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DE102021200470A1 - Compressed gas container device for storing a gaseous medium - Google Patents

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DE102021200470A1
DE102021200470A1 DE102021200470.9A DE102021200470A DE102021200470A1 DE 102021200470 A1 DE102021200470 A1 DE 102021200470A1 DE 102021200470 A DE102021200470 A DE 102021200470A DE 102021200470 A1 DE102021200470 A1 DE 102021200470A1
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DE
Germany
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compressed gas
tank
container
tank container
gas container
Prior art date
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Application number
DE102021200470.9A
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German (de)
Inventor
Matthias Kuntz
Friedrich Muehleder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Abstract

Druckgasbehältervorrichtung (1) zur Speicherung eines gasförmigen Mediums, vorzugsweise Wasserstoff, mit mindestens einem Tankbehälter (10), welcher mindestens eine Tankbehälter (10) jeweils zwei Enden (26, 27) aufweisen. Die zwei Enden (26, 27) weisen eine konische Verjüngung auf und bilden so einen Tankbehälterhals (100) aus. Darüber hinaus ist jeweils in dem Tankbehälterhals (100) jedes Tankbehälters (10) ein Schließelement (34) angeordnet, in welchem Schließelement (34) ein thermisch ansteuerbares Sicherungselement (300) angeordnet ist.Compressed gas container device (1) for storing a gaseous medium, preferably hydrogen, with at least one tank container (10), which at least one tank container (10) each has two ends (26, 27). The two ends (26, 27) taper conically and thus form a tank neck (100). In addition, a closing element (34) is arranged in the tank container neck (100) of each tank container (10), in which closing element (34) a thermally controllable safety element (300) is arranged.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckgasbehältervorrichtung zur Speicherung eines gasförmigen Mediums, beispielsweise zur Anwendung in Fahrzeugen mit Brennstoffzellenantrieb oder in Fahrzeugen mit Wasserstoff-Antrieb.The invention relates to a compressed gas container device for storing a gaseous medium, for example for use in vehicles with a fuel cell drive or in vehicles with a hydrogen drive.

Stand der TechnikState of the art

Die DE 10 2017 212 485 A1 beschreibt eine Einrichtung zur Speicherung von verdichteten Fluiden, die als Kraftstoff für ein Fahrzeug dienen, wobei die Einrichtung mindestens zwei rohrförmige Tankmodule und mindestens einen Hochdruckkraftstoffzuteiler mit mindestens einer integrierten Regel- und Sicherheitstechnik umfasst. Außerdem bestehen die mindestens zwei rohrförmigen Tankmodule aus Metall und sind mit dem mindestens einen Hochdruckkraftstoffzuteiler mit der mindestens einen integrierten Regel- und Sicherheitstechnik modular zu einem Modul in flexibler Geometrie verbunden.the DE 10 2017 212 485 A1 describes a device for storing compressed fluids that serve as fuel for a vehicle, the device comprising at least two tubular tank modules and at least one high-pressure fuel distributor with at least one integrated control and safety technology. In addition, the at least two tubular tank modules are made of metal and are connected to the at least one high-pressure fuel rail with the at least one integrated control and safety technology in a modular manner to form a module with flexible geometry.

Die Sicherheitsvorrichtungen für solch eine Einrichtung wie in DE 10 2017 212 485 A1 gezeigt, sind normiert. Dabei muss jedes Tankmodul ein automatisch absperrbares Überströmventil und ein Sicherungsventil aufweisen. So kann das Überströmventil beispielsweise bei einem Unfall mit der Einrichtung zur Speicherung von verdichteten Fluiden oder bei einem Bruch einer Leitung innerhalb der Einrichtung verschließen, so dass kein Gas aus der Speichereinheit austreten kann. Weiterhin soll das Sicherungsventil beispielsweise bei einem Brand oder einer Temperaturerhöhung über einen vorbestimmten Schwellwert hinaus sicherstellen, dass beispielsweise der Wasserstoff aus dem Tankmodul hinausgeleitet werden kann, um einer Explosion des Tankmoduls oder sogar der gesamten Einrichtung zur Speicherung von verdichteten Fluiden vorzubeugen.The safety devices for such a facility as in DE 10 2017 212 485 A1 shown are normalized. Each tank module must have an automatically shut-off overflow valve and a safety valve. For example, the overflow valve can close in the event of an accident with the device for storing compressed fluids or if a line within the device breaks, so that no gas can escape from the storage unit. Furthermore, the safety valve should ensure, for example in the event of a fire or a temperature increase above a predetermined threshold value, that the hydrogen can be routed out of the tank module, for example, in order to prevent the tank module or even the entire device for storing compressed fluids from exploding.

