JP2018514722A - 極低温エネルギー貯蔵システムの圧力を制御するためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
出力部を有する少なくとも1つの極低温流体貯蔵タンクと、
流体貯蔵タンクの出力部からシステムの排出口まで極低温流体の流れを通し得る一次導管と、
タンクの出力部の下流の一次導管の範囲内の、極低温流体の流れを加圧するためのポンプと、
ポンプの下流の一次導管の範囲内の、加圧された極低温流体の流れを気化するための蒸発手段と、
蒸発手段の下流の一次導管の範囲内の、気化した極低温流体の流れを膨張させて気化した極低温流体の流れから仕事を抽出するための少なくとも1つの膨張ステージと、
一次導管からの極低温流体の流れの少なくとも一部分を分流して、分流された極低温流体の流れを流体貯蔵タンクへ再導入するように構成された二次導管と、
二次導管の範囲内にある、分流された極低温流体の流れの流量を制御することによってタンクの内部の圧力を制御するための圧力制御手段とを備え、
二次導管が、少なくとも1つの膨張ステージのうち1つまたは複数の下流の一次導管に結合されていることを特徴とするものである。
出力部を有する少なくとも1つの極低温流体貯蔵タンクと、
流体貯蔵タンクの出力部からシステムの排出口まで極低温流体の流れを通し得る一次導管と、
タンクの出力部の下流の一次導管の範囲内の、極低温流体の流れを加圧するためのポンプと、
ポンプの下流の一次導管の範囲内の、加圧された極低温流体の流れを気化するための蒸発手段と、
蒸発手段の下流の一次導管の範囲内の、気化した極低温流体の流れを膨張させて気化した極低温流体の流れから仕事を抽出するための少なくとも1つの膨張ステージと、
極低温流体貯蔵タンクに貯蔵する起寒剤を生成するための液化装置と、
冷気エネルギーを貯蔵するための冷気庫と、蒸発手段からの冷気エネルギーを、冷気庫を介して液化装置へ運ぶために、冷気庫を、蒸発手段および液化装置に結合する配管と、を備える冷気リサイクルシステムと、
一次導管からの極低温流体の流れの少なくとも一部分を分流して、分流された極低温流体の流れを冷気リサイクルシステムへ導入するように構成された二次導管と、
二次導管の範囲内にある、分流された極低温流体の流れの流量を制御することによって冷気リサイクルシステムの内部の圧力を制御するための圧力制御手段とを備え、
二次導管が、少なくとも1つの膨張ステージのうち1つまたは複数の下流の一次導管に結合されていることを特徴とするものである。
冷気エネルギーを貯蔵するための冷気庫を備える冷気リサイクルシステムと、極低温流体貯蔵タンクに貯蔵する起寒剤を生成するための液化装置と、冷気エネルギーを、蒸発手段から冷気庫を介して液化装置まで運ぶために、冷気庫を蒸発手段および液化装置に結合する配管と、
一次導管からの極低温流体の流れの少なくとも一部分を分流して、分流された極低温流体の流れを冷気リサイクルシステムに導入することにより、冷気リサイクルシステムの内部の圧力が上昇するように構成された三次導管とも備え、
三次導管が、少なくとも1つの膨張ステージのうち1つまたは複数の下流の一次導管に結合されていることを特徴とするものである。
極低温流体貯蔵タンクに対して、極低温流体貯蔵タンクの内部の圧力を制御するように結合された周囲の気化器と、
タンクの上部隙間の内部の圧力、および二次導管との交点における一次導管の内部の圧力を感知するように構成された圧力感知手段とを備え、
二次導管との交点における一次導管の内部の圧力が流体貯蔵タンクを加圧するのに不十分なときには、周囲の気化器に、極低温流体貯蔵タンクの内部の圧力を制御させるように構成されている。
極低温流体貯蔵タンクの出力部から一次導管を介して極低温流体の流れを通すステップと、
極低温流体の流れを、タンクの出力部の下流の一次導管の範囲内のポンプを用いて加圧するステップと、
加圧された極低温流体の流れを、ポンプの下流の一次導管の範囲内の蒸発手段を用いて気化するステップと、
気化された極低温流体の流れを、ポンプの下流の一次導管の範囲内の少なくとも1つの膨張ステージを用いて膨張させて、仕事を抽出するステップと、
加圧された極低温流体の膨張した流れの少なくとも一部分を、一次導管から二次導管を通して分流して極低温流体貯蔵タンクへ再導入することにより、タンクの内部の圧力を制御するステップとを含み、
前記加圧された極低温流体の膨張した流れの少なくとも一部分が、少なくとも1つの膨張ステージのうち1つまたは複数において膨張し、仕事を抽出された後、一次導管から分流されることを特徴とするものである。
極低温流体貯蔵タンクの出力部から一次導管を介して極低温流体の流れを通すステップと、
極低温流体の流れを、タンクの出力部の下流の一次導管の範囲内のポンプを用いて加圧するステップと、
加圧された極低温流体の流れを、ポンプの下流の一次導管の範囲内の蒸発手段を用いて気化するステップと、
