特許 7580235 ガス充填装置

(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】

(24)【登録日】2024-10-31

(45)【発行日】2024-11-11

(54)【発明の名称】ガス充填装置

(51)【国際特許分類】

   F17C 13/00 20060101AFI20241101BHJP

   F17C 5/06 20060101ALI20241101BHJP

【ＦＩ】

F17C13/00 301C

F17C5/06

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020171031

(22)【出願日】2020-10-09

(65)【公開番号】P2022062863

(43)【公開日】2022-04-21

【審査請求日】2023-09-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000158312

【氏名又は名称】岩谷産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121603

【弁理士】

【氏名又は名称】永田 元昭

(74)【代理人】

【識別番号】100141656

【弁理士】

【氏名又は名称】大田 英司

(74)【代理人】

【識別番号】100067747

【弁理士】

【氏名又は名称】永田 良昭

(72)【発明者】

【氏名】矢野 浩之

(72)【発明者】

【氏名】広谷 龍一

【審査官】長谷川 一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１３３８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－３２８０６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２２６８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３６１９９９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】欧州特許出願公開第０２１４７８９２（ＥＰ，Ａ１）

【文献】特開２００２－１８７５３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０６２１５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１７Ｃ １３／００

Ｆ１７Ｃ ５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体と、前記筐体から延びる充填ホースを備えたガス充填装置であって、
前記筐体の上部に、前記充填ホースの基端側部分を収めるホース支持部が形成され、
前記ホース支持部が、前記充填ホースの基端側部分を添わせて支持するとともに、前記ホース支持部の先端を平面視において前記筐体に近い収納位置と、充填作業位置に向けて延びる飛び出し位置とに移動する可動機構を備え、
前記充填ホースにおける基端側部分より先の先端側部分を前記ホース支持部の先端から垂れ下げた
ガス充填装置。

【請求項2】

前記飛び出し位置が前記筐体との間に人体が通れる空間を形成するものであり、
前記ホース支持部の先端から垂れ下がる前記充填ホースの先端側部分の長さが、前記ホース支持部が飛び出し位置にあるときに、路面やアイランドとの接触を回避する長さである
請求項１に記載のガス充填装置。

【請求項3】

前記可動機構が、前記ホース支持部を上下方向に傾動可能にするものである
請求項１または請求項２に記載のガス充填装置。

【請求項4】

前記可動機構が、前記ホース支持部を水平方向に回転可能にするものである
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のガス充填装置。

【請求項5】

前記可動機構が、前記ホース支持部の先端を前記筐体から離れる方向に進退可能にするものである
請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載のガス充填装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、水素ステーション（水素スタンド）などに設置されてガスの高圧充填を行うガス充填装置、いわゆるディスペンサに関する。

【背景技術】

【0002】

自動車に対してガスの高圧充填を行うガス充填装置では、安全性を確保するため様々な制約がある。例えば筐体から延びる充填ホースは長くできない。これは、ひとつには磨耗等による充填ホースの損傷を防止するためであり、垂れ下がった部分がアイランドの表面などに徒に接触しないようにされている。また、充填ホースは高圧充填を行うものであるので、その柔軟性は通常のホースに比べて低い。

【0003】

このため、図６に示したように、ガス充填に際してガス充填装置１０１の充填ホース１０２を延ばせる範囲、言い換えれば充填ホース１０２の先端のノズル１０３を接続できる領域は限定的になってしまう。このような理由から、充填対象である自動車Ｍ１，Ｍ２はガス充填装置１０１に近い所定の位置に寄せて停車させなければならない。つまり、ガス充填装置１０１と停車された自動車Ｍ１，Ｍ２との間が狭いうえに、停車位置に厳密さが要求される。

【0004】

図６の（ａ）は自動車Ｍ１，Ｍ２の長手方向から見たガス充填装置１０１周辺の側面図、図６の（ｂ）はその平面図である。図中、１０４は路面に描かれた停車位置を示す囲み線であり、小さい囲み線１０４ａは普通車用のものを、大きい囲み線１０４ｂは大型車用のものを示している。自動車等の衝突防止用の保護柵は、図示の便宜上省略している。

