WO2016034475A1 - Vorrichtung zum schutz eines hochdruckgasbehälters eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Vorrichtung zum schutz eines hochdruckgasbehälters eines kraftfahrzeugs Download PDF

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WO2016034475A1
WO2016034475A1 PCT/EP2015/069542 EP2015069542W WO2016034475A1 WO 2016034475 A1 WO2016034475 A1 WO 2016034475A1 EP 2015069542 W EP2015069542 W EP 2015069542W WO 2016034475 A1 WO2016034475 A1 WO 2016034475A1
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Christophe Schwartz
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • Y10T137/1963—Temperature

Definitions

  • the present invention relates to a device for protecting a high-pressure gas container of a motor vehicle.
  • High-pressure gas containers which are generally also called composite containers, composite containers or fiber composite containers, generally comprise wholly or partially fiber-reinforced material layers surrounding a liner.
  • the liner is often made of aluminum or steel and houses the compressed gases, such as. Compressed air, oxygen, methane, hydrogen, carbon dioxide, etc. Also plastic liners (full composite container) are known.
  • Such high-pressure gas containers are used, for example, in vehicles which are operated with compressed natural gas, often referred to as compressed natural gas (CNG), or with hydrogen.
  • CNG compressed natural gas
  • the high-pressure gas containers also include cryogenic pressure vessels here.
  • TPRD thermal pressure release devices
  • Damage to the high-pressure gas container caused by the action of heat from a local heat source eg a flame
  • the high-pressure gas cylinders store gases with a pressure of up to 875 bar. Accordingly, the bursting of the high-pressure gas container can lead to a very dangerous damage to the entire vehicle.
  • the fiber composite layers usually carry a major part of the load. Damage to the fiber-reinforced material layer as a result of thermal or mechanical influences can thus quickly lead to a significant reduction in the durability or to a significant weakening of the component.
  • a device in which a shielding plate is arranged below the compressed gas container, which has a hot air duct, which has an opening in the region of the thermal tripping unit.
  • a certain channel size and a certain increase should be necessary.
  • the hot air duct should also be closed from below, so that the hot air is not deflected by other currents (for example, wind, storm, etc.).
  • the device therefore requires a certain amount of space.
  • the geometry is relatively expensive to manufacture and assembly and causes relatively high costs. If the hot runner itself is damaged or clogged, local heat development at a distal location can no longer be reliably detected.
  • DE 10 2013 016 036 A1 discloses a heat-conducting blow-off line 12 which is not suitable for detecting heat effects acting directly on the container.
  • the technology disclosed herein relates to a device for protecting a high-pressure gas container of a motor vehicle, for example a vehicle that can be refueled with natural gas or with hydrogen.
  • a high-pressure gas container of a motor vehicle, for example a vehicle that can be refueled with natural gas or with hydrogen.
  • the high-pressure gas container described above is used.
  • the device comprises at least one heat conduction plate and a thermal trip unit.
  • a thermal trip unit is, for example, known from the prior art safety valve, also called Thermal Pressure Release Device (TPRD).
  • TPRD Thermal Pressure Release Device
  • a sauceleitblech is a sheet, a plate, or a layer that is able to dissipate heat well or particularly good.
  • the heat conduction plate. or the leitblech be made of metal, in particular aluminum.
  • the heat conduction plate has a distal region and a proximal region.
  • the proximal region is located immediately adjacent to the thermal trip unit, whereas the distal region is spaced from the thermal trip device. Adjacent to the thermal trip unit means that the proximal area may be directly adjacent to the trip unit and / or spaced slightly apart from the trip unit.
  • the proximal region may include regions of the heat conducting plate that are at a distance of less than about 10 cm, preferably less than about 5 cm, and more preferably less than about 2 cm away from the trip unit.
  • the proximal area is, for example, the area in which heat can be efficiently released to the trip unit via heat radiation and / or heat conduction.
  • the distal region is arranged at a distance from the thermal trip unit. This means that the distal area is located farther away from the trip unit than the proximal area.
  • a distal region is generally an area in which the thermal trip unit can not or only insufficiently detect a local heat development, so that damage to the high-pressure gas container is to be feared.
  • the distal region is thermally conductively connected to the proximal region.
  • the heat-conducting sheet is tapered at least in regions from the distal region to the proximal region.
  • the distal region and / or the proximal region itself is at least partially tapered.
  • the heat conduction plate is tapered in such a way that the triggering unit arranged adjacent to the proximal region detects an increased heat conducting plate temperature compared to the use of a heat conducting plate with a non-tapered shape, as a result of which the triggering unit can be triggered more quickly.
  • the heat conduction plate is tapered such that the trip unit can trigger before the local heat development can damage the high pressure gas container.
  • a plurality of tapered regions can be provided for one or more triggering units.
  • the technology disclosed here is based on the fact that the temperature of the heat conducting sheet can be influenced by suitable shaping of the heat conducting sheet.
  • the heat conduction is hardly dependent on the airstream.
  • the reliability of the politicians is higher than in the prior art.
  • the politiciansleitbleche are also easy to manufacture and assemble.
  • the temperature rise in the area of the TPRD is predominantly generated by heat conduction. According to a simplified stationary view, the following formula applies to the heat conduction plate:
  • the introduced heat and the specific heat capacity are constant in the present case. Due to the material taper in the direction of the trip unit, the mass decreases in this direction, whereby according to the above formula, the temperature increase increases the closer you get to the trip unit. Thus, the heat without hot air duct can be quickly transported to the trip unit.
  • a skilletleitblech can be arranged in the longitudinal direction L of the high pressure gas container.
  • a heat-conducting sheet can also be arranged in the circumferential direction of the high-pressure gas container.
  • An orientation in the circumferential direction is useful, for example, when a plurality of tripping units are arranged one behind the other in the longitudinal direction L of the high-pressure gas container.
  • a distal region may, for example, be an area arranged in the circumferential direction opposite to a triggering unit.
  • the skilletleitblech may include thermally conductive fibers.
  • the thermally conductive fibers preferably extend from the distal region to a proximal region and preferably also into the latter.
  • the thermally conductive fibers also extend within the distal and / or proximal region itself.
  • it may be theticianleitblech to act a fiber composite component or fiber composite layer.
  • Metallic fibers, preferably carbon fibers or aluminum fibers or aluminum wires, which are held by a matrix material, for example plastic, are used as fibers.
  • the heat can be directed selectively in the direction L to the trip unit, whereas the heat conduction in the transverse direction Q, ie transverse to the fiber path, is low.
  • the matrix material itself has comparatively poor thermal conduction properties. Thus, a particularly efficient and targeted heat conduction is possible.
  • This aspect of the technology disclosed herein is functionally independent of the idea of providing a tapered shaped area.
  • the fiber density of the heat conducting sheet preferably increases towards the tripping unit.
