JP2017062024A - 水素分配ユニットの操作方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ブロックバルブ及びブリードバルブを介して圧力の解放が提供される水素分配の操作方法が提供される。分配中に水素が冷却される分配ステーションから水素を分配した後、移送ライン内には捕捉された水素が残留している。車両の燃料補給間のアイドル時間中に、捕捉された水素の温度は上昇し、結果として捕捉された水素の圧力が上昇する。ブロックバルブ及びブリードバルブは、移送ライン内の圧力を解放するように作動する。
【選択図】図1
Description
本出願は、本明細書中でその内容が参照により援用されている、2015年9月21日出願で「水素分配ユニットの操作方法」という名称の米国仮特許出願第62/221,425号及び2015年10月22日出願で「水素分配ユニットの操作方法」という名称の米国仮特許出願第62/245,007号に対する優先権を主張するものである。
水素分配ユニット(1)を介して供給容器(102)から受入容器(118又は218)まで水素を分配する工程であって、前記水素分配ユニット(1)は、水素が前記受入容器(118又は218)に分配される前に水素を冷却するための熱交換器(106)を含み、分配は目標量の水素が分配されるまで継続した後終了し、前記分配が終了すると、第1の量の水素が第1の1つ以上の導管(130、132、232、233)の内部に捕捉され、前記第1の1つ以上の導管は複数のバルブと作動的に連結しており、前記複数のバルブはコントロールバルブ(104)とブロックバルブ(108又は208)を含み、前記第1の量の水素は前記複数のバルブの閉鎖することで捕捉され、前記第1の量の水素の少なくとも一部は前記熱交換器(106)において冷却されており、前記第1の量の水素によって前記第1の1つ以上の導管(130、132、232、233)に圧力が加えられる分配工程、
前記第1の1つ以上の導管(130、132)における前記第1の量の水素の圧力を測定する工程、
前記第1の量の水素の圧力が選択された圧力以上になった場合に、前記ブロックバルブ(108又は208)を開放し次いで閉鎖して、前記第1の1つ以上の導管(130、132、232、233)から前記第1の量の水素の画分を除去し、前記第1の量の画分を前記ブロックバルブ(108又は208)及びブリードバルブ(114又は214)に作動的に連結された第2の1つ以上の導管(134、136又は234、236)に移送する工程、並びに
前記ブリードバルブ(114又は214)を開放し次いで閉鎖して、前記第2の1つ以上の導管(134、136又は234、236)から第1の量の通気される水素を放出する工程
を含む、水素分配ユニット(1)を操作する方法。
前記第1の量の通気される水素が、前記第1の量の水素の画分の少なくとも一部を含む、態様1に記載の方法。
前記ブロックバルブ(108又は208)を開放し次いで閉鎖する工程、及び前記ブリードバルブ(114又は214)を開放し次いで閉鎖する工程の間、前記ブロックバルブ(108又は208)は、前記ブリードバルブ(114又は214)が開放されると同時に開放され、前記ブリードバルブ(114又は214)が閉鎖されると同時に閉鎖される、態様1又は2に記載の方法。
前記ブロックバルブ(108)を開放し次いで閉鎖する工程、及び前記ブリードバルブ(114)を開放し次いで閉鎖する工程の間、前記ブリードバルブ(114)は、前記ブロックバルブ(108)が開放され次いで閉鎖された後に開放され次いで閉鎖される、態様1又は2に記載の方法。
前記第1の量の水素の少なくとも一部が、最初に捕捉された時点で−17.5℃未満又は33℃未満の初期温度を有する、態様1〜4のいずれか1つに記載の方法。
前記コントロールバルブ(104)が圧力コントロールバルブ、プログラムで制御可能な圧力調節器、又はドームロード式調節器である、態様1〜5のいずれか1つに記載の方法。
前記分配工程が終了すると、第2の量の水素が前記第2の1つ以上の導管(234、236)の内部に捕捉され、前記第2の1つ以上の導管(234、236)が前記ブロックバルブ(208)、前記ブリードバルブ(214)及び第2のブロックバルブ(226)と作動的に連結しており、
前記第1の量の通気される水素が、前記第2の量の水素の画分又は全てを含む、態様1〜6のいずれか1つに記載の方法。
前記分配工程が終了すると、第2の量の水素が前記第2の1つ以上の導管(234、236)の内部に捕捉され、前記第2の1つ以上の導管(234、236)が前記ブロックバルブ(208)、前記ブリードバルブ(214)及び第2のブロックバルブ(226)と作動的に連結しており、前記第2の量の水素によって前記第2の1つ以上の導管(234、236)内に圧力が加えられ、
前記第2の1つ以上の導管(234、236)における前記第2の量の水素の圧力を測定する工程、並びに
