(57)【要約】【課題】  作業時間及びコストを低減しつつ、ガスタンクの温度上昇を抑えて規定量のガスを充填できるガスタンクの搭載構造、ガス充填方法、及びガス充填設備を提供する。【解決手段】  車両１００は、車体のフレーム２に吊設されたガスタンク３，３を備えており、それらの周囲の空間Ｖは、液体冷媒Ｒを含む冷媒容器４２が遊挿可能なように下方に開放して画成されている。まず、ガスステーション４の停止区域Ｇに車両１００を載置し、容器収納部４１内から冷媒容器４２を上昇させてガスタンク３，３を液体冷媒Ｒ中に浸漬させる。その状態で、ガスタンク３，３内に燃料ガスを加圧充填する。【選択図】  図３
2005233295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、常圧に比して圧力が高められた燃料ガスが充填され、且つ、該車両のフレームに吊設されたガスタンクと、
前記ガスタンクの周囲に画成されており、該車両の下方に向かって開放された空間と、
を備えるガスタンク搭載構造。
【請求項２】
前記空間は、前記ガスタンクの少なくとも一部が内部に収容され且つ内部に冷媒を有する冷媒容器が遊挿可能に形成されたものである、
請求項１記載のガスタンク搭載構造。
【請求項３】
前記空間は、前記ガスタンクの少なくとも一部に対して冷媒が送給されるように該冷媒が流通可能に形成されたものである、
請求項１記載のガスタンク搭載構造。
【請求項４】
前記車両が燃料電池を備えており、
前記冷媒が前記燃料電池の運転によって生じた生成水であり、
前記ガスタンクの少なくとも一部に前記生成水を送給するように設けられた生成水送給部を更に備える、
請求項３記載のガスタンクの搭載構造。
【請求項５】
前記ガスタンク表面の少なくとも一部を覆うように設けられており、且つ、前記冷媒を保持する構造体を更に備える、
請求項３記載のガスタンクの搭載構造。
【請求項６】
前記ガスタンクは、上下方向に移動自在に設けられたものである、
請求項１記載のガスタンク搭載構造。
【請求項７】
車両のフレームに吊設されたガスタンクの周囲に画成された空間に、内部に冷媒を有する冷媒容器を遊挿し、該ガスタンクの少なくとも一部を該冷媒と接触させる第１工程と、
前記第１工程を実施している時に、常圧に比して圧力が高められた燃料ガスを前記ガスタンク内に充填する第２工程と、
を備えるガス充填方法。
【請求項８】
車両のフレームに吊設されたガスタンクの周囲に画成された空間に冷媒を送給し、該ガスタンクの少なくとも一部を該冷媒と接触させる第３工程と、
前記第３工程を実施している時に、常圧に比して圧力が高められた燃料ガスを前記ガスタンク内に充填する第４工程と、
を備えるガス充填方法。
【請求項９】
車両のフレームに吊設されたガスタンクの周囲に画成された空間を通して、該ガスタンクの少なくとも一部が該車両よりも下方に位置するように該ガスタンクを移動させる第５工程と、
前記ガスタンクの少なくとも一部を冷媒と接触させる第６工程と、
前記第６工程を実施している時に、常圧に比して圧力が高められた燃料ガスを前記ガスタンク内に充填する第７工程と、
を備えるガス充填方法。
【請求項１０】
請求項２記載のガスタンク搭載構造を有する車両が載置される支持部と、
前記支持部において前記車両に搭載された前記ガスタンクの下端レベルよりも下方に設けられた凹部と、
内部に冷媒を有し、上方に開放されており、且つ、前記凹部内と前記下端レベルよりも高い所定位置との間を移動自在に設けられた冷媒容器と、
を備えるガス充填設備。
【請求項１１】
請求項３〜５のいずれか一項に記載のガスタンク搭載構造を有する車両が載置される支持部と、
前記支持部において前記車両に搭載された前記ガスタンクの下端レベルよりも鉛直下方に設けられており、且つ、上方に向かって冷媒を送給する冷媒送給部と、
を備えるガス充填設備。
【請求項１２】
請求項６記載のガスタンク搭載構造を有する車両が載置される支持部と、
前記支持部に設けられており、且つ、内部に冷媒を有する凹部と、
