(57)【要約】【課題】小型化を実現することができる水素ガス供給装置および水素ガス供給装置の運転停止方法を提供する。【解決手段】ガス供給装置２は、ガスを圧縮する圧縮機２２と、当該ガスを貯留可能なバッファタンク２１２ｃを有するとともに圧縮機２２に繋がる流入側流路２１１と、流入側流路２１１のうちバッファタンク２１２ｃよりも上流側において流入側流路２１１を開閉可能な流入側開閉弁２１２と、圧縮機２２に吐出側に繋がる流出側流路２３１と、圧縮機２２の停止信号を受けて流入側開閉弁２１２を閉じる制御を行う制御部２８と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスを圧縮する圧縮機と、
ガスを貯留可能なバッファタンクを有するとともに前記圧縮機に繋がる流入側流路と、
前記流入側流路のうち前記バッファタンクよりも上流側において当該流入側流路を開閉可能な流入側開閉弁と、
前記圧縮機の吐出側に繋がる流出側流路と、
前記圧縮機の停止信号を受けて、前記流入側開閉弁を閉じる制御を行う制御部と、を備えるガス供給装置。
【請求項２】
前記流入側開閉弁と前記流出側弁部材との間において前記圧縮機を迂回するように前記流入側流路と前記流出側流路とを繋ぐスピルバック流路と、
前記スピルバック流路を開閉可能なスピルバック開閉弁と、をさらに備え、
前記制御部は、前記流入側開閉弁を閉じた後に前記スピルバック開閉弁を開く制御を行う、請求項１に記載のガス供給装置。
【請求項３】
前記流出側流路を開閉可能な流出側開閉弁をさらに備え、
前記制御部は、前記スピルバック開閉弁を開くと同時または前記スピルバック開閉弁を開く前に前記流出側開閉弁を閉じる制御を行う、請求項２に記載のガス供給装置。
【請求項４】
ガスを圧縮する圧縮機と、ガスを貯留可能なバッファタンクを有するとともに前記圧縮機に繋がる流入側流路と、前記流入側流路のうち前記バッファタンクよりも前記圧縮機から遠い側において当該流入側流路を開閉可能な流入側開閉弁と、前記圧縮機の吐出側に繋がる流出側流路と、を備えるガス供給装置の運転停止方法であって、
前記流入側開閉弁を閉じると同時または前記流入側開閉弁を閉じた後に前記圧縮機を停止する制御を開始するガス供給装置の運転停止方法。
【請求項５】
前記流入側開閉弁を閉じた後に、前記圧縮機を迂回するように前記流入側流路と前記流出側流路とを繋ぐスピルバック流路に設けられたスピルバック開閉弁を開く、請求項４に記載のガス供給装置の運転停止方法。
【請求項６】
前記スピルバック開閉弁を開くと同時または前記スピルバック開閉弁を開く前に、前記流出側流路に設けられた流出側開閉弁を閉じる、請求項５に記載のガス供給装置の運転停止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス供給装置およびガス供給装置の運転停止方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料電池自動車や水素自動車等の水素ガスを利用する車両の開発が行われており、これに伴って当該車両のタンクに水素ガスを充填するための水素ガス供給装置の開発も進められている。このような水素ガス供給装置の一例として、特許文献１には、水電解装置から供給される水素ガスを圧縮する圧縮機と、水電解装置と圧縮機との間において水素ガスを貯留可能なバッファタンクと、当該圧縮機において圧縮された水素ガスを貯留する水素貯蔵容器と、バッファタンクと水素貯蔵容器との間の流路に対して圧縮機を迂回するように繋がるバイパスラインと、バイパスラインに取り付けられた圧力調整弁と、を備えた水素ガス供給装置が記載されている。
【０００３】
