DE10352569B4 - Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug mit einem Brandschutz (2) aus einer Intumeszenzmasse, wobei der Kraftstoffbehälter aus einem ersten Behältermantel (5, 6) besteht, der vollständig von einem zweiten Behältermantel (7, 8) umgeben ist und dass der Zwischenraum (10) zwischen dem ersten Behältermantel (5, 6) und dem zweiten Behältermantel (7, 8) den Brandschutz (2) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum (10) zwischen dem ersten Behältermantel (5, 6) und dem zweiten Behältermantel (7, 8) evakuiert und mit einem Material zur Wärmeisolierung versehen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.
  • Aus DE 32 06 430 A1 ist bereits bekannt, Behälter aus zylinder-, kegel- oder kegelstumpfförmigen Behälterteilen zusammenzusetzen. Es ist auch bekannt, zur Speicherung von kryogenen Kraftstoffen doppelwandige, vakuumisolierte Behälter zu verwenden.
  • Es sind noch keine solchen Behälter bekannt geworden, die einen Brandschutz besitzen. Ein solcher Brandschutz muss sehr platzsparend und flexibel in das Fahrzeugpackage eingefügt werden können. Er darf auch nicht zu einem erheblichen Mehrgewicht führen.
  • Die DE 19652352 A1 beschreibt brandgeschützte Verbundsysteme mit intumeszierenden Massen. Deren Inhalt wird ausdrücklich in die Offenbarung dieser Erfindung mit einbezogen. Hier werden Wärme- und Schallschutzsysteme beschrieben, die mittels Intumeszenzmassen brandgeschützt sind. Diese Intumeszenzmassen schäumen unter Hitzeeinwirkung auf und bilden dabei einen isolierenden und hitzebeständigen Schaum, der die darunter liegenden Flächen vor Feuer- und Hitzeeinwirkung schützt.
  • Des Weiteren beschreibt die gattungsbildende Schrift, JP H06- 24 453 A, einen zweiwandigen Kunststofftank, der aus einem Leck austretenden Kraftstoff in ein Gel umwandelt, damit das Leck sofort wieder abgedichtet werden kann.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Behälter zur Speicherung von Kraftstoff in einem Kraftfahrzeug bereitzustellen, der auf einfache Weise brandgeschützt ist und trotzdem gut in das Fahrzeugpackage, ohne viel Mehrgewicht integriert werden kann.
  • Die Aufgabe wird vom Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschreiben die abhängigen Ansprüche.
  • Nach der Erfindung ist ein Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug mit einem Brandschutz aus einer Intumeszenzmasse, wobei der Kraftstoffbehälter aus einem ersten Behältermantel besteht, der vollständig von einem zweiten Behältermantel umgeben ist und der Zwischenraum zwischen dem ersten Behältermantel und dem zweiten Behältermantel den Brandschutz enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum zwischen dem ersten Behältermantel und dem zweiten Behältermantel evakuiert und mit einem Material zur Wärmeisolierung versehen ist.
  • Das hat den Vorteil, dass ein Brandschutz für einen Kraftstoffbehälter verwirklicht werden kann, der dessen Formgebung und Integration im Fahrzeugpackage nicht wesentlich beeinflusst. Das Bauteilgewicht ist nicht wesentlich höher gegenüber Tanks ohne Brandschutz.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besitzt ein Druckbehälter für Gase Einrichtungen zur Speicherung von kryogenem Kraftstoff. Das hat vorteilhafterweise zur Folge, dass auch ein Speicher von kryogenem Kraftstoff in einem Kraftfahrzeug mit Intumeszenzmasse brandgeschützt werden kann.
  • Dadurch, dass der Kraftstoffbehälter aus einem ersten Behältermantel besteht, der von einem zweiten Behältermantel umgeben ist, und wenn der Zwischenraum zwischen dem ersten Behältermantel und dem zweiten Behältermantel den Brandschutz enthält, geht der Brandschutz vorteilhafterweise vom Platzbedarf her nicht mit ins Fahrzeugpackage ein.
  • Da der erste Behältermantel vollständig vom zweiten Behältermantel umgeben ist und der Zwischenraum zwischen dem ersten Behältermantel und dem zweiten Behältermantel evakuiert und mit einem Material zur Wärmeisolierung versehen ist, kann eine zur Speicherung von kryogenem Kraftstoff besonders geeignete Ausführungsform eines Kraftstoffbehälters, erfindungsgemäß wie vorstehend erläutert mit Intumeszenzmasse brandgeschützt werden.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand des bevorzugten Ausführungsbeispiels nach 2 weiter erläutert. Die 1, nicht mehr zur Erfindung gehörend, und 2, zeigen zwei verschiedene Kraftstoffbehälter, davon die 2 einen mit erfindungsgemäßem Brandschutz in Längs- und Querschnitt.