  • the sauceleitblechs be tapered in the manner described above and below.
  • the fibers are then converging, ie converging, arranged.
  • the heat conduction plate can be a fiber composite component with a substantially constant width B, in which only the heat-conducting fibers are arranged converging towards the tripping unit.
  • the heat conduction plate (regardless of whether solid material or fiber composite) tapers, characterized in that the width B of the hillsleitblechs and / or the wall thickness of the réelleleitblechs towards the trip unit decreases at least partially.
  • the width B of the hillsleitblechs is the extension transverse to the longitudinal axis of the bathleitblechs.
  • the wall thickness refers to the thickness of theticianleitblechs.
  • the heat-conducting sheet has a wall thickness of 0.1 mm to 40 mm, further preferably from 3 mm to 20 mm, and particularly preferably from 6 mm to 15 mm.
  • the width B in the proximal region can be at least 10%, preferably at least 30% and particularly preferably at least 60% lower than in the distal region D.
  • the width B in the distal region can be calculated from the circumferential diameter in the peripheral region of the pressure vessel multiplied by the factor: 0.9 to 1, 5, preferably 1, 0 to 1, 3, and particularly preferably 1, 2.
  • the width B in the proximal region can be calculated from the circumferential diameter in the peripheral region of the pressure vessel multiplied by the factor: 0.05 to 0.9, preferably 0.05 to 0.75, further preferably 0.05 to 0.25, and especially preferably 0.1.
  • the heat-conducting bleaching disclosed here preferably covers at least 50%, more preferably at least 75%, and particularly preferably the entire peripheral surface or the entire surface of the pressure vessel.
  • the side edges of the banks of the banks of the banks in the longitudinal direction of the furnishedleitblechs at least partially concave.
  • the heat-conducting sheet can be thermally insulated on the high pressure gas container and / or fixed to the vehicle floor.
  • the heat conduction sheet may have at least partially an intumescent metal material. Particularly preferred is an intumescent aluminum material.
  • intumescent metal material and the intumescent aluminum material are described in the patent application DE 10 2014 213 585.
  • the content of the technology described in this document, in particular the content of pages 2 to 8, which describe the intumescent metal or aluminum material, is hereby incorporated by reference into this application.
  • intumescence generally refers to the expansion or swelling, ie the increase in size of a solid body under the influence of temperature.
  • the term refers to the swelling or foaming of materials.
  • Intumescent materials thus increase in volume and density as heat is applied. The volume above the usual level of thermal expansion increases significantly, often many times. The physical properties change significantly.
  • swelling or foaming for example, creates a Insulating layer.
  • Intumescent metal materials such as intumescent metal foams have the advantage that they have a relatively high thermal conductivity in the non-foamed original state in comparison to other intumescent materials. If there is a strong local heating at one point, for example due to a local flame, this heat is distributed over a larger area of the intumescent metal layer.
  • the intumescent metal material may also protect the fiber reinforced material layers from mechanical impact.
  • the intumescent metal material preferably comprises a metal powder and a metal hydride, eg, titanium hydride.
  • the intumescent metal material is further preferably configured as an intumescent aluminum material.
  • the intumescent aluminum material comprises an aluminum alloy and a blowing agent.
  • the intumescent layer may be embodied as an aluminum alloy with a propellant titanium hydride.
  • Such aluminum foams expand under the action of heat, for example by a factor of 4, resulting in a foam with a porous structure. In the foamed state, they have, for example, a density of about 0.6 g / cm 3 .
  • the intumescent aluminum material has a low density in the non-foamed original state in comparison to other intumescent metal materials.
  • blowing agent other metal hydrides can be used.
  • copper, zinc, lead or steel / iron can be used.
  • An intumescent metal material in particular aluminum, has very good heat conduction properties.
  • the heat from the local heat source F in the distal region can be rapidly dissipated by heat conduction to the trip unit to get promoted.
  • the swelling metal material may avoid or delay damage to the high pressure gas container.
  • an intumescent material is selected which begins to swell only at comparatively high temperatures. Thus, it can be ensured that the swelling occurs only in the case in which the trip unit does not trip or too late.
  • the at least one proximal region is heat-conductively connected to the at least one triggering unit. Ie. the proximal area is directly adjacent to the trip unit.
  • the heat conducting plate can extend coaxially to the longitudinal axis L of the high-pressure gas container.
  • the Aüslbüchertechnik (s) can / can be arranged on the peripheral wall of the high pressure gas container.
  • the proximal region is tapered.
  • the tapered portion may extend (transverse) in the circumferential direction of the high-pressure gas container.
  • the tapered region extends transversely to the longitudinal axis L of the high pressure gas container.
  • the tapered portion may be formed laterally protruding.
  • the side edge of the réelleleitblechs has a projection in which the tapered portion is formed proximal or adjacent to the trip unit.
  • a tapered region may also be provided in the longitudinal direction L of the high-pressure gas container, which is provided, for example, adjacent to a trigger unit at the valve end of the high-pressure gas container.
  • the device may comprise a plurality of heat conducting plates, which are formed as described above or below.
  • the plurality of heat conducting plates may be arranged side by side and / or behind one another and protect one or more high-pressure gas containers.
  • a heat conduction plate can have a plurality of distal regions and a plurality of proximal regions, which in the manner described here form several thermal trip units are arranged.
  • a heat conducting plate may be designed to protect a high-pressure gas container which has a plurality of spaced-apart tripping units in the longitudinal direction of the high-pressure gas container on its peripheral wall. The proximal areas are then the areas adjacent to the individual trip units.
  • the distal areas are then, for example, areas which are arranged in the middle between two trip units or in the circumferential direction at the opposite end.
  • a dressingleitblech then have the form of several juxtaposed diamonds.
  • several heat conducting plates could protect a high pressure gas container with multiple trip units.
  • Fig. 1 is a plan view of a high pressure gas container 10 and a
  • Fig. 2 is a plan view of a heat conducting plate 20 and a
  • Fig. 3 to 5 are views of a high pressure gas container 10 and a
  • FIG. 1 Shown in FIG. 1 is a heat-conducting sheet 20 of a triangular design in plan view as well as a high-pressure gas container 10.
  • a valve 12 is arranged at the valve end 16 of the high-pressure gas container 10.
  • the triggering device or the TPRD 30 is also provided.
  • the heat-conducting sheet 20 largely covers the high-pressure gas container 10.
  • the proximal region P is arranged directly adjacent to the triggering unit 30.
  • Opposite the valve end 16 is the second end 18 of the high pressure gas container 10. In the area
  • the heat-conducting metal sheet 20 also terminates in the second end 18.
  • the distal region D is shown in this end region of the heat-conducting metal sheet 20.
  • the heat-conducting sheet 20 shown here tapers continuously here towards the tripping unit 30.
