(57)【要約】【課題】本発明は、熱交換器における冷却能力の向上と圧力損失による充填時間の短縮を目的とする。【解決手段】本発明は、ノズルによって充填される圧縮燃料ガスを冷却する熱交換器と、熱交換器を含むガス供給系統に設けられた各機器を制御して被充填タンクへのガス充填を制御する制御手段と、を備えたガス充填装置であって、熱交換器は、圧縮燃料ガスが供給される多数の微細な被冷却流路が並行に形成された第１層と、圧縮燃料ガスを冷却するための多数の微細な冷媒流路が並行に形成された第２層とが交互に積層され、複数の各層が一体構造とされた複数の一体型積層構造熱交換器を有し、複数の一体型積層構造熱交換器のうち一の一体型積層構造熱交換器の被冷却流路の流路抵抗と他の一体型積層構造熱交換器の被冷却流路の流路抵抗は異なるように形成されるとともに、圧縮燃料ガスを冷却するために使用する一体型積層構造熱交換器を切り替える切替手段を有する。【選択図】図１
2015197134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮燃料ガスを被充填タンクに充填するノズルと、
前記ノズルによって充填される圧縮燃料ガスを冷却する熱交換器と、
前記熱交換器を含むガス供給系統に設けられた各機器を制御して前記被充填タンクへのガス充填を制御する制御手段と、
を備えたガス充填装置であって、
前記熱交換器は、圧縮燃料ガスが供給される多数の微細な被冷却流路が並行に形成された第１層と、前記圧縮燃料ガスを冷却するための多数の微細な冷媒流路が並行に形成された第２層とが交互に積層され、複数の各層が一体構造とされた複数の一体型積層構造熱交換器を有し、
前記複数の一体型積層構造熱交換器のうち一の一体型積層構造熱交換器の前記被冷却流路の流路抵抗と他の一体型積層構造熱交換器の前記被冷却流路の流路抵抗は異なるように形成されるとともに、
圧縮燃料ガスを冷却するために使用する一体型積層構造熱交換器を切り替える切替手段を有することを特徴とするガス充填装置。
【請求項２】
前記複数の一体型積層構造熱交換器は、前記被冷却流路の流路面積あるいは流路長さの寸法により任意の流路抵抗を設定されることを特徴とする請求項１に記載のガス充填装置。
【請求項３】
前記一体型積層構造熱交換器の下流の前記ガス供給系統に、ガスの温度を検出する温度検出器を設け、
前記制御手段は、前記温度検出器により検出された温度検出値に基づいて前記切替手段を切替制御することを特徴とする請求項１又は２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、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】
ガス充填装置においては、被充填タンクに充填される圧縮燃料ガスの供給温度が所定温度（例えば、水素ガスの場合、−４０°Ｃ程度）に予め規定されている。一方、熱交換器は、冷媒温度や熱交換効率などの条件により、供給される圧縮燃料ガスをどの程度の温度まで冷却するかが予め設定されている。例えば、夏場（或いは昼間）の高い気温（例えば、気温２５°Ｃ〜３０°Ｃ）により供給される圧縮燃料ガスの温度が高い場合でも、所定温度まで冷却できるように熱交換器の冷却能力が設計される。
【０００４】
圧縮燃料ガスを冷却する熱交換器としては、例えば圧縮燃料ガスが供給される多数の微細な被冷却流路が並行に形成された第１層と、圧縮燃料ガスを冷却するための多数の微細な冷媒流路が並行に形成された第２層とが交互に積層され、複数の各層が拡散接合により一体構造とされた一体型積層構造熱交換器の採用が検討されている。
【０００５】
ここで、上述の一体型積層構造熱交換器を用いて圧縮燃料ガスの温度を所定温度以下に冷却する場合、気温の高低によらずガスの温度を所定温度以下に冷却できるようにするため、一体型積層構造熱交換器には想定しうる一番高い温度の圧縮燃料ガスを所定温度以下に冷却しうる性能を有するものが採用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２２０２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような一体型積層構造熱交換器を用いて圧縮燃料ガスを冷却する場合、圧縮燃料ガスを多数の微細な被冷却流路を通過させる構成であるので、微細な被冷却流路における圧力損失（流路抵抗）が大きく、この圧力損失は一体型積層構造熱交換器の冷却性能を高めれば高めるほど大きなものとなる。
