特許 7442717 水素温度制御システム、低温貯蔵装置及び低温貯蔵装置の分割温度制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-22

(45)【発行日】2024-03-04

(54)【発明の名称】水素温度制御システム、低温貯蔵装置及び低温貯蔵装置の分割温度制御方法

(51)【国際特許分類】

   F25B 9/02 20060101AFI20240226BHJP

   F25D 3/00 20060101ALI20240226BHJP

【ＦＩ】

F25B9/02 J

F25D3/00 Z

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2023075166

(22)【出願日】2023-04-28

【審査請求日】2023-04-28

(73)【特許権者】

【識別番号】592246761

【氏名又は名称】財団法人車輌研究測試中心

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136168

【弁理士】

【氏名又は名称】川上 美紀

(74)【代理人】

【識別番号】100196117

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 利恵

(72)【発明者】

【氏名】林 博煦

【審査官】五十嵐 公輔

(56)【参考文献】

【文献】特表２０２３－５１６３９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０２７４１３８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｂ ９／００－９／１４

Ｆ２５Ｄ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水素を供給すると共に、その供給された水素を利用して複数の冷却対象空間の温度を調節する、水素温度制御システムであって、膨張弁と、複数の温度調節ユニットと、制御ユニットとを含み、
前記膨張弁は、水素を通過させて、水素の圧力及び温度を下げるために用いられ、
複数の前記温度調節ユニットはそれぞれ、調整弁、熱交換器及び温度センサを備え、
該調整弁は、前記膨張弁からの水素の流量を調整し、
該熱交換器は、該調整弁と連通し、該複数の温度調節ユニットの前記熱交換器はそれぞれ、対応する複数の前記冷却対象空間内に配置され、
該複数の温度調節ユニットの前記温度センサはそれぞれ、対応する前記複数の冷却対象空間内に配置され、当該冷却対象空間の内部温度を検知し、
前記制御ユニットは、複数の前記温度調節ユニットの前記調整弁及び前記温度センサに電気接続され、
前記水素は、前記膨張弁及び複数の前記温度調節ユニットを通過して、下流流通路に流れ、
前記制御ユニットは、前記温度調節ユニットの前記温度センサから、対応する前記冷却対象空間の温度情報を受信し、それに基づいて、該温度調節ユニットの前記調整弁を制御して、水素を、対応する前記熱交換器に流すことで、当該熱交換器が対応する冷却対象空間内で熱交換を行うことを特徴とする水素温度制御システム。

【請求項2】

前記膨張弁と、複数の前記温度調節ユニットに設けられる前記調整弁と、前記下流流通路とは、順に直列接続されており、前記水素は、該膨張弁を通過した後、該複数の温度調節ユニットの前記調整弁を順に通過し、前記熱交換器を経由せずに該下流流通路に流れ、或いは、該複数の温度調節ユニットのうちの一つの前記温度調節ユニットの前記調整弁に流れて、対応する該熱交換器を経由してから該下流流通路に流れることを特徴とする請求項１に記載の水素温度制御システム。

【請求項3】

複数の逆止弁を含み、該複数の逆止弁は、直列接続されている複数の前記調整弁うちの二つの間、及び複数の前記温度調節ユニットの前記調整弁と前記下流流通路との間にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項２に記載の水素温度制御システム。

【請求項4】

複数の前記温度調節ユニットの前記熱交換器と、前記下流流通路とは、順に直列接続されており、該直列接続されている複数の熱交換器のいずれかの二つの間に、三方弁が設置されており、該三方弁は、一方の該熱交換器の流出口と、他方の該熱交換器の流入口と、当該他方の熱交換器の前記調整弁とに接続されることを特徴とする請求項２に記載の水素温度制御システム。

【請求項5】

複数のチェックバルブを含み、複数の前記チェックバルブは、直列接続されている複数の前記熱交換器のうちの二つの間、及び複数の前記温度調節ユニットの前記熱交換器と前記下流流通路との間にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項４に記載の水素温度制御システム。

【請求項6】

各前記温度調節ユニットは、前記熱交換器に隣接するように配置される少なくとも一つのファンを備え、該少なくとも一つのファンは、該熱交換器の周辺の空気と、対応する前記冷却対象空間内の空気との熱交換を促進することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の水素温度制御システム。

【請求項7】

低温貯蔵装置であって、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の水素温度制御システムと、
内部に前記複数の冷却対象空間を有するコンテナと、
水素を貯蔵し、貯蔵する水素を前記膨張弁に供給する水素供給源と、
前記下流流通路から水素を受けて電気エネルギを発生する燃料電池と、
前記燃料電池が発生する電気エネルギによって作動する循環装置と、
前記循環装置の駆動によって作動し、前記コンテナの内部を冷却する冷却システムとを含むことを特徴とする低温貯蔵装置。

【請求項8】

前記各温度調節ユニットは、前記熱交換器に隣接するように配置される少なくとも一つのファンを備え、該少なくとも一つのファンは、該熱交換器の周辺の空気と、対応する前記冷却対象空間内の空気との熱交換を促進することを特徴とする請求項７に記載の水素温度制御装置。

【請求項9】

前記コンテナの箱体は、内壁、外壁、及び該内壁と外壁との間に充填される断熱材を備え、前記熱交換器は、その熱交換パイプが該内壁に密着するように、該内壁と外壁との間に設置されることを特徴とする請求項７に記載の低温貯蔵装置。

【請求項10】

低温貯蔵装置の分割温度制御方法は、
水素を、膨張弁を通過させて、その圧力及び温度を下げるステップと、
コンテナ内の第１冷却対象空間の温度を検出するステップと、
前記第１冷却対象空間の温度と第１目標温度との間の温度差が設定温度範囲内にあるか否かを判断するステップと、
前記第１冷却対象空間の温度と前記第１目標温度との間の温度差が前記設定温度範囲内にあると判断した場合、第１調整弁を作動させて、水素を第１熱交換器に流し、当該第１熱交換器によって該第１冷却対象空間で熱交換を行うステップと、
前記コンテナ内の第２冷却対象空間の温度を検出するステップと、
前記第２冷却対象空間の温度と第２目標温度との間の温度差が設定温度範囲内にあるか否かを判断するステップと、
前記第２冷却対象空間の温度と前記第２目標温度との間の温度差が前記設定温度範囲内にあると判断した場合、第２調整弁を作動させて、水素を第２熱交換器に流し、当該第２熱交換器によって該第２冷却対象空間内で熱交換を行うステップと、を含むことを特徴とする低温貯蔵装置の分割温度制御方法。

