| (19) |
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(11) |
EP 3 371 506 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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16.12.2020 Patentblatt 2020/51 |
| (22) |
Anmeldetag: 26.10.2016 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2016/075730 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2017/076706 (11.05.2017 Gazette 2017/19) |
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| (54) |
EINRICHTUNG ZUM BETANKEN VON KRAFTFAHRZEUGEN MIT VERFLÜSSIGTEM GAS
DEVICE FOR FUELLING MOTOR VEHICLES WITH LIQUEFIED GAS
DISPOSITIF DE RAVITAILLEMENT DE VÉHICULES À MOTEUR EN GAZ LIQUÉFIÉ
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
| (30) |
Priorität: |
03.11.2015 DE 102015118830
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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12.09.2018 Patentblatt 2018/37 |
| (73) |
Patentinhaber: Brugg Rohr AG Holding |
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5200 Brugg (CH) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- HOMANN, Jörn
30655 Hannover (DE)
- ALBRECHT, Thomas
30890 Barsinghausen (DE)
- HERBST, Marc, Oliver
31559 Hohnhorst (DE)
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| (74) |
Vertreter: Scheffler, Jörg |
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Patentanwaltskanzlei Scheffler
Arnswaldtstraße 31 30159 Hannover 30159 Hannover (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A1- 2 466 186 DE-A1- 10 117 329 US-A- 5 353 849
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WO-A1-01/33130 DE-U1- 9 310 530 US-A1- 2002 056 278
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit einem
als Treibstoff dienenden Fluid aus verflüssigtem Gas, insbesondere verflüssigtem Erdgas,
umfassend zumindest einen Speicherbehälter, eine Kühleinrichtung, zumindest eine Fördereinrichtung,
durch die das Fluid aus dem Speicherbehälter zumindest einer Betankungseinrichtung
zuführbar ist, mittels der Kraftfahrzeuge mit dem Fluid betankt werden können, und
zumindest eine der Zuführung des Fluids zu der Betankungseinrichtung dienende Leitung.
[0002] Solche auch als Kryokraftstoffe bezeichnete Treibstoffe, deren Siedepunkt oder kritische
Temperatur bei dem im Speicherbehälter herrschenden Druck weit unterhalb üblicher
Umgebungstemperaturen liegt, gewinnen aufgrund des gestiegenen Energiebedarfs und
der steigenden Umweltbelastung durch konventionelle Energieträger zunehmend an Bedeutung.
Sie neigen infolge von Druck- und Temperaturänderungen leicht zum Verdampfen.
[0003] Es ist bekannt, Verbrennungskraftmaschinen von Kraftfahrzeugen mit Erdgas zu betreiben.
Da Erdgas bei atmosphärischem Normaldruck im Vergleich zu beispielsweise Dieselkraftstoff
eine sehr geringe Speicherdichte und einen niedrigeren volumetrischen Heizwert als
Diesel besitzt, wird das Erdgas auf etwa 200 bar verdichtet (CNG = Compressed Natural
Gas) oder durch Temperatursenkung auf -162 °C verflüssigt (LNG = Liquefied Natural
Gas), damit eine ausreichende Energiemenge im Kraftfahrzeug mitgeführt werden kann.
[0004] Im Fall des LNG verdampft aufgrund der von der Umgebung zugeführten Wärme ständig
ein Teil des Erdgases. In dem gasförmigen Teil des Erdgases befinden sich hauptsächlich
die flüchtigeren Bestandteile des Gases, die einen höheren Dampfdruck bzw. eine niedrigere
Siedetemperatur aufweisen. Die Entnahme eines Teiles des im Vorratsbehälter gasförmig
vorliegenden Erdgases führt auf lange Sicht zu einer Anreicherung höherer Kohlenwasserstoffe,
insbesondere Propan, in dem tiefkalt verflüssigten Teil des Erdgases. Der hohe Propangasanteil
kann schädlich für die Verbrennungskraftmaschinen sein. Außerdem ändert sich die Gemischzusammensetzung
mit der Zeit, was unerwünscht ist.
[0005] Unter Kraftfahrzeugen werden neben Landfahrzeugen, wie beispielsweise Busse, Lastkraftwagen
und Personenkraftwagen, auch Wasser- und Luftfahrzeuge verstanden.
