CN111032409A - 具有内部容器和外部罩壳的储箱以及用于制造储箱的方法 - Google Patents

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Abstract

用于贮存燃料的储箱在日常生活中用于多种用途。本发明涉及一种储箱1，其具有内部容器2和外部罩壳3，其中，所述内部容器2包围和/或形成储箱内腔，其中，所述内部容器2由第一材料制成，其中，所述外部罩壳3完全地或部分地包围所述内部容器2，其中，所述外部罩壳3由第二材料制成，其中，在所述内部容器2和所述外部罩壳3之间布置有中间区域，其中，所述中间区域填充有防腐蚀材料。

Description

具有内部容器和外部罩壳的储箱以及用于制造储箱的方法
技术领域
本发明涉及一种具有内部容器和外部罩壳的储箱。内部容器包围和/或形成储箱内腔，其中，内部容器由第一材料制成，其中，外部罩壳完全地或部分地包围内部容器，其中，外部罩壳由第二材料制成。此外，提出一种用于制造储箱的方法。
背景技术
由现有技术已知储箱、特别是用于机动车的气体储箱。这种储箱通常具有粉末漆涂层以避免腐蚀。为了能够在机动车中永久地使用这种储箱，必须在定期的维护间隔中检查这些储箱以便防止压力储箱失效并且如果需要的话进行更换或再加工。
可能构成最接近的现有技术的文献DE 10 2014 003 587 A1公开了一种用于在正常条件下气态燃料的机动车的气体储箱。所述气体储箱具有用于容纳燃料的储箱壳体和至少一个布置在所述储箱壳体上的安全阀，通过所述安全阀可从所述储箱内释放燃料，其中，所述安全阀可电气操纵，其中，在所述储箱壳体的外表面上布置有至少一个与安全阀连接的蓄热能电池。
发明内容
在本发明的范围内，提出了一种具有权利要求1的特征的、具有内部容器和外部罩壳的储箱。此外，提出一种具有权利要求14的特征的用于制造储箱的方法。本发明的优选的和/或有利的实施方式由从属权利要求、下面的说明以及附图得出。
根据本发明，提出一种具有内部容器和外部罩壳的储箱。所述储箱优选是气体储箱，例如压缩气体储箱，替代性地所述储箱是液体储箱。特别地，储箱是用于天然气、氢气或其它燃料的储箱。优选地，储箱是机动车储箱。储箱优选具有大于10升，特别是大于30升的容量。
内部容器包围和/或形成储箱内腔。例如，内部容器构造成方形，替代地，内部容器构造成柱形或任意成形。内部容器由第一材料形成和/或制成。内部容器可以均匀地由一种材料成形，替代地，内部容器由多种材料和/或由复合材料制成。内部容器尤其具有壁厚，其中，内部容器的壁厚优选大于一毫米并且特别是大于两毫米。储箱内腔优选确定储箱的容量。特别地，内部容器具有可封闭的开口。
外部罩壳完全地、部分地和/或区段式地包围内部容器。特别地，外部罩壳形成内部容器的包套部。外部罩壳还被认为是内部容器的外表面的遮盖部。外部罩壳优选以小的间隙尺寸围绕内部容器布置，其中，间隙尺寸尤其小于一毫米并且特别是小于100微米。例如，内部容器构造为柱体，其中，外部罩壳形成围绕柱形的内部容器的柱体外周面。
在内部容器和外部罩壳之间至少区段式地布置有中间区域，其中，中间区域至少区段式地、优选完全地填充有防腐蚀材料（Korrosionsschutz），特别是防腐蚀材料。
