JP2015092108A - Fuel gas filling control method and fuel gas filling control device - Google Patents

Fuel gas filling control method and fuel gas filling control device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel gas filling method for stably and efficiently filling an on-vehicle tank mounted to a vehicle traveling by using fuel gas such as hydrogen with the fuel gas, and further to provide a fuel gas filling device.SOLUTION: A fuel gas filling device includes a gas conduit refrigeration section 3 provided therein. In a fuel gas filling control method, the gas conduit refrigeration section 3 controls filling of an on-vehicle tank mounted to a vehicle with fuel gas while refrigerating the fuel gas passing through a gas conduit 33 by CO2 supplied from a CO2 refrigeration section 4. The CO2 refrigeration section 4 is constituted of a refrigeration cycle including a compressor 41, a condenser 42, an expansion valve 43 and an evaporator 44 of primary refrigerant. A pressure sensor 46 for measuring a pressure of the CO2 inside the evaporator 44 of the refrigeration cycle is provided. The fuel gas filling control method includes the steps of: performing capacity control of the compressor 41 while comparing a CO2 actual measurement temperature calculated from a detection value of the pressure sensor 46 and individual preset temperatures at the time of fuel gas filling and at the time of fuel gas non-filling different from each other, the preset temperatures being T1, T2 (T1>T2) at the time of gas filling and T3, T4 (T1-T2<T4<T3) at the time of gas non-filling; and performing filling control of the fuel gas on the basis of the capacity control.

Description

本発明は、燃料ガスの充填制御方法とその装置に係り、特に、燃料ガスを用いて走行する車輌に搭載されている車載タンクにガスを充填する燃料ガスの充填制御方法とその装置に関する。   The present invention relates to a fuel gas filling control method and apparatus, and more particularly to a fuel gas filling control method and apparatus for filling a vehicle-mounted tank mounted on a vehicle traveling using the fuel gas.

近年の環境問題に対応する車輌として、ＣＮＧ（Compressed Natural Gas）、水素等のガス燃料を用いたＣＮＧ自動車、燃料電池自動車、水素自動車等の開発が活発に行われている。このようなガス燃料を用いて走行する車輌の普及を促進するには、車輌に搭載されている車載タンクに安定して効率よくガス燃料を充填する装置が必要となる。   As vehicles that respond to environmental problems in recent years, CNG (Compressed Natural Gas), CNG vehicles using gas fuel such as hydrogen, fuel cell vehicles, hydrogen vehicles, and the like are being actively developed. In order to promote the widespread use of vehicles that run using such gas fuel, an apparatus that stably and efficiently fills the on-board tank mounted on the vehicle is required.

そこで、本出願人は、充填時間の長時間化やオーバラン量を可及的に抑え、ガス燃料を用いて走行する車輌の燃料タンクに高い精度で高圧ガスをプリセット充填することのできる高圧ガス充填装置を提案した（特許文献１参照）。   Therefore, the applicant of the present invention has made it possible to preset high-pressure gas with high accuracy into a fuel tank of a vehicle that runs using gas fuel while minimizing the length of filling time and overrun as much as possible. An apparatus was proposed (see Patent Document 1).

この高圧ガス充填装置は、充填時間の長時間化等を抑えることができて有効であるが、燃料ガスが水素の場合には、高圧充填に伴って熱が発生し、車輌への充填効率が低下するという問題がある。   This high-pressure gas filling device is effective because it can suppress the lengthening of the filling time, etc., but when the fuel gas is hydrogen, heat is generated along with the high-pressure filling, and the filling efficiency to the vehicle is improved. There is a problem of lowering.

そこで、本出願人は、燃料ガスを充填するための配管の内部を流れるガス燃料を冷却するシステムを提案した。このシステムは、冷凍機と、配管を冷却するための冷却装置である不凍液タンクが内部に設けられたガス充填装置とを備え、冷凍機からの冷媒を不凍液タンクへ供給し、不凍液タンクの内部の不凍液によって燃料ガスを冷却しながら車載タンクに充填する。   Therefore, the present applicant has proposed a system for cooling the gas fuel flowing in the pipe for filling the fuel gas. This system includes a refrigerator and a gas filling device in which an antifreeze liquid tank that is a cooling device for cooling a pipe is provided, supplies refrigerant from the refrigerator to the antifreeze liquid tank, and The tank is filled while cooling the fuel gas with antifreeze.

また、不凍液タンクには、モータ等の撹拌装置が設けられ、不凍液タンクの内部の不凍液を撹拌して温度の均一化を図ることにより、配管内を流れるガス燃料を効率的に冷却することができる。   Further, the antifreeze liquid tank is provided with a stirring device such as a motor, and by stirring the antifreeze liquid inside the antifreeze liquid tank and making the temperature uniform, the gas fuel flowing in the pipe can be efficiently cooled. .

特開２００５−３３７４３９号公報JP 2005-337439 A

しかし、従来のガス充填制御装置においては、冷却装置である不凍液タンクがガス充填装置内に設けられるため、装置自体が大型化し、設置場所が制限されるという問題があった。   However, in the conventional gas filling control device, since the antifreeze liquid tank which is a cooling device is provided in the gas filling device, there is a problem that the device itself becomes large and the installation place is limited.

また、不凍液によりガス配管を冷却する場合には、不凍液の粘度が高いため、撹拌するための撹拌装置が必要となる。この場合には、熱の交換効率が低く、冷却するガス配管をより長くする必要があり、装置の大型化を招く虞があるという問題があった。   In addition, when the gas pipe is cooled by the antifreeze liquid, the viscosity of the antifreeze liquid is high, so that a stirring device for stirring is necessary. In this case, there is a problem that heat exchange efficiency is low, the gas piping to be cooled needs to be longer, and the apparatus may be increased in size.

さらに、従来のガス充填制御装置においては、不凍液タンクをガス充填装置から分離して設置することもできるが、この場合には、粘度の高い不凍液を循環させるために配管の口径を大きくすると共に、ガス充填装置の近傍に冷凍機を設ける必要があるという問題があった。   Furthermore, in the conventional gas filling control device, the antifreeze liquid tank can be installed separately from the gas filling device, but in this case, the diameter of the pipe is increased in order to circulate the antifreeze liquid having a high viscosity, There was a problem that it was necessary to provide a refrigerator in the vicinity of the gas filling device.

そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、コンパクトで設置の自由度が高く、効率的に燃料ガスを冷却して充填することが可能な燃料ガスの充填制御方法とその装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the problems in the above-described conventional technology, and is a compact, highly flexible installation, and can efficiently cool and fill the fuel gas. An object of the present invention is to provide a filling control method and an apparatus therefor.

