JP6634297B2 - Gas supply device - Google Patents
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Description
本発明は、ガス供給装置に関するものである。 The present invention relates to a gas supply device.
近年、燃料電池自動車や水素自動車等の水素ガスを利用する車両の開発が行われており、これに伴って当該車両のタンクに水素ガスを充填するための水素ガス供給装置の開発も進められている。このような水素ガス供給装置の一例として、特許文献1には、水素ガスを受け入れるバッファタンクと、当該バッファタンクから供給される水素ガスを圧縮する圧縮機と、当該圧縮機において圧縮された水素ガスを貯留する水素蓄圧器と、を備えた水素発生装置が記載されている。特許文献1の水素発生装置では、外部の水素電解装置において生成した水素ガスをバッファタンクに受け入れ、当該バッファタンク内の水素ガスを圧縮して水素蓄圧器に貯留することにより、当該水素蓄圧器から車両のタンク等へ水素ガスを供給することができる。 In recent years, vehicles that use hydrogen gas, such as fuel cell vehicles and hydrogen vehicles, have been developed, and along with this, the development of hydrogen gas supply devices for filling hydrogen gas into tanks of the vehicles has been advanced. I have. As an example of such a hydrogen gas supply device, Patent Literature 1 discloses a buffer tank for receiving hydrogen gas, a compressor for compressing hydrogen gas supplied from the buffer tank, and a hydrogen gas compressed in the compressor. And a hydrogen accumulator for storing the hydrogen. In the hydrogen generator of Patent Document 1, hydrogen gas generated in an external hydrogen electrolyzer is received in a buffer tank, and the hydrogen gas in the buffer tank is compressed and stored in the hydrogen accumulator, so that the hydrogen accumulator is Hydrogen gas can be supplied to a tank or the like of a vehicle.
ところで、従来の圧縮機は回転数が定格化されており、当該定格の下限を下回る回転数にて圧縮機を駆動することは困難である。このため、圧縮機は定格の回転数にて駆動させる必要があるが、当該定格の回転数に対応する所定流量の水素ガスが水素発生装置から圧縮機の吸込側へと供給されていない状態では、当該圧縮機の駆動に応じて吸込圧力が小さくなってしまい、当該圧縮機の運転が不安定となる。 By the way, the rotation speed of the conventional compressor is rated, and it is difficult to drive the compressor at a rotation speed lower than the lower limit of the rating. For this reason, it is necessary to drive the compressor at a rated rotation speed, but in a state where hydrogen gas at a predetermined flow rate corresponding to the rated rotation speed is not supplied from the hydrogen generator to the suction side of the compressor. In addition, the suction pressure decreases in accordance with the operation of the compressor, and the operation of the compressor becomes unstable.
本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、その目的は、圧縮機の運転を安定化させることができるガス供給装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a gas supply device capable of stabilizing the operation of a compressor.
本発明に係るガス供給装置は、ガス製造装置から供給されるガスを圧縮して圧縮ガスを生成する圧縮機と、前記圧縮機において生成された前記圧縮ガスを貯留する蓄圧ユニットと、前記蓄圧ユニットに貯留された前記圧縮ガスをディスペンサへ供給する供給路と、前記ガス製造装置から前記圧縮機の吸込側へのガスの供給流量が所定流量未満である場合に、前記蓄圧ユニットの前記圧縮ガスを前記圧縮機の吸込側へ供給する供給ユニットと、を備え、前記蓄圧ユニットは、複数の蓄圧器を含み、前記供給ユニットは、各蓄圧器を前記圧縮機に繋ぐ複数の流路と、前記各流路に取り付けられるとともに当該各流路を開閉可能な複数の弁部材と、を含み、前記圧縮機と各蓄圧器とを接続する接続路には、それぞれ弁部材が配置され、前記各蓄圧器内の圧力を検知する複数の圧力センサと、前記圧縮機の起動制御および前記弁部材の開閉制御を行う制御部と、をさらに備え、前記制御部は、前記ガス製造装置から前記圧縮機の吸込側へのガスの供給流量が前記所定流量未満である場合に、前記各蓄圧器のうち前記各圧力センサにおいて検知された圧力が予め設定された閾値以下である蓄圧器を除く他の蓄圧器から前記圧縮機の吸込側に前記圧縮ガスを供給するように、前記供給ユニットの各弁部材の開閉制御を行い、かつ前記圧縮機の起動制御を行って、前記ガス製造装置から供給されるガスと前記他の蓄圧器から供給された圧縮ガスとを前記圧縮機に流入させ、かつ当該圧縮機にて生成された圧縮ガスを、圧力が前記予め設定された閾値以下である前記蓄圧器に供給するように、前記接続路の各弁部材の開閉制御を行う。 A gas supply device according to the present invention is a compressor that compresses a gas supplied from a gas production device to generate a compressed gas, a pressure accumulator unit that stores the compressed gas generated in the compressor, and the pressure accumulator unit. A supply path for supplying the compressed gas stored in the dispenser to the dispenser, and when the supply flow rate of the gas from the gas producing device to the suction side of the compressor is less than a predetermined flow rate, the compressed gas of the pressure accumulating unit is supplied to the supply path. A supply unit that supplies a pressure to the suction side of the compressor , the pressure storage unit includes a plurality of pressure accumulators, the supply unit includes a plurality of flow paths that connect each pressure accumulator to the compressor, A plurality of valve members attached to the flow path and capable of opening and closing the respective flow paths; and a connection member connecting the compressor and each of the pressure accumulators, each of which is provided with a valve member. A plurality of pressure sensors that detect the pressure of the compressor, and a control unit that performs start-up control of the compressor and opening / closing control of the valve member. When the gas supply flow rate is less than the predetermined flow rate, the pressures detected by the pressure sensors in the pressure accumulators are different from the pressure accumulators except the pressure accumulators that are equal to or less than a preset threshold. In order to supply the compressed gas to the suction side of the compressor, open / close control of each valve member of the supply unit is performed, and start-up control of the compressor is performed. The compressed gas supplied from another pressure accumulator is caused to flow into the compressor, and the compressed gas generated by the compressor is supplied to the pressure accumulator whose pressure is equal to or less than the preset threshold. In addition, Controls the opening and closing of each valve member of the road.
上記のガス供給装置では、ガス製造装置から前記圧縮機の吸込側へのガスの供給流量が所定流量未満である場合に蓄圧ユニットから圧縮機の吸込側へ圧縮ガスを供給する供給ユニットが設けられている。このため、例えば圧縮機の起動直後等においてガス製造装置から圧縮機へ供給されるガスの供給流量が少なくなる場合に、蓄圧ユニットの圧縮ガスを圧縮機の吸込側へと供給することにより、当該圧縮機へのガスの供給流量を十分確保することができる。このため、圧縮機の運転を安定化させることができる。しかも、ディスペンサへと供給する圧縮ガスを貯留するために必要な蓄圧ユニットから圧縮機の吸込側へと圧縮ガスを供給するため、ガスを貯留するための追加設備が不要である。このため、ガス供給装置の大型化を防止することができる。 In the above gas supply device, a supply unit that supplies a compressed gas from the pressure accumulating unit to the suction side of the compressor is provided when a supply flow rate of the gas from the gas production device to the suction side of the compressor is less than a predetermined flow rate. ing. For this reason, for example, when the supply flow rate of the gas supplied from the gas production device to the compressor is reduced, for example, immediately after the start of the compressor, the compressed gas of the pressure accumulating unit is supplied to the suction side of the compressor. A sufficient gas supply flow rate to the compressor can be ensured. For this reason, the operation of the compressor can be stabilized. In addition, since the compressed gas is supplied from the pressure accumulating unit necessary for storing the compressed gas to be supplied to the dispenser to the suction side of the compressor, no additional equipment for storing the gas is required. For this reason, it is possible to prevent the gas supply device from increasing in size.
