(57)【要約】【課題】例えば長期停止後等の立ち上げ時に短時間で製品ガスを取り出し可能となり、電力消費を抑制することが可能なガス昇圧圧縮装置の提供。【解決手段】気体分離手段５により分離された製品ガスを貯留する第１の貯留タンク１５と、第１の貯留タンク１５から供給される製品ガスを昇圧するガス圧縮機２４と、ガス圧縮機２４により昇圧された製品ガスを貯留する第２の貯留タンク３６とを備え、第１の貯留タンク１５と第２の貯留タンク３６とをガス圧縮機２４をバイパスして連通させるバイパス配管５１を設けてなる。【選択図】図１
2008248847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を圧縮する空気圧縮機と、
該空気圧縮機により生成された圧縮空気を貯留する空気タンクと、
該空気タンクから吐出された圧縮空気のうちの一の気体を製品ガスとして分離する気体分離手段と、
該気体分離手段により分離された製品ガスを貯留する第１の貯留タンクと、
該第１の貯留タンクから供給される製品ガスを昇圧するガス圧縮機と、
該ガス圧縮機により昇圧された製品ガスを貯留する第２の貯留タンクとを備えたガス昇圧圧縮装置において、
前記第１の貯留タンクと前記第２の貯留タンクとを前記ガス圧縮機をバイパスして連通させるバイパス配管を設けてなることを特徴とするガス昇圧圧縮装置。
【請求項２】
請求項１記載のガス昇圧圧縮装置において、
前記第１の貯留タンク内の圧力を検出する第１の圧力検出手段と、
前記第２の貯留タンク内の圧力を検出する第２の圧力検出手段とを有しており、
前記第２の圧力検出手段で検出される前記第２の貯留タンク内の圧力が、前記第１の圧力検出手段で検出される前記第１の貯留タンク内の圧力よりも低い場合、前記第１の貯留タンクの製品ガスを前記バイパス配管を介して前記第２の貯留タンクに供給することを特徴とするガス昇圧圧縮装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のガス昇圧圧縮装置において、
前記第１の貯留タンク内の製品ガスの濃度を検出する第１の濃度検出手段と、
前記第２の貯留タンク内の製品ガスの濃度を検出する第２の濃度検出手段とを有しており、
前記第２の濃度検出手段で検出される前記第２の貯留タンク内の製品ガスの濃度が、前記第１の濃度検出手段で検出される前記第１の貯留タンク内の製品ガスの濃度よりも低い場合、前記第１の貯留タンクの製品ガスを前記バイパス配管を介して前記第２の貯留タンクに供給することを特徴とするガス昇圧圧縮装置。
【請求項４】
請求項３記載のガス昇圧圧縮装置において、
前記第２の貯留タンク内の製品ガスを排気する排気管を有しており、
前記第２の濃度検出手段で検出される前記第２の貯留タンク内の製品ガスの濃度が、前記第１の濃度検出手段で検出される前記第１の貯留タンク内の製品ガスの濃度よりも低い場合、前記排気管により前記第２の貯留タンクの製品ガスを排気することを特徴とするガス昇圧圧縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスを昇圧するガス昇圧圧縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス昇圧圧縮装置は、ガス供給源から供給された加圧状態の製品ガスをガス圧縮機に供給し、この製品ガスをガス圧縮機により昇圧して貯留タンクに貯留するものである（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−３３６５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のガス昇圧圧縮装置において、ガス供給源が、空気を圧縮する空気圧縮機と、この空気圧縮機により生成された圧縮空気を貯留する空気タンクと、この空気タンクから吐出された圧縮空気のうちの一の気体を製品ガスとして分離する気体分離手段と、この気体分離手段により分離された製品ガスを貯留する第１の貯留タンクとで構成されるものがある。