JP6637318B2 - ガス供給装置 - 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。
従来、水素製造装置等のガス生成器から供給されたガスを一時的に貯留し、この貯留されたガスをディスペンサに供給するガス供給装置が知られている。具体的に、この種のガス供給装置では、圧縮機及び蓄圧器が設けられた配管を有している。そして、ガス生成器から導入されたガスは圧縮機で圧縮され、この圧縮機で圧縮されたガスが蓄圧器に貯留される。蓄圧器に貯留されたガスは、例えば燃料電池車等に搭載されたタンクにガスを充填するためのディスペンサに供給される。
特開2013−040648号公報
前記ガス供給装置においては、圧縮機に供給するためのガスを貯留しておくタンクが設けられていることが好ましいが、その場合において、タンクに供給されるガス流量の変動を見越して、タンクの容量を設定することになる。このため、供給ガス量の変動が非常に大きい場合には、タンクは非常に大きなものにする必要が生ずる。また、ガスの需要側からの需要量(ガス使用量)の変化に対応することが求められる場合においても、タンクは非常に大きなものにする必要が生ずる。しかしながら、タンクが大型化するのは好ましいものではない。
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、ガスの需給変動がある場合でも、ガスを貯蔵するタンクが非常に大きなものにならず、ガス生成量およびガス使用量の変動に対処できるようにすることにある。
前記の目的を達成するため、本発明は、ガスを貯蔵する貯蔵タンクと、前記貯蔵タンクからガスを吸引して圧縮するメイン圧縮機が設けられ、前記メイン圧縮機によって圧縮されたガスをガス利用側に供給する供給路と、前記貯蔵タンクからガスを吸引して圧縮する中間圧用圧縮機と、前記中間圧用圧縮機から吐出されたガスを貯留する中間蓄圧器とが設けられ、前記中間蓄圧器に貯留されたガスを前記貯蔵タンクに戻すことができる中間圧用流路と、を備えているガス供給装置である。
本発明では、ガスが貯蔵タンクに貯蔵される。貯蔵タンクに供給されるガス量が変動した場合、あるいは、ガス需要が大きく変動した場合、この変動に応じて貯蔵タンク内のガス圧力も変動することになる。一方で、貯蔵タンクには中間圧用流路が接続されているため、貯蔵タンク内のガスを中間圧用圧縮機で吸引して、該圧縮機で圧縮した状態で中間蓄圧器に溜めることができる。したがって、貯蔵タンクの容量を非常に大きなものにしなくても、貯蔵タンク内のガス圧力が過大になることを防止することができる。なお、中間蓄圧器において圧力を貯める範囲としては10MPaG以上70MPaG以下が好ましい。10MPaG未満では中間蓄圧器内の貯蔵量を十分に確保することが出来ず、上記変動に対応できる範囲が小さくなってしまう。また70MPaGより大きいと、実在気体であるが故のガス分子の排除体積に起因する圧縮因子が大きくなり、圧縮のために投入するエネルギーに見合っただけの貯蔵量増加ないしは小型化の効果が得られにくくなる。
前記中間圧用流路には、前記中間蓄圧器の下流側に減圧弁が設けられていてもよい。この態様では、貯蔵タンク内の圧力が、減圧弁の設定値よりも低下すると、中間蓄圧器に蓄えられたガスが貯蔵タンクに流れる。したがって、貯蔵タンク内のガス圧力を検出する検出器及び制御装置を設けなくても、中間蓄圧器内のガスを貯蔵タンクに戻すタイミングを適切に行うことができる。
前記ガス供給装置は、前記中間圧用圧縮機の駆動制御を行う運転制御部を有していてもよい。この場合、前記運転制御部は、単位時間当たりの前記投入電力量、前記貯蔵タンク内のガス圧力、前記貯蔵タンク内のガス圧力の上昇速度及び前記貯蔵タンクに繋がるガスの流路内の圧力の何れかが予め設定された値よりも大きくなると、前記中間圧用圧縮機を起動する制御を行ってもよい。
