水素ガス充填装置
【課題】本発明は、高い安全性を確保した上で、水素ガス充填装置の設置面積を縮小することが可能であると共に、現地での据え付けを短時間で行なうことの可能な水素ガス充填装置を提供することを課題とする。
【解決手段】支持台１３と、支持台１３の上面１３ａに配置され、水素ガスを圧縮する圧縮機１４と、支持台１３の上面１３ａに配置され、圧縮された水素ガスを貯蔵する蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３と、支持台１３の上面１３ａに配置され、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３から供給された水素ガスを冷媒またはブラインにより冷却する熱交換器４７と、支持台１３の上面１３ａに配置された筐体６１と、筐体６１内に収容され、熱交換器４７から回収した冷媒またはブラインを冷却し、冷却した冷媒またはブラインを熱交換器４７に供給する冷凍機６２と、を有する。
【解決手段】支持台１３と、支持台１３の上面１３ａに配置され、水素ガスを圧縮する圧縮機１４と、支持台１３の上面１３ａに配置され、圧縮された水素ガスを貯蔵する蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３と、支持台１３の上面１３ａに配置され、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３から供給された水素ガスを冷媒またはブラインにより冷却する熱交換器４７と、支持台１３の上面１３ａに配置された筐体６１と、筐体６１内に収容され、熱交換器４７から回収した冷媒またはブラインを冷却し、冷却した冷媒またはブラインを熱交換器４７に供給する冷凍機６２と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素ガス充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代の自動車として、水素ガスを燃料として用いる燃料電池搭載車両（「水素自動車」、或いは「水素エンジン自動車」ともいう）の開発が進められている。燃料電池搭載車両は、炭酸ガス、ＮＯｘ、ＳＯｘ等の排出がなく、水を排出するだけの環境にやさしい自動車とされている。
【０００３】
上記燃料電池搭載車両は、燃料補給時には通常のガソリン自動車と同様に、その燃料である水素ガスを充填する水素ガス充填装置を備えた供給基地（水素ステーション）まで走行し、該水素ガス充填装置から水素ガスを補給する。
【０００４】
上記水素ガス充填装置では、車載用水素貯蔵タンクの温度上昇を抑える目的で、予め冷却した水素ガスを供給している。水素ガスの予冷には、例えば、ブライン等が流通する流路内に水素ガス配管を配置した構造の熱交換器を用いる（例えば、特許文献１参照。）。
水素ガスを冷却した後のブライン等は、別途設置された冷凍機に導入され、冷凍機により冷却された後、再び熱交換器に戻され水素ガスの冷却に利用される。
【０００５】
ところで、水素ガスは、爆発範囲が広く、着火エネルギーが小さいため、燃焼及び爆発の危険性の高いガスである。このため、水素ガスの漏洩の危険性のある環境下で使用する電気機器に対しては、所定の防爆性能が要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１６４１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、水素ガス充填装置に利用可能な防爆性能を有する冷凍機は、一般に流通していない。そこで、ブライン等を冷却する冷凍機は、安全確保の観点から、水素ガス充填装置を構成する蓄圧器、圧縮機、及び熱交換器等の水素ガスの漏洩の恐れのある機器から、所定距離、例えば、数ｍ以上離間した位置に設置する必要がある。これにより、水素ガス充填装置の設置面積が広くなるため、水素ガス充填装置の設置面積を縮小することが困難であった。
【０００８】
また、水素ステーションに水素ガス充填装置を新規に設置する場合、蓄圧器、圧縮機、熱交換器、及び冷凍機等の各種機器を個別に水素ステーションに搬入し、現地で設置や配管工事を実施するため、水素ガス充填装置の据え付けに多くの時間を要するという問題もあった。
【０００９】
そこで本発明は、高い安全性を確保した上で、水素ガス充填装置の設置面積を縮小することが可能であると共に、現地での据え付けを短時間で行なうことの可能な水素ガス充填装置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】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明によれば、支持台と、前記支持台の上面に配置され、水素ガスを圧縮する圧縮機と、前記支持台の上面に配置され、前記圧縮機により圧縮された前記水素ガスを貯蔵する蓄圧器と、前記支持台の上面に配置され、前記蓄圧器から供給された前記水素ガスを冷媒またはブラインにより冷却する熱交換器と、前記支持台の上面に配置された筐体と、前記筐体内に収容され、前記熱交換器から回収した前記冷媒またはブラインを冷却し、冷却した前記冷媒またはブラインを前記熱交換器に供給する冷凍機と、を有することを特徴とする水素ガス充填装置が提供される。
【００１１】
また、請求項２に係る発明によれば、前記支持台の上面は、２つの領域に分割されており、前記２つの領域のうち、一方の領域である第１の領域に、前記圧縮機、前記蓄圧器、及び前記熱交換器を配置すると共に、他方の領域である第２の領域に、前記冷凍機を収容する前記筐体を配置したことを特徴とする請求項１記載の水素ガス充填装置が提供される。
【００１２】
また、請求項３に係る発明によれば、前記支持台の上面うち、前記第１の領域と前記第２の領域との間に位置する部分に、障壁を設けたことを特徴とする請求項２記載の水素ガス充填装置が提供される。
【００１３】
また、請求項４に係る発明によれば、前記冷凍機は、空冷式冷凍機であり、前記筐体は、筐体本体と、該筐体本体に設けられた吸気口と、前記筐体本体に設けられた排気口と、を有することを特徴とする請求項１ないし３のうち、いずれか１項記載の水素ガス充填装置が提供される。
【００１４】
また、請求項５に係る発明によれば、前記筐体本体は、平面視矩形とされ、４つの側壁を有しており、前記４つの側壁のうち、前記第１の領域と対向しない側壁に、前記吸気口を配置したことを特徴とする請求項４記載の水素ガス充填装置が提供される。
【００１５】
また、請求項６に係る発明によれば、前記４つの側壁のうち、前記第１の領域と対向する側壁の反対側に位置する側壁の下部に、前記吸気口を配置したことを特徴とする請求項５記載の水素ガス充填装置が提供される。
【００１６】
また、請求項７に係る発明によれば、前記吸気口に、ガラリを設けたことを特徴とする請求項４ないし６のうち、いずれか１項記載の水素ガス充填装置が提供される。
【００１７】
また、請求項８に係る発明によれば、前記排気口を、前記筐体本体の天井部に配置したことを特徴とする請求項４ないし７のうち、いずれか１項記載の水素ガス充填装置が提供される。
【００１８】
