WO2022228917A1 - Connecting device for connecting a hydrogen tank vessel and a feed line for the hydrogen tank vessel, hydrogen storage system, and method for connecting a hydrogen tank vessel to a feed line - Google Patents

Connecting device for connecting a hydrogen tank vessel and a feed line for the hydrogen tank vessel, hydrogen storage system, and method for connecting a hydrogen tank vessel to a feed line Download PDF

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WO2022228917A1 PCT/EP2022/060127 EP2022060127W WO2022228917A1 WO 2022228917 A1 WO2022228917 A1 WO 2022228917A1 EP 2022060127 W EP2022060127 W EP 2022060127W WO 2022228917 A1 WO2022228917 A1 WO 2022228917A1
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Eric BERNADAC
Jerome Pedron
Philippe Allio
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • Connection device for connecting a hydrogen tank container and a supply line for the hydrogen tank container, hydrogen storage system and
  • the present invention relates to a connecting device for connecting a hydrogen tank container and a supply line for the hydrogen tank container, a hydrogen storage system and a method for connecting a hydrogen tank container with a supply line.
  • thermally triggered relief valves can be present in order to empty the hydrogen tank in the event of a fire and to prevent an uncontrollable explosion or at least to reduce the risk of this happening.
  • so-called pressure valves can be used as TPRDs (Thermal Pressure Release Device) in known hydrogen tanks of vehicles.
  • the pressure relief valves are usually installed at the end of a storage vessel (hydrogen tank).
  • Typical hydrogen storage systems for mobile applications include two or three composite canisters.
  • hydrogen containers such as bottles
  • the vehicle usually requires a correspondingly adapted design to be able to accommodate these containers.
  • hydrogen storage systems may include a TPRD, a test piston that can reduce or even prevent backflow to the fill line, and an automatic shut-off valve.
  • a modern vehicle chassis may be designed to accommodate one or more hydrogen tanks.
  • Such modern chassis and chassis for hybrid and/or electric drive can have a storage area which can be located under the vehicle floor and which can be designed to accommodate hydrogen tanks.
  • the space available can be designed for several hydrogen tanks, for example for 8 to 12 tanks
  • a supply line can be present (after a so-called common rail) to connect several tanks.
  • Each connection to a tank may include a filter, a flow restrictor, a fusion ring, and any additional sensors.
  • a single shut-off valve (SOV) may be present at one end of the supply line.
  • DE 112006003013 B4 describes a tank with a fitting and a valve, the valve being fixed in the fitting.
  • the present invention provides a connecting device for connecting a hydrogen tank container and a supply line for the hydrogen tank container according to claim 1, a hydrogen storage system according to claim 7 and a method for connecting a hydrogen tank container and a supply line according to claim 11.
  • connection device for connecting a hydrogen tank container and a supply line for the hydrogen tank container
  • a hydrogen storage system and a method for connecting a hydrogen tank container with a supply line, with a connection between a hydrogen tank container and a supply line for the hydrogen being improved can and can be designed to be more flexible and stable.
  • connection device can further improve the strength of the connection between the supply line and an opening of the hydrogen tank and thereby become more robust than conventional connections of hydrogen tanks, for example with respect to vibrations.
  • the connection structure itself can thus be less dependent on the dimensions of the built-in components and the weight of the built-in components and can therefore have a lower susceptibility to vibrations between the supply line and the hydrogen tank container.
  • connection device can improve the strength of the connection to the hydrogen tank container(s) over the service life of the connection and improve storage of hydrogen at high pressure (for example at 900 bar or in similar ranges).
  • connection can better utilize and meet the present or available and needed dimensions of the storage system.
  • a maintenance option can generally be improved and simplified. In particular, the need to transport and relocate tanks can be reduced or avoided.
  • a robust attachment of the tanks can advantageously be achieved in that an axial compression of a seal, such as an O-ring, can take place at the connection.
  • the connecting device for connecting one or more hydrogen tanks and a feed line for the hydrogen tank comprises a base area, which has a planar upper side and an inner area with a recess for the feed line and/or for a gas and at least one connecting channel, the connecting channel extending from the Recess extends to the top, wherein the top can be fixed to the hydrogen tank and the connection channel can be connected to the hydrogen tank; at least one attachment portion fixedly connected to the base portion and extending laterally from the base portion and laterally extending the top surface along the planar extent thereof, thereby forming a planar wing face; wherein the attachment portion includes a through hole extending perpendicularly through the wing face and wherein a bolt or screw is insertable into the through hole passing through.
  • the supply line can be a tube, hose or any other type of line for hydrogen or other gas, with a round or other shaped cross-section.
  • the base area with its inner area can be formed from a solid and robust material, such as metal, and the fastening area and the base area can be formed in one piece.
  • the recess can correspond exactly to the size of the cross section of the supply line or be radially larger than the cross section and the diameter of the supply line.
  • the supply line and the recess can, for example, run parallel to the planar upper side in certain areas or at least inclined to it in certain areas. If the recess runs parallel to the upper side, then the connecting channel can extend perpendicularly away from the parallel progression of the recess.
  • the supply line can either extend through the recess and thus through the base area and include an opening in the area of the connecting channel through which the gas can then flow into the connecting channel and on to the hydrogen tank or vice versa.
  • the gas can also flow directly through the recess of the base area and the connecting channel, without a supply line in the form of a tube or similar runs through the recess of the base area.
  • the supply line can run as a tube up to a connection or an opening of the base area at the entrance to its recess and be connected there, in which case the gas can then flow into the base area and the recess and further into the connecting channel or vice versa from the recess into the Lead can flow.
  • the base area can also comprise a number of connection channels and these can then connect a number of hydrogen tank containers to the base area.
  • connection channels can also comprise a plurality of base areas, each with only one connecting channel and associated fastening means (screws or bolts) in order to connect multiple hydrogen tank containers to the connecting device.
  • connection can generally be equipped with a bolt and/or screw connection, by which an axial compression with respect to an axis can be transmitted or triggered through the connection channel and through an opening in a hydrogen tank container, in order to form a seal (O-ring) at the opening to compress between the connecting channel and the opening of the hydrogen tank.
  • a bolt and/or screw connection by which an axial compression with respect to an axis can be transmitted or triggered through the connection channel and through an opening in a hydrogen tank container, in order to form a seal (O-ring) at the opening to compress between the connecting channel and the opening of the hydrogen tank.
  • the connecting device comprises a first attachment area and a second attachment area, each of which extends laterally away from the base area and laterally extends the upper side along its planar extent, and as a result the first attachment area forms a first planar wing side and the second attachment area forms a second planar one wing side, wherein the first attachment area comprises a first through opening, which extends perpendicularly through the first wing side, and wherein a bolt or a screw can be inserted into the first through opening, through it, and the second attachment area comprises a second through opening, which extends perpendicularly extending through the second wing side and wherein a bolt or screw is insertable into the second aperture passing therethrough.
  • the two mounting portions may extend from the base portion on opposite sides. In this case, their through-openings, the first and the second through-opening, can lie on a straight line together with the opening of the connecting channel.
  • the connecting device comprises a third attachment area and a fourth attachment area, each of which extends laterally away from the base area and laterally extends the upper side along its planar extent, and as a result the third attachment area forms a third planar wing side and the fourth attachment area forms a fourth planar wing side, wherein the third attachment area comprises a third through-opening, which extends perpendicularly through the third wing side, and wherein a bolt or screw can be inserted into the third through-opening, through it, and wherein the fourth attachment area comprises a fourth through-opening, which extending perpendicularly through the fourth wing side and wherein a bolt or screw is insertable into the fourth aperture passing through it.
  • the first through-opening, the second through-opening, the third through-opening and the fourth through-opening are arranged relative to each other around the connecting channel in such a way that they form the corner points of a rectangle or square.
  • the four bolts or screws can be arranged in a 90° arrangement around the opening of the connecting channel. This design can be used to advantage when the pressure in the system is higher or when a hydrogen tank container is heavy.
  • the base area and the fastening area are formed in one piece.
  • the base area and/or the fastening area comprises a pressure-resistant metal or plastic.
  • the other attachment areas can be understood as part of the attachment area.
  • a hydrogen storage system comprises at least one hydrogen tank container with an opening cap and an opening, wherein the opening extends from an interior of the hydrogen tank container through the opening cap; at least one connecting device according to the invention, which is connected or can be connected to the opening and the opening attachment of the hydrogen tank container, such that the connecting channel rests against the opening and hydrogen can be routed through the connecting channel into the opening and/or vice versa; and at least one fastening hole in the opening attachment, which can be positioned over the first through-opening and wherein at least one bolt or at least one screw extends through the at least first through-opening into the fastening hole or can be used in such a way to fix the hydrogen tank container firmly to the connecting device.
  • the opening can be encompassed by the opening cap.
  • the hydrogen tank container can be a gas cylinder or any other type of tank container.
  • the opening attachment can form a base of the tank container, for example formed in one piece with the hydrogen tank container or attached separately to this.