Für diese Sicherheitsvorkehrungen ist eine Vielzahl von Ventilen notwendig, wodurch die Komplexität des gesamten Gasspeichersystems sowie dessen Kosten erhöht werden. Weiterhin muss je nach Position des Sicherungsventils sichergestellt sein, dass dieses auch auslöst, wenn sich der Brandherd nicht in der Nähe des Sicherungsventils befindet, um einer möglichen Explosion des Gasspeichersystems vorzubeugen.A large number of valves are necessary for these safety precautions, which increases the complexity of the entire gas storage system as well as its costs. Furthermore, depending on the position of the safety valve, it must be ensured that this also triggers when the source of the fire is not in the vicinity of the safety valve in order to prevent a possible explosion of the gas storage system.

Insbesondere bei Druckgasbehältervorrichtungen mit Stahlflaschenbehältern erfolgt bei Wärmeeintrag ein hoher Temperaturanstieg und damit ein hoher Druckanstieg innerhalb der Stahlflaschenbehälter, da Stahlbehälter im Gegensatz zu Kohlefaser-verstärkten Tankbehälter eine hohe Wärmeleitung aufweisen.Particularly in the case of pressurized gas container devices with steel cylinder containers, heat input causes a high temperature increase and thus a high pressure increase inside the steel cylinder containers, since steel containers, in contrast to carbon-fibre-reinforced tank containers, have high heat conduction.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention

Die erfindungsgemäße Druckgasbehältervorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass in konstruktiv einfacher Weise bei Hitzeeinwirkungen auf die Druckgasbehältervorrichtung in einfacher und schneller Weise die Druckgasbehältervorrichtung entleert und ein Bersten der Druckgasbehältervorrichtung verhindert wird.The compressed gas tank device according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that in a structurally simple manner when heat is applied to the compressed gas tank device, the compressed gas tank device is emptied easily and quickly and the compressed gas tank device is prevented from bursting.

Dazu weist die Druckgasbehältervorrichtung zur Speicherung eines gasförmigen Mediums, vorzugsweise Wasserstoff, mindestens ein Tankbehälter auf. Der mindestens eine Tankbehälter weist jeweils zwei Enden auf, welche eine konische Verjüngung aufweisen und so einen Tankbehälterhals ausbilden. Darüber hinaus ist jeweils in dem Tankbehälterhals des mindestens einen Tankbehälters ein Schließelement angeordnet ist, in dem ein thermisch ansteuerbares Sicherungselement angeordnet ist.For this purpose, the compressed gas container device has at least one tank container for storing a gaseous medium, preferably hydrogen. The at least one tank container has two ends which have a conical taper and thus form a tank container neck. In addition, a closing element is arranged in the tank container neck of the at least one tank container, in which a thermally controllable safety element is arranged.

Durch die Anordnung des Sicherungselements in dem Tankbehälterhals des Tankbehälter ist sichergestellt, dass bei Temperaturanstieg des gasförmigen Mediums in dem Tankbehälter, beispielsweise durch Wärmeeintrag das temperatursensitive Element des Sicherungselements auslöst und so das gasförmige Medium schnell und sicher aus dem jeweiligen Tankbehälter entleert werden kann. So wird gewährleistet, dass unabhängig davon, wo der Wärmeeintrag auf die Tankbehälter einwirkt, die Temperatur und der Druck in den Tankbehältern kontinuierlich überwacht wird und bei zu hohem Anstieg das Sicherungselement vor einem Bersten der Tankbehälter schützt.The arrangement of the safety element in the tank neck of the tank container ensures that if the temperature of the gaseous medium in the tank container rises, for example due to heat input, the temperature-sensitive element of the safety element is triggered and the gaseous medium can thus be emptied quickly and safely from the respective tank container. This ensures that, regardless of where the heat input affects the tanks, the temperature and pressure in the tanks are continuously monitored and, if the increase is too high, the safety element protects the tanks from bursting.

