DE112009002357T5 - low-temperature containers - Google Patents
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Abstract
Tiefsttemperaturbehälter (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend – einen inneren Behälter (2), – einen äußeren Behälter (3), wobei der äußerer Behälter (3) in einem Abstand zu dem inneren Behälter (2) angeordnet ist, so dass sich zwischen dem inneren Behälter (2) und dem äußeren Behälter (3) ein evakuierbarer Mantel (4) zur thermischen Isolation ausbildet, – eine Leitung (5) zum Füllen und Entleeren des inneren Behälters (2), – einen Stutzen (7), der den äußeren Behälter (3) durchdringt, vorzugsweise zur Evakuierung des Mantels (4), – einen Stopfen (8) zum Verschließen des Stutzens (7), – einen Getter (9) als Gaseinfangmittel, der in den Stopfen (8) integriert ist zur Adsorption und/oder Absorption von Gas aus dem Mantel (4), dadurch gekennzeichnet, dass der Getter (9) von einer fluiddichten Schutzhülle (12) eingeschlossen ist, um den Getter (9) bezüglich Fluiden vor einer Nutzung zur Evakuierung des Mantels (4) zu...Cryogenic container (1), in particular for a motor vehicle, comprising - an inner container (2), - an outer container (3), the outer container (3) being arranged at a distance from the inner container (2) so that between the inner container (2) and the outer container (3) an evacuable jacket (4) for thermal insulation, - a line (5) for filling and emptying the inner container (2), - a nozzle (7), the the outer container (3) penetrates, preferably for evacuating the jacket (4), - a plug (8) for closing the nozzle (7), - a getter (9) as a gas trapping means, which is integrated in the plug (8) for Adsorption and / or absorption of gas from the jacket (4), characterized in that the getter (9) is enclosed by a fluid-tight protective cover (12) in order to protect the getter (9) with regard to fluids before it is used to evacuate the jacket (4 ) to ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tiefsttemperaturbehältergemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, ein Verfahren zum Verschließen eines Stutzens eines Tiefsttemperaturbehälters gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 10 und ein Kraftfahrzeug.The present invention relates to a cryogenic container according to the preamble of claim 1, a method for closing a nozzle of a cryogenic container according to the preamble of
Tiefsttemperaturbehälter werden verwendet, um tiefsiedende verflüssigte Gase, z. B. Wasserstoff oder Stickstoff, zu lagern und zu transportieren. Der Tiefsttemperaturbehälter besteht im Allgemeinen aus einem inneren und einem äußeren Behälter. In dem inneren Behälter ist das zu lagernde und zu transportierende tiefsiedende Gas aufbewahrt. Zwischen dem äußeren und inneren Behälter ist ein Mantel vorhanden. Dieser Mantel wird evakuiert, so dass der innere Behälter gegenüber dem äußeren Behälter stark thermisch isoliert ist.Deep-temperature tanks are used to treat low-boiling liquefied gases, eg. As hydrogen or nitrogen to store and transport. The cryogenic container generally consists of an inner and an outer container. In the inner container, the low-boiling gas to be stored and transported is stored. Between the outer and inner container, a coat is present. This jacket is evacuated so that the inner container is highly thermally insulated from the outer container.