この態様では、貯蔵タンク内に貯蔵されるガス量が過大になることを抑制し、貯蔵タンク内のガスのうち所定量を超える分を中間蓄圧器内に溜めることができる。
前記運転制御部は、前記中間蓄圧器内の圧力が予め設定された値よりも高くなると、前記中間圧用圧縮機を停止する制御を行ってもよい。この態様では、中間蓄圧器内のガス圧力が過大になることを防止することができる。
前記運転制御部は、前記中間圧用圧縮機の駆動中に前記メイン圧縮機が起動すると、前記中間圧用圧縮機を停止する制御を行ってもよい。
この態様では、中間圧用圧縮機の駆動中にメイン圧縮機が起動すると中間圧用圧縮機が停止するため、貯蔵タンクから中間蓄圧器にガスを送ることに優先してメイン圧縮機に送ることができる。しかも、貯蔵タンク内のガス圧力が下がり過ぎることを防止することができる。
前記ガス供給装置は、前記貯蔵タンクにガスを供給可能なガス補給源と、前記中間蓄圧器内の圧力が予め設定された値よりも低いときに、前記ガス補給源らのガス補給を行うための制御を行う補給制御部と、を備えていてもよい。
この態様では、自然エネルギーによる発電量が少なくて、ガス生成器によるガスの生成量が足りない場合や使用量が多い場合に、ガス補給源によって補うことができる。
前記ガス供給装置は、電力で駆動されて、投入電力量に応じた量のガスを生成し、生成したガスを前記貯蔵タンクに供給するガス生成器を備えていてもよい。
この態様では、ガス生成器で生成されたガスが貯蔵タンクに貯留される。ガス生成器は、電力投入量に応じた量のガスを生成するため、投入電力量に応じて貯蔵タンクに供給されるガスの量が変動する。しかしながら、前記ガス供給装置は、貯蔵タンクに加え、中間圧用流路を備えているので、貯蔵タンクの大型化を回避することができる。
なお、ガスを生成するためのガス生成器を駆動するための電力を自然エネルギーで発電した電力で賄うことを考えることができる。この場合、発電量が変動することが考えられるため、これらの発電設備と接続した場合、投入電力量が変化し、ガス生成器によるガス生成量が大きく変動することが予想される。このため、ガス生成器によって生成されたガスを貯蔵することができる程度の容量を有したタンクが必要となる。しかしながら、前記ガス供給装置は、貯蔵タンクに加え、中間圧用流路を備えているので、貯蔵タンクの大型化を回避することができる。
以上説明したように、本発明によれば、ガスを貯蔵するタンクが非常に大きなものにならず、しかもガス生成量や使用量の変動に対処できるようにすることができる。
本発明の実施形態に係るガス供給装置の全体構成を概略的に示す図である。 前記ガス供給装置によるディスペンサへのガス供給動作を示すフロー図である。 貯蔵タンクに溜められた水素ガスを中間圧用流路に送るときの動作を説明するための図である。 ガス補給源から貯蔵タンクにガスを供給するときの動作を説明するための図である。
以下、本発明を実施するための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、例えば水素ガスの供給スタンドとしての水素ステーションに設けられるものであり、タンク14aにガスを充填する充填設備であるディスペンサ12からの充填指令に応じてディスペンサ12に水素ガスを供給するものである。すなわち、水素ステーションは、ガス供給装置10と、ガス供給装置10の流出端に接続された利用側としてのディスペンサ12と、を備えている。ディスペンサ12は、車両14(タンク搭載装置)に設けられたタンク14aに水素ガスを充填する。車両14は例えば燃料電池車である。
ガス供給装置10は、ガス生成器20と、貯蔵タンク22と、供給路24と、中間圧用流路26と、コントローラ30とを備えている。
