KR101810744B1 - 고압 탱크 - Google Patents

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KR101810744B1
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tank
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겐지 고미야
마사아키 곤도
아키라 야마시타
슈우스케 이나기
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도요타지도샤가부시키가이샤
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Abstract

파이프의 진동에 의한 이음을 억제할 수 있는 고압 탱크를 제공한다.
입구 금속 부재를 갖는 탱크 본체와, 상기 입구 금속 부재에 장착되는 밸브와, 상기 밸브로부터 상기 탱크 본체의 축방향 내측으로 연장되어 가스를 상기 탱크 본체 내에 분출하는 파이프를 구비한 고압 탱크를 제공한다. 상기 파이프는, 상기 파이프의 단부에 형성되는 상기 가스를 분출하는 분출구와, 상기 분출구와 상기 밸브 사이에 배치되고, 상기 탱크 본체의 축방향에 대해 경사진 방향으로 연장되는 제1 굴절부와, 상기 분출구를 갖고, 상기 축방향에 대해 경사진 방향으로 연장되는 제2 굴절부를 구비하고, 상기 파이프를 상기 축방향에 수직인 방향에서 본 때에, 상기 제1 굴절부 및 상기 제2 굴절부의 상기 축방향에 대한 경사각은, 한쪽이 0°보다 크고 90°이하이고, 다른 쪽이 -90°이상 0°미만이다.

