特許 6276060 ガス供給システムおよび水素ステーション

(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】6276060

(24)【登録日】2018年1月19日

(45)【発行日】2018年2月7日

(54)【発明の名称】ガス供給システムおよび水素ステーション

(51)【国際特許分類】

   F17C 5/06 20060101AFI20180129BHJP

【ＦＩ】

   F17C5/06

【請求項の数】11

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-31945(P2014-31945)

(22)【出願日】2014年2月21日

(65)【公開番号】特開2015-158213(P2015-158213A)

(43)【公開日】2015年9月3日

【審査請求日】2016年9月1日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２３年度、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願（水素製造・輸送・貯蔵システム等技術開発／水素ステーション機器要素技術に関する研究開発／直接充填方式水素ステーション用圧縮機の研究開発）

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100137143

【弁理士】

【氏名又は名称】玉串 幸久

(72)【発明者】

【氏名】名倉 見治

(72)【発明者】

【氏名】垣内 哲也

(72)【発明者】

【氏名】大久野 孝史

(72)【発明者】

【氏名】野一色 公二

(72)【発明者】

【氏名】藤澤 彰利

(72)【発明者】

【氏名】三浦 真一

【審査官】 吉澤 秀明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１６７２８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００６−５１９３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６７３２７６９（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】 米国特許第４５３１５５８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 三浦 真一，神戸製鋼グループの水素ステーションへの取り組みと機器・製品メーカーからみたコストダウンへの取り組み，日本，株式会社神戸製鋼所，２０１４年 ３月 ４日，第１９頁，第３０頁，ＵＲＬ，http://www.meti.go.jp/committee/kenkyukai/energy/suiso_nenryodenchi/suiso_nenryodenchi_wg/pdf/003_s01_00.pdf>

【文献】 三浦 真一，他４名，水素ステーション整備に向けた神戸製鋼グループの取り組み，日本，株式会社神戸製鋼，２０１４年 ４月２３日，第１頁−第５頁，ＵＲＬ，http://www.kobelco.co.jp/technology-review/pdf/64_1/049-053.pdf

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１７Ｃ ５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タンク搭載装置へガスを充填する充填設備にガスを供給するガス供給システムであって、
駆動部、および、前記駆動部に駆動されてガスを圧縮する圧縮部を有する圧縮機ユニットと、
複数の蓄圧器を有し、前記圧縮機ユニットから吐出されたガスを貯留する蓄圧器ユニットと、
前記蓄圧器ユニットから前記充填設備に流入したガスを冷却するプレクールシステムと、
前記プレクールシステムの少なくとも一部、前記圧縮機ユニットおよび前記蓄圧器ユニットを収容する直方体形状の筐体と、
を備え、
前記筐体内において、前記圧縮部が前記駆動部の上側に位置した状態で前記圧縮機ユニットが配置され、かつ、前記圧縮機ユニットの側方において前記プレクールシステムの前記少なくとも一部が前記蓄圧器ユニットの上方に配置されるガス供給システム。

【請求項2】

請求項１に記載のガス供給システムであって、
前記複数の蓄圧器が、前記圧縮機ユニットおよび前記蓄圧器ユニットが並ぶ方向である配置方向に略垂直な面を有する前記筐体の側部に沿って延びるガス供給システム。

【請求項3】

請求項１または２に記載のガス供給システムであって、
前記圧縮部に固定され、前記圧縮部から吐出されたガスと冷却流体とを熱交換させるガスクーラをさらに備え、
前記ガスクーラが、ガスが流れる複数のガス流路と、前記冷却流体が流れる複数の冷却流路とが交互に積層された積層体であるガス供給システム。

