低温存储器系统的制作方法

本发明涉及一种低温存储器系统，其包括用于存储氢的低温容器，尤其作为用于存储用于驱动机动车的氢的可移动的低温存储器系统。

背景技术：

1、已知使用可移动的低温存储器系统，以便在机动车中携带驱动器所需的氢。

2、为了从存储容器中提取，提高存储容器的内部中的压力，这通常通过加热容器的内容物实现，所述加热通过外部能量或者通过布置在存储容器的内部储罐中的热交换器实现，所述热交换器供已经蒸发的气体流经。

3、在实用新型at 009291u1和at 010015u1中描述了提取装置，所述提取装置部分地消除了与常见装置相关的缺点，方式为气态的气体由泵回引并且在存储容器中被吹入气体空间或者靠近底部地被吹入液体中。

4、备选地可以通过液体泵实现流体输送，所述液体泵具有直线驱动器和借助连接在之后的热交换器实现的调温装置，如由us2012317995a1已知的那样。

5、然而，已知的解决方案具有一些缺点，例如：

6、-在已知的解决方案中，内部储罐中的运行压力必须大于对于消耗器的供应压力。由此，内部储罐的可使用的存储器容量减小，因为深冷的液态气体的密度随着压力的升高而减小。

7、-内部储罐中的更高的正常工作压力将压力差降低至蒸发阀的响应压力，即压力形成时间降低。

8、-只在同时对于消耗器执行提取的情况下，能够通过被动系统(闭合的内部储罐-热交换器)在内部储罐中形成压力。这在实践中意味着，在加注(其在处于运行压力以下的压力中实现)之后，首先只能够向消耗器输入非常小的气体量。

9、-在备选的设计、所谓的主动系统中，使用大功率风扇，其布置在系统的外部并且通过管线连接以较小的压力差将热氢输送至内部储罐中并且由此提高其压力水平，而与同时对于消耗器执行的提取无关。风扇和所需的高压电子器件需要kw范围内的功率消耗。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于，提供一种所述类型的低温存储器系统，其至少能够减少一些所述的问题，并且尤其提供一种包括用于存储氢的低温容器的低温存储器系统，其能够以成本低廉的方式在内部储罐中实现有利的运行压力并且实现从内部储罐中可靠地提取介质。

2、该技术问题按本发明通过低温存储器系统解决，其包括用于存储氢的低温容器，所述低温容器具有内部储罐和外部容器，其中，在低温容器的内部储罐中布置有至少一个低温泵，其中，低温泵在正常运行中完全由低温流体(或者说冷却流体)包围，和/或其中，低温泵的驱动器设置用于，在深冷的温度中工作，其中，低温泵以比内部储罐中的压力更高的压力将液态氢和/或气态氢以一级或者多级的方式向消耗器输送。

3、按照本发明，低温存储器系统在低温容器的内部储罐中具有至少一个低温泵。通过低温泵能够深冷地从内部储罐中提取液态氢和/或气态氢，并且优选地通过加热所述氢的热交换器向消耗器输送。在此，向消耗器的输送能够以比低温存储器系统的内部储罐中的压力更高的压力实现。

4、低温泵布置在低温容器的内部储罐中，即布置在低温存储器系统的在正常运行中处于深冷的区域中。因此，低温泵在正常运行中完全由低温流体包围。低温泵的驱动器设置用于，在深冷的温度中工作。

5、通过在内部储罐中使用低温泵可以实现以下优点：

6、-内部储罐中的运行压力能够最小化并且可以小于消耗器的最小可能的供应压力。所述内部储罐中的更小的运行压力实现了更长的压力形成时间或者更小的设计压力并且因此更小的壁厚，即能够实现更轻的内部储罐或者更复杂的存储容器几何形状。在加注液态气体时的背压损耗(或者说返回气体损耗)可以通过更小的内部储罐压力被减小。内部储罐中的改善的热力学关系实现了更高的加注速度。输送高度(输送压力)或者输送量的改变被加速或者更容易。用于运行完全处于低温流体温度中的低温泵的能量消耗明显小于用于具有风扇或者具有泵或者压缩机的主动系统的能量消耗，所述风扇或者泵或者压缩机的驱动和/或压缩功例如在环境温度中实现。在合适的配置中可以选择性地输送液体和/或气体。这实现了提取质量流与通过体积功的压力降低之间的协调。

