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1. WO2017131136 - GAS SUPPLY DEVICE AND METHOD FOR STOPPING OPERATION OF GAS SUPPLY DEVICE

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明 細 書

発明の名称 ガス供給装置およびガス供給装置の運転停止方法

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004   0005  

先行技術文献

特許文献

0006  

発明の概要

0007   0008   0009  

図面の簡単な説明

0010  

発明を実施するための形態

0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6  

図面

1   2   3   4   5  

明 細 書

発明の名称 : ガス供給装置およびガス供給装置の運転停止方法

技術分野

[0001]
 本発明は、ガス供給装置およびガス供給装置の運転停止方法に関する。

背景技術

[0002]
 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が特許文献1に開示されている。特許文献1に記載された水素ガス供給装置は、水電解装置から供給される水素ガスを圧縮する圧縮機と、水電解装置と圧縮機との間において水素ガスを貯留可能なバッファタンクと、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貯蔵容器と、バッファタンクと水素貯蔵容器との間の流路に対して圧縮機を迂回するように繋がるバイパスラインと、バイパスラインに取り付けられた圧力調整弁と、を備えている。
[0003]
 特許文献1に記載された水素ガス供給装置では、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が受け入れ、当該バッファタンク内の水素ガスを圧縮機によって圧縮して水素貯蔵容器に貯留する。この際、バイパスラインを通じて圧縮機の吸込側の流路と吐出側の流路とを繋ぐことにより、圧縮機の吸込側の圧力の乱れが制御される。そして、水素貯蔵容器に貯留された水素ガスは、当該水素貯蔵容器から車両のタンク等へ供給されることになる。
[0004]
 特許文献1に記載された水素ガス供給装置において、圧縮機の駆動中は、当該圧縮機の内部に水素ガスが残留している。この水素ガスは、圧縮機の停止時において当該圧縮機の吐出側に吐出される。そして、例えば圧縮機の停止と同時に圧力調整弁を全開とすると、当該圧縮機から吐出された水素ガスがバッファタンクに一旦貯留される。これにより、当該水素ガスは、次回の圧縮機の起動時に無駄なく利用されることになる。
[0005]
 ところで、圧縮機の吸込側の圧力は、圧縮機の停止時においても所定の圧力以下に維持されることが望ましい。このため、バッファタンクの容積は、圧縮機の停止時において、当該圧縮機内の水素ガスを貯留可能であるとともに、当該圧縮機の吸込側の圧力を所定の圧力以下に維持できる程度の大きさに設定する必要がある。このため、バッファタンクを含む水素ガス供給装置全体が大型化してしまう虞がある。

先行技術文献

特許文献

[0006]
特許文献1 : 特開2004-121418号公報

発明の概要

[0007]
 本発明の目的は、小型化を実現することができる水素ガス供給装置および水素ガス供給装置の運転停止方法を提供することである。
[0008]
 本発明の一局面に係るガス供給装置は、ガスを圧縮する圧縮機と、ガスを貯留可能なバッファタンクを有するとともに前記圧縮機に繋がる流入側流路と、前記流入側流路のうち前記バッファタンクよりも上流側において当該流入側流路を開閉可能な流入側開閉弁と、前記圧縮機の吐出側に繋がる流出側流路と、前記圧縮機の停止信号を受けて、前記流入側開閉弁を閉じる制御を行う制御部と、を備える。
[0009]
 本発明の一局面に係るガス供給装置の運転停止方法は、ガスを圧縮する圧縮機と、ガスを貯留可能なバッファタンクを有するとともに前記圧縮機に繋がる流入側流路と、前記流入側流路のうち前記バッファタンクよりも前記圧縮機から遠い側において当該流入側流路を開閉可能な流入側開閉弁と、前記圧縮機の吐出側に繋がる流出側流路と、を備えるガス供給装置の運転停止方法であって、前記流入側開閉弁を閉じると同時または前記流入側開閉弁を閉じた後に前記圧縮機を停止する制御を開始する。

図面の簡単な説明

[0010]
[図1] 本発明の第1の実施形態に係るガス供給装置の構成を示す概略図である。
[図2] 前記第1の実施形態に係るガス供給装置の運転停止手順を示すフロー図である。
[図3] 流入側開閉弁を閉じてから経過した時間と圧縮機の吸込側の圧力との関係を示す図である。
[図4] 本発明の第2の実施形態に係るガス供給装置の運転停止手順を示すフロー図である。
[図5] 本発明の第3の実施形態に係るガス供給装置の構成を示す概略図である。

