(57)【要約】【課題】ガス充填の制御機構を簡略化し、安全で安価なガス充填装置を提供する。【解決手段】ハウジング（４、１２）内にボンベ収納部（２）と制御機構収納部（３）が形成され、ボンベ収納部（２）には複数本のガスボンベ（１７）が収納され、各ガスボンベ（１７）はボンベ切替弁（２１）を介装した副管（１８）を介して主管（１９）に接続され、さらに主管（１９）には流量計（２６）及び遮断弁（２７）が介装されて先端に充填ホース（５）が接続され、そして制御機構収納部（３）に流量計（２６）の流量信号が入力する制御装置（４２）が設けられ、制御機構収納部（３）に設けられた操作盤（１３）には制御装置（４２）から受けた表示信号を表示する表示器（４３）、及びボンベ切替弁（２１）及び遮断弁（２７）の操作部が設けられている。【選択図】図２
2006009885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボンベと、該ボンベと充填手段とを接続した充填機構とを、ハウジング内に設けたことを特徴とするガス充填装置。
【請求項２】
ハウジング内にボンベ収納部と制御機構収納部が形成され、ボンベ収納部には複数本のガスボンベが収納され、各ガスボンベはボンベ切替弁を介装した副管を介して主管に接続され、さらに主管には流量計及び遮断弁が介装されて先端に充填ホースが接続され、そして制御機構収納部に流量計の流量信号が入力する制御装置が設けられ、制御機構収納部に設けられた操作盤にはボンベ切替弁及び遮断弁の操作部が設けられていることを特徴とするガス充填装置。
【請求項３】
前記操作盤にはさらに制御装置から受けた表示信号を表示する表示器が設けられている請求項２記載のガス充填装置。
【請求項４】
前記各副管を接続した主管の間には逆止弁が介装され、さらに主管には圧力調整弁及び流量調整弁が介装され、そして充填ホースには充填弁を介して充填カプラが設けられている請求項１、２および３の何れかのガス充填装置。
【請求項５】
前記制御装置は流量計の流量信号を受けて充填流速及び充填量を演算し、前記表示器は制御装置から受けた充填流速及び充填量を表示する請求項１〜４の何れか１項のガス充填装置。
【請求項６】
前記ハウジングには複数のスリットが設けられている請求項１〜５の何れか１項のガス充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の乗物用燃料として実用化されつつある水素ガス、天然ガス等（例えば高圧ガス）を充填するためのガス充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
石油の枯渇及び公害問題から、自動車の燃料として水素ガス、天然ガス等が実用化されつつある。これらのガスはガス供給タンクに貯められ、ガス充填装置の圧縮機により高圧に加圧されて自動車の燃料タンクへ供給するようになっている。
【０００３】
ここで、当該ガス充填装置は引火性が高いガスを取り扱うので、圧縮機等の機器が高価であり、設置工事費も嵩むものである。
しかし、水素ガスや天然ガス等のガスを燃料とする自動車の普及台数は現段階では少なく、高価なガス充填装置を設置しても経済的に採算が合わない。そのために、ガス充填装置の設置個所が少なく、ガスを燃料とする自動車の普及が進まない悪循環となっている。
【０００４】
係る悪循環を打破するため、安全で安価なガス充填装置を提供することが望まれているが、その様な要請に十分に応えることが出来るガス充填装置は、現時点では存在しない。
【０００５】
その他の従来技術として、例えば、ハウジング内に充填機構を設けた固定式のガス充填装置（特許文献１参照）が提案されている。
しかし、係る従来技術では、設置して経済的に採算がとれる程度に安価で、しかも安全なガス充填装置を提供することは困難である。