【０００８】
一方、圧縮燃料ガスの被充填タンクへの充填時間（例えば、被充填タンクに充填を開始してから被充填タンク内の圧力が所定圧力まで上昇するまでに要する時間）は短ければ短いほど好ましいが、上述のとおり一体型積層構造熱交換器には一番高い温度の圧縮燃料ガスを所定温度以下に冷却しうる性能を有するものが採用される。このため、例えば、供給する圧縮燃料ガスの温度が上述の想定しうる温度よりも低く、上述のような冷却性能の高い一体型積層構造熱交換器よりも低い性能の熱交換器（即ち、当該熱交換器よりも圧力損失の小さい熱交換器）で圧縮燃料ガスの温度を所定温度以下に冷却できる場合であっても、上述の圧力損失の高い熱交換器を通過させることとなる。よって、供給する圧縮燃料ガスの温度が低い場合であっても被充填タンクへ供給される圧縮燃料ガスの流量は上記圧力損失により絞られてしまうことにより、被充填タンクへの圧縮燃料ガスの充填時間がかかるという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した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】
【００１０】
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。
【００１１】
本発明は、圧縮燃料ガスを被充填タンクに充填するノズルと、前記ノズルによって充填される圧縮燃料ガスを冷却する熱交換器と、前記熱交換器を含むガス供給系統に設けられた各機器を制御して前記被充填タンクへのガス充填を制御する制御手段と、を備えたガス充填装置であって、前記熱交換器は、圧縮燃料ガスが供給される多数の微細な被冷却流路が並行に形成された第１層と、前記圧縮燃料ガスを冷却するための多数の微細な冷媒流路が並行に形成された第２層とが交互に積層され、複数の各層が一体構造とされた複数の一体型積層構造熱交換器を有し、前記複数の一体型積層構造熱交換器のうち一の一体型積層構造熱交換器の前記被冷却流路の流路抵抗と他の一体型積層構造熱交換器の前記被冷却流路の流路抵抗は異なるように形成されるとともに、圧縮燃料ガスを冷却するために使用する一体型積層構造熱交換器を切り替える切替手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、被冷却流路の流路抵抗が異なる複数の一体型積層構造熱交換器を設け、複数の一体型積層構造熱交換器のうち圧縮燃料ガスの温度に応じて圧縮燃料ガスを冷却するために使用する一体型積層構造熱交換器を切り替える。例えば供給する圧縮燃料ガスの温度がそもそも低く、流路抵抗の小さい被冷却流路を有する一体型積層構造熱交換器により圧縮燃料ガスの温度を所定温度以下に冷却できる場合には、当該流路抵抗の小さい被冷却流路を有する一体型積層構造熱交換器により圧縮燃料ガスを冷却するようにする。これにより、流路抵抗の大きい一体型積層構造熱交換器を用いて圧縮燃料ガスを冷却する場合に比べて、被充填タンクへ供給される冷却された圧縮燃料ガスの流量を増加させることができ、その分、被充填タンクへの圧縮燃料ガスの充填時間を短縮することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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】一体型積層構造熱交換器としての第２熱交換器３０Ｂを示す図である。
【図４】一体型積層構造熱交換器としての第２熱交換器３０Ｂに採用しうる熱交換器の変形例としての第３熱交換器３０Ｃを示す図である。
【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を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
