水素供給ステーション
【課題】水素供給タンク内および車載用水素充填タンク内における水素の蒸発を低減させることができるとともに、水素の利用効率を向上させることができる水素供給ステーションを提供すること。
【解決手段】水素を燃料として走行する車両１６に搭載される車載用水素充填タンク１７に水素を供給するための水素供給ステーション１０であって、その内部にスラッシュ水素Ｓが貯蔵されるスラッシュ水素貯蔵タンク１１と、その一端部が前記スラッシュ水素貯蔵タンク１１の内部に位置するように配置されているとともに、その他端部に、前記車載用水素充填タンク１７から延びる車両側水素供給ライン１８の一端部に取り付けられたカプラ１９と着脱可能に構成されたカプラ１５を備えた第１の水素供給ライン１３とを具備してなることを特徴とする。
【解決手段】水素を燃料として走行する車両１６に搭載される車載用水素充填タンク１７に水素を供給するための水素供給ステーション１０であって、その内部にスラッシュ水素Ｓが貯蔵されるスラッシュ水素貯蔵タンク１１と、その一端部が前記スラッシュ水素貯蔵タンク１１の内部に位置するように配置されているとともに、その他端部に、前記車載用水素充填タンク１７から延びる車両側水素供給ライン１８の一端部に取り付けられたカプラ１９と着脱可能に構成されたカプラ１５を備えた第１の水素供給ライン１３とを具備してなることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池自動車、水素自動車等の水素を燃料として走行する車両に搭載される車載用水素充填タンクに水素を供給するための水素供給ステーションに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような水素供給ステーションとしては、車載用水素充填タンクの仕様に応じて水素の充填条件（流量、圧力、状態等）を変更して、車載用水素充填タンクに水素を供給するものが知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−１１７８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献に開示されている水素供給ステーションでは、車載用水素充填タンクに供給すべき水素が、水素供給タンク内において液体の状態で貯蔵されている。液体水素の沸点は−２５３℃の為、水素供給タンク内に貯蔵された液体水素が蒸発（ボイルオフ）してしまうことを抑制することができず、水素の利用効率が低減してしまうといった問題点があった。
また、車載用水素充填タンクに充填された水素も液体の状態であるため、車載用水素充填タンク内に貯蔵された液体水素が蒸発（ボイルオフ）してしまうことを抑制することができず、水素の利用効率が低減してしまうといった問題点もあった。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、水素供給タンク内および車載用水素充填タンク内における水素の蒸発を低減させることができるとともに、水素の利用効率を向上させることができる水素供給ステーション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】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明による水素供給ステーションは、水素を燃料として走行する車両に搭載される車載用水素充填タンクに水素を供給するための水素供給ステーションであって、その内部にスラッシュ水素が貯蔵されるスラッシュ水素貯蔵タンクと、その一端部が前記スラッシュ水素貯蔵タンクの内部に位置するように配置されているとともに、その他端部に、前記車載用水素充填タンクから延びる車両側水素供給ラインの一端部に取り付けられたカプラと着脱可能に構成されたカプラを備えた第１の水素供給ラインとを具備している。
このような水素供給ステーションによれば、スラッシュ水素貯蔵タンクの内部および車載用水素充填タンクの内部には、潜熱および顕熱が大きく、蒸発（ボイルオフ）しにくいスラッシュ水素が貯蔵されていることとなるので、スラッシュ水素貯蔵タンク内および車載用水素充填タンク内に貯蔵された水素の蒸発（ボイルオフ）を低減させることができ、水素の利用効率を向上させることができる。
また、水素供給ステーションのスラッシュ水素貯蔵タンクの内部に、別の場所（例えば、スラッシュ水素を製造する製造工場等）で製造されたスラッシュ水素を充填（補充）する場合、別の場所から水素供給ステーションまで、スラッシュ水素の状態で移送（運搬）することができるので、移送中におけるスラッシュ水素の蒸発を低減させることができ、水素の利用効率を向上させることができる。
【０００６】
上記水素供給ステーションにおいて、前記第１の水素供給ラインに、車載用水素充填タンクに供給される水素の固化率を調整する固化率調整手段が設けられているとさらに好適である。
このような水素供給ステーションによれば、固化率調整手段により車載用水素充填タンクに充填される水素の固化率（スラッシュ水素の内、固体水素が占める割合）を所望の固化率となるように調整することができる。したがって、車両をあまり利用しないユーザーの場合には、固化率の高いスラッシュ水素を車載用水素充填タンクに充填することができ、車載用水素充填タンク内に充填された水素が蒸発（ボイルオフ）してしまう割合を低減させることができる。一方、車両を頻繁に利用するユーザーの場合には、固化率の低いスラッシュ水素を車載用水素充填タンクに充填することができる。
【０００７】
上記水素供給ステーションにおいて、その内部に液体水素が貯蔵される液体水素貯蔵タンクと、その一端部が前記液体水素貯蔵タンクの内部に位置するように配置されているとともに、その他端部が前記固化率調整手段に接続された第２の水素供給ラインとを具備しているとさらに好適である。
このような水素供給ステーションによれば、固化率調整手段において、スラッシュ水素貯蔵タンクから圧送されてきたスラッシュ水素と、液体水素貯蔵タンクから圧送されてきた液体水素とを混合することにより、所望の固化率に調整された水素を得るようにしているので、所望の固化率に調整された水素をより早く（短時間で）得ることができるとともに、エネルギーロスの低減化を図ることができる（すなわち、液状の水素をスラッシュ状の水素にするために要したエネルギーが極力無駄にならないようにすることができる）。
【０００８】
上記水素供給ステーションにおいて、前記スラッシュ水素貯蔵タンクに密度計が設置されているとともに、前記スラッシュ水素貯蔵タンクと前記固化率調整手段とを結ぶ前記第１の水素供給ラインに第１の流量計が、前記液体水素貯蔵タンクと前記固化率調整手段とを結ぶ前記第２の水素供給ラインに第２の流量計が、前記固化率調整手段と前記第１の水素供給ラインの他端部に配置されたカプラとを結ぶ第１の水素供給ラインに第３の流量計が設けられているとさらに好適である。
このような水素供給ステーションによれば、密度計によりスラッシュ水素貯蔵タンクの内部に貯蔵されているスラッシュ水素の密度を正確に計測することができるとともに、第１の流量計、第２の流量計、および第３の流量計により、スラッシュ水素貯蔵タンクから固化率調整手段に流れるスラッシュ水素の流量、液体水素貯蔵タンクから固化率調整手段に流れる液体水素の流量、および水素供給ステーションから車両の車載用水素充填タンクに供給される固化率の調整された水素の流量を正確に計測することができる。
これにより、車両の車載用水素充填タンクに供給される水素の固化率をより正確に、かつ、容易に調整することができる。
【０００９】
上記水素供給ステーションにおいて、前記スラッシュ水素貯蔵タンクに撹拌機が設置されているとさらに好適である。
このような水素供給ステーションによれば、撹拌機によりスラッシュ水素貯蔵タンクの内部に貯蔵されているスラッシュ水素が、常に適切な流動性を有するように管理（調整）されているので、所望の量のスラッシュ水素を、第１の水素供給ラインを介していつでも確実に固化率調整手段に圧送することができる。
【００１０】
上記水素供給ステーションにおいて、前記第１の水素供給ラインの一端部に、循環ポンプ、取り出し用ポンプ、循環兼取り出し用ポンプのいずれかが配置されているとさらに好適である。
このような水素供給ステーションによれば、循環ポンプを用いる事によりスラッシュ水素貯蔵タンク内でスラッシュ水素が凝縮している場合には、その凝縮がほぐされるようになっている。また、取り出しポンプを用いる事で、取り出し用ラインの一端開口部からポンプの内部に取り入れられ、第１の水素供給ラインに吐出されるようになっている。一方、循環兼取り出し用ポンプにおいては、循環兼取り出し用ポンプが循環用ポンプとして使用される場合には、入口からポンプの内部に取り入れられ、出口から排出されるようになっている。このとき、入口からポンプの内部に取り入れられたスラッシュ水素が凝縮している場合には、ポンプ内においてその凝縮がほぐされるようになっている。一方、スラッシュ水素貯蔵タンクの内部に貯蔵されているスラッシュ水素は、循環兼取り出し用ポンプが取り出し用ポンプとして使用される場合には、取り出し用ラインの一端開口部からポンプの内部に取り入れられ、第１の水素供給ラインに吐出されるようになっている。
