BE1029612B1 - SOLID HYDROGEN TANK DEDICATED TO THE STORAGE OF HYDROGEN BASED ON MAGNESIUM - Google Patents
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- BE1029612B1 BE1029612B1 BE20216026A BE202106026A BE1029612B1 BE 1029612 B1 BE1029612 B1 BE 1029612B1 BE 20216026 A BE20216026 A BE 20216026A BE 202106026 A BE202106026 A BE 202106026A BE 1029612 B1 BE1029612 B1 BE 1029612B1
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Abstract
La présente invention concerne un réservoir d’hydrogène solide dédié au stockage d’hydrogène à base de magnésium, comprenant un réservoir ; une boîte d’échange thermique étant fixée au fond dudit réservoir; un socle étant fixé au fond de ladite boîte d’échange thermique; un mécanisme d’échange thermique étant prévu à l’intérieur de ladite boîte d’échange thermique; un mécanisme de déplacement étant prévu au fond dudit socle; une boîte de décompression étant fixée sur la paroi latérale dudit réservoir; la paroi latérale dudit réservoir étant traversée par plusieurs tuyaux d’aspiration d’hydrogène; la paroi latérale de tous lesdits tuyaux d’aspiration d’hydrogène étant insérée par les tuyaux de gaz complémentaire; un mécanisme de propulsion et de contrôle de température étant prévu pour tous lesdits tuyaux d’aspiration d’hydrogène.The present invention relates to a solid hydrogen tank dedicated to the storage of magnesium-based hydrogen, comprising a tank; a heat exchange box being fixed to the bottom of said tank; a base being fixed to the bottom of said heat exchange box; a heat exchange mechanism being provided inside said heat exchange box; a moving mechanism being provided at the bottom of said pedestal; a decompression box being attached to the side wall of said tank; the side wall of said tank being crossed by several hydrogen suction pipes; the side wall of all said hydrogen suction pipes being inserted by the complementary gas pipes; a propulsion and temperature control mechanism being provided for all said hydrogen suction pipes.
Description
! BE2021/6026! BE2021/6026
RESERVOIR D’HYDROGENE SOLIDE DEDIE AU STOCKAGESOLID HYDROGEN TANK DEDICATED TO STORAGE
D’HYDROGENE A BASE DE MAGNESIUMOF HYDROGEN BASED ON MAGNESIUM
Domaine techniqueTechnical area
La présente invention concerne le domaine technique du stockage d’hydrogène, et en particulier un réservoir d’hydrogène solide dédié au stockage d’hydrogène à base de magnésium.The present invention relates to the technical field of hydrogen storage, and in particular a solid hydrogen tank dedicated to the storage of magnesium-based hydrogen.
Etat de l’art antérieurState of the prior art
En tant que source d’énergie secondaire propre et efficace, l’hydrogène est très apprécié et fait l’objet des études approfondies. Trois grands types de stockage d’hydrogène ont été rendus pratiques : le stockage d’hydrogène gazeux à haute pression, le réservoir d’hydrogène liquide à basse température et le stockage d’hydrogène solide basé sur des matériaux de stockage d’hydrogène.As a clean and efficient secondary energy source, hydrogen is highly valued and extensively studied. Three major types of hydrogen storage have been made practical: high-pressure gaseous hydrogen storage, low-temperature liquid hydrogen storage, and solid hydrogen storage based on hydrogen storage materials.
Par rapport aux autres méthodes de stockage d’hydrogène, la technologie de stockage de l’hydrogène solide se base sur la réaction entre l’hydrogène et les matériaux de stockage d’hydrogène pour réaliser le stockage d’hydrogène, et se caractérise par des avantages tels que la haute densité de stockage d’hydrogène, la faible pression, la bonne sécurité, la grande pureté d’hydrogène, etc, constitue d’une orientation importante du développement de la technologie de stockage d’hydrogène. Etant donnée que le transfert de chaleur à grande intensité est accompagné au cours de remplissage et de libération d’hydrogène solide, la dissipation thermique et le chauffage non ponctuels affecteront le procédé continuel de remplissage et de libération d’hydrogène. Après l’absorption d’hydrogène, le volume présentera une expansion en causant éventuellement un endommagement en contrainte centralisée du réservoir. Actuellement, aucune mesure de protection efficace n’est prise pour le réservoir existant afin de protéger contre un tel risque d’endommagement.Compared with other hydrogen storage methods, solid hydrogen storage technology relies on the reaction between hydrogen and hydrogen storage materials to achieve hydrogen storage, and is characterized by advantages such as high hydrogen storage density, low pressure, good safety, high hydrogen purity, etc., constitute an important development direction of hydrogen storage technology. Since high-intensity heat transfer is accompanied during solid hydrogen filling and releasing, untimely heat dissipation and heating will affect the continuous hydrogen filling and releasing process. After hydrogen absorption, the volume will exhibit expansion possibly causing central stress damage to the reservoir. Currently, no effective protective measures are taken for the existing tank to protect against such a risk of damage.
