視図である。1 is an external perspective view of a hydrogen gas cooling heat exchanger 20 disposed in a dispenser 1 in a hydrogen gas supply system 100. FIG. 水素ガス冷却用熱交換器20の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a hydrogen gas cooling heat exchanger 20. 水素ガス冷却用熱交換器20におけるブラインプレート42の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a brine plate 42 in the heat exchanger 20 for cooling hydrogen gas. 水素ガス冷却用熱交換器20における水素ガスプレート43の平面図である。FIG. 4 is a plan view of a hydrogen gas plate 43 in a hydrogen gas cooling heat exchanger 20. 水素ガス冷却用熱交換器20におけるベースプレート41、ブラインプレート42、水素ガスプレート43およびベースプレート44の積層状態について説明するための説明図である。1 is an explanatory diagram for explaining the stacking state of a base plate 41, a brine plate 42, a hydrogen gas plate 43 and a base plate 44 in a hydrogen gas cooling heat exchanger 20. FIG. 他の実施の形態に係る水素ガス冷却用熱交換器20Aの外観斜視図である。FIG. 10 is an external perspective view of a hydrogen gas cooling heat exchanger 20A according to another embodiment. 水素ガス冷却用熱交換器20Aにおけるブラインプレート42aの平面図である。FIG. 2 is a plan view of a brine plate 42a in a hydrogen gas cooling heat exchanger 20A. 水素ガス冷却用熱交換器20Aにおける水素ガスプレート43aの平面図である。FIG. 2 is a plan view of a hydrogen gas plate 43a in a hydrogen gas cooling heat exchanger 20A. 水素ガス冷却用熱交換器20Aにおけるベースプレート41、ブラインプレート42a、水素ガスプレート43aおよびベースプレート44aの積層状態について説明するための説明図である。10 is an explanatory diagram for explaining the stacking state of a base plate 41, a brine plate 42a, a hydrogen gas plate 43a, and a base plate 44a in a hydrogen gas cooling heat exchanger 20A. FIG.

以下、添付図面を参照して、プレート式熱交換器および水素ガス冷却システムの実施の形態について説明する。 Embodiments of a plate heat exchanger and a hydrogen gas cooling system will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1に示す水素ガス給気システム100は、前述の特許文献における水素ステーション(水素ステーションの設備)に対応するものであって、水素ガス燃料電池自動車などの給気対象Xbに対して、燃料としての水素ガスを給気することができるように構成されている。 The hydrogen gas supply system 100 shown in Figure 1 corresponds to the hydrogen station (hydrogen station equipment) in the aforementioned patent document, and is configured to supply hydrogen gas as fuel to a supply target Xb, such as a hydrogen gas fuel cell vehicle.

この水素ガス給気システム100は、一例として、水素ガス供給源Xaから供給される水素ガスを給気対象Xbに給気するディスペンサー1と、給気対象Xbに給気する水素ガスを冷却するための低温のブライン(「冷却用流体」の一例)をディスペンサー1に供給するブライン供給装置2とを備えている。この場合、水素ガス供給源Xaは、「供給源」の一例であって、天然ガスを改質して水素ガスを生成する水素ガス生成装置、または、別所で製造されて水素ガス給気システム100の設置場所に搬送された水素ガスを貯蔵可能な貯蔵タンクを備えている(いずれも図示せず)。 As an example, this hydrogen gas supply system 100 includes a dispenser 1 that supplies hydrogen gas supplied from a hydrogen gas supply source Xa to a supply target Xb, and a brine supply device 2 that supplies low-temperature brine (an example of a "cooling fluid") to the dispenser 1 to cool the hydrogen gas to be supplied to the supply target Xb. In this case, the hydrogen gas supply source Xa is an example of a "supply source" and includes a hydrogen gas generator that produces hydrogen gas by reforming natural gas, or a storage tank that can store hydrogen gas produced at a separate location and transported to the installation site of the hydrogen gas supply system 100 (neither is shown).

一方、ディスペンサー1は、「給気装置」の一例であって、制御弁11、操作部12、処理部13および水素ガス冷却用熱交換器20を備えて構成されている。制御弁11は、処理部13の制御に従い、給気対象Xbに対する給気時に水素ガス供給源Xaから供給される水素ガスの流量を調整する。操作部12は、給気開始/停止などを指示する操作スイッチを備え、スイッチ操作に応じた操作信号を処理部13に出力する。処理部13は、操作部12のスイッチ操作、および後述するようにブライン供給装置2の処理部33から出力される温度データDtに基づいて水素ガス冷却用熱交換器20の温度を特定し、特定した温度に応じて制御弁11を制御して水素ガスの供給開始/停止や供給量(流量)を調整させる。 On the other hand, dispenser 1 is an example of an "air supply device" and is configured with a control valve 11, an operating unit 12, a processing unit 13, and a hydrogen gas cooling heat exchanger 20. Under the control of the processing unit 13, control valve 11 adjusts the flow rate of hydrogen gas supplied from the hydrogen gas supply source Xa when supplying air to the air supply target Xb. The operating unit 12 has an operating switch that instructs the start/stop of air supply, etc., and outputs an operating signal to the processing unit 13 in response to switch operation. The processing unit 13 determines the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 based on the switch operation of the operating unit 12 and temperature data Dt output from the processing unit 33 of the brine supply device 2, as described below, and controls the control valve 11 to start/stop the supply of hydrogen gas and adjust the supply amount (flow rate) according to the determined temperature.

水素ガス冷却用熱交換器20は、「プレート式熱交換器」の一例であって、ブライン供給装置2から供給される低温のブラインとの熱交換によって水素ガスを冷却することができるように構成されている。この場合、本例の水素ガス給気システム100では、水素ガス冷却装置の構成要素の1つとして水素ガス冷却用熱交換器20がディスペンサー1内に設置されているが、このような構成に代えて、水素ガス供給源Xaからディスペンサー1に供給される水素ガスを冷却可能に「ディスペンサー」とは別個の構成要素として水素ガス冷却用熱交換器20を配設したり、ディスペンサー1を通過して給気対象Xbに給気される水素ガスを冷却可能に「ディスペンサー」とは別個の構成要素として水素ガス冷却用熱交換器20を配設したりすることもできる。 The hydrogen gas cooling heat exchanger 20 is an example of a "plate-type heat exchanger" and is configured to cool hydrogen gas by heat exchange with low-temperature brine supplied from the brine supply device 2. In this case, in the hydrogen gas supply system 100 of this example, the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 is installed within the dispenser 1 as one of the components of the hydrogen gas cooling device. However, instead of this configuration, the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 can be disposed as a component separate from the "dispenser" to be able to cool the hydrogen gas supplied from the hydrogen gas supply source Xa to the dispenser 1, or the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 can be disposed as a component separate from the "dispenser" to be able to cool the hydrogen gas that passes through the dispenser 1 and is supplied to the supply target Xb.

この水素ガス冷却用熱交換器20は、図2,3に示すように、積層体40、熱電対45および充填剤46などを備えて構成されている。なお、この水素ガス冷却用熱交換器20は、積層体40にブライン配管や水素ガス配管を接続するための接続具などを備えているが、水素ガス冷却用熱交換器20の構成に関する理解を容易とするために、それらについての図示および詳細な説明を省略する。 As shown in Figures 2 and 3, this hydrogen gas cooling heat exchanger 20 is configured with a stack 40, a thermocouple 45, and a filler 46. Note that this hydrogen gas cooling heat exchanger 20 is also equipped with connectors for connecting brine piping and hydrogen gas piping to the stack 40, but illustrations and detailed descriptions of these components are omitted to facilitate understanding of the configuration of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20.

積層体40は、「積層体」の一例であって、ブライン供給装置2から供給されるブラインの通過が可能な流路を構成するブラインプレート42と、水素ガス供給源Xaから供給される水素ガスの通過が可能な流路を構成する水素ガスプレート43とが一対のベースプレート41,44の間に交互に積層されて(「予め規定された積層順序」の一例)各プレート41~44の接合面同士が拡散接合によって接合されて一体化されている。この場合、本例の水素ガス冷却用熱交換器20における積層体40では、一例として、各プレート41~44がそれぞれ「板体」に相当し、これらの外形および大きさが互いに等しくなるように平面視矩形状にそれぞれ形成されている。なお、実際の水素ガス冷却用熱交換器20では、放熱および吸熱を回避するために、積層体40が断熱材で覆われたり、断熱用のケーシング内に収容されたりしているが、これら断熱材やケーシング等の図示および説明を省略する。 The stack 40 is an example of a "stack," in which brine plates 42, which form a flow path through which brine supplied from the brine supply device 2 can pass, and hydrogen gas plates 43, which form a flow path through which hydrogen gas supplied from the hydrogen gas supply source Xa can pass, are alternately stacked between a pair of base plates 41, 44 (an example of a "predetermined stacking order"), and the joining surfaces of each plate 41-44 are diffusion-bonded to form an integrated unit. In this case, in the stack 40 of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 of this example, as an example, each of the plates 41-44 corresponds to a "plate," and each is formed into a rectangular shape in a plan view so that their outer shapes and sizes are identical. Note that in an actual hydrogen gas cooling heat exchanger 20, the stack 40 is covered with insulating material or housed in an insulating casing to prevent heat radiation and absorption; however, illustration and description of these insulating materials, casings, etc. are omitted.

ベースプレート41は、ステンレススチール等の金属板によってそれぞれ平面視方形状に形成されている。この場合、ベースプレート41は、ブラインプレート42や水素ガスプレート43よりも厚く、かつベースプレート44と同程度の厚みに形成されている。なお、本明細書において参照する各図2,3,7では、「プレート式熱交換器」の構成に関する理解を容易とするために、プレート42,43の厚みを実際の厚みよりも厚く図示している。 The base plates 41 are each formed from a metal plate such as stainless steel and have a rectangular shape in a plan view. In this case, the base plates 41 are thicker than the brine plates 42 and hydrogen gas plates 43, and are formed to a thickness similar to that of the base plates 44. Note that in Figures 2, 3, and 7 referenced in this specification, the thicknesses of the plates 42 and 43 are shown thicker than their actual thicknesses to facilitate understanding of the configuration of the "plate heat exchanger."

ブラインプレート42は、「第2の板体」の一例であって、ステンレススチール等の金属板によってそれぞれ平面視方形状に形成されている。このブラインプレート42には、図4に示すように、溝形成領域A2(「第2の溝形成領域」の一例:同図における右下がりの斜線で塗り潰された領域)が規定されて、ブラインの通過が可能な「第2の流体通過用溝」が形成されている。また、このブラインプレート42には、ブライン供給装置2から供給されるブラインを「第2の流体通過用溝」に流入させるための貫通孔H2i、「第2の流体通過用溝」を通過させられたブラインを排出するための貫通孔H2o、および、後述するように水素ガスプレート43に設けられた貫通孔H3i,H3oに連通させられる貫通孔H2p,H2pが設けられている。 The brine plates 42 are an example of a "second plate" and are formed from metal plates such as stainless steel in a rectangular shape in plan view. As shown in FIG. 4, the brine plate 42 defines a groove formation area A2 (an example of a "second groove formation area": the area shaded diagonally downward to the right in the figure) and forms a "second fluid passage groove" through which brine can pass. The brine plate 42 also has a through-hole H2i for allowing brine supplied from the brine supply device 2 to flow into the "second fluid passage groove," a through-hole H2o for discharging brine that has passed through the "second fluid passage groove," and through-holes H2p and H2p that communicate with the through-holes H3i and H3o provided in the hydrogen gas plate 43, as described below.

