JP7025272B2 - Gas supply device and its stop control method - Google Patents
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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。 The present invention relates to a gas supply device and a stop control method thereof.
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。 Conventionally, as disclosed in Patent Document 1 below, a gas supply device that compresses a gas such as hydrogen gas and supplies the gas to a pressure accumulator or the like is known. In the gas supply device disclosed in Patent Document 1, in order to reduce the size of the buffer tank arranged on the suction side of the compressor, the gas supply device is arranged on the upstream side of the buffer tank when the compressor receives a stop signal. The inflow side on-off valve is closed. That is, even if a compressor stop signal is received, the compressor does not stop completely immediately. Therefore, since the compressor continues to rotate for a while with the inflow side on-off valve closed, it is possible to prevent gas from remaining in the compressor. Therefore, after the compressor is stopped, the gas returning from the compressor can be suppressed from flowing into the buffer tank, which makes it possible to reduce the size of the buffer tank.
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。 The above-mentioned Patent Document 1 reduces the amount of gas returning to the buffer tank from the compressor arranged downstream of the buffer tank. However, in some cases, a compressor in the subsequent stage may be provided as a gas supply device. In that case, simply driving the compressor (lower stage side) with the inflow side on-off valve closed may cause compression on the lower stage side. There is a risk that the gas pressure on the suction side of the machine will rise.
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。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned prior art, and an object thereof is to stop gas supply in a gas supply device including a first compressor and a second compressor in the subsequent stage. At this time, the purpose is to prevent the gas pressure on the suction side of the first compressor from becoming excessive.
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。 In order to achieve the above object, the gas supply device according to the present invention is a gas supply device to which an intermediate tank is connected and is used, and has a first suction valve, a first discharge valve, and a first compressor. A second compression unit having a first compression unit, a second suction valve, a second discharge valve, and a second compressor, and further compressing the discharge gas of the first compression unit by the second compressor, and the above. A return valve provided in a return flow path that branches from the flow path between the second suction valve and the second compressor and is connected to the flow path between the first suction valve and the first compressor. And when the gas supply from the gas supply device and the connection port to which the intermediate tank can be connected, which is provided in the flow path connecting the first compression unit and the second compression unit, is stopped. Return control that closes the second discharge valve with the first discharge valve open, closes the first suction valve and the second suction valve, and opens the return valve while continuing the operation of the first compressor. It is equipped with a stop control unit that performs the above.
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。 The gas supply device according to the present invention is used in a state where an intermediate tank is connected to the connection port. Then, in the gas supply device, when the gas supply from the gas supply device is stopped, the return control for returning the gas in the system of the second compression unit to the connection port side is performed. That is, the compressed gas in the system of the second compression unit is returned to the suction side of the first compressor through the return flow path in which the return valve is opened. At this time, since the operation of the first compressor is continued, the gas returned to the suction side of the first compressor is sucked into the first compressor, discharged from the compressor, and connected to the connection port. It is stored in the intermediate tank. Therefore, it is possible to suppress the accumulation of gas on the suction side of the first compressor, and it is possible to prevent the gas pressure on the suction side of the first compressor from becoming excessive.
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。 The gas supply device may further include a detection unit that detects the gas pressure between the first suction valve and the first compressor. In this case, the stop control unit refers to the pressure detected by the detection unit in the return control, and gradually opens the return valve so that the gas pressure is maintained below a predetermined pressure. Alternatively, the return valve may be repeatedly opened and closed.
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。 In this aspect, the stop control unit opens the return valve stepwise or repeats opening and closing of the return valve in the return control. Therefore, the gas pressure on the suction side of the first compressor is maintained below a predetermined pressure. Therefore, for example, when a safety valve is provided on the suction side of the first compressor, it is possible to prevent gas from being discharged to the outside through the safety valve, and a buffer tank is provided on the suction side of the first compressor. If so, it is possible to prevent the allowable pressure of the buffer tank from being exceeded. In addition, it is possible to prevent the gas from returning too much temporarily or instantaneously.
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。 The gas supply device includes a bypass path connected to a flow path between the second suction valve and the second compressor, and a flow path between the second compressor and the second discharge valve. , A spillback valve with an adjustable opening degree provided in the bypass path may be further provided. In this case, the stop control unit may open the spillback valve in the return control.
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。 In this aspect, the spillback valve is opened in return control. As a result, the pressure on the discharge side and the suction side of the second compressor is equalized. Then, the compressed gas between the second discharge valve and the second compressor is returned to the suction side of the first compressor via the bypass path. At this time, since the operation of the first compressor is continued, the gas is discharged from the first compressor and pumped to the intermediate tank through the connection port. Therefore, the compressed gas existing on the discharge side of the second compressor can also be stored in the intermediate tank.
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。 The gas supply device according to the present invention has a first compression unit having a first suction valve, a first discharge valve, and a first compressor, and a second suction valve, a second discharge valve, and a second compressor. , The second compressor that further compresses the discharged gas of the first compressor by the second compressor, and the first suction branching from the flow path between the second suction valve and the second compressor. A return valve provided in the return flow path connected to the flow path between the valve and the first compressor, and a flow path branched from the flow path connecting the first compression section and the second compression section. When the gas supply is stopped, the second discharge valve is closed, the first suction valve and the second suction valve are closed, and the first suction valve is closed. (1) A stop control unit that controls a return to open the return valve while continuing the operation of the compressor is provided.