上記目的を達成するため、本発明は、燃料ガス充填装置に設けられた、ガス管路冷却部を含み、該ガス管路冷却部は、ガス管路内を通流する燃料ガスをＣＯ2冷却部から供給されるＣＯ2によって冷却しながら車輌に搭載された車載タンクへ前記燃料ガスを充填制御方法であって、
前記ＣＯ2冷却部は一次冷媒（例えば、フロンやアンモニア）の圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を含む冷凍サイクルで構成され、前記冷凍サイクルの蒸発器部分にＣＯ2の温度が算出される圧力センサを設け、
燃料ガスの充填時と非充填時で夫々異ならせて充填時は設定温度T1＞T2、非充填時は設定温度（T1〜T2、＜T4＜T3）と設定した夫々の設定温度と前記圧力センサの検知値で算出したＣＯ2実測温度とを比較しながら前記圧縮機の容量制御を行い、該容量制御に基づいて燃料ガスの充填制御を行う事を特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention includes a gas pipeline cooling section provided in a fuel gas filling device, and the gas pipeline cooling section converts a fuel gas flowing through the gas pipeline into a CO2 cooling section. A control method for charging the fuel gas into a vehicle-mounted tank mounted on the vehicle while being cooled by CO2 supplied from the vehicle,
The CO2 cooling section is composed of a refrigeration cycle including a primary refrigerant (for example, chlorofluorocarbon or ammonia) compressor, condenser, expansion valve, and evaporator, and the pressure at which the CO2 temperature is calculated in the evaporator portion of the refrigeration cycle. A sensor,
The pressure sensor is set to the set temperature T1> T2 at the time of filling and the set temperature (T1 to T2, <T4 <T3) at the time of non-filling, which are different depending on whether the fuel gas is filled or not. The capacity control of the compressor is performed while comparing with the measured CO2 temperature calculated by the detected value, and the filling control of the fuel gas is performed based on the capacity control.

そして装置発明としては、燃料ガス充填装置に設けられた、燃料ガスのガス管路冷却部３と、該ガス管路内を通流する燃料ガスをＣＯ2によって冷却するＣＯ2冷却部と、該ＣＯ2によって冷却しながら車輌に搭載された車載タンクへ前記燃料ガスを充填制御する燃料ガスの充填制御装置であって、
前記ＣＯ2冷却部は一次冷媒の圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を含む冷凍サイクルで構成され、前記冷凍サイクルの蒸発器部分にＣＯ2の温度が算出される圧力センサを設け、前記燃料ガスの充填時と非充填時で夫々異ならせて充填時は設定温度T1＞T2、非充填時は設定温度（T1〜T2、＜T4＜T3）と設定した夫々の設定温度と前記圧力センサの検知値で算出したＣＯ2実測温度とを比較する判断部と、前記実測温度と対応する状態で前記判断部より選択される判断値に基づいて前記圧縮機の容量制御状態を選択しながら燃料ガスの充填制御を行う事を特徴とする。 As the apparatus invention, the fuel gas gas line cooling unit 3 provided in the fuel gas filling device, the CO2 cooling unit for cooling the fuel gas flowing through the gas line with CO2, and the CO2 A fuel gas filling control device that controls filling of the fuel gas into an on-vehicle tank mounted on a vehicle while cooling,
The CO2 cooling unit includes a refrigeration cycle including a primary refrigerant compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator. The fuel gas is provided with a pressure sensor for calculating the temperature of CO2 in the evaporator part of the refrigeration cycle. The set temperature T1> T2 when filling, and the set temperature (T1 ~ T2, <T4 <T3) when filling, and the detection of the pressure sensor. The fuel gas filling while selecting the capacity control state of the compressor based on the judgment value selected by the judgment unit in a state corresponding to the actual temperature and the judgment unit for comparing the measured CO2 temperature calculated by the value It is characterized by performing control.

かかる発明の好ましい実施例として図５及び図７に示すように、
店舗開店時等の前記燃料ガスの第１の非充填時と店舗閉店時等の前記燃料ガスの第２の非充填時とで圧縮機の容量制御方法を異ならせ、
前記第一の非充填時の容量制御は、圧力センサにより前記蒸発器内のＣＯ2圧力を検知し、該圧力センサの検知値Ｔで算出したＣＯ2実測温度が第１の設定温度T1以上と判断された場合に圧縮機の容量制御を高負荷側に切り換えて容量制御を行い、前記実測温度が第１の設定温度T1より低い第２の設定温度T2に達した時点で圧縮機の容量制御を低負荷側に切り換えて容量制御を行い、
一方閉店時等の前記燃料ガスの第２の非充填時には、前記圧力センサで見知されるＣＯ2実測温度が充填時の第１の設定温度T1及び第２の設定温度T2よりも高いT3に以上の場合にＣＯ2を低圧にするように圧縮機を駆動させ更にＣＯ2が所定の温度T4に達するまで上述した動作を繰り返すのがよい。 As a preferred embodiment of such invention, as shown in FIGS.
The compressor capacity control method is different between the first non-filling of the fuel gas such as when the store is opened and the second non-filling of the fuel gas such as when the store is closed,
In the first non-filling capacity control, the CO2 pressure in the evaporator is detected by a pressure sensor, and the measured CO2 temperature calculated by the detected value T of the pressure sensor is determined to be equal to or higher than the first set temperature T1. When the measured temperature reaches the second set temperature T2 lower than the first set temperature T1, the capacity control of the compressor is reduced when the measured temperature reaches the second set temperature T2 lower than the first set temperature T1. Switch to the load side to perform capacity control,
On the other hand, at the time of the second non-filling of the fuel gas such as when the store is closed, the measured CO2 temperature detected by the pressure sensor exceeds T3 higher than the first set temperature T1 and the second set temperature T2 at the time of filling. In this case, it is preferable to drive the compressor so as to reduce the CO2 pressure and to repeat the above operation until the CO2 reaches a predetermined temperature T4.

又図６に示すように、前記燃料ガスを車載タンクに充填する充填時の容量制御は、圧力センサにより前記蒸発器内のＣＯ2圧力を検知し、該圧力センサの検知値で算出したＣＯ2実測温度が第１の設定温度T1以上と判断された場合に圧縮機の容量制御を高負荷側に切り換えて容量制御を行い、前記実測温度が第１の設定温度T1より低い第２の設定温度T2に達した時点で圧縮機の容量制御を低負荷側に切り換えて容量制御を行うのがよい。   In addition, as shown in FIG. 6, the capacity control at the time of filling in which the fuel gas is filled in the on-vehicle tank is performed by detecting the CO2 pressure in the evaporator with a pressure sensor and calculating the measured CO2 temperature based on the detected value of the pressure sensor. Is determined to be equal to or higher than the first set temperature T1, the capacity control of the compressor is switched to the high load side to perform the capacity control, and the measured temperature is changed to the second set temperature T2 lower than the first set temperature T1. When it reaches, it is preferable to perform capacity control by switching the capacity control of the compressor to the low load side.

そして、本発明によれば、燃料ガスを車載タンクへ充填するための（燃料ガス管路）充填ラインを冷媒で冷却するため、高圧充填による熱の発生を抑制し、燃料ガスの車輌への充填を効率的に行うことが可能になる。   And according to this invention, since the filling line for filling fuel gas into the vehicle tank (fuel gas pipe line) is cooled by the refrigerant, heat generation due to high pressure filling is suppressed, and fuel gas filling into the vehicle Can be performed efficiently.