を備えるガス充填設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素（Ｈ2）ガスや天然ガス等の燃料ガスを貯蔵するガスタンクを車両へ搭載するためのガスタンク搭載構造、そのガスタンクへのガス充填方法、及びガス充填を行うためのガス充填設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池自動車や天然ガス自動車には、燃料ガスとしての水素ガスや天然ガスが高圧充填されるガスタンクが搭載される。燃料ガスをタンクに加圧充填する際には、通常、燃料ガスの断熱圧縮によって温度が上昇し、それに伴ってガスタンクの内圧が変化してしまう。こうなると熱膨張によって規定量の燃料ガスを充填することが困難となるので、これを克服すべく種々のガス充填方法が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ボンベ（ガスタンクに相当）にガスを充填するためのガス充填配管と、そのボンベを設置するためのボンベ設置部等の充填用機器とを備えており、そのボンベ設置部にボンベを冷却するための冷媒が流れる冷却流路が設けられたボンベ冷却機能付充填装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２４８７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の充填装置を用いて、自動車のガスタンクのような車載タンクへ燃料ガスを充填しようとすると、ガス充填を行うたびにガスタンクを車両から取り外し、ガス充填を終えた後、再び車両へ取り付ける必要がある。これでは作業時間が長くなると共に、作業工数が増えてコストの増大を招いてしまう。また、断熱圧縮を緩和して温度上昇を抑えるべく、長時間かけて燃料ガスをガスタンクに充填する方法も考えられる。しかし、将来的にガスステーション等のガス充填設備において、現在のガソリン燃料の給油時間並みのガス充填時間を実現することが望まれるところ、そのような長時間のガス充填は非現実的である。
【０００５】
そこで、本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、車両に搭載されたガスタンクへ燃料ガスを充填する際に、作業時間及びコストを低減しつつ、ガスタンクの温度上昇を抑えて規定量のガスを短時間で充填できるガスタンク搭載構造、ガス充填方法、及びガス充填設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明によるガスタンクの搭載構造は、車両に搭載され、常圧に比して圧力が高められた燃料ガスが充填され、且つ、車両のフレームに吊設されたガスタンクと、ガスタンクの周囲に画成されており、車両の下方に向かって開放された空間とを備える。
【０００７】
このような構造においては、下方に向かって開放された空間がガスタンクの周囲に画成されており、そのガスタンクは車両のフレームに吊持されているので、ガスタンクを車両から取り外さなくても、車両の下方からガスタンクに対して冷媒を供給し、ガスタンク（の表面）に冷媒を接触せしめることができる。この状態でガスタンク内に燃料ガスが加圧充填されると、通常は断熱圧縮によって発熱し燃料ガスひいてはガスタンクの温度が上昇し得るが、本発明では、そのような熱がガスタンクから冷媒へ伝導するので、ガスタンク及びその内部の燃料ガスが冷却され、不都合な温度上昇が抑えられる。
【０００８】
より具体的には、ガスタンクの周囲に画成された空間が、ガスタンクの少なくとも一部、より好ましくは大部分、特に好ましくは全部が内部に収容され、且つ、内部に冷媒を有する冷媒容器が遊挿可能に形成されたものであると好適である。この場合、冷媒容器に含まれる冷媒としては、例えば水道水、河川水、雨水、海水といった‘水’、他の水系溶媒、場合によっては有機系溶媒等の液体冷媒が好ましい。
【０００９】
このようにすれば、車載されたガスタンクを動かすことなく、フレームに吊設されたガスタンクの周囲に画成された空間に冷媒容器を遊挿することによって、ガスタンクを冷媒容器に収容してその内部に含まれる冷媒とガスタンク（の表面）とを簡易に接触せしめることができる。
【００１０】
或いは、ガスタンクの周囲に画成された空間が、ガスタンクの少なくとも一部に対して冷媒が送給されるようにその冷媒が流通可能に形成されたものであっても好適である。この場合の冷媒としては、上述したような液体冷媒の他に、空気や不活性ガス等の気体冷媒が好ましい。
【００１１】
このような構成にしても、車載されたガスタンクを動かすことなく、フレームに吊設されたガスタンクの周囲に画成された空間に冷媒を直接送給することによって、ガスタンク（の表面）をその冷媒に簡易に接触せしめることができる。
【００１２】
このとき、車両が燃料電池を備えており（つまり燃料電池車である）、冷媒が燃料電池の運転によって生じた生成水であり、ガスタンクの少なくとも一部にその生成水を送給するように設けられた生成水送給部を更に備えるとより好ましい。こうすることにより、燃料電池での反応生成物である‘水’が有効に利用される。
【００１３】