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。 The present invention is a stop control method for a gas supply device, wherein the gas supply device includes a first compression unit having a first suction valve, a first discharge valve, and a first compressor, a second suction valve, and a first compressor. A second compressor having two discharge valves and a second compressor, and further compressing the discharge gas of the first compressor by the second compressor, and the second suction valve and the second compressor. It is provided with a return valve provided in a return flow path that branches from the flow path between them and is connected to the flow path between the first suction valve and the first compressor. In the stop control method of the gas supply device, when the gas supply from the gas supply device is stopped, the second discharge valve is closed while the first discharge valve is open, and the first suction valve and the first suction valve are closed. The second suction valve is closed, the return valve is opened while the operation of the first compressor is continued, and gas is allowed to flow into the intermediate tank from the flow path connecting the first compression section and the second compression section.
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。 The gas supply device may further include a detection unit that detects the pressure between the first suction valve and the first compressor. In this case, the stop control method refers to the pressure detected by the detection unit in the return control, and even if the return valve is opened stepwise so that the pressure is maintained below a predetermined pressure. Well, or the return valve may be repeatedly opened and closed.
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。 The gas supply device includes a bypass path connected to a flow path between the second suction valve and the second compressor, and a flow path between the second compressor and the second discharge valve. , A spillback valve with an adjustable opening degree provided in the bypass path may be further provided. In this case, the stop control method may open the spillback valve when stopping the gas supply from the gas supply device.
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。 As described above, according to the present invention, in the gas supply device including the first compressor and the second compressor in the subsequent stage, when the gas supply is stopped, the gas on the suction side of the first compressor is stopped. It is possible to prevent the pressure from becoming excessive.
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。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
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。
As shown in FIG. 1, the
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。
One
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The low-pressure
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。
The low pressure
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。
The high-pressure
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。
The high-pressure
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。
The
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。
A
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。
The
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。
The
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。
The first
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。
The
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。
Here, a stop control method for the
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。
When the
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。
By the operation of the
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。
When the
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。
When the
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。
Since the
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。
At this time, the
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。
The opening / closing control of the
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。
Even after the high-pressure
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。
As described above, in the
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。
Further, in the present embodiment, the
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。
Further, in the present embodiment, in the return control, the high pressure
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。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the
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。
In the above embodiment, the low pressure
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
10
Claims (7)
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。 A gas supply device to which an intermediate tank is connected and used.
A first compression unit having a first suction valve, a first discharge valve, and a first compressor,
A second compression unit having a second suction valve, a second discharge valve, and a second compressor, and further compressing the discharge gas of the first compression unit by the second compressor.
A return provided in a return flow path that branches from the flow path between the second suction valve and the second compressor and is connected to the flow path between the first suction valve and the first compressor. With a valve,
A connection port provided in a flow path connecting the first compression unit and the second compression unit and to which the intermediate tank can be connected,
When the gas supply from the gas supply device is stopped, the second discharge valve is closed with the first discharge valve open, and the first suction valve and the second suction valve are closed, and the first compression is performed. A gas supply device including a stop control unit that controls a return to open the return valve while continuing the operation of the machine.
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。 In the gas supply device according to claim 1,
Further, a detection unit for detecting the gas pressure between the first suction valve and the first compressor is provided.
The stop control unit refers to the pressure detected by the detection unit in the return control, and gradually opens the return valve or gradually opens the return valve so that the gas pressure is maintained below a predetermined pressure. A gas supply device that repeatedly opens and closes the return valve.
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。 In the gas supply device according to claim 1 or 2.
A bypass path connected to a flow path between the second suction valve and the second compressor, and a flow path between the second compressor and the second discharge valve.
A spillback valve with an adjustable opening provided in the bypass path,
Further prepare
The stop control unit is a gas supply device that opens the spillback valve in the return control.
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。 A first compression unit having a first suction valve, a first discharge valve, and a first compressor,
A second compression unit having a second suction valve, a second discharge valve, and a second compressor, and further compressing the discharge gas of the first compression unit by the second compressor.
A return provided in a return flow path that branches from the flow path between the second suction valve and the second compressor and is connected to the flow path between the first suction valve and the first compressor. With a valve,
An intermediate tank provided in a flow path branched from the flow path connecting the first compression unit and the second compression unit, and
When the gas supply is stopped, the second discharge valve is closed with the first discharge valve open, the first suction valve and the second suction valve are closed, and the operation of the first compressor is continued. A gas supply device including a stop control unit that controls a return to open the return valve.
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。 It is a stop control method for gas supply equipment.
The gas supply device is
A first compression unit having a first suction valve, a first discharge valve, and a first compressor,
A second compression unit having a second suction valve, a second discharge valve, and a second compressor, and further compressing the discharge gas of the first compression unit by the second compressor.
A return provided in a return flow path that branches from the flow path between the second suction valve and the second compressor and is connected to the flow path between the first suction valve and the first compressor. With a valve,
Equipped with
When the gas supply from the gas supply device is stopped, the second discharge valve is closed with the first discharge valve open, and the first suction valve and the second suction valve are closed, and the first compression is performed. A stop control method for a gas supply device, in which the return valve is opened while continuing the operation of the machine, and gas is flowed into an intermediate tank from a flow path connecting the first compression unit and the second compression unit.
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、ガス供給装置の停止制御方法。 In the stop control method according to claim 5,
Further, a detection unit for detecting the pressure between the first suction valve and the first compressor is provided.
In the return control, the pressure detected by the detection unit is referred to, and the return valve is opened stepwise or the return valve is repeatedly opened and closed so that the pressure is maintained below a predetermined pressure. Stop control method for gas supply equipment.
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。 In the stop control method according to claim 5 or 6,
The gas supply device is
A bypass path connected to a flow path between the second suction valve and the second compressor, and a flow path between the second compressor and the second discharge valve.
A spillback valve with an adjustable opening provided in the bypass path,
Further prepare
A method for controlling a stop of a gas supply device, which opens the spillback valve when the gas supply from the gas supply device is stopped.
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