【特許文献１】特開２００４−１９７１６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、ガス充填の制御機構を簡略化し、安全で安価なガス充填装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のガス充填装置（１）は、ボンベ（１７）と、該ボンベ（１７）と単一の充填手段（充填カプラ７）とを接続した充填機構とを、ハウジング（４、１２）内に設けたことを特徴としている（請求項１）。
【０００８】
また本発明のガス充填装置（１）は、ハウジング（４、１２）内にボンベ収納部（２）と制御機構収納部（３）が形成され、ボンベ収納部（２）には複数本のガスボンベ（１７）が収納され、各ガスボンベ（１７）はボンベ切替弁（２１）を介装した副管（１８）を介して主管（１９）に接続され、さらに主管（１９）には流量計（２６）及び遮断弁（２７）が介装されて先端に充填ホース（５）が接続され、そして制御機構収納部（３）に流量計（２６）の流量信号が入力する制御装置（４２）が設けられ、制御機構収納部（３）に設けられた操作盤（１３）にはボンベ切替弁（２１）及び遮断弁（２７）の操作部が設けられている。
【０００９】
そして前記操作盤（１３）には制御装置（４２）から受けた表示信号を表示する表示器（４３）が設けられている。
【００１０】
そして、前記各副管（１８）を接続した主管（１９）の間には逆止弁（２４）が介装され、さらに主管（１９）には圧力調整弁（２５）及び流量調整弁（２８）が介装され、そして充填ホース（５）には充填弁（２９）を介して充填カプラ（７）が設けられている。
【００１１】
さらに、前記制御装置（４２）は流量計（２６）の流量信号を受けて充填流速及び充填量を演算し、前記表示器（４３）は制御装置（４２）から受けた充填流速及び充填量を表示する。
【００１２】
また、前記ハウジング（４、１２）には複数のスリット（９）が設けられている。
【発明の効果】
【００１３】
上述した構成を具備する本発明の作用効果を、以下に列挙する。
（１）  ハウジング内にガスボンベと制御機構を一体に収納したので、工場で量産することができ、安価なガス充填装置となる。
（２）  ガスボンベ部に複数のガスボンベを収納したので、圧縮機等を使用しなくても高圧のガスが得られるようになり、コンパクトで安価なガス充填装置となる。
（３）  副管を接続した主管の間には逆止弁が設けられているので、ガスが逆流することがない。
（４）  主管には安全弁が設けられているので、主管内が異常圧力となることを防止できる。
（５）  ガス補充用の補充アダプタが設けられているので、ガスボンベへのガス補充が容易にできる。
（６）  充填カプラ及び補充アダプタの残圧を逃がすことができるので、充填カプラ及び補充アダプタを容易に外すことができる。
（７）  表示器に充填流速を表示するので、この表示を見て流量調整弁を調整することにより過流速でのガス充填が防止できる。
（８）  ハウジングにスリットを設けたので、ハウジング内が換気され、ガス洩れが生じた場合にハウジング内に危険なガスが滞留することがない。
（９）  ハウジング内にガスセンサを設けたので、ガス洩れが生じた場合に速やかに対処することができる。
（１０）  安価で安全なガス充填装置を工場で量産できるので、ガス充填所の増設が計られ、ガスを燃料とする自動車の普及を促進することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
図１は本発明のガス充填装置１の斜視図で、ガス充填装置１は、ボンベ収納部２と制御機構収納部３で構成されている。
【００１６】
ボンベ収納部２のハウジング４内には後述する複数本のガスボンベが収納され、ハウジング４の前面には充填ホース５及び２本のアース線６ａ、６ｂが設けられ、充填ホース５の先端に取り付けられた充填カプラ７はカプラ掛８に掛けられている。また、ハウジング４の側面上下には換気用のスリット９が形成され、下部にはキャスタ１０が設けられ、後端部には放散管１１が設けられている。図示の例ではキャスタ１０が設けたられているが、このキャスタ１０は必ずしも設ける必要はない。