【請求項11】

前記低温貯蔵装置の分割温度制御方法においては、前記第１熱交換器によって前記第１冷却対象空間内で熱交換を行った後、該第１冷却対象空間の温度を再び検出し、該第１冷却対象空間の温度と前記第１目標温度との間の温度差が前記設定温度範囲内にあるか否かを判断するステップを含むことを特徴とする請求項１０に記載の低温貯蔵装置の分割温度制御方法。

【請求項12】

前記低温貯蔵装置の分割温度制御方法においては、前記第２熱交換器によって前記第２冷却対象空間内で熱交換を行った後、該第２冷却対象空間の温度を再び検出し、該第２冷却対象空間の温度と前記第２目標温度との間の温度差が前記設定温度範囲内にあるか否かを判断するステップを含むことを特徴とする請求項１０に記載の低温貯蔵装置の分割温度制御方法。

【請求項13】

前記低温貯蔵装置の分割温度制御方法においては、前記第１冷却対象空間の温度と前記第１目標温度との間の温度差が前記設定温度範囲内にないと判断した場合、前記第２冷却対象空間の温度を検知するステップを含むことを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の低温貯蔵装置の分割温度制御方法。

【請求項14】

前記低温貯蔵装置の分割温度制御方法においては、前記第２冷却対象空間の温度と前記第２目標温度との間の温度差が前記設定温度範囲内にないと判断した場合、水素を前記第１熱交換器及び前記第２熱交換器のいずれも通さずに、下流流通路に流すステップを含むことを特徴とする請求項１３に記載の低温貯蔵装置の分割温度制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却システムに関し、特に、水素温度制御システム、低温貯蔵装置及び低温貯蔵装置の分割温度制御方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

低温物流とは、冷凍冷蔵コンテナが搭載された冷凍冷蔵車両が、生鮮食品や医薬品などの貨物を生産・輸送・消費の過程で途切れることなく低温に保つ物流方式である。

【0003】

従来の冷凍冷蔵車両は、エンジンの動力を、動力伝達手段（例えば、ベルト）を介して冷凍冷蔵コンテナの冷却システムの圧縮機に伝え、圧縮機を駆動して冷媒を循環させることで、冷凍冷蔵コンテナの内部を降温させる仕組みであるが、従来の冷凍冷蔵車両の冷却システムの圧縮機は、エンジンによって駆動するため、エンジンが停止している場合は圧縮機も停止しており、これにより、冷却システムの冷媒の循環が途絶えてしまうので、冷凍冷蔵コンテナの冷却効果が維持できなくなる。また、このような冷却システムの冷却効果は、エンジンの運転状況や車両の走行状況に応じて常に変化するため、低温に保つべき貨物を安定して冷凍冷蔵することができなくなる虞があった。

【0004】

上記課題に対する対策として、関連業者は、車載用冷凍冷蔵コンテナにおいて、エンジンの動力の代わりに、外部電源を使って圧縮機を駆動する冷却システムを既に開発しており、このような冷却システムは、エンジンの動力に依存しないため、エンジンが停止していても、正常に稼働することができ、且つ、エンジンの運転状況や車両の走行状況に関係なく、貨物を安定した低温保存状態に保つことができる。しかしながら、外部電源によって駆動する冷却システムの電気モジュールは、電池容量や重量といった様々な課題を抱えているので、長距離の低温物流には適していない。また、このような冷却システムの電気モジュールは、電力を使い切った後、充電が必要になるので、物流産業における車両の配車スケジュールや車両運行計画に大きく影響を与える虞があった。

【0005】

近年、水素エネルギの技術の進歩に伴い、水素を燃料源とする燃料電池車両の開発が着実に進んでいるが、そんな中、外部電源の代わりに水素燃料電池システムが発生する電力を使って、冷却システムの圧縮機を駆動して、冷凍冷蔵コンテナの内部を降温する技術が着目されている。しかしながら、現在の水素燃料電池車両の生産コストや燃料費用は高く、つまり、水素燃料電池システムを利用して冷凍冷蔵コンテナの冷却システムを駆動する冷凍冷蔵車両の購入コストや維持コストは高くて採算が合わないので、いかに水素を最大限効率よく利用するか、というのが最大の課題であった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、前記従来技術の欠点に鑑みてなされたものであり、水素の減圧膨張時に生じる吸熱特性を活用することで、冷却システムの冷却効果を向上させ、水素を最大限効率よく利用することができる、水素温度制御システム、低温貯蔵装置及び低温貯蔵装置の分割温度制御方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、上記目的を達成するために、水素温度制御システムを提案したものであり、当該水素温度制御システムは、水素を供給し、その供給された水素を利用して複数の冷却対象空間の温度を調節し、また、膨張弁と、複数の温度調節ユニットと、制御ユニットとを含み、
前記膨張弁は、水素を通過させて、水素の圧力及び温度を下げるために用いられ、
複数の前記温度調節ユニットはそれぞれ、調整弁、熱交換器及び温度センサを備え、
該調整弁は、前記膨張弁からの水素の流量を調整し、
該熱交換器は、該調整弁と連通し、該複数の温度調節ユニットの熱交換器はそれぞれ、対応する複数の前記冷却対象空間内に配置され、
該複数の温度調節ユニットの前記温度センサはそれぞれ、対応する前記複数の冷却対象空間内に配置され、当該冷却対象空間の内部温度を検知し、
前記制御ユニットは、複数の前記温度調節ユニットの前記調整弁及び前記温度センサに電気接続され、
前記水素は、前記膨張弁及び複数の前記温度調節ユニットを通過して、下流流通路に流れ、
前記制御ユニットは、前記温度調節ユニットの前記温度センサから、対応する前記冷却対象空間の温度情報を受信し、それに基づいて、該温度調節ユニットの前記調整弁を制御して、水素を、対応する前記熱交換器に流すことで、当該熱交換器が対応する冷却対象空間内で熱交換を行うことを特徴とする。

【0008】

前記膨張弁と、複数の前記温度調節ユニットに設けられる前記調整弁と、下流流通路とは、順に直列接続されており、前記水素は、該膨張弁を通過した後、該複数の温度調節ユニットの前記調整弁を順に通過し、前記熱交換器を経由せずに該下流流通路に流れ、或いは、該複数の温度調節ユニットのうちの一つの前記温度調節ユニットの前記調整弁に流れて、対応する該熱交換器を経由してから該下流流通路に流れることを特徴とする。