? BE2021/6026? BE2021/6026
Exposé de l’inventionDisclosure of Invention
La présente invention propose un réservoir d’hydrogène solide dédié au stockage d’hydrogène à base de magnésium afin de résoudre le problème de contrainte concentrée et de la non récupération énergique dans l’art antérieur.The present invention proposes a solid hydrogen tank dedicated to magnesium-based hydrogen storage in order to solve the problem of concentrated stress and energetic non-recovery in the prior art.
Afin d’atteindre l’objet susmentionné, la présente invention propose une solution technique suivante : réservoir d’hydrogène solide dédié au stockage d’hydrogène à base de magnésium comprenant un réservoir ; une boîte d’échange thermique étant fixée au fond dudit réservoir, un socle étant fixé au fond de ladite boîte d’échange thermique; un mécanisme d’échange thermique étant prévu à l’intérieur de ladite boîte d’échange thermique; un mécanisme de déplacement étant prévu au fond dudit socle; une boîte de décompression étant fixée sur la paroi latérale dudit réservoir, la paroi latérale dudit réservoir étant traversée par plusieurs tuyaux d’aspiration d’hydrogène; la paroi latérale de tous lesdits tuyaux d’aspiration d’hydrogène étant insérée par les tuyaux de gaz complémentaire; un mécanisme de propulsion et de contrôle de température étant prévu sur tous lesdits tuyaux d’aspiration d’hydrogène ; une plaque d’étanchéité étant fixée sur la paroi latérale dudit réservoir à l’aide de boulon ; un mécanisme de décompression et de refroidissement étant prévu à l’intérieur de ladite boîte de décompression; deux chambres de transfert étant prévues sur la paroi latérale dudit réservoir ; un mécanisme de transfert thermique étant prévu à l’intérieur de ladite chambre de transfert ; un orifice de remplissage étant fixé sur l’extrémité supérieure dudit réservoir.In order to achieve the aforementioned object, the present invention proposes the following technical solution: solid hydrogen tank dedicated to the storage of magnesium-based hydrogen comprising a tank; a heat exchange box being fixed to the bottom of said tank, a base being fixed to the bottom of said heat exchange box; a heat exchange mechanism being provided inside said heat exchange box; a moving mechanism being provided at the bottom of said pedestal; a decompression box being fixed on the side wall of said tank, the side wall of said tank being crossed by several hydrogen suction pipes; the side wall of all said hydrogen suction pipes being inserted by the complementary gas pipes; a propulsion and temperature control mechanism being provided on all said hydrogen suction pipes; a sealing plate being fixed to the side wall of said tank by means of bolts; a decompression and cooling mechanism being provided inside said decompression box; two transfer chambers being provided on the side wall of said tank; a heat transfer mechanism being provided within said transfer chamber; a filling orifice being fixed to the upper end of said tank.
Dans le réservoir d’hydrogène solide dédié au stockage d’hydrogène à base de magnésium susmentionné, ledit mécanisme de propulsion et de contrôle de température comprenant un curseur connecté sous l’action de glissage étanche à la paroi interne du tuyau d’aspiration d’hydrogène ; une barre de compression étant fixée sur la paroi latérale dudit curseur ; un tuyau de refroidissement à eau et un tuyau d’évaporation étant fixés symétriquement sur la paroi extérieure dudit tuyau d’aspiration d’hydrogène; un tuyau de récupération d’eau étant fixé et traversé sur la paroi latérale dudit tuyau de refroidissement à eau ; un tuyau de récupération de gaz étant fixé et traversé sur la paroi latérale dudit tuyau d’évaporation.In the aforementioned solid hydrogen tank dedicated to the storage of magnesium-based hydrogen, said propulsion and temperature control mechanism comprising a slider connected under the sliding action sealed to the inner wall of the suction pipe of hydrogen; a compression bar being attached to the side wall of said slider; a water cooling pipe and an evaporating pipe being fixed symmetrically on the outer wall of said hydrogen suction pipe; a water recovery pipe being fixed and passed through on the side wall of said water cooling pipe; a gas recovery pipe being fixed and passed through on the side wall of said evaporation pipe.
