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公開番号2025127535
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-02
出願番号2024024281
出願日2024-02-21
発明の名称水素ステーション及び水素ステーションの運転方法
出願人株式会社エス.ケーガス
代理人個人
主分類F17C 9/02 20060101AFI20250826BHJP(ガスまたは液体の貯蔵または分配)
要約【課題】気化ユニット内に残留した水素を廃棄することなく、低圧水素として貯留させると共に、気化ユニット内の圧力を低下させることが可能な水素ステーションを提供する。
【解決手段】液体水素タンクと、気化ユニットと、圧力センサと、高圧蓄圧容器と、サージタンクと、低圧蓄圧容器と、ディスペンサと、制御部と、を備え、制御部は、圧力センサの検知結果にて第一の圧力値の時、高圧蓄圧容器への流路を閉じると共に、サージタンクへの流路を開き、圧力センサの検知結果にて第二の圧力値以下の時、サージタンクへの流路を閉じ、低圧蓄圧容器への流路を開く手段を採用する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
液体水素を貯留する液体水素タンクと、液体水素タンクから流入した液体水素を気化させる気化ユニットと、気化ユニット内の水素圧力を検知する圧力センサと、気化ユニットにて気化した高圧水素を貯留する高圧蓄圧容器と、気化ユニットにて気化した低圧水素を貯留するサージタンクと、サージタンクから送気された低圧水素を貯留する低圧蓄圧容器と、水素自動車の水素タンクへ高圧蓄圧容器又は低圧蓄圧容器内に貯留された水素を供給するディスペンサと、制御部と、を備え、
制御部は、圧力センサの検知結果にて第一の圧力値の時、高圧蓄圧容器への流路を閉じると共に、サージタンクへの流路を開き、圧力センサの検知結果にて第二の圧力値以下の時、サージタンクへの流路を閉じ、低圧蓄圧容器への流路を開くことを特徴とする水素ガスステーション。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記気化ユニットとサージタンク間に配設される低圧管の方が、該気化ユニットと高圧蓄圧容器間に配設される高圧管よりも、配管径が大きいことを特徴とする請求項１に記載の水素ガスステーション。
【請求項３】
前記サージタンクの前段に調圧部が備えられ、
前記制御部は、高圧蓄圧容器の充填が完了した際、高圧蓄圧容器への流路を閉じ、調圧部への流路を開くことを特徴とする請求項１に記載の水素ガスステーション。
【請求項４】
前記サージタンクの後段にコンプレッサが備えられることを特徴とする請求項１に記載の水素ガスステーション。
【請求項５】
前記気化ユニットを冷却する冷却手段が備えられることを特徴とする請求項１に記載の水素ガスステーション。
【請求項６】
前記気化ユニットを加温する加温手段が備えられることを特徴とする請求項１に記載の水素ガスステーション。
【請求項７】
水素自動車の水素タンク内の圧力を検知する圧力センサＡと、低圧蓄圧容器の圧力を検知する圧力センサＢと、を持ち、
制御部は、圧力センサＡ及び圧力センサＢの検知結果にて、圧力センサＡの圧力値が圧力センサＢの圧力値よりも低い時、低圧蓄圧容器の流路を開くことを特徴とする請求項１に記載の水素ガスステーション。
【請求項８】
液体水素タンクに液体水素を貯留する工程と、
気化ユニットにて液体水素タンクから流入した液体水素を気化させる工程と、
圧力センサにて気化ユニット内の水素圧力を検知する工程と、
高圧蓄圧容器に気化ユニットにて気化した高圧水素を貯留する工程と、
サージタンクに気化ユニットにて気化した低圧水素を貯留する工程と、
低圧蓄圧容器にサージタンクから送気された低圧水素を貯留する工程と、
ディスペンサから水素自動車の水素タンクへ高圧蓄圧容器又は低圧蓄圧容器内に貯留された水素を供給する工程と、
制御部にて、圧力センサの検知結果にて第一の圧力値以下の時、高圧蓄圧容器への流路を閉じると共に、サージタンクへの流路への流路を開く工程と、
