JP2019183993A - ガス供給装置及びその停止制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガス供給の停止時に、第１圧縮機の吸入側のガス圧力が過大になることを抑制する。【解決手段】ガス供給装置１０は、第１吸込弁２７と第１吐出弁２８と第１圧縮機２９とを有する第１圧縮部２２と、第２吸込弁３２と第２吐出弁３３と第２圧縮機３４とを有する第２圧縮部２３と、第２吸込弁３２と第２圧縮機３４との間の流路から分岐して第１吸込弁２７と第１圧縮機２９との間の流路に接続される戻し流路１８に設けられた戻し弁４２と、第１圧縮部２２と第２圧縮部２３とを接続する流路に設けられており、中間タンク３６を接続可能な接続口２４と、ガス供給装置１０からのガス供給を停止する際に、第１吐出弁２８を開けたままで第２吐出弁３３を閉じ、且つ第１吸込弁２７及び第２吸込弁３２を閉じ、第１圧縮機２９の運転を継続しつつ戻し弁４２を開く戻し制御を行う停止制御部２０ａと、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、ガス供給装置及びその停止制御方法に関するものである。

従来、下記特許文献１に開示されているように、水素ガス等のガスを圧縮して、当該ガスを蓄圧器等に供給するガス供給装置が知られている。この特許文献１に開示されたガス供給装置では、圧縮機の吸入側に配置されたバッファタンクの小型化を図るべく、圧縮機が停止信号を受けたときに、バッファタンクの上流側に配置された流入側開閉弁を閉じるようにしている。すなわち、圧縮機の停止信号を受けたとしても、圧縮機は直ぐには完全に停止しない。このため、流入側開閉弁を閉じた状態でしばらくの期間は圧縮機が回転し続けることになるため、圧縮機内にガスが残留しないようにすることができる。したがって、圧縮機の停止後に、圧縮機から戻るガスがバッファタンクに流れ込むことを抑制することができ、これによりバッファタンクの小型化を図ることが可能となる。

特開２０１７−１３１８６号公報

上記特許文献１は、バッファタンクの下流に配置された圧縮機からバッファタンクに戻るガス量を低減するものである。しかしながら、ガス供給装置として更に後段の圧縮機が設けられる場合もあり、その場合には、流入側開閉弁を閉じた状態で（低段側）圧縮機を駆動させるだけでは、低段側の圧縮機の吸入側ガス圧力が上昇してしまう虞がある。

そこで、本発明は、前記従来技術を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、第１圧縮機とその後段の第２圧縮機とを備えたガス供給装置において、ガス供給の停止の際に、第１圧縮機の吸入側のガス圧力が過大になることを抑制することにある。

前記の目的を達成するため、本発明に係るガス供給装置は、中間タンクが接続されて使用されるガス供給装置であって、第１吸込弁と第１吐出弁と第１圧縮機とを有する第１圧縮部と、第２吸込弁と第２吐出弁と第２圧縮機とを有し、前記第２圧縮機によって前記第１圧縮部の吐出ガスをさらに圧縮する第２圧縮部と、前記第２吸込弁と前記第２圧縮機との間の流路から分岐して前記第１吸込弁と前記第１圧縮機との間の流路に接続される戻し流路に設けられた戻し弁と、前記第１圧縮部と前記第２圧縮部とを接続する流路に設けられており、前記中間タンクを接続可能な接続口と、前記ガス供給装置からのガス供給を停止する際に、前記第１吐出弁を開けたままで前記第２吐出弁を閉じ、且つ前記第１吸込弁及び前記第２吸込弁を閉じ、前記第１圧縮機の運転を継続しつつ前記戻し弁を開く戻し制御を行う停止制御部と、を備えている。

本発明に係るガス供給装置は、接続口に中間タンクが接続された状態で使用される。そして、ガス供給装置では、当該ガス供給装置からのガス供給を停止する際に、第２圧縮部の系内のガスを接続口側に戻す戻し制御が行われる。すなわち、第２圧縮部の系内の圧縮ガスが、戻し弁が開放された戻し流路を通って第１圧縮機の吸込側に戻される。このとき第１圧縮機の運転が継続されているので、第１圧縮機の吸入側に戻されたガスは、第１圧縮機に吸引されて当該圧縮機から吐出され、接続口に接続された中間タンクに貯留される。このため、第１圧縮機の吸入側にガスが溜まってしまうことを抑制することができるため、第１圧縮機の吸入側でのガス圧力が過大になることを抑制することができる。