特許文献１の水素ガス供給装置では、水素電解装置において生成した水素ガスをバッファタンクに受け入れ、当該バッファタンク内の水素ガスを圧縮機によって圧縮して水素貯蔵容器に貯留する。この際、バイパスラインを通じて圧縮機の吸込側の流路と吐出側の流路とを繋ぐことにより、圧縮機の吸込側の圧力の乱れを制御する。そして、水素貯蔵容器に貯留された水素ガスは、当該水素蓄圧器から車両のタンク等へ供給されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１２１４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の水素ガス供給装置において、圧縮機の駆動中は、当該圧縮機の内部に水素ガスが残留している。この水素ガスは、圧縮機の停止時において当該圧縮機の吐出側に吐出される。そして、例えば圧縮機の停止と同時に圧力調整弁を全開とすることによって、当該圧縮機から吐出された水素ガスがバッファタンクに一旦貯留されることになる。これにより、当該水素ガスは、次回の圧縮機の起動時に無駄なく利用されることになる。
【０００６】
ところで、圧縮機の吸込側の圧力は、圧縮機の停止時においても所定の圧力以下に維持されることが望ましい。このため、バッファタンクの容積は、圧縮機の停止時において、当該圧縮機内の水素ガスを貯留可能であるとともに、当該圧縮機の吸込側の圧力を所定の圧力以下に維持できる程度の大きさに設定する必要がある。このため、バッファタンクを含む水素ガス供給装置全体が大型化してしまう虞がある。
【０００７】
本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、その目的は、小型化を実現することができる水素ガス供給装置および水素ガス供給装置の運転停止方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るガス供給装置は、ガスを圧縮する圧縮機と、ガスを貯留可能なバッファタンクを有するとともに前記圧縮機に繋がる流入側流路と、前記流入側流路のうち前記バッファタンクよりも上流側において当該流入側流路を開閉可能な流入側開閉弁と、前記圧縮機の吐出側に繋がる流出側流路と、前記圧縮機の停止信号を受けて、前記流入側開閉弁を閉じる制御を行う制御部と、を備える。
【０００９】
上記のガス供給装置では、制御部が圧縮機の停止信号を受けて流入側開閉弁を閉じる制御を行う。ここで、圧縮機は、停止制御を受けてから完全に停止するまでに所定時間を要するため、流入側開閉弁は圧縮機が完全に停止する前に閉じられることになる。すなわち、上記のガス供給装置では、流入側開閉弁が閉じられることによって流入側流路へのガスの供給が停止された状態で、所定時間の間は圧縮機が駆動し続けることになり、当該圧縮機内に残留した水素ガスの少なくとも一部が流出側流路側へ吐出される。このため、圧縮機が完全に停止した後に、流入側開閉弁の下流側に設けられたバッファタンクに対して圧縮機から流れ込むガスの流量を低減することができる。そのため、極端に大きな容積を有するバッファタンクを用いなくとも、圧縮機の吸込側の圧力を所定の圧力以下に維持しつつ残留したガスを当該バッファタンクに貯留することができ、ガス供給装置の小型化を実現することができる。
【００１０】
上記のガス供給装置は、前記流入側開閉弁と前記流出側弁部材との間において前記圧縮機を迂回するように前記流入側流路と前記流出側流路とを繋ぐスピルバック流路と、前記スピルバック流路を開閉可能なスピルバック開閉弁と、をさらに備え、前記制御部は、前記流入側開閉弁を閉じた後に前記スピルバック開閉弁を開く制御を行うことが好ましい。
【００１１】
上記のガス供給装置では、制御部が流入側開閉弁を閉じた後にスピルバック開閉弁を開く制御を行うことによって、圧縮機の吸込側と吐出側とを均圧化し、これにより圧縮機が完全に停止した後すぐに当該圧縮機の吸込側の圧力が一定の圧力値に保たれることになる。このため、圧縮機が完全に停止した後に当該圧縮機の吸込側の圧力がゆっくりと上昇しつつ長時間経過後に一定の圧力値に保たれることを抑止できる。これにより、圧縮機の吸込側の圧力が所定の圧力を超えているか否かの判断を圧縮機の停止後すぐに行うことができる。
【００１２】
前記流出側流路を開閉可能な流出側開閉弁をさらに備え、前記制御部は、前記スピルバック開閉弁を開くと同時または前記スピルバック開閉弁を開く前に前記流出側開閉弁を閉じる制御を行うことが好ましい。
【００１３】
