WO2013045017A2 - Device for storing gas - Google Patents

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WO2013045017A2
WO2013045017A2 PCT/EP2012/003665 EP2012003665W WO2013045017A2 WO 2013045017 A2 WO2013045017 A2 WO 2013045017A2 EP 2012003665 W EP2012003665 W EP 2012003665W WO 2013045017 A2 WO2013045017 A2 WO 2013045017A2
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shielding
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David Wenger
Steffen Maus
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Daimler Ag
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    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/32Hydrogen storage

Definitions

  • the invention relates to a device for storing gas in a motor vehicle according to the closer defined in the preamble of claim 1.
  • Compressed gas containers are known from the general state of the art. Such containers are typically formed substantially cylindrical and are used for storing gases under high pressure.
  • pressurized gas containers can be used for storing hydrogen or natural gas in motor vehicles. In the storage of hydrogen while pressures in the order of 350 or 700 bar in the pressurized gas containers are well known and common.
  • they are typically formed with an inner shell, a so-called liner, which is surrounded by an outer shell, often made of a fiber-reinforced plastic material. The structure provides the maximum possible tightness, especially against
  • Compressed gas tank come, which are not or hardly recognized by visual inspection of the gas cylinder due to the largely elastic deformation can.
  • This can be a compressed gas tank, which looks optically intact, quite a danger, since it is visually invisible damaged in its structure and no longer withstands the required operating pressures.
  • pressurized gas containers are currently exchanged after each potential damage in order to preclude a risk to the motor vehicle or its occupants due to the not reliably visually detectable and detectable damage to the container.
  • This is correspondingly complicated and expensive, but is absolutely necessary in the currently conventional constructions of devices for storing gas in motor vehicles to ensure safety.
  • WO 2006/029415 A2 shows a fuel cell vehicle in which the. Device for storing the hydrogen in the form of three
  • Compressed gas tanks in the middle of the vehicle within the support frame thereof is arranged. This, together with a shield on the underbody of the vehicle provides a comparatively good protection. Now, however, it is true that a deformation of the support frame of the vehicle can occur, which is transferred to the directly connected to this compressed gas tank. The same applies to a deformation of the shielding plate, which is connected via fastening elements directly to the compressed gas containers. In this case, too, force effects can occur on the pressurized gas containers, which are not detectable in the above-mentioned manner and, for safety reasons, force an exchange of the compressed gas containers.
  • the object of the present invention now is to address this problem and further develop a device for storing gas in a motor vehicle such that a potential damage to the compressed gas tank of the device can be determined in at least most cases certainly, and so without unnecessary replacement the best possible safety of the device is ensured by compressed gas tanks.
  • This object is achieved according to the invention by a device having the features in the characterizing part of claim 1.
  • the inventive device for storing gas in a motor vehicle thus provides at least one pressurized gas container which is surrounded on at least one side by a shielding element.
  • a clearance remains between the shielding element and the pressurized gas container.
  • Shielding element Conclusions on the forces that occurred during the deformation as well as on a possible impairment of the compressed gas tank. trained
  • the shielding element has a defined distance to the at least one pressurized gas container at each point. This distance is ideally designed so that an elastic deformation of the shielding element does not lead to contact of the shielding element with the pressurized gas container. This can ensure that an impairment of the compressed gas container by external forces has only occurred when the shield is plastically deformed and remains in this plastically deformed state. This can additionally be supported by the shielding element being designed such that it bends in a defined manner. In this case, the force acting on the device can be recalculated, so as to further improve the conclusion about a potential damage to the compressed gas tank.
  • the shielding element in particular if it is designed as a shielding plate, can, in addition to the described object, also effect a thermal shielding of the at least one compressed gas container in the event of a fire. Is this
  • Shielding element formed, for example, below the at least one compressed gas tank and it comes through an accident, for example, with a gasoline fueled vehicle to leakage of gasoline and a fire below the vehicle, then the shield can in addition to the functionality described above, a thermal shield of at least one Ensure compressed gas tank against this fire. Because there is a defined distance between the shielding element and the pressurized gas container, a thermally insulating air layer thus arises between the shielding element and the pressurized gas container. The shield also prevents an immediate impact of flames on the at least one pressurized gas container.
  • the at least one pressurized gas container with a thermal
  • Thermal overpressure protection in particular in the range of a valve device of the at least one compressed gas container, wherein the intended use below the thermal overpressure protection no material of the shielding is arranged.
  • thermal overpressure protection is generally known and customary in compressed gas tanks. It may for example consist of a burst body which holds a plug in an opening. If there is a thermal load, then this bursting body will shatter and the mechanical protection of the plug will fall away. This is then pushed by the internal pressure of the gas cylinder from the opening and the gas can escape.
  • DE 199 11 530 A1 with regard to such a thermal overpressure protection.
  • the shielding element can end in the region of the thermal overpressure protection or have an opening here. Since heated gases rise upwards, it is ensured that the hot gases are kept away from the shielding element by the compressed gas container itself, but not by the thermal overpressure protection. In a further very favorable embodiment, it can further be provided that the shielding element is designed so that rising hot gases are conducted into the region below the thermal overpressure protection. The design therefore not only allows the thermal overpressure protection is not passively shielded, but can by a suitable embodiment of the
  • Shielding element for example, if this is formed obliquely ascending in the direction of thermal overpressure, contribute to a fast and reliable triggering thereof.
  • the shielding element is designed so that leakage gas is discharged from the at least one compressed gas storage in a predetermined area.
  • the shielding element which may surround, for example, the at least one pressurized gas container on four of its sides, can also be designed so that this is a targeted derivation of possibly by a leakage in the compressed gas container
  • Ableelement be derived, and on the other hand allows a discharge of any leakage gases in an area in which they are not critical to the safety, for example, the occupants of the vehicle.
  • the device according to the invention can be used for any type of pressurized gases in vehicles, for example for vehicles powered by natural gas.
  • it is suitable for use for storage of hydrogen, since it guarantees maximum safety of the same for the very high pressures used there construction of the compressed gas tank, without having to be renewed unnecessarily often, which would be associated with considerable costs ,
  • FIG. 1 shows an exemplary motor vehicle with a fuel cell system.
  • Fig. 2 shows a first possible embodiment of the device according to the invention for
  • Fig. 3 shows a first possible embodiment of the device according to the invention for
  • Fig. 4 is a representation analogous to Fig. 2 in an impaired by an accident
  • Fig. 5 shows a second possible embodiment of the device according to the invention for
  • Fig. 6 shows a second possible embodiment of the device according to the invention for
  • a device 1 for storing gas in an indicated motor vehicle 2 can be seen.
  • the device 1 for storing gas intended to store high-pressure hydrogen for a
  • Fuel cell system 3 of the vehicle 2 serve.
  • the device 1 itself comprises a plurality of compressed gas containers 4, which can be seen for example in the illustration of Figure 2 in more detail.
  • hydrogen gas is stored at a nominal pressure of 700 bar, for example. It serves to supply a fuel cell 5 of
  • Fuel cell system 3 with fuel is indicated in the illustration of Figure 1 only highly schematic.
  • the fuel cell 5 comprises an anode chamber 6, to which the hydrogen is supplied from the device 1.
  • it comprises a cathode compartment 7, to which air is supplied as an oxygen supplier in a manner known per se.
  • the supply and removal of the educts and products is indicated here only by arrows.
  • Fuel cell system 3 generates electrical power, which via a
  • Power electronics 8 a here shown in principle as a hub motor 9 electric traction motor of the vehicle 2 is provided.