さらに、ガスタンク表面の少なくとも一部を覆うように設けられており、且つ、冷媒を保持する構造体を更に備えると一層好ましい。構造体としては、冷媒の保持性（吸収性）を有していれば、その材料は特に制限されず、例えば、織布や不織布等の繊維、多孔性材料、高分子吸収体材料等が挙げられる。殊に、冷媒として例えば液体冷媒を用いる場合、その吸液性に優れるものを用いると、ガスタンクに接触する冷媒量が増大され、且つ、接触効率が高められるので、ガスタンク及びその内部の燃料ガスの冷却効率が向上される。
【００１４】
このとき、構造体に液体冷媒を保持させた状態で、ガスタンクの周囲に画成された空間を通して構造体に向かって気体冷媒が送給されるように構成すると更に一層好ましい。こうすれば、気体の送給によって液体冷媒の気化が一段と促進され、冷却性能が格別に向上される。この場合、構造体としては、吸液性及び通気性の両特性に優れるものが好適である。
【００１５】
或いは、ガスタンクが上下方向に移動自在に設けられたものであってもよい。すなわち、ガスタンクがフレームに保持された状態を維持しつつ、上下方向に移動するように設けられていてもよい。このような構成では、ガスタンクをその周囲に画成された空間を通して車両よりも下方に移動させてガスタンクを車両の外部へ取り出すことができるので、その状態でガスタンクに冷媒を接触させ易くなる。
【００１６】
また、本発明によるガス充填方法は、本発明のガスタンクの搭載構造を有する車両に対して有効な方法であり、車体フレームに吊設されたガスタンクの周囲に画成された空間に、内部に冷媒を有する冷媒容器を遊挿し、そのガスタンクの少なくとも一部、好ましくは大部分、より好ましくは全部をその冷媒と接触させる第１工程と、その第１工程を実施している時に、常圧に比して圧力が高められた燃料ガスをガスタンク内に充填する第２工程とを備える。
【００１７】
或いは、本発明によるガス充填方法は、車体フレームに吊設されたガスタンクの周囲に画成された空間に冷媒を送給し、ガスタンクの少なくとも一部、好ましくは大部分、より好ましくは全部を冷媒と接触させる第３工程と、その第３工程を実施している時に、常圧に比して圧力が高められた燃料ガスをガスタンク内に充填する第４工程とを備えてもよい。特に、第３工程において、冷媒として水等の液体冷媒と空気等の気体冷媒とを用い、ガスタンクに液体冷媒を送給又はその周囲に保持しながら、同時に気体冷媒をガスタンクに向かって送給するようにするとより好適である。
【００１８】
或いは、本発明によるガス充填方法は、車両のフレームに吊設されたガスタンクの周囲に画成された空間を通して、そのガスタンクの少なくとも一部、好ましくは大部分、より好ましくは全部が車両よりも下方に位置するようにガスタンクを移動させる第５工程と、ガスタンクの少なくとも一部を冷媒と接触させる第６工程と、その第６工程を実施している時に、常圧に比して圧力が高められた燃料ガスをガスタンク内に充填する第７工程とを備えてもよい。
【００１９】
また、本発明によるガス充填設備（ガスステーション）は、本発明のガスタンク搭載構造を有する車両に対して有効なものであり、本発明の車両が載置される支持部と、その支持部において車両に搭載されたガスタンクの下端レベルよりも下方に設けられた凹部と、内部に冷媒を有し、上方に開放されており、且つ、凹部内と上記下端レベルよりも高い所定位置との間を移動自在に設けられた冷媒容器とを備える。
【００２０】
このようなガス充填設備では、車両が支持部におけるガス充填位置に載置されると、その車体に搭載されたガスタンクの下方に設けられた凹部内から、内部に冷媒を有する冷媒容器が任意の駆動手段によって上方に移動してくる。冷媒容器は上方に向かって開放されており、車両がその冷媒容器が遊挿される空間を有していると、ガスタンクの少なくとも一部が冷媒容器内に収容される。これにより、冷媒がガスタンクの表面を覆うように接触して冷却が行われ、この状態でガスの充填が実施される。
【００２１】
或いは、本発明によるガス充填設備（ガスステーション）は、本発明のガスタンク搭載構造を有する車両が載置される支持部と、その支持部において車両に搭載されたガスタンクの下端レベルよりも鉛直下方に設けられており、且つ、上方に向かって冷媒が送給される冷媒送給部とを備えても有用である。
【００２２】
この場合、車両が支持部におけるガス充填位置に載置されると、その車体に搭載されたガスタンクの下方に設けられた冷媒送給部から、その上方のガスタンクに向かって冷媒が送りこまれる。車両がその冷媒の流通空間を有していると、ガスタンクの少なくとも一部が冷媒に曝され、冷媒と有意に接触する。こうしてガスタンクの冷却が行われ、この状態でガスの充填が実施される。