上記のガス供給装置では、制御部がスピルバック開閉弁を開くと同時または開く前に流出側開閉弁を閉じる制御を行う。このため、スピルバック開閉弁を開いたときに水素ガスが逆流することを確実に防止することができる。
【００１４】
本発明に係るガス供給装置の運転停止方法は、ガスを圧縮する圧縮機と、ガスを貯留可能なバッファタンクを有するとともに前記圧縮機に繋がる流入側流路と、前記流入側流路のうち前記バッファタンクよりも前記圧縮機から遠い側において当該流入側流路を開閉可能な流入側開閉弁と、前記圧縮機の吐出側に繋がる流出側流路と、を備えるガス供給装置の運転停止方法であって、前記流入側開閉弁を閉じると同時または前記流入側開閉弁を閉じた後に前記圧縮機を停止する制御を開始する。
【００１５】
上記のガス供給装置の運転停止方法では、流入側開閉弁を閉じると同時または閉じた後に圧縮機を停止する制御を開始する。これにより、流入側流路へのガスの供給を停止した後に所定時間の間圧縮機を駆動し続けることができ、当該圧縮機内に残留した水素ガスの少なくとも一部を流出側流路側へ吐出させることができる。このため、圧縮機が完全に停止した後に、流入側開閉弁の下流側に設けられたバッファタンクに対して圧縮機から流れ込むガスの流量を低減することができる。そのため、極端に大きな容積を有するバッファタンクを用いる必要がなく、ガス供給装置の小型化を実現することができる。
【００１６】
上記のガス供給装置の運転停止方法は、前記流入側開閉弁を閉じた後に、前記圧縮機を迂回するように前記流入側流路と前記流出側流路とを繋ぐスピルバック流路に設けられたスピルバック開閉弁を開くことが好ましい。
【００１７】
上記のガス供給装置の運転停止方法では、流入側開閉弁を閉じた後にスピルバック開閉弁を開くことによって、圧縮機の吸込側と吐出側とを均圧化する。これにより、圧縮機が完全に停止した後すぐに当該圧縮機の吸込側の圧力が一定の圧力値に保たれることになる。このため、圧縮機の停止後に当該圧縮機の吸込側の圧力がゆっくりと上昇しつつ長時間経過後に一定の圧力値に保たれることを抑止できる。これにより、圧縮機の吸込側の圧力が所定の圧力を超えているか否かの判断を圧縮機が完全に停止した後すぐに行うことができる。
【００１８】
上記のガス供給装置の運転停止方法は、前記スピルバック開閉弁を開くと同時または前記スピルバック開閉弁を開く前に、前記流出側流路に設けられた流出側開閉弁を閉じることが好ましい。
【００１９】
上記のガス供給装置の運転停止方法では、スピルバック開閉弁を開くと同時または開く前に流出側開閉弁を閉じることにより、スピルバック開閉弁を開いたときに流出側流路の下流に繋がる蓄圧器に貯留された水素ガスが逆流することを確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明によれば、小型化を実現することができる水素ガス供給装置および水素ガス供給装置の運転停止方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態に係るガス供給装置の構成を示す概略図である。
【図２】第１の実施形態に係るガス供給装置の運転停止手順を示すフロー図である。
【図３】流入側開閉弁を閉じてから経過した時間と圧縮機の吸込側の圧力との関係を示すグラフである。
【図４】第２の実施形態に係るガス供給装置の運転停止手順を示すフロー図である。
【図５】第３の実施形態に係るガス供給装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本実施形態に係る水素ステーション１０の構成要素のうち主要な構成要素のみを簡略化して示したものである。したがって、本実施形態に係る水素ステーション１０は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成要素を備え得る。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る水素ステーション１０の構成の概略を示す図である。水素ステーション１０は、ガス供給装置２と、充填設備であるディスペンサ１１と、を備える。
【００２４】