Description

고압 탱크{HIGH-PRESSURE TANK}
본 발명은 고압 탱크에 관한 것이다.
연료 전지의 발전에 사용하는 고압의 연료 가스(수소 가스)를 수납하는 용기로서, 경량화를 도모하는 목적으로 수지 재료를 사용한 고압 탱크가 알려져 있다. 보다 상세하게는, 수소 가스를 수납하는 수용 공간을 내부에 가진 합성 수지제의 박육 용기(라이너)를, 수지가 함침된 섬유 강화 수지 보강층으로 피복하고, 그 후 수지를 경화시킨 구조의 고압 탱크가 알려져 있다.
이와 같은 고압 탱크 내에 가스를 충전하는 밸브로서, 예를 들어 특허문헌 1에는, 온도 센서를 내장하고, 충전 시에 탱크 내의 가스 온도를 계측, 감시할 수 있는 밸브가 개시되어 있다. 특허문헌 1에 있어서는, 탱크 내의 온도 분포를 균일하게 하기 위해, 가스의 분출 방향을 탱크의 축방향에 대해 경사지게 한 분출구를 형성하는 것이 제안되어 있다.
일본 특허 공개 제2013-64440호 공보
여기서, 본 발명자들은, 가스의 분출구를 밸브로부터 탱크의 축방향으로 일정 거리 이격시켜, 탱크의 축방향에 대해 경사지게 하기 위해 밸브로부터 파이프를 신장시켜 가스의 분출구를 형성하는 것을 상정하였다. 그 경우에는, 분출되는 가스에 의해 파이프가 진동하여 이음이 발생해 버릴 우려가 있다고 하는 지견을 얻었다.
본 발명은 이상의 배경을 감안하여 이루어진 것이며, 파이프의 진동에 의한 이음을 억제할 수 있는 고압 탱크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 바람직한 일 형태에 의하면, 입구 금속 부재를 갖는 탱크 본체와, 상기 입구 금속 부재에 장착되는 밸브와, 상기 밸브로부터 상기 탱크 본체의 축방향 내측으로 연장되어 가스를 상기 탱크 본체 내에 분출하는 파이프를 구비한 고압 탱크이며, 상기 파이프는, 상기 파이프의 단부에 형성되는 상기 가스를 분출하는 분출구와, 상기 분출구와 상기 밸브 사이에 배치되고, 상기 탱크 본체의 축방향에 대해 경사진 방향으로 연장되는 제1 굴절부와, 상기 분출구를 갖고, 상기 축방향에 대해 경사진 방향으로 연장되는 제2 굴절부를 구비하고, 상기 파이프를 상기 축방향에 수직인 방향에서 본 때에, 상기 제1 굴절부 및 상기 제2 굴절부의 상기 축방향에 대한 경사각은, 한쪽이 0°보다 크고 90°이하이고, 다른 쪽이 -90°이상 0°미만인, 고압 탱크를 구성한다.
상기 구성에 의하면, 탱크 본체의 입구 금속 부재에 밸브가 장착되고, 이 밸브로부터 탱크 본체의 축방향 내측으로 파이프가 연장되고, 이 파이프의 분출구로부터 가스가 탱크 본체 내로 분출된다. 이에 의해 가스가 탱크 본체 내에 충전된다. 여기서, 분출구는 탱크 본체의 축방향에 대해 경사진 방향으로 연장된 제2 굴절부의 단부에 형성되어 있다. 그로 인해 탱크 본체 내에 분출되는 가스는, 탱크 본체의 축방향에 대해 경사진 방향을 향하여 흐르고, 탱크 본체의 벽에 반사된다. 이에 의해 현존하는 가스와 새롭게 충전된 가스 사이에서 소용돌이가 발생하고, 고압 충전에 수반되는 단열 압축에 의한 탱크 본체 내의 국소적인 온도 상승이 억제된다. 나아가서는, 탱크 본체 내의 온도 분포가 균일화된다.
또한, 파이프는, 제1 굴절부와 제2 굴절부의 2개의 굴절부를 갖고 있다. 즉, 파이프는, 축방향에 대해 경사진 방향으로 적어도 2회 굴절하면서, 탱크 본체의 축방향 내측으로 연장된다. 그리고, 상기 제1 굴절부 및 상기 제2 굴절부의 상기 축방향에 대한 경사각은, 한쪽이 0°보다 크고 90°이하이고, 다른 쪽이 -90°이상 0°미만이다. 제1 굴절부와 상기 제2 굴절부의 굴절각이 탱크의 축방향에 관해 정부가 상이하므로, 제1 굴절부와 제2 굴절부 사이에서 파이프는 대략 コ형으로 된다. 이에 의해, 파이프의 강성이 커져, 파이프가 휘기 어려워짐과 함께, 분출된 가스로부터 파이프가 받는 힘이 효율적으로 분산된다. 이에 의해 파이프의 진동 및 이음의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 제1 굴절부와 제2 굴절부 사이에서 파이프는 대략 コ형으로 되므로, 파이프가 탱크 본체의 직경 방향을 향하여 넓어지는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 밸브로부터 상기 탱크 본체의 축방향 내측으로 연장되는 온도 센서를 더 구비하고, 상기 온도 센서의 선단은, 상기 파이프의 분출구와 상기 밸브 사이에 배치되도록 해도 된다.
상기 구성에 의하면, 온도 센서는, 밸브로부터 탱크 본체의 축방향 내측으로 연장되어 배치된다. 그로 인해 밸브로부터의 열(냉기)의 영향을 받기 어려워진다. 또한 온도 센서의 선단은 파이프의 분출구와 밸브 사이에 배치되므로, 파이프의 분출구로부터 가스가 직접 온도 센서에 분출되는 것을 방지할 수 있고, 이에 의해, 보다 정확한 탱크 본체의 온도를 계측할 수 있다.
또한, 상기 밸브가 상기 입구 금속 부재와 끼워 맞추는 끼워 맞춤부를 바닥면으로 하고, 상기 끼워 맞춤부의 측면이 상기 축방향으로 연장되는 기둥체를 가상한 경우, 상기 파이프와 상기 온도 센서는, 상기 가상의 기둥체 내에 배치되도록 해도 된다.
상기 구성에 의하면, 축방향에서 본 경우에 파이프와 온도 센서는, 끼워 맞춤부보다도 직경 방향 외측에 위치하지 않는다. 그로 인해, 축방향을 따라 밸브를 탱크 본체의 입구 금속 부재로부터 삽입할 때에, 파이프와 온도 센서가 입구 금속 부재에 접촉되어 손상되는 것이 방지된다.
본 발명에 따르면, 파이프의 진동에 의한 이음을 억제할 수 있는 고압 탱크를 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 관한 고압 탱크를 탑재한 연료 전지 자동차를 도시하는 도면.
