JP2019090452A - ガス供給装置 - Google Patents
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Description
ガス供給装置が、貯蔵タンクから吸引されたガスを圧縮し、圧縮されたガスを一時的に貯留する貯留システムを有するならば、貯留システムが小さな容積を有していても、貯留システムは多量のガスを蓄えられることができる。貯留システム内のガスは、貯蔵タンクの圧力低下に応じて貯蔵タンクに供給されるので、ガス供給装置はガスを安定的に供給することができる。しかしながら、従来のガス供給装置は、貯留システム内で圧縮されたガスを貯蔵タンクに戻す際に減圧してしまうので、貯留システム内でのガスの圧縮に利用されたエネルギの浪費量が大きかった。第1実施形態において、貯留システム内でのガスの圧縮に利用されたエネルギを有効に利用し、エネルギの浪費量を低いレベルに抑えることができる例示的なガス供給装置が説明される。
設計者は、上述のガス供給装置100に様々な特徴を与えることができる。以下に説明される特徴は、上述のガス供給装置100の設計原理を何ら限定しない。
図1に示されるガス供給装置100に関して、副圧縮機161によって圧縮されたガスは、主蓄圧器152内のガスの圧力が副蓄圧器163内のガスの圧力を上回るまで、主蓄圧器152と副蓄圧器163とに供給される。しかしながら、主蓄圧器152内のガスの圧力が所定の下限閾値を下回っているならば、副圧縮機161によって圧縮されたガスは、主蓄圧器152に優先的に供給されることが好ましい。主蓄圧器152への優先的なガス供給の結果、ガス供給装置100は、次の燃料電池車へのガス供給の体勢を短期間で取ることができる。
ガス生成部110は、自然エネルギ(たとえば、太陽光、太陽熱、風力、水力や波力)を用いてガスを生成することができる。自然エネルギの強さは不安定であるので、ガスの生成量も不安定になる。上述の貯留システム160内でのガスの貯留は、不安定なガス生成を緩和するバッファとして機能する。したがって、上述のガス供給装置100は、自然エネルギからガスを生成するガス生成部110とともに好適に用いられることができる。例示的なガス生成部110が以下に説明される。
第1実施形態の設計原理に基づいて構築されたガス供給装置の供給システムは、1つの圧縮機を用いて、ガスを圧縮する。しかしながら、供給システムは、複数の圧縮機を有してもよい。一般的に、高い圧縮比の圧縮機は高額である。供給システムが複数の圧縮機を有するならば、複数の圧縮機それぞれは高い圧縮比を有さなくてもよい。この結果、供給システムは廉価に構築されることができる。加えて、大きな容量がディスペンサに近い位置に配置された圧縮機に対して設定されると、ガスの供給を受ける装置に短期間で多量の圧縮ガスが供給されることができる点においても、複数の圧縮機が供給システムに組み込まれることは有利である。第2実施形態において、複数の圧縮機を有する例示的なガス供給装置が説明される。
上述の実施形態の原理は、副蓄圧器163の蓄圧能力が図1の主蓄圧器152又は図2の予備蓄圧器157の蓄圧能力以下である場合に好適に適用可能である。しかしながら、副蓄圧器163の蓄圧能力は、図1の主蓄圧器152又は図2の予備蓄圧器157の蓄圧能力を上回ってもよい。この場合、貯留システム160は、多量のガスを一時的に蓄えることができる。
140・・・・・・・・・・・・・・・貯蔵タンク(貯蔵部)
150,150A・・・・・・・・・・供給システム
151,151A・・・・・・・・・・主圧縮機
152,152A・・・・・・・・・・主蓄圧器
153・・・・・・・・・・・・・・・第1案内管
156・・・・・・・・・・・・・・・予備圧縮機
157・・・・・・・・・・・・・・・予備蓄圧器
160,160A・・・・・・・・・・貯留システム
161・・・・・・・・・・・・・・・副圧縮機
162・・・・・・・・・・・・・・・第2案内管
163・・・・・・・・・・・・・・・副蓄圧器
164・・・・・・・・・・・・・・・減圧弁
167・・・・・・・・・・・・・・・第1制御弁
170・・・・・・・・・・・・・・・中継部
171・・・・・・・・・・・・・・・中継管
172・・・・・・・・・・・・・・・逆止弁(逆流防止部)
210,210A・・・・・・・・・・制御部
Claims (11)
- ガスを貯蔵する貯蔵部と、
前記貯蔵部から前記ガスを利用する所定の装置へ前記ガスを供給するための供給システムと、
