気体水素を提供する熱力学的ポンプシステムであって、加圧された気体水素を貯蔵する蓄積器と、前記蓄積器の出口と流体的に連通し、順次加圧するように制御される複数の液体水素LH2タンクと、前記蓄積器と流体的に連通し、LH2を順次受け取るように前記複数のタンクと制御された形で流体的に連通する熱交換器とを備える熱力学的ポンプシステム。前記複数のタンクを前記熱交換器に相互に接続し、前記熱交換器にLH2を順次供給するための複数の供給バルブを有する供給マニホルドをさらに備える、請求項1に記載の熱力学的ポンプ。前記蓄積器を前記複数のタンクに相互に接続し、LH2の前記順次供給と同時に前記タンクを順次加圧するための複数の加圧バルブを有する加圧マニホルドをさらに備える、請求項2に記載の熱力学的ポンプ。前記複数のタンクをデュワー瓶に相互に接続し、前記タンクをLH2で順次充填するための複数の充填バルブを有する充填マニホルドをさらに備える、請求項1に記載の熱力学的ポンプ。液体水素LH2のためのデュワー瓶と、前記デュワー瓶からLH2を受け取る複数のタンクおよびGH2を提供する熱交換器を有する熱力学的ポンプであって、前記複数のタンクが前記熱交換器へLH2を順次提供し、枯渇すると前記デュワー瓶から再充填を行う熱力学的ポンプと、GH2を供給する蓄積器であって、前記熱交換器からGH2を受け取り、加圧したGH2を前記複数のタンクへ提供する蓄積器とを備える気体水素GH2供給システム。前記複数のタンクを前記熱交換器に相互に接続し、前記熱交換器にLH2を順次供給するための複数の供給バルブを有する供給マニホルドをさらに備える、請求項5に記載のGH2供給システム。前記複数のタンクを前記デュワー瓶に相互に接続し、前記タンクをLH2で順次充填するための複数の充填バルブを有する充填マニホルドをさらに備える請求項5に記載の熱力学的ポンプ。エンジンに水素を供給する方法であって、水素ガスを収容する蓄積器に、昇圧ポンプを通じて複数の液体水素タンクの1つを交互に接続し、水素ガスの定常流をエンジンに提供することを含む方法。前記タンクと蓄積器の中間に位置する熱交換器で前記水素の温度を上昇させることと、前記エンジンから前記熱交換器へ高温作動気体を供給することとをさらに含む請求項8に記載の方法。前記タンクに接続された複数の加圧バルブを有する加圧マニホルドで、前記タンクを前記蓄積器に相互に接続することと、前記タンクからの水素の順次流れを制御するように前記加圧バルブを動作させることとをさらに含む請求項8に記載の方法。前記熱交換器と前記液体水素タンクそれぞれの中間に位置する複数の供給バルブを順次動作させることをさらに含む請求項8に記載の方法。したがって、長期間にわたってGH2変換のために定常流を提供するとともに機械的要件を簡略化したLH2ポンピングシステムを提供することが望ましい。本明細書に開示する実施形態は、気体水素を提供する熱力学的ポンプを提供する。このポンプは、蓄積器からの気体水素GH2で順次加圧される複数の液体水素LH2タンクを用いる。順次加圧される複数のタンクそれぞれからLH2を受け取る熱交換器は、エンジンに供給するために、加圧されたGH2を蓄積器へ返す。動作の際には、これらの実施形態は、水素ガスを収容する蓄積器に、昇圧ポンプを通じて複数の液体水素タンクの1つを交互に接続し、水素ガスの定常流をエンジンに提供する方法を提供する。論じてきた特徴、機能、および利点は、本開示の様々な実施形態で独立して実現することができ、またはさらなる他の実施形態で組み合わせることができる。これらの実施形態に関するさらなる詳細は、以下の説明および図面を参照するとわかるであろう。図1を参照すると、本明細書に記載する実施形態は、LH2を貯蔵し、熱力学的ポンプによって比例流量制御デバイスを通じてエンジンおよび/または他の付属システムへGH2を供給するシステムを実証する。例示的な実施形態では、LH2貯蔵用デュワー瓶10が、システムのためのLH2を貯蔵する。1つのデュワー瓶を示すが、追加のLH2貯蔵能力を必要とする代替実施形態では、複数のデュワー瓶を用いることができる。