また、請求項９に係る発明によれば、前記熱交換器により冷却された水素ガスを燃料電池搭載車両の車載用水素貯蔵タンクに供給するディスペンサーを有し、前記ディスペンサーを、前記第１の領域に配置したことを特徴とする請求項２ないし８のうち、いずれか１項記載の水素ガス充填装置が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の水素ガス充填装置によれば、支持台の上面に配置された筐体内に冷凍機を収容することで、圧縮機、蓄圧器、及び熱交換器から水素ガスが漏洩した際、筐体により水素ガスが冷凍機の内部に流入することを抑制可能となる。
これにより、支持台の上面に配置される圧縮機、蓄圧器、及び熱交換器の近傍に、筐体に収容された冷凍機を配置することが可能となる。
【００２０】
よって、高い安全性を確保した上で、圧縮機、蓄圧器、熱交換器、及び冷凍機を収容する筐体が配置される支持台の外形のサイズを小型化することが可能となるので、水素ガス充填装置の設置面積を縮小できる。
【００２１】
また、支持台の上面に、圧縮機、蓄圧器、熱交換器、及び冷凍機を収容する筐体を配置すると共に、現地（設置場所）に水素ガス充填装置を運搬する前に、予め圧縮機、蓄圧器、熱交換器、及び冷凍機等の機器間を接続する配管工事を完了させることで、支持台ごと現地に水素ガス充填装置を運搬することが可能となる。
【００２２】
これにより、現地に到着後に、圧縮機、蓄圧器、熱交換器、及び冷凍機等の機器間を接続する配管工事を行なう必要がなくなるため、現地での水素ガス充填装置の据え付けを短時間で行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る水素ガス充填装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示す水素ガス充填装置をＡ視した際の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の水素ガス充填装置の寸法関係とは異なる場合がある。
【００２５】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る水素ガス充填装置の概略構成を示す平面図であり、図２は、図１に示す水素ガス充填装置をＡ視した際の側面図である。
なお、図２では、説明の便宜上、図１に示す筐体６１のみ断面図として図示する。また、図２に示す筐体６１の断面は、図１に示す筐体６１のＢ−Ｂ線断面に対応している。さらに、図２では、図１に示す燃料電池搭載車両１１、水素ガス供給ライン１５、バルブ１６，２１，２２，２４〜２６，３３，３４，３７，３８，４２，４５、圧縮水素ガス導入及び導出ライン１８、導入ライン１８Ａ、導出ライン１８Ｂ、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、蓄圧器支持体２９、分岐ライン３２，３６，４１，４４、及びディスペンス用ホース５６の図示を省略する。
【００２６】
図１及び図２を参照するに、本実施の形態の水素ガス充填装置１０は、支持台１３と、圧縮機１４と、水素ガス供給ライン１５と、バルブ１６，２１，２２，２４〜２６，３３，３４，３７，３８，４２，４５，５５と、圧縮水素ガス導入及び導出ライン１８と、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３と、蓄圧器支持体２９と、分岐ライン３２，３６，４１，４４と、熱交換器４７と、冷媒回収用配管５１と、冷媒供給用配管５２と、ディスペンサー５４と、ディスペンス用ホース５６と、筐体６１と、冷凍機６２と、障壁６４と、を有する。
【００２７】
支持台１３は、矩形の板状部材である支持板６６と、支持板６６の下面６６ａ側に設けられ、設置場所１２から支持板６６を浮かせた状態で支持する複数の脚部６７と、を有する。
支持台１３の上面１３ａ（支持板６６の上面）は、平坦な面とされている。支持台１３の上面１３ａは、２つの領域に分割されており、第１の領域１３Ａ（一方の領域）と、第２の領域１３Ｂ（他方の領域）と、を有する。第１及び第２の領域１３Ａ，１３Ｂは、平面視矩形とされている。
【００２８】
圧縮機１４は、第１の領域１３Ａに配置されている。圧縮機１４は、水素ガス供給ライン１５及びバルブ１６を介して、水素ガス供給源（図示せず）と接続されている。圧縮機１４は、水素ガス供給源（図示せず）から供給された水素ガスを圧縮する。
【００２９】
圧縮水素ガス導入及び導出ライン１８は、圧縮機１４と接続されており、途中で導入ライン１８Ａと導出ライン１８Ｂとに分岐されている。言い換えれば、圧縮水素ガス導入及び導出ライン１８は、途中で２つのラインに分岐されている。
【００３０】
分岐直後の導入ライン１８Ａには、バルブ２１が設けられている。導入ライン１８Ａは、バルブ２１、蓄圧器２８−１の近傍に配置されたバルブ２４、及びバルブ２１とバルブ２４との間に配置されたバルブ２５を介して、蓄圧器２８−１と接続されている。
導入ライン１８Ａは、バルブ２１，２４，２５が開いた状態で、かつバルブ２２，２６が閉じた状態のときに、圧縮機１４が圧縮した水素ガスを蓄圧器２８−１に導入する。これにより、蓄圧器２８−１内には、圧縮された水素ガスが充填される。
【００３１】
分岐直後の導出ライン１８Ｂには、バルブ２２が設けられている。導出ライン１８Ｂは、バルブ２４とバルブ２５との間に位置する導入ライン１８Ａと接続されている。導出ライン１８Ｂと導入ライン１８Ａとの接続位置の近傍に位置する導出ライン１８Ｂには、バルブ２６が設けられている。
また、バルブ２２とバルブ２６との間に位置する導出ライン１８Ｂは、ディスペンサー５４と接続されている。
【００３２】
蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３は、それぞれ２つずつ設けられており、第１の領域１３Ａに配置された蓄圧器支持体２９に支持されている。
蓄圧器２８−１は、バルブ２４，２６が開いた状態で、かつバルブ２２，２５が閉じた状態において、ディスペンサー５４を介して蓄圧器２８−１内の圧縮された水素ガスを熱交換器４７に供給する。
【００３３】
蓄圧器２８−２は、導入ライン１８Ａから分岐した分岐ライン３２と接続されている。蓄圧器２８−２の近傍に位置する分岐ライン３２には、バルブ３３が設けられている。また、導入ライン１８Ａの近傍に位置する分岐ライン３２には、バルブ３４が設けられている。バルブ２１，３３，３４が開いた状態で、かつバルブ２２が閉じた状態において、蓄圧器２８−２内に圧縮された水素ガスが貯蔵される。
【００３４】
蓄圧器２８−３は、導入ライン１８Ａから分岐した分岐ライン３６と接続されている。蓄圧器２８−３の近傍に位置する分岐ライン３６には、バルブ３７が設けられている。また、導入ライン１８Ａの近傍に位置する分岐ライン３６には、バルブ３８が設けられている。バルブ２１，３７，３８が開いた状態で、かつバルブ２２が閉じた状態において、蓄圧器２８−３内に圧縮された水素ガスが貯蔵される。
【００３５】
なお、本実施の形態では、一例として、６本の蓄圧器を設けた場合を例に挙げて説明したが、蓄圧器の数は、使用する頻度等に応じて適宜選択することができ、６本に限定されない。
【００３６】
分岐ライン４１は、導出ライン１８Ｂから分岐されており、バルブ３３とバルブ３４との間に位置する分岐ライン３２と接続されている。また、分岐ライン４１には、バルブ４２が設けられている。
バルブ２１，２２，３４が閉じた状態で、かつバルブ３３，４２が開いた状態において、蓄圧器２８−２内の圧縮された水素ガスが導出され、該圧縮された水素ガスがディスペンサー５４を介して熱交換器４７に供給される。
【００３７】
