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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022097880
(43)【公開日】2022-07-01
(54)【発明の名称】移動式水素供給設備
(51)【国際特許分類】
F17C 13/12 20060101AFI20220624BHJP
【ＦＩ】
F17C13/12 301Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020211115
(22)【出願日】2020-12-21
(71)【出願人】
【識別番号】320011650
【氏名又は名称】大陽日酸株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001634
【氏名又は名称】特許業務法人 志賀国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】久野 広喜
【テーマコード（参考）】
3E172
【Ｆターム（参考）】
3E172AA02
3E172AA05
3E172AB01
3E172AB20
3E172BA01
3E172BD03
3E172DA90
3E172EA23
3E172EA35
3E172JA05
3E172KA03
3E172KA23
(57)【要約】
【課題】安全性に優れ、なお且つ、コストの低減が可能な移動式水素供給設備を提供する。
【解決手段】水素供給配管４から分岐して設けられた水素放出配管６と、水素放出配管６を閉塞するガス作動式安全弁８と、ガス作動式安全弁８を作動させる作動ガスＧ１をガス作動式安全弁８に供給する作動ガス供給配管１０と、蓄圧器２の周囲に１つ以上配置されて、作動ガス供給配管１０を閉塞する熱作動式安全弁１２とを備え、蓄圧器２の周囲が特定の温度まで上昇したときに、熱作動式安全弁１２が作動ガス供給配管１０を開放し、作動ガス供給配管１０を介してガス作動式安全弁８に作動ガスＧ１が供給されることによって、ガス作動式安全弁８が水素放出配管６を開放し、蓄圧器２内の水素が水素放出配管６を介して外部へと放出される。
【選択図】図１
【解決手段】水素供給配管４から分岐して設けられた水素放出配管６と、水素放出配管６を閉塞するガス作動式安全弁８と、ガス作動式安全弁８を作動させる作動ガスＧ１をガス作動式安全弁８に供給する作動ガス供給配管１０と、蓄圧器２の周囲に１つ以上配置されて、作動ガス供給配管１０を閉塞する熱作動式安全弁１２とを備え、蓄圧器２の周囲が特定の温度まで上昇したときに、熱作動式安全弁１２が作動ガス供給配管１０を開放し、作動ガス供給配管１０を介してガス作動式安全弁８に作動ガスＧ１が供給されることによって、ガス作動式安全弁８が水素放出配管６を開放し、蓄圧器２内の水素が水素放出配管６を介して外部へと放出される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水素を供給する設備として移動可能とされた移動式水素供給設備であって、
水素を蓄圧した状態で貯留する蓄圧器と、
前記蓄圧器に貯留された水素を車両に搭載された車載タンクに充填するディスペンサと、
前記蓄圧器から前記ディスペンサへと水素を供給する水素供給配管と、
前記水素供給配管から分岐して設けられた水素放出配管と、
前記水素放出配管を閉塞するガス作動式安全弁と、
前記ガス作動式安全弁を作動させる作動ガスを前記ガス作動式安全弁に供給する作動ガス供給配管と、
前記蓄圧器の周囲に１つ以上配置されて、前記作動ガス供給配管を閉塞する熱作動式安全弁とを備え、
前記蓄圧器の周囲が特定の温度まで上昇したときに、前記熱作動式安全弁が前記作動ガス供給配管を開放し、前記作動ガス供給配管を介して前記ガス作動式安全弁に作動ガスが供給されることによって、前記ガス作動式安全弁が前記水素放出配管を開放し、前記蓄圧器内の水素が前記水素放出配管を介して外部へと放出されることを特徴とする移動式水素供給設備。
水素を蓄圧した状態で貯留する蓄圧器と、
前記蓄圧器に貯留された水素を車両に搭載された車載タンクに充填するディスペンサと、
前記蓄圧器から前記ディスペンサへと水素を供給する水素供給配管と、
前記水素供給配管から分岐して設けられた水素放出配管と、
前記水素放出配管を閉塞するガス作動式安全弁と、
前記ガス作動式安全弁を作動させる作動ガスを前記ガス作動式安全弁に供給する作動ガス供給配管と、
前記蓄圧器の周囲に１つ以上配置されて、前記作動ガス供給配管を閉塞する熱作動式安全弁とを備え、
前記蓄圧器の周囲が特定の温度まで上昇したときに、前記熱作動式安全弁が前記作動ガス供給配管を開放し、前記作動ガス供給配管を介して前記ガス作動式安全弁に作動ガスが供給されることによって、前記ガス作動式安全弁が前記水素放出配管を開放し、前記蓄圧器内の水素が前記水素放出配管を介して外部へと放出されることを特徴とする移動式水素供給設備。
【請求項2】
前記水素供給配管を開閉する１つ以上の開閉弁を備え、
前記水素放出配管は、前記水素供給配管の前記開閉弁よりも前記蓄圧器側から分岐して設けられていることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の移動式水素供給設備。
前記水素放出配管は、前記水素供給配管の前記開閉弁よりも前記蓄圧器側から分岐して設けられていることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の移動式水素供給設備。
【請求項3】
水素を供給する設備として移動可能とされた移動式水素供給設備であって、
水素を蓄圧した状態で貯留する蓄圧器と、