도 2는 본 실시 형태에 관한 고압 탱크의 주요부의 구성을 설명하기 위한 설명도.
도 3은 본 실시 형태에 관한 고압 탱크의 주요부 사시도.
도 4는 파이프와 온도 센서의 위치 관계를 설명하기 위한 모식도.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 도면의 상하 좌우 등의 위치 관계는, 특별히 언급하지 않는 한, 도면에 나타내는 위치 관계에 기초하는 것으로 한다. 또한, 도면의 치수 비율은, 도시된 비율로 한정되는 것은 아니다. 또한 설명의 이해를 용이하게 하기 위해, 각 도면에 있어서 동일 또는 마찬가지의 구성 요소에 대해서는 가능한 한 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 이하의 실시 형태는, 본 발명을 설명하기 위한 예시이며, 본 발명을 그 실시 형태만으로 한정하는 취지는 아니고, 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 한, 다양한 변형이 가능하다.
도 1은 본 실시 형태에 관한 고압 탱크(1)를 탑재한 연료 전지 자동차를 도시하는 도면이다. 연료 전지 자동차(100)는 예를 들어 3개의 고압 탱크(1)를 차체의 리어부에 탑재한다. 각 고압 탱크(1)는 연료 전지 시스템의 일부를 구성하고, 가스 공급 라인(102)을 통하여 연료 전지(104)에 연료 가스를 공급 가능하게 구성된다. 고압 탱크(1)에 저류되는 연료 가스는, 가연성의 고압 가스이며, 예를 들어 압축 천연 가스 또는 수소 가스이다. 또한, 고압 탱크(1)는 연료 전지 자동차뿐만 아니라, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 차량 외에, 각종 이동체(예를 들어, 선박이나 비행기, 로봇 등)나 정치형에도 적용할 수 있다. 또한 저류되는 가스로서는, CNG(압축 천연 가스) 등의 각종 압축 가스, LNG(액화 천연 가스), LPG(액화 석유 가스) 등의 각종 액화 가스 등을 포함할 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 고압 탱크(1)는 탱크 본체(10), 입구 금속 부재(20), 밸브(30), 파이프(40), 온도 센서(50) 등을 갖는다.
탱크 본체(10)는 전체적으로 대략 타원체 형상을 갖고, 그 내부에, 연료 가스를 상압보다도 높은 압력으로 저류하는 저류 공간을 갖는다. 예를 들어, 예를 들어 35㎫∼70㎫과 같은 압력으로 수소 가스 또는 압축 천연 가스가 저류 공간 내에 저류된다. 탱크 본체는, 예를 들어 2층 구조의 벽층을 갖고, 내벽층인 라이너와 그 외측의 외벽층인 수지 섬유층(보강층)을 갖고 있다. 라이너의 재질은, 예를 들어 폴리에틸렌 수지나 폴리프로필렌 수지 그 외의 경질 수지를 들 수 있다. 또한, 이들 수지를 2층 이상으로 조합하여, 복수층으로 이루어지는 적층체로서 라이너를 구성해도 된다. 보강층은, 예를 들어 매트릭스 수지(플라스틱)를 탄소 섬유로 강화하여 이루어지는 FRP층(CFRP)이다. 매트릭스 수지로서는, 예를 들어 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리프로필렌 수지 등을 들 수 있다.
입구 금속 부재(20)는 대략 원통 형상의 개구부를 갖고, 탱크 본체(10)(라이너와 보강층 사이)에 끼워 넣어져, 고정되어 있다. 입구 금속 부재(20)의 개구부는, 고압 탱크(1)의 개구로서 기능한다. 입구 금속 부재(20)의 개구부에 있어서의 내주면에는, 착탈부(예를 들어 암형 나사:도시 생략)가 형성되고, 밸브(30)가 착탈 가능하게 설치된다. 본 실시 형태에서는, 입구 금속 부재(20)는 스테인리스에 의해 형성되어 있지만, 예를 들어 알루미늄 등의 다른 금속이나 수지재에 의해 형성되어도 된다.
밸브(30)는 밸브 본체(300)와 밸브 관(302)을 갖는다. 밸브 본체(300)는 연료 사용 시에는, 외부의 가스 공급 라인(102)(도 1 참조)과 접속되고, 탱크 본체(10)의 내부에 저류된 연료 가스의 출력이 이루어지도록 되어 있다. 또한 연료 충전 시에는, 예를 들어, 외부의 연료(수소) 스테이션 등(도시 생략)과 접속되고, 연료 가스의 충전이 이루어지도록 되어 있다. 밸브 관(302)의 외주면에는 착탈부(예를 들어 수형 나사:도시 생략)가 형성되고, 입구 금속 부재(20)에 형성된 착탈부와 끼워 맞춤으로써, 밸브(30)는 탱크 본체(10)에 대해 위치가 고정된다. 또한, 입구 금속 부재(20)에 밸브(30)를 탈착하는 구성은, 이것으로 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 입구 금속 부재(20)에 당해 내주면과 밸브(30) 사이를 축 시일하는 시일 부재를 설치하는 등, 다른 구성을 채용하는 것도 가능하다.
밸브 관(302)에는, 탱크 본체(10)의 축방향(도 2 중 Z로 나타내는 방향:이하 다른 도면에서도 마찬가지로 하고, 또한 명세서에서, 이하 간단히 「축방향」이라고도 함)을 향하여 연장되는 파이프(40)와, 온도 센서(50)가 접속되어 있다. 이 파이프(40)와 온도 센서(50)에 대해, 이하, 도 3 및 도 4를 이용하여 상세하게 설명한다.
