專利名稱：分布式氣體存貯的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體涉及氣體的存貯和分配。
背景技術：
在高壓下存貯大量氣體不是一件容易的事情。用于大體積和高壓力的 存貯容器會變得很重且難以操作。根據(jù)實際應用還必須考慮相當大的安全 余量，這也增加了整個系統(tǒng)的質量。必須將氣體泄壓到適當?shù)偷墓ぷ鲏毫Γ?這包括故障安全壓力調(diào)節(jié)器。充注大的高壓容器也可能涉及安全性問題。
特別地，人們關注于使用氫以減少化石燃料的使用。(氫)單位重量 的能量密度非常高且容易生產(chǎn)一一例如通過電解水。另外，排氣是純水而 對環(huán)境無害。在微型動力設備中、例如在車輛中或者甚至在個人電子設備 中使用氫作為燃料來代替電池操作也已引起關注。然而，氫的普遍使用的 主要缺陷在于非常不穩(wěn)定以及難以存貯和分配。
球形氣體存貯罐的耐壓性主要取決于三個因素尺寸、儲罐材料和壁 厚?？紤]到所有的因素，對于所存貯的氣體的量和系統(tǒng)總質量之間的關系 而言，小的容器至少從理論上講是一個好的方案。因此，在對于給定應用 需要大量的氣體時，使用多于一個容器非常普遍。這時，儲罐通常并聯(lián)地 連接到一共用的壓力調(diào)節(jié)器，其后是用于流體的工作壓力的緩沖儲罐。
在已^^開的美國專利申請US2003/0226365 Al中>^開了一種氫的存貯 和供應系統(tǒng)。通常為球形的冷容器將氫存貯在多孔材料中，并通過使氣體 從冷容器的端口排出來重新得到氫。如果同時使用多個容器，則該多個容 器通過氣體管路網(wǎng)相連接。
在已公開的美國專利申請US2002/0046567 Al中，氫也被存貯在位于一個或多個外殼內(nèi)部的冷容器中。也可將多個容器放置在一個共同的殼體 中并以并聯(lián)或串聯(lián)的方式相互連接。
在已公開文件DE 101 60 701 Al中公開了設置在相互之間的內(nèi)部的氣 體容器。內(nèi)部容器和外部容器具有通常不同的出口。當設有多于一個內(nèi)部 容器時，內(nèi)部容器串聯(lián)和/或并聯(lián)以共用同一個出口，該出口不同于外部容 器的出口。
根據(jù)現(xiàn)有技術的由相連的氣體容器組成的系統(tǒng)在很多情況下龐大且復 雜。另外，在用空的容器替換已被充注的容器時，必須拆除到空的容器的 連接件，并必須設置到已被充注的容器的連接件。這種過程費時且在非技 術人員操作時還很危險。因此，在氣體容器被用于消費品的情況下需要另 外的安全裝置。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供用于氣體操作的改進的系統(tǒng)和方法。本發(fā) 明的另一 目的是提供對于一定體積的氣體而言重量較輕且較不復雜的系統(tǒng) 和方法，該方法能夠降低操作者對安裝技能的依賴。本發(fā)明的又一目的還 在于提供在運輸和使用過程中具有高度的可靠性和安全性的用于氣體操作 的系統(tǒng)和方法。
