DE102004023533A1 - Wärmeisolierter Behälter zur Speicherung von Kraftstoff - Google Patents

Wärmeisolierter Behälter zur Speicherung von Kraftstoff Download PDF

Info

Publication number
DE102004023533A1
DE102004023533A1 DE102004023533A DE102004023533A DE102004023533A1 DE 102004023533 A1 DE102004023533 A1 DE 102004023533A1 DE 102004023533 A DE102004023533 A DE 102004023533A DE 102004023533 A DE102004023533 A DE 102004023533A DE 102004023533 A1 DE102004023533 A1 DE 102004023533A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
container
heat
insulated
outer container
plastic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102004023533A
Other languages
English (en)
Inventor
Gunter Schroeter
Michael Zenner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102004023533A priority Critical patent/DE102004023533A1/de
Publication of DE102004023533A1 publication Critical patent/DE102004023533A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00—Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0104—Shape cylindrical
    • F17C2201/0109—Shape cylindrical with exteriorly curved end-piece
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/01—Shape
    • F17C2201/0138—Shape tubular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/054—Size medium (>1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/056—Small (<1 m3)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2201/00—Vessel construction, in particular geometry, arrangement or size
    • F17C2201/05—Size
    • F17C2201/058—Size portable (<30 l)
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0304—Thermal insulations by solid means
    • F17C2203/0308—Radiation shield
    • F17C2203/032—Multi-sheet layers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0304—Thermal insulations by solid means
    • F17C2203/0337—Granular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/03—Thermal insulations
    • F17C2203/0391—Thermal insulations by vacuum
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0604—Liners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0602—Wall structures; Special features thereof
    • F17C2203/0612—Wall structures
    • F17C2203/0626—Multiple walls
    • F17C2203/0629—Two walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0636—Metals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0658—Synthetics
    • F17C2203/066—Plastics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2203/00—Vessel construction, in particular walls or details thereof
    • F17C2203/06—Materials for walls or layers thereof; Properties or structures of walls or their materials
    • F17C2203/0634—Materials for walls or layers thereof
    • F17C2203/0658—Synthetics
    • F17C2203/0663—Synthetics in form of fibers or filaments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/21—Shaping processes
    • F17C2209/2109—Moulding
    • F17C2209/2118—Moulding by injection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/21—Shaping processes
    • F17C2209/2109—Moulding
    • F17C2209/2136—Moulding using wax moulds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/21—Shaping processes
    • F17C2209/2109—Moulding
    • F17C2209/2145—Moulding by rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/22—Assembling processes
    • F17C2209/221—Welding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/22—Assembling processes
    • F17C2209/227—Assembling processes by adhesive means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00—Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/23—Manufacturing of particular parts or at special locations
    • F17C2209/232—Manufacturing of particular parts or at special locations of walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/01—Pure fluids
    • F17C2221/012—Hydrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146—Two-phase
    • F17C2223/0153—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161—Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03—Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/033—Small pressure, e.g. for liquefied gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/01—Improving mechanical properties or manufacturing
    • F17C2260/011—Improving strength
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/01—Improving mechanical properties or manufacturing
    • F17C2260/012—Reducing weight
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00—Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/01—Improving mechanical properties or manufacturing
    • F17C2260/013—Reducing manufacturing time or effort
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0165—Applications for fluid transport or storage on the road
    • F17C2270/0168—Applications for fluid transport or storage on the road by vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen wärmeisolierten Behälter zur Verwendung als Speicher für ein Betriebsmittel eines Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einen Kryotank für kondensierte Gase. Dieser besteht mindestens aus einem Innenbehälter zur Aufnahme eines kondensierten Gases, der wärmeisoliert in mindestens einem Außenbehälter gehalten wird. Der wärmeisolierte Behälter ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens Behälterteile des Innenbehälters und/oder des Außenbehälters aus Kunststoff bestehen und diese Behälterteile mindestens teilweise eine Beschichtung oder eine Einlage aus Metall und/oder aus Nanopartikeln besitzen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen wärmeisolierten Behälter zur Verwendung als Speicher für ein Betriebsmittel eines Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs, nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs, insbesondere betrifft sie einen Kryotank für kondensierte Gase.
