DE202011108934U1

DE202011108934U1 - Vorrichtung zum Speichern von Gas unter hohem Druck

Info

Publication number: DE202011108934U1
Application number: DE202011108934U
Authority: DE
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2011-10-01
Filing date: 2011-10-01
Publication date: 2012-01-23
Anticipated expiration: 2021-10-02
Also published as: DE102012006367A1; WO2013045017A2; WO2013045017A3

Abstract

Vorrichtung (1) zum Speichern von Gas unter hohem Druck, mit wenigstens einem Druckgasbehälter (2) mit einer Ventileinrichtung (3), welche eine Sicherheitsvorrichtung mit einer thermischen Auslöseeinheit (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im bestimmungsgemäßen Einsatz unterhalb des Druckgasbehälters (2) wenigstens ein Abschirmblech (7) angeordnet ist, welches wenigstens einen Heißluftkanal (8) aufweist, welcher im Bereich der thermischen Auslöseeinheit oder in einem Bereich unterhalb der thermischen Auslöseeinheit (5) eine Öffnung (9) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Speichern von Gas unter hohem Druck nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Druckgasbehälter sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Die Behälter sind typischerweise im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und dienen zur Bevorratung von Gasen unter hohem Druck. Insbesondere können Druckgasbehälter zur Speicherung von Wasserstoff unter Drücken in der Größenordnung von 350 oder 700 bar eingesetzt werden.
Die DE 199 11 530 A1 beschreibt eine Sicherheitsvorrichtung für einen derartigen Druckgasbehälter. Die dort beschriebene Sicherheitsvorrichtung ist mittlerweile allgemein bekannt und üblich. Sie besteht im Wesentlichen aus einem Berstkörper, welcher insbesondere in Form einer Glasampulle ausgebildet sein kann. Diese ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, welche einen sehr hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat. Der Berstkörper hält ein Verschlusselement dichtend in einer ersten Position in einer Öffnung zur Druckentlastung des Druckgasbehälters. Kommt es nun zu einer thermischen Überhitzung im Bereich der Sicherheitsvorrichtung, so wird der Berstkörper durch den Innendruck, welcher sich im Bereich des Berstkörpers entwickelt, zerstört. Er gibt damit den Verschlusskörper frei, welcher von dem Innendruck in dem Druckgasbehälter aus der Leitung, welche er verschlossen hatte, bewegt wird. Durch geeignete Öffnungen im Bereich der Sicherheitsvorrichtung kann das Gas dann aus dem Druckgasbehälter abströmen und der Überdruck kann sich abbauen, bevor dieser eine potentielle Explosionsgefahr darstellt.
Die Problematik bei diesem Aufbau liegt nun insbesondere darin, dass eine örtliche Verbindung zwischen der thermischen Belastung und der Sicherheitsvorrichtung gegeben sein muss. Wird ein Druckgasbehälter beispielsweise als Wasserstofftank in einem Fahrzeug eingesetzt, dann befindet sich typischerweise auf einer Seite des Druckgasbehälters ein Ventil zum Befüllen und Entnehmen des Gases und in dessen Bereich ist außerdem die Sicherheitsvorrichtung angeordnet. Kommt es nun beispielsweise zu einem Radbrand auf der dem Ventil abgewandten Seite des Druckgasbehälters, so können im Bereich des Druckgasbehälters extrem hohe Temperaturen entstehen, ohne dass der auf der gegenüberliegenden Seite angeordnete Berstkörper ausreichend erwärmt wird, um die Sicherheitsvorrichtung auszulösen.
