特許 6102006 ガス充填システム、ガス充填方法、および制御装置

(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】6102006

(24)【登録日】2017年3月10日

(45)【発行日】2017年3月29日

(54)【発明の名称】ガス充填システム、ガス充填方法、および制御装置

(51)【国際特許分類】

   F17C 5/06 20060101AFI20170316BHJP

【ＦＩ】

   F17C5/06

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-34367(P2014-34367)

(22)【出願日】2014年2月25日

(65)【公開番号】特開2015-158257(P2015-158257A)

(43)【公開日】2015年9月3日

【審査請求日】2016年7月20日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000231235

【氏名又は名称】大陽日酸株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100094400

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 三義

(74)【代理人】

【識別番号】100152146

【弁理士】

【氏名又は名称】伏見 俊介

(72)【発明者】

【氏名】赤井 康昭

(72)【発明者】

【氏名】太田 英俊

(72)【発明者】

【氏名】長坂 徹

【審査官】 二ッ谷 裕子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２３１４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２３９９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１７２４９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０１５５９９４９（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１５１８１２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１７Ｃ １／００ − １３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料ガスを圧縮する圧縮機に対してそれぞれ並列に設けられ、前記圧縮機により圧縮された燃料ガスを貯留可能な複数の蓄圧器と、
前記圧縮機から前記複数の蓄圧器それぞれへの燃料ガスの流入の有無を調節する第１の開閉部と、
前記複数の蓄圧器それぞれから外部のタンクへの燃料ガスの流出の有無を調節する第２の開閉部と、
前記複数の蓄圧器において充填が完了していない蓄圧器について、残圧が高い順に前記圧縮機からの燃料ガスを流入させるよう前記第１の開閉部の調節を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、残圧が高い順に前記圧縮機からの前記燃料ガスを流入させるようにする前記第１の開閉部の調整と、残圧が低い順に前記蓄圧器から前記外部のタンクへ前記燃料ガスを流出させるようにする前記第２の開閉部の調整と、を行うことによって、前記圧縮機から前記蓄圧器への燃料ガスの充填と前記蓄圧器から前記外部のタンクへの燃料ガスの充填とを並行して行う、ガス充填システム。

【請求項2】

燃料ガスを圧縮する圧縮機に対してそれぞれ並列に設けられ、前記圧縮機により圧縮された燃料ガスを貯留可能な複数の蓄圧器と、前記圧縮機から前記複数の蓄圧器それぞれへの燃料ガスの流入の有無を調節する第１の開閉部と、前記複数の蓄圧器それぞれから外部のタンクへの燃料ガスの流出の有無を調節する第２の開閉部と、を備えたガス充填システムにおけるガス充填方法であって、
前記複数の蓄圧器において充填が完了していない蓄圧器について、残圧が高い順に前記圧縮機からの燃料ガスを流入させるよう前記第１の開閉部の調節を制御する制御ステップ、
を有し、
前記制御ステップにおいて、残圧が高い順に前記圧縮機からの前記燃料ガスを流入させるようにする前記第１の開閉部の調整と、残圧が低い順に前記蓄圧器から前記外部のタンクへ前記燃料ガスを流出させるようにする前記第２の開閉部の調整と、を行うことによって、前記圧縮機から前記蓄圧器への燃料ガスの充填と前記蓄圧器から前記外部のタンクへの燃料ガスの充填とを並行して行う、ガス充填方法。

【請求項3】

燃料ガスを圧縮する圧縮機に対してそれぞれ並列に設けられ、前記圧縮機により圧縮された燃料ガスを貯留可能な複数の蓄圧器と、前記圧縮機から前記複数の蓄圧器それぞれへの燃料ガスの流入の有無を調節する第１の開閉部と、前記複数の蓄圧器それぞれから外部のタンクへの燃料ガスの流出の有無を調節する第２の開閉部と、を備えたガス充填システムにおける前記第１の開閉部及び前記第２の開閉部を制御する制御装置であって、
前記複数の蓄圧器において充填が完了していない蓄圧器について、残圧が高い順に前記圧縮機からの燃料ガスを流入させるよう前記第１の開閉部の調節を制御する制御部、
を備え、
前記制御部は、残圧が高い順に前記圧縮機からの前記燃料ガスを流入させるようにする前記第１の開閉部の調整と、残圧が低い順に前記蓄圧器から前記外部のタンクへ前記燃料ガスを流出させるようにする前記第２の開閉部の調整と、を行うことによって、前記圧縮機から前記蓄圧器への燃料ガスの充填と前記蓄圧器から前記外部のタンクへの燃料ガスの充填とを並行して行う、制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガス充填システム、ガス充填方法、および制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