【0005】

自動車が普通車（図６のＭ１参照）であれば、範囲が限定された所定の位置に停車させることは、切り返しや幅寄せのためのスペースを大きくとらなくても、さほど困難ではない。しかし、自動車が大型バス（図６のＭ１参照）などである場合には、定められた所定の停車位置に停車させるために、切り返しや幅寄せをしなければならず、そのための広いスペースを設ける必要がある。つまり、水素ステーション等の設置に際してガス充填装置１０１のそばに切り返しや幅寄せのためだけの場所が必要であって、広大な敷地が必要となっていた。

【0006】

これまで、下記特許文献１、２のように、操作性を向上するために重量のあるノズルを案内する技術は提案されていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特許第３８７３２７９号公報

【文献】特開２０１６－７５３７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、前述のようなガス充填装置の周辺のスペースを小さくしようとするものはなかった。

【0009】

また、充填ホースの基端は筐体の側面に接続されているため、ノズルを充填作業位置に停車させた自動車の充填口に接続すると、充填ホースは筐体と自動車の間に延びることになる。延びる充填ホースの高さは、人体の腰ほどの高さである。しかし、筐体の自動車側の面には操作パネルが設けられているので、充填作業をする人間にとって充填ホースは否応なく干渉することになる。このため、移動に際して跨いだりする必要がある。

【0010】

そこでこの発明は、充填可能領域を広くすることでガス充填装置の設置に際して必要な面積を小さくするとともに、安全性の向上を図って、水素ステーション等の普及に貢献することを主な目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

そのための手段は、筐体と、前記筐体から延びる充填ホースを備えたガス充填装置であって、前記筐体の上部に、前記充填ホースの基端側部分を収めるホース支持部が形成され、前記ホース支持部が、前記充填ホースの基端側部分を添わせて支持するとともに、前記ホース支持部の先端を平面視において前記筐体に近い収納位置と、充填作業位置に向けて延びる飛び出し位置とに移動する可動機構を備え、前記充填ホースにおける基端側部分より先の先端側部分を前記ホース支持部の先端から垂れ下げたガス充填装置である。

【0012】

この構成では、筐体に形成されたホース支持部が充填ホースの基端側部分を支えるとともに、充填ホースの先端側部分を充填作業位置に近づける。充填ホースの先端側部分はホース支持部の先端を起点に前後左右上下に移動可能である。

【発明の効果】

【0013】

この発明によれば、筐体の側面から延びる充填ホースに比べて、充填ホースの先端を接続できる領域は広い。このため、充填作業位置、つまり充填対象である自動車等の停車位置にばらつきがあってもよく、切り返しや幅寄せの難易度を下げるとともに、ガス充填装置のそばに必要な面積を小さくすることができる。

【0014】

したがって、水素ステーション等の設置に必要な面積を小さくして、水素ステーション等の普及に貢献することが可能である。

【0015】

しかも、ガス充填装置と充填作業位置との間の空間を広くとることができるので、自動車がガス充填装置に対して衝突することを距離の点から抑制し、安全性を高めることができる。

【0016】

また、ホース支持部は筐体の上部に形成されるので、筐体と充填作業位置との間に充填ホースのない人体が自由に行き来できる空間を設けることができる。このため、従来不可避であった充填ホースと人体との干渉をなくして、充填作業に際して充填ホースを跨いだり踏みつけたりすることがないようにできる。つまり、充填作業の容易化とともに、充填ホースの保護を図ることも可能であり、安全性を向上できる。この点からも、水素ステーション等の普及に貢献することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】ガス充填装置とこれを設置した部分の側面図。

【図2】ガス充填装置の平面図。

【図3】他の例に係るガス充填装置とこれを設置した部分の側面図。

【図4】他の例に係るガス充填装置とこれを設置した部分の側面図。

【図5】他の例に係るガス充填装置の側面図。

【図6】従来のガス充填装置とこれを設置した部分の側面図、及びその平面図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。

【0019】

ガス充填装置は、ガスを高圧で充填するものであり、この例では、水素ステーションにおいて自動車に対して水素ガスを充填するガス充填装置１１について説明する。

【0020】

図１はガス充填装置１１とこれを設置した部分の側面図であり、図２はガス充填装置１１の平面図である。

【0021】

ガス充填装置１１は、筐体１２と、筐体１２から延びる充填ホース１３を備えている。筐体１２内には、プレクーラから供給された水素ガスの自動車Ｍ１，Ｍ２への充填量を計測する充填機構（図示せず）が備えられている。筐体１２における正面１２ａ、つまり充填対象である自動車Ｍ１，Ｍ２を停車させる充填作業位置Ｐに対向する面には、充填機構を操作するための操作パネル（図示せず）が設けられている。

