(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯蔵されるガスを収容するための貯蔵空間（１４）を有する、自動車用の低温圧縮ガスの貯蔵容器（１０）であって、
前記貯蔵空間（１４）内に設けられ、前記貯蔵空間（１４）内に貯蔵されたガスを掻き混ぜるための混合装置（２４）と、
前記混合装置（２４）に形成され、移動可能に支持されたボディ（２６）と、
を備え、
前記ボディ（２６）は、摺動可能に支持され、
前記ボディ（２６）を摺動可能に支持する支持部材（２８）が、前記自動車の車両の長手方向に方向づけされている、
貯蔵容器。
【請求項２】
移動可能に支持された前記ボディ（２６）が、揺動可能に支持されている、請求項１に記載の貯蔵容器。
【請求項３】
移動可能に支持された前記ボディ（２６）が、自由に移動可能に支持されている、請求項１または２に記載の貯蔵容器。
【請求項４】
移動可能に支持された前記ボディ（２６）に、前記貯蔵空間（１４）を通過するディスクが形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の貯蔵容器（図１）。
【請求項５】
移動可能に支持された前記ボディ（２６）に、振り子が形成されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の貯蔵容器（図２）。
【請求項６】
移動可能に支持された前記ボディ（２６）に、少なくとも１つの透孔（３０）が形成されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の貯蔵容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯蔵されるガスを収容するための貯蔵空間を有する、低温圧縮ガスの貯蔵容器、特に自動車用の低温圧力タンクに関する。本発明は、さらに、自動車におけるこの種の貯蔵容器の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料としての水素によって自動車を駆動するために、ガスが超臨界的状態で特殊な耐圧性の容器内に貯蔵される。その場合に超低温ガスは、高い圧力（１３バールから３５０バール）のもとでガス状で貯蔵される。そのためには、周囲から貯蔵容器内への熱の取り込みが行われ得ることは、回避されなければならない。従って、貯蔵容器は、高真空を有する、極めて良好な、通常二重壁の、超遮断を必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この種の貯蔵容器に超低温のガスを充填ないし補給する場合に、同様に、その貯蔵容器内容物は十分に低い温度に維持されなければならない。さらに、貯蔵容器内を支配する温度は、できる限りわずかな手間で正確に測定されなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、貯蔵空間内に、貯蔵空間内に貯蔵されているガスを混合するための混合装置が設けられている、貯蔵されるガスを収容するための貯蔵空間を有する、低温圧縮ガスの貯蔵容器、特に自動車用の低温圧力タンク、が提供される。
【０００５】
本発明に基づく解決は、従来の低温圧力タンクに補給する場合には、補給直後に貯蔵されている超臨界的なガス内に熱的な積層が生じる、という認識に基づいている。これは、貯蔵空間の上方の領域内に暖かいガスが集まり、貯蔵空間の下方の領域内には、より冷たいガスが集まることを意味している。測定変量である圧力と温度を用いて貯蔵空間の充填状態を求めるためには、貯蔵されているガスの平均温度を極めて正確に測定することが必要となり、それはこの種の積層においては、たとえば複数の温度センサのように、比較的大きい手間をかけないと、可能とはならない。
【０００６】
その代わりに、貯蔵空間内に貯蔵されているガスを掻き混ぜるための、本発明に基づく混合装置は、補給の間およびその直後でも、上述した積層の掻き混ぜと、貯蔵されているガスの温度の均一化をもたらす。従ってガスの温度は、本発明に基づく貯蔵容器においては、１つのみの温度センサによっても、極めて正確に測定することができる。さらに、本発明に基づく解決は、貯蔵容器の壁ないしハウジングに、局所的に異なる温度に基づいて応力が生じることを、回避する。この種の応力は、貯蔵容器の予測寿命を減少させてしまう。
【０００７】
本発明に基づく混合装置には、特に好ましくは、移動可能に支持されたボディが形成されている。この種のボディは、能動的または受動的に移動することができる。移動によってボディは、自らの前方において、貯蔵空間内のガスを押し退け、同時にボディの後方においては、ガスがその後を追って流れることができる。それによってガス内に流れが形成され、その流れがガスの掻き混ぜを支援する。
【０００８】
移動可能に支持されたボディを摺動可能に支持すると、特に効果的である。摺動支持は、構造的に極めて簡単に実現することができ、同時に、貯蔵容器のために必要とされる、通常細長い貯蔵空間内に、ボディのための広い移動あそび空間をもたらす。
【０００９】
移動可能に支持されたボディの摺動可能な支持部材は、好ましくは付属の車両の長手方向に向けられている。車両は、走行駆動の間、常に加速および減速することに基づいて、そのメイン走行方向においてもっとも強く衝撃を受ける。この衝撃は、本発明に基づいて混合装置として使用されるボディの運動のために、効果的に利用することができる。本発明に基づいて設けられたボディが、車両長手方向の方向に摺動可能に支持されていることにより、ボディは、この移動方向において、車両を介して作用する加速衝撃にさらされる。同時にボディは、その質量慣性のもとにあり、かつその支持においてある程度の摩擦を受ける。加速衝撃、質量慣性および摩擦のこの相互作用によって、ボディはその支持に対して繰り返し移動し、それによって貯蔵容器内にストックされているガスの掻き混ぜを支援する。
【００１０】
