實(shí)施方式，在附圖中:
[0042]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于CNG存儲(chǔ)和輸送的壓力容器平衡補(bǔ)給燃料系統(tǒng)的剖面和剖視圖；
[0043]圖2是示出圖1所示的CNG壓力容器中的一個(gè)的底部處的液體管道的放大圖；以及
[0044]圖3是示出圖2所示的CNG壓力容器中的頂部處的氣體管道的放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]本發(fā)明的元件在附圖中以簡(jiǎn)明的輪廓形式示出，僅示出那些對(duì)理解本發(fā)明的實(shí)施方式所必需的具體細(xì)節(jié)，而且也為了不以根據(jù)本說明書對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的冗余細(xì)節(jié)使本公開內(nèi)容混亂。
[0046]在本專利說明書中，諸如第一和第二、左和右、前和后、頂和底等的形容詞僅用來將一個(gè)元件與另一個(gè)元件區(qū)分限定，而不一定要求由該形容詞描述的具體相對(duì)位置或序列。諸如“包括”或“包含”的詞語不是用來限定元件或方法步驟的排外集合。相反地，這樣的詞語僅限定在本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】中包括的元件或方法步驟的最小集合。應(yīng)理解的是，可以以各種方式實(shí)施本發(fā)明，且本說明書僅以示例方式給出。另外，CNG儲(chǔ)瓶也稱為罐、容器、壓力容器和儲(chǔ)瓶。
[0047]在一種形式中，本發(fā)明存在于壓力容器平衡補(bǔ)給燃料系統(tǒng)，包括:
[0048]多個(gè)壓力容器，每個(gè)容器都具有用于液體的進(jìn)入和退出的液體轉(zhuǎn)移開口，其中該液體用于轉(zhuǎn)移容器內(nèi)部的氣體；
[0049]液體轉(zhuǎn)移線，通過液體轉(zhuǎn)移開口從多個(gè)壓力容器中的每個(gè)容器的外部延伸至內(nèi)部；以及
[0050]液體平衡線，使每個(gè)容器的液體轉(zhuǎn)移開口與每個(gè)其他容器的液體轉(zhuǎn)移開口內(nèi)連接；
[0051]憑借多個(gè)壓力容器、液體轉(zhuǎn)移線、液體平衡線，平衡液體轉(zhuǎn)移路徑從一個(gè)容器的內(nèi)部延伸至外部，然后通過液體平衡線從每個(gè)其他容器的外部延伸至內(nèi)部，從而使一個(gè)容器中的液體水平能夠與每個(gè)其他容器中的液體水平保持大約相等。
[0052]本發(fā)明的各種實(shí)施方式包括多個(gè)優(yōu)勢(shì)。例如，當(dāng)將液體栗送入容器或從容器中栗送出時(shí)，本發(fā)明的實(shí)施方式使得能夠進(jìn)行精確的實(shí)時(shí)測(cè)量處于高壓的多個(gè)CNG容器內(nèi)的液體水平。靜態(tài)液體總管使得相對(duì)小的液體量能夠在容器之間流動(dòng)，這平衡了由例如栗壓力脈沖和不相等的流動(dòng)損失引起的、遍及多個(gè)容器的液體水平的任何差異。
[0053]另外，根據(jù)一些實(shí)施方式，靜態(tài)氣體總管使得相對(duì)小的氣體量能夠在容器之間流動(dòng)，從而進(jìn)一步允許容器內(nèi)部的氣體壓力和液體水平均衡。由于氣體壓力和液體水平在系統(tǒng)中的多個(gè)容器氣體是平衡且相等的，所以容器容積的非常大的容積(例如，大于90%)可以用作有效容積。這提高了系統(tǒng)的總效率和有效性。
[0054]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的、用于CNG存儲(chǔ)和輸送的壓力容器平衡補(bǔ)給燃料系統(tǒng)100的剖面和剖視圖。系統(tǒng)100提供了恒壓CNG燃料存儲(chǔ)和輸送，從而消除了補(bǔ)給燃料過程中在儲(chǔ)瓶中再壓縮發(fā)熱的問題，并且使得能夠可靠填充至壓力容器的設(shè)計(jì)容量。
[0055]系統(tǒng)100包括5個(gè)壓縮天然氣(CNG)壓力容器105a、105b、105c、105d、105e，這5個(gè)CNG壓力容器一起限定了總的CNG存儲(chǔ)容積。每個(gè)容器105a至105e均以剖面圖示出，以圖示容器105a至105e的內(nèi)部。另外，剖線110用來表示容器105a至105e的商業(yè)版通常大致由圖1所示的形狀拉長(zhǎng)，并且示出中間段被切斷以更好地圖示出分別附接至容器105a至105e的頂部和底部的氣體管道和液體管道。雖然本發(fā)明的壓力容器幾乎可縮放成任意尺寸，不過CNG壓力容器105a至105e通常的總?cè)莘e在500升至1000升之間。
[0056]在容器105a至105e之下，系統(tǒng)100的液體管道部包括主液體轉(zhuǎn)移線115，該主液體轉(zhuǎn)移線115使得諸如水和防凍混合劑的液體能夠在CNG壓力容器105a至105e中的每個(gè)與液體存儲(chǔ)罐(未示出)之間轉(zhuǎn)移。然后，主液體轉(zhuǎn)移線115分支成容器專用液體線120a、120b、120c、120d、120e。每個(gè)容器專用液體線120a至120e都穿過相應(yīng)的液體轉(zhuǎn)移開口 125a、125b、125c、125d、125e，從而使得能夠直接將液體分別輸送到容器105a至105e的底端。