  • the vehicle 2 may in particular be a passenger car.
  • the design of the motor vehicle 2 as a commercial vehicle, as a driverless transport system, as a watercraft or the like would of course be conceivable.
  • the device for example, in the middle of the vehicle 2 in the lower region, between not shown parts of a support frame, as it is known from the prior art, arranged.
  • Shielding plate 10 and the compressed gas containers 4 an example at several points of the structure according to Figure 2 marked clearance x between the shielding plate 10 and the gas cylinders 4 remains.
  • This free space x which is preferably defined as a defined distance between each point of the shielding plate 10 and the respectively nearest point of the respective compressed gas container 4, serves to ensure that the shielding plate 10 can be elastically deformed from the outside in the event of a force, without it Gas cylinder 4 even touched.
  • Deformation may also be accompanied by a reduction of the free space x, so that in the embodiment shown in Figure 4, the right-hand pressurized gas container 4 may be affected accordingly and may also be elastically or plastically deformed.
  • a plastic deformation of the gas cylinder 4 is not critical, since this is visually recognizable.
  • an elastic deformation of the compressed gas container 4 can be very critical, since this can cause a structural damage to the compressed gas container 4, which is not visually recognizable and not detectable. Due to the structure of the device 1 chosen here can now due to the deformation of the
  • Shielding plate 10 in the area A may in particular be designed so that a
  • the shielding plate 10 can also take on an additional function. This consists in a thermal shielding of the compressed gas container 4 against a possible thermal load, for example by fire. This is easily and efficiently possible, for example, in the case of the shielding plate 10 of FIGS. 2 and 4, which is advantageously designed in the manner of a trough. Due to the design in the manner of a pan, a shield can be realized both directly from below and obliquely from below. In the side view of Figure 3, with cut shielding 10, this is again exemplified.
  • the shielding plate 10 forms a kind of tub, which in the illustrated here
  • Embodiment of Figures 2, 3 and 4 is pulled laterally on three sides of the device 1.
  • each of the compressed gas container 4 in a conventional manner, a valve device 1 1 on.
  • this valve device 1 1 can be
  • valve device 11 will also have in a conventional manner a thermal overpressure protection 12, which is indicated in the valve device 11 shown here.
  • overpressure protection 12 can be realized, for example, via a thermally triggered bursting body, which has a discharge opening for the hydrogen in the
  • the structure of the shielding plate 10 as a trough in the illustration of Figure 3 is now, as already mentioned, suitable for shielding the compressed gas container 4 thermally against a direction indicated by the arrows 13 fire below the device 1.
  • a fire can occur, for example, by leaking gas in an accident of the provided with the fuel cell system 3 vehicle 2 with a conventional vehicle.
  • Through the free space x creates an insulating layer of air between the shielding plate 10 and the compressed gas containers 4. Moreover, this prevents
  • Shield 10 the direct contact of any flames with the material of the pressurized gas container 4 and can thus ensure an effective shielding of the compressed gas container 4 with respect to the thermal impairment for a certain time.
  • the trained as a pan shield 10 ends laterally below the
  • Valve device 11 Alternatively, suitable openings may be provided in the shielding plate 10 below the valve device 11. Through these openings or the ends of the shielding plate 10 below the valve device 11 ensures that no thermal shielding of the thermal
  • Overpressure 12 is effected by the shielding plate 10. This can thus be heated by the hot gases and triggers safely and reliably in the desired manner.
  • the compressed gas container 4 of the device 1 at least four of its sides, thus ensuring an assessment of any critical force not only from below or obliquely below the compressed gas tank 4, but also from the side and the area above the compressed gas tank 4. Otherwise, the
  • FIG. 5 the embodiment shown in FIG. 5 can again be seen in a sectional side view of the device 1.
  • the shielding plate 10 extends with a certain inclination of its central axis relative to the central axis of the compressed gas container 4.
  • the shielding plate 10 is slightly inclined, in such a way that the inclination in the direction of the valve device
  • the region of the shielding plate 10 arranged above the compressed gas container 4 can also be designed such that it is arranged ascending in one direction. If there is a leakage of hydrogen from the pressurized gas container 4, which is indicated here by the arrows denoted by 14, then the leakage hydrogen flows along the shielding plate 10 upwards and reaches a predetermined defined area, in which in the embodiment shown here, a hydrogen sensor 15 is indicated. About the hydrogen sensor 15 so the exiting
  • Leakage hydrogen can be detected and any measures required for the safety of the motor vehicle 2 or its occupants can be initiated. This can be achieved via only a single hydrogen sensor, and thus very cost, a high level of security.
  • Discharge of the gases down could be done in a non-critical area or in an area also provided with a gas sensor area.
  • the shielding plate 10 itself is of course designed by skillful design so that it ensures the desired functionality and ideally deformed so that can be recalculated to the force acting on the shielding plate 10 force. At the same time, the sheet is minimized in terms of its mass and due to the choice of materials in terms of its cost.
  • the shielding plate 10 assumes a supporting function either in the vehicle 2 itself or in a support frame for the device 1 within the vehicle 2.
  • the mass introduced by the shielding plate 10 can thus additionally be used for the functionality of the reinforcement of the load-bearing elements, so that masses of load-bearing components can be saved in other areas.

Abstract

The invention relates to a device (1) for storing gas in a motor vehicle (2) comprising at least one compressed-gas container (4), wherein the at least one compressed-gas container (4) is surrounded on at least one side by a screening element (10). The invention is characterized in that a clearance (x) remains between the screening element (10) and the at least one compressed-gas container (4).

Description

Vorrichtung zum Speichern von Gas  Device for storing gas
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Speichern von Gas in einem Kraftfahrzeug nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. The invention relates to a device for storing gas in a motor vehicle according to the closer defined in the preamble of claim 1.
Druckgasbehälter sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Solche Behälter sind typischerweise im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und dienen zur Bevorratung von Gasen unter hohem Druck. Insbesondere können Druckgasbehälter zur Speicherung von Wasserstoff oder Erdgas in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. Bei der Speicherung von Wasserstoff sind dabei Drücke in den Größenordnungen von 350 oder 700 bar in den Druckgasbehältern allgemein bekannt und üblich. Um bei maximaler Dichtheit eine ausreichende mechanische Festigkeit der Druckgasbehälter zu gewährleisten, sind diese typischerweise mit einer Innenschale, einem sogenannten Liner, ausgebildet, welcher von einer Außenschale, häufig aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial, umgeben ist. Der Aufbau stellt die maximal mögliche Dichtheit, insbesondere auch gegenüber Compressed gas containers are known from the general state of the art. Such containers are typically formed substantially cylindrical and are used for storing gases under high pressure. In particular, pressurized gas containers can be used for storing hydrogen or natural gas in motor vehicles. In the storage of hydrogen while pressures in the order of 350 or 700 bar in the pressurized gas containers are well known and common. In order to ensure a sufficient mechanical strength of the compressed gas containers at maximum tightness, they are typically formed with an inner shell, a so-called liner, which is surrounded by an outer shell, often made of a fiber-reinforced plastic material. The structure provides the maximum possible tightness, especially against
Wasserstoff, sicher und erlaubt bei vertretbarem Gewicht des Druckgasbehälters eine ausreichend hohe mechanische Festigkeit, um auch Drücken von 700 bar oder mehr standzuhalten. Hydrogen, safe and allowed at a reasonable weight of the gas cylinder a sufficiently high mechanical strength to withstand pressures of 700 bar or more.