高圧の水素を水素燃料電池自動車（以下、水素自動車という。）に充填するための水素充填装置には、水素を昇圧する圧縮機が必要であるが、圧縮機は高価であるため、経済性を考慮して、昇圧ガス量の少ない小型の圧縮機を選定することが求められる。一方、水素自動車に水素ガスを充填する際には、当該水素自動車のタンクが規定の昇圧率に達するための水素ガス流量が必要となる。
差圧式水素充填装置は、蓄圧器に一旦水素ガスを蓄圧させることにより、圧縮機の出力流量が前記の規定流量に達していなくても、規定の昇圧率で水素ガスを水素自動車に充填できる。例えば、特許文献１には、複数の蓄ガス手段に充填された水素を水素自動車の車載タンクに移送する水素充填装置が開示されている。この水素充填装置は、複数の蓄ガス手段のうち、圧力の低い蓄ガス手段から充填を開始し、当該蓄ガス手段による充填が完了してから、次に圧力が高い蓄ガス手段からの充填を開始するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−２９３７５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

圧力が下がった蓄ガス手段には、圧縮機から新たに水素ガスを補充する必要がある。しかしながら、従来の差圧式水素充填装置では、複数の水素自動車それぞれのタンクに順次、水素ガスを充填する際に、圧力が下がった複数の蓄ガス手段にどのような順序で水素ガスを補充するのが効率的か、明らかではなかった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、できるだけ多くのタンクに燃料ガスを充填することができる、ガス充填システム、ガス充填方法、および制御装置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】

【0005】

［１］上記の課題を解決するため、本発明の一態様であるガス充填システムは、燃料ガスを圧縮する圧縮機に対してそれぞれ並列に設けられ、前記圧縮機により圧縮された燃料ガスを貯留可能な複数の蓄圧器と、前記圧縮機から前記複数の蓄圧器それぞれへの燃料ガスの流入の有無を調節する第１の開閉部と、前記複数の蓄圧器それぞれから外部のタンクへの燃料ガスの流出の有無を調節する第２の開閉部と、前記複数の蓄圧器において充填が完了していない蓄圧器について、残圧が高い順に前記圧縮機からの燃料ガスを流入させるよう前記第１の開閉部の調節を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、残圧が高い順に前記圧縮機からの前記燃料ガスを流入させるようにする前記第１の開閉部の調整と、残圧が低い順に前記蓄圧器から前記外部のタンクへ前記燃料ガスを流出させるようにする前記第２の開閉部の調整と、を行うことによって、前記圧縮機から前記蓄圧器への燃料ガスの充填と前記蓄圧器から前記外部のタンクへの燃料ガスの充填とを並行して行う。

【0006】

［２］上記の課題を解決するため、本発明の一態様であるガス充填方法は、燃料ガスを圧縮する圧縮機に対してそれぞれ並列に設けられ、前記圧縮機により圧縮された燃料ガスを貯留可能な複数の蓄圧器と、前記圧縮機から前記複数の蓄圧器それぞれへの燃料ガスの流入の有無を調節する第１の開閉部と、前記複数の蓄圧器それぞれから外部のタンクへの燃料ガスの流出の有無を調節する第２の開閉部と、を備えたガス充填システムにおけるガス充填方法であって、前記複数の蓄圧器において充填が完了していない蓄圧器について、残圧が高い順に前記圧縮機からの燃料ガスを流入させるよう前記第１の開閉部の調節を制御する制御ステップ、を有し、前記制御ステップにおいて、残圧が高い順に前記圧縮機からの前記燃料ガスを流入させるようにする前記第１の開閉部の調整と、残圧が低い順に前記蓄圧器から前記外部のタンクへ前記燃料ガスを流出させるようにする前記第２の開閉部の調整と、を行うことによって、前記圧縮機から前記蓄圧器への燃料ガスの充填と前記蓄圧器から前記外部のタンクへの燃料ガスの充填とを並行して行う。

