DE3022859C2 - Behälter für pulverisiertes, hydrierbares Metall - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter für pulverisiertes, hydrierbares Metall nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiger Behälter bzw. Tank geht beispielsweise aus der ATZ (Automobiltechnische Zeitschrift) 79. Jahrgang, Nr. 2/1977 als bekannt hervor. Erbestehtauseiner Vielzahl von Speicherrohren, die mit Metallhydriden gefüllt und an einer Stirnseite verschlossen sind, während die andere Stirnseite mit jeweils einer einen Filtereinsatz enthaltenden Metallkappe abgedeckt ist. Jeweils an dieser Stirnseite sind die Speicherrohre durch — aus Fertigungsgründen mit im Abstand zu diesen angeordnete — Stichleitungen über quer verlaufende Sammelrohre mit einem gemeinsamen zum Gasmischer führenden Leitungsanschluß verbunden. Der benötigte Raum für die Stichleitungen und für die Sammelrohre geht hierbei an Speicherraum für Metallhydridpulver verloren.

Es ist ferner ein Druckbehälter zum Speichern von Gasen im Wege einer Gas/Feststoff-Reaktion bekannt (DE-OS 29 06 642), der eine Vielzahl Metallpulver enthaltender, untereinander kreuzweise geschichteter Innenbehälter enthält, die wenigstens an einer Seite jeweils mit einem gasdurchlässigen Verschiußstopfen verschlossen sind, und wobei die Innenbehälter derart ausgebildet sind, daß zwischen diesen Gaspfade gebildet ίο werden, die gleichzeitig eine Übertragung der Innenbehälterspannungen auf die Druckbehälterwandung verhindern. Der Druckbehälter ist mit einem Ein- und Auslaßventil versehen.

Nachteilig daran ist die lose Lagerung der Innenbehälter in dem Druckbehälter und daß beim Auftanken für die Wärmeabgabe lediglich die relativ kleine Oberfläche des Drudebehälters nach außen zur Verfügung steht.

Aufgabe der Ertindung ist es deshalb, bei einem gegebenen Bauvolumen mehr speicherfähiges Material unterzubringen, wobei für rasches Auftanken die wärmeabgebende Oberfläche des Hydridspeichers möglichst groß gehalten werden soll.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, daß sich die Sammelrohre durch die Filtereinsätze und durch die Wandung der Filterkappen der Speicherrohre hindurch erstrecken, werden die aus Fertigungsgründen bisher verhältnismäßig langen Verbindungsleitungen zu den Sammelrohren eingespart, so daß der im Bereich der Sammelrohre und der Verbindungsleitungen liegende Raum zur Verlängerung der Speicherrohre und somit zur Vergrößerung der Speicherkapazität für das Metallpulver genutzt werden kann. Bei gleichen Abmessungen des Behälters kann die Speicherkapazität um mehr als 10% erhöht werden. Außerdem steht die gesamte Oberfläche der Speicherrohre zur Wärmeabgabe zur Verfügung.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können wenigstens die Verbindungsstellen zwischen Filterkappen und Sammelrohren hartverlötet werden.

Die vorher zusammengesetzten Einzelteile werden z. B. an den zu verlötenden Stellen mit einem Hartlotring versehen und in einem Vakuumofen, oder mit entsprechend aufgetragener Hartlot-Lötpaste und einem geeigneten Flußmittel versehen, in einem Durchgangsofen verlötet. Dadurch wird eine einwandfreie, gasdichte Verbindung der Einzelteile bei rationeller Fertigungsweise erzielt.

so Ferner können die Gasdurchtrittsöffnungen der Sammelrohre auf der von der Metallpulverfüllung abgewandten Seite liegen.

Außerdem können die Sammelrohre in dem von der Metallpulverfüllung abgewandten Bereich innerhalb der Filtereinsätze verlaufen.

Dadurch wird das Gas beim Ausströmen gezwungen, durch den gesamten Filtereinsatz hindurch zu strömen, so daß selbst feinkörnige Metallpulverteilchen zuverlässig zurückgehalten werden. Beim umgekehrten Vorgang des Gasauftankens reinigt sich der Filter wieder selbsttätig.

Bei einem Behälter mit in mehreren Ebenen angeordneten Gruppen von Speicherrohren, wobei jeder Gruppe von Speicherrohren jeweils ein Sammelrohr zugeordnet ist, können benachbarte Gruppen der Speicherrohre wenigstens an einer Stelle, vorzugsweise im Bereich des Filtereinsatzes und des Leitungsanschlusses durch einzelne Verbindungsleilungen mitein-

ander verbunden werden.

Schließlich können die Sammelrohre innerhalb desjenigen Filtereinsatzes, an dem der Leitungsanschluß ansetzt bzw. innerhalb desjenigen Filtereinsatzes, in den eine Verbindungsleitung einmündet, unterorochen sein.

Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 einen Teilschnitt durch einen Behälter gemäß der Erfindung und

F i g. 2 eine Seitenansicht eines teilweise geschnittenen Behälters eines anderen Ausführungsbeispieles.

