JP6062153B2 - ガス供給装置 - Google Patents

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Description

本発明はガス供給装置に係り、特に複数のガス蓄圧器から被充填タンクにガスを供給するガス供給装置に関する。
例えば、従来のガス供給装置では、複数のガス蓄圧器に所定圧力(被充填タンクに貯蔵しうる最大圧力:充填目標圧力)以上に加圧されたガスを貯留させておき、ガス蓄圧器より被充填タンクにガスを供給する際には、ガス蓄圧器内のガス圧力と被充填タンク内のガス圧力との圧力差を利用して被充填タンクへのガス充填を行っている(例えば、特許文献1参照)。
このように圧力差によって被充填タンクにガスを充填する場合、供給側となるガス蓄圧器の圧力が被充填タンクの充填目標圧力以下に低下すると、被充填タンク内のガス圧力が充填目標圧力となるまで被充填タンクへガス充填を行うことができない。そのため、ガス蓄圧器の圧力が充填目標圧力よりも低下した場合、圧力低下したガス蓄圧器を満タン状態(充填目標圧力以上の高圧の状態)のガス蓄圧器と交換するか、あるいは圧力低下したガス蓄圧器をガス充填所に運び、当該ガス蓄圧器に充填目標圧力以上の高圧の状態となるまで高圧ガスを供給するようにしている。
特開平5−39262号公報
上記背景技術に示すように、従来は被充填タンク内の圧力を充填目標圧力までガスを充填することはできないものの、所定圧力のガスがまだ残っている使用済みのガス蓄圧器を満タン状態のガス蓄圧器に交換することになるため、所定期間内におけるガス蓄圧器の交換回数が多くなり、被充填タンク内に残留する充填目標圧力以下のガスを有効利用できていないという問題があった。
また、上記圧力低下した使用済みのガス蓄圧器をガス充填所に運搬し、当該ガス蓄圧器に高圧ガスを充填する場合、ガス蓄圧器に残っているガスを使用せずに新たな高圧ガスを供給することになり、毎回ガス蓄圧器に残っている所定圧力のガスが使用されないままガス蓄圧器が運搬されることになるため、運搬効率が低下するという問題があった。
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決したガス供給装置の提供を目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
(1)本発明は、
第1のガス蓄圧器及び第2のガス蓄圧器を含むガス蓄圧器ユニットと、
前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器のガスを被充填タンクに供給するガス供給経路と、
前記ガス供給経路に設けられ、前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器からのガスを選択的に供給する複数の開閉弁と、
前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器の圧力を検出する圧力検出器と、
前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器からのガスを前記被充填タンクに供給するように前記複数の開閉弁を開または閉とする制御手段と、
前記第2のガス蓄圧器のガスを加圧して供給する圧縮機とを備え、
前記ガス蓄圧器ユニット、前記ガス供給経路、前記複数の開閉弁、前記圧縮機、及び前記制御手段は、トラックまたは車両に牽引される台車に搭載され、
前記制御手段は、前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器の圧力が所定圧力より高い場合には、前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器のガスを前記被充填タンクに供給し、ガス充填中に前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器の圧力が前記所定圧力以下になった場合には、前記第2のガス蓄圧器のガスを前記圧縮機により加圧して前記被充填タンクに供給し、非充填中に前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器の圧力が前記所定圧力以下であった場合には、前記第2のガス蓄圧器のガスを前記圧縮機により加圧して前記第1のガス蓄圧器に供給するように、前記複数の開閉弁を開または閉に切替えることを特徴とする。
(2)本発明は、
第1のガス蓄圧器及び第2のガス蓄圧器を含むガス蓄圧器ユニットと、
前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器のガスを被充填タンクに供給するガス供給経路と、
前記ガス供給経路に設けられ、前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器からのガスを選択的に供給する複数の開閉弁と、
前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器の圧力を検出する圧力検出器と、
前記被充填タンクに供給されるガスの流量を検出する流量検出器と、
前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器からのガスを前記被充填タンクに供給するように前記複数の開閉弁を開または閉とする制御手段と、
前記第1のガス蓄圧器または前記第2のガス蓄圧器のガスを加圧して供給する圧縮機とを備え、
前記ガス蓄圧器ユニット、前記ガス供給経路、前記複数の開閉弁、前記圧縮機、及び前記制御手段は、トラックまたは車両に牽引される台車に搭載され、
前記制御手段は、前記第2のガス蓄圧器の圧力が所定圧力以下であり、前記第1のガス蓄圧器から前記被充填タンクへのガス充填中に前記流量が所定流量以下になった場合には、前記第1のガス蓄圧器のガスと前記第2のガス蓄圧器から吐出されて前記圧縮機により加圧されたガスとを前記被充填タンクに供給し、非充填中に前記第2のガス蓄圧器の圧力が前記所定圧力以下であった場合には、前記第2のガス蓄圧器のガスを前記圧縮機により加圧して前記第1のガス蓄圧器に供給するように、前記複数の開閉弁を開または閉に切替えることを特徴とする。
(3)本発明は、(2)に記載のガス供給装置であって、前記制御手段は、前記第1のガス蓄圧器のガスと前記第2のガス蓄圧器から吐出されて前記圧縮機により加圧されたガスとを前記被充填タンクに供給中に、前記流量が前記所定流量以下になった場合には、前記第1のガス蓄圧器のガスを前記圧縮機により加圧して前記被充填タンクに供給するように、前記複数の開閉弁を開または閉に切り替えることを特徴とする。
本発明によれば、所定値以下に低下した一のガス蓄圧器のガスを圧縮機により昇圧させ、圧縮機から吐出されたガスを他のガス蓄圧器に供給することで、所定値以下に低下したガスを被充填タンクに供給するガスとして被充填タンクに充填することが可能になり、ガス蓄圧器の交換時期を延長させることが可能になると共に、ガス充填途中にガス蓄圧器の圧力が低下した場合でもガス蓄圧器の交換またはガス蓄圧器へのガスの補充を行うためにガス蓄圧器を運搬する回数が減少して、ガス蓄圧器の運搬効率を高めることが可能になる。
