CN105972426A - 气体供给系统及具备它的氢站、蓄压器的寿命判定方法、以及气体供给系统的使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适当地管理蓄压器的寿命,实现蓄压器的长寿命化。在气体供给系统(2)中,为了基于蓄压器(61~63)的应力振幅的取得数判定蓄压器的寿命,控制部(10)具备取得部、分类部及判定部。取得部根据气体储存侧的第1阀部件关闭时的第1压力与气体导出侧的第2阀部件关闭时的第2压力的压力差,取得蓄压器的应力振幅。分类部将应力振幅分类为多个组。判定部将各组的应力振幅的取得数ni计数,接着用既定的反复破坏数Ni除各应力振幅的取得数ni,根据在上述中求出的各组的ni/Ni的合计求出疲劳程度Σni/Ni。在疲劳程度Σni/Ni的值为既定的阈值以上的情况下,判定部判定为达到该蓄压器的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及气体供给系统及氢站、蓄压器的寿命判定方法、以及气体供给系统的使用方法。
背景技术
近年来,开发了用来向燃料电池车等车辆填充氢的氢站。氢站如在专利文献1中记载那样,具备具有将氢气以压缩状态储存的蓄压器的蓄压器单元、连通到该蓄压器来向蓄压器压送氢气的氢压缩装置、和连通到该蓄压器来将储存在蓄压器中的氢气向燃料电池车供给的分配器。
专利文献1:日本特开2011-132876号公报。
最近推进了判定由氢站利用的蓄压器的疲劳寿命的方法的研究。作为该方法的一例,可以考虑在作用于蓄压器上的压力变动的次数(测量到应力振幅的次数)达到反复破坏数的情况下判定为达到了疲劳寿命。
但是,在上述方法中,测量到应力振幅的次数与应力振幅的大小无关,每当发生应力振幅就计数1次,所以根据蓄压器的运行状况,即使压力变动较小的状态持续,取得了应力振幅的取得数也被计数。因此,有可能比蓄压器的实际的疲劳寿命早地更换蓄压器。结果,难以降低蓄压器的更换频率,由此,氢站的管理成本的降低较困难。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做出的,以适当地管理蓄压器的寿命为主要目的,还以实现蓄压器的长寿命化为目的。
有关本发明的技术方案1的气体供给系统,是对向罐搭载装置的罐填充气体的填充设备供给气体,其特征在于,具备蓄压器单元、气体送出部、第1阀部件、第2阀部件、取得部、分类部、判定部,前述蓄压器单元具有至少1个蓄压器,前述蓄压器单元储存气体,前述气体送出部将气体向前述蓄压器单元送出,前述第1阀部件将连通前述蓄压器单元与前述气体送出部之间的导入流路开闭,前述第2阀部件将连通前述蓄压器单元与前述填充设备之间的导出流路开闭,前述取得部反复取得当前述第1阀部件关闭且前述第2阀部件打开的状态时作用于前述蓄压器上的应力与当前述第1阀部件打开且前述第2阀部件关闭的状态时作用于前述蓄压器上的应力之间的应力振幅,前述分类部将前述应力振幅分类为多个组,前述判定部基于疲劳程度,判定前述蓄压器的寿命,前述疲劳程度将根据各组的应力振幅的取得数和与代表该组的应力振幅对应的反复破坏数得到的值针对组合计来得到。
在本发明的气体供给系统中,着眼于作用在蓄压器上的应力的应力振幅的大小,针对应力振幅的大小求出应力振幅的取得数,用于蓄压器的寿命判定。即,将在蓄压器的气体的储存时及向填充设备的供给时作用在该蓄压器上的应力的应力振幅通过分类部根据其大小分类为多个组,判定部基于将根据各组的应力振幅的取得数和与代表该组的应力振幅对应的反复破坏数得到的值针对组合计得到的疲劳程度,判定上述蓄压器的寿命。由此,能够在分别独立地考虑由作用在蓄压器上的应力的较大的应力振幅产生的疲劳寿命和由较小的应力振幅产生的疲劳寿命的同时,更适当地管理蓄压器的寿命,能够降低蓄压器的更换频率。结果,能够降低氢站的管理成本。
优选的是,前述蓄压器单元包括第1蓄压器和第2蓄压器,前述判定部根据前述疲劳寿命求出前述第1蓄压器及前述第2蓄压器各自的剩余寿命,在前述罐的压力是低压域内的情况下,使用前述第1蓄压器及前述第2蓄压器中的前述剩余寿命较长者,前述低压域是既定的低压的范围,在前述罐的压力是高压域内的情况下,使用前述剩余寿命较短者,前述高压域是宽度比前述低压域窄的既定的高压的范围。
在罐搭载装置的罐的压力是低压域内的情况下,由于从蓄压器将较多的气体向填充设备送出,所以作用在蓄压器上的应力振幅变大,蓄压器容易疲劳。所以,如上述那样,将上述第1蓄压器及上述第2蓄压器中的上述剩余寿命较长者作为在上述低压域中使用的蓄压器。另一方面,在罐的压力是上述高压域内的情况下,由于从蓄压器向填充设备的气体的送出量相对地减少,所以作用在蓄压器上的应力振幅变小,将上述剩余寿命较短者作为在高压域中使用的蓄压器。结果,能够使蓄压器的寿命平滑化。并且,能够使蓄压器的更换期间变长,能够进一步降低氢站的管理成本。
优选的是,在低压域或比该低压域高的压力的高压域的至少一个中,使用至少两个蓄压器,还具备切换部,前述切换部基于蓄压器的温度切换所使用的蓄压器来使用前述至少两个蓄压器中的温度较低的蓄压器。
当向蓄压器的储存/送出循环变得频繁时,在储存工序时成为高温的氢有可能没有被充分冷却而被从气体供给系统向分配器等填充设备送出。所以,如果如上述那样使用在低压域或高压域的某一个的相同压力域中使用的至少两个蓄压器中的温度较低者,则能够抑制从蓄压器单元送出的气体的温度的上升。由此,能够降低将气体向填充设备导入前的预备冷却(预冷却)的情况下的气体的冷却负荷。在以高频率进行向蓄压器的气体的储存及向填充设备的供给的氢站中特别有效。
优选的是,前述蓄压器单元具备第1蓄压器和第2蓄压器,前述第1蓄压器在前述罐的压力是低压域内的情况下使用,前述低压域是既定的低压的范围,前述第2蓄压器在前述罐的压力是高压域内的情况下使用,前述高压域是宽度比前述低压域窄的既定的高压的范围,前述第1蓄压器是钢制容器,前述第2蓄压器是由与钢铁材料不同的复合材料形成的复合容器。
