KR101397862B1 - 압축가스의 혼합 방법 및 장치 - Google Patents

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조지프 페리 코헨
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에어 프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드
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Abstract

혼합물을 분배하기 전에 압축가스들의 혼합물을 형성하는 소정 질량유량의 압축가스들을 제거하기 위하여, 압축가스들이 압축가스 저장용기로부터 인출되고, 압력조절식 흐름 제어밸브와 임계흐름 벤츄리관을 통과하는 데에 사용하기 위한 압축가스 이송 시스템과 방법이 개시된다.

Description

압축가스의 혼합 방법 및 장치{BLENDING COMPRESSED GASES}
본 발명은 압축가스의 혼합 방법과 장치에 관한 것이다.
화석연료 연소의 지구환경에 대한 영향을 감소하기 위하여 더욱 청정한 연료의 연소가 요구된다. 연소의 영향을 감소시키는 하나의 방법은 수소를 연료로서 사용하는 것이다. 수소가 연소하면, 연소의 결과적인 생성물은 물이다.
수소는 내연기관에서 연료로서 사용될 수 있다. 예컨대, 에어 프로덕츠 앤드 케미칼즈 인크.(Air Products and Chemicals, Inc.)는 펜실배니아주, 트랙슬러타운(Trexlertown) 캠퍼스에서 수소로 동력을 얻는 Ford E-450 셔틀버스를 운행한다.
다른 선택은 압축 천연가스(CNG)를 연소하는 것이다. 그리고 또 다른 선택은 수소와 압축 천연가스의 혼합물(HCNG)를 연소하는 것이다. 뉴욕주, 헴프스테드 타운(mpstead town)은 수소의 생성과, 수소와 천연가스의 혼합 및, 자동차에서의 이들 연료의 사용을 시연하는 프로젝트(http://www.tohcleanenergyproject.org)를 갖는다.
산업계는 복수의 공급원으로부터의 압축가스를 혼합하기를 원하고, 혼합물은 특정한 조성을 갖는다.
산업계는, 압축가스 혼합의 결과 조성이 압축가스 공급원의 공급압력의 변동에 견디고, 압축가스의 이송 동안에 시스템 압력의 변동을 견디는 압축가스의 정확한 혼합을 제공하기를 원한다.
본 발명은 2 이상의 압축가스의 혼합물을 수납용기로 이송하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
이하에 요약되어 있듯이 여러 양태의 방법들이 있다.
양태#1. 2 이상의 압축가스의 혼합물을 수납용기로 이송하는 장치로서, 이 장치는,
(i) 제1 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기;
(ⅱ) 제1 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기와 하류에서 유체 연통하는 제1 압력조절식 흐름 제어밸브;
(ⅲ) 제1 압력조절식 흐름 제어밸브와 하류에서 유체 연통하는 제1 임계흐름 벤츄리관(critical flow venturi);
(ⅳ) 제2 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기;
(ⅴ) 제2 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기와 하류에서 유체 연통하는 제2 압력조절식 흐름 제어밸브;
(ⅵ) 제2 압력조절식 흐름 제어밸브와 하류에서 유체 연통하는 제2 임계흐름 벤츄리관; 및
(ⅶ) 제1 압축가스와 제2 압축가스를 수용하기 위하여 제1 임계흐름 벤츄리관과 하류에서 유체 연통하고 또한 제2 임계흐름 벤츄리관과 하류에서 유체 연통하며, 수납용기와 상류에서 유체 연통하는 혼합 접합부(mixing junction)
를 포함한다.
양태#2. 양태#1에 따른 장치로서, 상기 장치는
제2 압축가스의 유량과 독립적으로 제1 압축가스의 유량을 측정하기 위하여, 제1 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기와 수납용기 사이에 작동 가능하게 배치된 제1 유량계; 및
제1 압축가스의 유량과 독립적으로 제2 압축가스의 유량을 측정하기 위하여 제2 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기와 수납용기 사이에 작동 가능하게 배치된 제2 유량계
를 추가로 포함한다.
양태#3. 양태#2에 따른 장치로서, 상기 장치는
제1 압력조절식 흐름 제어밸브를 조정하기 위하여 제1 압력조절식 흐름 제어밸브에 작동 가능하게 연결된 제1 전류-압력(current-to-pressure) 변환기;
제2 압력조절식 흐름 제어밸브를 조정하기 위하여 제2 압력조절식 흐름 제어밸브에 작동 가능하게 연결된 제2 전류-압력 변환기; 및
제1 압축가스의 유량을 나타내는 신호를 수신하기 위하여 제1 유량계에 작동 가능하게 연결되고, 제2 압축가스의 유량을 나타내는 다른 신호를 수신하기 위하여 제2 유량계에 작동 가능하게 연결되며, 제1 전류-압력 변환기와 제2 전류-압력 변환기에 제어신호들을 송신하기 위하여 제1 전류-압력 변환기와 제2 전류-압력 변환기에 작동 가능하게 연결된 제어기
를 추가로 포함한다.
양태#4. 양태 1 내지 양태 3 중 어느 하나의 장치를 사용하여 2 이상의 압축가스의 혼합물을 수납용기로 이송하기 위한 방법으로서, 이 방법은,
(a) 제1 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기로부터 2 이상의 압축가스 중 제1 압축가스를 인출하는 단계;
(b) 단계(a)에서 인출된 제1 압축가스를 제1 압력조절식 흐름 제어밸브와 이 제1 압력조절식 흐름 제어밸브의 하류의 제1 임계흐름 벤츄리관을 통해 통과시키되, 제1 압축가스가 폐색 흐름조건(choked flow condition) 하에서 제1 임계흐름 벤츄리관을 통과하게 하여 제1 압축가스의 질량유량을 제어하는 단계;
(c) 제2 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기로부터 2 이상의 압축가스 중 제2 압축가스를 인출하는 단계;
(d) 단계(c)에서 인출된 제2 압축가스를 제2 압력조절식 흐름 제어밸브와 이 제2 압력조절식 흐름 제어밸브의 하류의 제2 임계흐름 벤츄리관을 통해 통과시키되, 제2 압축가스가 폐색 흐름조건 하에서 제2 임계흐름 벤츄리관을 통과하게 하여 제2 압축가스의 질량유량을 제어하는 단계;
(e) 혼합물을 형성하기 위하여 단계(b)로부터의 제1 압축가스를 단계(d)로부터의 제2 압축가스와 혼합하는 단계; 및
(f) 수납용기로 혼합물의 압력 상승속도(ramp rate)를 제어하지 않고 혼합물을 수납용기로 이송하는 단계
를 포함한다.
