(57)【要約】【課題】本発明は、被充填タンクに供給されるガスが所定温度に冷却されていない場合にガスの流量を制御して冷却器における冷却効果を高めることを目的とする。【解決手段】本発明は、被充填タンクに対して予め設定された所定の温度あるいは所定の温度範囲のガスが供給されることを前提とした充填制御則に基づき、被充填タンクへのガス充填量を制御する制御手段を有するガス充填装置であって、制御手段は、ガスの充填初期の充填速度又は充填流量を所定値以下に抑え、ガスの温度が所定温度以下になった場合、ガスの充填速度又は充填流量を所定の制御則に基づいて制御するガス充填制御手段を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被充填タンクに対して予め設定された所定の温度あるいは所定の温度範囲のガスが供給されることを前提とした所定の充填制御則に基づき、前記被充填タンクへのガス充填を行う制御手段を有するガス充填装置であって、
前記制御手段は、前記ガスの充填初期の充填速度又は充填流量を所定値以下に抑え、前記ガスの温度が所定温度以下になった場合、前記ガスの充填速度又は充填流量を前記所定の制御則に基づいて制御するガス充填制御手段を有することを特徴とするガス充填装置。
【請求項２】
前記ガス充填制御手段は、前記被充填タンクに充填されるガスの温度の平均値が所定温度以下になった場合、予め設定された所定の充填制御則に基づいて前記ガスの充填量を制御することを特徴とする請求項１に記載のガス充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素ガス或いはＣＮＧ（圧縮天然ガス）などの圧縮燃料ガスを被充填タンクに充填するガス充填装置においては、圧縮されたガス温度の上昇を抑制するため、冷却器（熱交換器）を燃料供給経路に設け、当該ガス充填経路を流れるガスを冷却しながらガス充填を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記従来のガス充填装置では、被充填タンクにガスを充填する際、ガスの温度が予め決められた所定温度以下に冷却されていることを前提として当該冷却されたガスが被充填タンクに充填した場合に当該充填後の被充填タンク内のガスの温度が予め定められた所定の温度以下となるような制御則（例えば、予め設定された一定の圧力上昇率で充填制御する定圧上昇制御方式など）に基づいて充填制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−４７２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のガス充填装置において、ガス充填開始当初の充填初期は、冷却器による冷却効果が十分に得られない場合があり、またガス供給経路の各機器における温度がガス温度により上昇している場合があるので、ガス充填開始当初から前述の所定の制御則に基づく充填制御でガス充填を行うと、被充填タンクに充填されたガスの温度が規定温度以上に上昇してしまうおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記被充填タンクへの充填初期におけるガスの温度上昇を抑制するように充填制御を行うガス充填装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
【０００８】
本発明は、被充填タンクに対して予め設定された所定の温度あるいは所定の温度範囲のガスが供給されることを前提とした所定の充填制御則に基づき、前記被充填タンクへのガス充填を行う制御手段を有するガス充填装置であって、