파이프(40)는 밸브 관(302)으로부터 파이프(40)의 선단을 향하여, 제1 연결부(406), 제1 굴절부(404), 제2 연결부(402), 제2 굴절부(400)를 갖고 있고, 제1 연결부(406)의 일단부에 있어서 밸브 관(302)에 끼워 맞춰져(여기서는 나사 고정) 고정되어 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 제1 굴절부(404)는 축방향에 대해 β(-90°≤β ＜0°:본 실시 형태에서는, 예를 들어 -45°) 굴절되고, 파이프(40)의 제2 굴절부(400)는 축방향에 대해 α(0°＜α≤90°:본 실시 형태에서는, 예를 들어 45°) 굴절되어 있다. 한편, 파이프(40)의 제1 연결부(406) 및 제2 연결부(402)는 축방향에 평행한 방향으로 연장되어 있다. 즉, 파이프(40)는 축방향에 대해 경사진 방향으로 적어도 2회 굴절되면서, 탱크 본체(10)의 축방향 내측으로 연장된다. 이에 의해, 제1 굴절부(404)와 제2 굴절부(400) 사이에서 파이프는 대략 コ형으로 되고, 파이프(40)의 강성이 커진다. 이에 의해, 파이프(40)가 휘기 어려워지므로, 분출되는 가스에 의한 파이프의 진동 및 이것에 의한 이음의 발생을 억제할 수 있다. 또한 제1 굴절부(404)와 제2 굴절부(400) 사이에서 파이프는 대략 コ형으로 되므로, 2회 굴절되면서도 파이프가 탱크 본체(10)의 직경 방향을 향하여 넓어지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 분출된 가스로부터 파이프(40)가 받는 힘의 방향이 제1 굴절부(404)와 제2 굴절부(400)에서 상이하므로, 당해 힘이 효율적으로 분산되어, 파이프(40)의 진동 및 이음의 발생이 더욱 억제된다. 또한, 제1 연결부(406) 및 제2 연결부(402)는 반드시 축방향에 평행한 방향으로 연장되어 있어야 하는 것은 아니다.
또한, 제2 굴절부(400)의 일단부[파이프(40)의 선단]에는, 연료 가스의 분출구(400A)가 형성되어 있고, 축방향에 대해 경사진 방향(도 4 중 α로 나타낸 각도)에서 연료 가스가 탱크 본체(10)의 저류 공간 내에 분출되도록 되어 있다. 이 연료 가스는, 축방향에 대해 경사진 방향을 향하여 흐르고, 탱크 본체(10)의 내벽에서 반사된다. 이에 의해 현존하는 연료 가스와 새롭게 충전된 연료 가스 사이에서 소용돌이가 발생하고, 고압 충전에 수반되는 단열 압축에 의한 탱크 본체(10) 내의 국소적인 온도 상승이 억제된다. 나아가서는, 탱크 본체(10) 내의 온도 분포가 균일화된다. 또한, 탱크 본체(10) 내에 분출되는 가스는, 제2 굴절부(400)에 부딪침으로써 유속이 감소되기 때문에, 비록 온도 센서(50) 부근에 가스가 분출되었다고 해도 온도 센서(50)의 파손을 억제할 수 있다.
또한, 본건에서는 분출구(400A)를 밸브로부터 연신된 위치에 배치하고 있기 때문에, 탱크 본체(10) 내에서 소용돌이가 형성되기 쉽고, 탱크 본체 내의 온도 분포가 보다 균일화된다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 온도 센서(50)는 밸브(30)에 일단부가 장착되고, 축방향으로 연장되는 리드부(500)와, 리드부(500)의 타단부에 접속하고, 탱크 본체(10) 내의 가스 온도를 계측하기 위한 센서 소자(502)가 설치되어 있다. 이 센서 소자(502)는 밸브(30)로부터 충분히 이격되어 있음과 함께, 제2 굴절부(400)의 분출구(400A)보다도 밸브(30) 부근[여기서는, 파이프(40)의 제2 굴절부(400)와 제2 연결부(402)의 연결점 근방]에 배치되어 있다. 이에 의해, 온도 센서(50)는 밸브(30)로부터의 냉기의 영향을 받기 어려워진다. 또한 파이프(40)의 분출구(400A)로부터 가스가 직접 온도 센서(50)에 분출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 연료 가스가 축방향에 대해 경사진 방향을 향하여 분출됨으로써, 탱크 본체(10) 내의 온도 분포가 균일화된다. 이에 의해, 온도 센서(50)는 탱크 본체(10) 내의 평균 온도를 보다 정확하게 계측할 수 있게 되어 있다.
또한, 탱크 본체(10) 내의 평균 온도를 정확하게 계측하는 것은 다음의 점에서 보아도 중요하다. 즉, 현재, 연료 전지 차의 보급, 상품 향상을 위해, 연료를 고압 탱크(1)에 급속 충전하는 통신 충전이 검토, 개발되고 있다. 이 통신 충전에 있어서는, 탱크 본체(10) 내의 평균 가스 온도를 포함한 탱크 정보를 연료 스테이션측으로 송신하고, 연료 스테이션이 디스펜서압과 탱크 본체(10) 내의 평균 온도로부터, 충전 완료(가득참) 판정을 행한다. 따라서, 탱크 본체(10) 내의 평균 온도를 정확하게 계측함으로써, 탱크 본체(10)에의 연료의 충전 정도를 보다 정확하게 파악 가능하게 된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 밸브 관(302)이 입구 금속 부재(20)와 끼워 맞추는 끼워 맞춤부(302A)를 바닥면으로 하고, 끼워 맞춤부(302A)의 측면이 축방향으로 연장되는 원기둥(기둥체)(V)을 가상한 경우, 파이프(40)와 온도 센서(50)는 이 가상의 원기둥(V) 내에 배치된다. 즉, 축방향에서 본 경우에, 파이프(40) 및 온도 센서(50)는 끼워 맞춤부(302A)보다도 직경 방향 외측에 위치하지 않는다. 그로 인해, 축방향을 따라 밸브(30)를 입구 금속 부재(20)로부터 삽입할 때에, 파이프(40)와 온도 센서(50)가 입구 금속 부재(20)에 접촉되어 손상되는 것이 방지된다.
1 : 고압 탱크
10 : 탱크 본체
20 : 입구 금속 부재
30 : 밸브
300 : 밸브 본체
302 : 밸브 관
302A : 끼워 맞춤부
40 : 파이프
406 : 제1 연결부
404 : 제1 굴절부
402 : 제2 연결부
400 : 제2 굴절부
400A : 분출구
50 : 온도 센서
500 : 리드부
502 : 센서 소자
100 : 연료 전지 자동차
102 : 가스 공급 라인
104 : 연료 전지
V : 가상의 원기둥(기둥체)