【0009】

前記水素温度制御システムは、直列接続されている、複数の前記調整弁うちの二つの間、及び前記複数の前記温度調節ユニットの前記調整弁と前記下流流通路との間にそれぞれ配置される、複数の逆止弁を含むことを特徴とする。

【0010】

複数の前記温度調節ユニットの熱交換器と、前記下流流通路とは、順に直列接続されており、該直列接続されている複数の熱交換器のいずれかの二つの間に、三方弁が設置されており、該三方弁は、一方の該熱交換器の流出口と、他方の該熱交換器の流入口と、当該他方の熱交換器の前記調整弁とに接続されることを特徴とする。

【0011】

前記水素温度制御システムは、直列接続されている、複数の前記熱交換器のうちの二つの間、及び複数の前記温度調節ユニットの熱交換器と前記下流流通路との間にそれぞれ配置される、複数のチェックバルブを含むことを特徴とする。

【0012】

各前記温度調節ユニットは、前記熱交換器に隣接するように配置される少なくとも一つのファンを備え、該少なくとも一つのファンは、該熱交換器の周辺の空気と、対応する前記冷却対象空間内の空気との熱交換を促進することを特徴とする。

【0013】

本発明は、上記目的を達成するために、さらに、低温貯蔵装置を提案しており、当該低温貯蔵装置は、前記水素温度制御システムと、
内部に前記複数の冷却対象空間を有するコンテナと、
水素を貯蔵し、貯蔵する水素を前記膨張弁に供給する水素供給源と、
前記下流流通路から水素を受けて電気エネルギを発生する燃料電池と、
前記燃料電池が発生する電気エネルギによって作動する循環装置と、
前記循環装置の駆動によって作動し、前記コンテナの内部を冷却する冷却システムとを含むことを特徴とする。

【0014】

前記コンテナの箱体は、内壁、外壁、及び該内壁と外壁との間に充填される断熱材を備え、前記熱交換器は、その熱交換パイプが該内壁に密着するように、該内壁と外壁との間に設置されることを特徴とする。

【0015】

本発明は、上記目的を達成するために、さらに、低温貯蔵装置の分割温度制御方法を提案しており、当該低温貯蔵装置の分割温度制御方法は、
水素を、膨張弁を通過させて、その圧力及び温度を下げるステップと、
コンテナ内の第１冷却対象空間の温度を検出するステップと、
前記第１冷却対象空間の温度と第１目標温度との間の温度差が設定温度範囲内にあるか否かを判断するステップと、
前記第１冷却対象空間の温度と前記第１目標温度との間の温度差が前記設定温度範囲内にあると判断した場合、第１調整弁を作動させて、水素を第１熱交換器に流し、当該第１熱交換器によって該第１冷却対象空間で熱交換を行うステップと、
前記コンテナ内の第２冷却対象空間の温度を検出するステップと、
前記第２冷却対象空間の温度と第２目標温度との間の温度差が設定温度範囲内にあるか否かを判断するステップと、
前記第２冷却対象空間の温度と前記第２目標温度との間の温度差が前記設定温度範囲内にあると判断した場合、第２調整弁を作動させて、水素を第２熱交換器に流し、当該第２熱交換器によって該第２冷却対象空間内で熱交換を行うステップと、を含むことを特徴とする。

【0016】

前記低温貯蔵装置の分割温度制御方法においては、前記第１熱交換器によって前記第１冷却対象空間内で熱交換を行った後、該第１冷却対象空間の温度を再び検出し、該第１冷却対象空間の温度と前記第１目標温度との間の温度差が前記設定温度範囲内にあるか否かを判断するステップを含むことを特徴とする。

【0017】

前記低温貯蔵装置の分割温度制御方法においては、前記第２熱交換器によって前記第２冷却対象空間内で熱交換を行った後、該第２冷却対象空間の温度を再び検出し、該第２冷却対象空間の温度と前記第２目標温度との間の温度差が前記設定温度範囲内にあるか否かを判断するステップを含むことを特徴とする。

【0018】

前記低温貯蔵装置の分割温度制御方法においては、前記第１冷却対象空間の温度と前記第１目標温度との間の温度差が前記設定温度範囲内にないと判断した場合、前記第２冷却対象空間の温度を検知するステップを含むことを特徴とする。

【0019】

前記低温貯蔵装置の分割温度制御方法においては、前記第２冷却対象空間の温度と前記第２目標温度との間の温度差が前記設定温度範囲内にないと判断した場合、水素を前記第１熱交換器及び前記第２熱交換器のいずれも通さずに、下流流通路に流すステップを含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0020】

前述した技術特徴によれば、本発明は以下に示すような優れた点と効果を有する。
１、水素燃料電池を動力源とする冷凍冷蔵車両に搭載され、冷凍冷蔵コンテナに適用される、本発明に係る水素温度制御システム及びそれを用いる低温貯蔵装置では、高圧状態で貯蔵された水素が燃料電池へ放出される際に減圧され、水素の減圧膨張による吸熱特性を利用して、冷凍冷蔵コンテナ内部で熱交換を行うことで、冷却システムの冷却効率を補助し、これにより、燃料電池システムの応用範囲を拡大しながら、水素を最大限効率よく利用することができる。
２、本発明に係る、水素温度制御システムを用いる低温貯蔵装置の分割温度制御方法は、冷凍冷蔵コンテナ内の各冷却対象空間の温度をリアルタイムで検知し、各冷却対象空間の温度と目標温度との間の温度差に応じて、水素の流れや流量を直ちに調整することから、冷却対象空間の内部温度がわずかに上昇した場合、迅速かつ精密な温度制御が可能となるので、貨物を安定した低温保存状態に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１の好適な実施形態に係る低温貯蔵装置の配管を示す模式図である。

【図2】本発明の第１の好適な実施形態に係る低温貯蔵装置のシステムブロック図である。

【図3】本発明の第１の好適な実施形態に係る低温貯蔵装置のコンテナの斜視透視図である。

【図4】本発明の第１の好適な実施形態における熱交換器の斜視透視図である。

【図5】図４の平面視断面模式図である。

【図6A】本発明の第１の好適な実施形態に係る低温貯蔵装置の分割温度制御方法のフローチャートである。

【図6B】本発明の第１の好適な実施形態に係る低温貯蔵装置の分割温度制御方法のフローチャートである。

【図7】本発明の第１の好適な実施形態の使用状態を示す模式図である。

【図8】本発明の第１の好適な実施形態の使用状態を示す模式図である。

【図9】本発明の第１の好適な実施形態の使用状態を示す模式図である。

【図10】本発明の第１の好適な実施形態における物流車両を示す斜視模式図である。

【図11】本発明の第２の好適な実施形態に係る低温貯蔵装置のコンテナの斜視透視図である。

【図12】本発明の第２の好適な実施形態におけるコンテナの箱体の局部拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面及び本発明の好適な実施形態を参照しながら、本発明が予め決められた発明の目的を達成するために講じた技術的手段をさらに詳述する。

