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公開番号2025035340
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023142325
出願日2023-09-01
発明の名称試料採取装置および試料採取方法
出願人岩谷産業株式会社
代理人個人,個人
主分類G01N 1/00 20060101AFI20250306BHJP(測定;試験)
要約【課題】水素ガスの採取が容易かつ安全かつ正確である試料採取装置および採取方法を提供する。
【解決手段】試料採取装置は、第1配管、第1配管に設置された減圧弁、第2配管、第3配管、排出部、第4配管、第1弁および第2弁を備える。第1配管は、水素供給装置に接続可能な第1端部と、第2端部とを含む。第2配管は、第2端部において第1配管に接続された第3端部と、第4端部とを含む。第3配管は、第2端部において第1配管に接続された第5端部と、第6端部とを含む。排出部は試料採取装置の外部に接続しうる排出口を含み、第4端部および第6端部に接続されている。第4配管は、第2配管に接続された第7端部と、試料容器に接続可能な第8端部とを含む。第1弁は第7端部よりも第2端部側において第2配管に設置され、第2配管を閉状態と開状態とに切り替える。第2弁は第3配管に設置され、第3配管に流通する水素ガスの流量調整弁である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水素ガスを供給する水素供給装置から水素ガスを試料容器に充填するための試料採取装置であって、
前記水素供給装置に接続可能な第１端部と、前記第１端部とは反対側の第２端部とを含む第１配管と、
前記第１配管に設置された減圧弁と、
前記第２端部において前記第１配管に接続された第３端部と、前記第３端部とは反対側の第４端部とを含む第２配管と、
前記第２端部において前記第１配管に接続された第５端部と、前記第５端部とは反対側の第６端部とを含む第３配管と、
前記試料採取装置の外部に接続しうる排出口を含み、前記第４端部および前記第６端部に接続された排出部と、
前記第２配管に接続された第７端部と、前記第７端部とは反対側であり前記試料容器に接続可能な第８端部とを含む第４配管と、
前記第７端部よりも前記第２端部側において前記第２配管に設置され、前記第２配管を閉塞された閉状態と開通された開状態とに切り替える第１弁と、
前記第３配管に設置され、前記第３配管に流通する水素ガスの量を調整する流量調整弁である第２弁と、を備えた試料採取装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第１配管に接続された第９端部と、水素ガスの水分量を計測する水分計測部に接続される第１０端部と、を含む第５配管をさらに備えた、請求項１に記載の試料採取装置。
【請求項３】
前記試料容器の容量は、３０リットル以下である請求項１に記載の試料採取装置。
【請求項４】
前記試料容器内に収容される水素ガスの圧力は、１ＭＰａＧ未満である、請求項１に記載の試料採取装置。
【請求項５】
水素ガスを供給する水素供給装置から水素ガスを試料容器に充填するための試料採取装置において、前記試料容器に水素ガスを採取する試料採取方法であって、
前記試料採取装置は、
前記水素供給装置に接続可能な第１端部と、前記第１端部とは反対側の第２端部とを含み、減圧弁が設置された第１配管と、
前記第２端部において前記第１配管に接続された第３端部と、前記第３端部とは反対側の第４端部とを含み、前記第４端部において前記試料採取装置の外部に接続しうる排出口を含む排出部に接続する第２配管と、
前記第２端部において前記第１配管に接続された第５端部と、前記第５端部とは反対側の第６端部とを含み、前記第６端部において前記排出部に接続する第３配管と、
を含み、
前記第２配管は、その途上において前記試料容器に接続する配管が分岐し、
前記第３配管は、前記第３配管に流通する水素ガスの量を調整する流量調整弁である第２弁が備えられ、
前記試料採取方法は、
前記試料容器に水素ガスを流入させて前記試料容器内に水素ガスを採取するサンプリング工程を含み、
前記サンプリング工程では、前記第１端部から前記第１配管に流入する水素ガスの一部を前記第３配管に流通させて前記排出部から水素ガスの一部を排出しながら、前記第２配管を通じて前記試料容器内に水素ガスを採取する、
試料採取方法。
【請求項６】
前記サンプリング工程において、前記第３配管に流通させる水素ガスの流量は、１０Ｌ／ｍｉｎ以上５００Ｌ／ｍｉｎ以下である、
請求項５に記載の試料採取方法。
【請求項７】
水素ガスを供給する水素供給装置から水素ガスを試料容器に充填するための試料採取装置において、前記試料容器に水素ガスを採取する試料採取方法であって、
前記試料採取装置は請求項１～４のいずれか１項に記載の試料採取装置であり、
前記試料採取方法は、
前記試料容器に水素ガスを流入させて前記試料容器内に水素ガスを採取するサンプリング工程を含み、
前記サンプリング工程では、前記第１端部から前記第１配管に流入する水素ガスの一部を前記第３配管に流通させて前記排出部から水素ガスの一部を排出しながら、前記第２配管を通じて前記試料容器内に水素ガスを採取する、
試料採取方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、試料採取装置および試料採取方法に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
水素社会の実現に向けて水素ステーションの整備が進んでいる。水素ステーションの運用における品質管理の一つとして、水素ガスの不純物分析が実施される。不純物分析を行うために、水素ステーションに備えられた水素ガス貯蔵容器から試料容器に水素ガスを採取する必要がある。水素ガスの貯蔵容器から試料としての水素ガスを取り出すための採取装置が知られている。例えば特許文献１には、水素ステーションなどに設置される水素ガス貯蔵容器から７０ＭＰａの高圧水素ガスを取り出し、１４ＭＰａに減圧して高圧ガスボンベに採取するための試料採取装置が記載されている。