Claims (3)

  1. 입구 금속 부재를 갖는 탱크 본체와, 상기 입구 금속 부재에 장착되는 밸브와, 상기 밸브로부터 상기 탱크 본체의 축방향 내측으로 연장되어 가스를 상기 탱크 본체 내에 분출하는 파이프를 구비한 고압 탱크이며,
    상기 파이프는,
    상기 파이프의 단부에 형성되는 상기 가스를 분출하는 분출구와,
    상기 분출구와 상기 밸브 사이에 배치되고, 상기 탱크 본체의 축방향에 대해 경사진 방향으로 연장되는 제1 굴절부와,
    상기 분출구를 갖고, 상기 축방향에 대해 경사진 방향으로 연장되는 제2 굴절부와,
    상기 제1 굴절부와 상기 제2 굴절부 사이에 설치되어 상기 축방향에 평행한 방향으로 연장되는 연결부를 구비하고,
    상기 파이프를 상기 축방향에 수직인 방향에서 본 때에, 상기 제1 굴절부 및 상기 제2 굴절부의 상기 축방향에 대한 경사각은, 한쪽이 0°보다 크고 90°이하이고, 다른 쪽이 -90°이상 0°미만인, 고압 탱크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밸브로부터 상기 탱크 본체의 축방향 내측으로 연장되는 온도 센서를 더 구비하고, 상기 온도 센서의 선단은, 상기 파이프의 분출구와 상기 밸브 사이에 배치되는, 고압 탱크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 밸브가 상기 입구 금속 부재와 끼워 맞추는 끼워 맞춤부를 바닥면으로 하고, 상기 끼워 맞춤부의 측면이 상기 축방향으로 연장되는 기둥체를 가상한 경우, 상기 파이프와 상기 온도 센서는, 상기 가상의 기둥체 내에 배치되는, 고압 탱크.
KR1020150158055A 2014-11-14 2015-11-11 고압 탱크 KR101810744B1 (ko)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014231825A JP6136076B2 (ja) 2014-11-14 2014-11-14 高圧タンク
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102224134B1 (ko) * 2020-01-09 2021-03-08 한국이미지시스템(주) 프리스트레스 콘크리트 압력용기