本発明によるガス供給装置の実施例1を示す系統図である。 実施例1の各ガス蓄圧器が所定圧力より高い場合の被充填タンクへのガス供給経路を示す系統図である。 実施例1の充填中にガス蓄圧器の圧力が所定圧力以下に低下した場合のガス供給経路を示す系統図である。 実施例1の非充填時の各ガス蓄圧器の圧力が所定圧力以下に低下した場合のガス供給経路を示す系統図である。 実施例1の複数のガス蓄圧器のうち圧力が所定圧力より高いガス蓄圧器によるガス充填を行う場合のガス供給経路を示す系統図である。 実施例1の制御装置が実行するディスペンサユニットのガス充填制御処理を説明するためのフローチャートである。 実施例1の各ガス蓄圧器の圧力に応じて制御装置が実行するガス蓄圧器の切換制御処理を説明するためのフローチャートである。 実施例1の変形例の系統図である。 本発明によるガス供給装置の実施例2の系統図である。 実施例2の各ガス蓄圧器の圧力が所定圧力より高い場合の被充填タンクへのガス供給経路を示す系統図である。 高圧ガス蓄圧器が所定圧力より高い場合の被充填タンクへのガス供給経路を示す系統図である。 可変圧ガス蓄圧器の圧力が所定圧力以下に低下した場合のガス供給経路を示す系統図である。 高圧ガス蓄圧器が満タン圧力以下である場合の被充填タンクへのガス供給経路を示す系統図である。 可変圧ガス蓄圧器のガスを高圧ガス蓄圧器に供給する場合のガス供給経路を示す系統図である。 実施例2の各ガス蓄圧器の圧力に応じて制御装置が実行するガス蓄圧器切換制御処理を説明するためのフローチャートである。
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
〔ガス供給装置の構成〕
図1は本発明によるガス供給装置の実施例1を示す系統図である。図1に示されるように、ガス供給装置10は、トラック(車両)20の荷台22に搭載された移動式装置である。また、ガス供給装置10は、トラック20により目的地まで運搬された後、当該目的地で被充填タンクへのガス充填を行う。尚、荷台22は、トラック20と一体構造のものでも良いし、あるいはトラクタに牽引されるトレーラまたはトラックに牽引される台車でも良い。
ガス供給装置10は、ガス供給源であるガス蓄圧器ユニット40と、ガス蓄圧器ユニット40に接続された配管経路50と、配管経路50の各機器を制御する制御装置60とを有する。
ガス蓄圧器ユニット40は、複数(本実施例では4基)のガス蓄圧器41〜44が並列に接続されている。各ガス蓄圧器41〜44は、例えば燃料電池用の水素等のガスあるいはCNG(圧縮天然ガス)が高圧で蓄圧されている。尚、各ガス蓄圧器41〜44は、圧力が所定圧力以下(例えば大気圧以下)に低下した場合、満タン状態の別のガス蓄圧器と交換されるか、あるいはガス充填所等に運搬されてガスの補充が行われる。また、各ガス蓄圧器41〜44のガスを充填される被充填タンクとしては、自動車に搭載された燃料タンクなどがある。
また、配管経路50は、ガス蓄圧器41〜44の各吐出口に連通された第1、第2の分岐配管52、53と、第1、第2の分岐配管52、53と被充填タンク接続部70との間を連通するメイン配管54と、第1の分岐配管53に連通された第1のバイパス配管56と、メイン配管54に連通された第2のバイパス配管57とを有する。
第1の分岐配管52の上流側には、上流側圧力検出器P1が配され、第1の分岐配管52の下流側には、開閉弁V4(元弁)が設けられている。
第2の分岐配管53の上流側には、上流側圧力検出器P2が配され、第2の分岐配管53の下流側には開閉弁V5(元弁)が設けられている。
メイン配管54には、下流側圧力検出器P3と、下流側開閉弁V1、上流側開閉弁V3(元弁)と、制御弁V2と、流量計Fと、被充填タンク接続部70とが設けられている。尚、被充填タンク接続部70は、メイン配管54の下流側に配されたホース58を介してメイン配管54に接続されているため、被充填タンクの位置までホース58を延ばして接続される。
第1のバイパス配管56は、上流側端部が第1の分岐配管53に連通され、下流側端部が第2のバイパス配管57の下流側開閉弁V7の下流側に連通されており、上流側開閉弁V8が設けられている。また、第2のバイパス配管57は、上流側端部が第2の分岐配管53に連通され、下流側端部がメイン配管54に連通されており、上流側開閉弁V6と、圧縮機Cと、下流側開閉弁V7とが設けられている。各開閉弁V1、V3〜V8及び制御弁V2は、制御装置60からの制御信号により開または閉、及び弁開度を制御されるように電磁式駆動手段を有する構成である。
制御装置60は、マイクロコンピュータからなり、各圧力検出器P1〜P3からの圧力検出信号、流量計Fにより計測された流量計測信号が入力されると共に、予め設定された制御プログラムに基づいて各弁V1〜V8及び圧縮機Cを制御する制御信号を出力する。また、制御装置60は、表示器80、充填開始スイッチ82、充填終了スイッチ84、緊急停止スイッチ86と接続されており、被充填タンク接続部70が被充填タンクに接続された後に充填開始スイッチ82がオンに操作されると、各弁V1〜V5を選択的に開弁させて当該被充填タンクへの充填を開始すると共に、流量計Fにより計測された供給量及び圧力を表示器80に表示する。そして、被充填タンクが目標圧力まで満充填された場合に充填完了となり、充填終了スイッチ84または緊急停止スイッチ86がオンに操作されると、各弁V1〜V5を閉弁させる。
また、制御装置60は、被充填タンクへのガス充填が終了し、次のガス充填が開始されるまでの停止中に、ガス蓄圧器ユニット40のガス蓄圧器41〜44のうち所定値以下に低下した一のガス蓄圧器のガスを圧縮機Cにより昇圧させ、圧縮機Cから吐出されたガスを他のガス蓄圧器に供給するように各開閉弁V6〜V8を開または閉とする制御プログラム(ガス充填制御手段)と、各ガス蓄圧器41〜44の圧力が被充填タンクの充填目標圧力以下に低下した場合にガス蓄圧器41〜44のガスを他のガス蓄圧器に移送して圧縮機Cにより加圧して被充填タンクにガスを供給する制御プログラム(ガス蓄圧器切換制御手段)とを有する。
なお、本実施例のガス蓄圧器切換制御手段は、各ガス蓄圧器41〜44の圧力が被充填タンクの充填目標圧力以下に低下した場合に作動するように構成されてなるが、各ガス蓄圧器41〜44の圧力が被充填タンクの充填目標圧力を所定圧力値分超える圧力値まで低下した場合、即ち、各ガス蓄圧器41〜44の圧力と被充填タンクの充填目標圧力との圧力差が所定圧力最下に低下した場合にガス蓄圧器41〜44のガスを他のガス蓄圧器に移送して圧縮機Cにより加圧して被充填タンクにガスを供給するようにしてもよい。
また、図1において、一点鎖線で示す範囲に配された流量計F、開閉弁V1、制御部V2、圧力検出器P3、制御装置60、表示器80、充填開始スイッチ82、充填終了スイッチ84、緊急停止スイッチ86がディスペンサユニット90を構成している。上記ガス供給装置10は、荷台22に搭載された状態のまま被充填タンクへのガス充填を行う。
〔ガス蓄圧器が所定圧力以上の場合のガス供給経路〕
図2は実施例1の各ガス蓄圧器41〜44の圧力が所定圧力(被充填タンクの充填目標圧力、或いは、充填目標圧力を超える所定圧力)より高い場合の被充填タンクへのガス供給経路を示す系統図である。図2に示されるように、ガス蓄圧器41〜44の圧力が全て所定圧力例えば、被充填タンクの充填目標圧力(例えば35MPa))より高い場合、ガス蓄圧器41〜44内部のガスの圧力は被充填タンクを充填目標圧力に達せさせるための圧力を有していることになるので、第1、第2の分岐配管52、53及びメイン配管54、ホース58、被充填タンク接続部70(図2中太線で示す経路)を介して被充填タンクへのガス供給を行う。すなわち、制御装置60は、第1、第2の分岐配管52、53及びメイン配管54に配された開閉弁V3、V4、V5を開弁し、充填開始スイッチ82がオンに操作されると、開閉弁V1を開弁すると共に、制御弁V2の弁開度を調整する。