【0022】

筐体１２の高さは人体の身長よりも高く、例えば２メートル程度の高さに形成されている。

【0023】

なお、ガス充填装置１１は路面Ｇよりも所定高さ高いアイランドＨの上に設置されて安全が図られる。また、アイランドＨの周囲には、図示を省略するが自動車Ｍ１，Ｍ２の衝突を防止する保護柵やポールが設置され、これによっても安全が図られている。

【0024】

筐体１２はその上部にホース支持部１４を有している。ここで、「筐体の上部」とは、筐体１２が人間に身長と比較して同等かそれよりも高いことを前提にした表現であって、身長に鑑みて高い位置のことである。筐体１２の高さが身長よりもはるかに高い場合には、筐体１２の上下方向の中間にホース支持部１４を備えることができる。

【0025】

ホース支持部１４は、充填ホース１３の長手方向の基端側部分１３ａを沿わせて支持し、充填ホース１３を充填作業位置Ｐに向けて延ばすものである。充填ホース１３のうち、ホース支持部１４に支持された基端側部分１３ａよりも先の先端側部分１３ｂは、自由に変形できる状態であり、通常は重力に従ってホース支持部１４の先端１４ａから垂れ下がることになる。

【0026】

ホース支持部１４は、常態において充填作業位置Ｐに向けて飛び出した態様のものであってもよいが、この例では可動式に構成されている。すなわち、ホース支持部１４は、その先端１４ａを平面視において筐体１２に近い収納位置と、充填作業位置Ｐに向けて延びる飛び出し位置とに移動する可動機構１５を備えている。

【0027】

可動機構１５を備えたホース支持部１４は、上下方向に傾動可能であるとともに、水平方向に回転可能である。具体的には、ホース支持部１４は、筐体１２の上面に取り付けられる基台部４１と、基台部４１から上方に延びるアーム部４２を有している。

【0028】

基台部４１は、筐体１２の上面で水平方向に自由に回転できるように回転機構部１５ａを介して取り付けられている。基台部４１の回転範囲は、筐体１２の正面１２ａに対して直角となる向きを中心に左右に適宜の範囲であればよく（図２の仮想線参照）、必要に応じて基台部４１には、回転を規制する適宜の手段を備えてもよい。

【0029】

アーム部４２は、所望の長さの筒状に形成されており、下端が基台部４１に対して枢着部１５ｂを介して固定されている。アーム部４２の長さは適宜設定されるが、その長さは、アーム部４２を水平に倒したときにアーム部４２の先端１４ａと筐体１２の正面１２ａとの間に少なくとも人体が通れる空間を形成できる長さ以上の適宜長さである。

【0030】

アーム部４２の傾動範囲は、鉛直上方に近い位置から水平までの９０度弱の範囲である。アーム部４２の下端近傍には、アーム部４２を水平に倒した姿勢に位置固定するとともに、基台部４１に対して常態においてアーム部４２を立てる姿勢規制手段（図示せず）を備えている。姿勢規制手段は、アーム部４２が起立するときの力を補助するガススプリングや、アーム部４２を倒すときに跳ね上げのためのばね力を蓄積するスプリングなどを用いて構成できる。姿勢規制手段は、充填ホース１３の先端側部分１３ｂを引っ張ってアーム部４２を水平に倒したときにその状態を保持し、再度倒す方向に力を加えることによって姿勢規制手段はアーム部４２を起立させる。

【0031】

アーム部４２の先端部における下面には、充填ホース１３を引き出す開口１４ｂが形成されている。充填ホース１３の先端側部分１３ｂの長さは、アーム部４２が水平に倒れたときに充填ホース１３の先端のノズル１３ｃが路面ＧやアイランドＨに接しないように設定される。

【0032】

図１に示したように、アーム部４２を起立させたときに充填ホース１３のノズル１３ｃは筐体１２に近づくことになるので、筐体１２の所定位置には、ノズル１３ｃを保持するホルダ（図示せず）が設けられる。