Die
Die
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, einen Tiefsttemperaturbehälter, ein Verfahren zum Verschließen eines Stutzens eines Tiefsttemperaturbehälters und ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, bei dem der in einen Stopfen integrierter Getter vor einer Nutzung zur Evakuierung eines Mantels des Tiefsttemperaturbehälters vor Fluiden geschützt ist und der Getter nach dem Verschließen oder während des Verschließens des Stutzens mit dem Stopfen leicht in eine fluidleitende Verbindung mit dem Mantel gebracht werden kann. Ferner soll der Tiefsttemperaturbehälter in der Herstellung preiswert sein.The object of the present invention is therefore to provide a cryogenic container, a method for closing a nozzle of a cryogenic container and a motor vehicle, in which the getter integrated in a stopper is protected from fluids for use in evacuating a jacket of the cryogenic container and the getter can be easily brought into a fluid-conducting connection with the jacket after closing or during the closing of the nozzle with the stopper. Furthermore, the cryogenic container should be inexpensive to manufacture.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Tiefsttemperaturbehälter, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen inneren Behälter, einen äußeren Behälter, wobei der äußere Behälter in einem Abstand zu dem inneren Behälter angeordnet ist, so dass sich zwischen dem inneren Behälter und dem äußeren Behälter ein evakuierbarer Mantel zur thermischen Isolation ausbildet, eine Leitung zum Füllen und Entleeren des inneren Behälters, einen Stutzen, der den äußeren Behälter durchdringt, vorzugsweise zur Evakuierung des Mantels, einen Stopfen zum Verschließen des Stutzens, einen Getter als Gaseinfangmittel, der in den Stopfen integriert ist zur Adsorption und/oder Absorption von Gas aus dem Mantel, wobei der Getter von einer fluiddichten Schutzhülle eingeschlossen ist, um den Getter bezüglich Fluiden vor einer Nutzung zur Evakuierung des Mantels zu schützen. In vorteilhafter Weise ist der Getter von einer fluiddichten Schutzhülle umgeben. Fluide, d. h. Flüssigkeiten und/oder Gase, können damit vor einer Verwendung des Getters zu Evakuierung des Mantels nicht in Kontakt mit dem Getter treten. Der Getter ist ein Stoff, der Gase einfangen bzw. adsorbieren kann. Die Schutzhülle kann sowohl ein gesondertes Bauteil, z. B. ein Folie sein, oder kann wenigstens teilweise Bestandteil des Stopfens sein.This object is achieved with a cryogenic container, in particular for a motor vehicle, comprising an inner container, an outer container, wherein the outer container is arranged at a distance from the inner container, so that between the inner container and the outer container an evakuierbarer coat for thermal insulation, a conduit for filling and emptying the inner container, a nozzle penetrating the outer container, preferably for evacuating the jacket, a stopper for closing the nozzle, a getter as a gas trapping agent integrated in the stopper for adsorption and / or absorbing gas from the jacket, the getter being enclosed by a fluid-tight protective cover to protect the getter from fluids from being used to evacuate the jacket. Advantageously, the getter is surrounded by a fluid-tight protective cover. Fluids, d. H. Liquids and / or gases, thus can not come into contact with the getter before using the getter to evacuate the jacket. The getter is a substance that can trap or adsorb gases. The protective cover can both a separate component, for. B. may be a film, or may be at least partially part of the plug.
In einer weiteren Ausgestaltung ist mittels einer mechanischen Bewegung des Stopfens zum Verschließen des Stutzens die Schutzhülle öffenbar. Zum Verschließen des Stutzens mit dem Stopfen muss der Stopfen in den Stutzen eingeführt werden oder der Stopfen muss am Ende des Stutzens aufgelegt werden. Hierzu ist eine Bewegung des Stopfens erforderlich. Diese Bewegung des Stopfens kann genutzt werden, um die Schutzhülle zu öffnen.In a further embodiment, the protective cover can be opened by means of a mechanical movement of the plug for closing the connecting piece. To close the nozzle with the stopper, the stopper must be inserted into the nozzle or the stopper must be placed at the end of the nozzle. For this purpose, a movement of the plug is required. This movement of the plug can be used to open the protective cover.
Insbesondere ist die Schutzhülle wenigstens teilweise als Membran oder Folie ausgebildet. Die Membran oder die Folie kann dabei biegbar oder nicht biegbar sein. Die Dicke der Membrane oder Folie liegt im Bereich zwischen 0,1 und 15 mm.In particular, the protective cover is at least partially formed as a membrane or film. The membrane or the film may be bendable or unbendable. The thickness of the membrane or foil is in the range between 0.1 and 15 mm.
In einer ergänzenden Ausführungsform ist die Schutzhülle von einem Dorn, einer Nadel, einem Messer oder einem spitzen Gegenstand mittels der mechanischen Bewegung des Stopfens zum Verschließen des Stutzens öffenbar. Im Allgemeinen wird die Schutzhülle dabei dadurch geöffnet, dass beispielsweise der spitze Gegenstand die Schutzhülle durchstößt, so dass in der Schutzhülle eine Öffnung oder eine Aussparung vorhanden ist, durch die der Getter fluidleitend mit dem Mantel verbunden ist.In a supplemental embodiment, the protective cover can be opened by a spike, a needle, a knife or a pointed object by means of the mechanical movement of the plug to close the spout. In general, the protective cover is thereby opened, for example, that the pointed object the Protective sheath pierces, so that in the protective sheath an opening or a recess is provided, through which the getter is fluidly connected to the jacket.
