KR20170132097A - 압축 가스 분배 - Google Patents

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페리 코헨 조셉
존 파레스 데이비드
얼 톰슨 도날드
에릭 칼슨 토드
루이스 조셉 브루노 에르완
요아네스 마르셀 슈니첼러 프란시스쿠스
다니엘라 라모스 토레스 켈리
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에어 프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드
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Abstract

제 1 복수의 저장 용기들 및 제 2 복수의 저장 용기들로부터의 케스케이드 분배를 이용하는 압축 가스 분배 방법들. 압축기는 제 2 복수의 압력 저장 용기들에 대한 매우 높은 압력 압축 가스를 제공하는데 사용된다. 압축 가스의 상이한 공급원들에 대한 다양한 방법들이 기재된다. 방법들은 수소를 차량에서의 저장 용기들에 분배하는데 특히 적합한다.

Description

압축 가스 분배{COMPRESSED GAS DISPENSING}
본 출원은 2016년 5월 23일에 출원한 유럽 특허 출원 16170898.7과, 2016년 6월 29일에 출원한 미국 가특허 출원 62/356086의 우선권을 주장하고, 이들 특허 각각은 본 명세서에서 참고용으로 병합된다.
본 명세서에 인용된 모든 참조 문헌들은 법에 의해 허용가능한 최대 정도로 참고용으로 병합된다. 참조 문헌이 본 명세서에 완전히 병합되지 않을 수 있는 정도까지, 이들 참고 문헌은 배경 목적을 위해 참고용으로 병합되고 당업자의 지식을 나타낸다.
자동차들, 버스들, 트럭들 및 다른 차량들에서 운송 연료로서 수소를 이용하는 것에 대한 관심이 증가하고 있다. 수소는 일반적으로 고압에서 차량들에 탑재된(on-board) 연료 탱크에 저장된다. 대부분의 탑재된 수소가 고갈된 후에, 연료 탱크에서의 수소의 압력은 감소하고, 연료 탱크는 수소로 재급유되어야 한다(목표 압력으로 재충진되어야 한다).
수소는 고압 저장 용기들(vessels) 및/또는 액체 저장 배슬들로부터 공급되어야 한다. 수소의 양을 공급하는 비용은, 공급원이 액체이거나 압축 가스인 지의 여부에 따라 좌우될 수 있다. 산업계는 비용에 효율적인 방식으로 차량들에 탑재된 연료 탱크들에 수소를 공급하기를 원한다.
산업계는 압축 가스 분배를 위한 개선된 방법들 및 개선된 기기를 원한다.
산업계는 압축 가스를 보급고(supply depot)로부터 분배 스테이션으로 운송하는데 사용된 저장 용기들의 개선된 활용을 원하고, 이를 통해 압축 가스 저장 용기들의 운송의 빈도수를 감소한다.
산업계는 압축기들의 요구된 유지 보수 및 압축기들의 전력 요건들로 인해 분배 스테이션들에서 압축기들의 이용을 감소하기를 원한다.
산업계는 압축 가스 분배 스테이션들에서 압축 가스의 신뢰성있는 공급을 원한다.
본 발명은 또한 천연 가스와 같은 다른 압축 가스를 분배하기 위해 유용할 수 있다.
아래에 기술된 본 발명의 여러 양상들이 존재한다. 다음에서, 본 발명의 특정한 양상들이 아래에 기술된다. 괄호 내에 설정된 도면 부호들 및 표현들은 도면들을 참조하여 아래에 추가로 설명된 실시예의 예를 언급한다. 하지만, 도면 부호들 및 표현들은 단지 예시적이고, 그 양상을 실시예의 예의 임의의 특정한 구성 요소 또는 특징에 제한하지 않는다. 양상들은, 괄호 안의 도면 부호들 및 표현들이 생략되거나 적절한 경우 다른 것들로 대체되는 청구항들로서 구성될 수 있다.
양상 1. 가스를 수용 용기(111)에 분배하기 위한 방법으로서,
가스의 제 1 양을 제 1 복수의 저장 용기들(102, 103) 또는 가스 공급원(114) 중 적어도 하나로부터 압축기(105)를 통해 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 적어도 하나의 저장 용기에 전달하는 단계;
가스의 제 2 양을 전달하기 위해 가스 공급원(114)에서의 가스와 제 1 저장 용기(102)에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 가스의 제 2 양을 가스 공급원(114)로부터 제 1 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(102)에 전달하는 한편, 동시에 가스의 제 3 양을 전달하기 위해 가스 공급원(114)의 가스와 수용 용기(111)의 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 가스의 제 3 양을 가스 공급원(114)로부터 수용 용기(111)에 전달하는 단계; 및
가스의 제 4 양을 전달하기 위해 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 적어도 하나의 저장 용기에서의 가스와 수용 용기(111)에서의 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 가스의 제 4 양을 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 적어도 하나의 저장 용기로부터 수용 용기(111)에 전달하는 단계를 포함한다.
양상 2. 양상 1의 방법으로서, 가스의 제 1 양은 가스 공급원(114)로부터 제 1 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(102)로의 가스의 제 2 양의 전달 및 가스 공급원(114)로부터 수용 용기(111)로의 가스의 제 3 양의 전달과 동시에, 가스 공급원(114)로부터 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 적어도 하나의 저장 용기에 전달된다.
양상 3. 양상 1 또는 양상 2의 방법으로서,
제 1 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(103)에서의 가스와 수용 용기(111)에서의 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 가스의 제 5 양을 제 1 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(103)로부터 수용 용기(111)에 전달하는 단계를 더 포함한다.
양상 4. 양상 3의 방법으로서,
각 압력 차에 의해 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 적어도 하나의 저장 용기로부터 수용 용기(111)로의 가스의 제 4 양의 전달과 동시에 압축기(105)를 통해 가스의 제 6 양을 제 1 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(103)로부터 수용 용기(111)에 전달하는 단계를 더 포함한다.
양상 5. 양상 1 내지 4 중 어느 한 양상의 방법으로서,
제 1 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(102)에서의 가스와 수용 용기(111)에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 가스의 제 7 양을 제 1 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(102)로부터 수용 용기(111)에 전달하는 단계를 더 포함한다.
양상 6. 양상 5의 방법으로서, 가스의 제 7 양은 제 1 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(102)로부터 수용 용기(111)에 전달되는 한편, 동시에 가스의 제 8 양을 전달하기 위해 가스 공급원(114)의 가스와 수용 용기(111)에서의 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 가스의 제 8 양을 가스 공급원(114)로부터 수용 용기(111)에 전달한다.
양상 7. 양상 5 또는 양상 6의 방법으로서, 가스의 제 7 양은 제 1 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(102)로부터 수용 용기(111)에 전달되는 한편, 동시에 압축기(105)를 통해 가스의 제 9 양을 가스 공급원(114)로부터 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 적어도 하나의 저장 용기에 전달한다.
양상 8. 양상 1 내지 7 중 어느 한 양상의 방법으로서,
압축기(105)를 통해 가스의 양을 가스 공급원(114)로부터 수용 용기(111)에 전달하는 한편, 동시에
제 2 복수의 저장 용기들(104)의 적어도 하나의 저장 용기로부터 수용 용기(111)로의 가스의 제 4 양 및
가스의 제 10 양을 전달하기 위해 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 적어도 하나의 저장 용기에서의 가스와 수용 용기(111)에서의 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 저장 용기들의 적어도 하나로부터 수용 용기(111)로의 가스의 제 10 양으로서, 가스의 제 10 양은 양상 7에 따라 가스의 제 1 양의 적어도 부분 및/또는 가스의 제 9 양을 포함하는, 가스의 제 10 양
중 하나를 전달하는 단계를 더 포함한다.
양상 9. 가스를 수용 용기(211)에 분배하기 위한 분배 스테이션으로서,
복수의 저장 용기들(202, 203)을 포함하는 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)로서, 복수의 저장 용기들(202, 203) 각각은 각 저장 용기에서의 가스와 수용 용기(211)에서의 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 가스를 각 저장 용기 각각으로부터 수용 용기(211)에 분배하기 위해 그와 연관된 제어 밸브(220, 230)를 갖는, 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210); 및
고정된 분배 스테이션 구성 요소들을 포함하고, 고정된 분배 스테이션 구성 요소들은
가스를 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)의 복수의 저장 용기들 각각으로부터 수용하도록 동작가능하게 배치된 압축 수단(205); 및
가스를 압축 수단(205)으로부터 수용하도록 동작가능하게 배치되고, 가스를 수용 용기에 분배하도록 동작가능하게 배치된 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)을 포함한다.
양상 10. 양상 9의 분배 스테이션으로서, 수용 용기(211)에 분배하기 위해 복수의 저장 용기들(202, 203)과 연관된 모든 제어 밸브들(220, 230)은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210) 상에 고정된다.
양상 11. 양상 9 또는 양상 10의 분배 스테이션으로서, 수용 용기(211)에 분배하기 위해 복수의 저장 용기들과 연관된 모든 제어 밸브들(220, 230)은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)를 고정된 분배 스테이션 구성 요소들에 연결하는 공통 연결기(225)에 공급하도록 동작가능하게 배치된다.
양상 12. 양상 11의 분배 스테이션으로서, 공통 연결기(225)는 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)와 연관된 연결기 부분과, 고정된 분배 스테이션 구성 요소들과 연관된 연결기 부분을 갖고, 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)와 연관된 연결기 부분은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210) 상에 배치되고, 바람직하게는 고정된다.
양상 13. 양상 9 내지 12 중 어느 한 양상의 분배 스테이션으로서, 복수의 저장 용기들(202, 203) 각각은 가스를 각 저장 용기 각각으로부터 압축 수단(205)에 전달하기 위해 그와 연관된 제어 밸브(222, 232)를 갖고,
가스를 압축 수단(205)에 전달하기 위해 복수의 저장 용기들과 연관된 모든 제어 밸브들은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210) 상에 고정된다.
양상 14. 양상 13의 분배 스테이션으로서, 가스를 압축 수단(205)에 전달하기 위해 복수의 저장 용기들(202, 203)과 연관된 모든 제어 밸브들(222, 232)은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)를 고정된 분배 스테이션 구성 요소들에 연결하는 제 2 공통 연결기(235)에 공급하도록 동작가능하게 배치된다.
양상 15. 양상 14의 분배 스테이션으로서, 제 2 공통 연결기(235)는 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)와 연관된 연결기 부분과, 고정된 분배 스테이션 구성 요소들과 연관된 연결기 부분을 갖고, 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)와 연관된 제 2 공통 연결기(235)의 연결기 부분은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210) 상에 배치되고, 바람직하게 고정된다.
양상 16. 가스를 복수의 수용 용기들에 분배하기 위한 방법으로서,
가스의 제 1 양을 전달하기 위해 제 1 저장 용기(202)에서의 가스와 수용 용기(211)에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 가스의 제 1 양을 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210) 상의 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(202)로부터 수용 용기(211)에 전달하는 단계;
가스의 제 2 양을 전달하기 위해 제 2 저장 용기(203)에서의 가스와 수용 용기(211)에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 가스의 제 2 양을 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210) 상의 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(203)로부터 수용 용기(211)에 전달하는 단계;
압축기(205)를 통해 가스의 제 3 양을 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210) 상의 복수의 저장 용기들 중 적어도 하나로부터 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)에 전달하는 단계;
가스의 제 4 양을 전달하기 위해 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204) 중 적어도 하나에서의 가스와 수용 용기(211)에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 가스의 제 4 양을 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204) 중 적어도 하나로부터 수용 용기(211)에 전달하는 단계로서, 가스의 제 4 양은 가스의 제 3 양의 적어도 부분을 포함하는, 가스의 제 4 양의 전달 단계;
제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스가 선택된 고갈 레벨로 고갈된 후에 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)를 재충진 스테이션에 운송하는 단계;
재충진 스테이션에서 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)를 재충진하는 단계;
가스의 제 5 양을 전달하기 위해 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210') 상의 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(202')에서의 가스와 제 2 수용 용기(211')에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 가스의 제 5 양을 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210') 상의 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(202')로부터 제 2 수용 용기(211')에 전달하는 단계;
가스의 제 6 양을 전달하기 위해 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210') 상의 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(203')에서의 가스와 제 2 수용 용기(211')에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 가스의 제 6 양을 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210') 상의 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(203')로부터 제 2 수용 용기(211')에 전달하는 단계;
압축기(205)를 통해 가스의 제 7 양을 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210') 상의 복수의 저장 용기들 중 적어도 하나로부터 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)에 전달하는 단계; 및
가스의 제 8 양을 전달하기 위해 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)의 적어도 하나 또는 다른 것에서의 가스와 제 2 수용 용기(211')에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 가스의 제 8 양을 하나 이상의 고정된 저장 용기들(204)의 적어도 하나 또는 다른 것으로부터 제 2 수용 용기(211')에 전달하는 단계로서, 가스의 제 8 양은 가스의 제 7 양의 적어도 부분을 포함하는, 가스의 제 8 양의 전달 단계를 포함한다.
양상 17. 양상 16의 방법으로서,
압축기(205) 또는 유체 이동기(255)를 통해 액체의 제 1 양을 액체 저장 용기(250)로부터 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)에 전달하여, 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)에 가스의 제 9 양을 형성하는 단계;
가스의 제 10 양을 전달하기 위해 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 복수의 저장 용기들의 하나 이상 각각과 제 3 수용 용기(211")에서의 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 가스의 제 10 양을 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210') 상의 복수의 저장 용기들의 하나 이상으로부터 제 3 수용 용기(211")에 전달하는 단계; 및
가스의 제 10 양의 전달에 후속하여, 가스의 제 11 양을 전달하기 위해 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)의 적어도 하나에서의 가스와 제 3 수용 용기(211")에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 가스의 제 11 양을 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)의 적어도 하나로부터 제 3 수용 용기(211")에 전달하는 단계로서, 가스의 제 11 양은 가스의 제 9 양의 적어도 부분을 포함하는, 가스의 제 11 양을 전달하는 단계를
더 포함한다.
양상 18. 양상 17의 방법으로서,
가스의 제 12 양을 전달하기 위해 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)의 적어도 하나 또는 다른 것에서의 가스와 제 4 수용 용기(211"')에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 가스의 제 12 양을 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)의 적어도 하나 또는 다른 것으로부터 제 4 수용 용기(211"')에 전달하는 단계를 더 포함하고,
가스는 제 4 수용 용기(211"')에서의 가스의 압력을 제 4 수용 용기에서의 가스의 초기 압력으로부터 제 4 수용 용기에 대한 목표 최종 압력으로 증가하기 위해 단지 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)으로부터 제 4 수용 용기(211"')에 전달된다.
양상 19. 양상 18의 방법으로서, 가스의 제 12 양은, 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210') 상의 저장 용기들 각각이 제 4 수용 용기(211"')에서의 가스의 초기 압력보다 적은 압력에서 가스를 포함할 때 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)로부터 제 4 수용 용기(211"')에 전달된다.
양상 20. 양상 17 또는 양상 18 또는 양상 19의 방법으로서,
제 3 수용 용기(211"')은 가스의 제 11 양을 수용한 후에 목표 최종 압력에서 가스를 포함하고,
제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210')는 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210') 상에 장착된 저장 용기들의 총수를 갖고,
가스의 제 11 양은, 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210') 상에 장착된 저장 용기들의 총수 중 각각 및 매 하나에서의 가스의 압력이 제 3 수용 용기(211")에서의 가스의 목표 최종 압력을 제공하기에 충분하지 않는 것으로 결정될 때 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)의 적어도 하나로부터 제 3 수용 용기(211")에 전달된다.
양상 21. 양상 16 내지 20 중 어느 한 양상의 방법으로서,
가스의 제 13 양을 전달하기 위해 제 1 저장 용기(202')에서의 가스와 제 5 수용 용기(211"")에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 가스의 제 13 양을 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210') 상의 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(202')로부터 제 5 수용 용기(211"")에 전달하는 단계;
가스의 제 13 양의 전달에 후속하여, 가스의 제 14 양을 전달하기 위해 제 2 저장 용기(203')에서의 가스와 제 5 수용 용기(211"")에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 가스의 제 14 양을 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(203')로부터 제 5 수용 용기(211"")에 전달하는 단계를 더 포함하고,
가스는 제 5 수용 용기에서의 압축 가스의 압력을 초기 시작 압력으로부터 제 5 수용 용기(211"")에 대한 목표 최종 압력으로 증가하기 위해 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스로부터 제 5 수용 용기에 전달된다.