前記貯蔵部から吸引された前記ガスを一時的に貯留し、前記貯蔵部内の前記ガスの圧力が所定の閾値を下回ると、前記一時的に貯留されたガスを前記貯蔵部に戻す貯留システムと、
前記貯留システムから前記供給システムへ前記ガスを中継する中継部と、を備え、
前記供給システムは、前記貯蔵部から前記ガスを吸引及び圧縮する主圧縮機と、前記主圧縮機によって圧縮された前記ガスを貯留する主蓄圧器と、を含み、
前記貯留システムは、前記貯蔵部から前記ガスを吸引及び圧縮する副圧縮機と、前記副圧縮機によって圧縮された前記ガスを貯留する副蓄圧器と、前記副蓄圧器から前記貯蔵部に向かう前記ガスを減圧する減圧弁と、を含み、
前記中継部は、前記副圧縮機が圧縮した前記ガスが前記減圧弁によって減圧される前に、前記貯留システム内の前記ガスを前記主蓄圧器へ中継する
ガス供給装置。 - 前記供給システムは、前記主圧縮機によって圧縮された前記ガスを前記主蓄圧器へ案内する第1案内管を含み、
前記貯留システムは、前記副圧縮機によって圧縮された前記ガスを前記副圧縮機から前記副蓄圧器へ案内する第2案内管を含み、
前記中継部は、前記第2案内管と前記第1案内管とに連結された中継管を含む
請求項1に記載のガス供給装置。 - 前記ガスの流れを制御する制御部を更に備え、
前記貯留システムは、前記主蓄圧器内の前記ガスの圧力が所定の下限閾値を下回ると、前記制御部の制御下で、前記中継管が前記第2案内管に連結される連結部と前記副蓄圧器との間で前記第2案内管を閉じる第1制御弁を含む
請求項2に記載のガス供給装置。 - 前記中継部は、前記主蓄圧器内の前記ガスの前記圧力が所定の上限閾値を上回ると前記制御部の制御下で前記中継管を閉じる第2制御弁を含む
請求項3に記載のガス供給装置。 - 前記主圧縮機は、前記ガスの吸引量において、前記副圧縮機よりも大きい
請求項1乃至4のいずれか1項に記載のガス供給装置。 - ガスを貯蔵する貯蔵部と、
前記貯蔵部から前記ガスを利用する所定の装置へ前記ガスを供給するための供給システムと、
前記貯蔵部から吸引された前記ガスを一時的に貯留し、前記貯蔵部内の前記ガスの圧力が所定の閾値を下回ると、前記一時的に貯留されたガスを前記貯蔵部に戻す貯留システムと、
前記貯留システムから前記供給システムへ前記ガスを中継する中継部と、備え、
前記供給システムは、前記貯蔵部から前記ガスを吸引及び圧縮する予備圧縮機と、前記予備圧縮機によって圧縮された前記ガスを貯留する予備蓄圧器と、前記予備蓄圧器から前記ガスを吸引し且つ前記予備圧縮機よりも高い圧力で前記ガスを圧縮する主圧縮機と、前記主圧縮機によって圧縮された前記ガスを貯留する主蓄圧器と、を含み、
前記貯留システムは、前記貯蔵部から前記ガスを吸引及び圧縮する副圧縮機と、前記副圧縮機によって圧縮された前記ガスを貯留する副蓄圧器と、前記副蓄圧器から前記貯蔵部に向かう前記ガスを減圧する減圧弁と、を含み、
前記中継部は、前記副圧縮機が圧縮した前記ガスが前記減圧弁によって減圧される前に、前記貯留システム内の前記ガスを前記予備蓄圧器へ中継する
ガス供給装置。 - 前記供給システムは、前記予備圧縮機によって圧縮された前記ガスを前記予備蓄圧器へ案内する第1案内管を含み、
前記貯留システムは、前記副圧縮機によって圧縮された前記ガスを前記副圧縮機から前記副蓄圧器へ案内する第2案内管を含み、
前記中継部は、前記第2案内管と前記第1案内管とに連結された中継管を含む
請求項6に記載のガス供給装置。 - 前記ガスの流れを制御する制御部を更に備え、
前記貯留システムは、前記予備蓄圧器内の前記ガスの圧力が所定の下限閾値を下回ると、前記制御部の制御下で、前記中継管が前記第2案内管に連結される連結部と前記副蓄圧器との間で前記第2案内管を閉じる第1制御弁を含む
請求項7に記載のガス供給装置。 - 前記中継部は、前記予備蓄圧器内の前記ガスの前記圧力が所定の上限閾値を上回ると前記制御部の制御下で前記中継管を閉じる第2制御弁を含む
請求項8に記載のガス供給装置。 - 前記予備圧縮機は、前記ガスの吸引量において、前記副圧縮機よりも大きい
請求項6乃至9のいずれか1項に記載のガス供給装置。 - 前記中継部は、前記供給システムから前記貯留システムへ前記中継部を通じて戻る前記ガスの流れを防止する逆流防止部を含む
請求項1乃至10のいずれか1項に記載のガス供給装置。
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