前記第2の量の水素の圧力が第2の選択された圧力以上になった場合に、前記ブリードバルブ(214)を開放し次いで閉鎖して、前記第2の1つ以上の導管(234、236)から前記第2の量の水素の画分又は全てを放出する工程
をさらに含む、態様1〜6のいずれか1つに記載の方法。
前記分配工程が終了すると、第3の量の水素が第3の1つ以上の導管(235)の内部に捕捉され、前記第3の1つ以上の導管(235)は、前記第2のブロックバルブ(226)及び内部バルブを有する分配ノズル(210)と作動的に連結しており、前記第3の量の水素によって前記第3の1つ以上の導管(235)内に圧力が加えられ、
前記第3の1つ以上の導管(235)における前記第3の量の水素の圧力を測定する工程、
前記第3の量の水素の圧力が選択された圧力以上になった場合に、前記第2のブロックバルブ(226)を開放し次いで閉鎖して、前記第3の1つ以上の導管(235)から前記第3の量の水素の画分を除去し、前記第3の量の画分を前記第2の1つ以上の導管(234、236)に移送する工程、並びに
前記ブリードバルブ(214)を開放し次いで閉鎖して、前記第2の1つ以上の導管(234、236)から前記第3の量の水素の画分の少なくとも一部を放出する工程
をさらに含む、態様7又は8に記載の方法。
前記分配工程が終了すると、第3の量の水素が第3の1つ以上の導管(235)の内部に捕捉され、前記第3の1つ以上の導管(235)は、前記第2のブロックバルブ(226)及び内部バルブを有する分配ノズル(210)と作動的に連結しており、
前記第2のブロックバルブ(226)を開放し次いで閉鎖して、前記第3の1つ以上の導管(235)から前記第3の量の水素の画分を除去し、前記第3の量の画分を前記第2の1つ以上の導管(234、236)に移送する工程
をさらに含み、前記第2のブロックバルブ(226)を開放し次いで閉鎖する工程、及び前記ブロックバルブ(208)を開放し次いで閉鎖する工程の間、前記第2のブロックバルブ(226)は、前記ブロックバルブ(208)が開放されると同時に開放され、前記ブロックバルブ(208)が閉鎖されると同時に閉鎖される、態様7又は8に記載の方法。
前記ブロックバルブ(208)を開放し次いで閉鎖する工程、及び前記ブリードバルブ(214)を開放し次いで閉鎖する工程の間、前記ブロックバルブ(208)は、前記ブリードバルブ(214)が開放されると同時に開放され、前記ブリードバルブ(214)が閉鎖されると同時に閉鎖される、態様10に記載の方法。
前記受入容器が一連の受入容器のうちの第1の受入容器であり、
前記水素分配ユニット(1)を前記一連の受入容器(118又は218)のうちの前記第1の受入容器(118又は218)に連結しそして連結解除する工程、
前記一連の受入容器(118又は218)のうちの前記第1の受入容器(118又は218)に水素を分配した後、前記一連の受入容器(118又は218)の次の第2の受入容器に水素を分配する前に、前記ブリードバルブ(114又は214)を介して、前記第1の量の通気される水素を放出する工程
を含む、態様1〜11のいずれか1つに記載の方法。
前記第1の量の水素が、前記コントロールバルブ(104)と前記ブロックバルブ(108又は208)との間の前記第1の1つ以上の導管(130、132、232、233)の内部に捕捉される、態様1〜12のいずれか1つに記載の方法。
前記コントロールバルブ(104)が前記熱交換器(106)の上流側に配置されている、態様1〜13のいずれか1つに記載の方法。
前記ブロックバルブ(108又は208)が前記熱交換器(106)の下流側に配置されている、態様1〜14のいずれか1つに記載の方法。
前記コントロールバルブ(104)と前記ブロックバルブ(208)との間の前記第1の1つ以上の導管(232、233)に配置された圧力調整器(206)により水素の圧力を制限する工程を含む、態様1〜15のいずれか1つに記載の方法。
水素分配ユニット(1)を介して供給容器(102)から受入容器(118又は218)まで水素を分配する工程であって、前記水素分配ユニットは、水素が前記受入容器(118又は218)に分配される前に水素を冷却するための熱交換器(106)を含み、分配は目標量の水素が分配されるまで継続した後終了し、前記分配が終了すると、第1の量の水素が第1の1つ以上の導管(130、132、232、233)の内部に捕捉され、前記第1の1つ以上の導管は複数のバルブと作動的に連結しており、前記複数のバルブはコントロールバルブ(104)とブロックバルブ(108又は208)を含み、前記第1の量の水素は前記複数のバルブを閉鎖することで捕捉され、前記第1の量の水素の少なくとも一部は前記熱交換器(106)において冷却されており、前記第1の量の水素によって前記第1の1つ以上の導管(130、132、232、233)内に圧力が加えられる分配工程、
