特開 2024-100164 燃料供給装置

(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】P2024100164

(43)【公開日】2024-07-26

(54)【発明の名称】燃料供給装置

(51)【国際特許分類】

   B60P 3/00 20060101AFI20240719BHJP

   F23K 5/08 20060101ALI20240719BHJP

   B67D 7/04 20100101ALI20240719BHJP

   C01B 3/04 20060101ALI20240719BHJP

   F02D 19/06 20060101ALI20240719BHJP

   F02M 21/02 20060101ALI20240719BHJP

   F02M 21/06 20060101ALI20240719BHJP

【ＦＩ】

B60P3/00 Z

F23K5/08 Z

B67D7/04 Z

C01B3/04 B

F02D19/06 Z

F02M21/02 U

F02M21/06 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023003951

(22)【出願日】2023-01-13

(71)【出願人】

【識別番号】000116574

【氏名又は名称】愛三工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 啓太

(72)【発明者】

【氏名】大坪 尚充

(72)【発明者】

【氏名】武関 尚人

(72)【発明者】

【氏名】中尾 洋一

(72)【発明者】

【氏名】大谷 元希

(72)【発明者】

【氏名】藤村 修

(72)【発明者】

【氏名】近藤 雅敦

【テーマコード（参考）】

3E083

3G092

3K068

【Ｆターム（参考）】

3E083AA07

3G092AB09

3G092AB19

3K068AA05

3K068AA11

3K068AB04

3K068AB23

3K068AB35

(57)【要約】

【課題】様々な供給先で様々な態様の燃料を供給することができる技術を提供する。
【解決手段】燃料供給装置は、移動体と、移動体に搭載されたアンモニア処理装置であって、原料のアンモニアを処理して複数の態様の燃料を生成するアンモニア処理装置と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体と、
前記移動体に搭載されたアンモニア処理装置であって、原料のアンモニアを処理して複数の態様の燃料を生成するアンモニア処理装置と、を備える燃料供給装置。

【請求項2】

請求項１に記載の燃料供給装置であって、
前記移動体は、車両、船舶、航空機、又はロケットである、燃料供給装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の燃料供給装置であって、
前記複数の態様の燃料は、液体アンモニア、気体アンモニア、水素ガス、気体アンモニアと水素ガスの混合気体、及び電気のうちの少なくとも２つを含む、燃料供給装置。

【請求項4】

請求項１又は２に記載の燃料供給装置であって、
前記移動体は、前記アンモニア処理装置により生成される燃料をエネルギー源として移動する、燃料供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示する技術は、燃料供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、燃料供給スタンドにおいて、アンモニアを水素に変換し、この水素を自動車へ供給する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２００９－５４２５６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の技術では、燃料供給スタンドにおいて水素を供給するだけなので、特定の供給先において特定の燃料だけしか供給することができない。そこで本明細書は、様々な供給先で様々な態様の燃料を供給することができる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本技術の第１の態様では、燃料供給装置が、移動体と、前記移動体に搭載されたアンモニア処理装置であって、原料のアンモニアを処理して複数の態様の燃料を生成するアンモニア処理装置と、を備える。

【0006】

この構成によれば、移動体により様々な供給先に移動することにより様々な供給先で燃料を供給することができる。また、アンモニア処理装置により複数の態様の燃料を生成することにより様々な態様の燃料を供給先に供給することができる。また、１つの移動体により様々な態様の燃料を供給先に供給することができるので、燃料に応じた運搬手段を製造する必要がない。

【0007】

第２の態様では、上記第１の態様において、前記移動体は、車両、船舶、航空機、又はロケットであってもよい。この構成によれば、供給先に応じた最適な移動体により燃料を供給することができる。

【0008】

第３の態様では、上記第１又は第２の態様において、前記複数の態様の燃料は、液体アンモニア、気体アンモニア、水素ガス、気体アンモニアと水素ガスの混合気体、及び電気のうちの少なくとも２つを含んでもよい。この構成によれば、アンモニア由来の複数の態様の燃料を供給することができる。

【0009】

第４の態様では、上記第１から第３の態様のいずれかにおいて、前記移動体は、前記アンモニア処理装置により生成される燃料をエネルギー源として移動してもよい。この構成によれば、移動体に燃料を供給する必要がなく、移動体が長時間移動し続けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施例の燃料供給装置の概略構成を示す図。