양상 22. 양상 17 내지 21 중 어느 한 양상의 방법으로서, 액체 저장 용기(250)은 고정된 액체 저장 용기이다.
양상 23. 양상 17 내지 21 중 어느 한 양상의 방법으로서, 액체 저장 용기(250)은 모바일 액체 저장 용기이다.
양상 24. 양상 17 내지 23 중 어느 한 양상의 방법으로서, 액체의 제 1 양은 유체 이동기(255)를 통해 액체 저장 용기(250)로부터 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)에 전달되고, 유체 이동기(255)는 액체 형태로 액체 저장 용기(250)로부터 액체의 제 1 양을 수용한다.
양상 25. 이전 양상의 방법으로서, 유체 이동기(255)는 액체 또는 초임계 유체로서 폐수의 제 1 양을 방출하고, 폐수의 제 1 양은 액체의 제 1 양으로부터 형성되고, 방법은 가스의 제 9 양을 형성하기 위해 유체 이동기(255)로부터 폐수의 제 1 양을 가열하는 단계를 더 포함한다.
양상 26. 양상 16 내지 25 중 어느 한 양상의 방법으로서, 압축기(205)를 통해 가스의 양을 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210) 상의 복수의 저장 용기들의 복수의 저장 용기들(202, 203) 중 적어도 하나로부터 수용 용기(211)에 전달하는 단계를 더 포함한다.
양상 27. 양상 26의 방법으로서, 압축기(205)를 통해 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210) 상의 복수의 저장 용기들의 저장 용기들(202, 203)의 적어도 하나로부터 수용 용기(211)로의 가스의 양의 전달은 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)의 적어도 하나로부터 수용 용기(211)로의 가스의 제 4 양의 전달과 동시에 일어난다.
양상 28. 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300), 액체 저장 용기(350), 및 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)을 포함하는 압축 가스 분배 스테이션(10)에서 압축 가스를 복수의 수용 용기들에 분배하기 위한 방법으로서,
복수의 수용 용기들의 제 1 수용 용기(371)을 압축 가스 분배 스테이션(10)에 동작가능하게 연결하는 단계로서, 제 1 수용 용기(371)은 초기 압력에서 압축 가스를 포함하는, 연결 단계;
압축 가스의 제 1 양을 전달하기 위해 제 1 저장 용기(302)에서의 압축 가스와 제 1 수용 용기(371)에서의 압축 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 압축 가스의 제 1 양을 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(302)로부터 복수의 수용 용기들의 제 1 수용 용기(371)에 전달하는 단계;
압축 가스의 제 1 양의 전달에 후속하여, 압축 가스의 제 2 양을 전달하기 위해 제 2 저장 용기(303)에서의 압축 가스와 제 1 수용 용기(371)에서의 압축 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 압축 가스의 제 2 양을 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(303)로부터 제 1 수용 용기(371)에 전달하는 단계로서,
압축 가스는 제 1 수용 용기(371)에서의 압축 가스의 압력을 초기 압력으로부터 제 1 수용 용기에 대한 목표 최종 압력으로 증가하기 위해 단지 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)로부터 제 1 수용 용기(371)에 전달되는, 압축 가스의 제 2 양을 전달하는 단계;
유체 이동기(110)를 통해 액체의 제 1 양을 액체 저장 용기(350)로부터 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)에 전달하여, 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)에 압축 가스의 제 3 양을 형성하는 단계;
복수의 수용 용기들의 제 2 수용 용기(372)을 압축 가스 분배 스테이션(10)에 동작가능하게 연결하는 단계;
압축 가스의 제 4 양을 전달하기 위해 하나 이상의 복수의 저장 용기들(302, 303) 각각과 제 2 수용 용기(372)에서의 압축 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 압축 가스의 제 4 양을 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 하나 이상의 복수의 저장 용기들(302, 303)로부터 복수의 수용 용기들의 제 2 수용 용기(372)에 전달하는 단계;
압축 가스의 제 4 양의 전달에 후속하여, 압축 가스의 제 5 양을 전달하기 위해 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)에서의 압축 가스와 제 2 수용 용기(372)에서의 압축 가스 사이의 압력 차를 이용하여 압축 가스의 제 4 양을 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)로부터 제 2 수용 용기(372)에 전달하는 단계로서, 압축 가스의 제 5 양은 압축 가스의 제 3 양의 적어도 부분을 포함하는, 압축 가스의 제 4 양을 전달하는 단계;
복수의 수용 용기들의 제 3 수용 용기(373)을 압축 가스 분배 스테이션(10)에 동작가능하게 연결하는 단계로서, 제 3 수용 용기(373)은 초기 압력에서 압축 가스를 포함하는, 연결 단계; 및
압축 가스의 제 6 양을 전달하기 위해 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)의 적어도 하나 또는 다른 것에서의 압축 가스와 제 3 수용 용기(373)에서의 압축 가스 사이의 압력 차를 이용하여 압축 가스의 제 6 양을 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)의 적어도 하나 또는 다른 것으로부터 복수의 수용 용기들의 제 3 수용 용기(373)에 전달하는 단계를 포함하고,
압축 가스는 제 3 수용 용기(373)에서의 압축 가스의 압력을 제 3 수용 용기(373)에서의 압축 가스의 초기 압력으로부터 제 3 수용 용기(373)에 대한 목표 최종 압력으로 증가하기 위해 단지 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)로부터 제 3 수용 용기(373)에 전달된다.
양상 29. 양상 28의 방법으로서, 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)는 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상에 장착된 저장 용기들의 총수를 갖고,
압축 가스의 제 5 양은, 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상에 장착된 저장 용기들의 총수의 각 하나 및 매 하나에서의 압축 가스의 압력이 제 2 수용 용기(372)에서의 압축 가스의 목표 압력을 제공하기에 불충분한 것으로 결정될 때 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)의 적어도 하나로부터 제 2 수용 용기(372)에 전달된다.
양상 30. 양상 28 또는 29의 방법으로서, 압축 가스의 제 6 양은, 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 저장 용기들 각각이 제 3 수용 용기(373)에서의 압축 가스의 초기 압력보다 적은 압력에서 압축 가스를 포함할 때 또는 압축 가스 분배 스테이션(10)에 동작가능하게 연결된 모바일 압축 가스 저장 디바이스들이 존재하지 않을 때 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)로부터 제 3 수용 용기(373)에 전달된다.
양상 31. 양상 28 내지 30 중 어느 한 양상의 방법으로서, 액체 저장 용기(350)은 고정된 액체 저장 용기이다.
양상 32. 양상 28 내지 30 중 어느 한 양상의 방법으로서, 액체 저장 용기(350)은 모바일 액체 저장 용기이다.
양상 33. 양상 28 내지 32 중 어느 한 양상의 방법으로서,
복수의 저장 용기들을 포함하는 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(400)를 압축 가스 분배 스테이션(10)에 동작가능하게 연결하는 단계;
복수의 수용 용기들의 제 4 수용 용기(374)을 압축 가스 분배 스테이션(10)에 동작가능하게 연결하는 단계로서, 제 4 수용 용기(374)은 초기 압력에서 압축 가스를 포함하는, 연결 단계;
압축 가스의 제 7 양을 전달하기 위해 제 1 저장 용기(402)에서의 압축 가스와 제 4 수용 용기(374)에서의 압축 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 압축 가스의 제 7 양을 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(400) 상의 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(402)로부터 복수의 수용 용기들의 제 4 수용 용기(374)에 전달하는 단계;
압축 가스의 제 7 양의 전달에 후속하여, 압축 가스의 제 8 양을 전달하기 위해 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 제 2 저장 용기(403)에서의 압축 가스와 제 4 수용 용기(374)에서의 압축 가스 사이의 압력 차를 이용하여 압축 가스의 제 7 양을 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(400) 상의 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(403)로부터 제 4 수용 용기(374)에 전달하는 단계를 포함하고,
압축 가스는 제 4 수용 용기에서의 압축 가스의 압력을 초기 압력으로부터 제 4 수용 용기에 대한 목표 압력으로 증가하기 위해 단지 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(400)로부터 제 4 수용 용기(374)에 전달된다.
양상 34. 양상 33의 방법으로서,
모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 압축 가스가 선택된 고갈 레벨로 고갈된 후에 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)를 압축 가스 보급고에 운송하는 단계;
압축 가스 보급고에서의 압축 가스로 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)를 재충전하는 단계;
모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)를 압축 가스 분배 스테이션(10)에 운송하는 단계;
모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)를 압축 가스 분배 스테이션(10)에 동작가능하게 연결하는 단계;
복수의 수용 용기들의 제 5 수용 용기(375)을 압축 가스 분배 스테이션(10)에 동작가능하게 연결하는 단계로서, 제 5 수용 용기(375)은 초기 압력에서 압축 가스를 포함하는, 연결 단계;
압축 가스의 제 9 양을 전달하기 위해 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 제 1 저장 용기(302)에서의 압축 가스와 제 5 수용 용기(375)에서의 압축 가스 사이의 압력 차를 이용하여 압축 가스의 제 9 양을 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(302)로부터 복수의 수용 용기들의 제 5 수용 용기(375)에 전달하는 단계; 및
압축 가스의 제 9 양의 전달에 후속하여, 압축 가스의 제 10 양을 전달하기 위해 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 제 2 저장 용기(303)에서의 압축 가스와 제 5 수용 용기(375)에서의 압축 가스 사이의 압력 차를 이용하여 압축 가스의 제 10 양을 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(303)로부터 제 5 수용 용기(375)에 전달하는 단계를 포함하고,
압축 가스는 제 5 수용 용기에서의 압축 가스의 압력을 초기 압력으로부터 제 5 수용 용기에 대한 목표 압력으로 증가하기 위해 단지 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)로부터 제 5 수용 용기(375)에 전달된다.
양상 35. 양상 28 내지 34 중 어느 한 양상의 방법으로서, 제 1 수용 용기(371)은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)로부터의 압축 가스만을 이용하여 목표 압력으로 재충진된다.
양상 36. 양상 28 내지 35 중 어느 한 양상의 방법으로서, 제 3 수용 용기(373)은 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)로부터의 압축 가스만을 이용하여 목표 압력으로 재충진된다.
양상 37. 양상 28 내지 36 중 어느 한 양상의 방법으로서, 유체 이동기(110)는 액체 형태로 액체 저장 용기(350)로부터 액체의 제 1 양을 수용한다.
양상 38. 양상 37의 방법으로서, 액체 이동기(110)는 액체 또는 초임계 유체로서 폐수의 제 1 양을 방출하고, 폐수의 제 1 양은 액체의 제 1 양으로부터 형성되고, 방법은 압축 가스의 제 3 양을 형성하기 위해 유체 이동기(110)로부터 폐수의 제 1 양을 가열하는 단계를 더 포함한다.
양상 39. 양상 28 내지 38 중 어느 한 양상의 방법으로서,
유체 이동기(110)를 통해 압축 가스의 양을 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 복수의 저장 용기들(302, 303)의 하나 이상으로부터 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)에 전달하는 단계를 더 포함한다.
양상 40. 양상 39의 방법으로서,
복수의 수용 용기들의 다른 수용 용기(376)을 압축 가스 분배 스테이션(10)에 동작가능하게 연결하는 단계; 및
압축 가스의 양을 전달하기 위해 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)에서의 압축 가스와 다른 수용 용기(376)에서의 압축 가스 사이의 압력 차를 이용하여 압축 가스의 양을 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)의 하나 이상으로부터 다른 수용 용기(376)에 전달하는 단계로서, 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)의 하나 이상으로부터 다른 수용 용기(376)에 전달된 압축 가스의 양은 유체 이동기(110)를 통해 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 복수의 저장 용기들(302, 303)의 하나 이상으로부터 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)에 전달된 압축 가스의 양의 적어도 부분을 포함하는, 압축 가스의 양을 전달하는 단계를 더 포함한다.
양상 41. 양상 28 내지 40 중 어느 한 양상의 방법으로서, 제 1 수용 용기(371)은 제 1 수용 용기(371)에 대한 목표 압력으로 재충진되고, 그런 후에 압축 가스 분배 스테이션(10)으로부터 연결 해제된다.
양상 42. 양상 28 내지 41 중 어느 한 양상의 방법으로서, 제 2 수용 용기(372)은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 및 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)의 적어도 하나로부터의 압축 가스를 이용함으로써 제 2 수용 용기(372)을 제 2 수용 용기(372)에 대한 목표 압력으로 재충진한 후에 압축 가스 분배 스테이션(10)으로부터 연결 해제된다.
양상 43. 양상 28 내지 42 중 어느 한 양상의 방법으로서, 제 3 수용 용기(373)은 제 3 수용 용기(373)을 제 3 수용 용기(373)에 대한 목표 압력으로 재충진한 후에 압축 가스 분배 스테이션(10)으로부터 연결 해제된다.
양상 41. 양상 1 내지 27 중 어느 한 양상의 방법으로서, 가스는 수소이거나 또는 양상 28 내지 43 중 어느 한 양상의 방법으로서, 압축 가스는 수소이다.
도 1a 내지 도 1y는 제 2 압축 가스 분배 방법에 대해 이용가능한 단계들을 도시한다.
도 2a 내지 도 2j는 제 3 압축 가스 분배 방법에 대해 이용가능한 단계들을 도시한다.
도 3은 도 2a 내지 도 2j에서의 모바일 압축 가스 저장 디바이스를 대체할 수 있는 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스를 도시한다.
도 4a 내지 도 4l은 제 4 압축 가스 분배 방법에 대해 이용가능한 단계들을 도시한다.
본 개시는 압축 가스를 수용 용기에 분배하기 위한 방법들 및 장치에 관한 것이다. 압축 가스는 천연 가스일 수 있다. 압축 가스는 수소일 수 있고, 수용 용기는 자동차, 트럭, 버스, 지게차, 또는 다른 차량과 같은 차량의 수소 저장 탱크일 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 압축 가스라는 용어는 가스들 및 초임계 유체들을 포함한다.
EP2174057B1은 수소 공급원으로부터의 수소를 차량에 탑채된 수용 용기에 분배하기 위한 하나의 그러한 방법을 개시한다. 본 개시는 다수의 다양한 대안적인 분배 방법들을 기재한다.
방법들은 도면들을 참조하여 기재된다. 더 두꺼운 선들은 다양한 단계들 동안 압축 가스의 경로를 표시한다.
본 명세서에 사용된 단수 요소의 관사는 본 명세서 및 청구항들에 기재된 본 발명의 실시예들에서 임의의 특징에 적용될 때 하나 이상을 의미한다. 단수 요소의 이용은 그러한 제한이 특별히 언급되지 않으면 의미를 단일 특징에 제한하지 않는다. 관사 "그러한" 선행하는 단수 또는 복수 명사들 또는 명사 구문들은 특정한 규정된 특징 또는 특정한 규정된 특징들을 표시하고, 사용되는 문맥에 따라 단수 또는 복수 함축을 가질 수 있다.
형용상 "임의의"는 어떠한 양에 관계없이 하나, 몇몇, 또는 전부를 의미한다.
제 1 개체와 제 2 개체 사이에 유ㅟ치한 " 및/또는"이라는 용어는 (1) 제 1 개체만, (2) 제 2 개체만, 및 (3) 제 1 개체 및 제 2 개체의 임의의 의미를 포함한다. 3 이상의 개체들의 마지막 2가지 개체들 사이에 위치한 " 및/또는"이라는 용어는 이 목록에서 개체들의 임의의 특별한 조합을 포함하는 목록에서의 개체들의 적어도 하나를 의미한다. 예를 들어, "A, B 및/또는 C"는 "A 및/또는 B 및/또는 C"와 동일한 의미를 갖고, A, B 및 C의 다음의 조합들, (1) A만, (2) B만, (3) C만, (4) C가 아닌 A와 B, (5) B가 아닌 A와 C, (6) A가 아닌 B와 C, 및 (7) A와 B와 C를 포함한다.