【請求項4】

請求項３に記載のガス供給システムであって、
前記筐体の上部に配置され、エアの流れにより前記冷却流体を冷却する排熱部が設けられるガス供給システム。

【請求項5】

請求項１ないし４のいずれかに記載のガス供給システムであって、
前記プレクールシステムが、
ブラインを用いて前記充填設備を流れるガスを冷却するブライン回路と、
ブラインを冷却する冷凍機と、
を備え、
前記冷凍機が、
冷媒を蒸発させてブラインを冷却する蒸発部と、
前記蒸発部から流出した冷媒を圧縮する冷媒圧縮部と、
エアの流れにより前記冷媒圧縮部にて圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮部と、
前記凝縮部から流出した冷媒を膨張させる膨張部と、
を備え、
前記蒸発部、前記冷媒圧縮部及び前記膨張部が前記筐体内に配置され、前記凝縮部が前記筐体の上部に配置されるガス供給システム。

【請求項6】

請求項１ないし５のいずれかに記載のガス供給システムであって、
前記筐体の上部が開口を有し、
上下方向において前記圧縮機ユニットが前記開口と重なるガス供給システム。

【請求項7】

請求項１ないし６のいずれかに記載のガス供給システムであって、
前記蓄圧器ユニットが上段および下段に２つずつ配置される４つの蓄圧器にて形成され
るガス供給システム。

【請求項8】

請求項７に記載のガス供給システムであって、
前記充填設備が前記タンク搭載装置にガスを充填する際に、前記タンク搭載装置内のタンクの低圧領域において前記４つの蓄圧器のうち２つが使用され、中圧領域において他の１つが使用され、高圧領域においてさらに他の１つが使用されるガス供給システム。

【請求項9】

請求項１ないし８のいずれかに記載のガス供給システムであって、
前記圧縮機ユニットおよび前記蓄圧器ユニットが防爆仕様であり、前記プレクールシステムが非防爆仕様であり、
前記筐体の前記プレクールシステムの前記少なくとも一部が配置される部位である非防爆部に配置され、前記圧縮機ユニット、前記蓄圧器ユニットおよび前記プレクールシステムを制御する制御部をさらに備えるガス供給システム。

【請求項10】

充填設備と、
前記充填設備に水素ガスを供給する請求項１ないし９のいずれかに記載のガス供給システムと、
を備え、
前記充填設備が水素ガスをタンク搭載装置に充填する水素ステーション。

【請求項11】

請求項１０に記載の水素ステーションであって、
前記充填設備が前記筐体の側部に隣接して配置される水素ステーション。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガス供給システムおよび水素ステーションに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には水素ステーションに用いられる水素圧縮装置が開示される。水素圧縮装置は、コモンベース上に水素圧縮装置本体、圧縮機駆動モータ、ガスクーラなどが設置されている。水素圧縮装置で所定の圧力まで段階的に昇圧された水素ガスは、一旦、蓄圧器ユニットに貯蔵される。昇圧された水素ガスを燃料電池車に供給するために、燃料電池車の供給口に適合するアダプターを備えたディスペンサーが、蓄圧器ユニットに接続されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−１３２８７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１に開示される水素圧縮装置では、水平方向に延びるシリンダが設けられており、水素圧縮機の占有面積が大きい。また、比較的大型のガスクーラが利用されている。その結果、水素圧縮装置が大型化してしまう。さらに、水素圧縮装置および蓄圧器ユニットが別体にて設けられていることから、水素ステーション全体が大型化してしまう。

【0005】

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ガス供給システムの設置面積を小さくすることを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記目的を達成するため、本発明は、タンク搭載装置へガスを充填する充填設備にガスを供給するガス供給システムであって、駆動部、および、前記駆動部に駆動されてガスを圧縮する圧縮部を有する圧縮機ユニットと、複数の蓄圧器を有し、前記圧縮機ユニットから吐出されたガスを貯留する蓄圧器ユニットと、前記蓄圧器ユニットから前記充填設備に流入したガスを冷却するプレクールシステムと、前記プレクールシステムの少なくとも一部、前記圧縮機ユニットおよび前記蓄圧器ユニットを収容する直方体形状の筐体と、を備え、前記筐体内において、前記圧縮部が前記駆動部の上側に位置した状態で前記圧縮機ユニットが配置され、かつ、前記圧縮機ユニットの側方において前記プレクールシステムの前記少なくとも一部が前記蓄圧器ユニットの上方に配置されるガス供給システムである。

