WO2015122247A1 - ガス供給装置、水素ステーション及びガス供給方法 - Google Patents

ガス供給装置、水素ステーション及びガス供給方法 Download PDF

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見治 名倉
高木　一
拓郎 姥
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株式会社神戸製鋼所
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Definitions

  • the present invention relates to a gas supply device, a hydrogen station, and a gas supply method.
  • a gas supply device that temporarily stores a gas supplied from a hydrogen production apparatus and supplies the stored gas to a dispenser.
  • a pipe is provided with a hydrogen compressor and a pressure accumulator.
  • the gas introduced from the hydrogen production apparatus is compressed by a hydrogen compressor, and the gas compressed by the hydrogen compressor is stored in a pressure accumulator.
  • the gas stored in the pressure accumulator is supplied to the dispenser by the differential pressure between the gas pressure of the pressure accumulator and the gas pressure on the dispenser side (differential pressure filling operation). For this reason, during the differential pressure filling operation, the gas pressure in the pressure accumulator gradually decreases. If the gas pressure in the accumulator is low after the differential pressure filling operation, the gas pressure in the accumulator can be recovered by performing the storage operation.
  • An object of the present invention is to suppress a decrease in gas pressure in the accumulator.
  • a gas supply device includes a compressor that compresses gas, a pressure accumulator that is disposed downstream of the compressor and supplies gas to a filling facility that fills the tank mounting device, and the compressor And a gas flow path connecting the accumulator and the filling equipment.
  • the gas flow path includes an introduction line for introducing gas from the compressor to the pressure accumulator, a derivation line for deriving gas from the pressure accumulator to the filling facility, and an introduction side valve provided in the introduction line; A derivation side valve provided in the derivation line.
  • the gas supply device further includes a control device that controls opening and closing of the introduction side valve and the derivation side valve. The control device is configured to allow the introduction side valve and the derivation side valve to be simultaneously open.
  • a gas supply device 10 is provided in a hydrogen station as a hydrogen gas supply stand, for example, and supplies hydrogen to the dispenser 12 side in response to a filling command from a dispenser 12 that is a filling facility.
  • Supply gas That is, the hydrogen station includes a gas supply device 10 and a dispenser 12 connected to the outflow end of the gas supply device 10.
  • the dispenser 12 fills a tank provided in the vehicle 14 (tank mounting device) with hydrogen gas.
  • the vehicle 14 is a fuel cell vehicle, for example.
  • the gas supply device 10 includes a first compressor 22, a second compressor 24, a storage tank 26, a pressure accumulator 30, a gas flow path 16, and a controller 58 (control device).
  • the gas flow passage 16 includes a main flow path 161 and a short circuit 162.
  • the main channel 161 connects the gas supply source 20, the second compressor 24, the first compressor 22, the pressure accumulator 30 and the dispenser 12.
  • the short circuit 162 connects the first compressor 22 and the dispenser 12 without going through the pressure accumulator 30.
  • An inflow end 16a to which the gas supply source 20 can be connected is provided at the upstream end of the main flow path 161, and an outflow end 16b to which the dispenser 12 can be connected is provided at the downstream end.
  • the first compressor 22 is constituted by a reciprocating compressor that reciprocates a piston by rotating a crankshaft (not shown) by driving a motor (not shown).
  • a discharge valve (not shown) is opened and hydrogen gas is discharged.
  • the 1st compressor 22 is not restricted to a reciprocating compressor, You may be comprised by the compressor of another type.
  • the second compressor 24 is disposed on the upstream side of the first compressor 22 in the main flow path 161.
  • a small compressor having a smaller compression capacity than the first compressor 22 may be used.
  • the storage tank 26 is connected to the gas flow path 16 through a connection path 28 connected to a portion of the main flow path 161 between the second compressor 24 and the first compressor 22.
  • the low-pressure hydrogen gas from the gas supply source 20 is compressed by the second compressor 24, and the gas discharged from the second compressor 24 is stored in the storage tank 26. Hydrogen gas in the storage tank 26 is sucked into the first compressor 22.
  • various valves (not shown) are provided between the storage tank 26 and the first compressor 22, and between the storage tank 26 and the second compressor 24. The introduction of hydrogen gas and the derivation of hydrogen gas from the storage tank 26 are controlled.
  • a pressure accumulator 30 is provided in a portion between the first compressor 22 and the outflow end 16b in the main flow path 161.
  • the pressure accumulator 30 is for temporarily storing hydrogen gas, and stores the hydrogen gas compressed by the first compressor 22.
  • the accumulator 30 is replenished with hydrogen gas by the first compressor 22 in advance, and the pressure is a set pressure (for example, 82 MPa).
  • the number of the pressure accumulators 30 is 1, but may be 2 or more.
  • the introduction line 18 a is provided with a check valve 33, an introduction side valve 34 that is an introduction side valve member, and a first on-off valve 41.
  • the introduction side valve 34 is configured by an air-driven valve that only switches the opening degree.
  • the check valve 33 allows only a flow toward the pressure accumulator 30 and blocks a flow in a direction flowing out from the pressure accumulator 30.
  • the introduction side valve 34 may be other than the air drive valve.
  • the first on-off valve 41 is disposed between the first compressor 22 and the check valve 33 and the introduction side valve 34.
  • the lead-out line 18b is provided with a check valve 37, a lead-out side valve 38 which is a lead-out side valve member, and a second on-off valve 42.
  • the derivation side valve 38 is constituted by an air driven valve.
  • the check valve 37 allows only the flow in the direction of flowing out from the pressure accumulator 30 and blocks the flow toward the pressure accumulator 30.
  • the second on-off valve 42 is disposed between the dispenser 12 and the check valve 37 and the outlet side valve 38.
  • the short-circuit path 162 of the gas flow path 16 includes a portion between the first opening / closing valve 41 and the check valve 33 and the introduction side valve 34 in the introduction line 18a, and a second opening / closing valve 42 and the check valve in the outlet line 18b.
  • the part between 37 and the outlet side valve 38 is short-circuited.
  • a return flow path 45 is connected to the gas flow path 16.
  • One end of the return passage 45 is connected to a portion between the discharge portion of the first compressor 22 and the first on-off valve 41, and the other end of the suction passage of the first compressor 22 and the connection passage 28. It is connected to the part between the connection points.
  • a return valve 46 is provided in the return channel 45. When the return valve 46 is opened, part or all of the hydrogen gas discharged from the first compressor 22 is returned to the upstream side of the first compressor 22.
  • the gas supply device 10 includes a first pressure sensor 48 that is a pressure detection unit.
  • the first pressure sensor 48 is disposed in the short circuit 162.
  • the pressure of the hydrogen gas measured by the first pressure sensor 48 corresponds to the pressure in the accumulator 30.
  • the controller 58 controls the driving of the first compressor 22 and the second compressor 24 and controls the opening and closing of the first on-off valve 41, the second on-off valve 42, the introduction side valve 34, the outlet side valve 38, and the return valve 46. I do.
  • the dispenser 12 includes an adapter 51, a supply path 52 that connects the adapter 51 and the outflow end 16 b of the gas flow path 16, a flow control valve 53 provided in the supply path 52, and a second pressure sensor that is a pressure detection unit. 54 is provided.
  • the adapter 51 is attached to the gas supply port of the vehicle 14 when hydrogen gas is supplied.
  • the flow control valve 53 is configured by an air driven valve. Note that a flow control valve other than the air drive valve may be used.