  • the heat conduction plate 20 protrudes here in the longitudinal direction L of the high pressure gas container 10 beyond the trip unit 30 also.
  • Reference numeral 14 shows the peripheral wall of the high-pressure gas container 10, which extends between the two ends 16, 18.
  • Fig. 2 shows a heat conducting plate 20 and a trip unit 30 schematically in plan view.
  • the individual heat-conducting fibers 22 run here continuously tapering toward each other in the direction of the tripping unit 30. Thus, the fiber density gradually increases toward the trip unit 30.
  • the sauceleitblech 20 is formed in the proximal region P and in the distal region D tapered. Furthermore, the region between the proximal region P and the distal region D is also tapered.
  • the fibers running in the axial direction L conduct the heat introduced by a local heat source F well in the longitudinal direction L.
  • the heat is, however, passed on only slowly.
  • a comparatively large part of the amount of heat introduced by the local heat source F arranged in the distal region D can be forwarded to the triggering device.
  • the dashed line temperature profile T1 schematically shows the self-adjusting temperature profile for a rectangular plate with isotropic heat conduction properties.
  • the dot-dashed temperature curve T2 schematically shows the temperature profile of a rectangular skilletleitblechs with thermally conductive fibers extending from the distal region to the proximal region. A similar course is achieved if a skilletleitblech is used, which has tapered portions, as shown for example in Figures 1 and 3 to 5.
  • the temperature curve T3 schematically shows the temperature in a heat conduction plate with heat-conducting fibers, which are also designed to be tapered (cf., FIG. 2). All three temperature curves are based on the fact that in the distal region D, a constant amount of heat is continuously introduced by the local heat source F.
  • the heat conducting sheets disclosed here generate higher temperatures at the trigger unit (s) than rectangular heat conducting sheets 20 with isotropic heat conduction properties.
  • the tapered formed fiber composite component 20 has again increased temperatures in the proximal region P due to the heat-conducting fibers 22 compressed toward the release unit 30.
  • Fig. 3 shows schematically a high-pressure gas container 10 and a heat conducting plate 20 and a trip unit 30. Notwithstanding Figs. 1 and 2, the heat conducting plate 20 has a different contour here. Instead of continuously tapering linearly from one end to the other end, here the heat conduction plate 20 has an approximately constant width B in the distal region D. For example, it has been assumed here that two thirds of the total length of the réelleleitblechs 20 has a substantially constant width B. Also in this example, the high pressure gas container 10 at the valve end 16 on a trip unit 30. The third of the cherriesleitblechs 20, which is arranged in the vicinity of the valve end 16 and the proximal portion P includes, has the tapered portion.
  • the width B of the cherriesleitblechs 20 decreases continuously in this tapered region.
  • the proximal region P itself has a substantially constant width B in the example shown here.
  • the shape of the heat conducting sheet 20 may take on any tapered shape that enables detection from a local heat source. If in the first third a local heat source to the high-pressure gas container 10th acts, it will detect the triggering device 30 here alone due to the heat radiation of the heat source. Depending on the design of the trip unit and the other components and the tapered portion may be configured differently.
  • FIG. 4 schematically shows a plan view of a high-pressure gas container 10 and two heat conducting plates 20, which are arranged here in the circumferential direction around the high-pressure gas container 10.
  • the high-pressure gas container 10 has a valve 12, from which a line 32 extends counter to the longitudinal direction L of the container 10.
  • two tripping units 30 are arranged on the circumference 14 of the high-pressure gas container 0.
  • the sauceleitbleche 20 taper from the distal region D to the proximal region P out.
  • the heat conducting plates 20 shown in dashed lines are designed to be tapered.
  • the triggering units 30 can be triggered comparatively early thanks to the tapering shape of the heat conducting plates 20. If, for example, a local heat source below the line of symmetry AA acts on the high-pressure gas container 10, the tripping units 30 can at least partially directly detect the heat radiation of the local heat source. The triggering devices may then trigger as soon as possible so that the fibers are not damaged. Because of this, it can not be necessary that the high pressure gas container 10 is completely covered by theticianleitblech 20.
  • the heat-conducting sheet 20 has a substantially constant width B in the longitudinal direction L of the high-pressure gas container 10.
  • the width B corresponds here substantially to the diameter d of the peripheral wall 14. However, this need not be.
  • the planteleitblech 20 may also have a different width B.
  • the proximal region P adjacent to the trip units 30 disposed on the peripheral wall 14 is tapered in this embodiment.
  • This tapered region 26 tapers in the circumferential direction or in the direction Q transversely to the longitudinal direction L of the high-pressure gas container 10.
  • the tapered regions 26 shown here may be designed to project laterally. This means that theticianleitblech 20 having substantially constant width B lateral projections 26 which are formed tapered.

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Abstract

Vorrichtung zum Schutz eines Hochdruckgasbehälters 10 eines Kraftfahrzeugs, umfassend mindestens ein Wärmeleitblech 20 und eine thermische Auslöseeinheit 30. Das Wärmeleitblech 20 weist einen distalen Bereich D und einem proximalen Bereich P auf. Der proximale Bereich P ist unmittelbar benachbart zur thermischen Auslöseeinheit 30 angeordnet und der distale Bereich D ist beabstandet zur thermischen Auslöseeinheit 30 angeordnet. Das Wärmeleitblech 20 kann vom distalen Bereich D zum proximalen Bereich P hin und/oder im proximalen Bereich P selbst verjüngend geformt sein und/oder das Wärmeleitblech 20 kann wärmeleitende Fasern 22 umfassen.

Description

Vorrichtung zum Schutz eines Hochdruckgasbehälters eines
Kraftfahrzeugs
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz eines Hochdruckgasbehälters eines Kraftfahrzeugs. Hochdruckgasbehälter, welche allgemein auch Composit-Behälter, Verbundwerkstoffbehälter oder Faserverbundbehälter genannt werden, umfassen in der Regel ganz oder teilweise faserverstärkte Materialschichten, die einen Liner umgeben. Der Liner ist oft aus Aluminium oder Stahl gebildet und beherbergt die komprimierten Gase, wie bspw. Druckluft, Sauerstoff, Methan, Wasserstoff, Kohlensäure etc. Auch Kunststoffliner (Vollcomposite-Behälter) sind bekannt. Solche Hochdruckgasbehälter werden beispielsweise in Fahrzeuge eingesetzt, die mit komprimiertem Erdgas, oft als compressed natural gas (CNG) bezeichnet, oder mit Wasserstoff betrieben werden. Zu den Hochdruckgasbehältern zählen hier ebenfalls Kryodruckbehälter.