특징들 또는 개체들의 목록을 선행하는 "적어도 하나"라는 구문은 개체들의 목록 내에 특별히 기술된 각 개체의 적어도 하나를 포함할 필요는 없지만 개체들의 목록에서의 개체들의 임의의 조합들을 배제하지 않는 개체들의 목록에서의 특징들 또는 개체들의 하나 이상을 의미한다. 예를 들어, "A, B, 또는 C의 적어도 하나"(또는 등가적으로 "A, B 및 C의 적어도 하나" 또는 등가적으로 "A, B, 및/또는 C의 적어도 하나")는 "A 및/또는 B 및/또는 C"와 동일한 의미를 갖고, A, B 및 C의 다음의 조합들, (1) A만, (2) B만, (3) C만, (4) C가 아닌 A와 B, (5) B가 아닌 A와 C, (6) A가 아닌 B와 C, 및 (7) A와 B와 C를 포함한다.
"복수의"라는 용어는 "2개 또는 2개보다 많은"을 의미한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "제 1," "제 2," "제 3," 등은 복수의 단계들 및/또는 특징들로부터 구별하는데 사용되고, 이와 같이 명확히 언급되지 않으면 총수, 또는 시간 및/또는 공간에서의 상대 위치를 나타내지 않는다.
"모바일" 및 "고정된"이라는 용어들은 정상적인 의미를 갖는다. 예를 들어, 모바일 저장 용기는, (압축 가스 및/또는 액체) 보급고로부터 분배 스테이션에 운송되고, 그런 후에 유체(압축 가스 또는 액체)가 충분히 고갈된 후에 재충전되도록 복귀되는 저장 용기이다. 고정된 저장 용기는, 고정된 저장 용기가 정상 동작의 코스 동안 보급고에 운송되지 않는 분배 스테이션에 고정되는 저장 용기이다. 고정된 저장 용기는 다른 모바일 저장 디바이스로부터 충전되고, 이것은 액체 또는 압축 가스로 보급고로부터 운송되고, 고정된 저장 용기에 오프 로드(offloaded)된다. 보급고는 압축 가스 및/또는 액체를 생산하기 위해 생산 설비에 위치될 수 있거나, 벌크 저장 설비일 수 있다. 벌크 저장 설비는 파이프 라인 또는 다른 수단에 의해 공급될 수 있다. 보급고는 압축 가스 및/또는 액체를 각 모바일 저장 디바이스들에 공급할 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 압력읕 달리 특별히 언급되지 않으면 게이지 압력이다.
본 발명들은 잘 알려진 케스케이드(cascade) 분배 접근법을 이용한다. 케스케이드 분배에서, 압축 가스는 연속적으로 다중 공급 용기들로부터 수용 용기에 분배되고, 각 연속적인 공급 용기는 여기에 포함된 압축 가스의 점점 더 높은 압력을 갖는다.
케스케이드 분배는 예를 들어, US 5,406,988, US 6,779,568, US 6,786,245, US 8,156,970 B2, US 8,453,682 B2, US 8,899,278 B2, 및 EP2174057B1에 기재되고, 각각은 본 명세서에 참고용으로 병합된다.
다양한 단계들 및 선택적인 단계들을 갖는 제 1 방법은 도 1a 내지 도 1y에 기재된다. 도 1a 내지 도 1y는 제 1 방법을 수행하기 위한 예시적인 프로세스 흐름도를 도시한다. 도시된 라인들 및 밸브들은 단지 예시적이고, 다양한 구성들은 제 1 방법을 수행하는데 사용될 수 있다. 가스의 양들은 다양한 단계들을 통해 전달된다.
분배 시스템은 고압 가스 공급원(114)를 포함하고, 이것은 압축 가스에 대한 임의의 적합한 고압 공급원일 수 있다. 수소 분배의 경우에, 고압 가스 공급원(114)는 수소 튜브 트레일러 등일 수 있다. 제 1 방법은 상대적으로 고압 수소 공급원형 튜브 트레일러들에 특히 적합하다. 고압 가스 공급원(114)는 모바일일 수 있고, 이는 고압 가스 공급원(114)가 압축 가스고에서 충진될 수 있고, 압축 가스 분배 스테이션으로 이동되고, 분배 스테이션에서 오프 로드되고, 그런 후에 다시 채충진을 위한 압축 가스고로 복귀될 수 있다는 것을 의미한다.
분배 시스템은 제 1 복수의 저장 용기들(102, 103)을 포함한다. 2개의 저장 용기들만이 도시되지만, 제 1 복수의 저장 용기들(102, 103)은 임의의 수의 고압 저장 용기들을 포함할 수 있다. 고압 저장 용기들(102, 103)은 예를 들어, 50 MPa의 최대 압력 등급을 가질 수 있다. 제 1 복수의 저장 용기들(102, 103)은 압축 가스 분배 스테이션에 고정될 수 있다. 제 1 복수의 저장 용기들(102, 103)은 분배 스테이션에 고정되도록 의도되고, 압축 가스는 제 1 복수의 저장 용기들 자체가 재충진을 위해 압축 가스고에 운송되기보다 가스 공급원으로부터 제 1 복수의 저장 용기들에 전달된다.
분배 시스템은 또한 제 2 복수의 저장 용기들(104)을 포함한다. 제 2 복수의 저장 용기들(104)은 임의의 수의 고압 저장 용기들을 포함할 수 있다. 제 2 복수의 저장 용기들은 예를 들어, 90 MPa의 최대 압력 등급을 가질 수 있다. 제 2 복수의 저장 용기들(104)은 압축 가스 분배 스테이션에 고정될 수 있다. 제 2 복수의 저장 용기들(104)은 분배 스테이션에 고정되도록 의도되고, 압축 가스는, 제 2 복수의 저장 용기들 자체가 재충진을 위해 압축 가스고에 운송되기보다 가스 공급원으로부터 제 2 복수의 저장 용기들에 전달된다.
분배 시스템은 또한 단일 스테이지 압축기, 다중 스테이지 압축기, 또는 다중 압축기들일 수 있는 가스 압축 수단(105)을 포함한다.
제 1 방법에서, 제 1 복수의 저장 용기들(102, 103)은 고압 가스 공급원(114)로부터 압축 가스로 충전되거나 재충전될 수 있다.
고압 가스 공급원(114)는 예를 들어, 튜브 트레일러에 대한 경우에서와 같이 고압에서의 압축 가스를 포함하는 복수의 저장 용기들을 포함할 수 있다. 완전 충전된 상태에서, 가스 공급원(114)의 저장 용기들은 적어도 30 MPa, 또는 적어도 40 MPa, 또는 적어도 50 MPas의 압력에서 압축 가스를 포함할 수 있다. 고압 가스 공급원(114)의 저장 용기들은 제 1 복수의 저장 용기들에 대한 최대 압력 등급만큼 적어도 높은 압력에서 각각 압축 가스를 포함할 수 있다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 제 1 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(102)은 고압 가스 공급원(114)의 하나 이상의 저장 용기과 제 1 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(102) 사이의 압력 차를 이용하여 고압 가스 공급원(114)로부터 충전될 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "압력 차를 이용하여" 압축 가스의 전달은, 압축 가스를 제공하고 수용하는 용기들에서의 압축 가스의 압력 차가 압축 가스를 제공하는 용기로부터 압축 가스를 수용하는 용기로의 압축 가스의 전달을 위한 유일한 구동력이라는 것을 의미한다. 압축기 등은 압축 가스의 전달을 달성하는데 사용되지 않는다.
압축 가스의 전달은, 고압 가스 공급원(114)의 하나 이상의 저장 용기들과 제 1 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(102) 사이의 압력 차가 원하는 양으로 감소될 때까지 계속될 수 있다. 압축기는 압축 가스를 고압 가스 공급원(114)로부터 제 1 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(102)에 전달하는데 사용되지 않는다. 제 1 방법을 위한 분배 시스템은, 가스 압축 수단(105)이 고압 가스 공급원(114)로부터 압축 가스를 압축하고 가스 압축 수단으로부터 압축된 것을 제 1 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(102)에 전달하는데 적합하지 않도록 동작가능하게 구성될 수 있다. 압축 가스는 고압 가스 공급원(114)의 용기들과 제 1 저장 용기(102)의 하나 이상에서의 압력 사이의 압력 차에 의해서만 고압 가스 공급원(114)로부터 제 1 저장 용기(102)에 전달될 수 있다; 압력 차는 압축 가스의 전달을 위한 구동력이다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 압축 가스가 고압 가스 공급원(114)로부터 제 1 저장 용기(102)로 충전되지만, 압축 가스는 고압 가스 공급원(114)로부터 가스 압축 수단(105)으로, 그리고 가스 압축 수단(105)으로부터 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 하나 이상으로 동시에 통과될 수 있다.
제 1 방법에서의 바람직한 단계는 도 1c에 도시된다. 이 단계에서, 압축 가스가 제 1 저장 용기(102)에 충전되지만, 압축 가스는 가스 공급원(114)로부터 수용 용기(111)에 동시에 분배된다. 이것은, 분배 스테이션이 오프라인으로 취해지고, 저장 용기들이 가스 공급원(114)로부터 충전될 때 수용 용기들에 분배하는데 사용되지 않는 종래의 방법들에서의 문제를 해결한다.
도 1d는, 또한 분배 스테이션이 오프라인으로 취해지고 저장 용기들이 가스 공급원(114)로부터 충전될 때 수용 용기들에 분배하는데 사용되지 않는 종래의 방법들에서의 문제를 해결하는 제 1 방법에서의 추가 또는 대안적인 바람직한 단계를 도시한다. 이 단계에서, 압축 가스가 제 1 저장 용기(102)에 충전되고 압축 수단(105)을 통해 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 하나 이상에 충전되지만, 압축 가스는 가스 공급원(114)로부터 수용 용기(111)에 동시에 분배된다.
제 1 복수의 저장 용기들의 추가 저장 용기들은 도 1e에 도시된 바와 같이 고압 가스 공급원(114)로부터 충전될 수 있다. 제 1 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(103)은 고압 가스 공급원(114)의 하나 이상의 저장 용기들과 제 1 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(103) 사이의 압력 차를 이용하여 고압 가스 공급원(114)로부터 충전될 수 있다. 압축 가스의 전달은, 고압 가스 공급원(114)의 하나 이상의 저장 용기들과 제 1 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(103) 사이의 압력 차가 원하는 양으로 감소될 때까지 계속될 수 있다. 압축기는 압축 가스를 고압 가스 공급원(114)로부터 제 1 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(103)에 전달하는데 사용되지 않는다. 제 1 방법을 위한 분배 시스템은, 가스 압축 수단(105)이 고압 가스 공급원(114)로부터의 압축 가스를 압축하고, 압축 가스를 가스 압축 수단으로부터 제 2 저장 용기(103)에 전달하는데 적합하지 않도록 동작가능하게 구성될 수 있다. 압축 가스는 고압 가스 공급원(114)의 하나 이상의 용기들과 제 2 저장 용기(103)에서의 압력 사이의 압력 차에 의해서만 고압 가스 공급원(114)로부터 제 2 저장 용기(103)에 전달될 수 있다; 압력 차는 압축 가스의 전달을 위한 구동력이다.
압축기는 압축 가스를 고압 가스 공급원(114)로부터 임의의 제 1 복수의 저장 용기들에 전달하는데 사용되지 않는다. 제 1 방법을 위한 분배 시스템은, 가스 압축 수단(105)이 고압 가스 공급원(114)로부터 압축 가스를 압축하고 압축 가스를 가스 압축 수단으로부터 임의의 제 1 복수의 저장 용기들에 전달하는데 적합하지 않도록 동작가능하게 구성될 수 있다.
도 1f는 또한, 분배 스테이션이 오프라인으로 취해지고 저장 용기들이 가스 공급원(114)로부터 충전될 때 수용 용기들에 분배하는데 사용되지 않는 종래의 방법들에서의 문제를 해결하는 제 1 방법에서의 추가 또는 대안적인 단계를 도시한다. 이 단계에서, 압축 가스가 제 1 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(103)에 충전되지만, 압축 가스는 가스 공급원(114)로부터 수용 용기(111)에 동시에 분배된다.
도 1g는 또한, 분배 스테이션이 오프라인으로 취해지고 저장 용기들이 가스 공급원(114)로부터 충전될 때 수용 용기들에 분배하는데 사용되지 않는 종래의 방법들에서의 문제를 해결하는 제 1 방법에서의 추가 또는 대안적인 단계를 도시한다. 이 단계에서, 압축 가스가 제 1 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(103)에 충전되고 압축 수단(105)을 통해 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 하나 이상에 충전되지만, 압축 가스는 가스 공급원(114)로부터 수용 용기(111)에 동시에 분배된다.
도 1h에 도시된 바와 같이, 압축 가스가 고압 가스 공급원(114)로부터 제 2 저장 용기(103)에 충전되지만, 압축 가스는 고압 가스 공급원(114)로부터 가스 압축 수단(105)에, 그리고 가스 압축 수단(105)으로부터 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 하나 이상에 동시에 통과될 수 있다.
고압 가스 공급원(114)가 수용 용기(111)에 분배하기를 원할 때 존재하고 고압 가스 공급원(114)가 탑재된 하나 이상의 저장 용기들에서의 압축 가스의 압력이 충분하면, 압축 가스는 도 1i에 도시된 바와 같이 공바 가스 공급원(114)로부터 수용 용기(111)에 분배될 수 있다.
압축 가스는 압축 가스 분배 스테이션에서 고정된 압축 가스 저장부로부터 분배도리 수 있다. 도 1j에 도시된 바와 같이, 압축 가스는 제 1 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(102)로부터 수용 용기(111)에 분배될 수 있다. 압축 가스는 압축기를 이용하지 않고도 제 1 저장 용기(102)과 수용 용기(111) 사이의 압력 차를 이용하여 제 1 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(102)로부터 전달될 수 있다. 압축 가스의 전달은, 2개의 용기들 사이의 압력 차가 우너하는 양으로 감소될 때까지 계속될 수 있다.
도 1k에 도시된 바와 같이, 압축 가스가 제 1 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(102)로부터 수용 용기(111)에 분배되지만, 압축 가스는, 고압 가스 공급원(114)에서의 압축 가스의 압력이 충분하면 고압 가스 공급원(114)로부터 동시에 분배될 수 있다.
도 1l에 도시된 바와 같이, 압축 가스가 제 1 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(102)로부터 수용 용기(111)에 분배되고 압축 가스가 고압 가스 공급원(114)로부터 동시에 분배되지만, 고압 가스 공급원(114)로부터의 압축 가스는 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 하나 이상을 충전하도록 압축될 수 있다.
압축 가스가 제 1 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(102)로부터 수용 용기(111)에 분배되지만, 제 1 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(102)로부터의 압축 가스는 또한 가스 압축 수단(105)에서 압축될 수 있고, 도 1m에 도시된 바와 같이 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 하나 이상의 저장 용기들에 통과될 수 있다.
압축 가스가 제 1 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(102)로부터 분배되지 않더라도, 제 1 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(102)로부터의 압축 가스는 가스 압축 수단(105)에서 압축될 수 있고, 도 1n에 도시된 바와 같이 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 하나 이사의 저장 용기들에 통과될 수 있다.
케스케이드 충진 기술에 의해, 압축 가스는 도 1o에 도시된 바와 같이 제 1 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(103)로부터 수용 용기(111)에 분배될 수 있다. 수용 용기(111)로의 분배의 시작에서 제 2 저장 용기(103)은 수용 용기(111)로의 분배의 마지막에서 제 1 저장 용기(102)보다 더 높은 압력에서 압축 가스를 포함한다.
압축 가스는 압축기를 이용하지 않고도 제 2 저장 용기(103)과 수용 용기(111) 사이의 압력 차를 이용하여 제 1 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(103)로부터 전달될 수 있다. 압축 가스의 전달은, 2개의 용기들 사이의 압력 차가 원하는 양으로 감소될 때까지 계속될 수 있다.
고압 공급원(114)에서의 압축 가스의 압력이 충분히 높은 경우에, 고압 가스 공급원(114)로부터의 압축 가스는 제 1 복수의 저장 용기의 제 2 저장 용기(103)로부터의 압축 가스와 혼합될 수 있고, 도 1p에 도시된 바와 같이, 수용 용기(111)에 충전된다. 도 1q에 도시된 바와 같이, 고압 공급원(114)로부터의 압축 가스는 추가적으로 가스 압축 수단(105)에 통과될 수 있고, 그런 후에 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 하나 이상에 충전될 수 있다.