通過根據(jù)所附專利權利要求所述的系統(tǒng)和方法實現(xiàn)上述目的。總的來 說，才艮據(jù)第一方面，氣體存貯系統(tǒng)包括具有儲罐氣體出口的儲罐和由儲罐 封裝的多個排氣單元。所述排氣單元設置用于提供一定氣體體積，當從所 述排氣單元中被釋放時，所述氣體體積遠大于排氣單元自身的體積。排氣 單元的實例包括推進式貯氣罐、高壓氣體容器和其中氣體被機械地保存在 固體或液體中的容器。排氣單元自由地容納在儲罐中，即在排氣單元和儲 罐之間沒有氣體管路或電連接件。儲罐具有適用于取出或插入排氣單元的 可密封的開口，所述排氣單元具有各自的放氣裝置，其可響應于激勵信號 而操作。儲罐內(nèi)圍繞排氣單元的容積是排氣單元的開口和儲罐氣體出口之 間唯一的流體連接。根據(jù)本發(fā)明的第二方面， 一種用于存貯氣體的方法包括，向多個排氣 單元充氣以使其包含一定氣體體積，當從排氣單元中被釋放時，所述氣體 體積遠大于排氣單元自身的體積。該方法還包括，將所述多個排氣單元插 入儲罐中，以使其自由地容納在其中，密封該儲罐。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，限定了 一種用于從氣體存貯裝置中釋放氣體 的方法。所述氣體存貯裝置包括其中封裝有多個自由容納在其中的排氣單 元的儲罐。所述排氣單元被充氣以包含一定氣體體積，當從排氣單元中被 釋放時，所述氣體體積遠大于排氣單元自身的體積。因此，該方法包括向 至少 一個排氣單元的放氣裝置發(fā)出激勵信號，響應于該激勵信號而從所涉 及的排氣單元中釋放氣體到儲罐內(nèi)部，以及打開儲罐氣體出口 。
本發(fā)明將能解決傳統(tǒng)的外部并聯(lián)系統(tǒng)的多方面的問題或缺點?？偟南?統(tǒng)質量很重要，所存貯的氣體的質量百分比應盡可能地高。本發(fā)明將減少 支承系統(tǒng)的質量，并另外能夠增加系統(tǒng)的可靠性、冗余度和安全性。因此， 本發(fā)明將減少總的系統(tǒng)質量并能在大體積加壓氣體的充填過程中實現(xiàn)簡 單、安全的操作。本發(fā)明將非常有益于氣體的安全使用，例如使用氣體作 為攜帶能量的方法。


通過參考下面結合附圖所作的說明可更好地理解本發(fā)明及其進一步的
目的和優(yōu)點，其中
圖1A-E是根據(jù)本發(fā)明的氣體存貯系統(tǒng)的實施例的斷面^L圖2A-B是根據(jù)本發(fā)明的排氣單元的實施例的示意圖3A-C是根據(jù)本發(fā)明的排氣單元的放氣裝置的實施例的示意圖4是儲罐內(nèi)排氣單元之間的關系的示意圖5是根據(jù)本發(fā)明的方法的實施例的步驟流程圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一方法的實施例的步驟流程圖；以及
圖7A-B是部分地充填有液體的儲罐的斷面視圖。具體實施例
本發(fā)明提出了 一種在存貯和分配氣體時如何避免操作高壓氣體連接件 的解決方案。通過使用多個較小的排氣單元，氣體被分配成小的量。所述 排氣單元由儲罐封裝，并自由地容納在其中。"自由地容納"在本發(fā)明中 應理解成在排氣單元和儲罐之間不具有附裝的連接件 一 一 既沒有電連接件 也沒有流體管路。因此，所述排氣單元是自主的單元，它們可僅通過機械 支承接觸而相互之間或者與儲罐的壁直接接觸，或者可在儲罐內(nèi)自由穿行。 排氣單元和儲罐之間僅有的物理接觸(如果有的話)是機械支承。
由于在排氣單元和儲罐之間不設置獨立的流體管路，因此在儲罐內(nèi)排 氣單元周圍的空間將用作排氣單元的開口與儲罐的氣體出口之間唯一共有 的流體連接。所述儲罐設計成具有在氣體的操作壓力下的或略高的氣體壓 力。所述操作壓力通常為大氣壓力或略高的壓力。這意味著任何高壓機構 都可被限制永久地聯(lián)接到排氣單元。因此，無需用于高壓部件的連接程序 來流體連接排氣單元和儲罐。