【００１７】
制御機構収納部３のハウジング１２内には後述する弁、流量計、圧力計、及びガスセンサ等の機器が収納され、ハウジング１２の前面には操作盤１３が設けられ、信号線１４に接続された報知器１５が設けられ、商用電源用のソケット１６が設けられている。また、ハウジング１２の後面にはスリット９と同様の換気用のスリットが形成されている。
【００１８】
図２はガス充填装置１の機器構成図で、この実施の形態では４個のガスボンベ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ（以下代表する場合は符号１７で示す）が設けられ、各ガスボンベ１７は副管１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ（以下代表する場合は符号１８で示す）を介して主管１９に接続されている。
各副管１８には、ボンベ元弁２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ（以下代表する場合は符号２０で示す）とボンベ切替弁２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ（以下代表する場合は符号２１で示す）が介装され、圧力計元弁２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ（以下代表する場合は符号２２で示す）を介して圧力計２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ（以下代表する場合は符号２３で示す）が設けられている。
【００１９】
各副管１８を接続した主管１９の間には、逆止弁２４ａ、２４ｂ、２４ｃ（以下代表する場合は符号２４で示す）が介装され、さらに圧力調整弁２５、流量計２６、遮断弁２７、流量調整弁２８が介装されている。そして、主管１９の先端には充填ホース５が接続され、充填ホース５の先端には充填弁２９を介して充填カプラ７が設けられている。
【００２０】
圧力調整弁２５の上流側には、圧力計元弁３０を介して圧力計３１が設けられ、安全弁元弁３２を介して安全弁３３が設けられている。圧力調整弁２５の下流側には圧力計元弁３４を介して圧力計３５が設けられ、流量調整弁２５の下流側には安全弁元弁３６を介して安全弁３７が設けられている。
【００２１】
安全弁３３、３７は脱圧管３８を介して放散管１１に接続され、脱圧管３８の先端にはフレームアレスタ３９が設けられている。主管１９に設けられた流量調整弁２８の下流側は脱圧弁４０を介して脱圧管３８に接続され、充填ホース５に設けられた充填弁２９に接続された脱圧ホース４１は脱圧管３８に接続されている。
【００２２】
流量計２６の流量信号は制御装置４２へ入力され、制御装置４２で演算された充填量及び充填流速は表示器４３へ表示される。
【００２３】
主管１９の後端は補充元弁４４、フイルタ４５、逆止弁４６を介して補充アダプタ４７が接続され、逆止弁４６の下流側はパージ弁４８を介して脱圧管３８に接続されている。
ハウジング１２内に設けられたガスセンサ４９の信号は、信号線１４を介して報知器１５へ入力するようになっている。
【００２４】
図３はハウジング１２の前面に設けられた操作盤１３で、操作盤１３には充填量表示部４３ａと充填流速表示部４３ｂを有する表示器４３、ボンベ切替弁２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの操作部、圧力計３１、３５、圧力調整弁２５、流量調整弁２８、遮断弁２７、脱圧弁４０の操作部、及び静電気除去シート４９が設けられている。
図示の例では、この充填量表示部４３ａは数字で表示され、そして充填流速表示部４３ｂは１時間当りの流量すなわちＮｍ３／ｈの目盛４３ｃが記載されている。この目盛４３ｃは、例えば１００から６００Ｎｍ３／ｈである。
【００２５】