前記制御手段は、前記ガスの充填初期の充填速度又は充填流量を所定値以下に抑え、前記ガスの温度或いは当該ガスの平均温度が所定温度以下になった場合、前記ガスの充填速度又は充填流量を前記所定の制御則に基づいて制御するガス充填制御手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、被充填タンクに充填されるガスの温度或いは当該ガスの平均温度が所定温度以下になるまでガスの充填初期の充填速度又は充填流量を所定値以下に抑え、ガスの温度が所定温度以下になった場合、ガスの充填速度又は充填流量を所定の制御則に基づいて制御するため、例えば冷却器による冷却性能が低下している場合でもガスの流量を低減して被充填タンクにおけるガス温度の上昇を抑制することが可能になる。このため、被充填タンクへのガス充填初期のガスの温度が所定の温度を超える高い温度であったとしてもガス充填後の被充填タンク内のガスの温度が所定温度を超える高い温度となることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るガス充填装置の一実施形態を示す図である。
【図２】一体型積層構造熱交換器の構成例を示す図である。
【図３】本発明に係るガス充填装置の制御部が実行するガス充填によるガス温度の変化の一例を説明するための図である。
【図４】本発明に係るガス充填装置の制御部が実行する制御処理によるガス温度の変化を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係るガス充填装置の制御部が実行する制御処理によるガス温度の変化を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係るガス充填装置の制御部が実行する制御処理によるガス温度の変化を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【００１２】
〔ガス充填装置の構成〕
図１は本発明によるガス充填装置の一実施例の概略構成を示す図である。図１に示されるように、ガス充填装置１０は、ディスペンサユニット２０と、冷却装置３０と、蓄ガス器４０と、コンプレッサ５０と、充填制御情報受信部（通信手段）１１０とを有する。
【００１３】
ディスペンサユニット２０は、例えば、水素ガスなどの圧縮燃料ガスを充填するように構成されており、蓄ガス器４０に連通されたガス供給系統６０と、車両７０に搭載された被充填タンク７２に接続されるノズル８０とを有する。ガス供給系統６０には、一端が蓄ガス器４０に連通され、他端がノズル８０のホース８２に接続されたガス供給管路６１に各機器が配されている。従って、ノズル８０が車両７０の被充填タンク７２に接続された後、ガス供給管路６１の各弁及び冷却装置３０に設けられた各弁が開閉制御されることにより、コンプレッサ５０により蓄ガス器４０に蓄圧された圧縮燃料ガスが被充填タンク７２に充填される。
【００１４】
ガス供給管路６１には、入口側開閉弁６２と、流量計６３と、調節弁６４と、圧力センサＰＴと、出口側開閉弁６６と、温度センサ（温度検出手段）ＴＴとが配されている。また、出口側開閉弁６６の上流側と下流側から分岐された分岐管路６７、６８は、冷却装置３０に接続されており、各分岐管路６７、６８には第１〜第４開閉弁６９ａ〜６９ｄが設けられている。なお、冷却装置３０を構成する各機器のうち、第１熱交換器３０Ａ、第２熱交換器３０Ｂ、第３開閉弁６９ｃ、及び、第４開閉弁６９ｄはディスペンサユニット２０に内蔵されている。
【００１５】
各開閉弁６２、６６、６９ａ〜６９ｄ及び調節弁６４は、それぞれ電磁弁であり、制御部９０からの制御信号によって開弁状態または閉弁状態に切り替わる。温度センサＴＴは、第２開閉弁６９ｂ及び出口側開閉弁６６の下流に設けられ、ノズル８０に供給されるガスの温度を測定し、当該ガス測定温度の測定値を示す温度測定信号を制御部９０に出力する。
【００１６】
冷却装置３０は、一体型積層構造熱交換器により形成された複数の熱交換器を有し、本実施形態においては第１熱交換器３０Ａと、第２熱交換器３０Ｂとが並列に接続されている。第１熱交換器３０Ａ及び第２熱交換器３０Ｂは、それぞれ一体型積層構造熱交換器と呼ばれる熱交換器であり、分岐管路６７、６８に並列に接続される多数のガス流路を有する。尚、多数のガス流路の構成の詳細については、後述する。
【００１７】
