(57)【要約】【課題】高圧ガス充填の各機器の状態を遠隔地において把握できる高圧ガス充填におけるデータ収集システムを提供する。【解決手段】高圧ガスに圧縮する圧縮機２３を有する圧縮装置２１及び圧縮装置２１で圧縮された高圧ガスを貯留するガスタンク２８を有する蓄ガス器２２からなるガス供給タンク１１と、ガス供給タンク１１から供給される高圧ガスを流量調整弁により流量を調整し流量計により流量を測定して車両１３に搭載した燃料タンク１４へ充填する高圧ガス充填装置１２と、ガス供給タンク１１、高圧ガス充填装置１２あるいは車両の燃料タンク１４に設けた圧力計及び温度計を含む計測器からのデータ、高圧ガス充填装置１２に設けた入力手段で読込まれまたは設定手段で設定されたデータを受信し各機器を監視するとともにデータを集計整理して通信ネットワーク１６を介して機器管理あるいは保守管理の端末へ送信する監視装置１５とを備える。【選択図】　　　図１
2004019855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の燃料となるガスを高圧ガスに圧縮する圧縮機を有する圧縮装置及びこの圧縮装置で圧縮された高圧ガスを貯留するガスタンクを有する蓄ガス器からなるガス供給タンクと、前記ガス供給タンクから供給される高圧ガスを流量調整弁により流量を調整するとともに流量計により流量を測定して車両に搭載した燃料タンクへ充填する高圧ガス充填装置と、前記ガス供給タンク、高圧ガス充填装置あるいは車両の燃料タンクに設けた圧力計及び温度計を含む計測器からのデータ、前記高圧ガス充填装置に設けた入力手段で読込まれまたは設定手段で設定されたデータを受信し各機器を監視するとともにデータを集計整理して通信ネットワークを介して機器管理あるいは保守管理の端末へ送信する監視装置とを備えたことを特徴とする高圧ガス充填におけるデータ収集システム。
【請求項２】
前記監視装置は、前記ガス供給タンク、高圧ガス充填装置及び車両側から送信されてくるデータを充填開始から終了するまでの間、一定時間間隔で受信して充填稼働データとして集計する手段を備えることを特徴とする請求項１記載の高圧ガス充填におけるデータ収集システム。
【請求項３】
前記監視装置は、前記ガス供給タンク、高圧ガス充填装置及び車両側から送信されてくるデータを受信して１回の充填の前後における充填量、充填温度、充填圧力を含む日毎の充填集計データとして集計する手段を備えることを特徴とする請求項１記載の高圧ガス充填におけるデータ収集システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の燃料となる天然ガスあるいは水素ガス等の高圧ガスを供給する高圧ガス充填における各種データを収集するデータ収集システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、天然ガスを燃料とする車両には、高圧ガス充填装置により天然ガスを圧縮した高圧ガスとして充填している。また、近年では、水素ガスを燃料とする車両の開発が進められており、そのための高圧水素ガスを充填する装置の開発も注目されている。この種の天然ガスや水素ガスは、所定圧以上に昇圧された高圧ガスとして、一旦ガスタンクに貯めておき、充填するときガスタンクに貯められたガス圧を利用して高圧ガス充填装置を介して車両に搭載されている燃料タンクに充填している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
高圧ガス充填装置によるガスの供給は、ガス差圧を利用して充填するため、ガス圧の変化により体積の急変が発生し、急激な温度変化を生じ、配管、機器等の損傷を招くおそれがあった。そのため、それぞれの機器の稼働状況、保守状況を把握あるいは監視するためには、ガスタンク、高圧ガス充填装置、そして車両の燃料タンク等の各機器における圧力、温度あるいは充填量等を把握する必要があった。しかし、従来はそれぞれの機器が独立に設けられており個別に状況を把握することができたが、同期させてリアルタイムに把握することができず、また遠隔地において機器管理あるいは保守管理のためのデータを正確に把握することが困難であった。