In erster vorteilhafter Weiterbildung ist es vorgesehen, dass das Sicherungselement ein temperatursensitives Element aufweist. Vorteilhafterweise umfasst das temperatursensitive Element ein schmelzendes Medium, wie beispielsweise Wachs. Weiterhin vorteilhafterweise umfasst das temperatursensitive Element eine Glasampulle mit einem Fluid. So ist sichergestellt, dass nach Wärmeeinwirkung auf das temperatursensitive Element das Wachs schmilzt bzw. der ansteigende Druck des Fluids in der Glasampulle zu einem Bersten der Glasampulle führt und so das Sicherungselement öffnet, damit gasförmiges Medium aus den Tankbehältern nach außen abgegeben werden kann.In a first advantageous development, it is provided that the security element has a temperature-sensitive element. Advantageously, the temperature sensitive element comprises a melting medium such as wax. Furthermore advantageously, the temperature-sensitive element comprises a glass ampoule with a fluid. This ensures that after heat has applied to the temperature-sensitive element, the wax melts or the increasing pressure of the fluid in the glass ampoule causes the glass ampoule to burst, opening the safety element so that gaseous medium can be released from the tank containers to the outside.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft vorgesehen, dass das Sicherungselement ein elastisch ausgebildetes Dichtelement aufweist. Vorteilhafterweise weist das Sicherungselement ein Federelement auf. So kann in einfacher Weise der Öffnungsvorgang des Sicherungselements als Ventil realisiert werden.In a further embodiment of the invention, it is advantageously provided that the securing element has an elastic sealing element. The securing element advantageously has a spring element. In this way, the opening process of the securing element can be implemented as a valve in a simple manner.

In vorteilhafter Weiterbildung ist der mindestens eine Tankbehälter aus einem Stahlrohr hergestellt. Vorteilhafterweise weist das Stahlrohr eine im Wesentlichen kreisrunde Querschnittsform auf. Insbesondere bei so ausgestalteten Tankbehältern aus Stahl ist die erfindungsgemäße Anordnung des Sicherungselements innerhalb der Tankbehälter besonders vorteilhaft, um einen möglichen Wärmeeintrag möglichst schnell zu detektieren und das gasförmige Medium in den Tankbehältern dann bei Bedarf abzulassen.In an advantageous development, the at least one tank container is made from a steel tube. Advantageously, the steel tube has a substantially circular cross-sectional shape. Especially with steel tanks designed in this way, the inventive arrangement of the safety element inside the tank is particularly advantageous in order to detect a possible heat input as quickly as possible and then release the gaseous medium in the tank if necessary.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft vorgesehen, dass der Tankbehälter mittels des Sicherungselements mit einer Abführleitung verbindbar ist. So kann im Notfall, beispielsweise bei Ausbruch eines Feuers, das gasförmige Medium aus den Tankbehältern geleitet werden.In a further embodiment of the invention, it is advantageously provided that the tank container can be connected to a discharge line by means of the securing element. In an emergency, for example if a fire breaks out, the gaseous medium can be routed out of the tank containers.

In vorteilhafter Weiterbildung ist es vorgesehen, dass der Tankbehälter mittels eines Absperrventils mit einer Zuführleitung verbindbar ist, welche Zufuhrleitung mit einem Verbrauchersystem, beispielsweise einem Brennstoffzellensystem, verbindbar ist.In an advantageous development, it is provided that the tank container can be connected to a supply line by means of a shut-off valve, which supply line can be connected to a consumer system, for example a fuel cell system.

Die beschriebene Druckgasbehältervorrichtung eignet sich vorzugsweise in einem Brennstoffzellensystem zur Speicherung von Wasserstoff für den Betrieb einer Brennstoffzelle.The compressed gas container device described is preferably suitable in a fuel cell system for storing hydrogen for the operation of a fuel cell.

In vorteilhaften Verwendungen kann die Druckgasbehältervorrichtung in Fahrzeugen mit einem Brennstoffzellenantrieb verwendet werden.In advantageous uses, the compressed gas container device can be used in vehicles with a fuel cell drive.