  • Aus DE 32 06 430 A1 ist bereits bekannt, Druckbehälter aus zylinder-, kegel- oder kegelstumpfförmigen Behälterteilen zusammenzusetzen. Diese Behälter bestehen gewöhnlich aus Stahl. Es ist auch bekannt, zur Speicherung von kryogenen Kraftstoffen doppelwandige, vakuumisolierte Behälter zu verwenden. Dazu ist der Druckbehälter von einem äußeren Behältermantel umgeben und der Zwischenraum zwischen dem Druckbehälter und dem äußeren Behältermantel ist im wesentlichen evakuiert und/oder mit einem Material zur Wärmeisolierung versehen. Gewöhnlich wird die Außenfläche des äußeren Behältermantels parallel zur Außenfläche des Druckbehälters durch einen so genannten Offset um den benötigten Isolationsspalt erzeugt. Es können auch abschnittsweise unterschiedliche Abstände zwischen der Außenfläche des äußeren Behältermantels und der Außenfläche des Druckbehälters gewählt werden, zum Beispiel zur Unterbringung von Rohrleitungen und Ventilen. Zur Fixierung des Druckbehälters in dessen äußerem Behältermantel kommen Rohr- und/oder Profilverbinder in Anwendung, die mittels Durchführungen durch den Druckbehälter geführt sind und diesen im äußeren Behältermantel zur Darstellung eines doppelwandigen vakuumisolierten Behälters aufnehmen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen wärmeisolierten Behälter als Speicher von gasförmigen oder kryogenen Kraftstoffen für Kraftfahrzeuge bereitzu stellen, der preiswert herzustellen ist, geringes Gewicht besitzt und geringe Kraftstoffpermeation aufweist.
  • Die Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschreiben die abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung betrifft einen wärmeisolierten Behälter zur Verwendung als Speicher für ein Betriebsmittel eines Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einen Kryotank für kondensierte Gase, bestehend mindestens aus einem Innenbehälter zur Aufnahme eines kondensierten Gases, der wärmeisoliert in mindestens einem Außenbehälter gehalten wird. Der wärmeisolierte Behälter ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens Behälterteile des Innenbehälters und/oder des Außenbehälters aus Kunststoff bestehen und diese Behälterteile mindestens teilweise eine Beschichtung oder eine Einlage aus Metall und/oder aus Nanopartikeln besitzen.
  • Das hat den Vorteil, dass die Barriereeigenschaften des Behälters gegen Permeation von Kraftstoff durch die Kunststoffteile deutlich verbessert werden. Nanopartikel sind sehr kleine, von ihrer Größe her im Nanometerbereich liegende, insbesondere keramische Partikel. Diese vermindern, insbesondere durch ihre Labyrinthwirkung, auch die Kraftstoffpermeation. Eine Barriereschicht aus Nanopartikeln, als Einlage oder Beschichtung für den Kunststoff, ist alternativ oder zusätzlich zur Metallbeschichtung denkbar. Da großflächige Behälterteile aus Kunststoff bestehen können, ist der Behälter sehr leicht gegenüber einem Behälter aus Stahl.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung besitzen die aus Kunststoff bestehenden Behälterteile eine ganzflächige Beschichtung oder eine ganzflächige Einlage aus Metall und/oder aus Nanopartikeln. Das wirkt sich ebenfalls verringernd auf die Kraftstoffpermeation aus. Außerdem kann die Metallbeschichtung vorteilhafterweise zur Verbindung von Behälterteilen verwendet werden.
  • Bei weiteren vorteilhaften Ausführungen der Erfindung besteht der Außenbehälter aus einem zweiteiligen Kunststoffbehältermantel, wobei die Innenseite und/oder die Außenseite beider Außenbehältermantelteile eine ganzflächige Metallbeschichtung besitzt.
  • Vorteilhafterweise kann dadurch die Verbindung der Außenbehältermantelteile als Verbindung deren Metallbeschichtungen ausgeführt werden. Außerdem ist es möglich die Außenbehältermantelteile durch eine metallbeschichtete Kunststofffolie zu verbinden, indem diese um den Außenbehältermantel gelegt wird und sich beim evakuieren des Zwischenraums zwischen Außenbehälter und Innenbehälter fest und dicht an die Außenbehältermantelteile anlegt.
  • Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung besitzt der Innenbehälter einen einstückigen, im Rotationsguss oder Kernausschmelzverfahren hergestellten Kunststoffbehältermantel, dessen Außenseite aus mehrschichtig aufgebrachten Lagen aus Kohlenstofffasern besteht, deren nach innen gerichtete Seite eine ganzflächige Metallbeschichtung besitzt.
  • Ein Innenbehälter aus Kunststoff ist leicht, wenn er einteilig aufgebaut ist, wird eine niedrige Permeation erreicht. Die Barrierewirkung wird durch den mehrschichtigen Aufbau und die innere Metallisierung noch verbessert. Dabei ist es vorteilhaft, auch für einen als Druckbehälter ausgebildeten Innenbehälter, wenn die Kohlenstofffasern langfaserig sind und im Spritzgussverfahren aufgebracht werden. Die einfachen Herstellprozesse verringern die Herstellkosten und ermöglichen einen hohen Freiheitsgrad bei der Formgestaltung von Freiformgeometrien in vielen Varianten mit geringem Aufwand.