発明を実施するための形態

[0011]
 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。
[0012]
 (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。
[0013]
 ガス供給装置2は、水素ガスを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。本実施形態では、図1に示すように、ガス供給装置2にはガス製造装置12において製造された水素ガスが供給され、当該水素ガスを圧縮して圧縮ガスを生成することになる。
[0014]
 なお、ガス供給装置2に水素ガスを供給する供給源は、ガス製造装置12でなくともよく、例えば水素ガスを貯留したタンク部材からガス供給装置2に水素ガスを供給してもよい。
[0015]
 また、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する装置であってもよいし、液化ガス以外のガスを製造する装置であってもよい。すなわち、ガス供給装置は、水素ガス以外のガスを供給する装置であってもよい。
[0016]
 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。
[0017]
 ディスペンサ11は、ガス供給装置2から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。すなわち、ディスペンサ11は、車両13等のタンク搭載装置に搭載されたタンクにガスを充填する充填設備である。車両13は、例えば燃料電池車である。
[0018]
 ガス供給装置2は、流入側流路211と、流入側開閉弁212と、安全弁213と、圧縮機22と、流出側流路231と、逆止弁232a~232cと、流出側開閉弁233a~233cと、蓄圧器241~243と、スピルバック流路251と、スピルバック開閉弁252と、供給路261と、開閉弁262a~262cと、逆止弁263a~263cと、クーラーユニット27と、制御部28と、を備えている。以下では、各構成部材について順に説明する。
[0019]
 流入側流路211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。流入側流路211は、第1流路211aと、第2流路211bと、バッファタンク211cと、を有している。第1流路211aは、ガス製造装置12とバッファタンク211cとを繋いでいる。また、第2流路211bは、バッファタンク211cと圧縮機22の吸込側部とを繋いでいる。バッファタンク211cは、第1流路211aおよび第2流路211bよりも容積が大きく、流入側流路211に流入する水素ガスを一時的に貯留可能である。
[0020]
 流入側開閉弁212は、ガス製造装置12から圧縮機22への水素ガスの供給を開始および停止するための弁である。流入側開閉弁212は、バッファタンク211cよりもガス製造装置12側に位置する第1流路211aに取り付けられている。流入側開閉弁212は、第1流路211aを開閉可能である。
[0021]
 安全弁213は、圧縮機22の吸込側の圧力を所定の圧力以下に保つための減圧弁である。本実施形態では、安全弁213は、第2流路211bに繋がっている。安全弁213は、第2流路211bの圧力が所定の圧力を超える場合に、当該第2流路211bを流れる水素ガスを外部へ放出させる。
[0022]
 圧縮機22は、吸込側部から流入した水素ガスを圧縮して圧縮ガスを生成する。圧縮機22は、例えばモータと圧縮部とを有しており、モータの回転に応じて駆動される圧縮部が流入側流路211の水素ガスを吸い込む。なお、圧縮機22は、スクリュー圧縮機であってもよく、あるいは他のタイプの圧縮機であってもよい。
[0023]
 流出側流路231は、圧縮機22において生成された水素ガスの圧縮ガスを蓄圧器241~243へ送る流路である。流出側流路231は、共通路231aと、個別路231b~231dと、を有している。共通路231aは、圧縮機22の吐出側部に繋がっている。個別路231b~231dは、共通路231aと後述する蓄圧器241~243とをそれぞれ繋いでいる。圧縮機22から吐出されて共通路231aおよび個別路231b~231dを通じて蓄圧器241~243に送られた水素ガスは、蓄圧器241~243のそれぞれに一時的に貯留されることになる。
[0024]
 逆止弁232a~232cは、蓄圧器241~243に貯留された水素ガスが圧縮機22へと逆流することを阻止する弁である。逆止弁232a~232cは、個別路231b~231dのそれぞれに取り付けられている。
[0025]
 流出側開閉弁233a~233cは、圧縮機22から吐出された水素ガスを蓄圧器241~243のうちいずれの蓄圧器に供給するかを切り替えるための弁である。流出側開閉弁233a~233cは、個別路231b~231dのそれぞれに取り付けられており、逆止弁232a~232cよりも蓄圧器241~243側に位置している。流出側開閉弁233a~233cは、個別路231b~231dを開閉可能である。
[0026]