In vorteilhaften Verwendungen kann die Druckgasbehältervorrichtung in Fahrzeugen mit Wasserstoff als Antrieb verwendet werden.In advantageous uses, the compressed gas tank device can be used in vehicles with hydrogen as the drive.

Figurenlistecharacter list

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Druckgasbehältervorrichtung zur Speicherung eines gasförmigen Mediums gezeigt. Es zeigt in

  • 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Druckgasbehältervorrichtung in einer Draufsicht,
  • 2 ein Tankbehälterhals eines Tankbehälters aus der Druckgasbehältervorrichtung aus der 1 im Längsschnitt,
  • 3 ein Tankbehälterhals eines Tankbehälters aus der Druckgasbehältervorrichtung aus der 1 im Längsschnitt,
  • 4 ein Tankbehälterhals eines Tankbehälters aus der Druckgasbehältervorrichtung aus der 1 im Längsschnitt.
The drawing shows exemplary embodiments of a compressed gas container device according to the invention for storing a gaseous medium. It shows in
  • 1 an embodiment of a compressed gas container device according to the invention in a plan view,
  • 2 a tank container neck of a tank container from the compressed gas container device from 1 in longitudinal section,
  • 3 a tank container neck of a tank container from the compressed gas container device from 1 in longitudinal section,
  • 4 a tank container neck of a tank container from the compressed gas container device from 1 in longitudinal section.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Druckgasbehältervorrichtung 1 in einer Draufsicht. Die Druckgasbehältervorrichtung 1 weist mehrere Tankbehälter 10 mit einem Tankgehäuse 100 auf, welche im Wesentlichen zylinderförmig und im Querschnitt kreisrund ausgebildet und aus Stahl gefertigt sind. Die jeweiligen Enden 26, 27 des jeweiligen Tankbehälters 10 weisen eine konische Verjüngung und somit eine typische Flaschenhalsstruktur auf. Die Tankbehälter 10 weisen daher an den Enden 26, 27 einen Tankbehälterhals 100 auf. 1 shows an embodiment of a compressed gas container device 1 according to the invention in a plan view. The compressed gas tank device 1 has a plurality of tank tanks 10 with a tank housing 100, which are essentially cylindrical and have a circular cross section and are made of steel. The respective ends 26, 27 of the respective tank container 10 have a conical taper and thus a typical bottleneck structure. The tank containers 10 therefore have a tank container neck 100 at the ends 26 , 27 .

Mit dem einen Ende 26 ist der jeweilige Tankbehälter 10 mittels eines Absperrventils 8 mit einer Zuführleitung 4 verbunden, wie in 1 gezeigt. Diese Zuführleitung 4 ist mittels eines weiteren Ventils 2 beispielsweise mit einem Zulaufbereich eines Verbrauchersystems, beispielsweise einem Anodenbereich eines Brennstoffzellensystems, verbunden. So kann die Druckgasbehältervorrichtung 1 beispielsweise Wasserstoff für eine in einem Brennstoffzellensystem angeordnete Brennstoffzelle bereitstellen.One end 26 of the respective tank container 10 is connected to a supply line 4 by means of a shut-off valve 8, as shown in FIG 1 shown. This supply line 4 is connected by means of a further valve 2, for example to an inflow area of a consumer system, for example an anode area of a fuel cell system. For example, the compressed gas container device 1 can provide hydrogen for a fuel cell arranged in a fuel cell system.

Mit dem anderen Ende 27 ist der jeweilige Tankbehälter 10 über ein Sicherungselement 300 mit einer Abführleitung 70 verbunden.The respective tank container 10 is connected to the other end 27 via a securing element 300 to a discharge line 70 .

In einer alternativen Ausführung sind die Tankbehälter 10 von einem Gehäuseelement 12 vollständig umschlossen und zu einer Umgebung 120 druckdicht gekapselt.In an alternative embodiment, the tank containers 10 are completely enclosed by a housing element 12 and encapsulated in a pressure-tight manner in relation to an environment 120 .