特に好ましくは、移動可能に支持されたボディは、付加的に、あるいはもっぱら、揺動可能に支持されている。この種の支持によって、ボディの揺動運動が定められ、その揺動運動は振り子の形式に従って双方向に向けることができ、あるいは円軌跡またはねじトラックの形式で少なくとも比較的長い区間にわたって回転方向へ向けることができる。揺動運動は、簡単に実施され、かつ、貯蔵空間内に移送運動を形成するために、的確に利用することができ、その移送運動がガスの渦巻き状の掻き混ぜをもたらす。
【００１１】
さらに、本発明によれば、移動可能に支持されたボディが自由に移動可能に支持されていると、効果的である。自由に移動可能であることによって、衝撃伝達によって運動が作動された場合に、特に大きい運動振幅がもたらされる。この運動は、自由に移動可能である区間の後に、特に弾性的な部材によって、的確に制動し、かつまた逆方向へ反転させることができる。
【００１２】
移動可能に支持されたボディには、さらに、好ましくは、貯蔵空間を通過するディスクが設けられる。ディスクは、大きい端面を有し、ディスクはその端面をもって貯蔵空間を通って移動することができる。ディスクは、小さい移動距離において、大きい容積押し退けをもたらすように移動する。
【００１３】
本発明に基づいて移動可能に支持されたボディのための、他の好ましい形状は、振り子の形状である。振り子は、質量ボディを有しており、その質量ボディが比較的質量の小さいロッドによって回転軸受にリンク結合されている。質量ボディは、比較的小さい装置の全体質量において、大きい質量慣性モーメントをもたらす。この比較的小さい全体質量は、まさに、車両建造に存在する重量制限に関して、効果的である。
【００１４】
移動可能に支持されたボディには、好ましくはさらに、少なくとも１つの透孔が形成されている。透孔は、通路を形成し、その通路を部分流が通り抜けることができ、他の部分流は残りのボディの前でボディへ向かって押しやられる。それによって、逆方向に向けられた部分流が生じ、全体として、貯蔵されているガスの効果的な旋回をもたらす。
【００１５】
このように提供される利点によって、本発明は、自動車におけるこの種の貯蔵容器の使用にも、的確に適合されている。
【００１６】
以下、添付の図式的な図面を用いて、本発明に基づく解決の実施例を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に基づく貯蔵容器の第１の実施例を示す縦断面図である。
【図２】本発明に基づく貯蔵容器の第２の実施例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
各図は、圧縮された水素ガス（ＣｃＨ２，ｃｒｙｏｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ  Ｈ２）のための貯蔵容器１０の実施例、いわゆる低温圧力タンク、を示している。その中に貯蔵されている低温ガスは、各種類のＨ２エネルギ変換器に適しており、好ましくは、詳しくは示さない車両の燃料電池を駆動するために用いられる。そのために、ガスが貯蔵容器１０から取り出されて、燃料電池へ供給される。
【００１９】
貯蔵容器１０内で、ＣｃＨ２は、超臨界的圧力において極めて低温で貯蔵される。そのために、貯蔵容器１０はアウタータンクないし貯蔵ハウジング１２を有し、その貯蔵ハウジングがガスを収容するための貯蔵空間１４を流体密に包囲している。貯蔵ハウジング１２は、アウターケース１６、その中に配置されている遮断部１８およびインナータンクないし内側の貯蔵壁２０によって形成されている。
【００２０】
特に貯蔵容器１２内で、貯蔵されているガスの温度積層が回避されるようにするために、貯蔵空間１４内に混合装置２４が設けられている。この混合装置２４は、貯蔵空間１４内に貯蔵されているガスを掻き混ぜるために用いられ、このようにしてガスの旋回と循環をもたらすので、ガスが層を形成することはない。従って、補給の間および直後でも、貯蔵されているガスの温度の均一化が生じる。従って貯蔵容器１０において、ガスの温度は、唯一の温度センサ（図示されず）によって極めて正確に測定することができる。
【００２１】
図１に示す実施例において、混合装置２４には、移動可能に支持されたボディ２６が形成されており、そのボディはロッド２８上に摺動可能に配置されている。ロッド２８は、ボディ２６のためのスライド軸受が形成され、そのロッド上でボディは受動的に自由に移動することができる。移動する場合に、ボディ２６は、貯蔵空間１４内で自らの前方のガスを押し退け、同時にボディ２６の後方ではガスがその後を追って流れることができる。本例の場合にボディ２６は、前側に分配して配置された多数の透孔３０を有するディスクの形式で形成されている。ボディ２６が往復移動する間に、ガスが部分的にこれらの透孔３０を通って流れるので、全体としてガスの好ましい旋回と掻き混ぜがもたらされる。
【００２２】
ロッド２８は貯蔵容器１０内で、貯蔵容器が組み込まれた状態において付属の車両の長手方向に延びるように、位置決めされている。車両が加速および制動する場合に、この運動衝撃がロッド２８とボディ２６で構成されるシステムへ伝達され、その場合に２つの構成要素２６／２８の一方が移動し、他方はその慣性に基づいてその運動に対抗する。すなわち別体の駆動装置なしで、ロッド２８とボディ２６の間に相対移動が生じ、そしてそれに伴って貯蔵空間１４内のガスの所望の掻き混ぜがもたらされる。
【００２３】
図２に示す実施例においては、ボディ２６は振り子として形成されており、その振り子は、ロッド２８に沿った摺動支持に加えて、さらにロッド２８を中心に揺動することもできる。振り子の揺動運動は、同様に、ボディ２６を包囲する車両の残りの部分がこのボディに対して移動する場合に、自動的に生じる。
【符号の説明】
【００２４】
１０  貯蔵容器
１４  貯蔵空間
２４  混合装置
２６  ボディ
２８  ロッド
３０  透孔
【図１】
0005951800.tif 000002
【図２】
0005951800.tif 000003