【0007】

本発明では、設置面積を小さくすることができる。

【0008】

ガス供給システムの前記複数の蓄圧器が、前記圧縮機ユニットおよび前記蓄圧器ユニットが並ぶ方向である配置方向に略垂直な面を有する前記筐体の側部に沿って延びてもよい。この態様では、設置面積をより小さくすることができる。

【0009】

ガス供給システムは、前記圧縮部に固定され、前記圧縮部から吐出されたガスと冷却流体とを熱交換させるガスクーラをさらに備え、前記ガスクーラが、ガスが流れる複数のガス流路と、前記冷却流体が流れる複数の冷却流路とが交互に積層された積層体であってもよい。この態様では、設置面積をより小さくすることができる。

【0010】

ガス供給システムには、前記筐体の上部に配置され、エアの流れにより前記冷却流体を冷却する排熱部が設けられてもよい。この態様では、設置面積をより小さくすることができる。

【0011】

ガス供給システムでは、前記プレクールシステムが、ブラインを用いて前記充填設備を流れるガスを冷却するブライン回路と、ブラインを冷却する冷凍機と、を備え、前記冷凍機が、冷媒を蒸発させてブラインを冷却する蒸発部と、前記蒸発部から流出した冷媒を圧縮する冷媒圧縮部と、エアの流れにより前記冷媒圧縮部にて圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮部と、前記凝縮部から流出した冷媒を膨張させる膨張部と、を備え、前記蒸発部、前記冷媒圧縮部及び前記膨張部が前記筐体内に配置され、前記凝縮部が前記筐体の上部に配置されてもよい。この態様では、凝縮部が空冷により冷媒を凝縮させる構造であるため、凝縮部を筐体の上部に配置することができ、設置面積をより小さくすることができる。

【0012】

ガス供給システムの前記筐体の上部が開口を有し、上下方向において前記圧縮機ユニットが前記開口と重なってもよい。この態様では、圧縮機ユニットのメンテナンスを容易に行うことができる。

【0013】

ガス供給システムの前記蓄圧器ユニットが上段および下段に２つずつ配置される４つの蓄圧器にて形成されてもよい。この態様では、蓄圧器ユニットの大きさを抑えつつ蓄圧器の数を確保することができる。

【0014】

ガス供給システムでは、前記充填設備が前記タンク搭載装置にガスを充填する際に、前記タンク搭載装置内のタンクの低圧領域において前記４つの蓄圧器のうち２つが使用され、中圧領域において他の１つが使用され、高圧領域においてさらに他の１つが使用されてもよい。この態様では、タンク搭載装置へのガス供給を効率よく行うことができる。

【0015】

ガス供給システムは、前記圧縮機ユニットおよび前記蓄圧器ユニットが防爆仕様であり、前記プレクールシステムが非防爆仕様であり、前記筐体の前記プレクールシステムの前記少なくとも一部が配置される部位である非防爆部に配置され、前記圧縮機ユニット、前記蓄圧器ユニットおよび前記プレクールシステムを制御する制御部をさらに備えてもよい。この態様では、制御部およびプレクールシステムを小型化することができるとともに、コストを削減することができる。

【0016】

本発明は、充填設備と、前記充填設備に水素ガスを供給するガス供給システムと、を備え、前記充填設備が水素ガスをタンク搭載装置に充填する水素ステーションである。

【0017】

水素ステーションでは、前記充填設備が前記筐体の側部に隣接して配置されてもよい。この態様では、ガス供給システムと充填設備を含む機器全体の設置面積をより小さくすることができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、ガス供給システムの設置面積を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一の実施形態に係るガス供給システムを有する水素ステーションを示す図である。