 蓄圧器241~243は、水素ガスを内部に貯留可能な容器である。蓄圧器241~243は、それぞれ同じ設計圧力(例えば82MPa)に設計されている。なお、本実施形態では、ガス供給装置2は蓄圧器241~243の3つの蓄圧器を有しているが、これに限らず、蓄圧器の数は任意である。
[0027]
 スピルバック流路251は、圧縮機22の吸込側における流入側流路211と圧縮機22の吐出側における流出側流路231との圧力差を調整するための流路である。スピルバック流路251は、圧縮機22を迂回するように第2流路211bと共通路231aとを繋いでいる。
[0028]
 なお、スピルバック流路251は、流入側開閉弁212と逆止弁232a~232cとの間において圧縮機22を迂回するように流入側流路211および流出側流路231に繋がっていればよい。このため、スピルバック流路251は、圧縮機22の吸込側において、バッファタンク211cに繋がっていてもよいし、第1流路211aのうち流入側開閉弁212とバッファタンク211cとの間の部位に繋がっていてもよい。また、スピルバック流路251は、圧縮機22の吐出側において、個別路231b~231dのうち逆止弁232a~232cよりも圧縮機22側の部位に繋がっていてもよい。
[0029]
 スピルバック開閉弁252は、スピルバック流路251の開度を調整する弁であって、当該スピルバック流路251に取り付けられている。具体的に、スピルバック開閉弁252は、スピルバック流路251を全開と全閉との間で開度調整可能な開度調整弁である。
[0030]
 供給路261は、第1~第4蓄圧器241~243に貯留された水素ガスをディスペンサ11へ送る流路である。供給路261は、個別路231b~231dのうち逆止弁232a~232cよりも蓄圧器241~243側の部位にそれぞれ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に繋がる共通路と、を含む。
[0031]
 開閉弁262a~262cは、蓄圧器241~243のうちいずれの蓄圧器からディスペンサ11へ水素ガスを供給するかを選定するための弁である。開閉弁262a~262c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。
[0032]
 逆止弁263a~263cは、ディスペンサ11に供給された水素ガスが蓄圧器241~243へと逆流することを阻止する弁である。逆止弁263a~263cは、供給路261の各個別路231b~231dのうち開閉弁262a~262cよりもディスペンサ11側の部位に取り付けられている。
[0033]
 クーラーユニット27は、ディスペンサ11に供給された水素ガスを冷却する。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とに繋が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へと供給された水素ガスは、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、水素ガスとの熱交換によって昇温した冷媒は、冷凍機271において冷却される。
[0034]
 制御部28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、以下の各種制御を行う。なお、図1では、説明の便宜上、制御部28を1つの矩形にて示すが、制御部28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28の全ての機能が実現されるものでなくてもよい。
[0035]
 制御部28は、流入側開閉弁212の開閉制御、圧縮機22の駆動制御、流出側開閉弁233a~233cの開閉制御、開度調整弁252の開閉制御、および開閉弁262a~262cの開閉制御を行う。
[0036]
 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の運転停止手順について説明する。
[0037]
 本実施形態では、図2に示す開始時点において、圧縮機22が駆動中であり、蓄圧器241~243のうち蓄圧器241に圧縮された水素ガスが供給されているものとする。このため、図2に示す開始時点において、流入側開閉弁212および流出側開閉弁233aが開いているとともに、流出側開閉弁233b,233cが閉じている。なお、図2に示す開始時点では、蓄圧器242,243には十分に水素ガスが貯留されている。
[0038]
 圧縮機22の駆動に応じて蓄圧器241に圧縮された水素ガスが供給され、当該蓄圧器241に十分な量の水素ガスが貯留されることにより、蓄圧器241~243の全てに十分な量の水素ガスが貯留されることになる。この状態を図略の圧力検出器が検出すると、制御部28は、当該圧力検出器から圧縮機22を停止するための停止信号を受信する。
[0039]
 前記停止信号を受けた制御部28は、流入側開閉弁212を閉じる閉制御を行う(ステップST1)。これにより、流入側開閉弁212が閉じられ、ガス製造装置12から圧縮機22への水素ガスの供給が遮断される。
[0040]