ガス生成器20は、太陽光、太陽熱、風力、水力、波力等の自然エネルギーを用いて発電された電力で駆動するように構成されている。ガス生成器20は、自然エネルギーを電気エネルギーに変換する発電部20aと、発電部20aで得られた電気エネルギーによって所定のガスを生成するガス生成部20bとを有する。ガス生成部20bは、発電部20aでの発電量に応じて駆動されるため、発電量に応じた量のガスを生成することができる。発電部20aは例えば太陽光パネルを備えた構成であってもよい。ガス生成部20bは、例えば、水から水素ガスを生成する電解水素発生器等によって構成することができる。また、ガス生成器20を商用電力系統21に連系しておき、発電した電気を商用電力系統21に供給するように構成しておいてもよい。そして、商用電力系統21に電気を供給するのではなく、ガス生成部20bを駆動するのに電力を利用することができる。なお、ガス生成器20は商用電力系統21に接続するのではなく、図略の蓄電装置に接続しておいてもよい。また、ガス生成器20は、自然エネルギーを用いて発電された電力で駆動する構成に限られるものではない。例えば、ガス生成器20は、商用電力で駆動される構成であってもよい。
ガス生成器20には、第1ガス流路32の流入端が接続されていて、第1ガス流路32の流出端は貯蔵タンク22に接続されている。第1ガス流路32には、減圧弁32aが設けられている。したがって、第1ガス流路32における減圧弁32aの下流側におけるガス圧力が減圧弁32aの設定値(第1設定値)よりも低くなったときに、水素ガスがガス生成部20bから貯蔵タンク22に供給される。なお、減圧弁32aに限られるものではなく、圧力検出器と開閉弁との組み合わせであってもよい。
貯蔵タンク22は所定容量の圧力容器によって構成されており、水素ガスを貯蔵可能に構成されている。貯蔵タンク22には、タンク内のガス圧力を検出する圧力検出器22aが設けられている。圧力検出器22aは、検出圧力に応じた信号を出力する。
貯蔵タンク22には、供給路24と中間圧用流路26と第2ガス流路34とが接続されている。供給路24は、貯蔵タンク22内の水素ガスをディスペンサ12に供給するための流路であり、流入端が貯蔵タンク22に接続される一方、流出端がディスペンサ12に接続されている。供給路24には、メイン圧縮機36と、蓄圧器38とが設けられている。なお、供給路24には図略の開閉弁も設けられており、ディスペンサ12からの充填指令等に基づいて、供給路24を開閉する。
メイン圧縮機36は、貯蔵タンク22に貯留されている水素ガスを吸引して圧縮するように構成されている。蓄圧器38は、メイン圧縮機36によって圧縮された水素ガスを貯留する。ディスペンサ12には、蓄圧器38に貯留された水素ガスが供給される。メイン圧縮機36は、例えば82MPaGの水素ガスを吐出可能に構成されており、供給路24は、例えば340Nm/hの流量でガスを供給する。
中間圧用流路26は、両端が貯蔵タンク22に接続されて、閉回路を構成している。中間圧用流路26には、中間圧用圧縮機40と中間蓄圧器42と減圧弁26aとが設けられている。中間圧用圧縮機40は、貯蔵タンク22に貯留されている水素ガスを吸引して圧縮するように構成されている。中間蓄圧器42は、中間圧用圧縮機40によって圧縮された水素ガスを貯留する。
中間圧用流路26における減圧弁26aの下流側におけるガス圧力が減圧弁26aの設定値(中間用設定値)よりも低くなったときに、中間蓄圧器42内の水素ガスが貯蔵タンク22に供給される。中間用設定値は、第1ガス流路32に設けられた減圧弁32aの第1設定値よりも少し低い値に設定されている。このため、貯蔵タンク22内の圧力が中間用設定値以上で第1設定値未満のときには、ガス生成器20から貯蔵タンク22に水素ガスが供給される。そして、ガス生成器20からのガス供給量が足らずに、貯蔵タンク22内の圧力が中間用設定値未満になると、さらに中間蓄圧器42から貯蔵タンク22に水素ガスが供給されることなる。