Vorzugsweise ist die Schutzhülle von einer mechanischen Verschlusseinrichtung, z. B. einer Klappe oder einem Ventil, mittels der mechanischen Bewegung des Stopfens zum Verschließen des Stutzens öffenbar. Die Bewegung des Stopfens kann genutzt werden, um mit einem Mechanismus die kinetische Energie bei der Bewegung des Stopfens zu nutzen, um eine mechanische Verschlusseinrichtung, z. B. eine Klappe oder ein Ventil, zu öffnen. Beispielsweise ist hierzu die Schutzhülle aus verschiedenen Stoffen oder Bestandteilen zusammengesetzt. Eine erste Komponente der Schutzhülle ist dabei nicht beweglich und umschließt teilweise den Getter und besteht beispielsweise aus Kunststoff oder Metall. Eine weitere Komponente der Schutzhülle umfasst z. B. eine Klappe. Die Klappe ist dabei mit dem Mechanismus versehen, so dass bei einem Einführen des Stopfens in den Stutzen ab einer bestimmten Stellung des Stopfens in dem Stutzen die Klappe geöffnet wird. Anschließend wird der Stopfen in der Endstellung, in welcher die Klappe geöffnet ist, fixiert, so dass der Getter dauerhaft fluidleitend mit dem Mantel in Verbindung steht.Preferably, the protective cover of a mechanical closure device, for. As a flap or a valve, by means of the mechanical movement of the plug to close the nozzle openable. The movement of the plug can be used to use with a mechanism the kinetic energy in the movement of the plug to a mechanical closure device, for. As a flap or a valve to open. For example, this is the protective cover composed of different materials or components. A first component of the protective case is not movable and partially encloses the getter and consists for example of plastic or metal. Another component of the protective cover comprises z. B. a flap. The flap is provided with the mechanism, so that when an insertion of the plug into the nozzle from a certain position of the plug in the neck, the flap is opened. Subsequently, the stopper is fixed in the end position in which the flap is open, so that the getter is permanently fluid-conductively connected to the jacket.
In einer Variante bilden die Schutzhülle und der Getter ein Bauteil und das Bauteil ist mit dem Stopfen verbindbar. Der Stopfen dient zum Verschließen des Stutzens. Dabei kann der Getter immer nur einfach verwendet werden, weil nach einem Gebrauch der Getter ausgewechselt oder desorbiert werden muss. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Schutzhülle und der Getter ein Bauteil bilden, so dass nach einer Verwendung des Getters zur Evakuierung des Mantels lediglich dieses Bauteil, d. h. die Schutzhülle und der Getter, ausgewechselt werden müssen und somit der Stopfen mehrmals verwendet werden kann.In one variant, the protective cover and the getter form a component and the component is connectable to the plug. The plug is used to close the nozzle. The getter can always be used only simply because after a use of the getter must be replaced or desorbed. For this purpose, it is advantageous if the protective cover and the getter form a component, so that after using the getter to evacuate the shell, only this component, d. H. the protective cover and the getter, must be replaced and thus the plug can be used several times.
Zweckmäßig ist das Bauteil mit dem Stopfen lösbar verbindbar. Bei einer lösbaren Verbindung zwischen dem Bauteil und dem Stopfen kann damit die Schutzhülle und der Getter besonders einfach mit dem Stopfen verbunden werden. Beispielsweise braucht bei einer Gewinde oder Rastverbindung lediglich das Bauteil von dem Stopfen abgeschraubt und anschließen an dem Stopfen ein neues Bauteil mit einem neuen Getter und einer neuen Schutzhülle angeschraubt werden.Suitably, the component is releasably connectable to the plug. With a detachable connection between the component and the plug so that the protective cover and the getter can be particularly easily connected to the plug. For example, in a threaded or latching connection, only the component needs to be unscrewed from the plug, and then a new component with a new getter and a new protective cover must be screwed to the plug.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Bauteil mit dem Stopfen mittels einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung verbindbar.In a further embodiment, the component is connectable to the plug by means of a positive and / or non-positive connection.