水素ガスプレート43は、「第1の板体」の一例であって、上記のブラインプレート42と同様にステンレススチール等の金属板によってそれぞれ平面視方形状に形成されている。この水素ガスプレート43には、図5に示すように、溝形成領域A3(「第1の溝形成領域」の一例:同図における左下がりの斜線で塗り潰された領域)が規定されて、水素ガスの通過が可能な「第1の流体通過用溝」が形成されている。また、この水素ガスプレート43には、水素ガス供給源Xaから供給される水素ガスを「第1の流体通過用溝」に流入させるための貫通孔H3i、「第1の流体通過用溝」を通過させられた水素ガスを排出するための貫通孔H3o、およびブラインプレート42の貫通孔H2i,H2oに連通させられる貫通孔H3p,H3pが設けられている。 The hydrogen gas plate 43 is an example of a "first plate" and, like the brine plate 42, is formed of a metal plate such as stainless steel and has a rectangular shape in plan view. As shown in FIG. 5, the hydrogen gas plate 43 has a groove formation area A3 (an example of a "first groove formation area": the area shaded diagonally downward to the left in the figure) defined therein, forming a "first fluid passage groove" through which hydrogen gas can pass. The hydrogen gas plate 43 also has a through-hole H3i for allowing hydrogen gas supplied from the hydrogen gas supply source Xa to flow into the "first fluid passage groove," a through-hole H3o for discharging hydrogen gas that has passed through the "first fluid passage groove," and through-holes H3p, H3p that communicate with the through-holes H2i, H2o of the brine plate 42.

ベースプレート44は、その外形および大きさや厚みがベースプレート41と同様となるように金属板で平面視方形状に形成されている。これにより、各プレート41~44の積層方向における端部に位置するベースプレート41,44が十分な厚みに形成されている本例の積層体40では、その物理的強度(水素ガスやブラインの内圧が加わったときや、外力が加わったときの耐変形能力)が十分に高くなっている。 The base plate 44 is made of metal and has a rectangular shape in plan view, with the same external shape, size, and thickness as the base plate 41. As a result, the base plates 41, 44 located at the ends of each plate 41-44 in the stacking direction are formed with sufficient thickness in the stack 40 of this example, providing sufficiently high physical strength (ability to withstand deformation when subjected to internal pressure from hydrogen gas or brine, or when subjected to external forces).

このベースプレート44には、図2,6に示すように、ブラインプレート42の貫通孔H2iおよび水素ガスプレート43における一方の貫通孔H3pに連通させられる貫通孔H4ai、ブラインプレート42の貫通孔H2oおよび水素ガスプレート43における他方の貫通孔H3pに連通させられる貫通孔H4ao、ブラインプレート42における一方の貫通孔H2pおよび水素ガスプレート43の貫通孔H3iに連通させられる貫通孔H4bi、並びに、ブラインプレート42における他方の貫通孔H2pおよび水素ガスプレート43の貫通孔H3oに連通させられる貫通孔H4boが形成されている。 As shown in Figures 2 and 6, this base plate 44 is formed with a through hole H4ai that communicates with the through hole H2i of the brine plate 42 and one of the through holes H3p of the hydrogen gas plate 43, a through hole H4ao that communicates with the through hole H2o of the brine plate 42 and the other through hole H3p of the hydrogen gas plate 43, a through hole H4bi that communicates with one of the through holes H2p of the brine plate 42 and the through hole H3i of the hydrogen gas plate 43, and a through hole H4bo that communicates with the other through hole H2p of the brine plate 42 and the through hole H3o of the hydrogen gas plate 43.

この場合、本例の水素ガス給気システム100(ディスペンサー1)では、積層体40のベースプレート44に形成された貫通孔H4aiがブラインの流入口として機能して、ブライン供給装置2において冷却されたブラインを水素ガス冷却用熱交換器20に供給するための配管が貫通孔H4aiに接続されている。また、貫通孔H4aoがブラインの排出口として機能して、水素ガス冷却用熱交換器20における水素ガスとの熱交換によって温度上昇したブラインをブライン供給装置2に液送するための配管が貫通孔H4aoに接続されている。また、貫通孔H4biが水素ガスの流入口として機能して、水素ガス供給源Xaから供給される水素ガスを水素ガス冷却用熱交換器20に導入するための配管が貫通孔H4biに接続されている。また、貫通孔H4boが水素ガスの排出口として機能して、水素ガス冷却用熱交換器20におけるブラインとの熱交換によって冷却された水素ガスを給気対象Xbに供給するための配管が貫通孔H4boに接続されている。 In this case, in the hydrogen gas supply system 100 (dispenser 1) of this example, the through-hole H4ai formed in the base plate 44 of the laminate 40 functions as a brine inlet, and a pipe for supplying brine cooled in the brine supply device 2 to the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 is connected to the through-hole H4ai. Furthermore, the through-hole H4ao functions as a brine outlet, and a pipe for delivering brine whose temperature has increased due to heat exchange with hydrogen gas in the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 to the brine supply device 2 is connected to the through-hole H4ao. Furthermore, the through-hole H4bi functions as a hydrogen gas inlet, and a pipe for introducing hydrogen gas supplied from the hydrogen gas supply source Xa into the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 is connected to the through-hole H4bi. Furthermore, through-hole H4bo functions as a hydrogen gas outlet, and a pipe is connected to through-hole H4bo for supplying hydrogen gas cooled by heat exchange with brine in the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 to the gas supply target Xb.

また、図3に示すように、このベースプレート44における積層体40の表面を構成する一面(ブラインプレート42や水素ガスプレート43が存在する側の裏面)の中央部には、凹部M(厚み方向において非貫通の穴)が形成されている。この場合、凹部Mは、「温度検出体を挿入可能に構成された挿入用凹部」の一例であって、積層体40を構成する各プレート41~44の積層方向において積層体40の表面(ベースプレート44の表面)から凹まされている。この凹部Mは、図6に示すように、各プレート41~44の積層方向に沿って積層体40を見たときに、ブラインプレート42の溝形成領域A2と水素ガスプレート43の溝形成領域A3とが重なる領域A23の中央部に形成されている。 As shown in FIG. 3, a recess M (a hole that does not penetrate in the thickness direction) is formed in the center of one side of the base plate 44 that constitutes the surface of the stack 40 (the back side on which the brine plate 42 and hydrogen gas plate 43 are located). In this case, the recess M is an example of an "insertion recess configured to allow the insertion of a temperature detector" and is recessed from the surface of the stack 40 (the surface of the base plate 44) in the stacking direction of the plates 41 to 44 that constitute the stack 40. As shown in FIG. 6, this recess M is formed in the center of area A23 where groove formation area A2 of the brine plate 42 and groove formation area A3 of the hydrogen gas plate 43 overlap when the stack 40 is viewed along the stacking direction of the plates 41 to 44.

この場合、図4,5に示すように、本例の水素ガス冷却用熱交換器20では、ブラインプレート42の溝形成領域A2に設けられた「第2の流体通過用溝」内を貫通孔H2iから貫通孔H2oに向かってブラインが通過させられる方向(ブラインの流動方向:図4に白抜きの矢印で示す方向)と、水素ガスプレート43の溝形成領域A3に設けられた「第1の流体通過用溝」内を貫通孔H3iから貫通孔H3oに向かって水素ガスが通過させられる方向(水素ガスの流動方向:図5に白抜きの矢印で示す方向)とが逆向きとなるように各プレート41~44が積層されている(ブラインと水素ガスとが対向流となる構成の採用)。また、上記の凹部Mは、溝形成領域A2内の「第2の流体通過用溝」(ブラインの流路)における流路長方向の中央部と、溝形成領域A3内の「第1の流体通過用溝」(水素ガスの流路)における流路長方向の中央部とが各プレート41~44の積層方向において重なる部位に形成されている。 In this case, as shown in Figures 4 and 5, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 of this example, the plates 41 to 44 are stacked so that the direction in which brine passes from the through hole H2i to the through hole H2o within the "second fluid passage groove" formed in the groove formation area A2 of the brine plate 42 (brine flow direction: direction indicated by the open arrow in Figure 4) is opposite to the direction in which hydrogen gas passes from the through hole H3i to the through hole H3o within the "first fluid passage groove" formed in the groove formation area A3 of the hydrogen gas plate 43 (hydrogen gas flow direction: direction indicated by the open arrow in Figure 5) (a configuration is adopted in which brine and hydrogen gas flow in countercurrent directions). Furthermore, the recess M is formed in a location where the center of the "second fluid passage groove" (brine passage) in the groove formation region A2, in the flow path length direction, and the center of the "first fluid passage groove" (hydrogen gas passage) in the groove formation region A3, in the flow path length direction, overlap in the stacking direction of each plate 41-44.

熱電対45は、「積層体の温度を検出可能な温度検出体」の一例であって、図3に示すように、積層体40の温度を検出可能に積層体40の凹部Mに挿入された状態で充填剤46によって積層体40に固定されている。この熱電対45は、信号線45a(図1~3参照)を介してブライン供給装置2における後述の処理部33に接続されている。なお、本例では、熱電対45、およびこれを積層体40に固定するための充填剤46を水素ガス冷却用熱交換器20の構成要素として備えた例(「温度検出体」、およびこれを「積層体」に固定するための「固定部材」を備えて「プレート式熱交換器」を構成した例)について説明するが、「温度検出体」や「固定部材」については、「プレート式熱交換器」の構成要素とせずに、別途用意した「温度検出体」を任意の「固定部材」によって「積層体」の「挿入用凹部」に挿入して固定する構成を採用することもできる。 The thermocouple 45 is an example of a "temperature detector capable of detecting the temperature of the stack." As shown in FIG. 3, it is inserted into the recess M of the stack 40 and secured to the stack 40 by a filler 46 so that it can detect the temperature of the stack 40. The thermocouple 45 is connected to the processing unit 33 (described below) in the brine supply device 2 via a signal line 45a (see FIGS. 1-3). This example describes an example in which the thermocouple 45 and the filler 46 for securing it to the stack 40 are included as components of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 (an example in which a "plate-type heat exchanger" is configured with a "temperature detector" and a "fixing member" for securing it to the "stack"). However, the "temperature detector" and "fixing member" may not be components of the "plate-type heat exchanger." Instead, a separately prepared "temperature detector" can be inserted and secured in the "insertion recess" of the "stack" by an optional "fixing member."