[0006] Die
EP 2 229 551 A1 betrifft eine Kupplung zum Zuführen eines kryogenen Fluids, insbesondere LNG, zu
einem Kraftfahrzeugtank. Hierzu ist die Kupplung mit einer Steuerleitung verbunden,
die mit einem Steuerfluid, beispielsweise Pressluft mit 10 bar, druckbeaufschlagt
ist. Die Freigabe des Steuerdruckes an der Steuerleitung führt zur Freigabe der Fluidströmung
in der Hauptleitung zum Zuführen des Fluids, sodass sichergestellt ist, dass die Bedienperson
der Kupplung nicht mit dem kryogenen Medium in Verbindung kommt.
[0007] Gemäß der
EP 0 779 470 A1 ist ein Druckfördertank über eine Zuführleitung und ein Speicherbehälter über eine
Rückführleitung mit einer Kupplung verbunden, um über die Kupplung das Kraftfahrzeug
mit aus dem Druckfördertank strömenden Kryokraftstoff zu betanken. Dabei sind der
Ausgang der Zuführleitung und der Eingang der Rückführleitung in dem flüssigen Kryokraftstoff
des Druckfördertanks und des Speicherbehälters angeordnet, sodass über diese Verbindung
der flüssige Kryokraftstoff des Druckfördertanks bis zur Kupplung oder zu dem Kraftfahrzeugtank
und zurück bis in den flüssigen Kryokraftstoff des Speicherbehälters geleitet werden
kann. Dies ermöglicht ein Kaltfahren des Schlauches und des warmen Kraftfahrzeugtanks,
wobei der erwärmte flüssige oder gasförmige Kryokraftstoff der Flüssigphase des Speicherbehälters
zugeführt wird.
[0008] Die
DE 195 01 332 A1 betrifft ein Verfahren zum Kühlen eines koaxialen Rohrsystems aus mindestens zwei
koaxialen, im Abstand zueinander angeordneten Rohren eines supraleitenden Kabels,
welches in einer thermisch gut isolierenden Hülle angeordnet ist, wobei durch das
Innenrohr ein Flüssiggas hindurchgeleitet wird. Um sowohl das Innenrohr als auch das
das Innenrohr umgebende Rohr auf einer Temperatur zu halten, ist der endseitig abgeschottete
Ringspalt zwischen dem Innenrohr und dem ihn umgebenden Rohr mit einem Gas oder Gasgemisch
gefüllt, dessen Kondensationstemperatur dem Siedepunkt des in dem Innenrohr strömenden
Flüssiggases entspricht, vorzugsweise höher liegt, sodass das Gas bzw. ein Gas des
Gasgemisches an dem Innenrohr kondensiert, und das herabtropfende Kondensat das Außenrohr
abkühlt.
[0009] Aus der
DE 10 2004 038 460 A1 ist eine Einrichtung zum Befüllen eines Behälters mit Flüssiggas aus einem Vorratsbehälter
bekannt, bei dem verflüssigtes Gas dem Vorratsbehälter entnommen und mittels einer
Fördereinrichtung über eine Flüssigzuleitung dem Behälter zugeführt wird. Weiterhin
wird dem zu befüllenden Behälter gasförmiges Gas entnommen, durch Abkühlung in einem
Wärmetauscher wenigstens teilweise verflüssigt und das verflüssigte Gas dem zu befüllenden
Behälter zugeführt.
[0010] Darüber hinaus sind aus der
US 5,315,831 A sowie der
US 5,537,824 A Tankstellen bekannt, durch die erdgasbetriebene Kraftfahrzeuge mit LNG und/oder CNG
betankt werden können.
[0012] Auch
US5353849A offenbart eine Einrichtung zum Betanken von Fahrzeugen.
[0013] Ferner bezieht sich die
DE 16 50 060 A auf ein flexibles Leitungsrohr aus konzentrischen Wellrohren für den Transport von
Flüssigkeiten oder Gasen, beispielsweise für den Vor- und Rücklauf von Fernwärmeleitungen.
[0014] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
die Einrichtung zum Betanken von Kraftfahrzeugen wesentlich zu verbessern. Insbesondere
sollen auftretende thermische Verluste minimiert werden.
[0015] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Einrichtung gemäß den Merkmalen des
Anspruches 1 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen
zu entnehmen.