  • the dispenser 12 is provided with a controller (not shown), and the controller controls the opening degree of the flow control valve 53 based on the detection value of the second pressure sensor 54. In the following description, when the downstream area and the vehicle 14 are collectively described with respect to the flow rate control valve 53 of the dispenser 12, they are referred to as “demand section”.
  • the first compressor 22 and the pressure accumulator 30 are connected in series in the main flow path 161.
  • the introduction side valve 34 and the outlet side valve 38 are opened, the gas supply device 10 is in a state where hydrogen gas can be introduced from the first compressor 22 into the pressure accumulator 30 via the introduction line 18a, and the pressure accumulation The hydrogen gas can be led out from the container 30 to the dispenser 12 through the lead-out line 18b.
  • the operation mode of the gas supply device 10 that enables both the introduction of the hydrogen gas into the pressure accumulator 30 and the derivation of the hydrogen gas from the pressure accumulator 30 is referred to as a “series differential pressure filling operation”. That is, the controller 58 can execute an operation mode in which the introduction side valve 34 and the outlet side valve 38 are simultaneously opened, and the hydrogen gas is led out from the pressure accumulator 30 while the hydrogen gas is introduced into the pressure accumulator 30. It has become.
  • the gas supply device 10 since the gas supply device 10 is connected to the dispenser 12 via the short circuit 162 (that is, not via the pressure accumulator 30), by closing the inlet side valve 34 and the outlet side valve 38, The total amount of hydrogen gas discharged from the first compressor 22 can be sent directly to the dispenser 12.
  • the operation mode of the gas supply apparatus 10 that sends hydrogen gas from the first compressor 22 to the dispenser 12 without the pressure accumulator 30 is referred to as “direct charging operation”. That is, the controller 58 can execute an operation mode in which the first compressor 22 is driven with the introduction side valve 34 and the outlet side valve 38 closed at the same time.
  • the gas supply device 10 can also perform an operation of supplying hydrogen gas from the pressure accumulator 30 to the dispenser 12 in a state where the supply of hydrogen gas from the first compressor 22 to the pressure accumulator 30 is stopped.
  • this operation mode is referred to as “differential pressure filling operation” in distinction from the above-described series differential pressure filling operation. That is, the controller 58 can execute the operation mode in which the introduction side valve 34 is closed and the derivation side valve 38 is opened.
  • the controller 58 of the gas supply device 10 can switch between a series differential pressure filling operation, a direct filling operation, and a differential pressure filling operation.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between hydrogen gas pressure and time in the demand section.
  • the straight lines 92 and 93 indicated by the solid lines illustrate the temporal transition of the hydrogen gas pressure in the demand section, and the straight line 91 indicated by the broken lines indicates the temporal transition of the hydrogen gas target pressure.
  • the starting time for filling the vehicle 14 with hydrogen is used as the origin.
  • the same slopes of the straight lines 91 to 93 are shown as being shifted up and down.
  • the pressure of the hydrogen gas in the demand section is controlled to increase according to the target pressure indicated by the straight line 91 in FIG. 3, and the tank of the vehicle 14 has a final pressure Pt (for example, 3 minutes) at a predetermined time ts (for example, 3 minutes). 70 MPa).
  • the gas supply method which supplies hydrogen gas to the dispenser 12 is implemented by the gas supply apparatus 10 operating as follows. Note that the operation of storing the hydrogen gas in the storage tank 26 by the second compressor 24 is intermittently performed based on the pressure of the hydrogen gas in the storage tank 26. In the following description, the operation of the equipment downstream of the second compressor 24 and the storage tank 26 of the gas supply device 10 will be noted and described.
  • Gas supply to the dispenser 12 is started when a gas supply command is issued from the dispenser 12 to the gas supply device 10.
  • the controller 58 first activates the first compressor 22.
  • the controller 58 closes the first on-off valve 41 and returns the return valve 46 until the first compressor 22 is in a standby state, that is, until the hydrogen gas can be delivered to the introduction line 18a of the gas flow passage 16. Is released.
  • the hydrogen gas circulates between the first compressor 22 and the return channel 45 without being substantially compressed by the first compressor 22.
  • the controller 58 of the gas supply device 10 opens the outlet side valve 38 and the second on-off valve 42 to perform the differential pressure filling operation (step ST11).
  • the introduction side valve 34 is closed.
  • the opening degree of the flow control valve 53 is controlled so that the detection result of the second pressure sensor 54 becomes the target pressure. Therefore, as shown by a straight line 92 in FIG.
  • the controller 58 opens the first on-off valve 41 and the introduction side valve 34 of the introduction line 18a, and closes the return valve 46. Thereby, the operation of the gas supply device 10 shifts to the series differential pressure filling operation (step ST12).
  • the first compressor 22 delivers hydrogen gas to the introduction line 18 a of the gas flow passage 16.
  • the return valve 46 does not need to be completely closed, and the flow rate of the hydrogen gas delivered from the first compressor 22 may be adjusted by adjusting the opening degree.
  • the series differential pressure In the filling operation hydrogen gas is supplied to the dispenser 12 due to a pressure difference between the system and the demand unit. Further, the flow rate of the hydrogen gas is controlled by the flow rate control valve 53, whereby the hydrogen gas pressure in the demand section (see the straight line 92 in FIG. 3) gradually increases according to the target pressure.
  • the controller 58 is configured so that the pressure of the hydrogen gas in the downstream portion 161a and the accumulator 30 becomes a set pressure (for example, 82 MPa) based on the detection value of the first pressure sensor 48.
  • the number of rotations of 22 is controlled.
  • Data obtained by processing the detection value of the first pressure sensor 48 may be used for controlling the rotational speed of the first compressor 22.
  • the flow rate of hydrogen gas required from the dispenser 12 exceeds the upper limit of the flow rate that can be delivered from the first compressor 22 (hereinafter referred to as “upper limit amount”). Therefore, the difference between the required amount and the upper limit amount is derived from the pressure accumulator 30 to the dispenser 12, and the pressure in the pressure accumulator 30 and the downstream portion 161a decreases.
  • the pressure of the hydrogen gas in the accumulator 30 in other words, the amount of hydrogen gas
  • the pressure of the hydrogen gas in the accumulator 30 increases to the relationship between the flow rate of the hydrogen gas delivered from the first compressor 22 and the required amount required by the dispenser 12. Increase or decrease.
  • step ST13 when the difference ⁇ P (that is, the pressure difference) between the detection value P1 of the first pressure sensor 48 and the detection value P2 of the second pressure sensor 54 becomes equal to or less than the set value A (step ST13), the controller 58 The introduction side valve 34 is closed while the first on-off valve 41 and the second on-off valve 42 are open, and the flow of hydrogen gas into the pressure accumulator 30 is shut off. Thereby, the operation of the gas supply device 10 shifts directly to the filling operation (step ST14). As a result, the entire amount of hydrogen gas is delivered from the first compressor 22 to the dispenser 12 via the short circuit 162. The controller 58 controls the rotation speed of the first compressor 22 so that the detection value of the second pressure sensor 54 becomes the target pressure. Therefore, the pressure of hydrogen gas in the demand section increases according to the target pressure. Note that the data obtained by processing the detection value of the second pressure sensor 54 may be compared with the target pressure, and the rotation speed control of the first compressor 22 may be performed.
  • the 1st compressor 22 is connected to the pressure accumulator 30 in series in the main flow path 161.
  • hydrogen gas can be introduced from the first compressor 22 to the pressure accumulator 30, and hydrogen gas can be led from the pressure accumulator 30 to the dispenser 12.