また、冷却装置３０は、冷媒用ポンプ３２と、冷媒冷却器３４と、冷媒用管路３６とを有する。冷媒用管路３６は、冷媒用ポンプ３２の吐出口に接続された第１冷媒供給管路３６Ａと、第１冷媒供給管路３６Ａから分岐し第１熱交換器３０Ａに冷媒を供給する第２冷媒供給管路３６Ｂと、第１冷媒供給管路３６Ａから分岐し第２熱交換器３０Ｂに冷媒を供給する第３冷媒供給管路３６Ｃと、冷媒冷却器３４の流入口に接続された第４冷媒供給管路３６Ｄとを有する。また、第３冷媒供給管路３６Ｃには、冷媒用ポンプ３２により圧送された冷媒の供給を切り替える第４開閉弁６９ｄが設けられている。
【００１８】
また、第１熱交換器３０Ａ及び第２熱交換器３０Ｂは、第２冷媒供給管路３６Ｂ、第３冷媒供給管路３６Ｃと接続される多数の冷媒流路を有する。尚、多数の冷媒流路の構成の詳細については、後述する。
【００１９】
流量計６３は、例えば、コリオリ式質量流量計からなり、ガス供給管路６１を流れる圧縮燃料ガスの流量を計測し、その流量計測信号を制御部９０に出力する。また、圧力センサＰＴは、ガス供給管路６１を流れる圧縮燃料ガスの圧力を検出し、そのときの圧力検出信号を制御部９０に出力する。
【００２０】
調節弁６４は、ガス供給管路６１を流れる圧縮燃料ガスの圧力、流量を調節するように構成されており、制御部９０からの制御信号に応じて弁開度を制御される。また、制御部９０では、ノズル８０が車両７０の被充填タンク７２に接続された後に、充填開始スイッチ９４がオンに操作されると、入口側開閉弁６２を開弁させると共に、調節弁６４を徐々に開いて蓄ガス器４０に蓄圧された圧縮燃料ガスが被充填タンク７２に充填開始される。尚、ガス充填制御においては、出口側開閉弁６６が閉弁されており、入口側開閉弁６２及び調節弁６４が開弁されると共に、圧縮燃料ガスは、流量計６３により流量を計測され、第１〜第４開閉弁６９ａ〜６９ｄの開弁により第１熱交換器３０Ａ及び第２熱交換器３０Ｂで冷却された後、ホース８２、ノズル８０に供給される。
【００２１】
制御部９０は、被充填タンク７２の圧力が予め設定された目標圧力に達した場合、あるいは充填停止スイッチ９６がオンに操作されると、全ての弁を閉止して被充填タンク７２へのガス充填を停止する。また、制御部９０は、ノズル８０を介して被充填タンク７２へガスを充填する際に、温度センサＴＴにより検出されたガス温度に基づいて、充填開始当初はガスの平均温度が後述の所定温度ＴＣ以下（或いはガス温度が所定温度ＴＤ以下）になるまでガスの充填初期の充填速度又は充填流量を所定値以下に抑え、ガスの平均温度が所定温度ＴＣ以下（或いはガス温度が所定温度ＴＤ以下）になった場合、ガスの充填速度又は充填流量を所定の制御則に基づいて制御するように制御則を切り替える制御プログラムを実行するガス充填制御手段９２を有する。また、制御部９０は、圧力センサＰＴにより測定された圧力が予め設定された目標圧力に達した場合、あるいは充填停止スイッチ９６がオンに操作された場合には、ガス充填制御処理を終了する。
【００２２】
尚、制御部９０のメモリ（記憶手段）９８には、タンク初期圧力に基づいて被充填タンク７２の残量を演算する制御プログラム、被充填タンク７２へ所定温度（或いは所定温度範囲内）のガスが充填されることを前提とし、当該温度のガスが被充填タンク７２に充填された後の当該被充填タンク７２内のガスの温度が所定温度以下となるようにすべく被充填タンク７２への充填圧力または充填流量が一定の割合（上昇率）で上昇するように調節弁６４の弁開度を制御する制御プログラム、車両７０に搭載されたタンク情報を無線信号により送信する送信部７４からの信号を受信した充填制御情報受信部１１０からの受信情報（タンク温度、タンク圧力、タンク容量など）に基づいて充填制御を行う制御プログラムなどの各種制御プログラムが格納されている。
【００２３】
〔熱交換器３０Ａ、３０Ｂの構成〕
図２は一体型積層構造熱交換器の構成例を示す図である。図２（Ａ）（Ｂ）に示されるように、熱交換器３０Ａ、３０Ｂは、それぞれ一体型積層構造熱交換器であり、同一構成である。ここでは、第１熱交換器３０Ａの構成について説明し、第２熱交換器３０Ｂの説明は省略する。