Beim Einsatz solcher Hochdruckgasbehälter besteht das Risiko, dass dessen Struktur durch Hitzeeinwirkung geschwächt wird. Aus dem Stand der Technik bekannt ist der Einsatz von Sicherheitsventilen, sog. thermal pressure release devices (TPRD). Diese Sicherheitsventile dienen dem Brandschutz. Die Ausgestaltung der Sicherheitsventile bzw. Brandschutzventile ist bspw. durch die Norm EC79/2009 vorgegeben. Bei direkter Hitzeeinwirkung auf diese Sicherheitsventile (z.B. durch Flammen) wird das im Hochdruck-gasbehälter gespeicherte Gas in die Umgebung abgelassen. Die Sicherheitsventile lassen das Gas ab sobald eine Mindesttemperatur an dem Sicherheitsventil überschritten wird. Die Ventile sind in der Regel in einem Abstand voneinander von ca. 1 m entlang der Längsrichtung des Hochdruckgasbehälters angeordnet. Die wenigen Ventile entlang der großen Druckbehälter können dabei jeweils nur ein räumlich stark begrenztes Einzugsgebiet berücksichtigen. Eine kleine lokale Flamme, die zwischen zwei Ventilen auf den Tank einwirkt, kann den Hochdruckgasbehälter daher stark schädigen, ohne dass die Sicherheitseinrichtung aktiviert wird. Die durch die Hitzeeinwirkung einer lokalen Wärmequelle (z.B. eine Flamme) entstehende Schädigung des Hochdruckgasbehälters, bspw. die Schädigung des lasttragenden Faserverbundwerkstoffes, kann zum Versagen und im Extremfall zum Bersten des Hochdruckgasbehälters führen. Die Hochdruckgasbehälter speichern Gase mit einem Druck von bis zu 875 bar. Dementsprechend kann das Bersten des Hochdruckgasbehälters zu einer sehr gefährlichen Schädigung des gesamten Fahrzeugs führen. Die Faserverbundschichten tragen in der Regel einen Hauptteil der Last. Die Beschädigung der faserverstärkten Materialschicht durch thermische oder mechanische Einflüsse kann somit schnell zur signifikanten Verringerung der Haltbarkeit bzw. zu einer signifikanten Schwächung des Bauteils führen.
Aus der DE 201 1 101 14723 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der unterhalb des Druckgasbehälters ein Abschirmblech angeordnet ist, welches einen Heißluftkanal aufweist, der im Bereich der thermischen Auslöseeinheit eine Öffnung aufweist. Damit die Heißluft effizient zur Auslöseeinheit geführt werden kann, sollten eine gewisse Kanalgröße und ein gewisser Anstieg notwendig sein. Ferner sollte der Heißluftkanal auch von unten geschlossen sein, damit die Heißluft nicht durch andere Strömungen (z.B. Fahrtwind, Sturm, etc.) umgelenkt wird. Die Vorrichtung erfordert daher einen gewissen Bauraum. Ferner ist die Geometrie vergleichsweise aufwendig in der Fertigung und Montage und verursacht vergleichsweise hohe Kosten. Sofern der Heißkanal selbst beschädigt oder verstopft ist, kann eine lokale Hitzeentwicklung an einer distalen Stelle nicht mehr sicher detektiert werden.
Die DE 10 2013 016 036 A1 offenbart eine wärmeleitende Abblaseleitung 12, die nicht geeignet ist, unmittelbar auf den Behälter einwirkende Hitzeeinwirkungen zu detektieren.
Die DE 10 2009 024 593 A1 sowie die DE 10 2007 044 189 A1 offenbaren gewickelte Wärmeleitstrukturen. Nachteilig ist, dass diese direkt auf an den Behälter anliegen. Aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit würde hier die Wärme auch direkt an die zu schützenden Schichten gebracht, die dann beschädigt würden.
Es ist eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, die Nachteile der vorbekannten Hochdruckgasbehälter zu verringern oder abzustellen. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1. Die abhängigen Patentansprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen dar.
Die hier offenbarte Technologie betrifft eine Vorrichtung zum Schutz eines Hochdruckgasbehälters eines Kraftfahrzeuges, bspw. eines Fahrzeuges, das mit Erdgas oder mit Wasserstoff betankt werden kann. Dabei kommt bspw. der zuvor beschriebene Hochdruckgasbehälter zum Einsatz.
Die Vorrichtung umfasst mindestens ein Wärmeleitblech und eine thermische Auslöseeinheit. Eine thermische Auslöseeinheit ist bspw. das aus dem Stand der Technik bekannte Sicherheitsventil, auch Thermal Pressure Release Device (TPRD) genannt. Ein Wärmeleitblech ist ein Blech, eine Platte, oder eine Schicht, die in der Lage ist, Wärme gut oder besonders gut abzuleiten.
Hierzu kommen besonders gut wärmeleitende Materialien zum Einsatz. Beispielsweise kann die Wärmeleitplatte. bzw. das Wärmeleitblech aus Metall, insbesondere aus Aluminium, gefertigt sein.
Das Wärmeleitblech weist einen distalen Bereich und einen proximalen Bereich auf. Der proximale Bereich ist unmittelbar benachbart zur thermischen Auslöseeinheit angeordnet, wohingegen der distale Bereich beabstandet zur thermischen Auslöseeinheit angeordnet ist. Benachbart zur thermischen Auslöseeinheit bedeutet, dass der proximale Bereich direkt an der Auslöseeinheit anliegend und/oder ein bisschen beabstandet zur Auslöseeinheit angeordnet sein kann. Beispielsweise kann der proximale Bereich Bereiche des Wärmeleitblechs umfassen, die in einem Abstand von weniger als ca. 10 cm, bevorzugt von weniger als ca. 5 cm, und besonders bevorzugt von weniger als ca. 2 cm von der Auslöseeinheit entfernt angeordnet sind. Der proximale Bereich ist bspw. der Bereich, in dem über Wärmestrahlung und/oder Wärmeleitung effizient Wärme an die Auslöseeinheit abgegeben werden kann. Der distale Bereich ist beabstandet zur thermischen Auslöseeinheit angeordnet. Dies bedeutet, dass der distale Bereich weiter weg von der Auslöseeinheit angeordnet ist als der proximale Bereich. Ein distaler Bereich ist in der Regel ein Bereich, in dem die thermische Auslöseeinheit eine lokale Hitzeentwicklung nicht oder nur unzureichend detektieren kann, so dass eine Schädigung des Hochdruckgasbehälters zu befürchten ist. Der distale Bereich ist mit dem proximalen Bereich wärmeleitend verbunden.