このように、循環兼取り出し用ポンプが循環用ポンプとして使用される場合に、入口からポンプの内部に取り入れられたスラッシュ水素が、ポンプ内においてその凝縮がほぐされて、常に適切な流動性を有するように管理（調整）されているので、所望の量のスラッシュ水素を、第１の水素供給ラインを介していつでも確実に固化率調整手段に圧送することができる。
【００１１】
上記水素供給ステーションにおいて、前記スラッシュ水素貯蔵タンクと前記第１の流量計との間に位置する前記第１の水素供給ラインに、撹拌機が配置されているとさらに好適である。
このような水素供給ステーションによれば、撹拌機によりスラッシュ水素貯蔵タンクから固化率調整手段に送出されるスラッシュ水素が、適切な流動性を有するように管理（調整）されることとなるので、所望の量のスラッシュ水素を、第１の水素供給ラインを介して確実に固化率調整手段に圧送することができる。
【００１２】
上記水素供給ステーションにおいて、前記スラッシュ水素貯蔵タンクの重量を計測するスラッシュ水素貯蔵タンク重量計測装置と、前記液体水素貯蔵タンクの重量を計測する液体水素貯蔵タンク重量計測装置とを備えているとさらに好適である。
このような水素供給ステーションによれば、スラッシュ水素貯蔵タンク重量計測装置および液体水素貯蔵タンクにより、水素供給ステーションから車両に供給された水素の総量を把握することができる。
【００１３】
上記水素供給ステーションにおいて、前記車載用水素充填タンク内の水素の情報、または前記車載用水素充填タンク内に供給しようとする水素の情報に基づいて、前記車載用水素充填タンクに、所望の固化率に調整された水素が自動的に供給されるように構成されているとさらに好適である。
このような水素供給ステーションによれば、車載用水素充填タンク内の水素の情報や、車載用水素充填タンク内に供給しようとする水素の情報に基づいて、所望の固化率に調整された水素が自動的に車載用水素充填タンク内に供給することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、スラッシュ水素貯蔵タンク内および車載用水素充填タンク内における水素の蒸発を低減させることができるとともに、水素の利用効率を向上させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明による水素供給ステーションの第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は本実施形態による水素供給ステーション１０の概略構成図である。図１に示すように、本実施形態による水素供給ステーション１０は、スラッシュ水素貯蔵タンク（以下、「ＳＬＨ２タンク」という。）１１と、加熱器（加熱手段：固化率調整手段）１２と、水素供給ライン（第１の水素供給ライン）１３とを主たる要素として構成されたものである。
【００１６】
ＳＬＨ２タンク１１は、圧送式のタンクであり、断熱真空層（図示せず）と、低温流体貯蔵槽（図示せず）とを備えている。
断熱真空槽は、その内部が真空とされ、かつその内面に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が貼られた容器であり、この断熱真空槽の内部には、低温流体貯蔵槽が収容されるようになっている。
低温流体貯蔵層は、その内部に低温（例えば、１３．８Ｋ）のスラッシュ水素（スラッシュ状の水素：固体水素と液体水素とがシャーベット状に混合したものであり、液体水素に比べて密度が大きく、保有する寒冷量が大きいもの）Ｓを貯蔵するものである。
そして、低温流体貯蔵層の内部に貯蔵されたスラッシュ水素Ｓは、低温流体貯蔵層の内部圧力により水素供給ライン１３内に押し出されるようになっている。
また、ＳＬＨ２タンク１１には、液面計１４が取り付けられており、作業者がスラッシュ水素Ｓの残量を一目で把握できるようになっている。
【００１７】
熱交換器１２は、水素供給ライン１３を介して導かれたスラッシュ水素Ｓを昇温（あるいは加熱）して過冷却状態（例えば、１８Ｋ）の過冷却水素にするものである。
水素供給ライン１３は、その一端部がＳＬＨ２タンク１１の底部（すなわち、低温流体貯蔵槽の底部）に位置するように配置されているとともに、その他端部には、カプラ（継手）１５が取り付けられている。
カプラ１５は、車両（例えば、燃料電池自動車や水素エンジン自動車等）１６に搭載された車載用水素充填タンク１７から延びる車両側水素供給ライン１８の一端部に取り付けられたカプラ１９と接続可能（着脱可能）に構成されており、水素供給ステーション１０から車載用水素充填タンク１７に過冷却状態とされた過冷却水素を充填（補充）できるようになっている。
【００１８】
本実施形態による水素供給ステーション１０によれば、ＳＬＨ２タンク１１の内部（すなわち、低温流体貯蔵槽の内部）には、スラッシュ水素Ｓが貯蔵されていることとなるので、ＳＬＨ２タンク１１内に貯蔵されたスラッシュ水素Ｓの蒸発（ボイルオフ）を低減させることができ、水素の利用効率を向上させることができる。
また、水素供給ステーション１０のＳＬＨ２タンク１１の内部に、別の場所（例えば、スラッシュ水素Ｓを製造する製造工場等）で製造されたスラッシュ水素Ｓを充填（補充）する場合、別の場所から水素供給ステーション１０まで、スラッシュ水素Ｓの状態で移送（運搬）することができるので、移送中におけるスラッシュ水素Ｓの蒸発を低減させることができ、水素の利用効率を向上させることができる。
さらに、水素供給ライン１３の途中に熱交換器１２が配置されており、車載用水素充填タンク１７に充填される水素の固化率（スラッシュ水素Ｓ（固体水素）が占める割合）を所望の固化率となるように調整することができる。したがって、車両１６をあまり利用しないユーザーの場合には、固化率の高い水素を車載用水素充填タンク１７に充填することができ、車載用水素充填タンク１７内に充填された水素が蒸発（ボイルオフ）してしまう割合を低減させることができる。一方、車両１６を頻繁に利用するユーザーの場合には、固化率の低い水素を車載用水素充填タンク１７に充填することができる。
【００１９】
本発明による水素供給ステーションの第２実施形態を、図２を用いて説明する。
図２は本実施形態による水素供給ステーション２０の概略構成図である。図２に示すように、本実施形態による水素供給ステーション２０は、ＳＬＨ２タンク１１と、水素供給ライン１３，１３ａと、液体水素貯蔵タンク（以下、「ＬＨ２タンク」という。）２１と、固化率調整器（固化率調整手段）２２とを主たる要素として構成されたものである。
なお、前述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００２０】
ＬＨ２タンク２１は、圧送式のタンクであり、断熱真空層（図示せず）と、低温流体貯蔵槽（図示せず）とを備えている。
断熱真空槽は、その内部が真空とされ、かつその内面に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が貼られた容器であり、この断熱真空槽の内部には、低温流体貯蔵槽が収容されるようになっている。
低温流体貯蔵層は、その内部に低温（例えば、２０．３Ｋ）の液体水素（液状の水素）Ｌを貯蔵するものである。
そして、低温流体貯蔵層の内部に貯蔵された液体水素Ｌは、低温流体貯蔵層の内部圧力により水素供給ライン（第２の水素供給ライン）１３ａ内に押し出されるようになっている。
また、ＬＨ２タンク２１には、図示しない液面計が取り付けられており、作業者が液体水素Ｌの残量を一目で把握できるようになっている。
【００２１】
水素供給ライン１３ａは、その一端部がＬＨ２タンク２１の底部（すなわち、低温流体貯蔵槽の底部）に位置するように配置されているとともに、その他端部が固化率調整器２２に接続された配管である。
【００２２】
固化率調整器２２は、水素供給ライン１３を介してＳＬＨ２タンク１１から圧送されてきたスラッシュ水素Ｓと、水素供給ライン１３ａおよびＬＨ２タンク２１から圧送されてきた液体水素Ｌとを、所望の固化率（スラッシュ水素Ｓ（固体水素）が占める割合）となるように調整（混合）するものである。そして、この固化率調整器２２により所望の固化率に調整された水素が、水素供給ライン１３、カプラ１５、カプラ１９、および車両側水素供給ライン１８を通って車載用水素充填タンク１７に充填（補充）されるようになっている。
【００２３】
本実施形態による水素供給ステーション２０によれば、ＳＬＨ２タンク１１から圧送されてきたスラッシュ水素Ｓと、ＬＨ２タンク２１から圧送されてきた液体水素Ｌとを混合することにより、所望の固化率に調整された水素を得るようにしているので、所望の固化率に調整された水素を、第１実施形態のものよりも早く（短時間で）得ることができるとともに、エネルギーロスの低減化を図ることができる（すなわち、気状の水素あるいは液状の水素をスラッシュ状の水素にするために要したエネルギーが極力無駄にならないようにすることができる）。