【図2】実施例のアンモニア処理装置の概略構成を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

実施例の燃料供給装置２について図面を参照して説明する。図１に示すように、燃料供給装置２は、移動体４（例えばトラック）と、移動体４に搭載されたアンモニア処理装置１０とを備えている。アンモニア処理装置１０が搭載される移動体４は、例えば、車両、船舶、航空機、又はロケット等である。移動体４の種類は特に限定されない。

【0012】

アンモニア処理装置１０について説明する。図２に示すように、アンモニア処理装置１０は、原料タンク１２と、複数の流体通路（１４、１６、１８、・・・）とを備えている。原料タンク１２は、燃料を生成するための原料である液体アンモニアを貯蔵している。原料タンク１２には、液体アンモニア通路１４の上流端が接続されている。原料タンク１２に貯蔵されている液体アンモニアが液体アンモニア通路１４を流れる。液体アンモニア通路１４の下流端は、第１供給通路２４と、第２供給通路２６と、第３供給通路２８に分岐している。液体アンモニア通路１４は、原料タンク１２内の液体アンモニアを第１供給通路２４と、第２供給通路２６と、第３供給通路２８に供給する。

【0013】

液体アンモニア通路１４には、上流側から順に、第１遮断弁５０と、ポンプ５２と、第２遮断弁５４と、第１調圧弁５６が設けられている。第１遮断弁５０とポンプ５２の間の液体アンモニア通路１４には、第１分岐通路１６の上流端と、リターン通路１８の下流端が接続されている。第１分岐通路１６の下流端は、第１気化器５８に接続されている。第１分岐通路１６は、液体アンモニア通路１４を流れる液体アンモニアの一部を第１気化器５８へ供給する。

【0014】

第１遮断弁５０は、液体アンモニア通路１４と第１分岐通路１６との接続部分１６ａよりも上流側の液体アンモニア通路１４を開閉する。ポンプ５２は、液体アンモニア通路１４の上流側から下流側へ液体アンモニアを圧送する。第２遮断弁５４は、ポンプ５２と第１調圧弁５６の間の液体アンモニア通路１４を開閉する。

【0015】

第１調圧弁５６は、液体アンモニア通路１４を流れる液体アンモニアの圧力を調整する。第１調圧弁５６は、第１調圧弁５６よりも下流側へ送られる液体アンモニアの圧力を調整する。第１調圧弁５６は、例えば三方弁から構成されおり、リターン通路１８の上流端が第１調圧弁５６に接続されている。第１調圧弁５６は、液体アンモニア通路１４を流れる液体アンモニアの一部をリターン通路１８へ送ることにより液体アンモニアの圧力を調整する。

【0016】

リターン通路１８の下流端は、ポンプ５２よりも上流側かつ第１遮断弁５０よりも下流側の液体アンモニア通路１４に接続されている。リターン通路１８は、第１調圧弁５６を介して液体アンモニア通路１４から流入する液体アンモニアを、ポンプ５２よりも上流側かつ第１遮断弁５０よりも下流側の液体アンモニア通路１４へ還流する。

【0017】

液体アンモニア通路１４を流れた液体アンモニアは、第１供給通路２４と、第２供給通路２６と、第３供給通路２８に供給される。第１供給通路２４は、燃料の供給先（例えば第１供給先２４ｘ）に液体アンモニアを供給するための通路である。第１供給通路２４には、上流側から順に、第１調量弁６８と、第３遮断弁７０が設けられている。第１供給通路２４の下流端は、例えば第１供給具２４ｔを介して第１供給先２４ｘに接続される。

【0018】

第１調量弁６８は、第１供給通路２４を流れる液体アンモニアの流量を調整することにより、第１供給先２４ｘに供給される液体アンモニアの流量を調整する。第３遮断弁７０は、第１調量弁６８よりも下流側の第１供給通路２４を開閉する。第３遮断弁７０が開弁すると第１供給先２４ｘに液体アンモニアが供給される。第１供給具２４ｔは、特に限定されないが、例えばノズルやホース等を備えている。第１供給通路２４は、第１供給具２４ｔを介して、液体アンモニアを第１供給先２４ｘに供給する。第１供給通路２４では、液体アンモニアを第１供給先２４ｘに定常的に供給することができる。

【0019】

第２供給通路２６は、燃料の供給先（例えば第２供給先２６ｘ）に液体アンモニアを供給するための通路である。第２供給通路２６には、上流側から順に、第１インジェクタ７２と、第４遮断弁７４が設けられている。第２供給通路２６の下流端は、例えば第２供給具２６ｔを介して第２供給先２６ｘに接続される。