【図2】ガス冷却部を示す図である。

【図3】ガスクーラを示す図である。

【図4】第１プレートの平面図である。

【図5】第２プレートの平面図である。

【図6】冷凍機を示す図である。

【図7】ガス供給システムの側面図である。

【図8】ガス供給システムの側面図である。

【図9】他の例に係る水素ステーションを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１は本発明の一の実施形態に係る水素ステーション１０を示す図である。水素ステーション１０は、ガス供給システム２と、充填設備であるディスペンサ１１とを備える。ガス供給システム２は、ディスペンサ１１に水素ガスを供給する。ディスペンサ１１は、水素ガスをタンク搭載装置である車両９に充填する。車両９は例えば燃料電池車である。ガス供給システム２は、ガス流路２０と、圧縮機ユニット２１と、ガス冷却部２２と、蓄圧器ユニット２３と、プレクールシステム２４と、二点鎖線にて示す筐体４と、制御部２９とを備える。圧縮機ユニット２１、ガス冷却部２２の一部、および、蓄圧器ユニット２３がガス流路２０上に配置される。ガス流路２０内にはディスペンサ１１に向かって水素ガスが流される。制御部２９は圧縮機ユニット２１、蓄圧器ユニット２３およびプレクールシステム２４を制御する。筐体４内にはガス供給システム２の機器の大部分が収容される（詳細については後述する）。

【0021】

圧縮機ユニット２１は往復動圧縮機であり、駆動部２１１と、圧縮部２１２とを備える。圧縮部２１２はピストンとシリンダとを有し、駆動部２１１の動力によりピストンが駆動されてシリンダ内にてガスが圧縮される。本実施形態では、圧縮部２１２の数は５である。ガス冷却部２２は圧縮部２１２から吐出された水素ガスを冷却する。

【0022】

図２はガス冷却部２２の構成を示す図である。ガス冷却部２２は、冷却流体である冷却水が充填された冷却水流路２２０と、冷却水ポンプ２２１と、ガスクーラ２２２と、排熱部２２３とを備える。ガスクーラ２２２はマイクロチャネル式熱交換器である。ガスクーラ２２２には図１および図２に示すガス流路２０が接続される。排熱部２２３は熱交換器２２３ａとファン２２３ｂとを備える。冷却水流路２２０には、冷却水ポンプ２２１、ガスクーラ２２２および排熱部２２３の熱交換器２２３ａが配置される。ガス冷却部２２では、ガスクーラ２２２において圧縮部２１２の吐出部から吐出された水素ガスと冷却水とが熱交換することによりガス流路２０内の水素ガスが冷却される。熱を吸収した冷却水は排熱部２２３の熱交換器２２３ａに流入し、ファン２２３ｂにて発生したエアの流れにより冷却される。冷却された冷却水は、冷却水ポンプ２２１により再びガスクーラ２２２へと送られる。

【0023】

図３はガスクーラ２２２の概略図である。図３では冷却水および水素ガスの流入部および流出部の図示を省略している。ガスクーラ２２２は、複数の第１プレート２２４と、複数の第２プレート２２５とを備える。ガスクーラ２２２は、複数の第１プレート２２４および複数の第２プレート２２５が交互に積層された積層体である。互いに隣り合うプレート２２４，２２５は、拡散接合によって接合される。

【0024】

図４は第１プレート２２４の平面図である。第１プレート２２４には、水素ガスが流れる複数のガス流路２２４ａが形成される。図５は第２プレート２２５の平面図である。第２プレート２２５には、冷却水が流れる複数の冷却流路２２５ａが形成される。冷却流路２２５ａに冷却水が流れることにより、ガス流路２２４ａを流れる水素ガスが冷却される。

【0025】

図１に示す蓄圧器ユニット２３は同じ設計圧力の４つの蓄圧器２３１を備える。各蓄圧器２３１には圧縮機ユニット２１から吐出された水素ガスが貯留される。

【0026】

プレクールシステム２４は冷凍機３と、ブライン回路５とを備える。ブライン回路５は、ブライン流路２４０と、ブラインポンプ２４１と、マイクロチャネル式熱交換器であるプレクール熱交換器２４２とを備える。ブライン流路２４０にはブラインが充填されるとともに、ブラインポンプ２４１、プレクール熱交換器２４２および冷凍機３が配置される。