  • the mounting hole may be threaded to receive a screw or a fastener for a bolt.
  • a hole in the opening attachment can reach the fastening bore (laterally and perpendicularly to the axis through the openings) and the bolt can also include a hole into which a fixing pin for the bolt can then be pressed.
  • the hydrogen storage system itself can also include the feed line.
  • the opening attachment comprises a planar fastening side, which faces the connection device and, when the connection device is connected Opening attachment with the connecting device planar connects to the top.
  • the planar fastening side can at least run around the connection channel around the connection channel and connect flush to the upper side of the base area.
  • the opening attachment comprises a sealing recess in the fastening side, which runs laterally around the opening and into which a sealing ring can be inserted.
  • the sealing ring can be pressed when the base area is pressed against the fastening side and thus seal off the connection channel laterally (all around).
  • the sealing recess can be made in the opening attachment and/or in the top of the connecting device.
  • this comprises an elastic sealing ring that is inserted into the sealing recess and, when the opening attachment is bolted or screwed to the connecting device, the sealing ring seals the connecting channel with the opening together so that hydrogen can flow through.
  • a hydrogen tank and a connecting device according to the invention with a feed line are provided S1; abutment S2 of the top of the connecting device to an opening cap of the hydrogen tank container; and a pressure-tight fastening S3 of the connecting device to the opening attachment by fastening a screw or a bolt in the at least one through-opening and the at least one fastening bore.
  • the method can advantageously also be distinguished by the already mentioned features of the connecting device and/or the hydrogen storage system and vice versa.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a hydrogen storage system with a hydrogen tank container and a connecting device in a section through the connecting channel according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a hydrogen storage system with a hydrogen tank container and a connecting device in a section through the screws of the connecting device according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 3 shows a block diagram of method steps of a method for connecting a hydrogen tank container to a supply line according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a hydrogen storage system with a hydrogen tank container and a connecting device in one Section through the connection channel according to an embodiment of the present invention.
  • a hydrogen storage system 10 comprises at least one hydrogen tank container 1 having an opening cap 5 and an opening 20, the opening 20 extending from an interior of the hydrogen tank container 1 through the opening cap 5; at least one connecting device 30 according to the invention, which is connected or can be connected to the opening 20 and the opening attachment 5 of the hydrogen tank container 1, such that the connecting channel VK is in contact with the opening 20 and hydrogen can be routed through the connecting channel VK into the opening 20 and/or vice versa.
  • the connecting device 30 for connecting one or more hydrogen tank containers 1 and a supply line ZL for the hydrogen tank container 1 comprises a base area 2, which has a planar upper side OS and an inner area IB with a recess A for the supply line ZL and at least one connecting channel VK, wherein the connecting channel VK extends from the recess A to the upper side OS, the upper side being able to be fixed to the hydrogen tank container 1 and the connecting channel VK being able to be connected to the hydrogen tank container 1; at least one attachment area 2a which is fixedly connected to the base area 2 and extends laterally away from the base area 2 and laterally extends the upper side OS along its planar extent and thereby forms a planar wing side FS; wherein the attachment portion 2a comprises a through hole 1b extending perpendicularly through the wing side FS, and wherein a bolt or screw 4 is insertable into the through hole 1b passing through it.
  • the connecting device 30 can comprise a first attachment area 2aa and a second attachment area 2ab, which each extend laterally away from the base area 2 and laterally extend the upper side OS along its planar extent, and as a result the first attachment area 2aa forms a first planar wing side FS1 and the second Attachment area 2ab forms a second planar wing side FS2.
  • the supply line ZL can run as a tube or something similar through the recess A and have an opening in the area of the connecting channel VK, so that the gas can flow through this opening into the connecting channel VK or vice versa.
  • the supply line can also only run as far as one entrance of the recess A and the gas can then itself flow through the recess A and the connecting channel VK or vice versa, without a pipe or the like running in the recess A.
  • the opening attachment 5 can comprise a planar fastening side PS, which faces the connection device 30 and, when the opening attachment 5 is connected to the connection device 30, planarly adjoins the upper side OS.
  • the opening attachment 5 can comprise a sealing recess DA in the fastening side PS, which runs laterally around the opening 20 and into which a sealing ring OR can be inserted.
  • This can include an elastic sealing ring that is inserted into the sealing recess DA and, when the opening attachment 5 is connected to the connecting device 2 by a bolt or screw, the sealing ring OR seals the connecting channel VK with the opening 20 so that hydrogen can flow through.
  • FIG. 1 shows a section along the sealing ring.
  • the sealing ring shaped as an O-ring, for example, can then be compressed axially (relative to the straight line/axis through the openings) in the sealing recess DA between the upper side OS or the inner area and the fastening side PS through the fixed screw connection or bolt connection, and the connecting channel and seal the opening laterally (perpendicular to the straight line through the openings) to the outside.
  • the hydrogen storage system 10 comprises at least one fastening bore BF in the opening attachment 5, which can be positioned over the first through-opening lb and at least one bolt or at least one screw extends through the at least first through-opening lb into the fastening bore BF or can be inserted in such a way around the hydrogen tank container 1 to be fixed firmly to the connecting device 30.
  • the mounting hole BF may include a bottom BD.
  • Figure 2 shows a section along the mounting holes on two sides of the base area 2.
  • the connecting device 30 can comprise a first attachment area 2aa and a second attachment area 2ab, which each extend laterally away from the base area 2 and laterally extend the upper side OS along its planar extension, and thereby the first attachment area 2aa forms a first planar wing side FS1 and the second Attachment area 2ab forms a second planar wing side FS2, wherein the first attachment area 2aa comprises a first through-opening Iba, which extends perpendicularly through the first wing side FS1, and wherein a bolt or screw 4 can be inserted into the first through-opening Iba, passing through it, and the second attachment portion 2ab comprises a second through hole 1bb extending perpendicularly through the second wing side FS2, and wherein a bolt or screw is insertable into the second through hole 1bb passing through it.
  • connection device can be realized in such a way that the degree of complexity of manufacture and necessary components can be reduced, and disassembly or moving of the hydrogen tanks can be omitted or a need can be reduced when connecting or maintaining the system.
  • the vibration behavior of the supply line or the base can be optimized by a stronger and more robust connection with each hydrogen tank.
  • the overall size of the device can be limited and the device can be easily integrated into a vehicle.
  • the associated parts and elements can be disassembled and reassembled (assembled) quickly and easily without having to remove the entire system or large parts of it from the vehicle.
  • FIG. 3 shows a block diagram of method steps of a method for connecting a hydrogen tank container to a supply line according to one
  • a hydrogen tank and a connecting device according to the invention with a supply line are provided S1; abutment S2 of the top of the connecting device to an opening cap of the hydrogen tank container; and a pressure-tight fastening S3 of the connecting device to the opening attachment by fastening a screw or a bolt in the at least one through-opening and the at least one fastening bore.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

The present invention provides a connecting device (30) for connecting a hydrogen tank vessel (1) and a feed line (ZL) for the hydrogen tank vessel (1), comprising a pedestal region (2) which comprises a flat upper side (OS) and an inner region (IB) with a recess (A) for the feed line (ZL), and a connecting channel (VK), wherein the connecting channel (VK) extends from the recess (A) as far as the upper side (OS), wherein the upper side can be fixed to the hydrogen tank vessel (1) and the connecting channel (VK) can be connected to the hydrogen tank vessel (1); and at least one fastening region (2a) which is connected fixedly to the pedestal region (2), extends away laterally from the pedestal region (2), lengthens the upper side (OS) laterally along its planar extent, and forms a planar wing side (FS) as a result; wherein the fastening region (2a) comprises a through opening (1b) which extends perpendicularly through the wing side (FS), and wherein a bolt or a screw can be inserted into the through opening (1b) as to run through it.

Description

Beschreibung description
Titel title
Verbindungseinrichtung zum Verbinden eines Wasserstofftankbehälters und einer Zuleitung für den Wasserstofftankbehälter, Wasserstoffspeichersystem undConnection device for connecting a hydrogen tank container and a supply line for the hydrogen tank container, hydrogen storage system and
Verfahren zum Verbinden eines Wasserstofftankbehälters mit einer Zuleitung Method of connecting a hydrogen tank container to a supply line
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden eines Wasserstofftankbehälters und einer Zuleitung für den Wasserstofftankbehälter, ein Wasserstoffspeichersystem und ein Verfahren zum Verbinden eines Wasserstofftankbehälters mit einer Zuleitung. The present invention relates to a connecting device for connecting a hydrogen tank container and a supply line for the hydrogen tank container, a hydrogen storage system and a method for connecting a hydrogen tank container with a supply line.
