特表 2023-506723 タンクを充填するための装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-02-20

(54)【発明の名称】タンクを充填するための装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   F17C 13/02 20060101AFI20230213BHJP

   F17C 5/06 20060101ALI20230213BHJP

【ＦＩ】

F17C13/02 301Z

F17C5/06

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022532817

(86)(22)【出願日】2020-11-12

(85)【翻訳文提出日】2022-06-29

(86)【国際出願番号】 EP2020081904

(87)【国際公開番号】W WO2021121802

(87)【国際公開日】2021-06-24

(31)【優先権主張番号】1914629

(32)【優先日】2019-12-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】591036572

【氏名又は名称】レール・リキード－ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100199565

【弁理士】

【氏名又は名称】飯野 茂

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100162570

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 早苗

(72)【発明者】

【氏名】ロニー、トム

(72)【発明者】

【氏名】フランソワ、ティボー

【テーマコード（参考）】

3E172

【Ｆターム（参考）】

3E172AA02

3E172AA05

3E172AB01

3E172BA01

3E172BB05

3E172BB12

3E172BB17

3E172DA90

3E172EA02

3E172EA30

3E172EA46

3E172EB02

3E172JA08

(57)【要約】

加圧ガスタンクを充填するための装置及び方法であって、加圧ガスの供給源（２）と、充填されるタンク（４）に接続される移送管（３）と、を備え、移送管（３）は、弁（５）及び圧縮機（６）を備え、装置（１）は、圧縮機（６）の下流の移送管（３）内を流れるガス中のオイルの存在を検出するためのセンサ（１１）を備え、装置は、圧縮機（６）の下流で移送管（３）に接続され、且つ、第１の構成において、移送管（３）内を流れるガスがバイパス管（７）内へ抽出され、第２の構成において、バイパス管（７）と移送管（３）との間の流体分離を可能にするよう構成される直列の少なくとも２つの弁（８、９、１０）のセットを備えるバイパス管（７）を備え、移送管（３）の弁アセンブリ（８、９、１０）は、第２の構成において、抽出されバイパス管（３）内に閉じ込められるガスのための閉じた貯蔵空間を画成し、閉じた貯蔵空間は、閉じ込められたガスの圧力を移送管（３）内を流れるガスの圧力よりも低い圧力に低下させるための、抽出されバイパス管（３）内に閉じ込められるガスのための圧力除去システムを備え、オイル圧力検出センサ（１１）は、閉じた貯蔵空間内のオイルを検出する、装置及び方法。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

加圧ガスタンク、特に、加圧水素タンクを充填するための装置であって、加圧ガスの供給源（２）と、前記供給源（２）に接続される上流端と、充填されるタンク（４）に接続されることを意図する下流端とを有する移送管（３）と、を備え、前記移送管（３）は、前記供給源（２）から前記下流端に向かうガスの流れを制御するための弁（５）のセットを備え、前記移送管（３）は圧縮機（６）を備え、前記装置（１）は、前記圧縮機（６）の下流の前記移送管（３）内を流れる前記ガス中のオイルの存在を検出するためのセンサ（１１）を備え、前記装置は、前記圧縮機（６）の下流で前記移送管（３）に接続されるバイパス管（７）を備え、前記バイパス管（７）は、第１の構成において、前記移送管（３）内を流れるガスの前記バイパス管（７）内への排出を可能にし、第２の構成において、前記バイパス管（７）と前記移送管（３）との間の流体分離を可能にするよう構成される直列の少なくとも２つの弁（８、９、１０）のセットを備え、前記移送管（３）の前記弁（８、９、１０）のセットは、前記第２の構成において、前記バイパス管（３）内に捕捉される前記排出ガスのための閉じた貯蔵容積を画成し、前記閉じた貯蔵容積は、前記バイパス管（３）内に捕捉される前記排出ガスの圧力を低下させて、前記捕捉されたガスの圧力を前記移送管（３）内を流れる前記ガスの圧力よりも低い圧力に低下させるためのシステムを備え、前記センサ（１１）は、前記閉じた貯蔵容積内のオイルの検出を提供するオイルの存在を検出するためのものである、
装置。