その他の作用効果は、前述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００２４】
本発明による水素供給ステーションの第３実施形態を、図３を用いて説明する。
本実施形態における水素供給ステーション３０は、ＳＬＨ２タンク１１に密度計３１が設置されているとともに、ＳＬＨ２タンク１１と固化率調整器２２とを結ぶ水素供給ライン１３に第１の流量計３２が、ＬＨ２タンク２１と固化率調整器２２とを結ぶ水素供給ライン１３ａに第２の流量計３３が、固化率調整器２２とカプラ１５とを結ぶ水素供給ライン１３に第３の流量計３４が設けられているという点で前述した第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００２５】
密度計３１は、例えば、静電容量型の密度計測装置（例えば、特許第3572200号公報に開示されたもの）や、マイクロ波を利用した密度計測装置（例えば、特許第3652890号公報や特許第3670847公報に開示されたもの）等である。
第１の流量計３２、第２の流量計３３、および第３の流量計３４は、例えば、マイクロ波を利用した導波管型の流量計（例えば、（大平勝秀・中道憲治・木原勇一、「マイクロ波を利用したスラッシュ水素用導波管型流量計の開発研究」、日本機械学会論文集（Ｂ編）69巻648号（2003-8）、p.192-198）に開示されたもの）である。
【００２６】
本実施形態による水素供給ステーション３０によれば、密度計３１によりＳＬＨ２タンク１１の内部（すなわち、低温流体貯蔵槽の内部）に貯蔵されているスラッシュ水素Ｓの密度を正確に計測することができるとともに、第１の流量計３２、第２の流量計３３、および第３の流量計３４により、ＳＬＨ２タンク１１から固化率調整器２２に流れるスラッシュ水素Ｓの流量、ＬＨ２タンク２１から固化率調整器２２に流れる液体水素Ｌの流量、および水素供給ステーション３０から車両１６の車載用水素充填タンク１７に供給される固化率の調整された水素の流量を正確に計測することができる。
これにより、上述した第１実施形態および第２実施形態のものよりも車両１６の車載用水素充填タンク１７に供給される水素の固化率をより正確に、かつ、容易に調整することができる。
その他の作用効果は、前述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００２７】
本発明による水素供給ステーションの第４実施形態を、図４を用いて説明する。
本実施形態における水素供給ステーション４０は、ＳＬＨ２タンク１１に撹拌機（「粉砕機」あるいは「分散機」ともいう。）４１が設置されているという点で前述した第３実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第３実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００２８】
撹拌機４１は、入口配管（図示せず）から内部に取り入れられた、凝縮したスラッシュ水素Ｓを、機械的に刃等を回転させる方法、もしくは超音波振動子等（図示せず）を振動させる方法により粉砕（分散）した後、出口配管（図示せず）から凝縮がほぐされたスラッシュ水素Ｓを排出するように構成されたものである。
【００２９】
本実施形態による水素供給ステーション４０によれば、撹拌機４１によりＳＬＨ２タンク１１の内部（すなわち、低温流体貯蔵槽の内部）に貯蔵されているスラッシュ水素Ｓが、常に適切な流動性を有するように管理（調整）されているので、所望の量のスラッシュ水素Ｓを、水素供給ライン１３を介していつでも確実に固化率調整器２２に圧送することができる。
その他の作用効果は、前述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００３０】
本発明による水素供給ステーションの第５実施形態を、図５を用いて説明する。
本実施形態における水素供給ステーション５０は、ＳＬＨ２タンク１１に循環兼取り出し用ポンプ（もしくは循環ポンプ、取り出し用ポンプ）５１が、ＬＨ２タンク２１に取り出し用ポンプ５１ａがそれぞれ設置されているという点で前述した第３実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第３実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００３１】
循環兼取り出し用ポンプ５１は、ＳＬＨ２タンク１１の底部の底部に配置されているとともに、水素供給ライン１３の一端部に接続されている。この循環兼取り出し用ポンプ５１には、循環用ライン５２と、取り出し用ライン５３とが接続されている。そして、ＳＬＨ２タンク１１の内部に貯蔵されているスラッシュ水素Ｓは、循環兼取り出し用ポンプ５１が循環用ポンプとして使用される場合には、入口５２ａからポンプ５１の内部に取り入れられ、出口５２ｂから排出されるようになっている。このとき、入口５２ａからポンプ５１の内部に取り入れられたスラッシュ水素Ｓが凝縮している場合には、ポンプ５１内においてその凝縮がほぐされるようになっている。また、ＳＬＨ２タンク１１の内部に貯蔵されているスラッシュ水素Ｓは、循環兼取り出し用ポンプ５１が取り出し用ポンプとして使用される場合には、取り出し用ライン５３の一端開口部からポンプ５１の内部に取り入れられ、水素供給ライン１３に吐出されるようになっている。
一方、取り出し用ポンプ５１ａは、ＬＨ２タンク２１の底部に配置されているとともに、水素供給ライン１３ａの一端部に接続されている。この取り出し用ポンプ５１ａには、取り出し用ライン５３が接続されている。そして、ＬＨ２タンク２１の内部に貯蔵されている液体水素Ｌは、取り出し用ライン５３の一端開口部からポンプ５１ａの内部に取り入れられ、水素供給ライン１３ａに吐出されるようになっている。
【００３２】
本実施形態による水素供給ステーション５０の作用効果は、前述した第４実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
なお、本実施形態では、ＳＬＨ２タンク１１に取り出し用ポンプとして機能する循環兼取り出し用ポンプ５１が、ＬＨ２タンク２１に取り出し用ポンプ５１ａがそれぞれ配置されているので、ＳＬＨ２タンク１１およびＬＨ２タンク２１はそれぞれ圧送式のタンクでなくてもよい。
【００３３】
本発明による水素供給ステーションの第６実施形態を、図６を用いて説明する。
本実施形態における水素供給ステーション６０は、ＳＬＨ２タンク１１と第１の流量計３２との間（第１の流量計３２の上流側近傍）に位置する水素供給ライン１３に、第４実施形態のところで説明した撹拌機４１が配置されているという点で前述した第５実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第５実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００３４】
本実施形態による水素供給ステーション６０によれば、撹拌機４１によりＳＬＨ２タンク１１から固化率調整器２２に送出されるスラッシュ水素Ｓが、適切な流動性を有するように管理（調整）されることとなるので、所望の量のスラッシュ水素Ｓを、水素供給ライン１３を介して確実に固化率調整器２２に圧送することができる。
その他の作用効果は、前述した第５実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００３５】
本発明による水素供給ステーションの第７実施形態を、図７を用いて説明する。
本実施形態における水素供給ステーション７０は、第２のＬＨ２タンク７１を備えているという点で前述した第６実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第６実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００３６】
第２のＬＨ２タンク７１は、圧送式のタンクであり、断熱真空層（図示せず）と、低温流体貯蔵槽（図示せず）とを備えている。
断熱真空槽は、その内部が真空とされ、かつその内面に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が貼られた容器であり、この断熱真空槽の内部には、低温流体貯蔵槽が収容されるようになっている。
低温流体貯蔵層は、その内部に低温（例えば、１３．８Ｋ）の液体水素（液状の水素）Ｌを貯蔵するものである。
そして、低温流体貯蔵層の内部に貯蔵された液体水素Ｌは、低温流体貯蔵層の内部圧力により水素供給ライン（第２の水素供給ライン）１３ｂ内に押し出されるようになっている。
また、第２のＬＨ２タンク７１には、図示しない液面計が取り付けられており、作業者が液体水素Ｌの残量を一目で把握できるようになっている。