上記ガス充填制御装置において、前記冷却手段は、冷凍機によりＣＯ2を冷却液化するＣＯ2冷却部と、冷却液化されたＣＯ2により前記充填ラインを冷却するガス管路冷却部とを備え、前記ＣＯ2冷却部は、気体状の前記冷媒を圧縮してより高温及び高圧の冷媒を生成する圧縮機と、前記高温及び高圧の冷媒を液化する凝縮器と、前記液化された冷媒を減圧膨張させる膨張弁と、前記冷媒の潜熱によってＣＯ2を冷却液化する蒸発器とを有することができる。このように、燃料ガスが流れる充填ラインを、冷凍機によって冷却液化されたＣＯ2で冷却するため、ガス充填装置を小型化することが可能になる。また、冷却液化されたＣＯ2によって燃料ガスを冷却するため、燃料ガスを効率的に冷却することが可能になる。   In the gas filling control device, the cooling means includes a CO2 cooling unit that cools and liquefies CO2 with a refrigerator, and a gas pipe cooling unit that cools the filling line with the cooled and liquefied CO2, and the CO2 cooling unit A compressor that compresses the gaseous refrigerant to produce a higher temperature and higher pressure refrigerant, a condenser that liquefies the higher temperature and pressure refrigerant, an expansion valve that decompresses and expands the liquefied refrigerant, And an evaporator for cooling and liquefying CO2 by the latent heat of the refrigerant. In this way, the filling line through which the fuel gas flows is cooled with CO2 cooled and liquefied by the refrigerator, so that the gas filling device can be downsized. Further, since the fuel gas is cooled by the liquefied CO2, the fuel gas can be efficiently cooled.

上記ガス充填制御装置において、前記ＣＯ2冷却部及び前記ガス管路冷却部を別体で構成することができる。これにより、ガス充填装置を小型化することができ、システムの設置の自由度を向上させることが可能になる。   In the gas filling control device, the CO2 cooling section and the gas pipe cooling section can be configured separately. Thereby, a gas filling apparatus can be reduced in size and it becomes possible to improve the freedom degree of installation of a system.

上記ガス充填制御装置において、前記ガス管路冷却部を複数のガス管路冷却手段で構成することができる。これにより、充填ラインを流れる燃料ガスを段階的に冷却させることができるため、燃料ガスの冷却効率を向上させることが可能になる。   In the gas filling control device, the gas pipeline cooling section can be constituted by a plurality of gas pipeline cooling means. Thereby, since the fuel gas which flows through a filling line can be cooled in steps, it becomes possible to improve the cooling efficiency of fuel gas.

上記ガス充填制御装置において、前記ＣＯ2冷却部からのＣＯ2を一方のガス管路冷却手段に供給し、前記一方のガス管路冷却手段からのＣＯ2を他方のガス管路冷却手段に供給することができる。これにより、燃料ガスの冷却効率をさらに向上させることが可能になる。   In the gas filling control device, CO2 from the CO2 cooling section is supplied to one gas pipeline cooling means, and CO2 from the one gas pipeline cooling means is supplied to the other gas pipeline cooling means. it can. Thereby, it becomes possible to further improve the cooling efficiency of the fuel gas.

上記ガス充填制御装置において、前記一方のガス管路冷却手段を前記充填ラインの下流側に設け、前記他方のガス管路冷却手段を前記充填ラインの上流側に設けることができる。これにより、燃料ガスの冷却効率を向上させることが可能になる。   In the gas filling control device, the one gas pipe cooling means may be provided on the downstream side of the filling line, and the other gas pipe cooling means may be provided on the upstream side of the filling line. Thereby, the cooling efficiency of the fuel gas can be improved.

上記ガス充填制御装置において、前記ガス管路冷却手段を真空断熱容器で構成することができる。   In the gas filling control device, the gas line cooling means may be constituted by a vacuum heat insulating container.

上記ガス充填制御装置において、前記ガス管路冷却部は、前記冷却液化されたＣＯ2の蒸発潜熱により、前記充填ラインを流れる燃料ガスを冷却することができる。   In the gas filling control device, the gas line cooling unit can cool the fuel gas flowing through the filling line by the latent heat of vaporization of the cooled and liquefied CO2.

以上のように、本発明によれば、コンパクトで設置の自由度が高く、効率的に燃料ガスを冷却して充填することが可能になる。   As described above, according to the present invention, it is compact and has a high degree of freedom in installation, and it becomes possible to efficiently cool and fill the fuel gas.

本発明に係るガス充填制御装置について説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the gas filling control apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るガス充填制御装置の一実施の形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the gas filling control apparatus which concerns on this invention. 真空断熱容器の一例を示す略線図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は（ｂ）に示す線分Ｘ−Ｘ’による断面を矢印方向から見た断面図である。It is a basic diagram which shows an example of a vacuum heat insulation container, (a) is a perspective view, (b) is a top view, (c) looked at the cross section by line segment XX 'shown in (b) from the arrow direction. It is sectional drawing. 燃料ガスの充填動作について説明するための略線図である。It is an approximate line figure for explaining filling operation of fuel gas. 本発明に係るガス充填制御装置の動作について説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the gas filling control apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るガス充填制御装置の動作について説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the gas filling control apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るガス充填制御装置の動作について説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the gas filling control apparatus which concerns on this invention.

次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Next, an embodiment for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明に係るガス充填制御装置を説明するための概略図であり、このガス充填システム１は、トラック９に載積されたカードル１０に充填された水素ガス等の燃料ガスＦを、ガス圧縮機７、蓄圧器８及びガス充填装置２を介して冷却しながら車輌に搭載された車載タンク（不図示）に充填するために設けられる。尚、カードル１０に充填された燃料ガスＦは、蓄圧器８を介さずに、ガス圧縮機７から直接ガス充填装置２へ供給される場合や畜圧器８、ガス圧縮機７を介さずに直接ガス充填装置２へ供給される場合もある。   FIG. 1 is a schematic view for explaining a gas filling control apparatus according to the present invention. This gas filling system 1 is configured to supply a fuel gas F such as hydrogen gas filled in a curdle 10 loaded on a truck 9. It is provided for filling an on-vehicle tank (not shown) mounted on the vehicle while cooling via the gas compressor 7, the pressure accumulator 8 and the gas filling device 2. The fuel gas F filled in the curdle 10 is not supplied via the pressure accumulator 8 but directly supplied from the gas compressor 7 to the gas filling device 2 or directly without going through the livestock pressure device 8 and the gas compressor 7. In some cases, the gas is supplied to the gas filling device 2.

また、ガス充填制御装置１は、ＣＯ2冷却部４と、ガス充填装置２に設けられたガス管路冷却部３と、屋内等に設けられたＰＯＳ（Point Of Sale system）５及び／又は屋外に設けられた屋外入出力装置６とを備え、ＰＯＳ５及び／又は屋外入出力装置６による制御に基づき、ＣＯ2冷却部４から冷却液化されたＣＯ2（ＣＯ2）をガス充填装置２のガス管路冷却部３に供給し、ガス管路冷却部３によって燃料ガスＦを冷却しながら車載タンクに充填する。   In addition, the gas filling control device 1 includes a CO2 cooling unit 4, a gas pipe cooling unit 3 provided in the gas filling device 2, a POS (Point Of Sale system) 5 provided indoors and / or outdoors. And an outdoor input / output device 6 provided. Based on control by the POS 5 and / or the outdoor input / output device 6, CO2 (CO2) cooled and liquefied from the CO2 cooling unit 4 is cooled by the gas line cooling unit of the gas filling device 2. 3, and the fuel gas F is cooled by the gas pipe line cooling unit 3, and the vehicle tank is filled.

図２は、本発明に係るガス充填制御装置１の一実施の形態を示し、このガス充填システム１は、ガス充填装置２に設けられたガス管路冷却部３と、ＣＯ2冷却部４とを備え、ガス管路冷却部３は、供給された燃料ガスＦをＣＯ2冷却部４から供給される冷却液化されたＣＯ2によって冷却し、車載タンクに充填する。   FIG. 2 shows an embodiment of a gas filling control device 1 according to the present invention. This gas filling system 1 includes a gas pipe cooling unit 3 provided in the gas filling device 2 and a CO2 cooling unit 4. The gas pipeline cooling unit 3 cools the supplied fuel gas F with the cooled liquefied CO2 supplied from the CO2 cooling unit 4 and fills the vehicle tank.

