专利名称：贮存高压气体的贮器和用于贮存和供应高压气体的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于贮存和供应高压气体的装置特别是用于这种装置的高压气体贮器。
本申请人的法国专利申请No.9308394描述了一种这种类型的装置，该装置使用用于贮存至少部分为液相的高压特别是超临界压力气体。在高压下保持供气使得可即时向用户站供应高压气体，特别是用于在高压供气的主要装置的安全性。
在这种装置中，当将贮器中的液体抽出时，由于贮存在其中的液体的低压缩性，通常会在贮器中产生一个非常快的压降，并且根据用于压力保持的外部线路的响应时间，可能使向用户站供应的气体的压力瞬时小于所需值。
本发明的目的是提供一种新的用于贮存高压气体的贮器结构，它克服了上述缺点。
为此，根据本发明的一个特征，贮器包括一第一部分，该部分包括用于保持第一冷温、特别是小于-100℃的温度的装置;一第二部分，该部分包括用于保持一高于第一温度，典型地为大于-20℃的第二温度的装置;和至少一个在第一和第二贮器部分之间建立自由流通的通道以及限制第一和第二贮器部分之间的热传导的装置。
根据本发明的其它特征-使第一部分绝热，并且第二部分的至少一部分未在外部隔热;
-通道具有相对于第一和第二贮器部分的主要截面减小的内横截面。
本发明还涉及一个用于贮存和向至少一个用户站供应高压气体的装置，它包括这样一个贮器，其第一部分由一包括加热器的供应线与用户站相连。
本发明的其它特征和优点通过下面参照附图对本发明的非限制性实施例的描述将变得明显。附图中
图1为使用根据本发明的第一个实施例的贮器的用于贮存和供应高压气体的装置的示意图;
图2为根据本发明的第二个实施例的贮器的纵截面的部分示意图;
图3为根据本发明的第三个实施例的贮器的横截面的示意图;
图4为图3所示实施例的修改的部分示意图。
在下面描述和附图中，相同或相似的部件用相同的序号表示，有时加上一撇号。
在图1所示实施例中，贮器1包括一长圆形的耐压容器2，它限定出一内部贮存体积，并包括一上部S，其中容器2未隔热，因而可与周围大气进行热交换;以及一下部I，它具有更大的容积并具有一隔热层3。在下部隔热部分的基部包括一第一出口4和第二出口7，第一出口引出一包括一加热器或蒸发器6的朝向至少一个用户站的供应线5，而第二出口7与第一流体导管8相连，该导管8在贮器I之外侧包括一由贮器中的压力控制的阀9，并且穿过与贮器1的下部1中的流体进行热交换的热交换器10，然后从贮器的下部向外开口。第二出口7上还连接有一第二流体导管11，在贮器1外侧顺序包括一再加热器12，一由贮器1中的压力控制的阀13，并通过一入口30通入贮器中。在贮器下部I中开有一充填导管14，用以向贮器1中充填高压液化气体。
上面所描述的本发明可为隔热的，以向用户站U供应少量的高压气体，但最好使用主单元15向用户站U供应高压气体，这时，可在供应线5的下游设置一个调节阀16。
在图1中左边部分所示的实施例中，容器2中两隔热和不隔热部分I和S之间的连接区域包括一内隔热覆层17，这样在容器2中限定出至少一个在容纳液相的下部I和容纳气体的上部S之间的建立自由流通的垂直内部通道18。如虚线所示，内隔热层17在贮器的下部I中延伸。最好，如图1中右部分所示，通道18周围由与容器2的相邻壁向内相距一定距离延伸的金属裙板18限定，但其上端在20处与容器密封相连，从而在中心通道18周围提供一与下部I的内体积连通的环形空间21，该环形空间使通道18与相邻的容器2的上部S的未隔热部分隔热，并在容器的两部分之间的连接部分限定热桥。
最好，裙板19周围覆盖一绝缘层22，绝热层典型地为多孔材料，例如，玻璃纤维布，几乎充满裙板19和容器2内部之间的环形空间。