在罐搭载装置中的罐的压力是低压域内的情况下,由于从蓄压器将较多的气体向填充设备送出,所以作用在蓄压器上的应力振幅变大,蓄压器的疲劳寿命容易变短。另一方面,在罐的压力是上述高压域内的情况下,由于从蓄压器向填充设备的气体的送出量相对地减少,所以作用在蓄压器上的应力振幅变小,蓄压器的疲劳寿命不易变短。所以,通过作为在低压域中使用的第1蓄压器使用具有高耐久性的钢制容器,能够实现第1蓄压器的长寿命化。此外,通过作为在高压域中使用的第2蓄压器使用比钢制容器便宜的复合容器,能够抑制蓄压器单元的成本的增大。此外,通过并用钢制容器及复合容器,能够实现第1及第2蓄压器的寿命的平滑化,能够降低蓄压器的更换频率。
优选的是,前述第2蓄压器配置在前述第1蓄压器的上方。
根据这样的结构,通过将作为与钢制容器相比寿命较短的复合容器的第2蓄压器配置在比第1蓄压器靠上方的位置,即使是发生了需要将第2蓄压器更换的情况,作业者也能够容易地达到第2蓄压器来进行更换作业。
优选的是,还具备第1框架和第2框架,前述第1框架包围前述第1蓄压器,前述第2框架包围前述第2蓄压器,前述第2框架能够分离地层叠在前述第1框架的上方。
根据这样的结构,由于包围第2蓄压器的第2框架相对于包围第1蓄压器的第1框架可分离地层叠,所以能够将该第2蓄压器在被第2框架包围的状态下容易地拆下。此外,由于能够使用起重机等将第2蓄压器从第1蓄压器的上方拆下,所以与例如使第2蓄压器在水平方向上滑动来拆下的情况相比,能够使作业空间变小。
优选的是,前述蓄压器单元还具备第3蓄压器,前述第3蓄压器在前述罐的压力是中压域的情况下使用,前述中压域是前述低压域与前述高压域之间的压力的范围。
根据这样的结构,能够使用在3个不同压力域中使用的3个蓄压器进行迅速的气体的供给。
优选的是,在前述蓄压器单元上连接着其他蓄压器单元。
根据这样的结构,与准备大型的蓄压器的情况相比,能够根据气体的需要量容易地调整储存的气体的量。
有关本发明的技术方案9的气体供给系统,是对向罐搭载装置的罐填充气体的填充设备供给气体的气体供给系统,其特征在于,具备蓄压器单元、气体送出部,前述蓄压器单元储存气体,前述气体送出部将气体向前述蓄压器单元送出,前述蓄压器单元具备第1蓄压器和第2蓄压器,前述第1蓄压器在前述罐的压力是低压域内的情况下使用,前述低压域是既定的低压的范围,前述第2蓄压器在前述罐的压力是高压域内的情况下使用,前述高压域是宽度比前述低压域窄的既定的高压的范围,前述第1蓄压器是钢制容器,前述第2蓄压器是由与钢铁材料不同的复合材料形成的复合容器。
在罐搭载装置中的罐的压力是低压域内的情况下,由于从蓄压器将较多的气体向填充设备送出,所以作用在蓄压器上的应力振幅变大,蓄压器的疲劳寿命容易变短。另一方面,在罐的压力是上述高压域内的情况下,由于从蓄压器向填充设备的气体的送出量相对地减小,所以作用在蓄压器上的应力振幅变小,蓄压器的疲劳寿命不易变短。所以,通过作为在低压域中使用的第1蓄压器使用对于压力变动不易疲劳的钢制容器,能够实现第1蓄压器的长寿命化。此外,通过作为在高压域中使用的第2蓄压器使用比钢制容器便宜的复合容器,能够抑制蓄压器单元的成本的增大。此外,通过并用钢制容器及复合容器,能够实现第1及第2蓄压器的寿命的平滑化,能够降低蓄压器的更换频率。
本发明的氢站的特征在于,具备填充设备和前述气体供给系统,前述气体供给系统向前述填充设备供给氢气,前述填充设备将氢气向作为罐搭载装置的车辆填充。
根据这样的结构,将氢气预先储存到蓄压器单元的蓄压器中,根据需要能够向燃料箱电池车等车辆送出来进行迅速的氢气的供给。
本发明的蓄压器的寿命判定方法,判定气体供给系统中的蓄压器的寿命,前述气体供给系统是对向罐搭载装置的罐填充气体的填充设备供给气体的气体供给系统,具备气体送出部、蓄压器单元、第1阀部件、第2阀部件,前述蓄压器单元具有至少1个蓄压器,将从前述气体送出部排出的气体储存,前述第1阀部件将连通前述蓄压器单元与前述气体送出部之间的导入流路开闭,前述第2阀部件将连通前述蓄压器单元与前述填充设备之间的导出流路开闭,其特征在于,包括下述工序:反复取得当前述第1阀部件关闭且前述第2阀部件打开的状态时作用于前述蓄压器上的应力与当前述第1阀部件打开且前述第2阀部件关闭的状态时作用于前述蓄压器上的应力之间的应力振幅的工序,将前述应力振幅分类为多个组的工序,基于疲劳程度判定前述蓄压器的寿命的工序,前述疲劳程度将根据各组的应力振幅的取得数和与代表该组的应力振幅对应的反复破坏数得到的值针对组合计来得到。
在本发明的蓄压器的寿命判定方法中,着眼于作用在蓄压器上的应力的应力振幅的大小,针对应力振幅的大小求出应力振幅的取得数,用于蓄压器的寿命判定。即,将在蓄压器的气体的储存时及向填充设备的供给时作用在该蓄压器上的应力的应力振幅通过分类部根据其大小分类为多个组,判定部基于将根据各组的应力振幅的取得数和与代表该组的应力振幅对应的反复破坏数得到的值针对组合计得到的疲劳程度,判定上述蓄压器的寿命。由此,能够在分别独立地考虑由作用在蓄压器上的应力的较大的应力振幅产生的疲劳寿命和由较小的应力振幅产生的疲劳寿命的同时,更适当地管理蓄压器的寿命,能够降低蓄压器的更换频率。结果,能够降低氢站的管理成本。
优选的是,在判定前述蓄压器的寿命的工序中,在前述疲劳程度为既定的阈值以上的情况下,判定为达到该蓄压器的寿命。
在该寿命判定方法中,在疲劳程度成为既定的阈值以上的情况下,判定为达到该蓄压器的寿命。由此,如果考虑蓄压器的使用环境等适当设定阈值,则能够更适当地管理蓄压器的寿命,能够进一步降低蓄压器的更换频率。