【００３７】
水素供給ライン１３ｂは、その一端部が第２のＬＨ２タンク７１の底部（すなわち、低温流体貯蔵槽の底部）に位置するように配置されているとともに、その他端部が固化率調整器２２に接続された配管である。また、水素供給ライン１３ｂには第４の流量計（第２の流量計）７２が配置されている。
【００３８】
本実施形態による水素供給ステーション７０によれば、ＳＬＨ２タンク１１から圧送されてきたスラッシュ水素Ｓと、ＬＨ２タンク２１から圧送されてきた液体水素Ｌと、第２のＬＨ２タンク７１から圧送されてきた液体水素Ｌとを混合することにより、所望の固化率に調整された水素を得るようにしているので、水素の固化率をよりきめ細やかに調整することができて、ユーザーの希望に十分に応えることができる。
その他の作用効果は、前述した第６実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００３９】
本発明による水素供給ステーションの第８実施形態を、図８を用いて説明する。
本実施形態における水素供給ステーション８０は、ＳＬＨ２タンク１１の重量を計測するＳＬＨ２タンク重量計測装置８１と、ＬＨ２タンク２１の重量を計測するＬＨ２タンク重量計測装置８２と、車両１６の重量を計測する車両重量計測装置８３とを備えているという点で前述した第５実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第５実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００４０】
本実施形態による水素供給ステーション８０によれば、ＳＬＨ２タンク重量計測装置８１およびＬＨ２タンク重量計測装置８２により、水素供給ステーション８０から車両１６に供給された水素の総量を把握することができるとともに、車両重量計測装置８３により、車両１６に実際に充填された水素の総量を把握することができる。
その他の作用効果は、前述した第５実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００４１】
本発明による水素供給ステーションの第９実施形態を、図９を用いて説明する。
本実施形態における水素供給ステーション９０は、例えば、車両１６の車載用水素充填タンク１７内の水素の情報（例えば、液位や密度等の物性値）や、車両１６の車載用水素充填タンク１７内に供給しようとする水素の情報（例えば、固化率や供給量等）を、無線通信手段や有線通信手段を介して受信する制御器９１を備えているという点で前述した第５実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第５実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００４２】
制御器９１は、固化率調整器２２、第１の流量計３２、第２の流量計３３、第３の流量計３４、および循環兼取り出し用ポンプ５１のそれぞれと電気的に接続されており、これら固化率調整器２２、第１の流量計３２、第２の流量計３３、第３の流量計３４、循環兼取り出し用ポンプ５１、および取り出し用ポンプ５１ａとの間で信号のやりとりが行えるようになっている。
【００４３】
本実施形態による水素供給ステーション９０によれば、例えば、車両１６の車載用水素充填タンク１７内の水素の情報や、車両１６の車載用水素充填タンク１７内に供給しようとする水素の情報に基づいて、所望の固化率に調整された水素が自動的に車両１６の車載用水素充填タンク１７内に供給することができる。
その他の作用効果は、前述した第５実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００４４】
なお、本発明は上述した実施形態のものに限定されるものではなく、適宜必要に応じて変更実施および組合せ実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明による水素供給ステーションの第１実施形態の概略構成図である。
【図２】本発明による水素供給ステーションの第２実施形態の概略構成図である。
【図３】本発明による水素供給ステーションの第３実施形態の概略構成図である。
【図４】本発明による水素供給ステーションの第４実施形態の概略構成図である。
【図５】本発明による水素供給ステーションの第５実施形態の概略構成図である。
【図６】本発明による水素供給ステーションの第６実施形態の概略構成図である。
【図７】本発明による水素供給ステーションの第７実施形態の概略構成図である。
【図８】本発明による水素供給ステーションの第８実施形態の概略構成図である。
【図９】本発明による水素供給ステーションの第９実施形態の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 水素供給ステーション
１１ スラッシュ水素貯蔵タンク
１２ 熱交換器（固化率調整手段）
１３ 第１の水素供給ライン
１３ａ 第２の水素供給ライン
１３ｂ 第２の水素供給ライン
１５ カプラ
１６ 車両
１７ 車載用水素充填タンク
１８ 車両側水素供給ライン
１９ カプラ
２０ 水素供給ステーション
２１ 液体水素貯蔵タンク
２２ 固化率調整器（固化率調整手段）
３０ 水素供給ステーション
３１ 密度計
３２ 第１の流量計
３３ 第２の流量計
３４ 第３の流量計
４０ 水素供給ステーション
４１ 撹拌機
５０ 水素供給ステーション
５１ 循環兼取り出し用ポンプ
６０ 水素供給ステーション
７０ 水素供給ステーション
７１ 液体水素貯蔵タンク
７２ 第４の流量計（第２の流量計）
８０ 水素供給ステーション
８１ スラッシュ水素貯蔵タンク重量計測装置
８２ 液体水素貯蔵タンク重量計測装置
９０ 水素供給ステーション
Ｌ 液体水素
Ｓ スラッシュ水素
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池自動車、水素自動車等の水素を燃料として走行する車両に搭載される車載用水素充填タンクに水素を供給するための水素供給ステーションに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような水素供給ステーションとしては、車載用水素充填タンクの仕様に応じて水素の充填条件（流量、圧力、状態等）を変更して、車載用水素充填タンクに水素を供給するものが知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−１１７８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献に開示されている水素供給ステーションでは、車載用水素充填タンクに供給すべき水素が、水素供給タンク内において液体の状態で貯蔵されている。液体水素の沸点は−２５３℃の為、水素供給タンク内に貯蔵された液体水素が蒸発（ボイルオフ）してしまうことを抑制することができず、水素の利用効率が低減してしまうといった問題点があった。
また、車載用水素充填タンクに充填された水素も液体の状態であるため、車載用水素充填タンク内に貯蔵された液体水素が蒸発（ボイルオフ）してしまうことを抑制することができず、水素の利用効率が低減してしまうといった問題点もあった。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、水素供給タンク内および車載用水素充填タンク内における水素の蒸発を低減させることができるとともに、水素の利用効率を向上させることができる水素供給ステーション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】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明による水素供給ステーションは、水素を燃料として走行する車両に搭載される車載用水素充填タンクに水素を供給するための水素供給ステーションであって、その内部にスラッシュ水素が貯蔵されるスラッシュ水素貯蔵タンクと、その一端部が前記スラッシュ水素貯蔵タンクの内部に位置するように配置されているとともに、その他端部に、前記車載用水素充填タンクから延びる車両側水素供給ラインの一端部に取り付けられたカプラと着脱可能に構成されたカプラを備えた第１の水素供給ラインとを具備している。
このような水素供給ステーションによれば、スラッシュ水素貯蔵タンクの内部および車載用水素充填タンクの内部には、潜熱および顕熱が大きく、蒸発（ボイルオフ）しにくいスラッシュ水素が貯蔵されていることとなるので、スラッシュ水素貯蔵タンク内および車載用水素充填タンク内に貯蔵された水素の蒸発（ボイルオフ）を低減させることができ、水素の利用効率を向上させることができる。
また、水素供給ステーションのスラッシュ水素貯蔵タンクの内部に、別の場所（例えば、スラッシュ水素を製造する製造工場等）で製造されたスラッシュ水素を充填（補充）する場合、別の場所から水素供給ステーションまで、スラッシュ水素の状態で移送（運搬）することができるので、移送中におけるスラッシュ水素の蒸発を低減させることができ、水素の利用効率を向上させることができる。
