[发明专利]低温储存系统

说明书

一种用于储存低温介质特别是用于储存氢气的储存系统，包括用于容纳介质的储存容器(1)、用于从储存容器(1)移除气体介质的气体移除管线(2)、以及与气体移除管线(2)流体连接并布置在储存容器(1)外部用于加热介质的第一热交换器(3)和与气体移除管线(2)流体连接并布置在第一热交换器(3)的下游和储存容器(1)的内部用于加热储存容器(1)中的液体介质的罐内热交换器(4)，储存系统还包括用于从储存容器(1)移除液体介质的液体移除管线(5)、布置在气体移除管线(2)中的第一可控截止阀(6)和布置在液体移除管线中的第二可控截止阀(7)、或者构造成在气体移除管线(2)处具有第一入口和在液体移除管线(5)处具有第二入口的可控转换阀。

技术领域

本发明涉及一种用于储存低温介质特别是用于储存氢气的储存系统。

背景技术

众所周知，低温介质即冷藏且至少部分液态的介质比如氢气可以保存在储存容器中，以便运输能量，例如用于驱动车辆、飞机或火箭。介质通常以部分液体形式以及部分气体形式存在于储存容器中。

为了从储存容器移除介质，已知在储存容器外部加热移除的介质，并将加热介质的部分流再次输送回储存容器，使得返回的部分流周围的介质同样在容器中被加热并因此蒸发。通过控制或调节分支的加热的部分流，可以控制储存容器中产生的蒸发，并且可以相应地调节储存容器中的内部压力。

例如，DE43 20 556A1公开了一种用于低温介质的储存容器，特别是用于液态氢的机动车辆储存容器，具有从储存容器中引出的流入管线和流出管线的蒸发器管布置在储存容器的内部。从储存容器移除的液态和/或气态氢由此被蒸发和加热，并且蒸发和加热的氢的部分流被引导通过储存容器内部的蒸发器管，并且随后与未被引导通过蒸发器管的蒸发和加热的氢的部分流一起被供给到消费装置，例如机动车辆的发动机或燃料电池。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于储存低温介质的储存系统，该储存系统允许在移除介质时控制储存系统的储存容器的内部压力，并且该储存系统具有简单的结构并且可以廉价地生产。

该目的通过一种用于储存低温介质特别是用于储存氢气的储存系统来实现，该储存系统包括用于容纳介质的储存容器、用于从储存容器移除气体介质的气体移除管线、以及与气体移除管线流体连接并布置在储存容器外部用于加热介质的第一热交换器和与气体移除管线流体连接并布置在第一热交换器的下游和储存容器的内部用于加热储存容器中的液体介质的罐内热交换器，储存系统还包括用于从储存容器移除液体介质的液体移除管线、布置在气体移除管线中的第一可控截止阀和布置在液体移除管线中的第二可控截止阀。代替第一和第二可控截止阀，可控转换阀可以构造成在气体移除管线处具有第一入口和在液体移除管线处具有第二入口。

根据本发明，介质因此可以以两种不同的方式从储存容器移除，即一方面通过液体移除管线，其在储存容器的正常操作状态下延伸到液体介质中，另一方面通过第二气体移除管线，其不同于液体移除管线并且其在储存容器的正常操作状态下延伸到气体介质中。因为气体介质位于储存容器中液体介质的上方，所以液体移除管线的入口优选位于储存容器的底部附近，气体移除管线优选位于储存容器的顶部附近。两个单独移除管线中的每个都具有其自己相关的截止阀，使得根据两个截止阀的位置，介质可以仅通过液体移除管线或仅通过气体移除管线移除，或者优选地也通过这两个管线移除。可替代地，可控转换阀可以构造成具有在气体移除管线处的第一入口和在液体移除管线处的第二入口，使得同样地，根据转换阀的位置，介质可以仅通过液体移除管线或者仅通过气体移除管线被移除。液体或气体介质可以用单个转换阀移除。这种优选具有两个入口和一个出口的转换阀可以打开“液体”入口或“气体”入口，并且优选还具有阻塞两个入口或出口的附加功能。

从储存容器移除的介质被第一热交换器加热，并且加热的介质被供给到消费装置，例如燃料电池。