[0016] Erfindungsgemäß ist also eine Einrichtung vorgesehen, bei der die Leitung eine medienführende
zentrale Rohrleitung als Mediumrohr sowie zumindest eine weitere medienführende, zu
der zentralen Rohrleitung konzentrisch oder koaxial angeordnete, mit der eingeschlossenen
Rohrleitung einen Ringraum begrenzende Rohrleitung hat, wobei die zentrale Rohrleitung
sowie der zumindest eine Ringraum der Zu- bzw. Rückführung des Fluids aus dem verflüssigten
Gas oder eines Gasstromes dient und die äußere Rohrleitung von einem beispielsweise
konzentrischen Mantelrohr als Außenrohr umgeben ist, wobei das Mantelrohr gegenüber
der äußeren Rohrleitung thermisch isoliert ist, die zentrale Rohrleitung als metallisches
Wellrohr ausgeführt ist und wobei die zentrale Rohrleitung und zumindest ein medienführender
Ringraum gegeneinander nicht thermisch isoliert sind. Dabei dienen die zentrale Rohrleitung
sowie der zumindest eine Ringraum der Zu- bzw. Rückführung des Treibstoffes. Die äußere
Rohrleitung ist von einem ebenfalls konzentrischen Mantelrohr umgeben, welches ein
thermisches Isoliermaterial einschließt. Die Rohrleitungen und das Mantelrohr sind
jeweils als thermisch selbstkompensierende metallische Wellrohre ausgeführt, wobei
die zentrale Rohrleitung und der medienführende Ringraum gegeneinander nicht thermisch
isoliert sind. Erfindungsgemäß wird also durch die so realisierte konzentrische Bauart
der Leitungen dem rückgeführten Gas von dem zugeführten Treibstoff Wärme entzogen,
um das Gas zu kühlen bzw. zu verflüssigen. Dabei bildet die koaxiale Trennwand zwischen
den Rohrleitungen aufgrund der Ausführung als Wellrohr und der dadurch vergrößerten
Oberfläche eine optimale Tauscherfläche.
[0017] Besonders vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn die Rohrleitungen und das Mantelrohr
jeweils als thermisch selbstkompensierende metallische Wellrohre ausgeführt sind,
um so eine besonders flexible Leitung zu schaffen, welche auch in vergleichsweise
kleinen Radien verlegt werden kann.
[0018] Zudem erweist es sich als besonders praxisgerecht, wenn dabei alle Rohrleitungen
und das Mantelrohr koaxial zueinander angeordnet sind.
[0019] Bei einer weiteren, ebenfalls besonders Erfolg versprechenden Abwandlung der Erfindung
ist in dem Ringraum zwischen der zentralen Rohrleitung als Mediumrohr und der Rohrleitung
eine weitere, den Ringraum in einen inneren Ringraum und einen äußeren Ringraum unterteilende
Rohrleitung angeordnet. Hierdurch wird es möglich, einen "Stand-by-Betrieb" einzurichten,
in dem kontinuierlich aus dem Speicherbehälter Treibstoff entnommen und durch die
zentrale Rohrleitung bis zu einem Strömungsumkehrbereich in einem dem Speicherbehälter
abgewandten Leitungsabschnitt der Leitung gefördert wird. Der Treibstoff wird dann
durch den inneren Ringraum zurück in den Speicherbehälter gefördert. Hierdurch ergibt
sich eine kontinuierliche Strömung in der Leitung, durch die eine unerwünschte Erwärmung
vermieden werden kann. Zudem steht zum Betanken jederzeit eine gewünschte Treibstoffzufuhr
zur Verfügung, sodass mit dem Betankungsvorgang unverzüglich begonnen werden kann,
sobald die Leitung mit dem Kraftfahrzeug verbunden ist.
[0020] Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der äußere Ringraum zur Ableitung der beim
Betanken aus dem Kraftfahrzeugtank verdrängten Gasvolumina ausgeführt ist. Die verdrängten,
auch als "Boil-Off-Gase" bezeichneten gasförmigen Volumina können dadurch zuverlässig
durch den äußeren Ringraum ohne einen Austausch mit dem dem Kraftfahrzeug zugeführten
Treibstoff in den Speicherbehälter geleitet werden, um diese dort erneut zu verflüssigen.
Ein Austreten der gasförmigen Bestandteile aus dem Kraftfahrzeugtank in die Umgebung
kann dadurch vermieden und unerwünschte Umweltbelastungen verhindert werden.