Das Wärmeleitblech ist vom distalen Bereich zum proximalen Bereich hin zumindest bereichsweise verjüngend geformt. Alternativ oder zusätzlich ist der distale Bereich und/oder der proximale Bereich selbst zumindest bereichsweise verjüngend geformt. Insbesondere ist das Wärmeleitblech derart verjüngend geformt, dass die benachbart zum proximalen Bereich angeordnete Auslöseeinheit im Vergleich zum Einsatz eines Wärmeleitblechs mit nicht verjüngten Form eine erhöhte Wärmeleitblechtemperatur erfasst, wodurch die Auslöseeinheit schneller auslösen kann. Insbesondere ist das Wärmeleitblech derart verjüngt, dass die Auslöseeinheit auslösen kann, bevor die lokale Hitzeentwicklung den Hochdruckgasbehälter schädigen kann. Vorteilhaft können mehrere verjüngte Bereiche für eine oder mehrere Auslöseeinheiten vorgesehen sein.
Im Gegensatz zum Stand der Technik basiert die hier offenbarte Technologie darauf, dass durch geeignete Formgebung des Wärmeleitblechs die Temperatur des Wärmeleitblechs beeinflusst werden kann. Die Wärmeleitung ist kaum abhängig vom Fahrtwind. Auch ist die Ausfallsicherheit des Wärmeleitbleches höher als beim Stand der Technik. Die Wärmeleitbleche sind überdies einfach zu fertigen und zu montieren. Der Temperaturanstieg im Bereich des TPRDs wird überwiegend durch Wärmeleitung erzeugt. Gemäß einer vereinfachten stationären Betrachtung gilt für das Wärmeleitblech folgende Formel:
Q=m*c*AT (1) wobei Q: die eingebrachte Wärmemenge (z.B. durch einen Brand) m: die Masse c: die spezifische Wärmekapazität, und
ΔΤ: der Temperaturanstieg ist.
Die eingebrachte Wärme und die spezifische Wärmekapazität sind im vorliegenden Fall konstant. Durch die Materialverjüngung in Richtung der Auslöseeinheit nimmt die Masse in diese Richtung ab, wodurch gemäß der obigen Formel der Temperaturanstieg umso größer ausfällt, je näher man der Auslöseeinheit kommt. Somit lässt sich die Wärme ohne Heißluftkanal schnell zur Auslöseeinheit transportieren.
Ein Wärmeleitblech kann in Längsrichtung L des Hochdruckgasbehälters angeordnet sein. Ferner kann ein Wärmeleitblech auch in Umfangsrichtung des Hochdruckgasbehälters angeordnet sein. Eine Ausrichtung in Umfangsrichtung bietet sich bspw. an, wenn mehrere Auslöseeinheiten in Längsrichtung L des Hochdruckgasbehälters hintereinander angeordnet sind. Ein distaler Bereich kann in diesem Fall beispielsweise ein Bereich sein, der in Umfangsrichtung gegenüberliegend von einer Auslösungseinheit angeordnet ist.
Das Wärmeleitblech kann wärmeleitende Fasern umfassen. Die wärmeleitenden Fasern erstrecken sich bevorzugt vom distalen Bereich zu einem proximalen Bereich und bevorzugt auch in letzteren hinein. Bevorzugt erstrecken sich die wärmeleitenden Fasern auch innerhalb des distalen und/oder proximalen Bereichs selbst. Mit anderen Worten kann es sich bei dem Wärmeleitblech um ein Faserverbundbauteil oder Faserverbundschicht handeln. Als Fasern kommen dabei bspw. metallische Fasern, bevorzugt Kohlefasern oder Aluminium-Fasern bzw. Aluminium-Dräthe, die durch ein Matrixmaterial, bspw. Kunststoff, gehalten werden. Mit einem solchen Faserverbundbauteil lässt sich gerichtet die Wärme gezielt in die Richtung L zu der Auslöseeinheit hin leiten, wohingegen die Wärmeleitung in die Querrichtung Q, d. h. quer zum Faserverlauf, gering ist. Das Matrixmaterial selbst weist vergleichsweise schlechte Wärmeleiteigenschaften auf. Somit ist eine besonders effiziente und gezielte Wärmeleitung möglich. Dieser Aspekt der hier offenbarten Technologie ist funktionell unabhängig von der Idee, einen verjüngend geformten Bereich vorzusehen.
Bevorzugt nimmt jedoch die Faserdichte des Wärmeleitblechs zur Auslöseeinheit hin zu. Beispielsweise kann das Wärmeleitblechs in der zuvor und nachfolgend beschriebenen Art verjüngend geformt sein. Die Fasern sind dann konvergierend, also aufeinander zulaufend, angeordnet. Ferner kann das Wärmeleitblech ein Faserverbundbauteil mit im Wesentlichen konstanter Breite B sein, in dem lediglich die wärmeleitenden Fasern zur Auslöseeinheit hin konvergierend angeordnet sind.
Bevorzugt verjüngt sich das Wärmeleitblech (unabhängig ob Vollmaterial oder Faserverbund) dadurch, dass die Breite B des Wärmeleitblechs und/oder die Wandstärke des Wärmeleitblechs zur Auslöseeinheit hin zumindest bereichsweise abnimmt. Die Breite B des Wärmeleitblechs ist die Erstreckung quer zur Längsachse des Wärmeleitblechs. Die Wandstärke bezeichnet die Dicke des Wärmeleitblechs. Bevorzugt weist das Wärmeleitblech eine Wandstärke von 0,1 mm bis 40 mm, ferner bevorzugt von 3 mm bis 20 mm, und besonders bevorzugt von 6 mm bis 15 mm auf.
Die Breite B im proximalen Bereich kann mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 30 % und besonders bevorzugt mindestens 60 % geringer sein als im distalen Bereich D. Die Breite B im distalen Bereich kann sich errechnen aus dem Umfangsdurchmesser im Umfangsbereich des Druckbehälters multipliziert mit dem Faktor: 0,9 bis 1 ,5, bevorzugt 1 ,0 bis 1 ,3, und besonders bevorzugt 1 ,2. Die Breite B im proximalen Bereich kann sich errechnen aus dem Umfangsdurchmesser im Umfangsbereich des Druckbehälters multipliziert mit dem Faktor: 0,05 bis 0,9, bevorzugt 0,05 bis 0,75, ferner bevorzugt 0,05 bis 0,25, und besonders bevorzugt 0,1 . Bevorzugt deckt das hier offenbarte Wärmeleitbleich mind. 50%, ferner bevorzugt mindestens 75%, und besonders bevorzugt die gesamte Umfangsfläche bzw. die gesamte Oberfläche des Druckbehälters ab.
Bevorzugt verlaufen die Seitenränder des Wärmeleitblechs in Längsrichtung des Wärmeleitblechs zumindest bereichsweise konkav. Das Wärmeleitblech kann thermisch isoliert am Hochdruckgasbehälter und/oder am Fahrzeugboden befestigt sein. Das Wärmeleitblech kann zumindest bereichsweise ein intumeszentes Metallmaterial aufweisen. Besonders bevorzugt ein intumeszentes Aluminiummaterial.