도 1r에 도시된 바와 같이, 압축 가스가 제 1 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(103)로부터 분배되지만, 제 1 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(103)로부터의 압축 가스는 가스 압축 수단(105)에 공급될 수 있고, 가스 압축 수단으로부터의 압축 가스는 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 하나 이상에 통과된다. 고압에서의 압축 가스를 갖는 제 2 저장 용기(103)로부터의 압축 가스를 이용하는 것은 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 적어도 하나에서 훨씬 더 높은 압력을 유지할 수 있는 능력을 용이하게 한다.
압축 가스가 제 1 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(103)로부터 분배되지 않더라도, 제 1 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(103)로부터의 압축 가스는 가스 압축 수단(105)에서 압축될 수 있고, 도 1s에 도시된 바와 같이 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 하나 이상의 저장 용기들에 통과될 수 있다.
분배 방법은 제 1 복수의 저장 용기들의 다른 저장 용기들을 이용하여 대응하는 단계들로 진행할 수 있다. 제 1 복수의 저장 용기들의 하나로부터 분배하는 동안 압축 가스가 제 1 복수의 저장 용기들의 하나보다 많은 것으로부터 동시에 후퇴되지 않는다. 압축기는 제 1 복수의 저장 용기들의 다른 저장 용기로부터의 분배의 임의의 부분 동안 임의의 제 1 복수의 저장 용기들을 포함하는 가스 공급원으로부터 수용 탱크(111)에 압축 가스를 공급하지 않는다.
도 1t에 도시된 바와 같이, 제 1 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(103)로부터의 압축 가스는 가스 압축 수단(105)에서 압축될 수 있고, 수용 용기(111)에 통과될 수 있다.
고압 공급원(114)에서의 압축 가스의 압력이 이용가능하고 적합한 경우에, 고압 가스 공급원(114)로부터의 압축 가스는 도 1u에 도시된 바와 같이, 제 1 복수의 저장 용기의 제 2 저장 용기(103)로부터의 압축 가스와 혼합될 수 있고, 가스 압축 수단(105)에서 압축될 수 있고, 수용 용기(111)에 충전될 수 있다.
수용 용기(111)의 케스케이드 충진은 그런 후에 도 1v에 도시된 바와 같이 하나 이상의 제 2 복수의 저장 용기들(104)로부터 계속해서 분배할 수 있다. 하나 이상의 케스케이드 충진 단계들은 얼머나 많은 제 2 복수의 저장 용기들(104)이 존재하는 지에 따라 수행될 수 있다.
도 1w에 도시된 바와 같이, 압축 가스가 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 하나 이상의 저장 용기들로부터 수용 용기(111)에 분배되지만, 압축 가스는 가스 압축 수단(105)을 통해 제 1 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(103)로부터 수용 용기(111)에 동시에 분배될 수 있다.
고압 공급원(114)에서의 압축 가스의 압력이 이용가능하고 적합한 경우에, 압축 가스는 가스 압축 수단(105)을 통해 고압 가스 공급원(114)로부터 수용 용기(111)에 동시에 분배될 수 있는 한편, 압축 가스는 도 1x에 도시된 바와 같이 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 하나 이상의 저장 용기들로부터 분배된다.
제 1 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(103)에서의 압력이 적합하고, 고압 가스 공급원(114)에서의 압축 가스의 압력이 이용가능하고 적합한 경우에, 제 2 저장 용기(103) 및 고압 가스 공급원(114)로부터의 압축 가스는 혼합될 수 있고, 가스 압축 수단(105)에서 압축될 수 있고, 도 1y에 도시된 바와 같이 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 하나 이상의 저장 용기들로부터의 압축 가스로 동시에 수용 용기(111)에 충전될 수 있다.
이러한 제 1 방법 동안 제 2 복수의 저장 용기들(104)로부터의 압축 가스는 가스 압축 수단(105)에 의해 공급원로서 사용되지 않는다. 저장 용기들로부터의 압축 가스가 가스 압축 수단(105)에 의해 공급원로서 사용되지 않는 이러한 특징은 제 1 복수의 저장 용기들(102, 103)로부터 제 2 복수의 저장 용기들(104)을 특징으로 하는 특징이다.
제 1 방법의 바람직한 실시예에서, 제 1 복수의 저장 용기들(102, 103) 또는 가스 공급원(114)의 적어도 하나로부터의 가스의 제 1 양은 도 1b, 도 1d, 도 1g, 도 1h, 도 1l, 도 1m, 도 1n, 도 1q, 도 1r, 및 도 1s에 도시된 하나 이상의 단계들에 따라 압축기(105)를 통해 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 적어도 하나의 저장 용기에 전달된다.
제 1 방법의 바람직한 실시예에서, 가스 공급원(114)로부터의 가스의 제 2 양은 가스의 제 2 양을 전달하기 위해 가스 공급원(114)에서의 가스와 저장 용기에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 제 1 복수의 저장 용기들(102, 103)의 저장 용기에 전달되는 한편, 동시에 가스의 제 3 양을 전달하기 위해 가스 공급원(114)에서의 가스와 수용 용기(111)에서의 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 가스의 제 3 양을 가스 공급원(114)로부터 수용 용기(111)에 전달한다. 이것은 도 1c, 도 1d, 도 1f 및 도 1g에 도시된 하나 이상의 단계들에 따라 달성될 수 있다.
가스의 제 1 양의 전달은 도 1d 및 도 1g에 도시된 바와 같이 가스의 제 2 양 및 제 3 양의 전달과 동시에 이루어질 수 있다.
제 1 방법의 바람직한 실시예에서, 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 적어도 하나의 저장 용기로부터의 가스의 제 4 양은 가스의 제 4 양을 전달하기 위해 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 적어도 하나의 저장 용기에서의 가스와 수용 용기(111)에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 수용 용기(111)에 전달된다. 이것은 도 1v, 도 1w, 도 1x, 및 도 1y에 도시된 하나 이상의 단계들에 따라 달성될 수 있다.
제 1 방법은 제 1 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(103)에서의 가스와 수용 용기(111)에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 가스의 제 5 양을 제 1 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(103)로부터 수용 용기(111)에 전달하는 단계를 포함할 수 있다. 이것은 도 1o, 도 1p, 도 1q, 및 도 1r에 도시된 하나 이상의 단계들에 따라 달성될 수 있다.
제 2 저장 용기(103)로부터의 가스의 제 5 양의 전달에 후속하여, 제 1 방법은 압력 차에 의해 제 2 복수의 저장 용기들(104)의 저장 용기로부터 수용 용기로의 가스의 제 4 양의 전달과 동시에 압축기(105)를 통해 가스의 제 6 양을 제 2 저장 용기(103)로부터 수용 용기(111)에 전달하는 단계를 포함할 수 있다. 이것은 도 1w 및 도 1y에 도시된 하나 이상의 단계들에 따라 달성될 수 있다.
다양한 단계들 및 선택적인 단계들을 갖는 제 2 방법은 도 2a 내지 도 2j에 기재된다. 도 2a 내지 도 2j는 제 2 방법을 수행하기 위한 예시적인 프로세스 흐름도를 도시한다. 도시된 배관 및 밸브들은 단지 예시적이고, 다양한 구성들은 제 2 방법을 수행하는데 사용될 수 있다. 가스의 양들은 다양한 단계들을 통해 전달된다.
제 2 방법은 압축 가스 분배 스테이션에서 하나 이상의 수용 용기들에 가스를 분배하기 위한 방법이다. 하나 이상의 수용 용기들은 다양한 유형들의 운송 차량들에 탑재된 연료 탱크들일 수 있다.
제 2 방법을 수행하기 위한 분배 스테이션은 복수의 저장 용기들(202, 203)을 포함하는 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)를 포함한다. 2개만이 도시되지만, 복수의 저장 용기들(202, 203)은 임의의 원하는 개수의 고압 저장 용기들을 포함할 수 있다. 복수의 저장 용기들(202, 203) 각각은 각 저장 용기에서의 가스와 수용 용기(211)에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 가스를 각 저장 용기 각각으로부터 수용 용기(211)에 분배하기 위해 그와 연관된 제어 밸브{(202에 대해)220, (203에 대해)230}를 포함한다. 가스가 저장 용기(202)에서의 가스와 수용 용기(211)에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 저장 용기(202)과 연관된 제어 밸브(220)를 통해 저장 용기(202)로부터 수용 용기(211)에 전달될 수 있고, 가스가 저장 용기(203)에서의 가스와 수용 용기(211)에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 저장 용기(203)과 연관된 제어 밸브(230)를 통해 저장 용기(203)로부터 수용 용기(211)에 분배될 수 있다는 것이 후속한다. 각 저장 용기에서의 압축 가스의 더 높은 압력은 낮은 압력에서, 즉 가스가 전달되는 각 저장 용기에서의 압축 가스의 압력보다 낮은 압력에서 압축 가스를 갖는 수용 용기로의 압축 가스의 전달을 위한 구동력을 제공한다. 압축기는 각 저장 용기로부터 수용 용기로의 압축 가스의 전달을 달성하는데 사용된다. 수용 용기에 동작가능하게 연결되는 분배 스테이션의 분배 노즐을 빠져나가는 가스의 압력이 수용 용기에서의 가스의 압력과 거의 동등하기 때문에, 가스가 각 저장 용기에서의 가스와 분배 스테이션의 분배 노즐을 빠져나가는 가스 사이의 압력 차를 이용하여 분배된다는 것이 동등하게 언급될 수 있다.
복수의 저장 용기들(202, 203)은 임의의 수의 고압 저장 용기들을 포함할 수 있다. 고압 저장 용기들(202, 203)은 예를 들어, 50 MPa 또는 90 MPa의 최대 압력 등급을 가질 수 있다. 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)는 모바일이고, 이는 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)가 압축 가스고에서 충진될 수 있고, 압축 가스 분배 스테이션으로 이동될 수 있고, 압축 가스 분배 스테이션에서 압축 가스의 공급원로서 사용될 수 있고, 압축 가스가 선택된 고갈 레벨로 고갈된 후에, 압축 가스로 재충전될 압축 가스고로 다시 복귀될 수 있다. 모바일 압축 가스 저장 디바이스에 탑재된 고압 압축 가스를 갖는 저장 용기들의 이용은 분배 스테이션에서 가스 압축기 상에서 신뢰도를 감소시키고, 분배 스테이션에서 가스 압축기의 연관된 전력 요건들을 감소시키는 이점을 제공한다.
모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)는 압축 가스의 고갈시 도 3에 도시된, 다른 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210' )를 이용하여 쉽게 스와핑(swapped)되도록 설계되고 구성될 수 있다. 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210')는 복수의 저장 용기들(202', 203'), 파이프들, 밸브들(220', 222', 230', 232'), 및 이와 연관된 연결기들을 갖는다. 각 저장 용기들, 파이프들, 밸브들 및 연결기들을 갖는 추가로 유사한 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210" 등)는 또한 분배 스테이션으로 및 이로부터 쉽게 스와핑되도록 구성될 수 있다.
분배 스테이션은 수용 용기로의 케스케이드 분배시 및 이 때 하나보다 많은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)를 이용하여 동작될 수 있고, US 8,453,682에 기재된 바와 같이 수용 용기에 분배할 때 하나보다 많은 모바일 압축 가스 저장 디바이스로부터 후퇴될 수 있다.
모바일 압축 가스 저장 디바이스들(210, 210' 등)은 압축 가스로 충전된 압축 가스 분배 스테이션에 도달한다.
분배 스테이션은 고정된 분배 스테이션 구성 요소들을 포함한다. 고정된 분배 스테이션 구성 요소들은 압축 수단(205), 및 하나 이상의 고정된 저장 용기들(204)을 포함한다.
압축 수단은 단일 스테이지 압축기, 다중 스테이지 압축기, 또는 다중 압축기들일 수 있다. 압축 수단(205)은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)의 복수의 저장 용기들 각각으로부터의 가스 및/또는 유체 공급원(250)로부터의 가스를 수용하도록 동작가능하게 배치된다. 압축 수단(205)은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)의 복수의 저장 용기들 각각으로부터의 가스 및/또는 유체 공급원(250)로부터의 가스를 수용하기 위해 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210) 및/또는 유체 공급원(250)와 동작가능하게 연결되거나 연결될 수 있다.
하나 이상의 고정된 저장 용기들(204)은 압축 수단(205)으로부터 가스를 수용하도록 동작가능하게 배치되고, 가스를 수용 용기(211)에 분배하도록 동작가능하게 배치된다. 하나 이상의 고정된 저장 용기들(204)은 압축 수단(205)에 동작가능하게 연결되고, 가스를 수용 용기(211)에 분배하기 위해 수용 용기(211)에 동작가능하게 연결될 수 있다.
하나 이상의 고정된 저장 용기들(204)은 임의의 수의 고압 저장 용기들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 고정된 저장 용기들은 예를 들어 90 MPa의 최대 압력 등급을 가질 수 있다. 하나 이상의 고정된 저장 용기들(204)은 압축 가스 분배 스테이션에 고정된다. 하나 이상의 고정된 저장 용기들(204)은 하나 이상의 모바일 압축 가스 저장 디바이스들로부터의 가스로 충전될 수 있다.
모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)는 압축 가스로 충전된 분배 스테이션에 도달한다. 가스 압축 수단(205)은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)의 임의의 저장 용기들(202, 203)을 충전하는데 사용되지 않는다. 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)의 저장 용기들(202, 203)은 분배 스테이션에서 충전되지 않는다.
수용 용기(211)에 분배하기 위해 복수의 저장 용기들(202, 203)과 연관된 모든 제어 밸브들(220, 230)은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210) 상에 고정될 수 있다. 수용 용기(211)에 분배하기 위해 복수의 저장 용기들과 연관된 모든 제어 밸브들(220, 230)은 공통 연결기(225)에 동작가능하게 연결될 수 있는데, 즉 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)를 고정된 분배 스테이션 구성 요소들에 연결하는 공통 연결기(225)를 공급하도록 동작가능하게 배치될 수 있다. 이들 특징들은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)와 고정된 분배 스테이션 구성 요소들 사이의 파이프 연결부들의 개수를 감소시키는 장점을 제공한다. 각 제어 밸브가 고정된 분배 스테이션 구성 요소들의 부분인 경우에, 복수의 저장 용기들 각각은 고정된 분배 스테이션 구성 요소들에 개별적으로 연결될 필요가 있어서, 고압 연결부들의 개수를 증가시킨다. 고압 연결부들의 개수를 감소시키는 것은 가스 누출의 위험을 감소시킨다.
복수의 저장 용기들(202, 203) 각각은 가스를 각 저장 용기 각각으로부터 압축 수단(205)에 전달하기 위해 이와 연관된 제어 밸브{(202에 대해)222, (203에 대해)232}를 가질 수 있다. 가스가 저장 용기(202)과 연관된 제어 밸브(222)를 통해 저장 용기(202)로부터 압축 수단(205)에 분배될 수 있고, 가스가 저장 용기(203)과 연관된 제어 밸브(232)를 통해 저장 용기(203)로부터 압축 수단(205)에 분배될 수 있다는 것이 후속한다. 가스를 압축 수단(205)에 전달하기 위한 모든 제어 밸브들(222, 232)은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210) 상에 고정될 수 있다. 가스를 압축 수단(205)에 전달하기 위한 모든 제어 밸브들(222, 232)은 공통 연결기(235)에 동작가능하게 연결될 수 있는데, 즉 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)를 고정된 분배 스테이션 구성 요소들에 연결하는 공통 연결기(235)를 공급하도록 동작가능하게 배치될 수 있다. 이들 특징들은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)와 고정된 분배 스테이션 구성 요소들 사이의 파이프 연결부들의 개수를 감소시키는 장점을 제공한다. 각 제어 밸브가 고정된 분배 스테이션 구성 요소들의 부분인 경우에, 복수의 저장 용기들 각각은 고정된 분배 스테이션 구성 요소들에 개별적으로 연결될 필요가 있어서, 고압 연결부들의 개수를 증가시킨다. 고압 연결부들의 개수를 감소시키는 것은 가스 누출의 위험을 감소시킨다.
압축 가스 분배 스테이션은 액체 저장 용기(250)과 같은 액체 저장 공급원을 더 포함할 수 있다. 액체 저장 용기(250)은 고정된 액체 저장 용기 또는 모바일 액체 저장 용기일 수 있다.
액체 저장 용기의 추가를 통해, 압축 가스 분배 스테이션은 압축 가스 저장 및 액체 저장 모두를 이용가능하게 할 수 있다. 고압 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)로부터 소싱(sourced)되거나 액체 저장 용기(250)로부터 소싱된 압축 가스의 분배는 액체 또는 압축 가스 형태로 저장된 산물의 경제적 및 이용가능성에 기초하여 결정될 수 있다.