所有的排氣單元都以整齊的型式或隨機地定位在儲罐內(nèi)。排氣單元可 獨立地或集中地被致動以釋放其中包含的氣體，即，排氣單元原則上可一 個接一個地被致動或者全部同時被致動。由于沒有連接件，所述致動或激 勵由激勵信號執(zhí)行。當排氣單元被恰當?shù)丶顣r，它們開始放散所需的氣
體，這些氣體被收集在儲罐內(nèi)所有的死容積(dead volume )中。
當全部氣體都被從排氣單元中排出時，應將這些排氣單元從儲罐中機 械地取出，并優(yōu)選用已充注/已充氣的排氣單元替換。用過的排氣單元的充 注/再填充/充氣在系統(tǒng)外進行。由于排氣單元的充注可能在另一位置進行， 因此排氣單元必須在充注和釋放位置之間被轉移。排氣單元較小，即使在 被充滿時，各排氣單元中的氣體量也相對有限。這意味著即使一個或幾個 排氣單元被損壞，后果也微不足道。排氣單元的一個重要的優(yōu)選的性質是， 它們無論是否已被充氣都應無害于服從儲罐外的正常的操作，并因此不會 受到激勵。
在本發(fā)明中，"排氣裝置"應被理解為設置成用于提供氣體的容器，當被從排氣單元釋放出來時，所述氣體將占據(jù)比排氣單元自身的體積大得 多的體積。換句話說，排氣裝置是其中氣體被以體積減小的方式存貯的存 貯單元。該排氣裝置可以是其中氣體被存貯在高壓下的小的高壓氣體容器。 該排氣裝置也可以是其中氣體被存貯在固體化學物中的推進式貯氣筒或貯 氣罐。所述固體化學物是一種需要被分解以提供氣體的物質。第三種可供 選擇的方案是將氣體機械地保存在盛放于容器內(nèi)的固體或液體中，然后響
應于外部產(chǎn)生的激勵信號而使所述氣體從固體或液體中釋放出來。
圖1A是作為根據(jù)本發(fā)明的氣體存貯系統(tǒng)1的實施例的儲罐10的斷面 視圖。在本實施例中，儲罐10具有球形的殼體26。儲罐10的內(nèi)部設計成 用于低的工作壓力，即，內(nèi)部容積12具有低的工作壓力，通常為幾巴(bar )。 內(nèi)部容積12基本上被多個排氣裝置20填充，在該實施例中，所述排氣裝 置20由高壓氣體容器16或次級儲罐構成。
儲罐10具有可密封的開口 18,該開口足夠大以便能使高壓氣體容器 16通過。因此，可密封的開口 18可用于取出和插入高壓氣體容器16。可 密封的開口通過蓋件24進行密封，該蓋件密封抵靠位于儲罐殼體26的凸 緣22處的密封座。
儲罐10還具有儲罐氣體出口 28。該儲罐氣體出口 28封蓋有控制氣體 從儲罐10的出流的氣體流量調(diào)節(jié)器30。所述氣體流量調(diào)節(jié)器30可以是適 于調(diào)節(jié)低壓或中壓氣體的任何常規(guī)的類型。在最簡單的形式中，氣體流量 調(diào)節(jié)器30可以是簡單的閥。所述氣體流量調(diào)節(jié)器30可以手動控制、電氣 控制或通過任何其它常規(guī)的手段進行控制。
在本實施例中，在球形殼體26內(nèi)安裝有激勵信號發(fā)生器40。激勵信 號發(fā)生器40安裝成用于發(fā)射高壓氣體容器16對其作出響應的激勵信號。 這些激勵信號將在下文中更加詳細地說明。所述激勵信號發(fā)生器40轉而經(jīng) 由穿過球形殼體26相聯(lián)的電纜42進行控制。
由于高壓氣體容器16的形狀，在儲罐內(nèi)排氣單元20的周圍存在空間 14。當高壓氣體容器16被激勵以排出氣體時(將在下文中詳述)，氣體將 被收集在空間14中?？臻g14轉而通過儲罐氣體出口 28進行泄流。因此，排氣單元20周圍的空間14是高壓氣體容器16和儲罐出口之間唯一的流體 連接。