Die Problematik bei einem solchen Druckgasbehälter liegt nun darin, dass dieser beim Einsatz in einem Kraftfahrzeug gegebenenfalls einer mechanischen Belastung durch einen Unfall des Kraftfahrzeugs ausgesetzt sein kann. Besonders problematisch ist es dabei, dass eine Verformung des Druckgasbehälters beziehungsweise seiner Außenhülle so erfolgen kann, dass diese den Druckgasbehälter durch eine lokale Krafteinleitung elastisch verformt. Dadurch kann es zu einer strukturellen Beschädigung des The problem with such a pressurized gas container lies in the fact that it may be exposed to a mechanical load due to an accident of the motor vehicle when used in a motor vehicle. It is particularly problematic that a deformation of the compressed gas container or its outer shell can be made so that it elastically deforms the compressed gas container by a local introduction of force. This can lead to structural damage to the
Druckgasbehälters kommen, welche aufgrund der weitgehend elastischen Verformung nicht oder kaum durch Inaugenscheinnahme des Druckgasbehälters erkannt werden kann. Damit kann ein Druckgasbehälter, welcher optisch intakt aussieht, durchaus eine Gefahr darstellen, da er optisch unsichtbar in seiner Struktur beschädigt ist und den benötigten Betriebsdrücken nicht mehr standhält. Compressed gas tank come, which are not or hardly recognized by visual inspection of the gas cylinder due to the largely elastic deformation can. This can be a compressed gas tank, which looks optically intact, quite a danger, since it is visually invisible damaged in its structure and no longer withstands the required operating pressures.
Um eine potenzielle Gefährdung durch den Druckgasbehälter sicher und zuverlässig ausschließen zu können, werden aktuell Druckgasbehälter nach jeder potenziellen Beschädigung ausgetauscht, um aufgrund der nicht zuverlässig optisch erkennbaren und detektierbaren Beschädigung des Behälters eine Gefährdung des Kraftfahrzeugs beziehungsweise seiner Insassen auszuschließen. Dies ist entsprechend aufwändig und teuer, ist jedoch bei den derzeit üblichen Aufbauten von Vorrichtungen zum Speichern von Gas in Kraftfahrzeugen zur Gewährleistung der Sicherheit unbedingt notwendig. To be able to reliably and reliably exclude a potential hazard from the pressurized gas container, pressurized gas containers are currently exchanged after each potential damage in order to preclude a risk to the motor vehicle or its occupants due to the not reliably visually detectable and detectable damage to the container. This is correspondingly complicated and expensive, but is absolutely necessary in the currently conventional constructions of devices for storing gas in motor vehicles to ensure safety.
Eine potenzielle Gefährdung einer Vorrichtung zur Speicherung von Gas unter hohem Druck in einem Kraftfahrzeug kann dabei selbstverständlich durch eine geeignete Anordnung der Druckgasbehälter minimiert, jedoch nicht gänzlich ausgeschlossen werden. So zeigt beispielsweise die WO 2006/029415 A2 ein Brennstoffzellenfahrzeug, bei dem die. Vorrichtung zum Speichern des Wasserstoffs in Form von drei A potential risk to a device for storing gas under high pressure in a motor vehicle can of course be minimized by a suitable arrangement of the compressed gas tank, but not completely excluded. For example, WO 2006/029415 A2 shows a fuel cell vehicle in which the. Device for storing the hydrogen in the form of three
Druckgasbehältern in der Mitte des Fahrzeugs innerhalb des Tragrahmens desselben angeordnet ist. Dies stellt zusammen mit einem Abschirmblech am Unterboden des Fahrzeugs einen vergleichsweise guten Schutz dar. Nun ist es allerdings so, dass auch eine Verformung des Tragrahmens des Fahrzeugs auftreten kann, welche sich auf die direkt mit diesem verbundenen Druckgasbehälter überträgt. Vergleichbares gilt bei einer Verformung des Abschirmblechs, welches über Befestigungselemente direkt mit den Druckgasbehältern verbunden ist. Auch in diesem Fall können Krafteinwirkungen auf die Druckgasbehälter entstehen, welche in der oben genannten Art und Weise nicht detektierbar sind und aus Sicherheitsgründen zu einem Austausch der Druckgasbehälter zwingen. Compressed gas tanks in the middle of the vehicle within the support frame thereof is arranged. This, together with a shield on the underbody of the vehicle provides a comparatively good protection. Now, however, it is true that a deformation of the support frame of the vehicle can occur, which is transferred to the directly connected to this compressed gas tank. The same applies to a deformation of the shielding plate, which is connected via fastening elements directly to the compressed gas containers. In this case, too, force effects can occur on the pressurized gas containers, which are not detectable in the above-mentioned manner and, for safety reasons, force an exchange of the compressed gas containers.
Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, dieser Problematik zu begegnen und eine Vorrichtung zur Speicherung von Gas in einem Kraftfahrzeug derart weiterzuentwickeln, dass eine potenzielle Beschädigung der Druckgasbehälter der Vorrichtung in zumindest den allermeisten Fällen sicher festgestellt werden kann, und so ohne unnötigen Austausch von Druckgasbehältern die bestmögliche Sicherheit der Vorrichtung gewährleistet bleibt. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der The object of the present invention now is to address this problem and further develop a device for storing gas in a motor vehicle such that a potential damage to the compressed gas tank of the device can be determined in at least most cases certainly, and so without unnecessary replacement the best possible safety of the device is ensured by compressed gas tanks. This object is achieved according to the invention by a device having the features in the characterizing part of claim 1. Advantageous embodiments of
Vorrichtung ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. Eine bevorzugte Verwendung ist im Anspruch 10 angegeben. Device emerge from the dependent therefrom dependent claims. A preferred use is specified in claim 10.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Speichern von Gas in einem Kraftfahrzeug sieht also wenigstens einen Druckgasbehälter vor, welcher an zumindest einer Seite von einem Abschirmelement umgeben ist. Gemäß der Erfindung verbleibt dabei zwischen dem Abschirmelement und dem Druckgasbehälter ein Freiraum. So kann sichergestellt werden, dass im Falle einer Krafteinwirkung von außen zuerst das Abschirmelement, vorzugsweise ein Abschirmblech, verformt wird, bevor eine Krafteinwirkung auf den Druckgasbehälter stattfindet. Dies schützt den Druckgasbehälter bei leichteren Unfällen gänzlich vor einer Krafteinwirkung. Außerdem ermöglicht die Verformung des The inventive device for storing gas in a motor vehicle thus provides at least one pressurized gas container which is surrounded on at least one side by a shielding element. According to the invention, a clearance remains between the shielding element and the pressurized gas container. Thus, it can be ensured that in the case of an external force first the shielding element, preferably a shielding plate, is deformed before a force is applied to the compressed gas container. This protects the compressed gas tank in light accidents completely against a force. In addition, the deformation of the
Abschirmelements Rückschlüsse auf die bei der Verformung aufgetretenen Kräfte sowie auf eine eventuelle Beeinträchtigung des Druckgasbehälters. Ausgebildetem Shielding element Conclusions on the forces that occurred during the deformation as well as on a possible impairment of the compressed gas tank. trained
Fachpersonal ist es so einfach möglich, anhand der Verformung des Abschirmelements bei einem Unfall Rückschlüsse darauf zu ziehen, ob der Druckgasbehälter selbst ebenfalls verformt worden ist und deshalb aus Sicherheitsgründen ausgetauscht werden muss. Mit einem einfachen Abschirmelement lässt sich so durch die plastische Skilled personnel, it is so easy to draw conclusions based on the deformation of the shielding in an accident on whether the compressed gas tank itself has also been deformed and therefore must be replaced for safety reasons. With a simple shielding element can be so by the plastic
Verformung desselben eine Art„Aufzeichnung" des vorangegangenen Crashs erzielen, welche aufgrund des Grads der Verformung Rückschlüsse auf eine eventuelle Deformation of the same a kind of "record" of the previous crash achieve, which due to the degree of deformation conclusions about a possible
Beeinträchtigung der Druckgasbehälter zulässt. Impairment of compressed gas tank allows.
