JP2016515185A - 圧力がかかっている気体状の媒体、殊に水素を格納容器に充填する方法 - Google Patents

圧力がかかっている気体状の媒体、殊に水素を格納容器に充填する方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2016515185A
JP2016515185A JP2015560576A JP2015560576A JP2016515185A JP 2016515185 A JP2016515185 A JP 2016515185A JP 2015560576 A JP2015560576 A JP 2015560576A JP 2015560576 A JP2015560576 A JP 2015560576A JP 2016515185 A JP2016515185 A JP 2016515185A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filling
line
valve
medium
containment vessel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015560576A
Other languages
English (en)
Inventor
アードラー ローベアト
アードラー ローベアト
ズィーベアト ゲオアク
ズィーベアト ゲオアク
プファンドル マーティン
プファンドル マーティン
シュテファン ミヒャエル
シュテファン ミヒャエル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Publication of JP2016515185A publication Critical patent/JP2016515185A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/02—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with liquefied gases
    • F17C5/04—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with liquefied gases requiring the use of refrigeration, e.g. filling with helium or hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/06—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with compressed gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/054—Size medium (>1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/056—Small (<1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/058—Size portable (<30 l)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0362—Thermal insulations by liquid means
    • F17C2203/0366—Cryogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0352—Pipes
    • F17C2205/0364—Pipes flexible or articulated, e.g. a hose
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/012—Hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0107—Single phase
    • F17C2223/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/036—Very high pressure (>80 bar)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/01—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2225/0107—Single phase
    • F17C2225/0123—Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/01—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2225/0146—Two-phase
    • F17C2225/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2225/00—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/03—Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2225/036—Very high pressure, i.e. above 80 bars