Insbesondere ist das Bauteil mit dem Stopfen mittels einer Löt- und/oder Schweiß- und/oder Gewindeverbindung verbindbar.In particular, the component can be connected to the plug by means of a soldering and / or welding and / or threaded connection.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Verschließen eines Stutzens eines Tiefsttemperaturbehälters mit einem Stopfen umfasst die Schritte:
Evakuieren eines Mantels zwischen einem inneren und einem äußeren Behälter, Verschließen des Stutzens mit dem Stopfen, wobei in dem Stopfen ein Getter integriert ist, wobei nach dem Evakuieren des Mantels eine fluiddichte Schutzhülle, von der der Getter eingeschlossen ist, geöffnet wird. Der Tiefsttemperaturbehälter umfasst einen inneren und einen äußeren Behälter. Ein Stutzen durchdringt den äußeren Behälter und wird von einem Stopfen verschlossen. In den Stopfen ist ein Getter integriert. Der Mantel wird mittels einer Vakuumpumpe evakuiert. Der Getter dient dazu, das Vakuum in dem Mantel aufrechtzuerhalten und dieses außerdem noch zu erhöhen bzw. zu verbessern. Damit vor einer Verwendung des Getters zur Evakuierung des Mantels dieser nicht unnötig Gas aufnimmt, ist er von einer Schutzhülle eingeschlossen. Nach dem Evakuieren des Mantels wird die fluiddichte Schutzhülle geöffnet, indem beispielsweise in die Schutzhülle eine Öffnung eingebracht wird. Dies erfolgt auf unterschiedliche Weise, beispielsweise kann auch in einen feststehenden Stopfen mittels einer bewegten Nadel oder Dorn in die fluiddichte Schutzhülle eine Öffnung eingebracht werden.An inventive method for closing a neck of a cryogenic container with a stopper comprises the steps:
Evacuating a shell between an inner and an outer container, closing the nozzle with the plug, wherein in the plug a getter is integrated, wherein after evacuation of the jacket, a fluid-tight protective sheath from which the getter is included, is opened. The cryogenic container comprises an inner and an outer container. A spigot penetrates the outer container and is closed by a plug. In the plug a getter is integrated. The jacket is evacuated by means of a vacuum pump. The getter serves to maintain the vacuum in the shell and also to increase or improve it. So that before using the getter for evacuating the shell does not unnecessarily absorb gas, it is enclosed by a protective cover. After evacuation of the jacket, the fluid-tight protective cover is opened, for example, by introducing an opening into the protective cover. This is done in different ways, for example, an opening can be introduced into a fixed plug by means of a moving needle or mandrel in the fluid-tight protective cover.
In einer weiteren Ausgestaltung wird die Schutzhülle nach dem Verschließen oder während des Verschließens des Stutzens mit dem Stopfen geöffnet. Der Stutzen befindet sich z. B. bereits in der Endstellung, in welcher der Stopfen verschlossen ist. Dadurch ist der Stutzen bereits abgedichtet, so dass in vorteilhafter Weise der Getter nicht mehr in Kontakt zur Umgebungsluft um den äußeren Behälter gelangen kann.In a further embodiment, the protective cover is opened after closing or during the closure of the nozzle with the stopper. The nozzle is z. B. already in the end position, in which the stopper is closed. As a result, the nozzle is already sealed, so that advantageously the getter can no longer come into contact with the ambient air around the outer container.
In einer ergänzenden Variante wird die Schutzhülle mittels einer mechanischen Bewegung des Stopfens zum Verschließen des Stutzens geöffnet. Die Bewegung des Stopfens wird somit genutzt, um die Schutzhülle zu öffnen.In a supplementary variant, the protective cover is opened by means of a mechanical movement of the plug to close the connecting piece. The movement of the plug is thus used to open the protective cover.
In einer weiteren Variante wird die Schutzhülle von einem Dorn, einer Nadel, einem Messer oder einem spitzen Gegenstand geöffnet, z. B. indem die Schutzhülle, insbesondere eine Membran, durchtrennt wird.In a further variant, the protective cover is opened by a spike, a needle, a knife or a pointed object, for. B. by the protective cover, in particular a membrane is severed.
Vorzugsweise wird von der Bewegung des Stopfens zum Verschließen des Stutzens eine mechanische Verschlusseinrichtung, z. B. eine Klappe oder ein Ventil, bewegt, die die Schutzhülle öffnet.Preferably, the movement of the plug to close the nozzle, a mechanical closure device, for. As a flap or a valve moves, which opens the protective cover.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst einen in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Tiefsttemperaturbehälter und/oder es ist ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Verfahren zum Verschließen eines Stutzens von dem Kraftfahrzeug ausführbar.A motor vehicle according to the invention comprises a cryogenic container described in this patent application and / or it is a described in this patent application Method for closing a nozzle of the motor vehicle executable.
Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:In the following, an embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:
In
Ein Stutzen
In den Stopfen
In
Zur Evakuierung des Mantels
Die Schutzhülle
Der innere und äußere Behälter
Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Tiefsttemperaturbehälter
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DD 157012 [0003] DD 157012 [0003]
- DE 4334990 B4 [0004] DE 4334990 B4 [0004]
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DE102008050148 | 2008-10-01 | ||
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