有关本发明的技术方案13的气体供给系统的使用方法,是技术方案1所述的气体供给系统的使用方法,其特征在于,前述蓄压器单元包括第1蓄压器和第2蓄压器,前述判定部根据前述疲劳寿命求出前述第1蓄压器及前述第2蓄压器各自的剩余寿命,在前述罐的压力是低压域内的情况下,使用前述第1蓄压器及前述第2蓄压器中的前述剩余寿命较长者,前述低压域是既定的低压的范围,在前述罐的压力是高压域内的情况下,使用前述剩余寿命较短者,前述高压域是宽度比前述低压域窄的既定的高压的范围。
在该使用方法中,将上述第1蓄压器及上述第2蓄压器中的上述剩余寿命较长者作为在上述低压域中使用的蓄压器。另一方面,在罐的压力是上述高压域内的情况下,由于从蓄压器向填充设备的气体的送出量相对地减少,所以作用在蓄压器上的应力振幅变小,将上述剩余寿命较短者作为在高压域中使用的蓄压器。结果,能够使蓄压器的寿命平滑化。并且,能够使蓄压器的更换期间变长,能够进一步降低氢站的管理成本。
有关本发明的技术方案14的气体供给系统的使用方法,是技术方案1所述的气体供给系统的使用方法,其特征在于,在低压域或比该低压域高的压力的高压域的至少一个中,使用至少两个蓄压器,基于蓄压器的温度切换所使用的蓄压器,以使用前述至少两个蓄压器中的温度较低的蓄压器。
在该使用方法中,如果使用在低压域或高压域的某一个的相同压力域中使用的至少两个蓄压器中的温度较低者,则能够抑制从蓄压器单元送出的气体的温度的上升。由此,能够降低将气体向填充设备导入前的预备冷却(预冷却)的情况下的气体的冷却负荷。在以高频率进行向蓄压器的气体的储存及向填充设备的供给的氢站中特别有效。
根据本发明的气体供给系统及蓄压器的寿命判定方法,能够适当地管理蓄压器的寿命,结果能够实现蓄压器的长寿命化。
附图说明
图1是表示具有有关本发明的实施方式的气体供给系统的氢站的图。
图2是表示图1的蓄压器单元中的蓄压器的配置的说明图。
图3是表示图2的蓄压器的放大立体图。
图4是蓄压器的剖视图。
图5是作用于蓄压器上的应力的应力振幅的曲线图。
图6是有关本发明的实施方式的蓄压器的寿命判定方法的流程图。
图7是表示有关本发明的变形例的气体供给系统的将两个低压侧蓄压器切换来使用的例子的图。
图8是表示有关本发明的另一变形例的气体供给系统的气体流路具有短接路的例子的图。
图9是表示有关本发明的再另一变形例的气体供给系统的中压侧蓄压器和高压侧蓄压器排列配置在低压侧蓄压器的上方的例子的图。
图10是表示有关本发明的再另一变形例的气体供给系统的具有多个蓄压器单元的例子的图。
具体实施方式
以下,参照附图更详细地说明本发明的实施方式。
图1是表示有关本发明的实施方式的氢站1的图。氢站1具备气体供给系统2和作为填充设备的分配器3。气体供给系统2是向分配器3供给氢气的系统。分配器3是将氢气向作为罐搭载装置的车辆B的罐C填充的填充设备。车辆B例如是燃料电池车。在该氢站1中,将氢气预先储存到气体供给系统2中的后述的蓄压器单元6的蓄压器61~63中,根据需要能够经由分配器3向车辆B送出来进行迅速的氢气的供给。
气体供给系统2具备蓄压器单元6、将氢气向蓄压器单元6送出的作为气体送出部的压缩机单元5、气体流路7、阀单元8、压力检测部9、控制部10和预冷却系统11。
压缩机单元5和分配器3经由气体流路7连通。蓄压器单元6及阀单元8被配置在气体流路7的途中。在气体流路7内氢气朝向分配器3流动。预冷却系统11将即将从分配器3向车辆B的罐C填充前的氢气冷却。预冷却系统11例如具备热交换器,通过在氢气与冷媒(盐水等)之间热交换,将即将从分配器3向车辆B的罐C填充之前的氢气冷却。
压缩机单元5例如由往复动压缩机等构成,具备驱动部51和压缩部52。压缩部52具有活塞和压力缸,用驱动部51的动力驱动活塞,在压力缸内将从气体导入路13送来的氢气压缩。压缩后的氢气经由气体流路7被向蓄压器单元6送出。
图1所示的蓄压器单元6具备3个蓄压器(第1蓄压器61、第2蓄压器62、第3蓄压器63)。在各蓄压器61~63中,储存从压缩机单元5排出的氢气。
关于这3个蓄压器61~63,根据填充在罐C内的氢气的压力的大小来使用的蓄压器不同,以便能够按照既定的填充协议向燃料电池车B的罐C将氢气急速填充。
即,第1蓄压器61在罐C的压力(即,填充在罐C内的氢气的压力)是低压域内的情况下使用,前述低压域是既定的低压的范围。以下,将第1蓄压器61称作“低压侧蓄压器61”。
第2蓄压器62在罐C的压力是高压域内的情况下使用,前述高压域是宽度比上述低压域窄的既定的高压的范围。以下,将第2蓄压器62称作“高压侧蓄压器62”。
第3蓄压器63在罐的压力是中压域的情况下使用,前述中压域是上述低压域与上述高压域之间的压力的范围。以下,将第3蓄压器63称作“中压侧蓄压器63”。
例如,低压侧蓄压器61在罐C的压力为压力范围0~50MPa的情况下使用,中压侧蓄压器63在罐C的压力为压力范围50~60MPa的情况下使用,高压侧蓄压器62在罐C的压力为压力范围60~70MPa的情况下使用,但这些压力范围可以考虑使用条件等来适当设定。
各蓄压器61~63例如由两端封闭的圆筒形状的密闭的耐压性较高的容器(参照图3)构成。
为了按照填充协议将氢气向车辆B的罐C急速地填充,优选的是如本实施方式那样利用多个蓄压器,但作为这些蓄压器,可以考虑利用与含有钢铁材料的钢制容器相比较便宜的复合容器(例如由碳纤维及铝等多个材料构成的容器)。但是,在车辆B的罐C的压力是低压域内的情况下,由于从低压侧蓄压器61将较多氢气向分配器3供给,所以作用在低压侧蓄压器61上的应力振幅变大,低压侧蓄压器61的疲劳寿命容易变短。另一方面,在罐C的压力是上述高压域内的情况下,由于从高压侧蓄压器62向分配器3的氢气的供给量相对减少,所以作用在高压侧蓄压器62上的应力振幅变小,高压侧蓄压器62的疲劳寿命不易变短。