【0023】

図１及び図２は、本発明の第１の好適な実施形態に係る水素温度制御システムを示したものであり、当該水素温度制御システムは、水素を貯蔵・供給することができると共に、水素を利用して複数の冷却対象空間を冷却することもできる。図面によると、水素温度制御システムは、膨張弁１０、複数の温度調節ユニット２０及び制御ユニット３０を含む。

【0024】

膨張弁１０は、高圧状態で貯蔵された水素の放出を制御するものであり、水素が該膨張弁１０から放出されると、水素が減圧膨張し、低温低圧の水素になり、外部の熱を吸収する。このような水素の減圧膨張時に生じる吸熱特性を利用して、冷却対象空間で熱交換を行う。図１及び図２に示すように、各温度調節ユニット２０は、膨張弁１０から放出される水素の流れを調整するために用いられる調整弁２１と、該調整弁２１と連通するように接続される熱交換器２２と、温度センサ２３とを備え、該複数の温度調節ユニット２０の熱交換器２２はそれぞれ、対応する複数の冷却対象空間内に配置される。尚、図１に示された本発明の好適な実施形態では、複数の温度調節ユニット２０の数が二つであり、該二つの温度調節ユニット２０のそれぞれの熱交換器２２は、二つの冷却対象空間５１内に設置されている。

【0025】

二つの温度調節ユニット２０の温度センサ２３はそれぞれ、二つの冷却対象空間５１内に設置され、対応する冷却対象空間５１の内部温度を検知する。なお、該各温度調節ユニット２０の温度センサ２３は、対応する冷却対象空間５１の内部の任意の箇所に設置されている。図２に示すように、制御ユニット３０は、二つの温度調節ユニット２０の調整弁２１及び温度センサ２３に電気接続されており、該各温度調節ユニット２０の温度センサ２３から、対応する冷却対象空間５１の温度情報を受信し、それに基づいて、対応する調整弁２１を作動させる。具体的に述べると、調整弁２１は電磁弁であることが好ましく、制御ユニット３０は、制御信号を該調整弁２１に送信して、該調整弁２１を作動させる。

【0026】

水素は、膨張弁１０から放出されて、温度調節ユニット２０を通って下流流通路４１に送られ、この時、制御ユニット３０は、該二つの温度調節ユニット２０の温度センサ２３から、対応する冷却対象空間の温度情報を受信して、それに基づいて、対応する温度調節ユニット２０の調整弁２１を制御することにより、水素が、対応する調整弁２１を通って、対応する熱交換器２２に流れ、当該熱交換器２２を介して、対応する冷却対象空間５１内で熱交換を行う。以下、本発明に係る水素温度制御システムを備えた低温貯蔵装置の作動状況について説明する。

【0027】

図１～図３に示すように、本発明の第１の好適な実施形態に係る低温貯蔵装置は、水素温度制御システムに加え、コンテナ５０、水素供給源６０、燃料電池７０、循環装置８１及び冷却システム８２を含み、該コンテナ５０の内部には、二つの冷却対象空間５１を有し、該水素供給源６０は、水素を貯蔵すると共に、該水素温度制御システムの膨張弁１０と連通するように接続されており、貯蔵している水素を該膨張弁１０に供給し、該燃料電池７０は、該水素温度制御システムの下流流通路４１と連通するように接続され、該下流流通路４１から供給された水素を利用して電気エネルギを生成し、該循環装置８１は、該燃料電池７０に電気接続されると共に、該燃料電池７０が生成した電気エネルギによって作動し、該冷却システム８２は、該循環装置８１の駆動によって作動し、コンテナ５０の冷却対象空間５１を冷却するための主要な手段として機能する。尚、循環装置８１は、既存製品の電動モータであり、冷却システム８２は、電動モータによって圧縮機を駆動し、冷却対象空間を冷却する既存の冷却システムであるので、ここではそれらの詳しい構造についての説明を省略する。

【0028】

図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の第１の好適な実施形態に係る水素温度制御システムを備えた、低温貯蔵装置による分割温度制御方法を実行するフローチャートである。以下、図１～図９を参照しながら詳しく説明する。より分かりやすく説明するために、図３及び図７に示されている二つの温度調節ユニット２０を、第１温度調節ユニット２０Ａ及び第２温度調節ユニット２０Ｂと称し、それに対応して、該第１温度調節ユニット２０Ａ、第２温度調節ユニット２０Ｂのそれぞれの調整弁２１及び熱交換器２２を、第１調整弁２１Ａ、第１熱交換器２２Ａ、及び第２調整弁２１Ｂ及び第２熱交換器２２Ｂと定義する。また、コンテナ５０の二つの冷却対象空間５１は、第１冷却対象空間５１Ａ及び第２冷却対象空間５１Ｂとに分かれ、具体的に述べると、該第１冷却対象空間５１Ａ及び第２冷却対象空間５１Ｂは、断熱カーテン５２によって仕切られるが、仕切り方法はこれに限定されるものではない。第１熱交換器２２Ａは第１冷却対象空間５１Ａに、第２熱交換器２２Ｂは第２冷却対象空間５１Ｂにそれぞれ配置されると共に、第１温度調節ユニット２０Ａ、第２温度調節ユニット２０Ｂの温度センサ２３はそれぞれ、対応する第１冷却対象空間５１Ａ、第２冷却対象空間５１Ｂの内部温度を検知する。