【請求項2】

前記バイパス管（７）は、前記圧縮機（６）の下流で前記移送管（３）に接続される上流端と、下流端とを備え、前記バイパス管（７）は、その上流端と下流端との間に直列に配置される、第１の遮断弁（８）と、第２の遮断弁（９）と、第３の遮断弁（１０）とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記オイルの存在を検出するための前記センサ（１１）は、前記第２の遮断弁（９）と前記第３の遮断弁（１０）との間のオイルの存在を測定することを特徴とする、請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記バイパス管（７）の下流端はオイル回収部材（１４）に接続されることを特徴とする、請求項２又は３に記載の装置。

【請求項5】

前記排出ガスの圧力を低下させるための前記システムは、較正オリフィス（１２）、前記バイパス管（７）の断面積における増加部（１３）のうちの少なくとも１つを備えることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の装置。

【請求項6】

前記バイパス管（７）の前記閉じた貯蔵容積内の前記圧力を測定する圧力センサ（１５）を備えることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の装置。

【請求項7】

前記バイパス管（７）内に形成される前記閉じた貯蔵容積内に捕捉される前記ガスを排出するための管（１６）を備え、前記排出管（１６）は、前記閉じた貯蔵容積内の前記バイパス管（７）に接続される上流端と、排出容積に接続される下流端とを備え、前記排出管（１６）は、遮断弁のセットを備えることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の装置。

【請求項8】

前記排出容積は、大気、前記圧縮機（６）の上流に位置する前記移送管（３）のゾーン、前記加圧ガス源（２）のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項７に記載の装置。

【請求項9】

マイクロプロセッサ又はコンピュータ等のデータストレージ及び処理装置を備える電子コントローラ（１７）を備え、前記電子コントローラ（１７）は、前記オイルの存在を検出するための前記センサ（１１）に接続され、前記センサ（１１）によってオイルが検出される場合に信号を生成するよう構成されることを特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載の装置。

【請求項10】

前記電子コントローラ（１７）は、前記装置の前記弁の全て又は幾つかに接続され、前記弁を制御するよう構成されることを特徴とする、請求項９に記載の装置。

【請求項11】

前記オイルの存在を検出するための前記センサ（１１）は、合体フィルタと、光電子式のレベルセンサとを備えることを特徴とする、請求項１～１０のいずれか一項に記載の装置。

【請求項12】

加圧ガスタンク、特に、加圧水素タンクを充填するための方法であって、加圧ガスは、圧縮機（６）を備える移送管（３）を介して加圧ガス源（２）からタンク（４）に移送され、前記方法は、前記圧縮機（６）の下流の前記移送管（３）内を流れる前記ガス中のオイルの存在を検出することを含み、前記方法は、前記圧縮機（６）の下流の前記移送管（３）内を流れるある容積のガスをバイパス管（７）に向かって排出するステップを含み、前記ある容積の排出ガスは閉じた貯蔵容積内に捕捉され及び膨張され、前記オイルの存在の前記検出は前記捕捉され及び膨張された排出ガス容積内で行われる、
方法。

【請求項13】

前記圧縮機（６）の下流の前記移送管（３）内を流れる前記ガスの前記圧力は、５００～１２００バールの間であり、前記排出され、捕捉されたガスの容積は、５００～１００バールの間の圧力で前記閉じた貯蔵容積内で膨張させられることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記排出ガス容積は、前記バイパス管（７）の第１のセクションにおいて捕捉され、次いで、前記バイパス管（７）の前記第１のセクションの容積よりも大きい容積を有する前記閉じた容積内で膨張させられることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タンクを充填するための装置及び方法に関する。

【0002】

本発明は、より詳細には、加圧ガスタンク、特に、加圧水素タンクを充填するための装置に関し、加圧ガス源と、供給源に接続される上流端と、充填されるタンクに接続されることを意図する下流端とを有する移送管と、を備え、移送管は、供給源から下流端に向かうガスの流れを制御するための弁のセットを備え、移送管は圧縮機を備え、装置は、圧縮機の下流の移送管内を流れるガス中のオイルの存在を検出するためのセンサを備え、装置は、圧縮機の下流で移送管に接続されるバイパス管を備える。

