JP7399656B2 - 加圧ガスタンクを充填するための装置および方法 - Google Patents
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Description
-バッファ貯蔵装置のセットは、蒸発ユニットと、蒸発ユニットを通過する流体およびバイパスブランチを通過する流体の間の混合のポイントとの間で各移送ラインに接続される、
-バッファ貯蔵装置のセットは、それぞれの膨張弁を介して各移送ラインに接続される、
-各移送ラインの分配弁のセットは、蒸発ユニットの下流とバイパスブランチを通過する流体との混合のポイントの上流とに位置付けられている第1の分配弁を備え、分配弁のセットは、バイパスブランチ中に第2の分配弁を備える、
-バッファ貯蔵装置のセットは、各移送ラインに並行して接続されている2つ以上のバッファ貯蔵装置を備え、各バッファ貯蔵装置は、それぞれの分離弁を介して各移送ラインに接続される、
-移送回路は、2つのポンプの出口に2本の移送ラインをリンクさせる接続ダクトを備え、前記接続ダクトは、分離弁を備える、
-2本の移送ラインは、少なくとも1つの熱的に絶縁された部分を備える、
-2本の移送ラインは、特に、下流端に近接して、圧力と温度それぞれを測定する、少なくとも1つの圧力センサおよび/または少なくとも1つの温度センサを備える、
-充填動作の少なくとも一部分の間、特に、定められたガス流量がポンプの最大流量よりも小さいまたは等しいとき、
タンクに移送されるガス流量は、ポンプによって提供され、蒸発ユニットとバイパスブランチとの間で分配される、ガス流量だけから形成される、
-タンクを充填するために定められた流量は、0と100g/秒の間で、特に10と60g/秒の間で可変である、
-ポンプは、可変スピードポンプであり、充填の間タンクに移送されるガス流量は、ポンプのスピードと、場合によってはバッファ貯蔵装置のセットによって提供されるガスの量とを制御することによって制御される、
-充填の間にタンクに移送される加圧ガス温度は、蒸発ユニットを通過する比較的高温のガスとバイパスブランチを通過する比較的低温のガスとの間の相対分配を、場合によっては、バッファ貯蔵装置のセットから到来する比較的高温のガスの量を管理することによって制御される、
-バッファ貯蔵装置のセットによって提供される追加のガス流量は、移送ラインの下流端で測定される圧力信号に応答して制御される、
-バッファ貯蔵装置のセットは、各移送ラインに並行して接続されているいくつかのバッファ貯蔵装置を備え、移送ラインにガスを提供するために、カスケードプロセスにしたがって連続して使用される。
-ガス流量は、可変であり、経時的に修正される、
-充填動作の少なくとも一部分の間、特に、定められたガス流量がポンプの最大流量よりも大きいとき、タンクに移送されるガス流量は、第1に、ポンプによって提供され、蒸発ユニットとバイパスブランチとの間で分配されるガス流量の、第2に、バッファ貯蔵装置のセットによって提供される追加のガス流量の、合計である、
-本方法は、1本の移送ラインからもう1本の移送ラインにガス流を移送することにより、2本の移送ラインのポンプによって提供されるガス流の合計を備えるガス流で、タンクを充填するステップを含む、
-本方法は、タンクを充填するより前に、または、充填することを開始するとき、蒸発ユニットを通過する比較的高温のガスとバイパスブランチを通過する比較的低温のガスとの間の相対分配を、場合によっては、バッファ貯蔵装置のセットから到来する比較的高温のガスの量を管理することによって制御される定められた温度でのガスの移送を備える前記移送ラインを冷却するステップを備える、
-前記移送ラインを冷却するステップは、蒸発ユニットとバイパスブランチとの間の分配弁の開口を、場合によっては、「開ループ」(「正方向送り」)タイプ制御にしたがって、および/または、移送ラインにおいて測定された温度に基づいた制御ループにしたがって、バッファ貯蔵装置のセットによって提供される追加のガス流量を制御することによって実行される、