この場合、本例の水素ガス冷却用熱交換器20では、各プレート41~44の積層方向に沿って積層体40を見たときに、貫通孔H4ai(流入口)から貫通孔H4ao(排出口)に向かって流動させられるブラインと、貫通孔H4bi(流入口)から貫通孔H4bo(排出口)に向かって流動させられる水素ガスとが対向流となるように各貫通孔H4ai,H4ao,H4bi,H4boの位置が規定されている。また、本例の水素ガス冷却用熱交換器20では、各プレート41~44の積層方向に沿って積層体40を見たときに、ブラインの流路における流路長方向の中央部と、水素ガスの流路における流路長方向の中央部とが重なる部位に凹部Mが形成されて熱電対45が配設されている。したがって、水素ガス冷却用熱交換器20では、後述するように、ブライン供給装置2からのブラインの供給が開始されて水素ガス冷却用熱交換器20の温度が徐々に低下させられるときや、ブラインとの熱交換によって水素ガスを冷却するときに、水素ガス冷却用熱交換器20の平均的な温度を熱電対45に検出させることが可能となっている。 In this case, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 of this example, the positions of the through holes H4ai, H4ao, H4bi, and H4bo are specified so that, when the stack 40 is viewed along the stacking direction of the plates 41-44, the brine flowing from the through hole H4ai (inlet) toward the through hole H4ao (outlet) and the hydrogen gas flowing from the through hole H4bi (inlet) toward the through hole H4bo (outlet) form countercurrent flows. Furthermore, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 of this example, when the stack 40 is viewed along the stacking direction of the plates 41-44, a recess M is formed where the center of the brine flow path in the flow path length direction overlaps with the center of the hydrogen gas flow path in the flow path length direction. A thermocouple 45 is disposed in the recess M. Therefore, as described below, in the hydrogen gas cooling heat exchanger 20, when the supply of brine from the brine supply device 2 begins and the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 is gradually lowered, or when the hydrogen gas is cooled by heat exchange with the brine, the average temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 can be detected by the thermocouple 45.

ブライン供給装置2は、「低温流体供給装置」の一例であって、図1に示すように、ブライン冷却部31、ブラインポンプ32および処理部33を備えている。なお、ブライン供給装置2には、水素ガス冷却用熱交換器20から回収したブラインを一時的に貯留するブラインタンクなどを備えているが、水素ガス給気システム100の構成についての理解を容易とするために、それらについての図示および詳細な説明を省略する。 The brine supply device 2 is an example of a "low-temperature fluid supply device" and, as shown in FIG. 1, is equipped with a brine cooling unit 31, a brine pump 32, and a processing unit 33. The brine supply device 2 also includes a brine tank for temporarily storing the brine recovered from the hydrogen gas cooling heat exchanger 20, but these are not shown or described in detail to facilitate understanding of the configuration of the hydrogen gas supply system 100.

ブライン冷却部31は、図示しない圧縮機、凝縮器、膨張弁および蒸発器を備え、処理部33の制御に従ってフロン(冷媒)との熱交換によってブラインを冷却する。ブラインポンプ32は、処理部33の制御に従い、ブライン冷却部31によって冷却されたブラインをディスペンサー1(水素ガス冷却用熱交換器20)に向けて液送する。この場合、本例の水素ガス給気システム100では、ブラインポンプ32がブライン冷却部31から水素ガス冷却用熱交換器20にブラインを液送することによって水素ガス冷却用熱交換器20からブライン冷却部31にブラインが液送されるようにブラインの循環路が形成されている。 The brine cooling unit 31 includes a compressor, condenser, expansion valve, and evaporator (not shown), and cools the brine by heat exchange with chlorofluorocarbon (refrigerant) under the control of the processing unit 33. The brine pump 32 liquid-transports the brine cooled by the brine cooling unit 31 toward the dispenser 1 (hydrogen gas cooling heat exchanger 20) under the control of the processing unit 33. In this case, in the hydrogen gas supply system 100 of this example, a brine circulation path is formed so that the brine is liquid-transported from the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 to the brine cooling unit 31 by the brine pump 32 liquid-transporting the brine from the brine cooling unit 31 to the hydrogen gas cooling heat exchanger 20.

処理部33は、「処理部」の一例であって、ブライン供給装置2を総括的に制御する。具体的には、処理部33は、ブライン冷却部31(蒸発器)においてブラインを冷却する処理(「冷却処理」の一例)の実行時に圧縮機を制御してブラインの冷却に必要かつ十分な量の冷媒を圧縮させると共に、膨張弁を制御してブラインの冷却に必要かつ十分な量の冷媒を蒸発器に供給させる。また、処理部33は、ブライン冷却部31によるブラインの冷却処理と並行してブラインポンプ32を制御することにより、ブライン供給装置2から水素ガス冷却用熱交換器20にブラインを供給する処理(ブライン冷却部31と水素ガス冷却用熱交換器20との間でブラインを循環させる処理:「供給処理」の一例)を実行する。 The processing unit 33 is an example of a "processing unit" and controls the brine supply device 2 overall. Specifically, when the brine cooling unit 31 (evaporator) is performing the process of cooling the brine (an example of a "cooling process"), the processing unit 33 controls the compressor to compress the amount of refrigerant necessary and sufficient for cooling the brine, and controls the expansion valve to supply the amount of refrigerant necessary and sufficient for cooling the brine to the evaporator. In addition, in parallel with the brine cooling process by the brine cooling unit 31, the processing unit 33 controls the brine pump 32 to perform the process of supplying brine from the brine supply device 2 to the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 (the process of circulating brine between the brine cooling unit 31 and the hydrogen gas cooling heat exchanger 20; an example of a "supply process").

また、処理部33は、熱電対45を介して水素ガス冷却用熱交換器20の温度を検出し、検出した温度に基づき、上記の「冷却処理」におけるブラインの冷却温度を変更する処理(「第1の処理」の一例)、および上記の「供給処理」におけるブラインの供給量を変更する処理(「第2の処理」の一例)を実行する。さらに、処理部33は、熱電対45を介して検出した水素ガス冷却用熱交換器20の温度を特定可能な温度データDtを生成し、生成した温度データDtをディスペンサー1の処理部13報知する処理(「温度報知処理」の一例)を実行する。 The processing unit 33 also detects the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 via the thermocouple 45, and, based on the detected temperature, performs a process of changing the cooling temperature of the brine in the above-mentioned "cooling process" (an example of a "first process") and a process of changing the amount of brine supplied in the above-mentioned "supply process" (an example of a "second process"). Furthermore, the processing unit 33 generates temperature data Dt that can identify the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 detected via the thermocouple 45, and performs a process of reporting the generated temperature data Dt to the processing unit 13 of the dispenser 1 (an example of a "temperature reporting process").

なお、この水素ガス給気システム100の例では、上記のブライン供給装置2、およびディスペンサー1に配設されている水素ガス冷却用熱交換器20と、これらを相互に接続する配管とで「水素ガス冷却システム」が構成されている。 In this example of the hydrogen gas supply system 100, the above-mentioned brine supply device 2, the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 disposed in the dispenser 1, and the piping connecting these together constitute a "hydrogen gas cooling system."

次に、上記の水素ガス給気システム100によって給気対象Xbに水素ガスを給気する際の各部の動作例について説明する。 Next, we will explain an example of the operation of each part when supplying hydrogen gas to the supply target Xb using the hydrogen gas supply system 100.

この水素ガス給気システム100では、設備の稼働時には、ブライン供給装置2における「冷却処理」および「供給処理」が実行されることで、ブライン供給装置2、および水素ガス冷却用熱交換器20内やブライン循環路内のブラインの温度が低温となっている。しかしながら、前述したように、営業終了時や、設備の保守・メンテナンス時などに設備が停止させられたときには、「冷却処理」や「供給処理」が実行されない状態となることで、ブライン供給装置2、および水素ガス冷却用熱交換器20内やブライン循環路内のブラインの温度が徐々に上昇する。したがって、営業開始時や保守・メンテナンスの終了時に設備を再稼働させた直後、または設置完了後の最初の稼働時には、水素ガス冷却用熱交換器20の温度が、水素ガスを好適な温度まで冷却可能な温度よりも高い温度となっている。 In this hydrogen gas supply system 100, when the equipment is in operation, the "cooling process" and "supply process" are performed in the brine supply device 2, and the brine temperature in the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 and brine circulation path is kept low. However, as mentioned above, when the equipment is shut down, such as at the end of business hours or during equipment maintenance, the "cooling process" and "supply process" are not performed, and the temperature of the brine in the brine supply device 2, hydrogen gas cooling heat exchanger 20, and brine circulation path gradually rises. Therefore, immediately after the equipment is restarted at the start of business hours or after maintenance, or during the first operation after installation is completed, the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 is higher than the temperature at which hydrogen gas can be cooled to an appropriate temperature.

そこで、本例の水素ガス給気システム100では、前述したように、ブライン供給装置2の処理部33が、水素ガス冷却用熱交換器20に固定されている熱電対45を介して水素ガス冷却用熱交換器20の温度を特定し、特定した温度に応じて、「冷却処理」におけるブラインの冷却温度(ブライン冷却部31によるブラインの目標冷却温度)や、「供給処理」におけるブラインの供給量(ブラインポンプ32によるブラインの液送量)を調整する処理を実行すると共に、温度データDtを生成してディスペンサー1の処理部13に送信する(特定した温度を報知する)処理を実行する。 In the hydrogen gas supply system 100 of this example, as described above, the processing unit 33 of the brine supply device 2 determines the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 via the thermocouple 45 fixed to the hydrogen gas cooling heat exchanger 20, and, depending on the determined temperature, adjusts the brine cooling temperature in the "cooling process" (the target brine cooling temperature set by the brine cooling unit 31) and the brine supply amount in the "supply process" (the amount of brine delivered by the brine pump 32), and also generates temperature data Dt and transmits it to the processing unit 13 of the dispenser 1 (reporting the determined temperature).

具体的には、この水素ガス給気システム100では、停止状態から稼働状態に移行させられたときに、処理部33がブライン冷却部31を制御して「冷却処理」を開始させると共に、ブラインポンプ32を制御して「供給処理」を開始させる。また、処理部33は、熱電対45を介して水素ガス冷却用熱交換器20の温度を特定して温度データDtを生成し、生成した温度データDtをディスペンサー1の処理部13に出力する(「温度報知処理」の一例)。 Specifically, when this hydrogen gas supply system 100 is transitioned from a stopped state to an operating state, the processing unit 33 controls the brine cooling unit 31 to start the "cooling process" and controls the brine pump 32 to start the "supply process." The processing unit 33 also identifies the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 via the thermocouple 45 to generate temperature data Dt, and outputs the generated temperature data Dt to the processing unit 13 of the dispenser 1 (an example of a "temperature notification process").

この際に、熱電対45を介して特定される水素ガス冷却用熱交換器20の温度は、水素ガスを好適に冷却可能な温度よりも高い温度となっている。したがって、ディスペンサー1の処理部13は、この時点(稼働開始直後)に給気対象Xbに対する給気を行うよう操作部12が操作された場合であっても、ディスペンサー1(処理部33)から出力された温度データDtに基づいて特定される水素ガス冷却用熱交換器20の温度が予め規定された温度(水素ガスを好適に冷却可能な温度)に低下するまで、制御弁11を制御して水素ガス供給源Xaから給気対象Xbへの給気を規制する。これにより、水素ガスを好適に冷却するのが困難な状態のディスペンサー1(水素ガス冷却用熱交換器20)を水素ガスが通過させられて水素ガス供給源Xaに対して過剰に高温の水素ガスが給気される事態が確実に回避される。 At this time, the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 determined via the thermocouple 45 is higher than the temperature at which hydrogen gas can be suitably cooled. Therefore, even if the operating unit 12 is operated to supply air to the air supply target Xb at this time (immediately after operation begins), the processing unit 13 of the dispenser 1 controls the control valve 11 to restrict the supply of air from the hydrogen gas supply source Xa to the air supply target Xb until the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 determined based on the temperature data Dt output from the dispenser 1 (processing unit 33) drops to a predetermined temperature (a temperature at which hydrogen gas can be suitably cooled). This reliably prevents hydrogen gas from passing through the dispenser 1 (hydrogen gas cooling heat exchanger 20) in a state where it is difficult to suitably cool the hydrogen gas, resulting in excessively hot hydrogen gas being supplied to the hydrogen gas supply source Xa.