なお、上記のガス供給装置における所定流量とは、例えば圧縮機の回転数によって定まる流量である。すなわち、所定流量とは、所定の回転数にて駆動される圧縮機が本来吸い込むべきガスの流量であって、ガス製造装置から圧縮機の吸込側へ供給される流量が当該所定流量に満たない場合に、不足分のガスが供給ユニットを通じて蓄圧ユニットから圧縮機の吸込側へ供給されることになる。 The predetermined flow rate in the gas supply device is a flow rate determined by, for example, the number of revolutions of the compressor. That is, the predetermined flow rate is the flow rate of the gas that should be originally suctioned by the compressor driven at the predetermined rotation speed, and the flow rate supplied from the gas producing device to the suction side of the compressor is less than the predetermined flow rate. In this case, the insufficient gas is supplied from the pressure accumulating unit to the suction side of the compressor through the supply unit.
上記のガス供給装置では、各圧力センサにおいて検知した圧力値が閾値以下であるか否かを判断することにより、各蓄圧器における圧縮ガスの貯留量が十分であるか否かを判断可能である。そして、ガス製造装置から圧縮機の吸込側へのガスの供給流量が所定流量未満である場合に、前記圧力値が閾値以下である蓄圧器を除く他の蓄圧器から圧縮機に圧縮ガスを供給するように各弁部材の開閉を行うことにより、圧縮ガスを十分に貯留した蓄圧器から当該圧縮ガスを供給することができる。 In the above gas supply device, it is possible to determine whether the storage amount of the compressed gas in each accumulator is sufficient by determining whether the pressure value detected by each pressure sensor is equal to or less than a threshold. . When the gas supply flow rate from the gas producing device to the suction side of the compressor is less than a predetermined flow rate, the compressed gas is supplied to the compressor from another pressure accumulator except for the pressure accumulator whose pressure value is equal to or less than a threshold value. By opening and closing the respective valve members in such a manner, the compressed gas can be supplied from a pressure accumulator that sufficiently stores the compressed gas.
前記供給ユニットは、前記圧縮機の吸込圧力に応じて前記蓄圧ユニットから前記圧縮機へのガスの供給流量を調整する減圧弁を含むことが好ましい。 It is preferable that the supply unit includes a pressure reducing valve that adjusts a supply flow rate of gas from the pressure accumulating unit to the compressor according to a suction pressure of the compressor.
上記のガス供給装置では、減圧弁の設定圧力が圧縮機の吸込圧力に応じた圧力に設定されており、これにより圧縮機の吸込みに応じた量の圧縮ガスが蓄圧ユニットから圧縮機へ流れ込む。このため、圧縮機の吸込圧力に応じたガスの供給流量のうち、ガス製造装置から供給されるガスでは賄いきれない不足分のみを蓄圧ユニットから供給することができる。そのため、圧縮機の起動時において蓄圧ユニットから圧縮機の吸込側へと供給する圧縮ガスの供給流量を最適化することができる。 In the above gas supply device, the set pressure of the pressure reducing valve is set to a pressure corresponding to the suction pressure of the compressor, whereby an amount of compressed gas corresponding to the suction of the compressor flows from the pressure accumulating unit to the compressor. For this reason, of the gas supply flow rates according to the suction pressure of the compressor, only the shortage that cannot be covered by the gas supplied from the gas producing device can be supplied from the pressure accumulating unit. Therefore, it is possible to optimize the supply flow rate of the compressed gas supplied from the accumulator to the suction side of the compressor when the compressor is started.
上記のガス供給装置は、前記ガス製造装置のガスと同一の主成分のガスを貯留するカードルユニットをさらに備え、前記カードルユニットは、前記ガス製造装置から前記圧縮機の吸込側へのガスの供給流量が所定流量未満である場合に、当該カードルユニットに貯留されたガスを前記圧縮機の吸込側へ供給することが好ましい。 The gas supply device further includes a curdle unit that stores a gas of the same main component as the gas of the gas production device, and the curdle unit supplies gas from the gas production device to a suction side of the compressor. When the flow rate is less than the predetermined flow rate, it is preferable to supply the gas stored in the curdle unit to the suction side of the compressor.
上記のガス供給装置では、ガス製造装置から圧縮機の吸込側へのガスの供給流量が所定流量未満である場合に、供給ユニットに加えてカードルユニットも圧縮機の吸込側へガスを供給することができるため、より安定して圧縮機を運転することができる。 In the above gas supply device, when the gas supply flow rate from the gas production device to the suction side of the compressor is less than a predetermined flow rate, the curl unit in addition to the supply unit also supplies gas to the suction side of the compressor. Therefore, the compressor can be operated more stably.
本発明に係るガス供給装置は、ガス流入路を通じてガス製造装置から供給されるガスを圧縮して圧縮ガスを生成する圧縮機と、前記圧縮機において生成された前記圧縮ガスを貯留する蓄圧ユニットと、前記蓄圧ユニットに貯留された前記圧縮ガスをディスペンサへ供給する供給路と、前記ガス製造装置から供給されるガスと同一の主成分のガスを貯留するカードルユニットと、を備え、前記カードルユニットは、カードルと、前記カードルと前記ガス流路とを繋ぐカードル流路と、前記カードル流路に取り付けられた弁部材と、を備え、前記圧縮機の起動制御および前記弁部材の開閉制御を行う制御部、をさらに備え、前記制御部は、前記ガス製造装置から前記圧縮機の吸込側へのガスの供給流量が所定流量未満で且つ前記蓄圧ユニット内の圧力が予め設定された閾値以下である場合に、前記カードルに貯留されたガスが前記カードル流路を通じて前記ガス流路に流入可能となるように前記弁部材の制御を行い、かつ前記圧縮機の起動制御を行って、前記ガス製造装置において製造されたガスと前記カードルに貯留されたガスとを前記圧縮機に流入させ、当該圧縮機にて生成された圧縮ガスを圧力が前記閾値以下である蓄圧ユニットに供給する。
A gas supply device according to the present invention includes a compressor that compresses gas supplied from a gas production device through a gas inflow path to generate a compressed gas, and a pressure accumulator unit that stores the compressed gas generated in the compressor. A supply path for supplying the compressed gas stored in the pressure accumulating unit to a dispenser, and a curdle unit for storing a gas of the same main component as the gas supplied from the gas producing device, wherein the curdle unit is , A curl, a curl flow path connecting the curdle and the gas flow path, and a valve member attached to the curl flow path, control for starting the compressor and controlling opening and closing of the valve member. parts, further wherein the control unit, the supply flow rate of the gas from the gas production apparatus to the suction side of the compressor in and the pressure accumulator unit is less than a predetermined flow rate If the force is less than a preset threshold, gas stored in the Kadoru performs control of the valve member so as to be introduced into the gas flow path through the Kadoru passage, and said compressor By performing start-up control, the gas produced by the gas producing apparatus and the gas stored in the curdle are caused to flow into the compressor, and the pressure of the compressed gas generated by the compressor is equal to or less than the threshold. Supply to the pressure storage unit .
