DE19653731C2

DE19653731C2 - Dispensing system for filling a mobile gas tank

Info

Publication number: DE19653731C2
Application number: DE1996153731
Authority: DE
Inventors: Franz Braun; Dieter Niemeier
Original assignee: M TEC GASTECHNOLOGIE GmbH
Current assignee: GREENFIELD DEUTSCHLAND GMBH, 82299 TÜRKENFELD, DE
Priority date: 1996-11-26
Filing date: 1996-12-11
Publication date: 2003-04-30
Anticipated expiration: 2016-12-12
Also published as: DE19653731A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zapfanlage zur Befüllung eines mobilen Gastanks, wobei die Zapfanlage mit einer Gaszuleitung, die zu einer ersten Verdichteranlage führt, ferner mit einem ersten Gasspeicher, der an die erste Verdichteranlage angeschlossen ist, und mit einer Zapfsäule, die an den mobilen Gastank anschließbar ist, sowie mit einer zweiten Verdichteranlage ausgestattet ist, die zwischen dem ersten Gasspeicher und der Zapfsäule eingeschaltet ist.The invention relates to a dispensing system for filling a mobile gas tank, the Dispensing system with a gas supply line, which leads to a first compressor system, furthermore with a first gas accumulator connected to the first compressor system, and with a petrol pump that can be connected to the mobile gas tank, as well as with a second compressor system is equipped between the first gas storage and the petrol pump is switched on.

Eine derartige Zapfanlage dient insbesondere zur Auffüllung von Gastanks bei erdgasbetriebenen Kraftfahrzeugen. Ein Anwendungsbereich ist bei Fahrzeugen gegeben, die auf Flughäfen zur Ver- und Entsorgung von Flugzeugen eingesetzt werden. Auf Flughäfen gibt es besondere Sicherheitszonen, in denen stationäre Tankstellen, Stromanschlüsse und stationäre Antriebsmotoren generell verboten sind. Insofern ist die Betankung von gasbetriebenen Kraftfahrzeugen dort u. U. stärkeren Restriktionen unterworfen. Darüber hinaus kann es bei Erdgastankstellen zu Versorgungsproblemen kommen, wenn die Zapfanlage beispielsweise zur Reparatur des für die Gasverdichtung eingesetzten Kompressors außer Betrieb genommen werden muß. Wegen der relativ hohen Kosten für die einzelnen Komponenten einer solchen Gesamtanlage ist die redundate Anordnung von Einzelaggregaten aus wirtschaftlichen Gründen vielfach nicht möglich.Such a dispensing system is used in particular for filling gas tanks natural gas powered motor vehicles. One area of application is in vehicles given that used at airports for the supply and disposal of aircraft become. There are special security zones at airports in which stationary Petrol stations, power connections and stationary drive motors are generally prohibited. In this respect, the refueling of gas-powered motor vehicles is there u. U. stronger Subject to restrictions. In addition, it can be at natural gas filling stations Supply problems come when the dispenser, for example, for repair of the compressor used for gas compression is taken out of operation must become. Because of the relatively high cost of each component Such an overall system is characterized by the redundant arrangement of individual units often not possible for economic reasons.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung für eine gattungsgemäße Zapfanlage vorzuschlagen, die eine flexible Betankung von Fahrzeugen ermöglicht, die mit komprimiertem Gas als Treibstoff betrieben werden, und die einen kostengünstigen Notbetrieb bei einer Außerbetriebnahme einer fest installierten Zapfanlage ermöglicht. The object of the invention is to provide a solution for a generic dispensing system to propose that allows flexible refueling of vehicles with compressed gas can be operated as fuel, and the one inexpensive Emergency operation when decommissioning a fixed dispensing system enables.