액체 저장 용기(250)에서의 액체가 모바일 압축 가스 저장 디바이스에서의 압축 가스보다 더 높은 비용을 갖는 경우에, 분배 스테이션은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)로부터 압축 가스를 우선적으로 분배할 수 있다. 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)에서의 압축 가스가 고갈된 경우에, 분배 스테이션은 액체 저장 용기(250)로부터 소싱된 압축 가스를 분배할 수 있다.
액체 저장 용기(250)은 원하는 산물, 예를 들어 수소를 저장하기 위한 임의의 적합한 저장 용기일 수 있다. 액체 수소를 저장하기 위한 저장 용기들은 잘 알려져 있다. 액체 저장 용기(250)은, 공급 트레일러로부터의 액체가 고정된 액체 저장 용기에 오프 로드되는 고정된 액체 저장 용기일 수 있다. 액체 저장 용기(250)은, 모바일 액체 저장 용기 자체가 보급고와 분배 스테이션 사이에서 앞뒤로 운송되는 트레일러 상에 장착된 모바일 액체 저장 용기일 수 있다.
압축 가스 분배 스테이션은 펌프 또는 압축기일 수 있는 액체 이동기(255)를 또한 포함할 수 있다. 유체 이동기는 가스 공급원으로부터 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)에 액체, 가스, 및 액체와 가스의 2-상 혼합물을 펌핑할 수 있다. US 5,243,821은 적합한 유체 이동기를 개시한다. 적합한 초저온 수소 압축기 시스템은 Air Products 및 Chemicals, Inc.(참조, http://www.airproducts.com/microsite/2013_hydrogen_support/33969_cryogenic_hydrogen_compressor_ds.pdf)에서 상업적으로 구입할 수 있다. 다양한 모델들(CHC-3000, CHC-3000, CHC-6000, CHC-7000 및 CHC-30000)은 요구된 흐름 및 압력 등급들에 따라 구입할 수 있다.
압축 가스는 압축 가스 분배 스테이션에서 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)로부터 분배될 수 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 압축 가스는 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)의 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(202)로부터 수용 용기(211)에 분배될 수 있다. 압축 가스는 압축기를 이용하지 않고도 제 1 저장 용기(202)에서의 가스와 수용 용기(211)에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여{또는 동등하게 압축기를 이용하지 않고도 제 1 저장 용기(202)에서의 가스와 분배 노즐을 빠져나가는 가스 사이의 압력 차를 이용하여} 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(202)로부터 전달될 수 있다. 압축 가스의 전달은, 2개의 용기들 사이의 압력 차가 원하는 양으로 감소될 때까지 계속될 수 있다.
압축 가스가 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)의 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(202)로부터 수용 용기(211)에 분배되지만, 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(202)로부터의 압축 가스는 또한 가스 압축 수단(205)에서 압축될 수 있고, 도 2b에 도시된 바와 같이 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)에 통과될 수 있다.
압축 가스가 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(202)로부터 수용 용기(211)에 분배되지만, 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(203)로부터의 압축 가스는 가스 압축 수단(205)에서 압축될 수 있고, 도 2c에 도시된 바와 같이 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)에 통과될 수 있다.
모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)로부터의 압축 가스는 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)에 더 높은 압력 압축 가스를 형성하기 위해 가스 압축 수단(205)에서 압축된다.
압축 가스가 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)의 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(202)로부터 분배되지 않더라도, 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(202)로부터의 압축 가스는 가스 압축 수단(205)에서 압축될 수 있고, 도 2d에 도시된 바와 같이 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)에 통과될 수 있다. 마찬가지로, 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)의 복수의 저장 용기들의 임의의 저장 용기들로부터의 압축 가스는 가스 압축 수단(205)에서 압축될 수 있고, 압축 가스가 수용 용기(211)에 분배되는 기간 동안에도 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)에 통과될 수 있다.
케스케이드 분배 기술에 의해, 압축 가스는 도 2e에 도시된 바와 같이 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(203)로부터 수용 용기(211)에 분배될 수 있다. 수용 용기(211)에 분배하는 시작에서 제 2 저장 용기(203)은 수용 용기(211)로의 분배 마지막에서 제 1 저장 용기(202)보다 더 높은 압력에서의 압축 가스를 포함한다.
압축 가스는 제 2 저장 용기(203)과 수용 용기(211) 사이의 압력 차를 이용하여 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(203)로부터 전달될 수 있다. 압축 가스의 전달은 2개의 용기들 사이의 압력 차가 원하는 양으로 감소될 때까지 계속될 수 있다.
분배 방법은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210) 상의 복수의 저장 용기들의 다른 저장 용기들을 이용하여 대응하는 단계들로 진행할 수 있다. 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)의 복수의 저장 용기들의 하나로부터 분배하는 동안 압축 가스는 저장 용기들 양쪽으로부터의 압축 가스가 수용 탱크(211)에 통과되는 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)의 복수의 저장 용기들의 다른 것으로부터 동시에 후퇴되지 않는다. 압축기는 모바일 압축 가스 저장 디바이스의 다른 저장 용기로부터의 분배의 임의의 부분 동안 모바일 압축 가스 저장 디바이스의 임의의 복수의 저장 용기들을 포함하는 가스 공급원으로부터 수용 탱크(211)에 압축 가스를 공급하지 않는다.
도 2f에 도시된 바와 같이, 압축 가스가 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)의 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(203)로부터 분배되지만, 제 1 압축 가스 저장 디바이스의 제 2 저장 용기(203)로부터의 압축 가스는 가스 압축 수단(205)에 공급될 수 있고, 가스 압축 수단(205)으로부터의 압축 가스는 하나 이상의 고정된 저장 용기들(204)에 통과될 수 있다. 고압에서 압축 가스를 갖는 제 2 저장 용기(203)로부터의 압축 가스를 이용하는 것은 고정된 저장 용기들(204)의 적어도 하나에서 훨씬 더 높은 압력을 유지할 수 있는 능력을 용이하게 한다.
도 2g에 도시된 바와 같이, 모바일 압축 가스 저장 디바이스의 제 2 저장 용기(203)로부터의 압축 가스는 가스 압축 수단(205)에서 압축될 수 있고, 수용 용기(211)에 통과될 수 있다.
수용 용기(211)의 케스케이드 충진은 도 2h에 도시된 바와 같이 하나 이상의 고정된 저장 용기들(204)로부터 계속해서 분배할 수 있다. 하나 이상의 케스케이드 충진 단계들은 얼마나 많은 고정된 저장 용기들(204)이 존재하는 지에 따라 수행될 수 있다.
도 2i에 도시된 바와 같이, 압축 가스가 하나 이상의 고정된 저장 용기들(204)로부터 수용 용기(211)에 분배하지만, 압축 가스는 가스 압축 수단(205)을 통해 모바일 압축 가스 저장 디바이스의 제 2 저장 용기(203)로부터 수용 용기(211)에 동시에 분배될 수 있다.
이러한 제 2 방법 동안 공급원로서 사용된 하나 이상의 고정된 저장 용기들(204)로부터 가스 압축 수단(205)로의 압축 가스가 존재하지 않는다. 저장 용기들로부터의 압축 가스가 가스 압축 수단(205)에 의해 공급원로서 사용되지 않는 이러한 특징은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210) 상의 복수의 저장 용기들(202, 203)로부터의 하나 이상의 고정된 저장 용기들(204)을 특징으로 하는 특징이다.
분배 방법은 액체 저장 용기(250)로부터 소싱된 분배 압축 가스를 포함할 수 있다. 방법은 도 2j에 도시된 압축기(205) 또는 유체 이동기(110)를 통해 액체의 제 1 양을 액체 저장 용기(250)으로부터 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)에 전달하는 단계를 포함할 수 있다. 액체의 양은 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)에서 50 MPa보다 크거나 90 MPa보다 큰 압력에서 압축 가스의 양을 형성한다.
유체 이동기(255)는, 액체의 압력이 가스보다 더 효율적으로 증가하기 때문에 액체를 유리하게 극저온적으로 펌핑할 수 있다. 많은 몰량의 압축 가스가 더 낮은 비용의 장비로 가스보다 더 낮은 운영 비용으로 펌핑하는 액체로부터 형성될 수 있다. 열 교환기(미도시)는 유체 이동기(255)를 통과한 후에 주변 공기와의 열 교환에 의해 펌핑된 액체를 가열하는데 사용될 수 있다. 기술적으로, 유체 이동기를 떠나는 "액체"는 초임계 유체일 수 있다.
액체의 제 1 양은 유체 이동기(205)를 통해 액체 저장 용기(250)로부터 하나 이상의 고정된 저장 용기들(204)에 전달될 수 있고, 여기서 유체 이동기(255)는 액체 형태로 액체 저장 용기(250)로부터 액체의 제 1 양을 수용한다.
액체 이동기(255)는 액체 또는 초임계 유체로서 폐수의 제 1 양을 방출하고, 폐수의 제 1 양은 액체의 제 1 양으로부터 형성된다. 가스의 제 9 양을 형성하기 위해 유체 이동기(255)로부터의 폐수의 제 1 양은 가열될 수 있다.
액체로부터 형성된 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)로부터의 압축 가스는 도 2h에 도시된 바와 같이 수용 용기들에 분배될 수 있다.
제 2 방법의 바람직한 실시예에서, 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210) 상의 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(202)로부터의 가스의 제 1 양은 가스의 제 1 양을 전달하기 위해 제 1 저장 용기(202)에서의 가스와 수용 용기(211)에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 수용 용기(211)에 전달된다. 이것은 도 2a, 도 2b, 및 도 2c에 도시된 하나 이상의 단계들에 따라 달성될 수 있다.
제 2 방법의 바람직한 실시예에서, 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210) 상의 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(203)로부터의 가스의 제 2 양은 가스의 제 2 양을 전달하기 위해 제 2 저장 용기(203)에서의 가스와 수용 용기(211)에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 수용 용기(211)에 전달된다. 이것은 도 2e 및 도 2f에 도시된 하나 이상의 단계들에 따라 달성될 수 있다.
제 2 방법의 바람직한 실시예에서, 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210) 상의 복수의 저장 용기들의 적어도 하나로부터의 가스의 제 3 양은 압축기(205)를 통해 하나 이상의 고정된 저장 용기들(204)에 전달된다. 이것은 도 2b, 도 2c, 도 2d 및 도 2f에 도시된 하나 이상의 단계들에 따라 달성될 수 있다.
제 2 방법의 바람직한 실시예에서, 하나 이상의 고정된 저장 용기들(204)의 적어도 하나로부터의 가스의 제 4 양은 가스의 제 4 양을 전달하기 위해 하나 이상의 고정된 저장 용기들(204)의 적어도 하나에서의 가스와 수용 용기(211)에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 수용 용기(211)에 전달되고, 가스의 제 4 양은 가스의 제 3 양의 적어도 부분을 포함한다. 이것은 도 2 h 또는 도 2i에 도시된 하나 이상의 단계들에 따라 달성될 수 있다.
제 2 방법의 바람직한 실시예에서, 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스는, 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)가 선택된 고갈 레벨로 고갈된 후에 재충진 스테이션으로 운송된다. 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스는 재충진 스테이션에서 재충진다.
제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스는 도 3에 도시된 바와 같이 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210')로 분배 스테이션에서 대체된다.
제 2 방법의 바람직한 실시예에서, 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210') 상의 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(202')로부터의 가스의 제 5 양은 가스의 제 5 양을 전달하기 위해 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210')의 제 1 저장 용기(202')에서의 가스와 수용 용기(211')에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 제 2 수용 용기(211')에 전달된다. 이것은 도 2a, 도 2b, 및 도 3c에 도시된 하나 이상의 단계들에 따라 달성될 수 있고, 여기서 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210')는 각 도면들 각각에서의 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)를 대체하고, 제 2 수용 용기(211')은 제 1 수용 용기(211)을 대체한다.
제 2 방법의 바람직한 실시예에서, 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210') 상의 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(203')로부터의 가스의 제 6 양은 가스의 제 6 양을 전달하기 위해 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210') 상의 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(203')에서의 가스와 제 2 수용 용기(211')에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 제 2 수용 용기(211')에 전달된다. 이것은 도 2e, 및 도 2f에 도시된 하나 이상의 단계들에 따라 달성될 수 있고, 여기서 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210')는 각 도면들 각각에서의 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)를 대체하고, 제 2 수용 용기(211')은 제 1 수용 용기(211)을 대체한다.
제 2 방법의 바람직한 실시예에서, 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210') 상의 복수의 저장 용기들(202', 203')의 적어도 하나로부터의 가스의 제 7 양은 압축기(205)를 통해 하나 이상의 고정된 저장 용기들(204)에 전달된다. 이것은 도 2b, 도 2c, 도 2d 및 도 2f에 도시된 하나 이상의 단계들에 따라 달성될 수 있고, 여기서 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210')는 각 도면들 각각에서의 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)를 대체하고, 제 2 수용 용기(211')은 제 1 수용 용기(211)을 대체한다.
제 2 방법의 바람직한 실시예에서, 하나 이상의 고정된 저장 용기들(204)의 적어도 하나 또는 다른 것으로부터의 가스의 제 8 양은 가스의 제 8 양을 전달하기 위해 하나 이상의 고정된 저장 용기들(204)의 적어도 하나 또는 다른 것에서의 가스와 제 2 수용 용기(211')에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 제 2 수용 용기(211')에 전달되고, 여기서 가스의 제 8 양은 가스의 제 7 양의 적어도 부분을 포함한다. 가스의 제 8 양을 제공하는 하나 이상의 고정된 저장 용기들의 적어도 하나는 가스의 제 4 양을 제공하는 하나 이상의 고정된 저장 용기들의 적어도 하나와 동일하거나 상이할 수 있다. 이것은 도 2h, 및 도 2i에 도시된 하나 이상의 단계들에 따라 달성될 수 있고, 여기서 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210')는 각 도면들 각각에서의 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)를 대체하고, 제 2 수용 용기(211')은 제 1 수용 용기(211)을 대체한다.
제 2 방법의 추가 실시예에서, 액체 저장 용기(250)로부터의 액체의 제 1 양은 압축기(205) 또는 액체 이동기(255)를 통해 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)에 전달될 수 있어, 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)에서 가스의 제 9 양을 형성한다. 이것은 도 2j에 도시된 단계에 따라 달성될 수 있다.
제 2 방법의 추가 실시예에서, 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210') 상의 복수의 저장 용기들의 하나 이상으로부터의 가스의 제 10 양은 가스의 제 10 양을 전달하기 위해 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 하나 이상의 복수의 저장 용기들 각각과 제 3 수용 용기(211")에서의 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 제 3 수용 용기(211")에 전달된다. 이것은 도 2e, 및 도 2f에 도시된 하나 이상의 단계들에 따라 달성될 수 있고, 여기서 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210')는 각 도면들 각각에서의 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)를 대체하고, 제 2 수용 용기(211')은 제 1 수용 용기(211)을 대체한다.
제 2 방법의 추가 실시예에서, 가스의 제 10 양의 전달에 후속하여, 가스의 제 11 양은 가스의 제 11 양을 전달하기 위해 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)의 적어도 하나로부터 제 3 수용 용기(211")에 전달될 수 있고, 여기서 가스의 제 11 양은 가스의 제 9 양(즉, 액체로 형성된)의 적어도 부분을 포함한다. 이것은 도 2h, 및 도 2i에 도시된 하나 이상의 단계들에 따라 달성될 수 있고, 여기서 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210')는 각 도면들 각각에서의 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)를 대체하고, 제 2 수용 용기(211')은 제 1 수용 용기(211)을 대체한다.
제 3 수용 용기(211")은, 제 2 모바일 압축 갓흐 저장 디바이스(210') 상에 장착된 저장 용기들의 각 하나 및 매 하나에서의 가스의 압력이 제 3 수용 용기(211")에서의 가스의 목표 최종 압력을 제공하기에 충분하지 않는 것으로 결정되는 시간 동안 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)의 적어도 하나로부터만 가스의 제 11 양을 수용한 후에 목표 최종 압력으로 충전될 수 있다.