所以,在本实施方式中,作为在低压域使用的低压侧蓄压器61(第1蓄压器),使用由不易发生因压力变动造成的疲劳的钢铁材料构成的钢制容器,作为在比该低压域压力高的高压域中使用的高压侧蓄压器62(第2蓄压器),使用比较便宜的复合容器。此外,在本实施方式中,作为在罐C的压力是作为上述低压域与上述高压域之间的压力的范围的中压域的情况下使用的中压侧蓄压器63(第3蓄压器),也使用比较便宜的复合容器。但是,本发明并不限定于此,作为中压侧蓄压器63也可以使用钢制容器。
复合容器是含有作为与钢铁材料不同的多种材料的复合材料的容器,例如是如上述那样由碳纤维及铝等多个材料构成的便宜的耐压容器。具体而言,复合容器通过在铝衬套(即,铝制的容器主体部分)的外周面上卷绕碳纤维来形成。
如图2所示,低压侧蓄压器61、中压侧蓄压器63及高压侧蓄压器62在分别被框架65~67包围的状态下,以使用的压力域从较低者起依次从下方层叠的状态配置。因而,由复合容器构成的中压侧蓄压器63及高压侧蓄压器62以位于由钢制容器构成的低压侧蓄压器61的上方的方式配设。
这些框架65~67是能够将各蓄压器61~63分别收纳的具有矩形截面的中空框体,例如将柱状的钢材组合来制造。以下,将包围低压侧蓄压器61(第1蓄压器)的框架称作“低压侧框架65”(第1框架),将包围中压侧蓄压器63(第3蓄压器)的框架称作“中压侧框架67”(第3框架),将包围高压侧蓄压器62(第2蓄压器)的框架称作“高压侧框架66”(第2框架)。
中压侧框架67及高压侧框架66能够从低压侧框架65向上方分离地层叠在该低压侧框架65之上。此外,高压侧框架66能够从中压侧框架67向上方分离地层叠在该中压侧框架67之上。低压侧框架65与中压侧框架67的连结、及中压侧框架67与高压侧框架66的连结分别使用螺栓及螺母等的紧固连结部件进行。
另外,上述各蓄压器61~63如图3所示,也可以为了散热而安装热沉14。热沉14例如具有热传导性较高的多个金属板以放射状配设在各蓄压器61~63的外周面上的结构,但只要具有散热性,也可以是其他的形态。
气体流路7具有将各蓄压器61~63与压缩机单元5之间连通的导入流路71、和将各蓄压器61~63与分配器3之间连通的导出流路72。导入流路71及导出流路72分别在各蓄压器61~63的附近分支为3条,连接在各蓄压器61~63上。在本实施方式中,各蓄压器61~63分别具有1个连接口,为了在该连接口上连接导入流路71及导出流路72,这些导入流路71及导出流路72在各蓄压器61~63附近合流,但本发明并不限定于此。作为另一例,例如导入流路71及导出流路72也可以分别连接在单独设在各蓄压器61~63上的两个连接口上。
阀单元8为了针对各蓄压器61~63将导入侧及导出侧的流路独立地开闭,具备多个第1阀部件81及第2阀部件82。具体而言,第1阀部件81分别配置在导入流路71中的连接在各蓄压器61~63上的分支部分中,将连通各蓄压器61~63与压缩机单元5之间的导入流路71开闭。第2阀部件82分别配置在导出流路72中的连接在各蓄压器61~63上的分支部分中,将连通各蓄压器61~63与分配器3之间的导出流路72开闭。
此外,导入流路71的第1阀部件81的上游侧(图1的相对于第1阀部件S1的右侧)设有阻止氢气的倒流的止回阀12。由此,能够在容许从导入流路71向各蓄压器61~63的氢气的导入的同时限制其相反的流动。此外,由于在导出流路72中的第2阀部件82的下游侧(图1的相对于第2阀部件82的右侧)也设有止回阀12,所以能够在容许从各蓄压器61~63向导出流路72的氢气的导出的同时限制其相反的流动。
压力检测部9是压力传感器,安装于连接在各蓄压器61~63上的氢气的流路部分。由压力检测部9检测各蓄压器61~63的内部的压力。另外,作为压力检测部,也可以在各蓄压器61~63的外周面上粘贴应变计。在此情况下,能够使用由应变计测量出的各蓄压器61~63的外周面的应变的大小来求出各蓄压器61~63的压力振幅。
控制部10控制压缩机单元5、阀单元8及预冷却系统11。此外,控制部10为了基于作用在各蓄压器61~63上的应力的变动的次数判定蓄压器61~63的寿命,具备取得关于在氢气的储存时及向分配器3的供给时作用在各蓄压器61~63上的应力的应力振幅的取得部10a、将该应力振幅分类的分类部10b、和判定各蓄压器61~63的寿命的判定部10c。
取得部10a反复取得在从各蓄压器61~63向分配器3的氢气的供给时作用于各蓄压器61~63上的应力与在向各蓄压器61~63的氢气的储存时作用于各蓄压器61~63上的应力之间的应力振幅。
具体而言,取得部10a在从氢气的储存完成时(即,在第2阀部件82为关闭状态下第1阀部件81从打开状态转移为关闭状态时)向接下来的氢气向分配器3的供给完成时(即,在第1阀部件81为关闭状态下第2阀部件82从打开状态转移为关闭状态时)的期间中每次取得各蓄压器61~63的应力振幅。另外,取得部10a也可以在从氢气的供给完成时到氢气的储存完成时的期间中每次取得应力振幅。
分类部10b将所取得的应力振幅根据其大小分类为多个组。
判定部10c针对各组将作为取得了应力振幅的数的取得数分别计数,基于疲劳程度,判定各蓄压器61~63的寿命,前述疲劳程度将根据各组的该取得数和与代表该组的应力振幅对应的反复破坏数(破壊繰り返し数)得到的值针对组合计来得到。
如以上那样构成的控制部10通过以下的次序判定各蓄压器61~63的寿命。首先,取得部10a如以下这样在既定的期间内反复取得应力振幅。
具体而言,如以下这样,根据压力变动ΔP求出各蓄压器61~63的应力振幅Δσi。
首先,如图4所示,在设由圆筒容器构成的各蓄压器61~63的内部压力为P的情况下,压力变动ΔP如以下的式1那样求出。
ΔP=Pmax-Pmin (式1)
这里,