  • Eine gute Wärmeisolierung wird dadurch erreicht, dass der Zwischenraum zwischen dem Innenbehälter und dem Außenbehälter im wesentlichen evakuiert und/oder mit einem Material zur Wärmeisolierung versehen ist. Dies hält die Abdampfverluste so gering wie möglich.
  • Ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen eines solchen erfindungsgemäßen, wärmeisolierten Behälters zeichnet sich dadurch aus, dass der Behälter von innen nach außen aufgebaut wird.
  • Das ermöglicht auch eine einfache Integration von Inserts im Außenbehälter für Durchführungen zum und vom Innenbehälter. Durch umspritzte Inserts lassen sich vorteilhafterweise einfach zusätzliche Anschlüsse als Verbindungen vom Innen- zum Außenbehälter realisieren.
    •
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Die 1 zeigt einen wärmeisolierten Behälter gemäß der Erfindung, schematisch gezeichnet, in einer räumlichen Ansicht. 2 zeigt einen Querschnitt eines wärmeisolierten Behälters gemäß der Erfindung und 3 zeigt die Einzelheit X aus 2. In den 4 und 5 sind Alternativen zu 3 dargestellt.
  • Bei einem wärmeisolierten Behälter nach der Erfindung, zur Speicherung von kryogenem Kraftstoff, zum Beispiel Wasserstoff, in einem Kraftfahrzeug, kann zum Beispiel eine Form mit hohem Freiheitsgrad bei der Formgestaltung entsprechend der räumlichen Darstellung in 1 erzeugt werden. Von außen sichtbar sind zwei symmetrisch entlang der Mittenachse aufgeteilte Außenbehältermantelteile 10, 11 eines Behältermantels aus Kunststoff, deren Trennlinie bzw. Trennflansch nicht gezeichnet ist. Innen, nicht sichtbar, sind die Außenbehältermantelteile 10, 11 jeweils ganzflächig mit einer Metallbeschichtung versehen. Die Außenbehältermantelteile 10, 11 sind gasdicht miteinander verbunden, durch eine hier nicht sichtbare Verbindung dieser Metallbeschichtungen.
  • In der Darstellung von 2 ist gezeigt, dass ein wärmeisolierter Behälter gemäß der Erfindung aufgebaut sein kann aus einem einstückigen, inneren Druckbehältermantel 1 kreisförmigen Querschnitts. In diesem Innenbehälter befindet sich Wasserstoff, in flüssiger und gasförmiger Form, verwendbar als Betriebsmittel eines nicht gezeichneten Antriebsaggregats eines nicht gezeichneten Kraftfahrzeugs.
  • Ein mittig geteilter äußerer Behältermantel 12, aus den Außenbehältermantelteilen 10, 11, deren Form entsprechend der des inneren Druckbehältermantels 1 erzeugt wurde, umgibt diesen mit im wesentlichen konstantem Abstand. Der Zwischenraum 2 zwischen dem inneren Druckbehältermantel 1 und dem äußeren Behältermantel 12 ist evakuiert und mit nicht gezeichnetem Material zur Wärmeisolierung, zum Beispiel mit Mikrohohlkugeln, gefüllt. Ein so genanntes Insert 13 ist im Außenbehältermantelteil 10 integriert, für Durchführungen zum und vom Innenbehälter.
  • Wird der Innenbehälter im Kernausschmelzverfahren hergestellt, ist er von innen nach außen zum Beispiel folgendermaßen aufgebaut: Freiformkern, Kunststofffolie, metallische Schicht, verschiedene Schichten aus Kohlenstofffasern.
  • Der äußere Behältermantel 12 ist von innen nach außen dann zum Beispiel wie folgt aufgebaut: zwei Kunststoffhalbschalen erzeugt durch Spritzgießen, metallisierte Folientasche, Kunststoffaußenschalen als Schutzschicht.
  • Wird der Innenbehälter im Rotationsgußverfahren hergestellt, kann er von innen nach außen zum Beispiel folgendermaßen aufgebaut sein: Kunststoffhohlkern, metallische Schicht, verschiedene Schichten aus Kohlenstofffasern. Der äußere Behältermantel 12 kann dann entsprechend dem vorher beim Kernausschmelzverfahren beschriebenen äußeren Behältermantel 12 aufgebaut sein.
  • In den 3, 4 und 5 werden für gleiche Teile die gleichen Begriffe und Bezugszeichen verwendet. Sie zeigen drei verschieden mögliche Verbindungen der beiden Außenbehältermantelteile 10, 11 aus 2 (Einzelheit X).
  • Wie in 3 dargestellt, bilden die beiden teilweise gezeichneten Außenbehältermantelteile 10, 11 aus Kunststoff jeweils einen umlaufenden Flansch 17, 18. Die Flansche 17, 18 werden unter Bildung eines schmalen Spaltes 19 aneinandergefügt und mittels einer Klebe-, Schweiß- oder Lötnaht 16 gasdicht miteinander verbunden. Dazu sind die Außenbehältermantelteile 10, 11 innen jeweils ganzflächig mit einer Metallbeschichtung 14 versehen, über die die Verbindung aufgebaut ist. Außen können die Außenbehältermantelteile 10, 11 ebenfalls ganzflächig mit einer Beschichtung 15 aus Metall oder Nanopartikeln versehen sein, als weitere Barriereschicht gegen Kraftstoffpermeation.
  • In 5 ist zusätzlich zu den Merkmalen der Verbindung entsprechend der 3 noch in jeden Flansch 17, 18 eine Einlage aus Metall 21, 20 eingebracht. Dadurch kann die Klebe-, Schweiß- oder Lötnaht 16 einfacher eingebracht werden.
  • Werden, wie in 4 dargestellt, die Enden der Metalleinlagen 20, 21, zusätzlich zu den Verbindungsmerkmalen aus 5, noch umgebördelt, wird die Kraftstoffpermeation durch diese Bördelnaht 22 noch effizienter vermindert.