【0029】

図６Ａに示すように、まず、水素を、膨張弁１０を通過させて、水素の圧力及び温度を低下させる、水素吐出ステップＳ１を実行する。具体的に述べると、図７に示すように、高圧状態で貯蔵されている液相水素は水素供給源６０から放出されて、配管を通って膨張弁１０を通過した後、低温低圧の水素となり、当該水素が減圧膨張する際に、吸熱作用が生じる。次に、コンテナ５０内における第１冷却対象空間５１Ａの温度を検知する、第１冷却対象空間温度検知ステップＳ２を実行する。具体的に述べると、前記第１温度調節ユニット２０Ａの温度センサ２３を利用して、該第１冷却対象空間５１Ａの内部温度を検出する。続いて、第１冷却対象空間５１Ａの温度と第１目標温度との温度差が設定温度差の範囲内にあるか否かを判断する、第１冷却対象空間温度判断ステップＳ３を実行する。具体的に述べると、図２に示すように、温度センサ２３は、第１冷却対象空間５１Ａの温度を検知した後、当該温度情報を制御ユニット３０に送信し、該制御ユニット３０は、該第１冷却対象空間５１Ａの温度と第１目標温度とを比較して、その温度差が予め設定された温度差の範囲内にあるか否かを判断する。本好適な実施形態では、第１冷却対象空間５１Ａが、コンテナ５０の冷凍エリアとして使用され、第１目標温度は、－２０℃に設定され、設定温度差の範囲は、該第１目標温度から＋２℃の範囲に設定されることが好ましいが、これに限定されない。

【0030】

図３及び図６Ａに示すように、第１冷却対象空間５１Ａの温度と第１目標温度との間の温度差が、設定温度差の範囲内にあると判断された場合、第１調整弁２１Ａを作動させて、低温低圧の水素を前記第１熱交換器２２Ａに流し、当該第１熱交換器２２Ａによって該第１冷却対象空間５１Ａで熱交換を行う、第１冷却対象空間降温ステップＳ４を実行する。具体的に述べると、図２及び図７に示すように、制御ユニット３０は、第１冷却対象空間５１Ａの温度と第１目標温度との間の温度差が設定温度差の範囲内であると判断されると、対応する調整弁２１、すなわち第１調整弁２１Ａに作動信号を送信して作動させる。すると、膨張弁１０から該第１調整弁２１Ａに流れる減圧膨張後の水素が前記第１熱交換器２２Ａに導かれ、低温低圧の水素が流れる第１熱交換器２２Ａが冷やされて、第１冷却対象空間５１Ａ内の熱を奪い、最後に、水素が該第１熱交換器２２Ａから下流流通路４１を通って燃料電池７０に送られて、該燃料電池７０の燃料源として利用されて電力エネルギに変換される。

【0031】

第１冷却対象空間降温ステップＳ４を実行すると同時に、第１冷却対象空間温度検知ステップＳ２及び第１冷却対象空間温度判断ステップＳ３を繰り返し行い、該第１冷却対象空間５１Ａの温度が第１目標温度に達したか、又は該第１目標温度以下になった時、つまり、該第１冷却対象空間５１Ａの温度と該第１目標温度との間の温度差が、設定温度差の範囲外であると判断された場合、次のステップに進む。

【0032】

図６Ａ及び図６Ｂに示すように、第１冷却対象空間降温ステップＳ４を実行すると同時に、第１冷却対象空間温度検知ステップＳ２及び第１冷却対象空間温度判断ステップＳ３を繰り返し行い、該第１冷却対象空間５１Ａの温度が第１目標温度に達したか、又は該第１目標温度以下になった時、つまり、該第１冷却対象空間５１Ａの温度と該第１目標温度との間の温度差が、設定温度差の範囲外であると判断された場合、又は、最初から該第１冷却対象空間温度判断ステップＳ３を実行する際、その時の第１冷却対象空間５１Ａの温度は既に第１目標温度を遥かに超えており、つまり、該第１冷却対象空間５１Ａの温度と第１目標温度との間の温度差が同様に設定温度差の範囲外あると判断された場合には、コンテナ５０内の第２冷却対象空間５１Ｂの温度を検知する、第２冷却対象空間温度検知ステップＳ５を実行し、続いて、当該第２冷却対象空間５１Ｂの温度と第２目標温度との温度差が設定温度差の範囲内にあるか否かを判断する、第２冷却対象空間温度判断ステップＳ６を実行する。

【0033】

つまり、上述した二つのステップＳ５、Ｓ６は、第１冷却対象空間温度検知ステップＳ２及び第１冷却対象空間温度判断ステップＳ３と同じように、第２温度調節ユニット２０Ｂの温度センサ２３を利用して、第２冷却対象空間５１Ｂの内部温度を検出するものである。図２に示すように、温度センサ２３は、第２冷却対象空間５１Ｂの温度を検知した後、当該温度情報を制御ユニット３０に送信し、該制御ユニット３０は、該第２冷却対象空間５１Ｂの温度と第２目標温度とを比較して、その温度差が予め設定された温度差の範囲内にあるか否かを判断する。本好適な実施形態では、第２冷却対象空間５１Ｂが、コンテナ５０冷蔵エリアとして利用され、第２目標温度は、５℃に設定され、設定温度差の範囲は、該第２目標温度から＋２℃に設定されることが好ましいが、これに限定されない。

【0034】

図６Ｂに示すように、第２冷却対象空間５１Ｂの温度と第２目標温度との間の温度差が、設定温度差の範囲内にあると判断された場合、第２調整弁２１Ｂを作動させて、低温低圧の水素を第２熱交換器２２Ｂに流し、当該第２熱交換器２２Ｂによって該第２冷却対象空間５１Ｂで熱交換を行う、第２冷却対象空間降温ステップＳ７を実行する。具体的に述べると、図２及び図８に示すように、制御ユニット３０は、第２冷却対象空間５１Ｂの温度と第２目標温度との間の温度差が設定温度差の範囲内であると判断されると、第２調整弁２１Ｂに作動信号を送信して作動させる。すると、膨張弁１０から該第２調整弁２１Ｂに流れる減圧膨張後の水素が第２熱交換器２２Ｂに導かれ、低温低圧の水素が流れる第２熱交換器２２Ｂが冷やされて、第２冷却対象空間５１Ｂ内の熱を奪い、最後に、水素が該第２熱交換器２２Ｂから下流流通路４１を通って燃料電池７０に送られて、該燃料電池７０の燃料源として利用されて電気エネルギに変換される。

【0035】

第２冷却対象空間降温ステップＳ７を実行すると同時に、第２冷却対象空間温度検知ステップＳ５及び第２冷却対象空間温度判断ステップＳ６を繰り返し行い、該第２冷却対象空間５１Ｂの温度が第２目標温度に達したか、又は該第２目標温度以下になった時に、つまり、該第２冷却対象空間５１Ｂの温度と該第２目標温度との間の温度差が、設定温度差の範囲外であると判断された場合、次のステップに進む。