分岐ライン４４は、導出ライン１８Ｂから分岐されており、バルブ３７とバルブ３８との間に位置する分岐ライン３６と接続されている。また、分岐ライン４４には、バルブ４５が設けられている。バルブ２１，２２，３８が閉じた状態で、かつバルブ３７，４５が開いた状態において、蓄圧器２８−３内の圧縮された水素ガスが導出され、該圧縮された水素ガスが熱交換器４７に供給される。
【００３８】
上記説明したバルブ１６，２１，２２，２４〜２６，３３，３４，３７，３８，４２，４５、圧縮水素ガス導入及び導出ライン１８、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、及び分岐ライン３２，３６，４１，４４は、第１の領域１３Ａに配置されている。
【００３９】
熱交換器４７は、第１の領域１３Ａに配置されている。熱交換器４７は、ディスペンサー５４と接続されると共に、冷凍器６２と接続された冷媒回収用配管５１及び冷媒供給用配管５２と接続されている。
図示していないが、熱交換器４７は、ブラインが貯留された容器内に水素ガスが流通する水素ガス用配管及び冷媒回収用配管５１と冷媒供給用配管５２との間で循環利用される冷媒流通用配管を配置した構成とされている。
【００４０】
熱交換器４７で使用された例えばＲ４０４等の冷媒は、冷媒回収用配管５１により冷凍機６２に送られて冷凍機６２で冷却され、冷凍機６２で冷却された冷媒は、冷媒供給用配管５２により熱交換器４７に供給される。
つまり、熱交換器４７で使用される冷媒は、冷凍機６２、冷媒回収用配管５１、及び冷媒供給用配管５２により循環利用される。
【００４１】
冷媒回収用配管５１及び冷媒供給用配管５２は、その大部分が、支持板６６の下面６６a側を引き回されている。支持板６６には、冷媒回収用配管５１及び冷媒供給用配管５２を支持板６６の下面６６a側に引き回すための穴（図示せず）がそれぞれ設けられている。これは、水素ガスが空気よりも軽く、上方に拡散しやすいことに起因する。
【００４２】
ディスペンサー５４は、第１の領域１３Ａに配置されている。ディスペンサー５４は、図示しない流量計及び流量調節弁を備える。また、ディスペンサー５４には、燃料電池搭載車両１１の車載用水素貯蔵タンク５７へ水素ガスを供給するためのディスペンス用ホース５６が接続されている。
【００４３】
ディスペンサー５４は、車載用水素貯蔵タンク５７との間の圧力差により蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３から導出された水素ガスを、流量計及び流量調節弁によって流量調節した後、熱交換器４７へ供給する。熱交換器４７により冷却された水素ガス（具体的には、例えば、−４０〜０℃の範囲内に冷却された水素ガス）は、ディスペンサー５４に設けられたディスペンス用ホース５６を介して車載用水素貯蔵タンク５７内に充填される。
【００４４】
筐体６１は、筐体本体７１と、排気口７２と、吸気口７３と、を有する。筐体本体７１は、第２の領域１３Ｂ（支持台１３の上面１３ａの一部）に配置されている。筐体本体７１は、その内部に冷凍機６２を収容している。
【００４５】
このように、支持台１３の上面１３ａに筐体６１を設け、筐体６１内に冷凍機６２を収容することで、圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及びディスペンサー５４から水素ガスが漏洩した際、筐体６１により水素ガスが冷凍機６２の内部に流入することを抑制可能となる。
これにより、１つの支持台１３の上面１３ａに配置された圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、及び熱交換器４７の近傍に、筐体６１に収容された冷凍機６２を配置することが可能となる。
【００４６】
よって、高い安全性を確保した上で、圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及びディスペンサー５４、及び冷凍機６２を収容する筐体６１が配置される支持台１３の外形のサイズを小型化して、水素ガス充填装置１０の設置面積を縮小することができる。
【００４７】
また、支持台１３の上面１３ａに、圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及びディスペンサー５４、及び筐体６１に収容された冷凍機６２を配置すると共に、現地（設置場所１２）に運搬する前に、予め圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及び冷凍機６２等の機器間を接続する配管工事を完了させることで、支持台１３ごと現地に水素ガス充填装置１０を運搬することが可能となる。
【００４８】
これにより、現地に到着後に、圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及び冷凍機６２等の機器間を接続する配管工事を行なう必要がなくなるため、現地での水素ガス充填装置１０の据え付けを短時間で行なうことができる。
【００４９】
筐体本体７１は、平面視矩形とされており、第１〜第４の側壁７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ（４つの側壁）と、底板部７１Ｅと、天井部７１Ｆと、を有する。筐体本体７１の材料としては、例えば、鋼を用いることができる。
【００５０】
排気口７２は、天井部７１Ｆに設けられている。排気口７２は、筐体６１内のガスを排気することで、筐体６１内の熱を外部に放出するためのものである。
また、排気口７２は、冷凍機６２の排気を妨げなければ、天井部７１Ｆの略全体に形成してもよい。
さらに、エアーカーテン効果を期待する場合、天井部７１Ｆのうち、第１の領域１３Ａの近傍に、障壁６４に平行なスリット状や、長方形として形成するとよい。
【００５１】
吸気口７３は、第１〜第４の側壁７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄのうち、排気口７２からできるだけ離間し、かつ第１の領域１３Ａと対向しない第２の側壁７１Ｂの下部（支持台１３の上面１３ａ近傍）に形成されている。
【００５２】
このように、排気口７２からできるだけ離間した位置に吸気口７３を配置することで、排気口７２から排気された温かいガスが吸気口７３を介して冷凍機６２内に取り込まれることを抑制できる。つまり、吸気口７３は、ショートサイクル防止のために、排気口７２からできるだけ離間した位置に吸気口７３を配置するとよい。
【００５３】
また、第１の領域１３Ａと対向しない第２の側壁７１Ｂに吸気口７３を設けることにより、第１の領域１３Ａに配置された圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及びディスペンサー５４から水素ガスが漏れた際、吸気口７３を介して、冷凍機６２内に水素ガスが流入することを抑制できる。
【００５４】
また、吸気口７３は、第２の側壁７１Ｂの下部に配置することが最も好ましいが、第１の領域１３Ａと対向しない第３の側壁７１Ｃの下部または第４の側壁７１Ｄの下部に配置してもよい。
【００５５】
また、吸気口７３に、ガラリ（図示せず）を設けるとよい。該ガラリとしては、例えば、一対のフレーム材を離間対設し、一対のフレーム材間に所定間隔を存して複数枚のガラリ羽根の両端側を固定するようにしたものを用いることができる。
