特許 6033827 燃料ガスの冷却部が設けられた燃料ガス充填店舗

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6033827

(24)【登録日】2016年11月4日

(45)【発行日】2016年11月30日

(54)【発明の名称】燃料ガスの冷却部が設けられた燃料ガス充填店舗

(51)【国際特許分類】

   F17C 5/06 20060101AFI20161121BHJP

   H01M 8/00 20160101ALN20161121BHJP

   H01M 8/0606 20160101ALN20161121BHJP

【ＦＩ】

   F17C5/06

   !H01M8/00 Z

   !H01M8/06 R

【請求項の数】1

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-240471(P2014-240471)

(22)【出願日】2014年11月27日

(62)【分割の表示】特願2012-11064(P2012-11064)の分割

【原出願日】2012年1月23日

(65)【公開番号】特開2015-92108(P2015-92108A)

(43)【公開日】2015年5月14日

【審査請求日】2014年11月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000148357

【氏名又は名称】株式会社前川製作所

(73)【特許権者】

【識別番号】000151346

【氏名又は名称】株式会社タツノ

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】誠真ＩＰ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】寺尾 和秀

(72)【発明者】

【氏名】始関 修一

(72)【発明者】

【氏名】エス．エム．ターリック

(72)【発明者】

【氏名】土居 真敏

(72)【発明者】

【氏名】上川内 拓

(72)【発明者】

【氏名】木村 潔

【審査官】 遠藤 秀明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２２０２７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０８３５６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０８０４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０６９３３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１７Ｃ ５／０６

Ｈ０１Ｍ ８／００

Ｈ０１Ｍ ８／０６０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料ガス充填装置に設けられた、ガス管路冷却部を含み、該ガス管路冷却部は、ガス管路内を通流する燃料ガスをCO2冷却部から供給されるCO2によって冷却しながら車輌に搭載された車載タンクへ前記燃料ガスを充填する前記燃料ガス充填装置が設置される燃料ガス充填店舗であって、
前記CO2冷却部は一次冷媒の圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を含む冷凍サイクルで構成され、前記冷凍サイクルのCO2を冷却液化する蒸発部分にCO2の温度が算出される圧力センサを設け、前記算出されるCO2温度に対して、T3＞T4＞T1＞T2となる所定の温度を設定し、
前記燃料ガス充填店舗の開店時間内においては、
前記燃料ガスの非充填時と充填時で夫々異ならせて、非充填時は、前記算出されるCO2温度がT1以上の時は前記圧縮機の容量制御を高負荷側に制御し、T2温度に達した時は前記圧縮機の容量制御を低負荷側に制御を行い、
充填時は、前記算出されるCO2温度がT1以上の時は前記圧縮機の容量制御を高負荷側に制御し、T2温度に達した時はT2温度となるCO2圧力を維持するように前記圧縮機を制御し、
前記燃料ガス充填店舗の閉店時間内においては、
前記算出されるCO2温度がT3以上の時は前記圧縮機の容量制御を高負荷側に制御し、T4温度に達した時は前記圧縮機を停止するように圧縮機の容量制御及び発停を繰り返すことを特徴とするCO2冷却部が設けられた燃料ガス充填店舗。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料ガスの冷却部が設けられた燃料ガス充填店舗に係り、特に、燃料ガスを用いて走行する車輌に搭載されている車載タンクにガスを充填する燃料ガスを冷却する為に燃料ガスの冷却部が設けられた燃料ガス充填店舗に関する。

【背景技術】

【0002】

近年の環境問題に対応する車輌として、ＣＮＧ（Compressed Natural Gas）、水素等のガス燃料を用いたＣＮＧ自動車、燃料電池自動車、水素自動車等の開発が活発に行われている。このようなガス燃料を用いて走行する車輌の普及を促進するには、車輌に搭載されている車載タンクに安定して効率よくガス燃料を充填する燃料ガス充填店舗が必要となる。

【0003】

そこで、本出願人は、充填時間の長時間化やオーバラン量を可及的に抑え、ガス燃料を用いて走行する車輌の燃料タンクに高い精度で高圧ガスをプリセット充填することのできる高圧ガス充填装置を提案した（特許文献１参照）。