【００２３】
或いは、本発明によるガス充填設備（ガスステーション）は、本発明のガスタンク搭載構造を有する車両が載置される支持部と、その支持部において車両に搭載されたガスタンクの下端レベルよりも鉛直下方に設けられており、且つ、上方に向かって冷媒を送給する冷媒送給部とを備えてもよい。
【００２４】
この場合、上下方向に移動自在にフレームに吊設されたガスタンクを有する車両が支持部におけるガス充填位置に載置された後、そのガスタンクの下方に設けられた支持部の凹部に向かってガスタンクが下方移動される。ガスタンクが凹部内に到達すると、その凹部内に含まれる冷媒と接触してガスタンクの冷却が行われ、この状態でガスの充填が実施される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のガスタンク搭載構造、ガス充填方法、及びガス充填設備によれば、ガスタンクを車両に搭載したままの状態でそのガスタンクを十分に冷却しながら燃料ガスの充填を行うことができるので、作業時間及びコストを低減しつつ、ガスタンクの温度上昇を抑えて規定量のガスを短時間で充填することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、同一要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。また、図面の寸法比率は、図示の比率に限られるものではない。
【００２７】
図１は、本発明によるガスタンク搭載構造の第１実施形態を備える車両を模式的に示す側面図（要部破断図）である。また、図２は、図１におけるII−II線に沿う要部の模式断面図である。車両１００は、燃料電池自動車、天然ガス自動車等のガスを燃料とする自動車であり、車体１の内部に燃料ガスが高圧充填されるガスタンク３を備えている。この実施形態では、車両１００がガスタンク３を２機搭載してる例を示す。
【００２８】
各ガスタンク３は、例えば、内部に空間が画成されるように中空状に形成された内容器（ライナー）の大部分が、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製の外容器（外被）で覆われるように構成されたものである。内容器は、略円筒状を成す胴壁部の両端が絞り状に形成された曲壁部で閉塞されるように形成されており、各ガスタンク３の軸方向両端部に燃料ガスの給排口３１，３１が突設されている。また、各ガスタンク３の胴部には、略帯状で環状を成す固定具３２，３２が取り付けられている。
【００２９】
各固定具３２の上方突端部は、車体１内に組み付けられたフレーム２，２から車両１００の側方に突設された各係止部２１に係合固定され、これにより、ガスタンク３，３がフレーム２に吊設（吊持）されている。さらに、車体１の底部には、後述する冷媒容器４２の外周よりも大きく形成された孔部（図示せず）が形成されており、ガスタンク３，３の周囲に画成された空間Ｖが下方に向かって開放されている。このように、フレーム２、各係止部２１、各ガスタンク３、各固定具３２、及び空間Ｖから本発明のガスタンク搭載構造１０が構成されている。
【００３０】
図３は、本発明によるガス充填設備の第１実施形態において車両１００のガスタンク３に燃料ガスを充填している状態を示す側面図（一部破断図、一部断面図）である。ガスステーション４（ガス充填設備）は、燃料ガスの充填時に車両１００が載置される停止区域Ｇ（支持台）を備えている。その停止区域Ｇの一部には、下方端が閉止された略筒状を成し内部に水等の液体冷媒Ｒが貯留された冷媒容器４２が収納される容器収納部４１（凹部）が形成されている。また、容器収納部４１の下方には、鉛直方向に上下動可能な駆動軸４４が接続された駆動部４３が埋め込まれている。さらに、駆動軸４４の上方端は冷媒容器４２の底壁に接続されており、駆動部４３の運転により冷媒容器４２が上下に自在に移動される。なお、駆動部４３は、図示しない電源に接続されている。
【００３１】
かかる構成のガスステーション４において、車両１００に燃料ガスを充填するには、例えば、まず、冷媒容器４２を容器収納部４１内に収納した状態で、車両１００を停止区域Ｇ内の所定位置（ガスタンク３，３が容器収納部４１の直上方に配置される位置）に停車させる。次に、ガスステーション４に設けられた燃料ガス供給系に接続されたガス供給配管（共に図示せず）を、各ガスタンク３の給排口３１に接続する。
【００３２】
