组合箱的制作方法

组合箱的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种组合箱(1)，具有用于隔温容纳低温流体的双壁的内部容器(2)，该内部容器(2)的横截面大致为圆柱形并被端盖(7)盖住，其中用于储存至少一种工作物质的外部容器(8)设置在内部容器(2)的周围，该外部容器(8)具有横截面大致为矩形的套筒(9)和支撑在内部容器(2)上的端壁(10)，该端壁安放在保持于内部容器(2)和套筒(9)之间的角撑板(11)中，或者被内部容器(2)的端盖(7)所接触或穿过。
【专利说明】组合箱

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种组合箱，其具有用于隔温容纳低温流体的双壁的内部容器，该内 部容器的横截面大致为圆柱形并被端盖盖住。

【背景技术】
[0002] 为了增加在正常状态下为气态的能量载体的能量含量，可将其压缩以便于运输和 储藏并储存在压力箱中，或将其冷却至低温度以便至少部分地液化形成低温流体，储存在 隔温容器中。例如，液化天然气（LNG)或液化氢作为具有很高的能量密度的低温流体来储 存，用于为车辆供能，因此它们主要用于为汽车的传统内燃机或燃料电池供能。
[0003] 除了低温外，例如在LNG的情况下低至-161°C，容器必须还能够承受低温流体的 高压力，在LNG的情况下达到16bar，因此容器的横截面为圆柱形。为了绝热，容器是双壁 的，位于两层壁之间的绝热间隙大致被抽成真空和/或衬有特殊的绝热膜/箔。LNG比液 化氢更容易处理，例如，相对于如汽油或柴油的常规燃料来说，更加环境友好并具有成本优 势，因此对于具有高油耗或利用频率较高的多用途运载车，例如卡车，具有特别的吸引力。 另一方面，公共配送网络中没有LNG和液化氢，并且因为低温和高压，它们比常规燃料难于 储存。
[0004]原则上，LNG既可用在汽油发动机上又可用在柴油发动机上；当用在柴油发动机 上时，需要额外的柴油来点火。为了增加车辆的范围并使得能够用LNG来工作，在为此目的 而装备的车辆上另外还携带有常规燃料。如同其它工作物质一样，如AdBlue?、液压油等， 常规燃料储存在单独的用于操作材料的箱中，这就需要额外的结构空间。


【发明内容】

[0005] 本发明的目的是提出一种组合箱，其能更好地利用现有结构空间，同时在使用上 具有灵活性。
[0006] 这一目的通过开始说明的类型的组合箱而实现，其特征在于，用于容纳至少一种 工作物质的外部容器设置在内部容器的周围，该外部容器具有横截面大致为矩形的套筒和 支撑在内部容器上的端壁，端壁安放在保持于内部容器和套筒之间的角撑板中，或者被内 部容器的端盖所接触或穿过。
[0007] 这样的组合箱可以以节省空间的方式集成在为该目的而提供的结构空间内，在卡 车的情况下结构空间大致为块状，而且在这方面，能适用于用于油箱连接的现有支架系统， 可以用作常规的卡车油箱来使用。同时，额外的套筒提供了更加灵敏的内部容器保护并形 成稳定的支撑，并且至少一种工作物质位于外部容器内，作为附加的温度缓冲。用于低温流 体的双壁内部容器不需要任何特殊的适配，可以省去需要空间的一个或多个单独的工作物 质的容器。在这方面中，这样的组合箱可以利用常规的方法制成任何所需的尺寸。
[0008] 有利地，至少一个端壁通过粘接或焊接与内部容器和套筒相连接。这样可以非常 简单的方式产生可靠的紧密连接，可靠地安放内部容器；同样，粘接或焊接的方法在生产汽 车油箱中是被证实有效的。
[0009] 在优选实施例中，内部容器的外壁、外部容器的套筒和端壁由金属制成。金属便于 成型、焊接，强度高，可以制成轻便、结实的组合箱。
[0010] 为了减少组装工作，有利的是套筒由单体件制成，并通过纵向焊缝封闭。或者，套 筒可以由两个、三个或四个成型部件构成，并且在每种情况中都是由纵向焊缝封闭。这样， 单独的部件容易处理，不同部件可以相互组合，这简化了部件的标准化，并且在组合箱的设 计非常灵活。这样，单独部件可以从装置中去除，这样从这些区域的外侧仍能看到并可接近 内部容器。