 ステップST1にて流入側開閉弁212の閉制御を行った制御部28は、当該閉制御から所定時間t 経過するまで他の制御を行わず(ステップST2にてNo)、所定時間t が経過した後に(ステップST2にてYes)、圧縮機22の停止制御を開始する(ステップST3)。停止制御を受けた圧縮機22は、モータの回転を徐々に弱めながら駆動を続け、停止制御を開始してから時間t が経過した時点で完全に停止することになる。
[0041]
 ステップST3にて圧縮機22の停止制御を開始した制御部28は、流出側開閉弁233aを閉じる閉制御を行う(ステップST4)。これにより、流出側開閉弁233aが閉じられ、蓄圧器241から圧縮機22への水素ガスの逆流が完全に遮断される。
[0042]
 ステップST4にて流出側開閉弁233aを閉じる閉制御を行った制御部28は、スピルバック開閉弁252を全開とする開度調整制御を行う(ステップST5)。これにより、スピルバック流路251が完全に開放され、当該スピルバック流路251を通じて圧縮機22の吐出側から吸込側へと水素ガスが流入することによって当該吐出側と吸込側とが均圧化し、ガス供給装置2の運転停止が完了する。
[0043]
 なお、本実施形態では、圧縮機22と蓄圧器241とを繋ぐ流路に逆止弁232aが設けられているため、流出側開閉弁233aを開いた状態でスピルバック開閉弁252を開いても蓄圧器241から圧縮機22へと水素ガスが逆流することはない。このため、ステップST4は、ステップST5と同時またはステップST5の後に行ってもよいし、省略されてもよい。
[0044]
 ここで、図3に、流入側開閉弁212を閉じてから経過した時間と圧縮機22の吸込側でのガス圧力との関係を示す。流入側開閉弁212が閉じられる前の圧縮機22の吸込側の圧力は圧力P である。そして、流入側開閉弁212が閉じられた直後は、圧縮機22への水素ガスの供給が遮断される一方で、圧縮機22が当該圧縮機22、第2流路211b、およびバッファタンク211cに残留した水素ガスの一部を吐出側へと吐出する。これにより、圧縮機22の吸込側の圧力が徐々に低下していくことになる。
[0045]
 その後、所定時間t が経過した時点で圧縮機22の停止制御が開始されるが、圧縮機22のモータの回転が完全に停止するまでには時間t を要するため、流入側開閉弁212を閉じてから時間t +t が経過するまでは圧縮機22の吸込側の圧力が低下し続ける。
[0046]
 そして、時間t +t が経過し、圧縮機22が完全に停止するとともに、スピルバック開閉弁252が全開となると、当該スピルバック開閉弁252を通じて圧縮機22の吐出側から吸込側へ水素ガスが流入することにより、吸込側の圧力が徐々に上昇していく。そして、圧縮機22の吸込側と吐出側とが均圧化された時点において、吸込側の圧力が安定する。バッファタンク211cの容積は、前記安定した時点における圧縮機22の吸込側の圧力が所定の圧力P よりも低くなるように設定されることになる。
[0047]
 以上のように、本実施形態に係るガス供給装置2では、制御部28は、圧縮機22の停止信号を受けると流入側開閉弁212を閉じる制御を行う。ここで、圧縮機22は、停止信号を受けてから完全に停止するまでに所定時間t を要するため、流入側開閉弁212は圧縮機22が完全に停止する前に閉じられることになる。すなわち、ガス供給装置2では、流入側開閉弁212が閉じられることによって流入側流路211への水素ガスの供給が停止された状態で、しばらくの間は圧縮機22が駆動し続けることになる。このため、当該圧縮機22内に残留した水素ガスの少なくとも一部が流出側流路211側へ吐出される。このため、圧縮機22が完全に停止した後に、流入側開閉弁212の下流側に設けられたバッファタンク211cに対して圧縮機22から流れ込む水素ガス量を低減することができる。そのため、極端に大きな容積を有するバッファタンク211cを用いなくとも、圧縮機22の吸込側の圧力を所定の圧力P 以下に維持しつつ残留した水素ガスを当該バッファタンク211cに貯留することができ、ガス供給装置2の小型化を実現することができる。
[0048]
 さらに、ガス供給装置2では、制御部28が流入側開閉弁212を閉じた後所定時間t が経過した後に圧縮機22の停止制御を開始するため、流入側開閉弁212が閉じられてから圧縮機22が完全に停止するまでにt +t の時間を要する。このため、流入側開閉弁212が閉じられた後に、圧縮機22、第2流路211b、およびバッファタンク211cに残留した水素ガスの一部をより確実に吐出側の供給路261に吐出することができる。
[0049]
 さらに、ガス供給装置2では、制御部28が流入側開閉弁212を閉じた後にスピルバック開閉弁252を開く制御を行う。これにより、圧縮機22の吸込側と吐出側とが均圧化され、これにより圧縮機22が完全に停止した後すぐに当該圧縮機22の吸込側の圧力が一定の圧力値に保たれることになる。このため、圧縮機22が完全に停止した後に当該圧縮機22の吸込側の圧力がゆっくりと上昇して、長時間経過後に一定の圧力値に保たれる、ということを抑止することができる。これにより、圧縮機22の吸込側の圧力が所定の圧力を超えているか否かの判断を圧縮機22の停止後すぐに行うことができる。
[0050]