  • the fall of the pressure in the pressure accumulator 30 during the drive of the gas supply apparatus 10 can be suppressed compared with the gas supply apparatus which performs only differential pressure filling operation.
  • the recovery time of the pressure accumulator 30 can be shortened, and the filling of hydrogen gas into the next vehicle 14 can be started quickly.
  • the rotation speed of the first compressor 22 is controlled so that the pressure of the hydrogen gas in the downstream portion 161a is maintained at the set pressure based on the detection result of the first pressure sensor 48. For this reason, the fall of the pressure of the hydrogen gas in the downstream part 161a and the pressure accumulator 30 is suppressed more. Furthermore, the pressure of the hydrogen gas by the flow rate control valve 53 (or the flow rate) is facilitated by maintaining the pressures of the downstream portion 161a and the pressure accumulator 30 positioned on the upstream side of the dispenser 12 constant.
  • hydrogen gas is sent from the pressure accumulator 30 to the dispenser 12 before the first compressor 22 enters a standby state. Thereby, the hydrogen gas can be quickly filled into the vehicle 14 carried into the hydrogen station.
  • the short circuit 162 in the gas flow passage 16 it is possible to easily switch from the series differential pressure filling operation to the direct filling operation.
  • the direct charging operation since the rotation speed of the first compressor 22 is controlled based on the detection result of the second pressure sensor 54, the hydrogen gas pressure in the demand section can be increased according to the target pressure.
  • the hydrogen gas from the gas supply source 20 is compressed using the second compressor 24, which is a compressor other than the first compressor 22, and the compressed hydrogen gas is stored in the storage tank 26. Is done.
  • the compression ratio that is, the pressure ratio between the suction side and the discharge side
  • the first compressor 22 can be reduced in size.
  • the controller 58 may close the introduction side valve 34 and block the flow of hydrogen gas from the first compressor 22 to the pressure accumulator 30.
  • the introduction side valve 34 may be opened and closed based on various calculations. .
  • the controller 58 may close the introduction side valve 34 and block the flow of hydrogen gas from the first compressor 22 to the pressure accumulator 30. Further, the controller 58 may open and close the introduction side valve 34 based on whether or not the difference between the target pressure Pm and the detected value P1 has become a set value. The controller 58 may open and close the introduction side valve 34 based on the ratio of the detected value P1 to the target pressure Pm. As described above, if the shift to the direct charging operation is performed based on the change in the detected value of the second pressure sensor 54 with respect to the target pressure Pm, the introduction side valve 34 may be opened and closed based on various calculations.
  • the short circuit 162 may be omitted.
  • the introduction side valve 34 and the outlet side valve 38 are opened, so that hydrogen gas is introduced into the pressure accumulator 30. And hydrogen gas can be led out from the pressure accumulator 30 to the dispenser 12. As a result, a decrease in pressure in the pressure accumulator 30 during operation of the gas supply device 10 can be suppressed.
  • the differential pressure filling operation is not necessarily performed.
  • the first pressure sensor 48 may be disposed in the downstream portion 161a of the main flow path 161, more specifically, between the first compressor 22 and the first on-off valve 41. In this case, the pressure corresponding to the pressure of the pressure accumulator 30 is measured by the first pressure sensor 48. Further, the first pressure sensor 48 may be directly attached to the accumulator 30. In this case, the first pressure sensor 48 is configured to detect the pressure in the pressure accumulator 30.
  • the introduction line 18 a and the lead-out line 18 b may be configured by a single pipe 18.
  • the pipe 18 is provided with a valve member 39 such as an on-off valve.
  • the second compressor 24 and the storage tank 26 are provided. However, these are omitted, and hydrogen gas is sent directly from the gas supply source 20 to the first compressor 22. Good.
  • the gas supply device 10 may be used for filling hydrogen gas into a tank mounting device other than the vehicle.
  • the gas supply device may be used for supplying a gas other than hydrogen gas.
  • the compressor is connected in series with the accumulator, so that gas can be introduced into the accumulator and gas can be led out from the accumulator to the filling facility.
  • the compressor supplies gas, it is possible to suppress a decrease in pressure in the pressure accumulator during operation of the gas supply device. As a result, the recovery time of the pressure accumulator can be shortened, and the filling of gas into the next tank mounting device can be started promptly.
  • the gas supply device may include a pressure detector that detects a pressure in the pressure accumulator or a pressure corresponding thereto.
  • the controller rotates the compressor so that the gas pressure is maintained at a predetermined pressure based on the detection result of the pressure detection unit when the compressor sends the gas to the gas flow passage. The number may be controlled.
  • the pressure drop in the accumulator can be further suppressed. As a result, supply control of gas from the filling facility to the vehicle becomes easier.
  • the gas flow path includes the introduction line and the outlet line, and the main flow path connecting the compressor, the pressure accumulator, and the filling equipment, and the filling from the compressor without passing through the pressure accumulator.
  • You may provide the short circuit which short-circuits the said introductory line and the said derivation
  • the filling facility may be provided with another pressure detection unit.
  • the control device closes the introduction-side valve based on a pressure change between the pressure detection unit and the other pressure detection unit, and based on a detection result of the other pressure detection unit, the compressor The number of rotations may be controlled.
  • the gas flow path includes the introduction line and the lead-out line, the main flow path connecting the compressor, the accumulator and the filling equipment, and the filling from the compressor without passing through the accumulator
  • the filling facility may be provided with another pressure detection unit.
  • the control device closes the introduction-side valve based on a change in the detection value of the other pressure detection unit with respect to the target pressure of the gas in the filling facility, and based on the detection result of the other pressure detection unit. You may control the rotation speed of the said compressor.
  • the control device may be configured to be able to close the introduction side valve and open the derivation side valve.
  • the gas can be supplied to the filling facility by the differential pressure filling operation.
  • the gas supply device may further include another compressor that compresses the gas of the gas supply source, and a storage tank that stores the gas discharged from the other compressor.
  • the compressor may suck the gas in the storage tank.
  • gas discharged from another compressor is stored in a storage tank, and the stored gas is compressed in the compressor.
  • the compression ratio in a compressor can be suppressed. Therefore, the compressor can be reduced in size.
  • the embodiment includes the gas supply device and a filling facility connected to an outflow end of the gas supply device, and the tank is installed with the hydrogen gas supplied from the gas supply device by the filling facility. It is a hydrogen station that fills the equipment.
  • the embodiment is a gas supply method using a gas supply device, and the gas supply device is disposed downstream of the compressor that compresses the gas and fills the tank mounting device with the gas.
  • the compressor is connected in series with the pressure accumulator, so that the gas can be introduced into the accumulator and the gas can be led out from the accumulator to the filling facility.
  • the compressor supplies gas, it is possible to suppress a decrease in pressure in the pressure accumulator during operation of the gas supply device. As a result, the recovery time of the pressure accumulator can be shortened, and the filling of gas into the next tank mounting device can be started promptly.
  • the gas flow passage may include a pressure detection unit disposed downstream of the compressor.
  • the gas pressure is maintained at a predetermined pressure based on the detection result of the pressure detection unit.
  • the rotational speed may be controlled.
  • the pressure drop in the accumulator can be further suppressed. As a result, supply control of gas from the filling facility to the vehicle becomes easier.
  • the gas supply method cuts off a gas flow from the compressor to the accumulator based on a pressure change between the pressure detection unit and another pressure detection unit provided in the filling facility. May be. Moreover, while controlling the rotation speed of the said compressor based on the detection result of the said other pressure detection part, you may send gas from the said compressor to the said filling equipment, without passing through the said accumulator.