中間蓄圧器42には、中間蓄圧器42内のガス圧力を検出する圧力検出器42aが設けられている。圧力検出器42aは、検出圧力に応じた信号を出力する。
第2ガス流路34は、ガス補給源44から水素ガスを貯蔵タンク22に供給するための流路であり、流入端にはガス補給源44が接続されている。ガス補給源44は、例えばカードルによって構成することができる。第2ガス流路34には、減圧弁34aと開閉弁34bが設けられている。開閉弁34bは、通常閉められた状態にあるが、コントローラ30からの指令によって開く。減圧弁34aの設定圧力(第2設定値)は、第1ガス流路32に設けられた減圧弁32aの設定値(第1設定値)及び中間圧用流路26の減圧弁26aの設定値(中間用設定値)よりも低い値に設定されている。したがって、通常はガス生成器20から貯蔵タンク22に水素ガスが供給されることになるが、ガス生成器20からのガス供給では足らず、貯蔵タンク22内の圧力が下がったときに、ガス補給源44から水素ガスが供給されることになる。
圧力検出器22a,42aから出力された信号はコントローラ30に入力されている。コントローラ30は、ガス供給装置10の動作制御を司るものである。コントローラ30は、記憶部、演算部等からなり、記憶部に記憶された制御プログラムを実行することにより、所定の機能を発揮する。コントローラ30の機能には、中間圧用圧縮機40の駆動制御を行う運転制御部47と、ガス補給源44らのガス補給を行うための制御を行う補給制御部48と、が含まれている。
運転制御部47は、貯蔵タンク22が水素ガスを貯留しきれないほど水素ガスが供給される状態になると予測される場合に、中間圧用圧縮機40を起動する制御を行うものである。貯蔵タンク22内に所定圧力以下の水素ガスを貯留しきれない状態になるか否かを判断するための要素としては、ガス生成器20への単位時間当たりの電力投入量、貯蔵タンク22内のガス圧力、貯蔵タンク22内のガス圧力の上昇速度、単位時間当たりの発電量、ガス生成器20による単位時間当たりのガス生成量、貯蔵タンク22に繋がるガスの流路24,26,32,34のうちの何れかの流路内の圧力等が挙げられる。本実施形態の運転制御部47は、例えば、貯蔵タンク22内のガス圧力ptが予め設定された許容値psを超え、かつ、貯蔵タンク22内のガス圧力の上昇速度Δpが予め設定された許容値Δpsを超えたことを検知したことに基づいて、中間圧用圧縮機40を起動する制御を行うように構成されていている。ガス圧力ptの許容値psとしては、第1ガス流路32の減圧弁32aの設定値と同じ値を設定することができる。ただし、減圧弁32aの設定値と異なる値を設定してもよい。ガス圧力の上昇速度Δpの許容値Δpsは、貯蔵タンク22の容量等に基づいて設定することができる。
なお、運転制御部47が中間圧用圧縮機40を起動するための判断は、これに限られるものではない。例えば、貯蔵タンク22内のガス圧力の上昇速度Δpに代えて、単位時間当たりの発電量が予め設定された許容値を超えたこと、及びガス生成器20による単位時間当たりのガス生成量が予め設定された許容値を超えたこと、の少なくとも何れかが用いられてもよい。
運転制御部47は、中間蓄圧器42内の圧力が予め設定された閾値ps2よりも高くなると、中間圧用圧縮機40を停止する制御を行う。また、運転制御部47は、中間圧用圧縮機40の駆動中にメイン圧縮機36が起動すると、中間圧用圧縮機40を停止する制御を行う。