【0003】

圧縮機出口におけるオイルの存在を検出して、オイル漏れが圧縮ガスを汚染しているかどうかをチェックする必要がある可能性がある。これは、水素充填ステーションに特に関連するものであってもよい。

【背景技術】

【0004】

公知の技術は、合体フィルタ及び光電子オイルレベルセンサを用いることからなる。ほとんどのセンサ、特に、この種類のセンサは、５００バールを超える圧力に耐えることができない。これは、ある特定の充填装置、特に、加圧水素のために到達する極めて高い圧力とは不適合である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の１つの目的は、上で設定した従来技術の欠点のうちの全て又は幾つかを克服することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

そのためには、本発明による装置は、その上、上記の前提部分に与えられるその一般的な定義によれば、バイパス管が、第１の構成において、移送管内を流れるガスのバイパス管内への排出を可能にし、第２の構成において、バイパス管と移送管との間の流体分離を可能にするよう構成される直列の少なくとも２つの弁のセットを備え、移送管の弁のセットは、第２の構成において、バイパス管内に捕捉される排出ガスのための閉じた貯蔵容積を画成し、閉じた貯蔵容積は、バイパス管内に捕捉される排出ガスの圧力を低下させて、捕捉されたガスの圧力を移送管内を流れるガスの圧力よりも低い圧力に低下させるためのシステムを備え、センサは、前記閉じた貯蔵容積内のオイルの検出を提供するオイルの存在を検出するためのものである、ことを本質的に特徴とする。

【0007】

更に、本発明の実施形態は、以下の特徴のうちの１つ以上を備えることができる。
－ バイパス管は、圧縮機の下流で移送管に接続される上流端と、下流端とを備え、バイパス管は、その上流端と下流端との間に直列に配置される、第１の遮断弁と、第２の遮断弁と、第３の遮断弁とを備え、
－ オイルの存在を検出するためのセンサは、第２の遮断弁と第３の遮断弁との間のオイルの存在を測定し、
－ バイパス管の下流端は、オイル回収部材に接続され、
－ 排出ガスの圧力を低下させるためのシステムは、較正オリフィス、バイパス管の断面積における増加部のうちの少なくとも１つを備え、
－ 装置は、バイパス管の閉じた貯蔵容積内の圧力を測定する圧力センサを備え、
－ 装置は、バイパス管内に形成される閉じた貯蔵容積内に捕捉されるガスを排出するための管を備え、排出管は、閉じた貯蔵容積内のバイパス管に接続される上流端と、排出容積に接続される下流端とを備え、排出管は、遮断弁のセットを備え、
－ 排出容積は、大気、圧縮機の上流に位置する移送管のゾーン、加圧ガス源のうちの少なくとも１つを含み、
－ 装置は、マイクロプロセッサ又はコンピュータ等のデータストレージ及び処理装置を備える電子コントローラを備え、前記電子コントローラは、オイルの存在を検出するためのセンサに接続され、前記センサによってオイルが検出される場合に信号を生成するよう構成され、
－ 電子コントローラは、装置の弁の全て又は幾つかに接続され、前記弁を制御するよう構成され、
－ オイルの存在を検出するためのセンサは、合体フィルタと、光電子式のレベルセンサとを備え、
－ 圧縮機の下流の移送管内を流れるガスの圧力は、５００～１２００バールの間であり、排出され、捕捉されたガスの容積は、５００～１００バールの間の圧力で閉じた貯蔵容積内で膨張させられ、
－ 排出ガス容積は、バイパス管の第１のセクションにおいて捕捉され、次いで、バイパス管の第１のセクションの容積よりも大きい容積を有する、閉じた容積内で膨張させられる。

【0008】

本発明はまた、加圧ガスタンク、特に、加圧水素タンクを充填するための方法であって、加圧ガスは、圧縮機を備える移送管を介して加圧ガス源からタンクに移送され、方法は、圧縮機の下流の移送管内を流れるガス中のオイルの存在を検出することを含み、方法は、圧縮機の下流の移送管内を流れるある容積のガスをバイパス管に向かって排出するステップを含み、前記容積の排出ガスは閉じた貯蔵容積内に捕捉され及び膨張され、オイルの存在の検出は前記捕捉され及び膨張された排出ガス容積内で行われる、方法に関する。