前記蓄圧器に貯留された水素を車両に搭載された車載タンクに充填するディスペンサと、
前記蓄圧器から前記ディスペンサへと水素を供給する水素供給配管と、
前記水素供給配管から分岐して設けられた水素放出配管と、
前記水素放出配管を閉塞するガス作動式安全弁と、
前記蓄圧器と前記水素放出配管との間に配置されて、前記水素供給配管を開閉するガス作動式開閉弁と、
前記ガス作動式安全弁を作動させる計装ガスを前記ガス作動式安全弁に供給する一方の計装ガス供給配管と、
前記ガス作動式開閉弁を作動させる計装ガスを前記ガス作動式開閉弁に供給する他方の計装ガス供給配管と、
前記一方の計装ガス供給配管に設けられた一方のガス作動式三方弁と、
前記他方の計装ガス供給配管に設けられた他方のガス作動式三方弁と、
前記一方のガス作動式三方弁及び前記他方のガス作動式三方弁を作動させる作動ガスを前記一方のガス作動式三方弁及び前記他方のガス作動式三方弁に各々供給する作動ガス供給配管と、
前記蓄圧器の周囲に１つ以上配置されて、前記作動ガス供給配管を閉塞する熱作動式安全弁とを備え、
前記蓄圧器の周囲における温度が特定の値まで上昇したときに、前記熱作動式安全弁が前記作動ガス供給配管を開放し、前記作動ガス供給配管を介して前記一方のガス作動式三方弁及び前記他方のガス作動式三方弁に作動ガスが各々供給されるのに伴って、
前記他方のガス作動式三方弁が前記他方の計装ガス供給配管を開放し、前記他方の計装ガス供給配管を介して前記ガス作動式開閉弁に作動ガスが供給されることによって、前記ガス作動式開閉弁が前記水素供給配管を開放し、
前記一方のガス作動式三方弁が前記一方の計装ガス供給配管を開放し、前記一方の計装ガス供給配管を介して前記ガス作動式開閉弁に作動ガスが供給されることによって、前記ガス作動式安全弁が前記水素放出配管を開放し、
前記蓄圧器内の水素が前記水素放出配管を介して外部へと放出されることを特徴とする移動式水素供給設備。
水素を蓄圧した状態で貯留する蓄圧器と、
前記蓄圧器に貯留された水素を車両に搭載された車載タンクに充填するディスペンサと、
前記蓄圧器から前記ディスペンサへと水素を供給する水素供給配管と、
前記水素供給配管から分岐して設けられた水素放出配管と、
前記水素放出配管を閉塞するガス作動式安全弁と、
前記蓄圧器と前記水素放出配管との間に配置されて、前記水素供給配管を開閉するガス作動式開閉弁と、
前記ガス作動式安全弁を作動させる計装ガスを前記ガス作動式安全弁に供給する一方の計装ガス供給配管と、
前記ガス作動式開閉弁を作動させる計装ガスを前記ガス作動式開閉弁に供給する他方の計装ガス供給配管と、
前記一方の計装ガス供給配管に設けられた一方のガス作動式三方弁と、
前記他方の計装ガス供給配管に設けられた他方のガス作動式三方弁と、
前記一方のガス作動式三方弁及び前記他方のガス作動式三方弁を作動させる作動ガスを前記一方のガス作動式三方弁及び前記他方のガス作動式三方弁に各々供給する作動ガス供給配管と、
前記蓄圧器の周囲に１つ以上配置されて、前記作動ガス供給配管を閉塞する熱作動式安全弁とを備え、
前記蓄圧器の周囲における温度が特定の値まで上昇したときに、前記熱作動式安全弁が前記作動ガス供給配管を開放し、前記作動ガス供給配管を介して前記一方のガス作動式三方弁及び前記他方のガス作動式三方弁に作動ガスが各々供給されるのに伴って、
前記他方のガス作動式三方弁が前記他方の計装ガス供給配管を開放し、前記他方の計装ガス供給配管を介して前記ガス作動式開閉弁に作動ガスが供給されることによって、前記ガス作動式開閉弁が前記水素供給配管を開放し、
前記一方のガス作動式三方弁が前記一方の計装ガス供給配管を開放し、前記一方の計装ガス供給配管を介して前記ガス作動式開閉弁に作動ガスが供給されることによって、前記ガス作動式安全弁が前記水素放出配管を開放し、
前記蓄圧器内の水素が前記水素放出配管を介して外部へと放出されることを特徴とする移動式水素供給設備。
【請求項4】
前記計装ガスが圧縮空気であることを特徴とする請求項３に記載の移動式水素供給設備。
【請求項5】
前記作動ガスを貯留するガスタンクを備え、
前記作動ガス供給配管は、前記ガスタンクと接続されていることを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載の移動式水素供給設備。
前記作動ガス供給配管は、前記ガスタンクと接続されていることを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載の移動式水素供給設備。
【請求項6】
前記作動ガスが圧縮空気であることを特徴とする請求項１～５の何れか一項に記載の移動式水素供給設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、移動式水素供給設備に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、燃料電池自動車（ＦＣＶ：Fuel Cell Vehicle）の車載タンクに水素を充填する水素供給設備として、水素ステーションが利用されている（例えば、下記特許文献１～３を参照。）。
【0003】
水素ステーションでは、水素を圧縮機で昇圧（圧縮）し、この昇圧された水素を蓄圧器に一時的に貯蔵（蓄圧）する。また、車両側のレセプタクルにディスペンサ側のノズルを差し込むことによって互いに接続した状態とし、このディスペンサを介して蓄圧器に貯蔵された水素を車載タンクに充填することが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００７－１５５０２７号公報
【特許文献2】特開２０１１－１１７５４３号公報