[0057]液體平衡線130將平衡液體轉(zhuǎn)移路徑從每個(gè)容器105a至105e的內(nèi)部延伸至外部，并且內(nèi)連接所有液體轉(zhuǎn)移開口 125a至125e。因而，液體平衡線130起到靜態(tài)液體總管的作用，從而使得相對(duì)小的液體量能夠在容器105a至105e之間自由移動(dòng)，以平衡容器105a至1056中的壓力和液體水平。“管中管”配件135&、13513、135(3、135(1、1356使得容器專用液體線120a至120e能夠穿過平衡液體轉(zhuǎn)移路徑，以使得在每個(gè)液體轉(zhuǎn)移開口 125a至125e中，平衡液體轉(zhuǎn)移路徑均通過圍繞每個(gè)容器專用液體線120a至120e的環(huán)形空間來限定。
[0058]在容器105a至105e上方，系統(tǒng)100的氣體管道部包括主氣體轉(zhuǎn)移線140。例如，主氣體轉(zhuǎn)移線140可用于將CNG供給至附接于CNG車輛的燃料罐的分配器噴嘴。主氣體轉(zhuǎn)移線140分支成容器專用氣體線145a、145b、150c、145d、145e。每個(gè)容器專用氣體線145a至145e都穿過相應(yīng)的氣體轉(zhuǎn)移開口 150a、150b、150c、150d、150e，從而使得能夠直接將氣體分別輸送到容器105a至105e的頂端。
[0059]氣體平衡線155將平衡氣體轉(zhuǎn)移路徑從每個(gè)容器105a至105e的內(nèi)部延伸至外部，并且內(nèi)連接所有氣體轉(zhuǎn)移開口 150a至150e。因而，氣體平衡線155起到靜態(tài)氣體總線，使得相對(duì)小的氣體量能夠在容器105a至105e之間自由移動(dòng)，以便進(jìn)一步平衡容器105a至105e中的壓力和液體水平。“管中管”配件160a、160b、160c、160d、160e使得容器專用氣體線145a至145e能夠穿過平衡氣體轉(zhuǎn)移路徑，以使得在每個(gè)氣體轉(zhuǎn)移開口 150a至150e中，平衡氣體轉(zhuǎn)移路徑均通過圍繞每個(gè)容器專用氣體線145a至145e的環(huán)形空間來限定。
[0000]當(dāng)氣體通過容器專用氣體線線145a至145e離開容器105a至105e的頂部時(shí)，諸如當(dāng)容器105a至105e起到用于補(bǔ)給燃料的CNG車輛的CNG供給系統(tǒng)時(shí)，液體同時(shí)通過容器專用液體線125a至125e栗送入容器105a至105e的底部。這使得容器105a至105e中的氣體壓力能夠幾乎保持恒定，因?yàn)閺娜萜?05a至105e轉(zhuǎn)移的CNG容積實(shí)時(shí)由等容積的液體替代。
[0061 ]圖2是示出CNG壓力容器105b的底部處的液體管道的放大圖。在其他壓力容器105a、105c至105e中的每個(gè)處均設(shè)置有類似的液體管道布置。容器專用液體線120b延伸通過“管中管”配件135b，在這里以剖面圖示出，并且延伸通過液體轉(zhuǎn)移開口 125b。容器專用液體線120b的遠(yuǎn)端連接至包括例如網(wǎng)篩的擴(kuò)散器200。如由從擴(kuò)散器200延伸出的箭頭所示，擴(kuò)散器200使得液體能夠流暢地且在各個(gè)方向上流出液體線120b的遠(yuǎn)端。這在將液體栗送入容器105b時(shí)減小了位于容器105b底部處的液體容積205中的潮流和湍流。另外，當(dāng)使液體流出容器105b時(shí)，擴(kuò)散器200使得液體能夠均勻且平穩(wěn)地流入線120b。
[0062]浮在液體容積205的頂部的是油層210，該油層210用于隔離位于油層210之上的氣體容積215。如箭頭所示，當(dāng)通過主液體線115將液體栗送至容器專用液體線120b中時(shí)，隨后使液體通過擴(kuò)散器200并置換氣體容積215。通過減小氣體轉(zhuǎn)移過程中液體容積中的湍流，可以使用較小的油量來使液體與氣體隔離開，且使得能夠進(jìn)行更可靠的液體水平測(cè)量。
[0063]然而，如果在容器105b和其他容器105a、105c至105d之間存在任何壓力或液體水平不平衡，那么當(dāng)將液體栗送入擴(kuò)散器200或栗送出擴(kuò)散器200時(shí)，液體可通過由圍繞液體轉(zhuǎn)移開口 125b中的容器專用線120b的環(huán)形空間所限定的平衡液體轉(zhuǎn)移路徑的部分同時(shí)移動(dòng)進(jìn)入或退出容器105b。
[0064]如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解的是，在主液體線115與容器105a至105e之間的液體轉(zhuǎn)移過程中，穿過每個(gè)容器專用液體線125a至125e的液體流速均可與穿過每個(gè)其他容器專用液體線125a至125e的液體流速顯著不同。這是由諸如容器專用液體線125a至125e之間的液栗壓力脈動(dòng)和非均勻流損失因素導(dǎo)致的，這些因素引起了線125a至125e中液體流速的不平衡。但是任何這種不平衡均立即由通過液體平衡線130的相對(duì)較小的平衡流進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償和校正。液體平衡線線130中的這些平衡流一般小到足以使