3 BE2021/60263 BE2021/6026
Dans le réservoir d’hydrogène solide dédié au stockage d’hydrogène à base de magnésium susmentionné, ledit mécanisme de décompression et de refroidissement comprenant une plaque de poussée connectée sous l’action de glissage étanche à la paroi interne de la boîte de décompression ; un ressort de rappel étant conjointement connecté à ladite plaque de poussée et à la paroi interne de la boîte de décompression ; la plaque de poussée étant fixée aux toutes les barres de compression ; un tuyau de transmission d’eau étant traversé et inséré sur les parois latérales de tous lesdits tuyaux de refroidissement à eau ; la connexion à glissage étanche étant traversée avec la plaque de poussée pour tous lesdits tuyaux de transmission d’eau.In the aforementioned solid hydrogen tank dedicated to the storage of magnesium-based hydrogen, said decompression and cooling mechanism comprising a thrust plate connected under the sliding action sealed to the inner wall of the decompression box; a return spring being jointly connected to said thrust plate and to the inner wall of the decompression box; the thrust plate being fixed to all the compression bars; a water transmission pipe being passed through and inserted on the side walls of all said water cooling pipes; the slip-tight connection being crossed with the thrust plate for all said water transmission pipes.
Dans le réservoir d’hydrogène solide dédié au stockage d’hydrogène à base de magnésium susmentionné, ledit mécanisme de transfert thermique comprenant un tuyau de transfert fixé sur la paroi interne de la chambre de transfert ; un générateur étant fixé sur la paroi interne de ladite chambre de transfert ; la broche dudit générateur traversant le tuyau de transfert et disposant d’une pale fixée.In the solid hydrogen tank dedicated to the aforementioned magnesium-based hydrogen storage, said heat transfer mechanism comprising a transfer pipe fixed on the internal wall of the transfer chamber; a generator being fixed to the inner wall of said transfer chamber; the spindle of said generator passing through the transfer pipe and having a fixed blade.
Dans le réservoir d’hydrogène solide dédié au stockage d’hydrogène à base de magnésium susmentionné, ledit mécanisme d’échange thermique comprenant une cloison fixée sur la paroi interne de la boîte d’échange thermique ; une baguette chauffante étant traversée et fixée sur la paroi interne de ladite cloison ; ledit tuyau de transfert traversant le haut de la boîte d’échange thermique et communiquant avec l’intérieur de la boîte d’échange thermique.In the solid hydrogen tank dedicated to the above-mentioned magnesium-based hydrogen storage, said heat exchange mechanism comprising a partition fixed on the internal wall of the heat exchange box; a heating rod being passed through and fixed to the internal wall of said partition; said transfer pipe passing through the top of the heat exchange box and communicating with the interior of the heat exchange box.
Dans le réservoir d’hydrogène solide dédié au stockage d’hydrogène à base de magnésium susmentionné, ledit mécanisme de déplacement comprenant un moteur fixé au fond du socle ; ledit moteur étant un servomoteur à double tête ; les deux arbres de sortie dudit moteur étant disposés des arbres rotatifs ; les extrémités de deux arbres rotatifs étant traversées par la paroi latérale du socle et fixées par un rouleau ; une batterie étant fixée sur la paroi dudit socle.In the solid hydrogen tank dedicated to the above-mentioned magnesium-based hydrogen storage, said moving mechanism comprising a motor fixed to the bottom of the pedestal; said motor being a double-headed servo motor; the two output shafts of said motor being arranged on rotary shafts; the ends of two rotary shafts being crossed by the side wall of the base and fixed by a roller; a battery being fixed on the wall of said base.
Par rapport aux arts antérieurs, les avantages de la présente invention sont les suivants : 1. Dans la présente invention, en cas d’implantation de tuyau de gaz supplémentaire,Compared to the prior arts, the advantages of the present invention are as follows: 1. In the present invention, in the event of the installation of an additional gas pipe,
4 BE2021/6026 l’hydrogène traversant le tuyau d’aspiration d’hydrogène après l’entrée dans le réservoir et réagissant avec le matériau d’absorption d’hydrogène à l’intérieur du tuyau d’absorption d’hydrogène pour réaliser l’absorption et le stockage de l’hydrogène ; une partie de l’hydrogène pénétrant directement dans la position centrale du tuyau d’absorption d’hydrogène depuis le tuyau de gaz complémentaire pour conserver rapidement l’hydrogène par le matériau d’absorption d’hydrogène à l’intérieur du tuyau d’absorption d’hydrogène et améliorant ainsi l’efficacité de l’absorption d’hydrogène.4 BE2021/6026 hydrogen passing through the hydrogen suction pipe after entering the tank and reacting with the hydrogen absorption material inside the hydrogen absorption pipe to realize the absorption and storage of hydrogen; a part of the hydrogen directly entering the center position of the hydrogen absorption pipe from the complementary gas pipe to rapidly retain the hydrogen by the hydrogen absorption material inside the absorption pipe of hydrogen and thereby improving the efficiency of hydrogen uptake.