In einer idealen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es dabei vorgesehen, dass das Abschirmelement in jedem Punkt einen definierten Abstand zu dem wenigstens einen Druckgasbehälter aufweist. Dieser Abstand ist idealerweise so ausgelegt, dass eine elastische Verformung des Abschirmelements nicht zu einem Kontakt des Abschirmelements mit dem Druckgasbehälter führt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass eine Beeinträchtigung des Druckgasbehälters durch äußere Kräfte nur dann stattgefunden hat, wenn das Abschirmelement plastisch verformt ist und in diesem plastisch verformten Zustand verbleibt. Dies kann zusätzlich unterstützt werden, indem das Abschirmelement so ausgebildet ist, dass dieses sich definiert verbiegt. In diesem Fall kann die auf die Vorrichtung einwirkende Kraft rückgerechnet werden, um so die Aussage über eine potenzielle Beschädigung der Druckgasbehälter noch weiter zu verbessern. Das Abschirmelement, insbesondere wenn dieses als Abschirmblech ausgebildet ist, kann zusätzlich zu der beschriebenen Aufgabe auch eine thermische Abschirmung des wenigstens einen Druckgasbehälters im Falle eines Feuers bewirken. Ist das In an ideal development of the device according to the invention, it is provided that the shielding element has a defined distance to the at least one pressurized gas container at each point. This distance is ideally designed so that an elastic deformation of the shielding element does not lead to contact of the shielding element with the pressurized gas container. This can ensure that an impairment of the compressed gas container by external forces has only occurred when the shield is plastically deformed and remains in this plastically deformed state. This can additionally be supported by the shielding element being designed such that it bends in a defined manner. In this case, the force acting on the device can be recalculated, so as to further improve the conclusion about a potential damage to the compressed gas tank. The shielding element, in particular if it is designed as a shielding plate, can, in addition to the described object, also effect a thermal shielding of the at least one compressed gas container in the event of a fire. Is this
Abschirmelement beispielsweise unterhalb des wenigstens einen Druckgasbehälters ausgebildet und kommt es durch einen Unfall, beispielsweise mit einem mit Benzin betankten Fahrzeug zu einem Auslaufen des Benzins und einem Brand unterhalb des Fahrzeugs, dann kann das Abschirmblech neben der oben beschriebenen Funktionalität auch eine thermische Abschirmung des wenigstens einen Druckgasbehälters gegenüber diesem Feuer gewährleisten. Dadurch, dass ein definierter Abstand zwischen dem Abschirmelement und dem Druckgasbehälter vorliegt, entsteht so eine thermisch isolierende Luftschicht zwischen dem Abschirmelement und dem Druckgasbehälter. Das Abschirmelement verhindert außerdem eine unmittelbare Einwirkung von Flammen auf den wenigstens einen Druckgasbehälter. Shielding element formed, for example, below the at least one compressed gas tank and it comes through an accident, for example, with a gasoline fueled vehicle to leakage of gasoline and a fire below the vehicle, then the shield can in addition to the functionality described above, a thermal shield of at least one Ensure compressed gas tank against this fire. Because there is a defined distance between the shielding element and the pressurized gas container, a thermally insulating air layer thus arises between the shielding element and the pressurized gas container. The shield also prevents an immediate impact of flames on the at least one pressurized gas container.
In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es dabei vorgesehen, dass der wenigstens eine Druckgasbehälter mit einer thermischen In a preferred embodiment of the device according to the invention, it is provided that the at least one pressurized gas container with a thermal
Überdrucksicherung, insbesondere im Bereich einer Ventileinrichtung des wenigstens einen Druckgasbehälters, versehen ist, wobei im bestimmungsgemäßen Gebrauch unterhalb der thermischen Überdrucksicherung kein Material des Abschirmelements angeordnet ist. Eine solche thermische Überdrucksicherung ist bei Druckgasbehältern allgemein bekannt und üblich. Sie kann beispielsweise aus einem Berstkörper bestehen, welcher einen Stopfen in einer Öffnung hält. Kommt es zu einer thermischen Belastung, dann wird dieser Berstkörper zerspringen und die mechanische Sicherung des Stopfens fällt weg. Dieser wird vom Innendruck des Druckgasbehälters dann aus der Öffnung geschoben und das Gas kann entweichen. Beispielsweise wird hinsichtlich einer solchen thermischen Überdrucksicherung auf die DE 199 11 530 A1 verwiesen. Overpressure, in particular in the range of a valve device of the at least one compressed gas container, is provided, wherein the intended use below the thermal overpressure protection no material of the shielding is arranged. Such thermal overpressure protection is generally known and customary in compressed gas tanks. It may for example consist of a burst body which holds a plug in an opening. If there is a thermal load, then this bursting body will shatter and the mechanical protection of the plug will fall away. This is then pushed by the internal pressure of the gas cylinder from the opening and the gas can escape. For example, reference is made to DE 199 11 530 A1 with regard to such a thermal overpressure protection.