〔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とを有する。
【００１６】
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。そして、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所定温度（例えば、−３０°Ｃ〜−４０°Ｃ）に冷却されて被充填タンク７２に充填される。
【００１７】
ガス供給管路６１には、上流側より温度センサ（温度検出器）ＴＴと、入口側開閉弁Ｖ５と、流量計６３と、調節弁６４と、圧力センサＰＴとが配されている。また、ガス供給管路６１の圧力センサＰＴの下流に設けられた一対の分岐管路６７、６８は、冷却装置３０の熱交換器３０Ａ、３０Ｂ（又は３０Ｃ）と、熱交換器３０Ａ、３０Ｂ（又は３０Ｃ）を作動させる際に開弁される開閉弁Ｖ１〜Ｖ４が設けられている。尚、一対の分岐管路６７、６８の下流側は、合流し、ホース８２に接続される。
【００１８】
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（又は３０Ｃ）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（又は３０Ｃ）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冷媒流路及びガス流路（被冷却流路）を有する。尚、各熱交換器３０Ａ〜３０Ｃにおける多数の冷媒流路及びガス流路の構成の詳細については、後述する。
【００１９】
また、冷却装置３０は、冷媒ポンプ３２と、冷媒冷却器３４と、冷媒用管路３６とを有する。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、及び開閉弁Ｖ１〜Ｖ４（切替手段）はディスペンサユニット２０に内蔵され、冷媒を供給する冷媒ポンプ３２及び冷媒冷却器３４は、ディスペンサユニット２０の外部に設けられている。
【００２０】
各開閉弁Ｖ１〜Ｖ５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、蓄ガス器４０の下流に設けられ、蓄ガス器４０から供給されるガス温度を測定し、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。尚、蓄ガス器４０及びコンプレッサ５０は、地上または地下に設置されており、地上に設置された場合、供給される圧縮燃料ガスが気温の影響を受けやすい。
【００２１】
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。
【００２２】
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、入口側の開閉弁Ｖ５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、開閉弁Ｖ５及び調節弁６４が開弁されると共に、圧縮燃料ガスは、温度センサＴＴにより検出されたガスの温度に基づいて第１〜第４開閉弁Ｖ１〜Ｖ４の切替制御（開弁又は閉弁制御）により第１熱交換器３０Ａ及び／又は第２熱交換器３０Ｂ（又は３０Ｃ）で冷却された後、ホース８２、ノズル８０に供給される。
【００２３】
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第１、第２熱交換器３０Ａ、３０Ｂ（又は３０Ｃ）の２台、又は第１熱交換器３０Ａ又は第２熱交換器３０Ｂ（又は３０Ｃ）のみの何れか１台で圧縮燃料ガスを効率良く冷却する制御プログラムを実行する流路抵抗切替手段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。
【００２４】
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、温度センサＴＴにより検出されたガス温度に基づいて冷却装置３０の第１、第２熱交換器３０Ａ、３０Ｂ（又は３０Ｃ）の流路抵抗を切り替える制御プログラムなどの各種プログラムが格納されている。
【００２５】
〔熱交換器３０Ａ、３０Ｂの構成〕
