[发明专利]压力容器阵列

说明书

一种用于储存压缩气体的压力容器的阵列，其包含至少一个4型压力容器和至少一个1型压力容器。1型压力容器11与至少一个4型压力容器14流体连通。至少一个1型压力容器的金属壁具有1型热导率，其大于至少一个4型压力容器的4型热导率。

技术领域

本发明涉及压力容器阵列。

背景技术

压力容器(比如气体储存容器和液压蓄能器)可以用于容纳加压流体。一些储气罐被加注至阈值压力。气体的密度取决于气体的压力和温度。例如，在炎热天气，气体将膨胀，气罐可能只能充装至其潜在容量的75％(或以下)。在加燃料过程中，气体压缩到气罐内，气罐内的温度升高。作为实例，在高压系统中，可以在约3600psi的压力、约50℃(≈122°F)的平均温度下充装气罐。加燃料之后，气罐的温度下降(比如，至环境温度)，且压力也成比例地下降。在一个实例中，气罐压力降至3400psi，这相当于约6％的热力学诱导的底部充装。

根据ISO(国际标准化组织)11439-第二版，1型设计的气瓶是全金属气瓶。2型设计是环缠绕气瓶，其具有均分负载的金属衬里以及仅圆柱形部分上的复合材料增强物。3型设计是全缠绕气瓶，其具有均分负载的金属衬里以及在圆柱形部分以及圆弧顶两端上的复合材料增强物。4型设计是全缠绕气瓶，其具有无均分负载的金属衬里以及在圆柱形部分以及圆弧顶两端上的复合材料增强物。

发明内容

一种用于储存压缩气体的压力容器的阵列包含至少一个4型压力容器和至少一个1型压力容器。1型压力容器与至少一个4型压力容器流体连通。至少一个1型压力容器的金属壁具有1型热导率，其大于至少一个4型压力容器的4型热导率。

附图说明

通过参照以下具体实施方式和附图，本发明的实例的特征将变得显而易见，其中相似的附图标记对应于类似的、尽管可能不同的部件。为了简洁起见，具有前述功能的附图标记或特征可以结合或不结合示出它们的其它附图进行描述。

图1是一种气瓶的半示意性透视图，标记的尺寸用于本文中所提供的热导率的实例计算；

图2是一种气瓶的半示意性透视图，其具有3层壁，用于本文中所提供的热导率的实例计算；

图3是一种圆柱形气罐的透视图，其具有半球状端部和封闭的长方体，所示的尺寸用于一致性因数的实例计算；

图4是根据本发明的压力容器阵列的一个实例的半示意性前视图；

图5是在壳体内的压力容器的二维阵列的一个实例的半示意性透视图，根据本发明的壳体的壁被示出为部分切除；

图6是一种机动车行李箱的俯视示意图，示出了根据本发明的连接在一起并靠近行李箱部分分布的压力容器的阵列的一个实例；

图7是机动车行李箱空间的后视示意图，示出了根据本公开的连接在一起并靠近行李箱部分分布的压力容器的阵列的替代布置的一个实例；以及

图8是通过计算机模拟确定的压力容器的阵列中的第16个压力容器的各温度的对比曲线图，显示了根据本发明的采用1型不锈钢气罐替换两个4型气罐的有效性。

具体实施方式

天然气车辆上配备有车载储气罐。一些天然气罐为指定的低压系统，这些系统的额定压力高达约750psi。在一个实例中，低压系统的额定压力为约725psi及以下。在加燃料过程中，低压系统储气罐的容器被设计用于加注，直至储气罐达到其额定范围内的压力。其它天然气罐为指定的高压系统，这些系统的额定压力为从约3000psi到约3600psi。与低压系统储气罐一样，高压系统储气罐的容器被设计用于加注，直至储气罐达到其额定范围内的压力。由于本发明的储气罐可以被加压，因此术语“储气罐”可以与本发明中的“压力容器”互换。