Claims (9)

  1. Wärmeisolierter Behälter zur Verwendung als Speicher für ein Betriebsmittel eines Antriebsaggregats eines Kraftfahrzeugs, insbesondere Kryotank für kondensierte Gase, bestehend mindestens aus einem Innenbehälter zur Aufnahme eines kondensierten Gases, der wärmeisoliert in mindestens einem Außenbehälter gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens Behälterteile des Innenbehälters und/oder des Außenbehälters aus Kunststoff bestehen und diese Behälterteile mindestens teilweise eine Beschichtung (14, 15) oder eine Einlage (20, 21) aus Metall und/oder aus Nanopartikeln besitzen.
  2. Wärmeisolierter Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Kunststoff bestehenden Behälterteile eine ganzflächige Beschichtung (14, 15) oder eine ganzflächige Einlage aus Metall und/oder aus Nanopartikeln besitzen.
  3. Wärmeisolierter Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenbehälter aus einem zweiteiligen Behältermantel (12) aus Kunststoff besteht, wobei die Innenseite beider Außenbehältermantelteile (10, 11) eine ganzflächige Metallbeschichtung (14) besitzt.
  4. Wärmeisolierter Behälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Außenbehältermantelteile (10, 11) als Verbindung deren Metallbeschichtungen (14) ausgeführt ist.
  5. Wärmeisolierter Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbehälter einen einstückigen, im Rotationsguss oder Kernausschmelzverfahren hergestellten Kunststoffbe hältermantel besitzt, dessen Außenseite aus mehrschichtig aufgebrachten Lagen aus Kohlenstofffasern besteht deren nach innen gerichtete Seite eine ganzflächige Metallbeschichtung besitzt.
  6. Wärmeisolierter Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenstofffasern langfaserig sind und im Spritzgussverfahren aufgebracht werden.
  7. Wärmeisolierter Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum (2) zwischen dem Innenbehälter und dem Außenbehälter im wesentlichen evakuiert und/oder mit einem Material zur Wärmeisolierung versehen ist.
  8. Wärmeisolierter Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbehälter als Druckbehälter ausgebildet ist.
  9. Verfahren zum Herstellen eines wärmeisolierten Behälters nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter von innen nach außen aufgebaut wird.
DE102004023533A 2004-05-13 2004-05-13 Wärmeisolierter Behälter zur Speicherung von Kraftstoff Ceased DE102004023533A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004023533A DE102004023533A1 (de) 2004-05-13 2004-05-13 Wärmeisolierter Behälter zur Speicherung von Kraftstoff