제 2 방법의 또 다른 실시예에서, 가스의 제 12 양은 가스의 제 12 양을 전달하기 위해 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)의 적어도 하나 또는 다른 것에서의 가스와 제 4 수용 용기(211"')에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)의 적어도 하나 또는 다른 것으로부터 제 4 수용 용기(211"')에 전달된다. 가스는 제 4 수용 용기(211"')에 전달되고, 제 4 수용 용기(211"')에서의 가스의 압력을 제 4 수용 용기에서의 가스의 초기 압력(즉, 분배 스테이션과의 연결 시간에)으로부터 제 4 수용 용기에 대한 목표 최종 압력으로 증가하기 위해 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)으로부터만 제공된다. 이것은 도 2h, 및 도 2i에 도시된 하나 이상의 단계들에 따라 달성될 수 있고, 여기서 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210')는 각 도면들 각각에서의 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)를 대체하고, 제 2 수용 용기(211')은 제 1 수용 용기(211)을 대체한다.
가스가 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210')로부터 전달되지 않기 때문에, 가스의 제 12 양은, 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210') 상의 저장 용기들 각각이 제 4 수용 용기(211"')에서의 가스의 초기 압력보다 적은 압력에서 가스를 포함할 때 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)로부터 제 4 수용 용기(211"')에 전달될 수 있다.
제 2 방법의 또 다른 추가 실시예에서, 가스의 제 13 양은 가스의 제 13 양을 전달하기 위해 제 1 저장 용기(202')에서의 가스와 제 5 수용 용기(211"")에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210') 상의 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기들(202')로부터 제 5 수용 용기(211"")에 전달된다. 이것은 도 2a, 도 2b, 및 도 3c에 도시된 하나 이상의 단계들에 따라 달성될 수 있고, 여기서 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210')는 각 도면들 각각에서의 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)를 대체하고, 제 2 수용 용기(211')은 제 1 수용 용기(211)을 대체한다. 가스의 제 13 양의 전달에 후속하여, 가스의 제 14 양은 가스의 제 14 양을 전달하기 위해 제 2 저장 용기(203')에서의 가스와 제 5 수용 용기(211"")에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(203')로부터 제 5 수용 용기(211"")에 전달될 수 있다. 이것은 도 2e, 및 도 2f에 도시된 하나 이상의 단계들에 따라 달성될 수 있고, 여기서 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210')는 각 도면들 각각에서의 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)를 대체하고, 제 5 수용 용기(211"")은 제 1 수용 용기(211)을 대체한다. 이러한 추가 실시예에서, 가스는, 제 5 수용 용기(211"")에서의 가스의 압력을 초기 압력(즉, 제 5 수용 용기가 분배 스테이션에 연결될 때의 압력)으로부터 제 5 수용 용기(211"")에 대한 목표 초기 압력으로 증가하기 위해 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스로부터만 제 5 수용 용기(211"")에 제공된다.
제 2 방법에서, 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스의 복수의 저장 용기들(202, 203)의 적어도 하나로부터의 가스의 양은 도 2g 및 도 2i에 도시된 바와 같이 압축기를 통해 수용 용기(211)에 전달될 수 있다. 제 2 방법에서, 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스(210)의 복수의 저장 용기들(202, 203)의 적어도 하나로부터 가스의 양의 전달은 하나 이상의 고정된 저장 용기들의 적어도 하나로부터 수용 용기(211)로의 가스의 제 4 양의 전달과 동시에 수용 용기(211)에 전달될 수 있다.
다양한 단계들 및 선택적인 단계들을 갖는 제 3 방법은 도 4a 내지 도 4l에 기재된다. 도 4a 내지 도 4l은 방법을 수행하기 위한 예시적인 프로세스 흐름도를 도시한다. 도시된 전달 라인 및 밸브는 단지 예시적이고, 다양한 대안적인 구성들이 방법을 수행하는데 사용될 수 있다.
제 3 방법은 압축 가스를 압축 가스 분배 스테이션(10)에서 복수의 수용 용기들에 분배하기 위한 방법이다. 복수의 수용 용기들은 다양한 유형들의 운송 차량들에 탑재된 연료 탱크들일 수 있다. 압축 가스 분배 스테이션(10)은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300), 액체 저장 용기(350), 및 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)을 포함한다. 액체 저장 용기(350)은 고정된 액체 저장 용기 또는 모바일 액체 저장 용기일 수 있다.
압축 가스 분배 스테이션(10)은 압축 가스 저장 및 액체 저장 모두를 이용가능하게 할 수 있다. 고압 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)로부터 소싱되거나 액체 저장 용기(350)로부터 소싱된 압축 가스의 분배는 액체 또는 압축 가스 형태로 저장된 산물의 경제적 및 이용가능성에 기초하여 결정될 수 있다.
액체 저장 용기(350)에서의 액체가 모바일 압축 가스 저장 디바이스에서의 압축 가스보다 더 높은 비용을 갖는 경우에, 분배 스테이션(10)은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)로부터 압축 가스를 우선적으로 분배할 수 있다. 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)에서의 압축 가스가 고갈된 경우에, 분배 스테이션(10)은 액체 저장 용기(350)로부터 소싱된 압축 가스를 분배할 수 있다.
액체 저장 용기(350)은 원하는 산물, 예를 들어 수소를 저장하기 위한 임의의 적합한 저장 용기일 수 있다. 액체 수소를 저장하기 위한 저장 용기들은 잘 알려져 있다. 액체 저장 용기(350)은, 공급 트레일러로부터의 액체가 고정된 액체 저장 용기에 오프로드되는 고정된 액체 저장 용기일 수 있다. 액체 저장 용기(350)은, 모바일 액체 저장 용기 자체가 보급고와 분배 스테이션(10) 사이에서 앞뒤로 운송되는 트레일러 상에 장착된 모바일 액체 저장 용기일 수 있다.
모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)는 복수의 저장 용기들(302, 303)을 포함한다. 2개만이 도시되지만, 복수의 저장 용기들(302, 303)은 임의의 원하는 수의 고압 저장 용기들을 포함할 수 있다. 복수의 저장 용기들(302, 303) 각각 내에 포함된 압축 가스의 압력은 서로 동일할 수 있거나, 서로 다를 수 있다. 고압 저장 용기들(302, 303)은 예를 들어, 50 MPa 또는 90 MPa의 최대 압력 등급을 가질 수 있다. 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)는 모바일인데, 이는 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)가 압축 가스 보급고에서 충진될 수 있고, 압축 가스 분배 스테이션(10)으로 이동될 수 있고, 압축 가스 분배 스테이션(10)에서 압축 가스의 공급원로서 사용되고, 압축 가스가 선택된 고갈 레벨로 고갈된 후에, 압축 가스로 재충전될 압축 가스 보급고로 다시 복귀될 수 있다. 모바일 압축 가스 저장 디바이스에 탑재된 고압 압축 가스를 갖는 저장 용기들의 이용은 분배 스테이션에서 가스 압축기 상의 신뢰도를 감소시키고 분배 스테이션에서 가스 압축기의 연관된 전력 요건들을 감소시키는 이점을 제공한다.
모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)는 전술한 바와 같이 다른 모바일 압축 가스 저장 디바이스로 쉽게 스와핑되도록 설계되고 구성될 수 있다. 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 및 분배 스테이션(10)은 전술한 바와 같이 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)와 분배 스테이션(10) 사이에 고압 연결부들의 개수를 최소화하도록 구성될 수 있다.
분배 스테이션(10)은, US 8,453,682에 기재된 수용 용기로 분배할 때 수용 용기로의 케스케이드 분배가 하나보다 많은 모바일 압축 가스 저장 디바이스로부터 후퇴할 수 있을 시점 및 이 때에 하나보다 많은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)를 이용하여 동작될 수 있다.
모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)는 압축 가스로 충전된 압축 가스 분배 스테이션(10)에 도달한다.
하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)은 임의의 원하는 수의 고압 저장 용기들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 고정된 저장 용기들(311) 각각 내에 포함된 압축 가스의 압력은 서로 동일할 수 있거나 서로 상이할 수 있다. 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들은 예를 들어, 50 MPa 또는 90 MPa의 최대 압력 등급을 가질 수 있다.
압축 가스 분배 스테이션(10)은 펌프 또는 압축기일 수 있는 액체 이동기(310)를 또한 포함한다. 유체 이동기는 액체 공급원으로부터 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)에 액체, 가스, 및 액체와 가스의 2-상 혼합물을 펌핑할 수 있다. US 5,243,821은 적합한 유체 이동기를 개시한다. 적합한 초저온 수소 압축기 시스템은 Air Products 및 Chemicals, Inc.(참조. http://www.airproducts.com/microsite/2013_hydrogen_support/33969_cryogenic_hydrogen_compressor_ds.pdf)로부터 상업적으로 구입할 수 있다. 다양한 모델들(CHC-3000, CHC-3000, CHC-6000, CHC-7000 및 CHC-30000)은 요구된 흐름 및 압력 등급들에 따라 구입할 수 있다.
방법은 복수의 수용 용기들의 제 1 수용 용기(371)을 압축 가스 스테이션(10)에 동작가능하게 연결하는 단계를 포함한다. 수용 용기들과 압축 가스 스테이션들을 연결하기 위한 적합한 노즐들 및 수용기들은 수로 분배 분야에서 잘 알려져 있다. 제 1 수용 용기(371)이 압축 가스 분배 스테이션(10)에 동작가능하게 연결될 때, 제 1 수용 용기(371)은 초기 압력에서 압축 가스를 포함한다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 방법은 압축 가스의 제 1 양을 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(302)로부터 복수의 수용 용기들의 제 1 수용 용기(371)에 전달하는 단계를 포함한다. 압축 가스의 제 1 양은 압축기를 이용하지 않고도 압축 가스의 제 1 양을 전달하기 위해 제 1 저장 용기(302)에서의 압축 가스와 제 1 수용 용기(371)에서의 압축 가스 사이의 압력 차를 이용하여 전달된다. 압축 가스의 전달은, 2개의 용기들 사이의 압력 차가 원하는 양으로 감소될 때까지 계속될 수 있다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 케스케이드 분배 기술에 의해, 압축 가스의 제 1 양의 전달에 후속하여, 방법은 압축 가스의 제 2 양을 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(303)로부터 제 1 수용 용기(371)에 전달하는 단계를 포함한다. 제 1 수용 용기(371)로의 분배의 시작에서 제 2 저장 용기(303)은 제 1 수용 용기(371)로의 분배의 마지막에서 제 1 저장 용기(302)보다 높은 압력에서 압축 가스를 포함한다. 압축 가스의 제 2 양은 압축기를 이용하지 않고도 압축 가스의 제 2 양을 전달하기 위해 제 2 저장 용기(303)에서의 압축 가스와 제 1 수용 용기(371)에서의 압축 가스 사이의 압력 차를 이용하여 전달된다. 압축 가스의 전달은 2개의 용기들 사이의 압력 차가 원하는 양으로 감소될 때까지 계속될 수 있다.
분배 방법은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 복수의 저장 용기들의 다른 저장 용기들을 이용하여 대응하는 단계들을 통해 추가 압축 가스를 모바일 압축 가스 저장 디바이스로부터 제 1 수용 용기(371)에 분배함으로써 진행될 수 있다. 케스케이드 충진 기술을 이용하는 분배는 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)의 임의의 수의 복수의 저장 용기들 이용할 수 있다. 압축 가스는 제 1 수용 용기(371)에서의 압축 가스의 압력을 초기 압력으로부터 제 1 수용 용기(371)에 대한 목표 압력으로 증가하기 위해 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)으로부터만 제 1 수용 용기(371)에 전달된다; 제 1 수용 용기(371)은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)로부터의 압축 가스만을 이용하여 목표 압력으로 재충진된다. 제 1 수용 용기(371)은 압축 가스 분배 스테이션(10)으로부터 연결 해제될 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "목표 압력" 및 "목표 최종 압력"은, 각 수용 용기가 분배 스테이션에서 충전되는 최대 압력을 표시한다. 재충진은 종료되고, 각 수용 용기는, 각 수용 용기에서의 가스가 각 수용 용기에 대한 목표 압력에 도달했을 때 분배 스테이션으로부터 연결 해제된다. 각 수용 용기에 동작가능하게 연결되는 분배 스테이션의 분배 노즐을 빠져나가는 가스의 압력이 수용 용기에서의 가스의 압력과 거의 동일하기 때문에, 분배 스테이션의 분배 노즐을 빠져나가는 가스가 각 수용 용기에 대한 목표 압력에 있을 때까지 가스가 분배된다는 것이 동일하게 언급된다.
분배 방법은 액체 저장 용기(350)로부터 소싱된 압축 가스를 분배하는 단계를 포함한다. 방법은 도 4c에 도시된 바와 같이 유체 이동기(110)를 통해 액체의 제 1 양을 액체 저장 용기(350)로부터 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)에 전달하는 단계를 포함한다. 액체의 제 1 양은 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)에서 50 MPa보다 크거나 90 MPa보다 큰 압력에서 압축 가스의 제 3 양을 형성한다.
유체 이동기(110)는, 액체의 압력이 가스보다 더 효율적으로 증가하기 때문에 액체를 유리하게 극저온적으로 펌핑할 수 있다. 많은 몰량의 압축 가스가 더 낮은 비용의 장비로 가스보다 더 낮은 운영 비용으로 펌핑하는 액체로부터 형성될 수 있다. 열 교환기(미도시)는 유체 이동기(110)를 통과한 후에 주변 공기와의 열 교환에 의해 펌핑된 액체를 가열하는데 사용될 수 있다. 기술적으로, 유체 이동기를 떠나는 "액체"는 초임계 유체일 수 있다.
방법은 복수의 수용 용기들의 제 2 수용 용기(372)을 압축 가스 분배 스테이션(10)에 동작가능하게 연결하는 단계를 포함한다.
방법은 압축 가스의 제 4 양을 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 하나 이상의 복수의 저장 용기들(302, 303)로부터 복수의 수용 용기들의 제 2 수용 용기(372)에 전달하는 단계를 포함한다. 도 4d는 제 2 저장 용기(303)로부터 제 2 수용 용기(372)로 전달되는 압축 가스의 제 4 양을 도시한다. 압축 가스의 제 4 양은 압축기를 이용하지 않고도 압축 가스의 제 4 양을 전달하기 위해 하나 이상의 복수의 저장 용기들(302, 303)에서의 압축 가스와 제 2 수용 용기(372)에서의 압축 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 전달된다. 압축 가스의 전달은 2개의 용기들 사이의 압력 차가 원하는 양으로 감소될 때까지 계속될 수 있다. 하나 이상의 복수의 저장 용기들(302, 303)은 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기, 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기, 및 복수의 저장 용기들의 제 3 저장 용기 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
도 4e에 도시된 바와 같이, 케스케이드 분배 기술에 의해, 압축 가스의 제 4 양의 전달에 후속하여, 방법은 압축 가스의 제 5 양을 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)의 적어도 하나로부터 제 2 수용 용기(372)에 전달하는 단계를 포함한다. 압축 가스의 제 5 양은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상에 장착된 저장 용기들의 총수의 각 하나 및 매 하나에서의 압축 가스의 압력이 제 2 수용 용기(372)에서의 압축 가스의 목표 압력을 제공하기에 충분하지 않는 것으로 결정될 때 전달될 수 있다.
압축 가스의 제 5 양은 케스케이드 충진 기술을 이용하여 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)의 하나보다 많은 것으로부터 분배될 수 있다. 압축 가스의 제 5 양은 압축 가스의 제 3 양의 적어도 부분을 포함한다; 압축 가스의 제 5 양은 액체 저장 용기(350)로부터의 액체로 형성된다. 제 2 수용 용기(372)로의 분배의 시작에서 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)의 적어도 하나는 제 2 수용 용기(372)로의 분배의 마지막에서 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 복수의 저장 용기들의 하나 이상보다 높은 압력에서 압축 가스를 포함한다. 압축 가스의 제 5 양은 압축기를 이용하지 않고도 압축 가스의 제 5 양을 전달하기 위해 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)의 적어도 하나에서의 압축 가스와 제 2 수용 용기(372)에서의 압축 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 전달된다. 압축 가스의 전달은 2개의 용기들 사이의 압력 차가 원하는 양으로 감소될 때까지 계속될 수 있다.
분배 방법은 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)의 다른 저장 용기들을 이용하여 대응하는 단계들을 통해 추가 압축 가스를 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)의 추가 저장 용기들로부터 제 2 수용 용기(372)로 분배함으로써 진행될 수 있다.