【0004】

この高圧ガス充填装置は、充填時間の長時間化等を抑えることができて有効であるが、燃料ガスが水素の場合には、高圧充填に伴って熱が発生し、車輌への充填効率が低下するという問題がある。

【0005】

そこで、本出願人は、燃料ガスを充填するための配管の内部を流れるガス燃料を冷却する冷却部が設けられた燃料ガス充填店舗を提案した。この燃料ガス充填店舗は、冷凍機と、配管を冷却するための冷却装置である不凍液タンクが内部に設けられたガス充填装置とを備え、冷凍機からの冷媒を不凍液タンクへ供給し、不凍液タンクの内部の不凍液によって燃料ガスを冷却しながら車載タンクに充填する。

【0006】

また、不凍液タンクには、モータ等の撹拌装置が設けられ、不凍液タンクの内部の不凍液を撹拌して温度の均一化を図ることにより、配管内を流れるガス燃料を効率的に冷却することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００５−３３７４３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、燃料ガスの冷却に不凍液タンクを用いる場合には、冷却装置である不凍液タンクがガス充填装置内に設けられるため、装置自体が大型化し、設置場所が制限されるという問題があった。

【0009】

また、不凍液によりガス配管を冷却する場合には、不凍液の粘度が高いため、撹拌するための撹拌装置が必要となる。この場合には、熱の交換効率が低く、冷却するガス配管をより長くする必要があり、装置の大型化を招く虞があるという問題があった。

【0010】

さらに、従来の不凍液によりガス配管を冷却する装置においては、不凍液タンクをガス充填装置から分離して設置することもできるが、この場合には、粘度の高い不凍液を循環させるために配管の口径を大きくすると共に、ガス充填装置の近傍に冷凍機を設ける必要があるという問題があった。

【0011】

そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、コンパクトで設置の自由度が高く、効率的に燃料ガスを冷却して充填することが可能なCO2冷却部を備えた燃料ガス充填店舗を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記目的を達成するため、本発明は、燃料ガス充填装置に設けられた、ガス管路冷却部を含み、該ガス管路冷却部は、ガス管路内を通流する燃料ガスをCO2冷却部から供給されるCO2によって冷却しながら車輌に搭載された車載タンクへ前記燃料ガスを充填する燃料ガス充填店舗であって、
前記CO2冷却部は（例えば、フロンやアンモニア）の一次冷媒の圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を含む冷凍サイクルで構成され、前記冷凍サイクルのCO2を冷却液化する蒸発部分にCO2の温度が算出される圧力センサを設け、前記算出されるCO2温度に対して、T3＞T4＞T1＞T2となる所定の温度を設定し、
前記燃料ガス充填店舗の開店時間内においては、
前記燃料ガスの非充填時と充填時で夫々異ならせて、非充填時は、前記算出されるCO2温度がT1以上の時は前記圧縮機の容量制御を高負荷側に制御し、一方前記算出されるCO2温度がT2温度に達した時点で前記圧縮機の容量制御を低負荷側に制御を行い、
充填時は、前記算出されるCO2温度がT1以上の時は前記圧縮機の容量制御を高負荷側に制御し、T2温度に達した時点でT2温度となるCO2圧力を維持するように前記圧縮機を制御し、
さらに前記燃料ガス充填店舗の閉店時間内においては、
前記算出されるCO2温度がT3以上の時は前記圧縮機の容量制御を高負荷側に制御し、T4温度に達した時点で前記圧縮機の駆動を停止するように圧縮機の制御を繰り返すことを特徴とするものである。