補給制御部48は、第2ガス流路34の開閉弁34bの開閉動作を行うための制御を行う。すなわち、貯蔵タンク22内のガス圧力が下がった場合には、中間蓄圧器42から貯蔵タンク22に水素ガスを供給する。そして、中間蓄圧器42内のガス圧力がさらに低下して下限値を下回ってしまった場合には、ガス補給源44から水素ガスを補給することにより、ガス供給を補う。したがって、補給制御部48は、圧力検出器42aによって検出された中間蓄圧器42のガス圧力が予め設定された閾値(下限値ps3)を下回ると、開閉弁34bを開放する。一方、補給制御部48は、圧力検出器42aによって検出された中間蓄圧器42のガス圧力が予め設定された閾値ps4よりも高くなると、開閉弁34bを閉じる。
ここで、ガス供給装置10によるガス供給方法について図2〜図4を参照しつつ説明する。
図2は、ガス供給装置10によるディスペンサへのガス供給動作を示すフロー図である。図2に示すように、ガス供給装置10では、ディスペンサから出力された充填指令を受けると(ステップST1)、蓄圧器38の水素ガスがディスペンサに対して供給される(ステップST2)。そして、蓄圧器38内のガス圧力が予め設定された値以下になると、メイン圧縮機36が起動する(ステップST3)。メイン圧縮機36が駆動されると、貯蔵タンク22内の水素ガスが吸引されて、メイン圧縮機36において圧縮される。メイン圧縮機36で圧縮された水素ガスは蓄圧器38に溜められる。
図3は、貯蔵タンク22に溜められた水素ガスを中間圧用流路26に送るときの動作を示している。図3に示すように、まず、コントローラ30は、貯蔵タンク22の圧力検出器22aから出力された検出圧力を取得する(ステップST11)。検出されたガス圧力ptが予め設定された許容値psを超え、かつ、貯蔵タンク22内のガス圧力の上昇速度Δpが予め設定された許容値Δpsを超えたか否かを判定する(ステップST12)。運転制御部47は、ガス圧力ptが許容値psを超えており、かつ、ガス圧力Δpが許容値Δpsを超えている場合には、中間圧用圧縮機40を起動する(ステップST13)。すなわち、ガス圧力ptが第1ガス流路32の減圧弁32aの設定値よりも高くなっていて、しかも、ガス圧力の上昇速度Δpが許容値Δpsを超えているときには、貯蔵タンク22内の水素ガスを中間蓄圧器42に溜めるべく、中間圧用圧縮機40が起動される。
そして、中間蓄圧器42の圧力検出器42aの検出圧力pcが閾値ps2よりも高くなったか否かを判定する(ステップST14)。検出圧力pcが閾値ps2よりも高くなれば、運転制御部47は、中間圧用圧縮機40を停止する(ステップST15)。すなわち、これ以上、中間蓄圧器42に水素ガスを溜めると許容値を超えるような場合に、中間圧用圧縮機40を停止させる。
一方、検出圧力pcが閾値ps2以下のときには、ステップST16に移行する。ステップST16では、メイン圧縮機36が起動されたか否かを判定する。メイン圧縮機36が起動された場合には、ステップST15に移り、中間圧用圧縮機40を停止する。メイン圧縮機36によるガス吸引量はガス生成器20から送り出されるガス流量よりも大きいため、メイン圧縮機36が駆動されているときには、貯蔵タンク22内のガス圧力は低下することになる。このため、メイン圧縮機36が起動された場合には、中間圧用圧縮機40を停止することとしている。
図4は、中間蓄圧器42から貯蔵タンク22にガス供給を十分に行うことができないときに、ガス補給源44から貯蔵タンク22にガスを供給するときの動作を示している。まず、コントローラ30は、中間蓄圧器42の圧力検出器42aの検出圧力pcを取得する(ステップST21)。検出圧力pcが予め設定された下限値ps3を下回ったか否かを判定する(ステップST22)。検出圧力pcが下限値ps3を下回ったときには、第2ガス流路34の開閉弁34bを開放する(ステップST23)。すなわち、中間蓄圧器42内のガス圧力が低下して、中間蓄圧器42から貯蔵タンク22に十分にガス供給を行うことができない場合には、ガス補給源44のガスを利用する。