図２は一体型積層構造熱交換器としての熱交換器３０Ａ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は、一体型積層構造熱交換器である。
【００２６】
第１熱交換器３０Ａは、Ｙ方向に延在する多数のガス流路（被冷却流路）１０１と、Ｘ方向に延在する多数の冷媒流路１０３とを有する。多数のガス流路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、多数の冷媒流路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Ｌ１、Ｌ２（例えばＬ１＝Ｌ２＝１．０ｍｍ程度）に形成されている。尚、第１熱交換器３０Ａは、ガス流路１０１の寸法Ｌ１、Ｌ２が後述の第２熱交換器３０Ｂ（図３参照）に比べ比較的大きく形成されているため、後述の第２熱交換器３０Ｂに比べ圧縮燃料ガスがガス流路１０１を通過するときの流路抵抗による圧力損失が小さい。また、ガス流路１０１のＹ方向の奥行き寸法Ｌ４が後述の第３熱交換器３０Ｃ（図４参照）に比べ比較的短く形成されているため、後述の第３熱交換器３０Ｃに比べ圧縮燃料ガスがガス流路１０１を通過するときの流路抵抗による圧力損失が小さい。
【００２７】
また、第１熱交換器３０Ａは、多数の微細な被冷却流路としてのガス流路１０１が並行に形成された第１層１０２と、多数の微細な冷媒流路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。
【００２８】
そのため、第１熱交換器３０Ａにおいては、ガス流路１０１が並行に形成された第１層１０２に圧縮燃料ガスが供給されて通過し、その上下方向に配置された冷媒流路１０３が並行に形成された第２層１０４に冷媒を供給・通過させることによって圧縮燃料ガスが効率良く冷却される。
【００２９】
また、第１熱交換器３０Ａは、例えばＸ方向の横幅寸法Ｌ３、Ｙ方向の奥行き寸法Ｌ４は、それぞれ規定の寸法に設定されている。
【００３０】
図３は一体型積層構造熱交換器としての第２熱交換器３０Ｂを示す図である。図３（Ａ）（Ｂ）に示されるように、第２熱交換器３０Ｂは、前述した第１熱交換器３０Ａと同様な一体型積層構造熱交換器である。第２熱交換器３０Ｂにおいては、各ガス流路１０１の縦方向、横方向の孔寸法Ｌ５、Ｌ６（例えばＬ５＝Ｌ６＝０．５ｍｍ程度）が第１熱交換器３０Ａよりも小さく形成されているので、第１熱交換器３０Ａよりもガス流路１０１の流路抵抗が大きくなり、これによる圧力損失も高い。また、各ガス流路１０１の孔寸法が小さいことにより、圧縮燃料ガスの流速が抑制されるため、圧縮燃料ガスの冷却能力が第１熱交換器３０Ａよりも向上している。
【００３１】
すなわち、第２熱交換器３０Ｂは、夏場のように供給されるガスの温度が高い場合でも、ガス温度を所定温度まで効率良く冷却することが可能になる。尚、各流路１０１、１０３の孔寸法Ｌ５、Ｌ６は、任意の寸法に設定することが可能であり、流路抵抗と各流路１０１、１０３を流れる流量との関係から最適な寸法に設定される。また、本実施形態では、第１熱交換器３０Ａと第２熱交換器３０Ｂの冷媒流路１０３の穴の寸法（開口面積）や穴の数は同一としているが、冷媒流路１０３の穴の寸法（開口面積）や穴の数は必ずしも同一とする必要はなく、圧縮燃料ガスの冷却をどの程度行うかに基づき適宜変更してもよい。
【００３２】
〔熱交換器の変形例〕
図４は一体型積層構造熱交換器としての第２熱交換器３０Ｂに採用しうる熱交換器の変形例としての第３熱交換器３０Ｃを示す図である。図４（Ａ）（Ｂ）に示されるように、第３熱交換器３０Ｃは、前述した第１、第２熱交換器３０Ａ、３０Ｂと同様な一体型積層構造熱交換器であり、前述した第１熱交換器３０Ａに比べ第２熱交換器３０Ｂと同様に冷却能力が高められている。
【００３３】
第３熱交換器３０Ｃにおいては、各流路１０１、１０３の孔寸法Ｌ１、Ｌ２（例えばＬ１＝Ｌ２＝１．０ｍｍ程度）が第１熱交換器３０Ａと同様に形成されているが、奥行き寸法Ｌ７がＬ４の２倍に形成されているので、ガス流路（被冷却流路）１０１の長さも２倍であり、その分第１熱交換器３０Ａよりも流路抵抗が増大し、流路抵抗による圧力損失が高い。また、各ガス流路１０１の全長が第１熱交換器３０Ａの２倍であるので、流路抵抗増大により冷媒の流速が抑制されるため、圧縮燃料ガスとの熱交換による冷却能力が向上している。