【特許文献3】特開２００５－０２４０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、上述した水素ステーションのような水素供給設備には、スタンドなどの設置場所に定置される定置式水素ステーション（定置式水素供給設備）と、トレーラーやトラックなどの車両により移動可能とされた移動式水素ステーション（移動式水素供給設備）とがある。
【0006】
このうち、定置式水素ステーションでは、火災等の発生時に、蓄圧器内の圧力が上昇した場合、蓄圧器内の圧力を自動的に開放する圧力リリーフ弁が設置されている。一方、移動式水素ステーションでは、高圧ガス保安法に基づく技術上の基準として、「蓄圧器には、適切な位置に、一定以下の温度で作動する安全弁（熱作動式安全弁）を設けること。」（一般高圧ガス保安規則第８条の２第１項第３号を参照。）が義務付けられている。
【0007】
すなわち、この移動式水素ステーションでは、火災等で蓄圧器の周囲の温度がある温度以上になったときに、蓄圧器内の水素を外部に放出するための熱作動式安全弁の設置が必要となっている。
【0008】
さらに、移動式水素ステーションでは、一般高圧ガス保安規則の規則関連条項として、「熱作動式安全弁は、蓄圧器の長手方向に１．６５ｍ以内毎に１つ設置することとし、その設置位置は蓄圧器の直近とすること。」（一般高圧ガス保安規則関係例示基準１３の３．を参照。）が定められている。
【0009】
したがって、現在の一般的な移動式水素ステーションでは、１個の蓄圧器に対して、２～３個の熱作動式安全弁が設置されている。これにより、火災等の発生時には、熱作動式安全弁の溶栓が１００℃付近で溶けることで、この熱作動式安全弁により閉塞された配管を開放し、この配管から蓄圧器内の水素を外部へと放出することが可能となっている。
【0010】
しかしながら、蓄圧器の周囲に複数の熱作動式安全弁を配置した場合、熱作動式安全弁の数に応じた配管の引き回しが必要となる。このため、配管の継手部や接続部などの増加によって、水素が漏洩する可能性のある箇所が増えてしまう。また、高圧ガス設備用の機器を選定する必要があるため、費用が嵩むだけでなく、長納期品となる可能性もある。さらに、交換時に申請届出等の法的手続き必要となってしまう。
【0011】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、安全性に優れ、なお且つ、コストの低減が可能な移動式水素供給設備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に、本発明は以下の手段を提供する。
〔１〕 水素を供給する設備として移動可能とされた移動式水素供給設備であって、
水素を蓄圧した状態で貯留する蓄圧器と、
前記蓄圧器に貯留された水素を車両に搭載された車載タンクに充填するディスペンサと、
前記蓄圧器から前記ディスペンサへと水素を供給する水素供給配管と、
前記水素供給配管から分岐して設けられた水素放出配管と、
前記水素放出配管を閉塞するガス作動式安全弁と、
前記ガス作動式安全弁を作動させる作動ガスを前記ガス作動式安全弁に供給する作動ガス供給配管と、
前記蓄圧器の周囲に１つ以上配置されて、前記作動ガス供給配管を閉塞する熱作動式安全弁とを備え、
前記蓄圧器の周囲が特定の温度まで上昇したときに、前記熱作動式安全弁が前記作動ガス供給配管を開放し、前記作動ガス供給配管を介して前記ガス作動式安全弁に作動ガスが供給されることによって、前記ガス作動式安全弁が前記水素放出配管を開放し、前記蓄圧器内の水素が前記水素放出配管を介して外部へと放出されることを特徴とする移動式水素供給設備。
〔２〕 前記水素供給配管を開閉する１つ以上の開閉弁を備え、
前記水素放出配管は、前記水素供給配管の前記開閉弁よりも前記蓄圧器側から分岐して設けられていることを特徴とすることを特徴とする前記〔１〕に記載の移動式水素供給設備。
〔３〕 水素を供給する設備として移動可能とされた移動式水素供給設備であって、
水素を蓄圧した状態で貯留する蓄圧器と、
前記蓄圧器に貯留された水素を車両に搭載された車載タンクに充填するディスペンサと、
前記蓄圧器から前記ディスペンサへと水素を供給する水素供給配管と、
前記水素供給配管から分岐して設けられた水素放出配管と、
前記水素放出配管を閉塞するガス作動式安全弁と、
前記蓄圧器と前記水素放出配管との間に配置されて、前記水素供給配管を開閉するガス作動式開閉弁と、
前記ガス作動式安全弁を作動させる計装ガスを前記ガス作動式安全弁に供給する一方の計装ガス供給配管と、
前記ガス作動式開閉弁を作動させる計装ガスを前記ガス作動式開閉弁に供給する他方の計装ガス供給配管と、
前記一方の計装ガス供給配管に設けられた一方のガス作動式三方弁と、
前記他方の計装ガス供給配管に設けられた他方のガス作動式三方弁と、
前記一方のガス作動式三方弁及び前記他方のガス作動式三方弁を作動させる作動ガスを前記一方のガス作動式三方弁及び前記他方のガス作動式三方弁に各々供給する作動ガス供給配管と、
前記蓄圧器の周囲に１つ以上配置されて、前記作動ガス供給配管を閉塞する熱作動式安全弁とを備え、
前記蓄圧器の周囲における温度が特定の値まで上昇したときに、前記熱作動式安全弁が前記作動ガス供給配管を開放し、前記作動ガス供給配管を介して前記一方のガス作動式三方弁及び前記他方のガス作動式三方弁に作動ガスが各々供給されるのに伴って、
前記他方のガス作動式三方弁が前記他方の計装ガス供給配管を開放し、前記他方の計装ガス供給配管を介して前記ガス作動式開閉弁に作動ガスが供給されることによって、前記ガス作動式開閉弁が前記水素供給配管を開放し、
前記一方のガス作動式三方弁が前記一方の計装ガス供給配管を開放し、前記一方の計装ガス供給配管を介して前記ガス作動式開閉弁に作動ガスが供給されることによって、前記ガス作動式安全弁が前記水素放出配管を開放し、