前記第1の1つ以上の導管(130、132)における前記第1の量の水素の圧力を測定して、測定された圧力の上昇を決定する工程、
(温度上昇に起因する)測定された圧力の上昇と予測された圧力の上昇とを比較する工程、並びに
測定された圧力の上昇と予測された圧力の上昇の比較に応答して、前記コントロールバルブ(104)が漏洩しているか否かを決定する工程
を含む、水素分配ユニットのコントロールバルブ(104)における漏洩を決定するための方法。
前記受入容器が一連の受入容器のうちの第1の受入容器であり、
前記水素分配ユニット(1)を前記一連の受入容器(118又は218)のうちの前記第1の受入容器(118又は218)に連結しそして連結解除する工程、並びに
前記一連の受入容器(118又は218)のうちの前記第1の受入容器に水素を分配した後、前記一連の受入容器(118又は218)の次の第2の受入容器に水素を分配する前に、測定された圧力の上昇と予測された圧力の上昇との比較に応答して、前記コントロールバルブ(104)が漏洩しているか否かを決定する工程
を含む、態様17に記載の方法。
前記受入容器(118又は218)が、乗用車、バス、トラック、オートバイ、フォークリフト、農業用車両、建設機械及び機関車などの陸上車、又は航空機の燃料タンクである、態様1〜18のいずれか1つに記載の方法。
Claims (16)
- 水素分配ユニットを介して供給容器から受入容器まで水素を分配する分配工程であって、前記水素分配ユニットは、水素が前記受入容器に分配される前に水素を冷却するための熱交換器を含み、分配は目標量の水素が分配されるまで継続した後終了し、前記分配が終了すると、第1の量の水素が第1の1つ以上の導管の内部に捕捉され、前記第1の1つ以上の導管は複数のバルブと作動的に連結しており、前記複数のバルブはコントロールバルブとブロックバルブを含み、前記第1の量の水素は前記複数のバルブを閉鎖することで捕捉され、前記第1の量の水素の少なくとも一部は前記熱交換器において冷却されており、前記第1の量の水素によって前記第1の1つ以上の導管に圧力が加えられる分配工程、
前記第1の1つ以上の導管における前記第1の量の水素の圧力を測定する工程、
前記第1の量の水素の圧力が選択された圧力以上になった場合に、前記ブロックバルブを開放し次いで閉鎖して、前記第1の1つ以上の導管から前記第1の量の水素の画分を除去し、前記第1の量の画分を前記ブロックバルブ及びブリードバルブに作動的に連結された第2の1つ以上の導管に移送する工程、並びに
前記ブリードバルブを開放し次いで閉鎖して、前記第2の1つ以上の導管から第1の量の通気される水素を放出する工程
を含む、水素分配ユニットを操作する方法。 - 前記第1の量の通気される水素が、前記第1の量の水素の画分の少なくとも一部を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ブロックバルブを開放し次いで閉鎖する工程、及び前記ブリードバルブを開放し次いで閉鎖する工程の間、前記ブロックバルブは、前記ブリードバルブが開放されると同時に開放され、前記ブリードバルブが閉鎖されると同時に閉鎖される、請求項1に記載の方法。
- 前記ブロックバルブを開放し次いで閉鎖する工程、及び前記ブリードバルブを開放し次いで閉鎖する工程の間、前記ブリードバルブは、前記ブロックバルブが開放され次いで閉鎖された後に開放され次いで閉鎖される、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の量の水素の少なくとも一部が、最初に捕捉された時点で−17.5℃未満の初期温度を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1の量の水素の少なくとも一部が、最初に捕捉された時点で−33℃未満の初期温度を有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記コントロールバルブが圧力コントロールバルブ、プログラムで制御可能な圧力調節器、又はドームロード式調節器である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記分配工程が終了すると、第2の量の水素が前記第2の1つ以上の導管の内部に捕捉され、前記第2の1つ以上の導管が前記ブロックバルブ、前記ブリードバルブ及び第2のブロックバルブと作動的に連結しており、
前記第1の量の通気される水素が、前記第2の量の水素の画分又は全てを含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。 - 前記分配工程が終了すると、第2の量の水素が前記第2の1つ以上の導管の内部に捕捉され、前記第2の1つ以上の導管が前記ブロックバルブ、前記ブリードバルブ及び第2のブロックバルブと作動的に連結しており、前記第2の量の水素によって前記第2の1つ以上の導管に圧力が加えられ、
