УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ВЫДЕЛЕНИЯ СЖАТОГО ГАЗА В МАТРИЦЕ МИКРОЦИЛИНДРОВ И СИСТЕМА ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ МАТРИЦ МИКРОЦИЛИНДРОВ

1. Устройство для хранения и выделения сжатого газа, включающее:
корпус, ограничивающий камеру, включающую картридж, содержащий матрицу полых микроцилиндров, ограничивающих полости для хранения сжатого газа, причем каждый микроцилиндр имеет по меньшей мере один конец, герметизированный при помощи пробки;
устройство для выделения газа, имеющее конструкцию, обеспечивающую регулируемое выделение газа из картриджа в объем камеры, не занятый картриджем; и
систему управления, оперативно связанную с указанным устройством для выделения газа и имеющую конструкцию, обеспечивающую управление его работой.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус содержит съемную крышку, выполненную с возможностью открытия и герметизации корпуса.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит регулируемый выпускной клапан, соединенный с корпусом через выпускную трубу и с указанной системой управления, регулирующей его работу.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что микроцилиндры имеют конусообразную часть вблизи указанного по меньшей мере одного конца, герметизированного при помощи пробки.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанное устройство для выделения газа включает в себя:
термический открыватель, расположенный в корпусе и установленный на валу;
электропривод, механически соединенный с валом для перемещения термического открывателя.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что термический открыватель включает в себя нагревательную ленту, связанную с регулируемым источником энергии, соединенным с системой управления.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пробка изготовлена из легкоплавкого сплава, имеющего температуру плавления ниже температуры плавления материала микроцилиндров.
16
32
52
58
52
8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанный легкоплавкий сплав является по меньшей мере одним сплавом, выбранным из SnPbBi, SnBi и SnIn.
9. Устройство по п.5, отличающееся тем, что указанная система управления включает в себя:
датчик давления, расположенный в камере и имеющий конструкцию, обеспечивающую генерирование сигнала датчика давления, соответствующего давлению газа в камере,
температурный датчик, расположенный рядом с термическим открывателем, имеющий конструкцию, обеспечивающую измерение температуры термического открывателя и генерирование сигнала температурного датчика, показывающего температуру термического открывателя;
расходомер, имеющий конструкцию, обеспечивающую генерирование сигнала датчика расхода газа, соответствующего расходу газа в выпускной трубе, и
регулятор, функционально соединенный с по меньшей мере одним устройством, выбранным из термического открывателя, электропривода, датчика давления и расходомера, и реагирующий на по меньшей мере один сигнал, выбранный из сигнала датчика давления, сигнала датчика температуры и сигнала датчика расхода газа, причем указанный регулятор способен генерировать управляющие сигналы для управления работой по меньшей мере одного устройства, выбранного из термического открывателя, электропривода и выпускного клапана.
10. Устройство по п.1, дополнительно включающее в себя по меньшей мере один предохранительный клапан, способный открываться автоматически, если давление в камере достигнет опасного уровня.
11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанный газ выбран из водорода, метана, кислорода и их смеси.
12. Система для заполнения картриджа, содержащего матрицу полых микроцилиндров, имеющих открытые концы и приспособленных для хранения газа, включающая:
автоклав, имеющий корпус, соединенный с источником газа, используемого для заполнения картриджа, посредством входного трубопровода, оборудованного регулируемым впускным клапаном, при этом указанный корпус ограничивает камеру, имеющую конструкцию, обеспечивающую фиксацию указанного картриджа таким образом, что указанные полые микроцилиндры располагаются вертикально открытыми концами вниз;
укупоривающее устройство, имеющее конструкцию, обеспечивающую герметизацию указанных открытых концов; и
блок управления, соединенный с указанным укупоривающим устройством и указанным регулируемым впускным клапаном, и имеющий конструкцию, обеспечивающую управление их работой.