2, 3 und 4 zeigen jeweils einen Tankbehälter 10 im Bereich des Tankbehälterhalses 100 im Längsschnitt. In dem Tankbehälterhals 100 ist ein Schließelement 34 angeordnet, welches einen Abströmbereich 61 des Tankbehälters 10 und einen Tankbehälterinnenraum 60 voneinander abtrennt. In dem Schließelement 34 ist ein Sicherungselement 300 angeordnet, das als Ventil ausgebildet ist und den Abströmbereich 61 über einen in dem Schließelement 34 ausgebildeten Strömungskanal 340 mit dem Tankbehälterinnenraum 60 verbindet. 2 , 3 and 4 each show a tank container 10 in the area of the tank container neck 100 in longitudinal section. A closing element 34 is arranged in the tank container neck 100 and separates an outflow area 61 of the tank container 10 and a tank container interior 60 from one another. A securing element 300 is arranged in the closing element 34 , which is designed as a valve and connects the outflow area 61 to the tank container interior 60 via a flow channel 340 designed in the closing element 34 .

Parallel zu einer Längsachse 35 des Tankbehälters 10 ist das Sicherungselement 300 im Bereich des Tankbehälterhalses 100 angeordnet. Das Sicherungselement 300 weist in einem Sicherungselementgehäuse 301 ein temperatursensitives Element 30, ein elastisches Dichtelement 31 und ein Federelement 32 auf. Weiterhin sind in dem Sicherungselementgehäuse 301 eine Öffnung 302 ausgebildet, über die bei geöffnetem Sicherungselement 300 gasförmiges Medium aus dem Tankbehälterinnenraum 60 in den Abströmbereich 61 strömen kann.The securing element 300 is arranged parallel to a longitudinal axis 35 of the tank container 10 in the area of the tank container neck 100 . The fuse element 300 has a temperature-sensitive element 30 , an elastic sealing element 31 and a spring element 32 in a fuse element housing 301 . Furthermore, an opening 302 is formed in the fuse element housing 301, through which gaseous medium can flow from the tank container interior 60 into the outflow area 61 when the fuse element 300 is open.

In den 2, 3 und 4 sind unterschiedliche Ausführungen des Sicherungselements 300, insbesondere des temperatursensitiven Elements 30, des Dichtelements 31 und des Federelements 32 gezeigt.In the 2 , 3 and 4 different versions of the fuse element 300, in particular the temperature-sensitive element 30, the sealing element 31 and the spring element 32 are shown.

2 zeigt einen als zu der Längsachse 35 ausgebildeten Bolzen als temperatursensitives Element 30, welches mittels des Federelements 32 an das Dichtelement 31 und dieses an die Öffnung 302 gedrückt wird. So ist eine Verbindung zwischen dem Strömungskanal 340 bzw. dem Tankbehälterinnenraum 60 und dem Abströmbereich 61 gesperrt. 2 12 shows a bolt designed as a longitudinal axis 35 as a temperature-sensitive element 30 which is pressed against the sealing element 31 by means of the spring element 32 and this against the opening 302 . A connection between the flow channel 340 or the tank container interior 60 and the outflow area 61 is thus blocked.

3 und 4 zeigen ein im Querschnitt ellipsenförmiges temperatursensitives Element 3, das direkt an dem Dichtelement 31 angeordnet ist und durch dieses die Öffnung 302 geschlossen ist. So ist eine Verbindung zwischen dem Strömungskanal 340 bzw. dem Tankbehälterinnenraum 60 und dem Abströmbereich 61 gesperrt. 3 and 4 show a temperature-sensitive element 3 with an elliptical cross section, which is arranged directly on the sealing element 31 and through which the opening 302 is closed. A connection between the flow channel 340 or the tank container interior 60 and the outflow area 61 is thus blocked.

Das temperatursensitive Element 30 kann hier als schmelzendes Medium, wie beispielsweise Wachs, ausgebildet sein. Weiterhin ist in alternativer Ausführung auch möglich, dass das temperatursensitive Element 30 eine Glasampulle mit einem Fluid umfasst.The temperature-sensitive element 30 can be designed here as a melting medium, such as wax. Furthermore, in an alternative embodiment, it is also possible for the temperature-sensitive element 30 to comprise a glass ampoule with a fluid.