Stand der Technik State of the art
Bei üblichen Wasserstoffdrucktanks, welche etwa in mobilen Anwendungen einsetzbar sind, können thermisch auslösende Entlastungsventile vorhanden sein, um im Brandfall den Wasserstofftank zu entleeren und eine unkontrollierbare Explosion zu verhindern oder die Gefahr dazu zumindest zu verringern. Dazu können in bekannten Wasserstofftanks von Fahrzeugen sogenannte Druckventile als TPRDs (Thermal Pressure Release Device) eingesetzt werden. In the case of conventional hydrogen pressure tanks, which can be used in mobile applications, for example, thermally triggered relief valves can be present in order to empty the hydrogen tank in the event of a fire and to prevent an uncontrollable explosion or at least to reduce the risk of this happening. For this purpose, so-called pressure valves can be used as TPRDs (Thermal Pressure Release Device) in known hydrogen tanks of vehicles.
Üblicherweise sind die Druckventile (TPRD) am Ende eines Speichergefäßes (Wasserstofftank) verbaut. The pressure relief valves (TPRD) are usually installed at the end of a storage vessel (hydrogen tank).
Typische Wasserstoffspeichersysteme für mobile Anwendungen umfassen zwei oder drei Behälter aus Verbundwerkstoffen. Um ausreichend Wasserstoff zu speichern können Wasserstoffbehälter, etwa als Flaschen ausgeführt, meist einen großen Durchmesser aufweisen und das Fahrzeug benötigt meist ein entsprechend angepasstes Design um diese Behälter aufnehmen zu können. Üblicherweise können Wasserstoffspeichersysteme ein TPRD aufweisen, einen Testkolben, durch welchen ein Rückfluss zur Füllleitung verringert oder sogar verhindert werden kann, und einen automatische Schließkolben (shut-off valve). Typical hydrogen storage systems for mobile applications include two or three composite canisters. In order to store sufficient hydrogen, hydrogen containers, such as bottles, can usually have a large diameter and the vehicle usually requires a correspondingly adapted design to be able to accommodate these containers. Typically, hydrogen storage systems may include a TPRD, a test piston that can reduce or even prevent backflow to the fill line, and an automatic shut-off valve.
Ein modernes Fahrgestell eines Fahrzeugs kann dafür ausgelegt sein, einen oder mehrere Wasserstoffbehälter aufzunehmen. Derartige moderne Fahrgestelle und Fahrgestelle für hybrid und/oder elektrischen Antrieb können einen Aufbewahrungsbereich aufweisen, welcher sich unter dem Fahrzeugboden befinden kann, und welcher dazu ausgelegt sein kann, um Wasserstofftanks aufzunehmen. Dabei kann das Platzangebot für mehrere Wasserstofftanks ausgelegt sein, beispielsweise für 8 bis 12 Tanks beiA modern vehicle chassis may be designed to accommodate one or more hydrogen tanks. Such modern chassis and chassis for hybrid and/or electric drive can have a storage area which can be located under the vehicle floor and which can be designed to accommodate hydrogen tanks. The space available can be designed for several hydrogen tanks, for example for 8 to 12 tanks
Personenbeförderungswagen. Diese Tanks können unter Zusammenschluss dann als ein Tank funktionieren und einen relativ kleinen Durchmesser aufweisen. Eine Zuleitung kann vorhanden sein (nach einem sogenannten Common-Rail) um mehrere Tanks zu verbinden. Dabei kann jede Verbindung mit einem Tank einen Filter umfassen, einen Flußbegrenzer, einen Fusionsring und etwaige zusätzliche Sensoren. Ein einzelnes shut-off valve (SOV) kann an einem Ende der Zuleitung vorhanden sein. Passenger Car. When combined, these tanks can then function as one tank and have a relatively small diameter. A supply line can be present (after a so-called common rail) to connect several tanks. Each connection to a tank may include a filter, a flow restrictor, a fusion ring, and any additional sensors. A single shut-off valve (SOV) may be present at one end of the supply line.
In der DE 112006003013 B4 wird ein Tank mit einer Armatur und einem Ventil beschrieben, wobei das Ventil in der Armatur befestigt ist. DE 112006003013 B4 describes a tank with a fitting and a valve, the valve being fixed in the fitting.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of Invention
Die vorliegende Erfindung schafft eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden eines Wasserstofftankbehälters und einer Zuleitung für den Wasserstofftankbehälter nach Anspruch 1, ein Wasserstoffspeichersystem nach Anspruch 7 und ein Verfahren zum Verbinden eines Wasserstofftankbehälters mit einer Zuleitung nach Anspruch 11. The present invention provides a connecting device for connecting a hydrogen tank container and a supply line for the hydrogen tank container according to claim 1, a hydrogen storage system according to claim 7 and a method for connecting a hydrogen tank container and a supply line according to claim 11.
Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Preferred developments are the subject of the dependent claims.
Vorteile der Erfindung Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden eines Wasserstofftankbehälters und einer Zuleitung für den Wasserstofftankbehälter, ein Wasserstoffspeichersystem und ein Verfahren zum Verbinden eines Wasserstofftankbehälters mit einer Zuleitung anzugeben, wobei eine Verbindung zwischen einem Wasserstofftankbehälter und einer Zuleitung für den Wasserstoff verbessert werden kann und flexibler sowie stabiler ausgestaltet werden kann. Advantages of the Invention The idea on which the present invention is based is to specify a connection device for connecting a hydrogen tank container and a supply line for the hydrogen tank container, a hydrogen storage system and a method for connecting a hydrogen tank container with a supply line, with a connection between a hydrogen tank container and a supply line for the hydrogen being improved can and can be designed to be more flexible and stable.
Die Verbindungseinrichtung kann weiterhin die Festigkeit der Verbindung zwischen der Zuleitung und einer Öffnung des Wasserstofftankbehälters verbessern und dadurch robuster werden als herkömmliche Anschlüsse von Wasserstofftankbehältern, beispielsweise gegenüber Vibrationen. So kann der Verbindungsaufbau selbst eine geringere Abhängigkeit von den Dimensionen der verbauten Komponenten und des Gewichts der verbauten Komponenten aufweisen und daher eine geringere Anfälligkeit auf Vibrationen zwischen der Zuleitung und dem Wasserstofftankbehälter aufweisen. The connection device can further improve the strength of the connection between the supply line and an opening of the hydrogen tank and thereby become more robust than conventional connections of hydrogen tanks, for example with respect to vibrations. The connection structure itself can thus be less dependent on the dimensions of the built-in components and the weight of the built-in components and can therefore have a lower susceptibility to vibrations between the supply line and the hydrogen tank container.
Durch die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung kann eine Festigkeit der Verbindung mit dem Wasserstofftankbehälter(n) über die Lebensdauer der Verbindung verbessert werden und eine Aufbewahrung von Wasserstoff bei hohem Druck (beispielsweise bei 900 bar oder in ähnlichen Bereichen) verbessert werden. The connection device according to the invention can improve the strength of the connection to the hydrogen tank container(s) over the service life of the connection and improve storage of hydrogen at high pressure (for example at 900 bar or in similar ranges).
Die Verbindung kann die vorliegenden oder zur Verfügung stehenden und benötigten Dimensionen des Speichersystems besser nutzen und erfüllen. The connection can better utilize and meet the present or available and needed dimensions of the storage system.
Eine Möglichkeit der Wartung kann generell verbessert und vereinfacht werden. Es kann insbesondere die Notwendigkeit, um Tanks transportieren und umstellen zu müssen, verringert oder vermieden werden. A maintenance option can generally be improved and simplified. In particular, the need to transport and relocate tanks can be reduced or avoided.
Es kann vorteilhaft ein robustes Befestigen der Tanks erzielt werden, indem eine axiale Kompression einer Dichtung, etwa eines O-Rings, bei der Verbindung erfolgen kann. A robust attachment of the tanks can advantageously be achieved in that an axial compression of a seal, such as an O-ring, can take place at the connection.
Insgesamt kann ein stabiler Verbindungsaufbau erzielt werden, welcher robust auf Vibrationen sein kann. Erfindungsgemäß umfasst die Verbindungseinrichtung zum Verbinden eines oder mehrerer Wasserstofftankbehälter und einer Zuleitung für den Wasserstofftankbehälter einen Sockelbereich, welcher eine planare Oberseite und einen Innenbereich mit einer Ausnehmung für die Zuleitung und/oder für ein Gas und zumindest einen Verbindungskanal umfasst, wobei sich der Verbindungskanal von der Ausnehmung bis zur Oberseite erstreckt, wobei die Oberseite an den Wasserstofftankbehälter fixierbar ist und der Verbindungskanal mit dem Wasserstofftankbehälter verbindbar ist; zumindest einen Befestigungsbereich, welcher mit dem Sockelbereich fest verbunden ist und sich seitlich vom Sockelbereich wegerstreckt und die Oberseite entlang deren planarer Ausdehnung seitlich verlängert und dadurch eine planare Flügelseite bildet; wobei der Befestigungsbereich eine Durchöffnung umfasst, welche sich senkrecht durch die Flügelseite erstreckt, und wobei ein Bolzen oder eine Schraube in die Durchöffnung einsetzbar ist, diese durchlaufend. Overall, a stable connection structure can be achieved, which can be robust to vibrations. According to the invention, the connecting device for connecting one or more hydrogen tanks and a feed line for the hydrogen tank comprises a base area, which has a planar upper side and an inner area with a recess for the feed line and/or for a gas and at least one connecting channel, the connecting channel extending from the Recess extends to the top, wherein the top can be fixed to the hydrogen tank and the connection channel can be connected to the hydrogen tank; at least one attachment portion fixedly connected to the base portion and extending laterally from the base portion and laterally extending the top surface along the planar extent thereof, thereby forming a planar wing face; wherein the attachment portion includes a through hole extending perpendicularly through the wing face and wherein a bolt or screw is insertable into the through hole passing through.