このようなガス昇圧圧縮装置においては、例えば、長期停止後等の立ち上げ時に、気体分離手段および第１の貯留タンクの製品ガスのガス濃度が低下し、またガス圧縮機で圧縮したガスを貯留する第２の貯留タンク内のガス濃度も低下した状態となっている場合があり、このような場合には、第２の貯留タンク内の製品ガスの濃度が取り出し可能となる基準値を満たすまで、ガス供給源側の空気圧縮機およびガス圧縮機を駆動し続けることになる。すると、第１の貯留タンクの製品ガスの濃度が高くなってから、第２の貯留タンク内の製品ガスの濃度が高くなり、よって、第２の貯留タンク内の製品ガスの濃度が取り出し可能となる基準値を満たすまで、長い時間が必要な上、その間の電力消費が大きいという問題があった。
【０００４】
したがって、本発明は、例えば長期停止後等の立ち上げ時に短時間で製品ガスを取り出し可能となり、電力消費を抑制することが可能なガス昇圧圧縮装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、空気を圧縮する空気圧縮機と、該空気圧縮機により生成された圧縮空気を貯留する空気タンクと、該空気タンクから吐出された圧縮空気のうちの一の気体を製品ガスとして分離する気体分離手段と、該気体分離手段により分離された製品ガスを貯留する第１の貯留タンクと、該第１の貯留タンクから供給される製品ガスを昇圧するガス圧縮機と、該ガス圧縮機により昇圧された製品ガスを貯留する第２の貯留タンクとを備えたガス昇圧圧縮装置において、前記第１の貯留タンクと前記第２の貯留タンクとを前記ガス圧縮機をバイパスして連通させるバイパス配管を設けてなることを特徴としている。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記第１の貯留タンク内の圧力を検出する第１の圧力検出手段と、前記第２の貯留タンク内の圧力を検出する第２の圧力検出手段とを有しており、前記第２の圧力検出手段で検出される前記第２の貯留タンク内の圧力が、前記第１の圧力検出手段で検出される前記第１の貯留タンク内の圧力よりも低い場合、前記第１の貯留タンクの製品ガスを前記バイパス配管を介して前記第２の貯留タンクに供給することを特徴としている。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記第１の貯留タンク内の製品ガスの濃度を検出する第１の濃度検出手段と、前記第２の貯留タンク内の製品ガスの濃度を検出する第２の濃度検出手段とを有しており、前記第２の濃度検出手段で検出される前記第２の貯留タンク内の製品ガスの濃度が、前記第１の濃度検出手段で検出される前記第１の貯留タンク内の製品ガスの濃度よりも低い場合、前記第１の貯留タンクの製品ガスを前記バイパス配管を介して前記第２の貯留タンクに供給することを特徴としている。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記第２の貯留タンク内の製品ガスを排気する排気管を有しており、前記第２の濃度検出手段で検出される前記第２の貯留タンク内の製品ガスの濃度が、前記第１の濃度検出手段で検出される前記第１の貯留タンク内の製品ガスの濃度よりも低い場合、前記排気管により前記第２の貯留タンクの製品ガスを排気することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、第１の貯留タンクと第２の貯留タンクとをバイパス配管でガス圧縮機をバイパスして連通させることができるため、例えば、第２の貯留タンクの製品ガス濃度が第１の貯留タンクの製品ガス濃度よりも低い状況下や、第２の貯留タンクの製品ガスのガス圧が第１の貯留タンクの製品ガスのガス圧よりも低い状況下において、第１の貯留タンクと第２の貯留タンクとをバイパス配管で連通させれば、ガス圧縮機を駆動しなくても第２の貯留タンクの製品ガス濃度あるいは圧力を即座に高めることができる。したがって、例えば長期停止後等の立ち上げ時に短時間で製品ガスを取り出し可能となり、電力消費を抑制することが可能となる。