気化された極低温流体の流れを、ポンプの下流の一次導管の範囲内の少なくとも1つの膨張ステージを用いて膨張させて、仕事を抽出するステップと、
加圧された極低温流体の膨張した流れの少なくとも一部分を、一次導管から二次導管を通して分流して冷気リサイクルシステムへ導入することにより、冷気リサイクルシステムの内部の圧力を制御するステップとを含み、
前記加圧された極低温流体の膨張した流れの少なくとも一部分が、少なくとも1つの膨張ステージのうち1つまたは複数において膨張し、仕事を抽出された後、一次導管から分流されることを特徴とするものである。
流体入力から、極低温流体貯蔵タンクに貯蔵する液体の起寒剤を生成するように構成された液化装置を備え、流体入力を受け取るように構成された液化サブシステムと、
極低温流体貯蔵タンクからの液体の起寒剤を、気化された液体の起寒剤から仕事を抽出するための膨張ステージへ配送するために気化するように構成された蒸発器を備え、極低温流体貯蔵タンクから液体の起寒剤を受け取るように構成されたエネルギー回収サブシステムと、
冷気リサイクルサブシステムであって、
液化装置へ配送するように蒸発器から回収された冷気エネルギーを貯蔵するための冷気庫、ならびに
冷気庫を蒸発手段および液化装置に結合する配管を備える冷気リサイクル回路であって、この配管を通って、1つまたは複数の冷気供給流れが、蒸発器から冷気庫へ、冷気庫から液化装置へと、冷気エネルギーを運ぶために流れ得る冷気リサイクル回路を備える冷気リサイクルサブシステムとを備え、
i. 冷気リサイクルループからの1つまたは複数の冷気供給流れの少なくとも一部分を分流して液化システムに導入するように構成され、配管と液化サブシステムの間に結合された圧抜き導管、および
ii. 1つまたは複数の冷気供給流れを加圧するために、配管に流体を導入するように、配管と流体供給源の間に結合された加圧導管、の一方または両方を備えることを特徴とするものである。
それぞれが入口圧力を有する複数のコンプレッサと、
それぞれが入口圧力を有する複数のステージを有する多段コンプレッサとのうち1つを備えてよく、
圧抜き導管は、コンプレッサの直ぐ上流の液化システム、または閾値圧力未満で閾値圧力に最も近い入口圧力を有するコンプレッサステージに結合される。
液体出力部および気体出力部を有する少なくとも1つの極低温流体貯蔵タンクと、
極低温流体貯蔵タンクに貯蔵する起寒剤を生成するための液化装置に対して結合された少なくとも1つのコンプレッサを備える液化システムと、
液化装置から流体貯蔵タンクまで起寒剤を輸送するように液化装置と極低温流体貯蔵タンクの間に結合された液体配送導管と、
起寒剤によって流体貯蔵タンクから液化システムまで移動される気体を輸送するように流体貯蔵タンクの気体出力部と液化システムの間に結合された、移動される気体の導管とを備える。
液体出力部および気体出力部を有する少なくとも1つの極低温流体貯蔵タンクと、
極低温流体貯蔵タンクに貯蔵する起寒剤を生成するための液化装置に対して結合された少なくとも1つのコンプレッサを備える液化システムと、
液化装置から流体貯蔵タンクまで起寒剤を輸送するように液化装置と極低温流体貯蔵タンクの間に結合された液体配送導管と、
冷気庫、ならびに冷気庫から液化装置まで冷気エネルギーを運ぶために液化装置に冷気庫を結合して1つまたは複数の冷気供給流れを通すことができる配管が備わっている冷気リサイクル回路を備える冷気リサイクルシステムと、
起寒剤によって流体貯蔵タンクから液化システムまで移動される気体を輸送するための、流体貯蔵タンクの気体出力部と冷気リサイクルシステムの配管の間に結合された第1の移動される気体の導管、および冷気リサイクルシステムの配管と液化システムの間に結合された第2の移動される気体の導管とを備える。
それぞれが入口圧力を有する複数のコンプレッサと、
それぞれが入口圧力を有する複数のステージを有する多段コンプレッサとのうち1つを備え、
移動される気体の導管は、コンプレッサの直ぐ上流の液化システム、または閾値圧力未満で閾値圧力に最も近い入口圧力を有するコンプレッサステージに結合される。
冷気リサイクルシステムの、冷気庫と液化装置の間の配管を介して、冷気供給流れを通すことにより、冷気庫から液化装置まで冷気エネルギーを運び、冷気供給流れを加熱するステップと、
冷気リサイクルシステムの配管から、加熱された冷気供給流れの少なくとも一部分を、圧抜き導管を通じて分流して液化システムへ導入することにより、冷気リサイクルシステムの圧力をベント処理するステップとを含む。
冷気リサイクルシステムの、蒸発器と冷気庫の間の配管を介して、冷気供給流れを通すことにより、蒸発器から冷気庫へ、そして液化装置へと冷気エネルギーを運び、冷気供給流れを冷却するステップと、
加圧導管を通じて冷気リサイクルシステムの配管へ流体を導入することにより、冷気リサイクルシステムの圧力を増すステップとを含む。