在图2中所示的实施例中，将进一步增加在上部S和下部I的内部体积之间限定中心通道18的效果。在该实施例中，贮器容器由三部分组成一主下部2A，支承一尺寸较小的上部2B，它们由直径更小的中间圆柱形部分2C相连，只有下部2A设有隔热层3，在该实施例中，通道18由相距容器内部一定距离在中间圆柱形部分2C中同轴延伸并且在端部19B和19A朝上部S和下部I扩口的管19构成，端部19B和19A距容器一定距离具有相应于容器部分2B和2A的内部形状的形状。上扩口部分的上端由一隔热环23固定和密封到上容器部分2B上，从而在内结构19，19B，19A的整个周围提供一与贮器的下部I连通但与上部S隔热的隔热空间，并且最好至少部分地提供一如上所述例如22的外隔热层。在用于贮存高压(可达100×5帕)液氮时，容器2B的上部周围的温度为室温(20℃)，而大部分的内通道结构18，18B，18A中保持高于贮器1的下部I中的温度的低温(-80℃)。
在图3所示实施例中，贮器部分S和I是分开的，各自由其自己的未隔热的贮器容器构成，最好包括一窄的端部s和i，并且头尾相连，尽管“热”贮器部分S暴露于室温，“冷”贮器部分I以及最好“热”贮器部分S的端部区域被容装在一充有隔热材料P(典型地为珍珠岩)的容器E中。从图中可看出，连接两贮器部分的连接管19延伸入容器E中，和图2中所示实施例一样，管19在各端部19A，19B分别延伸进贮器的各部分，并相距贮器部分的相邻壁的内部一定距离而扩口。最好在管19的端部和相邻的容器部分的壁之间的空间中分别设置隔热层22A，22B。
尽管上面参照特定实施例对本发明进行了描述，但这些实施例是非限制性的，本领域的技术人员可对本发明作出各种修改和变化。特别对于非常寒冷的国家，贮器的热部分S可包括加热装置，例如使用来自单元15的热压缩气体，并可自己稍微隔热。
权利要求
1.用于高压气体的贮器，其特征在于，它包括一第一部分(I)，该部分包括保持第一温度的装置(3；P，10)；一第二部分(S)，该部分包括用于保持一高于第一温度的第二温度的装置；以及至少一个在第一(I)和第二(S)贮器部分之间建立自由液体连通的通道(18)和相关的限制贮器部分之间热传导的装置(17；22；P)。
2.根据权利要求1的贮器，其特征在于，第一贮器部分(S)不隔热。
3.根据权利要求1或2的贮器，其特征在于，第二部分(S)由第一部分(I)支承。
4.根据权利要求1-3之一的贮器，其特征在于，通道(18)与第一和第二部分(I、S)的相邻部分隔热(17;21，22)。
5.根据权利要求3或4的贮器，其特征在于，通道(18)由延伸入第一和第二贮器部分(I和S)中的内结构(19)限定。
6.根据前面任一权利要求的贮器，其特征在于，第一贮器部分(I)包括一第一出口(7)，一在相对侧朝向第一部分(I)外侧开口的管线(8)部分，以及一热交换器(10)。
7.根据前面任一权利要求的贮器，其特征在于贮器的第一部分(I)包括至少一个入口(30)。
8.用于贮存和向至少一个用户站(U)供应高压气体的装置，其特征在于，它包括至少一个根据前面任一权利要求的贮器(1)，其中，第一贮器部分(I)包括一第二出口(4)，该出口可通过一包括加热器(6)的供应线(25)与用户站(U)相连。
9.根据权利要求8的装置，包括至少一个根据权利要求6或7的贮器，其特征在于，线部分通过一包括第一压力控制阀(9)的外导管(8)与第一出口(7)相连。
10.根据权利要求9的装置，包括至少一个根据权利要求7的贮器，其特征在于，第一入口(30)通过一第二外导管(11)与第一出口(7)相连，所述第二外导管顺序包括一再加热器(12)和一第二压力控制阀(13)。
全文摘要
用于贮存高压气体的贮器，包括一未隔热的容器部分(2B)和一隔热的容器部分(2A)，两部分(2A，2B)由一与容器部分隔热的隔热通道相连，在从隔热部分(2A)中抽出液体时，未隔热部分(2B)限定一限定瞬时压降的气体，以减小加热外部管线的响应时间，从而保持压力，该贮器特别用于产生高压气体的主源的安全装置。
文档编号F17C1/12GK1104312SQ9411569
公开日1995年6月28日 申请日期1994年9月9日 优先权日1993年9月9日
发明者简·亚斯·拉赫曼 申请人:液体空气乔治洛德方法利用和研究有限公司