上記のガス供給装置では、ガス製造装置から圧縮機の吸込側へのガスの供給流量が所定流量未満である場合に当該ガスと同一の主成分のガスを圧縮機へ供給するカードルユニットを備えている。このため、例えば圧縮機の起動直後等においてガス製造装置から圧縮機へ供給されるガスの供給流量が少なくなる場合に、カードルユニットのガスを圧縮機の吸込側へと供給することにより、当該圧縮機へのガスの供給流量を十分確保することができる。このため、圧縮機の運転を安定化させることができる。 In the above gas supply device, when the supply flow rate of the gas from the gas production device to the suction side of the compressor is less than a predetermined flow rate, the gas supply device includes a curdle unit that supplies a gas of the same main component as the gas to the compressor. I have. For this reason, for example, when the supply flow rate of the gas supplied from the gas production device to the compressor becomes short, for example, immediately after the compressor is started, by supplying the gas of the curdle unit to the suction side of the compressor, The gas supply flow rate to the machine can be sufficiently ensured. For this reason, the operation of the compressor can be stabilized.
前記カードルユニットは、前記圧縮機の吸込圧力に応じて当該カードルユニットから前記圧縮機の吸込み側へのガスの供給流量を調整する減圧弁を含むことが好ましい。 It is preferable that the curdle unit includes a pressure reducing valve that adjusts a gas supply flow rate from the curdle unit to a suction side of the compressor according to a suction pressure of the compressor.
上記のガス供給装置では、減圧弁の設定圧力が圧縮機の吸込圧力に応じた圧力に設定されており、これにより圧縮機の吸込みに応じた量のガスがカードルユニットから圧縮機へ流れ込む。このため、圧縮機の吸込圧力に応じたガスの供給流量のうち、ガス製造装置から供給されるガスでは賄いきれない不足分のみをカードルユニットから供給することができる。そのため、圧縮機の起動時において圧縮機へと供給するガスの供給流量を最適化することができる。 In the above gas supply device, the set pressure of the pressure reducing valve is set to a pressure corresponding to the suction pressure of the compressor, whereby the gas flows from the curdle unit into the compressor according to the suction of the compressor. Therefore, of the gas supply flow rate according to the suction pressure of the compressor, only the shortage that cannot be covered by the gas supplied from the gas producing device can be supplied from the curdle unit. Therefore, it is possible to optimize the supply flow rate of the gas supplied to the compressor at the time of starting the compressor.
上記のガス供給装置は、前記圧縮機を迂回するバイパス流路と、前記バイパス流路を開閉可能なように前記バイパス流路に設けられた遮断弁と、を有するスピルバック機構をさらに備えることが好ましい。 The above gas supply device may further include a spillback mechanism having a bypass flow path bypassing the compressor, and a shutoff valve provided in the bypass flow path so as to open and close the bypass flow path. preferable.
上記のガス供給装置では、圧縮機の起動時においてスピルバック機構により圧縮機の下流側の流路から上流側の流路へと圧縮ガスを供給することにより、供給ユニットあるいはカードルユニットから圧縮機へと供給するガスの供給流量を少なくすることができる。これにより、供給ユニットあるいはカードルユニットを通じて圧縮機の吸込側へガスを供給する時間を短縮することができる。このため、ガス製造装置から供給されるガスのみによってガス供給装置を安定的に運転させることができるようになるまでの時間を短縮することができる。 In the above gas supply device, when the compressor is started, the spill-back mechanism supplies the compressed gas from the downstream flow path to the upstream flow path of the compressor to thereby supply the compressed gas from the supply unit or the curdle unit to the compressor. And the supply flow rate of the supplied gas can be reduced. Thus, the time for supplying gas to the suction side of the compressor through the supply unit or the curdle unit can be reduced. For this reason, the time required until the gas supply device can be stably operated only by the gas supplied from the gas production device can be shortened.
上記のガス供給装置は、前記圧縮機の吸込圧力を調整するように当該圧縮機の回転数制御を行う回転数制御部をさらに備えることが好ましい。 It is preferable that the gas supply device further includes a rotation speed control unit that controls the rotation speed of the compressor so as to adjust the suction pressure of the compressor.
上記のガス供給装置では、圧縮機の起動時において圧縮機の回転数制御を行うことにより、圧縮機の吸込圧力を小さくし、これにより供給ユニットあるいはカードルユニットから圧縮機の吸込側へと供給するガスの供給流量を少なくすることができる。これにより、供給ユニットあるいはカードルユニットを通じて圧縮機の吸込側へガスを供給する時間を短縮することができる。このため、ガス製造装置から供給されるガスのみによってガス供給装置を安定的に運転させることができるようになるまでの時間を短縮することができる。 In the above gas supply device, by controlling the rotation speed of the compressor when the compressor is started, the suction pressure of the compressor is reduced, thereby supplying the gas from the supply unit or the curdle unit to the suction side of the compressor. The gas supply flow rate can be reduced. Thus, the time for supplying gas to the suction side of the compressor through the supply unit or the curdle unit can be reduced. For this reason, the time required until the gas supply device can be stably operated only by the gas supplied from the gas production device can be shortened.