Die Funktionsweise der Druckgasbehältervorrichtung 1 ist die folgende: Bei einer ordentlichen Funktionsweise versorgt die Druckgasbehältervorrichtung 1 das Verbrauchersystem mit Gas aus den Tankbehältern 10. Dabei werden die Absperrventile 8 so ausgelegt, dass eine sichere Zufuhr zu dem Verbrauchersystem gewährleistet ist.The function of the compressed gas tank device 1 is as follows: If it works properly, the compressed gas tank device 1 supplies the consumer system with gas from the tank containers 10. The shut-off valves 8 are designed in such a way that a safe supply to the consumer system is ensured.

Erfolgt, beispielsweise verursacht durch Feuer, ein Wärmeeintrag auf die Druckgasbehältervorrichtung 1 bzw. die Tankbehälter 10, so sollen die Sicherungselemente 300 möglichst schnell nach Auftreten des Wärmeeintrags auslösen, so dass das Gas aus den Tankbehältern 10 in die Abführleitung 70 geleitet werden kann, um beispielsweise einer Explosion der Tankbehälter 10 vorzubeugen. Dabei wird in der Regel auch der Stromzufuhr zu den Absperrventilen 8 unterbrochen, so dass kein Gas mehr aus den Tankbehältern 10 entweichen kann.If heat is applied to the compressed gas container device 1 or the tank container 10, for example caused by fire, the safety elements 300 should trigger as quickly as possible after the heat input occurs, so that the gas can be routed from the tank container 10 into the discharge line 70, for example in order to prevent the tank container 10 from exploding. As a rule, the power supply to the shut-off valves 8 is also interrupted, so that no more gas can escape from the tank containers 10 .

Je nach dem in welchem Bereich der Druckgasbehältervorrichtung 1 der Wärmeeintrag erfolgt, kann dies zu einer gewissen Verzögerungszeit führen, bis die Sicherungselemente 300 aufgrund des Wärmeeintrags öffnen. Der Druck und die Temperatur des Gases in dem jeweiligen Tankbehälter 10 steigt jedoch bereits mit Einwirken des Wärmeeintrags auf die Tankbehälter 10 an. Daher sind die Sicherungselemente 300 hier in dem Tankbehälterhals 100 angeordnet, so dass diese schnell und effizient auf eine Druckerhöhung bzw. Temperaturerhöhung im Tankbehälter 10 reagieren und eine Verbindung zwischen dem Tankbehälterinnenraum 60 und dem Abströmbereich 61 freigeben.Depending on the area of the pressurized gas container device 1 in which the heat input takes place, this can lead to a certain delay before the safety elements 300 open due to the heat input. However, the pressure and the temperature of the gas in the respective tank container 10 already increase with the effect of the heat input on the tank container 10 . The securing elements 300 are therefore arranged here in the tank container neck 100 so that they react quickly and efficiently to an increase in pressure or temperature in the tank container 10 and release a connection between the tank container interior 60 and the outflow area 61 .

Bei genügend hohem Druck bzw. Temperatur löst das temperatursensitive Element 30 eine Freigabe des Sicherungselements 300 aus, so dass Gas aus dem Tankbehälterinnenraum 60 über den Strömungskanal 340 und die freigegebene Öffnung 302 des Sicherungselements 300 in den Abströmbereich 61 strömt und weiter in die Abführleitung 70 geleitet wird.If the pressure or temperature is sufficiently high, the temperature-sensitive element 30 releases the safety element 300, so that gas flows out of the tank container interior 60 via the flow channel 340 and the released opening 302 of the safety element 300 into the outflow area 61 and is conducted further into the discharge line 70 becomes.

Das temperatursensitive Element 30 löst dabei durch beispielsweise Schmelzen des Wachses bzw. Bersten der Glasampulle durch die Fluid-Druckerhöhung den Druck auf das Dichtelement 31 und gibt so die Öffnungen 302 in dem Sicherungselement 300 frei.The temperature-sensitive element 30 releases the pressure on the sealing element 31 , for example by melting the wax or bursting the glass ampoule due to the increase in fluid pressure, and thus releases the openings 302 in the securing element 300 .