[0021] Zu diesem Zweck ist gemäß einer besonders sinnvollen Ausgestaltung der Leitung der
äußere Ringraum mit einer separaten Einlassöffnung und einer separaten Auslassöffnung
ausgestattet, sodass die Rückführung des Boil-Off-Gases getrennt von dem Treibstoff,
jedoch durch dieselbe Leitung realisiert werden kann.
[0022] Weiterhin ist es besonders Erfolg versprechend, wenn die Einrichtung einen Speicherbehälter
für LNG aufweist und die Leitung den Speicherbehälter mit einer Betankungseinrichtung
verbindet. Hierdurch können vergleichsweise große Entfernungen zwischen der Betankungseinrichtung
und einem zentralen, beispielsweise unterirdischen Speicherbehälter mittels der Leitung
problemlos überwunden werden. Der Speicherbehälter kann zudem auf diese Weise mit
mehreren Betankungseinrichtungen an gegebenenfalls unterschiedlichen Orten verbunden
sein.
[0023] Bei einer anderen, ebenfalls besonders sinnvollen Ausführungsform der Erfindung ist
in dem äußeren Ringraum zwischen dem Mantelrohr und der äußeren Rohrleitung eine Leckageüberwachungseinrichtung
angeordnet. Hierdurch können auftretende Undichtigkeiten infolge von Beschädigungen
oder durch Verschleiß schnell und zuverlässig erkannt und die Zuführung des Treibstoffes
unterbunden werden. Hierzu eignen sich beispielsweise Verfahren zur faseroptischen
Temperaturmessung, wobei beispielsweise Glasfasern als Sensoren zur Detektion auftretender
Leckagen genutzt werden. Alternativ kann auch eine auftretende Druckdifferenz in dem
äußeren Ringraum als Indikator für eine Leckage genutzt werden.
[0024] Der Ringraum zwischen dem Mantelrohr und der äußeren Rohrleitung könnte durch ein
Vakuum thermisch isoliert sein. Besonders praxisgerecht ist es auch, wenn in dem Ringraum
zwischen dem Mantelrohr und der äußeren Rohrleitung ein thermisches Isoliermaterial
vorgesehen ist, das als einen wesentlichen Bestandteil einen Schaum, insbesondere
einen Polyurethan-Schaumstoff (PUR) aufweist. Das Isoliermaterial verleiht der Leitung
zugleich eine hohe mechanische Stabilität und Belastbarkeit, sodass die Gefahr einer
Beschädigung deutlich vermindert ist. Zudem verhindert die Mehrwandigkeit das Entweichen
flüssiger oder gasförmiger Bestandteile in die Umgebung. Vorzugsweise ist die Leitung
hinsichtlich ihrer thermischen Dehnung selbstkompensierend als Wellrohr ausgeführt.
[0025] Ferner ist es auch von Vorteil, wenn die Leitung zumindest abschnittsweise mit einer
umfangsseitigen Verstärkung aus einem Geflecht versehen ist. Eine solche Armierung
umfasst beispielsweise ein gewebtes Geflecht und/oder ein nichtgewebtes Geflecht,
wobei das Material der Armierung beliebig gewählt sein kann. Auf diese Weise werden
die mechanischen Eigenschaften weiter verbessert.
[0026] Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung
ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend
beschrieben. Diese zeigt in
- Fig. 1
- eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer Leitung für
Treibstoff;
- Fig. 2
- eine perspektivische, teilweise geschnittene Darstellung eines Leitungsabschnittes
der in Figur 1 gezeigten Leitung;
- Fig. 3
- einen Stand-By-Betrieb der Einrichtung;
- Fig. 4
- einen Entnahme-Betrieb der Einrichtung:
- Fig. 5
- einen Stand-By-Betrieb einer Variante der Einrichtung;
- Fig. 6
- einen Entnahme -Betrieb der in Figur 5 gezeigten Einrichtung.
[0027] Eine erfindungsgemäße, zum Betanken von verschiedenen Fahrzeugen und Wasserfahrzeugen
bestimmte Einrichtung 1 wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 4 näher erläutert.