前記ガス供給装置は、前記第１吸込弁と前記第１圧縮機との間のガス圧力を検出する検出部をさらに備えてもよい。この場合、前記停止制御部は、前記戻し制御において、前記検出部によって検出された圧力を参照し、前記ガス圧力が所定圧力以下に維持されるように、前記戻し弁を段階的に開放してもよく、または、前記戻し弁の開閉を繰り返してもよい。

この態様では、停止制御部は、戻し制御において、戻し弁を段階的に開放する、または、戻し弁の開閉を繰り返す。このため、第１圧縮機の吸入側でのガス圧力が所定圧力以下に維持される。したがって、例えば第１圧縮機の吸入側に安全弁が設けられている場合には、安全弁を通してガスが外部に排出されることを防止でき、また、第１圧縮機の吸入側にバッファタンクが設けられている場合には、バッファタンクの許容圧力を超えることを防止することができる。また、ガスが一時的又は瞬時に戻り過ぎることを抑制することができる。

前記ガス供給装置は、前記第２吸込弁と前記第２圧縮機との間の流路、および、前記第２圧縮機と前記第２吐出弁との間の流路に接続されたバイパス路と、前記バイパス路に設けられた開度調整可能なスピルバック弁と、をさらに備えてもよい。この場合、前記停止制御部は、前記戻し制御において前記スピルバック弁を開いてもよい。

この態様では、戻し制御においてスピルバック弁が開かれる。これにより、第２圧縮機の吐出側と吸込側とが均圧する。そして、第２吐出弁と第２圧縮機との間の圧縮ガスがバイパス路を介して第１圧縮機の吸込側に戻される。このとき第１圧縮機の運転が継続されているため、ガスは第１圧縮機から吐出されて接続口を通して中間タンクへ圧送される。したがって、第２圧縮機の吐出側に存在している圧縮ガスも中間タンクに貯留することができる。

本発明に係るガス供給装置は、第１吸込弁と第１吐出弁と第１圧縮機とを有する第１圧縮部と、第２吸込弁と第２吐出弁と第２圧縮機とを有し、前記第２圧縮機によって前記第１圧縮部の吐出ガスをさらに圧縮する第２圧縮部と、前記第２吸込弁と前記第２圧縮機との間の流路から分岐して前記第１吸込弁と前記第１圧縮機との間の流路に接続される戻し流路に設けられた戻し弁と、前記第１圧縮部と前記第２圧縮部とを接続する流路から分岐した流路に設けられた中間タンクと、ガス供給を停止する際に、前記第１吐出弁を開けたままで前記第２吐出弁を閉じ、且つ前記第１吸込弁及び前記第２吸込弁を閉じ、前記第１圧縮機の運転を継続しつつ前記戻し弁を開く戻し制御を行う停止制御部と、を備えている。

本発明は、ガス供給装置の停止制御方法であって、前記ガス供給装置は、第１吸込弁と第１吐出弁と第１圧縮機とを有する第１圧縮部と、第２吸込弁と第２吐出弁と第２圧縮機とを有し、前記第２圧縮機によって前記第１圧縮部の吐出ガスをさらに圧縮する第２圧縮部と、前記第２吸込弁と前記第２圧縮機との間の流路から分岐して前記第１吸込弁と前記第１圧縮機との間の流路に接続される戻し流路に設けられた戻し弁と、を備えている。前記ガス供給装置の前記停止制御方法は、前記ガス供給装置からのガス供給を停止する際に、前記第１吐出弁を開けたままで前記第２吐出弁を閉じ、且つ前記第１吸込弁及び前記第２吸込弁を閉じ、前記第１圧縮機の運転を継続しつつ前記戻し弁を開き、前記第１圧縮部と前記第２圧縮部とを接続する流路から中間タンクにガスを流入させる。

前記ガス供給装置は、前記第１吸込弁と前記第１圧縮機との間の圧力を検出する検出部をさらに備えてもよい。この場合、前記停止制御方法は、前記戻し制御において、前記検出部によって検出された圧力を参照し、前記圧力が所定圧力以下に維持されるように、前記開閉弁を段階的に開放してもよく、または、前記開閉弁の開閉を繰り返してもよい。