前記蓄圧器内の水素が前記水素放出配管を介して外部へと放出されることを特徴とする移動式水素供給設備。
〔４〕 前記計装ガスが圧縮空気であることを特徴とする前記〔３〕に記載の移動式水素供給設備。
〔５〕 前記作動ガスを貯留するガスタンクを備え、
前記作動ガス供給配管は、前記ガスタンクと接続されていることを特徴とする前記〔１〕～〔４〕の何れか一項に記載の移動式水素供給設備。
〔６〕 前記作動ガスが圧縮空気であることを特徴とする前記〔１〕～〔５〕の何れか一項に記載の移動式水素供給設備。
〔１〕 水素を供給する設備として移動可能とされた移動式水素供給設備であって、
水素を蓄圧した状態で貯留する蓄圧器と、
前記蓄圧器に貯留された水素を車両に搭載された車載タンクに充填するディスペンサと、
前記蓄圧器から前記ディスペンサへと水素を供給する水素供給配管と、
前記水素供給配管から分岐して設けられた水素放出配管と、
前記水素放出配管を閉塞するガス作動式安全弁と、
前記ガス作動式安全弁を作動させる作動ガスを前記ガス作動式安全弁に供給する作動ガス供給配管と、
前記蓄圧器の周囲に１つ以上配置されて、前記作動ガス供給配管を閉塞する熱作動式安全弁とを備え、
前記蓄圧器の周囲が特定の温度まで上昇したときに、前記熱作動式安全弁が前記作動ガス供給配管を開放し、前記作動ガス供給配管を介して前記ガス作動式安全弁に作動ガスが供給されることによって、前記ガス作動式安全弁が前記水素放出配管を開放し、前記蓄圧器内の水素が前記水素放出配管を介して外部へと放出されることを特徴とする移動式水素供給設備。
〔２〕 前記水素供給配管を開閉する１つ以上の開閉弁を備え、
前記水素放出配管は、前記水素供給配管の前記開閉弁よりも前記蓄圧器側から分岐して設けられていることを特徴とすることを特徴とする前記〔１〕に記載の移動式水素供給設備。
〔３〕 水素を供給する設備として移動可能とされた移動式水素供給設備であって、
水素を蓄圧した状態で貯留する蓄圧器と、
前記蓄圧器に貯留された水素を車両に搭載された車載タンクに充填するディスペンサと、
前記蓄圧器から前記ディスペンサへと水素を供給する水素供給配管と、
前記水素供給配管から分岐して設けられた水素放出配管と、
前記水素放出配管を閉塞するガス作動式安全弁と、
前記蓄圧器と前記水素放出配管との間に配置されて、前記水素供給配管を開閉するガス作動式開閉弁と、
前記ガス作動式安全弁を作動させる計装ガスを前記ガス作動式安全弁に供給する一方の計装ガス供給配管と、
前記ガス作動式開閉弁を作動させる計装ガスを前記ガス作動式開閉弁に供給する他方の計装ガス供給配管と、
前記一方の計装ガス供給配管に設けられた一方のガス作動式三方弁と、
前記他方の計装ガス供給配管に設けられた他方のガス作動式三方弁と、
前記一方のガス作動式三方弁及び前記他方のガス作動式三方弁を作動させる作動ガスを前記一方のガス作動式三方弁及び前記他方のガス作動式三方弁に各々供給する作動ガス供給配管と、
前記蓄圧器の周囲に１つ以上配置されて、前記作動ガス供給配管を閉塞する熱作動式安全弁とを備え、
前記蓄圧器の周囲における温度が特定の値まで上昇したときに、前記熱作動式安全弁が前記作動ガス供給配管を開放し、前記作動ガス供給配管を介して前記一方のガス作動式三方弁及び前記他方のガス作動式三方弁に作動ガスが各々供給されるのに伴って、
前記他方のガス作動式三方弁が前記他方の計装ガス供給配管を開放し、前記他方の計装ガス供給配管を介して前記ガス作動式開閉弁に作動ガスが供給されることによって、前記ガス作動式開閉弁が前記水素供給配管を開放し、
前記一方のガス作動式三方弁が前記一方の計装ガス供給配管を開放し、前記一方の計装ガス供給配管を介して前記ガス作動式開閉弁に作動ガスが供給されることによって、前記ガス作動式安全弁が前記水素放出配管を開放し、
前記蓄圧器内の水素が前記水素放出配管を介して外部へと放出されることを特徴とする移動式水素供給設備。
〔４〕 前記計装ガスが圧縮空気であることを特徴とする前記〔３〕に記載の移動式水素供給設備。
〔５〕 前記作動ガスを貯留するガスタンクを備え、
前記作動ガス供給配管は、前記ガスタンクと接続されていることを特徴とする前記〔１〕～〔４〕の何れか一項に記載の移動式水素供給設備。
〔６〕 前記作動ガスが圧縮空気であることを特徴とする前記〔１〕～〔５〕の何れか一項に記載の移動式水素供給設備。
【発明の効果】
【0013】
以上のように、本発明によれば、安全性に優れ、なお且つ、コストの低減が可能な移動式水素供給設備を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
先ず、本発明の第１の実施形態として、例えば図１に示す移動式水素ステーション１Ａについて説明する。
なお、図１は、移動式水素ステーション１Ａの構成を示す系統図である。
（第１の実施形態）
先ず、本発明の第１の実施形態として、例えば図１に示す移動式水素ステーション１Ａについて説明する。
なお、図１は、移動式水素ステーション１Ａの構成を示す系統図である。
【0016】
本実施形態の移動式水素ステーション１Ａは、水素Ｈを供給する設備として、例えばトレーラーやトラックなどの車両により移動可能とされた移動式水素供給設備である。
【0017】
具体的に、この移動式水素ステーション１Ａは、図１に示すように、蓄圧器２と、ディスペンサ３と、水素供給配管４と、冷凍機５と、第１の水素放出配管６及び第２の水素放出配管７と、第１のガス作動式安全弁８及び第２のガス作動式安全弁９と、作動ガス供給配管１０と、ガスタンク１１と、熱作動式安全弁１２と、第１のガス作動式開閉弁１３及び第２のガス作動式開閉弁１４と、第１の計装ガス供給配管１５、第２の計装ガス供給配管１６及び第３の計装ガス供給配管１７と、第１の電磁弁１８、第２の電磁弁１９及び第３の電磁弁２０と、制御部２１と、圧力計２２と、圧力放出配管２３と、バネ式安全弁２４とを備えている。
