DE10206502C1 - Druckgastank mit mehreren Behältern - Google Patents

Druckgastank mit mehreren Behältern

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Druckgastanksystem mit mindestens zwei im Wesentlichen gleichartigen Gasbehältern, wobei die Gasbehälter ein Bodenteil und ein Entnahmeteil und den Entnahmeteilen zugeordnete Öffnungen aufweisen. Den Entnahmeteilen ist ein Absperrventil zugeordnet, wobei die Entnahmeteile mit ihren Öffnungen in eine die Entnahmeteile miteinander verbindende Verbindungsschiene hineinragen. Die Öffnungen stehen mit einem in der Verbindungsschiene verlaufenden Gaskanal in Verbindung, wobei der Verbindungsschiene ein Absperrventil an einem Gaskanalausgang zugeordnet ist und dieses das allen Gasbehältern gemeinsame Absperrventil bildet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckgastank mit mehreren Behältern.
Es ist bekannt, Druckgase in Gasflaschen zu lagern und zu transportieren. Die beispielsweise zylinderförmigen Behälter sind mit einem Gas gefüllt, welches sich auf einem gegenüber Umgebungsdruck erhöhten Druck befindet. Die Gasflaschen weisen üblicherweise an einer Seite ein Absperrventil auf, an welches z. B. ein Druckregler anschliessbar ist, mit dessen Hilfe das Gas aus der Flasche entnommen werden und dessen Druck auf einen gewünschten Entnahmedruck vermindert werden kann. Üblicherweise ist auch eine Sicherheitsvorrichtung bestehend aus einer sogenannten Schmelzsicherung vorgesehen sein, welche bei unzulässiger Übertemperatur des Tanks öffnet, einen Druckabbau erlaubt und damit einen Schutz gegen Überdruck darstellt. Bei Bedarf an größeren Gasmengen werden derartige Gasflaschen z. B. in Serie geschaltet.
Sollen Einrichtungen von Fahrzeugen bordseitig mit Druckgas versorgt werden, so muss eine ausreichende Menge des Gases mitgeführt werden können. Bei Mehrbehälter-Druckgastanksystemen besteht die Notwendigkeit, die mehreren Behälter miteinander zu verbinden, was zu Leckageproblemen und zu hohen Kosten aufgrund der Systemkomplexität führt.
Aus der DE 201 03 682 U1 ist eine Gasbündelstation, bestehend aus einer Anzahl von Druckgasflaschen, die in einem Container angeordnet und mittels Hochdruckleitungen untereinander verbunden sind, bekannt. Der gemeinsame Hochdruckabgang der Druckgasflaschen ist hierbei über ein Ventil schließbar.
Aus der DE 35 15 220 A1 ist ein gattungsgemäßes Druckgastanksystem bekannt, bei dem mehrere Druckgastanks über jeweils ein Ventil mit einem Verteiler für das Druckgas verbunden sind. Außerdem ist ein Gestell mit jeweils einem dem Bodenteil und einem dem Entnahmeteil der Druckgasflaschen zugeordneten Gestellelement zur Halterung mehrere Druckgas­ flaschen vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und kundenfreundliche Vorrichtung mit Mehrbehälter- Druckgastanksystemen, insbesondere zur Versorgung eines Fahrzeugs mit Druckgas, zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass der Gastank eine für die Massenfertigung geeignete Vorrichtung darstellt, was besonders für den Einsatz bei Fahrzeugen wünschenswert ist. Die Vorrichtung weist eine reduzierte Leckagewahrscheinlichkeit auf, was unter Sicherheitsaspekten und auch unter Umweltaspekten günstig ist. Weiterhin ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung niedrigere Kosten, da besonders Mehrbehälter-Druckgastanks mit einer reduzierten Anzahl an teuren Absperrventilen auskommt. Die Vorrichtung läßt sich einfach auf eine unterschiedliche Anzahl von Druckgasbehältern erweitern.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den weiteren Ansprüchen und der Beschreibung hervor.
Die Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung näher beschrieben, wobei die Figur eine schematische Aufsicht auf eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt.