양태#5. 2 이상의 압축가스의 혼합물을 수납용기로 이송하기 위한 방법으로서, 이 방법은,
(a) 제1 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기로부터 2 이상의 압축가스 중 제1 압축가스를 인출하는 단계;
(b) 단계(a)에서 인출된 제1 압축가스를 제1 압력조절식 흐름 제어밸브와 이 제1 압력조절식 흐름 제어밸브의 하류의 제1 임계흐름 벤츄리관을 통해 통과시키되, 제1 압축가스가 폐색 흐름조건 하에서 제1 임계흐름 벤츄리관을 통과하게 하여 제1 압축가스의 질량유량을 제어하는 단계;
(c) 제2 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기로부터 2 이상의 압축가스 중 제2 압축가스를 인출하는 단계;
(d) 단계(c)에서 인출된 제2 압축가스를 제2 압력조절식 흐름 제어밸브와 이 제2 압력조절식 흐름 제어밸브의 하류의 제2 임계흐름 벤츄리관을 통해 통과시키되, 제2 압축가스가 폐색 흐름조건 하에서 제2 임계흐름 벤츄리관을 통과하게 하여 제2 압축가스의 질량유량을 제어하는 단계;
(e) 혼합물을 형성하기 위하여 단계(b)로부터의 제1 압축가스를 단계(d)로부터의 제2 압축가스와 혼합하는 단계; 및
(f) 수납용기로 혼합물의 압력 상승속도를 제어하지 않고 혼합물을 수납용기로 이송하는 단계
를 포함하며, 상기 제1 압축가스와 제2 압축가스가 다른 조성을 갖는다.
양태#6. 양태#4 또는 양태#5의 방법은,
제1 압축가스의 계측된 유량을 얻기 위하여 제1 압축가스의 유량을 측정하는 단계;
제2 압축가스의 계측된 유량을 얻기 위하여 제2 압축가스의 유량을 측정하는 단계; 및
제1 압축가스의 계측된 유량과 제2 압축가스의 계측된 유량에 응답하여 제1 압력조절식 흐름 제어밸브와 제2 압력조절식 흐름 제어밸브 중 적어도 하나를 조정하는 단계
를 추가로 포함한다.
양태#7. 양태#6의 방법은,
제1 압축가스의 계측된 유량과 제2 압축가스의 계측된 유량에 기초하여 혼합물의 누적 혼합비율을 계산하는 단계; 및
혼합물의 계산된 누적 혼합비율을 혼합물에 대한 목표 누적 혼합비율과 비교하는 단계
를 추가로 포함하며,
혼합물에 대한 목표 누적 혼합비율의 특정된 공차 내에서 혼합물의 계산된 누적 혼합비율을 유지하기 위하여 제1 압력조절식 흐름 제어밸브와 제2 압력조절식 흐름 제어밸브 중 적어도 하나가 조정된다.
양태#8. 양태#4 내지 양태#7 중 어느 하나의 방법에서, 제1 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기 중 제1 압축가스 저장용기로부터 순차적으로 그리고 제1 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기 중 제2 압축가스 저장용기로부터 후속하여 제1 압축가스가 인출되고, 제1 압축가스를 수용하는 제1 압축가스 저장용기로부터의 인출은 압력 P1에서 종료되고, 그리고 제1 압축가스를 수용하는 제2 압축가스 저장용기로부터의 인출은 압력 P2에서 시작되며, 여기서 P2 ＞ P1 이다.
양태#9. 양태#8의 방법에서, P2 는 P1 보다 적어도 1 MPa만큼 더 크다.
양태#10. 양태#4 내지 양태#9 중 어느 하나의 방법에서, 제2 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기 중 제1 압축가스 저장용기로부터 순차적으로 그리고 제2 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기 중 제2 압축가스 저장용기로부터 후속하여 제2 압축가스가 인출되고, 제2 압축가스를 수용하는 제1 압축가스 저장용기로부터의 인출은 압력 P3에서 종료되고, 그리고 제2 압축가스를 수용하는 제2 압축가스 저장용기로부터의 인출은 압력 P4에서 시작되며, 여기서 P4 ＞ P3 이다.
양태#11. 양태#10의 방법에서, P4 는 P3 보다 적어도 1 MPa만큼 더 크다.
본 발명에 따르면 압축가스의 혼합 방법과 장치를 얻을 수 있다.
도 1은 2가지 압축가스의 혼합물을 수납용기로 이송하기 위한 예시적인 장치를 도시하는 공정 흐름도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 방법 및 장치를 사용할 때 수소의 순간 혼합비율을 시간의 함수로 그리고 수소의 누적 혼합비율을 시간의 함수로 그래프화한 것을 도시한 것이다.
도 3은, 본 발명에 따른 방법 및 장치를 사용하지 않을 때, 수소의 순간 혼합비율을 시간의 함수로 그리고 수소의 누적 혼합비율을 시간의 함수로 그래프화한 것을 도시한 것이다.
여기에 사용된 단수명사는 명세서 및 특허청구범위에 기재된 본 발명의 실시예들에서 임의의 특징부에 적용될 때 하나 또는 그 이상을 의미한다. 단수명사의 사용은, 그러한 한정이 특별히 언급되지 않는 한 단수의 특징부로 의미를 한정하지 않는다. 단수 또는 복수의 명사 또는 명사구에 선행하는 "상기"는 특별히 특정된 특징부 또는 특별히 특정된 특징부들을 나타내고 또 사용된 문맥에 따라 단수 또는 복수의 의미를 가질 수 있다. 형용사 "임의의"는 하나, 약간, 또는 어떤 양의 구별없이 모든 것을 의미한다. 제1 대상과 제2 대상 사이에 위치하는 용어 "및/또는"은 (1) 제1 대상, (2) 제2 대상, 및 (3) 제1 대상과 제2 대상 중 하나를 의미한다. 3개 이상의 대상들의 목록의 마지막 2개 대상 사이에 위치하는 용어 "및/또는"은 목록의 대상들 중 적어도 하나를 의미한다.