Die Zuleitung kann ein Rohr, einen Schlauch oder irgendeine andere Art einer Leitung für Wasserstoff oder ein anderes Gas sein, mit einem runden oder andersgeformten Querschnitt. Der Sockelbereich mit dessen Innenbereich kann dabei aus einem festen und robusten Material, etwa aus Metall, geformt sein und der Befestigungsbereich und der Sockelbereich können einstückig ausgeformt sein. Die Ausnehmung kann dabei genau der Größe des Querschnitts der Zuleitung entsprechen oder radial größer sein als der Querschnitt und der Durchmesser der Zuleitung. Die Zuleitung und die Ausnehmung können beispielsweise bereichsweise parallel zur planaren Oberseite verlaufen oder zumindest bereichsweise geneigt zu dieser. Wenn die Ausnehmung parallel zur Oberseite verläuft, dann kann sich der Verbindungskanal senkrecht von dem parallelen Verlauf der Ausnehmung wegerstrecken. The supply line can be a tube, hose or any other type of line for hydrogen or other gas, with a round or other shaped cross-section. The base area with its inner area can be formed from a solid and robust material, such as metal, and the fastening area and the base area can be formed in one piece. The recess can correspond exactly to the size of the cross section of the supply line or be radially larger than the cross section and the diameter of the supply line. The supply line and the recess can, for example, run parallel to the planar upper side in certain areas or at least inclined to it in certain areas. If the recess runs parallel to the upper side, then the connecting channel can extend perpendicularly away from the parallel progression of the recess.
Die Zuleitung kann sich entweder durch die Ausnehmung und somit durch den Sockelbereich erstrecken und im Bereich des Verbindungskanals eine Öffnung umfassen, durch welche das Gas dann in den Verbindungskanal und weiter zum Wasserstofftankbehälter strömen kann oder umgekehrt. Andererseits kann aber das Gas auch direkt durch die Ausnehmung des Sockelbereichs und den Verbindungskanal strömen, ohne dass eine Zuleitung in Form eines Rohres oder ähnlichem durch die Ausnehmung des Sockelbereichs verläuft. Dazu kann die Zuleitung als Rohr bis zu einem Anschluss oder einer Öffnung des Sockelbereichs am Eingang zu dessen Ausnehmung verlaufen und dort angeschlossen sein, wobei dann das Gas in den Sockelbereich und die Ausnehmung und weiter in den Verbindungskanal einströmen kann oder umgekehrt aus der Ausnehmung in die Zuleitung strömen kann. The supply line can either extend through the recess and thus through the base area and include an opening in the area of the connecting channel through which the gas can then flow into the connecting channel and on to the hydrogen tank or vice versa. On the other hand, the gas can also flow directly through the recess of the base area and the connecting channel, without a supply line in the form of a tube or similar runs through the recess of the base area. For this purpose, the supply line can run as a tube up to a connection or an opening of the base area at the entrance to its recess and be connected there, in which case the gas can then flow into the base area and the recess and further into the connecting channel or vice versa from the recess into the Lead can flow.
Der Sockelbereich kann auch mehrere Verbindungskanäle umfassen und diese dann mehrere Wasserstofftankbehälter mit dem Sockelbereich verbinden. Es kann jedoch auch eine Mehrzahl von Sockelbereichen mit jeweils nur einem Verbindungskanal und zugehörigen Befestigungsmittel (Schrauben oder Bolzen) vorhanden sein um mehrere Wasserstofftankbehälter mit der Verbindungseinrichtung zu verbinden. The base area can also comprise a number of connection channels and these can then connect a number of hydrogen tank containers to the base area. However, there can also be a plurality of base areas, each with only one connecting channel and associated fastening means (screws or bolts) in order to connect multiple hydrogen tank containers to the connecting device.
Die Verbindung kann generell mit einem Bolzen und/oder einer Schraubverbindung ausgestattet sein, durch welche eine axiale Kompression bezüglich einer Achse durch den Verbindungskanal und durch eine Öffnung in einem Wasserstofftankbehälter übermittelt oder ausgelöst werden kann, um eine Dichtung (O-Ring) an der Öffnung zwischen Verbindungskanal und der Öffnung des Wasserstofftanks zu kompressieren. The connection can generally be equipped with a bolt and/or screw connection, by which an axial compression with respect to an axis can be transmitted or triggered through the connection channel and through an opening in a hydrogen tank container, in order to form a seal (O-ring) at the opening to compress between the connecting channel and the opening of the hydrogen tank.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Verbindungseinrichtung umfasst diese einen ersten Befestigungsbereich und einen zweiten Befestigungsbereich, welche sich jeweils seitlich vom Sockelbereich wegerstrecken und die Oberseite entlang deren planarer Ausdehnung seitlich verlängern, und dadurch der erste Befestigungsbereich eine erste planare Flügelseite bildet und der zweite Befestigungsbereich eine zweite planare Flügelseite bildet, wobei der erste Befestigungsbereich eine erste Durchöffnung umfasst, welche sich senkrecht durch die erste Flügelseite erstreckt, und wobei ein Bolzen oder eine Schraube in die erste Durchöffnung einsetzbar ist, diese durchlaufend, und der zweite Befestigungsbereich eine zweite Durchöffnung umfasst, welche sich senkrecht durch die zweite Flügelseite erstreckt, und wobei ein Bolzen oder eine Schraube in die zweite Durchöffnung einsetzbar ist, diese durchlaufend. Die beiden Befestigungsbereiche können sich an gegenüberliegenden Seiten vom Sockelbereich wegerstrecken. Dabei können deren Durch Öffnungen, die erste und die zweite Durchöffnung, zusammen mit der Öffnung des Verbindungskanals auf einer Geraden liegen. According to a preferred embodiment of the connecting device, it comprises a first attachment area and a second attachment area, each of which extends laterally away from the base area and laterally extends the upper side along its planar extent, and as a result the first attachment area forms a first planar wing side and the second attachment area forms a second planar one wing side, wherein the first attachment area comprises a first through opening, which extends perpendicularly through the first wing side, and wherein a bolt or a screw can be inserted into the first through opening, through it, and the second attachment area comprises a second through opening, which extends perpendicularly extending through the second wing side and wherein a bolt or screw is insertable into the second aperture passing therethrough. The two mounting portions may extend from the base portion on opposite sides. In this case, their through-openings, the first and the second through-opening, can lie on a straight line together with the opening of the connecting channel.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Verbindungseinrichtung umfasst diese einen dritten Befestigungsbereich und einen vierten Befestigungsbereich, welche sich jeweils seitlich vom Sockelbereich wegerstrecken und die Oberseite entlang deren planarer Ausdehnung seitlich verlängern, und dadurch der dritte Befestigungsbereich eine dritte planare Flügelseite bildet und der vierte Befestigungsbereich eine vierte planare Flügelseite bildet, wobei der dritte Befestigungsbereich eine dritte Durchöffnung umfasst, welche sich senkrecht durch die dritte Flügelseite erstreckt, und wobei ein Bolzen oder eine Schraube in die dritte Durchöffnung einsetzbar ist, diese durchlaufend, und wobei der vierte Befestigungsbereich eine vierte Durchöffnung umfasst, welche sich senkrecht durch die vierte Flügelseite erstreckt, und wobei ein Bolzen oder eine Schraube in die vierte Durchöffnung einsetzbar ist, diese durchlaufend. According to a preferred embodiment of the connecting device, it comprises a third attachment area and a fourth attachment area, each of which extends laterally away from the base area and laterally extends the upper side along its planar extent, and as a result the third attachment area forms a third planar wing side and the fourth attachment area forms a fourth planar wing side, wherein the third attachment area comprises a third through-opening, which extends perpendicularly through the third wing side, and wherein a bolt or screw can be inserted into the third through-opening, through it, and wherein the fourth attachment area comprises a fourth through-opening, which extending perpendicularly through the fourth wing side and wherein a bolt or screw is insertable into the fourth aperture passing through it.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Verbindungseinrichtung sind die erste Durchöffnung, die zweite Durchöffnung, die dritte Durchöffnung und die vierte Durchöffnung zueinander derart um den Verbindungskanal angeordnet, dass diese Eckpunkte eines Rechtecks oder Quadrats bilden. According to a preferred embodiment of the connecting device, the first through-opening, the second through-opening, the third through-opening and the fourth through-opening are arranged relative to each other around the connecting channel in such a way that they form the corner points of a rectangle or square.