  • the number of revolutions of the compressor may be controlled based on the detection result of the other pressure detector, and gas may be sent from the compressor to the filling facility without passing through the accumulator.
  • gas may be sent from the pressure accumulator to the filling facility before the compressor is ready to send gas to the introduction line.
  • gas can be supplied promptly to the filling facility.
  • the gas supply method further comprising: another compressor that compresses the gas of the gas supply source; and a storage tank that stores the gas discharged from the other compressor.
  • the gas in the storage tank may be sucked.

Abstract

　本発明の目的は、蓄圧器（３０）内のガス圧力が低下することを抑制することである。ガス供給装置（１０）は、水素ガスを圧縮する第１圧縮機（２２）と、第１圧縮機の下流に配置され、車両（１４）へ水素ガスを充填するディスペンサ（１２）へ水素ガスを供給する蓄圧器と、第１圧縮機、蓄圧器及びディスペンサを繋ぐガス流通路（１６）と、制御装置（５８）とを備える。ガス流通路（１６）が、蓄圧器へ水素ガスを導入する導入ライン（１８ａ）と、蓄圧器から水素ガスを導出する導出ライン（１８ｂ）と、導入側弁（３４）と、導出側弁（３８）とを備える。制御装置（５８）は、導入側弁と導出側弁とが同時に開である状態にすることを可能に構成されている。

Description

ガス供給装置、水素ステーション及びガス供給方法
　本発明は、ガス供給装置、水素ステーション及びガス供給方法に関する。
　従来、下記特許文献１に開示されるように、水素製造装置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、配管に水素圧縮機及び蓄圧器が設けられている。そして、水素製造装置から導入されたガスは水素圧縮機で圧縮され、この水素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、蓄圧器のガス圧力とディスペンサ側でのガス圧力との差圧によってディスペンサに供給される（差圧充填運転）。このため、差圧充填運転中は、蓄圧器内のガス圧力は次第に低下する。そして、差圧充填運転後に、蓄圧器内のガス圧力が低ければ、貯留運転を行うことによって蓄圧器内のガス圧力を回復させることができる。
　差圧充填運転後に貯留運転を行って蓄圧器内のガス圧力を回復させる構成では、以下の問題がある。すなわち、ディスペンサからの供給指令が頻繁に出される場合や、蓄圧器の数が少ない場合には、蓄圧器内のガスが短期間で消費されてしまう。そして、蓄圧器内のガス圧力が大きく低下してしまうことにより蓄圧器を設定圧力に戻すまでに時間を要し、車両への水素充填を速やかに再開することができない。
特開２０１３－４０６４８号公報
　本発明の目的は、蓄圧器内のガス圧力が低下することを抑制することである。
　本発明の一局面に従うガス供給装置は、ガスを圧縮する圧縮機と、前記圧縮機の下流に配置され、タンク搭載装置へガスを充填する充填設備へガスを供給する蓄圧器と、前記圧縮機、前記蓄圧器及び前記充填設備を繋ぐガス流通路と、を備える。前記ガス流通路が、前記圧縮機から前記蓄圧器へガスを導入する導入ラインと、前記蓄圧器から前記充填設備へガスを導出する導出ラインと、前記導入ラインに設けられた導入側弁と、前記導出ラインに設けられた導出側弁とを備える。前記ガス供給装置は、前記導入側弁及び前記導出側弁の開閉を制御する制御装置をさらに備える。前記制御装置は、前記導入側弁と前記導出側弁とが同時に開である状態にすることを可能に構成されている。
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ガス供給方法を説明するためのフローを示す図である。 前記ガス供給装置によるガス供給時のディスペンサ側でのガス圧力の推移を説明するための図である。 他の例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。 ガス供給装置の他の例を示す図である。
　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、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側へ水素ガスを供給する。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、第１圧縮機２２と、第２圧縮機２４と、貯留タンク２６と、蓄圧器３０と、ガス流通路１６と、コントローラ５８（制御装置）とを備える。ガス流通路１６は、メイン流路１６１と、短絡路１６２とを備えている。メイン流路１６１はガス供給源２０、第２圧縮機２４、第１圧縮機２２、蓄圧器３０及びディスペンサ１２を繋ぐ。短絡路１６２は、蓄圧器３０を経由することなく第１圧縮機２２とディスペンサ１２とを繋ぐ。メイン流路１６１の上流端には、ガス供給源２０を接続可能な流入端１６ａが設けられており、下流端には、ディスペンサ１２を接続可能な流出端１６ｂが設けられている。
　第１圧縮機２２は、図略のモータの駆動により図略のクランク軸を回転させてピストンを往復動させる往復動圧縮機によって構成されている。第１圧縮機２２では、水素ガスが圧縮されてシリンダ（圧縮室）内の圧力が吐出側のガス流通路１６の圧力以上になると図略の吐出弁が開いて水素ガスが吐出される。なお、第１圧縮機２２は、往復動圧縮機に限られるものではなく、これ以外のタイプの圧縮機によって構成されていてもよい。
　第２圧縮機２４は、メイン流路１６１における第１圧縮機２２よりも上流側に配置されている。第２圧縮機２４として、第１圧縮機２２よりも圧縮容量の小さな小型の圧縮機が用いられていてもよい。貯留タンク２６は、メイン流路１６１における第２圧縮機２４と第１圧縮機２２との間の部位に接続された接続路２８を通してガス流通路１６に接続されている。ガス供給装置１０では、ガス供給源２０の低圧の水素ガスが第２圧縮機２４にて圧縮され、第２圧縮機２４から吐出されたガスが貯留タンク２６に貯留される。貯留タンク２６内の水素ガスは第１圧縮機２２に吸入される。なお、実際には、貯留タンク２６と第１圧縮機２２との間、及び、貯留タンク２６と第２圧縮機２４との間に図示省略の各種弁が設けられており、貯留タンク２６への水素ガスの導入と貯留タンク２６からの水素ガスの導出とが制御される。