여기서 사용된 바와 같이, "유체 연통되는"은, 유체의 이송을 위하여 및/또는 유체의 선택적인 이송을 위하여 하나 이상의 도관, 매니폴드, 밸브 등에 의하여 작동 가능하게 연결되는 것을 의미한다. 도관은 유체가 그를 통해 수송될 수 있는 임의의 파이프, 튜브, 통로 등과 같은 것이다. 명시적으로 달리 언급되지 않는 한 제2 장치와 유체 연통되는 제1 장치 사이에는 펌프, 압축기 또는 용기와 같은 중간장치가 존재할 수 있다.
하류와 상류는 이송되는 공정유체의 의도된 흐름방향을 말한다. 만일 공정유체의 의도된 흐름방향이 제1 장치로부터 제2 장치라면, 제2 장치는 제1 장치의 하류에서 유체 연통되어 있다.
본 발명은 2 이상의 압축가스의 혼합물을 수납용기로 이송하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
압축 천연가스(CNG)와 수소는, 이러한 압축가스 분배시스템으로부터 분배되는 일반적인 성분들이다. 이러한 시스템은 수소의 임계온도[-240℃(-400°F)]와 메탄의 임계온도[-83℃(-117°F)]보다 상당히 높은 넓은 범위의 주변온도에 놓이게 되어, 이러한 성분들은 엄격한 열역학적인 정의에 따른 가스라기보다는 초임계 유체로서 일반적으로 저장되고 분배된다. 그러나, 용어 "가스"와 "압축가스"는 가스와 초임계 유체 양자 모두에 대한 일반 용어로 당 기술분야에서 일반적으로 사용된다. 본 개시에서, 용어 "가스"와 "압축가스"는 상호교환 가능하게 사용될 수 있고, 가스와 초임계 유체 양자의 열역학적 상태에서 성분, 화합물 및 혼합물을 포함하는 것을 의미한다.
도 1은 예시적인 압축가스 이송시스템(150)의 공정 흐름도를 도시한다.
도 1의 압축가스 이송시스템(150)은, 제1 압축가스, 예컨대 수소 또는 수소를 함유하는 가스를 포함하는 압축가스 저장용기(100, 102, 104)들을 포함한다. 임의의 적절한 갯수의 압축가스 저장용기들이 사용될 수 있다. 각각의 압축가스 저장용기(100, 102, 104)들로부터의 흐름은 밸브(112, 114, 116)들에 의하여 각각 제어된다. 각 압축가스 저장용기(100, 102, 104)의 압력은 같거나 또는 압력들이 다를 수 있다. 각 압축가스 저장용기의 압력은 예컨대, 계단식(cascade) 충전을 위하여 다양한 압력으로 유지될 수 있다.
더 낮은 압력의 수납용기로 분배하기 위하여 복수의 고압 저장용기를 채용하는 계단식 충전 방법이, 보크(Borck)의 미국특허 제6,779,568호에 예시된 바와 같이 당 기술분야에서 공지되어 있다. 계단식 충전 방법에서, 2 이상의 압축가스 저장체적으로부터 수납용기로 가스가 분배되는 바, 우선 더 낮은 압력을 갖는 저장용기로부터, 그 다음 더 높은 압력을 갖는 저장용기로부터 수납용기로 가스가 분배된다.
계단식 충전 방법의 사용은, 특정된 조성의 압축가스 혼합물을 생성하는 데에 특별한 문제점을 제기한다. 시스템이 더 낮은 압력원 용기로부터 더 높은 압력원 용기로 전환할 때의 급격한 상류 및 하류 압력변화가, 원하는 조성의 압축가스 혼합물을 요구되는 사양 내에서 제공하는 능력에 악영향을 줄 수 있다.
도 1의 압축가스 이송시스템(150)은, 압축가스 저장용기(100, 102, 104)들과 하류에서 유체 연통하는 압력조절식 흐름 제어밸브(126)를 포함하고, 이 압력조절식 흐름 제어밸브(126)는 압축가스 저장용기(100, 102, 104)들 중 적어도 하나로부터 제1 압축가스를 수용한다. 압력조절식 흐름 제어밸브는, 밸브의 하류에서 압축가스의 압력을 조절한다. 임의의 적절한 압력조절식 흐름 제어밸브가 사용될 수 있다. 압력조절식 흐름 제어밸브는 돔 장전식(dome loaded) 압력조절기, 예컨대 테스콤(Tescom) 26-1700 일 수 있다. 압력조절식 흐름 제어밸브는 공기-장전식(air-loaded) 압력조절기일 수 있다.
도 1의 압축가스 이송시스템(150)은, 압력조절식 흐름 제어밸브(126)와 하류에서 유체 연통하는 임계흐름 벤츄리관(130)을 포함한다. 임계흐름 벤츄리관(130)은 압력조절식 흐름 제어밸브(126)로부터 제1 압축가스를 수용한다. 임계흐름 벤츄리관 또는 소닉 벤츄리관(sonic venturi)이라고도 불리는 임계흐름 벤츄리관은, 목부위(throat)에서 끝나는 수렴섹션과, 목부위의 하류에 있는 발산섹션을 갖는다. 임계흐름 벤츄리관은 오리피스 판(orifice plate)에 상당하지는 않는다. 임계흐름 벤츄리관의 기하구조는, 압축가스가 수렴섹션을 따라 가속되고 그런 다음 압력회복을 위하여 설계된 발산섹션에서 팽창되도록 하는 것이다. 목부위에서, 또는 임계흐름 벤츄리관의 최소 면적지점에서 가스는 폐색되는 바, 여기서 질량유량은 하류 압력환경에서 추가적인 감소로 인해 증가하지 않을 것이다. 그러나 압축유체에 대한 질량유량은 증가된 상류 압력으로 인해 증가할 수 있는 바, 이는 압축을 통해 유체의 밀도를 증가시킬 것이다(그러나 속도는 일정하게 유지됨). 폐색 흐름조건에서, 가스 속도와 밀도는 최대가 되고, 질량유량은 입구 압력과, 입구 온도 및 가스 타입의 함수이다.
도 1에서, 밸브(126)와 혼합 접합부(148) 사이에 단일 임계흐름 벤츄리관(130)으로서 도시되었지만, 만일 원한다면 제1 압축가스의 더 큰 범위의 유량을 수용하기 위하여 2개 이상의 임계흐름 벤츄리관이 매니폴드 구조에 포함될 수 있다.