前記ガス供給装置は、前記第２吸込弁と前記第２圧縮機との間の流路、および、前記第２圧縮機と前記第２吐出弁との間の流路に接続されたバイパス路と、前記バイパス路に設けられた開度調整可能なスピルバック弁と、をさらに備えてもよい。この場合、前記停止制御方法は、前記ガス供給装置からのガス供給を停止する際に、前記スピルバック弁を開いてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、第１圧縮機とその後段の第２圧縮機とを備えたガス供給装置において、ガス供給の停止の際に、第１圧縮機の吸入側のガス圧力が過大になることを抑制することができる。

実施形態に係るガス供給装置の構成を概略的に示す図である。 前記ガス供給装置の停止制御方法を説明するためのフロー図である。 その他の実施形態に係るガス供給装置の構成を概略的に示す図である。

以下、実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に示すように、本実施形態に係るガス供給装置１０は、ガスの需要側にガスを供給する装置であり、ガスの流れる主流路１２と、低圧側バイパス路１４と、高圧側バイパス路１６と、戻し流路１８と、制御器２０と、を備えている。低圧側バイパス路１４、高圧側バイパス路１６及び戻し流路１８は、何れも主流路１２に接続されている。ガス供給装置１０は、例えば水素ガスを高圧に圧縮して需要側に供給するが、供給されるガスは水素ガスに限られるものではない。

主流路１２の一端１２ａは、図外のガス供給源に接続されるように構成されている。主流路１２の他端１２ｂは、図外の需要側に接続されるように構成されている。ガス供給装置１０が水素ステーションに用いられる場合、需要側には、例えば、高圧のガスを貯留可能な蓄圧器（図示省略）、充填装置としてのディスペンサ（図示省略）が設けられることとなる。ディスペンサは、蓄圧器又はガス供給装置１０から供給された高圧のガスを、燃料電池車等に搭載されたタンクに充填するように構成されている。蓄圧器には、ガス供給装置１０から供給されたガスが、予め設定された充填圧力になるように貯留される。

主流路１２には、主流路１２の一端１２ａを通して流入したガスを圧縮する第１圧縮部２２と、第１圧縮部２２で圧縮されたガスを更に圧縮する第２圧縮部２３と、第１圧縮部２２及び第２圧縮部２３間に位置する接続口２４と、を備えている。

第１圧縮部２２は、バッファタンク２６と、第１吸込弁（低圧側吸込弁）２７と、第１吐出弁（低圧側吐出弁）２８と、第１圧縮機（低圧側圧縮機）２９と、を備えている。バッファタンク２６は、主流路１２における第１圧縮機２９の吸込側に配置されていて、第１圧縮機２９に吸入されるガスが貯留される。バッファタンク２６が設けられていることにより、第１圧縮機２９の吸入側での圧力変動が抑えられ得る。なお、バッファタンク２６を省略することが可能である。

第１吸込弁２７は、主流路１２におけるバッファタンク２６よりも上流側に配置されている。第１吸込弁２７は、主流路１２を開閉可能な開閉弁によって構成されている。第１吐出弁２８は、主流路１２における第１圧縮機２９よりも下流側に配置されている。第１吐出弁２８は、主流路１２を開閉可能な開閉弁によって構成されている。第１吸込弁２７及び第１吐出弁２８は、制御器２０によって開閉制御される。

第１圧縮機２９は、主流路１２におけるバッファタンク２６と第１吐出弁２８との間に配置されている。第１圧縮機２９は、例えば往復動圧縮機によって構成されている。なお、第１圧縮機２９は、この構成に限られるものではなく、例えば、スクリュー圧縮機、ターボ圧縮機等によって構成されていてもよい。

第２圧縮部２３は、第２吸込弁（高圧側吸込弁）３２と、第２吐出弁（高圧側吐出弁）３３と、第２圧縮機（高圧側圧縮機）３４と、を備えている。第２吸込弁３２は、主流路１２における第１吐出弁２８よりも下流側に配置されている。第２吸込弁３２は、主流路１２を開閉可能な開閉弁によって構成されている。第２吐出弁３３は、主流路１２における第２圧縮機３４よりも下流側に配置されている。第２吐出弁３３は、主流路１２を開閉可能な開閉弁によって構成されている。第２吸込弁３２及び第２吐出弁３３は、制御器２０によって開閉制御される。