その後、検出圧力pcが予め設定された閾値ps4(下限値ps3でもよい)以上になったか否かを判定し(ステップST24)、検出圧力pcが閾値ps4(下限値ps3でもよい)以上になった場合に、開閉弁34bを閉じる(ステップST25)。開閉弁34bが閉じられているときには、貯蔵タンク22内のガス圧力が第2ガス流路34の減圧弁34aの設定圧力(第2設定値)以下になるとガス補給源44からのガス補給が行われる。
以上説明したように、本実施形態では、貯蔵タンク22に供給されるガス量が変動した場合、あるいは、ガス需要が大きく変動した場合、この変動に応じて貯蔵タンク22内のガス圧力も変動することになる。一方で、貯蔵タンク22には中間圧用流路26が接続されているため、貯蔵タンク22内のガスを中間圧用圧縮機40で吸引して、該圧縮機40で圧縮した状態で中間蓄圧器42に溜めることができる。したがって、ガス生成器20によるガス生成量の変動に対処することができる。しかも、貯蔵タンク22の容量を非常に大きなものにしなくても、貯蔵タンク22内のガス圧力が過大になることを防止することができる。
また本実施形態では、貯蔵タンク22内の圧力が、中間圧用流路26の減圧弁26aの設定値よりも低下すると、中間蓄圧器42に蓄えられたガスが貯蔵タンク22に流れる。したがって、貯蔵タンク22内のガス圧力を検出する検出器及び制御装置を設けなくても、中間蓄圧器42内のガスを貯蔵タンク22に戻すタイミングを適切に行うことができる。
また本実施形態では、貯蔵タンク22内に所定圧力の範囲内で水素ガスを貯留しきれない、という状態になることが検出されると、運転制御部47が中間圧用圧縮機40を起動する制御を行う。このため、貯蔵タンク22内に貯蔵されるガス量が過大になることを抑制し、貯蔵タンク22内のガスのうち所定量を超える分を中間蓄圧器42内に溜めることができる。
また本実施形態では、中間蓄圧器42内の圧力が予め設定された閾値ps2を超えると中間圧用圧縮機40を停止するため、中間蓄圧器42内のガス圧力が過大になることを防止することができる。
また本実施形態では、中間圧用圧縮機40の駆動中にメイン圧縮機36が起動すると中間圧用圧縮機40が停止するため、貯蔵タンク22から中間蓄圧器42にガスを送ることに優先してメイン圧縮機36に送ることができる。しかも、貯蔵タンク22内のガス圧力が下がり過ぎることを防止することができる。
また本実施形態では、中間蓄圧器42内の圧力が予め設定された値よりも低いときに、ガス補給源44らのガス補給を行う。すなわち、自然エネルギーによる発電量が少なくて、ガス生成器20によるガスの生成量が足りない場合に、ガス補給源44によって補うことができる。
また本実施形態では、ガス生成器20で生成されたガスが貯蔵タンク22に貯蔵される。ガス生成器20は、自然エネルギーによって発電された電力で駆動し、発電量に応じた量のガスを生成するため、貯蔵タンク22に送られるガス量も発電量に依存して変動する。すなわち、投入電力量の変動によってガス生成量が変動する。この変動に応じて貯蔵タンク22内のガス圧力も変動することになる。しかしながら、ガス供給装置10は、貯蔵タンク22に加え、中間圧用流路26を備えているので、貯蔵タンク22の大型化を回避することができる。
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、水素ガスをディスペンサに供給するガス供給装置としたが、これに限られるものではない。水素ガス以外のガスを供給する構成としてもよい。