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0337—Heat exchange with the fluid by cooling
    • F17C2227/0341—Heat exchange with the fluid by cooling using another fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03—Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0367—Localisation of heat exchange
    • F17C2227/0388—Localisation of heat exchange separate
    • F17C2227/039—Localisation of heat exchange separate on the pipes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/02—Improving properties related to fluid or fluid transfer
    • F17C2260/023—Avoiding overheating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/02—Improving properties related to fluid or fluid transfer
    • F17C2260/025—Reducing transfer time
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F17C2265/065—Fluid distribution for refuelling vehicle fuel tanks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0168—Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0184—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

本発明は、格納容器（例えば車両タンク）（２０）に、殊に水素の形態である、圧力がかけられている気体の媒体を充填する方法に関する。ここでは、水素を格納している供給タンクシステム（２）が、充填管路（３）と充填弁（４）とを介して、充填されるべき格納容器（２０）と接続されている。前記格納容器（２０）に前記媒体を充填する前に、閉鎖されている充填弁（４）のもとで、事前に設定可能な目標温度まで前記充填管路（３）を冷却するために、当該充填管路（３）を通して前記媒体を流し、前記充填弁（４）の上流で分岐している管路（５）を介して前記充填管路（３）から排出させる。さらに、本発明は、格納容器（２０）を充填する充填設備（１）に関する。

Description

本発明は、圧力がかかっている気体状の媒体、殊に水素を格納容器に充填する方法、並びに、格納容器にこのような媒体を充填するための充填設備に関する。
燃料として気体水素が補給される車両は、特別な構造の充填設備を必要とする。この充填設備は、水素を、車両の格納容器（この場合には、車両タンクとも称される）へと導く。このような充填設備ないしは充填箇所は通常、流体の酸素が充填された格納部を有している、または、直接的に、水素パイプライン、または、水素を供給することができる他の設備に接続されている。水素は、充填のために、気相で存在するべきなので、このような充填設備は、通常、ガス一時保管格納部を有している。このガス一時保管格納部には、上述の（流体水素用）格納部から水素が供給され、気体の水素を蓄える。
水素タンク（例えば車両タンク）への水素充填時に、周囲に対する安全性（爆発の危険）を保証するために、および、充填プロセスに対する規格を設けるために、規格ＳＡＥＪ２６０１が作成されている。この規格は、殊に、安全上の境界と充填過程に対する性能要求とを設定している。ＳＡＥＪ２０６１は、水素駆動車両が３分以内に水素充填されるべきであると定めている。この際に、水素は、８５℃を超える温度に上昇してはならない。同時に、充填中の水素の温度が、格納容器内に入る際に、−４０℃を下回らないことが要求される。許容される、充填中の温度変動に対する規制も存在する。
充填中に８５℃の最高許容温度を上回らず、かつ、−４０℃の水素の限界予冷を下回らないために、格納容器に充填される水素は、殊に、有利には２５秒以内で、−３３℃から−４０℃の比較的狭い温度領域に温度調整されなくてはならない。
パイプ管内の温度状態は変化するので、水素ディスペンサーで水素を（例えば−４０℃の）一定の温度に保つには、手間およびコストがかかる。なぜなら、殊に、充填過程の終了後、周辺温度へ充填管路温度を調整するからである。すなわち、充填管路が過度に加熱されている場合には、水素は水素ディスペンサーで所定の時間内で−３３℃から−４０℃の所定の温度領域に到達せず、充填過程が中断されなければならない。
これを回避するために、充填管路が長い場合には、充填管路の冷却部または冷却装置が必要になる。これは、格納容器への充填連結部のできるだけ近くに配置されている。しかし充填管路の冷却には高いコストが伴い、充填連結部の冷却装置には、必要な全冷却パワーが供給されなければならない。このことによっても、冷却装置および結合管路は格段に高価になってしまう。
従って、本発明の課題は、格納容器内ないしは車両タンク内に入れる際に、水素が所望の温度を有するように、充填管路を迅速かつ比較的低いコストで冷却することができるように、冒頭に記載した様式の方法を改良することである。