Gelöst wird diese Aufgabe in einer ersten Variante der Erfindung dadurch, daß bei einer gattungsgemäßen Zapfanlage der Anschluß des ersten Gasspeichers an die erste Verdichteranlage als leicht lösbarer Schnellanschluß ausgeführt ist und daß darüber hinaus der erste Gasspeicher, die zweite Verdichteranlage und die Zapfsäule auf einem transportablen Gestell angeordnet sind.This object is achieved in a first variant of the invention in that a generic tap system the connection of the first gas storage to the first compressor system is designed as an easily detachable quick connector and that in addition the first gas storage, the second compressor system and the gas pump are arranged on a portable frame.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird also ein Teil der Aggregate zu einer insgesamt transportablen Einheit zusammengefaßt, während der übrige Teil der Zapfanlage, nämlich die erste Vedichteranlage, ortsfest installiert bleibt. Selbstverständlich liegt es im Rahmen der Erfindung, zusätzlich zu einer komplett ortsfest installierten Zapfanlage mit erster und zweiter Verdichteranlage sowie mit erstem Gasspeicher und Zapfsäule eine mobile Einheit der beschriebenen Art vorzusehen. Diese mobile Einheit kann sich über die erste Kompressoranlage einen Vorrat an komprimiertem Gas in den ersten Gasspeicher einfüllen lassen und kann dann beispielsweise nach einem Ortswechsel an jeder beliebigen Stelle die Betankung über die mitgeführte zweite Verdichteranlage und die Zapfsäule aus dem ersten Gasspeicher heraus vornehmen. Im Falle eines Schadens etwa an der Zapfsäule oder der zweiten Kompressoranlage oder des ersten Gasspeichers einer ortsfest installierten Zapfanlage kann eine solche mobile Einheit auch dazu benutzt werden, vorübergehend den Dienst der ausgefallen Aggregate zu übernehmen. In diesem Fall bietet es sich an, das transportable Traggestell in Form eines Containers auszubilden. Für den mobilen Einsatzfall wird das Traggestell bzw. der Container zweckmäßigerweise auf einem Kraftfahrzeug installiert. In diesem Fall kann der Antrieb der zweiten Kompressoranlage direkt oder auch indirekt mit dem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs gekoppelt sein. Im Falle des vorübergehend stationären Betriebs der transportablen Einheit empfiehlt es sich allerdings, den Antrieb mittels Elektromotor vorzusehen, der über einen entsprechenden elektrischen Anschluß gespeist wird.In this embodiment of the invention, part of the aggregates thus becomes one total portable unit summarized, while the rest of the Dispensing system, namely the first compressor system, remains installed in a fixed position. Of course, it is within the scope of the invention, in addition to a complete fixed dispensing system with first and second compressor system and with first gas storage and petrol pump a mobile unit of the type described provided. This mobile unit can connect via the first compressor system Have the supply of compressed gas filled in the first gas storage tank and can then, for example, refueling at any point after a change of location via the carried second compressor system and the petrol pump from the first Carry out gas storage. In the event of damage to the petrol pump or the second compressor system or the first gas storage one is stationary installed dispensing system, such a mobile unit can also be used to to temporarily take over the service of the failed aggregates. In this case it makes sense to design the transportable support frame in the form of a container. The support frame or container is used for mobile applications expediently installed on a motor vehicle. In this case, the Drive the second compressor system directly or indirectly with the Drive motor of the motor vehicle can be coupled. In the case of temporary stationary operation of the portable unit, however, it is recommended that Provide drive by means of an electric motor, which has a corresponding electric Connection is fed.

In einer zweiten Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß wiederum der erste Gasspeicher, die zweite Verdichteranlage und die Zapfsäule auf einem transportablen Traggestell angeordnet sind, das aber die zweite Verdichteranlage auch die Funktion der ersten Verdichteranlage übernimmt, beide Verdichteranlagen also körperlich identisch sind. Diese Verdichteranlage führt die Funktion der ersten und der zweiten Verdichteranlage allerdings zeitlich nacheinander aus. Dazu ist vorgesehen, daß die Verdichteranlage durch ventilgesteuerte Verbindungsleitungen bedarfsweise so schaltbar ist, daß während einer Speicherphase die Saugseite der Verdichteranlage mit der Gaszuleitung und die Druckseite der Verdichteranlage mit dem ersten Gasspeicher verbunden ist, während die Verbindung zur Zapfsäule geschlossen ist. Demgegenüber ist während einer Betankungsphase die Saugseite der Verdichteranlage mit dem ersten Gasspeicher und die Druckseite der Verdichteranlage mit der Zapfsäule verbunden, während dann die Verbindung zur Gasleitung geschlossen ist. Während der Auffüllung der mobilen Einheit wirkt die Verdichteranlage also im Sinne der ersten Verdichteranlage und während der erst später möglichen Abgabe von komprimiertem Gas an einen mobilen Gastank als zweite Verdichteranlage. Das bedeutet also, daß die Verdichteranlage immer nur in dem einen oder anderen Modus arbeiten kann, während nach der ersten Variante der Erfindung die erste und die zweite Verdichteranlage gleichzeitig arbeiten können. Aus Gründen der Mobilität der transportablen Einheit ist der Leitungsanschluß der Verdichteranlage an die Gasleitung als leicht lösbarer Schnellanschluß ausgebildet: Für die zweite Variante der Erfindung gelten im übrigen die vorstehend für die erste Variante bereits beschriebenen vorteilhaften Weiterbildungen. Für beide Varianten ist es gleichermaßen vorteilhaft, zwischen der Verdichteranlage und der daran angeschlossenen Zapfsäule einen zweiten Gasspeicher zur Pufferung vorzunehmen, um Druckstöße aus der Verdichteranlage abzumildern.In a second variant of the invention it is provided that the first Gas storage, the second compressor system and the gas pump on a portable Support frame are arranged, but the second compressor system also the function of the first compressor system, both physical systems are identical. This compressor system performs the functions of the first and the second Compressor system, however, one after the other. It is intended that the Compressor system through valve-controlled connecting lines if necessary is switchable that the suction side of the compressor system during a storage phase with the gas supply line and the pressure side of the compressor system with the first Gas storage is connected while the connection to the gas pump is closed. In contrast, the suction side is the during a refueling phase Compressor system with the first gas storage and the pressure side of the compressor system connected to the gas pump while then connecting to the gas line closed is. During the refilling of the mobile unit, the Compressor system in the sense of the first compressor system and during the first possible delivery of compressed gas to a mobile gas tank later than second compressor system. So that means that the compressor system is always in one or the other mode can work, while according to the first variant of the Invention the first and the second compressor system can work simultaneously. Out For reasons of mobility of the portable unit, the line connection is the Compressor system to the gas line designed as an easily detachable quick connector: For the second variant of the invention, the above applies to the first Variant of advantageous developments already described. For both variants it is equally advantageous between the compressor system and the one on it connected gas pump to make a second gas storage for buffering, to mitigate pressure surges from the compressor system.