特别地，防腐蚀材料可以完全布置在外部罩壳和内部容器之间的接触区域中。该防腐蚀材料尤其用于避免面腐蚀、槽腐蚀、孔腐蚀和/或间隙腐蚀。中间区域中的防腐蚀材料优选具有阻挡作用并且可以附加地通过添加腐蚀抑制剂具有活性作用，其中腐蚀抑制剂特别是抑制剂。优选地，中间层由流体（例如油）或交联膜（例如漆）或由交联树脂或蜡形成。特别优选的是，防腐蚀材料包含适配于基础材料和使用条件的、溶解的或作为固体结合的抑制剂，例如但不限于这些物质：苯并三唑、甲苯基三唑、亚硝酸二环己基铵和碳酸二环己基铵。
本发明基于如下考虑，提供一种储箱，其最小化维护的强度和/或增大储箱的维护间隔。特别地，一种考虑是提供一种储箱，该储箱使得储箱更换的必要性在储箱和/或车辆的预定运行持续时间内废弃。
特别优选的是，防腐蚀材料在中间区域中形成中间层。中间层构造为液态膜，液态膜尤其连续地构造。液态膜例如由石蜡或矿物油形成。
由液态膜构成的中间层特别是在使用温度下液态的膜。特别地，中间层可以构造为通过交联而固态的膜。
中间区域尤其能够构造为间隙。间隙具有间隙尺寸。间隙尺寸尤其小于两毫米，优选小于一毫米，特别是小于100微米。该间隙在棱边区域中或在结构上设置的储箱的入口中具有一个间隙开口。间隙开口优选是这样的区域，在该区域中间隙朝向周围环境、例如朝向空气敞开。间隙开口用于施加防腐蚀材料。例如，液态的防腐蚀材料被引入到间隙开口中，其中，防腐蚀材料例如通过由表面应力引起的毛细力被抽吸到中间区域中或者流到那里。该设计方案基于如下考虑，即，提供如下一种储箱，该储箱通过如下方式降低内部容器的易受腐蚀性，即，将实现周围介质（例如腐蚀性和/或潮湿的空气）与内部容器接触的开口封闭。
可选地规定，中间层的防腐蚀材料与外部罩壳结合（binden）和/或部分地结合。例如，防腐蚀材料和/或中间层由外部罩壳吸收和/或借助于附着力结合在外部罩壳上。在此尤其规定，当外部罩壳变形和/或被损坏时释放结合的防腐蚀材料。在此尤其规定，防腐蚀材料和/或中间层局部地在围绕外部罩壳的变形和/或损坏的区域内输出到储箱内腔的表面上。该设计方案基于如下考虑，即，提供如下一种储箱，该储箱明确地在如下区域中借助于防腐蚀材料阻止腐蚀，在该区域中在外部罩壳损坏时可预期增强的腐蚀。
特别优选的是，所述中间层是这样的中间层，该中间层通过利用尤其由表面张力引起的毛细力被施加到间隙中和/或内部容器与外部罩壳之间。此外，毛细力也在液态的状态下将中间层保持在间隙中或者间隙开口中。
特别优选的是，第二材料是冲击韧性的材料。冲击韧性的尤其理解为这样一种材料，该材料具有吸收冲击能量的能力。例如，冲击韧性的材料是弹性的和/或可变形的材料。特别地，冲击韧性可以被确定和/或表明为悬臂式耐冲击性、夏氏耐冲击性和/或刻痕耐冲击性。例如，冲击韧性的第二材料在23℃下具有大于90千焦每平方米的悬臂式耐冲击性、在23℃下具有大于150千焦每平方米的夏氏耐冲击性和/或在23℃下具有大于50千焦每平方米的刻痕耐冲击性。耐冲击性特别是根据ISO 179来确定。例如，第二材料是冲击韧性的聚碳酸酯或冲击韧性的苯乙烯-丙烯酸硝基共聚物。该设计方案基于如下考虑，即，提供如下一种储箱，该储箱通过提供抗冲击且耐腐蚀的储箱提高了使用寿命，从而能够降低维护强度。这种储箱尤其可以在机动车中使用时在行驶运行中补偿由于扬起的石块和/或碎石引起的碎石撞击，而不会促进内部容器的腐蚀。
特别优选的是，第二材料是厚层漆。替代地和/或补充地，第二材料是塑料并且特别是弹性体。此外可以规定，第二材料是浸渍的织物。同样，可以使用例如由塑料制成的针织物作为第二材料。
可选地规定，第二材料是泡沫和/或具有泡沫区段。特别地，泡沫是闭孔泡沫。替代地，泡沫是开孔泡沫、混合泡沫或整体泡沫。