Bei der eben beschriebenen Weiterbildung der Vorrichtung wird neben der thermischen Abschirmung des Druckgasbehälters durch das Abschirmelement nun erreicht, dass ein Auslösen dieser thermischen Überdrucksicherung aufgrund der Tatsache, dass unterhalb derselben kein Material des Abschirmelements vorhanden ist, nicht verhindert wird. Das Abschirmelement kann im Bereich der thermischen Überdrucksicherung enden oder hier eine Öffnung aufweisen. Da erwärmte Gase nach oben aufsteigen ist so sichergestellt, dass die heißen Gase von dem Abschirmelement zwar von dem Druckgasbehälter selbst ferngehalten werden, nicht jedoch von der thermischen Überdrucksicherung. In einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung kann es ferner vorgesehen sein, dass das Abschirmelement so ausgebildet ist, dass aufsteigende heiße Gase in den Bereich unterhalb der thermischen Überdrucksicherung geleitet werden. Die Ausgestaltung ermöglicht also nicht nur, dass die thermische Überdrucksicherung passiv nicht abgeschirmt wird, sondern kann durch eine geeignete Ausgestaltung des In the case of the development of the device just described, in addition to the thermal shielding of the compressed gas container by the shielding element, it is now achieved that triggering of this thermal overpressure protection is not prevented due to the fact that no material of the shielding element is present below it. The shielding element can end in the region of the thermal overpressure protection or have an opening here. Since heated gases rise upwards, it is ensured that the hot gases are kept away from the shielding element by the compressed gas container itself, but not by the thermal overpressure protection. In a further very favorable embodiment, it can further be provided that the shielding element is designed so that rising hot gases are conducted into the region below the thermal overpressure protection. The design therefore not only allows the thermal overpressure protection is not passively shielded, but can by a suitable embodiment of the
Abschirmelements, beispielsweise wenn dieses schräg aufsteigend in Richtung der thermischen Überdrucksicherung ausgebildet wird, zu einer schnellen und zuverlässigen Auslösung derselben beitragen. Shielding element, for example, if this is formed obliquely ascending in the direction of thermal overpressure, contribute to a fast and reliable triggering thereof.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann es außerdem vorgesehen sein, dass das Abschirmelement so ausgebildet ist, dass Leckagegas aus dem wenigstens einen Druckgasspeicher in einen vorgegebenen Bereich abgeleitet wird. Das Abschirmelement, welches beispielsweise den wenigstens einen Druckgasbehälter an vier seiner Seiten umgeben kann, kann auch so ausgebildet sein, dass dieses eine gezielte Ableitung von eventuell durch eine Leckage in dem Druckgasbehälter In a further embodiment of the device according to the invention, it can also be provided that the shielding element is designed so that leakage gas is discharged from the at least one compressed gas storage in a predetermined area. The shielding element, which may surround, for example, the at least one pressurized gas container on four of its sides, can also be designed so that this is a targeted derivation of possibly by a leakage in the compressed gas container
austretenden Gasen ermöglicht. Dies ermöglicht einerseits die Erfassung solcher Gase mit einem einzigen Sensor in eben diesem Bereich, in den sie durch das allowing escaping gases. This allows on the one hand the detection of such gases with a single sensor in just this area, in which they
Abschirmelement abgeleitet werden, und ermöglicht andererseits eine Abführung von eventuellen Leckagegasen in einen Bereich, in welchem diese für die Sicherheit, beispielsweise der Insassen des Fahrzeugs, nicht kritisch sind. Abschirmelement be derived, and on the other hand allows a discharge of any leakage gases in an area in which they are not critical to the safety, for example, the occupants of the vehicle.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich selbstverständlich für jede Art von unter Druck stehenden Gasen in Fahrzeugen einsetzen, beispielsweise für mit Erdgas betriebene Fahrzeuge. Insbesondere ist sie jedoch für den Einsatz zur Speicherung von Wasserstoff geeignet, da sie auch bei den für die dort verwendeten sehr hohen Drücke üblichen Aufbau der Druckgasbehälter eine maximale Sicherheit derselben garantiert, ohne dass diese unnötig oft erneuert werden müssen, was mit erheblichen Kosten einhergehen würde. Of course, the device according to the invention can be used for any type of pressurized gases in vehicles, for example for vehicles powered by natural gas. In particular, however, it is suitable for use for storage of hydrogen, since it guarantees maximum safety of the same for the very high pressures used there construction of the compressed gas tank, without having to be renewed unnecessarily often, which would be associated with considerable costs ,
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den restlichen abhängigen Ansprüchen angegeben und werden anhand der Further advantageous embodiments of the device according to the invention are specified in the remaining dependent claims and are based on the
Ausführungsbeispiele deutlich, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben sind. Dabei zeigen: Embodiments clear, which are described below with reference to the figures. Showing:
Fig. 1 ein beispielhaftes Kraftfahrzeug mit einem Brennstoffzellensystem;  1 shows an exemplary motor vehicle with a fuel cell system.
Fig. 2 eine erste mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fig. 2 shows a first possible embodiment of the device according to the invention for
Speichern von Gas in einer Draufsicht; Storing gas in a plan view;
Fig. 3 eine erste mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zumFig. 3 shows a first possible embodiment of the device according to the invention for
Speichern von Gas in einer Seitenansicht; Storing gas in a side view;
Fig. 4 eine Darstellung analog Fig. 2 in einem durch einen Unfall beeinträchtigten Fig. 4 is a representation analogous to Fig. 2 in an impaired by an accident
Zustand;  Status;
Fig. 5 eine zweite mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fig. 5 shows a second possible embodiment of the device according to the invention for
Speichern von Gas in einer Draufsicht; und Storing gas in a plan view; and
Fig. 6 eine zweite mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zumFig. 6 shows a second possible embodiment of the device according to the invention for
Speichern von Gas in einer Seitenansicht. Saving gas in a side view.
In der Darstellung der Figur 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Speichern von Gas in einem angedeuteten Kraftfahrzeug 2 zu erkennen. Die Vorrichtung 1 zum Speichern von Gas soll dabei zum Speichern von unter hohem Druck stehendem Wasserstoff für ein In the representation of FIG. 1, a device 1 for storing gas in an indicated motor vehicle 2 can be seen. The device 1 for storing gas intended to store high-pressure hydrogen for a
Brennstoffzellensystem 3 des Fahrzeugs 2 dienen. Die Vorrichtung 1 selbst umfasst dabei mehrere Druckgasbehälter 4, welche beispielsweise in der Darstellung der Figur 2 näher zu erkennen sind. Fuel cell system 3 of the vehicle 2 serve. The device 1 itself comprises a plurality of compressed gas containers 4, which can be seen for example in the illustration of Figure 2 in more detail.
In der Vorrichtung 1 ist Wasserstoffgas beispielsweise bei einem Nenndruck von 700 bar gespeichert. Sie dient zur Versorgung einer Brennstoffzelle 5 des In the device 1, hydrogen gas is stored at a nominal pressure of 700 bar, for example. It serves to supply a fuel cell 5 of
Brennstoffzellensystems 3 mit Brennstoff. Das Brennstoffzellensystem 3 ist in der Darstellung der Figur 1 lediglich stark schematisiert angedeutet. Die Brennstoffzelle 5 umfasst einen Anodenraum 6, welchem der Wasserstoff aus der Vorrichtung 1 zugeführt wird. Außerdem umfasst sie einen Kathodenraum 7, dem in an sich bekannter Art und Weise Luft als Sauerstofflieferant zugeführt wird. Die Zufuhr und Abfuhr der Edukte und Produkte ist hier lediglich durch Pfeile angedeutet. Die Brennstoffzelle 5 des Fuel cell system 3 with fuel. The fuel cell system 3 is indicated in the illustration of Figure 1 only highly schematic. The fuel cell 5 comprises an anode chamber 6, to which the hydrogen is supplied from the device 1. In addition, it comprises a cathode compartment 7, to which air is supplied as an oxygen supplier in a manner known per se. The supply and removal of the educts and products is indicated here only by arrows. The fuel cell 5 of
Brennstoffzellensystems 3 generiert elektrische Leistung, welche über eine Fuel cell system 3 generates electrical power, which via a
Leistungselektronik 8 einem hier prinzipmäßig als Radnabenmotor 9 dargestellten elektrischen Fahrmotor des Fahrzeugs 2 zur Verfügung gestellt wird. Bei dem Fahrzeug 2 kann es sich dabei insbesondere um einen Personenkraftwagen handeln. Auch die Ausgestaltung des Kraftfahrzeugs 2 als Nutzfahrzeug, als führerloses Transportsystem, als Wasserfahrzeug oder dergleichen wäre selbstverständlich denkbar. Um die Vorrichtung 1 nun im Falle eines Unfalls des Fahrzeugs 2 ideal vor einer Power electronics 8 a here shown in principle as a hub motor 9 electric traction motor of the vehicle 2 is provided. The vehicle 2 may in particular be a passenger car. The design of the motor vehicle 2 as a commercial vehicle, as a driverless transport system, as a watercraft or the like would of course be conceivable. To the device 1 now in the event of an accident of the vehicle 2 ideally in front of a
Krafteinwirkung durch diesen Unfall zu schützen, ist die Vorrichtung 1 beispielweise in der Mitte des Fahrzeugs 2 im unteren Bereich, zwischen hier nicht dargestellten Teilen eines Tragrahmens, so wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, angeordnet. To protect the force due to this accident, the device 1, for example, in the middle of the vehicle 2 in the lower region, between not shown parts of a support frame, as it is known from the prior art, arranged.