この場合、制御装置60は、どのガス蓄圧器41〜44の圧力も十分に有るので、開閉弁V3〜V5を開弁させることで被充填タンクへのガス充填が可能であり、圧力検出器P3により検出された被充填タンクの圧力、及び流量計Cにより計測されたガス供給量(積算流量)に基づいて制御弁V2の弁開度を制御して被充填タンクへのガス供給量を制御する。
〔ガス蓄圧器が所定圧力以下の場合のガス供給経路〕
図3は実施例1の充填中にガス蓄圧器41〜44の圧力が所定圧力以下に低下した場合のガス供給経路を示す系統図である。図3に示されるように、ガス蓄圧器41〜44の圧力が所定圧力以下(例えば被充填タンクの充填目標圧力35MPa以下)に低下した場合、ガス蓄圧器43、44のガスを第2のバイパス配管57からメイン配管54、被充填タンク接続部70(図3中太線で示す経路)を介して被充填タンクに供給する。
この場合、制御装置60は、開閉弁V3〜V5、V8を閉弁すると共に、開閉弁V6,V7を開弁してガス蓄圧器43、44のガスを圧縮機Cで圧縮(加圧)し、圧縮機Cにより加圧されたガスを第2のバイパス配管57からメイン配管54、被充填タンク接続部70に供給する。そして、圧力検出器P3により検出された被充填タンクの圧力、及び流量計Cにより計測されたガス供給量(積算流量)に基づいて制御弁V2の弁開度を制御して被充填タンクへのガス供給量を制御する。
このように、ガス蓄圧器41〜44のガスが所定圧力以下(例えば被充填タンクの充填目標圧力35MPa以下)に低下した場合であってもガス蓄圧器43〜44のガスを圧縮機Cにより加圧して被充填タンクに供給することが可能になり、その分ガス蓄圧器43〜44内のガスを被充填タンクに供給することが可能になる。
〔ガス蓄圧器が所定圧力以下の場合のガス移動経路〕
図4は実施例1の非充填時(ガス蓄圧器41〜44から被充填タンクへガスを充填していない時)のガス蓄圧器41〜44の圧力が所定圧力(充填目標圧力)以下に低下した場合のガス供給経路を示す系統図である。図4に示されるように、被充填タンクへの非充填時において、ガス蓄圧器41〜44の圧力が所定圧力以下(例えば被充填タンクの充填目標圧力35MPa以下)に低下した場合、ガス蓄圧器43、44のガスを第1、第2のバイパス配管56、57(図4中太線で示す経路)を介して他のガス蓄圧器41、42に供給する。
この場合、制御装置60は、開閉弁V3〜V5、V7を閉弁すると共に、開閉弁V6,V8を開弁してガス蓄圧器43、44のガスを圧縮機Cで圧縮(加圧)し、圧縮機Cにより加圧されたガスをガス蓄圧器41、42に供給する。これにより、所定圧力以下に低下したガス蓄圧器43、44のガスを他のガス蓄圧器41、42に供給してガス蓄圧器41、42の圧力を所定圧力(被充填タンクの充填目標圧力、或いは、充填目標圧力を超える所定圧力)より高い圧力に昇圧させることができるので、被充填タンクへのガスの供給が可能となり、その分、ガス蓄圧器43、44のガスを有効に利用してガス蓄圧器41〜44の交換時期あるいはガス蓄圧器41〜44へのガスを充填する時期を遅らせることが可能になる。
〔ガスの圧力が所定圧力より高い圧力に昇圧されたガス蓄圧器から被充填タンクへガスを供給する場合のガス移動経路〕
図5は実施例1の複数のガス蓄圧器のうち所定圧力より高いガスの圧力を有するガス蓄圧器41、42によるガス充填を行う場合のガス供給経路を示す系統図である。所定圧力以下に低下したガス蓄圧器43、44のガスを他のガス蓄圧器41、42に供給してガス蓄圧器41、42所定圧力より高い圧力に昇圧させた場合、図5に示されるように、ガス蓄圧器41、42のガスを第1の分岐配管52及びメイン配管54(図5中太線で示す経路)を介して被充填タンクに供給する。
この場合、制御装置60は、開閉弁V5〜V8を閉弁すると共に、開閉弁V1、V3を開弁してガス蓄圧器41、42のガスを流量計F、開閉弁V1、制御弁V2、被充填タンク接続部70を介して被充填タンクに充填する。
このように、所定圧力以下に低下したガス蓄圧器43、44のガスを他のガス蓄圧器41、42に供給してガス蓄圧器41、42所定圧力より高い圧力に昇圧させることができるので、被充填タンクへのガスの供給が可能となり、その分、ガス蓄圧器43、44のガスを有効に利用してガス蓄圧器41〜44の交換時期あるいはガス蓄圧器41〜44へのガスを充填する時期を遅らせることが可能になる。
〔制御装置60のディスペンサユニット90の制御処理〕
図6は実施例1の制御装置60が実行するディスペンサユニットのガス充填制御処理を説明するためのフローチャートである。図6に示されるように、制御装置60は、S11において、充填開始スイッチ82がオンに操作されると(図1参照)、S12に進み、充填中信号を出力して例えば表示器80に「充填中」といった現在の状況を表示させる。続いて、S13ではガス蓄圧器41〜44に連通されたディスペンサユニット90の開閉弁V1を開弁させる(図2参照)。なお、開閉弁V3,V4,V5は、図6の制御処理と並列処理される図7の制御処理によって開弁される。これにより、ガス蓄圧器41〜44に蓄圧されたガスがメイン配管57及びホース58を介して被充填タンク接続部70に供給される。
次にS14に進み、流量計Fから検出された流量パルスを積算して瞬時流量Q(m/min)を計測すると共に、積算流量ΣQ(m)を演算する。続いて、S15では、圧力検出器P3により検出された被充填タンク圧力値を読み取り、当該被充填タンク圧力値が圧力上昇率が所定値となるように制御弁V2の弁開度を制御する(定圧上昇制御)。これにより、被充填タンクに供給された圧力が一定の割合で徐々に昇圧し、被充填タンクの圧力が目標圧力に達するまでガス充填制御が行われる。
次のS16では、被充填タンクに供給されたガスの積算流量ΣQが目標積算流量Q0から所定値Δqを差し引いた目標直前値(Q0−Δq)に達したか否かをチェックする。S16において、ガスの積算流量ΣQが目標積算流量Q0から所定値Δqを差し引いた目標直前流量値(Q0−Δq)に達していない場合(NOの場合)、S17に進み、圧力検出器P3により検出された圧力値が目標圧力値P0から所定値Δqを差し引いた目標直前圧力値(P0−Δq)に達したか否かをチェックする。S17において、圧力検出器P3により検出された圧力値が目標圧力値P0から所定値Δqを差し引いた目標直前圧力値(P0−Δq)に達していない場合(NOの場合)、上記S16の処理に戻り、目標直前流量値または目標直前圧力値の何れかの値に達するまで、S16、S17の処理が繰り返される。従って、被充填タンクへのガス充填中はS16、S17の処理を繰り返す待機状態となる。
また、上記S16において、被充填タンクに供給されたガスの積算流量ΣQが目標積算流量Q0から所定値Δqを差し引いた目標直前値(Q0−Δq)に達した場合(YESの場合)、S18に進み、被充填タンクに供給されるガスの流量が所定の低流量となるようにディスペンサユニット90の制御弁V2の弁開度を徐々に絞り、ガスの供給流量を減少させる。続いて、S19に進み、積算流量ΣQが目標積算流量Q0に達したか否かをチェックする。