また、ブライン供給装置2の処理部33は、ディスペンサー1(処理部13)に対する温度データDtの出力の処理を継続して繰り返し実行すると共に、特定した水素ガス冷却用熱交換器20の温度と、水素ガス冷却用熱交換器20に供給すべきブラインの目標温度(水素ガス冷却用熱交換器20において水素ガスを好適に冷却可能なブラインの温度)との差に応じて、ブライン冷却部31の稼働率(圧縮機の回転数や膨張弁の開度)を制御すると共に(「第1の処理」の一例)、ブラインポンプ32の稼働率(モータの回転数)を制御する(「第2の処理」の一例)。 In addition, the processing unit 33 of the brine supply device 2 continuously and repeatedly executes the process of outputting temperature data Dt to the dispenser 1 (processing unit 13), and controls the operating rate of the brine cooling unit 31 (compressor rotation speed and expansion valve opening) (an example of "first processing") and the operating rate of the brine pump 32 (motor rotation speed) (an example of "second processing") based on the difference between the identified temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 and the target temperature of the brine to be supplied to the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 (the brine temperature that can suitably cool the hydrogen gas in the hydrogen gas cooling heat exchanger 20).

具体的には、処理部33は、特定した温度と目標温度との差が大きいとき(すなわち、水素ガス冷却用熱交換器20の温度が高いとき)には、水素ガス冷却用熱交換器20において水素ガスを好適に冷却可能となるまでの時間を短縮するために、ブライン冷却部31およびブラインポンプ32の稼働率をそれぞれ上昇させる。これにより、ブライン冷却部31や3ブライン供給装置2の稼働率を変更させない構成と比較して、水素ガス冷却用熱交換器20の温度を短時間で低下させることができる。 Specifically, when the difference between the identified temperature and the target temperature is large (i.e., when the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 is high), the processing unit 33 increases the operating rates of the brine cooling unit 31 and the brine pump 32 to shorten the time required for the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 to be able to adequately cool the hydrogen gas. This allows the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 to be reduced in a shorter time than in a configuration in which the operating rates of the brine cooling unit 31 and the brine supply device 2 are not changed.

また、処理部33は、特定した温度と目標温度との差が小さいとき(すなわち、水素ガス冷却用熱交換器20の温度がある程度低いとき)には、ブライン冷却部31およびブラインポンプ32の稼働率をそれぞれ低下させる。これにより、ブライン冷却部31や3ブライン供給装置2の稼働率を変更させない構成と比較して、水素ガス冷却用熱交換器20が過剰に温度低下する事態(水素ガスの冷却に不必要な過冷却状態となる事態)を回避できると共に、ブライン冷却部31やブラインポンプ32の消費電力量を十分に低減することができる。 Furthermore, when the difference between the identified temperature and the target temperature is small (i.e., when the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 is relatively low), the processing unit 33 reduces the operating rates of the brine cooling unit 31 and the brine pump 32. This prevents the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 from dropping excessively (leading to a supercooled state that is unnecessary for cooling the hydrogen gas), compared to a configuration in which the operating rates of the brine cooling unit 31 and the brine supply device 2 are not changed, and also enables sufficient reduction in the amount of power consumed by the brine cooling unit 31 and the brine pump 32.

ここで、水素ガス給気システム100の停止時に水素ガス冷却用熱交換器20が温度上昇した状態において上記のようにブライン供給装置2から低温のブラインが水素ガス冷却用熱交換器20に供給されたときに、ブラインプレート42における「第2の流体通過用溝」(ブラインの流路)の近傍は、供給されたブラインとの熱交換によって比較的短時間で温度低下させられる。しかしながら、「第2の流体通過用溝」から大きく離れている「積層体40の表面部位」については、「第2の流体通過用溝」から「表面部位」に向かってブラインの冷熱が徐々に伝熱して温度低下させられるため、その温度が、水素ガスの冷却に適した温度に低下するまでに長い時間を要することとなる。このため、積層体40の表面部位の温度を検出して各部の動作を制御する構成を採用したときには、「第2の流体通過用溝」の近傍に位置している「第1の流体通過用溝」(水素ガスの流路)が十分に温度低下して水素ガスを好適に冷却可能な状態となっているにも拘わらず、表面部位の温度が十分に低下するまで、ブライン冷却部31やブラインポンプ32の稼働率を向上させた状態が維持されると共に、水素ガスの給気が規制された状態が維持されることとなる。 Here, when the hydrogen gas supply system 100 is stopped and the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 is elevated, and low-temperature brine is supplied to the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 from the brine supply device 2 as described above, the temperature of the area near the "second fluid passage groove" (brine flow path) on the brine plate 42 is reduced in a relatively short time through heat exchange with the supplied brine. However, for the "surface portion of the stack 40" that is far from the "second fluid passage groove," the cold heat of the brine is gradually transferred from the "second fluid passage groove" to the "surface portion," reducing the temperature, and it takes a long time for the temperature to decrease to a temperature suitable for cooling hydrogen gas. Therefore, when a configuration is adopted in which the temperature of the surface portion of the stack 40 is detected and the operation of each portion is controlled, even if the temperature of the "first fluid passage groove" (hydrogen gas flow path) located near the "second fluid passage groove" has dropped sufficiently to allow the hydrogen gas to be suitably cooled, the brine cooling unit 31 and brine pump 32 will remain in an improved state of operation, and the supply of hydrogen gas will remain restricted, until the temperature of the surface portion has dropped sufficiently.

これに対して、本例の水素ガス給気システム100(水素ガス冷却用熱交換器20)では、ベースプレート41に形成した凹部M内に熱電対45が固定されている。したがって、凹部M内の方が積層体40の表面部位よりも「第2の流体通過用溝」に近い分だけ、低温のブラインの供給が開始されてから、熱電対45を介して検出される水素ガス冷却用熱交換器20の温度が「水素ガスを好適に冷却可能な温度」まで低下したと特定されるまでに要する時間が短縮される。このため、ブライン冷却部31やブラインポンプ32の稼働率を向上させた状態を維持したり、水素ガスの給気を規制した状態を維持したりする時間を短時間とすることが可能となっている。 In contrast, in the hydrogen gas supply system 100 (hydrogen gas cooling heat exchanger 20) of this example, the thermocouple 45 is fixed within a recess M formed in the base plate 41. Therefore, because the interior of the recess M is closer to the "second fluid passage groove" than the surface portion of the stack 40, the time required from the start of the supply of low-temperature brine until it is determined that the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 detected via the thermocouple 45 has dropped to a "temperature at which hydrogen gas can be suitably cooled" is shortened. This makes it possible to maintain an improved state of operation of the brine cooling unit 31 and brine pump 32, and to shorten the time required to maintain a regulated state of hydrogen gas supply.

一方、ディスペンサー1では、処理部13がブライン供給装置2(処理部33)から逐次出力される温度データDtに基づいて特定される水素ガス冷却用熱交換器20の温度が、上記の予め規定された温度まで低下したときに、水素ガス冷却用熱交換器20において水素ガスを好適に冷却可能な状態になったと判別し、水素ガス供給源Xaから給気対象Xbへの給気の規制を解除する。したがって、操作部12の操作によって給気対象Xbに対する水素ガスの給気の開始を指示されたときに、処理部13は、制御弁11を制御して水素ガス供給源Xaから給気対象Xbに向かって水素ガスを流動させる。この際には、制御弁11を通過した水素ガスが水素ガス冷却用熱交換器20においてブラインとの熱交換によって冷却された後に給気対象Xbに給気される。これにより、過剰に高温の水素ガスが給気対象Xbに給気される事態が確実に回避される。 In the dispenser 1, when the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20, determined based on the temperature data Dt sequentially output from the brine supply device 2 (processing unit 33), drops to the predetermined temperature, the processing unit 13 determines that the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 is in a state where it can suitably cool hydrogen gas, and releases the restriction on the supply of hydrogen gas from the hydrogen gas supply source Xa to the supply target Xb. Therefore, when an instruction to start supplying hydrogen gas to the supply target Xb is issued by operating the operation unit 12, the processing unit 13 controls the control valve 11 to allow hydrogen gas to flow from the hydrogen gas supply source Xa toward the supply target Xb. At this time, the hydrogen gas that passes through the control valve 11 is cooled by heat exchange with the brine in the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 before being supplied to the supply target Xb. This reliably prevents excessively high-temperature hydrogen gas from being supplied to the supply target Xb.

ここで、給気対象Xbに対する水素ガスの給気を長時間に亘って継続したとき(一例として、給気対象Xbの燃料タンク(ガスタンク)が大きいとき)などには、水素ガス冷却用熱交換器20において水素ガスを連続して冷却することで、水素ガス冷却用熱交換器20の温度が徐々に上昇する。このため、水素ガスの給気(すなわち、水素ガス冷却用熱交換器20における水素ガスの冷却)をさらに継続するときに、好適な温度まで冷却するのが困難となるおそれが生じる。したがって、処理部33は、熱電対45を介して特定した水素ガス冷却用熱交換器20の温度が予め規定された温度を超えて上昇したときに、一例として、ブラインポンプ32の稼働率を上昇させることにより、ブライン供給装置2から水素ガス冷却用熱交換器20へのブラインの供給量を増加させる。これにより、水素ガス冷却用熱交換器20において水素ガスを好適に冷却可能な状態が維持される。 Here, when hydrogen gas is continuously supplied to the supply target Xb for a long period of time (for example, when the fuel tank (gas tank) of the supply target Xb is large), the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 gradually rises as the hydrogen gas is continuously cooled in the hydrogen gas cooling heat exchanger 20. Therefore, when the supply of hydrogen gas (i.e., the cooling of hydrogen gas in the hydrogen gas cooling heat exchanger 20) continues, it may become difficult to cool the hydrogen gas to an appropriate temperature. Therefore, when the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 determined via the thermocouple 45 rises above a predetermined temperature, the processing unit 33 increases the operating rate of the brine pump 32, for example, to increase the amount of brine supplied from the brine supply device 2 to the hydrogen gas cooling heat exchanger 20. This maintains a state in which the hydrogen gas can be appropriately cooled in the hydrogen gas cooling heat exchanger 20.

この後、給気対象Xbに対する給気を完了するときには、処理部13が制御弁11を制御して水素ガス供給源Xaから給気対象Xbへの移動を停止させる。この際には、水素ガス冷却用熱交換器20における水素ガスとの熱交換が行われない状態においてブライン供給装置2から低温のブラインが供給されることにより、水素ガス冷却用熱交換器20の温度が徐々に低下する。したがって、処理部33は、ブライン冷却部31やブラインポンプ32の稼働率を待機稼働時(給気対象Xbに対する給気を行わない可動状態)に対応付けられた稼働率まで低下させると共に、熱電対45を介して特定される水素ガス冷却用熱交換器20の温度が、水素ガスの冷却を直ちに開始することができる程度の温度を超えて高温とならないように、ブライン冷却部31やブラインポンプ32の稼働率を逐次変化させる。これにより、給気対象Xbに対する水素ガスの給気を再び開始するときには、水素ガス冷却用熱交換器20において水素ガスを好適に冷却可能な状態が維持されているため、直ちに給気を開始することができる。 After this, when the supply of air to the air supply target Xb is completed, the processing unit 13 controls the control valve 11 to stop the movement of hydrogen gas from the hydrogen gas supply source Xa to the air supply target Xb. At this time, low-temperature brine is supplied from the brine supply device 2 while heat exchange with hydrogen gas is not taking place in the hydrogen gas cooling heat exchanger 20, gradually lowering the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20. Therefore, the processing unit 33 reduces the operating rates of the brine cooling unit 31 and the brine pump 32 to the operating rates associated with standby operation (an operational state in which air is not being supplied to the air supply target Xb), and sequentially changes the operating rates of the brine cooling unit 31 and the brine pump 32 so that the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20, as determined via the thermocouple 45, does not exceed a temperature at which hydrogen gas cooling can immediately begin. As a result, when the supply of hydrogen gas to the supply target Xb is resumed, the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 will be maintained in a state where it can be appropriately cooled, so the supply can be resumed immediately.