熱力学的ポンプTDP12が、LH2伝達蓄積器およびGH2返却凝縮器14を組み込み、LH2伝達蓄積器およびGH2返却凝縮器14は、デュワー瓶10から第1の昇圧ポンプ16を通じてLH2を受け取り、蓄積凝縮器内の第1の熱交換器18を通じてGH2をデュワー瓶へ返す。球20a、20b、および20cとして記載する実施形態に関して示す複数のTDPタンクは、入口バルブ24a、24b、および24cを有する液体充填マニホルド22を通じて、LH2伝達蓄積器からのLH2をそれぞれの球内へ受け取る。各球は、それぞれ供給バルブ28a、28b、および28cを通じて、液体供給マニホルド26にLH2を提供する。第2の昇圧ポンプ30が、供給マニホルドを通じて、熱交換器32への液体の流れを引き起こす。熱交換器32は、通常エンジン冷却システムから熱交換器32に入って中を流れる高温作動流体ライン34と、熱交換器32に入って中を流れるLH2-GH2変換ライン36とを組み込む。GH2変換ライン内の気体は、GH2蓄積器38に提供され、GH2蓄積器38は、暫定的なGH2貯蔵を提供し、比例流量制御デバイスPFCD40を通じてHALE航空機向けの往復運動式内燃エンジンなどのエンジン42へ供給する。GH2はまた、PFCDによって、エンジンによって生成される動力を発電で補うための燃料電池などの他の付属システム44へ供給することができる。より詳細に後述するように、GH2加圧マニホルド46が、球を動作時に加圧するための加圧バルブ48a、48b、および48cを通じて、GH2蓄積器38をそれぞれのTDP球内のアレージに相互に接続する。同じくより詳細に後述するように、減圧バルブ52a、52b、および52cを通じてTDP球に接続されたブローダウンマニホルド50が、GH2をGH2凝縮器14へ返し、それをLH2デュワー瓶10へ返す。必要に応じて、LH2の充填および除去用の地上サービス機器GSEをLH2デュワー瓶に取り付けるために、クイックディスコネクト54aおよび54bが提供され、また充填動作中にGH2蓄積器からGSEへ/GSEからGH2蓄積器へGH2を流すために、クイックディスコネクトQD54cが提供される。図2~16は、TDPポンプ12を使用する貯蔵および供給システムの動作を実証する。図2では、動作のためのシステムの充填は、矢印で表すように、GSEからQD54bを通ってデュワー瓶10内、そして蓄積器14内へLH2を流し、充填マニホルド22および開いた充填バルブ24a、24b、および24cを通って存在するTDP球を通り、開いた減圧バルブ52a、52b、および52cを通って減圧マニホルド内へ流し、凝縮器18を通ってデュワー瓶内へ流すことによって実現され、QD54aを通って再びGSEへ排出される。図2は、冷却中にシステム内を流れるLH2のフラッシュ蒸発から低温のGH2を得るシステムを示す。システムを十分に冷却した後、図3に示すように、LH2によって液体の充填が始まる。LH2を流す前に、ヘリウムなどの不活性ガスを事前に流し、それに続いて気体水素を流せることが、当業者には理解されるであろう。デュワー瓶およびTDP球をLH2で充填するのと同時に、QD54cを通じてGH2蓄積器38にGH2を装入することが実現される。例示的な実施形態では、約150psiaというGH2の動作圧力が用いられる。図4に示すように、TDP球の充填が完了すると、充填バルブ24a、24b、および24cを閉じる。LH2デュワー瓶の充填は、図5に示すように満杯になるまで継続し、満杯の時点で、GSEを切断することができ、システムは動作する準備が整う。特定の実施形態では、動作上の考慮すべき点として、LH2デュワー瓶の充填を完了してからTDP球を完了するようにバルブ調節することが必要なことがある。図6に示すように、TDP12の動作は、加圧バルブ48cを開いてGH2蓄積器からのGH2圧力をTDP球20c内へ導入することから始まる。気体の熱収縮の結果、図示のように気体の圧力の約5psia~145psiaのわずかな低減が生じる。