2. Dans la présente invention, en cas d’aménagement de plusieurs tuyaux d’aspiration d’hydrogène, avec l’augmentation du volume au cours d’aspiration d’hydrogène, le curseur étant comprimé en faisant la barre de compression quitter sa position sous la poussée, rendant ainsi la pression générée au cours de variation de volume contrôlable, présentant la distribution efficace des tuyaux d’aspiration d’hydrogène, obtenant ainsi la distribution efficace de la pression réelle afin d’éviter efficacement une contrainte inégale sur le réservoir, et d’empêcher ainsi l’endommagement du réservoir sous la contrainte centralisée des matériaux d’aspiration d’hydrogène générée au cours d’expansion d’aspiration d’hydrogène. 3. Dans la présente invention, après l’implantation d’une barre de compression, la plaque de poussée étant déplacée sous la poussée de barre de compression au cours d’expansion provoquée par l’absorption d’hydrogène, provoquant la contraction continue du ressort de rappel et la croissance continue de la pression exercée sur la plaque de poussée, ainsi que la variation permanente de la pression exercée sur la barre de compression à tous les moments et la génération continue de l’énergie électrique afin de conserver l’énergie générée dans la batterie pour utilisation ultérieure, de transmettre efficacement l’énergie et d’économiser ainsi l’énergie. 4. Dans la présente invention, lorsque le chlorure de méthylène gazéifié et le liquide de refroidissement absorbant la chaleur circulant le tuyau de transfert, ils frappant toutes les pales correspondantes, entraînant la broche du générateur, réalisant ainsi une conversion d’énergie, convertissant l’énergie thermique en énergie cinétique et puis en énergie électrique,2. In the present invention, in case of arrangement of several hydrogen suction pipes, with the increase in volume during hydrogen suction, the slider being compressed by causing the compression bar to leave its position under the thrust, thus making the pressure generated during volume variation controllable, presenting the effective distribution of the hydrogen suction pipes, thereby achieving the effective distribution of the actual pressure to effectively avoid uneven stress on the tank , and thereby prevent damage to the tank under the centralized stress of hydrogen suction materials generated during hydrogen suction expansion. 3. In the present invention, after implantation of a compression bar, the thrust plate being moved under the compression bar thrust during expansion caused by hydrogen absorption, causing the continuous contraction of the return spring and the continuous increase of the pressure exerted on the thrust plate, as well as the permanent variation of the pressure exerted on the compression bar at all times and the continuous generation of electrical energy in order to conserve energy generated in the battery for later use, to transmit power efficiently and thus save energy. 4. In the present invention, when the gasified methylene chloride and the heat-absorbing coolant flowing the transfer pipe, they hit all the corresponding blades, driving the spindle of the generator, thereby achieving energy conversion, converting the thermal energy into kinetic energy and then into electrical energy,
> BE2021/6026 facilitant le stockage et l’utilisation ultérieure, économisant ainsi l’énergie. 5. Dans la présente invention, au cours d’absorption et de libération de l’hydrogène, le transfert de chaleur est effectué de manière globale. Aucune concentration de chaleur n’est ainsi produite afin de modifier uniformément le matériau d’absorption de l’hydrogène au cours d’absorption et de libération d’hydrogène, et de réduire ainsi le risque de concentration des contraintes et d’éviter l’endommagement du matériau d’absorption de l’hydrogène, de réduire le coût global d’utilisation et d’améliorer également la sécurité globale. Et le procédé d’absorption et de libération de chaleur est effectué simultanément avec le procédé de conversion d’hydrogène afin d’obtenir une meilleure coordination globale et un transfert de chaleur plus rapide et plus efficace. 6. Dans la présente invention, le moteur étant alimenté par la batterie en entraînant la rotation du rouleau, facilitant le déplacement pratique de l’ensemble de dispositif, donnant l’assistance au réservoir au cours de manutention et de déplacement, récupérant l’énergie électrique de la batterie au cours d’aspiration et de libération d’hydrogène afin d’utiliser efficacement l’énergie.> BE2021/6026 facilitating storage and subsequent use, thus saving energy. 5. In the present invention, during absorption and release of hydrogen, heat transfer is carried out globally. No heat concentration is thus produced in order to uniformly change the hydrogen absorption material during hydrogen absorption and release, and thus reduce the risk of stress concentration and avoid the damage to the hydrogen absorbing material, reducing the overall cost of use and also improving overall safety. And the heat absorption and release process is performed simultaneously with the hydrogen conversion process to achieve better overall coordination and faster and more efficient heat transfer. 6. In the present invention, the motor being powered by the battery driving the rotation of the roller, facilitating the practical movement of the device assembly, giving assistance to the tank during handling and movement, recovering energy electric battery during suction and release of hydrogen in order to use energy efficiently.