【0013】

【0014】

かかる発明の好ましい実施例として図５及び図７に示すように、
店舗開店時等の前記燃料ガスの第１の非充填時と店舗閉店時等の前記燃料ガスの第２の非充填時とで圧縮機の容量制御方法を異ならせ、
前記第一の非充填時の容量制御は、圧力センサにより前記蒸発器内のＣＯ2圧力を検知し、該圧力センサの検知値Ｔで算出したＣＯ2実測温度が第１の設定温度T1以上と判断された場合に圧縮機の容量制御を高負荷側に切り換えて容量制御を行い、前記実測温度が第１の設定温度T1より低い第２の設定温度T2に達した時点で圧縮機の容量制御を低負荷側に切り換えて容量制御を行い、
一方閉店時等の前記燃料ガスの第２の非充填時には、前記圧力センサで見知されるＣＯ2実測温度が充填時の第１の設定温度T1及び第２の設定温度T2よりも高いT3に以上の場合にＣＯ2を低圧にするように圧縮機を駆動させ更にＣＯ2が所定の温度T4に達するまで上述した動作を繰り返すのがよい。

【0015】

又図６に示すように、前記燃料ガスを車載タンクに充填する充填時の容量制御は、圧力センサにより前記蒸発器内のＣＯ2圧力を検知し、該圧力センサの検知値で算出したＣＯ2実測温度が第１の設定温度T1以上と判断された場合に圧縮機の容量制御を高負荷側に切り換えて容量制御を行い、前記実測温度が第１の設定温度T1より低い第２の設定温度T2に達した時点で圧縮機の容量制御を低負荷側に切り換えて容量制御を行うのがよい。

【0016】

そして、本発明によれば、燃料ガスを車載タンクへ充填するための（燃料ガス管路）充填ラインを冷媒で冷却するため、高圧充填による熱の発生を抑制し、燃料ガスの車輌への充填を効率的に行うことが可能になる。

【0017】

上冷媒によって冷却しながら車輌に搭載された車載タンクへ前記燃料ガスを充填する燃料ガス充填店舗において、前記冷却手段は、冷凍機によりＣＯ2を冷却液化するＣＯ2冷却部と、冷却液化されたＣＯ2により前記充填ラインを冷却するガス管路冷却部とを備え、前記ＣＯ2冷却部は、気体状の前記冷媒を圧縮してより高温及び高圧の冷媒を生成する圧縮機と、前記高温及び高圧の冷媒を液化する凝縮器と、前記液化された冷媒を減圧膨張させる膨張弁と、前記冷媒の潜熱によってＣＯ2を冷却液化する蒸発器とを有することができる。このように、燃料ガスが流れる充填ラインを、冷凍機によって冷却液化されたＣＯ2で冷却するため、ガス充填装置を小型化することが可能になる。また、冷却液化されたＣＯ2によって燃料ガスを冷却するため、燃料ガスを効率的に冷却することが可能になる。

【0018】

上記燃料ガス充填店舗において、前記ＣＯ2冷却部及び前記ガス管路冷却部を別体で構成することができる。これにより、ガス充填装置を小型化することができ、システムの設置の自由度を向上させることが可能になる。

【0019】

上記燃料ガス充填店舗において、前記ガス管路冷却部を複数のガス管路冷却手段で構成することができる。これにより、充填ラインを流れる燃料ガスを段階的に冷却させることができるため、燃料ガスの冷却効率を向上させることが可能になる。

【0020】

上記燃料ガス充填店舗において、前記ＣＯ2冷却部からのＣＯ2を一方のガス管路冷却手段に供給し、前記一方のガス管路冷却手段からのＣＯ2を他方のガス管路冷却手段に供給することができる。これにより、燃料ガスの冷却効率をさらに向上させることが可能になる。

【0021】

上記燃料ガス充填店舗において、前記一方のガス管路冷却手段を前記充填ラインの下流側に設け、前記他方のガス管路冷却手段を前記充填ラインの上流側に設けることができる。これにより、燃料ガスの冷却効率を向上させることが可能になる。

【0022】

上記燃料ガス充填店舗において、前記ガス管路冷却手段を真空断熱容器で構成することができる。

【0023】

上記燃料ガス充填店舗において、前記ガス管路冷却部は、前記冷却液化されたＣＯ2の蒸発潜熱により、前記充填ラインを流れる燃料ガスを冷却することができる。

【発明の効果】

【0024】

以上のように、本発明によれば、コンパクトで設置の自由度が高く、効率的に燃料ガスを冷却して充填することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明に係るガス充填制御装置について説明するための概略図である。