적절한 임계흐름 벤츄리관은 플로우맥스 엔지니어링(FlowMaxx Engineering)의 SNP005-SMPT-025와 SNP005-SMPT-053을 포함한다.
도 1의 압축가스 이송시스템은, 제2 압축가스 예컨대 압축 천연가스(CNG)를 수용하는 압축가스 저장용기(106, 108, 110)들을 또한 포함한다. 제2 압축가스는 제1 압축가스와는 다른 조성을 갖는다. 제2 압축가스를 수용하기 위하여 임의의 적절한 갯수의 압축가스 저장용기가 사용될 수 있다. 각각의 압축가스 저장용기(106, 108, 110)로부터의 흐름은 밸브(118, 120, 122)들에 의하여 각각 제어된다. 각각의 압축가스 저장용기(106, 108, 110)의 압력은 같거나 또는 압력이 다를 수 있다. 각각의 압축가스 저장용기의 압력은 예컨대, 계단식 충전을 위하여 다양한 압력으로 유지될 수 있다.
도 1의 압축가스 이송시스템(150)은, 압축가스 저장용기(106, 108, 110)들과 하류에서 유체 연통하는 압력조절식 흐름 제어밸브(134)를 또한 포함한다. 압력조절식 흐름 제어밸브는 압축가스 저장용기(106, 108, 110)들 중 적어도 하나로부터 제2 압축가스를 수용한다. 압력조절식 흐름 제어밸브(134)는 돔 장전식 압력조절기 예컨대, 테스콤(Tescom) 26-1700일 수 있다.
도 1의 압축가스 이송시스템(150)은, 압력조절식 흐름 제어밸브(134)와 하류에서 유체 연통하는 임계흐름 벤츄리관(138)을 포함한다. 임계흐름 벤츄리관(138)은 압력조절식 흐름 제어밸브(134)로부터 제2 압축가스를 수용한다. 밸브(134)와 도 1의 혼합 접합부(148) 사이에 단일 임계흐름 벤츄리관(130)으로서 도시되었지만, 만일 원한다면 제2 압축가스의 더 큰 범위의 유량을 수용하기 위하여 2개 이상의 임계흐름 벤츄리관이 매니폴드 구조에 포함될 수 있다. 임계흐름 벤츄리관(138)은, 임계흐름 벤츄리관(130)과 동일하거나 또는 다를 수 있다.
도 1의 압축가스 이송시스템(150)은, 제1 압축가스 및 제2 압축가스를 수용하기 위하여 임계흐름 벤츄리관(130)과 하류에서 유체 연통하고 또 임계흐름 벤츄리관(138)과 하류에서 유체 연통하는 혼합 접합부(148)를 역시 포함한다. 혼합 접합부(148)는 혼합물을 형성하기 위하여 제1 압축가스와 제2 압축가스를 조합하기 위한 임의의 적절한 혼합 티이(Tee), 혼합용기 등과 같은 것일 수 있다. 제1 압축가스가 수소를 포함하고 제2 압축가스가 압축 천연가스(메탄을 포함)를 포함한다면, 혼합물은 수소와 메탄의 혼합물을 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 혼합 접합부(148)는 수납용기(140)와 상류에서 유체 연통한다.
도 1의 압축가스 이송시스템(150)은, 선택적인 유량계(124)를 또한 포함한다. 유량계(124)는 압축가스 저장용기(100, 102, 104)들과 수납용기(140) 사이에 작동 가능하게 배치된다. 유량계는, 제1 압축가스의 유량을 측정하기 위하여 저장용기와 혼합 접합부(148)를 작동 가능하게 연결하는 시스템의 임의의 위치에 적절하게 배치될 수 있다. 유량계(124)는 제2 압축가스의 유량과는 독립적으로 제1 압축가스의 유량을 측정한다.
도 1의 압축가스 이송시스템(150)은, 선택적인 유량계(132)를 또한 포함한다. 유량계(132)는 압축가스 저장용기(106, 108, 110)들과 수납용기(140) 사이에 작동 가능하게 배치된다. 유량계는, 제2 압축가스의 유량을 측정하기 위하여 제2 압축가스를 위한 저장용기와 혼합 접합부(148)를 작동 가능하게 연결하는 시스템의 임의의 위치에 적절하게 배치될 수 있다. 유량계(132)는 제1 압축가스의 유량과는 독립적으로 제2 압축가스의 유량을 측정한다.
유량계(124, 132)들은 임의의 적절한 타입의 유량계, 예컨대 코리올리(Coriolis) 유량계 및/또는 열선 풍속계(hot wire anemometer)일 수 있다. 유량계는 또한 터빈 메터와 같은 체적유량계일 수도 있는 바, 이는 질량흐름을 결정하기 위하여 압력보상 및/또는 온도보상을 또한 사용한다. 적절한 코리올리(Coriolis) 유량계는 에머슨 프로세스 매니지먼트(마이크로 모션)[Emerson Process Management(Micro Motion)]에 의해 판매되는 CMF0010과 DH038을 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 압축가스 이송시스템(150)은 압축가스 이송을 자동화하기 위하여 제어기(142)를 또한 포함한다. 제어기(142)는 임의의 적절한 제어기, 예컨대 프로그램 가능한 로직 컨트롤러(PLC), 컴퓨터 등과 같은 것일 수 있다. 제어기(142)는 제1 압축가스 및 제2 압축가스의 유량을 나타내는 신호를 수신하기 위하여 유량계(124) 및 유량계(132)에 각각 작동 가능하게 연결된다.
압력조절식 흐름 제어밸브(126, 134)들은 전기적으로 제어가능할 수 있다. 전류-압력 변환기들이 압력조절식 흐름 제어밸브를 조정하기 위하여 사용될 수 있다. 전류-압력 변환기(128)는 밸브(126)를 조정하기 위하여 압력조절식 흐름 제어밸브(126)에 작동 가능하게 연결된다. 전류-압력 변환기(136)는 밸브(134)를 조정하기 위하여 압력조절식 흐름 제어밸브(134)에 작동 가능하게 연결된다. 임의의 적절한 전류-압력 변환기, 예컨대 로난(Ronan) X55-600이 사용될 수 있다.