Um dieser Problematik abzuhelfen, schlägt die deutsche Patentschrift DE 10 2006 009 537 B3 einen Druckgasbehälter insbesondere für Kraftstoffe vor. Dieser Druckgasbehälter enthält ein Entlastungsventil, welches mit einer entsprechenden Druck belastet wird, um es geschlossen zu halten. Der Druck liegt dann in einem Leitungselement, insbesondere einem Hochdruckschlauch, durch darin eingeschlossenes Medium an dem Entlastungsventil an. Im Bereich des Hochdruckschlauchs können ein oder mehrere thermische Auslöseeinheiten angeordnet werden, welche ihrerseits beispielsweise wiederum einen Berstkörper aufweisen. Kommt es nun im Bereich dieser Auslöseeinheiten zu einer entsprechenden Temperatursteigerung, so wird der jeweilige Berstkörper zerspringen und in der oben genannten Art das Medium aus dem Hochdruckschlauch freigeben. Dieses strömt in die Umgebung und gibt damit das Entlastungsventil frei, welches den Druckgasbehälter öffnet. Damit ist man in der Lage, eine Temperaturüberwachung nicht im Bereich des Ventils des Druckgasbehälters anzubringen, sondern auch über den Hochdruckschlauch in entfernter von dem Ventil liegenden Bereichen des Druckgasbehälters.
Im Prinzip ist diese Funktionalität zu begrüßen. Der in der deutschen Patentschrift beschriebene Aufbau weist jedoch drei gravierende Nachteile auf. Er funktioniert über einen Druckabfall in der Hochdruckleitung. Ein Zerstören der Hochdruckleitung, ohne dass dies durch einen thermischen Notfall erfolgt ist, öffnet ebenfalls das Entlastungsventil und lässt das Gas aus dem Druckgasbehälter unkontrolliert und gegebenenfalls ungewünscht ab. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass der Hochdruckschlauch beispielsweise beim Einsatz in einem Fahrzeug, wenn es zu einem Unfall kommt, eingeklemmt werden kann. Damit ist eine Druckentlastung zwischen dem geklemmten Bereich und dem Entlastungsventil nicht mehr möglich, sofern der Hochdruckschlauch nicht zufällig in diesem Bereich zerstört wird. Liegt der Bereich des Einklemmens zwischen dem Entlastungsventil und der ersten Auslöseeinheit, dann kann es dazu kommen, dass die Auslöseeinheit nicht sicher und zuverlässig funktioniert und der Druckbehälter entgegen der gewünschten Wirkungsweise verschlossen bleibt. Die Sicherheitsvorrichtung gemäß der Patentschrift kann außerdem nur die Bereiche überwachen, in denen mit dem Hochdruckschlauch verbundene Berstkörper angeordnet werden. Soll der Bereich des Ventils zusätzlich überwacht werden, so ist hier eine weitere Sicherheitsvorrichtung, wie sie beispielsweise oben beschrieben worden ist, notwendig. Zur Überwachung eines Druckgasbehälters an zwei oder drei Stellen sind damit zwei oder drei Berstkörper mit den entsprechenden Verschlusselementen notwendig. Dies ist aufwändig, teuer und benötigt einen vergleichsweisen großen Baurraum.
Ungeachtet dieser Probleme stellt jede Art von Fernauslösung der thermischen Auslöseeinheit außerdem einen nicht unerheblichen zusätzlichen Aufwand an Bauteilen und Funktionalitäten dar. Da diese Bauteile und Funktionalitäten hochrelevant für die Sicherheit der Vorrichtung zum Speichern des Gases unter hohem Druck sind, sind hieran hohe Anforderungen zu richten. Dementsprechend aufwändig und teuer werden diese Bauteile.
Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, die Sicherheit im Bereich einer Vorrichtung zum Speichern von Gas unter hohem Druck, und hier insbesondere im Bereich einer als Wasserstofftank eingesetzten Vorrichtung in einem Fahrzeug, weiter zu verbessern und einfach, effizient, klein und kostengünstig eine sicher und zuverlässig arbeitende thermische Absicherung der Vorrichtung bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung ergeben sich aus den restlichen hiervon abhängigen Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Lösung sieht in der Vorrichtung zum Speichern von Gas unter hohem Druck neben dem wenigstens einen Druckgasbehälter im bestimmungsgemäßen Einsatz unterhalb des Druckgasbehälters wenigstens ein Abschirmblech vor. Dieses wenigstens eine Abschirmblech schirmt den Druckgasbehälter von einer thermischen Belastung beispielsweise durch unterhalb des Druckgasbehälters auftretenden Flammen ab. Das Abschirmblech, welches sich im Falle eines Brandes selbstverständlich ebenfalls erwärmt und dadurch den Druckgasbehälter thermisch belastet, weist außerdem wenigstens einen Heißluftkanal auf, welcher im Bereich der thermischen Auslöseeinheit oder in einem Bereich unterhalb der thermischen Auslöseeinheit eine Öffnung aufweist. Ein solcher Heißluftkanal in dem Abschirmblech kann die beim Brand in dem Kanal entstehende Heißluft in den Bereich der thermischen Auslöseeinheit leiten, welche in dem Druckgasbehälter ohnehin vorhanden ist beziehungsweise vorhanden sein muss. Durch diese Ableitung der heißen Gase in den Bereich der thermischen Auslöseeinheit wird diese beziehungsweise die sie umgebenden Bereiche stark erwärmt. Bevor der Druckgasbehälter, insbesondere an seinem mit der thermischen Auslöseeinheit abgewandten Ende, so heiß wird, dass es zu einem Sicherheitsproblem führt, wird durch die Leitung der heißen Luft und ggf. Abgase über den Heißluftkanal in den Bereich der thermischen Auslöseeinheit auch diese entsprechend erwärmt und kann ab einer kritischen Temperatur auslösen, sodass das Gas aus dem Druckgasbehälter abströmen kann und eine Schädigung, insbesondere eine Explosion des Druckgasbehälters, verhindert wird. Ohne zusätzlichen konstruktiven Aufwand im Bereich des Druckgasbehälters und der thermischen Auslöseeinheit kann so über ein einfaches Abschirmblech mit wenigstens einem Heißluftkanal eine deutliche Verbesserung der Sicherheit erreicht werden, da durch die gezielte Leitung von heißer Luft in den Bereich der thermischen Auslöseeinheit eine einseitige Erwärmung des Druckgasbehälters auf der der thermischen Auslöseeinheit abgewandten Seite verzögert und die Temperatur der thermischen Auslöseeinheit zugeführt wird. Anders als bei Fernauslöseeinrichtungen, wie sie im eingangs genannten Stand der Technik beschrieben sind, sind hier keine hochkomplexen Bauteile, welche beispielsweise als hydraulische Kraftübertrager oder ähnliches funktionieren, sondern es ist lediglich ein einfacher in ein Abschirmblech eingebrachter Heißluftkanal notwendig. Dies ist sehr einfach und kostengünstig herstellbar.
In einer weiteren sehr günstigen und vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es ferner vorgesehen, dass der wenigstens eine Heißluftkanal in Richtung der Öffnung im bestimmungsgemäßen Gebrauch ansteigend ausgebildet ist. Insbesondere ein solcher im bestimmungsgemäßen Gebrauch in Richtung der Öffnung ansteigender Heißluftkanal kann die heißen Gase ideal in den Bereich der thermischen Auslöseeinheit beziehungsweise in einem Bereich unterhalb der thermischen Auslöseeinheit leiten. Die dann im Bereich der thermischen Auslöseeinheit aufsteigenden heißen Gase erwärmen diese entsprechend.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Heißluftkanal insbesondere so ausgebildet sein, dass er im Bereich der Öffnung endet, sodass also keine eigene Öffnung notwendig ist, sondern die sich durch das offene Ende des Heißluftkanals unmittelbar ergibt.
In einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es darüber hinaus vorgesehen, dass der Heißluftkanal nach unten offen ausgebildet ist. Ein solcher nach unten offener Heißluftkanal unterhalb des Druckgasbehälters ist besonders einfach und effizient herzustellen, da er beispielsweise durch das Einprägen eines Kanals oder einer Kanalstruktur in das Abschirmblech realisiert werden kann. Er hat außerdem den Vorteil, dass er die heiße Luft, welche unterhalb des Abschirmblechs auftritt, über eine vergleichsweise große Fläche sammelt und der Öffnung beziehungsweise seinem Ende zuführt, um mittels der heißen Luft die kritische unterhalb des Druckgasbehälters auftretende Temperatur in den Bereich der thermische Auslöseeinheit zu übertragen.