以上説明したように、本発明によれば、圧縮機の運転を安定化させることができるガス供給装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a gas supply device capable of stabilizing the operation of a compressor.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本実施形態に係る水素ステーション10の構成要素のうち主要な構成要素のみを簡略化して示したものである。したがって、本実施形態に係る水素ステーション10は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成要素を備え得る。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, in the drawings referred to below, for convenience of explanation, only the main components of the
(第1の実施形態)
図1は本発明の第1の実施形態に係る水素ステーション10の構成の概略を示す図である。水素ステーション10は、ガス供給装置2と、充填設備であるディスペンサ11と、を備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of a
図1に示すように、ガス供給装置2は、ガス製造装置12において製造された水素ガス圧縮して圧縮ガスを生成し、当該圧縮ガスをディスペンサ11へ供給する。
As shown in FIG. 1, the
なお、本実施形態では、ガス供給装置2が水素ステーション10の構成要素である例を示すため、ガス製造装置12は水素ガスを製造しガス供給装置2へ供給するものであるが、これに限らない。ガス製造装置12は、水素ガス以外の液化ガスを製造しガス供給装置2へ供給するものであってもよい。
In the present embodiment, since the
また、本実施形態では、ガス製造装置12は、水素ステーション10とは独立した装置であるが、これに限らない。水素ステーション10がガス製造装置12を備えていてもよい。
In the present embodiment, the
ディスペンサ11は、ガス供給装置2からに供給される水素ガスを受け入れる設備である。水素ステーション10に搬入された車両13のタンクには、ディスペンサ11を通じて水素ガスが充填される。車両13は、例えば燃料電池車である。
The
ガス供給装置2は、ガス流路ユニット21と、圧縮機22と、接続路ユニット23と、蓄圧ユニット24と、圧力センサユニット25と、供給路ユニット26と、クーラーユニット27と、供給ユニット28と、制御部29と、を備えている。
The
ガス流路ユニット21は、ガス製造装置12において製造された水素ガスが流入する流路である。ガス流路ユニット21は、ガス流路211と、弁部材212と、を有する。ガス流路211は、ガス製造装置12と後述する圧縮機22の圧縮部222における吸入側とを繋ぐ。弁部材212は、ガス流路211に取り付けられている。弁部材212は、例えば減圧弁である。したがって、圧縮機22の吸入側の圧力を一定に維持することができる。ガス製造装置12からガス供給装置2へと水素ガスを供給する際には、弁部材212によって水素ガスを所定の圧力に減圧することにより、ガス流路211を通じて圧縮機22の圧縮部222へと水素ガスが流入する。
The
圧縮機22は、モータの回転数に応じた吸込圧力にて吸込み側の水素ガスを圧縮する圧縮機である。圧縮機22は、駆動部と圧縮部を有しており、駆動部の動力によって圧縮部が駆動される。これにより、ガス流路211を流れる水素ガスが圧縮されて圧縮ガスが生成される。本実施形態では、圧縮機22の駆動源は、rminからrmaxまでの間を定格とする回転数(rpm)にて回転可能に設定されている。なお、圧縮機22は、スクリュー圧縮機等の他のタイプの圧縮機であってもよい。この場合、圧縮機22は、ピストンおよびシリンダによって構成される。
The
接続路ユニット23は、圧縮機22において生成した水素ガスの圧縮ガスを後述する蓄圧ユニット24へ送る。接続路ユニット23は、共通路231と、個別路232a〜232dと、弁部材233a〜233dと、を有している。共通路231は、圧縮機22の吐出側に繋がっている。個別路232a〜232dは、共通路231と後述する蓄圧ユニット24の第1〜第4蓄圧器241〜244とをそれぞれ繋いでいる。弁部材233a〜233dは、個別路232a〜232dのそれぞれに取り付けられており、当該個別路232a〜232dを開閉可能である。圧縮機22において生成された圧縮ガスは、共通路231へと流出し、弁部材233a〜233dの開閉状況に応じて個別路232a〜232dのいずれかを通じて蓄圧ユニット24の第1〜第4蓄圧器241〜244に供給される。
The
蓄圧ユニット24は、圧縮ガスを内部に収容可能な複数の蓄圧器を有している。本実施形態では、図1に示すように、第1〜第4蓄圧器241〜244の4つの蓄圧器を有している。第1〜第4蓄圧器241〜244には、圧縮機22において生成された圧縮ガスが貯留される。第1〜第4蓄圧器241〜244は、それぞれ同じ設計圧力(例えば82MPa)に設計されている。
The
圧力センサユニット25は、蓄圧ユニット24内の圧縮ガスの圧力を検知可能な複数の圧力センサを有している。本実施形態では、第1〜第4蓄圧器241〜244のそれぞれに第1〜第4圧力センサ251〜254が取り付けられているため、圧力センサユニット25は、4つの圧力センサを有している。第1〜第4圧力センサ251〜254は、第1〜第4蓄圧器241〜244のそれぞれの内部に貯留された圧縮ガスの圧力を検知する。第1〜第4蓄圧器241〜244のそれぞれの内部の圧力は、当該第1〜第4蓄圧器241〜244に貯留された圧縮ガスの残量に対応する。
The
供給路ユニット26は、第1〜第4蓄圧器241〜244に貯留された圧縮ガスをディスペンサ11へ送る。供給路ユニット26は、供給路261と、弁部材262a〜262dと、を有している。供給路261は、個別路232a〜232dのうち圧縮ガスの流れ方向における弁部材233a〜233dよりも下流側の部位に繋がる複数の個別路と、当該各個別路が繋がるとともにディスペンサ11へ延びる共通路と、を含む。弁部材262a〜262dは、供給路261の各個別路に取り付けられており、当該各個別路を開閉可能である。第1〜第4蓄圧器241〜244に貯留された圧縮ガスは、弁部材262a〜262dの開閉状況に応じて供給路261における個別路のいずれかを通じてディスペンサ11へと供給される。
The
クーラーユニット27は、ディスペンサ11に供給された圧縮ガスを冷却する。クーラーユニット27は、冷凍機271と、ブライン流路272と、熱交換器273と、を有する。なお、図1では、冷凍機271内の図示は省略し、矩形にて示す。本実施形態では、図1に示すように、熱交換器273がディスペンサ11に内蔵されており、ブライン流路272が冷凍機271と熱交換器273とを通過するように構成されている。供給路261を通じてディスペンサ11へと供給された圧縮ガスは、熱交換器273においてブライン流路272を流れる冷媒によって冷却される。そして、圧縮ガスとの熱交換によって昇温した冷媒は、冷凍機において冷却されることになる。
The
供給ユニット28は、ガス製造装置12から圧縮機22への供給流量が足りない場合に、蓄圧ユニット24に貯留された圧縮ガスを圧縮機22の吸込側に供給することが可能である。特に、本実施形態では、供給ユニット28は、圧縮機22の起動時において、蓄圧ユニット24に貯留された圧縮ガスを圧縮機22の吸込側に供給することが可能である。供給ユニット28は、流路281と、弁部材282a〜282eと、を有している。
The
流路281は、第1〜第4蓄圧器241〜244にそれぞれ繋がる流路281a〜281dと、当該流路281a〜281dとガス流路211とを繋ぐ流路281eと、を有している。弁部材282a〜282dは、流路281a〜281dにそれぞれ取り付けられている。本実施形態では、弁部材282a〜282dは、開閉弁によって構成されている。また、弁部材282eは、流路281eのうち流路281a〜281dとの接続点よりもガス流路211側の部位に取り付けられている。
The