【0018】
蓄圧器２は、圧縮機（図示せず。）により圧縮された高圧の水素Ｈを蓄圧した状態で貯留する耐圧容器（タンク）である。なお、蓄圧器２は、高圧の水素Ｈを蓄圧することができるものであればよく、その材質や形状等については特に限定されるものではない。
【0019】
ディスペンサ３は、蓄圧器２に貯留された水素Ｈを、例えばＦＣＶなどの車両１００に搭載された車載タンク１０１に充填するものであり、蓄圧器２と水素供給配管４を介して接続されている。
【0020】
ディスペンサ３は、車両Ｂ側のレセプタクル１０２に対して着脱自在に接続されるノズル３ａと、ノズル３ａに接続されたホース３ｂとを有している。ディスペンサ３は、レセプタクル１０２にノズル３ａを差し込むことによって互いに接続した状態とし、蓄圧器２と車載タンク１０１との間の差圧によって、蓄圧器２から水素供給配管４を介して供給される水素Ｈを車載タンク１０１に充填する。
【0021】
水素供給配管４は、蓄圧器２からディスペンサ３へと水素Ｈを供給する配管であり、蓄圧器２とディスペンサ３との間を接続している。
【0022】
冷凍機５は、プレクーラとして、蓄圧器２から水素供給配管４を介してディスペンサ３に供給される水素Ｈを予め冷却（プレクール）するものであり、水素供給配管４のディスペンサ３よりも上流側に設けられている。本実施形態では、水素供給配管４のディスペンサ３と第２のガス作動式開閉弁１４との間に冷凍機５が設けられている。
【0023】
本実施形態の移動式水素ステーション１Ａでは、この冷凍機５により水素Ｈを約－４０℃に冷却することで、ディスペンサ３側から供給される水素Ｈを車両１００の車載タンク１０１に急速に充填（急速充填）することが可能となっている。
【0024】
第１の水素放出配管６及び第２の水素放出配管７は、蓄圧器２内の水素Ｈを外部へと放出（大気放出）するための配管であり、それぞれ水素供給配管４から分岐して設けられている。このうち、第１の水素放出配管６は、水素供給配管４の蓄圧器２と第１のガス作動式開閉弁１３との間から分岐して設けられている。一方、第２の水素放出配管７は、水素供給配管４の第１のガス作動式開閉弁１３と第２のガス作動式開閉弁１４との間から分岐して設けられている。また、第１の水素放出配管６及び第２の水素放出配管７の水素Ｈを外部へと放出（大気放出）する開口端部（出口）は、法で定められた、本供給設備の上部に配置されている。
【0025】
第１のガス作動式安全弁８は、非作動時に閉塞した状態から、作動時に作動ガスＧ１である圧縮空気の圧力によって開放される空動弁である。第１のガス作動式安全弁８は、第１の水素放出配管６に設けられて、この第１の水素放出配管６を非作動時に閉塞している。
【0026】
第２のガス作動式安全弁９は、非作動時に閉塞した状態から、作動時に計装ガスＧ２である圧縮空気の圧力によって開放される空動弁である。第２のガス作動式安全弁９は、第２の水素放出配管７に設けられて、この第２の水素放出配管７を非作動時に閉塞している。
【0027】
作動ガス供給配管１０は、第１のガス作動式安全弁８に作動ガスＧ１を供給するための配管であり、第１のガス作動式安全弁８の作動部と接続されている。
【0028】
ガスタンク１１は、作動ガスＧ１を貯留する耐圧容器であり、作動ガス供給配管１０と接続されている。ガスタンク１１には、第１のガス作動式安全弁８を作動させるのに十分な圧力の圧縮空気が充填されている。また、ガスタンク１１は、火災等の熱の影響を受けない材料、配置となっている。
【0029】
熱作動式安全弁１２は、非作動時に閉塞した状態から、温度上昇時（作動時）に自動的に開放される安全弁である。熱作動式安全弁１２は、作動ガス供給配管１０に設けられて、この作動ガス供給配管１０を非作動時に閉塞している。
【0030】
熱作動式安全弁１２には、例えば火災等の熱により金属性の溶栓が溶けて安全弁が作動する「溶栓式」と、火災等の熱によりガラス製の容器内に封入された液体が膨張し、ガラスが割れることにより安全弁が作動する「ガラス玉式」とがあり、何れの方式のものを用いることができる。なお、本実施形態では、熱作動式安全弁１２として、溶栓式のものを用いている。
【0031】
ところで、蓄圧器２には、「適切な位置に、一定以下の温度で作動する熱作動式安全弁１２を設けること」が義務付けられている。また、熱作動式安全弁１２は、「蓄圧器２の長手方向に１．６５ｍｍ以内毎に１つ設置することとし、その設置位置は蓄圧器２の直近とすること」が定められている。熱作動式安全弁１２は、これらの要件を満たすように、蓄圧器２の周囲に１つ以上（本実施形態では２つ）配置されている。
【0032】
熱作動式安全弁１２を２つ以上（複数）配置した場合、作動ガス供給配管１０は、熱作動式安全弁１２毎に並列して配置される。また、各作動ガス供給配管１０の一端側が互いに合流しながら、第１のガス作動式安全弁８の作動部と共通に接続されている。また、各作動ガス供給配管１０の他端側が互いに合流しながら、ガスタンク１１と共通に接続されている。
【0033】
第１のガス作動式開閉弁１３及び第２のガス作動式開閉弁１４は、計装ガスＧ２の圧力により開閉される自動弁である。このうち、第１のガス作動式開閉弁１３は、水素供給配管４の第１の水素放出配管６と第２の水素放出配管７との間に設けられて、この第２の水素放出配管７を開閉する。一方、第２のガス作動式開閉弁１４は、水素供給配管４の第２の水素放出配管７と冷凍機５との間に設けられて、この第２の水素放出配管７を開閉する。
【0034】