Pmax:从压缩机单元5向各蓄压器61~63的储存完成的时点的各蓄压器61~63内部的压力(即,在第2阀部件82为关闭状态下,第1阀部件81从打开状态转移为关闭状态时的内部压力);
Pmin:从各蓄压器61~63向分配器3的供给完成的时点的各蓄压器61~63内部的压力(即,在第1阀部件81为关闭状态下,第2阀部件82从打开状态转移为关闭状态时的内部压力)。
另一方面,在设各蓄压器61~63的内径为d、设外径为D的情况下,内部压力P时的由各蓄压器61~63产生的最大应力σ如果使用K(=D/d)表示,则如σ=((K2+l)/(K2-l)+1)×P (式2)
那样表示。
如果对该式2的P应用上述压力变动ΔP,求出应力振幅Δσi,成为以下的式3那样。
Δσi=((K2+l)/(K2-1)+1)×ΔP (式3)
另外,也可以考虑添加了平均应力的修正项来决定Δσi。
接着,分类部10b将应力振幅Δσi根据其大小分类为多个组。
判定部10c将既定的期间中的应力振幅的取得数ni针对各组计数。
这里,组数及各组中包含的应力振幅Δσi的大小的范围根据既定的期间的长度及作用在各蓄压器61~63上的压力变动ΔP的大小等来适当设定。例如如图5所示,在既定的期间T的期间中,在车辆B的罐C从空的状态到全填充成为氢气的最大的填充量的情况下,产生如Δσ1那样较大的应力振幅。在罐C从例如氢气剩余一半的状态到全填充成为氢气的最大的填充量的情况下,产生如Δσ2那样较小的应力振幅。在判定部10c中,将既定的期间T之间的应力振幅Δσ1的取得数n1和应力振幅Δσ2的取得数n2分别计数。
并且,判定部10c针对各组求出将各组的应力振幅Δσi的取得数ni用与代表该组的应力振幅对应的反复破坏数Ni除的数值即ni/Ni。
这里,作为代表组的应力振幅,例如使用各组的应力振幅的中央值或平均值,但也可以以其他基准设定作为代表的应力振幅。
进而,判定部10c将针对各组求出的数值ni/Ni合计,求出疲劳程度Σni/Ni。在疲劳程度Σni/Ni的值为既定的阈值以上的情况下,判定部10c判定为达到各蓄压器61~63的寿命。在设阈值例如为1的情况下,当为以下的式4那样时,判定为达到各蓄压器61~63的寿命。
[数式4]
当与应力σi对应的恒定应力振幅试验的寿命是Ni时,表示在变动应力中σi被反复ni次时的由σi带来的疲劳损伤的程度的值作为反复数比被用ni/Ni给出。此外,关于各应力水平的疲劳损伤为针对各应力水平独立地线性相加的值,用作为该ni/Ni的合计的疲劳程度Σni/Ni表示。因而,能够如式4那样表示。当该疲劳程度Σni/Ni成为既定的阈值、例如1时,即在成为Σni/Ni=1时,可以认为蓄压器断裂。
另外,阈值在理论上为1,但根据测量条件,阈值也可以适当变更,例如也可以设定为不到1的值等。
接着,说明使用上述氢站1的向车辆B的氢气的填充方法。
当向图1所示的车辆B的罐C填充氢气时,在将预先经由气体导入路13从气体供给源(图中未示出)送来的氢气用压缩机单元5压缩后,在将阀单元8的第2阀部件82关闭的状态下将第1阀部件81打开,由此向蓄压器单元6送出,在各蓄压器61~63中储存被调整为与各自的压力域对应的压力的氢气。具体而言,在低压侧蓄压器61(压力范围0~50MPa)中,以50MPa的压力储存氢气,在中压侧蓄压器63(压力范围50~60MPa)中,以60MPa的压力储存氢气,在高压侧蓄压器62(压力范围60~70MPa)中,以70MPa的压力储存氢气。
并且,如果车辆B被运入到氢站1中,则通过在将阀单元8的第1阀部件81关闭的状态下将第2阀部件82打开,从蓄压器单元6向分配器3供给氢气,并且分配器3按照既定的填充协议向车辆B的罐C填充氢气。
此时,在蓄压器单元6中,首先从低压侧蓄压器61(压力范围0~50MPa)向分配器3供给氢气。分配器3间接地测量车辆B的罐C内的压力,如果判断为罐C与低压侧蓄压器61之间的压力差成为既定值以下,则对气体供给系统2发送停止从低压侧蓄压器61的氢气的供给的指示。
接着,气体供给系统2将中压侧蓄压器63(压力范围50~60MPa)开放,向分配器3供给氢气。由此,分配器3(或中压侧蓄压器63)与车辆B的罐C之间的压力差恢复,确保向罐C填充的氢气的流量。车辆B的罐C的压力上升,如果分配器3判断中压侧蓄压器63与罐C之间的压力差成为既定值以下,则气体供给系统2将从中压侧蓄压器63的氢气的供给停止,并且再将高压侧蓄压器63(压力范围60~70MPa)开放来供给氢气。由此,确保分配器3与罐C之间的压力差,填充充分的量的氢气。如果判断罐C的压力成为设定值,则将从气体供给系统2的氢气的供给停止。
如以上这样,气体供给系统2通过根据车辆B的罐C的3个压力区域切换低压侧蓄压器61(压力范围0~50MPa)、中压侧蓄压器63(压力范围50~60MPa)及高压侧蓄压器62(压力范围60~70MPa),分配器3能够按照填充协议效率良好地将氢气向罐C填充。
接着,参照图6的流程图对判定各蓄压器61~63的寿命的方法进行说明。
首先,控制部10的取得部10a如上述那样,基于压力变动ΔP,按照(式3),求出各蓄压器61~63的应力振幅Δσi(步骤S1)。
接着,分类部10b将应力振幅Δσi根据其大小分类为多个组(步骤S2)。
判定部10c如上述那样,针对既定的期间中的各组将应力振幅的取得数ni计数(步骤S3)。
接着,判定部10c如上述那样,针对各组,求出将各组的应力振幅Δσi的取得数ni用与代表该组的应力振幅对应的反复破坏数Ni除的数值即ni/Ni(步骤S4)。
接着,判定部10c如上述那样,将ni/Ni合计来求出疲劳程度Σni/Ni(步骤S5)。
然后,判定部10c如上述那样,判定Σni/Ni的值是否为既定的阈值A以上(步骤S6),在Σni/Ni的值是既定的阈值A以上的情况下,判定对应的蓄压器61~63达到寿命(步骤S7),在不是这样的情况下判定为没有达到寿命(步骤S8)。