【図2】本発明に係るガス充填制御装置の一実施の形態を示すブロック図である。

【図3】真空断熱容器の一例を示す略線図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は（ｂ）に示す線分Ｘ−Ｘ’による断面を矢印方向から見た断面図である。

【図4】燃料ガスの充填動作について説明するための略線図である。

【図5】本発明に係るガス充填制御装置の動作について説明するためのフローチャートである。

【図6】本発明に係るガス充填制御装置の動作について説明するためのフローチャートである。

【図7】本発明に係るガス充填制御装置の動作について説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0026】

次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0027】

図１は、本発明に係る燃料ガス充填店舗を説明するための概略図であり、このガス充填システム１は、トラック９に載積されたカードル１０に充填された水素ガス等の燃料ガスＦを、ガス圧縮機７、蓄圧器８及びガス充填装置２を介して冷却しながら車輌に搭載された車載タンク（不図示）に充填するために設けられる。尚、カードル１０に充填された燃料ガスＦは、蓄圧器８を介さずに、ガス圧縮機７から直接ガス充填装置２へ供給される場合や畜圧器８、ガス圧縮機７を介さずに直接ガス充填装置２へ供給される場合もある。

【0028】

また、燃料ガス充填店舗１は、ＣＯ2冷却部４と、ガス充填装置２に設けられたガス管路冷却部３と、屋内等に設けられたＰＯＳ（Point Of Sale system）５及び／又は屋外に設けられた屋外入出力装置６とを備え、ＰＯＳ５及び／又は屋外入出力装置６による制御に基づき、ＣＯ2冷却部４から冷却液化されたＣＯ2（ＣＯ2）をガス充填装置２のガス管路冷却部３に供給し、ガス管路冷却部３によって燃料ガスＦを冷却しながら車載タンクに充填する。

【0029】

図２は、本発明に係る燃料ガス充填店舗１の一実施の形態を示し、このガス充填システム１は、ガス充填装置２に設けられたガス管路冷却部３と、ＣＯ2冷却部４とを備え、ガス管路冷却部３は、供給された燃料ガスＦをＣＯ2冷却部４から供給される冷却液化されたＣＯ2によって冷却し、車載タンクに充填する。

【0030】

ガス管路冷却部３は、ガス管路冷却手段としての１つ又は複数の真空断熱容器３１と、真空断熱容器３１毎に設けられた検出手段３２とを備え、図１に示すカードル１０に充填された燃料ガスＦを車輌に搭載された車載タンク（不図示）に供給するための充填ライン３３が真空断熱容器３１を通過するように配設される。尚、図２に示す例は、２つの真空断熱容器３１Ａ及び３１Ｂが設けられ、各々の真空断熱容器に対して検出手段３２Ａ及び３２Ｂが設けられた場合を示す。

【0031】

真空断熱容器３１は、熱交換器を内蔵しており、後述するＣＯ2冷却部４から冷却液化されたＣＯ2が供給され、このＣＯ2によって充填ライン３３を流れる燃料ガスＦを冷却する。真空断熱容器３１として複数の真空断熱容器３１Ａ及び３１Ｂが設けられる場合、真空断熱容器３１Ａは充填ライン３３の下流側に設けられ、真空断熱容器３１Ｂは充填ライン３３の上流側に設けられる。そして、ＣＯ2冷却部４から供給される冷却液化されたＣＯ2が真空断熱容器３１Ａに供給され、次に、真空断熱容器３１Ａから排出されたＣＯ2が真空断熱容器３１Ｂに供給される。真空断熱容器３１Ｂから排出されたＣＯ2は、ＣＯ2冷却部４に戻される。

【0032】

ここで、真空断熱容器３１Ｂに供給されるＣＯ2は、真空断熱容器３１Ａに供給されるＣＯ2よりも温度が高くなる。これは、真空断熱容器３１Ａにより充填ライン３３を流れる燃料ガスＦを冷却した際に、熱交換により温度が上昇した真空断熱容器３１Ａ内のＣＯ2が真空断熱容器３１Ｂに供給されるためである。