【００１０】
請求項２に係る発明によれば、第２の圧力検出手段で検出される第２の貯留タンク内の圧力が、第１の圧力検出手段で検出される第１の貯留タンク内の圧力よりも低い場合に、第１の貯留タンクの製品ガスをバイパス配管を介して第２の貯留タンクに供給するため、適正に、第１の貯留タンクの製品ガスをバイパス配管を介して第２の貯留タンクに供給することができる。
【００１１】
請求項３に係る発明によれば、第２の濃度検出手段で検出される第２の貯留タンク内の製品ガスの濃度が、第１の濃度検出手段で検出される第１の貯留タンク内の製品ガスの濃度よりも低い場合に、第１の貯留タンクの製品ガスをバイパス配管を介して第２の貯留タンクに供給するため、適正に、第１の貯留タンクの製品ガスをバイパス配管を介して第２の貯留タンクに供給することができる。
【００１２】
請求項４に係る発明によれば、第２の濃度検出手段で検出される第２の貯留タンク内の製品ガスの濃度が、第１の濃度検出手段で検出される第１の貯留タンク内の製品ガスの濃度よりも低い場合に、排気管により第２の貯留タンクの製品ガスを排気するため、より早く第２の貯留タンクの製品ガスの濃度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の一実施形態のガス昇圧圧縮装置を図面を参照して以下に説明する。
図１に示すように、本実施形態のガス昇圧圧縮装置１は、空気を圧縮する空気圧縮機２と、空気圧縮機２と一体に設けられてこの空気圧縮機２により生成された圧縮空気を貯留する空気タンク３と、空気タンク３に配管４を介して接続されこの空気タンク３から吐出された圧縮空気から窒素ガス（一の気体）を製品ガスとして分離するＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｗｉｎｇ  Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ）式の窒素ガス生成機（気体分離手段）５とを有している。
【００１４】
また、窒素ガス生成機５は、空気タンク３より吐出された圧縮空気から窒素ガス（一の気体）を製品ガスとして分離して取出す吸着槽１０と、窒素ガスを貯留する貯留タンク（第１の貯留タンク）１５とを有している。貯留タンク１５には、その内圧を検出する圧力センサ（第１の圧力検出手段）２１が配管２２を介して接続されている。
【００１５】
なお、空気圧縮機２、窒素ガス生成機５は、ガス昇圧圧縮装置１の運転中、圧力センサ２１で検出される貯留タンク１５のガス圧を所定の範囲内に維持するように制御される。
【００１６】
ガス昇圧圧縮装置１は、貯留タンク１５にメイン配管２３を介して接続されこの貯留タンク１５から吐出された窒素ガスをさらに昇圧するガス圧縮機２４と、メイン配管２３に貯留タンク１５側から順に設けられた減圧弁２５、フィルタ２６、スピードコントローラ２７および電磁式のメイン開閉弁２８とを有している。メイン配管２３のフィルタ２６とスピードコントローラ２７との間には配管２９が接続されており、この配管２９には中間位置にスピードコントローラ３０が設けられ、端末位置に貯留タンク１５の窒素ガスの濃度を検出する濃度センサ（第１の濃度検出手段）３１が設けられている。ここで、メイン配管２３、減圧弁２５、フィルタ２６、スピードコントローラ２７およびメイン開閉弁２８がメイン経路３２を構成している。
【００１７】