【０００６】
上記水素供給ステーションにおいて、前記第１の水素供給ラインに、車載用水素充填タンクに供給される水素の固化率を調整する固化率調整手段が設けられているとさらに好適である。
このような水素供給ステーションによれば、固化率調整手段により車載用水素充填タンクに充填される水素の固化率（スラッシュ水素の内、固体水素が占める割合）を所望の固化率となるように調整することができる。したがって、車両をあまり利用しないユーザーの場合には、固化率の高いスラッシュ水素を車載用水素充填タンクに充填することができ、車載用水素充填タンク内に充填された水素が蒸発（ボイルオフ）してしまう割合を低減させることができる。一方、車両を頻繁に利用するユーザーの場合には、固化率の低いスラッシュ水素を車載用水素充填タンクに充填することができる。
【０００７】
上記水素供給ステーションにおいて、その内部に液体水素が貯蔵される液体水素貯蔵タンクと、その一端部が前記液体水素貯蔵タンクの内部に位置するように配置されているとともに、その他端部が前記固化率調整手段に接続された第２の水素供給ラインとを具備しているとさらに好適である。
このような水素供給ステーションによれば、固化率調整手段において、スラッシュ水素貯蔵タンクから圧送されてきたスラッシュ水素と、液体水素貯蔵タンクから圧送されてきた液体水素とを混合することにより、所望の固化率に調整された水素を得るようにしているので、所望の固化率に調整された水素をより早く（短時間で）得ることができるとともに、エネルギーロスの低減化を図ることができる（すなわち、液状の水素をスラッシュ状の水素にするために要したエネルギーが極力無駄にならないようにすることができる）。
【０００８】
上記水素供給ステーションにおいて、前記スラッシュ水素貯蔵タンクに密度計が設置されているとともに、前記スラッシュ水素貯蔵タンクと前記固化率調整手段とを結ぶ前記第１の水素供給ラインに第１の流量計が、前記液体水素貯蔵タンクと前記固化率調整手段とを結ぶ前記第２の水素供給ラインに第２の流量計が、前記固化率調整手段と前記第１の水素供給ラインの他端部に配置されたカプラとを結ぶ第１の水素供給ラインに第３の流量計が設けられているとさらに好適である。
このような水素供給ステーションによれば、密度計によりスラッシュ水素貯蔵タンクの内部に貯蔵されているスラッシュ水素の密度を正確に計測することができるとともに、第１の流量計、第２の流量計、および第３の流量計により、スラッシュ水素貯蔵タンクから固化率調整手段に流れるスラッシュ水素の流量、液体水素貯蔵タンクから固化率調整手段に流れる液体水素の流量、および水素供給ステーションから車両の車載用水素充填タンクに供給される固化率の調整された水素の流量を正確に計測することができる。
これにより、車両の車載用水素充填タンクに供給される水素の固化率をより正確に、かつ、容易に調整することができる。
【０００９】
上記水素供給ステーションにおいて、前記スラッシュ水素貯蔵タンクに撹拌機が設置されているとさらに好適である。
このような水素供給ステーションによれば、撹拌機によりスラッシュ水素貯蔵タンクの内部に貯蔵されているスラッシュ水素が、常に適切な流動性を有するように管理（調整）されているので、所望の量のスラッシュ水素を、第１の水素供給ラインを介していつでも確実に固化率調整手段に圧送することができる。
【００１０】
上記水素供給ステーションにおいて、前記第１の水素供給ラインの一端部に、循環ポンプ、取り出し用ポンプ、循環兼取り出し用ポンプのいずれかが配置されているとさらに好適である。
このような水素供給ステーションによれば、循環ポンプを用いる事によりスラッシュ水素貯蔵タンク内でスラッシュ水素が凝縮している場合には、その凝縮がほぐされるようになっている。また、取り出しポンプを用いる事で、取り出し用ラインの一端開口部からポンプの内部に取り入れられ、第１の水素供給ラインに吐出されるようになっている。一方、循環兼取り出し用ポンプにおいては、循環兼取り出し用ポンプが循環用ポンプとして使用される場合には、入口からポンプの内部に取り入れられ、出口から排出されるようになっている。このとき、入口からポンプの内部に取り入れられたスラッシュ水素が凝縮している場合には、ポンプ内においてその凝縮がほぐされるようになっている。一方、スラッシュ水素貯蔵タンクの内部に貯蔵されているスラッシュ水素は、循環兼取り出し用ポンプが取り出し用ポンプとして使用される場合には、取り出し用ラインの一端開口部からポンプの内部に取り入れられ、第１の水素供給ラインに吐出されるようになっている。
このように、循環兼取り出し用ポンプが循環用ポンプとして使用される場合に、入口からポンプの内部に取り入れられたスラッシュ水素が、ポンプ内においてその凝縮がほぐされて、常に適切な流動性を有するように管理（調整）されているので、所望の量のスラッシュ水素を、第１の水素供給ラインを介していつでも確実に固化率調整手段に圧送することができる。
【００１１】
上記水素供給ステーションにおいて、前記スラッシュ水素貯蔵タンクと前記第１の流量計との間に位置する前記第１の水素供給ラインに、撹拌機が配置されているとさらに好適である。
このような水素供給ステーションによれば、撹拌機によりスラッシュ水素貯蔵タンクから固化率調整手段に送出されるスラッシュ水素が、適切な流動性を有するように管理（調整）されることとなるので、所望の量のスラッシュ水素を、第１の水素供給ラインを介して確実に固化率調整手段に圧送することができる。
【００１２】
上記水素供給ステーションにおいて、前記スラッシュ水素貯蔵タンクの重量を計測するスラッシュ水素貯蔵タンク重量計測装置と、前記液体水素貯蔵タンクの重量を計測する液体水素貯蔵タンク重量計測装置とを備えているとさらに好適である。
このような水素供給ステーションによれば、スラッシュ水素貯蔵タンク重量計測装置および液体水素貯蔵タンクにより、水素供給ステーションから車両に供給された水素の総量を把握することができる。
【００１３】
上記水素供給ステーションにおいて、前記車載用水素充填タンク内の水素の情報、または前記車載用水素充填タンク内に供給しようとする水素の情報に基づいて、前記車載用水素充填タンクに、所望の固化率に調整された水素が自動的に供給されるように構成されているとさらに好適である。
このような水素供給ステーションによれば、車載用水素充填タンク内の水素の情報や、車載用水素充填タンク内に供給しようとする水素の情報に基づいて、所望の固化率に調整された水素が自動的に車載用水素充填タンク内に供給することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、スラッシュ水素貯蔵タンク内および車載用水素充填タンク内における水素の蒸発を低減させることができるとともに、水素の利用効率を向上させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明による水素供給ステーションの第１実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は本実施形態による水素供給ステーション１０の概略構成図である。図１に示すように、本実施形態による水素供給ステーション１０は、スラッシュ水素貯蔵タンク（以下、「ＳＬＨ２タンク」という。）１１と、加熱器（加熱手段：固化率調整手段）１２と、水素供給ライン（第１の水素供給ライン）１３とを主たる要素として構成されたものである。
【００１６】
ＳＬＨ２タンク１１は、圧送式のタンクであり、断熱真空層（図示せず）と、低温流体貯蔵槽（図示せず）とを備えている。
断熱真空槽は、その内部が真空とされ、かつその内面に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が貼られた容器であり、この断熱真空槽の内部には、低温流体貯蔵槽が収容されるようになっている。
低温流体貯蔵層は、その内部に低温（例えば、１３．８Ｋ）のスラッシュ水素（スラッシュ状の水素：固体水素と液体水素とがシャーベット状に混合したものであり、液体水素に比べて密度が大きく、保有する寒冷量が大きいもの）Ｓを貯蔵するものである。
そして、低温流体貯蔵層の内部に貯蔵されたスラッシュ水素Ｓは、低温流体貯蔵層の内部圧力により水素供給ライン１３内に押し出されるようになっている。
また、ＳＬＨ２タンク１１には、液面計１４が取り付けられており、作業者がスラッシュ水素Ｓの残量を一目で把握できるようになっている。
【００１７】
熱交換器１２は、水素供給ライン１３を介して導かれたスラッシュ水素Ｓを昇温（あるいは加熱）して過冷却状態（例えば、１８Ｋ）の過冷却水素にするものである。
水素供給ライン１３は、その一端部がＳＬＨ２タンク１１の底部（すなわち、低温流体貯蔵槽の底部）に位置するように配置されているとともに、その他端部には、カプラ（継手）１５が取り付けられている。