Brève description des figuresBrief description of figures
La figure 1 présente un schéma structurel d’un réservoir d’hydrogène solide dédié au stockage d’hydrogène à base de magnésium proposé dans la présente invention.Figure 1 presents a structural diagram of a solid hydrogen tank dedicated to magnesium-based hydrogen storage proposed in the present invention.
La figure 2 présente une coupe latérale d’un réservoir d’hydrogène solide dédié au stockage d’hydrogène à base de magnésium proposé dans la présente invention.Figure 2 shows a side section of a solid hydrogen tank dedicated to magnesium-based hydrogen storage proposed in the present invention.
La figure 3 présente une coupe supérieure d’un réservoir d’hydrogène solide dédié au stockage d’hydrogène à base de magnésium proposé dans la présente invention.Figure 3 shows an upper section of a solid hydrogen tank dedicated to magnesium-based hydrogen storage proposed in the present invention.
La figure 4 présente une coupe dans la direction A de la figure 3.Figure 4 shows a section in direction A of Figure 3.
La figure 5 présente une coupe de la chambre de transfert d’un réservoir d’hydrogène solide dédié au stockage d’hydrogène à base de magnésium proposé dans la présente invention.Figure 5 shows a section of the transfer chamber of a solid hydrogen tank dedicated to magnesium-based hydrogen storage proposed in the present invention.
La figure 6 présente un schéma agrandi du tuyau d’aspiration d’hydrogène dans un réservoir d’hydrogène solide dédié au stockage d’hydrogène à base de magnésium proposé dans laFigure 6 presents an enlarged diagram of the hydrogen suction pipe in a solid hydrogen tank dedicated to the magnesium-based hydrogen storage proposed in the
6 BE2021/6026 présente invention.6 BE2021/6026 present invention.
Parmi eux, 1-réservoir ; 2-boîte de décompression ; 3-tuyau d’aspiration d’hydrogène ; 4-plaque d’étanchéité ; 5-tuyau de gaz supplémentaire ; 6-chambre de transfert ; 7-boîte d’échange thermique ; 8-socle ; 9-ressort de rappel ; 10-plaque de poussée ; 11-curseur ; 12-barre de compression ; 13-tuyau de refroidissement à eau ; 14-tuyau de transmission d’eau ; 15-tuyau de récupération d’eau ; 16-tuyau d’évaporation ; 17-tuyau de récupération de gaz ; 18 -tuyau de transfert, 19 -générateur ; 20 -pale ; 21 - orifice de remplissage ; 22 -cloison ; 23-barre chauffante ; 24-moteur électrique ; 25-arbre rotatif ; 26-rouleau ; 27 -batterie.Among them, 1-tank; 2-decompression box; 3-hydrogen suction pipe; 4-sealing plate; 5-additional gas pipe; 6-transfer chamber; 7-heat exchange box; 8-pedestal; 9-return spring; 10-thrust plate; 11-cursor; 12-bar compression; 13-water cooling pipe; 14-water transmission pipe; 15-water collection pipe; 16-evaporation pipe; 17-gas recovery pipe; 18 -transfer pipe, 19 -generator; 20 -blade; 21 - filling hole; 22 - bulkhead; 23-bar heater; 24-electric motor; 25-rotary shaft; 26-roll; 27 -battery.
Description détailléedetailed description
Les modes de réalisation suivants sont uniquement présentés à des fins d’illustration au lieu d’être destinés à limiter la portée de la présente invention.The following embodiments are presented for illustrative purposes only and not intended to limit the scope of the present invention.