また、ガス昇圧圧縮装置１は、ガス圧縮機２４と、ガス圧縮機２４により昇圧された窒素ガスを貯留する窒素ガスタンク（第２の貯留タンク）３６と、窒素ガスタンク３６に配管３８を介して接続され窒素ガスタンク３６から吐出される窒素ガスを外部に供給するための窒素ガス取出口３９とを有している。窒素ガスタンク３６には、ガスを大気に排気する排気管４０が設けられており、この排気管４０には、中間位置に、窒素ガスタンク３６側から順に、電磁式のタンク排気開閉弁４１およびスピードコントローラ４２が設けられ、端末位置に排気サイレンサ４３が設けられている。加えて、窒素ガスタンク３６には、その内圧を検出する圧力センサ（第２の圧力検出手段）４５が配管４６を介して接続されている。また、排気管４０の窒素ガスタンク３６とタンク排気開閉弁４１との間には配管４７が接続されており、この配管４７には中間位置にスピードコントローラ４８が設けられ、端末位置に窒素ガスタンク３６の窒素ガスの濃度を検出する濃度センサ（第２の濃度検出手段）４９が設けられている。
【００１８】
また、ガス昇圧圧縮装置１は、貯留タンク１５と窒素ガスタンク３６とをガス圧縮機２４をバイパスして連通させるバイパス配管５１を有しており、このバイパス配管５１には、貯留タンク１５側から順に、スピードコントローラ５２と、電磁式のバイパス開閉弁５３と、フィルタ５４と、貯留タンク１５から窒素ガスタンク３６へのガスの流れのみを許容する逆止弁５５が設けられている。ここで、バイパス配管５１、スピードコントローラ５２、バイパス開閉弁５３、フィルタ５４および逆止弁５５がバイパス経路５６を構成している。
【００１９】
バイパス配管５１のスピードコントローラ５２とバイパス開閉弁５３との間には配管５７が接続されており、この配管５７には中間位置にバイパス排気開閉弁５８が設けられ、大気開放端に排気サイレンサ５９が設けられている。ここで、配管５７、バイパス排気開閉弁５８および排気サイレンサ５９がバイパス排気経路６０を構成している。
【００２０】
また、ガス昇圧圧縮装置１は、貯留タンク１５の圧力センサ２１および濃度センサ３１と、窒素ガスタンク３６の圧力センサ４５および濃度センサ４９からの信号を受けて、各部を制御する制御部６１を有している。ここで、各濃度センサ３１，４９は酸素センサであり、これらには酸素を含む空気あるいは窒素ガスが導入されるため、酸素濃度を検出することで代替え的に窒素ガスの濃度を検出する。
【００２１】
次に、制御部６１の制御内容の要部について図２のフローチャートを参照して説明する。
【００２２】
以上のガス昇圧圧縮装置１において、制御部６１は、貯留タンク１５内のガス圧Ｐｇを、第１所定値（例えば０．６ＭＰａ）〜これよりも高い第２所定値（例えば０．９ＭＰａ）の間に維持するように、空気圧縮機２、窒素ガス生成機５を制御している。減圧弁２５は、貯留タンク１５から供給される窒素ガスを、例えば第１所定値よりも低い第３所定値（例えば０．５ＭＰａ）まで、減圧・調圧し、メイン配管２３を介してガス圧縮機２４の吸込口に供給可能となっている。
【００２３】
また、制御部６１は、上記した貯留タンク１５よりも上流側の制御とは別に以下のように、貯留タンク１５よりも下流側の制御を行う。ここで、貯留タンク１５よりも下流側にあるメイン配管２３のメイン開閉弁２８、バイパス配管５１のバイパス開閉弁５３、排気管４０のタンク排気開閉弁４１および配管５７のバイパス排気開閉弁５８はすべて閉状態が初期状態となっている。
【００２４】
制御部６１は、濃度センサ３１により検出されるメイン配管２３内つまり貯留タンク１５の窒素ガス濃度Ｄｇが、予め設定された規定値Ｄｓを越えているか否かを判定する（ステップＳ１）。貯留タンク１５内の窒素ガス濃度Ｄｇが規定値Ｄｓを越えている場合、制御部６１は、濃度センサ４９により検出される窒素ガスタンク３６の窒素ガス濃度Ｄｂが、予め設定された規定値Ｄｓを越えているか否かを判定する（ステップＳ２）。窒素ガスタンク３６の窒素ガス濃度Ｄｂが規定値Ｄｓを越えている場合、制御部６１は、圧力センサ４５で検出される窒素ガスタンク３６の圧力Ｐｂが、圧力センサ２１で検出される貯留タンク１５の圧力Ｐｇよりも高いか否かを判定する（ステップＳ３）。窒素ガスタンク３６の圧力Ｐｂが貯留タンク１５の圧力Ｐｇよりも高ければ、制御部６１は、窒素ガスタンク３６の圧力Ｐｂが、所定の運転開始圧（例えば０．８ＭＰａ）よりも高いか否かを判定する（ステップＳ４）。窒素ガスタンク３６の圧力Ｐｂが運転開始圧よりも高ければ、そのままステップＳ１に戻る。つまり、貯留タンク１５および窒素ガスタンク３６の窒素ガス濃度Ｄｇ，Ｄｂが共に規定値Ｄｓを満足しており、窒素ガスタンク３６のガス圧Ｐｂが貯留タンク１５のガス圧Ｐｇおよび運転開始圧よりも高ければ、何も行わない。