上述の問題は、請求項１の特徴部分に記載された構成を有する方法によって解決される。
従って、水素を格納する供給タンクシステムが、充填管路と、殊に充填弁（例えば、水素ディスペンサーの入口弁）とを介して、充填されるべき格納容器と接続される。ここでは、殊に充填弁が閉鎖されている状態で、格納容器に媒体を充填する前に、事前に設定可能な目標温度へ充填管路を冷却するために、媒体が充填管路内を通して流され、殊に、充填弁の上流で分岐する管路を介して、この充填管路から排出される。
上述した格納容器は殊に、気体水素を格納するための、車両内の車両タンクである。この気体水素は殊に、車両を駆動するための燃料として用いられる。
さらに、供給タンクシステムは有利には、媒体を格納および転送するためのシステムである。これは、種々の部品、殊に地下の貯蔵タンク並びにこれと接続されているガス一時保管格納部を有している。
特に有利な実施形態では、この管路はさらに、帰還管路として形成されている。ここで、充填管路の冷却に使用される媒体は、この管路を介して、供給タンクシステムに戻される。
有利には、充填管路の冷却時の充填管路の実際温度は、上述した管路の分岐部の上流で測定される。
別の有利な実施形態では、この実際温度が所望の目標温度以下である場合に、格納容器に媒体が充填される。
有利には、格納容器を充填するために充填弁が開放され、上述した管路が、管路の分岐の下流に設けられている弁を用いて遮断される。有利には、この弁は空気弁である。
さらに、本発明の課題は、請求項７の特徴部分に記載された構成を有する、殊に水素の形態である、圧力がかけられている気体の媒体を、殊に車両タンクの形態の格納容器に充填するための充填設備によって解決される。
これに従って、この充填設備は、媒体を格納する供給タンクシステムと、供給タンクシステムを格納容器と、殊に充填弁（例えば水素ディスペンサーの入口弁）を介して接続する充填管路と、殊に、充填弁の上流で充填管路から分岐している管路とを有している。ここでこの充填設備は、格納容器の充填前に、充填管路を冷却するために、媒体を充填管路内に流し、殊に、充填弁の上流で充填管路から分岐している、充填設備の管路を介して充填管路から排出させるように構成されている。
有利には、この管路は帰還管路として構成されている。これは、充填管路を冷却するために用いられた媒体を供給タンクシステムに戻すように構成されている。
別の有利な構成では、この管路は、格納容器への媒体充填時に管路を遮断するための弁を有している。有利には、この弁は空気弁である。
有利には、供給タンクシステムと、上述した管路の分岐部との間に、冷却装置が配置されている。ここでこの冷却装置は、媒体を冷却するように構成され、設けられている。この冷却装置は有利にはいわゆる「Ａｌｕ Ｃｏｌｄ Ｆｉｌｌ」として形成されている。これは次のことを意味する。すなわち、冷却されている固体、例えばアルミニウムから成るサーモブロックが充填管路を包囲する、または、充填回路を部分的に形成していることを意味する。ここでこのサーモブロックは、冷却回路によって冷却される。
本発明のさらなる詳細および利点を、図１に示された後続の実施例の記載によって、説明する。
本発明の方法を実行する充填設備の概略図
図１は、水素駆動車両用の充填設備１を示している。これは、この充填設備１に格納容器弁１７を介して接続可能な格納容器２０に気体水素を充填する。充填設備１は、充填管路３を有している。この充填管路３は、水素を、供給タンクシステム２から引き出し、格納容器２０に転送する。充填管路３の入り口には、勾配調整器を備えた弁９が設けられている。この勾配調整器によって圧力勾配を操作することができる。この弁には、冷却装置７が続く。この冷却装置７は有利には、アルミニウムから成るサーモブロック（これは、「Ａｌｕ Ｃｏｌｄ Ｆｉｌｌ」とも称される）を有している。このサーモブロックは、充填管路３を部分的に包囲する、ないしは、充填管路３を部分的に形成し、この充填管路３を通して流れる水素を、事前に設定可能な温度に冷却する。冷却装置７は、サーモブロックを冷却するための冷却回路を有している。冷却装置の下流には、有利には、空気式の充填弁４とこれに後続する、充填管路３を中断するための手動弁１０とが設けられている。ここで充填弁４は、充填設備１の水素ディスペンサーの入口弁である。
冷却装置７と充填弁４との間で、有利には、充填弁４のすぐ上流で、管路５（帰還管路とも称される）が充填管路３から分岐している。この管路は、水素を、充填管路３から排出するように構成されている。上述した管路５は、充填管路３を供給タンクシステム２と接続し、有利には、充填管路３の冷却に使用された水素を供給タンクシステム２に戻す。管路５の分岐部の上流には、充填管路３の温度ないしは充填管路３を流れる水素の温度を検出する温度伝達部８が設けられている。
手動弁１０の下流には、さらに、流量測定器１１が配置されている。この流量測定器１１は、充填管路３を通して流れる水素の質量流量を検出する。さらに、煙突管１３が、流量測定器１１の下流で、充填管路３から分岐している。従って、煙突管１３に配置されている通気弁１２を介して、水素が、コントロールされて、周囲に排出される。流量測定器１１の下流にはさらに、離脱カップリング１５が設けられている。これは、充填管路３を、充填ホース１４と、充填ホース１４の自由端部にある充填連結部１６と、格納容器弁１７（例えば逆止め弁）とを介して、充填されるべき格納容器ないしは車両タンク２０と接続する。離脱カップリング１５は、コントロールしつつ、充填管路３から充填ホース１４を引っ張って取り外すことを可能にする。これは例えば、車両が、挿入された充填ホース１４とともに走り去る場合である。
