DE1906011C3 - Flüssigkeitsbehälter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsbehälter für blasen- und gasfreie Flüssigkeitszapfung, bestehend aus einem Außenbehälter und einem Innenbehälter, wobei der letztere in einem den Flüssigkeitsdurchfluß gestattenden Abstand von der Innenwand des Außenbehälters angeordnet ist.

Aus der US-PS 33 06 503 ist ein Flüssigkeitsbehälter, der einen Außenbehälter und einen Innenbehälter aufweist, bekannt, wobei zum Austreiben der in dem Behälter befindlichen Flüssigkeit ein im Innern des Behälters angeordneter aufblasbarer Balg vorgesehen ist. Das Medium zum Aufblasen des Balges gelangt hierbei nicht in direkten Kontakt mit der aus dem Behälter zu verdrängenden Flüssigkeit. Der Innenbehälter, der mit Durchtrittsöffnungen für die Flüssigkeit versehen ist, dient dazu, einen Verschluß oder eine Abdeckung der Ausflußöffnung des Außenbehälters durch den Balg zu verhindern.

Es ist ferner bekannt, eine in einem Behälter befindliche Flüssigkeit durch ein Verdrängungsgas, das in direktem Kontakt mit der Flüssigkeit steht, aus dem Behälter auszutreiben. Nachteilig hierbei ist, daß mit der Flüssigkeit auch Gasblasen des Verdrängungsgases mitgerissen und abgeführt werden, was normalerweise unerwünscht ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitsbehälter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch bei direktem Kontakt des Verdrängungsgases mit der Flüssigkeit eine zuverlässige Trennung zwischen Verdrängungsgas und Flüssigkeit und eine blasenfreie Abzapfung der Flüssigkeit ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der gungsgas so lange innerhalb des Innenbehälters gehalten, solange der Differenzdruck über der Wandung des Innenbehälters einen bestimmten Wert nicht übersteigt.

Da diese Gas-Flüssigkeits-Trennungsmethode nur auf der physikalischen Wirkung des Kapillardruckes beruht und keinerlei bewegliche mechanische Teile erfordert, ist sie absolut zuverlässig, betriebssicher und wartungsfrei. Als weiterer wichtiger Vorteil ist die Einsatzfähigkeit bei den aggressivsten Flüssigkeiten und Gasen hervorzuheben, sowie die einwandfreie Funktion im Zustand der Schwerelosigkeit, weshalb sich diese Methode vor allem zur Anwendung in der Weltraumfahrt eignet. Darüber hinaus ist ein derartiger Kapillarsiebbehälter wesentlich leichter als eine Austreibmembrane und fungiert außerdem noch als Filter.

An Hand der Abbildungen sollen nun die wesentlichsten Merkmale der Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen beschrieben werden:

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Flüssigkeitsbehälter;

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen derartigen Behälter gemäß Fig. 1;

I i g. 3 zeigt einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines cifindungsgemäßen Flüssigkeitsbehälters;

Fig.4 zeigt einen Querschnitt durch ein weiteres Auslührungsbeispiel gemäß der Erfindung;

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Flüssigkeitsbehälters mit vergrößerter Kapillaroberfläche und

Fig 6 zeigt einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Frfindung, bei dem nur der zylindrische Teil der Wandung des Behälters doppelwandig, in Form einer Kapillarinnenwand ausgebildet ist und die Flüssigkeit seitlich abgezapft wird.

Der Flüssigkeitsbehälter besteht aus einem beliebig geformten, z. B. kugel-, ellipsoid-, quader- oder torusförmigen Behälter, in den Ausführungsbeispielen zylindrisehen Außenbehälter 1, mit konkaven oder konvexen Kugelböden, der durch den Ausfluß 2 an den Verbraucher und durch eine Gaszuführungsleitung 3 an eine Druckgasversorgung oder Belüftungsvorrichtung angeschlossen ist. Innerhalb des Außenbehälters 1 ist ein Innenbehälter 4 eingebracht, der in sich allseitig geschlossen ist und nur von der Gaszuführungsleitung 3 durchdrungen wird. Die Wandungen des Innenbehälters 4 bestehen ganz oder teilweise aus feinen Kapillaren wie z. B. einem rostfreien Stahldrahtgewebe, Kunststoffgewebe oder einem porösen Sinterwerkstoff. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.3 besteht nur der Zylindermantel des Innenbehälters 4 aus einer Kapillarwand, während die Stirnfläche 10 der vereinfachten Herstellung wegen aus massivem Material hergestellt ist, ohne daß die blasenfreie Flüssigkeitsentnahme beeinträchtigt wird, da sich die Flüssigkeit auch im Zustand der Schwerelosigkeit im Innern des Behälters so verteilt, daß die Oberflächenenergie der Flüssigkeit