【0036】

図６Ｂに示すように、第２冷却対象空間降温ステップＳ７を実行すると同時に、第２冷却対象空間温度検知ステップＳ５及び第２冷却対象空間温度判断ステップＳ６を繰り返し行い、該第２冷却対象空間５１Ｂの温度が第２目標温度に達したか、又は該第２目標温度以下になった時に、つまり、該第２冷却対象空間５１Ｂの温度と該第１目標温度との間の温度差が、設定温度差の範囲外であると判断された場合、又は、最初から該第２冷却対象空間温度検知ステップＳ５を実行する際、その時の第２冷却対象空間５１Ｂの温度は既に第２目標温度を遥かに超えており、つまり、該第２冷却対象空間５１Ｂの温度と第２目標温度との間の温度差が同様に設定温度差の範囲外であると判断された場合には、水素を該第１熱交換器２２Ａ及び第２熱交換器２２Ｂのいずれにも流さずに、直接下流流通路４１に流す、水素バイパスステップＳ８を実行する。

【0037】

具体的に述べると、第１冷却対象空間５１Ａと第２冷却対象空間５１Ｂの温度が既に目標温度以下に下がった場合、又は該第１冷却対象空間５１Ａと第２冷却対象空間５１Ｂの温度が高すぎで、目標温度との温度差が設定温度差の範囲を超えてしまった場合、図９に示すように、水素供給源６０から放出された水素は、膨張弁１０を通過して減圧膨張された後、いずれの熱交換器２２も通らずに、直接下流流通路４１に流れて前記燃料電池７０に供給され、電気エネルギに変換される。図２に示すように、燃料電池７０による電気エネルギは、制御ユニット３０及び循環装置８１を作動させるための電気エネルギとして利用され、これにより、第１冷却対象空間５１Ａと第２冷却対象空間５１Ｂの温度が高く、目標温度との温度差が設定温度差の範囲を超えた場合、水素が直接該燃料電池７０に供給されて発電され、その生成された電気エネルギで該循環装置８１を作動させて、コンテナ５０内の第１冷却対象空間５１Ａと第２冷却対象空間５１Ｂを冷却する。

【0038】

本発明に係る水素温度制御システムを備えた低温貯蔵装置は、燃料電池７０による電気エネルギによって前記循環装置８１を駆動して冷却システム８２を作動させることで、コンテナ５０の内部空間を冷却する。一方、コンテナ５０の内部でわずかな昇温現象が起こった場合、例えば、貨物を取り出す時に外部の常温空気が入ったり、又は、太陽が直接コンテナ５０に当たった場合、該水素温度制御システムは、減圧膨張後の水素を前記熱交換器２２に流すことで、その吸熱特性を利用して該コンテナ５０内部の冷却対象空間の温度を多少降温し、冷却システムの冷却効率を補助する。

【0039】

本発明の第１の好適な実施形態に係る低温貯蔵装置を実際に使用される場合は、定点貯蔵の冷凍冷蔵倉庫に適用されるだけでなく、図１０に示すような、バン型トラックの冷凍冷蔵物流車両９０に搭載された冷凍冷蔵用のコンテナ５０にも適用することができる。本発明を冷凍冷蔵物流車両９０に使用する場合、燃料電池７０は、当該物流車両９０の動力源として利用されるので、当該物流車両９０は水素燃料電池車両となる。尚、本発明を実際に利用する適用例は、上記二つの例に限定されるものではない。

【0040】

上述したように、本発明に係る水素温度制御システム及びそれを備えた低温貯蔵装置は、燃料電池を動力源とする低温貯蔵設備、特に、異なる温度帯の貯蔵室を有する低温貯蔵設備（例えば、冷凍冷蔵両用貯蔵コンテナ）に適用される。本発明によれば、水素供給源６０内に高圧状態で貯蔵されている水素が燃料電池７０に供給される過程では、膨張弁１０を通過して減圧膨張された低温低圧の水素の吸熱作用を利用して冷凍冷蔵コンテナの内部で熱交換を行い、その内部温度をやや下げて冷却システムの冷却効果を補助し、これにより、燃料電池システムの応用範囲を拡大させながら、水素を最大限利用することができる。

【0041】

また、本発明に係る水素温度制御システムを備えた低温貯蔵装置の分割温度制御方法によれば、コンテナ５０内の各冷却対象空間５１の温度をリアルタイムで検知し、各冷却対象空間５１の温度と目標温度との間の温度差に応じて水素の流れを調整することで、冷却対象空間５１の温度がわずかに上昇した場合でも、素早く反応して降温することが可能となるので、精密かつ正確な温度制御を行うことができる。さらに、目標温度との間の温度差が大きい冷却対象空間５１に対しては、冷却システム８２が、燃料電池７０から直接電気エネルギを供給して運転し、当該冷却対象空間５１を冷却して降温することにより、より効率的に温度を下げることができる。

【0042】

尚、本発明に係る低温貯蔵装置の分割温度制御方法においては、第１の好適な実施形態のように、水素吐出ステップＳ１を先に実行し、その後、第１冷却対象空間温度検知ステップＳ２、第１冷却対象空間温度判断ステップＳ３を実行してもよく、他の実施形態では、まず、第１冷却対象空間温度検知ステップＳ２、第１冷却対象空間温度判断ステップＳ３を実行し、その後、水素吐出ステップＳ１を実行し、水素を、膨張弁１０を通過させて、第１冷却対象空間降温ステップＳ４を実行することもできる。因みに、本発明に係る低温貯蔵装置の分割温度制御方法における水素吐出ステップＳ１、第１冷却対象空間温度検知ステップＳ２及び第１冷却対象空間温度判断ステップＳ３の実行順に特に制限はない。

【0043】

さらに、第１の好適な実施形態のように、第１冷却対象空間の第１冷却対象空間温度検知ステップＳ２、第１冷却対象空間温度判断ステップＳ３及び第１冷却対象空間降温ステップＳ４を実行してから、第２冷却対象空間の第２冷却対象空間温度検知ステップＳ５、第２冷却対象空間温度判断ステップＳ６、第２冷却対象空間降温ステップＳ７を実行してもよく、又は、他の実施形態では、第１冷却対象空間の第１冷却対象空間温度検知ステップＳ２、第１冷却対象空間温度判断ステップＳ３及び第１冷却対象空間降温ステップＳ４と、第２冷却対象空間の第２冷却対象空間温度検知ステップＳ５、第２冷却対象空間温度判断ステップＳ６及び第２冷却対象空間降温ステップＳ７とを同時に行ってもよい。このように、本発明に係る低温貯蔵装置の分割温度制御方法における各ステップの実際的な実行順は、第１の好適な実施形態に限定されるものではない。