供給バルブ28cを開くと、昇圧ポンプ30に補助されて、TDP球20cからのLH2の流れが供給マニホルド26内へ提供される。LH2は、LH2をGH2に気化させる熱交換器32を通って流れ、そして蓄積器38へ流れ、PFCD40を通って供給され、エンジンおよび/または他の付属システムによって使用される。熱交換器32を通る流れは、図7に示すように、蓄積器およびTDP球20c内の動作圧力を公称150psiaに増大させる。この例示的な実施形態では、圧力調整器図示せずが、蓄積器内の150psiaという公称圧力を維持する。残り2つのTDP球20bおよび20a、ならびにLH2デュワー瓶および蓄積器14内の圧力は、公称で25psiaのままである。図8に示すように、TDP球20cからLH2が実質上枯渇したとき、加圧バルブ48cを閉じ、また供給バルブ28cを閉じる。加圧バルブ48bを開いてTDP球20bを加圧し、図示のように気体の圧力を145psiaに変動させ、また供給バルブ28bを開いて、TDP球20bから供給マニホルドへ、ポンプ30を通って熱交換器32へ、そして蓄積器38へのLH2の流れを提供する。充填バルブ24cおよび減圧バルブ52cを開いて、TDP球20cの再充填を始める。図9に示すように、熱交換器32を通る流れは、蓄積器およびTDP球20b内の動作圧力を増大させ、TDP球20bおよび蓄積器38内の圧力を150psiaへ回復させることができる。ブローダウンマニホルド50および熱交換器18を通って再びLH2デュワー瓶10内へ流すことで、充填のためにTDP球20cを約25psiaに減圧する結果、蓄積器および凝縮器14内で25~30psiaのわずかな圧力の増大が得られる。図10に示すように、TDP球20bが枯渇していくにつれて、昇圧ポンプ16に補助されて、25psiaのデュワー瓶からのLH2の流れがTDP球20cを充填する。図示の実施形態では、LH2飽和温度および圧力の結果、デュワー瓶の圧力が25psiaになる。代替のシステムでは、代わりの圧力および温度を用いることができる。図11に示すように、TDP球20bからLH2が実質上枯渇したとき、加圧バルブ48cを閉じ、また供給バルブ28bを閉じる。加圧バルブ48aを開いてTDP球20aを加圧し、図示のように気体の圧力を145psiaに変動させ、また供給バルブ28abを開いて、TDP球20aから供給マニホルドへ、ポンプ30を通って熱交換器32へ、そして蓄積器38へのLH2の流れを提供する。充填バルブ24bおよび減圧バルブ52bを開いて、TDP球20bの再充填を始める。図12に示すように、TDP球20aおよび蓄積器38内で150psiaへの圧力回復が実現される。ブローダウンマニホルド50および熱交換器18を通って再びLH2デュワー瓶10内へ流すことで、充填のためにTDP球20bを約25psiaに減圧すると、蓄積器および凝縮器14内で25~30psiaのわずかな圧力の増大を維持する。図13に示すように、TDP球20aが枯渇していくにつれて、昇圧ポンプ16に補助されて、デュワー瓶からのLH2の流れがTDP球20bを充填する。図14に示すように、TDP球20aからLH2が実質上枯渇したとき、加圧バルブ48aを閉じ、また供給バルブ28aを閉じる。加圧バルブ48cを開いてTDP球20cを加圧し、図示のように気体の圧力を145psiaに変動させ、また供給バルブ28cを開いて、TDP球20cから供給マニホルドへ、ポンプ30を通って熱交換器32へ、そして蓄積器38へのLH2の流れを提供する。充填バルブ24aおよび減圧バルブ52aを開いて、TDP球20aの再充填を始める。図15に示すように、TDP球20cおよび蓄積器38内で150psiaへの圧力回復が実現される。ブローダウンマニホルド50および熱交換器18を通って再びLH2デュワー瓶10内へ流すことで、充填のためにTDP球20aを約25psiaに減圧すると、蓄積器および凝縮器14内で25~30psiaのわずかな圧力の増大を維持する。