Exemples de réalisationsExamples of achievements
Selon les figures 1 à 6, un réservoir d’hydrogène solide dédié au stockage d’hydrogène à base de magnésium comprenant un réservoir 1 ; une boîte d’échange thermique 7 étant fixée au fond dudit réservoir 1, un socle 8 étant fixé au fond de ladite boîte d’échange thermique 7; un mécanisme d’échange thermique étant prévu à l’intérieur de ladite boîte d’échange thermique 7; un mécanisme de déplacement étant prévu au fond dudit socle 8; une boîte de décompression 2 étant fixée sur la paroi latérale dudit réservoir 1; la paroi latérale dudit réservoir 1 étant traversée par plusieurs tuyaux d’aspiration d’hydrogène 3; la paroi latérale de tous lesdits tuyaux d’aspiration d’hydrogène 3 étant insérée par les tuyaux de gaz complémentaire 5; plusieurs pores étant pourvues sur la surface du tuyau d’aspiration d’hydrogène 3 et sur la surface du tuyau de gaz complémentaire 5 qui étant éventuellement constitués directement de matériaux perméables aux gaz pour faciliter la traversée directe de leurs parois latérales par l’hydrogène ; le mécanisme de propulsion et de contrôle de température étant prévu sur tous lesdits tuyaux d’aspiration d’hydrogène 3; une plaque d’étanchéité 4 étant fixée sur la paroi latérale dudit réservoir 1 à l’aide de boulon ; un mécanisme de décompression et de refroidissement étant prévu à l’intérieur de ladite boîte de décompression 2; deux chambres de transfert 6 étant prévues sur la paroi latérale duditAccording to Figures 1 to 6, a solid hydrogen tank dedicated to the storage of magnesium-based hydrogen comprising a tank 1; a heat exchange box 7 being fixed to the bottom of said tank 1, a base 8 being fixed to the bottom of said heat exchange box 7; a heat exchange mechanism being provided inside said heat exchange box 7; a moving mechanism being provided at the bottom of said base 8; a decompression box 2 being fixed on the side wall of said tank 1; the side wall of said tank 1 being crossed by several hydrogen suction pipes 3; the side wall of all said hydrogen suction pipes 3 being inserted by the complementary gas pipes 5; several pores being provided on the surface of the hydrogen suction pipe 3 and on the surface of the complementary gas pipe 5 which possibly consist directly of materials permeable to gases to facilitate the direct crossing of their side walls by hydrogen; the propulsion and temperature control mechanism being provided on all said hydrogen suction pipes 3; a sealing plate 4 being fixed to the side wall of said tank 1 using a bolt; a decompression and cooling mechanism being provided inside said decompression box 2; two transfer chambers 6 being provided on the side wall of said
7 BE2021/6026 réservoir 1; un mécanisme de transfert thermique étant prévu à l’intérieur de ladite chambre de transfert 6 ; un orifice de remplissage 21 étant fixé sur l’extrémité supérieure dudit réservoir 1.7 BE2021/6026 tank 1; a heat transfer mechanism being provided inside said transfer chamber 6; a filling orifice 21 being fixed to the upper end of said tank 1.
Un mécanisme de propulsion et de contrôle de température comprenant un curseur 11 connecté sous l’action de glissage étanche à la paroi interne du tuyau d’aspiration d’hydrogène 3; une barre de compression 12 étant fixée sur la paroi latérale dudit curseur 11; un tuyau de refroidissement à eau 13 et un tuyau d’évaporation 16 étant fixés symétriquement sur la paroi extérieure dudit tuyau d’aspiration d’hydrogène 3; un tuyau de récupération d’eau étant fixé et traversé sur la paroi latérale dudit tuyau de refroidissement à eau 13; un tuyau de récupération d’eau 15 étant connecté à deux tuyaux de refroidissement à eau 13 voisins ; un tuyau de récupération de gaz 17 étant fixé et traversé sur la paroi latérale dudit tuyau d’évaporation 16 ; ledit tuyau de récupération de gaz 17 présentant la configuration identique avec le tuyau de récupération d’eau 15 ; une solution de dichlorométhane étant remplie dans 15 le tuyau d’évaporation 16 pour faciliter l’absorption rapide de la chaleur.A propulsion and temperature control mechanism comprising a slider 11 connected under the tight sliding action to the inner wall of the hydrogen suction pipe 3; a compression bar 12 being fixed on the side wall of said slider 11; a water cooling pipe 13 and an evaporation pipe 16 being fixed symmetrically on the outer wall of said hydrogen suction pipe 3; a water recovery pipe being fixed and passed through on the side wall of said water cooling pipe 13; a water recovery pipe 15 being connected to two neighboring water cooling pipes 13; a gas recovery pipe 17 being fixed and passed through on the side wall of said evaporation pipe 16; said gas recovery pipe 17 having the same configuration with the water recovery pipe 15; a solution of dichloromethane being filled into the evaporation pipe 16 to facilitate the rapid absorption of heat.