カプラ１５は、車両（例えば、燃料電池自動車や水素エンジン自動車等）１６に搭載された車載用水素充填タンク１７から延びる車両側水素供給ライン１８の一端部に取り付けられたカプラ１９と接続可能（着脱可能）に構成されており、水素供給ステーション１０から車載用水素充填タンク１７に過冷却状態とされた過冷却水素を充填（補充）できるようになっている。
【００１８】
本実施形態による水素供給ステーション１０によれば、ＳＬＨ２タンク１１の内部（すなわち、低温流体貯蔵槽の内部）には、スラッシュ水素Ｓが貯蔵されていることとなるので、ＳＬＨ２タンク１１内に貯蔵されたスラッシュ水素Ｓの蒸発（ボイルオフ）を低減させることができ、水素の利用効率を向上させることができる。
また、水素供給ステーション１０のＳＬＨ２タンク１１の内部に、別の場所（例えば、スラッシュ水素Ｓを製造する製造工場等）で製造されたスラッシュ水素Ｓを充填（補充）する場合、別の場所から水素供給ステーション１０まで、スラッシュ水素Ｓの状態で移送（運搬）することができるので、移送中におけるスラッシュ水素Ｓの蒸発を低減させることができ、水素の利用効率を向上させることができる。
さらに、水素供給ライン１３の途中に熱交換器１２が配置されており、車載用水素充填タンク１７に充填される水素の固化率（スラッシュ水素Ｓ（固体水素）が占める割合）を所望の固化率となるように調整することができる。したがって、車両１６をあまり利用しないユーザーの場合には、固化率の高い水素を車載用水素充填タンク１７に充填することができ、車載用水素充填タンク１７内に充填された水素が蒸発（ボイルオフ）してしまう割合を低減させることができる。一方、車両１６を頻繁に利用するユーザーの場合には、固化率の低い水素を車載用水素充填タンク１７に充填することができる。
【００１９】
本発明による水素供給ステーションの第２実施形態を、図２を用いて説明する。
図２は本実施形態による水素供給ステーション２０の概略構成図である。図２に示すように、本実施形態による水素供給ステーション２０は、ＳＬＨ２タンク１１と、水素供給ライン１３，１３ａと、液体水素貯蔵タンク（以下、「ＬＨ２タンク」という。）２１と、固化率調整器（固化率調整手段）２２とを主たる要素として構成されたものである。
なお、前述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００２０】
ＬＨ２タンク２１は、圧送式のタンクであり、断熱真空層（図示せず）と、低温流体貯蔵槽（図示せず）とを備えている。
断熱真空槽は、その内部が真空とされ、かつその内面に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が貼られた容器であり、この断熱真空槽の内部には、低温流体貯蔵槽が収容されるようになっている。
低温流体貯蔵層は、その内部に低温（例えば、２０．３Ｋ）の液体水素（液状の水素）Ｌを貯蔵するものである。
そして、低温流体貯蔵層の内部に貯蔵された液体水素Ｌは、低温流体貯蔵層の内部圧力により水素供給ライン（第２の水素供給ライン）１３ａ内に押し出されるようになっている。
また、ＬＨ２タンク２１には、図示しない液面計が取り付けられており、作業者が液体水素Ｌの残量を一目で把握できるようになっている。
【００２１】
水素供給ライン１３ａは、その一端部がＬＨ２タンク２１の底部（すなわち、低温流体貯蔵槽の底部）に位置するように配置されているとともに、その他端部が固化率調整器２２に接続された配管である。
【００２２】
固化率調整器２２は、水素供給ライン１３を介してＳＬＨ２タンク１１から圧送されてきたスラッシュ水素Ｓと、水素供給ライン１３ａおよびＬＨ２タンク２１から圧送されてきた液体水素Ｌとを、所望の固化率（スラッシュ水素Ｓ（固体水素）が占める割合）となるように調整（混合）するものである。そして、この固化率調整器２２により所望の固化率に調整された水素が、水素供給ライン１３、カプラ１５、カプラ１９、および車両側水素供給ライン１８を通って車載用水素充填タンク１７に充填（補充）されるようになっている。
【００２３】
本実施形態による水素供給ステーション２０によれば、ＳＬＨ２タンク１１から圧送されてきたスラッシュ水素Ｓと、ＬＨ２タンク２１から圧送されてきた液体水素Ｌとを混合することにより、所望の固化率に調整された水素を得るようにしているので、所望の固化率に調整された水素を、第１実施形態のものよりも早く（短時間で）得ることができるとともに、エネルギーロスの低減化を図ることができる（すなわち、気状の水素あるいは液状の水素をスラッシュ状の水素にするために要したエネルギーが極力無駄にならないようにすることができる）。
その他の作用効果は、前述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００２４】
本発明による水素供給ステーションの第３実施形態を、図３を用いて説明する。
本実施形態における水素供給ステーション３０は、ＳＬＨ２タンク１１に密度計３１が設置されているとともに、ＳＬＨ２タンク１１と固化率調整器２２とを結ぶ水素供給ライン１３に第１の流量計３２が、ＬＨ２タンク２１と固化率調整器２２とを結ぶ水素供給ライン１３ａに第２の流量計３３が、固化率調整器２２とカプラ１５とを結ぶ水素供給ライン１３に第３の流量計３４が設けられているという点で前述した第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００２５】
密度計３１は、例えば、静電容量型の密度計測装置（例えば、特許第3572200号公報に開示されたもの）や、マイクロ波を利用した密度計測装置（例えば、特許第3652890号公報や特許第3670847公報に開示されたもの）等である。
第１の流量計３２、第２の流量計３３、および第３の流量計３４は、例えば、マイクロ波を利用した導波管型の流量計（例えば、（大平勝秀・中道憲治・木原勇一、「マイクロ波を利用したスラッシュ水素用導波管型流量計の開発研究」、日本機械学会論文集（Ｂ編）69巻648号（2003-8）、p.192-198）に開示されたもの）である。
【００２６】
本実施形態による水素供給ステーション３０によれば、密度計３１によりＳＬＨ２タンク１１の内部（すなわち、低温流体貯蔵槽の内部）に貯蔵されているスラッシュ水素Ｓの密度を正確に計測することができるとともに、第１の流量計３２、第２の流量計３３、および第３の流量計３４により、ＳＬＨ２タンク１１から固化率調整器２２に流れるスラッシュ水素Ｓの流量、ＬＨ２タンク２１から固化率調整器２２に流れる液体水素Ｌの流量、および水素供給ステーション３０から車両１６の車載用水素充填タンク１７に供給される固化率の調整された水素の流量を正確に計測することができる。
これにより、上述した第１実施形態および第２実施形態のものよりも車両１６の車載用水素充填タンク１７に供給される水素の固化率をより正確に、かつ、容易に調整することができる。
その他の作用効果は、前述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００２７】
本発明による水素供給ステーションの第４実施形態を、図４を用いて説明する。
本実施形態における水素供給ステーション４０は、ＳＬＨ２タンク１１に撹拌機（「粉砕機」あるいは「分散機」ともいう。）４１が設置されているという点で前述した第３実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第３実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００２８】
撹拌機４１は、入口配管（図示せず）から内部に取り入れられた、凝縮したスラッシュ水素Ｓを、機械的に刃等を回転させる方法、もしくは超音波振動子等（図示せず）を振動させる方法により粉砕（分散）した後、出口配管（図示せず）から凝縮がほぐされたスラッシュ水素Ｓを排出するように構成されたものである。
【００２９】
本実施形態による水素供給ステーション４０によれば、撹拌機４１によりＳＬＨ２タンク１１の内部（すなわち、低温流体貯蔵槽の内部）に貯蔵されているスラッシュ水素Ｓが、常に適切な流動性を有するように管理（調整）されているので、所望の量のスラッシュ水素Ｓを、水素供給ライン１３を介していつでも確実に固化率調整器２２に圧送することができる。
その他の作用効果は、前述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００３０】
本発明による水素供給ステーションの第５実施形態を、図５を用いて説明する。
本実施形態における水素供給ステーション５０は、ＳＬＨ２タンク１１に循環兼取り出し用ポンプ（もしくは循環ポンプ、取り出し用ポンプ）５１が、ＬＨ２タンク２１に取り出し用ポンプ５１ａがそれぞれ設置されているという点で前述した第３実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第３実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００３１】