【0020】

第１インジェクタ７２は、第２供給通路２６を流れる液体アンモニアを下流側へ噴射する装置である。第４遮断弁７４は、第１インジェクタ７２よりも下流側の第２供給通路２６を開閉する。第４遮断弁７４が開弁すると、第１インジェクタ７２から噴射される液体アンモニアが第２供給先２６ｘに供給される。第２供給具２６ｔは、特に限定されないが、例えばノズルやホース等を備えている。第２供給通路２６は、第２供給具２６ｔを介して、液体アンモニアを第２供給先２６ｘに供給する。第２供給通路２６では、液体アンモニアを第２供給先２６ｘに間欠的に供給することができる。

【0021】

第３供給通路２８は、燃料の供給先（例えば第３供給先２８ｘ）に気体アンモニアを供給するための通路である。第３供給通路２８には、上流側から順に、第２気化器７６と、第５遮断弁７７が設けられている。第３供給通路２８の下流端は、例えば第３供給具２８ｔを介して第３供給先２８ｘに接続される。第２気化器７６と第５遮断弁７７の間の第３供給通路２８には、第１連絡通路３０の上流端が接続されている。

【0022】

第２気化器７６は、第３供給通路２８を流れる液体アンモニアを気化することにより気体アンモニアを生成する装置である。第５遮断弁７７は、第３供給通路２８と第１連絡通路３０との接続部分３０ａよりも下流側の第３供給通路２８を開閉する。第５遮断弁７７が開弁すると、第２気化器７６により生成された気体アンモニアが第３供給先２８ｘに供給される。第３供給具２８ｔは、特に限定されないが、例えばノズルやホース等を備えている。第３供給通路２８は、第３供給具２８ｔを介して、気体アンモニアを第３供給先２８ｘに供給する。第３供給通路２８では、気体アンモニアを第３供給先２８ｘに定常的に供給することができる。

【0023】

次に、第１気化器５８について説明する。第１気化器５８は、第１分岐通路１６から供給される液体アンモニアを気化することにより気体アンモニアを生成する装置である。第１気化器５８には、気体アンモニア通路２０の上流端が接続されている。気体アンモニア通路２０の下流端は、第４供給通路３２と、第５供給通路３４と、第６供給通路３６と、第２分岐通路２１に分岐している。気体アンモニア通路２０は、第１気化器５８により生成された気体アンモニアを第４供給通路３２と、第５供給通路３４と、第６供給通路３６と、第２分岐通路２１に供給する。

【0024】

気体アンモニア通路２０には、上流側から順に、第６遮断弁６０と、第２調圧弁６２が設けられている。第１気化器５８と第６遮断弁６０の間の気体アンモニア通路２０には、第１連絡通路３０の下流端が接続されている。第１連絡通路３０は、上述した第３供給通路２８を流れる気体アンモニアの一部を気体アンモニア通路２０へ供給する。

【0025】

第６遮断弁６０は、気体アンモニア通路２０と第１連絡通路３０との接続部分３０ｂよりも下流側の気体アンモニア通路２０を開閉する。第２調圧弁６２は、第６遮断弁６０よりも下流側の気体アンモニア通路２０を流れる気体アンモニアの圧力を調整する。第２調圧弁６２は、第２調圧弁６２よりも下流側へ送られる気体アンモニアの圧力を調整する。

【0026】

第４供給通路３２は、燃料の供給先（例えば第４供給先３２ｘ）に気体アンモニアを供給するための通路である。第４供給通路３２には、第２調量弁７８が設けられている。第４供給通路３２の下流端は、例えば第４供給具３２ｔを介して第４供給先３２ｘに接続される。

【0027】

第２調量弁７８は、第４供給通路３２を流れる気体アンモニアの流量を調整することにより、第４供給先３２ｘに供給される液体アンモニアの流量を調整する。第４供給具３２ｔは、特に限定されないが、例えばノズルやホース等を備えている。第４供給通路３２は、第４供給具３２ｔを介して、気体アンモニアを第４供給先３２ｘに供給する。第４供給通路３２では、気体アンモニアを第４供給先３２ｘに定常的に供給することができる。なお、第２調量弁７８よりも下流側の第４供給通路３２に遮断弁（不図示）が設けられていてもよい。

【0028】

第５供給通路３４は、燃料の供給先（例えば第５供給先３４ｘ）に気体アンモニアを供給するための通路である。第５供給通路３４には、第２インジェクタ８０が設けられている。第５供給通路３４の下流端は、例えば第５供給具３４ｔを介して第５供給先３４ｘに接続される。