第１の計装ガス供給配管１５は、第１のガス作動式開閉弁１３に計装ガスＧ２を供給するための配管であり、第１のガス作動式開閉弁１３の作動部と接続されている。第２の計装ガス供給配管１６は、第２のガス作動式開閉弁１４に計装ガスＧ２を供給するための配管であり、第２のガス作動式開閉弁１４の作動部と接続されている。第３の計装ガス供給配管１７は、第２のガス作動式安全弁９に計装ガスＧ２を供給するための配管であり、第２のガス作動式安全弁９の作動部と接続されている。
【0035】
第１の電磁弁１８、第２の電磁弁１９及び第３の電磁弁２０は、電気的な駆動により開閉される自動弁である。このうち、第１の電磁弁１８は、第１の計装ガス供給配管１５に設けられて、この第１の計装ガス供給配管１５を開閉する。一方、第２の電磁弁１９は、第２の計装ガス供給配管１６に設けられて、この第２の計装ガス供給配管１６を開閉する。一方、第３の電磁弁２０は、第３の計装ガス供給配管１７に設けられて、この第３の計装ガス供給配管１７を開閉する。
【0036】
制御部２１は、第１の電磁弁１８、第２の電磁弁１９及び第３の電磁弁２０と電気的に接続されて、これら第１の電磁弁１８、第２の電磁弁１９及び第３の電磁弁２０の作動を制御する制御信号を出力する。
【0037】
圧力計２２は、水素供給配管４内の圧力を測定するものであり、水素供給配管４の第２の水素放出配管７と第２のガス作動式開閉弁１４との間に設けられている。圧力計２２には、圧力伝送器が用いられている。但し、圧力計２２については、圧力の測定が可能なものであればよく、これに必ずしも限定されるものではない。圧力計２２によって測定された水素Ｈの圧力値は、蓄圧器２内の圧力と略一致する。また、圧力計２２は、制御部２１と電気的に接続されており、その圧力の測定値（測定信号）を制御部２１へと送信（伝送）する。
【0038】
制御部２１は、受信した圧力の測定値を参照しながら、第１の電磁弁１８、第２の電磁弁１９及び第３の電磁弁２０の作動を制御し、第１のガス作動式開閉弁１３及び第２のガス作動式開閉弁１４を開閉する制御、並びに、第２のガス作動式安全弁９を開放する制御を行う。
【0039】
圧力放出配管２３は、蓄圧器２内の圧力（水素Ｈ）を外部へと放出（大気放出）するための配管であり、水素供給配管４上に設けられている第１の水素放出配管６と第２の水素放出配管７との間に位置する水素供給配管４から分岐して設けられている。また、圧力放出配管２３の圧力（水素Ｈ）を外部へと放出（大気放出）する開口端部（出口）は、法で定められた、本供給設備の上部に配置されている。
【0040】
バネ式安全弁２４は、非作動時にバネ力により閉塞した状態から、圧力上昇時（作動時）にバネ力に抗して自動的に開放される安全弁である。バネ式安全弁２４は、圧力放出配管２３に設けられて、この圧力放出配管２３を非作動時に閉塞している。
【0041】
以上のような構成を有する本実施形態の移動式水素ステーション１Ａでは、車両１００側のレセプタクル１０２にディスペンサ３側のノズル３ａを差し込むことによって、互いに接続した状態とする。この状態で、ディスペンサ３側から供給される水素Ｈを車両１００の車載タンク１０１に充填することが可能となっている。
【0042】
具体的には、車両１００側のレセプタクル１０２にディスペンサ３側のノズル３ａを接続した後に、車両１００側の開閉弁（図示せず。）を開放する。その後、制御部２１からの制御信号により作動した第１の電磁弁１８及び第２の電磁弁１９が第１の計装ガス供給配管１５及び第２の計装ガス供給配管１６を開放する。
【0043】
このとき、第１の計装ガス供給配管１５及び第２の計装ガス供給配管１６を介して第１のガス作動式開閉弁１３及び第２のガス作動式開閉弁１４に計装ガスＧ２が供給される。また、この計装ガスＧ２の圧力により作動した第１のガス作動式開閉弁１３及び第２のガス作動式開閉弁１４が水素供給配管４を開放する。
【0044】
これにより、蓄圧器２と車載タンク１０１との間の差圧によって、蓄圧器２に貯留された水素Ｈが水素供給配管４を介してディスペンサ３から車両１００へと供給され、車載タンク１０１に水素Ｈが充填されることになる（これを「差圧充填」という。）。
【0045】
また、本実施形態の移動式水素ステーション１Ａでは、圧力計２２により測定された水素供給配管４内における圧力が特定の値（例えば９３ＭＰａ）まで上昇したときに、制御部２１からの制御信号により作動した第３の電磁弁２０が第３の計装ガス供給配管１７を開放する。
【0046】
このとき、第３の計装ガス供給配管１７を介して第２のガス作動式安全弁９に計装ガスＧ２が供給される。また、この計装ガスＧ２の圧力により作動した第２のガス作動式安全弁９が第２の水素放出配管７を開放する。
【0047】
これにより、水素供給配管４内の水素Ｈが第２の水素放出配管７を介して外部へと放出されるため、蓄圧器２内における水素Ｈの過度な圧力上昇を防ぐことが可能である。また、このような蓄圧器２内の圧力が上昇した場合に、蓄圧器２内の圧力を開放する経路を設けることで、保安距離を短くすることが可能である。
【0048】
また、本実施形態の移動式水素ステーション１Ａでは、水素供給配管４内における圧力が特定の値（例えば９９ＭＰａ）まで上昇したときに、バネ式安全弁２４が圧力放出配管２３を自動で開放する。これにより、水素供給配管４内の水素Ｈが圧力放出配管２３を介して外部へと放出されるため、蓄圧器２内における水素Ｈの過度な圧力上昇を防ぐことが可能である。なお、バネ式安全弁２４の設置については、法的に義務付けられている。
【0049】
ところで、本実施形態の移動式水素ステーション１Ａでは、火災等の発生により蓄圧器２の周囲が特定の温度（例えば１００℃付近）まで上昇したときに、熱作動式安全弁１２の溶栓が溶けることで、この熱作動式安全弁１２が作動ガス供給配管１０を開放する。
【0050】