【0044】

本発明の第１の好適な実施形態では、二つの冷却対象空間を有するコンテナ５０と、該二つの冷却対象空間に対応するように設置される二つの温度調節ユニット２０を有する水素温度制御システムの例を挙げて説明したが、他の実施形態では、コンテナ５０に二つ以上の温度帯の異なる冷却対象空間を有していてもよく、それに応じて、水素温度制御システムに相応数の温度調節ユニット２０が設けられるので、コンテナ５０の冷却対象空間の数は、本発明の第１の好適な実施形態に限定されるものではない。

【0045】

さらに、図１に示すように、本発明の第１の好適な実施形態においては、膨張弁１０、二つの温度調節ユニット２０の調整弁２１及び下流流通路４１が順に直列接続されており、詳しく説明すると、図７及び図８に示すように、各調整弁２１は、流入ポート２１１、第１流出ポート２１２及び第２流出ポート２１３を有し、図面に示された第１調整弁２１Ａにおいては、その流入ポート２１１が膨張弁１０に接続され、その第１流出ポート２１２が第１熱交換器２２Ａに接続され、その第２流出ポート２１３が第２調整弁２１Ｂの流入ポート２１１に接続され、一方、第２調整弁２１Ｂの第２流出ポート２１３は下流流通路４１に接続される。以下、水素の流れについて説明する。第１調整弁２１Ａ及び第２調整弁２１Ｂが作動しない場合には、図９に示すように、膨張弁１０から放出された水素が、第１温度調節ユニット２０Ａの第１調整弁２１Ａ及び第２温度調節ユニット２０Ｂの第２調整弁２１Ｂを順に通り、いずれの熱交換器２２も通らずに、下流流通路４１に送られる。一方、制御ユニット３０により第１調整弁２１Ａ又は第２調整弁２１Ｂを作動させた場合には、図７或いは図８に示すように、水素が当該第１調整弁２１Ａ又は第２調整弁２１Ｂに流れ、その第１流出ポート２１２から流出して、第１熱交換器２２Ａ又は第２熱交換器２２Ｂに流れ、さらに、下流流通路４１に送られる。

【0046】

本発明の第１の好適な実施形態における水素温度制御システムは、二つの温度調節ユニット２０の調整弁２１が直列に接続されているが、これに限定されるものではなく、他の実施形態においての水素温度制御システムは、複数の温度調節ユニット２０の調整弁２１が並列に接続されることで構成されてもよく、このような並列接続構成であっても、低温貯蔵装置の各冷却対象空間の温度を独立して制御することができる。第１の好適な実施形態では、二つの熱交換器２２に連結された調整弁２１が直列に接続されており、コンテナ５０内の冷却対象空間５１を冷却する必要がない場合、水素は次の調整弁２１に流れ、一方、コンテナ５０内の冷却対象空間５１を冷却する必要がある場合、水素は、対応する調整弁２１を通過して熱交換器２２に流れ、当該熱交換器２２を介して熱交換を行い、その後、下流流通路４１に送られる。このように、減圧膨張後の水素の吸熱能力を完全かつ適切に利用することができる。上述したように、本発明の第１の好適な実施形態では、複数の調整弁２１が直列に接続される構成を採用しており、このような直列接続構成は、並列接続構成に比べて、水素の流路が単純で、配管を簡素化できるので、流路の全長及び水素の漏洩リスクを減らし、生産性及び使用上の安全性を高めることができる。

【0047】

さらに、図１に示すように、本発明の第１の好適な実施形態における水素温度制御システムは、直列接続された二つの調整弁２１の間、及び複数の温度調節ユニット２０の調整弁２１と下流流通路４１との間にそれぞれ配置される、複数の逆止弁４２を含み、それらの逆止弁４２の設置により、水素の逆流を防ぎ、水素が正しく下流流通路４１を通って燃料電池７０に流れ込んで電気エネルギに変換されることを確保する。

【0048】

また、図１に示すように、本発明の第１の好適な実施形態において、二つの温度調節ユニット２０の熱交換器２２と、下流流通路４１とが順に直列に接続される。具体的に説明すると、図７～図９に示すように、二つの温度調節ユニット２０の熱交換器２２の間に三方弁４３が設置されており、当該三方弁４３は、第２熱交換器２２Ｂの流入口２２１、第１熱交換器２２Ａの流出口２２２及び第２調整弁２１Ｂの第１流出ポート２１２にそれぞれ接続されている。そのうち、第２熱交換器２２Ｂの流出口２２２は、三方バルブ４５を介して下流流通路４１に接続されており、直列に接続された二つの調整弁２１Ａ、２１Ｂも、当該三方バルブ４５を介して該下流流通路４１に接続される。第１熱交換器２２Ａの流出口２２２から流れ出た水素は、三方弁４３を通って第２熱交換器２２Ｂに流れ、最終的に三方バルブ４５と下流流通路４１を通って燃料電池７０に送られる。

【0049】

本発明の第１の好適な実施形態における水素温度制御システムは、二つの温度調節ユニット２０の熱交換器２２が直列に接続された構成を有するが、これに限定されるものではなく、他の実施形態においては、複数の温度調節ユニット２０の熱交換器２２が並列に接続されるように構成されてもよく、この場合、水素は、並列に接続された熱交換器２２を通過した後、下流流通路４１を通って燃料電池７０に送られる。複数の温度調節ユニット２０の熱交換器２２が直列に接続される構成を採用する本発明の第１の好適な実施形態においては、流路の全長及び水素の漏洩リスクを低減させ、生産性及び使用上の安全性が向上するとの利点を有する。

【0050】

さらに、図１に示すように、本発明の第１の好適な実施形態における水素温度制御システムには、二つのチェックバルブ４４を含み、該二つのチェックバルブ４４はそれぞれ、直列に接続された二つの熱交換器２２の間、及び第２温度調節ユニット２０Ｂの第２熱交換器２２Ｂと下流流通路４１との間に配置されるが、該チェックバルブ４４の数や設置箇所は、これに限定されるものではなく、設置された熱交換器及び温度調節ユニットの数に応じて、適切に配置されることから、水素の逆流を防止するので、水素を障害なく燃料電池７０へ送ることができる。

