專利名稱：用于低溫介質(zhì)的存儲容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種存儲容器，尤其是一種用于深冷液體的存儲容器，最好是用于液態(tài)氫的存儲容器，它具有一個外容器，至少一個內(nèi)容器，一個安置該外容器與這個或這些內(nèi)容器之間的、具有至少一個金屬層的絕熱體以及至少一個注入管道和/或排出管道。
背景技術(shù)：
下面在特定低溫介質(zhì)的名稱中根據(jù)它們的聚合狀態(tài)在前面加上字母“G”表示“氣態(tài)”、“L”表示“液態(tài)”或者“液體”，例如，GH2及LH2表示氣態(tài)的及液態(tài)的氫。
隨著能量需求的上升及環(huán)境意識的增強，作為能量載體、尤其是氫目前具有日益重要的意義。例如載重汽車、公共汽車及客車已經(jīng)借助用氫工作的發(fā)動機或燃料電池來驅(qū)動。此外，正在進行利用所述介質(zhì)來驅(qū)動飛機的首次嘗試。
在此，氫在上述交通工具的“機上”存儲以液態(tài)形式最有意義。雖然為此氫必須被冷卻到約21K的溫度并被保持在該溫度上，這僅通過存儲容器或存儲箱上的相應(yīng)絕熱措施就可實現(xiàn)，但氣態(tài)存儲由于GH2密度低通常在上述交通工具上是比較不合適的，因為此時必須在高壓下在大體積并且重的存儲容器中進行存儲。
如果在較長的時間間隔上沒有從這種存儲容器取出過該介質(zhì)，則會由于從外部環(huán)境向內(nèi)容器的不可避免的熱量傳入而引起存儲在內(nèi)容器內(nèi)部的介質(zhì)的溫度和壓力上升。相應(yīng)于內(nèi)部容器的設(shè)計壓力，必須偶爾將氣態(tài)的介質(zhì)通過一個注入和/或排出管道從存儲容器中排出或放出，在該管道中例如設(shè)有過壓閥。這樣，如該果存儲容器設(shè)在機動車中，當(dāng)沒有設(shè)置用于排出介質(zhì)量的附加存儲裝置如金屬氫化物存儲器時，這些氣態(tài)介質(zhì)量就被未加利用地損失掉。
傳統(tǒng)的用于液態(tài)氫的存儲容器在發(fā)生蒸發(fā)并從而損失氣態(tài)氫之前可以有二至三天的保持時間。尤其是在客車中，氫被接受作為能量載體還取決于客車盡可能長的使用時間。氫在二至三天后就漏出肯定不能被用戶接受。
已經(jīng)提出過，在所述類型存儲容器的中間空間內(nèi)在一定溫度平面上設(shè)置一個鋁板或銅板并且與一個排出管道形成傳熱的點連接，通常情況下該鋁板或銅板完全包圍內(nèi)容器，蒸發(fā)的低溫介質(zhì)通過該排出管道從內(nèi)容器中排出。在低溫介質(zhì)每次逸出時，該鋁板或銅板被流出的低溫介質(zhì)(再)冷卻。通過對要排出的低溫介質(zhì)的加熱，從周圍環(huán)境一直傳入到設(shè)置鋁板或銅板的那個溫度平面上的熱量流被這些低溫介質(zhì)吸收并且再向外導(dǎo)出。由此可使到達內(nèi)容器上的熱量流顯著減小。原則上也可設(shè)置多個鋁板或銅板，由此使絕熱作用進一步改善。但這種存儲容器的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種所述類型的存儲容器，其中可減少傳入到存儲在該存儲容器中的介質(zhì)上的熱量并且借助簡單的裝置得到逸出介質(zhì)量的明顯減少，從而由此達到保持時間的延長。
為了解決該任務(wù)，提出一種存儲容器，其特征在于，該注入和/或排出管道或這些注入和/或排出管道中的至少一個與絕熱體的該金屬層或這些金屬層中的至少一個直接地和/或間接地?zé)峤佑|。