ガス管路冷却部３は、ガス管路冷却手段としての１つ又は複数の真空断熱容器３１と、真空断熱容器３１毎に設けられた検出手段３２とを備え、図１に示すカードル１０に充填された燃料ガスＦを車輌に搭載された車載タンク（不図示）に供給するための充填ライン３３が真空断熱容器３１を通過するように配設される。尚、図２に示す例は、２つの真空断熱容器３１Ａ及び３１Ｂが設けられ、各々の真空断熱容器に対して検出手段３２Ａ及び３２Ｂが設けられた場合を示す。   The gas line cooling unit 3 includes one or a plurality of vacuum heat insulating containers 31 as gas line cooling means, and detection means 32 provided for each vacuum heat insulating container 31, and fills the curdle 10 shown in FIG. A filling line 33 for supplying the fuel gas F thus supplied to an in-vehicle tank (not shown) mounted on the vehicle is disposed so as to pass through the vacuum heat insulating container 31. The example shown in FIG. 2 shows a case where two vacuum heat insulating containers 31A and 31B are provided, and detection means 32A and 32B are provided for each vacuum heat insulating container.

真空断熱容器３１は、熱交換器を内蔵しており、後述するＣＯ2冷却部４から冷却液化されたＣＯ2が供給され、このＣＯ2によって充填ライン３３を流れる燃料ガスＦを冷却する。真空断熱容器３１として複数の真空断熱容器３１Ａ及び３１Ｂが設けられる場合、真空断熱容器３１Ａは充填ライン３３の下流側に設けられ、真空断熱容器３１Ｂは充填ライン３３の上流側に設けられる。そして、ＣＯ2冷却部４から供給される冷却液化されたＣＯ2が真空断熱容器３１Ａに供給され、次に、真空断熱容器３１Ａから排出されたＣＯ2が真空断熱容器３１Ｂに供給される。真空断熱容器３１Ｂから排出されたＣＯ2は、ＣＯ2冷却部４に戻される。   The vacuum heat insulating container 31 has a built-in heat exchanger, supplied with CO2 liquefied from a CO2 cooling unit 4 described later, and cools the fuel gas F flowing through the filling line 33 by this CO2. When a plurality of vacuum heat insulating containers 31 </ b> A and 31 </ b> B are provided as the vacuum heat insulating container 31, the vacuum heat insulating container 31 </ b> A is provided on the downstream side of the filling line 33, and the vacuum heat insulating container 31 </ b> B is provided on the upstream side of the filling line 33. Then, the cooled and liquefied CO2 supplied from the CO2 cooling unit 4 is supplied to the vacuum heat insulating container 31A, and then the CO2 discharged from the vacuum heat insulating container 31A is supplied to the vacuum heat insulating container 31B. The CO 2 discharged from the vacuum heat insulating container 31B is returned to the CO 2 cooling unit 4.

ここで、真空断熱容器３１Ｂに供給されるＣＯ2は、真空断熱容器３１Ａに供給されるＣＯ2よりも温度が高くなる。これは、真空断熱容器３１Ａにより充填ライン３３を流れる燃料ガスＦを冷却した際に、熱交換により温度が上昇した真空断熱容器３１Ａ内のＣＯ2が真空断熱容器３１Ｂに供給されるためである。   Here, the temperature of CO2 supplied to the vacuum heat insulating container 31B is higher than that of CO2 supplied to the vacuum heat insulating container 31A. This is because when the fuel gas F flowing through the filling line 33 is cooled by the vacuum heat insulating container 31A, CO2 in the vacuum heat insulating container 31A whose temperature has been raised by heat exchange is supplied to the vacuum heat insulating container 31B.

すなわち、充填ライン３３を流れる高温の燃料ガスＦは、充填ライン３３の上流側に設けられた真空断熱容器３１Ｂ内のやや温度が上昇したＣＯ2と、充填ライン３３の下流側に設けられた真空断熱容器３１Ａ内の冷却されたＣＯ2とによって段階的に冷却されることになり、燃料ガスＦを効率的に冷却させることができる。   That is, the high-temperature fuel gas F flowing through the filling line 33 is CO2 in the vacuum heat insulating container 31B provided on the upstream side of the filling line 33 and the vacuum heat insulation provided on the downstream side of the filling line 33. The fuel gas F can be cooled efficiently in stages by the cooled CO2 in the container 31A.

真空断熱容器３１は、熱交換器を内蔵しており、図３に示すように、例えば、真空状の壁面を有する円筒状の容器の上部にＣＯ2注入口及びＣＯ2排出口が設けられると共に、燃料ガス注入口及び燃料ガス排出口が設けられる。   The vacuum heat insulating container 31 has a built-in heat exchanger. As shown in FIG. 3, for example, a CO2 inlet and a CO2 outlet are provided on the upper part of a cylindrical container having a vacuum wall, and a fuel is supplied. A gas inlet and a fuel gas outlet are provided.

ＣＯ2注入口には、ＣＯ2を注入するためのパイプが挿通され、パイプの一端が容器内部の下方に位置するように配置される。また、ＣＯ2排出口には、ＣＯ2を排出するためのパイプが挿通され、パイプの一端が容器内部の上方に位置するように配置される。   A pipe for injecting CO2 is inserted into the CO2 inlet, and one end of the pipe is disposed below the inside of the container. A pipe for discharging CO2 is inserted into the CO2 discharge port, and one end of the pipe is disposed above the inside of the container.

燃料ガス注入口及び燃料ガス排出口には、充填ラインが真空断熱容器３１内部の熱交換器に接続される。このような構成により、真空断熱容器内の充填ライン燃料ガスと容器に注入されたＣＯ2とが伝熱管を介して熱交換が行われ、充填ラインを流れる燃料ガスＦが冷却される。   A filling line is connected to the heat exchanger inside the vacuum heat insulating container 31 at the fuel gas inlet and the fuel gas outlet. With such a configuration, heat exchange is performed between the filling line fuel gas in the vacuum heat insulating container and the CO2 injected into the container through the heat transfer tube, and the fuel gas F flowing through the filling line is cooled.

説明は図２に戻り、検出手段３２は、真空断熱容器３１内部のＣＯ2の温度を検出する。検出手段３２としては、例えば、温度センサや圧力センサを用いることができ、検出手段３２として圧力センサを用いた場合には、圧力を温度に変換することにより真空断熱容器３１内部のＣＯ2の温度を検出することができる。   Returning to FIG. 2, the detection means 32 detects the temperature of CO 2 inside the vacuum heat insulating container 31. As the detection means 32, for example, a temperature sensor or a pressure sensor can be used. When a pressure sensor is used as the detection means 32, the temperature of CO2 inside the vacuum heat insulating container 31 is converted by converting the pressure into a temperature. Can be detected.

充填ライン３３は、燃料ガスＦの流量を計測するメータ３４を備えると共に、一端に燃料ガスＦを車載タンク（不図示）に供給するためのノズル３５が設けられる。充填ライン３３には、高圧の燃料ガスＦが流れるため、特に真空断熱容器３１の内部を通過する部分は、真空断熱容器３１の内部での燃料ガスＦの漏れを考慮し、接続部が存在しないように構成することが好ましい。   The filling line 33 includes a meter 34 for measuring the flow rate of the fuel gas F, and a nozzle 35 for supplying the fuel gas F to an in-vehicle tank (not shown) at one end. Since the high-pressure fuel gas F flows in the filling line 33, the connection portion does not exist particularly in the portion that passes through the inside of the vacuum heat insulating container 31 in consideration of leakage of the fuel gas F inside the vacuum heat insulating container 31. It is preferable to configure as described above.