このように、この水素ガス冷却用熱交換器20では、水素ガスプレート43における溝形成領域A3に形成された「第1の流体通過用溝」を通過する水素ガスと、ブラインプレート42における溝形成領域A2に形成された「第2の流体通過用溝」を通過するブラインとの熱交換によって水素ガスを冷却可能に構成された積層体40を備えると共に、積層体40を構成する各プレート41~44の積層方向において積層体40の表面から凹まされて、積層体40の温度を検出可能な熱電対45を挿入可能に構成された凹部Mが積層体40に形成されている。 In this way, this hydrogen gas cooling heat exchanger 20 includes a stack 40 configured to cool hydrogen gas through heat exchange between hydrogen gas passing through the "first fluid passage grooves" formed in groove formation area A3 of the hydrogen gas plate 43 and brine passing through the "second fluid passage grooves" formed in groove formation area A2 of the brine plate 42. Furthermore, the stack 40 is formed with recesses M recessed from the surface of the stack 40 in the stacking direction of each of the plates 41 to 44 that make up the stack 40, allowing the insertion of a thermocouple 45 capable of detecting the temperature of the stack 40.

したがって、この水素ガス冷却用熱交換器20によれば、ブライン供給装置2から供給される低温のブラインが溝形成領域A2内のブライン流路を通過させられたときに、水素ガス冷却用熱交換器20の表面よりも凹部M内の方がブライン流路に近い分だけ、凹部M内の熱電対45を介して水素ガス冷却用熱交換器20の温度低下を短時間で検出することができる。これにより、ブラインとの熱交換によって水素ガスを好適に冷却可能な温度まで水素ガス冷却用熱交換器20が温度低下したときに、これを短時間で検出することができる。また、水素ガス冷却用熱交換器20の温度に応じてブライン供給装置2の動作状態を変更する構成を採用したときに、ブラインの過冷却や供給過多に起因して水素ガス冷却用熱交換器20が過冷却状態となったり、ブラインの冷却不足や供給不足に起因して水素ガス冷却用熱交換器20の温度が水素ガスを好適に冷却するのが困難な温度に上昇したりする事態を回避することができる。さらに、ブライン流路内のブラインに熱電対45が直接接触する構成ではなく、ブライン流路に対して非貫通の凹部M内に熱電対45を配設することで、熱膨張や熱収縮等に起因して熱電対45の取付け部位からブライン流路内のブラインが流出する事態を回避することができる。 Therefore, with this hydrogen gas cooling heat exchanger 20, when low-temperature brine supplied from the brine supply device 2 is passed through the brine flow path in the groove formation area A2, a temperature drop in the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 can be detected in a short time via the thermocouple 45 in the recess M, since the recess M is closer to the brine flow path than the surface of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20. This allows for quick detection of a drop in the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 to a temperature at which hydrogen gas can be suitably cooled through heat exchange with the brine. Furthermore, when a configuration is adopted in which the operating state of the brine supply device 2 is changed depending on the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20, it is possible to avoid situations in which the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 becomes supercooled due to overcooling or excessive supply of brine, or the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 rises to a temperature at which it is difficult to suitably cool hydrogen gas due to insufficient cooling or supply of brine. Furthermore, by arranging the thermocouple 45 in a recess M that does not penetrate the brine flow path, rather than having the thermocouple 45 come into direct contact with the brine in the brine flow path, it is possible to prevent the brine in the brine flow path from leaking out from the attachment point of the thermocouple 45 due to thermal expansion, thermal contraction, etc.

また、この水素ガス冷却用熱交換器20では、凹部Mが、水素ガスプレート43における溝形成領域A3とブラインプレート42における溝形成領域A2とが積層方向において重なる部位(領域A23)に形成されている。したがって、この水素ガス冷却用熱交換器20によれば、ブラインと水素ガスとの熱交換が行われる部位の近傍に熱電対45を配置することができるため、水素ガス冷却用熱交換器20が水素ガスを好適に冷却可能な温度となったか否かを適格に検出することができる。 Furthermore, in this hydrogen gas cooling heat exchanger 20, the recess M is formed in the area (area A23) where the groove formation area A3 of the hydrogen gas plate 43 and the groove formation area A2 of the brine plate 42 overlap in the stacking direction. Therefore, with this hydrogen gas cooling heat exchanger 20, the thermocouple 45 can be placed near the area where heat exchange between the brine and hydrogen gas takes place, making it possible to accurately detect whether the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 has reached a temperature at which it can suitably cool the hydrogen gas.

また、この水素ガス冷却用熱交換器20では、凹部Mに熱電対45が挿入されて充填剤46によって積層体40と一体化されている。したがって、この水素ガス冷却用熱交換器20によれば、熱電対45を介してブラインの供給による温度変化を短時間で検出可能な水素ガス冷却用熱交換器20を提供することができる。 Furthermore, in this hydrogen gas cooling heat exchanger 20, a thermocouple 45 is inserted into the recess M and is integrated with the laminate 40 by a filler 46. Therefore, this hydrogen gas cooling heat exchanger 20 can provide a hydrogen gas cooling heat exchanger 20 that can quickly detect temperature changes due to the supply of brine via the thermocouple 45.

また、この「水素ガス冷却システム」では、ブラインを冷却する「冷却処理」、および冷却したブラインを水素ガス冷却用熱交換器20に供給する「供給処理」を実行するブライン供給装置2が、熱電対45を介して水素ガス冷却用熱交換器20の温度を検出し、検出した温度に基づき、「冷却処理」におけるブラインの冷却温度を変更する「第1の処理」、および「供給処理」におけるブラインの供給量を変更する「第2の処理」の少なくとも一方を実行する処理部33を備えている。 In addition, in this "hydrogen gas cooling system," the brine supply device 2, which performs a "cooling process" to cool the brine and a "supply process" to supply the cooled brine to the hydrogen gas cooling heat exchanger 20, is equipped with a processing unit 33 that detects the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 via a thermocouple 45 and, based on the detected temperature, performs at least one of a "first process" to change the cooling temperature of the brine in the "cooling process" and a "second process" to change the amount of brine supplied in the "supply process."

したがって、この「水素ガス冷却システム」によれば、水素ガス冷却用熱交換器20におけるブライン流路の近傍が水素ガスの好適な冷却が可能な温度まで低下している状態において過剰に低温のブライン、或いは過剰に多量のブラインがブライン供給装置2から水素ガス冷却用熱交換器20に供給されて水素ガス冷却用熱交換器20が過冷却状態となるのを回避することができる。これにより、水素ガス給気システム100の運用コストを十分に低減することができる。 Therefore, this "hydrogen gas cooling system" can prevent the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 from becoming supercooled due to excessively low-temperature brine or an excessively large amount of brine being supplied from the brine supply device 2 to the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 when the temperature near the brine flow path in the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 has dropped to a temperature that allows for appropriate cooling of the hydrogen gas. This can significantly reduce the operating costs of the hydrogen gas supply system 100.

また、この「水素ガス冷却システム」では、ブラインを冷却する「冷却処理」、および冷却したブラインを水素ガス冷却用熱交換器20に供給する「供給処理」を実行するブライン供給装置2が、熱電対45を介して水素ガス冷却用熱交換器20の温度を検出し、検出した温度を、水素ガスの水素ガス供給源Xa、および水素ガス供給源Xaから給気対象Xbに水素ガスを給気するディスペンサー1の少なくとも一方(本例では、ディスペンサー1のみ)に報知する「温度報知処理」を実行する処理部33を備えている。 In addition, in this "hydrogen gas cooling system," the brine supply device 2, which performs a "cooling process" to cool the brine and a "supply process" to supply the cooled brine to the hydrogen gas cooling heat exchanger 20, is equipped with a processing unit 33 that performs a "temperature notification process" to detect the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 via a thermocouple 45 and notify at least one of the hydrogen gas supply source Xa and the dispenser 1 (in this example, only the dispenser 1) that supplies hydrogen gas from the hydrogen gas supply source Xa to the supply target Xb of the detected temperature.

したがって、この「水素ガス冷却システム」によれば、水素ガス冷却用熱交換器20におけるブライン流路の近傍が水素ガスの好適な冷却が可能な温度まで低下したことを短時間で検出することができるため、水素ガス冷却用熱交換器20の温度が水素ガスを好適に冷却可能な温度に低下するまで水素ガスの給気が規制される構成が採用されているときに、ブラインの冷却および供給の開始後に水素ガスの給気を迅速に開始させることができる。 Therefore, with this "hydrogen gas cooling system," it is possible to quickly detect when the temperature near the brine flow path in the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 has dropped to a temperature at which hydrogen gas can be suitably cooled. Therefore, when a configuration is adopted in which the supply of hydrogen gas is restricted until the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 has dropped to a temperature at which hydrogen gas can be suitably cooled, the supply of hydrogen gas can be started quickly after the start of brine cooling and supply.

次に、「プレート式熱交換器」の他の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。 Next, other embodiments of the "plate heat exchanger" will be described with reference to the attached drawings.

なお、前述の水素ガス冷却用熱交換器20の構成要素と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、水素ガス給気システム100における水素ガス冷却用熱交換器20以外の構成要素については、水素ガス冷却用熱交換器20を備えて構成した上記の例と同様のため、詳細な説明を省略する。 Note that components with similar functions to those of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 described above are assigned the same reference numerals, and redundant explanations will be omitted. Furthermore, detailed explanations of the components of the hydrogen gas supply system 100 other than the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 are omitted, as they are the same as those in the above example configured with the hydrogen gas cooling heat exchanger 20.

図7に示す水素ガス冷却用熱交換器20Aは、「プレート式熱交換器」の他の一例であって、ブライン供給装置2から供給される低温のブラインとの熱交換によって水素ガスを冷却することができるように構成されている。この水素ガス冷却用熱交換器20Aは、水素ガス冷却用熱交換器20における積層体40に代えて積層体40aを備えて構成されている。 The hydrogen gas cooling heat exchanger 20A shown in Figure 7 is another example of a "plate-type heat exchanger" and is configured to cool hydrogen gas by heat exchange with low-temperature brine supplied from the brine supply device 2. This hydrogen gas cooling heat exchanger 20A is configured with a stack 40a instead of the stack 40 in the hydrogen gas cooling heat exchanger 20.