Die oben genannte Aufgabe wird auch durch ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gelöst, bei welchem das wenigstens eine Abschirmblech Teil einer Unterbodenkonstruktion des Fahrzeugs ist. Häufig werden die Vorrichtungen zum Speichern von Gas unter hohem Druck in einem Fahrzeug eingesetzt, um beispielsweise gasförmigen Kraftstoff zu speichern. Solche Kraftstoffspeicher finden sich typischerweise im unteren Bereich, häufig im unteren hinteren Bereich des Fahrzeugs. Daher kann unter Verzicht auf ein eigens ausgebildetes Abschirmblech auch eine entsprechende Ausgestaltung der Unterbodenkonstruktion des Fahrzeugs, welche ohnehin notwendig und vorhanden ist, in geeigneter Art und Weise genutzt werden, um das wenigstens eine Abschirmblech mit dem wenigstens einen Heißluftkanal auszubilden. Dadurch kann auf zusätzliche Bauteile gänzlich verzichtet werden. Es ist lediglich notwendig, eine geringfügig andere Formgebung der Unterbodenkonstruktion des Fahrzeugs zu wählen, insbesondere in ein ohnehin vorhandenes Bodenblech entsprechende Heißluftkanäle und/oder Öffnungen einzubringen.
Insbesondere können bei dieser Ausgestaltung auch ohnehin vorhandene Träger, welche typischerweise rohrförmig beziehungsweise rechteckig mit hohlem Querschnitt ausgebildet sind, als Heißluftkanäle eingesetzt werden.
Eine bevorzugte Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 liegt insbesondere in der Speicherung von Wasserstoff bei einem Nenndruck von mehr als 300 bar. Insbesondere bei Wasserstoff ist ein vergleichsweise hoher Nenndruck des Druckgasbehälters von Vorteil, da hierdurch eine vergleichsweise größere Menge an Energie gespeichert werden kann. Gängige Wasserstoffspeicher haben derzeit Nenndrücke in der Größenordnung von 350, insbesondere jedoch in der Größenordnung von 700 bar. Für solche Wasserstofftanks in Form von einem oder typischerweise mehreren Druckgasbehältern ist Sicherheit von entscheidender Bedeutung. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich diese Sicherheit einfach und effizient gewährleisten, insbesondere auch sehr raumsparend und sehr kostengünstig, was die Vorrichtung zum Speichern von Gas unter hohem Druck als Wasserstoffspeicher für ein Fahrzeug prädestiniert. Das Fahrzeug kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung beispielsweise als Brennstoffzellenfahrzeug ausgebildet sein, wobei in der Vorrichtung zur Speicherung von Gas unter hohem Druck dann der Wasserstoff zum Betreiben des Brennstoffzellensystems entsprechend gespeichert ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den restlichen abhängigen Patentansprüchen und werden ferner aus dem Ausführungsbeispiel deutlich, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben wird.
Dabei zeigen:
1 eine Vorrichtung zum Speichern Gas unter hohem Druck mit einem herkömmlichen Druckgasbehälter gemäß dem Stand der Technik;
2 eine Prinzipdarstellung der Vorrichtung gemäß der Erfindung;
3 eine Schnittdarstellung gemäß der Linie III-III in 2;
4 eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung analog 2;
5 eine Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform; und
6 eine Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer zweiten Ausführungsform.