次いで、駆動部４３を運転して冷媒容器４２の上昇移動を開始する。ガスタンク３，３の周囲の空間Ｖは下方に向かって開放されているので、上昇するにつれて冷媒容器４２は空間Ｖ内に徐々に遊挿される。駆動部４３の運転を続け、図示の如く、ガスタンク３，３の大部分が液体冷媒Ｒの液面下に没する位置まで冷媒容器４２を上昇させた後、駆動部４３の運転を停止する（第１工程）。さらに、冷媒容器４２から液体冷媒Ｒがオーバーフローするまで液体冷媒Ｒを追加する。なお、冷媒容器４２を空の状態で所定位置まで上昇移動させてから、液体冷媒Ｒを冷媒容器４２中に注入してもよい。
【００３３】
この状態で、ガスタンク３，３内に燃料ガスを加圧供給して規定圧の燃料ガスを充填する（第２工程）。その後、駆動部４３を運転し、今度は冷媒容器４２を下降させて容器収納部４１内へ収納し、さらに、ガス供給配管をガスタンク３，３から取り外し、各吸排口３１を密閉してガス充填作業を完了する。
【００３４】
このように構成されたガスタンク搭載構造１０を備える車両１００、ガスステーション４、及びそれらを用いてガスタンク３，３に燃料ガスを充填する上記方法によれば、ガスタンク３，３を車両１００に搭載したままの状態で燃料ガスを充填できるので、燃料ガスを充填する度にガスタンク３，３を脱着する従来に比して、作業時間を短縮でき、且つ、作業工数を低減してコスト削減を図ることができる。また、燃料ガスは、各ガスタンク３内へ加圧充填される際に断熱圧縮によって発熱するが、ガスタンク３，３が液体冷媒Ｒ中に浸漬されているので、熱が各ガスタンク３を介して液体冷媒Ｒへ伝導して除去される。よって、ガスタンク３，３及びその内部の燃料ガスの温度上昇を十分に抑制できる。したがって、規定圧の燃料ガスを確実に且つ短時間でガスタンク３，３内に充填することが可能となる。
【００３５】
図４は、本発明によるガスタンク搭載構造の第２実施形態を備える車両の要部を模式的に示す側面図（一部ブロック図）である。車両２００は、ガスタンク搭載構造２０の代わりにガスタンク搭載構造２０を備えること以外は、車両１００と同様に構成されたものである。ガスタンク搭載構造２０は、フレーム２、各係止部２１、各ガスタンク３、各固定具３２、及び空間Ｖに加え、吸水構造体３３，３３（構造体）、複数の散水ノズル５１，…、及び風防６から構成されている。
【００３６】
各吸水構造体３３は、例えばフェルト等の不織布、織布、発砲ウレタンフォーム等の多孔材、高分子吸収材等の吸液性及び通気性に優れる材料で形成されており、各ガスタンク３の胴部と各固定具３２との間に、各ガスタンク３の胴部表面の大部分を覆うように設けられている。散水ノズル５１，…は、先端がガスタンク３の胴部に向くようにフレーム２に固定されている。また、散水ノズル５１は、車両２００に備わる燃料電池（図示せず）で生成した水（生成水）が供給及び／又は貯留されるタンク５に配管Ｐを介して接続されており、胴部に向かって生成水Ｗを散水するようにされている。このようにタンク５、配管Ｐ、及び散水ノズル５１，…から生成水送給部が構成されている。
【００３７】
さらに、風防６は、車両２００の前方方向に位置するガスタンク３の下方やや斜め前の部位に、前方に向かって反り上がるように設けられた略板状を成す前方ブロック部６１と、ガスタンク３，３間の下方に配置された略平板上を成す下方ブロック部６２とを有している。
【００３８】
図５は、本発明によるガス充填設備の第２実施形態において車両２００のガスタンク３に燃料ガスを充填している状態を示す側面図（一部破断図、一部断面図）である。ガスステーション７（ガス充填設備）は、燃料ガスの充填時に車両２００が載置される停止区域Ｇの一部に溝７１（凹部）が形成され、その溝７１の底壁に送風機７２が設置されたものである。また、溝７１の開放端には、格子状のグレーティング７３が嵌め込まれている。なお、送風機７２は、図示しない電源に接続されている。
【００３９】
かかる構成のガスステーション７において、車両２００に燃料ガスを充填補給するには、例えば、まず、車両２００を停止区域Ｇ内の所定位置（ガスタンク３，３が送風機７２の直上方に配置される位置）に停車させる。次に、ガスステーション７に設けられた燃料ガス供給系に接続されたガス供給配管（共に図示せず）を、各ガスタンク３の各給排口３１に接続する。
【００４０】
次いで、タンク５に供給及び／又は貯留された生成水Ｗを配管Ｐを通して各散水ノズル５１へ送り、各散水ノズル５１から生成水Ｗをガスタンク３，３に向かって放水する（第３工程）。生成水Ｗは、各ガスタンク３の胴部に巻回された吸水構造体３３に吸水・保持される。さらに、送風機７２を運転し、空気等の気体冷媒Ｂをガスタンク３，３に向かって下方から送給して吹き付ける（第３工程）。そして、この状態で、ガスタンク３，３内に燃料ガスを加圧供給して規定圧の燃料ガスを充填する（第４工程）。その後、送風機７２の運転及び散水ノズル５１からの放水を停止し、さらに、ガス供給配管をガスタンク３，３から外し、各吸排口３１を密閉してガス充填作業を完了する。
