用于存储气态介质的设备

技术领域

本发明涉及一种用于存储气态介质、例如氢气或天然气的设备。当与氢气一起使用时，该设备用于在具有燃料电池驱动装置的车辆中或在具有氢气燃烧器作为驱动装置的车辆中使用。

背景技术

在移动式应用中，压缩气体通常存储在单个压缩气体罐中或多个压缩气体罐或压缩气体瓶中。出于安全原因，必须在任何时刻都确保罐或瓶的密封性。因此，为了可靠地封闭压缩气体容器而使用安全电磁阀，所述安全电磁阀在断电状态下关闭，使得即使在故障情况下也可靠地避免气体泄漏。

由公开文献DE 10 2017 004 451 A1已知一种用于压缩气体的具有多个压缩气体容器的存储装置，所述压缩气体容器分别通过罐阀和管路元件连接到共同的收集容积上。也可以称为“轨”的收集容积降低了管路开销。

出于安全原因，必须在任何时间点都确保压缩气体容器相对于收集容积的密封性。

发明内容

与此相对地，根据本发明的设备具有的优点是，提供一种用于存储气态介质的结构简单且成本有利的设备，该设备同时具备所有安全要求。

为此，用于存储气态介质、例如氢气或天然气的设备具有存储管路，至少一个罐容器连接到该存储管上。此外，至少一个罐容器借助于双螺母螺纹连接元件与存储管路形成流体密封的连接部，其中，双螺母螺纹连接元件具有右旋螺纹和左旋螺纹。

由此可以以简单的方式实现用于存储气态介质的可靠且密封的设备。此外，技术上简单的结构能够实现该设备的最佳的且可靠的装配。此外，使用双螺母螺纹连接元件使得能够省去制造费事的支座，因为这里由双螺母螺纹连接元件和罐容器或存储管路承担该功能。

在第一有利的改进方案中设置，双螺母螺纹连接元件具有两个相同的螺纹直径或者两个不同的螺纹直径。

在本发明的另一构型中有利地设置，存储管路具有一螺纹接头，并且罐容器具有一螺纹接头，由此存储管路和罐容器能够通过双螺母螺纹连接元件彼此螺纹连接。优选地，存储管路的螺纹接头的螺距(Steigung)等于罐容器的螺纹接头的螺距。因此实现了存储管路和罐容器的纯直线的运动。

在本发明的另一构型中有利地设置，罐容器和双螺母螺纹连接元件具有纵轴线，其中，罐容器和存储管路通过双螺母螺纹连接元件的转动运动能够相对于罐容器的纵轴线轴向地螺纹连接，其中，罐容器或存储管路为了螺纹连接沿着双螺母螺纹连接元件的纵轴线可运动地支承。

在本发明的另一构型中有利地设置，存储管路的螺纹接头是右旋螺纹并且罐容器的螺纹接头是左旋螺纹。

在有利的改进方案中设置，存储管路的螺纹接头是左旋螺纹，并且罐容器的螺纹接头是右旋螺纹。

由此可能的是，在张紧存储管路和罐容器时，它们彼此相向运动，直到它们彼此贴靠并密封。存储管路和罐容器在此不是围绕它们的螺纹轴线转动，而是直线地沿着双螺母螺纹连接元件的纵轴线相向运动。通过纯粹的纵向运动防止了由于螺纹连接过程而损坏相对置的密封面。这负责显著地保护密封部位免受损坏并且由此实现密封联合体的更高的密封作用和使用寿命。