Un mécanisme de décompression et de refroidissement comprenant une plaque de poussée 10 connectée sous l’action de glissage étanche à la paroi interne de la boîte de décompression 2 ; un ressort de rappel 9 étant conjointement connecté à ladite plaque de poussée 10 et à la paroi interne de la boîte de décompression 2 ; la plaque de poussée 10 étant fixée aux toutes les barres de compression 12 ; un tuyau de transmission d’eau 14 étant traversé et inséré sur les parois latérales de tous lesdits tuyaux de refroidissement à eau 13 ; la connexion à glissage étanche étant traversée avec la plaque de poussée 10 pour tous les tuyaux de transmission d’eau 14 ; le liquide de refroidissement étant rempli à l’intérieur de la boîte de décompression 2 ; le déplacement de la plaque de poussée 10 faisant circuler le liquide de refroidissement dans le tuyau de transmission d’eau 14 sous l’action d’extrusion.A decompression and cooling mechanism comprising a thrust plate 10 connected under the action of sealed sliding to the internal wall of the decompression box 2; a return spring 9 being jointly connected to said thrust plate 10 and to the internal wall of the decompression box 2; the thrust plate 10 being fixed to all the compression bars 12; a water transmission pipe 14 being passed through and inserted on the side walls of all said water cooling pipes 13; the slip-tight connection being crossed with the thrust plate 10 for all the water transmission pipes 14; the coolant being filled inside the decompression box 2; the displacement of the thrust plate 10 circulating the coolant in the water transmission pipe 14 under the action of extrusion.
Un mécanisme de transfert thermique comprenant un tuyau de transfert 18 fixé sur la paroi interne de la chambre de transfert 6 ; le tuyau de récupération d’eau 15 et le tuyau de récupération de gaz 17 dans les bords les plus éloignés étant directement insérés dans lesA heat transfer mechanism comprising a transfer pipe 18 attached to the internal wall of the transfer chamber 6; the water recovery pipe 15 and the gas recovery pipe 17 in the furthest edges being directly inserted into the
8 BE2021/6026 tuyaux de transfert 18 correspondants ; un generateur 19 etant fixe sur la paroi interne de ladite chambre de transfert 6 ; la broche dudit generateur 19 traversant le tuyau de transfert 18 et disposant d’une pale fixée 20 ; l’énergie produite par ledit générateur 19 étant conservée ; ledit mécanisme d’échange thermique comprenant une cloison 22 fixée sur la paroi interne de la boîte d’échange thermique 7 ; une baguette chauffante 23 étant traversée et fixée sur la paroi interne de ladite cloison 22 ; ledit tuyau de transfert 18 traversant le haut de la boîte d’échange thermique 7 et communiquant avec l’intérieur de la boîte d’échange thermique 7 ; ladite cloison 22 séparant la boîte d’échange thermique 7 en deux parties ; parmi eux, une partie étant dédiée à remplir le liquide de refroidissement, l’autre partie étant dédiée à remplir la solution de dichlorométhane ; les deux parties étant chauffées en même temps à l’aide d’une baguette chauffante 23.8 BE2021/6026 matching 18 transfer hoses; a generator 19 being fixed on the inner wall of said transfer chamber 6; the pin of said generator 19 crossing the transfer pipe 18 and having a fixed blade 20; the energy produced by said generator 19 being conserved; said heat exchange mechanism comprising a partition 22 fixed to the internal wall of the heat exchange box 7; a heating rod 23 being passed through and fixed to the internal wall of said partition 22; said transfer pipe 18 passing through the top of the heat exchange box 7 and communicating with the interior of the heat exchange box 7; said partition 22 separating the heat exchange box 7 into two parts; among them, one part being dedicated to filling the coolant, the other part being dedicated to filling the dichloromethane solution; the two parts being heated at the same time using a heating rod 23.