循環兼取り出し用ポンプ５１は、ＳＬＨ２タンク１１の底部の底部に配置されているとともに、水素供給ライン１３の一端部に接続されている。この循環兼取り出し用ポンプ５１には、循環用ライン５２と、取り出し用ライン５３とが接続されている。そして、ＳＬＨ２タンク１１の内部に貯蔵されているスラッシュ水素Ｓは、循環兼取り出し用ポンプ５１が循環用ポンプとして使用される場合には、入口５２ａからポンプ５１の内部に取り入れられ、出口５２ｂから排出されるようになっている。このとき、入口５２ａからポンプ５１の内部に取り入れられたスラッシュ水素Ｓが凝縮している場合には、ポンプ５１内においてその凝縮がほぐされるようになっている。また、ＳＬＨ２タンク１１の内部に貯蔵されているスラッシュ水素Ｓは、循環兼取り出し用ポンプ５１が取り出し用ポンプとして使用される場合には、取り出し用ライン５３の一端開口部からポンプ５１の内部に取り入れられ、水素供給ライン１３に吐出されるようになっている。
一方、取り出し用ポンプ５１ａは、ＬＨ２タンク２１の底部に配置されているとともに、水素供給ライン１３ａの一端部に接続されている。この取り出し用ポンプ５１ａには、取り出し用ライン５３が接続されている。そして、ＬＨ２タンク２１の内部に貯蔵されている液体水素Ｌは、取り出し用ライン５３の一端開口部からポンプ５１ａの内部に取り入れられ、水素供給ライン１３ａに吐出されるようになっている。
【００３２】
本実施形態による水素供給ステーション５０の作用効果は、前述した第４実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
なお、本実施形態では、ＳＬＨ２タンク１１に取り出し用ポンプとして機能する循環兼取り出し用ポンプ５１が、ＬＨ２タンク２１に取り出し用ポンプ５１ａがそれぞれ配置されているので、ＳＬＨ２タンク１１およびＬＨ２タンク２１はそれぞれ圧送式のタンクでなくてもよい。
【００３３】
本発明による水素供給ステーションの第６実施形態を、図６を用いて説明する。
本実施形態における水素供給ステーション６０は、ＳＬＨ２タンク１１と第１の流量計３２との間（第１の流量計３２の上流側近傍）に位置する水素供給ライン１３に、第４実施形態のところで説明した撹拌機４１が配置されているという点で前述した第５実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第５実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００３４】
本実施形態による水素供給ステーション６０によれば、撹拌機４１によりＳＬＨ２タンク１１から固化率調整器２２に送出されるスラッシュ水素Ｓが、適切な流動性を有するように管理（調整）されることとなるので、所望の量のスラッシュ水素Ｓを、水素供給ライン１３を介して確実に固化率調整器２２に圧送することができる。
その他の作用効果は、前述した第５実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００３５】
本発明による水素供給ステーションの第７実施形態を、図７を用いて説明する。
本実施形態における水素供給ステーション７０は、第２のＬＨ２タンク７１を備えているという点で前述した第６実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第６実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００３６】
第２のＬＨ２タンク７１は、圧送式のタンクであり、断熱真空層（図示せず）と、低温流体貯蔵槽（図示せず）とを備えている。
断熱真空槽は、その内部が真空とされ、かつその内面に、例えば、銅板等の輻射シールド板（図示せず）が貼られた容器であり、この断熱真空槽の内部には、低温流体貯蔵槽が収容されるようになっている。
低温流体貯蔵層は、その内部に低温（例えば、１３．８Ｋ）の液体水素（液状の水素）Ｌを貯蔵するものである。
そして、低温流体貯蔵層の内部に貯蔵された液体水素Ｌは、低温流体貯蔵層の内部圧力により水素供給ライン（第２の水素供給ライン）１３ｂ内に押し出されるようになっている。
また、第２のＬＨ２タンク７１には、図示しない液面計が取り付けられており、作業者が液体水素Ｌの残量を一目で把握できるようになっている。
【００３７】
水素供給ライン１３ｂは、その一端部が第２のＬＨ２タンク７１の底部（すなわち、低温流体貯蔵槽の底部）に位置するように配置されているとともに、その他端部が固化率調整器２２に接続された配管である。また、水素供給ライン１３ｂには第４の流量計（第２の流量計）７２が配置されている。
【００３８】
本実施形態による水素供給ステーション７０によれば、ＳＬＨ２タンク１１から圧送されてきたスラッシュ水素Ｓと、ＬＨ２タンク２１から圧送されてきた液体水素Ｌと、第２のＬＨ２タンク７１から圧送されてきた液体水素Ｌとを混合することにより、所望の固化率に調整された水素を得るようにしているので、水素の固化率をよりきめ細やかに調整することができて、ユーザーの希望に十分に応えることができる。
その他の作用効果は、前述した第６実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００３９】
本発明による水素供給ステーションの第８実施形態を、図８を用いて説明する。
本実施形態における水素供給ステーション８０は、ＳＬＨ２タンク１１の重量を計測するＳＬＨ２タンク重量計測装置８１と、ＬＨ２タンク２１の重量を計測するＬＨ２タンク重量計測装置８２と、車両１６の重量を計測する車両重量計測装置８３とを備えているという点で前述した第５実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第５実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００４０】
本実施形態による水素供給ステーション８０によれば、ＳＬＨ２タンク重量計測装置８１およびＬＨ２タンク重量計測装置８２により、水素供給ステーション８０から車両１６に供給された水素の総量を把握することができるとともに、車両重量計測装置８３により、車両１６に実際に充填された水素の総量を把握することができる。
その他の作用効果は、前述した第５実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００４１】
本発明による水素供給ステーションの第９実施形態を、図９を用いて説明する。
本実施形態における水素供給ステーション９０は、例えば、車両１６の車載用水素充填タンク１７内の水素の情報（例えば、液位や密度等の物性値）や、車両１６の車載用水素充填タンク１７内に供給しようとする水素の情報（例えば、固化率や供給量等）を、無線通信手段や有線通信手段を介して受信する制御器９１を備えているという点で前述した第５実施形態のものと異なる。その他の構成要素については前述した第５実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、前述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００４２】
制御器９１は、固化率調整器２２、第１の流量計３２、第２の流量計３３、第３の流量計３４、および循環兼取り出し用ポンプ５１のそれぞれと電気的に接続されており、これら固化率調整器２２、第１の流量計３２、第２の流量計３３、第３の流量計３４、循環兼取り出し用ポンプ５１、および取り出し用ポンプ５１ａとの間で信号のやりとりが行えるようになっている。
【００４３】
本実施形態による水素供給ステーション９０によれば、例えば、車両１６の車載用水素充填タンク１７内の水素の情報や、車両１６の車載用水素充填タンク１７内に供給しようとする水素の情報に基づいて、所望の固化率に調整された水素が自動的に車両１６の車載用水素充填タンク１７内に供給することができる。
その他の作用効果は、前述した第５実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００４４】
なお、本発明は上述した実施形態のものに限定されるものではなく、適宜必要に応じて変更実施および組合せ実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明による水素供給ステーションの第１実施形態の概略構成図である。
【図２】本発明による水素供給ステーションの第２実施形態の概略構成図である。
【図３】本発明による水素供給ステーションの第３実施形態の概略構成図である。
【図４】本発明による水素供給ステーションの第４実施形態の概略構成図である。
【図５】本発明による水素供給ステーションの第５実施形態の概略構成図である。
【図６】本発明による水素供給ステーションの第６実施形態の概略構成図である。
【図７】本発明による水素供給ステーションの第７実施形態の概略構成図である。