Auf diese Weise können die vier Bolzen oder Schrauben in einer Anordnung um 90° um die Öffnung des Verbindungskanals angeordnet sein. Diese Ausführung kann vorteilhaft bei einem höheren Druck im System eingesetzt werden oder wenn ein Wasserstofftankbehälter ein hohes Gewicht aufweist. In this way, the four bolts or screws can be arranged in a 90° arrangement around the opening of the connecting channel. This design can be used to advantage when the pressure in the system is higher or when a hydrogen tank container is heavy.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Verbindungseinrichtung sind der Sockelbereich und der Befestigungsbereich einstückig ausgeprägt. According to a preferred embodiment of the connecting device, the base area and the fastening area are formed in one piece.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Verbindungseinrichtung umfasst der Sockelbereich und/oder der Befestigungsbereich ein druckstabiles Metall oder Kunststoff. Die weiteren Befestigungsbereiche (zweiter bis vierter oder weitere) können als Teil des Befestigungsbereichs verstanden werden. According to a preferred embodiment of the connecting device, the base area and/or the fastening area comprises a pressure-resistant metal or plastic. The other attachment areas (second to fourth or more) can be understood as part of the attachment area.
Erfindungsgemäß umfasst ein Wasserstoffspeichersystem zumindest einen Wasserstofftankbehälter mit einem Öffnungsaufsatz und einer Öffnung, wobei sich die Öffnung von einem Inneren des Wasserstofftankbehälters durch den Öffnungsaufsatz hindurch erstreckt; zumindest eine erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung, welche mit der Öffnung und dem Öffnungsaufsatz des Wasserstofftankbehälters verbunden oder verbindbar ist, derart dass der Verbindungskanal an der Öffnung anliegt und Wasserstoff durch den Verbindungskanal in die Öffnung leitbar ist und/oder umgekehrt; und zumindest eine Befestigungsbohrung in dem Öffnungsaufsatz, welche über der ersten Durchöffnung positionierbar ist und wobei sich zumindest ein Bolzen oder zumindest eine Schraube durch die zumindest erste Durchöffnung in die Befestigungsbohrung erstreckt oder derart einsetzbar ist, um den Wasserstofftankbehälter fest an der Verbindungseinrichtung zu fixieren. According to the invention, a hydrogen storage system comprises at least one hydrogen tank container with an opening cap and an opening, wherein the opening extends from an interior of the hydrogen tank container through the opening cap; at least one connecting device according to the invention, which is connected or can be connected to the opening and the opening attachment of the hydrogen tank container, such that the connecting channel rests against the opening and hydrogen can be routed through the connecting channel into the opening and/or vice versa; and at least one fastening hole in the opening attachment, which can be positioned over the first through-opening and wherein at least one bolt or at least one screw extends through the at least first through-opening into the fastening hole or can be used in such a way to fix the hydrogen tank container firmly to the connecting device.
Die Öffnung kann vom Öffnungsaufsatz umfasst sein. The opening can be encompassed by the opening cap.
Der Wasserstofftankbehälter kann eine Gasflasche oder jede andere Art von Tankbehälter sein. Der Öffnungsaufsatz kann einen Sockel des Tankbehälters bilden, etwa einstückig mit dem Wasserstofftankbehälter ausgeformt oder separat an diesem befestigt sein. Die Befestigungsbohrung kann ein Gewinde aufweisen um eine Schraube aufzunehmen oder eine Befestigungsvorrichtung für einen Bolzen. Dazu kann etwa ein Loch im Öffnungsaufsatz bis zur Befestigungsbohrung reichen (seitlich und senkrecht zur Achse durch die Öffnungen) und der Bolzen ebenso ein Loch umfassen, in welches dann ein Fixierungsstift für den Bolzen eingedrückt werden kann. The hydrogen tank container can be a gas cylinder or any other type of tank container. The opening attachment can form a base of the tank container, for example formed in one piece with the hydrogen tank container or attached separately to this. The mounting hole may be threaded to receive a screw or a fastener for a bolt. For this purpose, a hole in the opening attachment can reach the fastening bore (laterally and perpendicularly to the axis through the openings) and the bolt can also include a hole into which a fixing pin for the bolt can then be pressed.
Das Wasserstoffspeichersystem kann selbst auch die Zuleitung umfassen. The hydrogen storage system itself can also include the feed line.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Wasserstoffspeichersystems umfasst der Öffnungsaufsatz eine planare Befestigungsseite, die der Verbindungseinrichtung zugewandt ist und bei einer Verbindung des Öffnungsaufsatzes mit der Verbindungseinrichtung planar an die Oberseite anschließt. According to a preferred embodiment of the hydrogen storage system, the opening attachment comprises a planar fastening side, which faces the connection device and, when the connection device is connected Opening attachment with the connecting device planar connects to the top.
Die planare Befestigungsseite kann zumindest um den Verbindungskanal herum den Verbindungskanal ringsherum umlaufen und bündig an die Oberseite des Sockelbereichs anschließen. The planar fastening side can at least run around the connection channel around the connection channel and connect flush to the upper side of the base area.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Wasserstoffspeichersystems umfasst der Öffnungsaufsatz eine Dichtungsausnehmung in der Befestigungsseite, welche lateral um die Öffnung herum verläuft und in welche ein Dichtungsring einsetzbar ist. According to a preferred embodiment of the hydrogen storage system, the opening attachment comprises a sealing recess in the fastening side, which runs laterally around the opening and into which a sealing ring can be inserted.
Der Dichtungsring kann verpresst werden, wenn der Sockelbereich an die Befestigungsseite gedrückt wird und somit den Verbindungskanal lateral dicht (ringsum) abschließen. The sealing ring can be pressed when the base area is pressed against the fastening side and thus seal off the connection channel laterally (all around).
Die Dichtungsausnehmung kann in dem Öffnungsaufsatz und/oder in die Oberseite der Verbindungseinrichtung eingebracht sein. The sealing recess can be made in the opening attachment and/or in the top of the connecting device.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Wasserstoffspeichersystems umfasst dieses einen elastischen Dichtungsring, der in die Dichtungsausnehmung eingesetzt ist und bei einer Bolzen- oder Schraubenverbindung des Öffnungsaufsatzes mit der Verbindungseinrichtung der Dichtungsring den Verbindungskanal mit der Öffnung dichtend aneinander zum Durchfluss von Wasserstoff abschließt. According to a preferred embodiment of the hydrogen storage system, this comprises an elastic sealing ring that is inserted into the sealing recess and, when the opening attachment is bolted or screwed to the connecting device, the sealing ring seals the connecting channel with the opening together so that hydrogen can flow through.
Erfindungsgemäß erfolgt bei dem Verfahren zum Verbinden eines Wasserstofftankbehälters mit einer Zuleitung ein Bereitstellen S1 eines Wasserstofftankbehälters und einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung mit einer Zuleitung; ein Anlegen S2 der Oberseite der Verbindungseinrichtung an einen Öffnungsaufsatz des Wasserstofftankbehälters; und ein druckdichtes Befestigen S3 der Verbindungseinrichtung mit dem Öffnungsaufsatz durch Befestigen einer Schraube oder eines Bolzens in der zumindest einen Durchöffnung und der zumindest einen Befestigungsbohrung. Das Verfahren kann sich vorteilhaft auch durch die bereits genannten Merkmale der Verbindungseinrichtung und/oder des Wasserstoffspeichersystems auszeichnen und umgekehrt. According to the invention, in the method for connecting a hydrogen tank to a feed line, a hydrogen tank and a connecting device according to the invention with a feed line are provided S1; abutment S2 of the top of the connecting device to an opening cap of the hydrogen tank container; and a pressure-tight fastening S3 of the connecting device to the opening attachment by fastening a screw or a bolt in the at least one through-opening and the at least one fastening bore. The method can advantageously also be distinguished by the already mentioned features of the connecting device and/or the hydrogen storage system and vice versa.
Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. Further features and advantages of embodiments of the invention result from the following description with reference to the attached drawings.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand des in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. The present invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiment specified in the schematic figures of the drawing.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Wasserstoffspeichersystems mit einem Wasserstofftankbehälter und einer Verbindungseinrichtung in einem Schnitt durch den Verbindungskanal gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 1 shows a schematic representation of a hydrogen storage system with a hydrogen tank container and a connecting device in a section through the connecting channel according to an exemplary embodiment of the present invention;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Wasserstoffspeichersystems mit einem Wasserstofftankbehälter und einer Verbindungseinrichtung in einem Schnitt durch die Schrauben der Verbindungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 2 shows a schematic representation of a hydrogen storage system with a hydrogen tank container and a connecting device in a section through the screws of the connecting device according to an exemplary embodiment of the present invention; and
Fig. 3 eine Blockdarstellung von Verfahrensschritten eines Verfahrens zum Verbinden eines Wasserstofftankbehälters mit einer Zuleitung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 3 shows a block diagram of method steps of a method for connecting a hydrogen tank container to a supply line according to an exemplary embodiment of the present invention.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente. In the figures, the same reference symbols denote the same elements or elements with the same function.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Wasserstoffspeichersystems mit einem Wasserstofftankbehälter und einer Verbindungseinrichtung in einem Sch nitt durch den Verbindungskanal gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 1 shows a schematic representation of a hydrogen storage system with a hydrogen tank container and a connecting device in one Section through the connection channel according to an embodiment of the present invention.