[0011] 纵向焊缝可以仅仅封闭套筒，或每个纵向焊缝可以使套筒的边缘焊接在内部容器 上。如果所述纵向焊缝构造为三片焊缝（triple-sheetweldseam)将是非常有利的，通过 该三片焊缝套筒同时焊接在内部容器上。这样，在单个工作步骤中，套筒边到边地封闭，同 时在内部容器上固定在位。在这种情况中，外部容器被分割成了单独的内腔，它们通过纵向 焊缝相互可靠密封，准备用于容纳不同的工作物质。
[0012] 为了使得工作物质也能在外部容器的内腔之间自由流动，有利的是套筒具有在圆 周方向上延伸并向外成型的至少一个突起（bead)，该突起桥跨这样的区域，在该区域中套 筒在其它情况中将接触内部容器。
[0013]如果可封闭的开口设置在外部容器的顶部，它通到所述突起内，或通到内部容器、 套筒和端壁之间的空间中，则组合箱是特别节省空间的。代替地或者作为补充，具有一个可 封闭的开口的连接管可形成在端壁上，该连接管通到外部容器中。这样可以安装方便，并可 以与组合箱的所有变体相结合。
[0014] 这样的开口可以作为用于工作物质的填充开口。或者，填充液位探针可经由所述 开口引入所述突起、所述空间或连接管中。这样就可以在外部容器的整个区域上检测外部 容器的液位。如果需要，填充液位探针进一步可以与抽取管线相结合，这样可以省去组合箱 的外部容器中的另外的开口。
[0015] 在本发明的有利的实施例中，套筒在长度方向上突出超过内部容器，形成了另外 的容器，并通过端罩封闭。这样组合箱的尺寸可以根据需要变大，一方面可以包括用于车辆 的另外的工作物质的隔开的容器，或者，另一方面，外部容器尺寸增大，例如可以增加车辆 的可能性范围，或者达到所携带低温流体与工作物质之间的有利的量比率。
[0016] 有利地，在另外的容器的区域内，套筒具有可封闭的开口。这使得开口的设置特别 简单。开口可以构造为用于工作物质的填充开口；或者，填充液位探针可通过所述开口引入 到该另外的容器内，可以得到关于开口其它变体所提及的优点。
[0017]如果所述另外的容器用于容纳与外部容器相同的工作物质，则更优选的，该另外 的容器与外部容器通过连接开口相连接，所述连接开口穿透位于该另外的容器与外部容器 之间的端壁。
[0018] 为了尽可能的清空外部容器，有利的是，箱沉积槽形成在外部容器的底部，与填充 液位探针相结合的抽取管线伸入到该箱沉积槽中。

【专利附图】

【附图说明】
[0019] 通过附图所示的实施例，本发明将在下面得到详细的描述。在附图中示出：
[0020] 在图la至图lc中，图la是根据本发明的组合箱的局部剖视侧视图，图lb是横截 面视图，图lc是图la所示组合箱的端面壁的俯视图；
[0021] 图2a至2c是图la的组合箱的套筒上的不同变体的纵向焊缝的横截面图，具体 的，图2a是三片焊缝，图2b是相互平行的两个常规纵向焊缝，图2c是使套筒封闭的纵向焊 缝；
[0022] 图3a以从上方倾斜的角度观察的透视图示出了图la的组合箱上的开口的两个变 体；
[0023] 图3b和图3c示出了作为用于图la的组合箱上的开口的另一个变体的连接管，图 3b是侧视图，图3c是俯视图；
[0024] 图3d和图3e示出了在图la的组合箱上设置开口的另一个变体，图3d是俯视图， 图3e是侧视图；以及
[0025] 图4以纵向剖面视图示出图la所示组合箱具有进一步成形的容器。

【具体实施方式】
[0026] 图la、lb示出一种用于组合地容纳低温流体和至少一种工作物质的组合箱1。低 温流体可以是天然气，例如在温度达到_161°C且压力达到16bar时，天然气至少部分地呈 现液化形式（液化天然气，LNG)，还可以是用于内燃机或燃料电池的类似的低温流体，例如 液化氢。组合箱1例如以常规的燃料容器的形式安装在多用途运载车（例如卡车）或小客 车的底盘上，并可与用于此目的的车辆的标准托架装置相对应。