このとき、ガスタンク１１に貯留された作動ガスＧ１が作動ガス供給配管１０を介して第１のガス作動式安全弁８に供給される。また、この作動ガスＧ１の圧力により作動した第１のガス作動式安全弁８が第１の水素放出配管６を開放する。これにより、蓄圧器２内の水素Ｈが第１の水素放出配管６を介して外部へと放出されるため、火災等の発生における蓄圧器２の安全性を確保することが可能である。
【0051】
以上のように、本実施形態の移動式水素ステーション１Ａでは、上述した作動ガス供給配管１０に熱作動式安全弁１２を設けた構成となるため、配管の継手部や接続部などから水素Ｈが漏洩することがない。また、熱作動式安全弁１２及び作動ガス供給配管１０が高圧ガス設備とはならないため、これらの選定費用や製作費用等を削減することが可能である。さらに、交換や点検等の際に、納期を短縮したり申請届出等の法的手続きを簡素化したりすることが可能である。
【0052】
したがって、本実施形態の移動式水素ステーション１Ａは、安全性に優れ、なお且つ、コストを低減することが可能である。
【0053】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態として、例えば図２に示す移動式水素ステーション１Ｂについて説明する。
なお、図２は、移動式水素ステーション１Ｂの構成を示す系統図である。また、以下の説明では、上記移動式水素ステーション１Ａと同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
次に、本発明の第２の実施形態として、例えば図２に示す移動式水素ステーション１Ｂについて説明する。
なお、図２は、移動式水素ステーション１Ｂの構成を示す系統図である。また、以下の説明では、上記移動式水素ステーション１Ａと同等の部位については、説明を省略すると共に、図面において同じ符号を付すものとする。
【0054】
本実施形態の移動式水素ステーション１Ｂは、図２に示すように、上記移動式水素ステーション１Ａの構成のうち、第１の水素放出配管６及び第１のガス作動式安全弁８を省略した構成となっている。
【0055】
一方、本実施形態の移動式水素ステーション１Ｂは、上記移動式水素ステーション１Ａの構成に加えて、第１のガス作動式三方弁２５及び第２のガス作動式三方弁２６とを備えた構成となっている。
【0056】
第１のガス作動式三方弁２５及び第２のガス作動式三方弁２６は、作動ガスＧ１の圧力により、作動ガスＧ１と計装ガスＧ２との流路の切り替えを行う自動弁である。このうち、第１のガス作動式三方弁２５は、一方のガス作動式三方弁として、一方の計装ガス供給配管となる第３の計装ガス供給配管１７に設けられている。すなわち、この第１のガス作動式三方弁２５の３つの接続部のうち、１つ目の接続部に第３の電磁弁２０と接続された第３の計装ガス供給配管１７の入側が接続され、２つ目の接続部に第２のガス作動式安全弁９と接続された第３の計装ガス供給配管１７の出側が接続されている。
【0057】
一方、第２のガス作動式三方弁２６は、他方のガス作動式三方弁として、他方の計装ガス供給配管となる第１の計装ガス供給配管１５に設けられている。すなわち、この第２のガス作動式三方弁２６の３つの接続部のうち、１つ目の接続部に第１の電磁弁１８と接続された第１の計装ガス供給配管１５の入側が接続され、２つ目の接続部に第１のガス作動式開閉弁１３と接続された第１の計装ガス供給配管１５の出側が接続されている。
【0058】
作動ガス供給配管１０は、熱作動式安全弁１２毎に並列して配置された各作動ガス供給配管１０の一端側が互いに合流した後に、第１のガス作動式三方弁２５側に向けて分岐された第１の作動ガス供給配管１０ａと、第２のガス作動式三方弁２６側に向けて分岐された第２の作動ガス供給配管１０ｂとを有している。
【0059】
第１の作動ガス供給配管１０ａは、第１のガス作動式三方弁２５の作動部と３つ目の接続部とに分岐して接続されている。第２の作動ガス供給配管１０ｂは、第２のガス作動式三方弁２６の作動部と３つ目の接続部とに分岐して接続されている。
【0060】
以上のような構成を有する本実施形態の移動式水素ステーション１Ｂでは、車両１００側のレセプタクル１０２にディスペンサ３側のノズル３ａを差し込むことによって、互いに接続した状態とする。この状態で、ディスペンサ３側から供給される水素Ｈを車両１００の車載タンク１０１に充填することが可能となっている。
【0061】
具体的には、車両１００側のレセプタクル１０２にディスペンサ３側のノズル３ａを接続した後に、車両１００側の開閉弁（図示せず。）を開放する。その後、制御部２１からの制御信号により作動した第１の電磁弁１８及び第２の電磁弁１９が第１の計装ガス供給配管１５及び第２の計装ガス供給配管１６を開放する。
【0062】
このとき、第２のガス作動式三方弁２６は、第１の計装ガス供給配管１５の入側及び出側を開放し、且つ、第２の作動ガス供給配管１０ｂの入側を閉塞している。これにより、第１の計装ガス供給配管１５を介して第１のガス作動式開閉弁１３に計装ガスＧ２が供給される。また、この計装ガスＧ２の圧力により作動した第１のガス作動式開閉弁１３が水素供給配管４を開放する。
【0063】
一方、第２の計装ガス供給配管１６を介して第２のガス作動式開閉弁１４に計装ガスＧ２が供給される。また、この計装ガスＧ２の圧力により作動した第２のガス作動式開閉弁１４が水素供給配管４を開放する。
【0064】
これにより、蓄圧器２と車載タンク１０１との間の差圧によって、蓄圧器２に貯留された水素Ｈが水素供給配管４を介してディスペンサ３から車両１００へと供給され、車載タンク１０１に水素Ｈが充填されることになる。
【0065】