このように、吸気口７３にガラリを設けることにより、吸気口７３を介して、筐体６１内に雨水等の水滴が侵入することを防止できる。
【００５６】
さらに、上記吸気口７３に、フィルター（図示せず）を設けてもよい。このように、吸気口７３にフィルターを設けることで、吸気口７３を介して、大気中に存在する塵や埃が筐体１１内に侵入することを抑制できる。
【００５７】
冷凍機６２は、筐体６１内に収容されており、冷媒回収用配管５１及び冷媒供給用配管５２と接続されている。冷凍機６２としては、例えば、空冷式冷凍機や水冷式冷凍機等を使用することができるが、水素ガス充填装置１０の軽量化及び構造の簡素化の観点から、空冷式冷凍機が好ましい。
【００５８】
なお、冷凍機６２として空冷式冷凍機を用いる場合、先に説明した排気口７２及び吸気口７３が必要となるが、冷凍機６２として水冷式冷凍機を用いた場合、排気口７２及び吸気口７３は不用となる。
【００５９】
障壁６４は、支持台１３の上面１３ａのうち、第１の領域１３Ａと第２の領域１３Ｂとの間に位置する部分に設けられている。障壁６４としては、例えば、鋼板を用いることができる。
【００６０】
このように、圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及びディスペンサー５４が配置された第１の領域１３Ａと、冷凍機６２を収容する筐体６１が配置された第２の領域１３Ｂとの間に障壁６４を設けることで、圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及びディスペンサー５４のうちの、いずれかの機器から水素ガスが漏れて着火した場合でも、障壁６４が防炎壁として機能するため、第２の領域１３Ｂ側に炎が到達することを抑制可能となる。これにより、水素ガス充填装置１０の安全性をさらに高めることができる。
【００６１】
また、障壁６４の高さは、筐体６１の高さよりも高くするとよい。これにより、障壁６４の上端から筐体６１に炎が到達することを抑制できる。
【００６２】
本実施の形態の水素ガス充填装置によれば、支持台１３の上面１３ａに筐体６１を設け、筐体６１内に冷凍機６２を収容することで、圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及びディスペンサー５４から水素ガスが漏洩した際、筐体６１により水素ガスが冷凍機６２の内部に流入することを抑制可能となる。
これにより、１つの支持台１３の上面１３ａに配置された圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、及び熱交換器４７の近傍に、筐体６１に収容された冷凍機６２を配置することが可能となる。
【００６３】
よって、高い安全性を確保した上で、圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及びディスペンサー５４、及び冷凍機６２を収容する筐体６１が配置される支持台１３の外形のサイズを小型化して、水素ガス充填装置１０の設置面積を縮小することができる。
【００６４】
また、支持台１３の上面１３ａに、圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及びディスペンサー５４、及び筐体６１に収容された冷凍機６２を配置すると共に、現地（設置場所１２）に運搬する前に、予め圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及び冷凍機６２等の機器間を接続する配管工事を完了させることで、支持台１３ごと現地に水素ガス充填装置１０を運搬することが可能となる。
【００６５】
これにより、現地に到着後に、圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及び冷凍機６２等の機器間を接続する配管工事を行なう必要がなくなるため、現地での水素ガス充填装置１０の据え付けを短時間で行なうことができる。
【００６６】
なお、前述の説明では、例えばＲ４０４等の冷媒を熱交換器４７から回収し冷凍機６２で冷却する構成について詳述したが、冷媒に代えてブラインを利用する構成であっても構わない。
【００６７】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、高い安全性を確保した上で、水素ガス充填装置の設置面積を縮小することが可能であると共に、現地での据え付けを短時間で行なうことの可能な水素ガス充填装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１０…水素ガス充填装置、１１…燃料電池搭載車両、１２…設置場所、１３…支持台、１３ａ…上面、１３Ａ…第１の領域、１３Ｂ…第２の領域、１４…圧縮機、１５…水素ガス供給ライン、１６，２１，２２，２４〜２６，３３，３４，３７，３８，４２，４５…バルブ、１８…圧縮水素ガス導入及び導出ライン、１８Ａ…導入ライン、１８Ｂ…導出ライン、２８−１，２８−２，２８−３…蓄圧器、２９…蓄圧器支持体、３２，３６，４１，４４…分岐ライン、４７…熱交換器、５１…冷媒回収用配管、５２…冷媒供給用配管、５４…ディスペンサー、５６…ディスペンス用ホース、５７…車載用水素貯蔵タンク、６１…筐体、６２…冷凍機、６４…障壁、６６…支持板、６６ａ…下面、６７…脚部、７１…筐体本体、７１Ａ…第１の側壁、７１Ｂ…第２の側壁、７１Ｃ…第３の側壁、７１Ｄ…第４の側壁、７１Ｅ…底板部、７１Ｆ…天井部、７２…排気口、７３…吸気口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素ガス充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代の自動車として、水素ガスを燃料として用いる燃料電池搭載車両（「水素自動車」、或いは「水素エンジン自動車」ともいう）の開発が進められている。燃料電池搭載車両は、炭酸ガス、ＮＯｘ、ＳＯｘ等の排出がなく、水を排出するだけの環境にやさしい自動車とされている。
【０００３】
上記燃料電池搭載車両は、燃料補給時には通常のガソリン自動車と同様に、その燃料である水素ガスを充填する水素ガス充填装置を備えた供給基地（水素ステーション）まで走行し、該水素ガス充填装置から水素ガスを補給する。
【０００４】
上記水素ガス充填装置では、車載用水素貯蔵タンクの温度上昇を抑える目的で、予め冷却した水素ガスを供給している。水素ガスの予冷には、例えば、ブライン等が流通する流路内に水素ガス配管を配置した構造の熱交換器を用いる（例えば、特許文献１参照。）。
水素ガスを冷却した後のブライン等は、別途設置された冷凍機に導入され、冷凍機により冷却された後、再び熱交換器に戻され水素ガスの冷却に利用される。
【０００５】
ところで、水素ガスは、爆発範囲が広く、着火エネルギーが小さいため、燃焼及び爆発の危険性の高いガスである。このため、水素ガスの漏洩の危険性のある環境下で使用する電気機器に対しては、所定の防爆性能が要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１６４１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、水素ガス充填装置に利用可能な防爆性能を有する冷凍機は、一般に流通していない。そこで、ブライン等を冷却する冷凍機は、安全確保の観点から、水素ガス充填装置を構成する蓄圧器、圧縮機、及び熱交換器等の水素ガスの漏洩の恐れのある機器から、所定距離、例えば、数ｍ以上離間した位置に設置する必要がある。これにより、水素ガス充填装置の設置面積が広くなるため、水素ガス充填装置の設置面積を縮小することが困難であった。