Das intumeszente Metallmaterial und das intumeszente Aluminiummaterial sind in der Patentanmeldung DE 10 2014 213 585 beschrieben. Der Inhalt der in dieser Druckschrift beschriebenen Technologie, insbesondere der Inhalt der Seiten 2 bis 8, die das intumeszente Metall bzw. Aluminiummaterial beschreiben, wird hiermit über Verweis in diese Anmeldung mit aufgenommen.
Der Begriff Intumeszenz bezeichnet generell die Ausdehnung oder die Anschwellung, also die Größenzunahme eines festen Körpers unter Temperatureinwirkung. Im Brandschutz bezeichnet der Begriff das Schwellen bzw. Aufschäumen von Materialien. Intumeszente Materialien nehmen also unter Hitzeeinwirkung an Volumen zu und an Dichte ab. Dabei steigt das Volumen über das übliche Maß an Wärmedehnung wesentlich, oft um ein Vielfaches, an. Die physikalischen Eigenschaften ändern sich signifikant. Durch das Schwellen bzw. Aufschäumen entsteht beispielsweise eine Isolierschicht. Intumeszente Metallmaterialien wie intumeszente Metallschäume weisen den Vorteil auf, dass sie im Vergleich zu anderen intumeszenten Materialien eine relativ hohe Wärmeleitfähigkeit im nicht geschäumten Ursprungszustand aufweisen. Tritt nun lokal an einer Stelle eine starke Erwärmung, bspw. durch eine lokale Flamme, auf, so wird diese Wärme über eine größere Fläche der intumeszenten Metallschicht verteilt. Es kommt zu einer gleichmäßigeren Erwärmung des intumeszenten Metallmaterials. Die Verteilung der lokal einwirkenden Hitze in die Fläche verringert zunächst einmal die Geschwindigkeit, mit der die Stelle erhitzt wird, auf die die Hitze lokal einwirkt. Ferner kann auch bei einer kleinen lokalen Hitzeeinwirkung durch eine kleine Flamme bereits großflächig ein Metallschaum aufgebaut werden, der dann großflächig den Tank gegen die lokale Hitzeeinwirkung schützt. Das intumeszente Metallmaterial kann überdies die faserverstärkten Materialschichten vor mechanischen Einwirkungen schützen. Das intumeszente Metallmaterial weist bevorzugt ein Metallpulver und ein Metalhydrid, z.B. Titaniumhydrid, auf. Das intumeszente Metallmaterial ist ferner bevorzugt als ein intumeszentes Aluminiummaterial ausgestaltet. Bevorzugt umfasst das intumeszente Aluminiummaterial eine Aluminiumlegierung und ein Treibmittel. Beispielsweise kann die intumeszente Schicht als eine Aluminiumlegierung mit einem Treibmittel Titanhydrid ausgeführt sein. Solche Aluminiumschäume dehnen sich unter Hitzeeinwirkung bspw. um den Faktor 4 aus, wobei ein Schaum mit einer porigen Struktur entsteht. Im aufgeschäumten Zustand weisen sie bspw. eine Dichte von ca. 0,6 g/cm3 auf. Das intumeszente Aluminiummaterial weist im nicht aufgeschäumten Ursprungszustand im Vergleich zu anderen intumeszenten Metallmaterialien eine geringe Dichte auf. Als Treibmittel können auch andere Metallhydride Anwendung finden. Ferner können neben Aluminium bspw. auch Kupfer, Zink, Blei oder Stahl/Eisen Anwendung finden.
Ein intumeszentes Metallmaterial, insbesondere Aluminium, weist sehr gute Wärmeleiteigenschaften auf. Somit kann schnell die Hitze von der lokalen Hitzequelle F im distalen Bereich mittels Wärmeleitung zur Auslöseeinheit befördert werden. Falls die Auslöseeinheit dennoch nicht rechtzeitig das Sicherheitsventil öffnet, kann zumindest das quellende Metallmaterial eine Beschädigung des Hochdruckgasbehälters vermeiden bzw. verzögern. Vorteilhaft wird ein intumeszentes Material ausgewählt, welches erst bei vergleichsweise hohen Temperaturen zu quellen beginnt. Somit kann gewährleistet werden, dass das Aufquellen nur in dem Fall eintritt, in dem die Auslöseeinheit nicht oder zu spät auslöst.
Bevorzugt ist der mindestens eine proximale Bereich wärmeleitend mit der mindestens einen Auslöseeinheit verbunden. D. h. der proximale Bereich liegt direkt an der Auslöseeinheit an.
Das Wärmeleitblech kann koaxial zur Längsachse L des Hochdruckgasbehälters verlaufen. Die Aüslöseeinheit(en) kann/können an der Umfangswand des Hochdruckgasbehälters angeordnet sein. Vorteilhaft ist der proximale Bereich verjüngend geformt. Der verjüngte Bereich kann (quer) in Umfangsrichtung des Hochdruckgasbehälters verlaufen. Mit anderen Worten verläuft der verjüngte Bereich quer zur Längsachse L des Hochdruckgasbehälters. Der verjüngte Bereich kann seitlich hervorstehend ausgebildet sein. Mit anderen Worten weist die Seitenkante des Wärmeleitblechs einen Vorsprung auf, in dem der verjüngte Bereich proximal bzw. benachbart zur Auslöseeinheit ausgebildet ist. Zusätzlich kann auch ein verjüngender Bereich in Längsrichtung L des Hochdruckgasbehälters vorgesehen sein, der beispielsweise benachbart zu einer Auslöseeinheit am Ventilende des Hochdruckgasbehälters vorgesehen ist.
Bevorzugt kann die Vorrichtung mehrere Wärmeleitbleche umfassen, die wie voranstehend oder nachstehend beschrieben ausgebildet sind. Die mehreren Wärmeleitbleche können nebeneinander und/oder hintereinander angeordnet sein und einen oder mehrere Hochdruckgasbehälter schützen. Ferner kann ein Wärmeleitblech mehrere distale Bereiche und mehrere proximale Bereiche aufweisen, die in der hier beschriebenen Art und Weise zu mehreren thermischen Auslöseeinheiten angeordnet sind. Beispielsweise kann ein Wärmeleitblech dazu ausgebildet sein, einen Hochdruckgasbehälter zu schützen, der in Längsrichtung des Hochdruckgasbehälters an seiner Umfangswand mehrere voneinander beabstandete Auslöseeinheiten aufweist. Die proximalen Bereiche sind dann die Bereiche benachbart zu den einzelnen Auslöseeinheiten. Die distalen Bereiche sind dann bspw. Bereiche, die in der Mitte zwischen zwei Auslöseeinheiten oder in Umfangsrichtung am entgegengesetzten Ende angeordnet sind. Beispielsweise könnte ein Wärmeleitblech dann die Form von mehreren aneinander gereihten Rauten aufweisen. Gleichsam könnten mehrere Wärmeleitbleche einen Hochdruckgasbehälter mit mehreren Auslöseeinheiten schützen.