　メイン流路１６１における第１圧縮機２２と流出端１６ｂとの間の部位には、蓄圧器３０が設けられる。蓄圧器３０は、水素ガスを一時的に貯留しておくためのものであり、第１圧縮機２２で圧縮された水素ガスを貯留する。蓄圧器３０には予め第１圧縮機２２により水素ガスが補充されており、圧力は設定圧力（例えば８２ＭＰａ）となっている。図１では蓄圧器３０の数は１であるが、２以上であってもよい。
　以下、メイン流路１６１のうち第１圧縮機２２から第１圧縮機２２の下流側に位置する蓄圧器３０へ水素ガスを導入する部位を「導入ライン１８ａ」と呼び、蓄圧器３０からディスペンサ１２に水素ガスを導出する部位を「導出ライン１８ｂ」と呼ぶ。導入ライン１８ａには、逆止弁３３と、導入側の弁部材である導入側弁３４と、第１開閉弁４１とが設けられている。導入側弁３４は、開度の切り替えのみを行うエア駆動弁によって構成されている。逆止弁３３は、蓄圧器３０に向かう流れのみを許容し、蓄圧器３０から流れ出る向きの流れを阻止する。なお、導入側弁３４はエア駆動弁以外でもよい。第１開閉弁４１は、第１圧縮機２２と逆止弁３３及び導入側弁３４との間に配置される。
　導出ライン１８ｂには、逆止弁３７と、導出側の弁部材である導出側弁３８と、第２開閉弁４２とが設けられている。導出側弁３８は、エア駆動弁によって構成されている。逆止弁３７は蓄圧器３０から流れ出る向きの流れのみを許容し、蓄圧器３０へ向かう流れを阻止する。第２開閉弁４２は、ディスペンサ１２と逆止弁３７及び導出側弁３８との間に配置されている。
　ガス流通路１６の短絡路１６２は、導入ライン１８ａの第１開閉弁４１と逆止弁３３及び導入側弁３４との間の部位、及び、導出ライン１８ｂの第２開閉弁４２と逆止弁３７及び導出側弁３８との間の部位を短絡する。
　ガス流通路１６には、戻し流路４５が接続されている。戻し流路４５の一端部は、第１圧縮機２２の吐出部と第１開閉弁４１との間の部位に接続され、他端部は、第１圧縮機２２の吸込部と接続路２８の接続個所との間の部位に接続されている。戻し流路４５には、戻し弁４６が設けられている。戻し弁４６が開放されると、第１圧縮機２２から吐出された水素ガスの一部又は全部が第１圧縮機２２の上流側に戻される。
　ガス供給装置１０は、圧力検出部である第１圧力センサ４８を備えている。第１圧力センサ４８は、短絡路１６２に配置されている。第１圧力センサ４８により測定される水素ガスの圧力は蓄圧器３０内の圧力に相当する。
　コントローラ５８は第１圧縮機２２、第２圧縮機２４の駆動を制御するとともに、第１開閉弁４１、第２開閉弁４２、導入側弁３４、導出側弁３８及び戻し弁４６の開閉の制御を行う。
　ディスペンサ１２には、アダプタ５１と、アダプタ５１及びガス流通路１６の流出端１６ｂを接続する供給路５２と、供給路５２に設けられた流量制御弁５３と、圧力検出部である第２圧力センサ５４とが設けられている。アダプタ５１は、水素ガスの供給時に車両１４のガス供給口に取り付けられる。流量制御弁５３は、エア駆動弁によって構成されている。なお、エア駆動弁以外の流量制御弁が用いられてもよい。ディスペンサ１２には図略のコントローラが設けられ、当該コントローラは、第２圧力センサ５４の検出値に基づき流量制御弁５３の開度を制御する。以下の説明では、ディスペンサ１２の流量制御弁５３よりも下流域及び車両１４をまとめて説明する場合は「需要部」という。
　ガス供給装置１０では、メイン流路１６１において第１圧縮機２２及び蓄圧器３０が直列に接続されている。導入側弁３４及び導出側弁３８が開放されることにより、ガス供給装置１０は、第１圧縮機２２から導入ライン１８ａを介して蓄圧器３０に水素ガスが導入可能な状態となり、かつ、蓄圧器３０から導出ライン１８ｂを介してディスペンサ１２へ水素ガスが導出可能な状態となる。以下、蓄圧器３０への水素ガスの導入及び蓄圧器３０からの水素ガスの導出の両方を可能とするガス供給装置１０の運転モードを「直列差圧充填運転」と呼ぶ。つまり、コントローラ５８は、導入側弁３４と導出側弁３８とが同時に開状態とされて、蓄圧器３０へ水素ガスを導入しつつ蓄圧器３０から水素ガスの導出を行う運転モードを実行可能となっている。
　さらに、ガス供給装置１０は、短絡路１６２を介して（すなわち、蓄圧器３０を経由することなく）ディスペンサ１２に接続されていることから、導入側弁３４及び導出側弁３８を閉じることにより、第１圧縮機２２から吐出される水素ガスの全量をディスペンサ１２に直接的に送出することができる。以下、蓄圧器３０を介在することなく第１圧縮機２２からディスペンサ１２へ水素ガスを送出するガス供給装置１０の運転モードを「直接充填運転」と呼ぶ。つまり、コントローラ５８は、導入側弁３４と導出側弁３８とが同時に閉鎖された状態で第１圧縮機２２を駆動する運転モードを実行可能となっている。
　また、ガス供給装置１０は、第１圧縮機２２から蓄圧器３０への水素ガスの送出を停止した状態で、蓄圧器３０からディスペンサ１２へ水素ガスを供給する運転を行うこともできる。以下、この運転モードを上述の直列差圧充填運転と区別して「差圧充填運転」と呼ぶ。つまり、コントローラ５８は、導入側弁３４が閉じられ、導出側弁３８が開放された運転モードを実行可能となっている。
　ガス供給装置１０のコントローラ５８は、直列差圧充填運転、直接充填運転及び差圧充填運転を切り替え可能である。
　図３は、需要部における水素ガスの圧力と時間との関係を例示する図である。実線にて示す直線９２，９３が需要部における水素ガスの圧力の時間的推移を例示しており、破線にて示す直線９１が水素ガスの目標圧力の時間的推移を示している。なお、図３では車両１４への水素の充填開始時刻を原点としている。図示の都合上、直線９１～９３の傾きが同じ部分を上下にずらして示している。
　水素ステーションでは、需要部内の水素ガスの圧力が図３中の直線９１で示す目標圧力に従って増大するように制御され、車両１４のタンクは所定時間ｔｓ（例えば、３分）で最終圧力Ｐｔ（例えば７０ＭＰａ）に達する。
　ここで、本実施形態に係るガス供給装置１０の動作制御について図２を参照しつつ説明する。ガス供給装置１０が以下のように動作することにより、ディスペンサ１２に水素ガスを供給するガス供給方法が実施される。なお、第２圧縮機２４による貯留タンク２６への水素ガスの貯留作業は、貯留タンク２６内の水素ガスの圧力に基づいて断続的に行われる。以下の説明では、ガス供給装置１０の第２圧縮機２４及び貯留タンク２６よりも下流側の機器の動作に注目して説明する。
　ディスペンサ１２へのガス供給は、ディスペンサ１２からガス供給装置１０へガス供給指令が出されると開始される。ガス供給指令が出されると、コントローラ５８はまず、第１圧縮機２２を起動する。第１圧縮機２２がスタンバイ状態となるまで、すなわち、ガス流通路１６の導入ライン１８ａへと水素ガスを送出可能な状態となるまで、コントローラ５８は、第１開閉弁４１を閉じ、戻し弁４６を開放する。水素ガスは第１圧縮機２２により実質的に圧縮されることなく、第１圧縮機２２と戻し流路４５との間を循環する。第１圧縮機２２がスタンバイ状態となるまでの間、ガス供給装置１０のコントローラ５８は、導出側弁３８及び第２開閉弁４２を開放して差圧充填運転を行う（ステップＳＴ１１）。なお、このとき導入側弁３４は閉鎖されている。ディスペンサ１２では、第２圧力センサ５４の検出結果が目標圧力となるように流量制御弁５３の開度が制御される。したがって、図３の直線９２に示すように需要部内の水素ガスの圧力が直線９１に示す目標圧力に従って漸次増大する。