【００３４】
すなわち、第３熱交換器３０Ｃは、前述した第２熱交換器３０Ｂと同様に夏場のように供給されるガスの温度が高い場合でも、ガス温度を所定温度まで効率良く冷却することが可能になる。尚、長さ寸法Ｌ７は、任意の寸法に設定することが可能であり、流路抵抗による圧力損失と各ガス流路１０１を流れる流量との関係から最適な寸法に設定される。
【００３５】
また、第３熱交換器３０Ｃの各ガス流路１０１の流路長さを第１熱交換器３０Ａの各流路１０１の流路長さの２倍としたが、これに限らず、各流路１０１の流路長さを第１熱交換器３０Ａの２倍以上としても良い。
【００３６】
本実施形態では、上記のように多数の微細なガス流路（被冷却流路）１０１が並行に形成された第１層１０２と、多数の微細な冷媒流路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（又は３０Ａ、３０Ｃ）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、両熱交換器３０Ａ、３０Ｂ（又は３０Ａ、３０Ｃ）を同時に使用して圧縮燃料ガスを冷却するようにすれば、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と共に、圧力損失の異なる熱交換器を選択することで夏場又は冬場のように供給されるガス温度が異なる場合でも冷却効率を高めながらガス供給量を増やして充填時間の短縮化を図ることが可能になる。
【００３７】
〔制御部９０が実行する制御処理〕
図５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。図５に示されるように、制御部９０は、ノズル８０が被充填タンク７２の接続口に接続された後、Ｓ１１で充填開始スイッチ９４がオンに操作されると、Ｓ１２進み、冷却装置３０の開閉弁Ｖ１、Ｖ２に開弁信号を出力して当該開閉弁Ｖ１、Ｖ２を開弁させる。これにより、ガス供給管路６１は、ノズル８０及びホース８２を介して被充填タンク７２と連通されるため、圧力センサＰＴにおいて充填前の被充填タンク７２の圧力を測定することができる。
【００３８】
次のＳ１３では、ガス温度を計測する温度センサＴＴから出力された温度検出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検出値（被充填タンク７２の圧力）の信号を読み込む。
【００３９】
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。
【００４０】
次のＳ１５では、温度センサＴＴにより検出された温度、及び圧力センサＰＴにより検出された圧力の値に基づいてガスの流量を制御するための所定の制御プログラムを読み込み、入口側の開閉弁Ｖ５及び調節弁６４を開弁させる。これで、蓄ガス器４０から圧縮された圧縮燃料ガスがガス供給管路６１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。
【００４１】
続いて、Ｓ１６に進み、温度センサＴＴにより測定されたガス温度ｔが予め設定された所定温度Ｔ１（例えば、Ｔ１＝−３０°Ｃ）未満か否かをチェックする。Ｓ１６において、ｔ＜Ｔ１の場合（ＹＥＳの場合）、供給される圧縮燃料ガスの温度が低下しているので、Ｓ１７に進み、開閉弁Ｖ１、Ｖ２の開弁状態及び開閉弁Ｖ３、Ｖ４の閉弁状態を継続するとともに、冷媒冷却器３４及び冷媒ポンプ３２を作動させる。これにより、ガス供給管路６１に供給された圧縮燃料ガスが第１熱交換器３０Ａを通過する過程で所定温度（例えば−４０°Ｃ）に冷却された後、ホース８２、ノズル８０を介して被充填タンク７２に充填される。この場合、圧縮燃料ガスは、比較的圧力損失の小さい第１熱交換器３０Ａのみに供給されるため、流量を増やすことが可能になり、その分被充填タンク７２への充填時間を短縮することが可能になる。
【００４２】