所述儲罐可具有任意形狀，例如球形、扁平狀或管狀。圖1B是根據(jù) 本發(fā)明的氣體存貯系統(tǒng)1的另一實施例的斷面視圖。在該實施例中，殼體 具有彎管26的形狀。彎管26的一端設有可密封的開口 18,具有密封彎管 26端部34的蓋件24,使得儲罐可方便地被填充以排氣單元20或使排氣單 元20被排出。在本實施例中，儲罐氣體出口 28設置在彎管26的相對端。 內(nèi)部容積12基本上被多個排氣裝置20填充，在本實施例中，所述排氣裝 置20由其中氣體^皮機械地保存在固體或液體中的容器36構成。
激勵信號發(fā)生器40在本實施例中安裝在儲罐10的外部。激勵信號發(fā) 生器40在本實施例中與設置在儲罐10的內(nèi)部容積12中的壓力傳感器44 相連接。當壓力傳感器44感應到內(nèi)部容積12 (的壓力)過低時，激勵信 號發(fā)生器40發(fā)出激勵信號以促使從容器36中放出氣體，并由此將內(nèi)部容 積12的壓力保持在合適的水平。
圖1C是根據(jù)本發(fā)明的氣體存貯系統(tǒng)1的另一實施例的斷面視圖。在 該實施例中設有兩個可密封的開口 18。下部開口用于從儲罐10中取出空 的排氣單元20,上部開口用于向儲罐10填充已充氣的排氣單元20。由于 這種布置，重力將能有助于排空和填充程序，從而可容易地將儲罐10布置 成固定的構型。在該實施例中，儲罐10還包括支承結構38。在本實施例 中，支承結構38包括多個導軌46,這些導軌在填充和排空儲罐10的過程 中引導排氣單元20。
儲罐1可完全被排氣單元20填充或根據(jù)不同的需要僅部分地被填充。 盡管支承結構38可有助于排氣單元20以整齊的方式被碼放，所述(排氣) 裝置卻并不固定在儲罐l的內(nèi)壁上。內(nèi)部導軌46具有快速填充或排出排氣 單元20的優(yōu)點。因此，該系統(tǒng)將有助于避免可密封的開口 18處的排隊等 待問題。
本實施例中的排氣單元20包括高壓氣體容器16以及其中氣體被機械 地保存在固體或液體中的容器36 。本實施例中的儲罐具有六個儲罐氣體出口 28。不同的儲罐氣體出口 28 可獨立地操作，但卻利用儲罐10作為共同的氣體源。
圖1D是根據(jù)本發(fā)明的氣體存貯系統(tǒng)1的另一實施例的斷面視圖。在 本實施例中，排氣單元20具有不同的尺寸。通過選擇合適的尺寸和/或形 狀的組合，可實現(xiàn)排氣單元20的更緊密的填充。在本實施例中，可密封的 開口 18和儲罐氣體出口 28相結合成使得儲罐氣體出口 28設置在封蓋可密 封的開口 18的蓋件24中。
圖1E是根據(jù)本發(fā)明的氣體存貯系統(tǒng)1的另一實施例的斷面視圖。在 本實施例中，排氣單元20是具有八邊形橫截面的推進式貯氣罐50。在本 實施例中，排氣單元20由支承結構38物理支承。在本實施例中，支承結 構38包括排氣單元20靜置于其中的網(wǎng)48。網(wǎng)48有助于保持排氣單元20 以整齊的方式被碼放，并還可作為減震/緩沖系統(tǒng)?？擅芊獾拈_口 18分布 在儲罐10的整個上部。當需要更換推進式貯氣罐50時，取下可密封的開 口 18，從而將整張網(wǎng)48包括靜置于其中的推進式貯氣罐50從儲罐10中 取出，然后插入帶有已充氣的推進式貯氣罐50的新網(wǎng)48。因此，網(wǎng)48也 可用作轉移支承件。