【０００８】
また、水素ステーションに水素ガス充填装置を新規に設置する場合、蓄圧器、圧縮機、熱交換器、及び冷凍機等の各種機器を個別に水素ステーションに搬入し、現地で設置や配管工事を実施するため、水素ガス充填装置の据え付けに多くの時間を要するという問題もあった。
【０００９】
そこで本発明は、高い安全性を確保した上で、水素ガス充填装置の設置面積を縮小することが可能であると共に、現地での据え付けを短時間で行なうことの可能な水素ガス充填装置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】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明によれば、支持台と、前記支持台の上面に配置され、水素ガスを圧縮する圧縮機と、前記支持台の上面に配置され、前記圧縮機により圧縮された前記水素ガスを貯蔵する蓄圧器と、前記支持台の上面に配置され、前記蓄圧器から供給された前記水素ガスを冷媒またはブラインにより冷却する熱交換器と、前記支持台の上面に配置された筐体と、前記筐体内に収容され、前記熱交換器から回収した前記冷媒またはブラインを冷却し、冷却した前記冷媒またはブラインを前記熱交換器に供給する冷凍機と、を有することを特徴とする水素ガス充填装置が提供される。
【００１１】
また、請求項２に係る発明によれば、前記支持台の上面は、２つの領域に分割されており、前記２つの領域のうち、一方の領域である第１の領域に、前記圧縮機、前記蓄圧器、及び前記熱交換器を配置すると共に、他方の領域である第２の領域に、前記冷凍機を収容する前記筐体を配置したことを特徴とする請求項１記載の水素ガス充填装置が提供される。
【００１２】
また、請求項３に係る発明によれば、前記支持台の上面うち、前記第１の領域と前記第２の領域との間に位置する部分に、障壁を設けたことを特徴とする請求項２記載の水素ガス充填装置が提供される。
【００１３】
また、請求項４に係る発明によれば、前記冷凍機は、空冷式冷凍機であり、前記筐体は、筐体本体と、該筐体本体に設けられた吸気口と、前記筐体本体に設けられた排気口と、を有することを特徴とする請求項１ないし３のうち、いずれか１項記載の水素ガス充填装置が提供される。
【００１４】
また、請求項５に係る発明によれば、前記筐体本体は、平面視矩形とされ、４つの側壁を有しており、前記４つの側壁のうち、前記第１の領域と対向しない側壁に、前記吸気口を配置したことを特徴とする請求項４記載の水素ガス充填装置が提供される。
【００１５】
また、請求項６に係る発明によれば、前記４つの側壁のうち、前記第１の領域と対向する側壁の反対側に位置する側壁の下部に、前記吸気口を配置したことを特徴とする請求項５記載の水素ガス充填装置が提供される。
【００１６】
また、請求項７に係る発明によれば、前記吸気口に、ガラリを設けたことを特徴とする請求項４ないし６のうち、いずれか１項記載の水素ガス充填装置が提供される。
【００１７】
また、請求項８に係る発明によれば、前記排気口を、前記筐体本体の天井部に配置したことを特徴とする請求項４ないし７のうち、いずれか１項記載の水素ガス充填装置が提供される。
【００１８】
また、請求項９に係る発明によれば、前記熱交換器により冷却された水素ガスを燃料電池搭載車両の車載用水素貯蔵タンクに供給するディスペンサーを有し、前記ディスペンサーを、前記第１の領域に配置したことを特徴とする請求項２ないし８のうち、いずれか１項記載の水素ガス充填装置が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の水素ガス充填装置によれば、支持台の上面に配置された筐体内に冷凍機を収容することで、圧縮機、蓄圧器、及び熱交換器から水素ガスが漏洩した際、筐体により水素ガスが冷凍機の内部に流入することを抑制可能となる。
これにより、支持台の上面に配置される圧縮機、蓄圧器、及び熱交換器の近傍に、筐体に収容された冷凍機を配置することが可能となる。
【００２０】
よって、高い安全性を確保した上で、圧縮機、蓄圧器、熱交換器、及び冷凍機を収容する筐体が配置される支持台の外形のサイズを小型化することが可能となるので、水素ガス充填装置の設置面積を縮小できる。
【００２１】
また、支持台の上面に、圧縮機、蓄圧器、熱交換器、及び冷凍機を収容する筐体を配置すると共に、現地（設置場所）に水素ガス充填装置を運搬する前に、予め圧縮機、蓄圧器、熱交換器、及び冷凍機等の機器間を接続する配管工事を完了させることで、支持台ごと現地に水素ガス充填装置を運搬することが可能となる。
【００２２】
これにより、現地に到着後に、圧縮機、蓄圧器、熱交換器、及び冷凍機等の機器間を接続する配管工事を行なう必要がなくなるため、現地での水素ガス充填装置の据え付けを短時間で行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る水素ガス充填装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示す水素ガス充填装置をＡ視した際の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の水素ガス充填装置の寸法関係とは異なる場合がある。
【００２５】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る水素ガス充填装置の概略構成を示す平面図であり、図２は、図１に示す水素ガス充填装置をＡ視した際の側面図である。
なお、図２では、説明の便宜上、図１に示す筐体６１のみ断面図として図示する。また、図２に示す筐体６１の断面は、図１に示す筐体６１のＢ−Ｂ線断面に対応している。さらに、図２では、図１に示す燃料電池搭載車両１１、水素ガス供給ライン１５、バルブ１６，２１，２２，２４〜２６，３３，３４，３７，３８，４２，４５、圧縮水素ガス導入及び導出ライン１８、導入ライン１８Ａ、導出ライン１８Ｂ、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、蓄圧器支持体２９、分岐ライン３２，３６，４１，４４、及びディスペンス用ホース５６の図示を省略する。
【００２６】
図１及び図２を参照するに、本実施の形態の水素ガス充填装置１０は、支持台１３と、圧縮機１４と、水素ガス供給ライン１５と、バルブ１６，２１，２２，２４〜２６，３３，３４，３７，３８，４２，４５，５５と、圧縮水素ガス導入及び導出ライン１８と、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３と、蓄圧器支持体２９と、分岐ライン３２，３６，４１，４４と、熱交換器４７と、冷媒回収用配管５１と、冷媒供給用配管５２と、ディスペンサー５４と、ディスペンス用ホース５６と、筐体６１と、冷凍機６２と、障壁６４と、を有する。
【００２７】
支持台１３は、矩形の板状部材である支持板６６と、支持板６６の下面６６ａ側に設けられ、設置場所１２から支持板６６を浮かせた状態で支持する複数の脚部６７と、を有する。