Ein Wasserstoffspeichersystem 10 umfasst zumindest einen Wasserstofftankbehälter 1 mit einem Öffnungsaufsatz 5 und einer Öffnung 20, wobei sich die Öffnung 20 von einem Inneren des Wasserstofftankbehälters 1 durch den Öffnungsaufsatz 5 hindurch erstreckt; zumindest eine Verbindungseinrichtung 30 gemäß der Erfindung, welche mit der Öffnung 20 und dem Öffnungsaufsatz 5 des Wasserstofftankbehälters 1 verbunden oder verbindbar ist, derart dass der Verbindungskanal VK an der Öffnung 20 anliegt und Wasserstoff durch den Verbindungskanal VK in die Öffnung 20 leitbar ist und/oder umgekehrt. A hydrogen storage system 10 comprises at least one hydrogen tank container 1 having an opening cap 5 and an opening 20, the opening 20 extending from an interior of the hydrogen tank container 1 through the opening cap 5; at least one connecting device 30 according to the invention, which is connected or can be connected to the opening 20 and the opening attachment 5 of the hydrogen tank container 1, such that the connecting channel VK is in contact with the opening 20 and hydrogen can be routed through the connecting channel VK into the opening 20 and/or vice versa.
Die Verbindungseinrichtung 30 zum Verbinden eines oder mehrerer Wasserstofftankbehälter 1 und einer Zuleitung ZL für den Wasserstofftankbehälter 1, umfasst einen Sockelbereich 2, welcher eine planare Oberseite OS und einen Innenbereich IB mit einer Ausnehmung A für die Zuleitung ZL und zumindest einen Verbindungskanal VK umfasst, wobei sich der Verbindungskanal VK von der Ausnehmung A bis zur Oberseite OS erstreckt, wobei die Oberseite an den Wasserstofftankbehälter 1 fixierbar ist und der Verbindungskanal VK mit dem Wasserstofftankbehälter 1 verbindbar ist; zumindest einen Befestigungsbereich 2a, welcher mit dem Sockelbereich 2 fest verbunden ist und sich seitlich vom Sockelbereich 2 wegerstreckt und die Oberseite OS entlang deren planarer Ausdehnung seitlich verlängert und dadurch eine planare Flügelseite FS bildet; wobei der Befestigungsbereich 2a eine Durchöffnung lb umfasst, welche sich senkrecht durch die Flügelseite FS erstreckt, und wobei ein Bolzen oder eine Schraube 4 in die Durchöffnung lb einsetzbar ist, diese durchlaufend. Dabei kann die Verbindungseinrichtung 30 einen ersten Befestigungsbereich 2aa und einen zweiten Befestigungsbereich 2ab umfassen, welche sich jeweils seitlich vom Sockelbereich 2 wegerstrecken und die Oberseite OS entlang deren planarer Ausdehnung seitlich verlängern, und dadurch der erste Befestigungsbereich 2aa eine erste planare Flügelseite FS1 bildet und der zweite Befestigungsbereich 2ab eine zweite planare Flügelseite FS2 bildet. Es kann die Zuleitung ZL als Rohr oder ähnliches durch die Ausnehmung A verlaufen und im Bereich des Verbindungskanals VK eine Öffnung aufweisen, so dass das Gas durch diese Öffnung in den Verbindungskanal VK strömen kann oder umgekehrt. Andererseits kann die Zuleitung aber auch nur bis zum einem Eingang der Ausnehmung A verlaufen und das Gas dann selbst durch die Ausnehmung A und den Verbindungskanal VK strömen oder umgekehrt, ohne dass ein Rohr oder ähnliches in der Ausnehmung A verläuft. The connecting device 30 for connecting one or more hydrogen tank containers 1 and a supply line ZL for the hydrogen tank container 1 comprises a base area 2, which has a planar upper side OS and an inner area IB with a recess A for the supply line ZL and at least one connecting channel VK, wherein the connecting channel VK extends from the recess A to the upper side OS, the upper side being able to be fixed to the hydrogen tank container 1 and the connecting channel VK being able to be connected to the hydrogen tank container 1; at least one attachment area 2a which is fixedly connected to the base area 2 and extends laterally away from the base area 2 and laterally extends the upper side OS along its planar extent and thereby forms a planar wing side FS; wherein the attachment portion 2a comprises a through hole 1b extending perpendicularly through the wing side FS, and wherein a bolt or screw 4 is insertable into the through hole 1b passing through it. The connecting device 30 can comprise a first attachment area 2aa and a second attachment area 2ab, which each extend laterally away from the base area 2 and laterally extend the upper side OS along its planar extent, and as a result the first attachment area 2aa forms a first planar wing side FS1 and the second Attachment area 2ab forms a second planar wing side FS2. The supply line ZL can run as a tube or something similar through the recess A and have an opening in the area of the connecting channel VK, so that the gas can flow through this opening into the connecting channel VK or vice versa. On the other hand, the supply line can also only run as far as one entrance of the recess A and the gas can then itself flow through the recess A and the connecting channel VK or vice versa, without a pipe or the like running in the recess A.
Der Öffnungsaufsatz 5 kann eine planare Befestigungsseite PS umfassen, die der Verbindungseinrichtung 30 zugewandt ist und bei einer Verbindung des Öffnungsaufsatzes 5 mit der Verbindungseinrichtung 30 planar an die Oberseite OS anschließt. Der Öffnungsaufsatz 5 kann dazu eine Dichtungsausnehmung DA in der Befestigungsseite PS umfassen, welche lateral um die Öffnung 20 herum verläuft und in welche ein Dichtungsring OR einsetzbar ist. Dieser kann einen elastischen Dichtungsring umfassen, der in die Dichtungsausnehmung DA eingesetzt ist und bei einer Bolzen- oder Schraubenverbindung des Öffnungsaufsatzes 5 mit der Verbindungseinrichtung 2 der Dichtungsring OR den Verbindungskanal VK mit der Öffnung 20 dichtend aneinander zum Durchfluss von Wasserstoff abschließt. The opening attachment 5 can comprise a planar fastening side PS, which faces the connection device 30 and, when the opening attachment 5 is connected to the connection device 30, planarly adjoins the upper side OS. For this purpose, the opening attachment 5 can comprise a sealing recess DA in the fastening side PS, which runs laterally around the opening 20 and into which a sealing ring OR can be inserted. This can include an elastic sealing ring that is inserted into the sealing recess DA and, when the opening attachment 5 is connected to the connecting device 2 by a bolt or screw, the sealing ring OR seals the connecting channel VK with the opening 20 so that hydrogen can flow through.
Die Figur 1 zeigt dabei einen Schnitt entlang des Dichtungsrings. FIG. 1 shows a section along the sealing ring.
Durch die feste Schraubverbindung oder Bolzenverbindung kann dann der Dichtungsring, etwa als O-Ring ausgeformt, axial (bezüglich der Gerade/Achse durch die Öffnungen) in der Dichtungsausnehmung DA zwischen der Oberseite OS oder dem Innenbereich und der Befestigungsseite PS kompressiert werden, und den Verbindungskanal und die Öffnung lateral (senkrecht zur Geraden durch die Öffnungen) nach außen abdichten. The sealing ring, shaped as an O-ring, for example, can then be compressed axially (relative to the straight line/axis through the openings) in the sealing recess DA between the upper side OS or the inner area and the fastening side PS through the fixed screw connection or bolt connection, and the connecting channel and seal the opening laterally (perpendicular to the straight line through the openings) to the outside.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Wasserstoffspeichersystems mit einem Wasserstofftankbehälter und einer Verbindungseinrichtung in einem Schnitt durch die Schrauben der Verbindungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Wasserstoffspeichersystem 10 umfasst zumindest eine Befestigungsbohrung BF in dem Öffnungsaufsatz 5, welche über der ersten Durchöffnung lb positionierbar ist und wobei sich zumindest ein Bolzen oder zumindest eine Schraube durch die zumindest erste Durchöffnung lb in die Befestigungsbohrung BF erstreckt oder derart einsetzbar ist, um den Wasserstofftankbehälter 1 fest an der Verbindungseinrichtung 30 zu fixieren. Die Befestigungsbohrung BF kann einen Boden BD umfassen. 2 shows a schematic representation of a hydrogen storage system with a hydrogen tank container and a connecting device in a section through the screws of the connecting device according to an exemplary embodiment of the present invention. The hydrogen storage system 10 comprises at least one fastening bore BF in the opening attachment 5, which can be positioned over the first through-opening lb and at least one bolt or at least one screw extends through the at least first through-opening lb into the fastening bore BF or can be inserted in such a way around the hydrogen tank container 1 to be fixed firmly to the connecting device 30. The mounting hole BF may include a bottom BD.