極低温流体貯蔵タンクの液体出力部からの極低温流体の流れを、一次導管を介してシステムの排出口へ通すステップと、
起寒剤を生成するための液化装置を備える液化システムにおいて空気を液化するステップと、
液化システムからの起寒剤を、第1の導管を介して極低温流体貯蔵タンクまで通すステップと、
起寒剤によって極低温流体貯蔵タンクから移動される気体を、極低温流体貯蔵タンクの気体出力部から、移動される気体の導管を通して液化システムまで輸送するステップとを含む。
200 極低温ポンプ
201 ポンプ
300 蒸発器
401 第1の膨張ステージ
402 第2の膨張ステージ
403 第3の膨張ステージ
404 第4の膨張ステージ
40j j番目の膨張ステージ
40n n番目の膨張ステージ
501 第1の加熱装置
502 第2の加熱装置
503 第3の加熱装置
504 第4の加熱装置
50j j番目の加熱装置
50n n番目の加熱装置
600 圧力制御手段
601 弁手段
602 圧力制御手段
603 弁手段
604 圧力制御手段
605 圧力制御手段
606 圧力制御手段
607 圧力制御手段
700 冷気リサイクルシステム、冷気リサイクルループ
701 冷気庫
702 冷気回収流れ
703 冷気供給流れ
801 送風機
802 送風機
901 主空気コンプレッサ
902 再循環空気コンプレッサ
1000 空気浄化ユニット
4000 液化装置
P 接続点
Q 接続点
R 流体接続
Z 接続点
Claims (55)
- 極低温エネルギー貯蔵システムであって、
出力部を有する少なくとも1つの極低温流体貯蔵タンクと、
極低温流体の流れを、前記極低温流体貯蔵タンクの前記出力部から前記極低温エネルギー貯蔵システムの排出口まで通し得る一次導管と、
前記極低温流体貯蔵タンクの前記出力部の下流の前記一次導管の範囲内の、前記極低温流体の流れを加圧するためのポンプと、
前記ポンプの下流の前記一次導管の範囲内の、前記加圧された極低温流体の流れを気化するための蒸発手段と、
前記蒸発手段の下流の前記一次導管の範囲内の、前記気化した極低温流体の流れを膨張させて前記気化した極低温流体の流れから仕事を抽出するための少なくとも1つの膨張ステージと、
前記一次導管からの前記極低温流体の流れの少なくとも一部分を分流して、分流された前記極低温流体の流れを前記極低温流体貯蔵タンクへ再導入するように構成された二次導管と、
前記二次導管の範囲内にある、前記分流された極低温流体の流れの流量を制御することによって前記極低温流体貯蔵タンクの内部の圧力を制御するための圧力制御手段とを備え、
前記二次導管が、前記少なくとも1つの膨張ステージのうち1つまたは複数の下流で前記一次導管に結合されていることを特徴とする極低温エネルギー貯蔵システム。 - 冷気エネルギーを貯蔵するための冷気庫を備える冷気リサイクルシステムと、前記極低温流体貯蔵タンクに貯蔵する起寒剤を生成するための液化装置と、冷気エネルギーを、前記蒸発手段から前記冷気庫を介して前記液化装置まで運ぶために、前記冷気庫を前記蒸発手段および前記液化装置に結合する配管と、
前記一次導管からの前記極低温流体の流れの少なくとも一部分を分流して、分流された前記極低温流体の流れを前記冷気リサイクルシステムに導入することにより、前記冷気リサイクルシステムの内部の圧力が上昇するように構成された三次導管とをさらに備え、
前記三次導管が、前記少なくとも1つの膨張ステージのうち1つまたは複数の下流で前記一次導管に結合されていることを特徴とする請求項1に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。 - 前記三次導管が、前記一次導管と前記二次導管の間の結合部の上流または下流のいずれかで前記一次導管に対して結合されている請求項2に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記三次導管が、前記一次導管と前記二次導管の間の結合部と同一の交点において前記一次導管に対して結合されている請求項2に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 極低温エネルギー貯蔵システムであって、
出力部を有する少なくとも1つの極低温流体貯蔵タンクと、
極低温流体の流れを、前記極低温流体貯蔵タンクの前記出力部から前記極低温エネルギー貯蔵システムの排出口まで通し得る一次導管と、
前記極低温流体貯蔵タンクの前記出力部の下流の前記一次導管の範囲内の、前記極低温流体の流れを加圧するためのポンプと、
前記ポンプの下流の前記一次導管の範囲内の、前記加圧された極低温流体の流れを気化するための蒸発手段と、
前記蒸発手段の下流の前記一次導管の範囲内の、前記気化した極低温流体の流れを膨張させて前記気化した極低温流体の流れから仕事を抽出するための少なくとも1つの膨張ステージと、