【００４１】
このように構成されたガスタンク搭載構造２０を備える車両２００、ガスステーション７、及びそれらを用いてガスタンク３，３にガスを充填する上記方法によっても、ガスタンク３，３を車両２００に搭載したままの状態で燃料ガスを充填できるので、燃料ガスを充填する度にガスタンク３，３を脱着する従来に比して、作業時間を短縮でき、且つ、作業工数を低減してコスト削減を図ることができる。
【００４２】
また、燃料ガスは各ガスタンク３内へ加圧充填される際に断熱圧縮によって発熱するが、ガスタンク３，３が吸水構造体３３，３３に保持された生成水Ｗと接触して冷却されるので、ガスタンク３，３及びその内部の燃料ガスの温度上昇を十分に抑制できる。したがって、規定圧の燃料ガスを確実に且つ短時間でガスタンク３，３内に充填することが可能となる。また、各吸水構造体３３が各ガスタンク３の胴部表面を覆うように設けられているので、生成水Ｗが吸水構造体３３，３３に滲みわたることによって、ガスタンク３，３の表面の広い範囲が冷却され、冷却効率を向上できる。
【００４３】
さらに、ガスタンク３，３の下方から気体冷媒Ｂが送給されてガスタンク３，３が更に冷却されるので、ガスタンク３，３及びその内部の燃料ガスの温度上昇を更に一層抑制できる。またさらに気体冷媒Ｂの送給によって吸水構造体３３に保持された生成水Ｗの気化が促進されるので、ガスタンク３，３及びその内部の燃料ガスからの熱除去効率（冷却効率）を一層向上させることができる。
【００４４】
また、車両２００によれば、その走行時においても以下に示す効果が奏される。すなわち、車両２００の走行時には、車両２００の底部下方空間に、図５において一点鎖線で示す方向に気流Ｋｓが生じ得る。車両２００では、ガスタンク３，３の周囲の空間Ｖが下方に向かって開放されているので、気流Ｋｓは空間Ｖ内に進入し易い傾向にある。これに対し、車両２００には風防６が設けられているので、気流Ｋｓは前方ブロック部６１で遮断されて後方へ流れ、下方ブロック部６２で整流されて更に後方に逃される。よって、車両２００の走行時に、ガスタンク３，３が気流Ｋｓによって過度に冷却されることを防止できる。その結果、走行時及び燃料ガス充填時を通じてガスタンク３，３の温度変化幅を減少させることができる。なお、前方ブロック部６１と下方ブロック部６２とは、離隔配置されているので、燃料ガス充填の際に、下方からの気体冷媒Ｂの送給は妨げられない。
【００４５】
また、生成直後の生成水Ｗは、通常、沸点を下回るものの比較的高温（例えば、８０〜９０℃程度）であり、そのような生成直後又はそれに近い状態の生成水Ｗを車両２００の走行時にガスタンク３，３へ放水することにより、ガスタンク３，３が過度に冷却されることを更に防止できる。さらに、吸水構造体３３，３３がガスタンク３，３の保護具として機能するので、走行時に小石等の異物が空間Ｖに突入してガスタンク３表面に傷が発生したり破損が生じたりといった不都合を解消できる。
【００４６】
図６は、本発明によるガスタンク搭載構造の第３実施形態を備える車両のガスタンクに燃料ガスを充填している状態を示す側面図（一部破断図、一部断面図）である。車両３００は、ガスタンク搭載構造１０の代わりにガスタンク搭載構造９０を備えること以外は、車両１００と同様に構成されたものである。ガスタンク搭載構造９０は、フレーム２、各ガスタンク３、各固定具３２、及び空間Ｖに加え、各アクチュエータ９１、及び連結部３４から構成されている。
【００４７】
アクチュエータ９１，９１は、伸縮自在な伸縮ロッド９２をそれぞれ有しており、伸縮ロッド９２，９２が上下方向に送出・引込されるようにフレーム２に固定されている。各伸縮ロッド９２の先端部は、各ガスタンク３に設けられた各固定具３２の頭頂部に接続されている。また、両ガスタンク３，３のそれぞれに設けられた固定具３２，３２は連結部３４によって接続されており、これにより伸縮ロッド９２の伸縮によってガスタンク３，３が上下動する際の姿勢安定性が高められる。
【００４８】
一方、このように構成された車両３００に燃料ガスを充填するためのガスステーション８（ガス充填設備）は、燃料ガスの充填時に車両３００が載置される停止区域Ｇの一部に、プール８１（凹部）が凹設され、そのプール８１内に液体冷媒Ｒが貯留されているものである。
【００４９】