제어기(142)는, 유량계(124, 132)들로부터의 유량 측정에 응답하여, 전류-압력 변환기(128, 136)들로 제어신호를 송신하기 위하여 전류-압력 변환기(128, 136)들에 작동 가능하게 연결된다.
예시적인 실시예를 도시하는 도 1을 참조하면, 2 이상의 압축가스의 혼합물을 수납용기(140)로 이송하는 방법은,
(a) 하나 이상의 압축가스 저장용기(100, 102, 104)들로부터 제1 압축가스(예컨대, 수소)를 인출하는 단계;
(b) 단계(a)에서 인출된 제1 압축가스를 압력조절식 흐름 제어밸브(126)와 이 압력조절식 흐름 제어밸브(126)의 하류의 임계흐름 벤츄리관(130)을 통해 통과시키되, 제1 압축가스가 폐색 흐름조건 하에서 임계흐름 벤츄리관(130)을 통과하게 하여 제1 압축가스의 질량유량을 제어하는 단계;
(c) 하나 이상의 압축가스 저장용기(106, 108, 110)들로부터 제2 압축가스(예컨대, CNG)를 인출하는 단계;
(d) 단계(c)에서 인출된 제2 압축가스를 압력조절식 흐름 제어밸브(134)와 이 압력조절식 흐름 제어밸브(134)의 하류의 임계흐름 벤츄리관(138)을 통해 통과시키되, 제2 압축가스가 폐색 흐름조건 하에서 임계흐름 벤츄리관(138)을 통과하게 하여 제2 압축가스의 질량유량을 제어하는 단계;
(e) 혼합물을 형성하기 위하여 단계(b)로부터의 질량유량 제어된 제1 압축가스를 단계(d)로부터의 질량유량 제어된 제2 압축가스와 혼합하는 단계; 및
(f) 수납용기에 대해 혼합물의 압력 상승속도를 제어하지 않고 혼합물을 수납용기(140)로 이송하는 단계
를 포함한다.
임계흐름 벤츄리관은 이를 통하여 흐르는 압축가스의 질량유량을 제어하기 때문에, 수납용기로 분배되는 혼합물의 압력 상승속도는 제어되지 않는다.
상기 방법은,
제1 압축가스의 계측된 유량을 얻기 위하여 제1 압축가스의 유량을 측정하는 단계;
제2 압축가스의 계측된 유량을 얻기 위하여 제2 압축가스의 유량을 측정하는 단계; 및
제1 압축가스의 계측된 유량과 제2 압축가스의 계측된 유량에 응답하여 압력조절식 흐름 제어밸브(126)와 압력조절식 흐름 제어밸브(134) 중 적어도 하나를 조정하는 단계
를 추가로 포함할 수 있다.
제1 압축가스의 유량과 제2 압축가스의 유량은, 각각의 유량계(124, 132)에 의하여 각각 측정될 수 있다. 압축가스 중 하나가 수소인 경우에 대하여, 임계흐름 벤츄리관은 유량계의 일부일 수 있다. 유량계는 제어기와 작동 가능하게 연통될 수 있다. 제어기는 측정된 질량유량에 응답하여 유량계로부터 데이터를 수신할 수 있고 전류-압력 변환기(128, 136)들로 명령을 전송할 수 있다. 전류-압력 변환기(128, 136)들은, 압력조절식 흐름 제어밸브(126, 134)들을 빠져나가는 유량을 제어하기 위하여, 각각 압력조절식 흐름 제어밸브(126, 134)들을 차례로 제어한다.
상기 방법은,
제1 압축가스의 계측된 유량과 제2 압축가스의 계측된 유량에 기초하여 혼합물의 누적 혼합비율을 계산하는 단계; 및
혼합물의 계산된 누적 혼합비율을 혼합물에 대한 목표 누적 혼합비율과 비교하는 단계
를 추가로 포함할 수 있고, 이 방법에서는
제1 압력조절식 흐름 제어밸브(126)와 제2 압력조절식 흐름 제어밸브(134) 중 적어도 하나는, 혼합물에 대한 목표 누적 혼합비율의 특정된 공차 내에서 혼합물의 계산된 누적 혼합비율을 유지하도록 하기 위해, 제1 압력조절식 흐름 제어밸브와 제2 압력조절식 흐름 제어밸브 중 적어도 하나를 조정하는 단계에서 조정된다.
압력조절식 흐름 제어밸브(126) 및/또는 압력조절식 흐름 제어밸브(134)는, 혼합물에 대한 목표 누적 혼합비율의 특정된 공차 내에서 계산된 누적 혼합비율을 유지하기 위하여 요구되기 때문에, 제1 압축가스 및/또는 제2 압축가스의 유량을 증가 또는 감소시키도록 조정될 수 있다.
"혼합비율"은 가스의 전체량에 대한 제1 가스량의 비율이다. 혼합비율은 질량 비율, 몰 비율, 체적비율 또는 임의의 다른 적절한 양의 비율일 수 있다. 몰 비율과 체적비율은, 원한다면 1기압과 21℃와 같은 표준조건으로 조정될 수 있다. 혼합비율은 질량비율로 편리하게 표현될 수 있다. 예컨대, 수소와 압축 천연가스의 혼합물에서 수소의 질량비율은, 수소와 압축가스의 전체 질량으로 나누어진 수소의 질량이다. 수소와 압축 천연가스의 혼합물에서 수소의 순간 질량비율은, 측정된 수소의 질량유량과 측정된 압축 천연가스의 질량유량의 합으로 나누어진, 측정된 수소의 질량유량으로부터 계산될 수 있다.
"누적 혼합비율"은, 수납용기로 공급된 모든 압축가스 스트림(stream)의 누적량(동일한 단위)의 합에 의해 나누어진 하나의 압축가스 스트림의 누적량(질량, 몰, 체적 등의 단위)으로 정의된다. 누적 혼합비율은 분수, 퍼센트 또는 임의의 다른 편리한 단위로 표현될 수 있다. 누적 혼합비율은 누적 질량비율로서 편리하게 표현될 수 있다.
"목표 누적 혼합비율"은 수납용기의 압축가스의 전체량(동일한 단위를 사용)에 의해 나누어진, 수납용기의 하나의 압축가스의 양(질량, 몰, 체적 등의 단위)의 원하는 비율이다. 목표 누적 혼합비율은 목표 누적 질량비율로 편리하게 표현될 수 있다. 목표 누적 혼합비율은 분수, 퍼센트, 또는 임의의 다른 편리한 단위로 표현될 수 있다.