Das erfindungsgemäße Druckgastanksystem 1 weist mindestens zwei im Wesentlichen gleichartige Gasbehälter 2, 3, 4 auf. Die Gasbehälter 2, 3, 4 sind vorzugsweise zylinderförmig, können jedoch auch andere Formen aufweisen, und weisen an einem Ende ein Bodenteil 18, 19, 20 und am anderen Ende ein Entnahmeteil 14, 15, 16 auf. Den Entnahmeteilen 14, 15, 16 sind Öffnungen 7, 8, 9 zugeordnet, aus denen Gas entnommen werden kann, oder durch die die Gasbehälter 2, 3, 4 wieder mit Gas befüllt werden können. Die Entnahmeteile 14, 15, 16 ragen mit ihren Öffnungen 7, 8, 9 in eine die Entnahmeteile 14, 15, 16 miteinander verbindende Verbindungsschiene 6 hinein, wobei die Öffnungen 7, 8, 9 mit einem in der Verbindungsschiene 6 verlaufenden Gaskanal 10 in Verbindung stehen.
Erfindungsgemäß ist den Gasbehältern 2, 3, 4 bzw. den Entnahmeteilen 14, 15, 16 ein Absperrventil 11 zugeordnet, wobei ein einziges Absperrventil 11 sowohl zum Absperren der Verbindungsschiene 6 als auch zum Absperren der Gasbehälter 2, 3, 4 vorgesehen ist. Das Absperrventil 11 ist einem ersten Gaskanalausgang 12 zugeordnet und sperrt diesen Ausgang 12 ab. Durch den Gaskanalausgang 12 wird das Gas aus den Druckgasbehältern einem Verbraucher zugeführt. Es können auch einzelne Gasbehälter 2, 3, 4 zusätzliche Absperrventile aufweisen, zweckmäßigerweise bei einer größeren Anzahl von Einzelbehältern, jedoch sind immer zumindest zwei Gasbehälter 2, 3, 4 durch ein der Verbindungsschiene 6 zugeordnetes gemeinsames Absperrventil 11 absperrbar.
Der Verbindungsschiene 6 kann zusätzlich eine Sicherheitseinrichtung, vorzugsweise eine Schmelzsicherung 17, an einem zweiten Gaskanalausgang 13 zugeordnet sein, welche vorteilhafterweise auch die Funktion einer gemeinsamen Übertemperatursicherung der Gasbehälter 2, 3, 4 erfüllen kann. Auch hier können einzelne oder jeder Gasbehälter 2, 3, 4 zusätzlich auch mit einer separaten Schmelzsicherung 17 versehen sein.
Die Gasbehälter 2, 3, 4 sind formschlüssig mit der Verbindungsschiene 6 verbunden, z. B. eingeschraubt, wobei nicht weiter dargestellte Dichtungsmittel, z. B. O-Ringe zwischen dem Entnahmeteil 14, 15, 16, den Gasbehältern 2, 3, 4 und der Verbindungsschiene 6 bzw. dem Gaskanal 10 vorgesehen sein können.
Bevorzugt sind die Gasbehälter 2, 3, 4 parallel zueinander angeordnet. Besonders bevorzugt sind die Bodenteile 18, 19, 20 der Gasbehälter 2, 3, 4 mit einer Stützschiene 5 verbunden, wobei die Stützschiene 5 und Verbindungsschiene 6 einen Halterahmen für die Gasbehälter 2, 3, 4 bilden.
Zweckmäßigerweise sind an und/oder zwischen Stützschiene 5 und Verbindungsschiene 6 zusätzliche Streben angeordnet, welche vorzugsweise gleiche oder größere Stoß-, Scher- und Torsionskräfte aufnehmen können als auf die formschlüssigen Verbindungen der Gasbehälter 2, 3, 4 mit der Verbindungsschiene 6 und/oder der Stützschiene 5 einwirken.
Beim Einsatz in einem Fahrzeug wird die Vorrichtung vorteilhafterweise in einem Bereich des Fahrzeugs eingebaut, welcher gegen die Wirkung von Crash-Kräften weitgehend geschützt ist.
Bevorzugt ist die Verbindungsschiene 6 aus einem gegossenen Metallteil gebildet, in die der Gaskanal 10 integriert ist. Dies verleiht der Verbindungsschiene 6 besonders hohe Stabilität und minimiert leckanfällige Verbindungen.