【0029】

第２インジェクタ８０は、第５供給通路３４を流れる気体アンモニアを下流側へ噴射する装置である。第２インジェクタ８０から噴射される気体アンモニアが第５供給先３４ｘに供給される。第５供給具３４ｔは、特に限定されないが、例えばノズルやホース等を備えている。第５供給通路３４は、第５供給具３４ｔを介して、気体アンモニアを第５供給先３４ｘに供給する。第５供給通路３４では、気体アンモニアを第５供給先３４ｘに間欠的に供給することができる。なお、第２インジェクタ８０よりも下流側の第５供給通路３４に遮断弁（不図示）が設けられていてもよい。

【0030】

第６供給通路３６は、燃料の供給先（例えば第６供給先３６ｘ）に気体アンモニアを供給するための通路である。また、第６供給通路３６は、後述する第２連絡通路４０から供給される水素ガスを気体アンモニアと共に燃料の供給先（例えば第６供給先３６ｘ）に供給するための通路である。第６供給通路３６には、第７遮断弁８２が設けられている。第７遮断弁８２よりも上流側の第６供給通路３６に第２連絡通路４０の下流端が接続されている。第６供給通路３６の下流端は、例えば第６供給具３６ｔを介して第６供給先３６ｘに接続される。

【0031】

第７遮断弁８２は、第６供給通路３６と第２連絡通路４０との接続部分４０ａよりも下流側の第６供給通路３６を開閉する。第７遮断弁８２が開弁すると、気体アンモニアと水素ガスとの混合ガスが第６供給先３６ｘに供給される。第６供給具３６ｔは、特に限定されないが、例えばノズルやホース等を備えている。第６供給通路３６は、第６供給具３６ｔを介して、気体アンモニアと水素ガスの混合ガスを第６供給先３６ｘに供給する。第６供給通路３６では、気体アンモニアと水素ガスの混合ガスを第６供給先３６ｘに定常的に供給することができる。

【0032】

次に、第２分岐通路２１について説明する。第２分岐通路２１は、気体アンモニア通路２０の下流端から分岐している。第２分岐通路２１の下流端は、改質器６４に接続されている。第２分岐通路２１は、気体アンモニア通路２０を流れる気体アンモニアの一部を改質器６４へ供給する。改質器６４は、第２分岐通路２１から供給される気体アンモニアを改質することにより水素ガスを生成する装置である。

【0033】

改質器６４には、水素ガス通路２２の上流端が接続されている。水素ガス通路２２の下流端は、第７供給通路３８と第８供給通路４２に分岐している。水素ガス通路２２は、改質器６４により生成された水素ガスを第７供給通路３８と第８供給通路４２に供給する。水素ガス通路２２には第８遮断弁６６が設けられている。第８遮断弁６６は、水素ガス通路２２を開閉する。

【0034】

第７供給通路３８は、燃料の供給先（例えば第７供給先３８ｘ）に水素ガスを供給するための通路である。第７供給通路３８には、第３調量弁８４が設けられている。第７供給通路３８の下流端は、例えば第７供給具３８ｔを介して第７供給先３８ｘに接続される。第３調量弁８４よりも下流側の第７供給通路３８には、第２連絡通路４０の上流端が接続されている。第２連絡通路４０は、第７供給通路３８を流れる水素ガスの一部を第６供給通路３６へ供給する。

【0035】

第３調量弁８４は、第７供給通路３８を流れる水素ガスの流量を調整することにより、第７供給先３８ｘ及び第６供給先３６ｘに供給される水素ガスの流量を調整する。第７供給具３８ｔは、特に限定されないが、例えばノズルやホース等を備えている。第７供給通路３８は、第７供給具３８ｔを介して、水素ガスを第７供給先３８ｘに供給する。第７供給通路３８では、水素ガスを第７供給先３８ｘに定常的に供給することができる。なお、第７供給通路３８と第２連絡通路４０との接続部分４０ｂよりも下流側の第７供給通路３８に遮断弁（不図示）が設けられていてもよい。

【0036】

第８供給通路４２は、燃料の供給先（例えば第８供給先４２ｘ）に水素ガスを供給するための通路である。第８供給通路４２には、第３インジェクタ８６が設けられている。第８供給通路４２の下流端は、例えば第８供給具４２ｔを介して第８供給先４２ｘに接続される。