ＣＯ2冷却部４は、低温・低圧の気体状の冷媒（以下、「冷媒蒸気」とする）を圧縮し、高温・高圧の液化しやすい冷媒蒸気を生成する圧縮機４１と、圧縮機４１で生成された高温・高圧の冷媒蒸気を液化し、冷媒液を生成する凝縮器４２と、凝縮器４２で生成された冷媒液の圧力を下げ、減圧膨張させる膨張弁４３と、膨張弁４３で減圧膨張された冷媒の潜熱によりＣＯ2を冷却液化する蒸発器４４と、冷却液化されたＣＯ2をガス管路冷却部３に対して給液するポンプ４５と、蒸発器４４内のＣＯ2の圧力を計測する圧力センサ４６とを備える。冷媒としては、例えば、フロンやアンモニアを用いることができる。   The CO 2 cooling unit 4 compresses a low-temperature / low-pressure gaseous refrigerant (hereinafter referred to as “refrigerant vapor”) and generates a high-temperature / high-pressure refrigerant vapor that is easily liquefied. The high-temperature and high-pressure refrigerant vapor is liquefied to produce a refrigerant liquid, an expansion valve 43 that lowers the pressure of the refrigerant liquid produced by the condenser 42 and decompresses and expands, and the expansion valve 43 decompresses and expands the refrigerant vapor. The evaporator 44 that cools and liquefies CO2 by the latent heat of the refrigerant, the pump 45 that feeds the cooled and liquefied CO2 to the gas pipeline cooling unit 3, and the pressure that measures the pressure of CO2 in the evaporator 44 Sensor 46. As the refrigerant, for example, chlorofluorocarbon or ammonia can be used.

次に、上記構成を有するガス充填制御装置１の動作について、図４を参照して概略的に説明する。図４に示すように、ガス充填制御装置１において、操作者によってＰＯＳ５に対して燃料ガスＦを車載タンクに充填するための充填設定信号が入力されると、ＰＯＳ５は、ＣＯ2冷却部４に対して強制運転信号を出力する。次に、ＣＯ2冷却部４は、ＰＯＳ５から供給された強制運転信号に基づきＣＯ2を冷却液化する動作を開始し、ＣＯ2が冷却液化された段階で充填可能であることを示す充填ＯＫ信号をＰＯＳ５に対して出力する。   Next, operation | movement of the gas filling control apparatus 1 which has the said structure is demonstrated roughly with reference to FIG. As shown in FIG. 4, in the gas filling control device 1, when a filling setting signal for filling the on-vehicle tank with the fuel gas F is input to the POS 5 by the operator, the POS 5 is sent to the CO 2 cooling unit 4. Output a forced operation signal. Next, the CO2 cooling section 4 starts an operation for cooling and liquefying CO2 based on the forced operation signal supplied from the POS5, and sends a filling OK signal to the POS5 indicating that the CO2 can be filled at the stage when the CO2 is cooled and liquefied. Output.

ＰＯＳ５は、ＣＯ2冷却部４から充填ＯＫ信号が供給されると、ガス充填装置２に対して燃料ガスＦの充填を開始するための充填許可信号を出力する。ガス充填装置２は、充填許可信号を受けると、燃料ガスＦを車載タンクに充填する。そして、燃料ガスＦの充填が完了すると、ＰＯＳ５に対して充填が終了したことを示す充填終了信号を出力する。   When the filling OK signal is supplied from the CO2 cooling unit 4, the POS 5 outputs a filling permission signal for starting filling of the fuel gas F to the gas filling device 2. When the gas filling device 2 receives the filling permission signal, the on-vehicle tank is filled with the fuel gas F. When the filling of the fuel gas F is completed, a filling end signal indicating that the filling is completed is output to the POS 5.

次に、ガス充填制御装置１の動作について、図５〜図７に示すフローチャートを参照して説明する。尚、以下に示す動作は、ガス充填装置２に設けられた図示しない制御部等の制御により実行されるものとする。   Next, operation | movement of the gas filling control apparatus 1 is demonstrated with reference to the flowchart shown in FIGS. In addition, the operation | movement shown below shall be performed by control of the control part etc. which are provided in the gas filling apparatus 2 and which are not shown in figure.

まず、非充填時（ガス充填制御装置１が設置される店舗の開店時等）における二酸化炭素冷却部４の動作について、図５を参照して説明する。ステップＳ１において、圧力センサ４６により蒸発器４４内のＣＯ2の圧力が計測される。次に、ステップＳ１で計測された圧力に基づき、ＣＯ2の温度Ｔが算出され、温度Ｔが予め設定された所定の温度Ｔ1以上であるか否かが判断される（ステップＳ２）。   First, the operation of the carbon dioxide cooling unit 4 at the time of non-filling (when opening a store where the gas filling control device 1 is installed) will be described with reference to FIG. In step S1, the pressure sensor 46 measures the pressure of CO 2 in the evaporator 44. Next, based on the pressure measured in step S1, the temperature T of CO2 is calculated, and it is determined whether or not the temperature T is equal to or higher than a predetermined temperature T1 set in advance (step S2).

ステップＳ２において、ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ1未満であると判断された場合（ステップＳ２；Ｎｏ）には、処理がステップＳ１に戻り、蒸発器４４の圧力が再度計測される。
一方、ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ1以上であると判断された場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）には、ＣＯ2を冷却してより低圧とするように圧縮機４１の容量制御を高負荷側に制御するＨＩＧＨ駆動に動作させる（ステップＳ３）。そして、圧力センサ４６により蒸発器４４内のＣＯ2の圧力が計測される（ステップＳ４）。 If it is determined in step S2 that the temperature T of CO2 is lower than the temperature T1 (step S2; No), the process returns to step S1, and the pressure in the evaporator 44 is measured again.
On the other hand, when it is determined that the temperature T2 of the CO2 is equal to or higher than the temperature T1 (step S2; Yes), the capacity control of the compressor 41 is controlled to the high load side so that the CO2 is cooled to a lower pressure. The high drive is operated (step S3). The pressure sensor 46 measures the pressure of CO2 in the evaporator 44 (step S4).

次に、ステップＳ４で計測された圧力に基づき、ＣＯ2の温度Ｔが算出され、温度Ｔが予め設定された所定の温度Ｔ2に達したか否かが判断される（ステップＳ５）。尚、温度Ｔ2は、上述した温度Ｔ1より低い温度に設定される。   Next, based on the pressure measured in step S4, the temperature T2 of CO2 is calculated, and it is determined whether or not the temperature T has reached a predetermined temperature T2 set in advance (step S5). The temperature T2 is set to a temperature lower than the temperature T1 described above.

ステップＳ５において、ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ2に達したと判断された場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）には、ＣＯ2の圧力を維持するように圧縮機４１の容量制御を低負荷側に制御するＬＯＷ駆動に動作させる（ステップＳ６）。一方、ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ2に達していないと判断された場合（ステップＳ５；Ｎｏ）には、処理がステップＳ３に戻り、ＣＯ2をさらに低圧とするように圧縮機４１を動作させる。   If it is determined in step S5 that the temperature T2 of the CO2 has reached the temperature T2 (step S5; Yes), the capacity control of the compressor 41 is controlled to the low load side so as to maintain the pressure of CO2. The drive is operated (step S6). On the other hand, if it is determined that the temperature T of CO2 has not reached the temperature T2 (step S5; No), the process returns to step S3, and the compressor 41 is operated so that CO2 is further reduced in pressure.