積層体40aは、「積層体」の他の一例であって、ブライン供給装置2から供給されるブラインの通過が可能な流路を構成するブラインプレート42aと、水素ガス供給源Xaから供給される水素ガスの通過が可能な流路を構成する水素ガスプレート43aとが一対のベースプレート41,44aの間に交互に積層されて(「予め規定された積層順序」の他の一例)各プレート41,42a,43a,44aの接合面同士が拡散接合によって接合されて一体化されている。この場合、本例の水素ガス冷却用熱交換器20Aにおける積層体40aでは、一例として、各プレート41,42a,43a,44aがそれぞれ「板体」に相当し、これらの外形および大きさが互いに等しくなるように平面視矩形状にそれぞれ形成されている。 The stack 40a is another example of a "stack," in which brine plates 42a, which form a flow path through which brine supplied from the brine supply device 2 can pass, and hydrogen gas plates 43a, which form a flow path through which hydrogen gas supplied from the hydrogen gas supply source Xa can pass, are alternately stacked between a pair of base plates 41, 44a (another example of a "predetermined stacking order"), and the joining surfaces of each plate 41, 42a, 43a, 44a are bonded together by diffusion bonding to form an integrated unit. In this case, in the stack 40a of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20A of this example, as an example, each of the plates 41, 42a, 43a, 44a corresponds to a "plate," and are each formed into a rectangular shape in plan view so that their outer shapes and sizes are identical to each other.

ブラインプレート42aは、「第2の板体」の他の一例であって、図8に示すように、「切欠き」の一例である切欠きN2が形成されている点を除き、水素ガス冷却用熱交換器20における積層体40を構成するブラインプレート42と同様に構成されている。また、水素ガスプレート43aは、「第1の板体」の他の一例であって、図9に示すように、「切欠き」の他の一例である切欠きN3が形成されている点を除き、水素ガス冷却用熱交換器20における積層体40を構成する水素ガスプレート43と同様に構成されている。さらに、ベースプレート44aは、凹部Mが形成されていない点を除き、水素ガス冷却用熱交換器20における積層体40を構成するベースプレート44と同様に構成されている。 The brine plate 42a is another example of a "second plate" and is configured similarly to the brine plate 42 that constitutes the stack 40 in the hydrogen gas cooling heat exchanger 20, except that it has a notch N2, which is an example of a "notch," as shown in FIG. 8. The hydrogen gas plate 43a is another example of a "first plate" and is configured similarly to the hydrogen gas plate 43 that constitutes the stack 40 in the hydrogen gas cooling heat exchanger 20, except that it has a notch N3, which is another example of a "notch," as shown in FIG. 9. The base plate 44a is configured similarly to the base plate 44 that constitutes the stack 40 in the hydrogen gas cooling heat exchanger 20, except that it does not have a recess M.

この水素ガス冷却用熱交換器20A(積層体40a)では、図7,10に示すように、各プレート41,42a,43a,44aの積層方向における中央部に積層された各ブラインプレート42aの外縁部に形成された切欠きN2、および水素ガスプレート43aの外縁部に形成された切欠きN3が、積層方向において連通させられて「温度検出体を挿入可能に構成された挿入用凹部」の他の一例である凹部Nが形成されている。また、図10に示すように、この水素ガス冷却用熱交換器20A(積層体40a)では、積層体40aに形成された凹部N内に熱電対45が挿入されて充填剤46によって積層体40aと一体化されている。 In this hydrogen gas cooling heat exchanger 20A (stack 40a), as shown in Figures 7 and 10, notches N2 formed on the outer edge of each brine plate 42a stacked in the center of the stacking direction of each plate 41, 42a, 43a, and 44a, and notches N3 formed on the outer edge of the hydrogen gas plate 43a are connected in the stacking direction to form a recess N, which is another example of an "insertion recess configured to allow the insertion of a temperature detector." Also, as shown in Figure 10, in this hydrogen gas cooling heat exchanger 20A (stack 40a), a thermocouple 45 is inserted into the recess N formed in the stack 40a and is integrated with the stack 40a by a filler 46.

したがって、この水素ガス冷却用熱交換器20Aを備えた水素ガス給気システム100では、凹部N内の方が積層体40aの表面部位よりも「第2の流体通過用溝」に近い分だけ、低温のブラインの供給が開始されてから、熱電対45を介して検出される水素ガス冷却用熱交換器20の温度が「水素ガスを好適に冷却可能な温度」まで低下したと特定されるまでに要する時間が短縮されるため、前述の水素ガス冷却用熱交換器20を備えた構成と同様にして、ブライン冷却部31やブラインポンプ32の稼働率を向上させた状態を維持したり、水素ガスの給気を規制した状態を維持したりする時間を短時間とすることが可能となっている。 Therefore, in the hydrogen gas supply system 100 equipped with this hydrogen gas cooling heat exchanger 20A, the time required from the start of the supply of low-temperature brine until it is determined that the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 detected via the thermocouple 45 has dropped to a temperature at which hydrogen gas can be suitably cooled is reduced because the interior of the recess N is closer to the "second fluid passage groove" than the surface portion of the laminate 40a. Therefore, similar to the configuration equipped with the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 described above, it is possible to maintain an improved state of operation of the brine cooling unit 31 and brine pump 32, and to shorten the time required to maintain a regulated state of hydrogen gas supply.

この場合、この水素ガス冷却用熱交換器20Aでは、各プレート41,42a~44aの積層方向に沿って積層体40を見たときに、プレート42a,43aにおける切欠きN2,N3が、ベースプレート44の貫通孔H4ai,H4bi(流入口)に連通させられる貫通孔H2i,H3iよりも、ベースプレート44の貫通孔H4ao,H4bo(排出口)に連通させられる貫通孔H2o,H3oに近い一辺にそれぞれ形成されている。このため、この切欠きN2,N3がプレート42a,43aの積層方向において連通させられることで形成された凹部Nは、貫通孔H4ai,H4bi(流入口)よりも貫通孔H4ao,H4bo(排出口)に近い位置に存在している。 In this case, in this hydrogen gas cooling heat exchanger 20A, when the stack 40 is viewed along the stacking direction of the plates 41, 42a to 44a, the notches N2, N3 in the plates 42a, 43a are formed on a side closer to the through holes H2o, H3o that communicate with the through holes H4ao, H4bo (outlets) of the base plate 44 than the through holes H2i, H3i that communicate with the through holes H4ai, H4bi (inlets) of the base plate 44. Therefore, the recess N formed by connecting the notches N2, N3 in the stacking direction of the plates 42a, 43a is located closer to the through holes H4ao, H4bo (outlets) than to the through holes H4ai, H4bi (inlets).

したがって、この凹部N内に熱電対45が配設されている本例の水素ガス冷却用熱交換器20Aでは、ブライン供給装置2からのブラインの供給が開始されて水素ガス冷却用熱交換器20Aの温度が徐々に低下させられるときに、熱電対45を介して検出される温度に基づき、ブラインや水素ガスの流路における下流側においても水素ガスを十分に冷却可能な温度まで水素ガス冷却用熱交換器20Aが温度低下したか否かを確実に特定することが可能となっている。また、この水素ガス冷却用熱交換器20Aでは、ブラインとの熱交換によって水素ガスを冷却するときに、熱電対45を介して検出される温度に基づき、貫通孔H4bo(排出口)から排出される水素ガスが十分に冷却されているか否かを確実に特定することが可能となっている。 Therefore, in this hydrogen gas cooling heat exchanger 20A of this example, in which a thermocouple 45 is disposed within this recess N, when the supply of brine from the brine supply device 2 begins and the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20A is gradually reduced, it is possible to reliably determine, based on the temperature detected via the thermocouple 45, whether the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20A has reduced to a temperature that can sufficiently cool the hydrogen gas even downstream in the brine and hydrogen gas flow paths. Furthermore, in this hydrogen gas cooling heat exchanger 20A, when hydrogen gas is cooled by heat exchange with brine, it is possible to reliably determine, based on the temperature detected via the thermocouple 45, whether the hydrogen gas discharged from the through-hole H4bo (discharge port) has been sufficiently cooled.

このように、この水素ガス冷却用熱交換器20Aでは、水素ガスプレート43aにおける溝形成領域A3に形成された「第1の流体通過用溝」を通過する水素ガスと、ブラインプレート42aにおける溝形成領域A2に形成された「第2の流体通過用溝」を通過するブラインとの熱交換によって水素ガスを冷却可能に構成された積層体40aを備えると共に、積層体40aを構成する各プレート41,42a,43a,44aの板面方向において積層体40aの表面から凹まされて、積層体40aの温度を検出可能な熱電対45を挿入可能に構成された凹部Nが積層体40aに形成されている。 In this way, this hydrogen gas cooling heat exchanger 20A is equipped with a stack 40a configured to cool hydrogen gas through heat exchange between hydrogen gas passing through the "first fluid passage grooves" formed in groove formation area A3 of the hydrogen gas plate 43a and brine passing through the "second fluid passage grooves" formed in groove formation area A2 of the brine plate 42a. Furthermore, the stack 40a is formed with recesses N recessed from the surface of the stack 40a in the plate surface direction of each of the plates 41, 42a, 43a, and 44a that make up the stack 40a, allowing the insertion of a thermocouple 45 that can detect the temperature of the stack 40a.

したがって、この水素ガス冷却用熱交換器20Aによれば、ブライン供給装置2から供給される低温のブラインが溝形成領域A2内のブライン流路を通過させられたときに、水素ガス冷却用熱交換器20Aの表面よりも凹部N内の方がブライン流路に近い分だけ、凹部N内の熱電対45を介して水素ガス冷却用熱交換器20Aの温度低下を短時間で検出することができる。これにより、ブラインとの熱交換によって水素ガスを好適に冷却可能な温度まで水素ガス冷却用熱交換器20Aが温度低下したときに、これを短時間で検出することができる。また、水素ガス冷却用熱交換器20Aの温度に応じてブライン供給装置2の動作状態を変更する構成を採用したときに、ブラインの過冷却や供給過多に起因して水素ガス冷却用熱交換器20Aが過冷却状態となったり、ブラインの冷却不足や供給不足に起因して水素ガス冷却用熱交換器20Aの温度が水素ガスを好適に冷却するのが困難な温度に上昇したりする事態を好適回避することができる。さらに、ブライン流路内のブラインに熱電対45が直接接触する構成ではなく、ブライン流路に対して非貫通の凹部M内に熱電対45を配設することで、熱膨張や熱収縮等に起因して熱電対45の取付け部位からブライン流路内のブラインが流出する事態を回避することができる。 Therefore, with this hydrogen gas cooling heat exchanger 20A, when low-temperature brine supplied from the brine supply device 2 is passed through the brine flow path in the groove formation area A2, the temperature drop of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20A can be detected quickly via the thermocouple 45 in the recess N because the recess N is closer to the brine flow path than the surface of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20A. This allows for quick detection of the temperature drop of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20A to a temperature at which hydrogen gas can be suitably cooled through heat exchange with the brine. Furthermore, when a configuration is adopted in which the operating state of the brine supply device 2 is changed depending on the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20A, it is possible to suitably avoid situations in which the hydrogen gas cooling heat exchanger 20A becomes supercooled due to overcooling or excessive supply of brine, or the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20A rises to a temperature at which it is difficult to suitably cool hydrogen gas due to insufficient cooling or supply of brine. Furthermore, by arranging the thermocouple 45 in a recess M that does not penetrate the brine flow path, rather than having the thermocouple 45 come into direct contact with the brine in the brine flow path, it is possible to prevent the brine in the brine flow path from leaking out from the attachment point of the thermocouple 45 due to thermal expansion, thermal contraction, etc.