【0009】

他の可能性のある特有の特徴によれば、
本発明は、また、本発明の適用範囲内において上記又は下記の特徴の任意の組み合わせを含む任意の代替装置又は方法に関連していてもよい。

【0010】

本発明の他の特徴及び利点は、図を参照して与えられる以下の説明から明らかとなるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明による充填装置の構造及び動作の第１の実施例を示す部分略図である。

【図2】本発明による充填装置の構造及び動作の第２の実施例を示す部分略図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１に示す加圧ガスタンク充填装置１は、特に、加圧水素タンクを充填するために用いられてもよい。この装置は、加圧ガス源２（加圧貯蔵部、ポンプ及び／又は気化器に関連する液体貯蔵部、電解槽等）を備えている。

【0013】

充填装置１は、少なくとも１つの供給源２に接続される上流端と、充填されるタンク４に接続されることを意図する少なくとも１つの下流端とを有する移送管３を備える。無論、複数の下流端を設けて、幾つかの別々のタンク４を、同時に又は非同時に、のどちらか一方で充填することができる。

【0014】

移送管３は、従来から、供給源２から下流端に向かうガスの流れを制御する弁５のセット、例えば、流量及び／又は圧力を制御するための制御弁５を備えることができる。他の部材、特に、ガス冷却部材、遮断弁、圧力及び／又は温度センサのうちの少なくとも１つを、従来から、この移送管３上に設けることができる。

【0015】

移送管３は、少なくとも１つの圧縮機６を備え、装置１は、圧縮機６の下流の移送管３内を流れるガス中のオイルの存在を検出するためのセンサ１１を備える。センサ１１が高すぎる圧力に曝露されることを回避するため、装置１は、圧縮機６の下流で移送管３に接続されるバイパス管７を備える。バイパス管７は、好ましくは、第１の構成において、移送管３内を流れるガスをバイパス管７内に排出されることを可能にし、第２の構成において、バイパス管７を移送管３から流体的に分離するように構成される直列の少なくとも２つの弁８、９、１０のセットを備える。第２の構成において、移送管３の弁８、９、１０のセットは、バイパス管３内に捕捉される排出ガスのための閉じた貯蔵容積を画成する。閉じた貯蔵容積は、極めて高い圧力で排出され、バイパス管３内に捕捉されるガスの圧力を低下させて、捕捉されたガスの圧力を移送管３内を流れるガスの圧力よりも低い圧力に低下させるシステムを含む。オイルの存在を検出するためのセンサ１１は、前記閉じた貯蔵容積内のオイルの存在を測定する、即ち、移送管３内を流れるガスの圧力未満の圧力に曝露される。

【0016】

即ち、極めて高い圧力のガスは、圧縮機６の出口から排出され、その中のオイルのいかなる存在も検出される前に膨張する。

【0017】

図示の実施例において、バイパス管７は、圧縮機６の下流で移送管３に接続される上流端と、下流端とを備える。バイパス管７は、その上流端と下流端との間に直列に配置される、第１の遮断弁８と、第２の遮断弁９と、第３の遮断弁１０とを備える。

【0018】

通常動作（例えば、タンク４を充填する場合）において、第１の遮断弁８は開いており、第２の遮断弁９は閉じている。オイルが圧縮機によって供給される極めて高圧のガスに含まれている場合、このオイルは、オイルを含むガスと共に、第１の遮断弁８と第２の遮断弁９との間に位置するバイパス管７の容積内に浸透する。

【0019】

フィルタ１８は、移送管３とバイパス管７との間の交差部に、及び／又はバイパス管７内に配置して、この可能性のあるオイルを収集することができる。

【0020】

オイルレベルをチェックする場合、第１の遮断弁８を閉じ、次いで、第２の遮断弁９を開くことができる。第２の遮断弁９が開くと、捕捉された少容積の水素及びオイルは、より大きな閉じた貯蔵容積に膨張する。この容積は、第２の遮断弁９の下流に、捕捉されたガスのための容積を増加させるのに十分な、より大きな直径の管及び／又はある長さの管を設けることによって得ることができる。