支持台１３の上面１３ａ（支持板６６の上面）は、平坦な面とされている。支持台１３の上面１３ａは、２つの領域に分割されており、第１の領域１３Ａ（一方の領域）と、第２の領域１３Ｂ（他方の領域）と、を有する。第１及び第２の領域１３Ａ，１３Ｂは、平面視矩形とされている。
【００２８】
圧縮機１４は、第１の領域１３Ａに配置されている。圧縮機１４は、水素ガス供給ライン１５及びバルブ１６を介して、水素ガス供給源（図示せず）と接続されている。圧縮機１４は、水素ガス供給源（図示せず）から供給された水素ガスを圧縮する。
【００２９】
圧縮水素ガス導入及び導出ライン１８は、圧縮機１４と接続されており、途中で導入ライン１８Ａと導出ライン１８Ｂとに分岐されている。言い換えれば、圧縮水素ガス導入及び導出ライン１８は、途中で２つのラインに分岐されている。
【００３０】
分岐直後の導入ライン１８Ａには、バルブ２１が設けられている。導入ライン１８Ａは、バルブ２１、蓄圧器２８−１の近傍に配置されたバルブ２４、及びバルブ２１とバルブ２４との間に配置されたバルブ２５を介して、蓄圧器２８−１と接続されている。
導入ライン１８Ａは、バルブ２１，２４，２５が開いた状態で、かつバルブ２２，２６が閉じた状態のときに、圧縮機１４が圧縮した水素ガスを蓄圧器２８−１に導入する。これにより、蓄圧器２８−１内には、圧縮された水素ガスが充填される。
【００３１】
分岐直後の導出ライン１８Ｂには、バルブ２２が設けられている。導出ライン１８Ｂは、バルブ２４とバルブ２５との間に位置する導入ライン１８Ａと接続されている。導出ライン１８Ｂと導入ライン１８Ａとの接続位置の近傍に位置する導出ライン１８Ｂには、バルブ２６が設けられている。
また、バルブ２２とバルブ２６との間に位置する導出ライン１８Ｂは、ディスペンサー５４と接続されている。
【００３２】
蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３は、それぞれ２つずつ設けられており、第１の領域１３Ａに配置された蓄圧器支持体２９に支持されている。
蓄圧器２８−１は、バルブ２４，２６が開いた状態で、かつバルブ２２，２５が閉じた状態において、ディスペンサー５４を介して蓄圧器２８−１内の圧縮された水素ガスを熱交換器４７に供給する。
【００３３】
蓄圧器２８−２は、導入ライン１８Ａから分岐した分岐ライン３２と接続されている。蓄圧器２８−２の近傍に位置する分岐ライン３２には、バルブ３３が設けられている。また、導入ライン１８Ａの近傍に位置する分岐ライン３２には、バルブ３４が設けられている。バルブ２１，３３，３４が開いた状態で、かつバルブ２２が閉じた状態において、蓄圧器２８−２内に圧縮された水素ガスが貯蔵される。
【００３４】
蓄圧器２８−３は、導入ライン１８Ａから分岐した分岐ライン３６と接続されている。蓄圧器２８−３の近傍に位置する分岐ライン３６には、バルブ３７が設けられている。また、導入ライン１８Ａの近傍に位置する分岐ライン３６には、バルブ３８が設けられている。バルブ２１，３７，３８が開いた状態で、かつバルブ２２が閉じた状態において、蓄圧器２８−３内に圧縮された水素ガスが貯蔵される。
【００３５】
なお、本実施の形態では、一例として、６本の蓄圧器を設けた場合を例に挙げて説明したが、蓄圧器の数は、使用する頻度等に応じて適宜選択することができ、６本に限定されない。
【００３６】
分岐ライン４１は、導出ライン１８Ｂから分岐されており、バルブ３３とバルブ３４との間に位置する分岐ライン３２と接続されている。また、分岐ライン４１には、バルブ４２が設けられている。
バルブ２１，２２，３４が閉じた状態で、かつバルブ３３，４２が開いた状態において、蓄圧器２８−２内の圧縮された水素ガスが導出され、該圧縮された水素ガスがディスペンサー５４を介して熱交換器４７に供給される。
【００３７】
分岐ライン４４は、導出ライン１８Ｂから分岐されており、バルブ３７とバルブ３８との間に位置する分岐ライン３６と接続されている。また、分岐ライン４４には、バルブ４５が設けられている。バルブ２１，２２，３８が閉じた状態で、かつバルブ３７，４５が開いた状態において、蓄圧器２８−３内の圧縮された水素ガスが導出され、該圧縮された水素ガスが熱交換器４７に供給される。
【００３８】
上記説明したバルブ１６，２１，２２，２４〜２６，３３，３４，３７，３８，４２，４５、圧縮水素ガス導入及び導出ライン１８、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、及び分岐ライン３２，３６，４１，４４は、第１の領域１３Ａに配置されている。
【００３９】
熱交換器４７は、第１の領域１３Ａに配置されている。熱交換器４７は、ディスペンサー５４と接続されると共に、冷凍器６２と接続された冷媒回収用配管５１及び冷媒供給用配管５２と接続されている。
図示していないが、熱交換器４７は、ブラインが貯留された容器内に水素ガスが流通する水素ガス用配管及び冷媒回収用配管５１と冷媒供給用配管５２との間で循環利用される冷媒流通用配管を配置した構成とされている。
【００４０】
熱交換器４７で使用された例えばＲ４０４等の冷媒は、冷媒回収用配管５１により冷凍機６２に送られて冷凍機６２で冷却され、冷凍機６２で冷却された冷媒は、冷媒供給用配管５２により熱交換器４７に供給される。
つまり、熱交換器４７で使用される冷媒は、冷凍機６２、冷媒回収用配管５１、及び冷媒供給用配管５２により循環利用される。
【００４１】
冷媒回収用配管５１及び冷媒供給用配管５２は、その大部分が、支持板６６の下面６６a側を引き回されている。支持板６６には、冷媒回収用配管５１及び冷媒供給用配管５２を支持板６６の下面６６a側に引き回すための穴（図示せず）がそれぞれ設けられている。これは、水素ガスが空気よりも軽く、上方に拡散しやすいことに起因する。
【００４２】
ディスペンサー５４は、第１の領域１３Ａに配置されている。ディスペンサー５４は、図示しない流量計及び流量調節弁を備える。また、ディスペンサー５４には、燃料電池搭載車両１１の車載用水素貯蔵タンク５７へ水素ガスを供給するためのディスペンス用ホース５６が接続されている。
【００４３】
ディスペンサー５４は、車載用水素貯蔵タンク５７との間の圧力差により蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３から導出された水素ガスを、流量計及び流量調節弁によって流量調節した後、熱交換器４７へ供給する。熱交換器４７により冷却された水素ガス（具体的には、例えば、−４０〜０℃の範囲内に冷却された水素ガス）は、ディスペンサー５４に設けられたディスペンス用ホース５６を介して車載用水素貯蔵タンク５７内に充填される。
【００４４】
筐体６１は、筐体本体７１と、排気口７２と、吸気口７３と、を有する。筐体本体７１は、第２の領域１３Ｂ（支持台１３の上面１３ａの一部）に配置されている。筐体本体７１は、その内部に冷凍機６２を収容している。
【００４５】
このように、支持台１３の上面１３ａに筐体６１を設け、筐体６１内に冷凍機６２を収容することで、圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及びディスペンサー５４から水素ガスが漏洩した際、筐体６１により水素ガスが冷凍機６２の内部に流入することを抑制可能となる。
これにより、１つの支持台１３の上面１３ａに配置された圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、及び熱交換器４７の近傍に、筐体６１に収容された冷凍機６２を配置することが可能となる。