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6770715B2 (ja) * 2016-12-27 2020-10-21 トヨタ自動車株式会社 高圧タンク
JP6677179B2 (ja) * 2017-01-16 2020-04-08 トヨタ自動車株式会社 タンク
CN111712668B (zh) * 2018-01-19 2022-11-01 林德有限责任公司 低温容器
DE102022113027A1 (de) 2022-05-24 2023-11-30 Voith Patent Gmbh Drucktank für gasbetriebenes Fahrzeug und geeignetes Herstellungsverfahren
WO2023242510A1 (fr) * 2022-06-14 2023-12-21 Ad-Venta Bossage de sortie de reservoir de stockage de fluide sous pression et reservoir comportant un tel bossage
DE102022208214A1 (de) * 2022-08-08 2024-02-08 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Befüllen eines Brenngastanks mit Brenngas, Brenngastank sowie Brenngastanksystem
DE102022211297A1 (de) * 2022-10-25 2024-04-25 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Tanksystem für ein wasserstoffbetriebenes Fahrzeug, Brennstoffzellenanordnung, Wasserstoff-Verbrennungsmotorsystem, brennstoffzellenbetriebenes Fahrzeug, wasserstoffbetriebenes Fahrzeug

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005201342A (ja) * 2004-01-14 2005-07-28 Toyota Motor Corp 高圧ガス充填システムおよび高圧ガス充填方法
WO2013044381A1 (en) * 2011-09-27 2013-04-04 Westport Power Inc. Apparatus and method for volume and mass estimation of a multiphase fluid stored at cryogenic temperatures

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3364688A (en) * 1966-04-15 1968-01-23 Ryan Ind Inc Cryogenic container means
FR2763124B1 (fr) * 1997-05-09 1999-07-23 Manotec Solution Systeme et procede de mesure capacitive de niveau d'un liquide dans un conteneur
JP4092104B2 (ja) 2001-12-26 2008-05-28 株式会社ネリキ ガスボンベ用バルブ装置
JP3864815B2 (ja) * 2002-03-14 2007-01-10 日産自動車株式会社 燃料タンク構造
CA2575438C (en) * 2004-08-23 2009-10-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha High-pressure tank and valve assembly
JP4715841B2 (ja) * 2005-02-02 2011-07-06 トヨタ自動車株式会社 高圧タンクのシール構造
CA2506606C (en) * 2005-06-03 2006-09-12 Westport Research Inc. Storage tank for a cryogenic liquid and method of re-filling same
US8955338B2 (en) * 2006-12-18 2015-02-17 GM Global Technology Operations LLC Liquid tank with combined liquid filling and liquid extraction conduit
DE102007027281A1 (de) 2007-06-11 2008-12-18 Daimler Ag Hochdruck-Gastank und Verfahren zum Befüllen eines Hochdruck-Gastanks
JP5785835B2 (ja) * 2011-09-16 2015-09-30 川崎重工業株式会社 燃料タンク用バルブ
BRMU9101903Y1 (pt) 2011-09-30 2018-12-04 Universidade Estadual De Campinas - Unicamp dispositivo para extração em fase sólida tipo "manifold" com câmara de vácuo, válvulas para controle por vácuo e válvulas adaptadas para controle por bomba peristáltica
CN202993702U (zh) * 2012-11-07 2013-06-12 江苏信成电器总厂 蒸发器储液器减噪结构
KR101371761B1 (ko) * 2012-12-26 2014-03-07 기아자동차(주) Lpg봄베장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005201342A (ja) * 2004-01-14 2005-07-28 Toyota Motor Corp 高圧ガス充填システムおよび高圧ガス充填方法
WO2013044381A1 (en) * 2011-09-27 2013-04-04 Westport Power Inc. Apparatus and method for volume and mass estimation of a multiphase fluid stored at cryogenic temperatures

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102224134B1 (ko) * 2020-01-09 2021-03-08 한국이미지시스템(주) 프리스트레스 콘크리트 압력용기

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