[发明专利]流体供应和储存装置、包括这种装置的交通工具和方法

说明书

本发明涉及流体供应和储存装置、特别是用于储存氢气并将氢气供应给用户构件的交通工具机载的装置，包括：用于储存液化流体的双壁真空绝热型低温储罐，包括限定流体储存容积的内壳体和包围内壳体的外壳体，两壳体间具有真空绝热间隙；提取回路，包括提取管线，其包括连接至内壳体上部的上游第一端部和连接至用户构件的下游第二端部和在内壳体外的第一加热热交换器和在内壳体内的第二加热热交换器，回路包括一个或多个阀的组件，其构造成确保从第一端部向第二端部循环的流的在进入第一交换器然后进入第二交换器的过程中的或在进入第一交换器而不进入第二交换器的过程中的通过。还涉及交通工具和借助于该装置或交通工具向用户构件供应流体的方法。

技术领域

本发明涉及一种流体供应和储存装置、一种包括这种装置的交通工具和方法。

更具体地，本发明涉及一种流体供应和储存装置，特别是用于储存氢气并将氢气供应给用户构件的交通工具机载的装置，该装置包括：用于储存液化流体的双壁真空绝热型低温储罐，所述低温储罐包括限定流体储存容积的内壳体和包围所述内壳体设置的外壳体，在所述内壳体与所述外壳体之间具有真空绝热间隙；提取回路，所述提取回路包括提取管线，所述提取管线包括连接至所述内壳体的上部部分的上游的第一端部和旨在连接至用户构件的下游的第二端部，所述提取管线包括位于所述内壳体的外部的加热的第一热交换器和位于所述内壳体的内部的加热的第二热交换器，所述提取回路包括由一个或多个阀构成的组件，所述组件构造成确保从所述第一端部向所述第二端部循环的流体流的、在进入所述第一热交换器并且然后进入所述第二热交换器的过程中的，或者在进入所述第一热交换器而不进入所述第二热交换器的过程中的通过。

背景技术

例如，在文献DE4329566A中描述了这种装置。

供应了氢燃料的交通工具上的氢的储存利用压缩的气态氢或液体形式的氢。

如果所需储存容量大于50千克，则优选以液体形式储存在交通工具上。液态氢通常以低压(小于13巴绝对压力)储存在储罐中。在平衡时，氢气的温度经由液相和气相之间的饱和曲线而通过储罐中的压力来设定。这适用于氢气的临界点，其出现在略小于13巴绝对压力的压力下。

对应于20.8K至21.2K的温度，液态氢通常在接近大气压的压力下、一般地在1.15巴至1.3巴的绝对压力下产生。使用低温卡车和填充站将液态氢运输和转移到车载储罐中。由于运输和转移是热涌入的来源，储罐中氢的温度对应于约2巴绝对压力的饱和压力或22.9K。

燃料电池(或者可能的氢动力内燃机“ICE”)通常在电池中心以低于2巴的绝对压力下运行。然而，由于各种操作原因，大多数制造商要求与储罐的接触面压力为3巴至5巴的绝对压力。

由于满的储罐最初处于较低的压力，因此有必要将其压力增加到高于燃料电池(ICE)的压力，并且在气体消耗的同时控制该压力。因此，有必要在储罐中包括用于控制其压力的机构。

上述文献提供了储罐中加压气体的供应。这使得装置更加复杂。由于需要大量的气体，这种控制方式在工业上也不使用。

此外，在已知的装置中，冷管线、热管线、冷却型交换器和加热型交换器的相对布置产生热损失，这种热损失不利地影响了装置的效率。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的所有或一些上述缺点。

为此，也根据上述前序部分中提供的一般定义/限定的根据本发明的装置的基本特征在于，所述第一热交换器的、接收来自所述提取管线的第一端部的流体流的入口位于所述内壳体与所述外壳体之间的真空绝热间隙中。

此外，本发明的实施例可以包括以下特征中的一者或多者：

-所述第一热交换器的、至少邻近接收来自所述提取管线的第一端部的流体流的入口的部分位于所述内壳体与所述外壳体之间的真空绝热间隙中；