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004023533A DE102004023533A1 (de) 2004-05-13 2004-05-13 Wärmeisolierter Behälter zur Speicherung von Kraftstoff

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004023533A1 true DE102004023533A1 (de) 2005-12-08

Family

ID=35335960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004023533A Ceased DE102004023533A1 (de) 2004-05-13 2004-05-13 Wärmeisolierter Behälter zur Speicherung von Kraftstoff

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102004023533A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006019014A1 (de) * 2006-04-20 2007-10-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Speichermodul für komprimierte fluidische Kraftstoffe
CN114144611A (zh) * 2019-07-23 2022-03-04 气体运输技术公司 用于密封式流体储存罐的密封膜
FR3131359A1 (fr) * 2021-12-28 2023-06-30 Jean Michel SCHULZ Réservoir cryogenique embarqué léger de forme quelconque optimisé structurellement
EP4286737A1 (de) * 2022-06-01 2023-12-06 Airbus Operations, S.L.U. Verbundstoff-wasserstofftank für ein flugzeug

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3600177A1 (de) * 1985-01-15 1986-07-17 Volkswagen Ag, 38440 Wolfsburg Doppelwandiger kraftstoffbehaelter
DE4427738A1 (de) * 1994-08-05 1996-02-08 Stihl Maschf Andreas Arbeitsgerät mit einem Verbrennungsmotor
DE19502085A1 (de) * 1995-01-24 1996-07-25 Bayer Ag Hohlkörper mit mehrschichtigem Wandaufbau und Verfahren zu dessen Herstellung
DE19546619A1 (de) * 1995-12-14 1997-06-19 Messer Griesheim Gmbh Kryobehälter zum Aufbewahren tiefkalter und/oder verflüssigter Gase
DE19547240A1 (de) * 1995-12-18 1997-06-19 Bayerische Motoren Werke Ag Kraftstoffbehälter
DE10014240A1 (de) * 2000-03-22 2001-09-27 Volkswagen Ag Kunststoffbehälter für Kraftstoff und Verfahren zu seiner Herstellung
DE10163029A1 (de) * 2000-12-21 2002-09-12 Honda Motor Co Ltd Hochdruckwasserstofftank und Herstellungsverfahren davon
DE10231866A1 (de) * 2002-07-12 2004-01-22 Basell Polyolefine Gmbh Mehrstufiges Verfahren zur Herstellung von Kunststoffhohlkörpern aus Halbschalen