Die hier offenbarte Technologie wird nun anhand der Figuren beispielhaft beschrieben. Diese Beschreibung der Figuren dient lediglich informativen Zwecken und soll nicht zur einschränkenden Auslegung der offenbarten Technologie herangezogen werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Hochdruckgasbehälter 10 und eine
Vorrichtung 20, 30;
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Wärmeleitblech 20 und eine
schematische Temperaturverteilung, und
Fig. 3 bis 5 Ansichten auf einen Hochdruckgasbehälter 10 und einer
Vorrichtung 20, 30.
In der Fig. 1 dargestellt ist ein in der Draufsicht dreieckförmig ausgestaltetes Wärmeleitblech 20 sowie ein Hochdruckgasbehälter 10. An dem Ventilende 16 des Hochdruckgasbehälters 10 ist ein Ventil 12 angeordnet. An dem Ventilende 16 ist ferner die Auslöseeinrichtung bzw. das TPRD 30 vorgesehen. Das Wärmeleitblech 20 überdeckt größtenteils den Hochdruckgasbehälter 10. Der proximale Bereich P ist unmittelbar benachbart zur Auslöseeinheit 30 angeordnet. Gegenüberliegend vom Ventilende 16 befindet sich das zweite Ende 18 des Hochdruckgasbehälters 10. Im Bereich des zweiten Endes 18 endet ebenfalls das Wärmeleitblech 20. Exemplarisch ist in diesem Endbereich des Wärmeleitblechs 20 der distale Bereich D dargestellt. Das hier dargestellte Wärmeleitblech 20 verjüngt sich hier kontinuierlich zur Auslöseeinheit 30 hin. Das Wärmeleitblech 20 ragt hier in Längsrichtung L des Hochdruckgasbehälters 10 über die Auslöseeinheit 30 hinaus. Bezugszeichen 14 zeigt die Umfangswand des Hochdruckgasbehälters 10, die sich zwischen den beiden Enden 16, 18 erstreckt.
Fig. 2 zeigt ein Wärmeleitblech 20 sowie eine Auslöseeinheit 30 schematisch in der Draufsicht. Die einzelnen wärmeleitenden Fasern 22 laufen hier kontinuierlich verjüngend in Richtung zur Auslöseeinheit 30 hin aufeinander zu. Somit nimmt die Faserdichte zur Auslöseeinheit 30 hin allmählich zu. Das Wärmeleitblech 20 ist im proximalen Bereich P sowie im distalen Bereich D verjüngend ausgebildet. Ferner ist auch der Bereich zwischen dem proximalen Bereich P und dem distalen Bereich D verjüngend ausgebildet. Neben dieser bevorzugten Ausführung ist es auch möglich, ein Wärmeleitblech 20 mit wärmeleitenden Fasern 22 auszubilden, das eine konstante oder im Wesentlichen konstante Breite B aufweist. Die in axialer Richtung L verlaufenden Fasern leiten die durch eine lokale Wärmequelle F eingebrachte Wärmemenge gut in Längsrichtung L weiter. In der Querrichtung Q, also senkrecht zum Faserverlauf, wird die Wärme indes nur langsam weitergeleitet. Somit kann ein vergleichsweise großer Teil der durch die im distalen Bereich D angeordnete lokale Wärmequelle F eingebrachten Wärmemenge an die Auslöseeinrichtung weitergeleitet werden.
Der gestrichelt dargestellte Temperaturverlauf T1 zeigt schematisch den sich einstellenden Temperaturverlauf für eine rechteckförmige Platte mit isotropen Wärmeleiteigenschaften. Der strichpunktiert dargestellte Temperaturverlauf T2 zeigt schematisch den Temperaturverlauf eines rechteckförmigen Wärmeleitblechs mit wärmeleitenden Fasern, die sich vom distalen Bereich zum proximalen Bereich erstrecken. Ein ähnlicher Verlauf wird erzielt, wenn ein Wärmeleitblech eingesetzt wird, welches verjüngte Bereiche aufweist, wie es beispielsweise in den Figuren 1 und 3 bis 5 gezeigt ist. Der Temperaturverlauf T3 zeigt schematisch die Temperatur in einem Wärmeleitblech mit wärmeleitenden Fasern, die zudem verjüngend ausgebildet sind (vgl. Fig. 2). Allen drei Temperaturverläufen liegt zugrunde, dass im distalen Bereich D eine konstante Wärmemenge durch die lokale Wärmequelle F kontinuierlich eingebracht wird.
Es ist deutlich erkennbar, dass die hier offenbarten Wärmeleitbleche höhere Temperaturen an der/den Auslöseeinheiten generieren als rechteckförmige Wärmeleitbleche 20 mit isotropen Wärmeleiteigenschaften. Das verjüngt ausgebildete Faserverbundbauteil 20 weist durch die in Richtung zur Auslöseeinheit 30 hin verdichteten wärmeleitenden Fasern 22 nochmals erhöhte Temperaturen im proximalen Bereich P auf.
Fig. 3 zeigt schematisch einen Hochdruckgasbehälter 10 sowie ein Wärmeleitblech 20 und eine Auslöseeinheit 30. Abweichend von den Fig. 1 und 2 weist hier das Wärmeleitblech 20 eine andere Kontur auf. Anstatt sich kontinuierlich von einem Ende zum anderen Ende hin linear zu verjüngen, weist hier das Wärmeleitblech 20 im distalen Bereich D eine annähernd konstante Breite B auf. Beispielsweise wurde hier angenommen, dass zwei Drittel der Gesamtlänge des Wärmeleitblechs 20 eine im Wesentlichen konstante Breite B aufweist. Auch in diesem Beispiel weist der Hochdruckgasbehälter 10 am Ventilende 16 eine Auslöseeinheit 30 auf. Das Drittel des Wärmeleitblechs 20, welches in der Nähe des Ventilendes 16 angeordnet ist und den proximalen Bereich P umfasst, weist den verjüngenden Abschnitt auf. Die Breite B des Wärmeleitblechs 20 nimmt in diesem verjüngten Bereich kontinuierlich ab. Der proximale Bereich P selbst weist in dem hier dargestellten Beispiel eine im Wesentlichen konstante Breite B auf. Die Form des Wärmeleitblechs 20 kann jegliche verjüngende Form annehmen, die die Detektion von einer lokalen Wärmequelle ermöglicht. Falls in dem ersten Drittel eine lokale Wärmequelle auf den Hochdruckgasbehälter 10 einwirkt, so wird dies die Auslöseeinrichtung 30 hier schon allein aufgrund der Wärmestrahlung der Wärmequelle detektieren. Je nach Ausgestaltung der Auslöseeinheit und den anderen Komponenten kann auch der verjüngte Bereich anders ausgestaltet sein. Die Grundidee dabei ist, dass in distalen Bereichen D, in denen die Auslöseeinheit 30 basierend auf der direkten Wärmestrahlung der lokalen Wärmequelle F nicht mehr sicher auslösen kann, die von der lokalen Wärmequelle F aufgebrachte Wärmemenge mittels Wärmeleitung durch das Wärmeleitblech 20 der Auslöseeinheit 30 bereitgestellt wird. Neben der hier gezeigten, flaschenförmigen Ausgestaltung sowie den in Fig. 1 und 2 gezeigten dreieckförmigen Ausgestaltungen sind auch andere Formen denkbar.
