JP4985991B2 - 低温液体用モジュラ容器 - Google Patents

Description

本発明は、絶縁物により包囲されている平らな構造の低温燃料用容器に関する。特に平らな構造が自動車における使用に供せられている時、この構造は低温燃料用容器において望まれる。容器を包囲するスーパ絶縁物を持つ今まで普通のたる状容器は、その悪い空間利用のため、考えられる限り不利であり、自動車の荷物室全体を必要とする。

欧州特許出願公開第１０６７３００号明細書からこのような容器が公知である。この容器はプラスチック製の上部外殻及び下部外殻から成り、内部圧力により殻が膨らむのを防止するため、これらの外殻が多くの個所で管状の引張り支材により互いに結合されている。それにより特定の車両に組込むため、容器に有利な形状が与えられるが、この形状は各モデルに対して新たに開発しかつ設計せねばならず、その場合常に新しい型及び工具を調達せねばならない。非円筒容器では、特別な問題は、例えば容器の充填の際（液体水素では３３３℃までの温度差が生じる）熱応力が問題である。

従って本発明の課題は、このような容器のために、自動化可能な製造及び異なる車両モデル及びパッケージ過程へのモジュールの構造的適合を著しく僅かな費用で可能にし、かつ熱的及び機械的応力により重量及び形状を最適化される構造を損なわないようにする構造方式を提案することである。

本発明によれば、異なる配列において互いに結合可能で互いに平行に設けられるまっすぐな複数の同様な閉じた異形材から容器が構成され、これらの異形材の少なくとも１つの外側区画壁が、僅かな間隔をおいて、隣接する異形材の外側区画壁に対して平行に設けられ、これらの異形材の開いた両方の端部に、それぞれ１つの共通な蓋が続いている。要素が同種であることによって、種々の形状が実現可能であるのみならず、個々の要素の応力及び変形が同じなので、設計も一層簡単である。異形材の外壁が平行なので、最も密なパックが行われる。蓋は並んで設けられる個々の異形材の内容物の結合を行う。

異形材の平行な外壁の間の僅かな間隔は、内側タンクの外面の確実な浄化及び熱絶縁のために必要な内側タンク容器とそれを包囲する外側容器との間の高真空の形成を可能にする。異形材はその端部にある蓋を介して互いに連通しているので、その結合及び密封も、本発明による容器を自動化して製造可能であるように簡単である。導入及び外部への導出用の管接続部も蓋に統合されているので、要素は正しい長さに区分される単位異形材のみから成り、費用のかかる加工を必要としない。それによっても製造費を著しく低減することができる。

異形材の外側区画壁は、断面において四角形特に正方形を形成している（請求項２）。異形材は並んでかつ重ねて大きいパック密度で設けられ、更に押出し法で確実に製造可能である。更に最適な熱的挙動、及び容器とその外側容器との間の真空空間に超真空を形成するために設けられている反射箔用の平らな支えが得られる。外側異形材は大きい丸みを持っていなければならない。なぜならば、そうしないと蓋は製造不可能だからである。

平行な外側区画壁の間の僅かな間隔は、真空の確実な形成のため１〜８ｍｍなるべく３〜５ｍｍである。それにより浄化過程における毛管作用による吸引が防止される。

異形材が、内部にその全長にわたって、長手方向にある母線を持つ補強部を持っている（請求項４）。これらの内側異形断面は、全長にわたって異形材の外壁を結合し、内部圧力に抵抗する。好ましい実施形態では、異形材の断面が四角形又は正方形である場合、補強部が十字形桟のように辺の対称点を形成している。

別の実施形態では、補強部の断面が弧状に湾曲しており、鋭角又は鈍角をなして外壁の内側に出会う（請求項６）。湾曲及び鋭角により、熱応力により塑性変形及び亀裂を生じることなしに、適当な変形により温度差を吸収することができる。

要求、断面の大きさ、材料及び壁厚に応じて、補強部の断面は種々の形状を持つことができる。補強部の断面は長円形特に円弧状に形成可能なので（請求項７），熱応力が円弧状異形材部分により吸収される。別の実施形態では、断面を長円形又は円状に形成される補強部が外壁に接している（請求項８）。

縁で終わる異形材のために、更に実質的に正方形を形成する異形材の少なくとも２つの外側区画壁が、丸みをもって互いに移行している（請求項９）と有利である。丸められる隅は、鋭い曲げを受けない超断熱箔（ＭＬＩ）の高真空中における取付けに応じる。

異形材はまっすぐで全長にわたって一定な断面なので、適当な軽金属特にアルミニウム合金から成る閉じた押出し異形材である（請求項１０）か、又はオーステナイト鋼から成る閉じた圧延異形材である（請求項１１）。