S19において、積算流量ΣQが目標積算流量Q0に達しない場合(NOの場合)、S23に進み、圧力検出器P3により検出された圧力値が目標圧力値P0に達したか否かをチェックする。また、S19において、積算流量ΣQが目標積算流量Q0に達した場合(YESの場合)、当該被充填タンクへのガス充填が終了したため、S20に進み、メイン配管57に配された開閉弁V1を閉弁させる。続いて、S21では、充填中信号の出力を停止し、表示器80に「充填終了」を表示させる。
また、上記S17において、圧力検出器P3により検出された圧力値が目標圧力値P0から所定値Δqを差し引いた目標直前圧力値(P0−Δq)に達した場合(YESの場合)、S22に進み、被充填タンクに供給されたガスの圧力上昇率が所定の低上昇率となるようにディスペンサユニット90の制御弁V2の弁開度を徐々に絞り、ガスの供給流量を減少させる。続いて、S23に進み、圧力検出器P3により検出された圧力値が目標圧力値P0に達したか否かをチェックする。
S23において、圧力検出器P3により検出された圧力値が目標圧力値P0に達しない場合(NOの場合)、S19に進み、積算流量ΣQが目標積算流量Q0に達するか、あるいは圧力検出器P3により検出された圧力値が目標圧力値P0に達するまで、S19とS23との処理を繰り返す。
S23において、圧力検出器P3により検出された圧力値が目標圧力値P0に達した場合(YESの場合)、当該被充填タンクへのガス充填が終了したため、S20に進み、ディスペンサユニット90の開閉弁V1を閉弁させる。これにより、被充填タンクへのガス供給が停止される。続いて、S21では、充填中信号の出力を停止し、表示器80に「充填終了」を表示させる。このように、積算流量ΣQが目標積算流量Q0に達するか、あるいは圧力検出器P3により検出された圧力値が目標圧力値P0に達するまで、制御弁V2の弁開度が調整されることで被充填タンクへのガス供給が制御される。
〔制御装置60が実行するガス蓄圧器切換制御処理〕
制御装置60は、前述した図6のガス充填制御処理を実行すると共に、図7のガス蓄圧器切換制御処理を並列処理で実行する。図7は実施例1の各ガス蓄圧器の圧力に応じて制御装置60が実行するガス蓄圧器の切換制御処理を説明するためのフローチャートである。図7に示されるように、制御装置60は、S31において、各ガス蓄圧器41〜44に連通された開閉弁V4,V5を開弁させる。
続いて、S32に進み、上流側圧力検出器P1またはP2により検出されたガス蓄圧器41〜44の圧力値を読み込み、当該ガス蓄圧器41〜44の圧力値が予め設定された所定圧力以下(例えば充填目標圧力35MPa以下)か否かをチェックする。S32において、ガス蓄圧器41〜44の圧力値が予め設定された所定圧力以下(例えば充填目標圧力35MPa以下)でない場合(NOの場合)、ガス蓄圧器41〜44の圧力がガス充填可能圧力であるので、S33に進み、充填中信号(図6のS12の処理)が入力されているか否かをチェックする。
S33において、充填中信号が入力されていない場合(NOの場合)、上記S32の処理に戻って、S32,S33の処理を繰り返す。従って、被充填タンクへの充填開始前のガス蓄圧器41〜44の圧力が所定圧力以下に低下するか、あるいは充填中信号が入力されるまで、待機状態を維持する。また、S33において、充填中信号が入力されている場合(YESの場合)、前述したディスペンサユニット90においてガス充填の準備が行われているので、S34に進み、メイン配管54の開閉弁V3(元弁)を開弁させる(図2参照)。これにより、各ガス蓄圧器41〜44からのガスがメイン配管54を介してディスペンサユニット90に供給される。
続いて、S35では、上流側圧力検出器P1またはP2により検出されたガス蓄圧器41〜44の圧力値を読み込み、当該ガス蓄圧器41〜44の圧力値が予め設定された所定圧力以下(例えば充填目標圧力35MPa以下)か否かをチェックする。S35において、ガス蓄圧器41〜44の圧力値が予め設定された所定圧力以下(例えば充填目標圧力35MPa以下)でない場合(NOの場合)、ガス蓄圧器41〜44の圧力がガス充填可能圧力であるので、S36に進み、充填中信号が入力されているか否かをチェックする。
S36において、充填中信号が入力されている場合(YESの場合)、ディスペンサユニット90においてガス充填が行われているので、上記S35の処理に戻り、S35、S36の処理を繰り返す。従って、充填開始後のガス蓄圧器41〜44の圧力が所定圧力以下に低下するか、あるいは充填中信号の入力が停止されるまで、待機状態を維持する。また、S36において、充填中信号が入力されていない場合(NOの場合)、ディスペンサユニット90において充填が終了したため、メイン配管54の開閉弁V3(元弁)を閉弁させる。このように、ガス蓄圧器41〜44の圧力が所定圧力より高い場合は、通常のガス充填が可能であるので、上記S31〜S37の処理を実行し、ガス蓄圧器41〜44の圧力が所定圧力以下に低下した場合、ガス充填の圧力が不足しているので、未充填のときは後述するS38〜S51の処理を実行し、充填中であれば後述するS52〜S61の処理を実行する。
上記S32において、ガス蓄圧器41〜44の圧力値が予め設定された所定圧力以下(例えば充填目標圧力35MPa以下)の場合(YESの場合)、ガス蓄圧器41〜44の圧力不足によりガス充填不可能なため、S38に進み、各ガス蓄圧器41〜44に連通された開閉弁V4,V5(元弁)を閉弁させる。続いて、S39に進み、バイパス配管56,57の開閉弁V6、V8を開弁させる(図4参照)。これで、ガス蓄圧器41、42とガス蓄圧器43,44との間がバイパス配管56,57を介して連通される。
次のS40では、圧縮機Cを駆動させて一方のガス蓄圧器43,44のガスを加圧して他方のガス蓄圧器41,42に供給する。これにより、所定圧力以下(例えば充填目標圧力35MPa以下)に低下したガス蓄圧器43、44のガスを圧縮機Cで加圧して他のガス蓄圧器41、42に供給するため、ガス蓄圧器41、42の圧力を所定圧力より高く昇圧させることができる。よって、所定圧力以下(例えば充填目標圧力35MPa以下)に低下したガス蓄圧器43、44のガスを有効に利用してガス蓄圧器41〜44の交換時期を延長することが可能になる。また、圧縮機Cを駆動させてガス蓄圧器43,44のガスを加圧してガス蓄圧器41,42に供給することにより、各ガス蓄圧器41〜44の圧力が所定圧力以下に低下して被充填タンクへの充填が行えなくなることを防止し、且つガス蓄圧器41,42の圧力を所定圧力より高く昇圧させて被充填タンクへのガス供給を可能とすることができる。
次のS41では、上流側圧力検出器P1により検出されたガス蓄圧器41、42の圧力値を読み込み、当該ガス蓄圧器41、42の圧力値が予め設定された所定圧力(例えば充填目標圧力35MPa)より高いか否かをチェックする。S41において、ガス蓄圧器41、42の圧力値が予め設定された所定圧力例えば充填目標圧力35MPa)以下の場合(NOの場合)、S42に進み、上流側圧力検出器P2により検出されたガス蓄圧器43、44の圧力値を読み込み、当該ガス蓄圧器43、44の圧力値が大気圧以下か否かをチェックする。S42において、ガス蓄圧器43、44の圧力値が大気圧以下でない場合(NOの場合)、上記S41の処理に戻り、S41、S42の処理を繰り返す。
また、S42において、ガス蓄圧器43、44の圧力値が大気圧以下の場合(YESの場合)、ガス蓄圧器43、44のガスをガス蓄圧器41,42に移送する処理が終了したため、S43に進み、バイパス配管56,57の開閉弁V6、V8を閉弁させる。この後は、後述するS61の処理に移行して充填不能信号を出力する。