かかる構成のガスステーション８において、車両３００に燃料ガスを充填補給するには、例えば、まず、車両３００を停止区域Ｇ内の所定位置（ガスタンク３，３がプール８１の直上方に配置される位置）に停車させる。次に、アクチュエータ９１を駆動して伸縮ロッド９２を下方に向かって伸長させる（第５工程）。ガスタンク３，３の吸排口３１，３１が車両底部に露出した時に、ガスステーション８に設けられた燃料ガス供給系に接続されたガス供給配管（共に図示せず）を、各給排口３１に接続する。なお、アクチュエータ９１の駆動前にガス供給配管を各給排口３１に接続してもよい。
【００５０】
引き続き、アクチュエータ９１を運転して伸縮ロッド９２を更に伸長させ、ガスタンク３，３をプール８１内に収容して液体冷媒Ｒ中に浸漬させた後（第６工程）、アクチュエータ９１の駆動を停止する。このとき、液体冷媒Ｒがプール８１からオーバーフローするように液体冷媒Ｒをプール８１に更に注入してもよい。そして、この状態で、ガスタンク３，３内に燃料ガスを加圧供給して規定圧の燃料ガスを充填する（第７工程）。その後、アクチュエータ９１を再度駆動し、今度は伸縮ロッド９２を収縮させる。さらに、ガス供給配管をガスタンク３，３から外し、各吸排口３１を密閉し、ガスタンク３，３を車両３００内のもとの位置に収容して、ガス充填作業を完了する。
【００５１】
このように構成されたガスタンク搭載構造９０を備える車両３００、ガスステーション８、及びそれらを用いてガスタンク３，３にガスを充填する上記方法によれば、ガスタンク３，３を車両３００に搭載したままの状態で上下動のみさせるだけで燃料ガスを充填できるので、燃料ガスを充填する度にガスタンク３，３を脱着する従来に比して、作業時間を短縮でき、且つ、作業工数を低減してコスト削減を図ることができる。また、前述した他の実施形態と同様にガスタンク３，３を十分に冷却できるので、規定圧の燃料ガスを確実に且つ短時間でガスタンク３，３内に充填することが可能となる。さらに、ガスステーション８に駆動部等が不要なプール８１を設けるだけなので、ガスステーションの初期コスト及び運転コストを抑えることができる。
【００５２】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない限度において様々な変形が可能である。例えば、ガスタンク３は、ＦＲＰ製でなくともよく、例えば金属製であってもよいし、また、単層構造であってもよく、３層以上の多層構造を有していてもよい。さらに、散水ノズル５１から放水する液体は、生成水Ｗに限られず、液体冷媒Ｒと同様に種々の液体のなかから適宜選択できる。またさらに、散水ノズル５１を回動させて散水方向を可動にしてもよい。さらにまた、散水ノズル５１の代わりに配管Ｐを延長してもよい。加えて、冷媒容器４２及びプール８１に液体冷媒Ｒを連続的に又は断続的に流通させてもよい。
【００５３】
また、ガスタンク３を１機設けてもよく３機以上設けてもよい。さらに、第２工程、第４工程、及び第７工程においては、燃料ガスを連続的に充填してもよく、断続的に充填してもよい。例えば、場合によっては充填開始直後にガスタンク３の温度が急上昇することもあり得るが、この場合、燃料ガスの充填を一旦休止し、短時間（例えば数十秒）経過後に再充填するようにしてもよい。
【実施例】
【００５４】
以下、本発明に係る具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。  
【００５５】
〈実施例１〉
車両１００として燃料電池自動車を用い、ガスステーション４と同等の構成を有する試験設備において、ガスタンク３としての水素タンクに、水素ガスを約３００秒で規定圧力の３５ＭＰａまで充填した。  
【００５６】
〈比較例１〉
実施例１で用いたのと同型の水素タンクを搭載した従来の車両に対し、液体冷媒Ｒを用いずに水素ガスを約３００秒で規定圧力の３５ＭＰａまで充填した。  
【００５７】
〈測定試験１〉
図７及び図８は、それぞれ実施例１及び比較例１において水素タンク圧力（内圧）とその温度の経時変化を測定した結果を示すグラフである。両図において、曲線Ｌ１，Ｌ３は、それぞれ実施例１及び比較例１における水素タンク圧力の変化を示す。また、曲線Ｌ２，Ｌ４は、それぞれ実施例１及び比較例１における温度変化を示す。
【００５８】
図７に示す結果より、本発明によるガスタンク搭載構造１０を有する車両１００及びガスステーション４を用いて水素ガスを充填した場合（実施例１）、水素タンクの温度上昇を最大６０℃弱（開始温度＋４０℃弱）程度に抑制できることが確認された。また、水素ガスの充填圧力は、規定圧力（目標圧力）である３５ＭＰａを実現できることが確認された。これに対し、従来の方法（比較例１）では、図８に示すように、水素タンクの温度は、水素タンク内の圧力の上昇に追従して最大１１０℃超（開始温度＋９０℃超）まで上昇し、水素ガスの充填圧力は、一旦３５ＭＰａに達した後、温度の低下と共に徐々に低下してしまうことが判明した。  