【００２４】
第１熱交換器３０Ａは、Ｙ方向に延在する多数の冷媒流路１０１と、Ｘ方向に延在する多数のガス流路（被冷却流路）１０３とを有する。多数の冷媒流路１０１は、両端部が第１熱交換器３０Ａの前面、後面に開口しており、多数のガス流路１０３は、両端部が第１熱交換器３０Ａの左右側面に開口する。また、各流路１０１、１０３は、微細な孔寸法（例えば０．５ｍｍ程度）に形成されているので、流路内における圧力損失が高い。しかしながら、熱交換器３０Ａ、３０Ｂに設けられた多数の冷媒流路１０１が冷媒用管路３６に並列に接続されているため、冷媒用ポンプ３２から吐出された冷媒が多数の冷媒流路１０１に分散されて供給されることになり、総体的な圧力損失が低減される。
【００２５】
また、第１熱交換器３０Ａは、多数の微細な冷媒流路１０１が並行に形成された第１層１０２と、多数の微細な被冷却流路としてのガス流路１０３が並行に形成された第２層１０４とが交互に積層され、複数の各層が一体構造とされている。
【００２６】
そのため、第１熱交換器３０Ａにおいては、冷媒流路１０１が並行に形成された第１層１０２に冷媒が供給されて通過し、その上下方向に配置されたガス流路１０３が並行に形成された第２層１０４に圧縮燃料ガスを供給することによって圧縮燃料ガスが効率良く冷却される。
【００２７】
本実施形態では、上記のように多数の微細な冷媒流路１０１が並行に形成された第１層１０２と、多数の微細なガス流路１０３が並行に形成された第２層１０４とが交互に積層され、複数の各層が一体構造とされた二つの熱交換器３０Ａ、３０Ｂを冷媒用管路３６及び分岐管路６７、６８に対して並列に接続された構成であるので、冷却効率を高められると共に、各流路１０１、１０３の流路総数が２倍になることで冷却装置３０の全体における圧力損失を低減することができる。
【００２８】
〔ガス冷却温度の変化例〕
図３は本発明に係るガス充填装置の制御部が実行するガス充填によるガス温度の変化の一例を説明するための図である。図３において、一点鎖線で示すグラフＧａは、被充填タンク７２に充填されるガスの平均温度の変化を示しており、充填開始時には、規定温度ＴＣより高い温度になっている。これは、充填開始直後の時点では、冷却装置３０による冷却効果が十分に得られておらず、且つガス充填経路としてのノズル８０及びホース８２が外気温度や太陽光などの影響で温度が上昇している場合があり、これらの理由で充填開始時のガス温度が高くなっている。そして、ガス充填が開始されてから所定時間が経過するのに伴い、冷却装置３０による冷却効果が徐々に上昇してガス供給温度が低下すると共に、ノズル８０及びホース８２の温度もガスの流通と共に徐々に低下する。やがて、被充填タンク７２に充填されるガスの平均温度は、グラフＧａに示すように規定温度ＴＣに近づく。
【００２９】
実線で示すグラフＧｂは、温度センサＴＴにより計測された被充填タンク７２に供給されるガスの温度変化を示しており、冷却装置３０により冷却されたガスの瞬時温度（各時間におけるガス温度）を示す。この瞬時温度は、充填開始時には、規定温度ＴＣより高い温度になっている。そして、ガス充填が開始されてから所定時間が経過するのに伴い、冷却装置３０による冷却効果が徐々に上昇してガス供給温度が下限値となる所定温度ＴＤまで低下する。
【００３０】
本実施形態では、充填開始からガス供給温度が所定温度ＴＤまで低下するまでの間は、被充填タンク７２へのガス供給流量を通常よりも低流量に低下させた定低流量制御を行い、ガス供給温度が所定温度ＴＤまで低下した後は、定圧上昇制御（通常の制御則）による充填制御に切り替える。従って、上記ガス供給温度が下限値となる所定温度ＴＤまで低下した時点で定圧上昇制御によるガス充填制御が行われるため、グラフＧｂに示すようにガス供給温度が温度ＴＤより徐々に高い温度となる。これは、冷媒流路１０１による冷却温度に対するガス供給の総体量が増加するため、前述した冷却装置３０のガス流路（被冷却流路）１０３を通過するガスの流量が上昇するからであり、相対的にガスの温度が上昇することになる。尚、グラフＧｂに示すようにガス供給温度は、上記定圧上昇制御（通常の制御則）によりガス供給量が制御されると共に、ほぼ所定温度ＴＤより若干高い温度、又は蛇管低い温度を保つように変動しながら制御される。