また、S41において、ガス蓄圧器41、42の圧力値が予め設定された所定圧力例えば充填目標圧力35MPa)より高い場合(YESの場合)、ガス蓄圧器41、42の圧力値が充填可能圧力に昇圧したため、S44に進み、バイパス配管56,57の開閉弁V6、V8を閉弁させる。続いて、S45では、圧縮機Cを停止させる。これにより、ガス蓄圧器43、44のガスを圧縮機Cにより加圧させてガス蓄圧器41、42に供給する切換処理が終了する。
次の、S46では、充填中信号が入力されたか否かをチェックする。S46において、充填中信号が入力された場合(YESの場合)、S47に進み、開閉弁V3,V4を開弁させて圧縮機Cにより加圧されたガス蓄圧器41,42のガスをメイン配管54を介して被充填タンクに供給する(図5参照)。さらに、S48に進み、充填中信号が入力されたか否かをチェックする。S48において、充填中信号が入力されていない場合(NOの場合)、被充填タンクに対して非充填中なのでS49に進み、開閉弁V3,V4を閉弁させてガス蓄圧器41,42からのガスの供給を停止させる。この後は、上記S46の処理に戻り、再度充填中信号が入力するまで、S46以降の処理を実行する。
また、S48において、充填中信号が入力されている場合(YESの場合)、S50に進み、上流側圧力検出器P1により検出されたガス蓄圧器41、42の圧力値を読み込み、当該ガス蓄圧器41、42の圧力値が予め設定された所定圧力例えば充填目標圧力35MPa)より高いか否かをチェックする。S50において、ガス蓄圧器41、42の圧力値が予め設定された所定圧力例えば充填目標圧力35MPa)より高い場合(YESの場合)、上記S48の処理に戻って充填中信号が入力されたか否かをチェックし、ガス蓄圧器41、42の圧力値が予め設定された所定圧力例えば充填目標圧力35MPa)以下の場合(NOの場合)、ガス蓄圧器41,42の圧力が充填可能圧力に達していないため、S51に進み、開閉弁V3,V4を閉弁させる。この後は、後述するS61の処理に移行して充填不能信号を出力する。
上記S38〜S51の処理は、被充填タンクに対する非充填中に所定圧力以下(充填不能圧力)に低下したガス蓄圧器43,44に残留するガスをガス蓄圧器41,42に移送して充填可能な圧力に昇圧させるガス圧力調整手段に相当する。
上記S35において、ガス蓄圧器41〜44の圧力値が予め設定された所定圧力以下(例えば充填目標圧力35MPa以下)である場合(YESの場合)、被充填タンクへの充填中にガス蓄圧器41〜44の圧力が低下してガス充填不能圧力となったため、S52に進み、被充填タンクへのガス供給を行っている開閉弁V3、V5を閉弁させる。次のS53では、第2のバイパス配管57に配された開閉弁V6、V7を開弁させ、次いでS54で圧縮機Cを駆動させる(図3参照)。これにより、ガス蓄圧器43、44のガスが圧縮機Cにより加圧されて被充填タンクに供給されるため、被充填タンクへの充填が行えなくなることを防止し、且つガス蓄圧器43,44の圧力を所定圧力より高く昇圧させて被充填タンクへのガス供給を可能とすることができる。
次のS55では、第2のバイパス配管57に配された圧力検出器P2により検出された圧力値(ガス蓄圧器43、44の圧力値)を読み込み、当該圧力値が大気圧以下か否かをチェックする。S55において、ガス蓄圧器43、44の圧力値が大気圧以下でない場合(NOの場合)、S56に進み、充填中信号が入力されたか否かをチェックする。S56において、充填中信号が入力されていない場合(NOの場合)、圧縮機Cによる加圧を停止させるため、S57で第2のバイパス配管57に配された開閉弁V6、V7を閉弁させ、次いでS58で圧縮機Cの運転を停止させる。この後は、前述したS32の処理に戻り、S32以降の処理を実行する。
上記S56において、充填中信号が入力された場合(YESの場合)、被充填タンクへのガス供給が行われているので、上記S55の処理に戻り、圧力検出器P2により検出された圧力値(ガス蓄圧器43、44の圧力値)が大気圧以下か否かをチェックする。
また、上記S55において、圧力検出器P2により検出された圧力値(ガス蓄圧器43、44の圧力値)が大気圧以下の場合(YESの場合)、ガス蓄圧器41〜44に充填可能なガスが殆ど残っていないので、S59に進み、第2のバイパス配管57に配された開閉弁V6、V7を閉弁させ、次いでS60で圧縮機Cの運転を停止させる。その後、S61に進み、充填不能信号を出力する。この後は、ガス蓄圧器41〜44を未使用のものと交換するか、あるいは各ガス蓄圧器41〜44に所定圧力より高い圧力のガスを供給することができるガス充填所へ移動して各ガス蓄圧器41〜44にガスを補給させる。
このように、ガス蓄圧器41〜44の圧力値が予め設定された所定圧力以下(例えば充填目標圧力35MPa以下)である場合は、圧縮機Cにより加圧されたガスを被充填タンクに供給することで被充填タンクへのガス供給を中止せずに済み、結果的にガス蓄圧器の交換作業を行うよりもガス充填時間を短縮することができる。
〔実施例1の変形例〕
図8は実施例1の変形例の系統図である。図8に示されるように、変形例のガス供給装置10Aの制御装置60Aは、第1の制御回路62と、第2の制御回路64とを有する。第1の制御回路62と第2の制御回路64とは、互いに通信可能に接続されており、制御信号を送受信しながら各制御処理を並列に実行する。
第1の制御回路62は、ディスペンサユニット90の開閉弁V1の開閉及び制御弁V2の弁開度を制御する制御手段であり、前述した図6のガス充填制御処理(S11〜S23)を実行する。また、第2の制御回路64は、ガス蓄圧器41〜44から供給されるガスを制御する制御手段であり、図7に示すガス蓄圧器切換制御処理(S31〜S61)を実行する。
尚、図8において、開閉弁V4が設けられていないので、開閉弁V3が開閉弁V4を兼ねている。また、圧力検出器P2が設けられていないので、圧力検出器P1がメイン配管54の上流側に設けられ、ガス蓄圧器41〜44の圧力を検出する。
〔ガス供給装置10Bの構成〕
図9は本発明によるガス供給装置の実施例2の系統図である。図9に示されるように、ガス供給装置10Bは、ディスペンサユニット90と、配管経路100と、ガス蓄圧器ユニット110とを有する。尚、ディスペンサユニット90は、実施例1と同様な構成であるので、ディスペンサユニット90の各機器についての説明を省略する。
ガス蓄圧器ユニット110は、4基のガス蓄圧器111〜114が並列に配され、充填開始当初のガス供給源となる可変圧ガス蓄圧器111、112と、可変圧ガス蓄圧器111,112によるガス充填が終了した後のガス供給源となる高圧ガス蓄圧器113,114とを有する。各ガス蓄圧器111〜114には、被充填タンクの充填目標圧力よりも高い所定圧力のガスが貯留されている。尚、各ガス蓄圧器111〜114は、圧力が所定圧力以下(例えば大気圧以下)に低下した場合、満タン状態の別のガス蓄圧器と交換されるか、あるいはガス充填所等に運搬されてガスの補充が行われる。
配管経路100は、ガス蓄圧器ユニット110と被充填タンク接続部70との間を連通するメイン配管101と、第1〜第4の分岐配管102〜105とを有する。メイン配管101は、上流側端部が可変圧ガス蓄圧器111,112に接続され、下流側端部にはホース58を介して被充填タンク接続口70に連通されている。また、メイン配管101の上流側には、可変圧ガス蓄圧器111,112側のガスの圧力を検出するための圧力検出器P1と、開閉弁V3と、逆流防止弁G1とが設けられている。逆流防止弁G1は、下流側のガスが上流側へ逆流することを防止するものである。