Nach den Fig. 1 und 2 besteht der Behälter 1 für einen Metallhydridspeicher, insbesondere für den Antrieb von Brennkraftmaschinen, aus einem Bündel Speicherrohre 2, die ihrerseits durch Sammelrohre 3 miteinander derart verbunden sind, daß das Wasserstoffgas durch einen gemeinsamen Leitungsanschluß 4 zu einem nichtgezeichneten Gasmischer einer Brennkraftmaschine strömen kann.

Ein Speicherrohr 2 besteht aus einem zylindrischen Rohrmantel 5 von etwa 15 bis 40 mm lichter Weite und einer Länge von etwa 900 mm, einem Bodeneinsatz 6, der eigentlichen Metallpulverfüllung (Metallhydridgranulat) 7, einem kurz vor dem Ende 8 des Rohrmantels 5 2> angeordneten Lochblech 9, einem Filtereinsatz 10 aus Mineralwolle und aus einer Filterkappe 11.

Die Fertigung des Behälters 1 kann vorteilhafterweise derart erfolgen, daß zuerst mehrere Filterkappen auf je ein mit Durchtrittsöffnungen 12 für das Wasserstoff- jo gas versehenes Sammelrohr 3 aufgeschoben wenden, wobei das Sammelrohr 3 in den Filterkappen 11 möglichst weit weg von der MetallpuJverfüllung 7 angeordnet ist, derart, daß die Durchtrittsöffnungen 12 des Sammelrohres 3 von der Metailpulverfüllung 7 abgewandt sind. Die so hergestellten Teile, zusammengefaßt in Gruppen 13, 14, 15, werden nun miteinander quer zu den Sammelrohren 3 durch Leitungsverbindungen 16 miteinander verbunden. Sämtliche Filterkappen 11 werden hierauf mit einem Filtereinsatz 10 und einem Lochblech 9 versehen und derart komplettiert in Speicherrohre 2 eingesteckt und anschließend wird die dafür bestimmte Filterkappe 11 mit einem Leitungsanschluß 4 versehen. Der soweit als Rohteil zusammengebaute Behälter 1 (ohne Bodeneinsatz 6 und Granulatfüllung 7) wird hartverlötet. Dies kann unter Beigabe von Hartlot und Flußmittel in einem Durchlaufofen oder in einem Vakuumofen auf einmal erfolgen. Eine Fertigung läßt sich so sehr rationell gestalten. Nach dem Verlöten ist ein Prüfen des Behälters auf Dichtheit erforderlich. Die Dichtheitsprüfung kann auch bereits vorher bei Einzelteilen bzw. Gruppen vorgenommen werden, wenn eine andere Reihenfolge des Zusammenbaues erforderlich sein sollte.

Vom anderen offenen Ende eines jeden Rohrmantels 5 wird Metallhydridgranulat7 bis zu 70—90% des freien Volumens eingebracht und das offene Er;de jeweils mit einem Bodeneinsatz 6 verschlossen. Bei geeignetem Granulat 7 können die Bodeneinsätze 6 mit den bereits gefüllten Speicherrohren 2 gleichzeitig mit den anderen zusammengesteckten Einzelteilen hartverlötet werden, bei manchen Granulaten muß hingegen der Bodeneinsatz 6 nachträglich nach dem Füllen eingeschweißt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Behälter für pulverisiertes hydrierbares Metall, bestehend aus einem Bündel von angenähert horizontal angeordneten, auf der einen Stirnseite verschlossenen Speicherrohren, die auf der anderen Stirnseite jeweils mit einem Filtereinsatz mit Filterkappe versehen und jeweils an dieser Stirnseite über quer verlaufende Sammelrohre mit einem für alle Speicherrohre gemeinsamen Leitungsanschluß verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelrohre (3) sich durch die Filtereinsätze (10) und die Wandungen der Filterkappen (11) hindurch erstrecken, wobei innerhalb eines jeden Filtereinsatzes (10) wenigstens eine Gasdurchtrittsöffnung (12) an den Sammelrohren (3) angebracht ist, und daß der gemeinsame Leitungsanschluß (4) unmittelbar an einer Filterkapp? (11) eines Speicherrohres (2) angeordnet ist.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Verbindungsstellen zwischen Filterkappen (11) und Sammelrohren (3) hartverlötet sind.

3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdurchtrittsöffnung (12) der Sammelrohre (3) auf der von der Metallpulverfüllung (7) abgewandten Seite liegt.

4. Behälter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelrohre (3) in dem von der Metallpulverfüllung (7) abgewandten Bereich innerhalb der Filtereinsätze (10) verlaufen.

5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit in mehreren Ebenen angeordneten Gruppen von Speicherrohren, wobei jeder Gruppe von Speicherrohren jeweils ein Sammelrohr zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Gruppen (13,14,15) der Speicherrohre (2) wenigstens an einer Stelle, vorzugsweise im Bereich des Filtereinsatzes (10) und des Leitungsanschlusses (4), durch einzelne Verbindungsleitungen (16) miteinander verbunden sind.

6. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammelrohre (3) innerhalb desjenigen Filtereinsalzes (10), an dem der Leitungsanschluß (4) ansetzt bzw. innerhalb desjenigen Filtereinsatzes (10), in den eine Verbindungsleitung (16) einmündet, unterbrochen sind.