また、Ｓ１８では、調節弁６４の弁開度を制御して定圧上昇充填制御（圧力上昇率一定）を行なう。これにより、被充填タンク７２の充填圧力は、所定の圧力上昇率に制御されてガス充填が行なわれる。
【００４３】
次のＳ１９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（例えば、７０ＭＰａ）に達したか否かをチェックする。Ｓ１９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）は、上記Ｓ１７の処理に戻り、Ｓ１７〜Ｓ１９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継続する。
【００４４】
また、Ｓ１９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）は、Ｓ２０に進み、冷却装置３０の冷媒ポンプ３２、冷媒冷却器３４を停止させ、Ｓ２１で全ての弁（調節弁６４、及び開閉弁Ｖ１〜Ｖ５）を閉弁させて被充填タンク７２へのガス充填を終了する。
【００４５】
また、上記Ｓ１６において、ｔ＞Ｔ１の場合（ＮＯの場合）、供給される圧縮燃料ガスの温度が所定温度Ｔ１以上に上昇しているので、Ｓ２２に進み、温度センサＴＴにより測定されたガス温度ｔが予め設定された所定温度Ｔ１（例えば、Ｔ１＝−３０°Ｃ）以上、所定温度Ｔ２（例えば、Ｔ２＝−２０°Ｃ）未満か否かをチェックする（Ｔ１＜Ｔ２）。
【００４６】
Ｓ２２において、温度センサＴＴにより測定されたガス温度ｔがＴ１≦ｔ≦Ｔ２の場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ２３に進み、開閉弁Ｖ１、Ｖ２を閉弁させ、且つ開閉弁Ｖ３、Ｖ４に開弁信号を出力して各開閉弁Ｖ３、Ｖ４を開弁させるとともに、冷媒冷却器３４及び冷媒ポンプ３２を作動させる。これにより、ガス供給管路６１に供給された圧縮燃料ガスは、第２熱交換器３０Ｂ（又は３０Ｃ）のみに供給される。
【００４７】
そのため、圧縮燃料ガスは、第２熱交換器３０Ｂを通過する過程で所定温度（例えば−４０°Ｃ）に冷却され、ホース８２、ノズル８０を介して被充填タンク７２に充填される。この場合、圧縮燃料ガスは、比較的流路抵抗による圧力損失の大きい第２熱交換器３０Ｂにより所定温度以上（例えば−４０°Ｃ）に冷却される。そして、二つの熱交換器３０Ａ、３０Ｂ（又は３０Ｃ）に冷却された圧縮燃料ガスが合流してホース８２、ノズル８０を介して被充填タンク７２に充填されるため、被充填タンク７２に充填される圧縮燃料ガスは、所定温度（例えば、−４０°Ｃ）に保たれる。また、第２熱交換器３０Ｂ（又は３０Ｃ）における冷却能力が向上するため、冷却されたガス流量が増大させて充填時間を短縮することが可能になる。
【００４８】
この後のＳ２４では、前述したＳ１８と同様に、調節弁６４の弁開度を制御して定圧上昇充填制御（圧力上昇率一定）を行ない、Ｓ２５では、Ｓ１９と同様に圧力センサＰＴにより検出された圧力が目標圧力に達したときは、Ｓ２０に進み、冷却装置３０の冷媒ポンプ３２、冷媒冷却器３４を停止させ、Ｓ２１で全ての弁（調節弁６４、及び開閉弁Ｖ１〜Ｖ５）を閉弁させて被充填タンク７２へのガス充填を終了する。
【００４９】
また、上記Ｓ２２において、温度センサＴＴにより測定されたガス温度ｔがＴ１≦ｔ≦Ｔ２でない場合（ＮＯの場合）、Ｓ２６に進み、温度センサＴＴにより測定されたガス温度ｔがｔ＞Ｔ２であると判定する。
【００５０】
次のＳ２７では、開閉弁Ｖ１〜Ｖ４に開弁信号を出力して各開閉弁Ｖ１〜Ｖ４を開弁させるとともに、冷媒冷却器３４及び冷媒ポンプ３２を作動させる。これにより、ガス供給管路６１に供給された圧縮燃料ガスは、第１熱交換器３０Ａ及び第２熱交換器３０Ｂ（又は３０Ｃ）に供給される。
【００５１】
そのため、熱交換器３０Ａ、３０Ｂを通過する過程で所定温度（例えば−４０°Ｃ）に冷却された圧縮燃料ガスが、ホース８２、ノズル８０を介して被充填タンク７２に充填される。この場合、圧縮燃料ガスは、比較的圧力損失の小さい第１熱交換器３０Ａにより所定温度以下（例えば−３５°Ｃ）に冷却され、且つ比較的流路抵抗による圧力損失の大きい第２熱交換器３０Ｂにより所定温度以上（例えば−４５°Ｃ）に冷却される。そして、二つの熱交換器３０Ａ、３０Ｂ（又は３０Ｃ）に冷却された圧縮燃料ガスが合流してホース８２、ノズル８０を介して被充填タンク７２に充填されるため、被充填タンク７２に充填される圧縮燃料ガスは、所定温度（例えば、−４０°Ｃ）に保たれる。また、二つの熱交換器３０Ａ、３０Ｂ（又は３０Ｃ）の流路面積の合計が一つのものよりも増大するため、冷却されたガス流量が増大して充填時間を短縮することが可能になる。