圖2A示出排氣單元20。在該實施例中，排氣單元20是球形的高壓氣 體容器16。每個高壓氣體容器16都安裝有放氣裝置60。放氣裝置60通過 較緩慢地釋放氣體而對激勵信號作出響應。在本實施例中，放氣裝置60 使得容納在高壓氣體容器16中的高壓氣體被緩緩地釋放。因此，放氣裝置 60控制優(yōu)選包括氣體流量調(diào)節(jié)機構的閥52。在沒有激勵信號的情況下，排 氣單元20密閉且不動作。
圖2B示出排氣單元20的另一實施例一一推進式貯氣筒50。每個推進 式貯氣筒50安裝有放氣裝置60。在本實施例中，放氣裝置60使得容納在 推進式貯氣筒50中的固體物質至少部分被緩緩地分解。這種分解可通過提 供某種激勵例如溫度升高、電信號或提供催化活性材料引起。被釋放的氣 體從開口 56排出以到達儲罐內(nèi)推進式貯氣筒50的周圍。
放氣裝置60可響應于激勵信號而被操作。如上所述，放氣激勵信號在獨立的裝置一一激勵信號發(fā)生器40中產(chǎn)生，該激勵信號發(fā)生器可安裝在儲 罐內(nèi)部或外部。激勵信號發(fā)生器40與任何排氣單元20都不具有物理連接。 所述信號可以是常規(guī)信號如電磁信號。所述信號還可以是發(fā)生在儲罐內(nèi)的 環(huán)境狀況的變化或從整個緩沖儲罐容積感應到的外部狀況的變化。這種狀 況可以是溫度、壓力、加速作用力等。圖3A示出排氣單元20的放氣裝置60的位置的實施例。在示出的實 施例中，排氣單元20是高壓氣體容器16。高壓氣體容器16具有三個元件 耐高壓殼體62、內(nèi)部容積58和放氣裝置60。內(nèi)部容積58填充有通常高達 1000巴(bar)或更高的高壓下的氣體。本實施例中，放氣裝置60定位并 工作于耐高壓殼體62的外部。圖3B示出放氣裝置60位于耐高壓殼體62內(nèi)部的高壓氣體容器16。圖3C示出其中氣體被機械地保存在固體或液體中的容器36。在該實 施例中，放氣裝置60可在整個內(nèi)部容積58中均勻地分布。在均勻分布的 情況下，由于整個球體可被填充以均勻分布在整個容積內(nèi)且具有氣體釋放 功能的貯氣材料，因而不需要任何耐壓殼體。如上所述，對排氣單元20的尺寸沒有要求。如圖4所示，有些排氣單 元可具有標準尺寸20A,有些可較小20B或較大20C。在許多應用中，由 于實際原因，標準尺寸可被預期成直徑為10-50mm的數(shù)量級。但是，對于 大的系統(tǒng)如較大的車輛，則較大的儲罐是可行的。對于較小的系統(tǒng)如便攜 式電子設備，則較小的尺寸是合適的。如果在排氣單元20、 20A-C中具有 對稱軸64,則其可在儲罐IO中隨意地定向?？稍谂艢鈫卧?0、 20A-C的 殼體中具有優(yōu)選的區(qū)域66，所存貯的氣體從該區(qū)域中被釋放。排氣單元20、 20A-C在儲罐中可或多或少地彼此分離或緊密地集聚成束68。排氣單元 20、 20A-C優(yōu)選設計成使得即使在排氣區(qū)域66與另一排氣單元20、 20A-C 直接接觸的情況下也不會影響排氣效率。通常，不需要使排氣單元20、 20A-C相對于另一排氣單元20、 20A-C定向——即使在它們直接接觸時。 排氣單元20、 20A-C優(yōu)選設計成使得單個排氣單元20、 20A-C的可能的故 障不會延及系統(tǒng)中的其它排氣單元20、 20A-C。圖5是根據(jù)本發(fā)明的方法的實施例的步驟流程圖。用于存貯氣體的程 序從步驟200開始。在步驟210中，向多個排氣單元充氣以使其包含一定 氣體體積。當從所述排氣單元中被釋放時，所述氣體體積遠大于排氣單元自身的體積。所述排氣單元優(yōu)選為推進式貯氣罐、高壓氣體容器和/或其中 氣體被機械地保存在固體或液體中的容器。