【0027】

ブライン回路５では、プレクール熱交換器２４２において水素ガスとブラインとが熱交換することによりディスペンサ１１から車両９へ充填される直前の水素ガスが冷却される。熱を吸収したブラインは冷凍機３に流入して冷却される。冷却されたブラインはブラインポンプ２４１により再びプレクール熱交換器２４２へと送られる。

【0028】

図６は冷凍機３の構成を示す図である。冷凍機３は冷媒流路３０と、蒸発部３１と、冷媒圧縮部３２と、凝縮部３３と、膨張部３４とを備える。冷媒流路３０には、冷媒が充填されるとともに蒸発部３１、冷媒圧縮部３２、凝縮部３３および膨張部３４が配置される。蒸発部３１は図１および図６に示すブライン流路２４０に接続される。蒸発部３１では、ブラインと冷媒とが熱交換することにより、ブラインが冷却されるとともに冷媒が蒸発する。図６に示す冷媒圧縮部３２は、蒸発部３１から流出した冷媒を圧縮する。凝縮部３３は冷媒が流れる熱交換器３３１と、ファン３３２とを備える。冷媒圧縮部３２から熱交換器３３１へ流入した冷媒は、ファン３３２にて発生したエアの流れにより放熱されて凝縮される。膨張部３４は凝縮部３３から流出した冷媒を膨張させ、膨張した冷媒は蒸発部３１に流入する。このようにプレクールシステム２４では、いわゆるヒートポンプサイクルによりブラインが冷却される。

【0029】

図１に示す車両９に水素ガスが充填される際には、予め、図示省略のガス供給源から送られた水素ガスが圧縮機ユニット２１にて圧縮され、ガス冷却部２２にて冷却されつつ蓄圧器ユニット２３に貯留される。

【0030】

そして、車両９が水素ステーション１０に搬入されると、蓄圧器ユニット２３からディスペンサ１１に水素ガスが供給されるとともに、ディスペンサ１１が所定の充填プロトコルに従って車両９へ水素ガスを充填する。

【0031】

このとき、蓄圧器ユニット２３では、まず２つの蓄圧器２３１（例えば、図１の上側の２つの蓄圧器２３１）から水素ガスが送出される。以下の説明では、当該２つの蓄圧器を他の蓄圧器と区別する場合には符号「２３１ａ」を付す。ディスペンサ１１は車両９内の圧力を間接的に測定し、車両９と２つの蓄圧器２３１ａとの間の圧力差が所定値以下となったと判断すると、ガス供給システム２に対して蓄圧器２３１ａからの水素ガスの送出を停止する指示を送る。

【0032】

続いて、ガス供給システム２が他の蓄圧器２３１（例えば、図１の上から３番目の蓄圧器２３１）を開放し、ディスペンサ１１に水素ガスが送出される。以下、当該３番目の蓄圧器を他の蓄圧器と区別する場合は符号「２３１ｂ」を付す。これによりディスペンサ１１（あるいは蓄圧器２３１ｂ）と車両９との間の圧力差が回復し、車両９へ充填される水素ガスの流量が確保される。車両９内のタンクの圧力が上昇し、蓄圧器２３１ｂと車両９との間の圧力差が所定値以下となったとディスペンサ１１が判断すると、ガス供給システム２は蓄圧器２３１ｂからの水素ガスの送出を停止するとともに、さらに他の蓄圧器（図１の下側に位置する蓄圧器）を開放して水素ガスが送出される。これにより、ディスペンサ１１と車両９との間の圧力差が確保され、十分な量の水素ガスが充填される。車両９内のタンクの圧力が設定値となったと判断されると、ガス供給システム２からの水素ガスの供給が停止される。