本発明の方法では、元来の充填の前に、充填管路３を冷却するために、閉鎖された充填弁４のもとで、水素が充填管路３を通して流され、管路５を介して供給タンクシステム２に戻される。ここでは、水素の温度ないしは充填管路３の温度は、上述の温度伝達部８によって、または、その他の温度伝達部８によって、管路５の分岐部の上流で測定される。充填管路３の温度が所望の目標温度になると、格納容器２０の充填が開始される。このために弁６は閉鎖され、開放されている充填弁４のもとで、水素は、圧力勾配によって格納容器２０内で圧縮される。この圧力勾配は、勾配弁９によって操作される。格納容器２０の充填前に、有利には、さらに、圧力テストおよび水密性テストが行われる。
１ 充填設備、 ２ 供給タンクシステム、 ３ 充填管路、 ４ 充填弁、 ５ 帰還管路、 ６ 弁、 ７ 冷却装置（例えば、「Ａｌｕ Ｃｏｌｄ Ｆｉｌｌ」）、 ８ 温度伝達部、 ９ 勾配弁、 １０ 手動弁、 １１ 質量流量測定器、 １２ 安全弁（通気）、 １３ 煙突管、 １４ 充填連結部を備えた充填ホース、 １５ 離脱カップリング、 １６ 充填連結部、 １７ 格納容器弁、 ２０ 格納容器

Claims (11)

  1. 殊に車両タンクの形態である格納容器（２０）に、殊に水素の形態である、圧力がかけられている気体の媒体を充填する方法であって、
    水素を格納している供給タンクシステム（２）が、充填管路（３）を介して、充填されるべき前記格納容器（２０）と接続され、
    前記格納容器（２０）に前記媒体を充填する前に、前記充填管路（３）を冷却するために、前記充填管路（３）を通して前記媒体を流し、前記格納容器（２０）の上流で前記充填管路（３）から分岐している管路（５）を介して、前記充填管路（３）から排出させる、
    ことを特徴とする、格納容器（２０）に媒体を充填する方法。
  2. 前記充填管路（３）は、当該充填管路（３）を遮断するための充填弁（４）を有しており、当該充填弁は殊に、水素ディスペンサーの入口弁として構成されており、
    前記管路（５）は、前記充填弁（４）の上流で、前記充填管路（３）から分岐しており、
    前記充填弁（４）を閉じて、前記充填管路（３）を通して前記媒体を流し、前記管路（５）を介して前記充填管路（３）から排出させる、請求項１記載の方法。
  3. 前記充填管路（３）の冷却に使用された媒体を、前記管路（５）を介して、前記供給タンクシステム（２）に戻す、請求項１または２記載の方法。
  4. 前記充填管路（３）の冷却時に、前記管路（５）の分岐部の上流で前記充填管路（３）の実際温度を測定する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
  5. 前記実温度が、事前に定められた目標温度以下の場合に、前記格納容器（２０）に前記媒体を充填する、請求項４記載の方法。
  6. 前記格納容器（２０）を充填するために、前記充填弁（４）を開放し、かつ、弁（６）を用いて前記管路（５）を遮断する、請求項２記載、または、請求項２を引用する請求項３から５までのいずれか１項記載の方法。
  7. 殊に車両タンクの形態である格納容器（２０）に、殊に水素の形態である、圧力がかけられている気体の媒体を充填する充填設備であって、
    ・前記媒体を格納するための供給タンクシステム（２）と、
    ・前記供給タンクシステム（２）を前記格納容器（２０）と接続するように構成され、設けられている充填管路（３）とを有している充填設備において、
    前記格納容器（２０）の充填前に、前記充填管路（３）を冷却するために、当該充填管路（３）を通して前記媒体を流し、前記充填設備（１）の、前記充填管路（３）から分岐している管路（５）を介して、前記充填管路（３）から排出させるように前記充填設備（１）が構成されている、
    ことを特徴とする充填設備。
  8. 前記充填管路（３）は充填弁（４）を有しており、当該充填弁は殊に、水素ディスペンサーの入口弁として構成されており、
    前記管路（５）は、前記充填弁（４）の上流で、前記充填管路（３）から分岐している、請求項７記載の充填設備。
  9. 前記充填管路（３）の冷却に使用された媒体流を前記供給タンクシステム（２）に戻すように前記管路（５）が構成されている、請求項７または８記載の充填設備。
  10. 前記管路（５）は、前記格納容器（２０）に前記媒体を充填する際に、当該管路（５）を遮断する弁（６）を有している、請求項７から９までのいずれか１項記載の充填設備。
  11. 前記供給タンクシステム（２）と前記管路（５）の分岐部との間で、前記充填管路（３）に冷却装置（７）が設けられており、当該冷却装置は、前記媒体を冷却するように構成されている、請求項７から１０までのいずれか１項記載の充填設備。
JP2015560576A 2013-03-08 2014-02-27 圧力がかかっている気体状の媒体、殊に水素を格納容器に充填する方法 Pending JP2016515185A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310003999 DE102013003999A1 (de) 2013-03-08 2013-03-08 Verfahren zum Betanken eines Speicherbehälters mit einem gasförmigen, unter Druck stehenden Medium, insbesondere Wasserstoff
DE102013003999.1 2013-03-08