前記実施形態では、中間圧用流路26に減圧弁26aが設けられた構成としたがこれに限られるものではない。例えば、圧力検出器及び開閉弁を備えた構成とし、圧力検出器による検出圧力に応じて開閉弁を開閉する構成としてもよい。第1ガス流路32及び第2ガス流路34の減圧弁32a,34aについても同様である。
前記実施形態ではガス補給源44が設けられた構成としたが、ガス補給源44が省略された構成としてもよい。
10 ガス供給装置
20 ガス生成器
20a 発電部
20b ガス生成部
22 貯蔵タンク
22a 圧力検出器
24 供給路
26 中間圧用流路
26a 減圧弁
30 コントローラ
32 第1ガス流路
32a 減圧弁
34 第2ガス流路
34a 減圧弁
34b 開閉弁
36 メイン圧縮機
38 蓄圧器
40 中間圧用圧縮機
42 中間蓄圧器
42a 圧力検出器
44 ガス補給源
47 運転制御部
48 補給制御部

Claims (7)

  1. ガスを貯蔵する貯蔵タンクと、
    前記貯蔵タンクからガスを吸引して圧縮するメイン圧縮機が設けられ、前記メイン圧縮機によって圧縮されたガスをガス利用側に供給する供給路と、
    前記貯蔵タンクからガスを吸引して圧縮する中間圧用圧縮機と、前記中間圧用圧縮機から吐出されたガスを貯留する中間蓄圧器とが設けられ、前記中間蓄圧器に貯留されたガスを前記貯蔵タンクに戻すことができる中間圧用流路と、を備えているガス供給装置。
  2. 前記中間圧用流路には、前記中間蓄圧器の下流側に減圧弁が設けられている請求項1に記載のガス供給装置。
  3. 前記中間圧用圧縮機の駆動制御を行う運転制御部を有しており、
    前記運転制御部は、単位時間当たりの電力投入量、前記貯蔵タンク内のガス圧力、前記貯蔵タンク内のガス圧力の上昇速度、及び前記貯蔵タンクに繋がるガスの流路内の圧力の何れかが予め設定された値よりも大きくなると、前記中間圧用圧縮機を起動する制御を行う請求項1又は2に記載のガス供給装置。
  4. 前記運転制御部は、前記中間蓄圧器内の圧力が予め設定された値よりも高くなると、前記中間圧用圧縮機を停止する制御を行う請求項3に記載のガス供給装置。
  5. 前記運転制御部は、前記中間圧用圧縮機の駆動中に前記メイン圧縮機が起動すると、前記中間圧用圧縮機を停止する制御を行う請求項3に記載のガス供給装置。
  6. 前記貯蔵タンクにガスを供給可能なガス補給源と、
    前記中間蓄圧器内の圧力が予め設定された値よりも低いときに、前記ガス補給源らのガス補給を行うための制御を行う補給制御部と、を備えている請求項1から5の何れか1項に記載のガス供給装置。
  7. 電力で駆動されて、投入電力量に応じた量のガスを生成し、生成したガスを前記貯蔵タンクに供給するガス生成器を備えている請求項1から6の何れか1項に記載のガス供給装置。
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JP2007071266A (ja) * 2005-09-06 2007-03-22 Taiyo Nippon Sanso Corp 水素自動車への液化水素の供給、充填方法およびその供給装置
US8950195B2 (en) * 2010-12-18 2015-02-10 The Boeing Company Continuous flow thermodynamic pump
JP5839546B2 (ja) * 2011-06-30 2016-01-06 株式会社神戸製鋼所 水素ステーション
JP5917591B2 (ja) * 2014-04-17 2016-05-18 三菱日立パワーシステムズ株式会社 水素ガス発生システム
JP6276120B2 (ja) * 2014-06-27 2018-02-07 株式会社神戸製鋼所 ガス圧縮装置

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