以下、ＣＯ2が所定の温度Ｔ2に達するまで上述した動作を繰り返す。これにより、燃料ガスＦを冷却するためのＣＯ2を十分に冷却液化し、ＣＯ2の温度を保持することができる。   Thereafter, the above-described operation is repeated until CO2 reaches a predetermined temperature T2. Thereby, CO2 for cooling the fuel gas F can be sufficiently liquefied and the temperature of CO2 can be maintained.

次に、充填時（燃料ガスＦを車載タンクに充填する時）におけるＣＯ2冷却部４の動作について、図６を参照して説明する。ＰＯＳ５からの強制運転信号がＣＯ2冷却部４に対して供給されると、電磁弁が開くと共にポンプ４５が駆動し、冷却液化されたＣＯ2がガス管路冷却部３に対して給液され、燃料ガスＦの車載タンクへの充填が開始される（ステップＳ１１）。   Next, the operation of the CO2 cooling unit 4 at the time of filling (when the fuel gas F is filled into the vehicle tank) will be described with reference to FIG. When a forced operation signal from the POS 5 is supplied to the CO2 cooling unit 4, the solenoid valve is opened and the pump 45 is driven, and the cooled and liquefied CO2 is supplied to the gas line cooling unit 3 to generate fuel. Filling the vehicle tank with the gas F is started (step S11).

次に、ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ1以上であるか否かが判断される（ステップＳ１２）。ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ1未満であると判断された場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）には、処理がステップＳ１２に戻り、ＣＯ2の温度Ｔが再度判断される。   Next, it is determined whether or not the temperature T of CO2 is equal to or higher than the temperature T1 (step S12). If it is determined that the temperature T of CO2 is lower than the temperature T1 (step S12; No), the process returns to step S12, and the temperature T of CO2 is determined again.

一方、ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ1以上であると判断された場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）には、ＣＯ2を冷却してより低圧とするように圧縮機４１を動作させる（ステップＳ１３）。そして、圧力センサ４６により蒸発器４４内のＣＯ2の圧力が計測される（ステップＳ１４）。   On the other hand, when it is determined that the temperature T of CO2 is equal to or higher than the temperature T1 (step S12; Yes), the compressor 41 is operated so as to cool the CO2 to a lower pressure (step S13). The pressure sensor 46 measures the pressure of CO2 in the evaporator 44 (step S14).

次に、ステップＳ１４で計測された圧力に基づき、ＣＯ2の温度Ｔが算出され、温度Ｔが予め設定された所定の温度Ｔ2に達したか否かが判断される（ステップＳ１５）。ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ2に達したと判断された場合（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）には、ＣＯ2の圧力を維持するように圧縮機４１を動作させる（ステップＳ１６）。   Next, based on the pressure measured in step S14, the temperature T2 of CO2 is calculated, and it is determined whether or not the temperature T has reached a predetermined temperature T2 set in advance (step S15). When it is determined that the temperature T2 of CO2 has reached the temperature T2 (step S15; Yes), the compressor 41 is operated so as to maintain the pressure of CO2 (step S16).

一方、ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ2に達していないと判断された場合（ステップＳ１５；Ｎｏ）には、処理がステップＳ１３に戻り、ＣＯ2を冷却してさらに低圧とするように圧縮機４１を動作させる。   On the other hand, when it is determined that the temperature T of CO2 has not reached the temperature T2 (step S15; No), the process returns to step S13, and the compressor 41 is operated so as to cool the CO2 to a lower pressure. Let

次に、燃料ガスＦの車載タンクへの充填が終了したか否かが判断される（ステップＳ１７）。燃料ガスＦの充填が終了したと判断された場合（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）には、処理がステップＳ１２に戻り、ステップＳ１２〜ステップＳ１６の動作を繰り返し、ＣＯ2の温度Ｔを温度Ｔ2に保持する。一方、燃料ガスＦの充填が終了していないと判断された場合（ステップＳ１７；Ｎｏ）には、電磁弁が開くと共にポンプ４５が駆動し、燃料ガスＦの充填を継続する。   Next, it is determined whether or not filling of the vehicle gas tank with the fuel gas F has been completed (step S17). If it is determined that the filling of the fuel gas F has been completed (step S17; Yes), the process returns to step S12, the operations of steps S12 to S16 are repeated, and the temperature T of CO2 is maintained at the temperature T2. On the other hand, when it is determined that the filling of the fuel gas F has not been completed (step S17; No), the electromagnetic valve is opened and the pump 45 is driven, and the filling of the fuel gas F is continued.

このように、燃料ガスＦを充填する際には、ＣＯ2の温度Ｔを所定の温度Ｔ2に保持することにより、燃料ガスＦを適切に冷却して充填することができる。   As described above, when the fuel gas F is filled, the fuel gas F can be appropriately cooled and filled by maintaining the CO2 temperature T at the predetermined temperature T2.

次、非充填時（ガス充填制御装置１が設置される店舗の閉店時等）におけるＣＯ2冷却部４の動作について、図７を参照して説明する。ステップＳ２１において、圧力センサ４６により蒸発器４４内のＣＯ2の圧力が計測される。次に、ステップＳ２１で計測された圧力に基づき、ＣＯ2の温度Ｔが算出され、温度Ｔが予め設定された所定の温度Ｔ3以上であるか否かが判断される（ステップＳ２２）。尚、温度Ｔ３は、上述した温度Ｔ1及びＴ2よりも高い温度に設定される。   Next, the operation of the CO2 cooling unit 4 during non-filling (when the store where the gas filling control device 1 is installed is closed) will be described with reference to FIG. In step S21, the pressure of the CO2 in the evaporator 44 is measured by the pressure sensor 46. Next, based on the pressure measured in step S21, the temperature T of CO2 is calculated, and it is determined whether or not the temperature T is equal to or higher than a predetermined temperature T3 set in advance (step S22). The temperature T3 is set to a temperature higher than the above-described temperatures T1 and T2.

ステップＳ２２において、ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ３未満であると判断された場合（ステップＳ２２；Ｎｏ）には、処理がステップＳ２１に戻り、蒸発器４４の圧力が再度計測される。一方、ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ３以上であると判断された場合（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）には、ＣＯ2をより低圧とするように圧縮機４１を動作させる（ステップＳ２３）。そして、圧力センサ４６により蒸発器４４内のＣＯ2の圧力が計測される（ステップＳ２４）。   If it is determined in step S22 that the temperature T of CO2 is lower than the temperature T3 (step S22; No), the process returns to step S21, and the pressure of the evaporator 44 is measured again. On the other hand, when it is determined that the temperature T of CO2 is equal to or higher than the temperature T3 (step S22; Yes), the compressor 41 is operated so that CO2 is at a lower pressure (step S23). The pressure sensor 46 measures the pressure of CO2 in the evaporator 44 (step S24).