【００３１】
〔制御部９０が実行する制御処理〕
図４〜図６は本発明に係るガス充填装置の制御部が実行する制御処理を説明するためのフローチャートである。
【００３２】
図４に示されるように、制御部９０は、Ｓ１１で充填開始スイッチ９４がオンに操作されて充填開始信号を受信すると、Ｓ１２に進み、出口側開閉弁６６に対して開弁信号を送信して当該出口側開閉弁６６を開弁する。これにより、被充填タンク７２の圧力がガス供給系統６０に導入されて、調節弁６４より下流のガス供給管路６１の圧力を被充填タンク７２の圧力と同じ圧力となる。
【００３３】
次のＳ１３では、被充填タンク７２に供給されるガス温度を計測する温度センサＴＴから出力された温度計測値の信号を読み込むと共に、ガス供給管路６１の圧力を計測する圧力センサＰＴから出力された圧力計測値（被充填タンク７２の圧力）の信号又はタンク情報を読み込む。
【００３４】
ここで、本実施形態では、充填制御情報受信部１１０により車両７０に搭載された送信部７４から送信された当該タンク情報（タンク温度、タンク圧力、タンク容量など）の信号を受信し、当該受信したタンク情報を読み込むことも可能である。従って、充填制御情報受信部１１０により受信されたタンク情報は、本発明の必須要件ではない。
【００３５】
続いて、Ｓ１４に進み、圧力センサＰＴから出力された圧力検出信号、又は上記タンク情報から得られるタンク圧力の情報に基づいて被充填タンク７２の初期圧力（充填前の圧力）を推定する。
【００３６】
次のＳ１５では、入口側開閉弁６２を開弁することにより蓄ガス器４０から圧縮されたガスがガス供給系統６０に供給されると共に、調節弁６４の弁開度による充填制御が開始される。
【００３７】
続いて、Ｓ１６，Ｓ２６，Ｓ３５では、被充填タンク７２へのガス充填終了時における被充填タンク７２内のガスの温度が所定の温度以下となるようなガス充填制御を行う。本実施の形態においては、被充填タンク７２へのガスの充填制御を被充填タンク７２内の圧力上昇率があらかじめ定められた所定の圧力上昇率となるようにガスの充填流量を制御しているが、この圧力上昇率は被充填タンク７２のガスの充填開始前の圧力が高ければ高いほど、圧力上昇率を高めて充填制御を行うように構成されている。それは、圧力の低い被充填タンク７２に当該圧力が所定の圧力（目標圧力）となるまでガスを充填した場合における被充填タンク７２へのガス充填前後における温度上昇量は、これよりも圧力の高い被充填タンク７２に当該圧力が所定の圧力（目標圧力）となるまでガスを充填した場合における被充填タンク７２へのガス充填前後における温度上昇量よりも大きいことに基づくものである。
【００３８】
本実施形態においては、ガス充填前の被充填タンク７２内の圧力Ｐが１０ＭＰａ未満（Ｐ＜１０ＭＰａ）の場合の圧力上昇率△ＰＬと、被充填タンク７２内の圧力が１０ＭＰａ以上３０ＭＰａ未満（１０ＭＰａ＜Ｐ＜３０ＭＰａ）の場合の圧力上昇率△ＰＭと、被充填タンク７２内の圧力が３０ＭＰａ以上（Ｐ＞３０ＭＰａ）の場合の圧力上昇率△ＰＨとの大小関係は、△ＰＬ＜△ＰＭ＜△ＰＨとされている。
【００３９】
なお、本実施形態では、ガス充填前の被充填タンク７２内の圧力Ｐが高ければ高いほど、被充填タンク７２へガス充填する際の圧力上昇率を高くしているが、圧力上昇率の選定はガス充填前の被充填タンク７２内の圧力Ｐのみで決定するのではなく、例えば外気温を考慮して圧力上昇率の選定を行ってもよく、更には、ガス充填前の被充填タンク７２内の圧力Ｐと外気温との両方を考慮して圧力上昇率を選定するようにしてもよい。
【００４０】
そして、Ｓ１６においてガス充填前の被充填タンク７２内の圧力Ｐが１０ＭＰａ未満と判断された場合は後述のＳ２４に示されるように低圧力上昇率△ＰＬとなるようにガス充填を制御する。
【００４１】