第1の分岐配管102は、上流側端部が高圧ガス蓄圧器113,114に接続され、下流側端部が逆流防止弁G1より下流のメイン配管101に接続されている。また、第1の分岐配管101には、高圧ガス蓄圧器113,114側のガスの圧力を検出するための圧力検出器P2と、開閉弁V4と、逆流防止弁G2とが設けられている。逆流防止弁G2は、下流側のガスが上流側へ逆流することを防止するものである。
第2の分岐配管103は、上流側端部が圧力検出器P2より上流側の第1の分岐配管102に分岐接続され、下流側端部が逆流防止弁G2より下流の第1の分岐配管102に接続されている。また、第2の分岐配管103には、開閉弁V7が設けられている。
第3の分岐配管104は、上流側端部が圧力検出器P1より上流のメイン配管101に分岐接続され、下流側端部が逆流防止弁G1より下流のメイン配管101に接続されている。また、第3の分岐配管104には、開閉弁V5と、圧縮機Cと、逆流防止弁G3とが設けられている。
第4の分岐配管105は、上流側端部が圧力検出器P2より上流側の第1の分岐配管102に分岐接続され、下流側端部圧縮機Cより下流の第3の分岐配管104に接続されている。また、第4の分岐配管105には、開閉弁V6が設けられている。
上記各開閉弁V1、V3〜V7及び制御弁V2、圧縮機Cは、ディスペンサユニット90の制御装置60Bから出力された制御信号が入力されることで開閉制御、弁開度制御、運転制御される。
〔各ガス蓄圧器の圧力が所定圧力(被充填タンク内のガスの圧力)よりも高い場合のガス供給経路〕
図10は実施例2の各ガス蓄圧器の圧力が所定圧力(被充填タンク内のガスの圧力)よりも高い場合の被充填タンクへのガス供給経路を示す系統図である。図10において、可変圧ガス蓄圧器111,112に所定圧力例えば20MPa或いは被充填タンク内のガスの圧力)より高い圧力がある場合、開閉弁V3が開弁されてメイン配管101(図10中太線で示す経路)を介して可変圧ガス蓄圧器111,112のガスがディスペンサユニット90に供給され、被充填タンク接続口70から被充填タンクにガスが供給される。
〔高圧ガス蓄圧器が所定圧力(目標充填圧力)より高い場合のガス供給経路〕
図11は高圧ガス蓄圧器113,114が所定圧力(充填目標圧力)より高い場合の被充填タンクへのガス供給経路を示す系統図である。図11において、可変圧ガス蓄圧器111,112によるガス充填が終了し、高圧ガス蓄圧器113,114に所定圧力例えば充填目標圧力35MPa或いは充填目標圧力よりも所定圧力以上)より高い圧力がある場合、開閉弁V4が開弁されて第1の分岐配管102及びメイン配管101(図11中太線で示す経路)を介して高圧ガス蓄圧器113,114のガスがディスペンサユニット90に供給され、被充填タンク接続口70から被充填タンクにガスが供給される。
〔高圧ガス蓄圧器が所定圧力以下である場合のガス供給経路〕
図12は高圧ガス蓄圧器113,114より被充填タンクへのガスの供給中に高圧ガス蓄圧器113,114の圧力が所定圧力(充填目標圧力)以下に低下した場合のガス供給経路を示す系統図である。図12において、高圧ガス蓄圧器113,114に満タン圧以下(例えば充填目標圧力35MPa以下、或いは充填目標圧力35MPaよりも所定圧力高い圧力以下)に低下した場合、第1の分岐配管102及びメイン配管101(図12中太線で示す経路)を介して高圧ガス蓄圧器113,114のガスが開閉弁V4を介してディスペンサユニット90に供給される状態が維持されたまま、開閉弁V5が開弁されて可変圧ガス蓄圧器111,112のガスが圧縮機Cにより加圧されてメイン配管101を介してディスペンサユニット90に供給され、被充填タンク接続口70から被充填タンクにガスが供給される。
〔高圧ガス蓄圧器が満タン圧以下である場合のガス供給経路〕
図13は高圧ガス蓄圧器113,114が満タン圧(充填目標圧力)以下である場合の被充填タンクへのガス供給経路を示す系統図である。図13において、高圧ガス蓄圧器113,114による被充填タンクへのガス充填中に高圧ガス蓄圧器113,114が満タン圧以下(例えば充填目標圧力35MPa以下)に低下した場合、開閉弁V6が開弁され、高圧ガス蓄圧器113,114のガスが圧縮機Cで加圧されて第4の分岐配管105、第3の分岐配管104及びメイン配管101(図13中太線で示す経路)を介してディスペンサユニット90に供給され、被充填タンク接続口70から被充填タンクにガスが供給される。
〔可変圧ガス蓄圧器のガスを高圧ガス蓄圧器に供給するガス供給経路〕
図14は可変圧ガス蓄圧器111,112のガスを高圧ガス蓄圧器113,114に供給する場合のガス供給経路を示す系統図である。図14において、可変圧ガス蓄圧器111,112及び高圧ガス蓄圧器113,114の圧力が満タン圧以下(例えば充填目標圧力35MPa以下)に低下した場合、開閉弁V,V7を開弁させる。これにより、可変圧ガス蓄圧器111,112のガスが圧縮機Cで加圧され、メイン配管101、第3の分岐配管104、第2の分岐配管103、第1の分岐配管102(図14中太線で示す経路)を介して高圧ガス蓄圧器113,114に供給される。
〔ガス供給装置10Bの制御装置60の制御処理〕
図15は実施例2の各ガス蓄圧器111〜114の圧力に応じて制御装置60Bが実行するガス蓄圧器切換制御処理を説明するためのフローチャートである。制御装置60Bは、前述した図6のガス充填制御処理を実行すると共に、図15のガス蓄圧器切換制御処理を並列処理する。
図15に示されるように、制御装置60BはS71で充填中信号が入力されたか否かをチェックしており、充填中信号が入力されない場合(NOの場合)は、S72に進み、圧力検出器P2により検出された高圧ガス蓄圧器113,114の圧力値が予め設定された所定圧力例えば充填目標圧力35MPa)より高いか否かをチェックする。また、S72において、圧力検出器P2により検出された高圧ガス蓄圧器113,114の圧力値が予め設定された所定圧力例えば充填目標圧力35MPa)より高い場合(YESの場合)、充填可能圧力であるので、S71の処理に戻る。
また、S71において、充填中信号が入力された場合(YESの場合)、S73に進み、メイン配管101の開閉弁V3を開弁させる(図10参照)。これにより、可変圧ガス蓄圧器111,112のガスがメイン配管101を介して被充填タンクへ供給開始される。次のS74では、充填中信号が入力されたか否かをチェックする。S74において、充填中信号が入力された場合(YESの場合)、S75に進み、流量計Fにより計測された瞬時流量Qが予め設定された所定流量値以下か否かをチェックする。S75において、流量計Fにより計測された瞬時流量Qが予め設定された所定流量値以下でない場合(NOの場合)、上記S74の処理に戻り、S74,S75の処理を繰り返す。
また、上記S74において、充填中信号が入力されない場合(NOの場合)は、被充填タンクに対するガス充填が行われていないものと判断し、後述するS87に移行してディスペンサユニット90より上流側に配された各開閉弁V3〜V7を閉弁させる。