【図８】本発明による水素供給ステーションの第８実施形態の概略構成図である。
【図９】本発明による水素供給ステーションの第９実施形態の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０ 水素供給ステーション
１１ スラッシュ水素貯蔵タンク
１２ 熱交換器（固化率調整手段）
１３ 第１の水素供給ライン
１３ａ 第２の水素供給ライン
１３ｂ 第２の水素供給ライン
１５ カプラ
１６ 車両
１７ 車載用水素充填タンク
１８ 車両側水素供給ライン
１９ カプラ
２０ 水素供給ステーション
２１ 液体水素貯蔵タンク
２２ 固化率調整器（固化率調整手段）
３０ 水素供給ステーション
３１ 密度計
３２ 第１の流量計
３３ 第２の流量計
３４ 第３の流量計
４０ 水素供給ステーション
４１ 撹拌機
５０ 水素供給ステーション
５１ 循環兼取り出し用ポンプ
６０ 水素供給ステーション
７０ 水素供給ステーション
７１ 液体水素貯蔵タンク
７２ 第４の流量計（第２の流量計）
８０ 水素供給ステーション
８１ スラッシュ水素貯蔵タンク重量計測装置
８２ 液体水素貯蔵タンク重量計測装置
９０ 水素供給ステーション
Ｌ 液体水素
Ｓ スラッシュ水素
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素を燃料として走行する車両に搭載される車載用水素充填タンクに水素を供給するための水素供給ステーションであって、
その内部にスラッシュ水素が貯蔵されるスラッシュ水素貯蔵タンクと、
その一端部が前記スラッシュ水素貯蔵タンクの内部に位置するように配置されているとともに、その他端部に、前記車載用水素充填タンクから延びる車両側水素供給ラインの一端部に取り付けられたカプラと着脱可能に構成されたカプラを備えた第１の水素供給ラインとを具備してなることを特徴とする水素供給ステーション。
【請求項２】
前記第１の水素供給ラインに、車載用水素充填タンクに供給される水素の固化率を調整する固化率調整手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の水素供給ステーション。
【請求項３】
その内部に液体水素が貯蔵される液体水素貯蔵タンクと、
その一端部が前記液体水素貯蔵タンクの内部に位置するように配置されているとともに、その他端部が前記固化率調整手段に接続された第２の水素供給ラインとを具備してなることを特徴とする請求項２に記載の水素供給ステーション。
【請求項４】
前記スラッシュ水素貯蔵タンクに密度計が設置されているとともに、前記スラッシュ水素貯蔵タンクと前記固化率調整手段とを結ぶ前記第１の水素供給ラインに第１の流量計が、前記液体水素貯蔵タンクと前記固化率調整手段とを結ぶ前記第２の水素供給ラインに第２の流量計が、前記固化率調整手段と前記第１の水素供給ラインの他端部に配置されたカプラとを結ぶ第１の水素供給ラインに第３の流量計が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の水素供給ステーション。
【請求項５】
前記スラッシュ水素貯蔵タンクに撹拌機が設置されていることを特徴とする請求項４に記載の水素供給ステーション。
【請求項６】
前記第１の水素供給ラインの一端部に、循環ポンプ、取り出しポンプ、循環兼取り出し用ポンプのいずれかが配置されていることを特徴とする請求項４に記載の水素供給ステーション。
【請求項７】
前記スラッシュ水素貯蔵タンクと前記第１の流量計との間に位置する前記第１の水素供給ラインに、撹拌機が配置されていることを特徴とする請求項４に記載の水素供給ステーション。
【請求項８】
前記スラッシュ水素貯蔵タンクの重量を計測するスラッシュ水素貯蔵タンク重量計測装置と、前記液体水素貯蔵タンクの重量を計測する液体水素貯蔵タンク重量計測装置とを備えていることを特徴とする請求項３から７のいずれか一項に記載の水素供給ステーション。
【請求項９】
前記車載用水素充填タンク内の水素の情報、または前記車載用水素充填タンク内に供給しようとする水素の情報に基づいて、前記車載用水素充填タンクに、所望の固化率に調整された水素が自動的に供給されるように構成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の水素供給ステーション。
【請求項１】
水素を燃料として走行する車両に搭載される車載用水素充填タンクに水素を供給するための水素供給ステーションであって、
その内部にスラッシュ水素が貯蔵されるスラッシュ水素貯蔵タンクと、
その一端部が前記スラッシュ水素貯蔵タンクの内部に位置するように配置されているとともに、その他端部に、前記車載用水素充填タンクから延びる車両側水素供給ラインの一端部に取り付けられたカプラと着脱可能に構成されたカプラを備えた第１の水素供給ラインとを具備してなることを特徴とする水素供給ステーション。
【請求項２】
前記第１の水素供給ラインに、車載用水素充填タンクに供給される水素の固化率を調整する固化率調整手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の水素供給ステーション。
【請求項３】
その内部に液体水素が貯蔵される液体水素貯蔵タンクと、
その一端部が前記液体水素貯蔵タンクの内部に位置するように配置されているとともに、その他端部が前記固化率調整手段に接続された第２の水素供給ラインとを具備してなることを特徴とする請求項２に記載の水素供給ステーション。
【請求項４】
前記スラッシュ水素貯蔵タンクに密度計が設置されているとともに、前記スラッシュ水素貯蔵タンクと前記固化率調整手段とを結ぶ前記第１の水素供給ラインに第１の流量計が、前記液体水素貯蔵タンクと前記固化率調整手段とを結ぶ前記第２の水素供給ラインに第２の流量計が、前記固化率調整手段と前記第１の水素供給ラインの他端部に配置されたカプラとを結ぶ第１の水素供給ラインに第３の流量計が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の水素供給ステーション。
【請求項５】
前記スラッシュ水素貯蔵タンクに撹拌機が設置されていることを特徴とする請求項４に記載の水素供給ステーション。
【請求項６】
前記第１の水素供給ラインの一端部に、循環ポンプ、取り出しポンプ、循環兼取り出し用ポンプのいずれかが配置されていることを特徴とする請求項４に記載の水素供給ステーション。
【請求項７】
前記スラッシュ水素貯蔵タンクと前記第１の流量計との間に位置する前記第１の水素供給ラインに、撹拌機が配置されていることを特徴とする請求項４に記載の水素供給ステーション。
【請求項８】
前記スラッシュ水素貯蔵タンクの重量を計測するスラッシュ水素貯蔵タンク重量計測装置と、前記液体水素貯蔵タンクの重量を計測する液体水素貯蔵タンク重量計測装置とを備えていることを特徴とする請求項３から７のいずれか一項に記載の水素供給ステーション。
【請求項９】
前記車載用水素充填タンク内の水素の情報、または前記車載用水素充填タンク内に供給しようとする水素の情報に基づいて、前記車載用水素充填タンクに、所望の固化率に調整された水素が自動的に供給されるように構成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の水素供給ステーション。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１８２９１８（Ｐ２００７−１８２９１８Ａ）
【公開日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６７５（Ｐ２００６−６７５）
【出願日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成１７年７月２０日付け 平成１７年度、平成１８年度、平成１９年度独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「水素安全利用等基盤技術開発／水素に関する共通基盤技術開発／ボイルオフガス低減を目指したスラッシュ水素製造／供給装置の研究開発」委託研究、産業活力再生特別措置法３０条の適用を受けるもの）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成１７年７月２０日付け 平成１７年度、平成１８年度、平成１９年度独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「水素安全利用等基盤技術開発／水素に関する共通基盤技術開発／ボイルオフガス低減を目指したスラッシュ水素製造／供給装置の研究開発」委託研究、産業活力再生特別措置法３０条の適用を受けるもの）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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