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ein Minimum erreicht, wodurch auch bei Entnahme von Flüssigkeit im Zustand der Schwerelosigkeit gewährleistet ist, daß die gesamte im Behälter enthaltene Flüssigkeit blasenfrei entnommen werden kann. Zwischen dem Innenbehälter 4 und dem Außenbehälter 1 können Distanzstücke 5 angebracht sein, die einen freien Zwischenraum 6 vor den Abfluß der Flüssigkeit zwischen den Wandungen zum Ausfluß hin bereitstellen. Die gleiche Wirkung wird erreicht, wenn, wie in Fig.4 und 5 der Außenbehälter und/oder der Innenbehälter mit einer Längsrillung 11 bzw. 12 versehen ist, wobei der Innenbehälter gleichzeitig noch eine Oberflächenvergrößerung der wirksamen Kapillarwandung erfährt, wodurch die Förderleistung erhöht werden kann, ohne daß der kritische Massenfluß pro Oberflächeneinheit der Siebwandung überschritten wird.

Herrscht im Gasraum 7 ein höherer Druck als hinter dem Ventil 8, so strömt beim Öffnen des Ventils die Flüssigkeit 9 unabhängig von ihrer jeweiligen Lage im Behälter durch die Siebinnenwand hindurch, den Zwischenraum 6 entlang zun Ausfluß 2 und über das Ventil 8 zum Verbraucher. Das Verdrängungsgas jedoch kann nicht durch die benetzte Kapillarwand des Innenbehälters hindurchdringen, da die Oberflächenspannung die Flüssigkeit in den Kapillaren festhält und somit eine absolute Gassperre bildet.

Dabei ist es unerheblich, ob das Verdrängungsgys \on außen über die Gaszuführungsleitung 3 zugeführt wird oder bereits komprimiert in dem nur mit einem Ausfluß versehenen Behälter enthalten ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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Patentansprüche:

1 Flüssigkeitsbehälter für blasen- und gasfreie Flüssigkeitszapfung, bestehend aus einem Außenbehäiter und einem Innenbehälter, wobei der letztere in einem den Flüssigkeitsdurchfluß gestattenden Abstand von der Innenwand des Außenbehälters angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet.

in sich geschlossene Innenbehälter eine ganz oder teilweise aus Kapillaren bestehende Wandung aufweist. Der erfindungsgemäße Innenbehälter ermöglicht es, daß durch seine Wandung so lange ausschließlich Flüssigkeit dringt, solange der Druck des in den Innenbehälter zur Austreibung der Flüssigkeit einströmenden Gases kleiner als der durch die Kapillaren des Innenbehälters entstehende Kapillardruck ist. Damit wird abhängig von der Oberflächenspannung der

daß der in sich geschlossene Innenbehälter (4) eine io Flüssigkeit und dem Kapillardurchmesser das Verdrän-

ganz oder teilweise aus Kapillaren bestehende Wandung aufweist.

2. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenbehälter (4) aus einem Sieb besteht

3. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Kapillarwandung des Innenbehälters (4) durch Ein- oder Ausformungen vergrößert ist.

4. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Durchfluß zwischen Außenbehälter (1) und Innenbehälter (4) zum Ausfluß (2) hin größer wird.

5. Flüssigkeitsbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Wandung des Innenbehälters (4) mit der Wandung des Außenbehälters (1) identisch ist.

6. Flüssigkeitsbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenbehälter (4) aus einem gegenüber der Flüssigkeit und dem Gas korrosionsfesten Material besteht.