Die Einrichtung 1 ermöglicht die Betankung verschiedener Kraftfahrzeuge 2 mit einem
als Treibstoff dienenden verflüssigten Gas, insbesondere Flüssigerdgas (LNG). Hierzu
hat die Einrichtung einen als oberirdischer Tank ausgeführten Speicherbehälter 3 für
die Speicherung des verflüssigten Gases, dem eine nicht weiter dargestellte Kühleinrichtung
zugeordnet ist, um das Gas durch Abkühlung auf einen geeigneten Temperaturbereich
unterhalb von -160 °C zu verflüssigen. Zwischen einer jeweiligen als Zapfstelle ausgeführten
Betankungseinrichtung 4, die in an sich bekannter Weise für die verschiedenen Kraftfahrzeugarten
entsprechend ausgestattet ist, ist eine als Wellrohr ausgeführte Leitung 5 angeordnet.
[0028] Der konstruktive Aufbau der Leitung 5 wird anhand der Figur 2 näher erläutert. Die
Leitung 5 hat eine medienführende zentrale Rohrleitung 6 als Mediumrohr, durch welche
der Treibstoff von dem Speicherbehälter 3 zu der jeweiligen Betankungseinrichtung
4 gefördert werden kann. Diese ist von zwei weiteren medienführenden Rohrleitungen
7, 8 konzentrisch eingeschlossen, sodass zwei medienführende Ringräume 9, 10 entstehen,
deren Funktion nachfolgend noch mit Bezug zu den Figuren 3 und 4 erläutert wird. Schließlich
ist noch ein äußeres Mantelrohr 11 als Außenrohr vorgesehen, welches zwischen der
Rohrleitung 8 und dem Mantelrohr 11 ein ringförmiges Isoliermaterial 12 einschließt,
um so die Leitung 5 thermisch zu isolieren. Zudem sind die Rohrleitungen 6, 7, 8 und
das Mantelrohr 11 als thermisch selbstkompensierende metallische Wellrohre ausgeführt.
Die zentrale Rohrleitung 6 und die medienführenden Ringräume 9, 10 sind thermisch
nicht gegeneinander isoliert. Indem die zentrale Rohrleitung 6 und die beiden medienführenden
Ringräume 9, 10 lediglich durch die Wandfläche der jeweiligen Rohrleitungen 6, 7 getrennt,
nicht jedoch thermisch isoliert sind, wird dem in den Ringräumen 9, 10 geführten Medium
durch den in der zentralen Rohrleitung 6 geführten Treibstoff Wärme entzogen und dieses
entsprechend gekühlt. Dabei bildet die koaxiale Trennwand zwischen den Rohrleitungen
6, 7, 8 aufgrund der Ausführung als Wellrohr eine optimale Tauscherfläche. Durch die
konzentrische Bauform wird zugleich auch die thermische Isolierung gegenüber der Umgebung
verbessert, indem lediglich eine einzige äußere Isolierung erforderlich ist. Zur Überprüfung
ist dem äußeren Ringraum 10 zwischen dem Mantelrohr 11 und der Rohrleitung 8 eine
Leckageüberwachungseinrichtung 13 zugeordnet und ermöglicht so die kontinuierliche
Überwachung der Leitung auf mögliche Undichtigkeiten.
[0029] Zusätzlich zu der dem Transport des Treibstoffes dienenden zentralen Rohrleitung
6 ermöglichen die beiden separaten Ringräume 9, 10 zwischen den konzentrischen Leitungen
7, 8 zwei verschiedene Betriebszustände, die nachstehend mit Bezug auf die Figuren
3 und 4 näher erläutert werden. Zum einen zeigt Figur 3 einen "Stand-by-Betrieb",
in dem kontinuierlich aus dem Speicherbehälter 3 Treibstoff entnommen wird und durch
die zentrale Rohrleitung 6 bis zu einem Strömungsumkehrbereich 14 vor einem nicht
gezeigten, verschlossenen Leitungsende in einen dem Speicherbehälter 3 abgewandten
Leitungsabschnitt gefördert wird. Der Treibstoff wird dann in Pfeilrichtung 16 durch
den inneren Ringraum 9 und zwei Leitungsanschlüsse 15 zurück in den Speicherbehälter
3 gefördert. Hierdurch ergibt sich eine kontinuierliche Strömung in der Leitung 5,
durch die eine unerwünschte Erwärmung vermieden werden kann.