Problematisch bleibt jedoch weiterhin die Tatsache, dass eine eventuelle Krafteinwirkung auf die einzelnen Druckgasbehälter 4 der Vorrichtung 1 zu einer strukturellen However, the problem remains that a possible force on the individual compressed gas tank 4 of the device 1 to a structural
Beschädigung derselben führen können, ohne dass dies von außen her sichtbar ist. Auf einer Seite der Druckgasbehälter 4, insbesondere unterhalb derselben, ist daher ein in Figur 2 erkennbares Abschirmelement 10, vorzugsweise in Form eines Abschirmblechs 10, angeordnet. Dieses Abschirmblech 10 ist so ausgebildet, dass zwischen dem Damage may cause the same, without this being visible from the outside. On one side of the compressed gas container 4, in particular below the same, therefore, a recognizable in Figure 2 shielding element 10, preferably in the form of a shielding plate 10, is arranged. This shielding plate 10 is formed so that between the
Abschirmblech 10 und den Druckgasbehältern 4 ein beispielhaft an mehreren Stellen des Aufbaus gemäß Figur 2 eingezeichneter Freiraum x zwischen dem Abschirmblech 10 und den Druckgasbehältern 4 verbleibt. Dieser Freiraum x, welcher vorzugsweise als definierter Abstand zwischen jedem Punkt des Abschirmblechs 10 und dem jeweils nächstliegenden Punkt des jeweiligen Druckgasbehälters 4 definiert vorgegeben ist, dient dazu, dass das Abschirmblech 10 im Falle einer Krafteinwirkung von außen elastisch verformt werden kann, ohne dass es die Druckgasbehälter 4 selbst berührt. Shielding plate 10 and the compressed gas containers 4 an example at several points of the structure according to Figure 2 marked clearance x between the shielding plate 10 and the gas cylinders 4 remains. This free space x, which is preferably defined as a defined distance between each point of the shielding plate 10 and the respectively nearest point of the respective compressed gas container 4, serves to ensure that the shielding plate 10 can be elastically deformed from the outside in the event of a force, without it Gas cylinder 4 even touched.
Kommt es zu einer stärkeren Krafteinwirkung auf das Abschirmblech 10, wie sie beispielsweise durch die mit F bezeichnete Kraft in der Darstellung der Figur 4 Does it come to a stronger force on the shielding plate 10, as for example, by the force designated F in the illustration of Figure 4
angedeutet ist, dann kann es in dem mit A bezeichneten Abschnitt des Abschirmblechs 10 zu einer plastischen Verformung desselben kommen. Eine solche plastische is indicated, then it may come in the designated A section of the shielding 10 to a plastic deformation thereof. Such a plastic one
Verformung kann außerdem mit einer Verringerung des Freiraums x einhergehen, sodass in dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der rechte Druckgasbehälter 4 entsprechend beeinträchtigt und ebenfalls elastisch oder plastisch verformt sein kann. Eine plastische Verformung des Druckgasbehälters 4 ist unkritisch, da diese optisch erkennbar ist. Eine elastische Verformung des Druckgasbehälters 4 kann jedoch sehr kritisch sein, da diese eine strukturelle Beschädigung des Druckgasbehälters 4 nach sich ziehen kann, welche optisch nicht erkennbar und nicht detektierbar ist. Durch den hier gewählten Aufbau der Vorrichtung 1 kann nun aufgrund der Verformung des Deformation may also be accompanied by a reduction of the free space x, so that in the embodiment shown in Figure 4, the right-hand pressurized gas container 4 may be affected accordingly and may also be elastically or plastically deformed. A plastic deformation of the gas cylinder 4 is not critical, since this is visually recognizable. However, an elastic deformation of the compressed gas container 4 can be very critical, since this can cause a structural damage to the compressed gas container 4, which is not visually recognizable and not detectable. Due to the structure of the device 1 chosen here can now due to the deformation of the
Abschirmblechs 10 im Bereich A jedoch auf eine Beeinträchtigung des in diesem Fall rechten Druckgasbehälters 4 zurückgeschlossen werden. Anhand der Verformung des Abschirmblechs 10 im Bereich A kann so von fachkundigem Personal festgestellt werden, ob ein Austausch des rechten Druckgasbehälters 4 notwendig ist oder nicht. Das Abschirmblech 10 kann dabei insbesondere so ausgebildet sein, dass eine Shielding plate 10 in the area A, however, be concluded on a deterioration of the right in this case gas cylinder 4. Based on the deformation of the shielding plate 10 in the area A can be determined by skilled personnel, whether an exchange of the right-hand pressurized gas container 4 is necessary or not. The shielding plate 10 may in particular be designed so that a
Krafteinwirkung proportional zur Verformung des Abschirmblechs 10 ist, und dass anhand der Verformung so auf die Größe der einwirkenden Kraft F zurückgerechnet werden kann. Dies ermöglicht eine sichere und zuverlässige Beurteilung, ob gegebenenfalls ein Austausch des rechten Druckgasbehälters 4 erforderlich ist, um auch weiterhin die Sicherheit der Vorrichtung 1 zu gewährleisten. Force is proportional to the deformation of the shielding plate 10, and that based on the deformation so on the size of the applied force F can be calculated back. This allows a safe and reliable assessment of whether, if necessary, an exchange of the right-hand pressurized gas container 4 is required in order to continue to ensure the safety of the device 1.
Neben dieser Funktionalität des Abschirmblechs 10 zur Beurteilung einer potenziellen Beschädigung des Druckgasbehälters 4 kann das Abschirmblech 10 außerdem eine zusätzliche Funktion übernehmen. Diese besteht in einer thermischen Abschirmung der Druckgasbehälter 4 gegenüber einer eventuellen thermischen Belastung beispielsweise durch Feuer. Dies ist beispielsweise bei dem in vorteilhafter Art und Weise in der Art einer Wanne ausgebildeten Abschirmblech 10 der Figuren 2 und 4 einfach und effizient möglich. Durch die Ausgestaltung in der Art einer Wanne kann eine Abschirmung sowohl direkt von unten als auch schräg von unten realisiert sein. In der Seitenansicht gemäß Figur 3, mit geschnittenem Abschirmblech 10, ist dies nochmals beispielhaft angedeutet. Das Abschirmblech 10 bildet eine Art Wanne, welche in dem hier dargestellten In addition to this functionality of the shielding plate 10 for assessing a potential damage to the compressed gas container 4, the shielding plate 10 can also take on an additional function. This consists in a thermal shielding of the compressed gas container 4 against a possible thermal load, for example by fire. This is easily and efficiently possible, for example, in the case of the shielding plate 10 of FIGS. 2 and 4, which is advantageously designed in the manner of a trough. Due to the design in the manner of a pan, a shield can be realized both directly from below and obliquely from below. In the side view of Figure 3, with cut shielding 10, this is again exemplified. The shielding plate 10 forms a kind of tub, which in the illustrated here
Ausführungsbeispiel der Figuren 2, 3 und 4 auf drei Seiten der Vorrichtung 1 seitlich hochgezogen ist. Zusätzlich weist jeder der Druckgasbehälter 4 in an sich bekannter Art und Weise eine Ventileinrichtung 1 1 auf. Über diese Ventileinrichtung 1 1 kann Embodiment of Figures 2, 3 and 4 is pulled laterally on three sides of the device 1. In addition, each of the compressed gas container 4 in a conventional manner, a valve device 1 1 on. About this valve device 1 1 can
beispielsweise die Betankung mit und die Entnahme von Wasserstoff aus den einzelnen Druckgasbehältern 4 realisiert sein. Typischerweise wird die Ventileinrichtung 11 außerdem in an sich bekannter Art und Weise eine thermische Überdrucksicherung 12 aufweisen, welche in der hier dargestellten Ventileinrichtung 11 angedeutet ist. Eine solche Überdrucksicherung 12 kann beispielsweise über einen thermisch auslösenden Berstkörper realisiert sein, welcher eine Abströmöffnung für den Wasserstoff im For example, the refueling with and the removal of hydrogen from the individual gas cylinders 4 be realized. Typically, the valve device 11 will also have in a conventional manner a thermal overpressure protection 12, which is indicated in the valve device 11 shown here. Such overpressure protection 12 can be realized, for example, via a thermally triggered bursting body, which has a discharge opening for the hydrogen in the
Normalfall verschlossen hält und im Falle eines Zerspringens des Berstkörpers aufgrund einer erhöhten Umgebungstemperatur freigibt. Normally kept closed and releases in the event of bursting of the bursting body due to an increased ambient temperature.