【0033】

すなわち、充填ライン３３を流れる高温の燃料ガスＦは、充填ライン３３の上流側に設けられた真空断熱容器３１Ｂ内のやや温度が上昇したＣＯ2と、充填ライン３３の下流側に設けられた真空断熱容器３１Ａ内の冷却されたＣＯ2とによって段階的に冷却されることになり、燃料ガスＦを効率的に冷却させることができる。

【0034】

真空断熱容器３１は、熱交換器を内蔵しており、図３に示すように、例えば、真空状の壁面を有する円筒状の容器の上部にＣＯ2注入口及びＣＯ2排出口が設けられると共に、燃料ガス注入口及び燃料ガス排出口が設けられる。

【0035】

ＣＯ2注入口には、ＣＯ2を注入するためのパイプが挿通され、パイプの一端が容器内部の下方に位置するように配置される。また、ＣＯ2排出口には、ＣＯ2を排出するためのパイプが挿通され、パイプの一端が容器内部の上方に位置するように配置される。

【0036】

燃料ガス注入口及び燃料ガス排出口には、充填ラインが真空断熱容器３１内部の熱交換器に接続される。このような構成により、真空断熱容器内の充填ライン燃料ガスと容器に注入されたＣＯ2とが伝熱管を介して熱交換が行われ、充填ラインを流れる燃料ガスＦが冷却される。

【0037】

説明は図２に戻り、検出手段３２は、真空断熱容器３１内部のＣＯ2の温度を検出する。検出手段３２としては、例えば、温度センサや圧力センサを用いることができ、検出手段３２として圧力センサを用いた場合には、圧力を温度に変換することにより真空断熱容器３１内部のＣＯ2の温度を検出することができる。

【0038】

充填ライン３３は、燃料ガスＦの流量を計測するメータ３４を備えると共に、一端に燃料ガスＦを車載タンク（不図示）に供給するためのノズル３５が設けられる。充填ライン３３には、高圧の燃料ガスＦが流れるため、特に真空断熱容器３１の内部を通過する部分は、真空断熱容器３１の内部での燃料ガスＦの漏れを考慮し、接続部が存在しないように構成することが好ましい。

【0039】

ＣＯ2冷却部４は、低温・低圧の気体状の冷媒（以下、「冷媒蒸気」とする）を圧縮し、高温・高圧の液化しやすい冷媒蒸気を生成する圧縮機４１と、圧縮機４１で生成された高温・高圧の冷媒蒸気を液化し、冷媒液を生成する凝縮器４２と、凝縮器４２で生成された冷媒液の圧力を下げ、減圧膨張させる膨張弁４３と、膨張弁４３で減圧膨張された冷媒の潜熱によりＣＯ2を冷却液化する蒸発器４４と、冷却液化されたＣＯ2をガス管路冷却部３に対して給液するポンプ４５と、蒸発器４４内のＣＯ2の圧力を計測する圧力センサ４６とを備える。冷媒としては、例えば、フロンやアンモニアを用いることができる。

【0040】

次に、上記構成を有する燃料ガス充填店舗１の動作について、図４を参照して概略的に説明する。図４に示すように、燃料ガス充填店舗１において、操作者によってＰＯＳ５に対して燃料ガスＦを車載タンクに充填するための充填設定信号が入力されると、ＰＯＳ５は、ＣＯ2冷却部４に対して強制運転信号を出力する。次に、ＣＯ2冷却部４は、ＰＯＳ５から供給された強制運転信号に基づきＣＯ2を冷却液化する動作を開始し、ＣＯ2が冷却液化された段階で充填可能であることを示す充填ＯＫ信号をＰＯＳ５に対して出力する。

【0041】

ＰＯＳ５は、ＣＯ2冷却部４から充填ＯＫ信号が供給されると、ガス充填装置２に対して燃料ガスＦの充填を開始するための充填許可信号を出力する。ガス充填装置２は、充填許可信号を受けると、燃料ガスＦを車載タンクに充填する。そして、燃料ガスＦの充填が完了すると、ＰＯＳ５に対して充填が終了したことを示す充填終了信号を出力する。

【0042】

次に、燃料ガス充填店舗１の動作について、図５〜図７に示すフローチャートを参照して説明する。尚、以下に示す動作は、ガス充填装置２に設けられた図示しない制御部等の制御により実行されるものとする。