【0033】

以上のように、蓄圧器ユニット２３では、車両９のタンクの低圧領域（例えば０ＭＰａ〜４０ＭＰａ）において４つの蓄圧器２３１のうち２つが使用され、中圧領域（４０ＭＰａ〜６０ＭＰａ）において他の１つが使用され、高圧領域（６０ＭＰａ〜７０ＭＰａ）においてさらに他の１つが使用される。ガス供給システム２が車両９の３つの圧力領域に応じて蓄圧器２３１を切り替えることによりディスペンサ１１が充填プロトコルに従って効率よく水素ガスを充填することが可能となる。また、中圧領域および高圧領域よりも水素ガスの要求流量が多い低圧領域において２つの蓄圧器２３１ａが使用されることにより、１つの蓄圧器のみが使用される場合に比べて水素ガスの流量が確保される。このため、蓄圧器２３１ａを小型としても車両９への水素ガスの充填を効率よく行うことができる。

【0034】

次に、ガス供給システム２の各機器の位置関係について説明する。ガス供給システム２では、二点鎖線にて示す筐体４内に、圧縮機ユニット２１および蓄圧器ユニット２３が収容される。さらに、筐体４にはプレクール熱交換器２４２および冷凍機３の凝縮部３３（図６参照）を除くプレクールシステム２４の各種機器、並びに、図２に示す排熱部２２３を除くガス冷却部２２の各種機器も収容される。

【0035】

図７はガス供給システム２の側面図である。図８はガス供給システム２を図７の左側から見た図である。図７および図８では、筐体４を二点鎖線にて示している。また、ガス供給システム２の主要機器についてのみ図示しており、配管等の周辺部材の図示は省略している。図７および図８では、図１に示すプレクールシステム２４のブラインポンプ２４１、並びに、冷凍機３の蒸発部３１、図６に示す冷媒圧縮部３２および膨張部３４を１つの矩形にて示し、当該矩形に符号２４を付している。

【0036】

筐体４は直方体形状である。筐体４の上部４２には開口４２１が形成され、開閉可能な蓋部４２２にて閉塞されている。筐体４内において、蓄圧器ユニット２３は圧縮機ユニット２１のＹ方向（すなわち、図７の左右方向であり、図８の紙面に垂直な方向）における側方に隣接して配置される。プレクールシステム２４の一部は蓄圧器ユニット２３の上方に配置される。以下の説明では、圧縮機ユニット２１および蓄圧器ユニット２３が配置されるＹ方向を「配置方向」と呼ぶ。Ｘ方向は、水平面内において配置方向に垂直な方向（すなわち、図７の紙面に垂直な方向であり、図８の左右方向）である。Ｚ方向は、Ｘ方向およびＹ方向に垂直であり、重力方向に一致する。以下、Ｚ方向を「上下方向」という。

【0037】

圧縮機ユニット２１および蓄圧器ユニット２３は防爆仕様とされる。以下、筐体４の内部のうち圧縮機ユニット２１および蓄圧器ユニット２３が配置される部位４９１を「防爆部４９１」と呼ぶ。なお、防爆部４９１では圧縮機ユニット２１や蓄圧器ユニット２３に付帯する電気機器や計装品も防爆仕様とされる。一方、プレクールシステム２４は非防爆仕様とされる。以下、筐体４の内部のうちプレクールシステム２４が配置される部位４９２を「非防爆部４９２」と呼ぶ。図８に示すように、非防爆部４９２には制御部２９が配置される。非防爆部４９２ではプレクールシステム２４および制御部２９に付帯する電気機器や計装品も非防爆仕様である。図７および図８に示す防爆部４９１および非防爆部４９２内には図示省略のガス検知センサが配置され、筐体４内の水素ガスの漏洩が管理される。

【0038】

圧縮機ユニット２１は、いわゆる縦置き型であり、上下方向において圧縮部２１２が駆動部２１１の上側に位置した状態で筐体４内に配置される。すなわち、圧縮部２１２では、シリンダ内においてピストンが上下方向に往復動する。上下方向において圧縮部２１２全体は開口４２１と重なる。これにより、圧縮機ユニット２１をメンテナンスする際に、蓋部４２２を開けて開口４２１から圧縮部２１２等の部位を筐体４の外部に容易に取り出すことができる。なお、排熱部２２３および凝縮部３３は開口４２１から離間している。ガス供給システム２では、圧縮機ユニット２１の所望の部位を取り出すことができるのであれば、圧縮部２１２の一部のみが開口４２１と上下方向に重なってもよく、圧縮機ユニット２１全体が開口４２１と重なってもよい。