図４はハウジング４、１２に形成されたスリット９の部分を示すもので、スリット９の内側に上面に開口５０を有するコ字状のチャンネル５１が取り付けられ、スリット９の上側にＬ字状のチャンネル５２が取り付けられている。このような構造であるので、空気はハウジング４、１２内へ自由に出入りでき、雨水がハウジング４、１２内に入ることはない。
【００２６】
図５はハウジング４に設けられたカップラ掛８の部分の断面で、充填弁２９がカプラ掛８に掛かり、充填カプラ７の部分にはカプラ蓋５３が被せられている。このカプラ蓋５３はハウジング４に可回動に設けられ、係止機構５４により開いた状態で保持されるようになっている。また、カプラ蓋５３の内側にはパッキン５５が設けられ、移動時に充填カプラ７ががたつかないようになっている。そして、このカプラ蓋５３は開いたときにリセットスイッチＳＷを作動して表示計４３をリセットする。このリセットスイッチＳＷはマイクロスイッチで構成されている。
【００２７】
次にガス充填装置１の取扱い動作を説明する。
ガス充填所において、アース線６ａは図示しないアースに接続されてガス充填装置１はアースされ、電源線のソケット１６は図示しないコンセントに接続されて制御装置４２及び報知器１５は通電されている。
【００２８】
そして、圧力計元弁２２が開かれてガスボンベ１７内のガス圧が圧力計２３に表示され、圧力計元弁３０が開かれて圧力調整弁２５の上流側のガス圧が圧力計３１に表示され、圧力計元弁３４が開かれて圧力調整弁２５の下流側のガス圧が圧力計３５に表示されている。また、安全弁元弁３２、３６が開かれて異常ガス圧を安全弁３３、３７を介して脱圧管３８へ逃がし、放散管１１から大気中へ放出するようになっている。
【００２９】
自動車へガスを充填するには、作業をする人は操作盤１３の静電気除去シート４９に触って自分に停電している静電気を除去する。次に、アース線６ｂを自動車へ接続して自動車の静電気を除去し、カプラ掛８から外した充填カップラ７を自動車のガスボンベの充填アダプタに接続する。そして、圧力調整弁２５を操作して所定の充填圧力に調整し、流量調整弁２８を操作して所定の充填流量に調整し、遮断弁２７を開き、ボンベ切替弁２１ａを開く。
【００３０】
ボンベ切替弁２１ａを開くことにより、ガスボンベ１７ａ内のガスは、ボンベ元弁２０ａ、ボンベ切替弁２１ａ、逆止弁２４、圧力調整弁２５、流量計２６、遮断弁２７、流量調整弁２８、充填弁２９、及び充填カプラ７を介して自動車のガスボンベ内へ充填される。
流量計２６の計量信号は制御装置４２へ入力し、制御装置４２で演算された充填量及び充填流速は表示器４３に表示される。表示器４３の充填流速表示部４３ｂに表示された充填流速を見て、所望の充填流速でない場合は、流量調整弁２８を調整して充填流速を変える。
【００３１】
表示器４３の充填流速表示部４３ｂの表示が零になったときには、ガスボンベ１７ａ内の圧力と自動車のガスボンベ内の圧力が釣り合っているので、ボンベ切替弁２１ｂを開いてガスボンベ１７ｂからのガス充填に切替える。なお、逆止弁２４ａが設けられているので、ガスボンベ１７ｂのガスがガスボンベ１７ａへ逆流することはない。同様にガスボンベ１７ｃ、１７ｄへと順次切替えてガス充填をおこなう。
【００３２】
所望の量のガスを充填したならば、遮断弁２７及びボンベ切替弁２１を閉じ、充填弁２９を閉じ、充填カプラ７を外してカプラ掛８に掛け、アース線６ｂを外す。そして、表示器４３の充填量表示部４３ａに表示された充填量に基づき充填料金を精算する。
【００３３】
充填弁２９を閉じると、充填カプラ７内の残圧が脱圧ホース４１を介して脱圧管３８へ流出し、放散管１１から大気中へ放出されるので、充填カプラ７は自動車の充填アダプタから容易に外すことができる。なお、放散管１１の開口は高所であるので、ガスが大気中へ放出されても危険となることはない。
【００３４】
自動車へのガス充填が終了して移動する場合は、脱圧弁４０を開いて充填ホース５内のガスを脱圧管３８を介して放散管１１から放出する。そして、電源線のソケット１６を外し、アース線６ａを外し、放散管１１を短い放散管１１ａへ付け替える。