【0007】

［３］上記の課題を解決するため、本発明の一態様である制御装置は、燃料ガスを圧縮する圧縮機に対してそれぞれ並列に設けられ、前記圧縮機により圧縮された燃料ガスを貯留可能な複数の蓄圧器と、前記圧縮機から前記複数の蓄圧器それぞれへの燃料ガスの流入の有無を調節する第１の開閉部と、前記複数の蓄圧器それぞれから外部のタンクへの燃料ガスの流出の有無を調節する第２の開閉部と、を備えたガス充填システムにおける前記第１の開閉部及び前記第２の開閉部を制御する制御装置であって、前記複数の蓄圧器において充填が完了していない蓄圧器について、残圧が高い順に前記圧縮機からの燃料ガスを流入させるよう前記第１の開閉部の調節を制御する制御部、を備え、前記制御部は、残圧が高い順に前記圧縮機からの前記燃料ガスを流入させるようにする前記第１の開閉部の調整と、残圧が低い順に前記蓄圧器から前記外部のタンクへ前記燃料ガスを流出させるようにする前記第２の開閉部の調整と、を行うことによって、前記圧縮機から前記蓄圧器への燃料ガスの充填と前記蓄圧器から前記外部のタンクへの燃料ガスの充填とを並行して行う。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、できるだけ多くのタンクに燃料ガスを充填することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態である水素充填システム、および充填対象である水素自動車の構成の例を示す図である。

【図2】本実施形態である水素充填システムが複数の水素自動車のタンクに水素ガスを充填する工程の例を示す図である。

【図3】本実施形態である水素充填システムが複数の水素自動車のタンクに水素ガスを充填する工程の別の例を示す図である。

【図4】本実施形態である水素充填システムと同様のハードウェア構成を有する水素充填システムが複数の水素自動車のタンクに水素ガスを充填する工程の例を示す参考図である。

【図5】本実施形態である水素充填システムと同様のハードウェア構成を有する水素充填システムが複数の水素自動車のタンクに水素ガスを充填する工程の別の例を示す参考図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態である水素充填システム（ガス充填システム）、および充填対象である水素自動車の構成の例を示す図である。同図に示すように、水素充填システム１は、差圧式水素充填システム（差圧式水素ガス供給システム）である。すなわち、水素充填システム１は、４台の蓄圧器Ｂ１〜Ｂ４を並列に備え、これらの蓄圧器Ｂ１〜Ｂ４のうちいずれかの蓄圧器から、ガス供給ラインＬ１を経由して、充填対象である水素自動車２のタンクＴ（車載タンク）に燃料ガスを充填する。本実施形態において、燃料ガスは水素ガスである。また、水素充填システム１は、水素ガスの供給元である外部の水素タンクから供給される水素ガスを圧縮機１１で昇圧させ、昇圧された水素ガスを、ガス補充ラインＬ２を経由して蓄圧器Ｂ１〜Ｂ４のうち補充対象である蓄圧器に補充する。
なお、本実施形態では、蓄圧器の台数を４台とするが、蓄圧器の台数は４台に限られず複数であればよい。

【0011】

より具体的に、ガス供給ラインＬ１には、蓄圧器Ｂ１と調節弁１４の入力端との間の配管系に、遮断弁Ｋ１と逆止弁Ｄ１とが直列に設けられている。遮断弁Ｋ１は、弁を開いた状態（開状態）と閉じた状態（閉状態）とで遷移させることにより、蓄圧器Ｂ１から調節弁１４に向けた水素ガスの送出の有無を変化させる。逆止弁Ｄ１は、蓄圧器Ｂ１から調節弁１４の方向に水素ガスを流通させる一方、その逆流を防止する。
また、ガス供給ラインＬ１には、蓄圧器Ｂ２と調節弁１４の入力端との間の配管系に、遮断弁Ｋ２と逆止弁Ｄ２とが直列に設けられている。遮断弁Ｋ２は、弁を開状態と閉状態とで遷移させることにより、蓄圧器Ｂ２から調節弁１４に向けた水素ガスの送出の有無を変化させる。逆止弁Ｄ２は、蓄圧器Ｂ２から調節弁１４の方向に水素ガスを流通させる一方、その逆流を防止する。
また、ガス供給ラインＬ１には、蓄圧器Ｂ３と調節弁１４の入力端との間の配管系に、遮断弁Ｋ３と逆止弁Ｄ３とが直列に設けられている。遮断弁Ｋ３は、弁を開状態と閉状態とで遷移させることにより、蓄圧器Ｂ３から調節弁１４に向けた水素ガスの送出の有無を変化させる。逆止弁Ｄ３は、蓄圧器Ｂ３から調節弁１４の方向に水素ガスを流通させる一方、その逆流を防止する。
また、ガス供給ラインＬ１には、蓄圧器Ｂ４と調節弁１４の入力端との間の配管系に、遮断弁Ｋ４と逆止弁Ｄ４とが直列に設けられている。遮断弁Ｋ４は、弁を開状態と閉状態とで遷移させることにより、蓄圧器Ｂ４から調節弁１４に向けた水素ガスの送出の有無を変化させる。逆止弁Ｄ４は、蓄圧器Ｂ４から調節弁１４の方向に水素ガスを流通させる一方、その逆流を防止する。