  • In den 1, nicht mehr zur Erfindung gehörend, und 2 werden für gleiche Teile die gleichen Begriffe und Bezugszeichen verwendet. Das Beispiel von 1, nicht von der Erfindung erfasst, zeigt einen einwandigen Kraftstoffbehälter als Druckbehälter 1 für Gase oder kryogene Kraftstoffe ausgebildet, der mit einem geraden und einem gewölbten Zwischenboden 21, 22, jeweils in der Schnittebene der Behälterteile 5, 6 eines ersten Behältermantels angebracht, versehen ist. Von den Zwischenböden 21, 22 umgeben sind zwei Rohrverbinder 23, die zwei zwischen die Behälterteile 5, 6 des ersten Behältermantels eingebrachte Einlagen 24 verbinden.
  • Eine Intumeszenzmasse ist als Brandschutzanstrich 2 auf die äußere Oberfläche der Behälterteile 5, 6 des ersten Behältermantels aufgebracht. Dargestellt ist dies durch eine schwarze Linie mit leicht unregelmäßigem Verlauf. Die Intumeszenzmasse ist ein Kunstharz, das bei einer Brandlast eine voluminöse, keramisierte Schutzschicht mit geringer Wärmeleitung bildet und so das Versagen von Bauteilen auf bis zu eine Stunde hinauszögert. Durch die aufgequellte Schicht wird die Temperatur auf der Behältermanteloberfläche so gering gehalten, dass die Materialeigenschaften nicht negativ beeinflusst werden. Der Zeitraum bis zum Versagen kann durch die Schichtdicke variiert werden. Die Dicke des Brandschutzanstrichs 2 beträgt etwa 0,5 Millimeter und quillt bei einem Brand auf etwa 30 Millimeter auf, was eine hervorragende Wärmeisolation bietet. Die Brandschutzschicht 2 kann durch spritzen, streichen oder tauchen auf die Behälterteile 5, 6 aufgebracht werden. Es ist auch ein farbiger Anstrich möglich. Des weiteren kann dieser Brandschutzanstrich 2 noch Korrosions-, Schall-, Dröhn-, Hohlraum-, und Unterbodenschutzfunktionen erfüllen.
  • Im Ausführungsbeispiel von 2, die Erfindung umfassend, umgibt zusätzlich ein Vakuumbehälter 11 den Druckbehälter 1, unter Wahrung eines konstant bleibenden Zwischenraums 10. Außerdem wird bei anderer Anordnung der Rohrverbinder 23 zusätzlich ein dritter Rohrverbinder 23 verwendet. Alle drei Rohrverbinder 23 dienen auch dazu, den Druckbehälter 1 im Vakuumbehälter 11 zu lagern. Dazu werden durch die ersten Rohrverbinder 23 mit geschlossenem Mantel zweite Rohrverbinder 25 hindurchgeführt. Der Druckbehälter 1 ist über die zweiten Rohrverbinder 25 im Vakuumbehälter 11 gelagert, indem Distanzstücke 26 zwischen die ersten Rohrverbinder 23 und die zweiten Rohrverbinder 25 eingefügt sind und Endstücke 27 die Einlagen 24 und die zweiten Rohrverbinder 25 verbinden. Bei einer Anordnung von drei Aufhängungseinheiten für den Vakuumbehälter 11 im Druckbehälter 1, die nicht auf einer Linie liegen, wird eine stabile Dreipunktauflage erreicht. Werden weitere Abstützelemente für den Vakuumbehälter 11 benötigt, so sind diese als durchgehende Druckstäbe ohne Kontakt zum Druckbehälter 1 auszuführen.
  • Der Brandschutzanstrich 2 ist hier auf die Außenfläche der Behälterteile 6, 7 des ersten Behältermantels aufgebracht und befindet sich so im Zwischenraum 10, der im Brandfall auch als Quellraum für die entstehende voluminöse, keramisierte Schutzschicht mit geringer Wärmeleitung genutzt wird. Dargestellt ist der Brandschutzanstrich 2 ebenfalls durch eine schwarze Linie mit leicht unregelmäßigem Verlauf.

Claims (3)

  1. Kraftstoffbehälter für ein Kraftfahrzeug mit einem Brandschutz (2) aus einer Intumeszenzmasse, wobei der Kraftstoffbehälter aus einem ersten Behältermantel (5, 6) besteht, der vollständig von einem zweiten Behältermantel (7, 8) umgeben ist und dass der Zwischenraum (10) zwischen dem ersten Behältermantel (5, 6) und dem zweiten Behältermantel (7, 8) den Brandschutz (2) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum (10) zwischen dem ersten Behältermantel (5, 6) und dem zweiten Behältermantel (7, 8) evakuiert und mit einem Material zur Wärmeisolierung versehen ist.
  2. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ein Druckbehälter (1) für Gase ist und Einrichtungen zur Speicherung von kryogenem Kraftstoff besitzt.
  3. Kraftstoffbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Brandschutz (2) außen auf den ersten Behältermantel (5, 6) aufgebracht ist.
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