【００２５】
また、貯留タンク１５および窒素ガスタンク３６の窒素ガス濃度Ｄｇ，Ｄｂが共に規定値Ｄｓを満足しており（ステップＳ１，Ｓ２）、窒素ガスタンク３６のガス圧Ｐｂが貯留タンク１５のガス圧Ｐｇよりも高いものの（ステップＳ３）、窒素ガスタンク３６のガス圧Ｐｂが運転開始圧（例えば０．８ＭＰａ）以下となると（ステップＳ４）、制御部６１は、メイン配管２３のメイン開閉弁２８を開き（ステップＳ５）、ガス圧縮機２４を運転する（ステップＳ６）。そして、圧力センサ４５で検出される窒素ガスタンク３６の圧力Ｐｂが、所定の運転停止圧（例えば１．０ＭＰａ）になるまで待ち（ステップＳ７）、窒素ガスタンク３６の圧力Ｐｂが所定の運転停止圧になると、メイン開閉弁２８を閉じるとともに（ステップＳ８）、ガス圧縮機２４を停止する（ステップＳ９）。つまり、貯留タンク１５および窒素ガスタンク３６の窒素ガス濃度Ｄｇ，Ｄｂが共に規定値Ｄｓを満足しており（ステップＳ１，Ｓ２）、窒素ガスタンク３６のガス圧Ｐｂが貯留タンク１５のガス圧Ｐｇよりも高い場合に（ステップＳ３）、窒素ガスタンク３６の圧力Ｐｂが、運転開始圧以下になるとガス圧縮機２４を運転し、運転停止圧を越えるとガス圧縮機２４を停止することになり、窒素ガスタンク３６内の圧力Ｐｂは、運転開始圧と運転停止圧との範囲にほぼ維持される。
【００２６】
また、貯留タンク１５および窒素ガスタンク３６の窒素ガス濃度Ｄｇ，Ｄｂが規定値Ｄｓを満足しており（ステップＳ１，Ｓ２）、窒素ガスタンク３６のガス圧Ｐｂが貯留タンク１５のガス圧Ｐｇ以下の場合（ステップＳ３）、制御部６１は、圧力センサ２１で検出される貯留タンク１５の圧力Ｐｇが、所定の運転開始圧（例えば０．８ＭＰａ）よりも高いか否かを判定する（ステップＳ１０）。貯留タンク１５の圧力Ｐｇが、所定の運転開始圧よりも高ければ、制御部６１はバイパス配管５１のバイパス開閉弁５３を開く（ステップＳ１１）。これにより、ガス圧縮機２４を駆動することなく、運転開始圧（例えば０．８ＭＰａ）よりも高い貯留タンク１５の圧力Ｐｇをバイパス配管５１を介して窒素ガスタンク３６に導入する。そして、窒素ガスタンク３６のガス圧Ｐｂが貯留タンク１５のガス圧Ｐｇと等しくなると（ステップＳ１２）、バイパス開閉弁５３を閉じる（ステップＳ１３）。つまり、貯留タンク１５および窒素ガスタンク３６の窒素ガス濃度Ｄｇ，Ｄｂが規定値Ｄｓを満足しており、窒素ガスタンク３６のガス圧Ｐｂが貯留タンク１５のガス圧Ｐｇ以下の場合、貯留タンク１５の圧力Ｐｇが所定の運転開始圧よりも高ければ、ガス圧縮機２４を駆動することなく、バイパス配管５１を介して窒素ガスタンク３６の圧力Ｐｂを貯留タンク１５の圧力Ｐｇと均一化されるまで高めることになる。以上により、ステップＳ３の判断において、窒素ガスタンク３６のガス圧Ｐｂが貯留タンク１５のガス圧Ｐｇより低い場合には、ステップＳ１１でバイパス開閉弁５３を開いて貯留タンク１５の窒素ガスをバイパス配管５１を介して窒素ガスタンク３６に供給することになる。
【００２７】
また、貯留タンク１５および窒素ガスタンク３６の窒素ガス濃度Ｄｇ，Ｄｂが規定値Ｄｓを満足しており（ステップＳ１，Ｓ２）、窒素ガスタンク３６のガス圧Ｐｂが貯留タンク１５のガス圧Ｐｇ以下であっても（ステップＳ３）、貯留タンク１５の圧力Ｐｇが所定の運転開始圧（例えば０．８ＭＰａ）以下の場合（ステップＳ１０）、窒素ガスタンク３６のガス圧Ｐｂが所定の運転開始圧以下であり、しかも貯留タンク１５による昇圧も十分にはできないので、制御部６１は、メイン配管２３のメイン開閉弁２８を開き（ステップＳ５）、ガス圧縮機２４を運転して（ステップＳ６）、窒素ガスタンク３６の圧力Ｐｂが運転停止圧（例えば１．０ＭＰａ）になると（ステップＳ７）、メイン開閉弁２８を閉じ（ステップＳ８）、ガス圧縮機２４を停止する（ステップＳ９）。