図16に示すように、TDP球20cが枯渇していくにつれて、昇圧ポンプ16に補助されて、デュワー瓶からのLH2の流れがTDP球20aを充填し、システムを、図8に関して前述した条件にし、また3つのTDP球間の遷移は、蓄積器38およびエンジンならびに/または補助システムにGH2を連続して供給するように循環する。HALE航空機の用途などの例示的な実施形態では、LH2デュワー瓶複数可は、1つまたは複数の直径10フィートの球形の真空ジャケットタンクとすることができる。TDP球は、直径6インチのステンレス鋼の真空ジャケットタンクである。代替実施形態では、発泡断熱材、または追加の断熱材を含む真空ジャケットを用いることができる。TDP球は、長期のLH2貯蔵向けではない。TDP球の寸法設定および熱性能は、短期間で急速に循環するLH2の充填、枯渇、および伝達を液体供給マニホルドに提供し、サイクル間の温度変化すなわち、加熱が最小になるように選択される。この例示的な寸法設定では、各TDP球に対するサイクル時間は、公称の流量で約1分であり、最大流量の条件で20秒に迫ることができる。この実施形態では3つのTDP球を示したが、所望の熱およびポンピング性能に対して、2つの球またはより多数の球を用いることができる。追加として、記載の実施形態では、1つの球の放出および枯渇した球の装入を同等の時点で示すが、再充填時間より急速な枯渇時間に対応するために、複数の球を順次装入することが必要とされることもある。追加として、例示的な実施形態では球形のタンクを用いるが、代替実施形態では、円筒形または共形のタンク設備を用いることもできる。特定の実施形態では、図1に示すように、特有の作動温度または熱抵抗を維持するために、各TDP球内で加熱器アセンブリ56を用いることができる。TDP球の充填および枯渇時のサイクル時間は1分程度であり、熱交換器32は、約2700ポンド/時の高温作動流体の流れおよび約47ポンド/時のH2の流れで動作する。昇圧ポンプ16および30は、流れの停滞を回避するようにシステム内でLH2の流れを誘導するために、約1/2psiの水頭の上昇を提供する電動式の回転ポンプである。前述のサイクル制御に対する満杯および枯渇条件を判断するための各TDP球内のレベルセンサ58は、シリコンダイオードのポイントセンサ、容量性センサ、または他の適したデバイスとすることができる。特許法の必要に応じて、本開示の様々な実施形態についてここで詳細に説明してきたが、本明細書に開示する特有の実施形態に対する修正および置換えが、当業者には理解されるであろう。そのような修正は、特許請求の範囲に規定する本開示の範囲および目的の範囲内である。さらに、本発明はまた、以下の実施形態に関する。1気体水素を提供する熱力学的ポンプシステムであって、加圧された気体水素を貯蔵する蓄積器と、蓄積器の出口と流体的に連通し、順次加圧するように制御される複数の液体水素LH2タンクと、蓄積器と流体的に連通し、LH2を順次受け取るように複数のタンクと制御された形で流体的に連通する熱交換器とを備える熱力学的ポンプシステム。2複数のタンクを熱交換器に相互に接続し、熱交換器にLH2を順次供給するための複数の供給バルブを有する供給マニホルドをさらに備える熱力学的ポンプ。3蓄積器を複数のタンクに相互に接続し、LH2の順次供給と同時にタンクを順次加圧するための複数の加圧バルブを有する加圧マニホルドをさらに備える熱力学的ポンプ。4複数のタンクをデュワー瓶に相互に接続し、タンクをLH2で順次充填するための複数の充填バルブを有する充填マニホルドをさらに備える熱力学的ポンプ。5複数のタンクをデュワー瓶に相互に接続し、LH2の順次充填と同時にタンクからのGH2を順次減圧するための複数の減圧バルブを有するブローダウンマニホルドをさらに備える、項目4に記載の熱力学的ポンプ。6デュワー瓶とタンクの中間に位置する蓄積凝縮器であって、充填マニホルドにLH2を提供し、ブローダウンマニホルドからGH2を受け取る蓄積凝縮器をさらに備える熱力学的ポンプ。