In der einzigen Figur ist ein schematisches Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das nachfolgend näher erläutert wird.In the single figure is a schematic embodiment of the invention shown, which is explained in more detail below.

Dieses Beispiel zeigt den mobilen Teil einer erfindungsgemäßen Zapfanlage, bei der das Traggestell, auf dem der erste Gasspeicher 3, die Verdichteranlage 6 und die Zapfsäule 4 angeordnet sind, in Form eines Containers 8 ausgebildet ist. Dieser Container 8 ist auf einem Lastkraftwagen 9 angeordnet und kann bei Bedarf an beliebigen Stellen von dem Lastkraftwagen 9 abgeladen werden. Auf diese Weise ist etwa ein vorübergehender stationärer Betrieb an einer stationären Zapfanlage möglich, die wegen Reparatur oder umfangreicherer Wartungsvorgänge zeitweilig außer Betrieb ist. Das Fahrzeug kann aber auch im Sinne eines Tankwagens zum Auftanken von erdgasbetriebenen Fahrzeugen an beliebigen Stellen eingesetzt werden. Hierzu ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Antrieb der Verdichteranlage 6 z. B. über ein mit dem Antriebsmotor 10 des Lastkraftwagens 9 gekoppeltes Hydraulikaggregat erfolgt. Selbstverständlich könnte beispielsweise auch eine elektrische Kopplung vorgesehen sein, wenn die Verdichteranlage 6 mit einem Elektromotor und der Antriebsmotor 10 mit einem elektrischen Generator verbunden ist. Auch eine rein mechanische Antriebskopplung auf direktem Wege über ein Zwischengetriebe ist möglich. Im dargestellten Beispiel ist der erste Gasspeicher 3 in Form von vier Batterien zu jeweils zwölf Druckgasflaschen ausgebildet. Diese Druckgasflaschen können gemäß der ersten Variante der Erfindung durch eine erste Verdichteranlage, die stationär angeordnet ist, zur Bevorratung aufgefüllt werden. Die Betankung eines mobilen Gastanks erfolgt dann später in der in der DE 196 50 999 C1 beschriebenen Weise, indem Druckgas aus dem ersten Gasspeicher 3 über die Verdichteranlage 6 und anschließend die Zapfsäule 4 in den mobilen Gastank eingefüllt wird. Sofern die in der Figur nicht dargestellten ventilgesteuerten Verbindungsleitungen der einzelnen Aggregate in einer der zweiten Variante der Erfindung entsprechenden Weise ausgeführt sind, kann die Verdichteranlage 6 nicht nur in der soeben beschriebenen Weise zur Betankung des mobilen Gastanks eingesetzt werden, sondern kann über einen ebenfalls nicht näher dargestellten leicht lösbaren Schnellanschluß an die ebenfalls nicht dargestellte Gasleitung angeschlossen werden, aus der der Gasvorrat der mobilen Einheit entnommen wird. Auf diese Weise kann mit der an Bord des Lastkraftwagens 9 befindlichen Verdichteranlage 6 im Sinne der ersten Verdichteranlage zeitversetzt zur Betankungsphase auch die Druckgaseinspeicherung in den ersten Gasspeicher 3 erfolgen. Mit dem Bezugszeichen 11 sind in der Figur in schematischer Weise Nebenaggregate bezeichnet, die zum Betrieb der erfindungsgemäßen Zapfanlage benötigt werden. Diese Nebenaggregate 11 sind etwa zu sehen in einem Schaltschrank für die Steuerung von Ventilen und der Verdichteranlage 6, in einem Hydraulikaggregat sowie in einer Kühleinrichtung zur Kühlung von komprimiertem Gas.This example shows the mobile part of a dispensing system according to the invention, in which the support frame on which the first gas storage device 3 , the compression system 6 and the dispensing pump 4 are arranged is in the form of a container 8 . This container 8 is arranged on a truck 9 and can be unloaded from the truck 9 at any desired location. In this way, for example, a temporary stationary operation on a stationary dispensing system is possible, which is temporarily out of service due to repairs or extensive maintenance processes. However, the vehicle can also be used at any point in the sense of a tank truck for refueling natural gas-powered vehicles. For this purpose, it is provided in an advantageous development of the invention that the drive of the compressor system 6 z. B. via a coupled to the drive motor 10 of the truck 9 hydraulic unit. Of course, for example, an electrical coupling could also be provided if the compressor system 6 is connected to an electric motor and the drive motor 10 to an electric generator. A purely mechanical drive coupling directly via an intermediate gear is also possible. In the example shown, the first gas accumulator 3 is in the form of four batteries, each with twelve compressed gas cylinders. According to the first variant of the invention, these compressed gas cylinders can be filled up for storage by a first compressor system, which is arranged in a stationary manner. The refueling of a mobile gas tank is then carried out later in the manner described in DE 196 50 999 C1, in that pressurized gas from the first gas reservoir 3 is filled into the mobile gas tank via the compressor system 6 and then the dispenser 4 . If the valve-controlled connecting lines of the individual units, which are not shown in the figure, are designed in a manner corresponding to the second variant of the invention, the compressor system 6 can not only be used in the manner just described for refueling the mobile gas tank, but also cannot be used in more detail shown easily detachable quick connector can be connected to the gas line, also not shown, from which the gas supply of the mobile unit is removed. In this way, with the compressor system 6 located on board the truck 9, in the sense of the first compressor system, the compressed gas can also be stored in the first gas accumulator 3 at a later time than the refueling phase. The reference numeral 11 in the figure schematically denotes auxiliary units that are required to operate the tap system according to the invention. These auxiliary units 11 can be seen, for example, in a control cabinet for the control of valves and the compressor system 6 , in a hydraulic unit and in a cooling device for cooling compressed gas.