【００２８】
また、貯留タンク１５の窒素ガス濃度Ｄｇが規定値Ｄｓを満足しているものの（ステップＳ１）、窒素ガスタンク３６の窒素ガス濃度Ｄｂが規定値Ｄｓを満足していない場合（ステップＳ２）、制御部６１は、バイパス配管５１のバイパス開閉弁５３を開くとともに（ステップＳ１４）、排気管４０のタンク排気開閉弁４１を開く（ステップＳ１５）。これにより、窒素ガスタンク３６の相対的に低濃度の窒素ガスを排気管４０を介して排気しながら貯留タンク１５の相対的に高濃度の窒素ガスを窒素ガスタンク３６に導入することができる。そして、窒素ガス濃度Ｄｂが規定値Ｄｓより大きくなるまで待ち（ステップＳ１６）、窒素ガス濃度Ｄｂが規定値Ｄｓより大きくなると、バイパス開閉弁５３を閉じるとともに（ステップＳ１７）、タンク排気開閉弁４１を閉じて（ステップＳ１８）、ステップＳ３に進む。つまり、貯留タンク１５の窒素ガス濃度Ｄｇが規定値Ｄｓを満足しており、窒素ガスタンク３６の窒素ガス濃度Ｄｂが規定値Ｄｓを満足していない場合は、ガス圧縮機２４を駆動することなく、バイパス配管５１を介して貯留タンク１５の相対的に高濃度の窒素ガスで窒素ガスタンク３６をパージすることになる。なお、バイパス配管５１には逆止弁５５が設けられているため、窒素ガスタンク３６の窒素ガスが貯留タンク１５側に逆流することはない。以上により、ステップＳ１，Ｓ２の判断で、貯留タンク１５内の窒素ガスの濃度Ｄｇが規定値Ｄｓよりも高く窒素ガスタンク３６内の窒素ガスの濃度Ｄｂが規定値Ｄｓ以下の場合、言い換えれば、窒素ガスタンク３６内の窒素ガスの濃度Ｄｂが、貯留タンク１５内の窒素ガスの濃度Ｄｇよりも低い場合には、ステップＳ１４でバイパス開閉弁５３を開いて貯留タンク１５の窒素ガスをバイパス配管５１を介して窒素ガスタンク３６に供給するとともに、ステップＳ１５でタンク排気開閉弁４１を開いて、排気管４０により窒素ガスタンク３６の窒素ガスを排気する。
【００２９】
また、貯留タンク１５の窒素ガス濃度Ｄｇが規定値Ｄｓを満足していない場合（ステップＳ１）、制御部６１は、貯留タンク１５の窒素ガス濃度Ｄｇが、濃度センサ４９により検出される窒素ガスタンク３６内の窒素ガス濃度Ｄｂよりも高いか否かを判定する（ステップＳ１９）。貯留タンク１５の窒素ガス濃度Ｄｇが窒素ガスタンク３６の窒素ガス濃度Ｄｂよりも高ければ、貯留タンク１５の相対的に高濃度の窒素ガスで相対的に低濃度の窒素ガスタンク３６をパージ可能であるため、ステップＳ２に進む。他方、貯留タンク１５の窒素ガス濃度Ｄｇが規定値Ｄｓを満足していない場合（ステップＳ１）に、貯留タンク１５の窒素ガス濃度Ｄｇが窒素ガスタンク３６の窒素ガス濃度Ｄｂ以下であれば（ステップＳ１９）、窒素ガスタンク３６へのパージにも使用できないため、貯留タンク１５の窒素ガス濃度Ｄｇを即座に高めるために、バイパス配管５１に接続された配管５７のバイパス排気開閉弁５８を開いて（ステップＳ２０）、バイパス配管５１および配管５７を介して貯留タンク１５のガスを排気しつつ窒素ガス生成機５側からの相対的に高濃度の窒素ガスで貯留タンク１５をパージする。そして、貯留タンク１５の窒素ガス濃度Ｄｇが規定値Ｄｓより高くなるまで待ち（ステップＳ２１）、貯留タンク１５の窒素ガス濃度Ｄｇが規定値Ｄｓより高くなったら、貯留タンク１５の窒素ガスが窒素ガスタンク３６へのパージに使用可能になるため、バイパス排気開閉弁５８を閉じて（ステップＳ２２）、ステップＳ２に進む。
【００３０】