질량비율로 표현된 혼합비율은 압축가스에 대한 적절한 상태 방정식을 이용하여 체적비율 및/또는 몰 비율로/그로부터 변환될 수 있고, 이러한 계산은 당업자에게 잘 알려져 있다.
이 방법은, 점진적으로 증가하는 압력에서 복수의 압축가스 저장용기로부터 순차적으로 압축가스의 계단식(cascaded) 인출을 사용하여 압축가스를 분배하는 것에 특히 적합하다.
계단식 인출의 방법에서, 제1 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기의 제1 압축가스 저장용기(100)로부터 순차적으로 그리고 제1 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기 중 제2 압축가스 저장용기(102)로부터 후속하여 제1 압축가스가 인출될 수 있다. 제1 압축가스를 수용하는 제1 압축가스 저장용기(100)로부터의 인출은 압력 P1에서 종료되고, 제1 압축가스를 수용하는 제2 압축가스 저장용기(102)로부터의 인출은 압력 P2에서 시작되며, 여기서 P2 ＞ P1 이다. P2 는 P1 보다 적어도 1 MPa만큼 더 클 수 있다.
예컨대, 인출이 종료될 때 압축가스 저장용기(100)의 압력이 P1 = 20 MPa 이 될 때까지, 압축가스 저장용기(100)로부터 제1 압축가스가 인출될 수 있다. 후속하여, 제1 압축가스는 압축가스 저장용기(102)로부터 인출될 수 있는 바, 압축가스 저장용기(102)는 초기에 P2 = 40 MPa이다. 압력조절식 흐름 제어밸브(126)는, 조절된 압력에서 임계흐름 벤츄리관(130)에 압축가스를 제공하는 압력조절식 흐름 제어밸브(126)의 압력 공급에 있어서 급격한 상승에 적응하도록 되어 임계흐름 벤츄리관을 통한 압축가스의 질량흐름은 원하는 대로 된다.
이 방법은, 압력이 점진적으로 증가할 때 복수의 압축가스 저장용기로부터 순차적으로 제2 압축가스를 계단식으로 인출하는 것을 포함할 수 있다.
제2 압축가스의 계단식 인출방법에서, 제2 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기 중 제1 압축가스 저장용기(106)로부터 순차적으로 그리고 제2 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기의 제2 압축가스 저장용기(108)로부터 후속하여 제2 압축가스가 인출될 수 있다. 제2 압축가스를 수용하는 제1 압축가스 저장용기(106)로부터의 인출은 압력 P3에서 종료되고, 제2 압축가스를 수용하는 제2 압축가스 저장용기(108)로부터의 인출은 압력 P4에서 시작되며, 여기서 P4 ＞ P3 이다. P4 는 P3 보다 적어도 1 MPa만큼 더 클 수 있다.
예컨대, 인출이 종료될 때 압축가스 저장용기(106)의 압력이 P3 = 20 MPa 이 될 때까지, 압축가스 저장용기(106)로부터 제2 압축가스가 인출될 수 있다. 후속하여, 제2 압축가스는 압축가스 저장용기(108)로부터 인출될 수 있는 바, 압축가스 저장용기(108)는 초기에 P4 = 40 MPa이다. 압력조절식 흐름 제어밸브(134)는, 조절된 압력에서 임계흐름 벤츄리관(138)으로 압축가스를 제공하는 압력조절식 흐름 제어밸브(134)의 압력 공급에 있어서 급격한 상승에 적응하도록 되어 임계흐름 벤츄리관을 통한 제2 압축가스의 질량흐름이 원하는 대로 된다.
예 1
수소와 압축 천연가스의 흐름을 별개로 제어하기 위하여 압력조절식 흐름 제어밸브와 임계흐름 벤츄리관을 포함하는 압축가스 이송시스템이 시험되었다.
도 2는 수소의 순간 혼합비율을 시간의 함수로 그리고 수소의 누적 혼합비율을 시간의 함수로 나타낸 것이다. 혼합물에 대한 목표 혼합비율은 0.20 수소(표준 압력 및 온도 조건에서 20 체적%의 수소)이었다.
수소의 순간 혼합비율이 약 0.2에서 평탄화된 약 15 초로부터 약 30 초까지의 기간 동안에 제어기에 의하여, 초기에 수소의 누적 혼합비율은 수소의 목표 혼합비율보다 더 높았으며 수소의 순간 혼합비율은 0.2 미만으로 감소되었다.
본 예는 본 발명의 장치와 방법에 따른 압축가스 이송시스템이 어떻게 압축가스의 정확한 혼합물을 제공할 수 있는지를 도시하는데, 상기 혼합물은 특정된 조성을 갖는다.
예 2
압축가스 이송시스템, 즉 수소의 흐름을 제어하기 위하여 압력조절식 흐름 제어밸브를 포함하고 임의의 임계흐름 벤츄리관 없이 압축 천연가스의 흐름을 제어하기 위하여 또 다른 압력조절식 흐름 제어밸브를 포함하는 것인 압축가스 이송시스템이 시험되었다.
도 3은 수소의 순간 혼합비율을 시간의 함수로 그리고 수소의 누적 혼합비율을 시간의 함수로 나타낸 것이다. 목표 혼합비율은 0.30 수소(표준 압력 및 온도 조건에서 30 체적%의 수소)이었다.
누적 혼합비율이 결국은 원하는 목표 혼합비율로 되는 동안에, 제어기는, 순간 혼합비율의 잦은 변화에 의하여 입증됨에 따라 목표값을 달성하기 위하여 압력조절식 흐름 제어밸브를 빈번하게 조정한다. 이러한 시스템은 분명히 예 1에 도시된 시스템만큼 안정하지 않다. 만일 누적 혼합비율이 안정화되기 전에 급유 조작자가 급유공정을 중지한다면, 수납용기는 원하는 혼합비율을 갖지 못하게 됨을 알아야 한다. 또한, 흐르는 가스비율은 목표 혼합비율과 대체로 동일하지 않기 때문에, 충전작동의 마지막의 라인에 있고 후속 충전에서 탱크의 압력을 결정하기 위하여 사용되는 것인 압축가스의 혼합비율은 원하는 목표 혼합비율이 아닐 수 있고, 작은 용기들을 충전할 때 사양을 벗어난 혼합물이 생기게 된다. 또한, 도 3에 도시된 제어기에 의한 일정한 "난조현상(hunting)"은 제어밸브 기구의 조기마모 고장으로 이어질 것이다.