-前記移送ラインを冷却するステップは、外側に向けて、または、冷却される移送ライン中で制御される定められた温度で移送されるガスを戻すためのユニットに向けて、流すステップを備える。
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載の事項を、そのまま、付記しておく。
[1] 加圧ガスタンク、特に車両加圧水素タンクを充填するための充填装置であって、
前記充填装置は、
液化ガス源(2)と、
それぞれが前記液化ガス源(2)にリンクされている上流端(3)を有する2本の並行移送ラインを備える移送回路(3)とを備え、
各移送ラインは、充填されるべきタンク(22)に取り外し可能に接続されるように意図されている下流端(4)を備え、
前記2本の並行移送ラインのそれぞれは、
ポンプ(5)と、
送り出される流体を蒸発させるための蒸発ユニット(6)と、
前記蒸発ユニット(6)をバイパスするためのバイパスブランチ(13)と、
送り出され、前記蒸発ユニット(6)と前記バイパスブランチ(13)との間で分配される流体の流れを制御するように構成されている分配弁(7、8)のセットとを備え、 前記充填装置(1)は、バッファ貯蔵装置(9、10)のセットをさらに備え、前記バッファ貯蔵装置は、弁(11~16)のセットを介して前記2本の並行移送ラインのそれぞれに並行に接続される、充填装置。
[2] 前記バッファ貯蔵装置(9、10)のセットは、前記蒸発ユニット(6)と、前記蒸発ユニット(6)を通過する流体および前記バイパスブランチ(13)を通過する流体の間の混合のポイントとの間で各移送ラインに接続されることを特徴とする、[1]に記載の充填装置。
[3] 前記バッファ貯蔵装置(9、10)のセットは、それぞれの膨張弁(15、16)を介して各移送ラインに接続されることを特徴とする、[1]または[2]に記載の充填装置。
[4] 各移送ラインの前記分配弁(7、8)のセットは、前記蒸発ユニット(6)の下流であり、前記バイパスブランチ(13)を通過した前記流体との混合のポイントの上流に位置付けられている第1の分配弁(7)を備え、
前記分配弁(7、8)のセットは、前記バイパスブランチ(13)中に第2の分配弁(8)を備えることを特徴とする、[1]から[3]のうちのいずれか1項に記載の充填装置。
[5] 前記バッファ貯蔵装置(9、10)のセットは、各移送ラインに並行して接続されている2つ以上のバッファ貯蔵装置を備え、
各バッファ貯蔵装置(9、10)は、それぞれの分離弁(11、12)を介して各移送ラインに接続されることを特徴とする、[1]から[4]のうちのいずれか1項に記載の充填装置。
[6] 前記移送回路(3)は、2つのポンプ(5)の出口に前記2本の並行移送ラインをリンクさせる接続ダクト(17)を備え、
前記接続ダクト(17)は、分離弁(18)を備えることを特徴とする、[1]から[5]のうちのいずれか1項に記載の充填装置。
[7] 前記2本の並行移送ラインは、少なくとも1つの熱的に絶縁された部分(19)を備えることを特徴とする、[1]から[6]のうちのいずれか1項に記載の充填装置。
[8] 前記2本の並行移送ラインは、圧力と温度それぞれを測定する、少なくとも1つの圧力センサ(20)および/または少なくとも1つの温度センサ(21)を、特に、前記下流端(4)に近接して備えることを特徴とする、[1]から[7]のうちのいずれか1項に記載の充填装置。
[9] タンクに定められた充填勾配で充填することを確立するために、定められた温度で定められたガス流量により少なくとも1つの加圧ガスタンクを充填する方法であって、
前記方法は、[1]~[8]のうちのいずれか1項に従う充填装置を使用する、充填方法。
[10] 前記ガス流量は、可変であり、経時的に変更されることを特徴とする、[9]に記載の充填方法。
[11] 充填動作の少なくとも一部分の間、特に、前記定められたガス流量が前記ポンプ(5)の最大流量よりも大きいとき、