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、高圧ガス充填の各機器の相互データを共有化することにより高精度の制御が可能になり、相互の監視ができ、その状態を遠隔地において把握できる高圧ガス充填におけるデータ収集システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明にあっては、車両の燃料となるガスを高圧ガスに圧縮する圧縮機を有する圧縮装置及びこの圧縮装置で圧縮された高圧ガスを貯留するガスタンクを有する蓄ガス器からなるガス供給タンクと、前記ガス供給タンクから供給される高圧ガスを流量調整弁により流量を調整するとともに流量計により流量を測定して車両に搭載した燃料タンクへ充填する高圧ガス充填装置と、前記ガス供給タンク、高圧ガス充填装置あるいは車両の燃料タンクに設けた圧力計及び温度計を含む計測器からのデータ、前記高圧ガス充填装置に設けた入力手段で読込まれまたは設定手段で設定されたデータを受信し各機器を監視するとともにデータを集計整理して通信ネットワークを介して機器管理あるいは保守管理の端末へ送信する監視装置とを備えたことを特徴とするものである。高圧ガス充填の各機器の相互データを共有化することにより高精度の制御が可能になり、相互の監視ができ、その状態を遠隔地において把握できる。
【０００６】
請求項２に記載の発明にあっては、前記監視装置は、前記ガス供給タンク、高圧ガス充填装置及び車両側から送信されてくるデータを充填開始から終了するまでの間、一定時間間隔で受信して充填稼働データとして集計する手段を備えることを特徴とするものである。遠隔地の端末において充填稼働データを把握することができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明にあっては、前記監視装置は、前記ガス供給タンク、高圧ガス充填装置及び車両側から送信されてくるデータを受信して１回の充填の前後における充填量、充填温度、充填圧力を含む日毎の充填集計データとして集計する手段を備えることを特徴とするものである。遠隔地の端末において日毎の充填集計データを把握することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の一実施形態により具体的に説明する。図１〜図３は本発明実施形態の高圧ガス充填におけるデータ収集システムを説明する図であり、図１はデータ収集システムの構成を説明する図、図２は充填稼働データを説明する図、図３は充填集計データを説明する図である。
【０００９】
これらの図において、本実施形態の高圧ガス充填におけるデータ収集システム１０は、例えば、天然ガスあるいは水素ガスを所定の高圧ガスとして供給するガス供給タンク１１と、このガス供給タンク１１から供給される高圧ガスの流量を計測しつつ差圧を利用して車両１３に搭載された燃料タンク１４へ供給する高圧ガス充填装置１２と、ガス供給タンク１１、高圧ガス充填装置１２及び車両１３側の燃料タンク１４に設けられた各種の圧力、温度あるいは流量等の計測器で計測されたデータ、あるいはカードリーダ４０等の入力手段で読込まれたり操作パネル３９等の設定手段で設定されたデータ等を受信し、各機器を統括して監視するとともに、保守管理あるいは機器管理に必要なデータを通信ネットワーク１６を介して遠隔地にあるメンテナンス会社の保守データ端末１７、機器管理会社（本社）の機器管理データ端末１８及び機器管理会社（支店）の機器管理データ端末１９へ送信する監視装置１５とから構成されている。
【００１０】