Fig. 4 zeigt schematisch eine Draufsicht auf einen Hochdruckgasbehälter 10 sowie auf zwei Wärmeleitbleche 20, die hier in Umfangsrichtung um den Hochdruckgasbehälter 10 angeordnet sind. Der Hochdruckgasbehälter 10 weist am Ventilende 16 ein Ventil 12 auf, von dem sich eine Leitung 32 entgegen der Längsrichtung L des Behälters 10 erstreckt. Voneinander beabstandet sind zwei Auslöseeinheiten 30 am Umfang 14 des Hochdruckgasbehälters 0 angeordnet. Die Wärmeleitbleche 20 verjüngen sich vom distalen Bereich D zum proximalen Bereich P hin. Auch innerhalb des proximalen Bereichs P sind die gestrichelt gezeigten Wärmeleitbleche 20 verjüngend ausgebildet. Wirkt nun im distalen Bereich D lokal eine Wärmequelle auf den Hochdruckgasbehälter 10 ein, so können die Auslöseeinheiten 30 dank der verjüngenden Formgebung der Wärmeleitbleche 20 vergleichsweise früh auslösen. Wirkt bspw. eine lokale Wärmequelle unterhalb der Symmetrielinie A-A auf den Hochdruckgasbehälter 10 ein, so können die Auslöseeinheiten 30 zumindest teilweise direkt die Wärmestrahlung der lokalen Wärmequelle detektieren. Die Auslöseeinrichtungen können dann gegebenenfalls so schnell auslösen, dass die Fasern nicht beschädigt werden. Aus diesem Grund kann es nicht notwendig sein, dass der Hochdruckgasbehälter 10 komplett von dem Wärmeleitblech 20 bedeckt wird.
Fig. 5 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Hochdruckgasbehälter 10 und ein Wärmeleitblech 20. Das Wärmeleitblech 20 weist in Längsrichtung L des Hochdruckgasbehälters 10 eine im Wesentlichen konstante Breite B auf. Die Breite B entspricht hier im Wesentlichen dem Durchmesser d der Umfangswand 14. Dies muss aber nicht sein. Das Wärmeleitblech 20 kann auch eine andere Breite B aufweisen. Der proximale Bereich P benachbart zu den Auslöseeinheiten 30, die an der Umfangswand 14 angeordnet sind, ist in diesem Ausführungsbeispiel verjüngend ausgeführt. Dieser verjüngte Bereich 26 verjüngt sich in Umfangsrichtung bzw. in die Richtung Q quer zur Längsrichtung L des Hochdruckgasbehälters 10. Die hier gezeigten, verjüngten Bereiche 26 können seitlich hervorstehend ausgebildet sein. Dies bedeutet, dass das Wärmeleitblech 20 mit im Wesentlichen konstanter Breite B seitliche Vorsprünge 26 aufweist, die verjüngend ausgebildet sind.
Die vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1 . Vorrichtung zum Schutz eines Hochdruckgasbehälters (10) eines
Kraftfahrzeugs, umfassend mindestens ein als Blech oder Platte ausgebildetes Wärmeleitblech (20) und eine thermische Auslöseeinheit (30),
wobei das Wärmeleitblech (20) einen distalen Bereich (D) und einem proximalen Bereich (P) aufweist,
wobei der proximale Bereich (P) unmittelbar benachbart zur
thermischen Auslöseeinheit (30) angeordnet ist,
wobei der distale Bereich (D) beabstandet zur thermischen
Auslöseeinheit (30) angeordnet ist, und
wobei das Wärmeleitblech (20) vom distalen Bereich (D) zum
proximalen Bereich (P) hin und/oder der proximalen Bereich (P) selbst verjüngend geformt ist.
2. Vorrichtung zum Schutz eines Hochdruckgasbehälters (10) eines
Kraftfahrzeugs, bevorzugt nach Anspruch 1 , umfassend mindestens ein Wärmeleitblech (20) und eine thermische Auslöseeinheit (30), wobei das Wärmeleitblech (20) einen distalen Bereich (D) und einem proximalen Bereich (P) aufweist,
wobei der proximale Bereich (P) unmittelbar benachbart zur
thermischen Auslöseeinheit (30) angeordnet ist,
wobei der distale Bereich (D) beabstandet zur thermischen
Auslöseeinheit (30) angeordnet ist,
wobei das Wärmeleitblech (20) wärmeleitende Fasern (22) umfasst, wobei sich die wärmeleitenden Fasern (22) vom distalen Bereich (D) zum proximalen Bereich (P) hin erstrecken, wobei das Wärmeleitblech (20) thermisch isoliert am Hochdruckgasbehälter (10) und/oder am Fahrzeugboden befestigt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich das Wärmeleitblech (20) verjüngt indem die Breite (B) und/oder die Wandstärke des Wärmeleitblechs (20) zur Auslöseeinheit (30) hin zumindest bereichsweise abnimmt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Breite (B) im proximalen Bereich (P) mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 30% und besonders bevorzugt mindestens 60% geringer ist als im distalen Bereich (D).
5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das
Wärmeleitblech (20) in Längsrichtung des Wärmeleitblechs (20) zumindest bereichsweise konkav verlaufende die Seitenränder (24) aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das
Wärmeleitblech (20) thermisch isoliert am Hochdruckgasbehälter (10) und/oder am Fahrzeugboden befestigt ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das
Wärmeleitblech (20) zumindest bereichsweise ein intumeszentes Metallmaterial, insbesondere ein intumeszentes Aluminiummaterial aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die
Vorrichtung derart ausgebildet ist, dass die Wärme einer im distalen Bereich (D) auf den Hochdruckgasbehälter (10) einwirkende lokale Wärmequelle (F) weitergeleitet werden kann.
9. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das
Wärmeleitblech (20) koaxial zur Längsachse (L) des
Hochdruckgasbehälters (10) verläuft, wobei zumindest eine Auslöseeinheit (30) an einer Umfangswand (14) des
Hochdruckgasbehälters (10) angeordnet ist, wobei der proximalen Bereich (P) verjüngend geformt ist, und wobei der verjüngte Bereich (26) quer in Umfangsrichtung verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der verjüngte Bereich (26) seitlich hervorstehend ausgebildet ist.
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