Die Figur 2 zeigt dabei einen Schnitt entlang der Befestigungsbohrungen an zwei Seiten des Sockelbereichs 2. Figure 2 shows a section along the mounting holes on two sides of the base area 2.
Es kann die Verbindungseinrichtung 30 einen ersten Befestigungsbereich 2aa und einen zweiten Befestigungsbereich 2ab umfassen, welche sich jeweils seitlich vom Sockelbereich 2 wegerstrecken und die Oberseite OS entlang deren planarer Ausdehnung seitlich verlängern, und dadurch der erste Befestigungsbereich 2aa eine erste planare Flügelseite FS1 bildet und der zweite Befestigungsbereich 2ab eine zweite planare Flügelseite FS2 bildet, wobei der erste Befestigungsbereich 2aa eine erste Durchöffnung Iba umfasst, welche sich senkrecht durch die erste Flügelseite FS1 erstreckt, und wobei ein Bolzen oder eine Schraube 4 in die erste Durchöffnung Iba einsetzbar ist, diese durchlaufend, und der zweite Befestigungsbereich 2ab eine zweite Durchöffnung lbb umfasst, welche sich senkrecht durch die zweite Flügelseite FS2 erstreckt, und wobei ein Bolzen oder eine Schraube in die zweite Durchöffnung lbb einsetzbar ist, diese durchlaufend. The connecting device 30 can comprise a first attachment area 2aa and a second attachment area 2ab, which each extend laterally away from the base area 2 and laterally extend the upper side OS along its planar extension, and thereby the first attachment area 2aa forms a first planar wing side FS1 and the second Attachment area 2ab forms a second planar wing side FS2, wherein the first attachment area 2aa comprises a first through-opening Iba, which extends perpendicularly through the first wing side FS1, and wherein a bolt or screw 4 can be inserted into the first through-opening Iba, passing through it, and the second attachment portion 2ab comprises a second through hole 1bb extending perpendicularly through the second wing side FS2, and wherein a bolt or screw is insertable into the second through hole 1bb passing through it.
Die Verbindungseinrichtung kann derart realisiert werden, wobei der Grad der Komplexität der Herstellung und der nötigen Komponenten verringert werden kann und beim Anschließen oder Warten des Systems auf Demontage oder ein Bewegen der Wasserstofftanks verzichtet werden kann oder eine Notwendigkeit dazu verringert werden kann. The connection device can be realized in such a way that the degree of complexity of manufacture and necessary components can be reduced, and disassembly or moving of the hydrogen tanks can be omitted or a need can be reduced when connecting or maintaining the system.
Das Vibrationsverhalten der Zuleitung oder des Sockels kann optimiert werden durch eine festere und robustere Verbindung mit jedem Wasserstofftank. Durch eine kurze Distanz zwischen Zuleitung und Wasserstofftank (deren Öffnungsaufsatz) kann das Gesamtausmaß der Vorrichtung begrenzt werden und die Vorrichtung gut in ein Fahrzeug integriert werden. Die zugehörigen Teile und Elemente können schnell und einfach zerlegt und wieder angebaut (zusammengesetzt) werden, ohne dabei das gesamte System oder große Teile davon aus dem Fahrzeug ausbauen zu müssen. The vibration behavior of the supply line or the base can be optimized by a stronger and more robust connection with each hydrogen tank. With a short distance between the supply line and the hydrogen tank (their opening attachment), the overall size of the device can be limited and the device can be easily integrated into a vehicle. The associated parts and elements can be disassembled and reassembled (assembled) quickly and easily without having to remove the entire system or large parts of it from the vehicle.
Fig. 3 zeigt eine Blockdarstellung von Verfahrensschritten eines Verfahrens zum Verbinden eines Wasserstofftankbehälters mit einer Zuleitung gemäß einemFIG. 3 shows a block diagram of method steps of a method for connecting a hydrogen tank container to a supply line according to one
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Embodiment of the present invention.
Bei dem Verfahren zum Verbinden eines Wasserstofftankbehälters mit einer Zuleitung erfolgt ein Bereitstellen S1 eines Wasserstofftankbehälters und einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung mit einer Zuleitung; ein Anlegen S2 der Oberseite der Verbindungseinrichtung an einen Öffnungsaufsatz des Wasserstofftankbehälters; und ein druckdichtes Befestigen S3 der Verbindungseinrichtung mit dem Öffnungsaufsatz durch Befestigen einer Schraube oder eines Bolzens in der zumindest einen Durchöffnung und der zumindest einen Befestigungsbohrung. In the method for connecting a hydrogen tank to a supply line, a hydrogen tank and a connecting device according to the invention with a supply line are provided S1; abutment S2 of the top of the connecting device to an opening cap of the hydrogen tank container; and a pressure-tight fastening S3 of the connecting device to the opening attachment by fastening a screw or a bolt in the at least one through-opening and the at least one fastening bore.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand des bevorzugten Ausführungsbeispiels vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Although the present invention has been fully described above with reference to the preferred exemplary embodiment, it is not restricted thereto but can be modified in a variety of ways.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verbindungseinrichtung (30) zum Verbinden eines oder mehrerer Wasserstofftankbehälter (1) und einer Zuleitung (ZL) für den Wasserstofftankbehälter (1), umfassend: 1. Connection device (30) for connecting one or more hydrogen tank containers (1) and a supply line (ZL) for the hydrogen tank container (1), comprising:
- einen Sockelbereich (2), welcher eine planare Oberseite (OS) und einen Innenbereich (IB) mit einer Ausnehmung (A) für die Zuleitung (ZL) und/oder für ein Gas und zumindest einen Verbindungskanal (VK) umfasst, wobei sich der Verbindungskanal (VK) von der Ausnehmung (A) bis zur Oberseite (OS) erstreckt, wobei die Oberseite an den Wasserstofftankbehälter (1) fixierbar ist und der Verbindungskanal (VK) mit dem Wasserstofftankbehälter (1) verbindbar ist; - a base area (2), which comprises a planar upper side (OS) and an inner area (IB) with a recess (A) for the supply line (ZL) and/or for a gas and at least one connecting channel (VK), the Connecting channel (VK) extends from the recess (A) to the top (OS), the top being fixable to the hydrogen tank (1) and the connecting channel (VK) being connectable to the hydrogen tank (1);
- zumindest einen Befestigungsbereich (2a), welcher mit dem Sockelbereich (2) fest verbunden ist und sich seitlich vom Sockelbereich (2) wegerstreckt und die Oberseite (OS) entlang deren planarer Ausdehnung seitlich verlängert und dadurch eine planare Flügelseite (FS) bildet; wobei der Befestigungsbereich (2a) eine Durchöffnung (lb) umfasst, welche sich senkrecht durch die Flügelseite (FS) erstreckt, und wobei ein Bolzen oder eine Schraube in die Durchöffnung (lb) einsetzbar ist, diese durchlaufend. - At least one fastening area (2a) which is firmly connected to the base area (2) and extends laterally from the base area (2) and extends the upper side (OS) laterally along its planar extension and thereby forms a planar wing side (FS); wherein the fastening area (2a) comprises a through-opening (lb) which extends perpendicularly through the wing side (FS), and wherein a bolt or a screw can be inserted into the through-opening (lb) passing through it.
2. Verbindungseinrichtung (30) nach Anspruch 1, welche einen ersten Befestigungsbereich (2aa) und einen zweiten Befestigungsbereich (2ab) umfasst, welche sich jeweils seitlich vom Sockelbereich (2) wegerstrecken und die Oberseite (OS) entlang deren planarer Ausdehnung seitlich verlängern, und dadurch der erste Befestigungsbereich (2aa) eine erste planare Flügelseite (FS1) bildet und der zweite Befestigungsbereich (2ab) eine zweite planare Flügelseite (FS2) bildet, wobei der erste Befestigungsbereich (2aa) eine erste Durchöffnung (Iba) umfasst, welche sich senkrecht durch die erste Flügelseite (FS1) erstreckt, und wobei ein Bolzen oder eine Schraube in die erste Durchöffnung (Iba) einsetzbar ist, diese durchlaufend, und der zweite Befestigungsbereich (2ab) eine zweite Durchöffnung (lbb) umfasst, welche sich senkrecht durch die zweite Flügelseite (FS2) erstreckt, und wobei ein Bolzen oder eine Schraube in die zweite Durchöffnung (lbb) einsetzbar ist, diese durchlaufend. 2. Connecting device (30) according to claim 1, which comprises a first fastening region (2aa) and a second fastening region (2ab), which each extend laterally away from the base region (2) and extend the upper side (OS) laterally along the planar extent thereof, and thereby the first attachment area (2aa) forms a first planar wing side (FS1) and the second attachment area (2ab) forms a second planar wing side (FS2), wherein the first attachment area (2aa) comprises a first through opening (Iba) which extends perpendicularly through the first wing side (FS1), and wherein a bolt or screw is insertable into the first through opening (Iba), passing through it, and the second attachment area (2ab) comprises a second through opening (lbb) which extends perpendicularly through the second wing side (FS2) extends, and wherein a bolt or a screw in the second through hole (lbb) can be used, this continuous.