【0039】

蓄圧器ユニット２３では、４つの蓄圧器２３１のうち２つの蓄圧器２３１が配置方向に配置されるとともに、残りの２つの蓄圧器２３１が上記２つの蓄圧器２３１と上下方向に重ねられる。各蓄圧器２３１は、設置面に対して垂直に立ち上がる筐体４の４つの側部４１１，４１２のうち、配置方向に対して略垂直な面、すなわち、法線の延びる方向が配置方向に平行である面を有する側部４１１に沿って延びる。以下、側部４１１を「第１側部４１１」という。また、配置方向に平行な面、すなわち、蓄圧器２３１の延びる方向に垂直な面を有する２つの側部４１２を「第２側部４１２」という。

【0040】

ガス冷却部２２のガスクーラ２２２は防爆部４９１内にて圧縮機ユニット２１の圧縮部２１２に固定される。また、冷却水ポンプ２２１（図２参照）も防爆部４９１内に配置される。ガスクーラ２２２および冷却水ポンプ２２１は防爆仕様である。排熱部２２３は筐体４の上部４２に配置される。

【0041】

プレクールシステム２４では図１に示すブラインポンプ２４１、並びに、冷凍機３の蒸発部３１、図６に示す冷媒圧縮部３２および膨張部３４が非防爆部４９２内に配置される。凝縮部３３は筐体４の上部４２に配置される。なお、プレクール熱交換器２４２は図１のディスペンサ１１近傍に配置される。プレクール熱交換器２４２はディスペンサ１１内に配置されてもよい。ガス供給システム２では、空冷式の排熱部２２３および凝縮部３３が利用されるため水冷式のものに比べて設置場所の自由度が向上し、筐体４の上部４２を有効に利用することができる。

【0042】

以上のように、圧縮機ユニット２１、ガス冷却部２２、蓄圧器ユニット２３およびプレクール熱交換器２４２を除くプレクールシステム２４の各機器が筐体４内部または筐体４の上部４２に設けられるため、ガス供給システム２を小型とすることができる。

【0043】

以上、本発明の実施形態に係るガス供給システム２を有する水素ステーション１０について説明したが、ガス供給システム２では、筐体４内にて圧縮機ユニット２１が上下方向を向いた状態で配置されるとともに、プレクールシステム２４が蓄圧器ユニット２３の上方に配置される。圧縮機ユニットが水平面内に配置される、いわゆる横置き型のガス供給システムに比べて圧縮機ユニット２１の占有面積を小さくすることができる。圧縮機ユニット２１と蓄圧器ユニット２３とを１つの直方体形状の筐体４にて覆うことにより、蓄圧器ユニット２３の上方に空間（本実施形態では、非防爆部４９２）が形成されるため、当該空間内にプレクールシステム２４の少なくとも一部を配置することができる。これにより、ガス供給システム２の設置面積を小さくすることができ、水素ステーション１０の小型化を図ることができる。

【0044】

特に、プレクール熱交換器２４２がマイクロチャネル式熱交換器であることから水素ガスの冷却効率を確保しつつプレクール熱交換器２４２を小型化することができ、その結果、プレクールシステム２４の他の機器の小型化も可能となる。これにより、筐体４内に多くのプレクールシステム２４の機器を配置することができ、ガス供給システム２の設置面積をより小さくすることができる。

【0045】

また、ガスクーラ２２２も小型のマイクロチャネル式熱交換器であるためガスクーラ２２２を圧縮機ユニット２１の圧縮部２１２に直接的に固定することにより、ガス供給システム２の設置面積をより小さくすることができる。ガス冷却部２２の排熱部２２３および冷凍機３の凝縮部３３が筐体４の上部４２に配置されるため、これらの部材が筐体４以外の場所に配置される場合に比べてガス供給システム２の設置面積をより小さくすることができる。