また、この水素ガス冷却用熱交換器20Aでは、凹部Nが、少なくとも各プレート41,42a,43a,44aの積層方向における中央部に積層された各プレート42a,43aの外縁部に形成された切欠きN2,N3が積層方向において連通させられて構成されている。したがって、この水素ガス冷却用熱交換器20Aによれば、例えば、各プレート41,42a,43a,44aの積層および一体化(本例では、拡散接合)によって積層体40aを形成した後に研削加工によって形成した「挿入用凹部」を備えた構成と比較して、プレート42a,43aの製作時に切欠きN2,N3を予め形成しておくことで、このプレート42,43を積層することで凹部Nが形成されるため、切削屑や切削油が積層体40aに付着することがなく、切削屑や切削油を除去する工程が不要となることから、水素ガス冷却用熱交換器20Aの製造コストを十分に低減することができる。また、各プレート41,42a,43a,44aの積層に際して、切欠きN2,N3が積層方向において連通するようにプレート42a,43aを積層することで、プレート42a,43aの向きを誤って積層する事態を回避できるため、不良品が製造される事態を回避することができる。 In addition, in this hydrogen gas cooling heat exchanger 20A, the recess N is configured by connecting notches N2 and N3 formed on the outer edge of each plate 42a, 43a stacked at least in the center of the stacking direction of each plate 41, 42a, 43a, 44a in the stacking direction. Therefore, with this hydrogen gas cooling heat exchanger 20A, compared to a configuration in which an "insertion recess" is formed by grinding after the plates 41, 42a, 43a, 44a are stacked and integrated (in this example, diffusion bonding) to form the laminate 40a, by pre-forming the notches N2 and N3 during the manufacture of the plates 42a, 43a, the recess N is formed by stacking the plates 42, 43. This prevents cutting chips and cutting oil from adhering to the laminate 40a, eliminating the need for a process for removing cutting chips and cutting oil, thereby significantly reducing the manufacturing cost of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20A. Furthermore, when stacking the plates 41, 42a, 43a, and 44a, stacking the plates 42a and 43a so that the notches N2 and N3 are connected in the stacking direction prevents the plates 42a and 43a from being stacked in the wrong orientation, thereby preventing the production of defective products.

また、この水素ガス冷却用熱交換器20Aでは、凹部Nに熱電対45が挿入されて積層体40aと一体化されている。したがって、この水素ガス冷却用熱交換器20Aによれば、熱電対45を介してブラインの供給による温度変化を短時間で検出可能な水素ガス冷却用熱交換器20Aを提供することができる。 In addition, in this hydrogen gas cooling heat exchanger 20A, a thermocouple 45 is inserted into the recess N and integrated with the stack 40a. Therefore, this hydrogen gas cooling heat exchanger 20A can provide a hydrogen gas cooling heat exchanger 20A that can quickly detect temperature changes due to the supply of brine via the thermocouple 45.

なお、「プレート式熱交換器」や「水素ガス冷却システム」の構成は、上記の水素ガス給気システム100の構成の例に限定されない。 Note that the configuration of the "plate heat exchanger" and "hydrogen gas cooling system" is not limited to the example configuration of the hydrogen gas supply system 100 described above.

例えば、積層体40の積層方向における表面を構成するベースプレート44に、その厚み方向においてベースプレート44を非貫通の凹部Mを形成して熱電対45を挿入した構成を例に挙げて説明したが、各「板体」の積層方向において「第1の板体」や「第2の板体」に達する深さの「挿入用凹部」を形成して「温度検出体」を挿入することもできる(図示せず)。このような構成を採用するときには、「第1の板体」に形成された「第1の流体通過用溝」や「第2の板体」に形成された「第2の流体通過用溝」が、「挿入用凹部」を構成する「孔」に連通することのないように、この「孔」の形成位置を避けて「第1の流体通過用溝」や「第2の流体通過用溝」を形成することにより、「水素ガス」や「冷却用流体」が「挿入用凹部」から漏出する事態を回避することができる。 For example, the above description uses an example of a configuration in which a recess M is formed in the base plate 44 that forms the surface of the stack 40 in the stacking direction, and does not penetrate the base plate 44 in the thickness direction, and a thermocouple 45 is inserted through the recess. However, it is also possible to form an "insertion recess" deep enough to reach the "first plate" or "second plate" in the stacking direction of each "plate" and insert a "temperature detector" (not shown). When using such a configuration, the "first fluid passage groove" formed in the "first plate" and the "second fluid passage groove" formed in the "second plate" are formed to avoid the formation of the "holes" that form the "insertion recess." This prevents hydrogen gas or cooling fluid from leaking from the "insertion recess."

また、「積層体を構成する各板体の板面方向において積層体の表面から凹まされて温度検出体を挿入可能に構成された挿入用凹部」についても、板面方向における中央部に達する「切欠き」を「板体」に形成し、そような「切欠き」が積層方向において連通させられて形成された「挿入用凹部」に「温度検出体」を挿入することもできる(図示せず)。このような構成を採用するときにも、「第1の板体」に形成された「第1の流体通過用溝」や「第2の板体」に形成された「第2の流体通過用溝」が、「挿入用凹部」を構成する「切欠き」に連通することのないように、この「切欠き」の形成位置を避けて「第1の流体通過用溝」や「第2の流体通過用溝」を形成することにより、「水素ガス」や「冷却用流体」が「挿入用凹部」から漏出する事態を回避することができる。 Furthermore, with regard to the "insertion recesses recessed from the surface of each plate constituting the stack in the plate surface direction to allow insertion of a temperature detection device," it is also possible to form "notches" in the "plates" that reach the center in the plate surface direction, and insert the "temperature detection device" into the "insertion recesses" formed by connecting such "notches" in the stacking direction (not shown). Even when adopting such a configuration, the "first fluid passage groove" formed in the "first plate" and the "second fluid passage groove" formed in the "second plate" can be formed to avoid the formation position of these "notches" so that they do not communicate with the "notches" constituting the "insertion recesses," thereby preventing leakage of "hydrogen gas" or "cooling fluid" from the "insertion recesses."

さらに、ブラインの流入口となる貫通孔H4ai、ブラインの排出口となる貫通孔H4ao、水素ガスの流入口となる貫通孔H4bi、および水素ガスの排出口となる貫通孔H4boのすべてを、一対のベースプレート41,44の一方(本例では、ベースプレート44)に形成した例について説明したが、ブラインの流入口を一対のベースプレート一方に形成し、かつブラインの排出口を一対のベースプレート他方に形成したり、水素ガスの流入口を一対のベースプレート一方に形成し、かつ水素ガスの排出口を一対のベースプレート他方に形成したりすることができる(図示せず)。この場合、ブラインの流入口と水素ガスの排出口とを同じベースプレートに形成すると共に、水素ガスの流入口とブラインの排出口とを同じベースプレートに形成することにより、ブラインと水素ガスとが各「板体」の積層方向において対向流となるようにそれぞれ通過させることができるため、ブラインとの熱交換による水素ガスの冷却効率を向上させることが可能となる。 Furthermore, while the example has been described in which the brine inlet through-hole H4ai, the brine outlet through-hole H4ao, the hydrogen gas inlet through-hole H4bi, and the hydrogen gas outlet through-hole H4bo are all formed in one of the pair of base plates 41, 44 (base plate 44 in this example), it is also possible to form the brine inlet in one of the pair of base plates and the brine outlet in the other of the pair of base plates, or to form the hydrogen gas inlet in one of the pair of base plates and the hydrogen gas outlet in the other of the pair of base plates (not shown). In this case, by forming the brine inlet and hydrogen gas outlet in the same base plate and the hydrogen gas inlet and brine outlet in the same base plate, the brine and hydrogen gas can pass through in counterflow in the stacking direction of each "plate," thereby improving the cooling efficiency of the hydrogen gas through heat exchange with the brine.

また、ブラインの流路および水素ガスの流路の中央部に凹部Mを形成して熱電対45を配設した水素ガス冷却用熱交換器20や、ブラインの流路および水素ガスの流路の下流側に凹部Nを形成して熱電対45を配設した水素ガス冷却用熱交換器20Aの構成を例に挙げて説明したが、「挿入用凹部」の形成位置(「温度検出体」の配設位置)はこの例に限定されない。 Furthermore, while the configurations of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20 in which a recess M is formed in the center of the brine flow path and the hydrogen gas flow path and a thermocouple 45 is disposed therein, and the hydrogen gas cooling heat exchanger 20A in which a recess N is formed downstream of the brine flow path and the hydrogen gas flow path and a thermocouple 45 is disposed therein have been described as examples, the formation position of the "insertion recess" (the position where the "temperature detector" is disposed) is not limited to these examples.

例えば、「冷却用流体」の流路における上流側(「冷却用流体」の流入口の近傍)に「挿入用凹部」を形成して「温度検出体」を配設することにより、「温度検出体」によって検出される温度に基づき、「低温流体供給装置」から供給されて「プレート式熱交換器」に到達した「冷却用流体」の温度を特定することができ、これにより、「水素ガス」を好適に冷却可能な温度であるか否かを確実に特定することが可能となる。また、「冷却用流体」の流路における下流側(「冷却用流体」の排出口の近傍)に「挿入用凹部」を形成して「温度検出体」を配設することにより、「温度検出体」によって検出される温度に基づき、「水素ガス」との熱交換を完了した「低温流体」の温度を特定することができ、これにより、「水素ガス」を好適な温度まで十分に冷却することができているか否かを確実に特定することが可能となる。 For example, by forming an "insertion recess" on the upstream side of the "cooling fluid" flow path (near the inlet of the "cooling fluid") and disposing a "temperature detector," it is possible to determine the temperature of the "cooling fluid" supplied from the "low-temperature fluid supply device" and reaching the "plate-type heat exchanger" based on the temperature detected by the "temperature detector." This makes it possible to reliably determine whether the temperature is sufficient to cool the "hydrogen gas." Furthermore, by forming an "insertion recess" on the downstream side of the "cooling fluid" flow path (near the outlet of the "cooling fluid") and disposing a "temperature detector," it is possible to determine the temperature of the "low-temperature fluid" that has completed heat exchange with the "hydrogen gas" based on the temperature detected by the "temperature detector." This makes it possible to reliably determine whether the "hydrogen gas" has been sufficiently cooled to an appropriate temperature.

また、「水素ガス」の流路における上流側(「水素ガス」の流入口の近傍)に「挿入用凹部」を形成して「温度検出体」を配設することにより、「温度検出体」によって検出される温度に基づき、冷却すべき「水素ガス」の温度を特定することができ、これにより、「低温流体供給装置」から供給される「冷却用流体」との熱交換によって「水素ガス」を好適に冷却可能であるか否かを確実に特定することが可能となる。また、「水素ガス」の流路における下流側(「水素ガス」の排出口の近傍)に「挿入用凹部」を形成して「温度検出体」を配設することにより、「温度検出体」によって検出される温度に基づき、冷却された「水素ガス」の温度を特定することができ、これにより、「水素ガス」を好適な温度まで十分に冷却することができているか否かを確実に特定することが可能となる。 Furthermore, by forming an "insertion recess" on the upstream side of the hydrogen gas flow path (near the hydrogen gas inlet) and disposing a "temperature detector," the temperature of the hydrogen gas to be cooled can be determined based on the temperature detected by the "temperature detector." This makes it possible to reliably determine whether the hydrogen gas can be suitably cooled by heat exchange with the cooling fluid supplied from the "low-temperature fluid supply device." Furthermore, by forming an "insertion recess" on the downstream side of the hydrogen gas flow path (near the hydrogen gas outlet) and disposing a "temperature detector," the temperature of the cooled hydrogen gas can be determined based on the temperature detected by the "temperature detector." This makes it possible to reliably determine whether the hydrogen gas has been sufficiently cooled to a suitable temperature.