前記タンクに移送される前記ガス流量は、第1の、前記ポンプ(5)によって提供され、前記蒸発ユニット(6)と前記バイパスブランチ(13)との間で分配されるガス流量と、第2の、前記バッファ貯蔵装置(9、10)のセットによって提供される追加のガス流量との合計であることを特徴とする、[9]または[10]に記載の充填方法。
[12] 充填動作の少なくとも一部分の間、特に、前記定められたガス流量が前記ポンプ(5)の最大流量よりも小さいか、又は等しいとき、
前記タンクに移送されるガス流量は、前記ポンプ(5)によって提供され、前記蒸発ユニット(6)と前記バイパスブランチ(13)との間に分配されるガス流量のみから形成されることを特徴とする、[9]から[11]のうちのいずれか1項に記載の方法。
[13] 1本の移送ラインからもう1本の移送ラインにガス流を移送することにより、2本の移送ラインの前記ポンプ(5)によって提供されるガス流の合計を備えたガス流でタンクを充填するステップを含むことを特徴とする、[9]から[12]のうちのいずれか1項に記載の方法。
[14] タンク(22)の充填に先立って、又は、充填を開始するときに、移送ラインを冷却するステップを備えることを特徴とし、前記移送ラインは、前記蒸発ユニット(6)を通過する比較的高温のガスと、前記バイパスブランチ(13)を通過する比較的低温のガスとの間の相対的な分配を管理することによって、場合によっては、これに加えて、前記バッファ貯蔵装置(9、10)のセットから到来する比較的高温のガスの量を管理することによって制御される定められた温度でのガスの移送を含むものである、[9]から[13]のうちのいずれか1項に記載の方法。
[15] 前記移送ラインを冷却するステップは、前記蒸発ユニット(6)と前記バイパスブランチ(13)との間の前記分配弁の開口を制御することによって、加えて、場合によっては、「開ループ」(「フィードフォワード」)タイプ制御にしたがって、および/または、前記移送ラインにおいて測定された温度に基づいた制御ループにしたがって、前記バッファ貯蔵装置(9、10)のセットによって提供される追加のガス流量を制御することによって、実行されることを特徴とする、[14]に記載の方法。
[16] 前記移送ラインを冷却するステップは、冷却されるべき前記移送ライン中で制御される定められた温度で移送されるガスを回収するためのユニットに向けて、又はその外側に向けてフラッシングするステップを備えることを特徴とする、[14]または[15]に記載の方法。
Claims (15)
- 加圧ガスタンクを充填するための充填装置(1)であって、
前記充填装置(1)は、
液化ガス源(2)と、
それぞれが前記液化ガス源(2)にリンクされている上流端(3)を有する2本の並行の移送ラインを備える移送回路(3)と、を備え、
各移送ラインは、充填されるべきタンク(22)に取り外し可能に接続されるように意図されている下流端(4)を備え、
前記2本の並行の移送ラインのそれぞれは、
ポンプ(5)と、
送り出される流体を蒸発させるための蒸発ユニット(6)と、
前記蒸発ユニット(6)をバイパスするためのバイパスブランチ(13)と、
送り出され、前記蒸発ユニット(6)と前記バイパスブランチ(13)との間で分配される流体の流れを制御するように構成されている分配弁(7、8)のセットとを備え、
前記充填装置(1)は、バッファ貯蔵装置(9、10)のセットをさらに備え、前記バッファ貯蔵装置は、弁(11~16)のセットを介して前記2本の並行の移送ラインのそれぞれに並行に接続されている、充填装置(1)。 - 前記バッファ貯蔵装置(9、10)のセットは、前記蒸発ユニット(6)と、前記蒸発ユニット(6)を通過した流体及び前記バイパスブランチ(13)を通過した流体の間の混合のポイントとの間で各移送ラインに接続されることを特徴とする、請求項1に記載の充填装置(1)。
- 前記バッファ貯蔵装置(9、10)のセットは、それぞれの膨張弁(15、16)を介して各移送ラインに接続されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の充填装置(1)。