【0043】

まず、非充填時（ガス充填制御装置１が設置される店舗の開店時等）における二酸化炭素冷却部４の動作について、図５を参照して説明する。ステップＳ１において、圧力センサ４６により蒸発器４４内のＣＯ2の圧力が計測される。次に、ステップＳ１で計測された圧力に基づき、ＣＯ2の温度Ｔが算出され、温度Ｔが予め設定された所定の温度Ｔ1以上であるか否かが判断される（ステップＳ２）。

【0044】

ステップＳ２において、ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ1未満であると判断された場合（ステップＳ２；Ｎｏ）には、処理がステップＳ１に戻り、蒸発器４４の圧力が再度計測される。
一方、ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ1以上であると判断された場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）には、ＣＯ2を冷却してより低圧とするように圧縮機４１の容量制御を高負荷側に制御するＨＩＧＨ駆動に動作させる（ステップＳ３）。そして、圧力センサ４６により蒸発器４４内のＣＯ2の圧力が計測される（ステップＳ４）。

【0045】

次に、ステップＳ４で計測された圧力に基づき、ＣＯ2の温度Ｔが算出され、温度Ｔが予め設定された所定の温度Ｔ2に達したか否かが判断される（ステップＳ５）。尚、温度Ｔ2は、上述した温度Ｔ1より低い温度に設定される。

【0046】

ステップＳ５において、ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ2に達したと判断された場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）には、ＣＯ2の圧力を維持するように圧縮機４１の容量制御を低負荷側に制御するＬＯＷ駆動に動作させる（ステップＳ６）。一方、ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ2に達していないと判断された場合（ステップＳ５；Ｎｏ）には、処理がステップＳ３に戻り、ＣＯ2をさらに低圧とするように圧縮機４１を動作させる。

【0047】

以下、ＣＯ2が所定の温度Ｔ2に達するまで上述した動作を繰り返す。これにより、燃料ガスＦを冷却するためのＣＯ2を十分に冷却液化し、ＣＯ2の温度を保持することができる。

【0048】

次に、充填時（燃料ガスＦを車載タンクに充填する時）におけるＣＯ2冷却部４の動作について、図６を参照して説明する。ＰＯＳ５からの強制運転信号がＣＯ2冷却部４に対して供給されると、電磁弁が開くと共にポンプ４５が駆動し、冷却液化されたＣＯ2がガス管路冷却部３に対して給液され、燃料ガスＦの車載タンクへの充填が開始される（ステップＳ１１）。

【0049】

次に、ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ1以上であるか否かが判断される（ステップＳ１２）。ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ1未満であると判断された場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）には、処理がステップＳ１２に戻り、ＣＯ2の温度Ｔが再度判断される。

【0050】

一方、ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ1以上であると判断された場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）には、ＣＯ2を冷却してより低圧とするように圧縮機４１を動作させる（ステップＳ１３）。そして、圧力センサ４６により蒸発器４４内のＣＯ2の圧力が計測される（ステップＳ１４）。

【0051】

次に、ステップＳ１４で計測された圧力に基づき、ＣＯ2の温度Ｔが算出され、温度Ｔが予め設定された所定の温度Ｔ2に達したか否かが判断される（ステップＳ１５）。ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ2に達したと判断された場合（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）には、ＣＯ2の圧力を維持するように圧縮機４１を動作させる（ステップＳ１６）。

【0052】

一方、ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ2に達していないと判断された場合（ステップＳ１５；Ｎｏ）には、処理がステップＳ１３に戻り、ＣＯ2を冷却してさらに低圧とするように圧縮機４１を動作させる。

【0053】

次に、燃料ガスＦの車載タンクへの充填が終了したか否かが判断される（ステップＳ１７）。燃料ガスＦの充填が終了したと判断された場合（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）には、処理がステップＳ１２に戻り、ステップＳ１２〜ステップＳ１６の動作を繰り返し、ＣＯ2の温度Ｔを温度Ｔ2に保持する。一方、燃料ガスＦの充填が終了していないと判断された場合（ステップＳ１７；Ｎｏ）には、電磁弁が開くと共にポンプ４５が駆動し、燃料ガスＦの充填を継続する。