[0027] 为了容纳低温流体，组合箱1具有双壁的内部容器2,该内部容器2利用在内壁3 和外壁4之间形成的绝热间隙5而成为隔温的。绝热间隙5可以是真空和/或包含绝热材 料。装入了低温流体的内壁3通过抑制温度传导的支撑件6以稳定的方式进一步机械安装 在外壁4上。
[0028] 为了能更容易地承受低温流体的压力，内壁3的横截面为圆柱形（图lb);外壁4 的横截面同样为圆柱形，从而保持恒定的绝热间隙，外壁4被端盖7封住，类似于内壁3。
[0029] 内外壁3、4可以例如深冲形成，在这种情况中，端盖7可以与外壁4的至少一部分 一体形成。另外，内外壁3、4的横截面可略微偏离圆形，例如可以是椭圆形。
[0030] 外部容器8设置在内部容器2的周围，用于储存至少一种工作物质。一方面，工作 物质可以是汽油、柴油或类似燃料，它在常温下为液体，另一方面，工作物质还可以是常温 下为液体的物质，例如用于车辆的AdBlue?、液压油等。
[0031] 为此，外部容器8具有横截面大致为矩形（图lb)的套筒9,其环绕在内部容器2 外围，通过端壁10支撑在内部容器2上，这使得内部容器2牢固地安放在外部容器8中。在 这种情况中，内部容器2和套筒9之间形成了角撑板11，并被端壁10封住。因此，工作物质 可储存在内部容器2的外壁4与外部容器8的套筒9以及端壁10之间的区域，这个区域形 成外部容器8。
[0032] 内部容器2的外壁4、套筒9和端壁10可以由塑料或金属制成，例如不锈钢或铝。 它们也可以由彼此不同的材料制成，同样可以由塑料和/或金属的混合材料制成，其中至 少一个端壁10与内部容器2和套筒9相连接的方法是通过粘接、焊接或机械式的，例如压 制、叠合、铆接或螺纹连接。在这方面，可以使用不同的连接方法。
[0033] 在根据图la和lc的实施例中，套筒9至少在一侧沿着内部容器2的纵向长度一 直延伸到内部容器2的端盖7的区域中。这样，在每种情况下（图lc)，端壁10大致为矩形 并且具有大致中心的圆形凹口 12,在该圆形凹口处端盖7穿过端壁10,端盖与端壁相连接。 在这种情况中，端盖7或者明显伸出穿过端壁10 (图la)，或者端盖7或多或少地"对齐"到 圆形凹口 12中（图3d)，以便将外部容器8支撑在内部容器2上。或者，端壁10也可以构 造成不含有圆形凹口 12,在这种情况下，端盖7可例如通过接触压力仅仅在其中心区域与 端壁10接触。同样在这种情况下，如果需要，端盖7与端壁10还可以附加地被焊接、粘接、 铆接或其它类似的。在图la、lc或3d所示实施例中，在每个端部，内部容器2、套筒9和端 壁10之间形成了空间11a。
[0034] 或者，套筒9在其纵向长度上可以更短些，至少在一侧，这种情况下它不伸出到内 部容器2的圆柱形区域之外。这样，在每种情况下，端壁10由四个大致为三角形的元件构 成，它安放在保持于内部容器2和套筒9之间的角撑板11中，S卩，它们粘接、焊接或用其它 方法连接在一起，这样外部容器8分成四个相互独立的内腔，这些内腔可以储存不同的工 作物质。
[0035] 根据图2a至2c，套筒9由单体件制成，例如，由金属片面板折弯，并通过至少一条 纵向焊缝13封闭而形成。在图2a的例子中，纵向焊缝13是三片焊缝13a，该焊缝边到边 地封闭了套筒9,同时将套筒9焊接到内部容器2的外壁3上。或者，使用分开的纵向焊缝 13,套筒9的每条边都可焊接在内部容器2上，同时被封闭（图2b)，或者，只是边到边地封 闭，而不焊接在内部容器2上（图2c)。在后者情况下，纵向焊缝13可以与内部容器2 - 定距离处设置在套筒9的一位置上，如图2c所示，或者甚至倾斜地延伸。在这种情况中，夕卜 部容器8通过端壁10支撑在内部容器2上，可选的，外部容器8通过附加支撑壁（图中未 示）支撑在内部容器2上，附加支撑壁在端壁10内部并与端壁10平行。