도 2에 도시된 결과들은, 본 발명 방법이 목표 혼합비율에 훨씬 빨리 도달하는 누적 혼합비율을 제공하는 것을 설명한다.
비록 본 발명이 특정한 실시예 또는 예에 대하여 기재되었지만, 거기에 한정되지 않고, 첨부한 특허청구범위에서 한정된 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 임의의 다양한 다른 형태로 변경 또는 수정될 수 있다.
100, 102, 104; 106, 108, 110 : 압축가스 저장용기
112, 114, 116; 118, 120, 122 : 밸브
126, 134 : 압력조절식 흐름 제어밸브
130; 138 : 임계흐름 벤츄리관
136 : 전류-압력 변환기
140 : 수납용기
148 : 혼합 접합부
150 : 압축가스 이송시스템

Claims (13)

  1. 2 이상의 압축가스의 혼합물을 수납용기로 이송하는 장치에 있어서,
    제1 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기;
    제1 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기와 하류에서 유체 연통하는 제1 압력조절식 흐름 제어밸브;
    제1 압력조절식 흐름 제어밸브와 하류에서 유체 연통하는 제1 임계흐름 벤츄리관으로서, 이 제1 임계흐름 벤츄리관은 목부위(throat)에서 끝나는 수렴섹션 및 목부위의 하류에 있는 발산섹션을 가지는 것인 제1 임계흐름 벤츄리관;
    제2 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기;
    제2 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기와 하류에서 유체 연통하는 제2 압력조절식 흐름 제어밸브;
    제2 압력조절식 흐름 제어밸브와 하류에서 유체 연통하는 제2 임계흐름 벤츄리관으로서, 이 제2 임계흐름 벤츄리관은 목부위에서 끝나는 수렴섹션 및 목부위의 하류에 있는 발산섹션을 가지는 것인 제2 임계흐름 벤츄리관; 및
    제1 압축가스와 제2 압축가스를 수용하기 위하여 제1 임계흐름 벤츄리관과 하류에서 유체 연통하고 제2 임계흐름 벤츄리관과 하류에서 유체 연통하며, 수납용기와 상류에서 유체 연통하는 혼합접합부(mixing junction);
    상기 제2 압축가스의 유량과 독립적으로 제1 압축가스의 유량을 측정하기 위하여, 제1 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기와 수납용기 사이에 작동 가능하게 배치된 제1 유량계;
    상기 제1 압축가스의 유량과 독립적으로 제2 압축가스의 유량을 측정하기 위하여, 제2 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기와 수납용기 사이에 작동 가능하게 배치된 제2 유량계;
    상기 제1 압력조절식 흐름 제어밸브를 조정하기 위하여 제1 압력조절식 흐름 제어밸브에 작동 가능하게 연결된 제1 전류-압력 변환기;
    상기 제2 압력조절식 흐름 제어밸브를 조정하기 위하여 제2 압력조절식 흐름 제어밸브에 작동 가능하게 연결된 제2 전류-압력 변환기; 및
    상기 제1 압축가스의 유량을 나타내는 신호를 수신하기 위하여 제1 유량계에 작동 가능하게 연결되고, 제2 압축가스의 유량을 나타내는 다른 신호를 수신하기 위하여 제2 유량계에 작동 가능하게 연결되며, 제1 전류-압력 변환기와 제2 전류-압력 변환기에 제어 신호들을 송신하기 위하여 제1 전류-압력 변환기와 제2 전류-압력 변환기에 작동 가능하게 연결된 제어기
    를 포함하고, 상기 제1 압축가스와 제2 압축가스는 다른 조성을 갖는 것인 2 이상의 압축가스의 혼합물을 수납용기로 이송하는 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항의 장치를 사용하여 2 이상의 압축가스의 혼합물을 수납용기로 이송하기 위한 방법으로서,
    (a) 제1 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기로부터 2 이상의 압축가스 중 제1 압축가스를 인출하는 단계;
    (b) 단계(a)에서 인출된 제1 압축가스를 제1 압력조절식 흐름 제어밸브와 이 제1 압력조절식 흐름 제어밸브의 하류의 제1 임계흐름 벤츄리관을 통해 통과시키는 단계로서, 상기 제1 압축가스가 폐색 흐름조건 하에서 제1 임계흐름 벤츄리관을 통과함으로써 제1 압축가스의 질량유량이 제어되는 것인 제1 압축가스를 통과시키는 단계;
    (c) 제2 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기로부터 2 이상의 압축가스 중 제2 압축가스를 인출하는 단계;
    (d) 단계(c)에서 인출된 제2 압축가스를 제2 압력조절식 흐름 제어밸브와 이 제2 압력조절식 흐름 제어밸브의 하류의 제2 임계흐름 벤츄리관을 통해 통과시키는 단계로서, 상기 제2 압축가스가 폐색 흐름조건 하에서 제2 임계흐름 벤츄리관을 통과함으로써 제2 압축가스의 질량유량이 제어되는 것인 제2 압축가스를 통과시키는 단계;
    (e) 혼합물을 형성하기 위하여 단계(b)로부터의 제1 압축가스를 단계(d)로부터의 제2 압축가스와 혼합하는 단계; 및
    (f) 수납용기에 대해 혼합물의 압력 상승속도를 제어하지 않고 혼합물을 수납용기로 이송하는 단계
    를 포함하고,
    제1 압축가스의 유량이 측정되어 제1 압축가스의 계측된 유량을 얻고,
    제2 압축가스의 유량이 측정되어 제2 압축가스의 계측된 유량을 얻으며,
    제1 압력조절식 흐름 제어밸브와 제2 압력조절식 흐름 제어밸브 중 하나 이상은 상기 제1 압축가스의 계측된 유량과 제2 압축가스의 계측된 유량에 응답하여 조정되고,
    상기 제1 압축가스의 계측된 유량과 제2 압축가스의 계측된 유량에 기초하여 상기 혼합물의 누적 혼합비율이 계산되며,
    상기 혼합물의 계산된 누적 혼합비율이 혼합물에 대한 목표 누적 혼합비율과 비교되고,
    상기 혼합물에 대한 목표 누적 혼합비율의 특정된 공차 내에서 혼합물의 계산된 누적 혼합비율을 유지하기 위하여 제1 압력조절식 흐름 제어밸브와 제2 압력조절식 흐름 제어밸브 중 하나 이상이 조정되는 것인 2 이상의 압축가스의 혼합물을 수납용기로 이송하기 위한 방법.