第２圧縮機３４は、主流路１２における第２吸込弁３２と第２吐出弁３３との間に配置されている。第２圧縮機３４は、第１圧縮機２９よりも大きな吐出流量でガスを吐出する圧縮機によって構成されている。したがって、第２圧縮機３４が吸入するガス量のうち、両圧縮機２９，３４の吐出量の差分に相当するガス量は、後述の中間タンク３６から流出したガスで賄われる。第２圧縮機３４は、例えば往復動圧縮機によって構成されている。なお、第２圧縮機３４は、往復動圧縮機に限られるものではなく、例えば、スクリュー圧縮機、ターボ圧縮機等によって構成されていてもよい。

接続口２４は、主流路１２における第１吐出弁２８と第２吸込弁３２との間の部位から分岐した流路に設けられている。接続口２４には、中間タンク３６を接続することができる。すなわち、第１実施形態に係るガス供給装置１０は、中間タンク３６が接続されて使用されるガス供給装置１０である。中間タンク３６は、第１圧縮機２９の吐出圧力以上の許容圧力でガスを貯留することができる。

低圧側バイパス路１４は、第１圧縮機２９を迂回する流路であり、低圧側バイパス路１４の一端は、主流路１２におけるバッファタンク２６（又は第１吸込弁２７）と第１圧縮機２９との間の部位に接続され、低圧側バイパス路１４の他端は、主流路１２における第１圧縮機２９と第１吐出弁２８との間の部位に接続されている。

低圧側バイパス路１４には、低圧側スピルバック弁３８が設けられている。低圧側スピルバック弁３８は、開度調整可能な弁によって構成されている。低圧側スピルバック弁３８は、制御器２０からの指令によって開度調整される。

高圧側バイパス路１６は、第２圧縮機３４を迂回する流路であり、高圧側バイパス路１６の一端は、主流路１２における第２吸込弁３２と第２圧縮機３４との間の部位に接続され、高圧側バイパス路１６の他端は、主流路１２における第２圧縮機３４と第２吐出弁３３との間の部位に接続されている。

高圧側バイパス路１６には、高圧側スピルバック弁４０が設けられている。高圧側スピルバック弁４０は、開度調整可能な弁によって構成されている。高圧側スピルバック弁４０は、制御器２０からの指令によって開度調整される。

戻し流路１８は、主流路１２における第２吸込弁３２と第２圧縮機３４との間の部位から分岐して、主流路１２における第１吸込弁２７と第１圧縮機２９との間の部位に接続されている。なお、図例では、戻し流路１８がバッファタンク２６に接続された例が示されているが、これに限られるものではない。例えば、戻し流路１８は、主流路１２におけるバッファタンク２６と第１吸込弁２７との間の部位に接続されていてもよく、あるいは、主流路１２におけるバッファタンク２６と第１圧縮機２９との間の部位に接続されていてもよく、あるいは、低圧側バイパス路１４における低圧側スピルバック弁３８よりもバッファタンク２６側（第１吸込弁２７側）の部位に接続されていてもよい。

戻し流路１８には、戻し弁４２が設けられている。戻し弁４２は、戻し流路１８を開閉可能な開閉弁によって構成されている。戻し弁４２は、制御器２０によって開閉制御される。

ガス供給装置１０には、低圧側安全弁４４と高圧側安全弁４５とが設けられている。低圧側安全弁４４は、第１圧縮機２９の吸込側におけるガス圧力が設定圧力に達すると、ガスを外部（大気中）に放出する。高圧側安全弁４５は、第２圧縮機３４の吸込側におけるガス圧力が設定圧力に達すると、ガスを外部（大気中）に放出する。

ガス供給装置１０には、第１圧縮機２９の吸込側におけるガス圧力を検出する第１ガス圧力検出器４７と、第２圧縮機３４の吸込側におけるガス圧力を検出する第２ガス圧力検出器４８と、第２圧縮機３４の吐出側におけるガス圧力を検出する吐出ガス圧力検出器４９と、が設けられている。第１ガス圧力検出器４７は、低圧側バイパス路１４における低圧側スピルバック弁３８よりもバッファタンク２６側（第１吸込弁２７側）の部位に配置されている。第１ガス圧力検出器４７は、第１吸込弁２７と第１圧縮機２９との間のガス圧力を検出する検出部として機能する。なお、第１ガス圧力検出器４７は、主流路１２における第１圧縮機２９の吸込側の部位（第１圧縮機２９と第１吸込弁２７との間の部位）に配置されていてもよい。第２ガス圧力検出器４８は、高圧側バイパス路１６における高圧側スピルバック弁４０よりも第２吸込弁３２側の部位に配置されている。なお、第２ガス圧力検出器４８は、主流路１２における第２圧縮機３４の吸込側の部位（第２圧縮機３４と第２吸込弁３２との間の部位）に配置されていてもよい。吐出ガス圧力検出器４９は、主流路１２における第２圧縮機３４の吐出側の部位（第２圧縮機３４と第２吐出弁３３との間の部位）に配置されている。