[0036] 或者，套筒9可由两个半壳或直到四个角片构成，在这种情况中，套筒9可以上述 的方式根据图2a或2c通过两条到四条纵向焊缝13、13a而封闭，或者根据图2b，通过直到 八条纵向焊缝13而封闭，和/或焊接到内部容器2上，其中纵向焊缝13、13a连同由三角形 元件构成的合适插入的端壁10,可形成了分开的内腔，它们相对于彼此密封，这样可以在外 部容器8中储存不同的工作物质。如果需要，单个的三角形元件可以进一步从装置中去除， 这样，在这些区域，能从外部看到并可接近内部容器2。
[0037] 可以理解的是，除了纵向焊缝13,纵向的粘接突起同样可以封闭套筒9并使其与 内部容器2连接。
[0038] 图3a所示的例子中，套筒9具有向外形成的突起14,在套筒9的圆周方向上延伸。 在这种情况中，突起14桥跨（bridge)区域15,否则在区域15中套筒9与内部容器2接触 (图lb)，这样可使工作物质分配到多个内腔，或甚至分配到内部容器8内的各处。对于其 余部分，在端壁10合适布置的情况下（图la)，工作物质可通过空间11a连通。
[0039] 这样的突起14还可以在套筒9的其它侧上，或者在所有侧上，也就是说在每个区 域15(图lb)上，其中在区域15中套筒9在其它情况中与内部容器2接触；同样的，多个这 种突起14可以在套筒9的纵向上相互平行的分布。
[0040] 另外，套筒9可以具有更大的直径，不与内部容器2在一侧或多侧上相接触，图中 未示。在两种情况下，外部容器8都通过其端壁10和可选的支撑壁支撑在内部容器2上。
[0041] 在图3a所示的实施例中，开口 16通到突起14上，该开口构造在外部容器8的顶 部。开口 16构造在套筒9的特别形成的区域内，以使其更好地被接近和定位。外部容器8 可以例如通过开口 16填充工作物质，还可以通过插入式封盖17或类似方法封闭。
[0042] 作为开口 16的替代或补充，根据图3b、3c的例子，连接管18形成在外部容器8的 端壁10上，该连接管通到外部容器8中。连接管18同样有可封住的开口 16,开口 16上可 以选择带有插入式封盖17。在这种情况中，端盖7、套筒9、端壁10和连接管18构造为使 得，连接管18不突出到由端盖7和套筒9跨越的、在图3b和3c的例子中为大致块状的结 构空间之外，或者以它的开口 16仅仅稍微突出到该结构空间之外。
[0043] 在根据图3d和3e的进一步的实施例中，开口 16构造在套筒9上、为该目的特别 地成型的区域中，带有可选的插入式封盖（图中未示），该开口通到内部容器2、套筒9和端 壁10之间的空间11a中。这里，填充液位探针21经由开口 16进入到空间11a中。
[0044] 在所述示例性实施例中，开口 16或插入式封盖17可以构造为用于供给工作物质， 一方面，例如起到连接器的作用，或者，另一方面，用于容纳填充液位探针21 (图3a至3c中 未示）的目的，探针根据图3a的例子引入突起14中，根据图3b、3c的例子引入连接管18 中，根据图3d和3e的例子引入空间11a中。同样的，在具有或也可以在不具有突起14的 情况下（例如，根据图3a，仅用于外部容器8的一个内腔），用于工作物质的填充连接器16a 也可作为附加的开口设置。
[0045] 根据图4的组合箱1的进一步实施例，套筒9形成另外的容器19。为此目的，至少 在一侧，套筒9在长度方向上伸出到内部容器2外，并通过端罩20封闭。
[0046] 根据图4,在另外的容器19的区域内，套筒9同样含有可封闭的开口 16,填充液位 探针21插入到该另外的容器19的内部。或者，开口 16同样可以用来供给工作物质。
[0047] 另外的容器19相对于外部容器8密封，可容纳附加的工作物质。在图4的示例性 实施例中，相反的，另外的容器19与外部容器8相连接，因为它们之间的端壁10具有穿过 端壁的连接开口 22,因此工作物质可以从外部容器8流入另外的容器19内部，反之亦然。
[0048] 可以理解的是，根据图3a至3e或图4的示例性实施例中的一个或两个合适的实 施例，可以设置用于为外部容器8中填充工作物质的开口 16或填充连接器16a，以及用于填 充液位探针21的另外的开口 16。如果需要，填充液位探针21进一步可以与工作物质的抽 取管线相结合。如图3e所示，作为所有实施例变型的示例，箱沉积槽23可形成在外部容器 8的底部中，与填充液位探针21相结合或相互分开的抽取管线伸入到该沉积槽23中。