압축 가스는 제 2 수용 용기(372)에서의 압축 가스의 압력을 증가하기 위해 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 및 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들로부터 제 2 수용 용기(372)에 전달된다; 제 2 수용 용기(372)은, 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 및 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)의 적어도 하나로부터의 압축 가스를 이용하여 목표 압력으로 재충진되고, 여기서 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들의 적어도 하나가 액체 저장 용기(350)로부터 충진된다. 제 2 수용 용기(372)을 목표 압력으로 재충진한 후에, 제 2 수용 용기(372)은 압축 가스 분배 스테이션(10)으로부터 연결 해제될 수 있다.
고정된 압축 가스 저장 용기들(311)로부터 고압 압축 가스를 제공하는 것은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)로부터 압축 가스를 더 고갈하기 위해 저압 압축 가스가 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)로부터 분배되도록 하면서, 여전히 압축 가스를 최대 원하는 목표 압력으로 수용 용기들에 제공할 수 있는 장점을 제공한다. 더 많은 압축 가스는, 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)가 압축 가스로 재충전될 압축 가스 보급고에 운송될 필요가 있기 전에 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)로부터 취득해질 수 있다.
방법은 복수의 수용 용기들의 제 3 수용 용기(373)을 압축 가스 분배 스테이션(10)에 동작가능하게 연결하는 단계를 포함한다. 제 3 수용 용기(373)이 압축 가스 분배 스테이션(10)에 동작가능하게 연결될 때, 제 3 수용 용기(373)은 초기 압력에서 압축 가스를 포함한다.
방법은 압축 가스의 제 6 양을 하나 이상의 압축 가스 저장 용기들(311)의 적어도 하나 또는 다른 것으로부터 복수의 수용 용기들의 제 3 수용 용기(373)에 전달하는 단계를 포함한다. 압축 가스의 제 6 양은 케스케이드 충진 기술을 이용하여 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)의 하나보다 많은 것으로부터 분배될 수 있다. 도 4f는 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)로부터 제 3 수용 용기(373)로 전달되는 압축 가스의 제 6 양을 도시한다. 압축 가스의 제 6 양은 압축기를 이용하지 않고도 압축 가스의 제 6 양을 전달하기 위해 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)의 적어도 하나 또는 다른 것에서의 압축 가스와 제 3 수용 용기(373)에서의 압축 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 전달된다. 압축 가스의 전달은, 2개의 용기들 사이의 압력 차가 원하는 양으로 감소될 때까지 계속될 수 있다.
압축 가스는 제 3 수용 용기(373)에서의 압축 가스의 압력을 제 3 수용 용기(373)에서의 압축 가스의 초기 압력으로부터 제 3 수용 용기(373)에 대한 목표 압력으로 증가시키기 위해 하나 이상의 고정된 압력 가스 저장 용기들(311)으로부터만 제 3 수용 용기(373)로 전달된다; 제 3 수용 용기(373)은 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)로부터의 압축 가스만을 이용하여 초기 압력으로부터 목표 압력으로 재충진된다.
압축 가스의 제 6 양은, 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 저장 용기들이 제 3 수용 용기(373)에서의 압축 가스의 초기 압력보다 적은 압력에서 압축 가스를 포함할 때 또는 압축 가스 분배 스테이션(10)에 연결된 모바일 압축 가스 저장 디바이스들이 존재하지 않을 때 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)로부터 제 3 수용 용기(373)에 전달될 수 있다.
제 3 수용 용기(373)을 목표 압력으로 재충진한 후에, 제 3 수용 용기(373)은 압축 가스 분배 스테이션(10)으로부터 연결 해제될 수 있다.
하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들이 액체 저장 용기(350)로부터 충진되는 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)로부터만 압축 가스를 분배할 수 있는 능력은, 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 저장 용기들이 고갈되는 경우에 또는 압축 가스 분배 스테이션(10)에 동작가능하게 연결된 모바일 압축 가스 저장 디바이스들이 존재하지 않을 때 고압 압축 가스의 백업 공급부를 제공한다.
액체 공급부는 선택적으로 원하는 경우 열 교환기의 이용을 통해, 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)로부터 분배된 압축 가스의 냉각을 제공할 수 있다. 열 교환기는 예를 들어, EP2692664A2 및 US8671997B2에 기재된 바와 같이 냉각 블록들을 이용하거나 이용하지 않고도 모바일 압축 가스 저장 디바이스로부터의 압축 가스와 액체 저장 용기(350)로부터의 액체 또는 저온 가스 사이에서 열을 교환할 수 있다.
압축 가스 분배 스테이션(10)은, 압축 가스가 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)에서 고갈되고 압축 가스의 압력이 추가 수용 용기들을 재급유하기에 충분하지 않은 것으로 간주될 때까지 수용 용기들에 계속해서 분배할 수 있다.
모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)가 선택된 고갈 레벨로 고갈된 후에, 모바일 압축 가스 저장 디바이스는 압축 가스 분배 스테이션(10)으로부터 연결 해제될 수 있고, 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(400)는 압축 가스 분배 스테이션(10)에 동작가능하게 연결될 수 있다. 선택된 고갈 레벨은 모바일 압축 가스 저장 디바이스들 상에 제공된 압축 가스의 비용 및 압축 가스를 형성하기 위한 액체의 비용, 및/또는 다양한 형태에서의 산물의 이용가능성 등에 따라 선택될 수 있다. 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(400)는 복수의 저장 용기들(402, 403)을 포함한다.
방법은 복수의 수용 용기들의 제 4 수용 용기(374)을 압축 가스 분배 스테이션(10)에 동작가능하게 연결하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제 4 수용 용기가 압축 가스 분배 스테이션(10)에 동작가능하게 연결될 때, 제 4 수용 용기(374)은 초기 압력에서 압축 가스를 포함한다.
도 4g에 도시된 바와 같이, 방법은 압축 가스의 제 7 양을 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(400) 상의 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(402)로부터 복수의 수용 용기들의 제 4 수용 용기(374)에 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다. 압축 가스의 제 7 양은 압축기를 이용하지 않고도 압축 가스의 제 7 양을 전달하기 위해 제 1 수용 용기(402)에서의 압축 가스와 제 4 수용 용기(374)에서의 압축 가스 사이의 압력 차를 이용하여 전달될 수 있다. 압축 가스의 전달은 2개의 용기들 사이의 압력 차가 원하는 양으로 감소될 때까지 계속될 수 있다.
도 4h에 도시된 바와 같이 케스케이드 분배 기술에 의해, 압축 가스의 제 7 양의 전달에 후속하여, 방법은 압축 가스의 제 8 양을 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(400) 상의 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(403)로부터 제 4 수용 용기(374)에 전달하는 단계를 포함할 수 있다. 제 4 수용 용기(374)로의 분배의 시작에서 제 2 저장 용기(403)은 제 4 수용 용기(374)로의 분배의 마지막에서 제 1 저장 용기(402)보다 높은 압력에서 압축 가스를 포함한다. 압축 가스의 제 8 양은 압축기를 이용하지 않고도 압축 가스의 제 8 양을 전달하기 위해 제 2 저장 용기(403)에서의 압축 가스와 제 4 수용 용기(374)에서의 압축 가스 사이의 압력 차를 이용하여 전달된다. 압축 가스의 전달은 2개의 용기들 사이의 압력 차가 원하는 양으로 감소될 때까지 계속될 수 있다.
분배 방법은 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(400) 상의 복수의 저장 용기들의 다른 저장 용기들을 이용하여 대응하는 단계들을 통해 추가 압축 가스를 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(400)로부터 제 4 수용 용기(374)에 분배함으로써 진행될 수 있다. 케스케이드 충진 기술을 이용하는 분배는 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(400)의 임의의 수의 복수의 저장 용기들을 이용할 수 있다. 압축 가스는 제 4 수용 용기(374)에서의 압축 가스의 압력을 초기 압력으로부터 제 4 수용 용기(374)에 대한 목표 압력으로 증가하기 위해 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(400)으로부터만 제 4 수용 용기(374)에 전달된다; 제 4 수용 용기(374)은 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스(400)로부터의 압축 가스만을 이용하여 목표 압력으로 재충진된다.
분배 스테이션(10)으로부터 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)를 연결 해제할 시, 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)는 압축 가스 보급고에 운송될 수 있다. 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)는 압축 가스 보급고에서 압축 가스로 재충전될 수 있고, 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)는 분배 스테이션(10)으로 다시 운송된다.
모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)는 압축 가스 분배 스테이션(10)에 동작가능하게 연결될 수 있고, 압축 가스를 수용 용기들에 분배하기 위해 다시 사용될 수 있다.
방법은 제 5 수용 용기(375)을 압축 가스 분배 스테이션(10)에 동작가능하게 연결하는 단계를 포함할 수 있다. 제 5 수용 용기가 압축 가스 분배 스테이션(10)에 동작가능하게 연결될 때, 제 5 수용 용기(375)은 초기 압력에서 압축 가스를 포함한다.
도 4i에 도시된 바와 같이, 방법은 압축 가스의 제 9 양을 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기(302)로부터 복수의 수용 용기들의 제 5 수용 용기(375)에 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다. 압축 가스의 제 9 양은 압축기를 이용하지 않고도 압축 가스의 제 9 양을 전달학 ㅣ위해 제 1 수용 용기(302)에서의 압축 가스와 제 5 수용 용기(375)에서의 압축 가스 사이의 압력 차를 이용하여 전달될 수 있다. 압축 가스의 전달은 2개의 용기들 사이의 압력 차가 원하는 양으로 감소될 때까지 계속될 수 있다.
도 4j에 도시된 바와 같이 케스케이드 분배 기술에 의해, 압축 가스의 제 9 양의 전달에 후속하여, 방법은 압축 가스의 제 10 양을 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기(303)로부터 제 5 수용 용기(375)에 전달하는 단계를 포함할 수 있다. 제 5 수용 용기(375)로의 분배의 시작에서 제 2 저장 용기(303)은 제 5 수용 용기(375)로의 분배의 마지막에서 제 1 저장 용기(302)보다 높은 압력에서 압축 가스를 포함한다. 압축 가스의 제 10 양은 압축기를 이용하지 않고도 압축 가스의 제 10 양을 전달하기 위해 제 2 저장 용기(303)에서의 압축 가스와 제 5 수용 용기(375)에서의 압축 가스 사이의 압력 차를 이용하여 전달된다. 압축 가스의 전달은 2개의 용기들 사이의 압력 차가 원하는 양으로 감소될 때까지 계속될 수 있다.
분배 방법은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 복수의 저장 용기들의 다른 저장 용기들을 이용하여 대응하는 단계들을 통해 추가 압축 가스를 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)로부터 제 5 수용 용기(375)에 분배함으로써 진행될 수 있다. 압축 가스는 제 5 수용 용기(375)에서의 압축 가스의 압력을 초기 압력으로부터 제 5 수용 용기(375)에 대한 목표 압력으로 증가하기 위해 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)으로부터만 제 5 수용 용기(375)에 전달된다; 제 5 수용 용기(375)은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)로부터의 압축 가스만을 이용하여 목표 압력으로 재충진된다.
도 4k에 도시된 바와 같이, 방법은 유체 이동기(110)를 통해 압축 가스의 양을 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 복수의 저장 용기들(302, 303) 중 한 개 이상으로부터 고정 압축 가스 저장 용기들(311) 중 한 개 이상으로 전달하는 단계를 포함할 수 있다. 이것은, 복수의 저장 용기들(302, 303)에서의 압력이 압축 가스를 원하는 목표 압력으로 수용 용기에 공급하기에 충분하지 않는 것으로 간주될 때 이루어질 수 있다.
다른 수용 용기(376)은 분배 스테이션(10)에 동작가능하게 연결될 수 있다. 도 4l에 도시된 바와 같이, 방법은 압축 가스의 양을 전달하기 위해 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)에서의 압축 가스와 다른 수용 용기(376)에서의 압축 가스 사이의 압력 차를 이용하여 압축 가스의 양을 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)로부터 다른 수용 용기(376)에 전달하는 단계를 포함할 수 있다. 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)로부터 다른 수용 용기(376)에 전달된 압축 가스의 양은 유체 이동기(110)를 통해 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 복수의 저장 용기들(302, 303)의 하나 이상으로부터 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)에 전달된 압축 가스의 양의 적어도 부분을 포함한다.
압축 가스가 유체 이동기를 통해 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 복수의 저장 용기들(302, 303)의 하나 이상으로부터 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)에 전달되고, 후속하여 압축 가스가 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)로부터 다른 수용 탱크에 전달되는 이들 방법 단계들은 압축 가스로 재충전될 압축 가스 보급고에 운송될 필요가 있는 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 이전에 복수의 저장 용기들(302, 303)에서의 압축 가스의 활용을 개선하는 이점을 제공하고; 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300) 상의 복수의 저장 용기들은 재충전되기 전에 더 완전히 고갈될 수 있다. 이러한 구성은 모바일 압축 가스 저장 디바이스(300)로부터 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(311)로의 압축 가스의 전달을 달성하기 위해 추가 유체 이동기를 요구하지 않는 이점을 갖는 상승 작용적인 효과를 갖는다.
이들 각 방법에 대해, 당업자는 적합한 단계들을 선택할 수 있고, 원하는 경우 단계들을 생략할 수 있다.

Claims (20)

  1. 가스를 수용 용기에 분배하기 위한 방법으로서,
    상기 가스의 제 1 양을 제 1 복수의 저장 용기들 또는 가스 공급원 중 적어도 하나로부터 압축기를 통해 제 2 복수의 저장 용기들의 적어도 하나의 저장 용기에 전달하는 단계;
    상기 가스의 제 2 양을 전달하기 위해 상기 가스 공급원에서의 가스와 상기 제 1 저장 용기에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 상기 가스의 제 2 양을 상기 가스 공급원으로부터 상기 제 1 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기에 전달하는 한편, 동시에 상기 가스의 제 3 양을 전달하기 위해 상기 가스 공급원의 가스와 상기 수용 용기의 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 상기 가스의 제 3 양을 상기 가스 공급원으로부터 상기 수용 용기에 전달하는 단계; 및
    상기 가스의 제 4 양을 전달하기 위해 상기 제 2 복수의 저장 용기들의 적어도 하나의 저장 용기에서의 가스와 상기 수용 용기에서의 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 상기 가스의 제 4 양을 상기 제 2 복수의 저장 용기들의 상기 적어도 하나의 저장 용기로부터 상기 수용 용기에 전달하는 단계를 포함하는, 가스를 수용 용기에 분배하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가스의 제 1 양은 상기 가스 공급원으로부터 상기 제 1 복수의 저장 용기들의 상기 제 1 저장 용기로의 상기 가스의 제 2 양의 전달 및 상기 가스 공급원으로부터 상기 수용 용기로의 상기 가스의 제 3 양의 전달과 동시에, 상기 가스 공급원으로부터 상기 제 2 복수의 저장 용기들의 상기 적어도 하나의 저장 용기에 전달되는, 가스를 수용 용기에 분배하기 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 복수의 저장 용기들의 상기 제 2 저장 용기에서의 가스와 상기 수용 용기에서의 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 상기 가스의 제 5 양을 상기 제 1 복수의 저장 용기들의 상기 제 2 저장 용기로부터 상기 수용 용기에 전달하는 단계를 더 포함하는, 가스를 수용 용기에 분배하기 위한 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 각 압력 차에 의해 상기 제 2 복수의 저장 용기들의 적어도 하나의 저장 용기로부터 상기 수용 용기로의 상기 가스의 제 4 양의 전달과 동시에 상기 압축기를 통해 상기 가스의 제 6 양을 상기 제 1 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기로부터 상기 수용 용기에 전달하는 단계를 더 포함하는, 가스를 수용 용기에 분배하기 위한 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제 1 복수의 저장 용기들의 상기 제 1 저장 용기에서의 가스와 상기 수용 용기에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 상기 가스의 제 7 양을 상기 제 1 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기로부터 상기 수용 용기에 전달하는 단계를 더 포함하는, 가스를 수용 용기에 분배하기 위한 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가스의 제 7 양은 상기 제 1 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기로부터 상기 수용 용기)에 전달되는 한편, 동시에 상기 가스의 제 8 양을 전달하기 위해 상기 가스 공급원의 가스와 상기 수용 용기에서의 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 상기 가스의 제 8 양을 상기 가스 공급원으로부터 상기 수용 용기에 전달되는, 가스를 수용 용기에 분배하기 위한 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 압축기를 통해 상기 가스의 양을 상기 가스 공급원으로부터 상기 수용 용기에 전달하는 한편, 동시에
    상기 제 2 복수의 저장 용기들의 적어도 하나의 저장 용기로부터 상기 수용 용기로의 상기 가스의 제 4 양 및
    가스의 제 10 양을 전달하기 위해 상기 제 2 복수의 저장 용기들의 적어도 하나의 저장 용기에서의 가스와 상기 수용 용기에서의 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 상기 제 2 복수의 저장 용기들의 저장 용기들의 적어도 하나로부터 상기 수용 용기로의 가스의 제 10 양으로서, 상기 가스의 제 10 양은 상기 가스의 제 1 양의 적어도 부분을 포함하는, 가스의 제 10 양
    중 하나를 전달하는 단계를 더 포함하는, 가스를 수용 용기에 분배하기 위한 방법.