13. Система по п.12, отличающаяся тем, что укупоривающее устройство включает:
тигель, установленный в корпусе под открытыми концами микроцилиндров и имеющий конструкцию, обеспечивающую содержание в нем сплава, необходимого для образования пробок для герметизации микроцилиндров;
электрический нагревательный элемент, соединенный с тиглем и имеющий конструкцию, обеспечивающую нагревание и плавление сплава, находящегося в тигле;
регулируемый компрессор, соединенный с камерой и источником газа и имеющий конструкцию, обеспечивающую подачу газа в камеру через входной трубопровод; и
электропривод, механически соединенный с тиглем и имеющий конструкцию, обеспечивающую перемещение тигля с целью приведения сплава в его расплавленном состоянии в контакт с указанными открытыми концами.
14. Система по п.13, отличающаяся тем, что указанный блок управления включает:
датчик давления, расположенный в камере и выполненный с возможностью генерирования сигнала датчика давления газа, показывающего давление в камере; и
регулятор, функционально соединенный с указанным датчиком давления, указанным регулируемым компрессором и указанным впускным клапаном; при этом указанный регулятор реагирует на указанный сигнал датчика давления газа и выполнен с возможностью генерирования управляющих сигналов по меньшей мере одному устройству, выбранному из указанного регулируемого компрессора и указанного впускного клапана, для управления их работой.
15. Система по п.14, отличающаяся тем, что указанный блок управления дополнительно содержит температурный датчик, расположенный внутри тигля и выполненный с возможностью генерирования сигнала датчика температуры сплава, показывающего температуру сплава; при этом указанный датчик температуры соединен с регулятором, реагирующим на сигнал указанного датчика температуры и способным генерировать управляющий сигнал указанному электрическому нагревательному элементу для управления его работой.
16. Система по п.14, отличающаяся тем, что указанный блок управления дополнительно содедржит индикатор уровня сплава, соединенный с тиглем и выполненный с возможностью генерирования сигнала датчика уровня сплава, показывающего уровень сплава в тигле; при этом указанный индикатор уровня сплава соединен с регулятором, реагирующим на указанный сигнал датчика уровня сплава и выполненным с возможностью генерирования управляющего сигнала указанному электроприводу и аварийного сигнала, если уровень сплава меньше величины заданного уровня.
17. Система по п.14, отличающаяся тем, что указанный блок управления дополнительно содержит измеритель высоты столба сплава, расположенный рядом с микроцилиндрами и выполненный с возможностью генерирования сигнала датчика высоты столба сплава, показывающего длину столба сплава в микроцилиндрах вблизи концов; при этом указанный измеритель высоты столба сплава соединен с регулятором, реагирующим на указанный сигнал датчика высоты столба сплава и выполненным с возможностью генерирования управляющего сигнала по меньшей мере одному устройству, выбранному из указанного регулируемого компрессора, указанного впускного клапана и указанного электропривода, для управления их работой.
18. Способ заполнения картриджа, содержащего матрицу полых микроцилиндров, имеющих открытые концы и приспособленных для хранения газа, включающий:
получение картриджа;
помещение указанного картриджа в камеру автоклава, имеющего корпус, соединенный с источником газа, используемого для заполнения картриджа;
сжатие газа в камере, благодаря чему обеспечивается проникновение газа через указанные открытые концы в полости указанных полых микроцилиндров; и
герметизацию указанных открытых концов при помощи пробок из легкоплавкого сплава, имеющего температуру плавления ниже температуры плавления материала микроцилиндров.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что указанное помещение картриджа в камеру включает этап размещения картриджа вертикально, так что открытые концы направлены вниз.
20. Способ по п.18, отличающийся тем, что указанная герметизация открытых концов включает:
плавление указанного легкоплавкого сплава в тигле, установленном в корпусе под открытыми концами микроцилиндров;
приведение сплава в его расплавленном состоянии в контакт с открытыми концами при помощи электропривода;
создание в камере избыточного давления, чтобы протолкнуть расплавленный сплав в открытые концы, образуя тем самым столбы сплава в микроцилиндрах вблизи концов;
отсоединение микроцилиндров от расплавленного сплава; и
отверждение указанных столбов сплава, благодаря чему происходит образование пробок.