7液体水素LH2のためのデュワー瓶と、デュワー瓶からLH2を受け取る複数のタンクおよびGH2を提供する熱交換器を有する熱力学的ポンプであって、前記複数のタンクが熱交換器へLH2を順次提供し、枯渇するとデュワー瓶から再充填を行う熱力学的ポンプと、GH2を供給する蓄積器であって、熱交換器からGH2を受け取り、加圧したGH2を複数のタンクへ提供する蓄積器とを備える気体水素GH2供給システム。8複数のタンクを熱交換器に相互に接続し、熱交換器にLH2を順次供給するための複数の供給バルブを有する供給マニホルドをさらに備えるGH2供給システム。9蓄積器を複数のタンクに相互に接続し、LH2の順次供給と同時にタンクを順次加圧するための複数の加圧バルブを有する加圧マニホルドをさらに備える、項目8に記載の熱力学的ポンプ。10複数のタンクをデュワー瓶に相互に接続し、タンクをLH2で順次充填するための複数の充填バルブを有する充填マニホルドをさらに備える熱力学的ポンプ。11複数のタンクをデュワー瓶に相互に接続し、LH2の順次充填と同時にタンクからのGH2を順次減圧するための複数の減圧バルブを有するブローダウンマニホルドをさらに備える熱力学的ポンプ。12デュワー瓶とタンクの中間に位置する蓄積凝縮器であって、充填マニホルドにLH2を提供し、ブローダウンマニホルドからGH2を受け取る蓄積凝縮器をさらに備える熱力学的ポンプ。13エンジンに水素を供給する方法であって、水素ガスを収容する蓄積器に、昇圧ポンプを通じて複数の液体水素タンクの1つを交互に接続し、水素ガスの定常流をエンジンに提供することを含む方法。14タンクと蓄積器の中間に位置する熱交換器で水素の温度を上昇させることと、エンジンから熱交換器へ高温作動気体を供給することとをさらに含む方法。15タンクに接続された複数の加圧バルブを有する加圧マニホルドで、タンクを蓄積器に相互に接続することと、タンクからの水素の順次流れを制御するように加圧バルブを動作させることとをさらに含む方法。16熱交換器と液体水素タンクそれぞれの中間に位置する複数の供給バルブを順次動作させることをさらに含む方法。17システムがある流量で連続して動作する、項目13に記載の方法。18熱力学的ポンプを使用して気体水素GH2をエンジンへ連続して供給する方法であって、複数のタンクおよび供給デュワー瓶を液体水素LH2で充填することと、加圧のために高圧のGH2で加圧マニホルドを通じて、複数のタンクのうちの第1のタンクを蓄積器に接続し、また供給マニホルドを通じて前記第1のタンクを熱交換器に接続することと、エンジンから熱交換器へ高温作動流体を供給し、また熱交換器から蓄積器へGH2を供給することと、蓄積器からエンジンへGH2を提供することと、タンクのうちの前記第1のタンクの枯渇時に、供給マニホルドおよび加圧マニホルドから第1のタンクを切断することと、複数のタンクのうちの第2のタンクを加圧マニホルドおよび供給マニホルドに接続することと、前記第1のタンクを、ブローダウンマニホルドを通じて、そして第2の熱交換器を通じてデュワー瓶に接続し、また前記第1のタンクを、充填マニホルドを通じて、そして第2の熱交換器を通じてデュワー瓶に接続し、前記第1のタンクを再充填することと、タンクのうちの前記第2のタンクの枯渇時に、供給マニホルドおよび加圧マニホルドから第2のタンクを切断することと、複数のタンクのうちの次のタンクを加圧マニホルドおよび供給マニホルドに接続することと、複数のタンクのうちの前記第2のタンクを、ブローダウンマニホルドを通じて、そして第2の熱交換器を通じてデュワー瓶に接続し、また複数のタンクのうちの前記次のタンクを、充填マニホルドを通じて、そして第2の熱交換器を通じてデュワー瓶に接続し、前記第1のタンクを再充填することと、GH2を連続してエンジンへ流すように、複数のタンクを順次接続および切断することとを含む方法。19供給マニホルドと熱交換器の中間に第1の昇圧ポンプを接続するステップをさらに含む方法。20デュワー瓶と第2の熱交換器の中間に第2の昇圧ポンプを接続するステップをさらに含む方法。