  8. 가스를 수용 용기에 분배하기 위한 분배 스테이션으로서,
    복수의 저장 용기들을 포함하는 모바일 압축 가스 저장 디바이스로서, 상기 복수의 저장 용기들 각각은 각 저장 용기에서의 가스와 상기 수용 용기에서의 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 상기 가스를 상기 각 저장 용기 각각으로부터 상기 수용 용기에 분배하기 위해 그와 연관된 제어 밸브를 갖는, 모바일 압축 가스 저장 디바이스; 및
    고정된 분배 스테이션 구성 요소들을 포함하고, 상기 고정된 분배 스테이션 구성 요소들은
    가스를 모바일 압축 가스 저장 디바이스의 복수의 저장 용기들 각각으로부터 수용하도록 동작가능하게 배치된 압축 수단; 및
    가스를 상기 압축 수단으로부터 수용하도록 동작가능하게 배치되고, 가스를 상기 수용 용기에 분배하도록 동작가능하게 배치된 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들을
    포함하는, 가스를 수용 용기에 분배하기 위한 분배 스테이션.
  9. 제8항에 있어서, 상기 수용 용기에 분배하기 위해 상기 복수의 저장 용기들과 연관된 모든 제어 밸브들은 상기 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상에 고정되고, 상기 수용 용기에 분배하기 위해 복수의 저장 용기들과 연관된 모든 제어 밸브들은 상기 모바일 압축 가스 저장 디바이스를 상기 고정된 분배 스테이션 구성 요소들에 연결하는 공통 연결기에 공급하도록 동작가능하게 배치되는, 가스를 수용 용기에 분배하기 위한 분배 스테이션.
  10. 제8항에 있어서, 상기 복수의 저장 용기들 각각은 가스를 각 저장 용기 각각으로부터 상기 압축 수단에 전달하기 위해 그와 연관된 제어 밸브를 갖고,
    가스를 상기 압축 수단에 전달하기 위해 상기 복수의 저장 용기들과 연관된 모든 제어 밸브들은 상기 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상에 고정되는, 가스를 수용 용기에 분배하기 위한 분배 스테이션.
  11. 제10항에 있어서, 가스를 상기 압축 수단에 전달하기 위해 복수의 저장 용기들과 연관된 모든 제어 밸브들은 상기 모바일 압축 가스 저장 디바이스를 상기 고정된 분배 스테이션 구성 요소들에 연결하는 제 2 공통 연결기에 공급하도록 동작가능하게 배치되는, 가스를 수용 용기에 분배하기 위한 분배 스테이션.
  12. 가스를 복수의 수용 용기들에 분배하기 위한 방법으로서,
    가스의 제 1 양을 전달하기 위해 제 1 저장 용기에서의 가스와 수용 용기에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 가스의 제 1 양을 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기로부터 수용 용기에 전달하는 단계;
    가스의 제 2 양을 전달하기 위해 제 2 저장 용기에서의 가스와 수용 용기에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 가스의 제 2 양을 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기로부터 수용 용기에 전달하는 단계;
    압축기를 통해 가스의 제 3 양을 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 복수의 저장 용기들 중 적어도 하나로부터 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들에 전달하는 단계;
    가스의 제 4 양을 전달하기 위해 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들 중 적어도 하나에서의 가스와 수용 용기에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 가스의 제 4 양을 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들 중 적어도 하나로부터 수용 용기에 전달하는 단계로서, 가스의 제 4 양은 가스의 제 3 양의 적어도 부분을 포함하는, 가스의 제 4 양의 전달 단계;
    제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스가 선택된 고갈 레벨로 고갈된 후에 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스를 재충진 스테이션에 운송하는 단계;
    재충진 스테이션에서 제 1 모바일 압축 가스 저장 디바이스를 재충진하는 단계;
    가스의 제 5 양을 전달하기 위해 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기에서의 가스와 제 2 수용 용기에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 가스의 제 5 양을 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기로부터 제 2 수용 용기에 전달하는 단계;
    가스의 제 6 양을 전달하기 위해 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기에서의 가스와 제 2 수용 용기에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 가스의 제 6 양을 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기로부터 제 2 수용 용기에 전달하는 단계;
    압축기를 통해 가스의 제 7 양을 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 복수의 저장 용기들 중 적어도 하나로부터 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들에 전달하는 단계; 및
    가스의 제 8 양을 전달하기 위해 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들의 적어도 하나 또는 다른 것에서의 가스와 제 2 수용 용기에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 가스의 제 8 양을 하나 이상의 고정된 저장 용기들의 적어도 하나 또는 다른 것으로부터 제 2 수용 용기에 전달하는 단계로서, 가스의 제 8 양은 가스의 제 7 양의 적어도 부분을 포함하는, 가스의 제 8 양의 전달 단계를 포함하는, 가스를 복수의 수용 용기들에 분배하기 위한 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    압축기 또는 유체 이동기를 통해 액체의 제 1 양을 액체 저장 용기로부터 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들에 전달하여, 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들에 가스의 제 9 양을 형성하는 단계;
    가스의 제 10 양을 전달하기 위해 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 복수의 저장 용기들의 하나 이상 각각과 제 3 수용 용기에서의 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 가스의 제 10 양을 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 복수의 저장 용기들의 하나 이상으로부터 제 3 수용 용기에 전달하는 단계; 및
    가스의 제 10 양의 전달에 후속하여, 가스의 제 11 양을 전달하기 위해 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들의 적어도 하나에서의 가스와 제 3 수용 용기에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 가스의 제 11 양을 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들(204)의 적어도 하나로부터 제 3 수용 용기에 전달하는 단계로서, 가스의 제 11 양은 가스의 제 9 양의 적어도 부분을 포함하는, 가스의 제 11 양을 전달하는 단계를
    더 포함하는, 가스를 복수의 수용 용기들에 분배하기 위한 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    가스의 제 12 양을 전달하기 위해 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들의 적어도 하나 또는 다른 것에서의 가스와 제 4 수용 용기에서의 가스 사이의 압력 차를 이용하여 가스의 제 12 양을 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들의 적어도 하나 또는 다른 것으로부터 제 4 수용 용기에 전달하는 단계를 더 포함하고,
    가스는 제 4 수용 용기에서의 가스의 압력을 제 4 수용 용기에서의 가스의 초기 압력으로부터 제 4 수용 용기에 대한 목표 최종 압력으로 증가하기 위해 단지 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들로부터 제 4 수용 용기에 전달되는, 가스를 복수의 수용 용기들에 분배하기 위한 방법.
  15. 모바일 압축 가스 저장 디바이스, 액체 저장 용기, 및 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들을 포함하는 압축 가스 분배 스테이션에서 압축 가스를 복수의 수용 용기들에 분배하기 위한 방법으로서,
    복수의 수용 용기들의 제 1 수용 용기를 압축 가스 분배 스테이션에 동작가능하게 연결하는 단계로서, 제 1 수용 용기는 초기 압력에서 압축 가스를 포함하는, 연결 단계;
    압축 가스의 제 1 양을 전달하기 위해 제 1 저장 용기에서의 압축 가스와 제 1 수용 용기에서의 압축 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 압축 가스의 제 1 양을 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기로부터 복수의 수용 용기들의 제 1 수용 용기에 전달하는 단계;
    압축 가스의 제 1 양의 전달에 후속하여, 압축 가스의 제 2 양을 전달하기 위해 제 2 저장 용기에서의 압축 가스와 제 1 수용 용기에서의 압축 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 압축 가스의 제 2 양을 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기로부터 제 1 수용 용기에 전달하는 단계로서,
    압축 가스는 제 1 수용 용기에서의 압축 가스의 압력을 초기 압력으로부터 제 1 수용 용기에 대한 목표 최종 압력으로 증가하기 위해 단지 모바일 압축 가스 저장 디바이스로부터 제 1 수용 용기에 전달되는, 압축 가스의 제 2 양을 전달하는 단계;
    유체 이동기를 통해 액체의 제 1 양을 액체 저장 용기로부터 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들에 전달하여, 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들에 압축 가스의 제 3 양을 형성하는 단계;
    복수의 수용 용기들의 제 2 수용 용기를 압축 가스 분배 스테이션에 동작가능하게 연결하는 단계;
    압축 가스의 제 4 양을 전달하기 위해 하나 이상의 복수의 저장 용기들 각각과 제 2 수용 용기에서의 압축 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 압축 가스의 제 4 양을 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 하나 이상의 복수의 저장 용기들로부터 복수의 수용 용기들의 제 2 수용 용기에 전달하는 단계;
    압축 가스의 제 4 양의 전달에 후속하여, 압축 가스의 제 5 양을 전달하기 위해 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들에서의 압축 가스와 제 2 수용 용기에서의 압축 가스 사이의 압력 차를 이용하여 압축 가스의 제 4 양을 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들로부터 제 2 수용 용기에 전달하는 단계로서, 압축 가스의 제 5 양은 압축 가스의 제 3 양의 적어도 부분을 포함하는, 압축 가스의 제 4 양을 전달하는 단계;
    복수의 수용 용기들의 제 3 수용 용기를 압축 가스 분배 스테이션에 동작가능하게 연결하는 단계로서, 제 3 수용 용기는 초기 압력에서 압축 가스를 포함하는, 연결 단계; 및
    압축 가스의 제 6 양을 전달하기 위해 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들의 적어도 하나 또는 다른 것에서의 압축 가스와 제 3 수용 용기에서의 압축 가스 사이의 압력 차를 이용하여 압축 가스의 제 6 양을 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들의 적어도 하나 또는 다른 것으로부터 복수의 수용 용기들의 제 3 수용 용기에 전달하는 단계를 포함하고,
    압축 가스는 제 3 수용 용기에서의 압축 가스의 압력을 제 3 수용 용기에서의 압축 가스의 초기 압력으로부터 제 3 수용 용기에 대한 목표 최종 압력으로 증가하기 위해 단지 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들로부터 제 3 수용 용기에 전달되는, 압축 가스를 복수의 수용 용기들에 분배하기 위한 방법.
  16. 제15항에 있어서, 모바일 압축 가스 저장 디바이스는 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상에 장착된 저장 용기들의 총수를 갖고,
    압축 가스의 제 5 양은, 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상에 장착된 저장 용기들의 총수의 각 하나 및 매 하나에서의 압축 가스의 압력이 제 2 수용 용기에서의 압축 가스의 목표 압력을 제공하기에 불충분한 것으로 결정될 때 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들의 적어도 하나로부터 제 2 수용 용기에 전달되는, 압축 가스를 복수의 수용 용기들에 분배하기 위한 방법.
  17. 제15항에 있어서, 압축 가스의 제 6 양은, 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 저장 용기들 각각이 제 3 수용 용기에서의 압축 가스의 초기 압력보다 적은 압력에서 압축 가스를 포함할 때 또는 압축 가스 분배 스테이션에 동작가능하게 연결된 모바일 압축 가스 저장 디바이스들이 존재하지 않을 때 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들로부터 제 3 수용 용기에 전달되는, 압축 가스를 복수의 수용 용기들에 분배하기 위한 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    복수의 저장 용기들을 포함하는 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스를 압축 가스 분배 스테이션에 동작가능하게 연결하는 단계;
    복수의 수용 용기들의 제 4 수용 용기를 압축 가스 분배 스테이션에 동작가능하게 연결하는 단계로서, 제 4 수용 용기는 초기 압력에서 압축 가스를 포함하는, 연결 단계;
    압축 가스의 제 7 양을 전달하기 위해 제 1 저장 용기에서의 압축 가스와 제 4 수용 용기에서의 압축 가스 사이의 각 압력 차를 이용하여 압축 가스의 제 7 양을 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기로부터 복수의 수용 용기들의 제 4 수용 용기에 전달하는 단계;
    압축 가스의 제 7 양의 전달에 후속하여, 압축 가스의 제 8 양을 전달하기 위해 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 제 2 저장 용기에서의 압축 가스와 제 4 수용 용기에서의 압축 가스 사이의 압력 차를 이용하여 압축 가스의 제 7 양을 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기로부터 제 4 수용 용기에 전달하는 단계를 포함하고,
    압축 가스는 제 4 수용 용기에서의 압축 가스의 압력을 초기 압력으로부터 제 4 수용 용기에 대한 목표 압력으로 증가하기 위해 단지 제 2 모바일 압축 가스 저장 디바이스로부터 제 4 수용 용기에 전달되는, 압축 가스를 복수의 수용 용기들에 분배하기 위한 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 압축 가스가 선택된 고갈 레벨로 고갈된 후에 모바일 압축 가스 저장 디바이스를 압축 가스 보급고에 운송하는 단계;
    압축 가스 보급고에서의 압축 가스로 모바일 압축 가스 저장 디바이스를 재충전하는 단계;
    모바일 압축 가스 저장 디바이스를 압축 가스 분배 스테이션에 운송하는 단계;
    모바일 압축 가스 저장 디바이스를 압축 가스 분배 스테이션에 동작가능하게 연결하는 단계;
    복수의 수용 용기들의 제 5 수용 용기를 압축 가스 분배 스테이션에 동작가능하게 연결하는 단계로서, 제 5 수용 용기는 초기 압력에서 압축 가스를 포함하는, 연결 단계;
    압축 가스의 제 9 양을 전달하기 위해 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 제 1 저장 용기에서의 압축 가스와 제 5 수용 용기에서의 압축 가스 사이의 압력 차를 이용하여 압축 가스의 제 9 양을 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 복수의 저장 용기들의 제 1 저장 용기로부터 복수의 수용 용기들의 제 5 수용 용기에 전달하는 단계; 및
    압축 가스의 제 9 양의 전달에 후속하여, 압축 가스의 제 10 양을 전달하기 위해 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 제 2 저장 용기에서의 압축 가스와 제 5 수용 용기에서의 압축 가스 사이의 압력 차를 이용하여 압축 가스의 제 10 양을 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 복수의 저장 용기들의 제 2 저장 용기로부터 제 5 수용 용기에 전달하는 단계를 포함하고,
    압축 가스는 제 5 수용 용기에서의 압축 가스의 압력을 초기 압력으로부터 제 5 수용 용기에 대한 목표 압력으로 증가하기 위해 단지 모바일 압축 가스 저장 디바이스로부터 제 5 수용 용기에 전달되는, 압축 가스를 복수의 수용 용기들에 분배하기 위한 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    유체 이동기를 통해 압축 가스의 양을 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 복수의 저장 용기들의 하나 이상으로부터 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들에 전달하는 단계;
    복수의 수용 용기들의 다른 수용 용기를 압축 가스 분배 스테이션에 동작가능하게 연결하는 단계; 및
    압축 가스의 양을 전달하기 위해 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들에서의 압축 가스와 다른 수용 용기에서의 압축 가스 사이의 압력 차를 이용하여 압축 가스의 양을 고정된 압축 가스 저장 용기들의 하나 이상으로부터 다른 수용 용기에 전달하는 단계로서, 고정된 압축 가스 저장 용기들의 하나 이상으로부터 다른 수용 용기에 전달된 압축 가스의 양은 유체 이동기를 통해 모바일 압축 가스 저장 디바이스 상의 복수의 저장 용기들의 하나 이상으로부터 하나 이상의 고정된 압축 가스 저장 용기들에 전달된 압축 가스의 양의 적어도 부분을 포함하는, 압축 가스의 양을 전달하는 단계를 더 포함하는, 압축 가스를 복수의 수용 용기들에 분배하기 위한 방법.
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