PCT/EP2014/000521 WO2014135258A1 (de) 2013-03-08 2014-02-27 Verfahren zum betanken eines speicherbehälters mit einem gasförmigen, unter druck stehenden medium, insbesondere wasserstoff

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016515185A true JP2016515185A (ja) 2016-05-26

Family

ID=50190404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015560576A Pending JP2016515185A (ja) 2013-03-08 2014-02-27 圧力がかかっている気体状の媒体、殊に水素を格納容器に充填する方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9759382B2 (ja)
EP (1) EP2964998A1 (ja)
JP (1) JP2016515185A (ja)
DE (1) DE102013003999A1 (ja)
WO (1) WO2014135258A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013003999A1 (de) * 2013-03-08 2014-09-11 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Betanken eines Speicherbehälters mit einem gasförmigen, unter Druck stehenden Medium, insbesondere Wasserstoff
CA2912650A1 (en) * 2013-05-31 2014-12-04 Nuvera Fuel Cells, Inc. Distributed hydrogen refueling cascade method and system
CA2831762C (en) * 2013-10-31 2015-01-20 Westport Power Inc. System and method for delivering a fluid stored in liquefied form to an end user in gaseous form
DK201600136A1 (en) 2016-03-02 2017-10-02 Nel Hydrogen As Cooling of a supply pipe in a hydrogen refueling system
CN112110060B (zh) * 2020-07-31 2022-05-27 北京航天试验技术研究所 一种低温加注台及其自动加注方法
CN116164226B (zh) * 2022-12-29 2024-08-13 北京天兵科技有限公司 火箭液氧加注系统及其控制方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4129020C2 (de) * 1991-08-31 1997-07-24 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Verfahren und Betankungseinrichtung zum Befüllen eines Kryotanks
DE29623750U1 (de) * 1996-09-27 1999-09-23 Linde Ag, 65189 Wiesbaden Vorrichtung zum Betanken von Fahrzeugen
FR2822927B1 (fr) * 2001-04-03 2003-06-27 Messer France Procede et installation pour le depotage, entre une citerne mobile de fourniture et un reservoir d'utilisation, d'un gaz liquefie
DE10119115A1 (de) * 2001-04-19 2002-10-31 Messer Griesheim Gmbh Druckbehälter
DE102004038460A1 (de) * 2004-08-07 2006-03-16 Messer France S.A. Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit Flüssiggas aus einem Vorratstank
US7377294B2 (en) * 2005-04-20 2008-05-27 Honda Motor Co., Ltd. Gas cooling methods for high pressure fuel storage tanks on vehicles powered by compressed natural gas or hydrogen
GB0519886D0 (en) * 2005-09-29 2005-11-09 Air Prod & Chem A storage vessel for cryogenic liquid
JP4913427B2 (ja) * 2006-03-10 2012-04-11 大陽日酸株式会社 水素ガスの充填方法及び装置
DE102006019993B3 (de) 2006-04-26 2007-12-27 Daimlerchrysler Ag Druckgasspeicher, insbesondere für Wasserstoff