本実施形態では、弁部材282eは、減圧弁によって構成されている。この弁部材282eの設定圧力は、弁部材212の設定圧力と同じであって、圧縮機22の吸込圧力に応じて設定されている。具体的には、弁部材282eの設定圧力は、圧縮機22の吸込側の圧力が、当該圧縮機22を定格の回転数にて駆動させた際における当該回転数に対応する吸込圧力となるように設定されている。これにより、供給ユニット28は、ガス製造装置12からガス流路211へのガスの供給流量が所定流量よりも少ない場合、すなわち圧縮機22を定格の回転数にて駆動させた際における当該回転数に対応する吸込圧力よりも圧縮機22の吸込側の圧力が低い場合に、蓄圧ユニット24から圧縮機22の吸込側へと圧縮ガスを供給することになる。
In the present embodiment, the
ガス供給装置2では、弁部材282a〜282dの開閉状況あるいはガス流路211側の圧力に応じて、流路281a〜281dのいずれかを通じて蓄圧ユニット24に貯留された圧縮ガスをガス流路211に供給することが可能である。
In the
制御部29は、ガス製造装置12における各種機器の起動制御や弁の開閉制御等を行う部位である。制御部29は、例えば図略のCPU、ROM、RAM、EEPROM 等からなるMPU等を備えており、ROMに記憶されたプログラムを実行することにより、上記の各種制御を行う。なお、図1では、説明の便宜上、制御部29を1つの矩形にて示すが、制御部29の機能を実現する手段は任意であって、1つの構成要素によって制御部29の全ての機能が実現されるものではない。
The
制御部29は、弁部材233a〜233dおよび弁部材262a〜262dのそれぞれの開閉制御を行うことにより、第1〜第4蓄圧器241〜244のいずれかからディスペンサ11へと圧縮ガスを供給する。なお、ディスペンサ11は、当該ディスペンサ11が有する流量調整弁の開度調整によって車両13のタンクに圧縮ガス(水素ガス)を供給することになる。
The
また、制御部29は、第1〜第4圧力センサ251〜254のそれぞれが検知した圧力値を受けて、当該圧力値と予め制御部29において設定された閾値とを比較することにより、第1〜第4蓄圧器241〜244のうち圧縮ガスの残量が少ない蓄圧器を判定する。
Further, the
また、制御部29は、上記の判定結果に基づいて、圧縮機22の起動制御を行うとともに、弁部材282a〜282dの開閉制御を行うことにより、ガス製造装置12から圧縮機22へと水素ガスを流入させるとともに第1〜第4蓄圧器241〜244のいずれかから圧縮機22へと圧縮ガスを流入させる。
Further, the
ここで、図1に加えて、図2を参照しながら、ガス供給装置2の起動手順について説明する。
Here, a startup procedure of the
図2に示す開始時点においては、ガス供給装置2は、第1〜第4蓄圧器241〜244の全てに圧縮ガスが充填された状態である。このため、この時点においては、ガス製造装置12から圧縮機22への水素ガスの供給は停止しており、圧縮機22の駆動も停止している。このとき、弁部材233a〜233dおよび弁部材262a〜262dは閉じられているものとする。
At the start point shown in FIG. 2, the
水素ステーション10に車両13が搬入されると、当該車両13のタンクをディスペンサ11に繋ぐことにより、当該タンクへの水素ガスの供給を開始する(ステップST1)。具体的に、制御部29は、弁部材262a〜262dの開制御を行うことにより、第1〜第4蓄圧器241〜244のいずれかからディスペンサ11へと圧縮ガスの供給を開始する。例えば、第1蓄圧器241からディスペンサ11へと圧縮ガスの供給を開始する場合であれば、制御部29は、弁部材262aを開く制御を行うことにより、第1蓄圧器241に貯留された圧縮ガスを供給路261からディスペンサ11へと供給する。このとき、ディスペンサ11が当該ディスペンサ11に含まれる流量調整弁の開度調整制御を行うことにより、当該ディスペンサ11から車両13へと所定のプロトコルに従った圧縮ガスの供給が行われる。
When the
ところで、制御部29は、第1〜第4蓄圧器241〜244のそれぞれに取り付けられた第1〜第4圧力センサ251〜254における圧力値の検知結果を逐次受け付けている。そして、第1〜第4圧力センサ251〜254におけるそれぞれの圧力値を受け付けた制御部29は、当該制御部29において予め設定された閾値と比較し、当該圧力値が閾値以下であるか否かを判定する(ステップST2)。この閾値は、貯留された圧縮ガスが補充の必要な程度まで減った場合における貯留器内の圧力値と同程度の値に設定される。
Incidentally, the
第1〜第4圧力センサ251〜254における圧力値の検知結果がいずれも閾値を超えていると判定した制御部29は(ステップST2にてNo)、第1〜第4圧力センサ251〜254には十分な圧縮ガスが貯留されていると判断し、圧縮機22を起動することなく車両13への水素ガスの供給を続ける。
The
一方、第1〜第4圧力センサ251〜254における圧力値の検知結果のうちいずれかの値が閾値以下であると判定した制御部29は(ステップST2にてYes)、当該閾値以下の圧力値を示す圧力センサに対応する蓄圧器に圧縮ガスを補充すべきと判断し、圧縮機22の起動制御を行うための前準備を行う(ステップST3〜ステップST5)。例えば、ステップST1にて第1蓄圧器241からディスペンサ11へと圧縮ガスの供給を開始した場合、当該第1蓄圧器241内の圧縮ガスが減少するため、第1圧力センサ251において検知される圧力値が徐々に小さくなる。そして、第1圧力センサ251において検知される圧力値が閾値以下となった時点で、制御部29は、第1蓄圧器241に圧縮ガスを補充するために、圧縮機22の起動制御とその前準備としての弁開閉制御等を行う。
On the other hand, the
ステップST2にてYesの場合、圧力センサにおける圧力値の検知結果が閾値以下と判定された蓄圧器に対して圧縮ガスが流入可能となるように接続路ユニット23の調整を行う(ステップST3)。具体的には、制御部29は、ステップST2にて圧力センサにおける圧力値が閾値以下であると判定した蓄圧器にのみ圧縮ガスが流入可能となるように、弁部材233a〜233dおの開制御を行う。例えば、制御部29は、ステップST1にて第1蓄圧器241からディスペンサ11への圧縮ガスの供給を開始し、ステップST2にて第1圧力センサ251における圧力値が閾値以下になったと判定した場合、圧縮機22が駆動された際に圧縮ガスが共通路231および個別路232aを通じて第1蓄圧器241に流入可能となるように、弁部材233aを開く制御を行う。
If Yes in step ST2, the
次に、ガス製造装置12から圧縮機22へと水素ガスが流入可能となるようにガス流路ユニット21の調整を行う(ステップST4)。具体的には、制御部29は、ガス製造装置12において製造された水素ガスが所定の圧力にてガス流路211に流入可能となるように弁部材212の開閉制御等を行う。これにより、圧縮機22が駆動された際にガス製造装置12において製造された水素ガスがガス流路211を通じて圧縮機22に吸い込まれることになる。なお、弁部材212が減圧弁によってのみ構成されており圧縮機22の吸込みに応じてガス製造装置12から水素ガスを圧縮機22に流入させる場合には、ステップST4は省略可能である。
Next, the
次に、圧力センサにおける圧力値の検知結果が閾値を超えていると判定された蓄圧器からガス流路211へ圧縮ガスが流入可能となるように、供給ユニット28の調整を行う(ステップST5)。具体的には、制御部29は、ステップST2にて圧力センサにおける圧力値の検知結果が閾値以下と判定された蓄圧器以外の蓄圧器からガス流路211へと流入可能になるように弁部材282a〜282dにおける開閉弁の開閉制御を行う。ステップST2にて第1圧力センサ251の圧力値の検知結果が閾値以下であると判定された場合であれば、制御部29は、第1蓄圧器241以外の第2〜第4蓄圧器242〜244のいずれか(本実施形態では第2蓄圧器242)からガス流路211へ圧縮ガスが流入可能となるように、弁部材282a,282c,282dを閉じるとともに、弁部材282bを開く制御を行う。
Next, the
次に、圧縮機22の起動を開始する(ステップST6)。具体的には、制御部29は、ステップST3〜ステップST5を行った後、圧縮機22の起動制御を行う。これにより、圧縮機22は、所定の回転数にて駆動を開始し、当該回転数に応じた吸込圧力にて圧縮機22の上流側のガスを吸い込む。この際、弁部材212および弁部材282eの設定圧力が圧縮機22の吸込圧力に応じた値に設定されているため、ガス製造装置12から供給される水素ガスの不足分だけ蓄圧ユニット24に貯留された圧縮ガスが圧縮機22へ吸い込まれる。これにより、圧縮機22には、水素ガスとその圧縮ガスが流入し、当該圧縮機22にて圧縮ガスが生成される。そして、生成された圧縮ガスは、補充が必要な蓄圧器へ供給されることになる。
Next, activation of the
なお、ステップST3〜ステップST5は、異なる順序にて行われてもよい。また、ステップST3〜ステップST6は、同時に行われてもよい。 Steps ST3 to ST5 may be performed in a different order. Steps ST3 to ST6 may be performed simultaneously.