第１ガス圧力検出器４７、第２ガス圧力検出器４８及び吐出ガス圧力検出器４９は、検出圧力に応じた信号を出力する。ガス圧力検出器４７，４８．４９から出力された信号は、制御器２０に入力される。

制御器２０は、記憶部、演算部等を備えており、記憶部に記憶されたコンピュータプログラムが演算部によって実行されることにより、所定の機能が発揮される。この機能には、例えば、停止制御部２０ａが含まれる。停止制御部２０ａは、ガス供給装置１０からのガス供給を停止する際に、第１圧縮機２９よりも下流側に存在しているガスを中間タンク３６に貯めるための戻し制御を行うように構成されている。

ここで、図２を参照しつつ、本実施形態に係るガス供給装置１０の停止制御方法について説明する。

ガス供給装置１０が需要側からガスの供給要求を受けて、需要側にガスを供給する動作を行っているときには、第１吸込弁２７、第１吐出弁２８、第２吸込弁３２及び第２吐出弁３３が開放された状態で第１圧縮機２９及び第２圧縮機３４が駆動されている。これにより、高圧の圧縮ガスがガス供給装置１０から需要側（高圧側の値蓄圧器、ディスペンサ等）に供給される。このとき、低圧側スピルバック弁３８及び高圧側スピルバック弁４０は、閉じているか、又は圧縮機２９，３４の吐出側での圧力に応じた開度調整が行われている。

第１圧縮機２９の作動によってバッファタンク２６内のガスが第１圧縮機２９に吸引され、第１圧縮機２９は吸引したガスを圧縮して吐出する。第２圧縮機３４は、第１圧縮機２９から吐出されたガス及び中間タンク３６に貯留されたガスを吸引して圧縮する。第２圧縮機３４から吐出されたガスは、主流路１２を通して需要側に供給される。このガス供給運転中に、例えば蓄圧器内の圧力が、設定された充填圧力に達すると、ディスペンサからガス供給装置１０の運転停止指令が出力される。

制御器２０が停止指令を受信すると（ステップＳＴ１）、停止制御部２０ａは、ガス供給装置１０からのガス供給を停止するための制御を開始する。この停止制御においては、第２圧縮機３４の系内の圧縮ガスを中間タンク３６に戻す戻し制御が行われる。ここでいう系内の圧縮ガスには、第２吸込弁３２と第２圧縮機３４との間の流路内に存在する圧縮ガスが含まれる。なお、高圧側スピルバック弁４０が開いているときには、第２圧縮機３４と第２吐出弁３３との間に存在する圧縮ガスも系内の圧縮ガスに含まれる。

制御器２０が停止指令を受信すると、停止制御部２０ａは、第１吸込弁２７及び第２吸込弁３２を閉じる制御を行うとともに、戻し弁４２の開閉を繰り返す制御を行う（ステップＳＴ２）。このとき、第１吐出弁２８及び第２吐出弁３３は開放された状態に維持される。なお、第１圧縮機２９及び第２圧縮機３４は停止しない。このため第１圧縮機２９及び第２圧縮機３４の運転は継続される。このとき、第２吸込弁３２が閉じられた状態にあるので、第１圧縮機２９と第２圧縮機３４との間が遮断され、第１圧縮機２９から吐出されたガスは第２圧縮部２３に流れるのではなく、中間タンク３６に流入する。一方、第２吸込弁３２の下流側に存在するガスは第２圧縮機３４に吸引され、第２圧縮機３４によって圧縮される。このとき、第２ガス圧力検出器４８の検出値が高圧側安全弁４５の設定圧力を超えない範囲の開度で高圧側スピルバック弁４０の開度制御が行われる。このため、第２圧縮機３４から吐出されたガスは、高圧側バイパス路１６を通して第２圧縮機３４の吸入側に戻され、このガスは、戻し流路１８を通してバッファタンク２６に送られる。