ガス供給タンク１１は、外部から供給される天然ガスあるいは水素ガス等のガスを高圧ガスにする圧縮装置２１と、この圧縮装置２１で圧縮された高圧ガスを貯留する蓄ガス器２２とから構成されている。圧縮装置２１は、配管で外部から供給されるガスを圧縮する圧縮機２３と、この圧縮機２３の供給口側に設けられた圧力計２４と、圧縮機２３の温度を計測する温度計２５と、圧縮機２３の出口側の配管に設けられた遮断弁２６と、圧力計２４及び温度計２５で計測されるデータを受信するとともに後に詳細に説明する高圧ガス充填装置１１及び蓄ガス器２２との間でデータ送受信を行い、圧縮機２３の動作を制御し、遮断弁２６の開閉を制御し、また必要なデータを監視装置１５へ送信する圧縮機制御装置２７とを備えている。蓄ガス器２２は、高圧ガスを貯めるガスタンク２８と、このガスタンク２８への配管に設けられた圧力計２９及び温度計３０と、この圧力計２９及び温度計３０のデータを受信するとともに圧縮機制御装置２７との間でデータ送受信する蓄ガス制御装置３１とを備えている。
【００１１】
高圧ガス充填装置１２は、ガス供給タンク１１から供給される高圧ガスの配管に接続され、ガスタンク２８に貯められた高圧ガスを差圧を利用して車両１３に搭載された燃料タンク１４へ充填するための装置であり、そのガスタンク２８へ連通する配管に、遮断弁３２と、流量計３３と、流量調整弁３４と、遮断弁３５と、圧力計３６と、温度計３７とが順次設けられ、この温度計３７が設けられた配管に先端に充填ノズル３８を有するホースが接続されている。流量調整弁３４は、弁の開度の割合を連続的に変化させることができる弁であり、流量計３３は、例えば、ガスの重量を測定するものであり、後に説明するように、この測定した重量に基づいて０℃、１気圧における流量であるノルマルｍ３（Ｎｍ３）に変換される。また、高圧ガス充填装置１２は、充填開始前にガス充填量を予め設定したり充填開始等を指示するためにの操作パネル３９と、顧客を識別する識別コード（ＩＤ番号）を読取るためのカードリーダ４０と、カードリーダ４０や操作パネル３９のデータ、圧縮機制御装置２７や車両側制御装置４４から送信されてくるデータ、あるいは圧力計３６や温度計３７で計測されたデータに基づいて遮断弁３２、流量調整弁３４及び遮断弁３５の開閉を制御し、流量計３３で計測されるガス重量を０℃、１気圧における流量（Ｎｍ３）に換算し、かつ各種のデータを圧縮機制御装置２７を介して監視装置１５へ送信する充填制御装置４１とを備えている。
【００１２】
車両１３は、天然ガスや水素ガスを燃料とするものであり、充填ノズル３８に接続される接続口１４ａを有するガスを貯める燃料タンク１４が搭載され、その燃料タンク１４には内部圧力を計測する圧力計４２と温度を計測する温度計４３が設けられ、かつ圧力計４２及び温度計４３で計測されたデータを受信し充填制御装置４１へ送信する車両側制御装置４４を備えている。
【００１３】
監視装置１５は、ガス供給タンク１１、高圧ガス充填装置１２及び車両１３側から送信されてくるデータを受信して各機器を監視し、所定のデータを通信ネットワーク１６を介して保守データ端末１７、機器管理データ端末１８及び１９へ送信するもので、所定の手段を備えるコンピュータシステムで構成されている。すなわち、監視装置１５は、例えば、各機器において充填動作が行われているとき、その稼働状況に関するデータを判別して集計する稼働状況判別手段４６と、保守に必要なデータを判別して集計する保守状況判別手段４７と、各機器から送信されてくるデータの発生日時を計数する計時手段４８と、各機器の異常を判別して報知する報知手段４９と、各機器から送信されてくるデータを稼働状況判別手段４６及び保守状況判別手段４８の集計の基づいて計時手段４８で計数される時刻に対応させてデータを一時的に記憶する記憶手段５０と、各機器から送信されてくるデータを受信したり、記憶手段５０に記録されたデータを、例えば、一定時間毎あるいは一定量データ毎に、通信ネットワーク１６を介して端末１７、１８及び１９側へ送信し、また逆に端末１７、１８及び１９から送信されてくるデータを受信する送受信手段５１とを備えている。
【００１４】
次に、上記構成のデータ収集システム１０の動作を具体的に説明する。
【００１５】