【0012】

すなわち、ガス供給ラインＬ１において、蓄圧器Ｂ１、遮断弁Ｋ１、および逆止弁Ｄ１と、蓄圧器Ｂ２、遮断弁Ｋ２、および逆止弁Ｄ２と、蓄圧器Ｂ３、遮断弁Ｋ３、および逆止弁Ｄ３と、蓄圧器Ｂ４、遮断弁Ｋ４、および逆止弁Ｄ４とが並列に設けられ、逆止弁Ｄ１〜Ｄ４の各出力端が調節弁１４の入力端に接続されている。

【0013】

ガス供給ラインＬ１において、調節弁１４の出力端には、流量計１５と、予冷機１６と、カプラ１８とが直列に接続されている。
調節弁１４は、流通する水素ガスの流量を調整する。
流量計１５は、流通する水素ガスの流量を計測し、その流量値を制御部１９（制御装置）に供給する。
予冷機１６は、流通する水素ガスの温度を所定温度以下に下げるよう冷却する。
カプラ１８は、水素自動車２のタンクＴの流入口に着脱可能な高圧水素充填用の継手カプラである。

【0014】

ガス補充ラインＬ２には、圧縮機１１と逆止弁１２とが直列に設けられている。逆止弁１２は、圧縮機１１から流入する水素ガスを流通させる一方、その逆流を防止する。

【0015】

ガス補充ラインＬ２には、逆止弁１２の出力端と蓄圧器Ｂ１との間の配管系に、逆止弁Ｃ１と遮断弁Ｊ１とが直列に設けられている。逆止弁Ｃ１は、圧縮機１１から蓄圧器Ｂ１の方向に水素ガスを流通させる一方、その逆流を防止する。遮断弁Ｊ１は、弁を開状態と閉状態とで遷移させることにより、圧縮機１１から蓄圧器Ｂ１に向けた水素ガスの送出の有無を変化させる。
また、ガス補充ラインＬ２には、逆止弁１２の出力端と蓄圧器Ｂ２との間の配管系に、逆止弁Ｃ２と遮断弁Ｊ２とが直列に設けられている。逆止弁Ｃ２は、圧縮機１１から蓄圧器Ｂ２の方向に水素ガスを流通させる一方、その逆流を防止する。遮断弁Ｊ２は、弁を開状態と閉状態とで遷移させることにより、圧縮機１１から蓄圧器Ｂ２に向けた水素ガスの送出の有無を変化させる。
また、ガス補充ラインＬ２には、逆止弁１２の出力端と蓄圧器Ｂ３との間の配管系に、逆止弁Ｃ３と遮断弁Ｊ３とが直列に設けられている。逆止弁Ｃ３は、圧縮機１１から蓄圧器Ｂ３の方向に水素ガスを流通させる一方、その逆流を防止する。遮断弁Ｊ３は、弁を開状態と閉状態とで遷移させることにより、圧縮機１１から蓄圧器Ｂ３に向けた水素ガスの送出の有無を変化させる。
また、ガス補充ラインＬ２には、逆止弁１２の出力端と蓄圧器Ｂ４との間の配管系に、逆止弁Ｃ４と遮断弁Ｊ４とが直列に設けられている。逆止弁Ｃ４は、圧縮機１１から蓄圧器Ｂ４の方向に水素ガスを流通させる一方、その逆流を防止する。遮断弁Ｊ４は、弁を開状態と閉状態とで遷移させることにより、圧縮機１１から蓄圧器Ｂ４に向けた水素ガスの送出の有無を変化させる。