【００３５】
そして、図６に示すようにトラック５６の荷台５７にガス充填装置１を積み、ガスセンサ４９の報知器１５を運転室５８内に置いてバッテリ５９に接続し、ガス補充所へ運ぶ。
【００３６】
このように報知器１５を運転室５８内に置いたので、ガス充填装置１を運搬中のガス洩れが検知でき、容易に対処することができる。また、充填ホース５内のガスは抜いてあるので、ガス充填装置１の運搬中の危険性が少ない。さらに、短い放散管１１ａに付け替えたので、ガス充填装置１の運搬中の高さ制限の支障もない。
【００３７】
ガス補充所において、図示しないガス補充装置の補充カプラをガス充填装置１の補充アダプタ４７へ接続し、ボンベ元弁２０、ボンベ切替弁２１、及び補充元弁４４を開く。補充元弁４４を開くことにより、ガス補充装置からのガスは、逆止弁４６、フイルタ４５、補充元弁４４、ボンベ切替弁２１、及びボンベ元弁２０を介してガスボンベ１７へ補充される。
【００３８】
ガスボンベ１７へのガスの補充が終わったならば、ボンベ元弁２０、ボンベ切替弁２１、及び補充元弁４４を閉じ、脱圧弁４８を開く。脱圧弁４８を開くことにより、補充元弁４４の上流側のガスは脱圧弁４８、及び脱圧管３８を介して放散管１１から放出される。そして、補充アダプタ４７からガス補充装置の補充カプラを外し、ガス充填装置１をトラックでガス充填所へ運ぶ。
【００３９】
なお、以上の説明では、ガスボンベ１７内のガスが少なくなった場合に、ガス充填装置１をガス補充所へ運んでガスを補充するようにしているが、ガス充填装置１からガスボンベ１７を外し、ガスボンベ１７だけをガス補充所へ運んでガスを補充するようにしてもよい。また、ガスローリでガスをガス充填所へ運び、ガス充填所でガスを補充するようにしてもよい。
【００４０】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない旨を付記する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明のガス充填装置の斜視図。
【図２】ガス充填装置の機器構成図。
【図３】ガス充填装置の操作盤の正面図。
【図４】ハウジングのスリット部分の断面図。
【図５】充填カプラ掛の部分の断面図。
【図６】ガス充填装置をトラックに搭載した状態の模式図。
【符号の説明】
【００４２】
１・・・ガス充填装置
２・・・ボンベ収納部
３・・・制御機構収納部
４、１２・・・ハウジング
５・・・充填ホース
６ａ、６ｂ・・・アース線
７・・・充填カプラ
８・・・カプラ掛
９・・・スリット
１０・・・キャスタ
１１・・・放散管
１３・・・操作盤
１４・・・信号線
１５・・・報知器
１６・・・ソケット
１７・・・ガスボンベ
１８・・・副管
１９・・・主管
２０・・・ボンベ元弁
２１・・・ボンベ切換弁
２２、３０、３４・・・圧力計元弁
２３、３１、３５・・・圧力計
２４、４６・・・逆止弁
２５・・・圧力調整弁
２６・・・流量計
２７・・・遮断弁
２８・・・流量調整弁
２９・・・充填弁
３２、３６・・・安全弁元弁
３３、３７・・・安全弁
３８・・・脱圧管
３９・・・フレームアレスタ
４０・・・脱圧弁
４１・・・脱圧ホース
４２・・・制御装置
４３・・・表示器
４４・・・補充元弁
４５・・・フイルタ
４７・・・補充アダプタ
４８・・・パージ弁
４９・・・ガスセンサ
５０・・・開口
５１、５２・・・チャンネル
５３・・・カプラ蓋
５４・・・係止機構
５５・・・パッキン
５６・・・トラック
５７・・・荷台
５８・・・運転室
５９・・・バッテリ
【図１】
2006009885.tif 000003
【図２】
2006009885.tif 000004
【図３】
2006009885.tif 000005
【図４】
2006009885.tif 000006
【図５】
2006009885.tif 000007
【図６】
2006009885.tif 000008