制御部にて、圧力センサの検知結果にて第二の圧力値以下の時、サージタンクへの流路を閉じ、低圧蓄圧容器への流路を開く工程と、を持つことを特徴とする水素ガスステーションの運転方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、気化ユニットにて気化した水素を、水素の圧力値に応じて高圧蓄圧容器と低圧蓄圧容器へ充填させる水素ステーションに関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、脱炭素社会に向けた取り組みとして、水素をエネルギー源とする技術の開発が進められている。その中でも、自動車を含めた運輸部門においては、水素を使用して走行する水素自動車等の開発が続けられている。
そして、水素自動車へ充填させる水素を取り扱う水素ステーションにおいて、液体水素を気化させて蓄圧容器へ充填させる方法として、気化器内にて気化した水素を、高性能コンプレッサを使用して高圧力まで昇圧させ、高圧蓄圧容器へ充填させる方法の他に、気化器内を閉塞させて高圧力に昇圧させ、直接高圧蓄圧容器へ充填させる方法が用いられている。
しかし、気化器内を閉塞する方法において、高圧蓄圧容器への充填後、気化器内の圧力を液体水素タンクの圧力以下に低下させないと液体水素の気化が行えないため、気化器内に残留した低圧の水素を大気中へ放出して圧力を低下させる方法が採られており、蓄圧容器への充填の度に大量の水素を無駄にしてしまう、といった問題があった。
【０００３】
上記問題を解決すべく、特許第５７５９７４１号公報（特許文献１）に記載の技術提案がされている。具体的には、液体水素を気化させる熱交換器の中途にて気化した水素を分岐させ、熱交換器を経て常温となった水素と低温のままの水素を合流させることで、温度が調整された水素を車両へ充填させる技術が提案されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術提案では、車両への充填後において、水素ガス供給ルート上に蓄圧容器が配設されていないため、熱交換器及び配管内に残留し余剰となった気化水素は、外部へ廃棄する必要がある、といった問題があった。
【０００５】
本出願人は、以上のような水素ステーションにおいて、高圧の蓄圧容器に充填した後に発生する低圧水素を効率よく回収し利用できないものか、との着想のもと、サージタンクを使用して水素を貯留させる技術に着目し、気化ユニットから高圧蓄圧容器への充填後にサージタンクへの流路を開き、気化ユニット内の残留水素を低圧水素としてサージタンク内に貯留しつつ、気化ユニット内の圧力を液体水素タンクの圧力以下に低下させることが可能な水素ステーションを開発し、本発明にかかる「水素ステーション及び水素ステーションの運転方法」の提案に至るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第５７５９７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑み、気化ユニット内に残留した水素を廃棄することなく、低圧水素として貯留させると共に、気化ユニット内の圧力を低下させることが可能な水素ステーションを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題を解決するため、本発明は、液体水素タンクから流入した液体水素を気化させる気化ユニットと、気化ユニット内の水素圧力を検知する圧力センサと、気化ユニットにて気化した高圧水素を貯留する高圧蓄圧容器と、気化ユニットにて気化した低圧水素を貯留するサージタンクと、サージタンクから送気された低圧水素を貯留する低圧蓄圧容器と、水素自動車の水素タンクへ高圧蓄圧容器又は低圧蓄圧容器内に貯留された水素を供給するディスペンサと、制御部と、を備え、制御部は、圧力センサの検知結果にて第一の圧力値の時、高圧蓄圧容器への流路を閉じると共に、サージタンクへの流路を開き、圧力センサの検知結果にて第二の圧力値以下の時、サージタンクへの流路を閉じ、低圧蓄圧容器への流路を開く手段を採る。
【０００９】
また、本発明は、気化ユニットとサージタンク間に配設される低圧管の方が、気化ユニットと高圧蓄圧容器間に配設される高圧管よりも、配管径が大きい手段を採る。
【００１０】
さらに、本発明は、サージタンクの前段に調圧部が備えられ、制御部は、高圧蓄圧容器の充填が完了した際、高圧蓄圧容器への流路を閉じ、調圧部への流路を開く手段を採る。
（【００１１】以降は省略されています）

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