また、上記S75において、流量計Fにより計測された瞬時流量Qが予め設定された所定流量値以下である場合(YESの場合)、可変圧ガス蓄圧器111,112から被充填タンクへ供給されるガスの流量が所定流量以下に減少している、すなわち、可変圧ガス蓄圧器111,112内のガスの圧力と被充填タンク内のガスの圧力との圧力差が小さくなっていることを示しているので、供給元である可変圧ガス蓄圧器111,112の圧力が不足していると判断してS76に進み、メイン配管101の開閉弁V3を閉弁させると共に、第1の分岐配管102の開閉弁V4を開弁させる(図11を参照)。これにより、ガス供給元が可変圧ガス蓄圧器111,112から高圧ガス蓄圧器113,114に切り替わり、高圧ガス蓄圧器113,114のガスが第1の分岐配管102及びメイン配管101を介して被充填タンクへ供給される。
次のS77では、充填中信号が入力されているか否かをチェックする。S77において、充填中信号が入力されている場合(YESの場合)、S78に進み、流量計Fにより計測された瞬時流量Qが予め設定された所定流量値以下か否かをチェックする。S78において、流量計Fにより計測された瞬時流量Qが予め設定された所定流量値以下でない場合(NOの場合)、上記S77の処理に戻り、S77,S78の処理を繰り返す。
また、上記S77において、充填中信号が入力されていない場合(NOの場合)は、被充填タンクに対するガス充填が行われていないものと判断し、後述するS87に移行してディスペンサユニット90より上流側に配された各開閉弁V3〜V7を閉弁させる。
また、上記S78において、流量計Fにより計測された瞬時流量Qが予め設定された所定流量値以下である場合(YESの場合)、高圧ガス蓄圧器113,114から被充填タンクへ供給されるガスの流量が所定流量以下に減少しているので、高圧ガス蓄圧器113,114の圧力が不足しているものと判断してS79に進み、第3の分岐配管104の開閉弁V5を開弁させると共に、圧縮機Cを駆動させる(図12を参照)。これにより、ガス供給元が高圧ガス蓄圧器113,114及び可変圧ガス蓄圧器111,112に切り替わり、可変圧ガス蓄圧器111,112のガスが圧縮機Cによって加圧され、第3の分岐配管104及びメイン配管101を介して被充填タンクに供給される。そのため、被充填タンクへの充填途中で高圧ガス蓄圧器113,114の圧力が不足した状況でも圧縮機Cにより可変圧ガス蓄圧器111,112のガスを加圧して被充填タンクに対するガス充填を中止せずに継続することが可能になる。
次のS80では、充填中信号が入力されているか否かをチェックする。S80において、充填中信号が入力されている場合(YESの場合)、S81に進み、流量計Fにより計測された瞬時流量Q(圧縮機Cにより加圧された可変圧ガス蓄圧器111,112からの瞬時流量)が予め設定された所定流量値以下か否かをチェックする。S81において、流量計Fにより計測された瞬時流量Q(圧縮機Cにより加圧された可変圧ガス蓄圧器111,112からの瞬時流量)が予め設定された所定流量値以下でない場合(NOの場合)、上記S80の処理に戻り、S80,S81の処理を繰り返す。
また、上記S80において、充填中信号が入力されていない場合(NOの場合)は、被充填タンクに対するガス充填が行われていないものと判断し、後述するS86に移行して圧縮機Cの運転を停止させると共に、S87でディスペンサユニット90より上流側に配された各開閉弁V3〜V7を閉弁させる。
また、上記S81において、流量計Fにより計測された瞬時流量Q(圧縮機Cにより加圧された可変圧ガス蓄圧器111,112からの瞬時流量)が予め設定された所定流量値以下である場合(YESの場合)、圧縮機Cにより加圧された可変圧ガス蓄圧器111,112から被充填タンクへ供給されるガスの流量が所定流量以下に減少しているので、ガス供給不可能と判断してS82に進み、第1の分岐配管102の開閉弁V4及び第3の分岐配管104の開閉弁V5を閉弁させると共に、第4の分岐配管105の開閉弁V6を開弁させる(図13を参照)。これにより、ガス供給元が可変圧ガス蓄圧器111,112から高圧ガス蓄圧器113,114に切り替わり、高圧ガス蓄圧器113,114のガスが圧縮機Cによって加圧され、第3の分岐配管104及びメイン配管101を介して被充填タンクに供給される。そのため、被充填タンクへの充填途中で可変圧ガス蓄圧器111,112の圧力が圧縮機Cにより加圧しても不足した状況の場合は、高圧ガス蓄圧器113,114のガスを圧縮機Cにより加圧して被充填タンクに対するガス充填を中止せずに継続することが可能になる。
次のS83では、充填中信号が入力されたか否かをチェックする。S83において、充填中信号が入力された場合(YESの場合)、S84に進み、流量計Fにより計測された瞬時流量Q(圧縮機Cにより加圧された高圧ガス蓄圧器113,114からの瞬時流量)が予め設定された所定流量値以下か否かをチェックする。S84において、流量計Fにより計測された瞬時流量Q(圧縮機Cにより加圧された高圧ガス蓄圧器113,114からの瞬時流量)が予め設定された所定流量値以下でない場合(NOの場合)、上記S83の処理に戻り、S83,S84の処理を繰り返す。
また、上記S83において、充填中信号が入力されない場合(NOの場合)は、被充填タンクに対するガス充填が行われないものと判断し、後述するS86に移行して圧縮機Cの運転を停止させると共に、S87でディスペンサユニット90より上流側に配された各開閉弁V3〜V7を閉弁させる。
また、上記S84において、流量計Fにより計測された瞬時流量Q(圧縮機Cにより加圧された高圧ガス蓄圧器113,114からの瞬時流量)が予め設定された所定流量値以下である場合(YESの場合)、圧縮機Cにより加圧された全ガス蓄圧器111〜114からのガスの流量が全て所定流量以下に減少しているので、S85に進み、ガス供給不能信号を出力して操作者にガス供給源(ガス蓄圧器111〜114)のガスが不足して充填することができないことを報知する。この後は、S86に進み、圧縮機Cの運転を停止させると共に、S87でディスペンサユニット90より上流側に配された各開閉弁V3〜V7を閉弁させる。
また、上記S72において、圧力検出器P2により検出された高圧ガス蓄圧器113,114の圧力値が予め設定された所定圧力例えば充填目標圧力35MPa)以下の場合(NOの場合)、供給側の圧力が不足しているので、S88に進み、開閉弁V5,V7を開弁させる(図14を参照)。これにより、可変圧ガス蓄圧器111,112と高圧ガス蓄圧器113,114との間が連通され、可変圧ガス蓄圧器111,112のガスが圧縮機Cによって加圧されて高圧ガス蓄圧器113,114に供給される。そのため、被充填タンクへの充填途中で高圧ガス蓄圧器113,114の圧力が圧縮機Cにより加圧しても不足した状況の場合は、可変圧ガス蓄圧器111,112に残っているガスを圧縮機Cにより加圧して高圧ガス蓄圧器113,114に集中させることが可能になる。
次のS89では、圧力検出器P2により検出された高圧ガス蓄圧器113,114の圧力値が予め設定された所定上限圧力例えば充填目標圧力35MPa)より高いか否かをチェックする。また、S89において、圧力検出器P2により検出された高圧ガス蓄圧器113,114の圧力値が予め設定された所定圧力例えば充填目標圧力35MPa)より高い場合(YESの場合)、高圧ガス蓄圧器113,114の圧力が充填可能圧力に達したので、S71の処理に戻る。