【0033】

なお、図示は省略するが、前述した自動車Ｍ１，Ｍ２の衝突を防止する保護柵やポールは、路面Ｇにおける水平姿勢のアーム部４２の先端１４ａに対応する位置に設置か、それよりもガス充填装置１１から離れた位置に設置するとよい。大型車を停車させる場合でもアーム部４２と自動車Ｍ２との接触を防止できるからである。

【0034】

以上のように構成されたガス充填装置１１は次のように使用される。

【0035】

図１に実線で示したように起立した収納位置にあるアーム部４２から垂下している充填ホース１３の先端側部分１３ｂを引っ張って水平の飛び出し位置にする。また、これと同時にまたは別に、充填ホース１３の引っ張りによって基台部４１を適宜の回転姿勢にして、自動車Ｍ１，Ｍ２の充填口（図示せず）にノズル１３ｃを接続する。

【0036】

筐体１２の操作パネルから充填開始ボタンを押して充填を行い、所定の充填後に、ノズル１３ｃを充填口から外し、アーム部４２を起立させる。

【0037】

充填ホース１３の先端、つまりノズル１３ｃは、充填作業位置Ｐに向けて飛び出し左右に回転可能なホース支持部１４の先端１４ａ位置を基準にして前後左右上下の幅広い領域に移動可能である。このため、自動車Ｍ１，Ｍ２の停車位置が図１に実線で示した位置はもちろんのこと、一点鎖線で示したようなガス充填装置１１から離れた位置でも、またガス充填装置１１に対して前後にずれた位置でも、充填が可能である。つまり、自動車Ｍ１，Ｍ２の停車位置に厳格さは必要なく、切り返しや幅寄せに必要な空間を削減できる。停車位置をガス充填装置１１から離すこともできる。

【0038】

充填ホース１３には高圧のガスが流れるため高い圧力がかかるが、充填ホース１３の基端側部分１３ａはホース支持部１４で支持されているので、安全に充填作業が行える。

【0039】

また、充填作業に際してガス充填装置１１の筐体１２における自動車Ｍ１，Ｍ２に対向する面である正面１２ａに操作パネルがあるので、その前を移動する必要が生じる。しかし、充填ホース１３の基端側部分１３ａは筐体１２の上端に設けられたホース支持部１４に支持されているため、筐体１２の正面１２ａの前には充填ホース１３の存在しない空間を形成できる。この結果、従来のように充填ホース１３を跨いだり踏みつけたりするおそれはなく、充填ホース１３を不測に引っかけてしまったり、充填ホース１３に磨耗や変形を起こさせてしまったりすることを防止でき、これまでにない安全対策となる。

【0040】

さらに、ホース支持部１４の先端１４ａから垂れ下がる充填ホース１３の先端側部分１３ｂの長さは、充填作業時、つまりホース支持部１４が飛び出し位置にあるときに、路面ＧやアイランドＨに接しない長さに設定されている。このため、ノズル１３ｃを不測に落下させて損傷させるおそれをなくすことができ、この点でも安全対策を講じることができる。

【0041】

以上のように、充填可能領域を広くすることができて、ガス充填装置１１の設置に際して必要な面積を小さくすることができる。そのうえ、充填作業に際しての安全性の向上を図ることもでき、水素ステーション等の普及に大いに貢献することができる。

【0042】

以下、その他の例について説明する。この説明において、前述の構成と同一の部位について同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。

【0043】

図３のガス充填装置１１は、ホース支持部１４の先端１４ａが筐体１２から離れる方向に進退可能となるように構成したものであり、ホース支持部１４をケーブルコンベア４３で構成した例である。

【0044】

筐体１２は上部に、筐体１２の前後方向に長い収納ケース４４を備え、この収納ケース４４にホース支持部１４が内蔵されている。収納ケース４４は少なくとも筐体１２の正面側の端と下面が開放された箱状である。

【0045】

ホース支持部１４を構成するケーブルコンベア４３は、充填ホース１３の基端側部分１３ａを収められる長さであり、一方向に屈曲自在な長尺状である。ケーブルコンベア４３の長手方向の一端である固定端４３ａは、収納ケース４４内の上部における正面側とは反対の後方に固定されている。ケーブルコンベア４３は長手方向の中間部が、収納ケース４４の正面側において下方に向けてＵ字状に屈曲されて、長手方向の他端である移動端４３ｂは収納ケース４４うちの下部を後方に向けて延びている。