まず、ガス供給タンク１１においては、圧縮装置２１の圧縮機制御装置２７がガスタンク２８に貯められたガスの圧力及び温度に関するデータを蓄ガス制御装置３１から受信し、例えば、圧力が低下し貯められたガス量が少なくなったと判断したときには、遮断弁２６を開くとともに圧縮機２３を駆動して圧縮ガスをガスタンク２８に供給し、ガスタンク２８の圧力が一定値に保たれるように制御する。したがって、ガス供給タンク１１のガス圧は、一定の値に保たれている。次に、高圧ガス充填装置１２において車両１３にガスを充填するときには、充填ノズル３８を車両１３の接続口１４ａに接続し、続いて充填制御装置４１が、カードリーダ４０により読取った顧客のＩＤ番号、操作パネル３９により設定された充填に関する、例えば、充填終了設定圧力及び開始スイッチの信号を受信したとき、遮断弁３２，３５を開くとともに流量調整弁３４の開度を制御することで、ガスタンク２８に貯められた高圧ガスが差圧により燃料タンク１４へ充填が開始される。このガス充填の開始とともに充填制御装置４１は、圧力計３６および温度計３７で計測される充填圧力及び充填温度のデータ、車両側制御装置４４から送信される圧力計４２及び温度計４３で計測される車両圧力及び車両温度のデータを受信し、同時に流量計３４で計測したガスの重量を０℃、１気圧における流量（Ｎｍ３）に換算する。また、充填制御装置４１は、圧力計３６，４２及び温度計３７，４３で計測されるデータに基づいて、流量調整弁３４の開度を制御する。例えば、充填初期には開度（％）を連続的に上昇させるが、その後は開閉を繰り返すよう制御し、充填設定終了圧力に達したとき、流量調整弁３４及び遮断弁３２，３５を閉じることでガス充填が終了する。
【００１６】
ガス供給タンク１１、高圧ガス充填装置１２及び車両１３側で計測されたデータ、設定あるいは読取られたデータ等は、例えば、圧縮機制御装置２７に集められ、監視装置１５へ送信される。この監視装置１５では、受信するデータを計時手段４８により発生時刻に対応させ、例えば、保守状況判別手段４７あるいは稼働状況判断手段４６が充填稼働データを保守に必要なデータとして集計し記憶手段５０に記憶する。例えば、充填稼働データとしては、図２に示すように、充填年月日が「２００２年５月１５日」、顧客の識別番号（ＩＤ番号）が「１２３４」、使用ノズルが「１」、充填設定圧力が「２５．０メガパスカル（ＭＰａ）」で、充填開始時刻「１０時１２分００秒」に、充填量が「０．００Ｎｍ３」、流量調整弁開度が「０．０％」、圧力計２９によるガスタンク供給圧力が「３８．０ＭＰａ」、圧力計３６による充填圧力が「５．５ＭＰａ」、圧力計４２による車両側圧力が「５．０ＭＰａ」、温度計３７による充填温度が「２５℃」、温度計４３による車両温度が「３８℃」、続いて「１０時１２分０１秒」に、同様の充填量が「０．０１Ｎｍ３」、流量調整弁開度が「２０．０％」、ガスタンク供給圧力が「３８．０ＭＰａ」、充填圧力が「５．５ＭＰａ」、車両側圧力が「５．０ＭＰａ」、充填温度が「２６℃」、車両温度が「４０℃」、等のように整理されて記憶手段５０に記録される。また、監視装置１５では、受信するデータを計時手段４８により発生時刻に対応させ、保守状況判別手段４７あるいは稼働状況判断手段４６が充填稼働データを日計として充填集計データとして集計し記憶手段５０に記憶する。例えば、充填集計データ（日計）としては、図３に示すように、充填年月日が「２００２年５月１５日」において、最初の顧客の識別番号（ＩＤ番号）が「１２３４」、使用ノズルが「１」、充填設定圧力が「２５．０ＭＰａ」で、充填前の充填圧力が「５．５ＭＰａ」、車両側圧力が「５．０ＭＰａ」、充填温度が「２５℃」、車両温度が「３８℃」、充填後の充填量が「１２．３４Ｎｍ３」、充填圧力が「２４．８ＭＰａ」、車両側圧力が「２４．５ＭＰａ」、充填温度が「３８℃」、車両温度が「３８℃」、次の顧客の識別番号（ＩＤ番号）が「２３４５」、使用ノズルが「２」、充填設定圧力が「３５．０ＭＰａ」で、充填前の充填圧力が「１０．５ＭＰａ」、車両側圧力が「１０．０ＭＰａ」、充填温度が「３０℃」、車両温度が「３５℃」、充填後の充填量が「１９．９８Ｎｍ３」、充填圧力が「３５．２ＭＰａ」、車両側圧力が「３４．８ＭＰａ」、充填温度が「５０℃」、車両温度が「６５℃」、等のように整理されて記憶手段５０に記録される。次に、監視装置１５は、記憶手段５０に、図２および図３に示したようなデータが記憶され、そのデータ量が一定の値になったとき、あるいは一定時間毎に、送受信手段５１が通信ネットワーク１６を介して必要なデータを端末１７，１８または１９へ送信する。例えば、充填稼働データは、稼働中の状況を保守のために把握する必要性から保守データ端末１７へ送信され、同時に各機器の稼働状況を把握するため機器管理会社（支店）の機器管理データ端末１９へ送信される。また、充填集計データ（日計）は、顧客や充填量等の日計を把握するため、機器管理会社（本社）の機器管理データ端末１８へ送信される。なお、監視装置１５は、各機器から受信したデータを判断して報知する必要と判断したとき、あるいは端末１７、１８あるいは１９からの指示に基づいて報知する必要があると判断したときには、報知手段４９により報知が行われる。