In der Darstellung der 1 ist eine Vorrichtung 1 zur Speicherung von Gas unter hohem Druck, beispielsweise zur Speicherung von Wasserstoffgas bei einem Nenndruck von 700 bar in einem Brennstoffzellenfahrzeug, zu erkennen. Die Vorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einem Druckgasbehälter 2, welcher eine Ventileinrichtung 3 aufweist. Diese Ventileinrichtung wird häufig im Inneren des Druckgasbehälters 2 angeordnet. Es wird dann auch als OTV (On Tank Valve) bezeichnet. Zur Verbesserung der Darstellung ist das Ventil hier zumindest teilweise außerhalb des Druckgasbehälters 2 dargestellt. Diese Ventileinrichtung 3 weist typischerweise ein Ventil 4 auf, welches zum Betanken des Druckgasbehälters 2 und zur Entnahme des Gases aus dem Druckgasbehälter 2 vorgesehen ist. im Bereich der Ventileinrichtung 3 ist außerdem eine thermische Auslöseeinheit 5 angeordnet, welche bei einer thermischen Überlastung im Bereich der Ventileinrichtung 3 den Druckgasbehälter 2 öffnet, um so das unter Druck stehende Gas aus dem Druckgasbehälter 2 ablassen zu können.
Die thermische Auslöseeinheit 5 kann vorzugsweise in an sich bekannter Art und Weise so ausgebildet sein, dass ein Verschlusskörper in einer mit dem Inneren des Druckgasbehälters 2 in Verbindung stehenden Leitung angeordnet ist und diese dicht verschließt. Er wird über einen Berstkörper, beispielsweise ein Glaselement mit darin befindlicher Flüssigkeit, in seiner Position gehalten. Kommt es nun zu einer Erwärmung der thermischen Auslöseeinheit 5, dann dehnt sich die Flüssigkeit im Inneren des Glasbehälters aus und bringt diesen zum Bersten. Er wird daher auch als Berstkörper bezeichnet. Wenn der Berstkörper das Verschlusselement nicht mehr in der Leitung festhält, dann kann der Druck des Gases in dem Druckgasbehälter 2 dieses Verschlusselement aus der Leitung herausdrücken und kann entweichen. Dieser Aufbau ist an sich bekannt und üblich.
Kommt es nun zu einer thermischen Belastung des Druckgasbehälters 2 beziehungsweise der Vorrichtung 1, beispielsweise durch einen Radbrand in einem Fahrzeug, so kann es sein, dass diese thermische Belastung einseitig im Bereich des Druckgasbehälters 2 auftritt. In der Darstellung der 1 ist die thermische Belastung beispielsweise durch die mit 6 bezeichneten Pfeile angedeutet. Diese sollen entweder Flammen oder insbesondere durch den Brand verursachte heiße Luft und heiße Rauchgase symbolisieren. Die Problematik besteht nun darin, dass der Druckgasbehälter 2 in seinem der Ventileinrichtung 3 abgewandten Ende sehr stark erwärmt wird, sodass es hier zu einer Überhitzung führen kann, bis hin zu einem Versagen beziehungsweise Explodieren des Druckgasbehälters 2. Da die Temperatur nur punktuell auftritt, wird eine Zerstörung des Druckgasbehälters typischerweise erfolgen, bevor die thermische Auslöseeinheit 5 im Bereich der Ventileinrichtung 3 so weit erwärmt worden ist, dass diese auslöst. Dies stellt ein erhebliches Sicherheitsproblem dar.