 さらに、ガス供給装置2では、制御部28がスピルバック開閉弁252を開く前に流出側開閉弁233aを閉じる制御を行う。このため、スピルバック開閉弁252を開いたときに蓄圧器241に貯留された水素ガスが逆流することを確実に防止することができる。
[0051]
 なお、本実施形態では、制御部28が圧縮機22の停止信号を受けて各弁の開閉制御および圧縮機22の停止制御を行うが、これに限られない。例えば、制御部28がなすこれらの制御工程が作業者の手によってなされてもよい。この場合、ガス供給装置2は、圧縮機22の停止制御を開始するための運転停止スイッチを備え、作業者は、図2のフローにしたがって手動で各弁の開閉制御および運転スイッチの入力による圧縮機の停止制御を行うことになる。
[0052]
 本実施形態では、スピルバック開閉弁252を開く前に流出側開閉弁233aを閉じる制御を行うが、これに限られない。スピルバック開閉弁252を開くと同時に流出側開閉弁233aを閉じる制御を行ってもよい。
[0053]
 (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。
[0054]
 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と同じ構成を有しているが、運転停止方法が異なっている。
[0055]
 第2の実施形態では、図4に示すように、圧縮機22の停止信号を受けた制御部28は、流入側開閉弁212を閉じる閉制御を行うと同時に(ステップST11)、圧縮機22の停止制御を開始する(ステップST12)。その後、制御部28が流出側開閉弁233aを閉じる閉制御を行うとともに(ステップST13)、スピルバック開閉弁252を全開とする開度調整制御を行う(ステップST14)。これにより、ガス供給装置2の運転停止が完了する。
[0056]
 第2の実施形態では、流入側開閉弁212を閉じると同時に圧縮機22の停止制御が行われるが、停止制御を受けた圧縮機22は、モータの回転を徐々に弱めながら完全停止する。このため、流入側開閉弁212が閉じられてから時間t が経過するまでは圧縮機22が駆動された状態にある。このため、流入側開閉弁212が閉じられてから圧縮機22が完全に停止するまでの間に、圧縮機22、第2流路211b、およびバッファタンク211cに残留した水素ガスを吐出側の供給路261へ吐出することができる。そのため、比較的小さいバッファタンク211cを用いることができ、ガス供給装置2の小型化を実現することができる。
[0057]
 (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。
[0058]
 第3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とは異なりスピルバック流路251およびスピルバック開閉弁252を有していない。このため、第2の実施形態に係るガス供給装置2において、図2に示すフローにて運転停止する場合にはステップST5が不要となり、図4に示すフローにて運転停止する場合にはステップST14が不要となる。
[0059]
 第3の実施形態に係るガス供給装置2においても、圧縮機22の停止時又は停止後には、例えば圧縮機22のシールの隙間から第2流路211bへと水素ガスが漏れ出ることにより、当該水素ガスがバッファタンク211cへと徐々に流入することになる。これにより、時間をかけて圧縮機22の吸込側の圧力が上昇することになる。そのため、第1の実施形態および第2の実施形態と同じく、流入側開閉弁212を閉じた後または閉じると同時に圧縮機22の停止制御を開始する。これにより、圧縮機22が完全に停止した後にバッファタンク211cへ流入する水素ガスの流量を減らすことができる。したがって、圧縮機22の吸込側の圧力を所定の圧力以下に保ちつつバッファタンク211cの小型化を実現することが可能である。
[0060]
 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。
[0061]
 例えば、上記の第1~第3の実施形態では、ガス供給装置2が3つの蓄圧器241~243を備えているが、蓄圧器の数はこれに限らず、1つでもよいし4つ以上であってもよい。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。例えば、1つの蓄圧器を有する場合には、1つの流出側流路231及び1つの供給路261が設けられる。
[0062]
 ここで、前記実施形態について概説する。
[0063]
 (1)前記実施形態に係るガス供給装置は、ガスを圧縮する圧縮機と、ガスを貯留可能なバッファタンクを有するとともに前記圧縮機に繋がる流入側流路と、前記流入側流路のうち前記バッファタンクよりも上流側において当該流入側流路を開閉可能な流入側開閉弁と、前記圧縮機の吐出側に繋がる流出側流路と、前記圧縮機の停止信号を受けて、前記流入側開閉弁を閉じる制御を行う制御部と、を備える。
[0064]