如以上这样,判定部10c在针对作用在蓄压器61~63上的应力的应力振幅的大小分别求出作为疲劳寿命的评价值的ni/Ni后将该ni/Ni相加来求出疲劳程度Σni/Ni,由此能够正确地判定蓄压器61~63的寿命。
(作用效果)
(1)
在本实施方式的气体供给系统2及蓄压器的疲劳判定方法中,着眼于作用在各蓄压器61~63上的应力的应力振幅Δσi的大小,针对应力振幅Δσi的大小求出应力振幅Δσi的取得数ni,用于各蓄压器61~63的寿命判定。即,分类部10b将在各蓄压器61~63的氢气的储存时及向分配器3的供给时作用于该蓄压器61~63上的应力的应力振幅Δσi根据其大小分类为多个组。接着,判定部10c将根据针对各组的应力振幅Δσi的取得数和与代表该组的应力振幅对应的反复破坏数得到的值针对组合计,求出疲劳程度。疲劳程度具体而言,通过将用与各组中代表的应力振幅Δσi对应的反复破坏数Ni除针对各组得到的应力振幅Δσi的取得数ni来得到的值ni/Ni对于全部的组相加来求出。判定部10c基于疲劳程度Σni/Ni,判定各蓄压器61~63的寿命。由此,能够在分别独立地考虑由作用在各蓄压器61~63上的应力较大的应力振幅产生的疲劳寿命和由较小的应力振幅产生的疲劳寿命的同时,更适当地管理各蓄压器61~63的寿命,能够降低蓄压器的更换频率。结果,能够降低氢站1的管理成本。
另外,在本实施方式中,表示了蓄压器单元具备3个蓄压器61~63的例子,但本发明并不限定于此,只要具有至少1个蓄压器,就能够适当地管理蓄压器的寿命,降低蓄压器的更换频率。
(2)
在罐C的压力是低压域内的情况下,由于从低压侧蓄压器61(第1蓄压器)将较多的气体向分配器3供给,所以作用在低压侧蓄压器61上的应力振幅变大,低压侧蓄压器61的疲劳寿命容易变短。另一方面,在罐C的压力是上述高压域内的情况下,由于从高压侧蓄压器62(第2蓄压器)向分配器3的氢气的供给量相对减少,所以作用在高压侧蓄压器62上的应力振幅变小,高压侧蓄压器62的疲劳寿命不易变短。所以,在本实施方式的气体供给系统2中,作为在低压域使用的低压侧蓄压器61(第1蓄压器)使用具有高耐久性的钢制容器,由此能够实现低压侧蓄压器61的长寿命化。此外,作为在高压域使用的高压侧蓄压器62(第2蓄压器)使用比钢制容器便宜的复合容器,由此能够抑制蓄压器单元6的成本的增大。此外,通过并用钢制容器及复合容器,能够实现低压侧蓄压器61及高压侧蓄压器62的寿命的平滑化,能够降低蓄压器的更换频率。
(3)
在本实施方式的气体供给系统2中,由于蓄压器单元6还具备在罐C的压力是作为上述低压域与上述高压域之间的压力的范围的中压域的情况下使用的中压侧蓄压器63(第3蓄压器),所以能够使用在3个不同压力域中使用的蓄压器,即低压侧蓄压器61、中压侧蓄压器63及高压侧蓄压器62,进行迅速的气体的供给。
此外,作为中压侧蓄压器63使用比钢制容器便宜的复合容器,由此即使是具备在3个不同压力域中使用的3个蓄压器61~63的蓄压器单元6,也能够抑制该蓄压器单元6成本的增大。
另外,在上述实施方式中,表示了具备中压侧蓄压器63的蓄压器单元6,但中压侧蓄压器63也可以省略。
(4)
在本实施方式的气体供给系统2中,将与钢制容器相比寿命较短的作为复合容器的中压侧蓄压器63及高压侧蓄压器62预先配置在比第1单元60侧的低压侧蓄压器61靠上方的位置,由此,假如在发生了需要将由复合容器构成的中压侧蓄压器63或高压侧蓄压器62更换的情况下,作业者也能够容易地达到这些蓄压器62、63来进行更换作业。
(5)
在本实施方式的气体供给系统2中,由于包围中压侧蓄压器63的中压侧框架67(第3框架)及包围高压侧蓄压器62的高压侧框架66(第2框架)能够分离地层叠在包围低压侧蓄压器61的低压侧框架65(第1框架)的上方,所以能够将中压侧蓄压器63及高压侧蓄压器62在分别被框架67、66包围的状态下容易地拆下。此外,由于能够使用起重机等将中压侧蓄压器63及高压侧蓄压器62从低压侧蓄压器61的上方拆下,所以与例如使这些中压侧蓄压器63及高压侧蓄压器62在水平方向上滑动来拆下的情况相比,能够使作业空间变小。
(关于其他实施方式的说明)
(A)
在上述实施方式的气体供给系统2中,蓄压器单元6具备3个蓄压器61~63,预先设定各蓄压器61~63被使用的压力域,但本发明并不限定于此。
例如,作为本发明的另一实施方式,在具有蓄压器单元具备多个蓄压器、使用某1个蓄压器的结构的气体供给系统中,在车辆B的罐C的压力是低压域内的情况下,由于从此时使用的蓄压器将较多的氢气向分配器3供给,所以作用在蓄压器上的应力振幅变大,蓄压器容易疲劳。所以,作为本发明的变形例,例如也可以利用上述蓄压器的寿命管理法求出关于多个蓄压器的剩余寿命,根据该剩余寿命决定在低压域使用的蓄压器。具体而言,蓄压器单元6作为多个蓄压器而例如包括第1蓄压器和第2蓄压器,只要将第1蓄压器及第2蓄压器中的一方在低压域使用、将另一方在比该低压域高的压力的高压域使用就可以。在这样的变形例中,第1蓄压器及第2蓄压器例如也可以使用全部相同的复合容器(或钢制容器)。
在该变形例中,判定部10c求出第1蓄压器及第2蓄压器各自的Σni/Ni的值,再基于上述Σni/Ni的值分别求出该第1蓄压器及第2蓄压器的剩余寿命。并且,在车辆B的罐C的压力是低压域内的情况下,使用第1蓄压器及第2蓄压器中的剩余寿命较长者,前述低压域是既定的低压的范围。另一方面,在罐C的压力是高压域内的情况下,在高压域中使用上述剩余寿命较短者,前述高压域是宽度比上述低压域窄的既定的高压的范围。根据该结构,将上述第1蓄压器及上述第2蓄压器中的上述剩余寿命较长者作为在上述低压域中使用的蓄压器。另一方面,在罐C的压力是上述高压域内的情况下,由于从蓄压器向分配器3(填充设备)的氢气的供给量相对减少,所以作用在蓄压器上的应力振幅变小,将上述剩余寿命较短者作为在高压域中使用的蓄压器。结果,能够使蓄压器的寿命平滑化。并且,能够使蓄压器的更换期间变长,能够将氢气站1的管理成本进一步降低。