以上説明した本実施形態に係るガス供給装置2では、ガス製造装置12から圧縮機22へ供給されるガスの供給流量が所定流量未満となる圧縮機22の起動時において、圧縮機22の運転を安定化させることができる。具体的には以下のとおりである。
In the
図3には、ステップST4にてガス製造装置12からの水素ガスの供給を開始した際における当該水素ガスの供給流量(Nm3/hr)と当該供給開始から経過した時間(min)との関係を示すグラフである。本実施形態では、圧縮機22が定格の回転数にて駆動された場合において当該圧縮機22に吸い込まれるガスの定格流量がA1であるとする。
FIG. 3 shows the relationship between the supply flow rate (Nm 3 / hr) of the hydrogen gas when the supply of the hydrogen gas from the
図3に示すように、ステップST4にてガス製造装置12からの水素ガスの供給を開始した直後は、当該水素ガスの供給流量が定格流量A1に満たず、時間が経つにつれて定格流量A1に近づくことになる。本実施形態では、0分〜75分の期間は水素ガスの供給流量が定格流量A1に満たない。このため、供給ユニット28が存在せず、ガス製造装置12からの水素ガスのみを圧縮機22が吸い込む場合、前記期間においては減圧弁の2次側の圧力が設定圧力よりも低くなってしまう。この場合、圧縮機22の運転が不安定となる。そこで、本実施形態に係るガス供給装置2では、蓄圧ユニット24の圧縮ガスを圧縮機22へ供給する供給ユニット28が設けられている。これにより、ガス製造装置12からガス流路211への水素ガスの供給流量が不足している0分〜75分の期間において、供給ユニット28を通じて当該ガス流路211へ圧縮ガスを供給することができる。そのため、圧縮機22の運転が不安定となる可能性を低減できる。
As shown in FIG. 3, immediately after starting the supply of hydrogen gas from the
さらに、本実施形態に係るガス供給装置2では、圧縮機22の起動時において圧縮機22へ供給するガスとして蓄圧ユニット24に貯留された圧縮ガスを用いるため、ガス供給用の貯留タンク等を別個に設ける必要がない。
Further, in the
さらに、本実施形態に係るガス供給装置2では、制御部29が各圧力センサにおいて検知した圧力値が閾値以下であるか否かを判定し、当該圧力値が閾値以下である蓄圧器にのみ圧縮ガスが流入するように弁部材233a〜233dの開閉制御を行う。このため、圧縮機22の起動時において、複数の第1〜第4蓄圧器241〜244のうち圧縮ガスの残量が少なくなった蓄圧器に対して効果的に圧縮ガスを供給することができる。
Furthermore, in the
さらに、本実施形態に係るガス供給装置2では、制御部29は、圧縮機22の起動制御時において、複数の第1〜第4蓄圧器241〜244のうち圧力値が閾値以下である蓄圧器を除く他の蓄圧器から圧縮機22に圧縮ガスを供給するように各弁部材282a〜282dの開閉制御を行う。これにより、圧縮ガスを十分に貯留した蓄圧器内の当該圧縮ガスを供給することができる。
Further, in the
さらに、本実施形態に係るガス供給装置2では、制御部29が蓄圧ユニット24内の圧力ガスの圧力が予め設定された閾値以下であると判定した場合に圧縮機22の起動制御を行うため、蓄圧ユニット24内の圧力ガスが不足する前に当該蓄圧ユニット24に圧縮ガスを供給することができる。さらに、制御部29は、ガス製造装置12から圧縮機22へとガスを流す流路であるガス流路211に対して供給ユニット28から圧縮ガスが供給されるように起動制御を行うため、圧縮機22の起動時においてガス流路211を通じて圧縮機22へ水素ガスとその圧縮ガスの双方が流入することになる。このため、圧起動時における圧縮機22の運転を安定化させることができる。
Further, in the
さらに、本実施形態に係るガス供給装置2では、第1〜第4蓄圧器241〜244のうちディスペンサ11へ圧縮ガスを供給することによって内部の圧力が下がった第1圧力センサ251に対して圧縮ガスを供給することができる。さらに、圧縮機22から圧縮ガスを供給する第1蓄圧器241とは異なる蓄圧器である第2蓄圧器242から供給ユニット28を通じてガス流路211へ圧縮ガスを供給するため、十分に圧縮ガスを貯留した第2蓄圧器242内の圧縮ガスを圧縮機22の吸込側へと送りつつ圧縮ガスが不足した第1蓄圧器241に対して効率的に圧縮ガスを供給できる。
Further, in the
さらに、本実施形態に係るガス供給装置2では、減圧弁である弁部材282eの設定圧力が圧縮機22の吸込圧力に応じた値の設定されているため、圧縮機22の吸込みに応じた量の圧縮ガスが蓄圧ユニット24から圧縮機22へ流れ込む。このため、圧縮機22の吸込圧力に応じたガスの供給流量のうち、ガス製造装置12から供給される水素ガスでは賄いきれない不足分のみを蓄圧ユニット24から供給することができる。そのため、圧縮機22の起動時において蓄圧ユニット24から圧縮機22へと供給する圧縮ガスの供給流量を最適化することができる。
Further, in the
なお、本実施形態では、圧縮機22の起動時において、供給ユニット28を通じて蓄圧ユニット24から圧縮機22の吸込側へ圧縮ガスを供給する例について説明したが、これに限らない。例えば、圧縮機22の起動から十分な時間が経過した場合であっても、ガス製造装置12から圧縮機22の吸込側への水素ガスの供給流量が変化し、当該供給流量が所定流量に満たない状態となった場合には、供給ユニット28を通じて蓄圧ユニット24から圧縮機22の吸込側へ圧縮ガスを供給することにより、圧縮機22の運転を安定化させることができる。
In the present embodiment, an example in which the compressed gas is supplied from the
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係るガス供給装置2について図4を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明を行い、第1実施形態と同じ構造、作用及び効果の説明は省略する。
(Second embodiment)
Next, a
第2の実施形態に係るガス供給装置2は、第1の実施形態に係るガス供給装置2の供給ユニット28に代えて、カードルユニット30を備えている。
The
カードルユニット30は、カードル31とカードル流路32と、弁部材33と、を有している。カードル31は、圧縮機22に供給するためのガスを貯留する貯留設備である。カードル31には、ガス製造装置12から圧縮機22へ供給されるガスと同一の主成分のガスが貯留される。本実施形態では、ガス製造装置12から圧縮機22へ水素ガスが供給されるため、カードル31に貯留されるガスも水素ガスである。カードル流路32は、カードル31とガス流路211とを繋ぐ。弁部材33は、カードル流路32に取り付けられている。弁部材33は、例えば減圧弁あるいは開閉弁によって構成されている。弁部材33は、制御部29によってその開閉を制御される。第2の実施形態では、図2のステップST5において、制御部29は、カードル31に貯留されたガスがカードル流路32を通じてガス流路211に流入可能となるように、弁部材33の制御を行う。これにより、ステップST6にて制御部29が圧縮機22の起動制御を行った際に、ガス製造装置12において製造された水素ガスとカードル31に貯留されたガスとがガス流路211を通じて圧縮機22に吸い込まれることになる。
The
このように、第2の実施形態に係るガス供給装置2では、ガス製造装置2から供給されるガスと同一の主成分のガスが貯留されたカードルユニット30を備えるため、圧縮機22には、ガス製造装置12によって製造されたガスとカードルユニット30に貯留されたガスとを供給可能である。そして、ガス供給装置2の制御部29が圧縮機22を起動させるに際してカードルユニット30からガスが圧縮機22へ供給されるように起動制御を行うため、当該起動に際して圧縮機22にガスとガスの双方が供給されることになる。このため、圧縮機22の起動直後において、当該圧縮機22に供給されるガスの供給量が少なくなることを抑止でき、これにより起動時における圧縮機22の運転を安定化させることができる。
As described above, the
なお、第2の実施形態は、第1の実施形態と組み合わされてもよい。具体的には、第1の実施形態に係るガス供給装置2は、第2の実施形態に係るカードルユニット30を備えていてもよい。この場合、圧縮機22の吸込側には、供給ユニット28およびカードルユニット30の双方からガスを供給可能である。このため、圧縮機22の運転をより確実に安定化させることができる。
Note that the second embodiment may be combined with the first embodiment. Specifically, the
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態に係るガス供給装置2について図5を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明を行い、第1実施形態と同じ構造、作用及び効果の説明は省略する。
(Third embodiment)
Next, a
第3の実施形態に係るガス供給装置2は、圧縮機22の上流側と下流側との圧力差を調整可能なスピルバック機構40をさらに備えている。
The
スピルバック機構40は、バイパス流路41と、遮断弁42と、吐出コントロール弁43と、を有している。
The
バイパス流路41は、圧縮機22を跨ぐように、ガス流路211と共通路231とを繋ぐ。遮断弁42は、バイパス流路41に取り付けられており、当該バイパス流路41を開閉可能である。吐出コントロール弁43は、共通路231のうち、バイパス流路41との接続点よりも蓄圧ユニット24側に取り付けられており、当該蓄圧ユニット24側への圧縮ガスの吐出量を調整可能である。遮断弁42および吐出コントロール弁43は、制御部29によって制御される。
The
第3の実施形態に係るガス供給装置2では、圧縮機22の起動時においてスピルバック機構40により圧縮機22の下流側の流路である共通路231から上流側の流路であるガス流路211へと圧縮ガスを供給することにより、供給ユニット28から圧縮機22の吸込側へと供給する圧縮ガスの供給流量を少なくすることができる。これにより、供給ユニット28を通じて圧縮機22へ圧縮ガスを供給する時間を短縮することができる。このため、ガス製造装置2から供給されるガスのみによってガス供給装置2を安定的に運転させることができるようになるまでの時間を短縮することができる。