【0016】

すなわち、ガス補充ラインＬ２において、逆止弁Ｃ１、遮断弁Ｊ１，および蓄圧器Ｂ１と、逆止弁Ｃ２、遮断弁Ｊ２，および蓄圧器Ｂ２と、逆止弁Ｃ３、遮断弁Ｊ３，および蓄圧器Ｂ３と、逆止弁Ｃ４、遮断弁Ｊ４，および蓄圧器Ｂ４と、が並列に設けられ、逆止弁Ｃ１〜Ｃ４の各入力端が逆止弁１２の出力端に接続されている。

【0017】

本実施形態において、遮断弁Ｊ１〜Ｊ４は、圧縮機１１から蓄圧器Ｂ１〜Ｂ４それぞれに流入する水素ガスの有無を調節する第１の開閉部（開閉部）である。また、遮断弁Ｋ１〜Ｋ４は、蓄圧器Ｂ１〜Ｂ４それぞれから水素自動車２のタンクＴに移送（出力）する水素ガスの有無を調節する第２の開閉部である。
なお、第１の開閉部に、逆止弁Ｃ１〜Ｃ４を含めてもよい。同様に、第２の開閉部に、逆止弁Ｄ１〜Ｄ４を含めてもよい。

【0018】

また、ガス補充ラインＬ２とガス供給ラインＬ１との間には、遮断弁１３（開閉弁）が設けられている。遮断弁１３は、弁を開状態と閉状態とで遷移させることにより、圧縮機１１から調節弁１４に向けた水素ガスの送出の有無を変化させる。

【0019】

蓄圧器Ｂ１の流入出口近傍には、圧力計Ｐ１が設けられる。圧量計Ｐ１は、蓄圧器Ｂ１からタンクＴへの水素ガスの移送時に蓄圧器Ｂ１が流出させる水素ガスの圧力、および、圧縮機１１から蓄圧器Ｂ１への水素ガスの補充時に蓄圧器Ｂ１に流入させる水素ガスの圧力を計測する。圧力計Ｐ１は、計測により得た圧力値を制御部１９に供給する。
また、蓄圧器Ｂ２の流入出口近傍には、圧力計Ｐ２が設けられる。圧量計Ｐ２は、蓄圧器Ｂ２からタンクＴへの水素ガスの移送時に蓄圧器Ｂ２が流出させる水素ガスの圧力、および、圧縮機１１から蓄圧器Ｂ２への水素ガスの補充時に蓄圧器Ｂ２に流入させる水素ガスの圧力を計測する。圧力計Ｐ２は、計測により得た圧力値を制御部１９に供給する。
また、蓄圧器Ｂ３の流入出口近傍には、圧力計Ｐ３が設けられる。圧量計Ｐ３は、蓄圧器Ｂ３からタンクＴへの水素ガスの移送時に蓄圧器Ｂ３が流出させる水素ガスの圧力、および、圧縮機１１から蓄圧器Ｂ３への水素ガスの補充時に蓄圧器Ｂ３に流入させる水素ガスの圧力を計測する。圧力計Ｐ３は、計測により得た圧力値を制御部１９に供給する。
また、蓄圧器Ｂ４の流入出口近傍には、圧力計Ｐ４が設けられる。圧量計Ｐ４は、蓄圧器Ｂ４からタンクＴへの水素ガスの移送時に蓄圧器Ｂ４が流出させる水素ガスの圧力、および、圧縮機１１から蓄圧器Ｂ４への水素ガスの補充時に蓄圧器Ｂ４に流入させる水素ガスの圧力を計測する。圧力計Ｐ４は、計測により得た圧力値を制御部１９に供給する。

【0020】

また、カプラ１８の流出口近傍には、圧力計１７が設けられる。圧力計１７は、蓄圧器Ｂ１〜Ｂ４のうちいずれかの蓄圧器からタンクＴへの水素ガスの移送時において、カプラの流出口付近での水素ガスの圧力を計測する。圧力計１７は、計測により得た圧力値を制御部１９に供給する。

【0021】

タンクＴへの水素ガスの移送において、制御部１９は、流量計１５が供給する流量値を取り込み、この流量値に応じて、蓄圧器Ｂ１〜Ｂ４のうちいずれかの蓄圧器がタンクＴに移送する水素ガスの流量を調節するよう制御する。