【００５２】
この後のＳ２８では、前述したＳ１８と同様に、調節弁６４の弁開度を制御して定圧上昇充填制御（圧力上昇率一定）を行ない、続いてＳ２９では、Ｓ１９と同様に圧力センサＰＴにより検出された圧力が目標圧力に達したときは、Ｓ２０に進み、冷却装置３０の冷媒ポンプ３２、冷媒冷却器３４を停止させ、Ｓ２１で全ての弁（調節弁６４、及び開閉弁Ｖ１〜Ｖ５）を閉弁させて被充填タンク７２へのガス充填を終了する。
【００５３】
上記実施形態では、２台の熱交換器を並列に接続した構成例について説明したが、これに限らず、例えば２台以上の熱交換器を並列に配置しても良い。
【００５４】
また、上記実施形態では、圧縮燃料ガスの温度を計測する温度センサＴＴは熱交換器３０Ａ、３０Ｂ（または３０Ｃ）よりも上流側、即ち、熱交換器３０Ａ、３０Ｂ（または３０Ｃ）で冷却される前の圧縮燃料ガスの温度を計測しているが、温度センサＴＴにより計測する温度は熱交換器３０Ａ、３０Ｂ（または３０Ｃ）よりも下流側、即ち、熱交換器３０Ａ、３０Ｂ（または３０Ｃ）で冷却された後の圧縮燃料ガスの温度を計測するようにしてもよく、この場合には、温度センサＴＴにより計測された温度が所定温度以上の場合には、熱交換器３０Ｂ（または３０Ｃ）で圧縮燃料ガスを冷却するように圧縮燃料ガスの流路を切替え、また、温度センサＴＴにより計測された温度が所定温度未満の場合には熱交換器３０Ａで圧縮燃料ガスを冷却するように圧縮燃料ガスの流路を切替える様にすればよい。また、温度センサＴＴは圧縮燃料ガスの温度を直接計測するようになっているが、これに限らず、例えば、周囲の気温を計測することにより、圧縮燃料ガスの温度を間接的に計測するようにしてもよい。
【００５５】
また、上記実施形態では、熱交換器３０Ａと熱交換器３０Ｂとの冷却性能（被冷却流路の流路抵抗）の異なる熱交換器を使用しているが、これに代えて、熱交換器３０Ａは使用せずに熱交換器３０Ｂと熱交換器３０Ｃとを使用して圧縮燃料ガスを冷却するようにしてもよく、この場合には、熱交換器３０の被冷却流路１０１の穴の面積と流路長さを適宜調整して熱交換器自体の冷却能力を異ならせるようにすればよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、温度センサＴＴにより検出された温度に基づいて、開閉弁Ｖ１〜Ｖ４を開閉制御して自動的に使用する熱交換器３０Ａ，３０Ｂ（または３０Ｃ）が決定されるように構成しているが、作業者がその場の状況に応じて開閉弁Ｖ１〜Ｖ４を手動操作することにより、使用する熱交換器３０Ａ，３０Ｂ（または３０Ｃ）を選択して使用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
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
３０Ｃ  第３熱交換器
３２  冷媒ポンプ
３４  冷媒冷却器
３６  冷媒用管路
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
６３  流量計
６４  調節弁
６７，６８  分岐管路
７２  被充填タンク
８０  ノズル
９０  制御部（制御手段）
９４  充填開始スイッチ
９６  充填停止スイッチ
１０１  ガス流路（被冷却流路）
１０２  第１層
１０３  冷媒流路
１０４  第２層
ＰＴ  圧力センサ
ＴＴ  温度センサ（温度検出器）
Ｖ１〜Ｖ４  開閉弁（切替手段）
Ｖ５  開閉弁
【図１】
2015197134.tif 000003
【図２】
2015197134.tif 000004
【図３】
2015197134.tif 000005
【図４】
2015197134.tif 000006
【図５】
2015197134.tif 000007