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  7. 제4항에 있어서, 제1 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기 중 제1 압축가스 저장용기로부터 순차적으로 그리고 제1 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기 중 제2 압축가스 저장용기로부터 후속하여 제1 압축가스가 인출되고, 상기 제1 압축가스를 수용하는 제1 압축가스 저장용기로부터의 인출은 압력 P1에서 종료되고, 상기 제1 압축가스를 수용하는 제2 압축가스 저장용기로부터의 인출은 압력 P2에서 시작되며, 여기서 P2 ＞ P1 인 것인 2 이상의 압축가스의 혼합물을 수납용기로 이송하기 위한 방법.
  8. 제4항에 있어서, 제2 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기 중 제1 압축가스 저장용기로부터 순차적으로 그리고 제2 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기 중 제2 압축가스 저장용기로부터 후속하여 제2 압축가스가 인출되고, 상기 제2 압축가스를 수용하는 제1 압축가스 저장용기로부터의 인출은 압력 P3에서 종료되고, 상기 제2 압축가스를 수용하는 제2 압축가스 저장용기로부터의 인출은 압력 P4에서 시작되며, 여기서 P4 ＞ P3 인 것인 2 이상의 압축가스의 혼합물을 수납용기로 이송하기 위한 방법.
  9. 2 이상의 압축가스의 혼합물을 수납용기로 이송하기 위한 방법에 있어서,
    (a) 제1 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기로부터 2 이상의 압축가스 중 제1 압축가스를 인출하는 단계;
    (b) 단계(a)에서 인출된 제1 압축가스를 제1 압력조절식 흐름 제어밸브와 이 제1 압력조절식 흐름 제어밸브의 하류의 제1 임계흐름 벤츄리관을 통해 통과시키는 단계로서, 상기 제1 압축가스가 폐색 흐름조건 하에서 제1 임계흐름 벤츄리관을 통과함으로써 제1 압축가스의 질량유량이 제어되고, 상기 제1 임계흐름 벤츄리관은 목부위에서 끝나는 수렴섹션 및 목부위의 하류에 있는 발산섹션을 가지는 것인 제1 압축가스를 통과시키는 단계;
    (c) 제1 압축가스와 다른 조성을 가진 제2 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기로부터 2 이상의 압축가스 중 제2 압축가스를 인출하는 단계;
    (d) 단계(c)에서 인출된 제2 압축가스를 제2 압력조절식 흐름 제어밸브와 이 제2 압력조절식 흐름 제어밸브의 하류의 제2 임계흐름 벤츄리관을 통해 통과시키는 단계로서, 상기 제2 압축가스가 폐색 흐름조건 하에서 제2 임계흐름 벤츄리관을 통과함으로써 제2 압축가스의 질량유량이 제어되고, 상기 제2 임계흐름 벤츄리관은 목부위에서 끝나는 수렴섹션 및 목부위의 하류에 있는 발산섹션을 가지는 것인 제2 압축가스를 통과시키는 단계;
    (e) 혼합물을 형성하기 위하여 단계(b)로부터의 제1 압축가스를 단계(d)로부터의 제2 압축가스와 혼합하는 단계; 및
    (f) 수납용기에 대해 혼합물의 압력 상승속도를 제어하지 않고 혼합물을 수납용기로 이송하는 단계
    를 포함하고,
    제1 압축가스의 질량유량이 측정되어 제1 압축가스의 계측된 질량유량을 얻고,
    제2 압축가스의 질량유량이 측정되어 제2 압축가스의 계측된 질량유량을 얻으며,
    제1 압력조절식 흐름 제어밸브와 제2 압력조절식 흐름 제어밸브 중 하나 이상이 상기 제1 압축가스의 계측된 질량유량과 제2 압축가스의 계측된 질량유량에 응답하여 조정되고,
    상기 제1 압축가스의 계측된 유량과 제2 압축가스의 계측된 유량에 기초하여 상기 혼합물의 누적 혼합비율이 계산되며,
    상기 혼합물의 계산된 누적 혼합비율이 혼합물에 대한 목표 누적 혼합비율과 비교되고,
    상기 혼합물에 대한 목표 누적 혼합비율의 특정된 공차 내에서 혼합물의 계산된 누적 혼합비율을 유지하기 위하여 상기 제1 압력조절식 흐름 제어밸브와 제2 압력조절식 흐름 제어밸브 중 하나 이상이 조정되는 것인 2 이상의 압축가스의 혼합물을 수납용기로 이송하기 위한 방법.
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  12. 제9항에 있어서, 제1 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기 중 제1 압축가스 저장용기로부터 순차적으로 그리고 제1 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기 중 제2 압축가스 저장용기로부터 후속하여 상기 제1 압축가스가 인출되고, 상기 제1 압축가스를 수용하는 제1 압축가스 저장용기로부터의 인출은 압력 P1에서 종료되고, 상기 제1 압축가스를 수용하는 제2 압축가스 저장용기로부터의 인출은 압력 P2에서 시작되며, 여기서 P2 ＞ P1 인 것인 2 이상의 압축가스의 혼합물을 수납용기로 이송하기 위한 방법.
  13. 제9항에 있어서, 제2 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기 중 제1 압축가스 저장용기로부터 순차적으로 그리고 제2 압축가스를 수용하는 하나 이상의 압축가스 저장용기 중 제2 압축가스 저장용기로부터 후속하여 상기 제2 압축가스가 인출되고, 상기 제2 압축가스를 수용하는 제1 압축가스 저장용기로부터의 인출은 압력 P3에서 종료되고, 상기 제2 압축가스를 수용하는 제2 압축가스 저장용기로부터의 인출은 압력 P4에서 시작되며, 여기서 P4 ＞ P3 인 것인 2 이상의 압축가스의 혼합물을 수납용기로 이송하기 위한 방법.
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