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記事詳細:Detailed Article

JARI Research Journal (2012~)環境・エネルギー/Environment & Energy

資料名 / Title

JRJ20150703 研究速報
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水素充填時のノズル・レセプタクル氷結に関する研究
Freezing of Nozzle/Receptacle during Hydrogen Fueling

開 渉,山田 英助
Wataru HIRAKI,Eisuke YAMADA

国内の商用水素ステーションでは,燃料電池自動車へ安全かつ効率良く水素ガスを充填するための「軽量級水素ガス車両用充填プロトコル」 SAE TIR J2601に準拠した充填方法が検討され,実証試験が行われている.充填可能な水素ガス量は温度15℃,呼び作動圧力NWP時の水素ガス密度を100%として充填率SOCで表される.水素を燃料タンクに充填すると,圧縮により容器内のガス温度が上昇する.そのため,燃料タンクに水素ガスを短時間で,かつSOC100%を目標に充填するためには,水素ガスを-40℃に冷却したプレクール充填が必要である.しかしながら,-40℃プレクール充填を実証中のステーションにおいて,レセプタクルとノズルが冷却され,結露した水が氷結し,外れなくなる事例が報告されている.商用水素ステーションにおける-40℃プレクール導入に先立ち,ノズル・レセプタクルの氷結現象の把握が必要である.さらに,ノズル・レセプタクルの氷結現象に関する評価試験法を,水素充填コネクタの規格である「水素ガス車両充填コネクター規格」ISO 17268などへ提案することを想定し,試験法の策定に資するデータの取得が必要になっている.
 本研究では,筆者らが以前実施したノズル・レセプタクル氷結試験の結果5)を元に,水分量の定量化試験を試行し,使用ノズルにおける氷結固着発生時の水分量の把握および,水分注入による評価方法の有効性の検証を行った.
Hydrogen fuel cell vehicles (FCVs), which are expected to play an important role in the future have been significantly researched. To fill FCVs, hydrogen stations conforming to the SAE TIR J2601, which states the effective protocol of hydrogen filling, are being developed. Hydrogen 'fast filling', which is required at hydrogen stations for user convenience, induces a rapid increase of gas temperature inside the tank. Therefore, supplied hydrogen gas is cooled down to approximately -40°C to restrict the gas temperature rise. However, it is reported that the connection between the nozzle of the hydrogen dispenser and the receptacle of FCVs freezes due to the cooled hydrogen. The freezing of the connection makes it difficult to remove the nozzle from the receptacle. In this study, the effect of water inside the nozzle on the freezing of the connection was investigated. It was found when 500 μl of water is on the inside of the nozzle, freezing is induced.

種別 / Article Type

JARI Research Journal (2012~)

資料名 / Title

JRJ20150703 研究速報

発行年月 / Date of Issue

2015/07

分野 / Field

環境・エネルギー/Environment & Energy
ID:6780
 

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