また、本実施形態の移動式水素ステーション１Ｂでは、圧力計２２により測定された水素供給配管４内における圧力が特定の値（例えば９３ＭＰａ）まで上昇したときに、制御部２１からの制御信号により作動した第３の電磁弁２０が第３の計装ガス供給配管１７を開放する。
【0066】
このとき、第１のガス作動式三方弁２５は、第３の計装ガス供給配管１７の入側及び出側を開放し、且つ、第１の作動ガス供給配管１０ａを閉塞している。これにより、第３の計装ガス供給配管１７を介して第２のガス作動式安全弁９に計装ガスＧ２が供給される。また、この計装ガスＧ２の圧力により作動した第２のガス作動式安全弁９が第２の水素放出配管７を開放する。
【0067】
したがって、この第２の水素放出配管７を介して水素供給配管４内の水素Ｈが外部へと放出されるため、蓄圧器２内における水素Ｈの過度な圧力上昇を防ぐことが可能である。また、このような蓄圧器２内の圧力が上昇した場合に、蓄圧器２内の圧力を開放する経路を設けることで、保安距離を短くすることが可能である。
【0068】
また、本実施形態の移動式水素ステーション１Ｂでは、水素供給配管４内における圧力が特定の値（例えば９９ＭＰａ）まで上昇したときに、バネ式安全弁２４が圧力放出配管２３を自動で開放する。これにより、水素供給配管４内の水素Ｈが圧力放出配管２３を介して外部へと放出されるため、蓄圧器２内における水素Ｈの過度な圧力上昇を防ぐことが可能である。
【0069】
ところで、本実施形態の移動式水素ステーション１Ｂでは、火災等の発生により蓄圧器２の周囲が特定の温度（例えば１００℃付近）まで上昇したときに、熱作動式安全弁１２の溶栓が溶けることで、この熱作動式安全弁１２が作動ガス供給配管１０を開放する。
【0070】
このとき、ガスタンク１１に貯留された作動ガスＧ１が第２の作動ガス供給配管１０ｂを介して第２のガス作動式三方弁２６に供給される。また、この作動ガスＧ１の圧力により作動した第２のガス作動式三方弁２６が第１の計装ガス供給配管１５の入側を閉塞し、且つ、第２の作動ガス供給配管１０ｂの入側を開放する。
【0071】
これにより、ガスタンク１１に貯留された作動ガスＧ１が第２の作動ガス供給配管１０ｂから第１の計装ガス供給配管１５の出側を介して第１のガス作動式開閉弁１３に供給される。また、この作動ガスＧ１の圧力により作動した第１のガス作動式開閉弁１３が水素供給配管４を開放する。
【0072】
一方、ガスタンク１１に貯留された作動ガスＧ１が第１の作動ガス供給配管１０ａを介して第１のガス作動式三方弁２５に供給される。また、この作動ガスＧ１の圧力により作動した第１のガス作動式三方弁２５が第３の計装ガス供給配管１７の入側を閉塞し、且つ、第１の作動ガス供給配管１０ａの入側を開放する。
【0073】
これにより、ガスタンク１１に貯留された作動ガスＧ１が第１の作動ガス供給配管１０ａから第３の計装ガス供給配管１７の出側を介して第２のガス作動式安全弁９に供給される。また、この作動ガスＧ１の圧力により作動した第２のガス作動式安全弁９が第２の水素放出配管７を開放する。
【0074】
したがって、この第２の水素放出配管７を介して蓄圧器２内の水素Ｈが外部へと放出されるため、火災等の発生における蓄圧器２の安全性を確保することが可能である。
【0075】
以上のように、本実施形態の移動式水素ステーション１Ｂでは、上述した作動ガス供給配管１０に熱作動式安全弁１２を設けた構成となるため、配管の継手部や接続部などから水素Ｈが漏洩することがない。また、熱作動式安全弁１２及び作動ガス供給配管１０が高圧ガス設備とはならないため、これらの選定費用や製作費用等を削減することが可能である。さらに、交換や点検等の際に、納期を短縮したり申請届出等の法的手続きを簡素化したりすることが可能である。
【0076】
また、本実施形態の移動式水素ステーション１Ｂでは、上述した圧力上昇時に計装ガスＧ２の作動により第２のガス作動式安全弁９を開放するだけでなく、火災等の発生時に作動ガスＧ１に作動により第２のガス作動式安全弁９を開放することが可能である。
【0077】
したがって、本実施形態の移動式水素ステーション１Ｂは、上記移動式水素ステーション１Ａと同様に、安全性に優れ、なお且つ、コストを低減することが可能である。
【0078】
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、移動式水素ステーションに本発明を適用した場合を例示しているが、高圧ガスを供給する設備として移動可能とされた移動式水素供給設備に対して本発明を幅広く適用することが可能である。
例えば、上記実施形態では、移動式水素ステーションに本発明を適用した場合を例示しているが、高圧ガスを供給する設備として移動可能とされた移動式水素供給設備に対して本発明を幅広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【0079】
１Ａ，１Ｂ…移動式水素ステーション（移動式水素供給設備） ２…蓄圧器 ３…ディスペンサ ４…水素供給配管 ５…冷凍機 ６…第１の水素放出配管 ７…第２の水素放出配管 ８…第１のガス作動式安全弁 ９…第２のガス作動式安全弁 １０…作動ガス供給配管 １１…ガスタンク １２…熱作動式安全弁 １３…第１のガス作動式開閉弁 １４…第２のガス作動式開閉弁 １５…第１の計装ガス供給配管（他方の計装ガス供給配管） １６…第２の計装ガス供給配管 １７…第３の計装ガス供給配管（一方の計装ガス供給配管） １８…第１の電磁弁 １９…第２の電磁弁 ２０…第３の電磁弁 ２１…制御部 ２２…圧力計 ２３…圧力放出配管 ２４…バネ式安全弁 ２５…第１のガス作動式三方弁（一方のガス作動式三方弁） ２６…第２のガス作動式三方弁（他方のガス作動式三方弁） Ｇ１…作動ガス Ｇ２…計装ガス Ｈ…水素
【図1】
【図2】