ガス供給装置２は、水素ガスを圧縮して圧縮ガスを生成し、当該圧縮ガスをディスペンサ１１へ供給する。本実施形態では、図１に示すように、ガス供給装置２にはガス製造装置１２において製造された水素ガスが供給され、当該水素ガスを圧縮して圧縮ガスを生成することになる。
【００２５】
なお、ガス供給装置２に水素ガスを供給する供給源は、ガス製造装置１２でなくともよく、例えば水素ガスを貯留したタンク部材からガス供給装置２に水素ガスを供給してもよい。
【００２６】
また、本実施形態では、ガス供給装置２が水素ステーション１０の構成要素である例を示すため、ガス製造装置１２は水素ガスを製造しガス供給装置２へ供給するものであるが、これに限らない。ガス製造装置１２は、水素ガス以外の液化ガスを製造する装置であってもよいし、液化ガス以外のガスを製造する装置であってもよい。
【００２７】
また、本実施形態では、ガス製造装置１２は、水素ステーション１０とは独立した装置であるが、これに限らない。水素ステーション１０がガス製造装置１２を備えていてもよい。
【００２８】
ディスペンサ１１は、ガス供給装置２からに供給される水素ガスを受け入れる設備である。水素ステーション１０に搬入された車両１３のタンクには、ディスペンサ１１を通じて水素ガスが充填される。車両１３は、例えば燃料電池車である。
【００２９】
ガス供給装置２は、流入側流路２１１と、流入側開閉弁２１２と、安全弁２１３と、圧縮機２２と、流出側流路２３１と、逆止弁２３２ａ〜２３２ｃと、流出側開閉弁２３３ａ〜２３３ｃと、蓄圧器２４１〜２４３と、スピルバック流路２５１と、スピルバック開閉弁２５２と、供給路２６１と、開閉弁２６２ａ〜２６２ｃと、逆止弁２６３ａ〜２６３ｃと、クーラーユニット２７と、制御部２８と、を備えている。以下では、各構成部材について順に説明する。
【００３０】
流入側流路２１１は、ガス製造装置１２において製造された水素ガスが流入する流路である。流入側流路２１１は、第１流路２１１ａと、第２流路２１１ｂと、バッファタンク２１１ｃと、を有している。第１流路２１１ａは、ガス製造装置１２とバッファタンク２１１ｃとを繋いでいる。また、第２流路２１１ｂは、バッファタンク２１１ｃと圧縮機２２の吸込側とを繋いでいる。バッファタンク２１１ｃは、第１流路２１１ａおよび第２流路２１１ｂよりも容積が大きく、流入側流路２１１に流入する水素ガスを一時的に貯留可能である。
【００３１】
流入側開閉弁２１２は、ガス製造装置１２から圧縮機２２への水素ガスの供給を開始および停止するための弁である。流入側開閉弁２１２は、バッファタンク２１１ｃよりもガス製造装置１２側に位置する第１流路２１１ａに取り付けられている。流入側開閉弁２１２は、第１流路２１１ａを開閉可能である。
【００３２】
安全弁２１３は、圧縮機２２の吸込側の圧力を所定の圧力以下に保つための減圧弁である。本実施形態では、安全弁２１３は、第２流路２１１ｂに繋がっており、第２流路２１１ｂの圧力が所定の圧力を超える場合に当該第２流路２１１ｂを流れる水素ガスを外部へ放出させる。
【００３３】
圧縮機２２は、吸込側から流入した水素ガスを圧縮して圧縮ガスを生成する。圧縮機２２は、例えばモータと圧縮部とを有しており、モータの回転に応じて駆動される圧縮部が流入側流路２１１の水素ガスを吸い込む。なお、圧縮機２２は、スクリュー圧縮機であってもよく、あるいは他のタイプの圧縮機であってもよい。
【００３４】
流出側流路２３１は、圧縮機２２において生成された水素ガスの圧縮ガスを蓄圧器２４１〜２４３へ送る流路である。流出側流路２３１は、共通路２３１ａと、個別路２３１ｂ〜２３１ｄと、を有している。共通路２３１ａは、圧縮機２２の吐出側に繋がっている。個別路２３１ｂ〜２３１ｄは、共通路２３１ａと後述する蓄圧器２４１〜２４３とをそれぞれ繋いでいる。圧縮機２２から共通路２３１ａおよび個別路２３１ｂ〜２３１ｄを通じて蓄圧器２４１〜２４３に吐出された水素ガスは、蓄圧器２４１〜２４３のそれぞれに一時的に貯留されることになる。
【００３５】
逆止弁２３２ａ〜２３２ｃは、蓄圧器２４１〜２４３に貯留された水素ガスが圧縮機２２へと逆流することを阻止する弁である。逆止弁２３２ａ〜２３２ｃは、個別路２３１ｂ〜２３１ｄのそれぞれに取り付けられている。