Claims

1. dispensing system for filling a mobile gas tank, with a gas supply line that leads to a first compressor system, further with a first gas reservoir ( 3 ), which is connected to the first compressor system, and with a fuel dispenser ( 4 ), which is connected to the mobile gas tank can be connected, whereby in between the first gas storage (3) and the pump is switched on (4) a second compressor unit (6) according to Patent application 196 50 999.8 in
that the connection of the first gas reservoir ( 3 ) to the first compressor system is designed as an easily detachable quick connection and
that the first gas accumulator ( 3 ), the second compressor system ( 6 ) and the gas pump ( 4 ) are arranged on a portable support frame.

2. Dispensing system for filling a mobile gas tank, with a gas supply line that leads to a first compressor system, further with a first gas reservoir ( 3 ), which is connected to the first compressor system, and with a fuel pump ( 4 ), which is connected to the mobile gas tank can be connected, a second compressor system ( 6 ) being switched on between the first gas reservoir ( 3 ) and the fuel dispenser ( 4 ), characterized in accordance with patent application 196 50 999.8,
that the first compressor system is physically identical to the second compressor system ( 6 ), the compressor system ( 6 ) being switchable as required by valve-controlled connecting lines,
that during a storage phase the suction side of the compressor system ( 6 ) is connected to the gas supply line and the pressure side of the compressor system ( 6 ) is connected to the first gas accumulator ( 3 ) while the connection to the gas pump ( 4 ) is closed, and
that during a refueling phase, the suction side of the compressor system ( 6 ) is connected to the first gas accumulator ( 3 ) and the pressure side of the compressor system ( 6 ) is connected to the gas pump ( 4 ) while the connection to the gas supply line is closed,
that further the first gas accumulator ( 3 ), the compressor system ( 6 ) and the gas pump ( 4 ) are arranged on a transportable support frame and
that the connection of the gas line to the compressor system ( 6 ) is designed as an easily detachable quick connector.

3. Dispensing system according to claim 1 or 2, characterized in that the support frame is designed in the form of a container ( 8 ).

4. Dispenser according to one of claims 1 to 3, characterized in that the support frame is arranged on a motor vehicle ( 9 ).

5. Dispenser according to claim 4, characterized in that the compressor system ( 6 ) is directly or indirectly coupled to the drive motor ( 10 ) of the motor vehicle ( 9 ).

6. Dispensing system according to one of claims 1 to 5, characterized in that a second gas reservoir is interposed between the compressor system ( 6 ) and the dispenser ( 4 ).