代表的な状態について制御内容をまとめると図３に示すようになる。つまり、貯留タンク１５の窒素ガス濃度Ｄｇが規定値Ｄｓを超えており、窒素ガスタンク３６の窒素ガス濃度Ｄｂが規定値Ｄｓを超えている場合、貯留タンク１５のガス圧Ｐｇが窒素ガスタンク３６のガス圧Ｐｂよりも低い状況下では、タンク排気開閉弁４１およびバイパス開閉弁５３は共に閉状態とされ（図３の（１）の状態）、貯留タンク１５の窒素ガス濃度Ｄｇが規定値Ｄｓを超えており、窒素ガスタンク３６の窒素ガス濃度Ｄｂが規定値Ｄｓを超えている場合、貯留タンク１５のガス圧Ｐｇが窒素ガスタンク３６のガス圧Ｐｂよりも高い状況下では、タンク排気開閉弁４１は閉状態、バイパス開閉弁５３は開状態とされ（図３の（２）の状態）、貯留タンク１５の窒素ガス濃度Ｄｇが規定値Ｄｓを超えていても、窒素ガスタンク３６の窒素ガス濃度Ｄｂが規定値Ｄｓを超えていない場合は、貯留タンク１５のガス圧Ｐｇが窒素ガスタンク３６のガス圧Ｐｂよりも低い状況下でも、貯留タンク１５のガス圧Ｐｇが窒素ガスタンク３６のガス圧Ｐｂよりも高い状況下でも、タンク排気開閉弁４１およびバイパス開閉弁５３は共に開状態とされる（図３の（３），（４））
【００３１】
以上に述べた本実施形態のガス昇圧圧縮装置１によれば、貯留タンク１５と窒素ガスタンク３６とをバイパス配管５１でガス圧縮機２４をバイパス（迂回）して連通させることができる。このため、濃度センサ４９で検出される窒素ガスタンク３６の窒素ガスの濃度Ｄｂが、濃度センサ３１で検出される貯留タンク１５の窒素ガスの濃度Ｄｇよりも低い場合に、ガス圧縮機２４を駆動せずに貯留タンク１５の窒素ガスをバイパス配管５１を介して窒素ガスタンク３６に供給し窒素ガスタンク３６の窒素ガス濃度Ｄｂを即座に高めることができる。また、圧力センサ４５で検出される窒素ガスタンク３６内の圧力Ｐｂが、圧力センサ２１で検出される貯留タンク１５内の圧力Ｐｇよりも低い場合に、ガス圧縮機２４を駆動せずに貯留タンク１５の窒素ガスをバイパス配管５１を介して窒素ガスタンク３６に供給し窒素ガスタンク３６のガス圧Ｐｂを即座に高めることができる。よって、ガス圧縮機２４を駆動せず貯留タンク１５の窒素ガスをバイパス配管５１を介して窒素ガスタンク３６に供給することができる状況下で適正にバイパス配管５１を介して窒素ガスを供給することができる。したがって、例えば長期停止後等の立ち上げ時に短時間で製品ガスを取り出し可能となり、電力消費を抑制することができる。
【００３２】
しかも、濃度センサ４９で検出される窒素ガスタンク３６内の窒素ガスの濃度Ｄｂが、濃度センサ３１で検出される貯留タンク１５内の窒素ガスの濃度Ｄｇよりも低い場合に、排気管４０により窒素ガスタンク３６のガスを排気するため、より早く窒素ガスタンク３６の窒素ガスの濃度Ｐｂを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態のガス昇圧圧縮装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態のガス昇圧圧縮装置における制御内容の要部を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態のガス昇圧圧縮装置の制御内容を代表的な状況についてまとめた図表である。
【符号の説明】
【００３４】
１  ガス昇圧圧縮装置
２  空気圧縮機
３  空気タンク
５  窒素ガス生成機（気体分離手段）
１５  貯留タンク（第１の貯留タンク）
２１  圧力センサ（第１の圧力検出手段）
２４  ガス圧縮機
３１  濃度センサ（第１の濃度検出手段）
３６  窒素ガスタンク（第２の貯留タンク）
４０  排気管
４５  圧力センサ（第２の圧力検出手段）
４９  濃度センサ（第２の濃度検出手段）
５１  バイパス配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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