【0054】

このように、燃料ガスＦを充填する際には、ＣＯ2の温度Ｔを所定の温度Ｔ2に保持することにより、燃料ガスＦを適切に冷却して充填することができる。

【0055】

次、非充填時（ガス充填制御装置１が設置される店舗の閉店時等）におけるＣＯ2冷却部４の動作について、図７を参照して説明する。ステップＳ２１において、圧力センサ４６により蒸発器４４内のＣＯ2の圧力が計測される。次に、ステップＳ２１で計測された圧力に基づき、ＣＯ2の温度Ｔが算出され、温度Ｔが予め設定された所定の温度Ｔ3以上であるか否かが判断される（ステップＳ２２）。尚、温度Ｔ３は、上述した温度Ｔ1及びＴ2よりも高い温度に設定される。

【0056】

ステップＳ２２において、ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ３未満であると判断された場合（ステップＳ２２；Ｎｏ）には、処理がステップＳ２１に戻り、蒸発器４４の圧力が再度計測される。一方、ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ３以上であると判断された場合（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）には、ＣＯ2をより低圧とするように圧縮機４１を動作させる（ステップＳ２３）。そして、圧力センサ４６により蒸発器４４内のＣＯ2の圧力が計測される（ステップＳ２４）。

【0057】

次に、ステップＳ２４で計測された圧力に基づき、ＣＯ2の温度Ｔが算出され、温度Ｔが予め設定された所定の温度Ｔ4に達したか否かが判断される（ステップＳ２５）。尚、温度Ｔ4は、上述した温度Ｔ1及びＴ2より高く、温度Ｔ３より低い温度に設定される。

【0058】

ステップＳ２５において、ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ4に達したと判断された場合（ステップＳ２５；Ｙｅｓ）には、圧縮機４１の駆動を停止させる（ステップＳ２６）。一方、ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ4に達していないと判断された場合（ステップＳ２５；Ｎｏ）には、処理がステップＳ２３に戻り、ＣＯ2をさらに低圧とするように圧縮機４１を動作させる。

【0059】

以下、ＣＯ2が所定の温度Ｔ4に達するまで上述した動作を繰り返す。このように、閉店時等の非充填時には、ＣＯ2の温度を充填時の温度Ｔ2よりも高い温度Ｔ4に保持することにより、ＣＯ2を不要に冷却液化することなく、燃料ガスＦの充填時に備えることができる。

【0060】

以上のように、本実施の形態によれば、燃料ガスが流れる充填ラインを、冷却液化されたＣＯ2が充填された真空断熱容器を用いて冷却するため、ガス充填装置を小型化することができる。また、充填ラインを冷却するためのガス管路冷却部と、充填ラインを冷却する際のＣＯ2を冷却液化するためのＣＯ2冷却部とを別体として設置することができるため、システムの設置の自由度を高めることができる。

【0061】

さらに、ＣＯ2冷却部によりＣＯ2を所定の温度に冷却液化し、冷却液化されたＣＯ2により燃料ガスの充填ラインを冷却するため、燃料ガスを効率的に冷却することができる。

【0062】

さらにまた、本実施の形態によれば、不凍液よりも粘度の低くしかも潜熱を用いることのできるＣＯ2により燃料ガスを冷却するため、運用コストを抑制することができる共に、不凍液を用いて燃料ガスを冷却する場合と比較して冷却時間を短縮することができる。

【符号の説明】

【0063】

１ 燃料ガス充填店舗（ガス充填制御装置）
２ ガス充填装置
３ ガス管路冷却部
４ ＣＯ2冷却部
５ ＰＯＳ
６ 屋外入出力装置
７ ガス圧縮機
８ 蓄圧器
９ トラック
１０ カードル
３１（３１Ａ、３１Ｂ） 真空断熱容器
３２（３２Ａ、３２Ｂ） 検出手段
３３ 充填ライン
３４ メータ
３５ ノズル
４１ 圧縮機
４２ 凝縮器
４３ 膨張弁
４４ 蒸発器
４５ ポンプ
４６ 圧力センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】