优选地，泡沫是聚苯乙烯、聚异氰醇酯、聚苯乙烯和/或聚氨酯基泡沫。
特别优选的是，第二材料是金属材料。在此，第二材料特别是软的且可变形的金属。替代地，第二材料是软的和/或可变形的金属合金。例如，第二材料是铝。特别地，金属材料可以是金属针织物。
特别优选的是，第一材料是金属的。第一材料尤其可以是不锈钢或低合金的调质钢。特别地，第一材料是耐酸和/或耐碱的金属材料。特别地，第一材料是可弯曲的金属材料。例如，该储箱由金属的内部容器、防腐蚀的中间层和塑料和/或泡沫外部罩壳构成。该设计方案基于如下考虑，即，制造成本低廉的、能实现较长使用寿命的储箱。
可选地可以规定，第一材料是具有第一电化学电势的金属材料并且第二材料也是金属，其中，第二材料具有第二电化学电势。在此规定，所述第一化学电势大于所述第二电化学电势。换句话说，在此规定，第一材料特别是比第二材料更贵重的金属。该设计方案基于如下考虑，即，通过防止由于接触腐蚀而引起内部容器的优选的腐蚀侵蚀，提供一种特别耐腐蚀的储箱。
特别优选的是，为了使外部罩壳的损坏可见而给防腐蚀材料着色。例如，防腐蚀材料包括颜料。特别地，颜料可以被构造成在正常光下是可见的，替代地，颜料在用紫外光照射时是可见的和/或可激发的。例如，颜料在外部罩壳损坏时流入到损坏部位中，其中，从外部可见着色的防腐蚀材料。
可选地规定，防腐蚀材料可以封闭和/或密封外部罩壳的损伤。在此，液态的防腐蚀材料例如可以流入到损伤部位中，其中，防腐蚀材料例如在与空气接触时在损伤部位中硬化并且封闭该损伤部位。替代地规定，防腐蚀材料可以流入到外部罩壳的损伤部位中并且如此润湿该损伤部位，使得其例如防水。
本发明的另一主题是一种用于制造如前所述的储箱的方法。在此，围绕内部容器布置有由冲击韧性的第二材料制成的外部罩壳。在内部容器和外部罩壳之间布置有中间层作为防腐蚀材料。特别地，中间层被引入以封闭外部罩壳和内部容器之间的间隙。
特别优选的是，在该方法的范围内，中间层通过浸入到或冲入优选液态的或气态的防腐蚀剂中来形成。还特别优选的是，基于毛细力将防腐蚀材料和/或中间层引入间隙中和/或内部容器与外部罩壳之间。该设计方案基于如下考虑，即，提供一种特别简单的方法，该方法用于在内部容器的材料和外部罩壳之间施加防腐蚀材料。
附图说明
本发明的其他特征、优点和作用由以下对本发明的优选实施例的描述得出。在此示出：
图1示出了作为本发明的一个实施例的储箱。
具体实施方式
图1示出作为本发明的一个实施例的储箱1。储箱1具有内部容器2、外部罩壳3和中间层4，中间层布置在内部容器2和外部罩壳3之间。储箱1被构造用于贮存气态或液态的物质，特别是用于压缩气体的物质。储箱1例如柱形地构造并且在一个端部区域中逐渐变细。在逐渐变细的端部区域中布置有附件5，特别是气体出口、安全阀和压力传感器。附件5例如用于能够在过高的过压下放出气体。
棱边区域6尤其位于附件5所布置的区域中。在棱边区域6中布置有间隙开口，其中，间隙开口理解为外部罩壳3与内部容器2之间的间隙的开口或填充接管。施加到中间区域中的防腐蚀材料尤其封闭外部罩壳3和内部容器2之间的间隙并且形成用于内部容器2的防腐蚀的固态的（例如作为漆的树脂交联之后）或液态的层（例如被抑制的液体膜、例如防腐蚀油）。中间层4具有特别是相应于在外部罩壳3和内部容器2之间的间隙的间隙尺寸的厚度。中间层4例如是在外部罩壳3和内部容器2之间的油状的、优选粘稠的油状的膜。