In der Darstellung der 2 ist die Vorrichtung dahingehend abgeändert, dass im bestimmungsgemäßen Betrieb unterhalb des Druckgasbehälters 2 ein Abschirmblech 7 angeordnet ist. Dieses Abschirmblech 7 hält, zumindest für eine gewisse Zeit, Flammen und heiße Abgase beziehungsweise heiße Luft von dem Druckgasbehälter 2 ab und schützt diesen. Das Abschirmblech 7 weist außerdem, wie es in der Schnittdarstellung der 3 besser zu erkennen ist, einen Heißluftkanal 8 auf. Dieser Heißluftkanal 8 weist im Bereich unterhalb der thermischen Auslöseeinheit 5 eine Öffnung 9 auf beziehungsweise endet in dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel dort offen. Heißluft und heißes Rauchgas, welches wiederum analog zur Darstellung in 1 durch die Pfeile an dem der Ventileinrichtung 3 abgewandten Ende der Vorrichtung 1 symbolisiert ist, strömt dann durch diesen Heißluftkanal 8, wie durch die Pfeile 10 symbolisiert. Der Heißluftkanal 8 kann dabei als einzelner Kanal oder als Kanalsystem von beispielsweise mehreren V-förmig zusammenlaufenden Kanälen ausgebildet sein. Er kann, wie hier dargestellt, nach unten offen ausgebildet sein, um so Heißluft und heiße Rauchgase, welche unterhalb des Druckgasbehälters 2 an beliebiger Stelle auftreten können, entsprechend zu sammeln. Er ist vorzugsweise so ausgebildet, dass er in Richtung seiner Öffnung 9 beziehungsweise seines Endes im bestimmungsgemäßen Einsatz leicht ansteigend ausgebildet ist, sodass eine ideale Strömung der heißen Luft beziehungsweise der heißen Rauchgase in den Bereich der Öffnung 9 beziehungsweise des Endes hin erfolgen kann. Dort treten die heißen Gase beziehungsweise die heiße Luft aus und umströmen die Ventileinrichtung 3. Sie erwärmen damit die thermische Auslöseeinheit 5 und lösen diese ab einer kritischen Temperatur aus. Dadurch kann ein sicheres und zuverlässiges Auslösen der thermischen Auslöseeinheit 5 erreicht werden, auch wenn die Wärmeentwicklung punktuell unter einer anderen Stelle des Druckgasbehälters 2 erfolgt, als die thermische Auslöseeinheit 5 angeordnet ist. Des Abschirmblech 7 kann einen Teil der thermischen Energie so lange von dem Druckgasbehälter 2 abschirmen, bis durch den Heißluftkanal 8 strömende heiße Gase die Auslöseeinheit 5 erreicht und erwärmt haben, sodass diese auslöst.
Der Aufbau ist dabei sehr einfach und effizient und kann durch ein oder mehrere Abschirmbleche 7 realisiert werden, ohne dass hochkomplexe funktionale Elemente, wie beispielsweise thermisch hochbeständige Hydraulikleitungen oder dergleichen, notwendig sind.
Eine alternative Ausführungsform analog der Darstellung in 2 ist in 4 dargestellt. Der einzige Unterschied besteht hier darin, dass der Heißluftkanal 8 nach unten nicht gänzlich offen ausgebildet ist, sondern von einem Unterbodenblech 11 des Fahrzeugs entsprechend abgeschirmt wird. Dieses Unterbodenblech, welches ohnehin vorhanden ist, kann somit entweder alleine oder zusammen mit dem Abschirmblech eine gemeinsame Konstruktion ausbilden, welche über geeignete Öffnungen und/oder eingebrachte Heißluftkanäle 8 die oben beschriebene Funktionalität gewährleistet. Insbesondere kann das Abschirmblech dabei Teil der Unterbodenkonstruktion sein, sodass außer dem Einbringen von zusätzlichen Öffnungen 9 und Heißluftkanälen 8 keine zusätzlichen Maßnahmen und Bauteile im Bereich des Fahrzeugs notwendig sind. Auch in sich mit Ausnahme der Öffnung 9 gänzlich geschlossene Heißluftkanäle 8 sind prinzipiell denkbar. Werden diese beispielsweise durch einen Brand von unten erhitzt, so strömt die in den Kanal eingeschlossene Luft, aufgrund der Erwärmung, durch die Öffnung 9 ab und erwärmt die thermische Auslöseeinrichtung 5. Damit ließen sich beispielsweise auch im Bereich einer Unterbodenkonstruktion 12 verwendete hohle Träger als Heißluftkanäle nutzen, auch wenn diese lediglich die eine Öffnung 9 aufweisen.