3. Verbindungseinrichtung (30) nach Anspruch 2, welche einen dritten Befestigungsbereich (2ac) und einen vierten Befestigungsbereich (2ad) umfasst, welche sich jeweils seitlich vom Sockelbereich (2) wegerstrecken und die Oberseite (OS) entlang deren planarer Ausdehnung seitlich verlängern, und dadurch der dritte Befestigungsbereich (2ac) eine dritte planare Flügelseite (FS3) bildet und der vierte Befestigungsbereich (2ad) eine vierte planare Flügelseite (FS4) bildet, wobei der dritte Befestigungsbereich (2ac) eine dritte Durchöffnung (leb) umfasst, welche sich senkrecht durch die dritte Flügelseite (FS3) erstreckt, und wobei ein Bolzen oder eine Schraube in die dritte Durchöffnung (lbc) einsetzbar ist, diese durchlaufend, und wobei der vierte Befestigungsbereich (2ad) eine vierte Durchöffnung (lbd) umfasst, welche sich senkrecht durch die vierte Flügelseite (FS4) erstreckt, und wobei ein Bolzen oder eine Schraube in die vierte Durchöffnung (lbd) einsetzbar ist, diese durchlaufend. 3. Connecting device (30) according to claim 2, which comprises a third fastening area (2ac) and a fourth fastening area (2ad), which each extend laterally away from the base area (2) and extend the upper side (OS) laterally along its planar extent, and thereby the third attachment area (2ac) forms a third planar wing side (FS3) and the fourth attachment area (2ad) forms a fourth planar wing side (FS4), wherein the third fastening area (2ac) comprises a third through-opening (leb) which extends perpendicularly through the third wing side (FS3), and wherein a bolt or a screw can be inserted into the third through-opening (lbc), this continuous, and wherein the fourth attachment area (2ad) comprises a fourth through-opening (lbd) which extends perpendicularly through the fourth wing side (FS4), and wherein a bolt or a screw can be inserted into the fourth through-opening (lbd) through it.
4. Verbindungseinrichtung (30) nach Anspruch 3, bei welcher die erste Durchöffnung (Iba), die zweite Durchöffnung (lbb), die dritte Durchöffnung (lbc) und die vierte Durchöffnung (lbd) zueinander derart um den Verbindungskanal angeordnet sind, dass diese Eckpunkte eines Rechtecks oder Quadrats bilden. 4. Connecting device (30) according to claim 3, in which the first through-opening (Iba), the second through-opening (lbb), the third through-opening (lbc) and the fourth through-opening (lbd) are arranged around the connecting channel in such a way that these corner points form a rectangle or square.
5. Verbindungseinrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher der Sockelbereich (2) und der Befestigungsbereich (2a) einstückig ausgeprägt sind. 5. Connecting device (30) according to one of claims 1 to 4, in which the base area (2) and the fastening area (2a) are formed in one piece.
6. Verbindungseinrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher der Sockelbereich (2) und/oder der Befestigungsbereich (2a) ein druckstabiles Metall oder Kunststoff umfasst. 6. Connecting device (30) according to one of claims 1 to 5, in which the base area (2) and/or the fastening area (2a) comprises a pressure-resistant metal or plastic.
7. Wasserstoffspeichersystem (10), umfassend: 7. A hydrogen storage system (10) comprising:
- zumindest einen Wasserstofftankbehälter (1) mit einem Öffnungsaufsatz (5) und einer Öffnung (20), wobei sich die Öffnung (20) von einem Inneren des Wasserstofftankbehälters (1) durch den Öffnungsaufsatz (5) hindurch erstreckt; - At least one hydrogen tank container (1) with an opening cap (5) and an opening (20), wherein the opening (20) extends from an interior of the hydrogen tank container (1) through the opening cap (5);
- zumindest eine Verbindungseinrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welche mit der Öffnung (20) und dem Öffnungsaufsatz (5) des Wasserstofftankbehälters (1) verbunden oder verbindbar ist, derart dass der Verbindungskanal (VK) an der Öffnung (20) anliegt und Wasserstoff durch den Verbindungskanal (VK) in die Öffnung (20) leitbar ist und/oder umgekehrt; und - At least one connecting device (30) according to one of Claims 1 to 6, which is connected or can be connected to the opening (20) and the opening attachment (5) of the hydrogen tank container (1), such that the connecting channel (VK) at the opening (20 ) is applied and hydrogen can be conducted through the connecting channel (VK) into the opening (20) and/or vice versa; and
- zumindest eine Befestigungsbohrung (BF) in dem Öffnungsaufsatz (5), welche über der ersten Durchöffnung (lb) positionierbar ist und wobei sich zumindest ein Bolzen oder zumindest eine Schraube durch die zumindest erste Durchöffnung (lb) in die Befestigungsbohrung (BF) erstreckt oder derart einsetzbar ist, um den Wasserstofftankbehälter (1) fest an der Verbindungseinrichtung (30) zu fixieren. - At least one fastening bore (BF) in the opening attachment (5), which can be positioned over the first through-opening (lb) and at least one bolt or at least one screw extends through the at least first opening (lb) into the fastening bore (BF) or can be used in such a way in order to fix the hydrogen tank container (1) firmly to the connecting device (30).
8. Wasserstoffspeichersystem (10) nach Anspruch 7, bei welchem der Öffnungsaufsatz (5) eine planare Befestigungsseite (PS) umfasst, die der Verbindungseinrichtung (30) zugewandt ist und bei einer Verbindung des Öffnungsaufsatzes (5) mit der Verbindungseinrichtung (30) planar an die Oberseite (OS) anschließt. The hydrogen storage system (10) of claim 7, wherein the port cap (5) includes a planar attachment side (PS) facing the connector (30) and planar upon connection of the port cap (5) to the connector (30). the top (OS) connects.
9. Wasserstoffspeichersystem (10) nach Anspruch 8, bei welchem der Öffnungsaufsatz (5) eine Dichtungsausnehmung (DA) in der Befestigungsseite (PS) umfasst, welche lateral um die Öffnung (20) herum verläuft und in welche ein Dichtungsring (OR) einsetzbar ist. 9. Hydrogen storage system (10) according to claim 8, wherein the opening attachment (5) comprises a sealing recess (DA) in the fastening side (PS) which runs laterally around the opening (20) and into which a sealing ring (OR) can be inserted .
10. Wasserstoffspeichersystem (10) nach Anspruch 9, welches einen elastischen Dichtungsring (OR) umfasst, der in die Dichtungsausnehmung (DA) eingesetzt ist und bei einer Bolzen- oder Schraubenverbindung des Öffnungsaufsatzes (5) mit der Verbindungseinrichtung (30) der Dichtungsring (OR) den Verbindungskanal (VK) mit der Öffnung (20) dichtend aneinander zum Durchfluss von Wasserstoff abschließt. 10. Hydrogen storage system (10) according to claim 9, which comprises an elastic sealing ring (OR) which is inserted into the sealing recess (DA) and in the case of a bolt or screw connection of the opening attachment (5) to the connecting device (30), the sealing ring (OR ) seals the connection channel (VK) with the opening (20) against one another so that hydrogen can flow through.
11. Verfahren zum Verbinden eines Wasserstofftankbehälters (1) mit einer Zuleitung (ZL), umfassend die Schritte: 11. A method for connecting a hydrogen tank container (1) to a supply line (ZL), comprising the steps:
- Bereitstellen (Sl) eines Wasserstofftankbehälters (1) und einer Verbindungseinrichtung (30) mit einer Zuleitung (ZL) nach einem der Ansprüche 1 bis 6; - Providing (Sl) a hydrogen tank container (1) and a connecting device (30) with a supply line (ZL) according to any one of claims 1 to 6;
- Anlegen (S2) der Oberseite (OS) der Verbindungseinrichtung (30) an einen Öffnungsaufsatz (5) des Wasserstofftankbehälters (1); und - Applying (S2) the top (OS) of the connecting device (30) to an opening attachment (5) of the hydrogen tank container (1); and
- druckdichtes Befestigen (S3) der Verbindungseinrichtung (30) mit dem Öffnungsaufsatz (5) durch Befestigen einer Schraube (4) oder eines Bolzens in der zumindest einen Durchöffnung (lb) und der zumindest einen Befestigungsbohrung (BF). - Pressure-tight fastening (S3) of the connecting device (30) to the opening attachment (5) by fastening a screw (4) or a bolt in the at least one through-opening (lb) and the at least one fastening bore (BF).
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