また、S89において、圧力検出器P2により検出された高圧ガス蓄圧器113,114の圧力値が予め設定された所定圧力例えば充填目標圧力35MPa)以下の場合(NOの場合)、S91に進み、圧力検出器P1により検出された可変圧ガス蓄圧器111,112の圧力が所定圧力以下(大気圧以下)か否かをチェックする。S91において、可変圧ガス蓄圧器111,112の圧力が所定圧力以下(大気圧以下)である場合(YESの場合)、これ以上ガスを供給できないので、S92に進み、上記開閉弁V5,V7を閉弁させると共に、圧縮機Cの運転を停止させる。
続いて、S93に進み、ガス供給不能信号を出力して操作者にガス供給源(ガス蓄圧器111〜114)のガスが不足して充填することができないことを報知する。これで、今回の処理を終了する。
また、上記S91において、可変圧ガス蓄圧器111,112の圧力が所定圧力以下(大気圧以下)でない場合(NOの場合)、まだ可変圧ガス蓄圧器111,112に充填可能な圧力のガスが残っているので、S94に進み、充填中信号が入力されたか否かをチェックする。S94において、充填中信号が入力されない場合(NOの場合)、まだ充填中ではないので、S89に進み、S89以降の処理を繰り返して可変圧ガス蓄圧器111,112のガスを圧縮機Cで加圧して高圧ガス蓄圧器113,114に供給する。また、S94において、充填中信号が入力された場合(YESの場合)、可変圧ガス蓄圧器111,112に充填可能な圧力のガスが残っているので、S71に戻る。
このように、可変圧ガス蓄圧器111,112及び高圧ガス蓄圧器113,114の圧力が所定圧力以下に低下した場合でも、被充填タンクに供給されるガスの流量の低下に基づいて各ガス蓄圧器111〜114に残っているガスを圧縮機Cで加圧して充填可能とすることができるので、被充填タンクへのガス供給を中断せずに済むと共に、各ガス蓄圧器111〜114の交換あるいはガスの補給を延長することが可能になる。
上記実施例では、ガス供給装置がトラック20の荷台22に搭載された移動式のものを例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば建屋内あるいは屋外に設置されたガス供給装置にも本発明を適用できるのは勿論である。
10、10A、10B ガス供給装置
20 トラック
22 荷台
40、110 ガス蓄圧器ユニット
41〜44 ガス蓄圧器
50 配管経路
52 第1の分岐配管
53 第2の分岐配管
54 メイン配管
56 第1のバイパス配管
57 第2のバイパス配管
58 ホース
60、60A、60B 制御装置
62 第1の制御回路
64 第2の制御回路
70 被充填タンク接続部
80 表示器
82 充填開始スイッチ
84 充填終了スイッチ
86 緊急停止スイッチ
90 ディスペンサユニット
100 配管経路
101 メイン配管
102〜105 第1〜第4の分岐配管
111,112 可変圧ガス蓄圧器
113,114 高圧ガス蓄圧器
C 圧縮機
V1、V3〜V8 開閉弁
V2 制御弁
P1 上流側圧力検出器
P2 上流側圧力検出器
P3 下流側圧力検出器
G1〜G3 逆流防止弁

Claims (3)

  1. 第1のガス蓄圧器及び第2のガス蓄圧器を含むガス蓄圧器ユニットと、
    前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器のガスを被充填タンクに供給するガス供給経路と、
    前記ガス供給経路に設けられ、前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器からのガスを選択的に供給する複数の開閉弁と、
    前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器の圧力を検出する圧力検出器と、
    前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器からのガスを前記被充填タンクに供給するように前記複数の開閉弁を開または閉とする制御手段と、
    前記第2のガス蓄圧器のガスを加圧して供給する圧縮機とを備え、
    前記ガス蓄圧器ユニット、前記ガス供給経路、前記複数の開閉弁、前記圧縮機、及び前記制御手段は、トラックまたは車両に牽引される台車に搭載され、
    前記制御手段は、前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器の圧力が所定圧力より高い場合には、前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器のガスを前記被充填タンクに供給し、ガス充填中に前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器の圧力が前記所定圧力以下になった場合には、前記第2のガス蓄圧器のガスを前記圧縮機により加圧して前記被充填タンクに供給し、非充填中に前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器の圧力が前記所定圧力以下であった場合には、前記第2のガス蓄圧器のガスを前記圧縮機により加圧して前記第1のガス蓄圧器に供給するように、前記複数の開閉弁を開または閉に切替えることを特徴とするガス供給装置。
  2. 第1のガス蓄圧器及び第2のガス蓄圧器を含むガス蓄圧器ユニットと、
    前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器のガスを被充填タンクに供給するガス供給経路と、
    前記ガス供給経路に設けられ、前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器からのガスを選択的に供給する複数の開閉弁と、
    前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器の圧力を検出する圧力検出器と、
    前記被充填タンクに供給されるガスの流量を検出する流量検出器と、
    前記第1のガス蓄圧器及び前記第2のガス蓄圧器からのガスを前記被充填タンクに供給するように前記複数の開閉弁を開または閉とする制御手段と、
    前記第1のガス蓄圧器または前記第2のガス蓄圧器のガスを加圧して供給する圧縮機とを備え、
    前記ガス蓄圧器ユニット、前記ガス供給経路、前記複数の開閉弁、前記圧縮機、及び前記制御手段は、トラックまたは車両に牽引される台車に搭載され、
    前記制御手段は、前記第2のガス蓄圧器の圧力が所定圧力以下であり、前記第1のガス蓄圧器から前記被充填タンクへのガス充填中に前記流量が所定流量以下になった場合には、前記第1のガス蓄圧器のガスと前記第2のガス蓄圧器から吐出されて前記圧縮機により加圧されたガスとを前記被充填タンクに供給し、非充填中に前記第2のガス蓄圧器の圧力が前記所定圧力以下であった場合には、前記第2のガス蓄圧器のガスを前記圧縮機により加圧して前記第1のガス蓄圧器に供給するように、前記複数の開閉弁を開または閉に切替えることを特徴とするガス供給装置。
  3. 前記制御手段は、前記第1のガス蓄圧器のガスと前記第2のガス蓄圧器から吐出されて前記圧縮機により加圧されたガスとを前記被充填タンクに供給中に、前記流量が前記所定流量以下になった場合には、前記第1のガス蓄圧器のガスを前記圧縮機により加圧して前記被充填タンクに供給するように、前記複数の開閉弁を開または閉に切り替えることを特徴とする請求項2に記載のガス供給装置。
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