【００３６】
流出側開閉弁２３３ａ〜２３３ｃは、圧縮機２２から吐出される水素ガスを蓄圧器２４１〜２４３のうちいずれの蓄圧器に供給するかを切り替えるための弁である。流出側開閉弁２３３ａ〜２３３ｃは、個別路２３１ｂ〜２３１ｄのそれぞれに取り付けられており、逆止弁２３２ａ〜２３２ｃよりも蓄圧器２４１〜２４３側に位置している。流出側開閉弁２３３ａ〜２３３ｃは、個別路２３１ｂ〜２３１ｄを開閉可能である。
【００３７】
蓄圧器２４１〜２４３は、水素ガスを内部に貯留可能な容器である。蓄圧器２４１〜２４３は、それぞれ同じ設計圧力（例えば８２ＭＰａ）に設計されている。なお、本実施形態では、ガス供給装置２は蓄圧器２４１〜２４３の３つの蓄圧器を有しているが、これに限らず、蓄圧器の数は任意である。
【００３８】
スピルバック流路２５１は、圧縮機２２の吸込側における流入側流路２１１と圧縮機２２の吐出側における流出側流路２３１との圧力差を調整するための流路である。スピルバック流路２５１は、圧縮機２２を迂回するように第２流路２１１ｂと共通路２３１ａとを繋いでいる。
【００３９】
なお、スピルバック流路２５１は、流入側開閉弁２１２と逆止弁２３２ａ〜２３２ｃとの間において圧縮機２２を迂回するように流入側流路２１１および流出側流路２３１に繋がっていればよい。このため、スピルバック流路２５１は、圧縮機２２の吸込側において、バッファタンク２１１ｃに繋がっていてもよいし、第１流路２１１ａのうち流入側開閉弁２１２とバッファタンク２１１ｃとの間の部位に繋がっていてもよい。また、スピルバック流路２５１は、圧縮機２２の吐出側において、個別路２３１ｂ〜２３１ｄのうち逆止弁２３２ａ〜２３２ｃよりも圧縮機２２側の部位に繋がっていてもよい。
【００４０】
スピルバック開閉弁２５２は、スピルバック流路２５１の開度を調整する弁であって、当該スピルバック流路２５１に取り付けられている。具体的に、スピルバック開閉弁２５２は、スピルバック流路２５１を全開と全閉との間で開度調整可能な開度調整弁である。
【００４１】
供給路２６１は、第１〜第４蓄圧器２４１〜２４３に貯留された水素ガスをディスペンサ１１へ送る流路である。供給路２６１は、個別路２３１ｂ〜２３１ｄのうち逆止弁２３２ａ〜２３２ｃよりも蓄圧器２４１〜２４３側の部位にそれぞれ繋がる複数の個別路と、
当該各個別路が繋がるとともにディスペンサ１１へ延びる共通路と、を含む。
【００４２】
開閉弁２６２ａ〜２６２ｃは、蓄圧器２４１〜２４３のうちいずれの蓄圧器からディスペンサ１１へ水素ガスを供給するかを決定するための弁である。開閉弁２６２ａ〜２６２ｃは、供給路２６１の各個別路に取り付けられており、当該各個別路を開閉可能である。
【００４３】
逆止弁２６３ａ〜２６３ｃは、ディスペンサ１１に供給された水素ガスが蓄圧器２４１〜２４３へと逆流することを阻止する弁である。逆止弁２６３ａ〜２６３ｃは、供給路２６１の各個別路２３１ｂ〜２３１ｄのうち開閉弁２６２ａ〜２６２ｃよりもディスペンサ１１側の部位に取り付けられている。
【００４４】
クーラーユニット２７は、ディスペンサ１１に供給された水素ガスを冷却する。クーラーユニット２７は、冷凍機２７１と、ブライン流路２７２と、熱交換器２７３と、を有する。なお、図１では、冷凍機２７１内の図示は省略し、矩形にて示す。本実施形態では、図１に示すように、熱交換器２７３がディスペンサ１１に内蔵されており、ブライン流路２７２が冷凍機２７１と熱交換器２７３とを通過するように構成されている。供給路２６１を通じてディスペンサ１１へと供給された水素ガスは、熱交換器２７３においてブライン流路２７２を流れる冷媒によって冷却される。そして、水素ガスとの熱交換によって昇温した冷媒は、冷凍機において冷却されることになる。
【００４５】
制御部２８は、例えば図略のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ 等からなるＭＰＵ等を備えており、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、以下の各種制御を行う。なお、図１では、説明の便宜上、制御部２８を１つの矩形にて示すが、制御部２８の機能を実現する手段は任意であって、１つの構成要素によって制御部２８の全ての機能が実現されるものではない。