【0022】

また、タンクＴへの水素ガスの移送において、制御部１９は、圧力計Ｐ１〜Ｐ４および圧力計１７が供給する圧力値を取り込み、現在充填中（タンクＴへの水素ガスの移送中）の蓄圧器の圧力が所定値よりも下がり、且つタンクＴの昇圧率が規定の範囲外になったと判定した場合に、当該蓄圧器から、別の蓄圧器のうち残圧が最も低い蓄圧器に充填元を切り替えるよう、遮断弁Ｋ１〜Ｋ４の調節を制御する。

【0023】

タンクＴへの水素ガスの移送が完了したのち、蓄圧器Ｂ１〜Ｂ４において充填が完了していない蓄圧器について、制御部１９は、圧力計Ｐ１〜Ｐ４による圧力値に応じて、残圧が高い順に圧縮機１１からの水素ガスを流入させるよう遮断弁Ｊ１〜Ｊ４の調節を制御する。
また、タンクＴへの水素ガスの移送中において、蓄圧器Ｂ１〜Ｂ４のうち水素ガスを移送中の蓄圧器を除く蓄圧器であって充電が完了していない蓄圧器について、制御部１９は、圧力計Ｐ１〜Ｐ４による圧力値に応じて、残圧が高い順に圧縮機１１からの水素ガスを流入させるよう遮断弁Ｊ１〜Ｊ４の調節を制御する。

【0024】

蓄圧器Ｂ１〜Ｂ４の内、残圧が高い方の蓄圧器を優先して水素ガスを補充することにより、より多くの水素自動車２に対して、連続して水素ガスをタンクＴに充填することができる。

【0025】

本実施形態において、制御部１９は、遮断弁１３を常時閉めておくように遮断弁１３を制御する。

【0026】

図２は、本実施形態である水素充填システム１が複数の水素自動車２のタンクＴに水素ガスを充填する工程の例を示す図である。同図は、水素自動車２それぞれのタンクＴの残圧が５ＭＰａＧで、水素充填システム１の蓄圧器Ｂ１〜Ｂ４への水素ガスの補充を、残圧が高い順に実施した場合の例を示している。ただし、この例においては、以下の条件を適用する。

【0027】

（１）水素自動車２のタンクＴへの水素ガスの充填に使用する蓄圧器は、差圧充填が可能な残圧を保有している蓄圧器の中で、残圧が低い順とする。
（２）タンクＴの容量および充填圧力は、１３７Ｌ（７０ＭＰａＧまで充填）とする。
（３）蓄圧器Ｂ１〜Ｂ４それぞれの容量および補充圧力は、２５４．５Ｌ（９３ＭＰａＧまで補充）とする。
（４）水素充填システム１の圧縮機１１から蓄圧器への補充時間は、７ｍｉｎとする。
（５）水素充填システム１の圧縮機１１の能力は、１００Ｎｍ３／ｈとする。
（６）水素自動車２への水素ガス充填時の昇圧率は、２８．２ＭＰａ／ｍｉｎとする。
（７）水素自動車２への水素充填時間は、３ｍｉｎとする。

【0028】

図２によれば、残圧が５ＭＰａＧであるタンクＴに水素ガスを充填する場合、蓄圧器の残圧が高い順に補充すると、水素自動車４台について７０ＭＰａＧの充填、水素自動車５台目について６３．５ＭＰａＧまでの充填が可能である。

【0029】

図３は、本実施形態である水素充填システム１が複数の水素自動車２のタンクＴに水素ガスを充填する工程の別の例を示す図である。同図は、水素自動車２それぞれのタンクＴの残圧が３０ＭＰａＧで、水素充填システム１の蓄圧器Ｂ１〜Ｂ４への水素ガスの補充を、残圧が高い順に実施した場合の例を示している。この例においても、図２の場合と同様の条件を適用する。

【0030】

図３によれば、残圧が３０ＭＰａＧであるタンクＴに水素ガスを充填する場合、蓄圧器の残圧が高い順に補充すると、水素自動車１３台について７０ＭＰａＧの充填、水素自動車１４台目について６８．４ＭＰａＧまでの充填が可能である。

【0031】

図４は、水素充填システム１と同様のハードウェア構成を有する水素充填システムが複数の水素自動車２のタンクＴに水素ガスを充填する工程の例を示す参考図である。同図は、水素自動車２それぞれのタンクＴの残圧が５ＭＰａＧで、水素充填システムの４台の蓄圧器への水素ガスの補充を、残圧が低い順に実施した場合の例を示している。この例においても、図２の場合と同様の条件を適用する。