[0030] Zum anderen wird der äußere Ringraum 10 beim Betanken des Kraftfahrzeuges 2 zur Ableitung
der aus einem Kraftfahrzeugtank verdrängten, auch als "Boil-Off-Gase" bezeichneten
gasförmigen Volumina genutzt. Diese werden aus dem Kraftfahrzeugtank durch eine separate
Einlassöffnung 18, den äußeren Ringraum 10 und eine Auslassöffnung 19 ohne eine Verbindung
zu der zentralen Rohrleitung 6 in Pfeilrichtung 17 in den Speicherbehälter 3 geleitet,
um diese dort erneut zu verflüssigen. Ein Austreten der gasförmigen Bestandteile aus
dem Kraftfahrzeugtank in die Umgebung kann dadurch vermieden und unerwünschte Umweltbelastungen
und Gefahren verhindert werden. In diesem Betriebsmodus erfolgt die Zuführung des
Treibstoffes zugleich durch die zentrale Rohrleitung 6 als auch durch die Leitungsanschlüsse
15 und den ersten, inneren Ringraum 9. Auf diese Weise wird der Volumenstrom erhöht
und der Tankvorgang dementsprechend verkürzt.
[0031] Ergänzend wird in den Figuren 5 und 6 noch eine Variante der Einrichtung 1 gezeigt.
Die Rohrleitung 6 ist dabei von lediglich einer medienführenden Rohrleitung 7 konzentrisch
eingeschlossen, durch die ein medienführender Ringraum 9 entsteht. Ein äußeres Mantelrohr
11 bildet das Außenrohr, welches zwischen dem Ringraum 9 und dem Mantelrohr 11 ein
ringförmiges Isoliermaterial 12 einschließt, um so die Rohrleitungen 6, 7 thermisch
zu isolieren. Die zentrale Rohrleitung 6 und der medienführende Ringraum 9 sind thermisch
nicht gegeneinander isoliert, sodass diese lediglich durch die Wandfläche der Rohrleitung
6 getrennt, nicht jedoch thermisch isoliert sind.
[0032] Wie durch Richtungspfeile verdeutlicht, ist sowohl in dem in Figur 5 gezeigten Betriebsmodus
der Zuführung von Flüssigerdgas als auch in dem in Figur 6 gezeigten Betriebsmodus
der Absaugung von Boil-Off-Gasen BOG jeweils eine Zirkulation des in dem Speicherbehälter
vorhandenen Flüssigerdgases durch die Rohrleitung 7 eingestellt. Auf diese Weise wird
dem alternativ in der Rohrleitung 6 geführten Flüssigerdgas oder Boil-Off-Gas durch
die Rohrleitung 7 Wärme entzogen und dieses entsprechend gekühlt, wobei die Boil-Off-Gase
durch den Wärmeentzug verflüssigt werden können.
BEZUGSZEICHENLISTE
| 1 |
Einrichtung |
16 |
Pfeilrichtung |
| 2 |
Kraftfahrzeug |
17 |
Pfeilrichtung |
| 3 |
Speicherbehälter |
18 |
Einlassöffnung |
| 4 |
Betankungseinrichtung |
19 |
Auslassöffnung |
| 5 |
Leitung |
|
|
| |
|
|
|
| 6 |
zentrale Rohrleitung |
|
|
| 7 |
Rohrleitung |
|
|
| 8 |
Rohrleitung |
|
|
| 9 |
Ringraum |
|
|
| 10 |
Ringraum |
|
|
| |
|
|
|
| 11 |
Mantelrohr |
|
|
| 12 |
Isoliermaterial |
|
|
| 13 |
Leckageüberwachungseinrichtung |
|
|
| 14 |
Strömungsumkehrbereich |
|
|
| 15 |
Leitungsanschluss |
|
|
1. Einrichtung (1) zum Betanken von Kraftfahrzeugen (2) mit einem als Treibstoff dienenden
Fluid aus verflüssigtem Gas, insbesondere verflüssigtem Erdgas, umfassend zumindest
einen Speicherbehälter (3), eine Kühleinrichtung, zumindest eine Fördereinrichtung,
durch die das Fluid aus dem Speicherbehälter (3) zumindest einer Betankungseinrichtung
(4) für Kraftfahrzeuge (2) zuführbar ist, und zumindest eine der Zuführung des Fluids
zu der Betankungseinrichtung (4) dienende Leitung (5), wobei die Leitung (5) eine
medienführende zentrale Rohrleitung (6) als Mediumrohr sowie zumindest eine weitere
medienführende, zu der zentralen Rohrleitung (6) konzentrisch angeordnete, mit der
eingeschlossenen Rohrleitung (6) einen Ringraum (10) begrenzende äußere Rohrleitung
(8) hat, wobei die zentrale Rohrleitung (6) sowie zumindest ein Ringraum (9, 10) der
Zu- bzw. Rückführung des Fluids oder eines Gasstromes dient, und dass die äußere Rohrleitung
(8) von einem Mantelrohr (11) umgeben ist, wobei das Mantelrohr (11) gegenüber der
äußeren Rohrleitung (7) thermisch isoliert und die zentrale Rohrleitung (6) als metallisches
Wellrohr derart ausgeführt ist, dass die zentrale Rohrleitung (6) und zumindest ein
medienführender Ringraum (9, 10) gegeneinander nicht thermisch isoliert sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der zentralen Rohrleitung (6) und der äusseren Rohrleitung (8) eine weitere,
den Ringraum in einen inneren Ringraum (9) und einen äusseren Ringraum (10) unterteilende
Rohrleitung (7) angeordnet ist.
2. Einrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitungen (6, 7, 8) und das Mantelrohr (11) jeweils als thermisch selbstkompensierende
metallische Wellrohre ausgeführt sind.
3. Einrichtung (1) nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle Rohrleitungen (6, 7, 8) und das Mantelrohr (11) koaxial zueinander angeordnet
sind.
4. Einrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Ringraum (10) zur Ableitung der beim Betanken aus dem Kraftfahrzeugtank
verdrängten Gasvolumina ausgeführt ist.
5. Einrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Ringraum (10) mit einer separaten Einlassöffnung (18) und einer separaten
Auslassöffnung (19) ausgestattet ist.
6. Einrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (1) einen Speicherbehälter (3) für Liquefied Natural Gas (LNG) aufweist
und dass die Leitung (5) den Speicherbehälter (3) mit einer Betankungseinrichtung
(4) verbindet.
7. Einrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem äußeren Ringraum (10) zwischen dem Mantelrohr (11) und der äußeren Rohrleitung
(8) eine Leckageüberwachungseinrichtung (13) angeordnet ist.
8. Einrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ringraum (10) zwischen dem Mantelrohr (11) und der äußeren Rohrleitung (8)
zumindest abschnittsweise ein thermisches Isoliermaterial (12) angeordnet ist.
9. Einrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (5) selbstkompensierend ausgeführt ist.
10. Einrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (5) zumindest abschnittsweise mit einer umfangsseitigen Verstärkung aus
einer Armierung ausgestattet ist.
1. Facility (1) for refuelling motor vehicles (2) with a fluid which serves as fuel and
which is composed of liquefied gas, in particular liquefied natural gas, comprising
at least one storage container (3), a cooling device, at least one conveying device
by means of which the fluid can be fed from the storage container (3) to at least
one refuelling facility (4) for motor vehicles (2), and at least one line (5) which
serves for the feed of the fluid to the refuelling facility (4), wherein the line
(5) has a media-conducting central pipeline (6) as medium pipe and has at least one
further media-conducting outer pipeline (8) which is arranged concentrically with
respect to the central pipeline (6) and which, together with the enclosed pipeline
(6), delimits an annular space (10), wherein the central pipeline (6) and at least
one annular chamber (9, 10) serve for the feed and return of the fluid or of a gas
flow, and in that the outer pipeline (8) is surrounded by a jacket pipe (11), wherein
the jacket pipe (11) is thermally insulated with respect to the outer pipeline (7)
and the central pipeline (6) is formed as a metallic corrugated pipe such that the
central pipeline (6) and at least one media-conducting annular space (9, 10) are not
thermally insulated with respect to one another, characterized in that, between the central pipeline (6) and the outer pipeline (8), there is arranged a
further pipeline (7) which divides the annular space into an inner annular space (9)
and an outer annular space (10).
2. Facility (1) according to Claim 1, characterized in that the pipelines (6, 7, 8) and the jacket pipe (11) are each formed as thermally self-compensating
metallic corrugated pipes.
3. Facility (1) according to Claims 1 or 2, characterized in that all pipelines (6, 7, 8) and the jacket pipe (11) are arranged coaxially with respect
to one another.