在步驟212中，將所述多個排 氣單元插入儲罐中，以使其自由地容納在該儲罐中。在步驟214中密封儲 罐。在步驟249結束程序。圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一方法的實施例的步驟流程圖。用于從氣體存 貯裝置中釋放氣體的程序從步驟250開始。所述氣體存貯裝置包括封裝有 多個自由容納在其中的排氣單元的儲罐。所述排氣單元被充氣以包含一定 氣體容積，當從排氣單元中被釋放時，所述氣體體積遠大于排氣單元自身 的體積。所述排氣單元優(yōu)選為推進式貯氣罐、高壓氣體容器和/或其中氣體 被^L械地保存在固體或液體中的容器。在步驟260中，向至少一個排氣單 元的放氣裝置發(fā)出激勵信號。所述激勵信號可在不同的實施例中例如包括 電》茲信號、熱信號、壓力信號或加速信號。在步驟262中，響應于激勵信 號，氣體被從受到激勵的排氣單元中釋放到儲罐內(nèi)部。在推進式貯氣罐中， 固體化學物質被分解。在高壓氣體容器中，閥機構至少部分地被打開。在 其中氣體被機械地保存在固體或液體中的容器中，氣體被從固體或液體中 釋放。在步驟264中，打開儲罐的氣體出口。在步驟299結束程序。圖7A是部分地被液體填充的儲罐10的剖視圖。排氣單元20的另一 種用法是在同一儲罐10中結合多個排氣單元和液體70。通過排氣單元20、 激勵以及造成的氣體的釋放，儲罐10可在一定壓力下排出所述液體。因此 所述壓力由激勵信號控制。優(yōu)選地，在系統(tǒng)的該應用中，儲罐10僅填充有 少數(shù)幾個排氣單元20。內(nèi)部容積12的主要部分被液體70填充。通過激勵 填充有高壓氣體的排氣單元20,整個系統(tǒng)被增壓至由激勵信號控制的水 平。這樣，整個儲罐10可在加壓流體70作用下非常簡單地被泄流。如圖7B所示，為了使用過的排氣單元的取出變得簡單，可將它們收 集到位于可密封的開口 18附近的共用的籠架72中。在這種情況下，儲罐10可優(yōu)選地具有用于液體70的另外的注入口 74。將特定應用所需的總的氣體的量分成大的低壓儲罐內(nèi)的多個小的、易 于操作的供給分量具有兩個明顯的優(yōu)點。首先，由于比例定律(scaling law)，總的系統(tǒng)質量減小，這在大多數(shù)移動式應用中是非常希望的。其次， 由于各次級儲罐或推進式貯氣罐的物理尺寸只占總尺寸的一小部分，系統(tǒng) 的操作和再填充變得方便得多。通過將存貯容器用作被氣體的工作壓力填 充的大的壓力室，還可獲得其它優(yōu)點。所有空的次級儲罐和它們之間的死 容積增大了壓力室的容積，卻不向系統(tǒng)添加任何額外的質量。安全方面的 優(yōu)點在于，所有小的高壓次級儲罐都被保護在存貯罐內(nèi)。如果一個或幾個 次級儲罐由于破裂或由于其它原因發(fā)生故障，對于整個系統(tǒng)將不會造成突 難性的后果。所述故障從外部甚至不能被注意到。上述實施例應被理解成本發(fā)明的幾個示例性例子。本領域的技術人員 應能理解，可對這些實施例作出多種變型、組合和改變而不偏離本發(fā)明的 范圍。同時，在技術可行的情況下，可在其它方案中結合以不同實施例中 的不同的部分方案。本發(fā)明的范圍由所附權利要求進行限定。
權利要求
1. 一種氣體存貯系統(tǒng)(1)，包括儲罐(10)；所述儲罐(10)具有儲罐氣體出口(28)；以及封裝在所述儲罐(10)中的多個排氣單元(20)；所述多個排氣單元(20)設置成用于提供一定氣體體積，當從所述排氣單元(20)中被釋放時，所述氣體體積遠大于所述排氣單元(20)的體積大，其特征在于，所述多個排氣單元(20)自由地容納在所述儲罐(10)中；所述儲罐(10)具有適于取出或插入所述多個排氣單元(20)的可密封的開口(18)；以及所述多個排氣單元(20)具有各自的可響應于激勵信號而被操作的放氣裝置(60)。