説明を戻し、Ｓ１６おいて、ガス充填前の被充填タンク７２内の圧力が１０ＭＰａ未満と判断した場合（ＹＥＳの場合）は、Ｓ１７に進み、出口側開閉弁６６に閉弁信号を送信して当該出口側開閉弁６６を閉弁し、開閉弁６９ａ〜６９ｃに開弁信号を送信して当該開閉弁６９ａ〜６９ｃを開弁させると共に、冷却装置３０に運転信号を送信して当該冷却装置３０の冷媒用ポンプ３２を作動させる。これにより、ガス供給管路６１を流れるガスは、入口側開閉弁６２、流量計６３、調節弁６４を通過した後、分岐管路６７から冷却装置３０に供給されて冷却される。さらに、冷却装置３０で冷却されたガスは、分岐管路６８を介してガス供給管路６１に戻り、ホース８２、ノズル８０を介して被充填タンク７２に供給される。
【００４２】
次のＳ１８では、充填開始当初の充填初期に調節弁６４の弁開度を絞る制御信号を調節弁６４の送信し、調節弁６４の弁開度制御によるガス供給流量（ガスの充填速度又は充填流量）を通常よりも低減する定低流量充填制御を行う。定低流量充填制御では、流量計６３により計測された流量計測値（瞬時流量）を読み込み、当該流量計測値が予め設定された所定の低流量となるように調節弁６４の弁開度を制御する。これにより、ガスの流量を定低流量で流しているため、充填初期の冷却装置３０により被充填タンク７２に供給されるガスがより大きく冷却され、その分被充填タンク７２に充填される圧縮燃料ガスの冷却温度が大きく低下する（図３のグラフＧｂ参照）。
【００４３】
次のＳ１９では、被充填タンク７２へのガス充填開始から現時点まで行われている定低流量でのガス充填時において温度センサＴＴにより計測されたガス温度の平均値（例えば予め決められた所定時間毎に計測された複数回のガス温度の平均値）を演算し、Ｓ２０にてこのガス温度の平均値が所定温度ＴＣ以下になったか否かを判断する。なお、本実施形態ではガス温度の平均値が所定温度ＴＣ以下になったか否かを判断しているが、これに代えて、被充填タンク７２へのガス充填中である現時点において温度センサＴＴにより検出されたガス温度が所定温度ＴＤ以下となったか否かを判断するようにしてもよい。但し、この場合、ガス温度ＴＤが検出されるまでに充填したガスの温度の平均値が所定温度ＴＣ以下となるような温度以下に所定温度ＴＤを設定する必要がある。
【００４４】
続いて、Ｓ２０に進み、上記Ｓ１９で演算されたガス平均温度が所定温度以下であるか否かを判定する。Ｓ２０において、ガス平均温度が所定温度以下でない場合（ＮＯの場合）、Ｓ２１に進み、圧力センサＰＴにより測定された被充填タンク７２の圧力が予め設定された目標圧力（例えば、７０ＭＰａ）に達したか否かを判定する。
【００４５】
上記Ｓ２１において、被充填タンク７２の圧力が予めメモリ９８に設定された目標圧力に達していない場合（ＮＯの場合）、上記Ｓ１８〜Ｓ２１の処理を繰り返す。
【００４６】
このように、被充填タンク７２へのガス充填の初期段階においては、定低流量充填制御により冷却装置３０によるガスを大きく冷却することによりガスの温度を低下させた状態で被充填タンク７２へのガス充填が行なわれ、定低流量充填制御で充填を行っている際のガスの平均温度が所定温度ＴＣ以下（或いはガス温度が所定温度ＴＤ以下）に低下するまで定低流量充填制御によるガス充填制御が維持される。
【００４７】
また、上記Ｓ２１において、被充填タンク７２の圧力が予め設定された目標圧力に達した場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ２２に進み、冷却装置３０の冷媒用ポンプ３２の作動を停止させ、Ｓ２３で全ての弁（調節弁６４、開閉弁６２、６６、６９ａ、６９ｂ）を閉弁させて被充填タンク７２へのガス充填を終了する。
【００４８】
上記Ｓ２０において、ガス平均温度が所定温度ＴＣ以下（或いはガス温度が所定温度ＴＤ以下、図３参照）になった場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ２４に進み、調節弁６４の弁開度を制御して定圧上昇充填制御（圧力上昇率＝△ＰＬ）を行なう。これにより、被充填タンク７２へは、低い圧力上昇率△ＰＬでガス充填が行なわれる。