【0046】

移動端４３ｂは、可動機構１５に接続されている。すなわち、収納ケース４４内の下端部で前後方向に延びるガイドレール１５ｃと、ガイドレール１５ｃ上を走行する移動ユニット１５ｄを可動機構１５として備え、移動端４３ｂは移動ユニット１５ｄに結合されている。ガイドレール１５ｃは、収納ケース４４の正面側から前方に延びて突出している。その突出長さは、移動端４３ｂをガイドレール１５ｃの先端に移動させたときにその先端位置と筐体１２との間に少なくとも人体が通る空間を形成できる長さであって、充填ホース１３の先端側部分１３ｂを移動させたい所望長さである。

【0047】

また、移動ユニット１５ｄは操作パネルからの操作で駆動するように構成されている。

【0048】

このような構成のホース支持部１４を備えたガス充填装置１１では、充填ホース１３のノズル１３ｃを筐体１２から外してから、操作パネルを操作して移動ユニット１５ｄを充填作業位置Ｐに向けて移動させる。このあと、充填ホース１３のノズル１３ｃを自動車Ｍ１，Ｍ２の充填口に接続して、充填を実行する。

【0049】

水素の充填後は、ノズル１３ｃを充填口から外して移動ユニット１５ｄを駆動し、充填ホース１３の先端側部分１３ｂを筐体１２の後方に向けて移動する。

【0050】

このような構成のガス充填装置１１においても前述例と同様の効果を有する。

【0051】

図４のガス充填装置１１は、図３に示した構成と同様にホース支持部１４をケーブルコンベア４３で構成した例である。図３の構成と相違するのは、ケーブルコンベア４３の取り付け方を相違させて充填ホース１３の長さを短くしている点である。

【0052】

すなわち、ケーブルコンベア４３の固定端４３ａを収納ケース４４内の下部における正面側に固定し、移動端４３ｂを常態において収納ケース４４内の上部における正面側に位置させている。このとき、充填ホース１３の先端側部分１３ｂを垂下させる移動端４３ｂが固定端４３ａよりも前にせり出すとともに、移動端４３ｂの位置がノズル１３ｃを筐体１２の正面１２ａに近づける位置となるように設定される。

【0053】

ガイドレール１５ｃは収納ケース４４の天井面に設けられ、収納ケース４４よりも所望長さ前方に突出している。

【0054】

このような構成のガス充填装置１１においても前述例と同様の効果を有する。そのほか、ケーブルコンベア４３の移動端４３ｂを正面側における上に位置させることによって、充填ホース１３における筐体１２に重なる部分、つまり基端側部分１３ａの長さを図３の構成に比べて短くできる利点がある。

【0055】

図５のガス充填装置１１は、図１のホース支持部１４と図３のホース支持部１４を融合させた構成である。すなわち、ケーブルコンベア４３からなるホース支持部１４と移動ユニット１５ｄを有する可動機構１５を内蔵した収納ケース４４を、筐体１２の上端面に回転機構部１５ａを介して取り付けた基台部４１に対して枢着部１５ｂを介して傾動可能に固定している。収納ケース４４の下端近傍には、収納ケース４４を水平に倒した姿勢に位置固定するとともに、常態において収納ケース４４を基台部４１に対して立てる姿勢規制手段（図示せず）を備えている。

【0056】

このような構成のガス充填装置１１においては、ホース支持部１４が上下方向に傾動可能であるとともに水平方向に回転可能であって、さらにホース支持部１４の先端１４ａ（移動端４３ｂ）が進退可能である。このため、コンパクトながらもノズル１３ｃの接続可能領域をより広くすることができる。

【0057】

このほか、ホース支持部１４は上下方向の傾動のみ、又は水平方向の回転のみ可能な構成としてもよい。

【符号の説明】

【0058】

１１…ガス充填装置
１２…筐体
１３…充填ホース
１３ａ…基端側部分
１３ｂ…先端側部分
１４…ホース支持部
１４ａ…先端
１５…可動機構
４３ｂ…移動端
Ｐ…充填作業位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】