2. 如權利要求l所述的氣體存貯系統(tǒng)，其特征在于，所述多個排氣 單元(20)中至少一個是推進式貯氣罐(50)。
3. 如權利要求1或2所述的氣體存貯系統(tǒng)，其特征在于，所述多個 排氣單元(20)中至少一個是其中氣體被才幾械地保存在固體或液體中的容 器(36)。
4. 如權利要求1至3中任一項所述的氣體存貯系統(tǒng)，其特征在于， 所述多個排氣單元(20)中至少一個是高壓氣體容器(16)。
5. 如權利要求1至4中任一項所述的氣體存貯系統(tǒng)，其特征在于， 所述多個排氣單元(20 )在所述儲罐(10 )中具有圍繞所述排氣單元(20) 的空間(14)，所述空間作為所述排氣單元(20)的開口 (52; 56; 66) 和所述儲罐氣體出口 (28)之間唯一的流動連接。
6. 如權利要求1至5中任一項所述的氣體存貯系統(tǒng)，其特征在于， 所述多個排氣單元(20)在所述儲罐(10)中可自由移動。
7. 如權利要求1至5中任一項所述的氣體存貯系統(tǒng)，其特征在于， 所述多個排氣單元(20)在所述儲罐(10)內(nèi)容納在支承結構(38)中。
8. 如權利要求7所述的氣體存貯系統(tǒng)，其特征在于，所述支承結構 (38)可通過所述可密封的開口 (18)從所述儲罐(10)中被取出。
9. 如權利要求1至8中任一項所述的氣體存貯系統(tǒng)，其特征在于， 所述力文氣裝置(60)位于各所述排氣單元(20)的殼體(62)中。
10. 如權利要求1至9中任一項所述的氣體存貯系統(tǒng)，其特征在于， 所述排氣單元(20)具有通過所述放氣裝置(60)的開口 (66)的對稱軸(64)。
11. 如權利要求10所述的氣體存貯系統(tǒng)，其特征在于，所述對稱軸 (64)可通過機械接觸點到達另一排氣單元(20)的壁而不干擾氣體釋放率。
12. 如權利要求l至ll中任一項所述的氣體存貯系統(tǒng)，其特征在于， 所述激勵信號是電磁信號。
13. 如權利要求1至11中任一項所述的氣體存貯系統(tǒng)，其特征在于， 所述激勵信號是熱信號。
14. 如權利要求1至11中任一項所述的氣體存貯系統(tǒng)，其特征在于， 所述激勵信號是壓力信號。
15. 如權利要求1至14中任一項所述的氣體存貯系統(tǒng)，其特征在于， 所述儲罐(10)部分地填充有液體(70)。
16. 如權利要求15所述的氣體存貯系統(tǒng)，其特征在于，所述液體(70 ) 通過利用由壓力致動的排氣單元(20)而被保持在恒定的壓力下。
17. 如權利要求1至16中任一項所述的氣體存貯系統(tǒng)，其特征在于 激勵信號發(fā)生器(40)。
18. —種用于存貯氣體的方法，包括以下步驟向多個排氣單元(20)充氣(210)，以使其包含一定氣體體積，當從 所述排氣單元(20)中被釋放時，所述氣體體積遠大于所述排氣單元(20) 的體積，其特征在于，還包括以下步驟將所述多個排氣單元(20 )插入(212 )儲罐(10 )中，以使其自由地 容納在所述儲罐中；以及密封(214)所述儲罐(10)。
19. 如權利要求18所述的方法，其特征在于，所述多個排氣單元(20) 中至少一個是推進式貯氣罐(50)。