【００５９】
〈実施例２〉
実施例１で用いたのと同型の水素タンクに吸水構造体３３として厚さ約８ｍｍの発泡ウレタンフォームが巻回されたものを搭載した車両２００としての燃料電池自動車を用い、生成水Ｗを散水した状態での走行試験、並びに、ガスステーション７と同等の構成を有する試験設備において生成水Ｗの散水及び送風を行った状態での水素ガス充填試験を実施した。  
【００６０】
〈比較例２〉
風防６及び吸水構造体３３を有しないこと以外は実施例２で用いた燃料電池自動車と同様に構成された車両を用い、生成水Ｗを散水しない状態での走行試験、並びに、生成水Ｗの散水及び送風を行わない状態での水素ガス充填試験を実施した。  
【００６１】
〈測定試験２〉
図９は、実施例２及び比較例２において、走行中、停車中、及び水素ガス充填中の水素タンクの経時的な温度変化を示すグラフであり、曲線Ｌ５，Ｌ６は、それぞれ実施例２及び比較例２における結果を示す。これらの結果より、本発明による実施例２では、水素タンクの温度変化は約０〜約５０℃（開始温度−２０℃程度〜開始温度＋３０℃程度）と変動幅が非常に小さく、水素ガス充填時の温度上昇が十分に抑えられ且つ走行時に不都合な温度低下も生じないことが確認された。これに対し、従来に相当する比較例２では、水素タンクの温度変化は約−５０〜約１００℃（開始温度−７０℃程度〜開始温度＋８０℃程度）と変動幅が非常に大きく、水素ガス充填時の温度上昇及び走行時の温度低下が顕著であった。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明によるガスタンクの搭載構造、ガス充填方法、及びガス充填設備は、車両に搭載されたガスタンクへガスを充填する際に、作業時間及びコストを低減しつつ、ガスタンクの温度上昇を抑えて規定量のガスを充填できるので、燃料ガスンクを備える燃料電池自動車、天然ガス自動車等機器、動機、設備等に広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明によるガスタンク搭載構造の第１実施形態を備える車両を模式的に  示す側面図（要部破断図）である。
【図２】図１におけるII−II線に沿う要部の模式断面図である。
【図３】本発明によるガス充填設備の第１実施形態において車両１００のガスタン  ク３に燃料ガスを充填している状態を示す側面図（一部破断図、一部断面図）である。
【図４】本発明によるガスタンク搭載構造の第２実施形態を備える車両の要部を模  式的に示す側面図（一部ブロック図）である。
【図５】本発明によるガス充填設備の第２実施形態において車両２００のガスタン  ク３に燃料ガスを充填している状態を示す側面図（一部破断図、一部断面図）である。
【図６】本発明によるガスタンク搭載構造の第３実施形態を備える車両のガスタン  クに燃料ガスを充填している状態を示す側面図（一部破断図、一部断面図）である。
【図７】実施例１において水素タンク圧力（内圧）とその温度の経時変化を測定し  た結果を示すグラフである。
【図８】比較例１において水素タンク圧力（内圧）とその温度の経時変化を測定し  た結果を示すグラフである。
【図９】実施例２及び比較例２において、走行中、停車中、及び水素ガス充填中の  水素タンクの経時的な温度変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６４】
１…車体、２…フレーム、３…ガスタンク、４，７，８…ガスステーション（ガス充填設備）、５…タンク、６…風防、１０，２０，９０…ガスタンク搭載構造、２１…係止部、３１…給排口、３２…固定具、３３…吸水構造体（構造体）、３４…連結部、４１…容器収納部（凹部）、４２…冷媒容器、４３…駆動部、４４…駆動軸、５１…散水ノズル、６１…前方ブロック部、６２…下方ブロック部、７１…溝（凹部）、７２…送風機、７３…グレーティング、８１…プール，９１…アクチュエータ、９２…伸縮ロッド、１００，２００，３００…車両、Ｂ…気体冷媒、Ｇ…停止区域（支持台）、Ｋｓ…気流、Ｐ…配管、Ｒ…液体冷媒（冷媒）、Ｖ…空間、Ｗ…生成水。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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