前記極低温流体貯蔵タンクに貯蔵する起寒剤を生成するための液化装置と、
冷気エネルギーを貯蔵するための冷気庫と、前記蒸発手段からの冷気エネルギーを、前記冷気庫を介して前記液化装置へ運ぶために、前記冷気庫を、前記蒸発手段および前記液化装置に結合する配管と、を備える冷気リサイクルシステムと、
前記一次導管からの前記極低温流体の流れの少なくとも一部分を分流して、分流された前記極低温流体の流れを前記冷気リサイクルシステムへ導入するように構成された二次導管と、
前記二次導管の範囲内にある、前記分流された極低温流体の流れの流量を制御することによって前記冷気リサイクルシステムの内部の圧力を制御するための圧力制御手段とを備え、
前記二次導管が、前記少なくとも1つの膨張ステージのうち1つまたは複数の下流で前記一次導管に結合されていることを特徴とする極低温エネルギー貯蔵システム。 - 前記蒸発手段が熱交換器を備える請求項1から5のいずれか一項に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記二次導管の範囲内の前記圧力制御手段が弁を備える請求項1から6のいずれか一項に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記三次導管の範囲内の前記圧力制御手段が弁を備える請求項1から7のいずれか一項に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記少なくとも1つの極低温流体貯蔵タンクが複数の極低温流体貯蔵タンクである請求項1から8のいずれか一項に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記一次導管の範囲内で前記第1の膨張ステージの直ぐ上流にある加熱装置をさらに備える請求項1から9のいずれか一項に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記少なくとも1つの膨張ステージが、2つ以上の膨張ステージを備え、それぞれの隣接した対の膨張ステージの間の前記一次導管の範囲内に加熱装置をさらに備える請求項1から10のいずれか一項に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記少なくとも1つの膨張ステージが、上流の膨張ステージおよび下流の膨張ステージを含んでいる2つの隣接した膨張ステージを備え、前記一次導管と前記二次導管の間の接続部が前記下流の膨張ステージの下流にある請求項1から11のいずれか一項に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記二次導管および/または前記三次導管が第1の分岐部および第2の分岐部によって前記一次導管に接続されており、前記第1の分岐部と前記一次導管の間の接続部が前記上流の膨張ステージと前記下流の膨張ステージの間にあり、前記第2の分岐部と前記一次導管の間の接続部が前記下流の膨張ステージの下流にある請求項12に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの膨張ステージが第1の膨張ステージおよび第2の膨張ステージを備え、前記一次導管と前記二次導管および/または前記三次導管との間の接続部が前記第2の膨張ステージの下流にある請求項1から13のいずれか一項に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記二次導管および/または前記三次導管が第1の分岐部および第2の分岐部によって前記一次導管に接続されており、前記第1の分岐部と前記一次導管の間の接続部が前記第1の膨張ステージと前記第2の膨張ステージの間にあり、前記第2の分岐部と前記一次導管の間の接続部が前記第2の膨張ステージの下流にある請求項14に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの膨張ステージが第1の膨張ステージ、第2の膨張ステージおよび第3の膨張ステージを備え、前記一次導管と前記二次導管および/または前記三次導管との間の接続部が前記第2の膨張ステージと前記第3の膨張ステージの間にある請求項1から13のいずれか一項に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記二次導管および/または前記三次導管が第1の分岐部および第2の分岐部によって前記一次導管に接続されており、前記第1の分岐部と前記一次導管の間の接続部が前記第1の膨張ステージと前記第2の膨張ステージの間にあり、前記第2の分岐部と前記一次導管の間の接続部が前記第2の膨張ステージと前記第3の膨張ステージの間にある請求項16に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記二次導管および/または前記三次導管の前記第1の分岐部および前記第2の分岐部が、前記第1の分岐部および前記第2の分岐部を前記二次導管および/または前記三次導管の下流端に対して選択的に接続するように構成された弁において合流する請求項13、15または17に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記極低温エネルギー貯蔵システムが、