- 各移送ラインの前記分配弁(7、8)のセットは、前記蒸発ユニット(6)の下流であり、前記バイパスブランチ(13)を通過した前記流体との混合のポイントの上流に位置付けられている第1の分配弁(7)を備え、
前記分配弁(7、8)のセットは、前記バイパスブランチ(13)中に第2の分配弁(8)を備えることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載の充填装置(1)。 - 前記バッファ貯蔵装置(9、10)のセットは、各移送ラインに並行して接続されている2つ以上のバッファ貯蔵装置を備え、
各バッファ貯蔵装置(9、10)は、それぞれの分離弁(11、12)を介して各移送ラインに接続されることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載の充填装置(1)。 - 前記移送回路(3)は、2つの前記ポンプ(5)の出口で前記2本の並行の移送ラインをリンクさせる接続ダクト(17)を備え、
前記接続ダクト(17)は、分離弁(18)を備えることを特徴とする、請求項1から5のいずれか1項に記載の充填装置(1)。 - 前記2本の並行の移送ラインは、少なくとも1つの熱的に絶縁された部分(19)を備えることを特徴とする、請求項1から6のいずれか1項に記載の充填装置(1)。
- 前記2本の並行の移送ラインは、圧力と温度それぞれを測定する、少なくとも1つの圧力センサ(20)及び/又は少なくとも1つの温度センサ(21)を前記下流端(4)に近接して備えることを特徴とする、請求項1から7のいずれか1項に記載の充填装置(1)。
- 前記タンクに定められた充填勾配で充填することを確立するために、定められた温度で定められたガス流量により少なくとも1つの加圧ガスタンクを充填する方法であって、
前記方法は、請求項1~8のいずれか1項に記載の充填装置(1)を使用する、充填方法。 - 前記ガス流量は、可変であり、経時的に変更されることを特徴とする、請求項9に記載の充填方法。
- 前記定められたガス流量が前記ポンプ(5)の最大流量よりも大きいとき、
前記タンクに移送される前記ガス流量は、第1に、前記ポンプ(5)によって提供され、前記蒸発ユニット(6)と前記バイパスブランチ(13)との間で分配されるガス流量と、第2に、前記バッファ貯蔵装置(9、10)のセットによって提供される追加のガス流量との合計であることを特徴とする、請求項9又は10に記載の充填方法。 - 前記定められたガス流量が前記ポンプ(5)の最大流量よりも小さいか、又は等しいとき、
前記タンクに移送されるガス流量は、前記ポンプ(5)によって提供され、前記蒸発ユニット(6)と前記バイパスブランチ(13)との間に分配されるガス流量のみから形成されることを特徴とする、請求項9から11のいずれか1項に記載の充填方法。 - 1本の移送ラインからもう1本の移送ラインにガス流を移送することにより、2本の移送ラインの前記ポンプ(5)によって提供されるガス流の合計を備えたガス流でタンクを充填するステップを含むことを特徴とする、請求項9から12のいずれか1項に記載の充填方法。
- タンク(22)の充填に先立って、又は、充填を開始するときに、前記移送ラインを冷却するステップを備えることを特徴とし、前記移送ラインを冷却するステップは、前記蒸発ユニット(6)を通過する比較的高温のガスと、前記バイパスブランチ(13)を通過する比較的低温のガスとの間の相対的な分配を管理することによって制御される定められた温度でのガスの移送を含む、請求項9から13のいずれか1項に記載の充填方法。
- 前記移送ラインを冷却するステップは、前記蒸発ユニット(6)と前記バイパスブランチ(13)との間の前記分配弁の開口を制御することによって実行されることを特徴とする、請求項14に記載の充填方法。
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