本発明が図面により以下に説明される。

図１において、本発明による容器は３で示されている。容器３を包囲する外側容器１は破線のみで示され、容器３を包囲する超断熱の真空区域は２で示されている。ここで容器３は４つの要素と２つの蓋６，７から成り、要素のうち中間の要素は４で示され、縁を形成する要素は５で示されている。要素４，５は、全長にわたって一定の断面を持つまっすぐな閉じた異形材である。要素の両方の端部には、すべての要素をまとめてその内容物を結合するそれぞれ１つの共通な蓋６，７が続いている。蓋と要素を形成する異形材との間の結合線は８で示され、この結合線において要素が蓋に密に溶接されている。隣接する異形材の平らな区画面９，９’の間に僅かな間隔１０があって、蓋との結合のため挿入板１１により橋絡されている。

図２には、僅かな間隔１０をおいて平行に互いに隣接する要素４，５が見られる。異形材４の外側区画壁は１４，１５，１６，１７で示され、これらは同じ長さで直角をなし、従って正方形を形成している。要素５は要素４の特別形状である。要素５は、要素４とは丸み２１によってのみ相違している。要素４，５の外側区画壁１４，１８は、互いに僅かな間隔をもって設けられている。しかし要素４の形状の別の要素が要素４の側面１７に続くこともできる。要素を適当に横に並べて又は重ねて設けることにより、全体として容器の非常に異なる全体断面が形成される。異形材の強度が充分であると、要素は内部補強部なしでよい。

図３からわかるように、要素４，５はその両方の端部２８，２９で開いており、蓋６，７により形成される空間に終わっている。蓋は個々の平行な異形材の間の閉鎖結合空間である。蓋６，７に、図示しない支柱及び管接続片も容器懸架装置用要素も統合することができる。

図４には補強部２４，２５を持つ異形材が見られる。これらの補強部２４，２５は正方形の辺の対称部であり、その中心を結び、直角な十字を形成している（図３も参照）。図５は、図４とは丸み２１によってのみ異なる。壁１９，２０は丸み２１を介して互いに移行している。

図６の変形例では、外側区画壁は再び１４〜１７で示されている。補強部は断面が円３０の管から成り、この円は外側区画壁により形成される正方形に内接する円である。円３０は外側区画壁に点３１で接する。

図７の変形例では、２つの４分円弧４０及び１つの弧状に曲げられたＳ字状橋絡片４２により形成されている。両者は外壁１６に点１４で接し、弧状に湾曲した部分は、点４３で鋭角（又は鈍角の補角）４４をなして外壁１７に接している。

上述した要素は、押出し成形された閉じた軽金属製異形材（又は圧延成形されたオーステナイト鋼製異形材）とすることができる。全体として軽く強固で安価なモジュラ容器が形成されて、すべての要求を満たす。

本発明による容器を平面図で示す。 図１のＡ−Ａ断面を示す。 図２のＢ−Ｂ断面を示す。 異形材の第１変形例を示す。 図４の特別形状を示す。 異形材の第２変形例を示す。 異形材の第３変形例を示す。

Claims (11)

1. 絶縁物により包囲されている平らな構造の低温燃料用容器において、異なる配列において互いに結合可能で互いに平行に設けられるまっすぐな複数の同様な閉じた周囲を持つ異形材（４，５）から容器が構成され、これらの異形材（４，５）の少なくとも１つの外側区画壁（１４，１５，１６，１７）が、僅かな間隔（１０）をおいて、隣接する異形材の外側区画壁に対して平行に設けられ、これらの異形材（４，５）の開いた両方の端部（２８，２９）に、異形材間の閉じた結合空間を形成するそれぞれ１つの共通な蓋（６，７）が続いていることを特徴とする、容器。
2. 異形材の外側区画壁（１４，１５，１６，１７）が、断面において四角形を形成していることを特徴とする、請求項１に記載の容器。
3. 平行な外側区画壁（１４，１５，１６，１７）の間の僅かな間隔（１０）が、１〜８ｍｍの範囲にあることを特徴とする、請求項１に記載の容器。
4. 異形材が、内部にその全長にわたって、長手方向にある母線を持つ補強部（２４，２５；３０；４０，４２）を持っていることを特徴とする、請求項１に記載の容器。
5. 異形材の断面が四角形又は正方形である場合、補強部（２４，２５）が辺の対称部を形成していることを特徴とする、請求項４に記載の容器。
6. 補強部（３０；４０，４２）の断面が弧状に湾曲しており、鋭角又は鈍角（４４）をなして外壁（１４，１５，１６，１７；１８，１９，２０）に出会うことを特徴とする、請求項４に記載の容器。
7. 補強部の断面が円弧状（３０）であることを特徴とする、請求項６に記載の容器。
8. 断面を円弧状に形成される補強部（３０；４０；４２）が外壁（１４，１５，１６，１７）に接していることを特徴とする、請求項７に記載の容器。
9. 実質的に正方形を形成する異形材の少なくとも２つの外側区画壁（１９，１０）が、丸み（２１）をもって互いに移行していることを特徴とする、請求項１に記載の容器。
10. 異形材が軽金属から成る閉じた周囲を持つ押出し異形材であることを特徴とする、請求項１に記載の容器。
11. 異形材がオーステナイト鋼から成る閉じた周囲を持つ圧延異形材であることを特徴とする、請求項１に記載の容器。

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