次に、ステップＳ２４で計測された圧力に基づき、ＣＯ2の温度Ｔが算出され、温度Ｔが予め設定された所定の温度Ｔ4に達したか否かが判断される（ステップＳ２５）。尚、温度Ｔ4は、上述した温度Ｔ1及びＴ2より高く、温度Ｔ３より低い温度に設定される。   Next, based on the pressure measured in step S24, the temperature T2 of CO2 is calculated, and it is determined whether or not the temperature T has reached a predetermined temperature T4 set in advance (step S25). The temperature T4 is set to a temperature higher than the above-described temperatures T1 and T2 and lower than the temperature T3.

ステップＳ２５において、ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ4に達したと判断された場合（ステップＳ２５；Ｙｅｓ）には、圧縮機４１の駆動を停止させる（ステップＳ２６）。一方、ＣＯ2の温度Ｔが温度Ｔ4に達していないと判断された場合（ステップＳ２５；Ｎｏ）には、処理がステップＳ２３に戻り、ＣＯ2をさらに低圧とするように圧縮機４１を動作させる。   If it is determined in step S25 that the temperature T of CO2 has reached the temperature T4 (step S25; Yes), the drive of the compressor 41 is stopped (step S26). On the other hand, when it is determined that the temperature T of CO2 has not reached the temperature T4 (step S25; No), the process returns to step S23, and the compressor 41 is operated so that CO2 is further reduced in pressure.

以下、ＣＯ2が所定の温度Ｔ4に達するまで上述した動作を繰り返す。このように、閉店時等の非充填時には、ＣＯ2の温度を充填時の温度Ｔ2よりも高い温度Ｔ4に保持することにより、ＣＯ2を不要に冷却液化することなく、燃料ガスＦの充填時に備えることができる。   Thereafter, the above-described operation is repeated until CO2 reaches a predetermined temperature T4. In this way, at the time of non-filling such as when a store is closed, the temperature of CO2 is maintained at a temperature T4 higher than the temperature T2 at the time of filling, so that the CO2 is not unnecessarily cooled and liquefied, and prepared for the filling of the fuel gas F. Can do.

以上のように、本実施の形態によれば、燃料ガスが流れる充填ラインを、冷却液化されたＣＯ2が充填された真空断熱容器を用いて冷却するため、ガス充填装置を小型化することができる。また、充填ラインを冷却するためのガス管路冷却部と、充填ラインを冷却する際のＣＯ2を冷却液化するためのＣＯ2冷却部とを別体として設置することができるため、システムの設置の自由度を高めることができる。   As described above, according to the present embodiment, the filling line through which the fuel gas flows is cooled using the vacuum heat insulating container filled with the cooled and liquefied CO2, so that the gas filling device can be reduced in size. . In addition, the gas pipe cooling unit for cooling the filling line and the CO2 cooling unit for cooling and liquefying CO2 when cooling the filling line can be installed as separate units, so the system installation freedom The degree can be increased.

さらに、ＣＯ2冷却部によりＣＯ2を所定の温度に冷却液化し、冷却液化されたＣＯ2により燃料ガスの充填ラインを冷却するため、燃料ガスを効率的に冷却することができる。   Furthermore, since CO2 is cooled and liquefied to a predetermined temperature by the CO2 cooling section and the fuel gas filling line is cooled by the cooled and liquefied CO2, the fuel gas can be efficiently cooled.

さらにまた、本実施の形態によれば、不凍液よりも粘度の低くしかも潜熱を用いることのできるＣＯ2により燃料ガスを冷却するため、運用コストを抑制することができる共に、不凍液を用いて燃料ガスを冷却する場合と比較して冷却時間を短縮することができる。   Furthermore, according to the present embodiment, the fuel gas is cooled by CO2 having a viscosity lower than that of the antifreeze liquid and capable of using latent heat, so that the operation cost can be suppressed and the fuel gas is reduced using the antifreeze liquid. The cooling time can be shortened compared to the case of cooling.

１ ガス充填制御装置
２ ガス充填装置
３ ガス管路冷却部
４ ＣＯ2冷却部
５ ＰＯＳ
６ 屋外入出力装置
７ ガス圧縮機
８ 蓄圧器
９ トラック
１０ カードル
３１（３１Ａ、３１Ｂ） 真空断熱容器
３２（３２Ａ、３２Ｂ） 検出手段
３３ 充填ライン
３４ メータ
３５ ノズル
４１ 圧縮機
４２ 凝縮器
４３ 膨張弁
４４ 蒸発器
４５ ポンプ
４６ 圧力センサ
1 Gas Filling Control Device 2 Gas Filling Device 3 Gas Pipeline Cooling Unit 4 CO2 Cooling Unit 5 POS
6 Outdoor input / output device 7 Gas compressor 8 Accumulator 9 Track 10 Cardle 31 (31A, 31B) Vacuum insulation container 32 (32A, 32B) Detection means 33 Filling line 34 Meter 35 Nozzle 41 Compressor 42 Condenser 43 Expansion valve 44 Evaporator 45 Pump 46 Pressure sensor

Claims (6)