【０００３】
特許文献２には、水素ステーション等に貯蔵されている水素ガスを試料として採取するためのシステムが記載されている。特許文献２に開示された試料採取装置の管路には、入力側から直列に、減圧弁と流量制御弁とが備えられる。減圧弁は、温度－４０℃、圧力８２ＭＰａの水素ガスを１ＭＰａ未満（例えば０．８５ＭＰａ）にまで減圧可能である。減圧弁の下流に、流量制御弁が備えられる。流量制御弁では、減圧弁によって１ＭＰａ未満に減圧された水素ガスが、流量１５Ｌ／ｍｉｎ程度とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－１１４４６３号公報
特開２０１８－１３２４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、水素ステーション等において高圧の水素ガス貯蔵容器から水素ガスを採取する必要がある。このとき、水素供給装置からの水素ガスの採取を容易かつ安全に実施可能であるとともに、貯蔵された水素ガスと採取された水素ガスとの間での含有成分の差が生じず、正確なサンプリングが行えることが望ましい。
【０００６】
この現状に鑑み、本開示の目的の一つは、水素ガス供給装置からの水素ガスのサンプリングにおいて、水素ガスの採取を容易かつ安全に実施可能であるとともに、貯蔵された水素ガスと採取された水素ガスとの間での含有成分の差が生じず、正確なサンプリングが行える試料採取装置、また、このような水素ガスを採取する試料採取方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示にかかる試料採取装置は、水素ガスを供給する水素供給装置から水素ガスを試料容器に充填するための試料採取装置である。前記試料採取装置は、第１配管と、第１配管に設置された減圧弁と、第２配管と、第３配管と、排出部と、第４配管と、第１弁と、第２弁と、を備える。前記第１配管は、前記水素供給装置に接続可能な第１端部と、前記第１端部とは反対側の第２端部とを含む。前記第２配管は、前記第２端部において前記第１配管に接続された第３端部と、前記第３端部とは反対側の第４端部とを含む。前記第３配管は、前記第２端部において前記第１配管に接続された第５端部と、前記第５端部とは反対側の第６端部とを含む。前記排出部は、前記試料採取装置の外部に接続しうる排出口を含み、前記第４端部および前記第６端部に接続されている。前記第４配管は、前記第２配管に接続された第７端部と、前記第７端部とは反対側であり前記試料容器に接続可能な第８端部とを含む。前記第１弁は、前記第７端部よりも前記第２端部側において前記第２配管に設置され、前記第２配管を閉塞された閉状態と開通された開状態とに切り替える。前記第２弁は、前記第３配管に設置され、前記第３配管に流通する水素ガスの量を調整する流量調整弁である。
【０００８】
本開示にかかる試料採取方法は、水素ガスを供給する水素供給装置から水素ガスを試料容器に充填するための試料採取装置において、前記試料容器に水素ガスを採取する試料採取方法である。前記試料採取装置は、第１配管と、第２配管と、第３配管と、を含む。前記第１配管は、前記水素供給装置に接続可能な第１端部と、前記第１端部とは反対側の第２端部とを含む。前記第２配管は、前記第２端部において前記第１配管に接続された第３端部と、前記第３端部とは反対側の第４端部とを含み、前記第４端部において、前記試料採取装置の外部に接続しうる排出口を含む排出部に接続する。前記第３配管は、前記第２端部において前記第１配管に接続された第５端部と、前記第５端部とは反対側の第６端部とを含み、前記第６端部において前記排出部に接続する。前記第２配管は、その途上において前記試料容器に接続する配管が分岐している。前記第３配管は、前記第３配管に流通する水素ガスの量を調整する流量調整弁である第２弁が備えられる。前記試料採取方法は、前記試料容器に水素ガスを流入させて前記試料容器内に水素ガスを採取するサンプリング工程を含む。前記サンプリング工程では、前記第１端部から第１配管に流入する水素ガスの一部を前記第３配管に流通させて前記排出部から水素ガスの一部を排出しながら、前記第２配管を通じて前記試料容器内に水素ガスを採取する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示にかかる試料採取装置によれば、高圧の貯蔵容器から水素供給装置を経て供給される水素ガスのサンプリングにおいて、水素ガスの採取が容易かつ安全にできるとともに、貯蔵された水素ガスと採取された水素ガスとの間で含有成分の差が生じず、正確なサンプリングができる。また、本開示にかかる試料採取方法によれば、高圧の貯蔵容器から水素供給装置を経て供給される水素ガスのサンプリングにおいて、水素ガスの採取が容易かつ安全にできるとともに、貯蔵された水素ガスと採取された水素ガスとの間で含有成分の差が生じず、正確なサンプリングができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本開示にかかる実施の形態である試料採取装置の構成を示す説明図である。
図２は、本開示にかかる実施の形態である試料採取方法の概要を示すフローチャートである。
図３は、本開示にかかる実施の形態である試料採取装置を用いた試料分析の概要を示す説明図である。
図４は、本開示にかかる実施の形態である試料採取装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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