【００４６】
よって、高い安全性を確保した上で、圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及びディスペンサー５４、及び冷凍機６２を収容する筐体６１が配置される支持台１３の外形のサイズを小型化して、水素ガス充填装置１０の設置面積を縮小することができる。
【００４７】
また、支持台１３の上面１３ａに、圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及びディスペンサー５４、及び筐体６１に収容された冷凍機６２を配置すると共に、現地（設置場所１２）に運搬する前に、予め圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及び冷凍機６２等の機器間を接続する配管工事を完了させることで、支持台１３ごと現地に水素ガス充填装置１０を運搬することが可能となる。
【００４８】
これにより、現地に到着後に、圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及び冷凍機６２等の機器間を接続する配管工事を行なう必要がなくなるため、現地での水素ガス充填装置１０の据え付けを短時間で行なうことができる。
【００４９】
筐体本体７１は、平面視矩形とされており、第１〜第４の側壁７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄ（４つの側壁）と、底板部７１Ｅと、天井部７１Ｆと、を有する。筐体本体７１の材料としては、例えば、鋼を用いることができる。
【００５０】
排気口７２は、天井部７１Ｆに設けられている。排気口７２は、筐体６１内のガスを排気することで、筐体６１内の熱を外部に放出するためのものである。
また、排気口７２は、冷凍機６２の排気を妨げなければ、天井部７１Ｆの略全体に形成してもよい。
さらに、エアーカーテン効果を期待する場合、天井部７１Ｆのうち、第１の領域１３Ａの近傍に、障壁６４に平行なスリット状や、長方形として形成するとよい。
【００５１】
吸気口７３は、第１〜第４の側壁７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃ，７１Ｄのうち、排気口７２からできるだけ離間し、かつ第１の領域１３Ａと対向しない第２の側壁７１Ｂの下部（支持台１３の上面１３ａ近傍）に形成されている。
【００５２】
このように、排気口７２からできるだけ離間した位置に吸気口７３を配置することで、排気口７２から排気された温かいガスが吸気口７３を介して冷凍機６２内に取り込まれることを抑制できる。つまり、吸気口７３は、ショートサイクル防止のために、排気口７２からできるだけ離間した位置に吸気口７３を配置するとよい。
【００５３】
また、第１の領域１３Ａと対向しない第２の側壁７１Ｂに吸気口７３を設けることにより、第１の領域１３Ａに配置された圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及びディスペンサー５４から水素ガスが漏れた際、吸気口７３を介して、冷凍機６２内に水素ガスが流入することを抑制できる。
【００５４】
また、吸気口７３は、第２の側壁７１Ｂの下部に配置することが最も好ましいが、第１の領域１３Ａと対向しない第３の側壁７１Ｃの下部または第４の側壁７１Ｄの下部に配置してもよい。
【００５５】
また、吸気口７３に、ガラリ（図示せず）を設けるとよい。該ガラリとしては、例えば、一対のフレーム材を離間対設し、一対のフレーム材間に所定間隔を存して複数枚のガラリ羽根の両端側を固定するようにしたものを用いることができる。
このように、吸気口７３にガラリを設けることにより、吸気口７３を介して、筐体６１内に雨水等の水滴が侵入することを防止できる。
【００５６】
さらに、上記吸気口７３に、フィルター（図示せず）を設けてもよい。このように、吸気口７３にフィルターを設けることで、吸気口７３を介して、大気中に存在する塵や埃が筐体１１内に侵入することを抑制できる。
【００５７】
冷凍機６２は、筐体６１内に収容されており、冷媒回収用配管５１及び冷媒供給用配管５２と接続されている。冷凍機６２としては、例えば、空冷式冷凍機や水冷式冷凍機等を使用することができるが、水素ガス充填装置１０の軽量化及び構造の簡素化の観点から、空冷式冷凍機が好ましい。
【００５８】
なお、冷凍機６２として空冷式冷凍機を用いる場合、先に説明した排気口７２及び吸気口７３が必要となるが、冷凍機６２として水冷式冷凍機を用いた場合、排気口７２及び吸気口７３は不用となる。
【００５９】
障壁６４は、支持台１３の上面１３ａのうち、第１の領域１３Ａと第２の領域１３Ｂとの間に位置する部分に設けられている。障壁６４としては、例えば、鋼板を用いることができる。
【００６０】
このように、圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及びディスペンサー５４が配置された第１の領域１３Ａと、冷凍機６２を収容する筐体６１が配置された第２の領域１３Ｂとの間に障壁６４を設けることで、圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及びディスペンサー５４のうちの、いずれかの機器から水素ガスが漏れて着火した場合でも、障壁６４が防炎壁として機能するため、第２の領域１３Ｂ側に炎が到達することを抑制可能となる。これにより、水素ガス充填装置１０の安全性をさらに高めることができる。
【００６１】
また、障壁６４の高さは、筐体６１の高さよりも高くするとよい。これにより、障壁６４の上端から筐体６１に炎が到達することを抑制できる。
【００６２】
本実施の形態の水素ガス充填装置によれば、支持台１３の上面１３ａに筐体６１を設け、筐体６１内に冷凍機６２を収容することで、圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及びディスペンサー５４から水素ガスが漏洩した際、筐体６１により水素ガスが冷凍機６２の内部に流入することを抑制可能となる。
これにより、１つの支持台１３の上面１３ａに配置された圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、及び熱交換器４７の近傍に、筐体６１に収容された冷凍機６２を配置することが可能となる。
【００６３】
よって、高い安全性を確保した上で、圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及びディスペンサー５４、及び冷凍機６２を収容する筐体６１が配置される支持台１３の外形のサイズを小型化して、水素ガス充填装置１０の設置面積を縮小することができる。
【００６４】
また、支持台１３の上面１３ａに、圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及びディスペンサー５４、及び筐体６１に収容された冷凍機６２を配置すると共に、現地（設置場所１２）に運搬する前に、予め圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及び冷凍機６２等の機器間を接続する配管工事を完了させることで、支持台１３ごと現地に水素ガス充填装置１０を運搬することが可能となる。