前記極低温流体貯蔵タンクに対して、前記極低温流体貯蔵タンクの内部の圧力を制御するために結合された周囲の気化器と、
前記極低温流体貯蔵タンクの前記上部隙間の内部の圧力、および前記二次導管との前記交点における前記一次導管の内部の圧力を感知するように構成された圧力感知手段と、
をさらに備え、
前記極低温エネルギー貯蔵システムが、前記二次導管との前記交点における前記一次導管の内部の前記圧力が前記極低温流体貯蔵タンクを加圧するのに不十分なときには、前記周囲の気化器に、前記極低温流体貯蔵タンクの内部の前記圧力を制御させるように構成されている請求項1から18のいずれか一項に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。 - 前記一次導管と前記二次導管の前記交点が、前記一次導管と前記二次導管の前記第1の分岐部の交点である、請求項15または請求項16を引用する場合の、請求項19に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記極低温エネルギー貯蔵システムが、前記弁の動作を制御するように構成された処理手段と、前記一次導管の内部の前記第2の分岐部との前記交点における第1の圧力を感知し、任意選択で、前記一次導管の内部の前記第1の分岐部との前記交点における第2の圧力を感知し、任意選択で、前記極低温流体貯蔵タンクの前記上部隙間の内部の第3の圧力を感知するように構成された圧力感知手段とをさらに備え、
前記処理手段が、
前記第1の圧力が前記極低温流体貯蔵タンクを加圧するのに十分であると判定されたとき、前記弁によって、前記二次導管の前記下流端を前記第2の分岐部に接続し、
前記第1の圧力が前記極低温流体貯蔵タンクを加圧するのに不十分であると判定されたとき、前記弁によって、前記二次導管の前記下流端を前記第1の分岐部に接続するように構成されている請求項18、または請求項18を引用する場合の請求項20に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。 - 前記一次導管と前記二次導管の間の接続部が、加熱装置の直ぐ上流で膨張ステージの直ぐ下流にある請求項11、または請求項11を引用する場合の請求項12から21のいずれか一項に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記一次導管と前記二次導管の間の接続部が、加熱装置の直ぐ下流で膨張ステージの直ぐ上流にある請求項11、または請求項11を引用する場合の請求項12から22のいずれか一項に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記一次導管と前記二次導管の間の接続部が加熱装置の直ぐ上流にあり、前記一次導管と前記三次導管の間の接続部が前記加熱装置の直ぐ下流にある請求項3を引用する場合の請求項11に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記一次導管と前記二次導管の間の接続部が加熱装置の直ぐ下流にあり、前記一次導管と前記三次導管の間の接続部が前記加熱装置の直ぐ上流にある請求項3を引用する場合の請求項11に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記一次導管と前記三次導管の間の接続部が加熱装置の直ぐ下流にあり、前記三次導管が蒸発器の直ぐ上流で前記冷気リサイクルシステムに結合されている請求項3を引用する場合の請求項11に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記一次導管と前記二次導管の間の接続部が加熱装置の直ぐ下流にあり、前記二次導管が前記蒸発器の直ぐ上流で前記冷気リサイクルシステムに結合されている請求項5を引用する場合の請求項11に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 極低温エネルギー貯蔵システムにおける少なくとも1つの極低温流体貯蔵タンクを再加圧する方法であって、
前記極低温流体貯蔵タンクの出力部から一次導管を介して極低温流体の流れを通すステップと、
前記極低温流体の流れを、前記極低温流体貯蔵タンクの前記出力部の下流の前記一次導管の範囲内のポンプを用いて加圧するステップと、
前記加圧された極低温流体の流れを、前記ポンプの下流の前記一次導管の範囲内の蒸発手段を用いて気化するステップと、