In the
なお、第3の実施形態は、第1の実施形態に係るガス供給装置2にスピルバック機構40を設けたものであるが、これに限らず、第2の実施形態に係るガス供給装置2にスピルバック機構40を設けてもよい。
In the third embodiment, the spill-
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態に係るガス供給装置2について図6を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明を行い、第1実施形態と同じ構造、作用及び効果の説明は省略する。
(Fourth embodiment)
Next, a
第4の実施形態に係るガス供給装置2は、制御部29において圧縮機22の回転数を制御可能に構成されている。具体的に、第4の実施形態では、圧縮機22は、回転数(rpm)がrmax〜rminの間で変更可能に構成されている。
The
第4の実施形態では、図2におけるステップST6の圧縮機22の起動に際して、制御部29は、rminの回転数にて圧縮機22の起動制御を行う。そして、図6に示すように、一定の時間が経つごとに圧縮機22の回転数を段階的に増加させる制御を行うことにより、ガス製造装置12からの水素ガスの供給流量が少ない時点では低回転数にて圧縮機22を回転させ、当該供給流量が時間の経過とともに増えてくるのに従って、高回転数にて圧縮機22を回転させる。
In the fourth embodiment, when starting the
第4の実施形態に係るガス供給装置2では、圧縮機22の起動時において圧縮機22の回転数制御を行うことにより、圧縮機22の吸込圧力を小さくし、これにより供給ユニット28から圧縮機22の吸込側へと供給する圧縮ガスの供給流量を少なくすることができる。これにより、供給ユニット28を通じて圧縮機22の吸込側へ圧縮ガスを供給する時間を短縮することができる。このため、ガス製造装置12から供給されるガスのみによってガス供給装置2を安定的に運転させることができるようになるまでの時間を短縮することができる。
In the
なお、第4の実施形態では、制御部29が時間の経過とともに段階的に圧縮機22の回転数を増やす制御を行う例について説明したが、これに限らず、時間の経過とともに線形状に回転数を増やす制御を行ってもよい。
In the fourth embodiment, an example has been described in which the
また、第4の実施形態は、第1の実施形態に係るガス供給装置2の圧縮機22の起動方法の変形例であるが、これに限らず、第2の実施形態に係るガス供給装置2の圧縮機22を第4の実施形態に係る方法にて起動してもよい。
Further, the fourth embodiment is a modification of the method of starting the
(第5の実施形態)
次に、第5の実施形態に係るガス供給装置2について図7を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明を行い、第1実施形態と同じ構造、作用及び効果の説明は省略する。
(Fifth embodiment)
Next, a
第5の実施形態に係るガス供給装置2では、蓄圧ユニット24が1つの第1蓄圧器241のみによって構成されるとともに、圧力センサユニット25が1つの第1圧力センサ251のみによって構成されている。そして、供給ユニット28は、流路(個別流路281aと共通流路281eとが直通の1本の流路)と、減圧弁である弁部材282eと、によって構成されている。
In the
第5の実施形態では、流路が分岐を有さない直通の流路であるため、弁部材282a〜282dのような開閉弁を設ける必要がなく、圧縮機22の起動に応じて圧縮ガスを当該圧縮機22の吸込側に供給するに際して、制御部29が前記開閉弁の開閉制御を行う必要がない。
In the fifth embodiment, since the flow path is a direct flow path having no branch, there is no need to provide an on-off valve such as the
以上説明した各実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記の各実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiments described above are illustrative in all aspects and should not be construed as limiting. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description of each of the embodiments, and includes all modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
例えば、上記の第1〜第4の実施形態では、蓄圧ユニット24が4つの第1〜第4蓄圧器241〜244によって構成されており、第5の実施形態では、蓄圧ユニット24が1つの第1蓄圧器241によって構成されているが、蓄圧ユニット24に含まれる蓄圧器の数はこれに限定されない。すなわち、蓄圧器の数は任意であって、ガス供給装置2の使用態様に応じて適宜変更することができる。
For example, in the above-described first to fourth embodiments, the
また、上記の第1〜第4の実施形態では、蓄圧ユニット24が4つの第1〜第4蓄圧器241〜244によって構成される例について説明したが、これに加えて1つ以上の補助蓄圧器を設けてもよい。この補助蓄圧器は、第1〜第4蓄圧器241〜244と同様に接続路ユニット23と供給路ユニット26との間に設けられるものであり、圧縮機22からの圧縮ガスを貯留可能である。ガス供給装置2では、第1〜第4蓄圧器241〜244に十分な量の圧縮ガスが供給された時点で圧縮機22の駆動が停止され、この時点において補助蓄圧器は空の状態である。このような場合、圧縮機22の起動に際して補助蓄圧器に圧縮ガスを受け入れ可能であるため、素早く起動を行うことが可能となる。
Further, in the above-described first to fourth embodiments, the example in which the
また、上記の第1〜第5の実施形態では、減圧弁である弁部材282eおよび弁部材33によって、圧縮機22の吸込圧力に応じた圧縮ガスが圧縮機の吸込側に供給されるように、当該圧縮ガスの供給量を機械的に制御したが、これに限らない。例えば、流量計あるいは圧力計をガス流路211に取り付けるとともに、前記減圧弁に代えて開度調整が可能な流量調整弁を利用することによって、流量情報あるいは圧力情報を受けた制御部29がガス流路211における圧力が一定となるように流量調整弁の開度制御を行ってもよい。
In the first to fifth embodiments, the compressed gas corresponding to the suction pressure of the
なお、上記の各実施形態以外にも、例えば圧縮機22における吸込圧力トリップ値を変更することによって、圧縮機22へ供給すべき水素ガスの供給流量を減らし、これにより圧縮機22の起動時においても安定的に当該圧縮機22を運転させる方法も考え得る。
In addition to the above embodiments, the supply flow rate of the hydrogen gas to be supplied to the
2 ガス供給装置
11 ディスペンサ
12 ガス製造装置
22 圧縮機
24 蓄圧ユニット
28 供給ユニット
29 制御部(回転数制御部を含む)
30 カードルユニット
33 弁部材(減圧弁)
40 スピルバック機構
41 バイパス流路
42 遮断弁
211 ガス流路
241〜244 第1〜第4蓄圧器(複数の蓄圧器)
251〜254 第1〜第4圧力センサ(複数の圧力センサ)
261 供給路
281a〜281d 流路
282a〜282d 弁部材
282e 弁部材(減圧弁)
2
30
251 to 254 First to fourth pressure sensors (plural pressure sensors)
261
Claims (7)
前記圧縮機において生成された前記圧縮ガスを貯留する蓄圧ユニットと、
前記蓄圧ユニットに貯留された前記圧縮ガスをディスペンサへ供給する供給路と、
前記ガス製造装置から前記圧縮機の吸込側へのガスの供給流量が所定流量未満である場合に、前記蓄圧ユニットの前記圧縮ガスを前記圧縮機の吸込側へ供給する供給ユニットと、を備え、
前記蓄圧ユニットは、複数の蓄圧器を含み、
前記供給ユニットは、各蓄圧器を前記圧縮機に繋ぐ複数の流路と、前記各流路に取り付けられるとともに当該各流路を開閉可能な複数の弁部材と、を含み、
前記圧縮機と各蓄圧器とを接続する接続路には、それぞれ弁部材が配置され、
前記各蓄圧器内の圧力を検知する複数の圧力センサと、
前記圧縮機の起動制御および前記弁部材の開閉制御を行う制御部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記ガス製造装置から前記圧縮機の吸込側へのガスの供給流量が前記所定流量未満である場合に、前記各蓄圧器のうち前記各圧力センサにおいて検知された圧力が予め設定された閾値以下である蓄圧器を除く他の蓄圧器から前記圧縮機の吸込側に前記圧縮ガスを供給するように、前記供給ユニットの各弁部材の開閉制御を行い、かつ前記圧縮機の起動制御を行って、前記ガス製造装置から供給されるガスと前記他の蓄圧器から供給された圧縮ガスとを前記圧縮機に流入させ、かつ当該圧縮機にて生成された圧縮ガスを、圧力が前記予め設定された閾値以下である前記蓄圧器に供給するように、前記接続路の各弁部材の開閉制御を行う、ガス供給装置。 A compressor that compresses the gas supplied from the gas production device to generate a compressed gas,
An accumulator unit for storing the compressed gas generated in the compressor,