20. 如權利要求18或19所述的方法，其特征在于，所述多個排氣單 元(20 )中至少 一個是其中氣體被機械地保存在固體或液體中的容器(36 )。
21. 如權利要求18至20中任一項所述的方法，其特征在于，所述多 個排氣單元(20)中至少一個是高壓氣體容器(16)。
22. —種用于從氣體存貯裝置(1)中釋放氣體的方法，包括以下步打開(264 )儲罐(10 )的儲罐氣體出口 ( 28 )，其特征在于，所述儲罐(10)封裝有多個自由容納在其中的排氣單元 (20)，所述排氣單元(20)被充氣以包含一定氣體體積，當從所述排氣 單元(20)中被釋放時，所述氣體體積遠大于所述排氣單元(20)的體積， 所述方法還包括以下步驟向至少一個所述多個排氣單元(20)的放氣裝置(60)發(fā)出(260)激 勵信號；以及響應于所述激勵信號而從所述至少一個所述多個排氣單元(20)中釋 放(262)氣體至所述儲罐(10)內(nèi)部(12)。
23. 如權利要求22所述的釋放氣體的方法，其特征在于，所述多個 排氣單元(20)中至少一個是推進式貯氣罐(50)。
24. 如權利要求23所述的釋放氣體的方法，其特征在于，所述釋放 氣體的步驟包括使所述推進式貯氣罐(50)中的固體化學物質分解成至少 所述氣體。
25. 如權利要求22-24中任一項所述的釋放氣體的方法，其特征在于， 所述多個排氣單元(20)中至少一個是其中氣體被機械地保存在固體或液體中的容器(36)。
26. 如權利要求25所述的釋放氣體的方法，其特征在于，所述釋放 氣體的步驟包括使從所述固體或液體中釋放所述氣體。
27. 如權利要求22至26中任一項所述的釋放氣體的方法，其特征在 于，所述多個排氣單元(20)中至少一個是高壓氣體容器(16)。
28. 如權利要求27所述的釋放氣體的方法，其特征在于，所述釋放 氣體的步驟包括至少部分地打開所述高壓氣體容器(16)。
29. 如權利要求22至28中任一項所述的釋放氣體的方法，其特征在 于，所述發(fā)出步驟包括發(fā)出電磁信號。
30. 如權利要求22至28中任一項所述的釋放氣體的方法，其特征在 于，所述發(fā)出步驟包括發(fā)出熱信號。
31. 如權利要求22至28中任一項所述的釋放氣體的方法，其特征在 于，所述發(fā)出步驟包括發(fā)出壓力信號。
32. 如權利要求22至28中任一項所述的釋放氣體的方法，其特征在 于，所述發(fā)出步驟包括發(fā)出加速信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣體存貯系統(tǒng)(1)，該氣體存貯系統(tǒng)包括具有儲罐氣體出口(28)的儲罐(10)和被儲罐(10)封裝的多個排氣單元(20)。所述排氣單元(20)設置成用于提供一定氣體體積，當從所述排氣單元(20)中被釋放時，所述氣體體積遠大于所述排氣單元(20)的體積。所述排氣單元(20)自由地容納在所述儲罐(10)中，即不具有到儲罐(10)的氣體管路或電連接件。所述儲罐(10)具有適用于取出或插入所述排氣單元(20)的可密封的開口(18)，并且所述排氣單元(20)具有可響應于激勵信號而操作的各自的放氣裝置。在儲罐(10)中圍繞排氣單元(20)的容積(14)是放氣裝置的開口和儲罐氣體出口(28)之間唯一的流動連接。本發(fā)明還提出了用于存貯和釋放氣體的方法。
文檔編號F17C1/00GK101287946SQ200680038340
公開日2008年10月15日 申請日期2006年9月14日 優(yōu)先權日2005年9月15日
發(fā)明者L·斯坦馬克 申請人:曼巴斯阿爾法股份公司