[0049] 常规方式中，通过在其至少一个端盖7中的配件（未示出），可以填充内部容器。
[0050] 本发明并不只局限于所示出的实施例，而是包括落入后面的权利要求范围中的所 有变化和改进。
【权利要求】
1. 组合箱（1)，具有用于隔温容纳低温流体的双壁的内部容器（2)，该内部容器⑵的 横截面大致为圆柱形并被端盖（7)盖住，其特征在于，用于容纳至少一种工作物质的外部 容器（8)设置在内部容器（2)的周围，该外部容器（8)具有横截面大致为矩形的套筒（9) 和支撑在内部容器（2)上的端壁（10)，该端壁安放在保持于内部容器（2)和套筒（9)之间 的角撑板（11)中，或者被内部容器⑵的端盖（7)所接触或穿过。
2. 如权利要求1所述的组合箱，其特征在于，所述端壁（10)中的至少一个通过粘接或 焊接而与内部容器（2)和套筒（9)相连接。
3. 如权利要求1或2所述的组合箱，其特征在于，所述内部容器（2)的外壁（4)、所述 外部容器（8)的套筒（9)和所述端壁（10)由金属制成。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的组合箱，其特征在于，套筒（9)由单体件制成，并 通过纵向焊缝（13、13a)封闭。
5. 如权利要求1至3中任一项所述的组合箱，其特征在于，套筒（9)由两个、三个或四 个成型部件构成，并且在每种情况下都由纵向焊缝（13、13a)封闭。
6. 如权利要求4或5所述的组合箱，其特征在于，所述纵向焊缝（13、13a)构造为三片 焊缝（13a)，套筒（9)通过该三片焊缝同时焊接到内部容器（2)上。
7. 如权利要求1至6中任一项所述的组合箱，其特征在于，套筒（9)具有在圆周方向上 延伸的向外成形的至少一个突起（14)，该突起（14)桥跨区域（15)，否则在该区域（15)中 套筒（9)与内部容器⑵接触。
8. 如权利要求7所述的组合箱，其特征在于，可封闭的开口（16)设置在外部容器（8) 的顶部上，该开口通入突起（14)中。
9. 如权利要求1至8中任一项所述的组合箱，其特征在于，可封闭的开口（16)设置在 外部容器（8)的顶部上，该开口通入内部容器（2)、套筒（9)和端壁（10)之间的空间（11a) 中。
10. 如权利要求1至9中任一项所述的组合箱，其特征在于，具有可封闭的开口（16)的 连接管（18)形成在端壁（10)上，该连接管通到所述外部容器（8)中。
11. 如权利要求8至10中任一项所述的组合箱，其特征在于，填充液位探针（21)通过 所述开口（16)引入所述突起（14)、空间（11a)或连接管（18)中。
12. 如权利要求1至11中任一项所述的组合箱，其特征在于，套筒（9)在长度方向上突 出到内部容器（2)之外以形成另外的容器（19)，并通过端罩（20)封闭。
13. 如权利要求12所述的组合箱，其特征在于，在该另外的容器（19)的区域内，套筒 (9)具有可封闭的开口（16)。
14. 如权利要求13所述的组合箱，其特征在于，填充液位探针（21)通过所述开口（16) 引入到该另外的容器（19)中。
15. 如权利要求12至14中任一项所述的组合箱，其特征在于，该另外的容器（19)通过 连接开口（22)与所述外部容器（8)相连接，所述连接开口（22)穿透位于所述另外的容器 与所述外部容器之间的端壁（10)。
16. 如权利要求1至15之一所述的组合箱，结合权利要求9、11或14之一所述的组合 箱，其特征在于，箱沉积槽（23)设置在外部容器（8)的底部，与填充液位探针（21)相结合 的抽取管线伸入该箱沉积槽（23)中。
【文档编号】B60K15/03GK104442360SQ201410548270
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】C·林德 申请人:Sag运动有限公司