前記第2の1つ以上の導管における前記第2の量の水素の圧力を測定する工程、並びに
前記第2の量の水素の圧力が第2の選択された圧力以上になった場合に、前記ブリードバルブを開放し次いで閉鎖して、前記第2の1つ以上の導管から前記第2の量の水素の画分又は全てを放出する工程
をさらに含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。 - 前記分配工程が終了すると、第3の量の水素が第3の1つ以上の導管の内部に捕捉され、前記第3の1つ以上の導管は、前記第2のブロックバルブ及び内部バルブを有する分配ノズルと作動的に連結しており、前記第3の量の水素によって前記第3の1つ以上の導管に圧力が加えられ、
前記第3の1つ以上の導管における前記第3の量の水素の圧力を測定する工程、
前記第3の量の水素の圧力が第3の選択された圧力以上になった場合に、前記第2のブロックバルブを開放し次いで閉鎖して、前記第3の1つ以上の導管から前記第3の量の水素の画分を除去し、前記第3の量の画分を前記第2の1つ以上の導管に移送する工程、並びに
前記ブリードバルブを開放し次いで閉鎖して、前記第2の1つ以上の導管から前記第3の量の水素の画分の少なくとも一部を放出する工程
をさらに含む、請求項8又は9に記載の方法。 - 前記分配工程が終了すると、第3の量の水素が第3の1つ以上の導管の内部に捕捉され、前記第3の1つ以上の導管は、前記第2のブロックバルブ及び内部バルブを有する分配ノズルと作動的に連結しており、
前記第2のブロックバルブを開放し次いで閉鎖して、前記第3の1つ以上の導管から前記第3の量の水素の画分を除去し、前記第3の量の画分を前記第2の1つ以上の導管に移送する工程
をさらに含み、前記第2のブロックバルブを開放し次いで閉鎖する工程、及び前記ブロックバルブを開放し次いで閉鎖する工程の間、前記第2のブロックバルブは、前記ブロックバルブが開放されると同時に開放され、前記ブロックバルブが閉鎖されると同時に閉鎖される、請求項8又は9に記載の方法。 - 前記受入容器が一連の受入容器のうちの第1の受入容器であり、
前記水素分配ユニットを前記一連の受入容器のうちの前記第1の受入容器に連結しそして連結解除する工程、
前記一連の受入容器のうちの前記第1の受入容器に水素を分配した後、前記一連の受入容器の次の第2の受入容器に水素を分配する前に、前記ブリードバルブを介して、捕捉された水素を放出する工程
を含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。 - 前記第1の量の水素が、前記コントロールバルブと前記ブロックバルブとの間の前記第1の1つ以上の導管の内部に捕捉される、請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。
- 水素分配ユニットを介して供給容器から受入容器まで水素を分配する分配工程であって、前記水素分配ユニットは、水素が前記受入容器に分配される前に水素を冷却するための熱交換器を含み、分配は目標量の水素が分配されるまで継続した後終了し、前記分配が終了すると、第1の量の水素が第1の1つ以上の導管の内部に捕捉され、前記第1の1つ以上の導管は複数のバルブと作動的に連結しており、前記複数のバルブはコントロールバルブとブロックバルブを含み、前記第1の量の水素は前記複数のバルブを閉鎖することで捕捉され、前記第1の量の水素の少なくとも一部は前記熱交換器において冷却されており、前記第1の量の水素によって前記第1の1つ以上の導管内に圧力が加えられる分配工程、
前記第1の1つ以上の導管における前記第1の量の水素の圧力を測定して、測定された圧力の上昇を決定する工程、
測定された圧力の上昇と予測された圧力の上昇とを比較する工程、並びに
測定された圧力の上昇と予測された圧力の上昇の比較に応答して、前記コントロールバルブが漏洩しているか否かを決定する工程
を含む、水素分配ユニットのコントロールバルブにおける漏洩を決定するための方法。 - 前記受入容器が一連の受入容器のうちの第1の受入容器であり、
前記水素分配ユニットを前記一連の受入容器のうちの前記第1の受入容器に連結しそして連結解除する工程、並びに
前記一連の受入容器のうちの前記第1の受入容器に水素を分配した後、前記一連の受入容器の次の第2の受入容器に水素を分配する前に、測定された圧力の上昇と予測された圧力の上昇との比較に応答して、前記コントロールバルブが漏洩しているか否かを決定する工程
を含む、請求項14に記載の方法。 - 前記受入容器が、乗用車、バス、トラック、オートバイ、フォークリフト、農業用車両、建設機械、及び機関車などの陸上車、又は航空機の燃料タンクである、請求項1〜15のいずれか1項に記載の方法。
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