【００４６】
制御部２８は、流入側開閉弁２１２の開閉制御、圧縮機２２の起動制御、流出側開閉弁２３３ａ〜２３３ｃの開閉制御、開度調整弁２５２の開閉制御、および開閉弁２６２ａ〜２６２ｃの開閉制御を行う。
【００４７】
ここで、図１に加えて、図２を参照しながら、ガス供給装置２の運転停止手順について説明する。
【００４８】
本実施形態では、図２に示す開始時点において、圧縮機２２が駆動中であり、蓄圧器２４１〜２４３のうち蓄圧器２４１に圧縮された水素ガスが供給されているものとする。このため、図２に示す開始時点において、流入側開閉弁２１２および流出側開閉弁２３３ａが開いているとともに、流出側開閉弁２３３ｂ，２３３ｃが閉じている。なお、図２に示す開始時点では、蓄圧器２４２，２４３には十分に水素ガスが貯留されている。
【００４９】
圧縮機２２の駆動に応じて蓄圧器２４１に圧縮された水素ガスが供給され、当該蓄圧器２４１に十分な量の水素ガスが貯留されることにより、蓄圧器２４１〜２４３の全てに十分な量の水素ガスが貯留されることになる。この状態を図略の圧力検出器が検出すると、制御部２８は、当該圧力検出器から圧縮機２２を停止するための停止信号を受信する。
【００５０】
前記停止信号を受けた制御部２８は、流入側開閉弁２１２を閉じる閉制御を行う（ステップＳＴ１）。これにより、流入側開閉弁２１２が閉じられ、ガス製造装置１２から圧縮機２２への水素ガスの供給が遮断される。
【００５１】
ステップＳＴ１にて流入側開閉弁２１２の閉制御を行った制御部２８は、当該閉制御から所定時間ｔ１経過するまで他の制御を行わず（ステップＳＴ２にてＮｏ）、所定時間ｔ１が経過した後に（ステップＳＴ２にてＹｅｓ）、圧縮機２２の停止制御を開始する（ステップＳＴ３）。停止制御を受けた圧縮機２２は、モータの回転を徐々に弱めながら駆動を続け、停止制御を開始してから時間ｔ２が経過した時点で完全に停止することになる。
【００５２】
ステップＳＴ３にて圧縮機２２の停止制御を開始した制御部２８は、流出側開閉弁２３３ａを閉じる閉制御を行う（ステップＳＴ４）。これにより、流出側開閉弁２３３ａが閉じられ、蓄圧器２４１から圧縮機２２への水素ガスの逆流が完全に遮断される。
【００５３】
ステップＳＴ４にて流出側開閉弁２３３ａを閉じる閉制御を行った制御部２８は、スピルバック開閉弁２５２を全開とする開度調整制御を行う（ステップＳＴ５）。これにより、スピルバック流路２５１が完全に開放され、当該スピルバック流路２５１を通じて圧縮機２２の吐出側から吸込側へと水素ガスが流入することによって当該吐出側と吸込側とが均圧化し、ガス供給装置２の運転停止が完了する。
【００５４】
なお、本実施形態では、圧縮機２２と蓄圧器２４１とを繋ぐ流路に逆止弁２３２ａが設けられているため、流出側開閉弁２３３ａを開いた状態でスピルバック開閉弁２５２を開いても蓄圧器２４１から圧縮機２２へと水素ガスが逆流することはない。このため、ステップＳＴ４は、ステップＳＴ５と同時またはステップＳＴ５の後に行ってもよいし、省略されてもよい。
【００５５】
ここで、図３に、流入側開閉弁２１２を閉じてから経過した時間と圧縮機２２の吸込側の圧力との関係を示す。流入側開閉弁２１２が閉じられる前の圧縮機２２の吸込側の圧力は圧力Ｐ０である。そして、流入側開閉弁２１２が閉じられた直後は、圧縮機２２への水素ガスの供給が遮断される一方で、圧縮機２２が当該圧縮機２２、第２流路２１１ｂ、およびバッファタンク２１１ｃに残留した水素ガスの一部を吐出側へと吐出する。これにより、圧縮機２２の吸込側の圧力が徐々に低下していくことになる。
【００５６】
その後、所定時間ｔ１が経過した時点で圧縮機２２の停止制御が開始されるが、圧縮機２２のモータの回転が完全に停止するまでには時間ｔ２を要するため、流入側開閉弁２１２を閉じてから時間ｔ１＋ｔ２が経過するまでは圧縮機２２の吸込側の圧力が低下し続ける。