また、ブライン供給装置2の処理部33が熱電対45を介して特定した水素ガス冷却用熱交換器20,20Aの温度をディスペンサー1の処理部13に報知する(処理部13に温度データDtを出力する)構成を例に挙げて説明したが、ディスペンサー1の処理部13に代えて(または、処理部13に加えて)、特定した水素ガス冷却用熱交換器20,20Aの温度を水素ガス供給源Xaに報知する(水素ガス供給源Xaに温度データDtを出力する)処理を「温度報知処理」として実行する構成を採用することもできる。また、「温度報知処理」を実行しない構成を採用することもできる。 In addition, while the configuration has been described as an example in which the processing unit 33 of the brine supply device 2 notifies the processing unit 13 of the dispenser 1 of the temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20, 20A determined via the thermocouple 45 (outputting temperature data Dt to the processing unit 13), a configuration can also be adopted in which, instead of (or in addition to) the processing unit 13 of the dispenser 1, the processing of notifying the hydrogen gas supply source Xa of the determined temperature of the hydrogen gas cooling heat exchanger 20, 20A (outputting temperature data Dt to the hydrogen gas supply source Xa) is performed as a "temperature notification process." It is also possible to adopt a configuration in which the "temperature notification process" is not performed.

また、処理部33が「第1処理」および「第2処理」の双方を実行する構成を例に挙げて説明したが、「第1処理」および「第2処理」のいずれか一方だけを実行する構成や、「第1処理」および「第2処理」の双方を実行しない構成を採用することもできる。加えて、「第1の板体」および「第2の板体」が直接接するように積層されて積層体40,40aが形成された水素ガス冷却用熱交換器20,20Aの構成を例に挙げて説明したが、「第1の板体」と「第2の板体」との間に「仕切板」等の「任意の機能を有する板体」を挟み込んで「積層体」を構成することもできる(図示せず)。 Although the processing unit 33 has been described as performing both the "first process" and the "second process" as an example, it may alternatively be configured to perform only one of the "first process" and the "second process," or to perform neither the "first process" nor the "second process." In addition, the hydrogen gas cooling heat exchangers 20, 20A have been described as having stacks 40, 40a formed by stacking the "first plate" and the "second plate" so that they are in direct contact with each other. However, the stacks may also be formed by sandwiching a "plate with any function," such as a "partition plate," between the "first plate" and the "second plate" (not shown).

100 水素ガス給気システム
1 ディスペンサー
2 ブライン供給装置
11 制御弁
12 操作部
13,33 処理部
20,20A 水素ガス冷却用熱交換器
31 ブライン冷却部
32 ブラインポンプ
40,40a 積層体
41,44,44a ベースプレート
42,42a ブラインプレート
43,43a 水素ガスプレート
45 熱電対
45a 信号線
46 充填剤
A2,A3 溝形成領域
A23 領域
Dt 温度データ
H2i,H2o,H2p,H3i,H3o,H3p 貫通孔
H4ai,H4bi 導入口
H4ao,H4bo 吐出口
M,N 凹部
N2,N3 切欠き
Xa 水素ガス供給源
Xb 給気対象
REFERENCE SIGNS LIST 100 Hydrogen gas supply system 1 Dispenser 2 Brine supply device 11 Control valve 12 Operation unit 13, 33 Processing unit 20, 20A Hydrogen gas cooling heat exchanger 31 Brine cooling unit 32 Brine pump 40, 40a Laminated body 41, 44, 44a Base plate 42, 42a Brine plate 43, 43a Hydrogen gas plate 45 Thermocouple 45a Signal line 46 Filler A2, A3 Groove formation region A23 Region Dt Temperature data H2i, H2o, H2p, H3i, H3o, H3p Through hole H4ai, H4bi Inlet port H4ao, H4bo Discharge port M, N Recess N2, N3 Notch Xa Hydrogen gas supply source Xb Gas supply target

Claims (5)

水素ガスの通過が可能な第1の流体通過用溝が形成された第1の溝形成領域を有する第1の板体と、冷却用流体の通過が可能な第2の流体通過用溝が形成された第2の溝形成領域を有する第2の板体とを少なくとも含む複数の板体が予め規定された積層順序で積層されて一体化された積層体を備え、前記第1の流体通過用溝を通過する前記水素ガスと前記第2の流体通過用溝を通過する前記冷却用流体との熱交換によって当該水素ガスを冷却可能に構成されたプレート式熱交換器であって、
前記積層体は、前記板体としての一対のベースプレートの間に前記第1の板体および前記第2の板体を少なくとも含む複数の前記板体が積層されて一体化されると共に、当該積層体を構成する前記各板体の積層方向において前記一対のベースプレートのいずれか一方の当該ベースプレートの表面から当該いずれか一方のベースプレートを貫通しない深さに凹まされて、当該積層体の温度を検出可能な温度検出体を挿入可能に構成された挿入用凹部が形成され
前記一対のベースプレートは、前記第1の板体および前記第2の板体よりも厚い板で構成され、
前記挿入用凹部は、前記第1の板体における前記第1の溝形成領域と前記第2の板体における前記第2の溝形成領域とが前記積層方向において重なる部位に前記第1の流体通過用溝および前記第2の流体通過用溝に対して連通しないように形成されているプレート式熱交換器。
A plate-type heat exchanger comprising a stack of plates, the stack including at least a first plate having a first groove-forming region in which first fluid passage grooves, through which hydrogen gas can pass, are formed, and a second plate having a second groove-forming region in which second fluid passage grooves, through which a cooling fluid can pass, are stacked in a predetermined stacking order to form an integrated body, the plate being configured to be capable of cooling hydrogen gas by heat exchange between the hydrogen gas passing through the first fluid passage grooves and the cooling fluid passing through the second fluid passage grooves,
The stack is formed by stacking and integrating a plurality of plate bodies including at least the first plate body and the second plate body between a pair of base plates as the plate bodies, and by forming an insertion recess that is recessed from the surface of one of the pair of base plates in the stacking direction of the plate bodies constituting the stack to a depth that does not penetrate the one of the base plates , and is configured to allow insertion of a temperature detector that can detect the temperature of the stack ,
the pair of base plates are formed of plates that are thicker than the first plate body and the second plate body,
the insertion recess is formed at a location where the first groove formation region of the first plate and the second groove formation region of the second plate overlap in the stacking direction so as not to communicate with the first fluid passage groove and the second fluid passage groove .
水素ガスの通過が可能な第1の流体通過用溝が形成された第1の溝形成領域を有する第1の板体と、冷却用流体の通過が可能な第2の流体通過用溝が形成された第2の溝形成領域を有する第2の板体とを少なくとも含む複数の板体が予め規定された積層順序で積層されて一体化された積層体を備え、前記第1の流体通過用溝を通過する前記水素ガスと前記第2の流体通過用溝を通過する前記冷却用流体との熱交換によって当該水素ガスを冷却可能に構成されたプレート式熱交換器であって、
前記積層体は、前記板体としての一対のベースプレートの間に前記第1の板体および前記第2の板体を少なくとも含む複数の前記板体が積層されて一体化されると共に、当該積層体を構成する前記各板体の板面方向において当該積層体の表面から前記第1の流体通過用溝および前記第2の流体通過用溝に達しない深さに凹まされて、当該積層体の温度を検出可能な温度検出体を挿入可能に構成された挿入用凹部が形成され
前記挿入用凹部は、前記一対のベースプレートの間に積層された前記各板体の外縁部に形成された切欠きが当該積層方向において連通させられて構成され、かつ前記第1の流体通過用溝および前記第2の流体通過用溝に対して連通しないように形成されているプレート式熱交換器。
A plate-type heat exchanger comprising a stack of plates, the stack including at least a first plate having a first groove-forming region in which first fluid passage grooves, through which hydrogen gas can pass, are formed, and a second plate having a second groove-forming region in which second fluid passage grooves, through which a cooling fluid can pass, are stacked in a predetermined stacking order to form an integrated body, the plate being configured to be capable of cooling hydrogen gas by heat exchange between the hydrogen gas passing through the first fluid passage grooves and the cooling fluid passing through the second fluid passage grooves,
The stack is formed by stacking and integrating a plurality of plate bodies including at least the first plate body and the second plate body between a pair of base plates serving as the plate bodies, and by forming an insertion recess that is recessed in the plate surface direction of each of the plate bodies constituting the stack body from the surface of the stack body to a depth that does not reach the first fluid passage groove and the second fluid passage groove , and is configured so that a temperature detector that can detect the temperature of the stack body can be inserted into the insertion recess ;
The plate-type heat exchanger is configured such that notches formed on the outer edge of each of the plates stacked between the pair of base plates are connected in the stacking direction, and the insertion recesses are formed so as not to communicate with the first fluid passage grooves and the second fluid passage grooves .
前記挿入用凹部に前記温度検出体が挿入されて前記積層体と一体化されている請求項1または記載のプレート式熱交換器。 3. The plate heat exchanger according to claim 1, wherein the temperature detector is inserted into the insertion recess and is integrated with the laminate. 請求項1または記載のプレート式熱交換器と、
前記冷却用流体を冷却する冷却処理、および冷却した当該冷却用流体を前記プレート式熱交換器に供給する供給処理を実行する低温流体供給装置とを備え、
前記低温流体供給装置は、前記温度検出体を介して前記プレート式熱交換器の温度を検出し、検出した温度に基づき、前記冷却処理における前記冷却用流体の冷却温度を変更する第1の処理、および前記供給処理における当該冷却用流体の供給量を変更する第2の処理の少なくとも一方を実行する処理部を備えている水素ガス冷却システム。
The plate heat exchanger according to claim 1 or 2 ;
a low-temperature fluid supply device that performs a cooling process of cooling the cooling fluid and a supply process of supplying the cooled cooling fluid to the plate-type heat exchanger,
The low-temperature fluid supply device detects the temperature of the plate-type heat exchanger via the temperature detector, and based on the detected temperature, is equipped with a processing unit that performs at least one of a first process of changing the cooling temperature of the cooling fluid in the cooling process and a second process of changing the supply amount of the cooling fluid in the supply process. This hydrogen gas cooling system is equipped with a processing unit.
請求項1または記載のプレート式熱交換器と、
前記冷却用流体を冷却する冷却処理、および冷却した当該冷却用流体を前記プレート式熱交換器に供給する供給処理を実行する低温流体供給装置とを備え、
前記低温流体供給装置は、前記温度検出体を介して前記プレート式熱交換器の温度を検出し、検出した温度を、前記水素ガスの供給源、および当該供給源から給気対象に当該水素ガスを給気する給気装置の少なくとも一方に報知する温度報知処理を実行する処理部を備えている水素ガス冷却システム。
The plate heat exchanger according to claim 1 or 2 ;
a low-temperature fluid supply device that performs a cooling process of cooling the cooling fluid and a supply process of supplying the cooled cooling fluid to the plate-type heat exchanger,
The low-temperature fluid supply device is a hydrogen gas cooling system that is equipped with a processing unit that detects the temperature of the plate-type heat exchanger via the temperature detector and performs temperature notification processing to notify at least one of the hydrogen gas supply source and the air supply device that supplies the hydrogen gas from the supply source to the supply target of the detected temperature.
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