外部罩壳3由第二材料制成，其中，第二材料优选是冲击韧性的材料。冲击韧性的外部罩壳3具有弹性可变形性和/或构造为吸收冲击能量并将该冲击能量分布到宽度中，而不将该冲击能量逐点传递到内部容器2上。外部罩壳3优选具有大于一毫米的厚度。
内部容器2由第一材料制成，其中，第一材料是金属材料。优选地，第一材料是低合金调质钢或铝。第一材料和/或内部容器2尤其例如相对于氢气和/或天然气是气密的。

Claims (15)

1.一种储箱（1），其具有内部容器（2）和外部罩壳（3），
其中，所述内部容器（2）包围和/或形成储箱内腔，其中，所述内部容器（2）由第一材料制成，
其中，所述外部罩壳（3）完全地或部分地包围所述内部容器（2），其中，所述外部罩壳（3）由第二材料制成，
其特征在于，在所述内部容器（2）和所述外部罩壳（3）之间布置有中间区域，其中，所述中间区域填充有防腐蚀材料。
2.根据权利要求1所述的储箱（1），其特征在于，所述防腐蚀材料在中间区域中形成中间层（4），其中，所述中间层（4）构造为液态的或通过交联而固态的膜。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的储箱（1），其特征在于，所述中间区域在棱边区域（6）中具有用于施加防腐蚀材料的间隙开口或单独的填充接管。
4.根据前述权利要求中任一项所述的储箱（1），其特征在于，所述中间层（4）的防腐蚀材料与所述外部罩壳（3）结合，以便在所述外部罩壳（3）变形和/或损坏时局部地释放所述防腐蚀材料。
5.根据前述权利要求中任一项所述的储箱（1），其特征在于，所述中间层（4）基于润湿效应、特别是基于毛细作用被施加或保持在所述内部容器（2）和所述外部罩壳（3）之间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的储箱（1），其特征在于，所述第二材料是冲击韧性的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的储箱（1），其特征在于，所述第二材料是厚层漆、塑料和/或弹性体。
8.根据前述权利要求中任一项所述的储箱（1），其特征在于，所述第二材料是泡沫或纤维编织物。
9.根据前述权利要求中任一项所述的储箱（1），其特征在于，所述第二材料是金属的。
10.根据前述权利要求中任一项所述的储箱（1），其特征在于，所述第一材料是金属的或金属纤维复合体。
11.根据权利要求10所述的储箱（1），其特征在于，所述第一材料具有第一电化学电势并且所述第二材料具有第二电化学电势，其中，所述第一电化学电势大于所述第二电化学电势。
12.根据前述权利要求中任一项所述的储箱（1），其特征在于，所述防腐蚀材料被着色以使对所述外部罩壳（3）的损伤可见。
13.根据前述权利要求中任一项所述的储箱（1），其特征在于，所述防腐蚀材料具有封闭和/或密封对所述外部罩壳（3）的损伤的特性。
14.一种用于制造根据前述权利要求中任一项所述的储箱（1）的方法，其中，围绕所述内部容器（2）布置由第二材料制成的外部罩壳（3），其中，在所述内部容器（2）与所述外部罩壳（3）之间布置作为防腐蚀材料的中间层（4）。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述中间层（4）通过冲洗和/或毛细管力引入到内部容器（2）和外部罩壳（3）之间。
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