(B)
另外,多个蓄压器也可以是3个以上,在此情况下,也只要在车辆B的罐C的压力是低压域内的情况下使用剩余寿命最长者就可以。
在上述实施方式的气体供给系统2中,蓄压器单元6针对使用的压力域,即在低压侧、中压侧、高压侧分别具有各1个蓄压器,但本发明并不限定于此,作为本发明的再另一实施方式,如图7所示,也可以在某个压力域中具备多个蓄压器(例如,在低压域中具备两个低压侧蓄压器61),根据各蓄压器的温度来区分使用所使用的蓄压器。
在该图7的例子中,在各蓄压器61的外周面等适合于温度检测的地方安装有温度检测部15。并且,在第1阀部件81及第2阀部件82与两个低压侧蓄压器61之间,设有将氢气的流路切换为两个低压侧蓄压器61的某个的切换部16。切换部16由控制部10切换控制。
控制部10基于多个蓄压器61的温度控制切换部16以切换使用的蓄压器61,以便使用多个蓄压器61中的温度较低的蓄压器61。具体而言,温度检测部15检测低压侧蓄压器61的温度,控制部10控制切换部16,以将氢气的流路向这两个低压侧蓄压器61中的温度较低者切换。由此,选择使用两个低压侧蓄压器61中的温度较低者,所以抑制了从蓄压器单元6向分配器3供给的气体的温度的上升,所以能够降低预冷却系统11中的氢气的冷却负荷。此外,温度变高的低压侧蓄压器61在不被使用的期间中向外气散热而被自然冷却,特别是通过使用图3的热沉14而被效率良好地冷却。
另外,在该变形例的情况下,低压侧蓄压器61只要至少有两个就可以,也可以是3个以上。
(C)
作为本发明的再另一实施方式,如图8所示,也可以使得气体供给系统2能够经由流路73从压缩机单元5向分配器3直接供给氢气。在该图8所示的气体供给系统2中,在从压缩机单元5通向分配器3的流路73的途中,经由分支路74连通蓄压器61。在流路73中的比分支路74靠上游侧及下游侧,设有闭锁阀17、18。此外,在分支路74的途中也设有闭锁阀83。
在该图8所示的气体供给系统2中,在从压缩机单元5向分配器3的氢气的供给不足时从蓄压器61补充氢气,在氢气充足时向蓄压器61储存氢气。当在蓄压器61内部充分地储存有氢气时,闭锁阀83被关闭。如果是本系统,通过使用寿命判定方法,也能够适当地进行蓄压器的寿命管理。
(D)
在上述实施方式的气体供给系统2中,蓄压器单元6如图2所示,为从下方起依次层叠有低压侧蓄压器61、中压侧蓄压器63、高压侧蓄压器62的3层的层叠构造,但本发明并不限定于此。作为本发明的再另一实施方式,如图9所示,也可以在由钢制容器构成的低压侧蓄压器61的上方,横向排列有分别由复合容器构成的中压侧蓄压器63及高压侧蓄压器62。在此情况下,也只要将包围中压侧蓄压器63的中压侧框架67及包围高压侧蓄压器62的高压侧框架66相对于包围低压侧蓄压器61的低压侧框架65能够分离地用螺栓等连结就可以。进而,中压侧框架67及高压侧框架66也只要相互可分离地连结就可以。由此,该中压侧蓄压器63及高压侧蓄压器62的更换变得非常容易。
(E)
上述的实施方式的气体供给系统2为具备1个蓄压器单元6的结构,但作为本发明的再另一实施方式,如图10所示,也可以对蓄压器单元6A连接其他的蓄压器单元6B。
蓄压器单元6A、6B与上述实施方式相同,具备低压侧蓄压器61、中压侧蓄压器63及高压侧蓄压器62。蓄压器单元6B的蓄压器61~63分别连接在导出流路72中的蓄压器单元6A的蓄压器61~63与第2阀部件82之间的部位上。另外,在图10中,图1的导入流路71及第1阀部件81为了简略化而省略了,但蓄压器单元6B的蓄压器61~63分别连接在导入流路71中的蓄压器单元6A的蓄压器61~63与第1阀部件81之间的部位上。通过准备多个蓄压器单元6A、6B,与准备大型的1个蓄压器单元的情况相比,能够根据氢气的需要量容易地调整储存的氢气的量。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式,能够进行各种各样的变更。
例如,在上述实施方式中,作为疲劳程度的一例,举通过将用与由各组中代表的应力振幅Δσi对应的反复破坏数Ni除针对各组得到的应力振幅Δσi的取得数ni得到的值ni/Ni对全部的组相加的疲劳程度Σni/Ni为例进行了说明,但本发明并不限定于此。在本发明中,疲劳程度只要是根据各组的应力振幅Δσi的取得数ni和与代表该组的应力振幅对应的反复破坏数Ni得到的值针对组合计来得到的就可以,也可以是用其他计算式得到的疲劳程度。例如,作为本发明的再另一实施方式,也可以针对各组为了加权等的目的来预先设定既定的系数ki,将Σ(ni/Ni)×ki作为疲劳程度。
在上述实施方式中,作为向蓄压器单元6送出气体的气体送出部的一例,举压缩机单元5为例进行了说明,但本发明并不限定于此,只要是能够将气体送出的结构,可以使用各种装置作为气体送出部。例如,也可以使用将水进行电分解来产生氢气的水电解装置作为气体送出部。进而,也可以使用从液化氢生成氢气的装置作为气体送出部。
附图标记说明
1 氢站;2 气体供给系统;3 分配器(填充设备);5 压缩机单元;6 蓄压器单元;8 阀单元;9 压力检测部;10 控制部;10a 取得部;10b 分类部;10c 判定部;11 预冷却系统;61 低压侧蓄压器(第1蓄压器);62 高压侧蓄压器(第2蓄压器);63 中压侧蓄压器(第3蓄压器);65 低压侧框架(第1框架);66 高压侧框架(第2框架);67 中压侧框架(第3框架);81 第1阀部件;82 第2阀部件;B 车辆;C 罐。
Claims (14)