4. Facility (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the outer annular space (10) is designed for discharging the gas volumes displaced
out of the motor vehicle tank during the refuelling process.
5. Facility (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the outer annular space (10) is equipped with a separate inlet opening (18) and a
separate outlet opening (19).
6. Facility (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the facility (1) has a storage container (3) for liquefied natural gas (LNG), and
in that the line (5) connects the storage container (3) to a refuelling facility (4).
7. Facility (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that a leakage monitoring device (13) is arranged in the outer annular space (10) between
the jacket pipe (11) and the outer pipeline (8).
8. Facility (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that a thermal insulation material (12) is arranged at least in certain portions in the
annular space (10) between the jacket pipe (11) and the outer pipeline (8).
9. Facility (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the line (5) is of self-compensating design.
10. Facility (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the line (5) is equipped at least in certain portions with a peripheral reinforcement
composed of an armouring.
1. Dispositif (1) pour le ravitaillement de véhicules automobiles (2) avec un fluide
servant de carburant, constitué de gaz liquéfié, en particulier de gaz naturel liquéfié,
comprenant au moins un récipient de stockage (3), un dispositif de refroidissement,
au moins un dispositif de transport par le biais duquel le fluide peut être acheminé
hors du récipient de stockage (3) à au moins un dispositif de ravitaillement (4) pour
véhicules automobiles (2), et au moins une conduite (5) servant à acheminer le fluide
au dispositif de ravitaillement (4), la conduite (5) présentant une conduite tubulaire
centrale (6) conduisant des milieux, en tant que tube de milieu, ainsi qu'au moins
une conduite tubulaire extérieure (8) supplémentaire conduisant des milieux, disposée
concentriquement par rapport à la conduite tubulaire centrale (6), limitant un espace
annulaire (10) avec la conduite tubulaire (6) incorporée,
la conduite tubulaire centrale (6) ainsi qu'au moins un espace annulaire (9, 10) servant
à acheminer ou ramener le fluide ou un flux gazeux et en ce que la conduite tubulaire
extérieure (8) est entourée par un tube d'enveloppe (11), le tube d'enveloppe (11)
étant isolé thermiquement par rapport à la conduite tubulaire extérieure (7) et la
conduite tubulaire centrale (6) étant réalisée sous forme de tube ondulé métallique
de telle sorte que la conduite tubulaire centrale (6) et au moins un espace annulaire
(9, 10) conduisant des milieux ne soient pas isolés thermiquement l'un par rapport
à l'autre, caractérisé en ce qu'entre la conduite tubulaire centrale (6) et la conduite tubulaire extérieure (8) est
disposée une conduite tubulaire supplémentaire (7) divisant l'espace annulaire en
un espace annulaire intérieur (9) et un espace annulaire extérieur (10).
2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les conduites tubulaires (6, 7, 8) et le tube d'enveloppe (11) sont à chaque fois
réalisés sous forme de tubes ondulés métalliques à auto-compensation thermique.
3. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que toutes les conduites tubulaires (6, 7, 8) et le tube d'enveloppe (11) sont disposés
coaxialement les uns par rapport aux autres.
4. Dispositif (1) selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'espace annulaire extérieur (10) est réalisé pour évacuer les volumes gazeux refoulés
lors du ravitaillement hors du réservoir du véhicule automobile.
5. Dispositif (1) selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'espace annulaire extérieur (10) est muni d'une ouverture d'entrée séparée (18)
et d'une ouverture de sortie séparée (19).
6. Dispositif (1) selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (1) présente un récipient de stockage (3) pour du gaz naturel liquéfié
(GNL) et en ce que la conduite (5) relie le récipient de stockage (3) à un dispositif de ravitaillement
(4) .
7. Dispositif (1) selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un dispositif de surveillance des fuites (13) est disposé dans l'espace annulaire
extérieur (10) entre le tube d'enveloppe (11) et la conduite tubulaire extérieure
(8).
8. Dispositif (1) selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans l'espace annulaire (10) entre le tube d'enveloppe (11) et la conduite tubulaire
extérieure (8) est disposé au moins en partie un matériau thermiquement isolant (12).
9. Dispositif (1) selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la conduite (5) est réalisée avec auto-compensation.
10. Dispositif (1) selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la conduite (5) est munie au moins en partie d'un renforcement périphérique constitué
d'une armure.
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