In der Darstellung der 5 ist nun die Vorrichtung 1 nochmals in einer Seitenansicht zu erkennen. Typischerweise weist eine solche Vorrichtung 1 mehrere der Druckgasbehälter 2 auf. im hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind dies vier einzelne Druckgasbehälter, welche hier von der die Ventileinrichtung 3 tragenden Seite aus gesehen sind. Unterhalb der Druckgasbehälter ist eine Unterbodenkonstruktion 12 des Fahrzeugs angedeutet. Auf dieser Unterbodenkonstruktion 12 sind unter jedem der Druckgasbehälter 2 die Abschirmbleche 7 mit darin eingebrachtem Heißluftkanal 8 angedeutet als Teil der Unterbodenkonstruktion 12. Die Heißluftkanäle 8 enden unterhalb der Ventileinrichtung 3 und können so zur Auslösung der thermischen Auslöseeinheit 5 beitragen, sobald es zu einer Bildung von heißen Gasen 10 oder heißer Luft unterhalb des einen oder anderen Druckgasbehälters 2 kommt. Der Aufbau ist daher im Wesentlichen als andere Blickrichtung der in 4 dargestellten Seitenansicht zu verstehen.
Abschließend soll eine alternative Ausführungsform in der Darstellung der 5 gezeigt werden. Der Aufbau ist dabei analog zu dem in 4 beschriebenen Aufbau zu verstehen. Er ist jedoch hinsichtlich des Bauvolumens optimiert ausgeführt. Die Heißluftkanäle 8 sind jeweils zwischen den Druckgasbehältern 2 im unteren Bereich angeordnet sind. Sie weisen jeweils auf ihrer dem Druckgasbehälter 2 zugewandten Seite eine Öffnung 9 auf. Durch diese Öffnungen 9 kann das heiße Gas 10 dann wieder in den Bereich der thermischen Auslöseeinheit 5 strömen. Insgesamt entsteht so ein Aufbau, welcher einzelne Heißluftkanäle 8 für benachbarte Druckgasbehälter 2 doppelt nutzt und diese mit einem in etwa trapezförmigen Querschnitt in ohnehin verbleibenden Bereichen unterhalb zwischen den beiden jeweils im Querschnitt rund ausgebildeten Druckgasbehältern 2 anordnet. Der Aufbau ist daher besonders platzsparend und hinsichtlich des Bauvolumens sehr effizient. Die Unterbodenkonstruktion 12 könnte dabei auch nur aus dem Abschirmblech 7 bestehen und auf das Unterbodenblech 11 gänzlich verzichten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19911530 A1 [0003]
DE 102006009537 B3 [0005]

Claims

Vorrichtung (1) zum Speichern von Gas unter hohem Druck, mit wenigstens einem Druckgasbehälter (2) mit einer Ventileinrichtung (3), welche eine Sicherheitsvorrichtung mit einer thermischen Auslöseeinheit (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass im bestimmungsgemäßen Einsatz unterhalb des Druckgasbehälters (2) wenigstens ein Abschirmblech (7) angeordnet ist, welches wenigstens einen Heißluftkanal (8) aufweist, welcher im Bereich der thermischen Auslöseeinheit oder in einem Bereich unterhalb der thermischen Auslöseeinheit (5) eine Öffnung (9) aufweist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Heißluftkanal (8) in Richtung der Öffnung (9) im bestimmungsgemäßen Einsatz ansteigend ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Heißluftkanal (8) im Bereich der Öffnung (9) endet.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, 2, oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Heißluftkanal (8) nach unten offen ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere der Druckgasbehälter (2) vorhanden sind, wobei jedem der Druckgasbehälter (2) ein Heißluftkanal (8) zugeordnet und unter dem Druckgasbehälter (2) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem wenigstens einen Druckgasbehälter (2) zwei, gegebenenfalls zusammen mit einem benachbarten Druckgasbehälter (2) genutzte, Heißluftkanäle (8) zugeordnet sind, welche im unteren Bereich seitlich neben dem Druckgasbehälter (2) angeordnet sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Auslöseeinheit (5) ein Verschlusselement und einen dieses in einer verschlossenen Position haltenden Berstkörper aufweist.
Fahrzeug mit einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Abschirmblech (7) Teil einer Unterbodenkonstruktion (12) des Fahrzeugs ist.
Verwendung des Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, zum Speichern von Wasserstoff bei einem Nenndruck von mehr als 300 bar.
Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstoff als Brennstoff für ein Brennstoffzellenfahrzeug gespeichert wird.