1.一种气体供给系统,对向罐搭载装置的罐填充气体的填充设备供给气体,其特征在于,具备蓄压器单元、气体送出部、第1阀部件、第2阀部件、取得部、分类部、判定部,
前述蓄压器单元具有至少1个蓄压器,前述蓄压器单元储存气体,
前述气体送出部将气体向前述蓄压器单元送出,
前述第1阀部件将连通前述蓄压器单元与前述气体送出部之间的导入流路开闭,
前述第2阀部件将连通前述蓄压器单元与前述填充设备之间的导出流路开闭,
前述取得部反复取得当前述第1阀部件关闭且前述第2阀部件打开的状态时作用于前述蓄压器上的应力与当前述第1阀部件打开且前述第2阀部件关闭的状态时作用于前述蓄压器上的应力之间的应力振幅,
前述分类部将前述应力振幅分类为多个组,
前述判定部基于疲劳程度,判定前述蓄压器的寿命,前述疲劳程度将根据各组的应力振幅的取得数和与代表该组的应力振幅对应的反复破坏数得到的值针对组合计来得到。
2.如权利要求1所述的气体供给系统,其特征在于,
前述蓄压器单元包括第1蓄压器和第2蓄压器,
前述判定部根据前述疲劳寿命求出前述第1蓄压器及前述第2蓄压器各自的剩余寿命,
在前述罐的压力是低压域内的情况下,使用前述第1蓄压器及前述第2蓄压器中的前述剩余寿命较长者,前述低压域是既定的低压的范围,在前述罐的压力是高压域内的情况下,使用前述剩余寿命较短者,前述高压域是宽度比前述低压域窄的既定的高压的范围。
3.如权利要求1或2所述的气体供给系统,其特征在于,
在低压域或比该低压域高的压力的高压域的至少一个中,使用至少两个蓄压器,
还具备切换部,前述切换部基于蓄压器的温度切换所使用的蓄压器来使用前述至少两个蓄压器中的温度较低的蓄压器。
4.如权利要求1~3中任一项所述的气体供给系统,其特征在于,
前述蓄压器单元具备第1蓄压器和第2蓄压器,
前述第1蓄压器在前述罐的压力是低压域内的情况下使用,前述低压域是既定的低压的范围,
前述第2蓄压器在前述罐的压力是高压域内的情况下使用,前述高压域是宽度比前述低压域窄的既定的高压的范围,
前述第1蓄压器是钢制容器,
前述第2蓄压器是由与钢铁材料不同的复合材料形成的复合容器。
5.如权利要求4所述的气体供给系统,其特征在于,
前述第2蓄压器配置在前述第1蓄压器的上方。
6.如权利要求4或5所述的气体供给系统,其特征在于,
还具备第1框架和第2框架,
前述第1框架包围前述第1蓄压器,
前述第2框架包围前述第2蓄压器,
前述第2框架能够分离地层叠在前述第1框架的上方。
7.如权利要求4~6中任一项所述的气体供给系统,其特征在于,
前述蓄压器单元还具备第3蓄压器,前述第3蓄压器在前述罐的压力是中压域的情况下使用,前述中压域是前述低压域与前述高压域之间的压力的范围。
8.如权利要求1~7中任一项所述的气体供给系统,其特征在于,
在前述蓄压器单元上连接着其他蓄压器单元。
9.一种气体供给系统,对向罐搭载装置的罐填充气体的填充设备供给气体,其特征在于,
具备蓄压器单元、气体送出部,
前述蓄压器单元储存气体,
前述气体送出部将气体向前述蓄压器单元送出,
前述蓄压器单元具备第1蓄压器和第2蓄压器,
前述第1蓄压器在前述罐的压力是低压域内的情况下使用,前述低压域是既定的低压的范围,
前述第2蓄压器在前述罐的压力是高压域内的情况下使用,前述高压域是宽度比前述低压域窄的既定的高压的范围,
前述第1蓄压器是钢制容器,
前述第2蓄压器是由与钢铁材料不同的复合材料形成的复合容器。
10.一种氢站,其特征在于,
具备填充设备和气体供给系统,前述气体供给系统是权利要求1~9中任一项所述的气体供给系统,向前述填充设备供给氢气,
前述填充设备将氢气向作为罐搭载装置的车辆填充。
11.一种蓄压器的寿命判定方法,判定气体供给系统中的蓄压器的寿命,前述气体供给系统是对向罐搭载装置的罐填充气体的填充设备供给气体的气体供给系统,具备气体送出部、蓄压器单元、第1阀部件、第2阀部件,前述蓄压器单元具有至少1个蓄压器,将从前述气体送出部排出的气体储存,前述第1阀部件将连通前述蓄压器单元与前述气体送出部之间的导入流路开闭,前述第2阀部件将连通前述蓄压器单元与前述填充设备之间的导出流路开闭,其特征在于,
包括下述工序:
反复取得应力振幅的工序,前述应力振幅为,当前述第1阀部件关闭且前述第2阀部件打开的状态时作用于前述蓄压器上的应力与当前述第1阀部件打开且前述第2阀部件关闭的状态时作用于前述蓄压器上的应力之间的应力振幅,
将前述应力振幅分类为多个组的工序,
基于疲劳程度判定前述蓄压器的寿命的工序,前述疲劳程度将根据各组的应力振幅的取得数和与代表该组的应力振幅对应的反复破坏数得到的值针对组合计来得到。
12.如权利要求11所述的蓄压器的寿命判定方法,其特征在于,
在判定前述蓄压器的寿命的工序中,在前述疲劳程度为既定的阈值以上的情况下,判定为达到该蓄压器的寿命。
13.一种气体供给系统的使用方法,是权利要求1所述的气体供给系统的使用方法,其特征在于,
前述蓄压器单元包括第1蓄压器和第2蓄压器,
前述判定部根据前述疲劳寿命求出前述第1蓄压器及前述第2蓄压器各自的剩余寿命,
在前述罐的压力是低压域内的情况下,使用前述第1蓄压器及前述第2蓄压器中的前述剩余寿命较长者,前述低压域是既定的低压的范围,在前述罐的压力是高压域内的情况下,使用前述剩余寿命较短者,前述高压域是宽度比前述低压域窄的既定的高压的范围。
14.一种气体供给系统的使用方法,是权利要求1所述的气体供给系统的使用方法,其特征在于,
在低压域或比该低压域高的压力的高压域的至少一个中,使用至少两个蓄压器,
基于蓄压器的温度切换所使用的蓄压器,以使用前述至少两个蓄压器中的温度较低的蓄压器。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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