用于存儲冷卻的液體或介質(zhì)的存儲容器的絕熱通常通過所謂的超級絕熱來達到。該超級絕熱體由多層薄的鋁薄膜和/或蒸發(fā)上鋁的薄膜以及位于一個其間的玻璃布或一個位于其間的玻璃纖維層組成。該玻璃布或玻璃纖維層用于阻止鋁薄膜和/或蒸發(fā)上鋁的薄膜相互接觸從而引發(fā)熱短路。
現(xiàn)在，根據(jù)本發(fā)明，該注入和/或排出管道或這些注入和/或排出管道中的至少一個與絕熱體的金屬層中的至少一個熱接觸?，F(xiàn)在，絕熱體所具有的金屬層作為板用來替代至今所使用的鋁板或銅板。傳統(tǒng)上，超級絕熱體通常具有30個到80個之間的金屬層，以致其中的每個層可作為一個單個的板起作用。如果一個注入和/或排出管道與多個金屬層熱接觸，則每個板只導(dǎo)出熱量的一小部分，而這些熱量迄今在使用單個的鋁板或銅板的情況下必須由一個唯一的板導(dǎo)出。
這個或這些注入和/或排出管道與絕熱體的這個或這些金屬層之間的熱連接可以直接地和/或間接地構(gòu)成。直接的熱接觸可以例如借助一個金屬粘接帶、一種導(dǎo)熱粘接劑和/或一種導(dǎo)熱膏來實現(xiàn)。但借助間接的熱接觸，即借助通過輻射進行的熱能傳遞，達到所需冷卻能量從注入和/或排出管道到金屬層的足夠的傳遞。
現(xiàn)在，通過本發(fā)明可達到要排出的蒸發(fā)的冷卻介質(zhì)量被這樣大程度地降低或減小得可忽略，使得上述的尤其是氫介質(zhì)的可接受性方面的缺點被克服。如果在具有本發(fā)明存儲容器的機動車中例如附加設(shè)置了一個金屬氫化物存儲器，則可用它捕獲和存儲少量要排出的介質(zhì)。
原則上可以設(shè)想一個或多個金屬層與一個或多個注入和/或排出管道之間的多種配置。例如可以只使每個第二或第三金屬層與一個注入和/或排出管道連接；但也可以例如使多個注入和/或排出管道與多個金屬層熱接觸。
對于本發(fā)明存儲容器的進一步構(gòu)型，建議在一個或多個內(nèi)容器通過固定裝置與外容器連接的那種存儲容器結(jié)構(gòu)中，該注入和/或排出管道或這些注入和/或排出管道中的至少一個與該固定裝置直接地和/或間接地?zé)峤佑|。
借助本發(fā)明存儲容器的該有利構(gòu)型可實現(xiàn)將內(nèi)容器與外容器連接起來的固定裝置也被逸出的低溫介質(zhì)冷卻，由此使得通過固定裝置傳入到內(nèi)容器上的熱量也下降。
按照本發(fā)明存儲容器的一個有利構(gòu)型，與至少一個注入和/或排出管道熱接觸的金屬層的厚度為0.006至0.15mm，尤其是0.01至0.05mm。
迄今使用的鋁板或銅板具有0.1到0.3mm之間的厚度，而現(xiàn)在可用小得多的厚度來實現(xiàn)；它的結(jié)果是，可以使用符合標(biāo)準(zhǔn)的絕熱體或絕熱系統(tǒng)。
由本發(fā)明所達到的另一優(yōu)點在于如果為從內(nèi)容器中逸出的蒸發(fā)的低溫介質(zhì)設(shè)置了獨立的管道，這些管道可以具有較小的直徑，因為在本發(fā)明存儲容器中要逸出的介質(zhì)量與屬于現(xiàn)有技術(shù)的存儲容器結(jié)構(gòu)相比明顯減小。由于實現(xiàn)了較細的管道，可以在制造本發(fā)明存儲容器時將這些較細的管道與絕熱體一起安裝上或卷繞(上)。通常，絕熱體的敷設(shè)是通過將各個層卷繞在(緩慢)轉(zhuǎn)動的內(nèi)容器上來實現(xiàn)的。
此外，如果多個管道與絕熱體的一個或多個金屬層熱接觸，可取的是使這些管道與這些單個的金屬層這樣熱接觸使得在這些單個的金屬層中的熱量分布盡可能均勻。