【００４９】
次のＳ２５では、圧力センサＰＴから出力された圧力検出信号を読み込み、被充填タンク７２に充填される充填圧力がメモリ９８に設定された目標圧力（例えば、７０ＭＰａ）に達したか否かをチェックする。Ｓ２５において、圧力センサＰＴにより検出された圧力が目標圧力に達していない場合（ＮＯの場合）、上記Ｓ１７の処理に戻り、Ｓ１７〜Ｓ２５の処理を繰り返して被充填タンク７２へのガス充填制御を行なう。
【００５０】
また、Ｓ２５において、圧力センサＰＴにより検出された圧力が目標圧力に達した場合（ＹＥＳの場合）、前述したＳ２２，Ｓ２３の処理を行って今回の制御処理を終了する。
【００５１】
一方、前述のＳ１６おいてガス充填前の被充填タンク７２内の圧力が１０ＭＰａ未満でないと判断した場合（ＮＯの場合）には、Ｓ２６の処理に移行し、Ｓ２６にてガス充填前の被充填タンク７２内の圧力が１０ＭＰａ以上３０ＭＰａ以下と判断した場合（ＹＥＳの場合）は、Ｓ２７に進み、出口側開閉弁６６に閉弁信号を送信して当該出口側開閉弁６６を閉弁し、開閉弁６９ａ〜６９ｃに開弁信号を送信して当該開閉弁６９ａ〜６９ｃを開弁させると共に、冷却装置３０に運転信号を送信して当該冷却装置３０の冷媒用ポンプ３２を作動させた後、図５に示すＳ２８〜Ｓ３２の制御処理を実行する。尚、Ｓ２８〜Ｓ３２の制御処理は、Ｓ２４では低い圧力上昇率△ＰＬが選択されるのに対し、Ｓ３３では中程度の圧力上昇率△ＰＭが選択される点で相違するが、その他の処理は前述したＳ１８〜Ｓ２２の制御処理と同様であるので、説明を省略する。
【００５２】
また、図５に示すＳ３３では、メモリ９８に格納された制御則（一定の圧力上昇率でガスを供給する定圧上昇充填制御）による制御信号を調節弁６４に送信し、当該調節弁６４の弁開度を制御して定圧上昇充填制御（中程度の圧力上昇率＝△ＰＭ）を行なう。これにより、被充填タンク７２に圧力上昇率△ＰＭでの定圧上昇充填制御によるガス充填が行なわれる。
【００５３】
次のＳ３４では、圧力センサＰＴから出力された圧力検出信号を読み、被充填タンク７２に充填される充填圧力がメモリ９８に設定された目標圧力（７０ＭＰａ）に達したか否かをチェックする。Ｓ３４において、圧力センサＰＴにより検出された圧力が目標圧力に達していないときは、上記Ｓ２７の処理に戻り、Ｓ２７〜Ｓ３４の制御処理を繰り返して定圧上昇充填制御を行なう。
【００５４】
また、Ｓ３４において、圧力センサＰＴにより検出された圧力が目標圧力に達したときは、冷却装置３０の各熱交換器３０Ａ、３０Ｂの作動を停止させ（Ｓ３２）、この後は図４に示すＳ２３で全ての弁（調節弁６４、開閉弁６２、６６、６９ａ、６９ｂ）を閉弁させて被充填タンク７２へのガス充填を終了する。
【００５５】
一方、前述のＳ２６において、ガス充填前の被充填タンク７２内の圧力が１０ＭＰａ以上３０ＭＰａ以下でないと判断した場合（ＮＯの場合）は、Ｓ３５においてガス充填前の被充填タンク７２内の圧力が３０ＭＰａを超えていることを設定し、Ｓ３６の処理に移行する。
【００５６】
次のＳ３６では、出口側開閉弁６６を閉弁し、開閉弁６９ａ〜６９ｃを開弁させると共に、冷却装置３０の各熱交換器３０Ａ、３０Ｂを作動させる。すなわち、タンク初期圧力が３０ＭＰａを超える場合には、図６に示すＳ３７〜Ｓ４０の制御処理を実行する。尚、Ｓ３７〜Ｓ４０の制御処理は、Ｓ２４では圧力上昇率△ＰＬが選択されるのに対し、Ｓ４１では高い圧力上昇率△ＰＨが選択される点で相違するが、その他の処理は前述したＳ１８〜Ｓ２２の制御処理と同様であるので、説明を省略する。
【００５７】
また、図６に示すＳ４１では、調節弁６４の弁開度を制御して定圧上昇充填制御（圧力上昇率＝△ＰＨ）を行なう。これにより、被充填タンク７２に圧力上昇率△ＰＨでのガス充填が行なわれる。
【００５８】
次のＳ４２では、圧力センサＰＴから出力された圧力検出信号を読み、被充填タンク７２に充填される充填圧力がメモリ９８に設定された目標圧力に達したか否かをチェックする。Ｓ４２において、圧力センサＰＴにより検出された圧力が目標圧力に達していないときは、上記Ｓ３６の処理に戻り、Ｓ３６〜Ｓ４２の制御処理を繰り返す。