【0051】

図４及び図５に示すように、本発明の第１の好適な実施形態において、各温度調節ユニット２０は、三つのファンモジュール２４を含み、これらのファンモジュール２４は、熱交換器２２の周囲に配置されており、当該熱交換器２２周辺の空気と冷却対象空間５１内の空気との熱交換を促進する。具体的に述べると、各温度調節ユニット２０は、ハウジングケース２５を有し、該ハウジングケース２５は、対応する冷却対象空間５１に設置され、熱交換器２２は該ハウジングケース２５の内部に収容され、三つのファンモジュール２４は、該ハウジングケース２５の内部と外部を連通するように該ハウジングケース２５に取り付けられ、該ハウジングケース２５の外部の空気を吸い込んで、内部にある熱交換器２２の周囲の空気を送り出すために用いられる。詳しく説明すると、三つのファンモジュール２４のうち、一つは冷却対象空間５１の空気をハウジングケース２５の内部に吸い込み、残りの二つは、当該ハウジングケース２５の内部の空気を冷却対象空間５１に送り出すことから、空気を対流させて効果的に冷却を行うことができる。尚、前記ファンモジュール２４の数や設置箇所は、上記第１の好適な実施形態に限定されるものではなく、空気を熱交換器２２と冷却対象空間５１との間で循環させることができるものであれば如何なる構成でもよい。

【0052】

本発明の第１の好適な実施形態では、ファンモジュール２４の設置により、熱交換器２２周辺の空気と、対応する冷却対象空間５１内の空気とを循環させることができ、このように強制的に対流させることで、該冷却対象空間５１内の温度をより均一にし、熱交換器２２に近い箇所と遠い箇所との温度差の発生を抑えると共に、熱交換器２２による熱交換効率も向上させることができる。

【0053】

図１１及び図１２に示す本発明の第２の好適な実施形態は、第１の好適な実施形態とほぼ同じであるが、熱交換器２２がコンテナ５０の箱体５００内に設置されている点において異なる。詳しく説明すると、当該箱体５００は、外壁５０１と内壁５０２を有し、外壁５０１と内壁５０２との間に熱交換器２２が設置される。本好適な実施形態では、箱体５００の外壁５０１及び内壁５０２は、強度を確保するために、アルミニウムやスチールなどの金属材料を使用することが好ましい。また、外部からの熱伝導を阻止するために、該箱体５００の外壁５０１と内壁５０２との間に断熱材Ｉが充填されていることから、貨物を安定した低温保存状態に保つことができる。尚、該外壁５０１と内壁５０２との間に設置された熱交換器２２の熱交換パイプは、該内壁５０２に密着するように配置されることが好ましい。

【0054】

本発明の第１の好適な実施形態における水素温度制御システムを備えた低温貯蔵装置は、ファンモジュール２４とハウジングケース２５とを組み合わせることにより、冷却対象空間５１内の空気を強制的に循環させることで、熱交換効率を向上させる。一方、本発明の第２の好適な実施形態に係る低温貯蔵装置では、熱交換器２２の熱交換パイプ２２０を、熱伝導性に優れる金属材料で構成された箱体５００の内壁５０２に密着するように配置することにより、熱交換器２２と冷却対象空間５１との間熱交換効率を向上させて、コンテナ５０の冷却対象空間５１内に貯蔵されている貨物を効率的に冷却する。

【0055】

以上の説明は、本発明の好適な実施形態に過ぎず、本発明に対して何ら限定を行うものではない。本発明について、比較的好適な実施形態をもって上記のとおり開示したが、これは本発明を限定するものではなく、すべての当業者が、本発明の技術構想を逸脱しない範囲において、本発明の技術の本質に基づいて上記の実施形態に対して行ういかなる簡単な修正、変更及び修飾も、依然としてすべて本発明の技術構想の範囲内にある。

【符号の説明】

【0056】

１０ 膨張弁
２０ 温度調節ユニット
２０Ａ 第１温度調節ユニット
２０Ｂ 第２温度調節ユニット
２１ 調整弁
２１Ａ 第１調整弁
２１Ｂ 第２調整弁
２１１ 流入ポート
２１２ 第１流出ポート
２１３ 第２流出ポート
２２ 熱交換器
２２Ａ 第１熱交換器
２２Ｂ 第２熱交換器
２２０ 熱交換パイプ
２２１ 流入口
２２２ 流出口
２３ 温度センサ
２４ ファンモジュール
２５ ハウジングケース
３０ 制御ユニット
４１ 下流流通路
４２ 逆止弁
４３ 三方弁
４４ チェックバルブ
４５ 三方バルブ
５０ コンテナ
５００ 箱体
５０１ 外壁
５０２ 内壁
５１ 冷却対象空間
５１Ａ 第１冷却対象空間
５１Ｂ 第２冷却対象空間
５２ 断熱カーテン
６０ 水素供給源
７０ 燃料電池
８１ 循環装置
８２ 冷却システム
９０ 冷凍冷蔵物流車両
Ｉ 断熱材
Ｓ１ 水素吐出ステップ
Ｓ２ 第１冷却対象空間温度検知ステップ
Ｓ３ 第１冷却対象空間温度判断ステップ
Ｓ４ 第１冷却対象空間降温ステップ
Ｓ５ 第２冷却対象空間温度検知ステップ
Ｓ６ 第２冷却対象空間温度判断ステップ
Ｓ７ 第２冷却対象空間降温ステップ
Ｓ８ 水素バイパスステップ

【要約】

【課題】水素の減圧膨張時に生じる吸熱特性を活用することで、冷却システムの冷却効果を向上させ、水素を最大限効率よく利用することができる、水素温度制御システム、低温貯蔵装置及び低温貯蔵装置の分割温度制御方法を提供する。
【解決手段】水素を利用して複数の冷却対象空間の温度を調節する、水素温度制御システムであって、膨張弁１０と、複数の温度調節ユニット２０と、制御ユニットとを含み、各温度調節ユニット２０は、調整弁２１、熱交換器２２及び温度センサ２３を備え、制御ユニットは、調整弁２１及び温度センサ２３に電気接続され、温度調節ユニット２０の温度センサ２３から、対応する冷却対象空間の温度情報を受信し、それに基づいて、温度調節ユニット２０の調整弁２１を制御して、水素を、対応する熱交換器２２に流すことで、熱交換器２２が対応する冷却対象空間内で熱交換を行うことを特徴とする。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】