Die Druckgasbehältervorrichtung 1 zur Speicherung eines gasförmigen Mediums kann jedoch neben brennstoffzellenbetriebenen Fahrzeugen beispielsweise auch zur Wasserstoff-Speicherung in Fahrzeugen mit einem Wasserstoff-Verbrenner als Antrieb verwendet werden.However, the compressed gas container device 1 for storing a gaseous medium can also be used, for example, for storing hydrogen in vehicles with a hydrogen burner as the drive, in addition to fuel cell-operated vehicles.

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  • DE 102017212485 A1 [0002, 0003]DE 102017212485 A1 [0002, 0003]

Claims (13)

Druckgasbehältervorrichtung (1) zur Speicherung eines gasförmigen Mediums, vorzugsweise Wasserstoff, mit mindestens einem Tankbehälter (10), welcher mindestens eine Tankbehälter (10) jeweils zwei Enden (26, 27) aufweist, welche zwei Enden (26, 27) eine konische Verjüngung aufweisen und so einen Tankbehälterhals (100) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils in dem Tankbehälterhals (100) des mindestens einen Tankbehälters (10) ein Schließelement (34) angeordnet ist, in welchem Schließelement (34) ein thermisch ansteuerbares Sicherungselement (300) angeordnet ist.Compressed gas container device (1) for storing a gaseous medium, preferably hydrogen, with at least one tank container (10), which at least one tank container (10) each has two ends (26, 27), which two ends (26, 27) have a conical taper and thus form a tank container neck (100), characterized in that a closing element (34) is arranged in each tank container neck (100) of the at least one tank container (10), in which closing element (34) a thermally controllable safety element (300) is arranged . Druckgasbehältervorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (300) ein temperatursensitives Element (30) aufweist.Compressed gas tank device (1) after claim 1 , characterized in that the fuse element (300) has a temperature-sensitive element (30). Druckgasbehältervorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das temperatursensitive Element (30) ein schmelzendes Medium, wie beispielsweise Wachs, umfasst.Compressed gas tank device (1) after claim 2 , characterized in that the temperature-sensitive element (30) comprises a melting medium, such as wax. Druckgasbehältervorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das temperatursensitive Element (30) eine Glasampulle mit einem Fluid umfasst.Compressed gas tank device (1) after claim 2 , characterized in that the temperature-sensitive element (30) comprises a glass ampoule with a fluid. Druckgasbehältervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (300) ein elastisch ausgebildetes Dichtelement (31) aufweist.Compressed gas container device according to one of the preceding claims, characterized in that the securing element (300) has an elastic sealing element (31). Druckgasbehältervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement ein Federelement (32) aufweist.Compressed gas container device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the securing element has a spring element (32). Druckgasbehältervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Tankbehälter (10) aus einem Stahlrohr hergestellt ist.Compressed gas container device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one tank container (10) is made from a steel tube. Druckgasbehältervorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Stahlrohr eine im Wesentlichen kreisrunde Querschnittsform aufweist.Compressed gas container device (1) according to the preceding claim, characterized in that the steel tube has a substantially circular cross-sectional shape. Druckgasbehältervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Tankbehälter (10) mittels des Sicherungselements (300) mit einer Abführleitung (70) verbindbar ist.Compressed gas container device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one tank container (10) can be connected to a discharge line (70) by means of the securing element (300). Druckgasbehältervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tankbehälter (10) mittels eines Absperrventils (8) mit einer Zuführleitung (4) verbindbar sind, welche Zufuhrleitung (4) mit einem Verbrauchersystem, beispielsweise einem Brennstoffzellensystem, verbindbar ist.Compressed gas container device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the tank containers (10) can be connected to a supply line (4) by means of a shut-off valve (8), which supply line (4) can be connected to a consumer system, for example a fuel cell system. Brennstoffzellensystem mit einer Druckgasbehältervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.Fuel cell system with a compressed gas tank device (1) according to one of Claims 1 until 10 . Brennstoffzellenbetriebenes Fahrzeug mit einer Druckgasbehältervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.Fuel cell-powered vehicle with a compressed gas tank device (1) according to one of Claims 1 until 10 . Wasserstoffbetriebenes Fahrzeug mit einer Druckgasbehältervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.Hydrogen-powered vehicle with a compressed gas tank device (1) according to one of Claims 1 until 10 .
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