　第１圧縮機２２がスタンバイ状態となると、コントローラ５８は、第１開閉弁４１及び導入ライン１８ａの導入側弁３４を開放し、かつ、戻し弁４６を閉じる。これにより、ガス供給装置１０の運転が直列差圧充填運転に移行する（ステップＳＴ１２）。第１圧縮機２２はガス流通路１６の導入ライン１８ａへと水素ガスを送出する。なお、戻し弁４６は完全に閉じられる必要はなく、その開度が調整されることにより第１圧縮機２２から送出される水素ガスの流量が調整されてもよい。
　メイン流路１６１の第１圧縮機２２よりも下流側の部位および短絡路１６２（以下、まとめて「下流部１６１ａ」という。）、並びに、蓄圧器３０を１つの系と捉えると、直列差圧充填運転では、当該系と需要部との間の圧力差により水素ガスがディスペンサ１２へ供給される。また、流量制御弁５３により水素ガスの流量が制御されることにより、需要部の水素ガスの圧力（図３の直線９２参照）は目標圧力に従って漸次増大する。
　直列差圧充填運転では、第１圧力センサ４８の検出値に基づき下流部１６１ａ及び蓄圧器３０の水素ガスの圧力が設定圧力（例えば、８２ＭＰａ）となるように、コントローラ５８は、第１圧縮機２２の回転数を制御する。なお、第１圧力センサ４８の検出値を加工したデータが第１圧縮機２２の回転数の制御に用いられてもよい。これにより、事前に差圧充填運転が行われても蓄圧器３０内の圧力が速やかに上昇し、下流部１６１ａ及び蓄圧器３０の圧力が一定に維持される。ただし、ディスペンサ１２から要求される水素ガスの流量（以下、「要求量」という。）が、第１圧縮機２２から送出可能な流量の上限（以下、「上限量」という。）を超えた場合には、要求量と上限量との差分が蓄圧器３０からディスペンサ１２へと導出されることとなり、蓄圧器３０及び下流部１６１ａ内の圧力が低下する。このように、第１圧縮機２２から送出される水素ガスの流量とディスペンサ１２が要求する要求量との関係に応じて蓄圧器３０内の水素ガスの圧力（換言すれば、水素ガスの量）が増減する。
　そして、車両１４内のタンクが最終圧力Ｐｔ（図３参照）に達した場合には、ディスペンサ１２から車両１４への水素ガスの充填が停止され、ガス供給装置１０からディスペンサ１２への水素ガスの供給も停止される。なお、車両１４のタンクの大きさによっては後述する直接充填運転が行われる。
　以上に説明したように、ガス供給装置１０にて直列差圧充填運転が行われることにより、差圧充填運転のみを行う場合に比べて蓄圧器３０の圧力の低下が抑制される。これにより、蓄圧器３０を設定圧力まで昇圧させるのに要する時間、いわゆる、リカバリ時間を短縮することができ、次の車両１４への水素ガスの充填を速やかに開始することができる。
　ところで、既述のように、車両１４への水素ガスの充填途上においてディスペンサ１２からの要求量が第１圧縮機２２の上限量を超えた場合には、下流部１６１ａ及び蓄圧器３０の圧力が低下してしまう。特に、タンクの容量が大きい車両１４の場合、多量の水素ガスが必要となるため、下流部１６１ａ及び蓄圧器３０の圧力が大きく低下してしまう。下流部１６１ａ及び蓄圧器３０の圧力が低下した状態で、車両１４のタンクの圧力が最終圧力（満充填時の圧力）近傍まで上昇すると、下流部１６１ａ及び蓄圧器３０と需要部との間の圧力差が過度に小さくなってしまう。このため、図３の直線９３に示すように、需要部における水素ガスの圧力が目標圧力を大きく下回ってしまう虞がある。
　そこで、第１圧力センサ４８の検出値Ｐ１と第２圧力センサ５４の検出値Ｐ２との差分ΔＰ（すなわち、圧力差）が設定値Ａ以下となった場合に（ステップＳＴ１３）、コントローラ５８は、第１開閉弁４１及び第２開閉弁４２を開いたまま導入側弁３４を閉じて蓄圧器３０への水素ガスの流入を遮断する。これにより、ガス供給装置１０の運転が直接充填運転に移行する（ステップＳＴ１４）。これにより、短絡路１６２を介して第１圧縮機２２からディスペンサ１２へと水素ガスの全量が送出される。コントローラ５８は、第２圧力センサ５４の検出値が目標圧力となるように第１圧縮機２２の回転数を制御する。したがって、需要部における水素ガスの圧力が目標圧力に従って増大する。なお、第２圧力センサ５４の検出値を加工したデータが目標圧力と比較されて第１圧縮機２２の回転数制御が行われてもよい。
　車両１４内のタンクが最終圧力Ｐｔに達した場合には、ディスペンサ１２から車両１４への水素ガスの充填が停止される。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、ガス供給装置１０ではメイン流路１６１において第１圧縮機２２が蓄圧器３０に直列に接続される。導入側弁３４及び導出側弁３８が開放されることにより、第１圧縮機２２から蓄圧器３０へ水素ガスが導入可能とされ、かつ、蓄圧器３０からディスペンサ１２へ水素ガスが導出可能とされる。これにより、差圧充填運転のみを行うガス供給装置に比べてガス供給装置１０の駆動中における蓄圧器３０内の圧力の低下を抑えることができる。その結果、蓄圧器３０のリカバリ時間を短縮することができ、次の車両１４への水素ガスの充填を速やかに開始することができる。
　直列差圧充填運転では、第１圧力センサ４８の検出結果に基づき下流部１６１ａの水素ガスの圧力が設定圧力に維持されるように第１圧縮機２２の回転数が制御される。このため、下流部１６１ａ及び蓄圧器３０における水素ガスの圧力の低下がより抑制される。さらに、ディスペンサ１２の上流側に位置する下流部１６１ａ及び蓄圧器３０の圧力が一定に維持されることにより、流量制御弁５３による水素ガスの圧力（あるいは流量）の制御が容易となる。
　本実施形態では、第１圧縮機２２がスタンバイ状態となる前に蓄圧器３０からディスペンサ１２へ水素ガスの送出が行われる。これにより、水素ステーションに搬入された車両１４に水素ガスの充填を速やかに行うことができる。
　ガス流通路１６に短絡路１６２が設けられることにより、直列差圧充填運転から直接充填運転に容易に切り替えることができる。直接充填運転では、第２圧力センサ５４の検出結果に基づき第１圧縮機２２の回転数が制御されるため、需要部の水素ガスの圧力を目標圧力に従って増大させることができる。
　ガス供給装置１０では、第１圧縮機２２以外の他の圧縮機である第２圧縮機２４を用いて、ガス供給源２０の水素ガスが圧縮され、圧縮された水素ガスは貯留タンク２６に貯留される。この貯留されたガスを第１圧縮機２２が利用することにより、第１圧縮機２２における圧縮比（すなわち、吸入側と吐出側との間の圧力比）を抑制することができる。したがって、第１圧縮機２２を小型化することができる。
　ガス供給装置１０では、直列差圧充填運転から直接充填運転へ移行する際に、第２圧力センサ５４の検出値Ｐ２に対する第１圧力センサ４８の検出値Ｐ１の比（すなわち、Ｐ１／Ｐ２）が設定値以下となった場合に、コントローラ５８は、導入側弁３４を閉じて第１圧縮機２２から蓄圧器３０への水素ガスの流れを遮断してもよい。このように、第１圧力センサ４８と第２圧力センサ５４との間の圧力変化に基づいて直接充填運転に移行するのであれば、導入側弁３４の開閉は種々の演算に基づき行われてよい。