Der Aufbau des Abschirmblechs 10 als Wanne in der Darstellung gemäß Figur 3 ist nun, wie bereits erwähnt, geeignet, um den Druckgasbehälter 4 thermisch gegenüber einem durch die Pfeile 13 angedeuteten Brand unterhalb der Vorrichtung 1 abzuschirmen. Ein solcher Brand kann beispielsweise durch auslaufendes Benzin bei einem Unfall des mit dem Brennstoffzellensystem 3 versehenen Fahrzeugs 2 mit einem konventionellen Fahrzeug auftreten. Durch den Freiraum x entsteht eine isolierende Luftschicht zwischen dem Abschirmblech 10 und den Druckgasbehältern 4. Außerdem verhindert das The structure of the shielding plate 10 as a trough in the illustration of Figure 3 is now, as already mentioned, suitable for shielding the compressed gas container 4 thermally against a direction indicated by the arrows 13 fire below the device 1. Such a fire can occur, for example, by leaking gas in an accident of the provided with the fuel cell system 3 vehicle 2 with a conventional vehicle. Through the free space x creates an insulating layer of air between the shielding plate 10 and the compressed gas containers 4. Moreover, this prevents
Abschirmblech 10 die unmittelbare Berührung eventueller Flammen mit dem Material der Druckgasbehälter 4 und kann so für eine gewisse Zeit eine wirksame Abschirmung der Druckgasbehälter 4 gegenüber der thermischen Beeinträchtigung gewährleisten. Das als Wanne ausgebildete Abschirmblech 10 endet dabei seitlich unterhalb der Shield 10, the direct contact of any flames with the material of the pressurized gas container 4 and can thus ensure an effective shielding of the compressed gas container 4 with respect to the thermal impairment for a certain time. The trained as a pan shield 10 ends laterally below the
Ventileinrichtung 11. Alternativ dazu können unterhalb der Ventileinrichtung 11 auch geeignete Öffnungen in dem Abschirmblech 10 vorgesehen sein. Durch diese Öffnungen beziehungsweise das Enden des Abschirmblechs 10 unterhalb der Ventileinrichtung 11 wird sichergestellt, dass keine thermische Abschirmung der thermischen Valve device 11. Alternatively, suitable openings may be provided in the shielding plate 10 below the valve device 11. Through these openings or the ends of the shielding plate 10 below the valve device 11 ensures that no thermal shielding of the thermal
Überdrucksicherung 12 durch das Abschirmblech 10 erfolgt. Diese kann somit von den heißen Gasen erwärmt werden und löst in der gewünschten Art und Weise sicher und zuverlässig aus. Overpressure 12 is effected by the shielding plate 10. This can thus be heated by the hot gases and triggers safely and reliably in the desired manner.
In der Darstellung der Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Abschirmelements 10 gezeigt. Bei dem dort dargestellten Ausführungsbeispiel umgibt das AbschirmelementIn the illustration of Figure 5, a further embodiment of the shield 10 is shown. In the embodiment shown there, the shielding element surrounds
10 die Druckgasbehälter 4 der Vorrichtung 1 an wenigstens vier ihrer Seiten und gewährleistet so eine Beurteilung einer eventuell kritischen Krafteinwirkung nicht nur von unterhalb beziehungsweise schräg unterhalb der Druckgasbehälter 4, sondern auch von der Seite und dem Bereich oberhalb der Druckgasbehälter 4. Ansonsten ist die 10, the compressed gas container 4 of the device 1 at least four of its sides, thus ensuring an assessment of any critical force not only from below or obliquely below the compressed gas tank 4, but also from the side and the area above the compressed gas tank 4. Otherwise, the
Funktionalität dieselbe, wie bereits bei dem zuvor erläuterten wannenförmigen Functionality the same, as already in the previously described trough-shaped
Abschirmblech 10 beschrieben. Shield 10 described.
In der Darstellung der Figur 4 ist die in Figur 5 gezeigte Ausführungsform wiederum in einer geschnittenen Seitenansicht der Vorrichtung 1 zu erkennen. Das Abschirmblech 10 verläuft dabei mit einer gewissen Neigung seiner Mittelachse gegenüber der Mittelachse des Druckgasbehälters 4. Insbesondere kann der Druckgasbehälter 4 bei der In the illustration of FIG. 4, the embodiment shown in FIG. 5 can again be seen in a sectional side view of the device 1. The shielding plate 10 extends with a certain inclination of its central axis relative to the central axis of the compressed gas container 4. In particular, the compressed gas container 4 in the
bestimmungsgemäßen Verwendung des Fahrzeugs 2 waagrecht, also parallel zum Unterboden, auf dem das Fahrzeug 2 fährt, ausgebildet sein. Das Abschirmblech 10 ist dagegen leicht geneigt, und zwar so, dass die Neigung in Richtung der Ventileinrichtungintended use of the vehicle 2 horizontally, ie parallel to the underbody on which the vehicle 2 drives, be formed. The shielding plate 10, however, is slightly inclined, in such a way that the inclination in the direction of the valve device
11 ausgebildet ist. Kommt es nun analog zur Darstellung der Figur 3 zu einem Brand beispielsweise auf der der Ventileinrichtung 3 abgewandten Seite des Druckgasbehälters 4 unterhalb des Abschirmblechs 10, so kann durch die in Richtung der thermischen Überdrucksicherung 12 aufsteigende Anordnung des Abschirmblechs 10 eine Strömung der erwärmten Luft und der Abgase des Brandes in Richtung der thermischen 11 is formed. If, as in the representation of FIG. 3, a fire occurs, for example, on the side of the compressed gas container 4 facing away from the shielding plate 10, then a flow of the heated air and the air can flow through the arrangement of the shielding plate 10 ascending in the direction of the thermal overpressure protection 12 Exhaust gases of the fire in the direction of the thermal
Überdrucksicherung 12 erfolgen, sodass diese auch bei einem Brand unter dem ihr abgewandten Ende des Druckgasbehälters 4 früh auslöst und damit ein Bersten des Druckgasbehälters 4 verhindert. Ergänzend oder auch alternativ dazu kann auch der oberhalb des Druckgasbehälters 4 angeordnete Bereich des Abschirmblechs 10 so ausgebildet sein, dass dieser in eine Richtung aufsteigend angeordnet ist. Kommt es zu einer Leckage von Wasserstoff aus dem Druckgasbehälter 4, welche hier durch die mit 14 bezeichneten Pfeile angedeutet ist, so strömt der Leckagewasserstoff entlang des Abschirmblechs 10 nach oben und gelangt in einen vorgegebenen definierten Bereich, in welchem in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ein Wasserstoffsensor 15 angedeutet ist. Über den Wasserstoffsensor 15 kann so der austretende Overpressure 12 take place, so that they also in a fire under her remote end of the gas cylinder 4 triggers early and thus prevents bursting of the gas cylinder 4. Additionally or alternatively, the region of the shielding plate 10 arranged above the compressed gas container 4 can also be designed such that it is arranged ascending in one direction. If there is a leakage of hydrogen from the pressurized gas container 4, which is indicated here by the arrows denoted by 14, then the leakage hydrogen flows along the shielding plate 10 upwards and reaches a predetermined defined area, in which in the embodiment shown here, a hydrogen sensor 15 is indicated. About the hydrogen sensor 15 so the exiting
Leckagewasserstoff detektiert werden und eventuell zur Sicherheit des Kraftfahrzeugs 2 oder seiner Insassen benötigte Maßnahmen können eingeleitet werden. Damit kann über lediglich einen einzigen Wasserstoffsensor, und damit sehr kostengünstig, ein hohes Maß an Sicherheit erreicht werden. Leakage hydrogen can be detected and any measures required for the safety of the motor vehicle 2 or its occupants can be initiated. This can be achieved via only a single hydrogen sensor, and thus very cost, a high level of security.