燃料ガス充填装置に設けられた、ガス管路冷却部を含み、該ガス管路冷却部は、ガス管路内を通流する燃料ガスをＣＯ2冷却部から供給されるＣＯ2によって冷却しながら車輌に搭載された車載タンクへ前記燃料ガスを充填制御方法であって、
前記ＣＯ2冷却部は一次冷媒の圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を含む冷凍サイクルで構成され、前記冷凍サイクルの蒸発器部分にＣＯ2の温度が算出される圧力センサを設け、前記燃料ガスの充填時と非充填時で夫々異ならせて充填時は設定温度T1＞T2、非充填時は設定温度（T1〜T2、＜T4＜T3）と設定した夫々の設定温度と前記圧力センサの検知値で算出したＣＯ2実測温度とを比較しながら前記圧縮機の容量制御を行い、該容量制御に基づいて燃料ガスの充填制御を行う事を特徴とする前記燃料ガスの充填制御方法。 A gas pipe cooling unit provided in the fuel gas filling device includes a gas pipe cooling unit, which cools the fuel gas flowing through the gas pipe line with the CO2 supplied from the CO2 cooling unit to the vehicle. A control method for filling the on-vehicle tank with the fuel gas,
The CO2 cooling unit includes a refrigeration cycle including a primary refrigerant compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator. The fuel gas is provided with a pressure sensor for calculating the temperature of CO2 in the evaporator part of the refrigeration cycle. The set temperature T1> T2 when filling, and the set temperature (T1 ~ T2, <T4 <T3) when filling, and the detection of the pressure sensor. The fuel gas charging control method, wherein the capacity control of the compressor is performed while comparing the measured CO2 temperature calculated by the value, and the fuel gas charging control is performed based on the capacity control. 店舗開店時等の前記燃料ガスの第1の非充填時と店舗閉店時等の前記燃料ガスの第２の非充填時とで圧縮機の容量制御方法を異ならせ、
前記第一の非充填時の容量制御は、圧力センサにより前記蒸発器内のＣＯ2圧力を検知し、該圧力センサの検知値Ｔで算出したＣＯ2実測温度が第１の設定温度T1以上と判断された場合に圧縮機の容量制御を高負荷側に切り換えて容量制御を行い、前記実測温度が第１の設定温度T1より低い第２の設定温度T2に達した時点で圧縮機の容量制御を低負荷側に切り換えて容量制御を行い、
一方閉店時等の前記燃料ガスの第２の非充填時には、前記圧力センサで見知されるＣＯ2実測温度が充填時の第１の設定温度T1及び第２の設定温度T2よりも高いT3に以上の場合にＣＯ2を低圧にするように圧縮機を駆動させ、更にＣＯ2が所定の温度T4に達するまで上述した動作を繰り返す事を特徴とする請求項１記載の燃料ガスの充填制御方法。 The compressor capacity control method is different between the first non-filling of the fuel gas when the store is opened and the second non-filling of the fuel gas when the store is closed,
In the first non-filling capacity control, the CO2 pressure in the evaporator is detected by a pressure sensor, and the measured CO2 temperature calculated by the detected value T of the pressure sensor is determined to be equal to or higher than the first set temperature T1. When the measured temperature reaches the second set temperature T2 lower than the first set temperature T1, the capacity control of the compressor is reduced when the measured temperature reaches the second set temperature T2 lower than the first set temperature T1. Switch to the load side to perform capacity control,
On the other hand, at the time of the second non-filling of the fuel gas such as when the store is closed, the measured CO2 temperature detected by the pressure sensor exceeds T3 higher than the first set temperature T1 and the second set temperature T2 at the time of filling. 2. The fuel gas filling control method according to claim 1, wherein the compressor is driven so as to make CO2 low in this case, and the above operation is repeated until the CO2 reaches a predetermined temperature T4. 前記燃料ガスを車載タンクに充填する充填時の容量制御は、圧力センサにより前記蒸発器内のＣＯ2圧力を検知し、該圧力センサの検知値で算出したＣＯ2実測温度が第１の設定温度T1以上と判断された場合に圧縮機の容量制御を高負荷側に切り換えて容量制御を行い、前記実測温度が第１の設定温度T1より低い第２の設定温度T2に達した時点で圧縮機の容量制御を低負荷側に切り換えて容量制御を行う事を特徴とする請求項２記載の燃料ガスの充填制御方法。   The capacity control at the time of filling the vehicle gas tank with the fuel gas is performed by detecting the CO2 pressure in the evaporator with a pressure sensor, and the measured CO2 temperature calculated by the detected value of the pressure sensor is equal to or higher than the first set temperature T1. When it is determined that the capacity control of the compressor is switched to the high load side, the capacity control is performed, and when the measured temperature reaches the second set temperature T2 lower than the first set temperature T1, the capacity of the compressor is controlled. 3. The fuel gas charging control method according to claim 2, wherein the capacity control is performed by switching the control to a low load side. 燃料ガス充填装置に設けられた、燃料ガスのガス管路冷却部と、該ガス管路内を通流する燃料ガスをＣＯ2によって冷却するＣＯ2冷却部と、該ＣＯ2によって冷却しながら車輌に搭載された車載タンクへ前記燃料ガスを充填制御する燃料ガスの充填制御装置であって、
前記ＣＯ2冷却部は一次冷媒の圧縮機、凝縮器、膨張弁及び蒸発器を含む冷凍サイクルで構成され、前記冷凍サイクルの蒸発器部分にＣＯ2の温度が算出される圧力センサを設け、前記燃料ガスの充填時と非充填時で夫々異ならせて充填時は設定温度T1＞T2、非充填時は設定温度（T1〜T2、＜T4＜T3）と設定した夫々の設定温度と前記圧力センサの検知値で算出したＣＯ2実測温度とを比較する判断部と、前記実測温度と対応する状態で前記判断部より選択される判断値に基づいて前記圧縮機の容量制御状態を選択しながら燃料ガスの充填制御を行う事を特徴とする前記燃料ガスの充填制御装置。 A fuel gas gas line cooling unit provided in the fuel gas filling device, a CO2 cooling unit for cooling the fuel gas flowing through the gas pipe with CO2, and a CO2 cooling unit mounted on the vehicle while being cooled by the CO2. A fuel gas filling control device for controlling the filling of the fuel gas into a vehicle-mounted tank,
The CO2 cooling unit includes a refrigeration cycle including a primary refrigerant compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator. The fuel gas is provided with a pressure sensor for calculating the temperature of CO2 in the evaporator part of the refrigeration cycle. The set temperature T1> T2 when filling, and the set temperature (T1 ~ T2, <T4 <T3) when filling, and the detection of the pressure sensor. The fuel gas filling while selecting the capacity control state of the compressor based on the judgment value selected by the judgment unit in a state corresponding to the actual temperature and the judgment unit for comparing the measured CO2 temperature calculated by the value The fuel gas filling control device is characterized in that control is performed. 店舗開店時等の前記燃料ガスの第１の非充填時と店舗閉店時等の前記燃料ガスの第２の非充填時とで前記判断部より選択される判断値を異ならせ、
第１の非充填時には、充填時の設定温度と同様に圧力センサにより前記蒸発器内のＣＯ2圧力を検知し、該圧力センサの検知値Ｔで算出したＣＯ2実測温度が第１の設定温度T1以上と判断された場合に圧縮機の容量制御を高負荷側に切り換えて容量制御を行い、前記実測温度が第１の設定温度T1より低い第２の設定温度T2に達した時点で圧縮機の容量制御を低負荷側に切り換えて容量制御を行い、
一方第２の非充填時には、前記圧力センサで見知されるＣＯ2実測温度が充填時の第１の設定温度T1及び第２の設定温度T2よりも高いT3に以上の場合にＣＯ2を低圧にするように圧縮機を駆動させ、更にＣＯ2が所定の温度T4に達するまで上述した動作を繰り返す容量制御部を具えたことを特徴とする請求項４記載の燃料ガスの充填制御装置。 The determination value selected by the determination unit is different between the first non-filling of the fuel gas such as when the store is opened and the second non-filling of the fuel gas such as when the store is closed,
At the time of the first non-filling, the CO2 pressure in the evaporator is detected by the pressure sensor in the same manner as the set temperature at the time of filling, and the measured CO2 temperature calculated by the detected value T of the pressure sensor is equal to or higher than the first set temperature T1. When it is determined that the capacity control of the compressor is switched to the high load side, the capacity control is performed, and when the measured temperature reaches the second set temperature T2 lower than the first set temperature T1, the capacity of the compressor is controlled. Switch the control to the low load side to perform capacity control,
On the other hand, at the time of the second non-filling, CO2 is reduced to a low pressure when the measured CO2 temperature detected by the pressure sensor is equal to or higher than the first set temperature T1 and the second set temperature T2 at the time of filling. 5. The fuel gas charging control apparatus according to claim 4, further comprising a capacity control unit that drives the compressor and repeats the above-described operation until CO2 reaches a predetermined temperature T4. 前記燃料ガスを車載タンクに充填する充填時は、圧力センサにより前記蒸発器内のＣＯ2圧力を検知し、該圧力センサの検知値で算出したＣＯ2実測温度が第１の設定温度T1以上と判断された場合に圧縮機の容量制御を高負荷側に切り換えて容量制御を行い、前記実測温度が第１の設定温度T1より低い第２の設定温度T2に達した時点で圧縮機の容量制御を低負荷側に切り換えて容量制御を行う容量制御装置を具えたことを特徴とする請求項４記載の燃料ガスの充填制御装置。

When filling the vehicle gas tank with the fuel gas, the pressure sensor detects the CO2 pressure in the evaporator, and the measured CO2 temperature calculated by the detected value of the pressure sensor is determined to be equal to or higher than the first set temperature T1. When the measured temperature reaches the second set temperature T2 lower than the first set temperature T1, the capacity control of the compressor is reduced when the measured temperature reaches the second set temperature T2 lower than the first set temperature T1. 5. The fuel gas charging control apparatus according to claim 4, further comprising a capacity control device that performs capacity control by switching to a load side.

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