【0046】

蓄圧器ユニット２３では、４つの蓄圧器２３１が上段および下段に２つずつ配置される。４つの蓄圧器２３１が並列に配置される場合に比べて蓄圧器ユニット２３の配置方向の幅を抑えることができ、４つの蓄圧器２３１が上下方向に配置される場合に比べて上下方向の高さを抑えることができる。このようにガス供給システム２では、蓄圧器２３１の大きさを抑えつつ蓄圧器２３１の数を確保することができる。また、蓄圧器２３１の長手方向が筐体４の第１側部４１１に沿うことから筐体４の配置方向の幅が不必要に大きくなることが防止され、ガス供給システム２の設置面積をより小さくすることができる。

【0047】

筐体４では、非防爆部４９２が形成される。これにより、プレクールシステム２４および制御部２９を防爆仕様とすることが不要となり、これらの機器の大型化を防止することができるとともにコストも大幅に抑えることができる。

【0048】

図９は他の例にかかる水素ステーション１０ａの一部を示す図である。ディスペンサ１１は、筐体４の配置方向に平行な面を有する第２側部４１２の一方に取り付けられる。プレクールシステム２４のプレクール熱交換器２４２はディスペンサ１１内に配置される。図９に示す構造では、ディスペンサ１１がガス供給システム２に取り付けられることにより、水素ステーション１０ａ全体をより小型化することができる。水素ステーション１０ａでは、ディスペンサ１１が第２側部４１２に隣接して配置されるのであれば、第２側部４１２に対して僅かに離間してもよい。

【0049】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

【0050】

図９に示す水素ステーション１０ａでは、プレクール熱交換器２４２が筐体４内に配置されてもよい。また、図１に示すガス供給システム２においても、プレクール熱交換器２４２を筐体４内に配置することが可能である。この場合、圧縮機ユニット２１、ガス冷却部２２、蓄圧器ユニット２３およびプレクールシステム２４の全ての機器が筐体４内または筐体４の上部４２に配置されることとなる。上部４２に排熱部２２３および凝縮部３３を覆うカバーを取り付け、全ての機器が筐体４内に配置される構成とされてもよい。

【0051】

ガスクーラ２２２は圧縮部２１２に直接的に固定されるのであれば、マイクロチャネル式熱交換器以外のプレート式熱交換器であってもよい。蓄圧器ユニット２３では、必ずしも蓄圧器２３１の数は４である必要はなく、車両９のタンクの低圧領域において水素ガスの流量があまり要求されない場合は蓄圧器２３１の数は３とされてもよい。また、防爆部４９１内に配置スペースが確保される場合には、蓄圧器２３１の数は５以上でもよい。長さが短い蓄圧器２３１が利用される場合には、複数の蓄圧器２３１にて１つの蓄圧器郡を形成し、複数の蓄圧器郡が蓄圧器２３１の長手方向、すなわち、水平面内において配置方向に垂直な方向に配置されてもよい。

【0052】

ガス冷却部２２では水以外の冷却流体が用いられてよい。冷却水ポンプ２２１は筐体４の上部４２に配置されてもよい。水素ステーション１０ａでは、ディスペンサ１１が第１側部４１１に隣接して配置されてもよい。

【0053】

ガス供給システム２は車両以外のタンク搭載装置への水素ガスの充填に利用されてよい。ガス供給システム２は水素ガス以外のガスの供給に用いられてもよい。

【符号の説明】

【0054】

２ ガス供給システム
３ 冷凍機
４ 筐体
５ ブライン回路
９ 車両
１０，１０ａ 水素ステーション
１１ ディスペンサ
２１ 圧縮機ユニット
２３ 蓄圧器ユニット
２４ プレクールシステム
２９ 制御部
３１ 蒸発部
３２ 冷媒圧縮部
３３ 凝縮部
３４ 膨張部
４２ （筐体の）上部
２１１ 駆動部
２１２ 圧縮部
２２２ ガスクーラ
２２３ 排熱部
２２４ａ ガス流路
２２５ａ 冷却流路
２３１ 蓄圧器
４１１ 第１側部
４１２ 第２側部
４２１ 開口
４９１ 防爆部
４９２ 非防爆部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】