根据所引入的螺纹螺距和螺纹的头数(Gangzahl)而定，可以调节双螺母螺纹连接元件的所需的转数和拧紧力。

在有利的改进方案中设置，罐容器的和存储管路的密封部位通过平座和/或锥形座和/或咬边构成。因此，可以支持整个设备的密封性。

在本发明的另一构型中有利地设置，为了改善密封性将至少一个O形环布置在密封部位上。

所描述的设备优选适用于在燃料电池系统中存储用于运行燃料电池的氢气。

此外，所描述的用于存储用于运行燃料电池的氢气的设备有利地适用在燃料电池运行的车辆中。

所描述的用于存储氢气的设备还有利地适用在氢气运行的车辆中，即具有氢气燃烧器作为驱动装置的车辆中。

附图说明

在附图中示出了根据本发明的用于存储气态介质、尤其是氢气或天然气的设备的实施例。附图中示出：

图1以简化的示意图示出根据本发明的设备的一个实施例，其具有流体密封的连接部，

图2以纵剖面示出根据本发明的设备的一个实施例，其具有流体密封的连接部，

图3以纵剖面示出图1中的根据本发明的设备在流体密封的连接部的区域中的放大的局部。

具体实施方式

图1以简化的示意图示出了根据本发明的用于存储气态介质(例如氢气或天然气)的设备1的一个实施例。

设备1具有存储管路20和多个具有纵轴线30的罐容器6。存储管路20具有存储管路壳体2，在所述存储管路壳体中能够布置有其他结构部件72、例如阀。

存储管路20与消耗系统70、例如燃料电池系统的阳极区域流体连接。存储在罐容器6中的气态介质、例如氢气将气态介质经由存储管路20分配到相应的消耗系统70中并且为其提供气态介质。

在对罐容器6填充燃料的情况下，存储管路20与外部的加油站71连接并且因此提供所需的气态介质。

存储管路20和罐容器6形成设备1的流体密封的连接部90，因为该连接部借助于双螺母螺纹连接元件5彼此连接并且因此彼此固定，如在图2中放大地在围绕流体密封的连接部90的区域I中示出的那样。

双螺母螺纹连接元件5具有与罐容器6相同的纵轴线30。此外，双螺母螺纹连接元件5具有右旋螺纹和左旋螺纹。

存储管路20具有螺纹接头40，该螺纹接头可以构造为右旋螺纹或左旋螺纹。

罐容器6具有螺纹接头60，该螺纹接头可以构造为右旋螺纹或左旋螺纹。

在此，存储管路20的螺纹接头40的螺距与罐容器6的螺纹接头60的螺距相同。此外，存储管路的螺纹接头40在此构造为左旋螺纹，而罐容器6的螺纹接头60构造为右旋螺纹。

在其它实施方案中，存储管路的螺纹接头40构造为右旋螺纹，而罐容器6的螺纹接头60构造为左旋螺纹。

在设备1的装配中，通过施加双螺母螺纹连接元件5的转矩，罐容器6和存储管路20相对于纵轴线30轴向地彼此螺纹连接。通过螺纹螺距和右旋和左旋的实施方案，罐容器6和存储管路20彼此接近，直至它们在密封部位8上接触并且达到用于必要的密封作用所需的面压力。在此，存储管路20和罐容器6上的螺纹侧翼对以双螺母螺纹连接元件5的相应螺纹用作彼此的支座。通过双螺母螺纹连接元件5的壳体50引入和维持预紧力。在此，两个螺纹的弹性过渡区域进行支持。在此，预紧力防止存储管路壳体2和罐容器6由于存储管路壳体2和罐容器6上的温度变化以及运行期间的摇动而转动松开。

为了螺纹连接过程，或者罐容器6或者存储管路20必须轴向地支承。

由于相反的螺纹，即右旋螺纹和左旋螺纹，罐容器6和存储管路20在一转中相互接近大约两倍的行程。这在装配时能够实现时间节省。

通过螺纹螺距可以根据要求而定确定预紧力和螺纹连接行程。在尺寸较大的情况下，多头螺纹(

在拆卸时，在双螺母螺纹连接元件5上沿相反的方向施加转矩，从而使罐容器6和存储管路20彼此远离运动。

图3以纵剖面示出图2中的根据本发明的设备1在流体密封的连接部90的区域中的放大的局部II，其中，在此示出锥形密封面作为设计变型方案，以及示出具有不同螺纹直径的双螺母螺纹连接元件5的可能变型方案。在装配状态中，罐容器6和存储管路20具有密封部位8，所述密封部位通过平座和/或锥形座和/或咬边构成。

替代地或补充地，为了优化的密封性，也可以在密封部位8上安装O形环，所述O形环实施成径向地或轴向地进行密封。

除了燃料电池运行的车辆之外，用于存储气态介质的设备1例如也可以在具有作为驱动装置的氢气燃烧器的车辆中用于存储氢气。

同样地，用于存储气体介质的设备1可以应用在基于天然气的车辆中，用于存储天然气。