【0037】

第３インジェクタ８６は、第８供給通路４２を流れる水素ガスを下流側へ噴射する装置である。第３インジェクタ８６から噴射される水素ガスが第８供給先４２ｘに供給される。第８供給具４２ｔは、特に限定されないが、例えばノズルやホース等を備えている。第８供給通路４２は、第８供給具４２ｔを介して、水素ガスを第８供給先４２ｘに供給する。第８供給通路４２では、水素ガスを第８供給先４２ｘに間欠的に供給することができる。なお、第３インジェクタ８６よりも下流側の第８供給通路４２に遮断弁（不図示）が設けられていてもよい。

【0038】

上述した複数の燃料の供給先（第１供給先２４ｘ～第８供給先４２ｘ）のそれぞれは、特に限定されないが、例えば、他の移動体、発電設備、又はプラント等である。他の移動体は、例えば、車両、船舶、航空機、又はロケット等である。また、複数の供給先のそれぞれは、国内であっても国外であってもよい。また、複数の供給先のそれぞれは、異なる供給先であってもよい。また、複数の供給先のいくつかは、同じ供給先であってもよい。

【0039】

また、アンモニア処理装置１０が搭載された移動体４は、自身が搭載するアンモニア処理装置１０により生成される燃料をエネルギー源として移動してもよい。移動体４は、液体アンモニア、気体アンモニア、及び／又は水素ガスを燃料として移動可能である。

【0040】

（効果）
以上、実施例の燃料供給装置２について説明した。以上の説明から明らかなように、燃料供給装置２は、移動体４と、移動体４に搭載されたアンモニア処理装置１０であって、原料のアンモニアを処理して複数の態様の燃料を生成するアンモニア処理装置１０とを備えている。燃料供給装置２は、複数の態様の燃料を供給先に供給することができる。例えば、燃料供給装置２は、液体アンモニアを定常的又は間欠的に供給先に供給することができる。また、気体アンモニア及び水素ガスについても同様である。

【0041】

この構成によれば、移動体４により様々な供給先（例えば第１供給先２４ｘ～第８供給先４２ｘ）に移動することにより様々な供給先で燃料を供給することができる。また、アンモニア処理装置１０により複数の態様の燃料を生成することにより様々な態様の燃料を供給先に供給することができる。また、１つの移動体４により様々な態様の燃料を供給先に供給することができるので、燃料に応じた運搬手段を製造する必要がない。

【0042】

移動体４は、例えば、車両、船舶、航空機、又はロケットである。この構成によれば、供給先に応じた最適な移動体４により燃料を供給することができる。

【0043】

移動体４は、アンモニア処理装置１０により生成される燃料をエネルギー源として移動してもよい。この構成によれば、移動体４に燃料を供給する必要がなく、移動体４が長時間移動し続けることができる。

【0044】

（変形例）
（１）変形例では、上述した複数の流体通路のうちの１又は複数の流体通路を省略してもよい。例えば、燃料供給装置２は、第３供給通路２８や第１連絡通路３０を備えなくなくてもよい。

【0045】

（２）上述した実施例では、燃料供給装置２が、液体アンモニア、気体アンモニア、及び水素ガスを供給する構成であったが、この構成に限定されない。燃料供給装置２は、複数（即ち、少なくとも２つ）の態様の燃料を供給する構成であればよい。例えば、燃料供給装置２は、液体アンモニアと気体アンモニアを供給し、水素ガスを供給しない構成であってもよい。或いは、燃料供給装置２は、気体アンモニアと水素ガスとを供給し、液体アンモニアを供給しない構成であってもよい。

【0046】

（３）アンモニア処理装置１０は、電気を生成する構成を含んでいてもよい。例えば、アンモニア処理装置１０は、改質器６４により生成される水素ガスを用いて発電する燃料電池を備えていてもよい。燃料供給装置２は、燃料電池により生成される電気を供給先に供給してもよい。

【0047】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0048】

２：燃料供給装置、４：移動体、１０：アンモニア処理装置、１２：原料タンク、１４：液体アンモニア通路、１６：第１分岐通路、１８：リターン通路、２０：気体アンモニア通路、２１：第２分岐通路、２２：水素ガス通路、２４：第１供給通路、２４ｘ：第１供給先、２６：第２供給通路、２６ｘ：第２供給先、２８：第３供給通路、２８ｘ：第３供給先、３０：第１連絡通路、３２：第４供給通路、３２ｘ：第４供給先、３４：第５供給通路、３４ｘ：第５供給先、３６：第６供給通路、３６ｘ：第６供給先、３８：第７供給通路、３８ｘ：第７供給先、４０：第２連絡通路、４２：第８供給通路、４２ｘ：第８供給先、５２：ポンプ、５８：第１気化器、６４：改質器、７６：第２気化器

【図1】

【図2】