A supply path for supplying the compressed gas stored in the pressure accumulating unit to a dispenser,
When the supply flow rate of gas from the gas production device to the suction side of the compressor is less than a predetermined flow rate, a supply unit that supplies the compressed gas of the pressure storage unit to the suction side of the compressor ,
The accumulator unit includes a plurality of accumulators,
The supply unit includes a plurality of flow paths connecting each pressure accumulator to the compressor, and a plurality of valve members attached to the flow paths and capable of opening and closing the flow paths,
A valve member is disposed on a connection path connecting the compressor and each accumulator,
A plurality of pressure sensors for detecting the pressure in each of the accumulators,
A control unit for performing start control of the compressor and opening / closing control of the valve member,
The control unit is configured such that when the supply flow rate of the gas from the gas production device to the suction side of the compressor is less than the predetermined flow rate, the pressure detected by each of the pressure sensors of the accumulators is set in advance. Controlling the opening and closing of each valve member of the supply unit so as to supply the compressed gas to the suction side of the compressor from another pressure accumulator other than the pressure accumulator that is equal to or less than the threshold value, and starting the compressor. By performing control, the gas supplied from the gas producing apparatus and the compressed gas supplied from the other pressure accumulator are caused to flow into the compressor, and the compressed gas generated by the compressor is compressed. A gas supply device that controls opening and closing of each valve member of the connection path so as to supply the pressure accumulator that is equal to or less than the preset threshold value .
前記カードルユニットは、前記ガス製造装置から前記圧縮機の吸込側へのガスの供給流量が所定流量未満である場合に、当該カードルユニットに貯留されたガスを前記圧縮機の吸込側へ供給する、請求項1又は2に記載のガス供給装置。 Further comprising a curdle unit for storing a gas of the same main component as the gas of the gas producing apparatus,
When the supply flow rate of gas from the gas production device to the suction side of the compressor is less than a predetermined flow rate, the curl unit supplies the gas stored in the curl unit to the suction side of the compressor. gas supply device according to claim 1 or 2.
前記圧縮機において生成された前記圧縮ガスを貯留する蓄圧ユニットと、
前記蓄圧ユニットに貯留された前記圧縮ガスをディスペンサへ供給する供給路と、
前記ガス製造装置から供給されるガスと同一の主成分のガスを貯留するカードルユニットと、を備え、
前記カードルユニットは、
カードルと、
前記カードルと前記ガス流路とを繋ぐカードル流路と、
前記カードル流路に取り付けられた弁部材と、を備え、
前記圧縮機の起動制御および前記弁部材の開閉制御を行う制御部、をさらに備え、
前記制御部は、前記ガス製造装置から前記圧縮機の吸込側へのガスの供給流量が所定流量未満で且つ前記蓄圧ユニット内の圧力が予め設定された閾値以下である場合に、前記カードルに貯留されたガスが前記カードル流路を通じて前記ガス流路に流入可能となるように前記弁部材の制御を行い、かつ前記圧縮機の起動制御を行って、前記ガス製造装置において製造されたガスと前記カードルに貯留されたガスとを前記圧縮機に流入させ、当該圧縮機にて生成された圧縮ガスを圧力が前記閾値以下である蓄圧ユニットに供給する、ガス供給装置。 A compressor that compresses a gas supplied from a gas production device through a gas inflow path to generate a compressed gas;
An accumulator unit for storing the compressed gas generated in the compressor,
A supply path for supplying the compressed gas stored in the pressure accumulating unit to a dispenser,
A curl unit that stores a gas of the same main component as the gas supplied from the gas production device,
The curdle unit is
Curdle and
A curdle passage connecting the curl and the gas passage,
A valve member attached to the curdle flow path,
A control unit that performs start control of the compressor and open / close control of the valve member,
When the control section, the supply flow rate of the gas from the gas production apparatus to the suction side of the compressor is equal to or less than the threshold pressure is set in advance in and the pressure accumulator unit is less than a predetermined flow rate, stored in the Kadoru Controlling the valve member so that the gas can flow into the gas flow path through the curdle flow path, and performs start-up control of the compressor so that the gas produced by the gas production apparatus A gas supply device , wherein a gas stored in a curdle is caused to flow into the compressor, and the compressed gas generated by the compressor is supplied to a pressure accumulating unit having a pressure equal to or lower than the threshold .
前記バイパス流路を開閉可能なように前記バイパス流路に設けられた遮断弁と、を有するスピルバック機構をさらに備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載のガス供給装置。 A bypass passage bypassing the compressor;
The gas supply device according to any one of claims 1 to 5 , further comprising: a spill-back mechanism having a shut-off valve provided in the bypass passage so as to open and close the bypass passage.
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