下面借助在圖1及2中所示的實施例來詳細地描述本發(fā)明存儲容器以及該存儲容器的進一步構(gòu)型。
在這里，圖1及2以示意圖形式表示出用于冷卻液體、如液態(tài)氫的一個存儲容器的兩個側(cè)向剖視圖。
具體實施例方式
這種存儲容器如同例如用于借助液態(tài)氫工作的機動車中那樣具有一個外容器1、一個在其中容納要存儲的介質(zhì)3的內(nèi)容器2以及多個安置在外容器1與內(nèi)容器2之間的金屬層6，6′，6″，…，這些金屬層構(gòu)成所要求的(超級)絕熱體。
為了簡明起見，在圖1和2中未示出注入管道和排出管道。應(yīng)當(dāng)指出，在這里可以涉及到分開的管道或者涉及到一個唯一的、既用于對存儲容器的注入也用于存儲容器的排出的管道。
此外，這種存儲容器通常具有一個泄流或溢流管道4，以下將泄流或溢流管道看作為一個排出管道。在外容器1的外部，在該溢流管道4中安置了一個安全閥5，該安全閥例如在超過設(shè)定的閾值壓力時自動打開，由此可以使存儲容器、尤其是內(nèi)容器2卸荷。
現(xiàn)在，根據(jù)本發(fā)明，溢流管道4與前述的金屬層6，6′，6″，…熱接觸。這樣，如果氫如用箭頭所示通過溢流管道4排出，則與溢流管道4熱接觸的金屬層6，6′，6″，…(又)被冷卻。
在圖1和2中未示出的注入管道和排出管道也可以與絕熱體的金屬層直接和/或間接地?zé)峤佑|。如果設(shè)有多個注入和/或排出管道，則根據(jù)本發(fā)明，這些注入和/或排出管道中的至少一個與絕熱體的金屬層直接地和/或間接地?zé)峤佑|。
權(quán)利要求
1.存儲容器，尤其是用于深冷液體的存儲容器，最好用于液態(tài)氫，它具有一個外容器、至少一個內(nèi)容器、一個安置在該外容器與這個或這些內(nèi)容器之間并且具有至少一個金屬層的絕熱體以及至少一個注入和/或排出管道，其特征在于該注入和/或排出管道或這些注入和/或排出管道中的至少一個與絕熱體的該金屬層或這些金屬層中的至少一個直接地和/或間接地?zé)峤佑|。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲容器，其中，這個或這些內(nèi)容器通過一個固定裝置與外容器連接，其特征在于該注入和/或排出管道或這些注入和/或排出管道中的至少一個與該固定裝置直接地和/或間接地?zé)峤佑|。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的存儲容器，其特征在于與至少一個注入和/或排出管道熱接觸的這個或這些金屬層的厚度為0.006至0.15mm，尤其為0.01至0.05mm。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求之一所述的存儲容器的使用，它被用作位置可移動的存儲容器，尤其是作為用于機動車上的存儲容器。
全文摘要
本發(fā)明介紹一種存儲容器，尤其是用于深冷液體、最好是液態(tài)氫的存儲容器，它具有一個外容器、至少一個內(nèi)容器、一個安置在該外容器與這個或這些內(nèi)容器之間并且具有至少一個金屬層的絕熱體以及至少一個注入和/或排出管道。根據(jù)本發(fā)明，該注入和/或排出管道或這些注入和/或排出管道中的至少一個與絕熱體的該金屬層或這些金屬層中的至少一個直接地和/或間接地?zé)峤佑|。
文檔編號C01B3/00GK1616881SQ20041009264
公開日2005年5月18日 申請日期2004年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月14日
發(fā)明者雷澤·維爾弗里德－亨寧 申請人:林德股份公司