　さらに、直列差圧充填運転から直接充填運転へ移行する際の導入側弁３４の開閉制御の他の例として、第２圧力センサ５４の検出値Ｐ１が目標圧力Ｐｍよりも小さい値である設定値Ｐｄとなった場合に、コントローラ５８が導入側弁３４を閉じて、第１圧縮機２２から蓄圧器３０への水素ガスの流れを遮断してもよい。また、コントローラ５８は、目標圧力Ｐｍと検出値Ｐ１との差分が設定値となったか否かに基づいて導入側弁３４の開閉を行なってもよい。また、コントローラ５８は、目標圧力Ｐｍに対する検出値Ｐ１の比に基づいて導入側弁３４の開閉を行ってもよい。このように、目標圧力Ｐｍに対する第２圧力センサ５４の検出値の変化に基づいて直接充填運転に移行するのであれば、導入側弁３４の開閉が種々の演算に基づき行われてよい。
　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、図４に示すように、短絡路１６２が省略されてもよい。この場合であっても、第１圧縮機２２が蓄圧器３０に直列に接続されることから、導入側弁３４及び導出側弁３８が開放されることにより、蓄圧器３０への水素ガスの導入が可能とされ、かつ、蓄圧器３０からディスペンサ１２への水素ガスの導出が可能とされる。その結果、ガス供給装置１０の運転中における蓄圧器３０内の圧力の低下を抑えることができる。
　前記実施形態において、車両１４が搬入された時点で第１圧縮機２２がスタンバイ状態である場合には、必ずしも差圧充填運転が行われる必要はない。
　前記実施形態において、第１圧力センサ４８が、メイン流路１６１の下流部１６１ａ、より具体的には、第１圧縮機２２と第１開閉弁４１との間に配置されてもよい。この場合、第１圧力センサ４８により、蓄圧器３０の圧力に相当する圧力が測定される。また、第１圧力センサ４８が蓄圧器３０に直接的に取り付けられてもよい。この場合、第１圧力センサ４８は、蓄圧器３０内の圧力を検出する構成となる。
　図５に示すように、導入ライン１８ａ及び導出ライン１８ｂが１つの配管１８で構成されていてもよい。この場合、当該配管１８に開閉弁等の弁部材３９が設けられる。
　前記実施形態では、第２圧縮機２４及び貯留タンク２６が設けられた構成としたが、これらを省略し、ガス供給源２０から第１圧縮機２２へと直接的に水素ガスが送られてもよい。ガス供給装置１０は車両以外のタンク搭載装置への水素ガスの充填に利用されてもよい。ガス供給装置は水素ガス以外のガスの供給に用いられてもよい。
　ここで、前記実施形態について概説する。
　（１）前記実施形態では、圧縮機が蓄圧器に直列に接続されることにより、蓄圧器へのガスの導入が可能とされ、かつ、蓄圧器から充填設備へのガスの導出が可能とされる。圧縮機がガスを供給することにより、ガス供給装置の運転中に蓄圧器内の圧力の低下を抑えることができる。その結果、蓄圧器のリカバリ時間を短縮することができ、次のタンク搭載装置へのガスの充填を速やかに開始することができる。
　（２）前記ガス供給装置は、前記蓄圧器内の圧力またはこれに相当する圧力を検出する圧力検出部を備えてもよい。この場合、前記制御装置は、前記圧縮機が前記ガス流通路へガスを送出する際に、前記圧力検出部の検出結果に基づきガスの圧力が所定圧力に維持されるように前記圧縮機の回転数を制御してもよい。
　この態様では、蓄圧器内の圧力の低下をより抑えることができる。その結果、充填設備から車両へのガスの供給制御がより容易となる。
　（３）前記ガス流通路が、前記導入ライン及び前記導出ラインを含み、前記圧縮機、前記蓄圧器及び前記充填設備を繋ぐメイン流路と、前記蓄圧器を通らずに前記圧縮機から前記充填設備へとガスを送ることが可能となるように、前記導入ラインと前記導出ラインとを短絡する短絡路と、を備えてもよい。また、前記充填設備には他の圧力検出部が設けられてもよい。この場合、前記制御装置は、前記圧力検出部と前記他の圧力検出部との間の圧力変化に基づいて前記導入側弁を閉じるとともに、前記他の圧力検出部の検出結果に基づき前記圧縮機の回転数を制御してもよい。
　この態様では、圧縮機から蓄圧器へのガス流入を遮断した状態で、圧縮機から充填設備へのガス供給を直接的に行うことができる（直接充填運転）。これにより、圧縮機から送出されたガスの全量が充填設備に供給されることとなり、充填設備からタンク搭載装置に充填されるガスの流量（あるいは圧力）が確保される。
　（４）前記ガス流通路が、前記導入ライン及び前記導出ラインを含み、前記圧縮機、前記蓄圧器及び前記充填設備を繋ぐメイン流路と、前記蓄圧器を通らずに前記圧縮機から前記充填設備へとガスを送ることが可能となるように、前記導入ラインと前記導出ラインとを短絡する短絡路と、を備えてもよい。また、前記充填設備には他の圧力検出部が設けられてもよい。この場合、前記制御装置は、前記充填設備におけるガスの目標圧力に対する前記他の圧力検出部の検出値の変化に基づいて前記導入側弁を閉じるとともに、前記他の圧力検出部の検出結果に基づき前記圧縮機の回転数を制御してもよい。
　この態様では、圧縮機から蓄圧器へのガス流入を遮断した状態で、圧縮機から充填設備へのガス供給を直接的に行うことができる（直接充填運転）。これにより、圧縮機から送出されたガスの全量が充填設備に供給されることとなり、充填設備からタンク搭載装置に充填されるガスの流量（あるいは圧力）が確保される。
　（５）前記制御装置は、前記導入側弁を閉状態とするとともに、前記導出側弁を開状態にすることを可能に構成されていてもよい。この態様では、差圧充填運転により充填設備へガスを供給することができる。
　（６）ガス供給装置は、ガス供給源のガスを圧縮する他の圧縮機と、前記他の圧縮機から吐出されたガスを貯留する貯留タンクと、をさらに備えてもよい。この場合、前記圧縮機が、前記貯留タンクのガスを吸入してもよい。
　この態様では、他の圧縮機から吐出されたガスを貯留タンクに貯留し、この貯留されたガスを圧縮機において圧縮する。このため、圧縮機における圧縮比を抑制することができる。したがって、圧縮機を小型化することができる。
　（７）前記実施形態は、前記ガス供給装置と、前記ガス供給装置の流出端に接続された充填設備と、を備え、前記充填設備が前記ガス供給装置から供給された水素ガスを前記タンク搭載装置に充填する水素ステーションである。
　（８）前記実施形態は、ガス供給装置によるガス供給方法であって、前記ガス供給装置が、ガスを圧縮する圧縮機と、前記圧縮機の下流に配置され、タンク搭載装置へガスを充填する充填設備へガスを供給する蓄圧器と、前記圧縮機、前記蓄圧器及び前記充填設備を繋ぐガス流通路と、を備え、前記圧縮機から前記蓄圧器にガスを導入すると同時に、前記蓄圧器から前記充填設備にガスを導出する工程を含む、ガス供給方法である。
　前記実施形態では、圧縮機が蓄圧器に直列に接続されることにより、蓄圧器へのガスの導入が可能とされ、かつ、蓄圧器から充填設備へのガスの導出が可能とされる。圧縮機がガスを供給することにより、ガス供給装置の運転中に蓄圧器内の圧力の低下を抑えることができる。その結果、蓄圧器のリカバリ時間を短縮することができ、次のタンク搭載装置へのガスの充填を速やかに開始することができる。
　（９）前記ガス流通路が前記圧縮機よりも下流に配置される圧力検出部を備えてもよい。この場合、前記ガス供給方法は、前記圧縮機が前記ガス流通路へガスを送出する際に、前記圧力検出部の検出結果に基づきガスの圧力が所定圧力に維持されるように前記圧縮機の回転数を制御してもよい。