【0021】

例えば、バイパス管７は、第２の遮断弁９の下流に、その配管の断面積増加部１３を備えていてもよい。

【0022】

例えば、第２の遮断弁９を開く前に、この第２の遮断弁９の下流の圧力は、移送管３内よりも相対的に低く、例えば、２００バール未満であってもよい。

【0023】

２つの第１の遮断弁８、９間の容積及び第２の遮断弁９が開いている場合の閉じた貯蔵容積は、閉じた貯蔵容積内の圧力を、センサ１１が耐えることができる最大圧力の値未満に低減するよう相対的に寸法決めすることができる。

【0024】

従って、センサは、過剰な圧力に曝露されることなく、オイルの存在の可能性を検出することができる。

【0025】

検出が行われると、捕捉されたガスは、別の測定を行うよう排気されなければならない。

【0026】

図２に示すように、装置は、閉じた貯蔵容積内に捕捉されるガスを排出するための管１６を備えていてもよい。このバイパス管７は、閉じた貯蔵容積において（例えば、第２の遮断弁９と第３の遮断弁１０との間に）バイパス管７に接続される上流端を備えていてもよい。バイパス管７は、排出容積に接続される下流端を有する。排気管１６は、遮断弁１７のセットを含む。

【0027】

点線で略図的に示すように、下流端は、内部のガスを再循環させるために、排気ゾーン（例えば、大気への通気）及び／又は圧縮機６の入口に接続することができる。このガスはまた、加圧ガス源２に戻すこともできる。

【0028】

閉じた貯蔵容積のこの排気は、例えば、圧力を所定の値、例えば、１５バールまで下げることができる。

【0029】

弁の全て又は幾つかは、マイクロプロセッサ又はコンピュータ等のデータストレージ及び処理装置を備える電子コントローラ１７によって自動的に制御することができる制御弁とすることができる。

【0030】

これは、プロセスを自動化できることを意味する。試験（任意のオイルの存在を検出する測定）は、充填前又は充填中の任意の時点で、各充填時に定期的に、充填毎に数回、又は任意の他の頻度に従って行うことができる。

【0031】

センサ１１がオイルの存在を検出した場合、装置は、圧縮機６から出るガスが汚染されていることを示すよう対応する信号を生成するよう構成することができる。この場合、試験を繰り返すことは無意味である可能性がある。生成される信号は、圧縮機の動作を中断するか、及び／又はオペレータが介入できるようにオペレータに警告することができる。

【0032】

例えば、バルブの全て又は一部が手動で作動される種類である場合、光電子レベルセンサは、透明部分を有する配管によって置換又は補うことができることに留意されたい。これにより、オペレータは、オイルが存在するか否かを監視する（及び、適用可能な場合、センサのコストを節約する）ことが可能になる。

【0033】

バイパス管７の下流端は、オイル回収部材１４に接続することができる。従って、バイパス管７内の圧力が低下した場合、第３の遮断弁１０を開いて、回収したオイルを排出することができる。

【0034】

図示するように、較正されたオリフィス１２を、第２の遮断弁９の下流のバイパス管７に配置することができる。これにより、材料を節約するよう下流の圧力を徐々に増加させることが可能である。

【0035】

また、図示するように、圧力センサ１５は、バイパス管７の閉じた貯蔵容積内（特に、第２の遮断弁９と第３の遮断弁１０との間）の圧力を測定するよう設けることができる。

【0036】

無論、本発明は上で説明した実施例に限定されない。例えば、ある特定の構成において、バイパス管７から第２の遮断弁９を取り除くことを想定することができる。

【0037】

従って、例えば、圧縮機の下流の圧力がオイル存在検出センサ１１にとって高すぎない場合（例えば、５００バール以下）、第２の弁９を省略することができる。この場合、第１の遮断弁８は、圧縮機６が作動している場合に開かれる。高圧ガスは、較正されたオリフィスを通してバイパス管７に入れられ、第１の弁８と端部弁１０との間に位置する容積内でオイル検出を受けることができる。

【図1】

【図2】

【国際調査報告】