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3600177A1 (de) * 1985-01-15 1986-07-17 Volkswagen Ag, 38440 Wolfsburg Doppelwandiger kraftstoffbehaelter
DE4427738A1 (de) * 1994-08-05 1996-02-08 Stihl Maschf Andreas Arbeitsgerät mit einem Verbrennungsmotor
DE19502085A1 (de) * 1995-01-24 1996-07-25 Bayer Ag Hohlkörper mit mehrschichtigem Wandaufbau und Verfahren zu dessen Herstellung
DE19546619A1 (de) * 1995-12-14 1997-06-19 Messer Griesheim Gmbh Kryobehälter zum Aufbewahren tiefkalter und/oder verflüssigter Gase
DE19547240A1 (de) * 1995-12-18 1997-06-19 Bayerische Motoren Werke Ag Kraftstoffbehälter
DE10014240A1 (de) * 2000-03-22 2001-09-27 Volkswagen Ag Kunststoffbehälter für Kraftstoff und Verfahren zu seiner Herstellung
DE10163029A1 (de) * 2000-12-21 2002-09-12 Honda Motor Co Ltd Hochdruckwasserstofftank und Herstellungsverfahren davon
DE10231866A1 (de) * 2002-07-12 2004-01-22 Basell Polyolefine Gmbh Mehrstufiges Verfahren zur Herstellung von Kunststoffhohlkörpern aus Halbschalen

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006019014A1 (de) * 2006-04-20 2007-10-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Speichermodul für komprimierte fluidische Kraftstoffe
CN114144611A (zh) * 2019-07-23 2022-03-04 气体运输技术公司 用于密封式流体储存罐的密封膜
FR3131359A1 (fr) * 2021-12-28 2023-06-30 Jean Michel SCHULZ Réservoir cryogenique embarqué léger de forme quelconque optimisé structurellement
EP4286737A1 (de) * 2022-06-01 2023-12-06 Airbus Operations, S.L.U. Verbundstoff-wasserstofftank für ein flugzeug

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10054876C2 (de) Doppelwandiger Kraftstoffbehälter aus Kunststoff
DE102004003319B4 (de) Hochdrucktank
DE102006054208B4 (de) Behälter für Betriebsstoffe von Kraftfahrzeugen
DE19937470A1 (de) Druckbehälter und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102011012704A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Behälters
DE69013606T2 (de) Dünnwandige metallische Hochdruckflaschen durch eine Aufwicklung auf Kohlenstoffaserbasis verstärkt und Verfahren zur Herstellung.
DE102011011838A1 (de) Stranggepresste, rohrgeschweißte Behälterauskleidung mit spritzgegossenen Endkappen
EP2959208B1 (de) Druckbehälter mit wärmetauscher für kryogen gespeichertes medium
DE19911877A1 (de) Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug
DE60016438T2 (de) Verschlussvorrichtung und verfahren zum verschliessen der öffnung eines behälters
DE19959598A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Schaufel einer Strömungsmaschine
EP3378739B1 (de) Strukturbauteil eines fahrzeugrahmens mit einem integrierten speicherbehälter
DE102005055321B4 (de) Behälter zur Speicherung von Kraftstoff
EP0956470A1 (de) Behälter zur speicherung von druckgas
DE102004023533A1 (de) Wärmeisolierter Behälter zur Speicherung von Kraftstoff
DE102008023073A1 (de) Behälter für Betriebsstoffe und Verfahren zu dessen Herstellung
DE2729522A1 (de) Emissionssicheres ventil
DE102015204624A1 (de) Druckbehälter sowie Verfahren zur Herstellung eines Druckbehälters
EP1355107B1 (de) Drucktank
EP1584859A2 (de) Druckbehälter zur Speicherung von kryogenen Kraftstoffen
DE10251549B3 (de) Mehrschichtiger flexibler Schlauch und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102009024795A1 (de) Wasserstofftank in einem Kraftfahrzeug
DE102018218085B4 (de) Strukturbauteil für einen Fahrgestellrahmen eines Fahrzeuges und Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils
DE102020130205A1 (de) Schallminderer und Verfahren zu dessen Herstellung
DE19938847C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Hohlkörpers

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20110201

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final