前記気化された極低温流体の流れを、前記ポンプの下流の前記一次導管の範囲内の少なくとも1つの膨張ステージを用いて膨張させて、仕事を抽出するステップと、
前記加圧された極低温流体の膨張した流れの少なくとも一部分を、前記一次導管から二次導管を通して分流して前記極低温流体貯蔵タンクへ再導入することにより、前記極低温流体貯蔵タンクの内部の圧力を制御するステップとを含み、
前記加圧された極低温流体の膨張した流れの前記少なくとも一部分が、前記少なくとも1つの膨張ステージのうち1つまたは複数において膨張させられて仕事を抽出された後、前記一次導管から分流されることを特徴とする方法。 - 極低温流体貯蔵タンクを有する極低温エネルギー貯蔵システムの冷気リサイクルシステムを加圧する方法であって、
前記極低温流体貯蔵タンクの出力部から一次導管を介して極低温流体の流れを通すステップと、
前記極低温流体の流れを、前記極低温流体貯蔵タンクの前記出力部の下流の前記一次導管の範囲内のポンプを用いて加圧するステップと、
前記加圧された極低温流体の流れを、前記ポンプの下流の前記一次導管の範囲内の蒸発手段を用いて気化するステップと、
前記気化された極低温流体の流れを、前記ポンプの下流の前記一次導管の範囲内の少なくとも1つの膨張ステージを用いて膨張させて、仕事を抽出するステップと、
前記加圧された極低温流体の膨張した流れの少なくとも一部分を、前記一次導管から二次導管を通して分流して前記冷気リサイクルシステムへ導入することにより、前記冷気リサイクルシステムの内部の圧力を制御するステップとを含み、
前記加圧された極低温流体の膨張した流れの前記少なくとも一部分が、前記少なくとも1つの膨張ステージのうち1つまたは複数において膨張させられて仕事を抽出された後、前記一次導管から分流されることを特徴とする方法。 - 極低温エネルギー貯蔵システムであって、
流体入力から、極低温流体貯蔵タンクに貯蔵する液体の起寒剤を生成するように構成された液化装置を備え、前記流体入力を受け取るように構成された液化サブシステムと、
前記極低温流体貯蔵タンクからの液体の起寒剤を、気化された液体起寒剤から仕事を抽出するための膨張ステージへ配送するために気化するように構成された蒸発器を備え、前記極低温流体貯蔵タンクから液体の起寒剤を受け取るように構成されたエネルギー回収サブシステムと、
冷気リサイクルサブシステムであって、
前記液化装置へ配送するように前記蒸発手段から回収された冷気エネルギーを貯蔵するための冷気庫、ならびに
前記冷気庫を前記蒸発器および前記液化装置に結合する配管を備える冷気リサイクル回路であって、前記配管を通って、1つまたは複数の冷気供給流れが、前記蒸発器から前記冷気庫へ、前記冷気庫から前記液化装置へと、冷気エネルギーを運ぶために流れ得る冷気リサイクル回路を備える冷気リサイクルサブシステムとを備え、
i. 前記冷気リサイクルループからの前記1つまたは複数の冷気供給流れの少なくとも一部分を分流して前記液化システムに導入するように構成され、前記配管と前記液化サブシステムの間に結合された圧抜き導管と、
ii. 前記1つまたは複数の冷気供給流れを加圧するために、前記配管に流体を導入するように、前記配管と流体供給源の間に結合された加圧導管と、
の一方または両方を備えることを特徴とする極低温エネルギー貯蔵システム。 - 圧抜き導管を備えるとき、前記圧抜き導管の範囲内に、前記分流された冷気供給流れの流量を制御することによって前記冷気リサイクルシステムの前記配管の内部の圧力を制御するための圧力制御手段をさらに備える請求項30に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 加圧導管を備えるとき、前記加圧導管の範囲内に、前記導入された流体の流量を制御することによって前記冷気リサイクルシステムの前記配管の内部の前記圧力を制御するための圧力制御手段をさらに備える請求項30または31に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記極低温エネルギー貯蔵システムが、前記極低温流体貯蔵タンクをさらに備え、
前記加圧導管が、前記極低温流体貯蔵タンクの上部隙間から前記配管へ気体を配送するように、前記配管と前記極低温流体貯蔵タンクの間に結合されている請求項30から32のいずれか一項に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。 - 前記極低温エネルギー貯蔵システムが、極低温流体の流れを、前記極低温流体貯蔵タンクの出力部から前記極低温エネルギー貯蔵システムの排出口まで通し得る一次導管をさらに備え、前記加圧導管が、前記一次導管から前記配管へ気体を配送するように、前記配管と前記一次導管の間に結合されている請求項30から33のいずれか一項に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 極低温流体の流れを、前記極低温流体貯蔵タンクの前記出力部から前記極低温エネルギー貯蔵システムの排出口まで通し得る一次導管と、前記一次導管から前記配管へ気体を配送するように前記配管と前記一次導管の間に結合された第2の加圧導管とをさらに備える請求項33に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記1つまたは複数の冷気供給流れの前記少なくとも一部分が、前記冷気庫から前記液化装置まで冷気エネルギーを運んだ後に分流されるように、前記液化装置の下流で前記冷気庫の上流において、前記配管に対して前記圧抜き導管が結合されている請求項30から35のいずれか一項に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記冷気供給流れが前記蒸発器から前記冷気庫まで冷気エネルギーを運ぶ前に、前記極低温流体貯蔵タンクから配送された気体が前記冷気供給流れに合流するように、前記加圧導管が、前記蒸発器の下流で前記冷気庫の上流において前記配管に接続されている請求項33から36のいずれか一項に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記液化システムが、第1のコンプレッサと、前記第1のコンプレッサの下流の第2のコンプレッサと、前記第1のコンプレッサと前記第2のコンプレッサの間の空気浄化ユニットとを備える請求項30から37のいずれか一項に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記第1のコンプレッサと前記第2のコンプレッサの間で前記空気浄化ユニットの下流において、前記液化システムに対して前記圧抜き導管が結合されている請求項38に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記圧力制御手段が、前記冷気リサイクルシステムの前記圧力を閾値圧力に制限するように構成されており、
前記液化システムが、
それぞれが入口圧力を有する複数のコンプレッサと、
それぞれが入口圧力を有する複数のステージを有する多段コンプレッサとのうち1つを備え、
前記圧抜き導管が、前記コンプレッサの直ぐ上流の前記液化システム、または前記閾値圧力未満で前記閾値圧力に最も近い前記入口圧力を有するコンプレッサステージに結合されている請求項31から39のいずれか一項に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。 - 液体出力部および気体出力部を有する少なくとも1つの極低温流体貯蔵タンクと、
前記極低温流体貯蔵タンクに貯蔵する起寒剤を生成するための液化装置に対して結合された少なくとも1つのコンプレッサを備える液化システムと、
前記液化装置から前記極低温流体貯蔵タンクまで起寒剤を輸送するように前記液化装置と前記極低温流体貯蔵タンクの間に結合された液体配送導管と、
前記起寒剤によって前記極低温流体貯蔵タンクから前記液化システムまで移動される気体を輸送するように前記極低温流体貯蔵タンクの前記気体出力部と前記液化システムの間に結合された、移動される気体の導管とを備える極低温エネルギー貯蔵システム。 - 液体出力部および気体出力部を有する少なくとも1つの極低温流体貯蔵タンクと、
前記極低温流体貯蔵タンクに貯蔵する起寒剤を生成するための液化装置に対して結合された少なくとも1つのコンプレッサを備える液化システムと、
前記液化装置から前記極低温流体貯蔵タンクまで起寒剤を輸送するように前記液化装置と前記極低温流体貯蔵タンクの間に結合された液体配送導管と、
冷気庫と、前記冷気庫から前記液化装置まで冷気エネルギーを運ぶために前記液化装置に前記冷気庫を結合して1つまたは複数の冷気供給流れを通すことができる配管が備わっている冷気リサイクル回路とを備える冷気リサイクルシステムと、
前記起寒剤によって前記極低温流体貯蔵タンクから前記液化システムまで移動される気体を輸送するための、前記極低温流体貯蔵タンクの前記気体出力部と前記冷気リサイクルシステムの前記配管の間に結合された第1の移動される気体の導管、および前記冷気リサイクルシステムの前記配管と前記液化システムの間に結合された第2の移動される気体の導管とを備える極低温エネルギー貯蔵システム。 - 前記冷気供給流れが前記冷気庫から前記液化装置まで冷気エネルギーを運ぶ前に、前記極低温流体貯蔵タンクから配送された気体が前記冷気供給流れに合流するように、前記第1の気体移動導管が、前記冷気庫の下流で前記液化装置の上流において前記配管に接続されている請求項42に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記起寒剤によって前記極低温流体貯蔵タンクから移動される前記気体の流量を制御することによって前記極低温流体貯蔵タンクの内部の圧力を制御するために、前記移動される気体の導管の範囲内に圧力制御手段をさらに備える請求項41から43のいずれか一項に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記圧力制御手段が前記第1の移動される気体の導管の範囲内にある請求項42または請求項43を引用する場合の、請求項44に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記液化システムが、第1のコンプレッサと、前記第1のコンプレッサの下流の第2のコンプレッサと、前記第1のコンプレッサと前記第2のコンプレッサの間の空気浄化ユニットとを備える請求項41から45のいずれか一項に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記移動される気体の導管が、前記第1のコンプレッサと前記第2のコンプレッサの間で前記空気浄化ユニットの下流において、前記液化システムに対して結合されている請求項46に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。
- 前記圧力制御手段が、前記極低温流体貯蔵タンクの前記圧力を閾値圧力に制限するように構成されており、
前記液化システムが、
それぞれが入口圧力を有する複数のコンプレッサと、
それぞれが入口圧力を有する複数のステージを有する多段コンプレッサとのうち1つを備え、
前記移動される気体の導管が、前記コンプレッサの直ぐ上流の前記液化システム、または前記閾値圧力未満で前記閾値圧力に最も近い入口圧力を有するコンプレッサステージに結合されている請求項42から47のいずれか一項に記載の極低温エネルギー貯蔵システム。 - 液化装置を有する液化システムと、蒸発器を有するエネルギー回収システムと、冷気庫および冷気リサイクル回路を有する冷気リサイクルシステムであって、前記冷気リサイクル回路が、前記蒸発器および前記液化装置に対して前記冷気庫を結合する配管を有する冷気リサイクルシステムとを備える極低温エネルギー貯蔵システムの冷気リサイクルシステムの圧力を制御する方法であって、
前記冷気リサイクルシステムの、前記冷気庫と前記液化装置の間の配管を介して、冷気供給流れを通すことにより、前記冷気庫から前記液化装置まで冷気エネルギーを運び、前記冷気供給流れを加熱するステップと、
前記冷気リサイクルシステムの前記配管から、前記加熱された冷気供給流れの少なくとも一部分を、圧抜き導管を通じて分流して前記液化システムへ導入することにより、前記冷気リサイクルシステムの前記圧力をベント処理するステップとを含む方法。 - 液化装置を有する液化システムと、蒸発器を有するエネルギー回収システムと、冷気庫および冷気リサイクル回路を有する冷気リサイクルシステムであって、前記冷気リサイクル回路が、前記蒸発器および前記液化装置に対して前記冷気庫を結合する配管を有する冷気リサイクルシステムとを備える極低温エネルギー貯蔵システムの冷気リサイクルシステムの圧力を制御する方法であって、
前記冷気リサイクルシステムの、前記蒸発器と前記冷気庫の間の配管を介して、冷気供給流れを通すことにより、前記蒸発器から前記冷気庫まで冷気エネルギーを運び、前記冷気供給流れを冷却するステップと、
加圧導管を通じて前記冷気リサイクルシステムの前記配管へ流体を導入することにより、前記冷気リサイクルシステムの前記圧力を増すステップとを含む方法。 - 極低温エネルギー貯蔵システムの、液体出力部および気体出力部を有する極低温流体貯蔵タンクの圧力を制御する方法であって、
前記極低温流体貯蔵タンクの前記液体出力部からの極低温流体の流れを、一次導管を介して前記極低温エネルギー貯蔵システムの排出口へ通すステップと、
起寒剤を生成するための液化装置を備える液化システムにおいて空気を液化するステップと、
前記液化システムからの前記起寒剤を、第1の導管を介して前記極低温流体貯蔵タンクまで通すステップと、
前記起寒剤によって前記極低温流体貯蔵タンクから移動される気体を、前記極低温流体貯蔵タンクの前記気体出力部から、移動される気体の導管を通して前記液化システムまで輸送するステップとを含む方法。 - 実質的に、本明細書で添付図面を参照しながら説明された、添付図面に示されるような極低温エネルギー貯蔵システム。
- 実質的に、本明細書で添付図面を参照しながら説明されたような、少なくとも1つの極低温流体貯蔵タンクの圧力を制御する方法。
- 実質的に、本明細書で添付図面を参照しながら説明されたような、極低温エネルギー貯蔵システムの冷気リサイクルシステムにおける圧力を制御する方法。
- 実質的に、本明細書で添付図面を参照しながら説明されたような、極低温エネルギー貯蔵システムの極低温流体貯蔵タンクの圧力を制御する方法。
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