第２圧縮機３４の吸入側が閉じられた状態で第２圧縮機３４が作動し続けるため、第２圧縮機３４の吐出側の圧力は次第に低下する。このとき、第２圧縮機３４の吐出側でのガス圧力が吐出ガス圧力検出器４９によって監視されている（ステップＳＴ３）。そして、吐出ガス圧力検出器４９によって検出されたガス圧力Ｐ３が例えば４０ＭＰａＧ以下になると、停止制御部２０ａは、第２吐出弁３３を閉じる制御を行うとともに、高圧側安全弁４５の設定圧力を超えない範囲での高圧側スピルバック弁４０の開度制御を終了し、高圧側スピルバック弁４０を全開する制御を行う（ステップＳＴ４）。これにより、第２圧縮機３４の吐出側のガス圧力と吸入側のガス圧力が均圧する。すなわち、第２圧縮機３４の吐出側での検出圧力Ｐ３が４０ＭＰａＧ以下になった後で高圧側スピルバック弁４０が全開状態に開放されるため、第２圧縮機３４の吸込側におけるガス圧力が高圧側安全弁４５の設定圧力を超えることが抑制される。また、高圧側スピルバック弁４０が開放されているため、第２圧縮機３４の吐出側に存在している高圧の圧縮ガスも、高圧側バイパス路１６及び戻し流路１８を通して第１圧縮機２９の吸入側に戻されて、バッファタンク２６に流入する。高圧の圧縮ガスがバッファタンク２６に戻されるときには既に、バッファタンク２６内のガスは、第１圧縮機２９の作動によって中間タンク３６に送られている。このため、高圧の圧縮ガスがバッファタンク２６に戻されるとしても、第１圧縮機２９の吸入側でのガス圧力が低圧側安全弁４４の設定圧力を超えることを抑制することができる。そして、バッファタンク２６内のガスは、第１圧縮機２９によって吸引されて中間タンク３６に圧送される。したがって、バッファタンク２６のみでは賄いきれないガスを中間タンク３６に貯留することができる。なお、ステップＳＴ４では、高圧側スピルバック弁４０を全開する制御に限られない。例えば、第２ガス圧力検出器４８の検出圧力によらないで、吐出ガス圧力検出器４９の検出圧力に応じた開度制御を行ってもよい。

このとき、停止制御部２０ａは、引き続き戻し弁４２の開閉制御を行っている。開閉制御では、第１ガス圧力検出器４７による検出圧力が参照され、当該検出圧力が予め設定された圧力以下に維持されるように、戻し弁４２の開閉が繰り返される。すなわち、停止制御部２０ａは、第１ガス圧力検出器４７による検出圧力が上限値を超えると戻し弁４２を閉じ、検出圧力が下限値を下回ると戻し弁４２を所定開度だけ開く制御を行う。これにより、第１圧縮機２９の吸入側でのガス圧力が所定圧力以下に維持される。このため、第１圧縮機２９の吸入側におけるガス圧力が、低圧側安全弁４４の設定圧力を超えることが抑制される。すなわち、検出圧力が参照される予め設定された圧力は、低圧側安全弁４４の設定圧力以下の圧力となっている。

なお、戻し弁４２の開閉制御は、例えば、１秒未満のごく僅かな時間だけ戻し弁４２が開放されて、直ぐに閉じられる制御であってもよい。この場合、第２圧縮機３４の吐出側から高圧の圧縮ガスが戻し流路１８を通して第１圧縮機２９の吸入側に戻されるとしても、第１圧縮機２９の吸入側においてガス圧力が一時的に高くなって、低圧側安全弁４４の設定圧力を超えることを抑制することができる。この場合、第１ガス圧力検出器４７を省略することも可能である。また、開閉制御では、戻し弁４２が段階的に開放される制御であってもよい。

高圧側スピルバック弁４０が開けられた後も、第１圧縮機２９及び第２圧縮機３４は引き続き運転を継続している。そして、吐出ガス圧力検出器４９の検出圧力Ｐ３が設定圧力（例えば５ＭＰａＧ）以下になると、停止制御部２０ａは、第２圧縮機３４を停止する制御を行う（ステップＳＴ５，ＳＴ６）。なお、第２圧縮機３４を停止することなく、運転を継続してもよい。そして、第２ガス圧力検出器４８の検出圧力Ｐ２（第２圧縮機３４の吸込側のガス圧力）が設定圧力（例えば５ＭＰａＧ）以下になり、且つ第１ガス圧力検出器４７の検出圧力Ｐ１（第１圧縮機２９の吸込側のガス圧力）が設定圧力（例えば０．４５ＭＰａＧ）以下になると、停止制御部２０ａは、戻し弁４２の開閉制御を終了し、戻し弁４２を閉じる（ステップＳＴ７，ＳＴ８）。これにより、戻し制御が終了する。