 上記のガス供給装置では、制御部が圧縮機の停止信号を受けて流入側開閉弁を閉じる制御を行う。ここで、圧縮機は、停止信号を受けてから完全に停止するまでにある程度の時間を要するため、流入側開閉弁は圧縮機が完全に停止する前に閉じられることになる。すなわち、上記のガス供給装置では、流入側開閉弁が閉じられることによって流入側流路へのガスの供給が停止された状態で、所定時間の間は圧縮機が駆動し続けることになる。このため、当該圧縮機内に残留したガスの少なくとも一部が流出側流路側へ吐出される。このため、圧縮機内のガス量が減るため、圧縮機が完全に停止した後に、流入側開閉弁の下流側に設けられたバッファタンクに対して圧縮機から流れ込むガス量を低減することができる。そのため、極端に大きな容積を有するバッファタンクを用いなくとも、圧縮機の吸込側の圧力を所定の圧力以下に維持しつつ残留したガスを当該バッファタンクに貯留することができる。したがって、ガス供給装置の小型化を実現することができる。
[0065]
 (2)上記のガス供給装置は、前記流入側開閉弁と前記流出側弁部材との間において前記圧縮機を迂回するように前記流入側流路と前記流出側流路とを繋ぐスピルバック流路と、前記スピルバック流路を開閉可能なスピルバック開閉弁と、をさらに備えていてもよい。この場合、前記制御部は、前記流入側開閉弁を閉じた後に前記スピルバック開閉弁を開く制御を行うことが好ましい。
[0066]
 上記のガス供給装置では、制御部が流入側開閉弁を閉じた後にスピルバック開閉弁を開く制御を行うことによって、圧縮機の吸込側と吐出側とが均圧化される。このため、圧縮機の吐出側から吸入側にガスが漏れ出ることを抑止できる。これにより、圧縮機が完全に停止した後すぐに当該圧縮機の吸込側の圧力が一定の圧力値に保たれることになる。このため、圧縮機が完全に停止した後に当該圧縮機の吸込側の圧力がゆっくりと上昇して、長時間経過後に一定の圧力値に保たれる、ということを抑止することができる。これにより、圧縮機の吸込側の圧力が所定の圧力を超えているか否かの判断を圧縮機の停止後すぐに行うことができる。
[0067]
 (3)上記のガス供給装置は、前記流出側流路を開閉可能な流出側開閉弁をさらに備えていてもよい。この場合、前記制御部は、前記スピルバック開閉弁を開くと同時または前記スピルバック開閉弁を開く前に前記流出側開閉弁を閉じる制御を行うことが好ましい。
[0068]
 上記のガス供給装置では、制御部がスピルバック開閉弁を開くと同時または開く前に流出側開閉弁を閉じる制御を行う。このため、スピルバック開閉弁を開いたときに水素ガスが逆流することを確実に防止することができる。
[0069]
 (4)前記実施形態に係るガス供給装置の運転停止方法は、ガスを圧縮する圧縮機と、ガスを貯留可能なバッファタンクを有するとともに前記圧縮機に繋がる流入側流路と、前記流入側流路のうち前記バッファタンクよりも前記圧縮機から遠い側において当該流入側流路を開閉可能な流入側開閉弁と、前記圧縮機の吐出側に繋がる流出側流路と、を備えるガス供給装置の運転停止方法であって、前記流入側開閉弁を閉じると同時または前記流入側開閉弁を閉じた後に前記圧縮機を停止する制御を開始する。
[0070]
 上記のガス供給装置の運転停止方法では、流入側開閉弁を閉じると同時または閉じた後に圧縮機を停止する制御を開始する。これにより、流入側流路へのガスの供給を停止した後に所定時間の間圧縮機を駆動し続けることができる。したがって、当該圧縮機内に残留した水素ガスの少なくとも一部を流出側流路側へ吐出させることができる。このため、圧縮機が完全に停止した後に、流入側開閉弁の下流側に設けられたバッファタンクに対して圧縮機から流れ込むガス量を低減することができる。そのため、極端に大きな容積を有するバッファタンクを用いる必要がなく、ガス供給装置の小型化を実現することができる。
[0071]
 (5)上記のガス供給装置の運転停止方法は、前記流入側開閉弁を閉じた後に、前記圧縮機を迂回するように前記流入側流路と前記流出側流路とを繋ぐスピルバック流路に設けられたスピルバック開閉弁を開くことが好ましい。
[0072]
 上記のガス供給装置の運転停止方法では、流入側開閉弁を閉じた後にスピルバック開閉弁を開く。これによって、圧縮機の吸込側と吐出側とが均圧化する。これにより、圧縮機が完全に停止した後すぐに当該圧縮機の吸込側の圧力が一定の圧力値に保たれることになる。このため、圧縮機の停止後に当該圧縮機の吸込側の圧力がゆっくりと上昇しつつ長時間経過後に一定の圧力値に保たれることを抑止できる。これにより、圧縮機の吸込側の圧力が所定の圧力を超えているか否かの判断を圧縮機が完全に停止した後すぐに行うことができる。
[0073]
 (6)上記のガス供給装置の運転停止方法は、前記スピルバック開閉弁を開くと同時または前記スピルバック開閉弁を開く前に、前記流出側流路に設けられた流出側開閉弁を閉じることが好ましい。
[0074]
 上記のガス供給装置の運転停止方法では、スピルバック開閉弁を開くと同時または開く前に流出側開閉弁を閉じる。これにより、スピルバック開閉弁を開いたときに流出側流路の下流に繋がる蓄圧器に貯留された水素ガスが逆流することを確実に防止することができる。
[0075]
 以上説明したように、前記実施形態によれば、小型化を実現することができる水素ガス供給装置および水素ガス供給装置の運転停止方法を提供することができる。