DE102006047313B4 (de) * 2006-10-06 2009-08-20 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Vorrichtung zum schnellen Befüllen von Druckgasbehältern
DE102007011530A1 (de) * 2007-03-09 2008-09-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Befüllen eines für ein kryogenes Speichermedium, insbesondere Wasserstoff, vorgesehenen Druckspeichers
DE102008025226A1 (de) * 2008-05-27 2009-12-03 Linde Ag Leitung zur Führung eines Mediums
DE102009037108A1 (de) * 2009-08-11 2011-02-17 Linde Aktiengesellschaft Befüllen eines Speicherbehälters mit einem verdichteten Medium
DE102013001676A1 (de) * 2012-11-02 2014-05-08 Linde Aktiengesellschaft Verfahren und Betankungseinrichtung zum Betanken eines Speicherbehälters mit einem unter Druck stehenden, gasförmigen Medium
DE102013003999A1 (de) * 2013-03-08 2014-09-11 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Betanken eines Speicherbehälters mit einem gasförmigen, unter Druck stehenden Medium, insbesondere Wasserstoff
CA2831762C (en) * 2013-10-31 2015-01-20 Westport Power Inc. System and method for delivering a fluid stored in liquefied form to an end user in gaseous form
JP2015105709A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 株式会社神戸製鋼所 ガス充填装置及びガス充填方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013003999A1 (de) 2014-09-11
US9759382B2 (en) 2017-09-12
EP2964998A1 (de) 2016-01-13
WO2014135258A1 (de) 2014-09-12
US20160033080A1 (en) 2016-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2016515185A (ja) 圧力がかかっている気体状の媒体、殊に水素を格納容器に充填する方法
JP6797817B2 (ja) タンクに加圧ガスを充填する方法
JP4913427B2 (ja) 水素ガスの充填方法及び装置
JP2015537170A (ja) 圧力下にある気体の媒体を貯蔵容器に充填する方法及び充填装置
CA2880915C (en) Method for performing a pressure test on a tank and tank filling apparatus
JP2013504015A (ja) 貯蔵タンクに、圧縮された媒体を充填するための装置
CN109073155B (zh) 用于分配液化气的套件
US20220042649A1 (en) Device and method for filling with liquefied gas
JP2013231457A (ja) 水素ガス充填方法
JP2011117481A (ja) 高圧水素試験設備や高圧水素充填設備での充填制御方法およびその装置
KR101821036B1 (ko) 수소 분배 유닛을 작동하는 방법
JP2014238159A (ja) 水素ガス充填設備および水素ガス充填方法
CN105020577A (zh) 计量准确的lng卸车方法及lng卸车计量装置
WO2017183185A1 (ja) ガス充填装置
JP2019525097A (ja) ガス量の較正可能な検出のための方法および装置
CN111609308B (zh) 用于为储罐充填加压气体的方法和装置
JP5663503B2 (ja) 水素ガス放散量の測定方法
JP2020034089A (ja) 燃料ガス充填システム及び燃料ガス充填方法
JP2016056909A (ja) ガス充填装置及びその方法
CN203672443U (zh) 低温液体液位测量的稳定装置
JP2006200553A (ja) 液化ガス流量計測システム
US20140096540A1 (en) Zero loss cooldown of cryogenic pump
JP2013228020A (ja) ガスタンク検査装置、および、ガスタンク検査方法
JP2018076943A (ja) 自動車用ｌｎｇ充填装置