以上説明したように、本実施形態に係るガス供給装置１０では、需要側へのガス供給を停止する際に、第２圧縮部２３の系内のガスを接続口２４側に戻す戻し制御が行われる。すなわち、第２圧縮部２３の系内の圧縮ガスが、戻し弁４２が開放された戻し流路１８を通って第１圧縮機２９の吸込側に戻される。このとき第１圧縮機２９の運転が継続されているので、第１圧縮機２９の吸入側に戻されたガスは、第１圧縮機２９に吸引されて当該圧縮機２９から吐出され、接続口２４に接続された中間タンク３６に貯留される。このため、第１圧縮機２９の吸入側にガスが溜まってしまうことを抑制することができるため、第１圧縮機２９の吸入側でのガス圧力が過大になることを抑制することができる。

また、本実施形態では、停止制御部２０ａは、戻し制御において、戻し弁４２の開閉を繰り返す。このため、第１圧縮機２９の吸入側でのガス圧力が所定圧力以下に維持される。したがって、低圧側安全弁４４を通してガスが外部（大気中に）排出されることを防止でき、また、バッファタンク２６の許容圧力を超えることを防止することができる。また、ガスが一時的又は瞬時にバッファタンク２６に戻り過ぎることを抑制することができる。

また、本実施形態では、戻し制御において、第２圧縮機３４の吸入側でのガス圧力が設定圧力以下になると高圧側スピルバック弁４０が開かれる。これにより、第２圧縮機３４の吐出側と吸込側とが均圧する。そして、第２吐出弁３３と第２圧縮機３４との間の圧縮ガスが高圧側バイパス路１６及び戻し流路１８を介して第１圧縮機２９の吸込側に戻される。このとき第１圧縮機２９の運転が継続されているため、ガスは第１圧縮機２９から吐出されて接続口２４を通して中間タンク３６へ圧送される。したがって、第２圧縮機３４の吐出側に存在している圧縮ガスも中間タンク３６に貯留することができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、前記実施形態では、主流路１２から分岐した流路に接続口２４が設けられ、この接続口２４に中間タンク３６が接続されて使用されるガス供給装置１０について説明したが、これに限られるものではない。図２に示すように、接続口２４が省略され、主流路１２から分岐した流路に中間タンク３６が設けられた構成のガス供給装置１０であってもよい。この場合の戻し制御も、前記実施形態に係るガス供給装置１０の戻し制御と同じとなる。

前記実施形態では、低圧側バイパス路１４及び高圧側バイパス路１６が設けられた構成としたが、これに限られない。低圧側バイパス路１４及び高圧側バイパス路１６の少なくとも一方は省略されていてもよい。また、第２ガス圧力検出器４８及び吐出ガス圧力検出器４９を省略することも可能である。高圧側バイパス路１６が省略される構成の場合、第２ガス圧力検出器４８及び高圧側安全弁４５は、主流路１２における第２圧縮機３４の吸込側の部位に配置されることになる。この場合、ステップＳＴ３及びステップＳＴ４が省略されるとともに、ステップＳＴ７の判定がＹＥＳとなったときに、第２吐出弁３３が閉じられる。低圧側バイパス路１４が省略される構成の場合、第１ガス圧力検出器４７は、主流路１２における第１圧縮機２９の吸込側の部位に配置されることになる。

１０ ガス供給装置
１２ 主流路
１４ 低圧側バイパス路
１６ 高圧側バイパス路
１８ 戻し流路
２０ 制御器
２０ａ 停止制御部
２２ 第１圧縮部
２３ 第２圧縮部
２４ 接続口
２６ バッファタンク
２７ 第１吸込弁
２８ 第１吐出弁
２９ 第１圧縮機
３２ 第２吸込弁
３３ 第２吐出弁
３４ 第２圧縮機
３６ 中間タンク
３８ 低圧側スピルバック弁
４０ 高圧側スピルバック弁
４２ 戻し弁
４７ 第１ガス圧力検出器
４８ 第２ガス圧力検出器
４９ 吐出ガス圧力検出器

Claims (7)

