[发明专利]特别用于海上运输的压缩气瓶的多容纳单元

说明书

本发明涉及一种压缩气瓶的多容纳单元，包括：‑支撑框架(10)，其具有支撑基座(11)和限定内部容纳体积(13)的侧容纳结构(12)；以及竖直布置在容积体积中用于容纳压缩气体的气瓶(20)。每个气瓶通过下连接装置(30)连接到支撑基座，该下连接装置允许气瓶相对于支撑基座自由转动，但是防止相对于基座自身的平移。单元(1)包括气瓶的竖直支撑结构(40)，该竖直支撑结构在离基座预定高度H处接合到侧结构。该竖直支撑结构在框架的侧结构的运动中伴随着气瓶，从而支撑由相应下连接装置允许的每个气瓶的旋转，而不向其传递弯曲和/或扭曲力矩，并且同时根据预定的定位平面布局使气瓶保持彼此分离。

技术领域

本申请涉及压缩气瓶(cylinder，柱体，筒体)的多容纳单元。

根据本发明的多容纳单元旨在被安装在运输装置上，并且特别适用于在气瓶中的压缩气体的海上运输。特别地，该多容纳单元可以安装在船舶的货舱内或驳船的甲板上。该单元也可以安装在潜艇上或半潜式或浮动平台上。

背景技术

基于压缩气瓶的多容纳单元来输送压缩气体的各种应用是已知的。这些容纳单元——行话中被熟知为气瓶架——例如被装载或安装在卡车、公路运输用集装箱、船舶的货舱、驳船上或铁路运输的货车上。

通常，这些多容纳单元或架由通过模块化和重复元件实现的结构构成，并且在内部界定其中设置并约束多个压力容器(气瓶)的容纳体积。特别地，这种单元由通过焊接或螺栓连接彼此连接的金属型材制成的网状结构构成。

由于它们制造的方式，即通过焊接或螺栓连接刚性连接，因此这些结构完全吸收了在与其接合的压缩气体气瓶中的加载和卸载循环的疲劳应力，并且继而传递由运输装置——无论是卡车、铁路火车还是海上船只——引发的相同的应力。

特别地，当这些容纳结构被放置在船舶的货舱内时，由船舶自身的船体吸收的波浪运动引起的应力被传递到气瓶的容纳单元(架)，从而导致将这些应力也排放到单个气瓶上。

事实上，为了提供这样的容纳结构(架)足够的稳定性，它们与海上船只刚性地接合，而不会在力的传输链中提供不连续性，并且因此被迫与运输装置本身一体地运动。

如果单个气瓶在六个主要方向(沿着三个参考轴线的直线运动和旋转)中被部分地释放在架中(尽管数值范围有限)，则它将不会受到与架相同的应力，并且因此气瓶在结构上将独立于运输装置的结构。

在通常的舰船和机械技术中，这没有实现，因为迄今为止在气瓶和架之间没有如下可用的机械连接系统：这些系统易于应用和实施，同时能够使得气瓶独立于架的变形(运动和延展)。

事实上，气瓶应该安装在架上，使得两个元件(气瓶和架)之间的连接使第一元件(气瓶)自由移动(即使是有限地)，而第二元件(架)与船体刚性连接并且没有自由度，但其特征仅在于有限的弹性变形能力。

气瓶和架之间没有有效的机械断开系统会严重影响气瓶(压力容器)本身的尺寸。事实上，这个尺寸必须特别基于气瓶的疲劳寿命，不仅量化气体加载和卸载循环，而且量化从架结构传递到气瓶的最大波浪应力。从而获得严重依赖于波浪加载循环(在20年内10^6的量级)而不是气体加载/卸载循环(在20年内10^3的量级)的气瓶的尺寸。

无法防止船舶引起的应力传递到架上并因此传递到气瓶迫使人们在单个气瓶的疲劳寿命中考虑这些应力，并且因此考虑到在船舶上引起的波浪加载循环的次数来定尺寸。这种尺寸设计方法导致气瓶和架的成本显著增加，同时在极限应力的情况下，可能会损坏连接至结构上刚性连接件的架结构(以及船舶本身)。

发明内容

因此，本发明的目的是通过提供一种压缩气瓶的多容纳单元来消除或至少减轻上述现有技术的缺点，所述多容纳单元在海上运输的情况下即使在不利的海况和风况下也能够自由变形而对气瓶变形无明显影响。

本发明的另一目的是提供一种制造简单且经济的压缩气瓶的多容纳单元。