【００５７】
そして、時間ｔ１＋ｔ２が経過し、圧縮機２２が完全に停止するとともに、スピルバック開閉弁２５２が全開となると、当該スピルバック開閉弁２５２を通じて圧縮機２２の吐出側から吸込側へ水素ガスが流入することにより、吸込側の圧力が徐々に上昇していく。そして、圧縮機２２の吸込側と吐出側とが均圧化された時点において、吸込側の圧力が安定する。バッファタンク２１１ｃの容積は、前記安定した時点における圧縮機２２の吸込側の圧力が所定の圧力Ｐ２よりも低くなるように設定されることになる。
【００５８】
以上のように、本実施形態に係るガス供給装置２では、制御部２８が圧縮機２２の停止信号を受けて流入側開閉弁２１２を閉じる制御を行う。ここで、圧縮機２２は、停止制御を受けてから完全に停止するまでに所定時間ｔ２を要するため、流入側開閉弁２１２は圧縮機２２が完全に停止する前に閉じられることになる。すなわち、ガス供給装置２では、流入側開閉弁２１２が閉じられることによって流入側流路２１１への水素ガスの供給が停止された状態で、しばらくの間は圧縮機２２が駆動し続けることになり、当該圧縮機２２内に残留した水素ガスの少なくとも一部が流出側流路２１１側へ吐出される。このため、圧縮機２２が完全に停止した後に、流入側開閉弁２１２の下流側に設けられたバッファタンク２１１ｃに対して圧縮機２２から流れ込む水素ガスの流量を低減することができる。そのため、極端に大きな容積を有するバッファタンク２１１ｃを用いなくとも、圧縮機２２の吸込側の圧力を所定の圧力Ｐ０以下に維持しつつ残留した水素ガスを当該バッファタンク２１１ｃに貯留することができ、ガス供給装置２の小型化を実現することができる。
【００５９】
さらに、ガス供給装置２では、制御部２８が流入側開閉弁２１２を閉じた後所定時間ｔ１が経過した後に圧縮機２２の停止制御を開始するため、流入側開閉弁２１２が閉じられてから圧縮機２２が完全に停止するまでにｔ１＋ｔ２の時間を要する。このため、流入側開閉弁２１２が閉じられた後に、圧縮機２２、第２流路２１１ｂ、およびバッファタンク２１１ｃに残留した水素ガスの一部をより確実に吐出側の供給路２６１に吐出することができる。
【００６０】
さらに、ガス供給装置２では、制御部２８が流入側開閉弁２１２を閉じた後にスピルバック開閉弁２５２を開く制御を行うことによって、圧縮機２２の吸込側と吐出側とを均圧化し、これにより圧縮機２２が完全に停止した後すぐに当該圧縮機２２の吸込側の圧力が一定の圧力値に保たれることになる。このため、圧縮機２２が完全に停止した後に当該圧縮機２２の吸込側の圧力がゆっくりと上昇しつつ長時間経過後に一定の圧力値に保たれることを抑止できる。これにより、圧縮機２２の吸込側の圧力が所定の圧力を超えているか否かの判断を圧縮機２２の停止後すぐに行うことができる。
【００６１】
さらに、ガス供給装置２では、制御部２８がスピルバック開閉弁２５２を開く前に流出側開閉弁を閉じる制御を行う。このため、スピルバック開閉弁２５２を開いたときに蓄圧器２４１に貯留された水素ガスが逆流することを確実に防止することができる。
【００６２】
なお、本実施形態では、制御部２８が圧縮機２２の停止信号を受けて各弁の開閉制御および圧縮機２２の停止制御を行うが、これに限らず、制御部２８がなすこれらの制御工程が作業者の手によってなされてもよい。この場合、ガス供給装置２は、圧縮機２２の停止制御を開始するための運転停止スイッチを備え、作業者は、図２のフローにしたがって手動で各弁の開閉制御および運転スイッチの入力による圧縮機の停止制御を行うことになる。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るガス供給装置２について図４を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明を行い、第１実施形態と同じ構造、作用及び効果の説明は省略する。
【００６３】
第２の実施形態に係るガス供給装置２は、第１の実施形態に係るガス供給装置２と同じ構成を有しているが、運転停止方法が異なっている。
【００６４】