Bei der Verwendung für ein Gas, welches schwerer als die umgebende Luft ist, wäre selbstverständlich auch ein Aufbau in umgekehrter Art und Weise denkbar, sodass durch ein unterhalb des Druckgasspeichers 4 angeordnetes Blechelement eine gezielte When used for a gas which is heavier than the surrounding air, of course, a construction in the reverse manner would be conceivable, so that by a arranged below the compressed gas storage 4 sheet metal element a targeted
Ableitung der Gase nach unten, beispielsweise in einen unkritischen Bereich oder in einen ebenfalls mit einem Gassensor versehenen Bereich erfolgen könnte. Discharge of the gases down, for example, could be done in a non-critical area or in an area also provided with a gas sensor area.
Das Abschirmblech 10 selbst ist dabei selbstverständlich durch geschickte Auslegung so ausgelegt, dass es die gewünschte Funktionalität sicherstellt und sich idealerweise so verformt, dass auf die auf das Abschirmblech 10 einwirkende Kraft rückgerechnet werden kann. Gleichzeitig ist das Blech hinsichtlich seiner Masse und aufgrund der Materialwahl hinsichtlich seiner Kosten minimiert. The shielding plate 10 itself is of course designed by skillful design so that it ensures the desired functionality and ideally deformed so that can be recalculated to the force acting on the shielding plate 10 force. At the same time, the sheet is minimized in terms of its mass and due to the choice of materials in terms of its cost.
Um neben den beschriebenen Funktionalitäten zusätzliche Synergien zu schaffen, kann es ferner vorgesehen sein, dass das Abschirmblech 10 eine tragende Funktion entweder in dem Fahrzeug 2 selbst oder in einem Tragrahmen für die Vorrichtung 1 innerhalb des Fahrzeugs 2 übernimmt. Die von dem Abschirmblech 10 eingebrachte Masse kann so zusätzlich für die Funktionalität der Verstärkung der tragenden Elemente genutzt werden, sodass in anderen Bereichen Masse von tragenden Bauteilen eingespart werden kann. In order to create additional synergies in addition to the described functionalities, it may further be provided that the shielding plate 10 assumes a supporting function either in the vehicle 2 itself or in a support frame for the device 1 within the vehicle 2. The mass introduced by the shielding plate 10 can thus additionally be used for the functionality of the reinforcement of the load-bearing elements, so that masses of load-bearing components can be saved in other areas.

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung (1 ) zum Speichern von Gas in einem Kraftfahrzeug (2) mit wenigstens einem Druckgasbehälter (4), wobei der wenigstens eine Druckgasbehälter (4) an zumindest einer Seite von einem Abschirmelement (10) umgeben ist, 1. Device (1) for storing gas in a motor vehicle (2) with at least one pressurized gas container (4), wherein the at least one pressurized gas container (4) is surrounded on at least one side by a shielding element (10),
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zwischen dem Abschirmelement (10) und dem wenigstens einen Druckgasbehälter (4) ein Freiraum (x) verbleibt.  between the shielding (10) and the at least one pressurized gas container (4) remains a free space (x).
2. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , 2. Device (1) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Abschirmelement (10) in der Art einer Wanne ausgebildet und unterhalb des wenigstens einen Druckgasbehälters (4) angeordnet ist.  the shielding element (10) is designed in the manner of a trough and is arranged below the at least one compressed gas container (4).
3. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , 3. Device (1) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass,  characterized in that
das Abschirmelement (10) den wenigstens einen Druckgasbehälter (4) auf zumindest vier seiner Seiten umgibt.  the shielding element (10) surrounds the at least one pressurized gas container (4) on at least four of its sides.
4. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , 2 oder 3, 4. Device (1) according to claim 1, 2 or 3,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Abschirmelement (10) aus Blech ausgebildet ist.  the shielding element (10) is formed from sheet metal.
5. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 5. Device (1) according to one of claims 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Abschirmelement (10) in jedem Punkt einen definierten Abstand zu dem wenigstens einen Druckgasbehälter (4) aufweist. the shielding element (10) has a defined distance to the at least one pressurized gas container (4) at each point.
6. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 6. Device (1) according to one of claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Abschirmelement (10) eine tragende Funktion in der Vorrichtung (1 ) und/oder in dem mit der Vorrichtung (1 ) ausgestatteten Kraftfahrzeug (2) aufweist.  the shielding element (10) has a supporting function in the device (1) and / or in the motor vehicle (2) equipped with the device (1).
7. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 7. Device (1) according to one of claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der wenigstens eine Druckgasbehälter (4) mit einer thermischen  the at least one pressurized gas container (4) with a thermal
Überdrucksicherung (12), insbesondere im Bereich einer Ventileinrichtung (11 ) des wenigstens einen Druckgasbehälters (4), versehen ist, wobei im  Overpressure protection (12), in particular in the region of a valve device (11) of the at least one compressed gas container (4) is provided, wherein in
bestimmungsgemäßen Gebrauch unterhalb der thermischen Überdrucksicherung (12) kein Material des Abschirmelements (10) angeordnet ist.  intended use below the thermal overpressure protection (12) no material of the shielding element (10) is arranged.
8. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 7, 8. Device (1) according to claim 7,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Abschirmelement (10) so ausgebildet ist, dass aufsteigende heiße Gase in den Bereich unterhalb der thermischen Überdrucksicherung (12) leitbar sind.  the shielding element (10) is designed such that rising hot gases can be conducted into the region below the thermal overpressure safety device (12).
9. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 9. Device (1) according to one of claims 1 to 8,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
das Abschirmelement (10) so ausgebildet ist, dass Leckagegas aus dem  the shielding member (10) is formed so that leakage gas from the
wenigstens einen Druckgasbehälter (4) in einen vorgegebenen Bereich ableitbar ist.  at least one compressed gas container (4) can be derived in a predetermined area.
10. Verwendung der Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 10. Use of the device (1) according to one of claims 1 to 9
zur Speicherung von Wasserstoff.  for storing hydrogen.
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