【００５９】
また、Ｓ４２において、圧力センサＰＴにより検出された圧力が目標圧力に達したときは、Ｓ２１に進み、全ての弁（調節弁６４、開閉弁６２、６６、６９ａ、６９ｂ）を閉弁させて被充填タンク７２へのガス充填を終了する。
【００６０】
上記実施形態では、水素またはＣＮＧなどのガスを車両の被充填タンクに充填する場合を一例として説明したが、これに限らず、上記以外のガス（気体燃料）を充填する場合、あるいは車両以外の被充填タンクにガスを充填する場合にも本発明を適用することができるのは勿論である。
【００６１】
また、上記実施形態では、ガス充填前の充填タンク７２内の圧力の高低に基づき圧力上昇率△ＰＬ、△ＰＭ、△ＰＨを適宜選択して当該圧力上昇率で充填タンク７２にガスを充填することとしていてるが、常に最も上昇率の小さい圧力上昇率△ＰＬでガスを充填するようにしてもよい。
【００６２】
また、本実施形態では、Ｓ１７，Ｓ２７，Ｓ３６にて、冷却装置３０を作動させるようにしているが、冷却装置３０の起動のタイミングは上記時点に限るものではなく、Ｓ１１において充填開始スイッチ９４が操作されたことが検出された時点で冷却装置３０を作動させるようにしてもよく、更には充填タンク７２へのガス充填が行われているか否かにかかわらず、常に冷却装置３０を作動させるようにしてもよい。但し、この場合、充填タンク７２へのガス充填が行われていないときにも冷却装置３０を作動させることにより、被充填タンク７２へ供給されるガスの温度が所定の温度まで低下させることを迅速に行えるようにはなるものの、冷却装置３０を駆動している時間が長くなる分、冷却装置３０を駆動するための電気エネルギーなどを多く消費することとなるため、冷却装置３０の作動は上述のメリット・デメリットを考慮して適宜設定することが望ましい。
【００６３】
また、本実施形態では、Ｓ１２において出口側開閉弁６６を開弁することにより充填タンク７２内の圧力を圧力センサＰＴで検出しうるようにしているが、出口側開閉弁６６を開弁するのではなく、第１開閉弁６９ａ及び第２開閉弁６９ｂを開弁することにより、充填タンク７２内の圧力を圧力センサＰＴで検出しうるようにしてもよい。更に、出口側開閉弁６６を開弁するのではなく、第１開閉弁６９ａ及び第２開閉弁６９ｂを開弁するタイミング、或いはそれ以前のタイミングで冷却装置３０を作動させるようにすれば、ガス充填の開始からより早いタイミングで被充填タンク７２に充填されるガスの温度を所定温度以下に低下させることができる分、定低流量での充填時間を短縮させて圧力上昇制御によるガス充填制御に移行させることができるので、その分、被充填タンク７２へのガス充填時間を短縮することができる。
【００６４】
また、上記実施形態では、Ｓ１８、Ｓ２８、Ｓ３７において、定低流量でガスを充填する制御を行うものとしたが、これに限らず、低流量であれば良いので、必ずしも一定流量でなくとも良い。
【符号の説明】
【００６５】
１０  ガス充填装置
２０  ディスペンサユニット
３０  冷却装置
３０Ａ  第１熱交換器
３０Ｂ  第２熱交換器
３２  冷媒用ポンプ
３４  冷媒冷却器
３６  冷媒用管路
３６Ａ〜３６Ｄ  第１〜第４冷媒供給管路
４０  蓄ガス器
５０  コンプレッサ
６０  ガス供給系統
６１  ガス供給管路
６２  入口側開閉弁
６３  流量計
６４  調節弁
６６  出口側開閉弁
６７，６８  分岐管路
６９ａ〜６９ｄ  第１〜第４開閉弁
７２  被充填タンク
８０  ノズル
９０  制御部
９２  ガス充填制御手段
９４  充填開始スイッチ
９６  充填停止スイッチ
１０１  冷媒流路
１０２  第１層
１０３  ガス流路
１０４  第２層
ＰＴ  圧力センサ
ＴＴ  温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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