[发明专利]储罐填充装置和方法

权利要求书

1.一种用于用加压气体、特别是用加压氢气填充储罐(11)的装置，所述装置包括加压气体源(2)和用于将气体从气体源(2)输送到储罐(11)的线路(3、13)，所述输送线路(3、13)包括一元件(4)，所述元件(4)用于膨胀和冷却气体，以便将来自于所述气体源的气体的压力和温度降低至各自的为填充储罐(11)起见而确定的值，其特征在于，所述气体膨胀和冷却元件(4)包括制冷器(14)，所述制冷器(14)借助于Stirling或Ericsson热动力循环来膨胀气体，所述制冷器(14)被选择性地供应来自于气体源(2)的气体，并且供应至储罐(11)的冷却和膨胀后的气体的至少一部分从所述制冷器(14)抽取。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述制冷器(14)是热声膨胀阀。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述制冷器(14)是“脉冲管”膨胀阀。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述气体膨胀和冷却元件(4)包括至少一个制冷器(14)，所述制冷器(14)包括冷端(144)，并且供应至储罐(11)的气体的至少一部分从所述冷端(144)处的气体出口获取。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述气体膨胀和冷却元件(4)包括至少一个制冷器(14)，所述制冷器(14)包括冷端(144)，并且供应至储罐(11)的气体的至少一部分从所述制冷器(14)的除了该冷端(144)之外的区域获取，所获取的气体通过与所述冷端(144)进行热交换而冷却。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述气体膨胀和冷却元件(4)包括第一制冷器(14)和第二制冷器(24)，所述第一制冷器(14)和第二制冷器(24)中的每一个都利用Stirling或Ericsson热动力循环来膨胀和冷却气体，每个制冷器(14、24)都具有各自的冷端(144、244)，其中供应至储罐(11)的气体的至少一部分从第一制冷器(14)的除了其冷端(144)之外的区域获取，并将气体供应至第二制冷器(24)，供应至储罐(11)的气体的至少一部分从第二制冷器(24)的冷端(244)获取。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，第一制冷器(14)的冷端(144)与第二制冷器(24)在第二制冷器(24)的除了其冷端(241)之外的区域中处于热交换关系。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述气体膨胀和冷却元件(4)包括至少一个脉冲管制冷器(14)，所述脉冲管制冷器(14)包括再生器(141)、连接至再生器(141)的脉冲管(142)、连接至脉冲管(142)的相移机构(146、145)，所述再生器(141)被选择性地供应来自于气体源的气体，所述脉冲管制冷器(14)具有冷端(144)和热端(143)。

9.一种用于用加压气体、特别是用加压氢气填充储罐(11)的方法，其中，来自于加压气体源(2)的加压气体经由气体输送线路(3、13)被输送至储罐(11)，并且其中，来自于所述气体源(2)的加压气体在其进入所要填充的储罐(11)之前被膨胀和冷却，其特征在于，来自于所述气体源(2)的高压气体经由至少一个制冷器(14)被膨胀和冷却，所述制冷器使用Stirling或Ericsson热动力循环膨胀气体。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述至少一个制冷器(14)被选择性地供应来自于气体源(2)的气体，并且供应至储罐(11)的膨胀和冷却后的气体已经经过所述至少一个制冷器(14)。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，加压气体源(2)包括容纳压力(P0)在200bar和1200bar之间的气体的接收器，和/或包括供应压力在200bar和1200bar之间的气体的压缩机。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在供应所述制冷器(14)之前，来自于气体源(2)的气体的压力被调节至低于气体源(2)的压力(P0)、例如比气体源的压力(P0)小20bar至100bar的第一特定压力(P1)。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述制冷器(14)将气体膨胀至100bar和300bar之间的第二特定压力(P2)。