【００６５】
これにより、現地に到着後に、圧縮機１４、蓄圧器２８−１，２８−２，２８−３、熱交換器４７、及び冷凍機６２等の機器間を接続する配管工事を行なう必要がなくなるため、現地での水素ガス充填装置１０の据え付けを短時間で行なうことができる。
【００６６】
なお、前述の説明では、例えばＲ４０４等の冷媒を熱交換器４７から回収し冷凍機６２で冷却する構成について詳述したが、冷媒に代えてブラインを利用する構成であっても構わない。
【００６７】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、高い安全性を確保した上で、水素ガス充填装置の設置面積を縮小することが可能であると共に、現地での据え付けを短時間で行なうことの可能な水素ガス充填装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１０…水素ガス充填装置、１１…燃料電池搭載車両、１２…設置場所、１３…支持台、１３ａ…上面、１３Ａ…第１の領域、１３Ｂ…第２の領域、１４…圧縮機、１５…水素ガス供給ライン、１６，２１，２２，２４〜２６，３３，３４，３７，３８，４２，４５…バルブ、１８…圧縮水素ガス導入及び導出ライン、１８Ａ…導入ライン、１８Ｂ…導出ライン、２８−１，２８−２，２８−３…蓄圧器、２９…蓄圧器支持体、３２，３６，４１，４４…分岐ライン、４７…熱交換器、５１…冷媒回収用配管、５２…冷媒供給用配管、５４…ディスペンサー、５６…ディスペンス用ホース、５７…車載用水素貯蔵タンク、６１…筐体、６２…冷凍機、６４…障壁、６６…支持板、６６ａ…下面、６７…脚部、７１…筐体本体、７１Ａ…第１の側壁、７１Ｂ…第２の側壁、７１Ｃ…第３の側壁、７１Ｄ…第４の側壁、７１Ｅ…底板部、７１Ｆ…天井部、７２…排気口、７３…吸気口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持台と、
前記支持台の上面に配置され、水素ガスを圧縮する圧縮機と、
前記支持台の上面に配置され、前記圧縮機により圧縮された前記水素ガスを貯蔵する蓄圧器と、
前記支持台の上面に配置され、前記蓄圧器から供給された前記水素ガスを冷媒またはブラインにより冷却する熱交換器と、
前記支持台の上面に配置された筐体と、
前記筐体内に収容され、前記熱交換器から回収した前記冷媒またはブラインを冷却し、冷却した前記冷媒またはブラインを前記熱交換器に供給する冷凍機と、
を有することを特徴とする水素ガス充填装置。
【請求項２】
前記支持台の上面は、２つの領域に分割されており、
前記２つの領域のうち、一方の領域である第１の領域に、前記圧縮機、前記蓄圧器、及び前記熱交換器を配置すると共に、他方の領域である第２の領域に、前記冷凍機を収容する前記筐体を配置したことを特徴とする請求項１記載の水素ガス充填装置。
【請求項３】
前記支持台の上面うち、前記第１の領域と前記第２の領域との間に位置する部分に、障壁を設けたことを特徴とする請求項２記載の水素ガス充填装置。
【請求項４】
前記冷凍機は、空冷式冷凍機であり、
前記筐体は、筐体本体と、該筐体本体に設けられた吸気口と、前記筐体本体に設けられた排気口と、を有することを特徴とする請求項１ないし３のうち、いずれか１項記載の水素ガス充填装置。
【請求項５】
前記筐体本体は、平面視矩形とされ、４つの側壁を有しており、
前記４つの側壁のうち、前記第１の領域と対向しない側壁に、前記吸気口を配置したことを特徴とする請求項４記載の水素ガス充填装置。
【請求項６】
前記４つの側壁のうち、前記第１の領域と対向する側壁の反対側に位置する側壁の下部に、前記吸気口を配置したことを特徴とする請求項５記載の水素ガス充填装置。
【請求項７】
前記吸気口に、ガラリを設けたことを特徴とする請求項４ないし６のうち、いずれか１項記載の水素ガス充填装置。
【請求項８】
前記排気口を、前記筐体本体の天井部に配置したことを特徴とする請求項４ないし７のうち、いずれか１項記載の水素ガス充填装置。
【請求項９】
前記熱交換器により冷却された水素ガスを燃料電池搭載車両の車載用水素貯蔵タンクに供給するディスペンサーを有し、
前記ディスペンサーを、前記第１の領域に配置したことを特徴とする請求項２ないし８のうち、いずれか１項記載の水素ガス充填装置。
【請求項１】
支持台と、
前記支持台の上面に配置され、水素ガスを圧縮する圧縮機と、
前記支持台の上面に配置され、前記圧縮機により圧縮された前記水素ガスを貯蔵する蓄圧器と、
前記支持台の上面に配置され、前記蓄圧器から供給された前記水素ガスを冷媒またはブラインにより冷却する熱交換器と、
前記支持台の上面に配置された筐体と、
前記筐体内に収容され、前記熱交換器から回収した前記冷媒またはブラインを冷却し、冷却した前記冷媒またはブラインを前記熱交換器に供給する冷凍機と、
を有することを特徴とする水素ガス充填装置。
【請求項２】
前記支持台の上面は、２つの領域に分割されており、
前記２つの領域のうち、一方の領域である第１の領域に、前記圧縮機、前記蓄圧器、及び前記熱交換器を配置すると共に、他方の領域である第２の領域に、前記冷凍機を収容する前記筐体を配置したことを特徴とする請求項１記載の水素ガス充填装置。
【請求項３】
前記支持台の上面うち、前記第１の領域と前記第２の領域との間に位置する部分に、障壁を設けたことを特徴とする請求項２記載の水素ガス充填装置。
【請求項４】
前記冷凍機は、空冷式冷凍機であり、
前記筐体は、筐体本体と、該筐体本体に設けられた吸気口と、前記筐体本体に設けられた排気口と、を有することを特徴とする請求項１ないし３のうち、いずれか１項記載の水素ガス充填装置。
【請求項５】
前記筐体本体は、平面視矩形とされ、４つの側壁を有しており、
前記４つの側壁のうち、前記第１の領域と対向しない側壁に、前記吸気口を配置したことを特徴とする請求項４記載の水素ガス充填装置。
【請求項６】
前記４つの側壁のうち、前記第１の領域と対向する側壁の反対側に位置する側壁の下部に、前記吸気口を配置したことを特徴とする請求項５記載の水素ガス充填装置。
【請求項７】
前記吸気口に、ガラリを設けたことを特徴とする請求項４ないし６のうち、いずれか１項記載の水素ガス充填装置。
【請求項８】
前記排気口を、前記筐体本体の天井部に配置したことを特徴とする請求項４ないし７のうち、いずれか１項記載の水素ガス充填装置。
【請求項９】
前記熱交換器により冷却された水素ガスを燃料電池搭載車両の車載用水素貯蔵タンクに供給するディスペンサーを有し、
前記ディスペンサーを、前記第１の領域に配置したことを特徴とする請求項２ないし８のうち、いずれか１項記載の水素ガス充填装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−２４２８７（Ｐ２０１３−２４２８７Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５７９１６（Ｐ２０１１−１５７９１６）
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（０００２３１２３５）大陽日酸株式会社 (642)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（０００２３１２３５）大陽日酸株式会社 (642)
【Ｆターム（参考）】
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