請求の範囲

[請求項1]
 ガスを圧縮する圧縮機と、
 ガスを貯留可能なバッファタンクを有するとともに前記圧縮機に繋がる流入側流路と、
 前記流入側流路のうち前記バッファタンクよりも上流側において当該流入側流路を開閉可能な流入側開閉弁と、
 前記圧縮機の吐出側に繋がる流出側流路と、
 前記圧縮機の停止信号を受けて、前記流入側開閉弁を閉じる制御を行う制御部と、を備えるガス供給装置。
[請求項2]
 前記流入側開閉弁と前記流出側弁部材との間において前記圧縮機を迂回するように前記流入側流路と前記流出側流路とを繋ぐスピルバック流路と、
 前記スピルバック流路を開閉可能なスピルバック開閉弁と、をさらに備え、
 前記制御部は、前記流入側開閉弁を閉じた後に前記スピルバック開閉弁を開く制御を行う、請求項1に記載のガス供給装置。
[請求項3]
 前記流出側流路を開閉可能な流出側開閉弁をさらに備え、
 前記制御部は、前記スピルバック開閉弁を開くと同時または前記スピルバック開閉弁を開く前に前記流出側開閉弁を閉じる制御を行う、請求項2に記載のガス供給装置。
[請求項4]
 ガスを圧縮する圧縮機と、ガスを貯留可能なバッファタンクを有するとともに前記圧縮機に繋がる流入側流路と、前記流入側流路のうち前記バッファタンクよりも前記圧縮機から遠い側において当該流入側流路を開閉可能な流入側開閉弁と、前記圧縮機の吐出側に繋がる流出側流路と、を備えるガス供給装置の運転停止方法であって、
 前記流入側開閉弁を閉じると同時または前記流入側開閉弁を閉じた後に前記圧縮機を停止する制御を開始するガス供給装置の運転停止方法。
[請求項5]
 前記流入側開閉弁を閉じた後に、前記圧縮機を迂回するように前記流入側流路と前記流出側流路とを繋ぐスピルバック流路に設けられたスピルバック開閉弁を開く、請求項4に記載のガス供給装置の運転停止方法。
[請求項6]
 前記スピルバック開閉弁を開くと同時または前記スピルバック開閉弁を開く前に、前記流出側流路に設けられた流出側開閉弁を閉じる、請求項5に記載のガス供給装置の運転停止方法。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]