　この態様では、蓄圧器内の圧力の低下をより抑えることができる。その結果、充填設備から車両へのガスの供給制御がより容易となる。
　（１０）前記ガス供給方法は、前記圧力検出部と前記充填設備に設けられた他の圧力検出部との間の圧力変化に基づいて前記圧縮機から前記蓄圧器へのガスの流れを遮断してもよい。また、前記他の圧力検出部の検出結果に基づき前記圧縮機の回転数を制御するとともに、前記蓄圧器を介することなく前記圧縮機から前記充填設備へとガスを送ってもよい。
　この態様では、圧縮機から蓄圧器へのガス流入を遮断した状態で、圧縮機から充填設備へのガス供給を直接的に行うことができる（直接充填運転）。これにより、圧縮機から送出されたガスの全量が充填設備に供給されることとなり、充填設備からタンク搭載装置に充填されるガスの流量（あるいは圧力）が確保される。
　（１１）前記ガス供給方法において、前記充填設備におけるガスの目標圧力に対する前記充填設備に設けられた他の圧力検出部の検出値の変化に基づいて前記圧縮機から前記蓄圧器へのガスの流れを遮断してもよい。この場合、前記他の圧力検出部の検出結果に基づき前記圧縮機の回転数を制御するとともに、前記蓄圧器を介することなく前記圧縮機から前記充填設備へとガスを送ってもよい。
　（１２）前記ガス供給方法において、前記圧縮機が前記導入ラインにガスを送出可能な状態となる前に、前記蓄圧器から前記充填設備へガスの送出を行ってもよい。この態様では、充填設備へ速やかにガスを供給することができる。
　（１３）前記ガス供給方法において、ガス供給源のガスを圧縮する他の圧縮機と、前記他の圧縮機から吐出されたガスを貯留する貯留タンクと、をさらに備え、前記圧縮機が、前記貯留タンクのガスを吸入してもよい。
　以上説明したように、前記実施形態によれば、蓄圧器内のガス圧力が低下することを抑制できる。

Claims (13)

  1. 　ガスを圧縮する圧縮機と、
    　前記圧縮機の下流に配置され、タンク搭載装置へガスを充填する充填設備へガスを供給する蓄圧器と、
    　前記圧縮機、前記蓄圧器及び前記充填設備を繋ぐガス流通路と、
    を備え、
    　前記ガス流通路が、
    　前記圧縮機から前記蓄圧器へガスを導入する導入ラインと、
    　前記蓄圧器から前記充填設備へガスを導出する導出ラインと、
    　前記導入ラインに設けられた導入側弁と、
    　前記導出ラインに設けられた導出側弁と、
    を備え、
    　ガス供給装置は、前記導入側弁及び前記導出側弁の開閉を制御する制御装置をさらに備え、
    　前記制御装置は、前記導入側弁と前記導出側弁とが同時に開である状態にすることを可能に構成されている、ガス供給装置。
  2. 　前記蓄圧器内の圧力またはこれに相当する圧力を検出する圧力検出部を備え、
    　前記制御装置は、前記圧縮機が前記ガス流通路へガスを送出する際に、前記圧力検出部の検出結果に基づきガスの圧力が所定圧力に維持されるように前記圧縮機の回転数を制御する、請求項１に記載のガス供給装置。
  3. 　前記ガス流通路が、
    　前記導入ライン及び前記導出ラインを含み、前記圧縮機、前記蓄圧器及び前記充填設備を繋ぐメイン流路と、
    　前記蓄圧器を通らずに前記圧縮機から前記充填設備へとガスを送ることが可能となるように、前記導入ラインと前記導出ラインとを短絡する短絡路と、
    を備え、
    　前記充填設備には他の圧力検出部が設けられ、
    　前記制御装置は、
    　前記圧力検出部と前記他の圧力検出部との間の圧力変化に基づいて前記導入側弁を閉じるとともに、
    　前記他の圧力検出部の検出結果に基づき前記圧縮機の回転数を制御する、請求項２に記載のガス供給装置。
  4. 　前記ガス流通路が、
    　前記導入ライン及び前記導出ラインを含み、前記圧縮機、前記蓄圧器及び前記充填設備を繋ぐメイン流路と、
    　前記蓄圧器を通らずに前記圧縮機から前記充填設備へとガスを送ることが可能となるように、前記導入ラインと前記導出ラインとを短絡する短絡路と、
    を備え、
    　前記充填設備には他の圧力検出部が設けられ、
    　前記制御装置は、
    　前記充填設備におけるガスの目標圧力に対する前記他の圧力検出部の検出値の変化に基づいて前記導入側弁を閉じるとともに、
    　前記他の圧力検出部の検出結果に基づき前記圧縮機の回転数を制御する、請求項２に記載のガス供給装置。
  5. 　前記制御装置は、前記導入側弁を閉状態とするとともに、前記導出側弁を開状態にすることを可能に構成されている、請求項１に記載のガス供給装置。
  6. 　ガス供給源のガスを圧縮する他の圧縮機と、
    　前記他の圧縮機から吐出されたガスを貯留する貯留タンクと、
    をさらに備え、
    　前記圧縮機が、前記貯留タンクのガスを吸入する請求項１に記載のガス供給装置。
  7. 　請求項１ないし６の何れか１項に記載のガス供給装置と、
    　前記ガス供給装置の流出端に接続された充填設備と、を備え、
    　前記充填設備が前記ガス供給装置から供給された水素ガスを前記タンク搭載装置に充填する水素ステーション。
  8. 　ガス供給装置によるガス供給方法であって、
    　前記ガス供給装置が、
    　ガスを圧縮する圧縮機と、
    　前記圧縮機の下流に配置され、タンク搭載装置へガスを充填する充填設備へガスを供給する蓄圧器と、
    　前記圧縮機、前記蓄圧器及び前記充填設備を繋ぐガス流通路と、
    を備え、
    　前記圧縮機から前記蓄圧器にガスを導入すると同時に、前記蓄圧器から前記充填設備にガスを導出する工程を含む、ガス供給方法。
  9. 　前記ガス流通路が前記圧縮機よりも下流に配置される圧力検出部を備え、
    　前記圧縮機が前記ガス流通路へガスを送出する際に、前記圧力検出部の検出結果に基づきガスの圧力が所定圧力に維持されるように前記圧縮機の回転数を制御する、請求項８に記載のガス供給方法。
  10. 　前記圧力検出部と前記充填設備に設けられた他の圧力検出部との間の圧力変化に基づいて前記圧縮機から前記蓄圧器へのガスの流れを遮断し、
    　前記他の圧力検出部の検出結果に基づき前記圧縮機の回転数を制御するとともに、前記蓄圧器を介することなく前記圧縮機から前記充填設備へとガスを送る、請求項９に記載のガス供給方法。
  11. 　前記充填設備におけるガスの目標圧力に対する前記充填設備に設けられた他の圧力検出部の検出値の変化に基づいて前記圧縮機から前記蓄圧器へのガスの流れを遮断し、
    　前記他の圧力検出部の検出結果に基づき前記圧縮機の回転数を制御するとともに、前記蓄圧器を介することなく前記圧縮機から前記充填設備へとガスを送る、請求項９に記載のガス供給方法。
  12. 　前記圧縮機が前記導入ラインにガスを送出可能な状態となる前に、前記蓄圧器から前記充填設備へガスの送出を行う、請求項８に記載のガス供給方法。
  13. 　ガス供給源のガスを圧縮する他の圧縮機と、
    　前記他の圧縮機から吐出されたガスを貯留する貯留タンクと、
    をさらに備え、
    　前記圧縮機が、前記貯留タンクのガスを吸入する、請求項８に記載のガス供給方法。
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