【００１７】
上記構成の高圧ガス充填におけるデータ収集システム１０では、ガス供給タンク１１、高圧ガス充填装置１２及び車両１３側に設けたガス充填の稼働状況を把握するために必要な各種の計測器で計測されるデータ、顧客や使用機器あるいは設定データを監視装置１５で受信し、通信ネットワーク１６を介して端末１７、１８及び１９へ自動的に送信することで、高圧ガス充填の各機器の相互データを共有化することにより高精度の制御が可能になり、相互の監視ができ、その状態を遠隔地において把握することができる。
【００１８】
なお、上記実施形態において、圧縮機制御装置２７にデータが集められ監視装置１５にデータを送信している例を説明したが、それぞれ個別にデータを送信することもできる。また、監視装置１５で受信するデータは、少なくともガス充填の際の機器管理あるいは保守状況を把握するために必要なものであればよく、またそのデータの集計整理も充填稼働データや充填集計データ（日計）は一例であり、実施形態に限定されない。さらに、データ種類に関しても機器管理あるいは保守状況を把握する必要がある端末に送信すればよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の高圧ガス充填におけるデータ収集システムは、車両の燃料となるガスを高圧ガスに圧縮する圧縮機を有する圧縮装置及びこの圧縮装置で圧縮された高圧ガスを貯留するガスタンクを有する蓄ガス器からなるガス供給タンクと、ガス供給タンクから供給される高圧ガスを流量調整弁により流量を調整するとともに流量計により流量を測定して車両に搭載した燃料タンクへ充填する高圧ガス充填装置と、ガス供給タンク、高圧ガス充填装置あるいは車両の燃料タンクに設けた圧力計及び温度計を含む計測器からのデータ、高圧ガス充填装置に設けた入力手段で読込まれまたは設定手段で設定されたデータを受信し各機器を監視するとともにデータを集計整理して通信ネットワークを介して機器管理あるいは保守管理の端末へ送信する監視装置とを備えたことで、高圧ガス充填の相互データを共有化することにより高精度の制御が可能になり、相互の監視ができ、その各機器の状態を遠隔地において把握できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態の高圧ガス充填におけるデータ収集システムを説明する図である。
【図２】本発明実施形態の充填稼働データを説明する図である。
【図３】本発明実施形態の充填集計データを説明する図である。
【符号の説明】
１０　データ収集システム
１１　ガス供給タンク
１２　高圧ガス充填装置
１３　車両
１４　燃料タンク
１４ａ　接続口
１５　監視装置
１６　通信ネットワーク
１７　保守データ端末
１８　機器管理データ端末
１９　機器管理データ端末
２１　圧縮装置
２２　蓄ガス器
２３　圧縮機
２４　圧力計
２５　温度計
２６　遮断弁
２７　圧縮機制御装置
２８　ガスタンク
２９　圧力計
３０　温度計
３１　蓄ガス制御装置
３２　遮断弁
３３　流量計
３４　流量調整弁
３５　遮断弁
３６　圧力計
３７　温度計
３８　充填ノズル
３９　操作パネル
４０　カードリーダ
４１　充填制御装置
４２　圧力計
４３　温度計
４４　車両側制御装置
４６　稼働状況判別手段
４７　保守状況判別手段
４８　計時手段
４９　報知手段
５０　記憶手段
５１　送受信手段
【図１】
2004019855.tif 000003
【図２】
2004019855.tif 000004
【図３】
2004019855.tif 000005