【0032】

図４によれば、残圧が５ＭＰａＧであるタンクＴに水素ガスを充填する場合、蓄圧器の残圧が低い順に補充すると、水素自動車３台について７０ＭＰａＧの充填、水素自動車４台目について６１ＭＰａＧまでしか充填できない。

【0033】

図５は、水素充填システム１と同様のハードウェア構成を有する水素充填システムが複数の水素自動車２のタンクＴに水素ガスを充填する工程の別の例を示す参考図である。同図は、水素自動車２それぞれのタンクＴの残圧が３０ＭＰａＧで、水素充填システムの４台の蓄圧器への水素ガスの補充を、残圧が低い順に実施した場合の例を示している。この例においても、図２の場合と同様の条件を適用する。

【0034】

図５によれば、残圧が３０ＭＰａＧであるタンクＴに水素ガスを充填する場合、蓄圧器の残圧が低い順に補充すると、水素自動車８台について７０ＭＰａＧの充填、水素自動車９台目について６４．９ＭＰａＧまでしか充填できない。

【0035】

図２と図４との比較、および図３と図５との比較から明らかなように、水素充填システム１の蓄圧器Ｂ１〜Ｂ４の残圧が高い順に蓄圧器を補充するよう、制御部１９が遮断弁Ｊ１〜Ｊ４を制御することにより、より多くの水素自動車２に水素ガスを連続して充填できる。

【0036】

以上、詳述したとおり、本実施形態である水素充填システム１は、水素ガスを圧縮する圧縮機１１に対してそれぞれ並列に設けられ、圧縮機１１により圧縮された水素ガスを貯留可能な蓄圧器Ｂ１〜Ｂ４を備える。また、水素充填システム１は、圧縮機１１から蓄圧器Ｂ１〜Ｂ４それぞれに流入する水素ガスの有無を調節する遮断弁Ｊ１〜Ｊ４を備える。また、水素充填システム１は、蓄圧器Ｂ１〜Ｂ４それぞれから水素自動車２のタンクＴに流出する水素ガスの有無を調節する遮断弁Ｋ１〜Ｋ４を備える。また、水素充填システム１は、蓄圧器Ｂ１〜Ｂ４において充填が完了していない蓄圧器について、残圧が高い順に圧縮機１１からの水素ガスを流入させるよう遮断弁Ｊ１〜Ｊ４の調節を制御する制御部１９を備える。
この構成により、できるだけ多くの水素自動車２のタンクＴに、燃料ガスである水素を充填することができる。

【0037】

＜変形例＞
圧縮機１１から蓄圧器への水素ガスの充填と、蓄圧器からタンクＴへの水素ガスの充填とは、同時に並行して実行されてもよい。
例えば、残圧が低い蓄圧器から順にタンクＴへの水素ガスの充填を行うのと並行して、残圧が高い蓄圧器から順に圧縮機１１による水素ガスの充填を行ってもよい。この場合、タンクＴへ水素ガスの充填を行う蓄圧器と、圧縮機１１による水素ガスの充填が行われる蓄圧器とは異なる蓄圧器になる。
例えば、残圧が低い蓄圧器から順にタンクＴへの水素ガスの充填を行う動作と、残圧が最も高い蓄圧器に対する圧縮機１１による水素ガスの充填と、残圧が最も高い蓄圧器によるタンクＴへの水素ガスの充填と、が並行して行われてもよい。
いずれの場合にも、蓄圧器への水素ガスの充填と、蓄圧器からタンクＴへの水素ガスの充填とが並行して行われるため、より作業効率を高くすることが可能となる。

【0038】

なお、本実施形態である水素充填システムは、水素以外の燃料ガスを充填する、差圧式ガス充填システムに適用できる。

【0039】

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はその実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

【符号の説明】

【0040】

１…水素充填システム（ガス充填システム）、２…水素燃料電池自動車（水素自動車）、１１…圧縮機、１２…逆止弁、１３…遮断弁、１４…調節弁、１５…流量計、１６…予冷機、１７…圧力計、１８…カプラ、１９…制御部（制御装置）、Ｂ１〜Ｂ４…蓄圧器、Ｃ１〜Ｃ４…逆止弁、Ｄ１〜Ｄ４…逆止弁、Ｊ１〜Ｊ４…遮断弁（第１の開閉部）、Ｋ１〜Ｋ４…遮断弁（第２の開閉部）、Ｐ１〜Ｐ４…圧力計、Ｔ…タンク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】