第２の実施形態では、図４に示すように、圧縮機２２の停止信号を受けた制御部２８は、流入側開閉弁２１２を閉じる閉制御を行うと同時に（ステップＳＴ１１）、圧縮機２２の停止制御を開始する（ステップＳＴ１２）。その後、流出側開閉弁２３３ａを閉じる閉制御を行うとともに（ステップＳＴ１３）、制御部２８がスピルバック開閉弁２５２を全開とする開度調整制御を行うことにより（ステップＳＴ１４）、ガス供給装置２の運転停止が完了する。
【００６５】
第２の実施形態では、流入側開閉弁２１２を閉じると同時に圧縮機２２の停止制御が行われるが、停止制御を受けた圧縮機２２は、モータの回転を徐々に弱めながら完全停止するため、流入側開閉弁２１２が閉じられてから時間ｔ２が経過するまでは圧縮機２２が駆動された状態にある。このため、流入側開閉弁２１２が閉じられてから圧縮機２２が完全に停止するまでの間に、圧縮機２２、第２流路２１１ｂ、およびバッファタンク２１１ｃに残留した水素ガスを吐出側の供給路２６１へ吐出することができる。そのため、比較的小さいバッファタンク２１１ｃを用いることができ、ガス供給装置２の小型化を実現することができる。
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係るガス供給装置２について図５を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明を行い、第１実施形態と同じ構造、作用及び効果の説明は省略する。
【００６６】
第３の実施形態に係るガス供給装置２は、第１の実施形態に係るガス供給装置２とは異なりスピルバック流路２５１およびスピルバック開閉弁２５２を有していない。このため、第２の実施形態に係るガス供給装置２において、図２に示すフローにて運転停止する場合にはステップＳＴ５が不要となり、図４に示すフローにて運転停止する場合にはステップＳＴ１４が不要となる。
【００６７】
第３の実施形態に係るガス供給装置２においても、圧縮機２２の停止時には、例えば圧縮機２２のシールの隙間から第２流路２１１ｂへと水素ガスが漏れ出ることにより、当該水素ガスがバッファタンク２１１ｃへと徐々に流入することになる。これにより、時間をかけて圧縮機２２の吸込側の圧力が上昇することになる。そのため、第１の実施形態および第２の実施形態と同じく、流入側開閉弁２１２を閉じた後または閉じると同時に圧縮機２２の停止制御を開始し、圧縮機２２が完全に停止した後にバッファタンク２１１ｃへ流入する水素ガスの流量を減らすことにより、圧縮機２２の吸込側の圧力を所定の圧力以下に保ちつつバッファタンク２１１ｃの小型化を実現することが可能である。
【００６８】
以上説明した各実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記の各実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００６９】
例えば、上記の第１〜第３の実施形態では、ガス供給装置２が３つの蓄圧器２４１〜２４３を備えているが、蓄圧器の数はこれに限らず、１つでもよいし４つ以上であってもよい。すなわち、蓄圧器の数は任意であって、ガス供給装置２の使用態様に応じて適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００７０】
２                  ガス供給装置
２２                圧縮機
２８                制御部
２１１              流入側流路
２１１ｃ            バッファタンク
２１２              流入側開閉弁
２３１              流出側流路
２３３ａ〜２３３ｃ  流出側開閉弁
２４１〜２４３      蓄圧器
２５１              スピルバック流路
２５２              スピルバック開閉弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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