1. 中間タンクが接続されて使用されるガス供給装置であって、
   第１吸込弁と第１吐出弁と第１圧縮機とを有する第１圧縮部と、
   第２吸込弁と第２吐出弁と第２圧縮機とを有し、前記第２圧縮機によって前記第１圧縮部の吐出ガスをさらに圧縮する第２圧縮部と、
   前記第２吸込弁と前記第２圧縮機との間の流路から分岐して前記第１吸込弁と前記第１圧縮機との間の流路に接続される戻し流路に設けられた戻し弁と、
   前記第１圧縮部と前記第２圧縮部とを接続する流路に設けられており、前記中間タンクを接続可能な接続口と、
   前記ガス供給装置からのガス供給を停止する際に、前記第１吐出弁を開けたままで前記第２吐出弁を閉じ、且つ前記第１吸込弁及び前記第２吸込弁を閉じ、前記第１圧縮機の運転を継続しつつ前記戻し弁を開く戻し制御を行う停止制御部と、を備えている、ガス供給装置。
2. 請求項１に記載のガス供給装置において、
   前記第１吸込弁と前記第１圧縮機との間のガス圧力を検出する検出部をさらに備え、
   前記停止制御部は、前記戻し制御において、前記検出部によって検出された圧力を参照し、前記ガス圧力が所定圧力以下に維持されるように、前記戻し弁を段階的に開放する、または、前記戻し弁の開閉を繰り返す、ガス供給装置。
3. 請求項１または２に記載のガス供給装置において、
   前記第２吸込弁と前記第２圧縮機との間の流路、および、前記第２圧縮機と前記第２吐出弁との間の流路に接続されたバイパス路と、
   前記バイパス路に設けられた開度調整可能なスピルバック弁と、
   をさらに備え、
   前記停止制御部は、前記戻し制御において前記スピルバック弁を開く、ガス供給装置。
4. 第１吸込弁と第１吐出弁と第１圧縮機とを有する第１圧縮部と、
   第２吸込弁と第２吐出弁と第２圧縮機とを有し、前記第２圧縮機によって前記第１圧縮部の吐出ガスをさらに圧縮する第２圧縮部と、
   前記第２吸込弁と前記第２圧縮機との間の流路から分岐して前記第１吸込弁と前記第１圧縮機との間の流路に接続される戻し流路に設けられた戻し弁と、
   前記第１圧縮部と前記第２圧縮部とを接続する流路から分岐した流路に設けられた中間タンクと、
   ガス供給を停止する際に、前記第１吐出弁を開けたままで前記第２吐出弁を閉じ、且つ前記第１吸込弁及び前記第２吸込弁を閉じ、前記第１圧縮機の運転を継続しつつ前記戻し弁を開く戻し制御を行う停止制御部と、を備えている、ガス供給装置。
5. ガス供給装置の停止制御方法であって、
   前記ガス供給装置は、
   第１吸込弁と第１吐出弁と第１圧縮機とを有する第１圧縮部と、
   第２吸込弁と第２吐出弁と第２圧縮機とを有し、前記第２圧縮機によって前記第１圧縮部の吐出ガスをさらに圧縮する第２圧縮部と、
   前記第２吸込弁と前記第２圧縮機との間の流路から分岐して前記第１吸込弁と前記第１圧縮機との間の流路に接続される戻し流路に設けられた戻し弁と、
   を備えており、
   前記ガス供給装置からのガス供給を停止する際に、前記第１吐出弁を開けたままで前記第２吐出弁を閉じ、且つ前記第１吸込弁及び前記第２吸込弁を閉じ、前記第１圧縮機の運転を継続しつつ前記戻し弁を開き、前記第１圧縮部と前記第２圧縮部とを接続する流路から中間タンクにガスを流入させる、ガス供給装置の停止制御方法。
6. 請求項５に記載の停止制御方法において、
   前記第１吸込弁と前記第１圧縮機との間の圧力を検出する検出部をさらに備え、
   前記戻し制御において、前記検出部によって検出された圧力を参照し、前記圧力が所定圧力以下に維持されるように、前記開閉弁を段階的に開放する、または、前記開閉弁の開閉を繰り返す、ガス供給装置の停止制御方法。
7. 請求項５または６に記載の停止制御方法において、
   前記ガス供給装置は、
   前記第２吸込弁と前記第２圧縮機との間の流路、および、前記第２圧縮機と前記第２吐出弁との間の流路に接続されたバイパス路と、
   前記バイパス路に設けられた開度調整可能なスピルバック弁と、
   をさらに備え、
   前記ガス供給装置からのガス供給を停止する際に、前記スピルバック弁を開く、ガス供給装置の停止制御方法。

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