Besonders bevorzugt sind Materialstärke, Durchmesser und Länge der Verbindungsschiene 6 so aufeinander abgestimmt, dass die Verbindungsschiene 6 dieselben mechanische Stabilität und Stoßfestigkeit aufweist wie ein einzelner Gasbehälter 2, 3, 4. Dadurch kann erreicht werden, dass dieselben Sicherheitsanforderungen, die an einzelne Gasbehälter 2, 3, 4 gestellt sind, auch von der Verbindungsschiene 6 erfüllt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist durch die mechanische und gasseitige Verbindung von Gasbehältern 2, 3, 4 und Verbindungsschiene 6 so starr und stabil ausgeführt, dass das gesamte System 1 mit nur einem einzigen Absperrventil 11 und gegebenenfalls mit nur einer einzigen Schmelzsicherung 17 mindestens so stabil ist, wie ein Einzelbehälter mit gleichem Volumen. Die Vorrichtung erlaubt eine für die Massenfertigung optimierte starre mechanische und gasseitige Verbindung zwischen Druckgasbehältern von Mehrbehälter-Druckgassystemen.
Da nur wenige Verbindungen bzw. Verschraubungen notwendig sind, ist die Leckagewahrscheinlichkeit deutlich geringer gegenüber üblichen Rohrverschraubungen, bei denen die einzelnen Behälter mit zahlreichen teuren sogenannten Fittings miteinander verbunden werden müssen. Die Kosten des Systems werden erniedrigt, da pro Tanksystem ein einziges Absperrventil 11 ausreicht und nicht jeder einzelne Gasbehälter 2, 3, 4 mit einem teuren Ventil 11 versehen sein muß. Ebenso wird die Integration von Gasbehältern 2, 3, 4 in ein Druckgastanksystem 1 vereinfacht. Das System läßt sich leicht auf eine unterschiedliche Anzahl von Gasbehältern 2, 3, 4 anpassen.

Claims (7)

1. Druckgastanksystem (1) mit mindestens zwei im wesentlichen gleichartigen Gasbehältern (2, 3, 4), wobei die Gasbehälter (2, 3, 4) ein Bodenteil (18, 19, 20) und ein Entnahmeteil (14, 15, 16) und den Entnahmeteilen (14, 15, 16) zugeordnete Öffnungen (7, 8, 9) aufweisen und den Entnahmeteilen (14, 15, 16) ein Absperrventil (11) zugeordnet ist, mit einer die Entnahmeteile (14, 15, 16) miteinander verbindenden Verbindungsschiene (6), wobei die Öffnungen (7, 8, 9) mit einem in der Verbindungs­ schiene (6) verlaufenden Gaskanal (10) in Strömungsverbindung stehen, und wobei die Bodenteile (18, 19, 20) der Gasbehälter (2, 3, 4) mit einer Stützschiene (5) verbunden sind dadurch gekennzeichnet, dass an einem ersten Gaskanalausgang (12) der Verbindungs­ schiene (6) ein allen Gasbehältern (2, 3, 4) gemeinsames Absperrventil (11) angeordnet ist, dass die Entnahmeteile (14, 15, 16) mit ihren Öffnungen (7, 8, 9) in die Verbindungsschiene (6) hineinragen, und dass die Stützschiene (5) und die Verbindungsschiene (6) einen Halterahmen für die Gasbehälter (2, 3, 4) bilden.
2. Druckgastanksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsschiene (6) eine Schmelzsicherung (17) an einem zweiten Gaskanalausgang (13) zugeordnet ist, welche eine gemeinsame Schmelzsicherung (17) der Gasbehälter (2, 3, 4) bildet.
3. Druckgastanksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasbehälter (2, 3, 4) formschlüssig mit der Verbindungsschiene (6) verbunden sind.
4. Druckgastanksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasbehälter (2, 3, 4) parallel zueinander angeordnet sind.
5. Druckgastanksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an und/oder zwischen Stützschiene (5) und Verbindungsschiene (6) Streben angeordnet sind, welche gleiche oder größere Stoß-, Scher- und Torsionskräfte aufnehmen als auf die formschlüssigen Verbindungen der Gasbehälter (2, 3, 4) mit der Verbindungsschiene (6) und/oder der Stützschiene (5) einwirken.
6. Druckgastanksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsschiene (6) aus einem gegossenen Metallteil mit integriertem Gaskanal (10) gebildet ist.
7. Druckgastanksystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Materialstärke und Länge der Verbindungsschiene (6) so aufeinander abgestimmt sind, dass die Verbindungsschiene (6) dieselbe mechanische Stabilität und Stoßfestigkeit aufweist wie ein einzelner Gasbehälter (2, 3, 4) mit gleichem Volumen.
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