7、本发明的扩展设计在说明书以及附图中给出。

8、优选通过低温泵将深冷的氢输入热交换器，所述热交换器加热所述氢，并且将氢从热交换器进一步地向消耗器传导。

9、低温泵优选设计在内部储罐的底部附近并且在正常运行中由液态氢包围。

10、优选地，至少在低温泵的吸入接管处设计有气体提取管路，所述气体提取管路的敞开的端部设计在内部储罐的顶部附近，和/或其中，在正常运行中，在气体提取管路的敞开的端部上存在气态氢，因此能够由低温泵将气态氢通过所述气体提取管路从内部储罐提取出。因此，气体提取管路设置为，使得能够通过气体提取管路将气态氢从内部储罐提取出。气体提取管路可以设计为吸入接管的延长部。

11、在低温泵的同一吸入接管或者不同吸入接管处可以设计有其它的用于提取液体的提取管路或者提取开口。

12、优选地可以至少在低温泵的吸入接管处选择性地输送气态氢或者液态氢。优选在低温泵的吸入接管处设置有用于在气态氢与液态氢之间切换的截止阀。所述截止阀优选布置在低温泵和/或低温泵的吸入接管附近。

13、所述低温泵优选地设计为双侧输送的直线泵。

14、所述直线泵的左侧输送流和/或右侧输送流特别优选地设计用于，选择性地输送气态氢或者液态氢，优选通过用于在气态氢与液态氢之间切换、即从lh2切换至gh2的、靠近泵的截止阀选择性地输送。

15、所述低温容器优选地设置用于，能够将被加热的氢、即所提取的氢的支流在热交换器之后通过气体回引管路回引至内部储罐中，以便提高内部储罐压力并且优选将内部储罐压力保持在最小压力。优选地在气体回引管路中布置有用于向内部储罐回引气体的截止阀。

16、优选地在用于向内部储罐回引气体的气体回引管路中安装有减压器，所述减压器优选具有连接在之后的压力安全阀。由此可以限制用于将气体回引至内部储罐中的压力。

17、优选地在低温泵与消耗器之间布置有用于热氢的缓冲容器。由此可以补偿低温泵的可能出现的波动的输送功率。

18、优选地在低温泵的将所输送的介质排走的压力管路中布置有弹簧加载的止回阀或者转换阀，因此将所输送的介质排走的压力管路在弹簧加载的止回阀或者转换阀处过渡为进入内部储罐的入口管路。

19、所述内部储罐可以通过加注接口被加注，其中优选地，所述加注至少区段性地通过提取管路实现，其中特别优选地，所述加注通过弹簧加载的止回阀或者转换阀和进入内部储罐的入口管路实现。

20、所述转换阀(或者说换向阀)优选地具有集成的漂浮体，其中，在加注时，漂浮体的自重将漂浮体保持在下端部位置中，因此入口管路被开启以加注内部储罐。在低温泵投入运行时，漂浮体被输送流抬起，因此漂浮体封闭进入内部储罐的入口管路并且输送流只朝所述消耗器被泵送。

技术特征：

1.一种低温存储器系统，包括用于存储氢的低温容器，所述低温容器具有内部储罐(1)和外部容器(2)，

2.按权利要求1所述的低温存储器系统，

3.按权利要求1所述的低温存储器系统，

4.按权利要求1所述的低温存储器系统，

5.按权利要求4所述的低温存储器系统，

6.按权利要求1所述的低温存储器系统，

7.按权利要求6所述的低温存储器系统，

8.按权利要求1所述的低温存储器系统，

9.按权利要求1所述的低温存储器系统，

10.按权利要求9所述的低温存储器系统，

11.按权利要求9所述的低温存储器系统，

技术总结本发明涉及一种低温存储器系统，其包括用于存储氢的低温容器，所述低温容器具有内部储罐(1)和外部容器(2)，其中，在低温容器的内部储罐(1)中布置有至少一个低温泵(21)，其中，低温泵(21)在正常运行中完全由低温流体包围，和/或其中，低温泵(21)的驱动器设置用于，在深冷的温度中工作，其中，低温泵(21)以比内部储罐(1)中的压力更高的压力将液态氢和/或气态氢以一级或者多级的方式向消耗器(5)输送。技术研发人员：G·巴特洛克受保护的技术使用者：麦格纳斯太尔汽车技术两合公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18