Un mécanisme de déplacement comprenant un moteur 24 fixé au fond du socle 8; ledit moteur 24 étant un servomoteur à double tête ; les deux arbres de sortie dudit moteur 24 étant disposés des arbres rotatifs 25 ; les extrémités de deux arbres rotatifs 25 étant traversées par la paroi latérale du socle 8 et fixées par un rouleau 26; une batterie 27 étant fixée sur la paroi dudit socle 8 ; l’énergie générée par le générateur 19 étant directement conservée dans la batterie 27 ; le moteur 24 étant alimenté par la batterie 27 en entraînant la rotation du rouleau 26, facilitant le déplacement pratique de l’ensemble de dispositif, donnant l’assistance au réservoir 1 au cours de manutention et de déplacement, récupérant l’énergie électrique de la batterie 27 au cours d’aspiration et de libération d’hydrogène afin d’utiliser efficacement l’énergie.A movement mechanism comprising a motor 24 fixed to the bottom of the base 8; said motor 24 being a double-headed servo motor; the two output shafts of said motor 24 being arranged on rotary shafts 25; the ends of two rotary shafts 25 being crossed by the side wall of the base 8 and fixed by a roller 26; a battery 27 being fixed to the wall of said base 8; the energy generated by generator 19 being stored directly in battery 27; the motor 24 being powered by the battery 27 driving the rotation of the roller 26, facilitating the practical movement of the device assembly, giving assistance to the tank 1 during handling and movement, recovering electrical energy from the battery 27 during suction and release of hydrogen in order to use energy efficiently.
Dans la présente invention, en cas besoin de stockage d’hydrogène, le matériau d’absorption d’hydrogène étant implanté dans tous les tuyaux d’absorption d’hydrogène 3 en fixant la plaque d’étanchéité 4 à l’aide de boulon pour fermer tous les tuyaux d’absorption d’hydrogène 3 et remplissant l’hydrogène via l’orifice de remplissage 21 ; et puis l’hydrogène traversant le tuyau d’aspiration d’hydrogène 3 après l’entrée dans le réservoir 1 et réagissant avec le matériau d’absorption d’hydrogène à l’intérieur du tuyau d’absorption d’hydrogène 3 pour réaliser l’absorption et le stockage de l’hydrogène ; une partie de l’hydrogène pénétrantIn the present invention, in case of need for hydrogen storage, the hydrogen absorption material being implanted in all the hydrogen absorption pipes 3 by fixing the sealing plate 4 using bolts to close all the hydrogen absorption pipes 3 and fill the hydrogen via the filling port 21; and then the hydrogen flowing through the hydrogen suction pipe 3 after entering the tank 1 and reacting with the hydrogen absorption material inside the hydrogen absorption pipe 3 to achieve the absorption and storage of hydrogen; part of the penetrating hydrogen
9 BE2021/6026 directement dans la position centrale du tuyau d’absorption d’hydrogene 3 depuis le tuyau de gaz complémentaire 5 pour conserver rapidement l’hydrogène par le matériau d’absorption d’hydrogène à l’intérieur du tuyau d’absorption d’hydrogène 3 et améliorant ainsi l’efficacité de l’absorption d’hydrogène.9 BE2021/6026 directly in the center position of the hydrogen absorption pipe 3 from the complementary gas pipe 5 to quickly conserve hydrogen by the hydrogen absorption material inside the hydrogen absorption pipe hydrogen 3 and thereby improving the efficiency of hydrogen uptake.
La libération de chaleur accompagnée au cours d’absorption d’hydrogène réchauffant la solution de dichlorométhane à l’intérieur du tuyau d’évaporation 16, permettant ainsi la diffusion efficace de la chaleur au cours d’absorption d’hydrogène, augmentant le volume accompagné d’absorption de l’hydrogène, comprimant le curseur 11, poussant la barre de compression 12 pour quitter sa position, contrôlant ainsi la pression produite au cours de variation de volume, évitant l’endommagement du réservoir 1 à cause de concentration de contrainte générée au cours d’expansion d’absorption d'hydrogène par le matériau d’absorption d’hydrogène, réalisant la distribution uniforme de la pression réelle à l’aide de distribution efficace du tuyau d’absorption d’hydrogène 3, empêchant efficacement la contrainte non uniforme exercée sur le réservoir 1.The release of heat accompanied during hydrogen absorption warming the dichloromethane solution within the evaporation pipe 16, thereby allowing the efficient diffusion of heat during hydrogen absorption, increasing the volume accompanied absorption of hydrogen, compressing the slider 11, pushing the compression bar 12 to leave its position, thus controlling the pressure produced during volume variation, avoiding the damage of the tank 1 due to stress concentration generated during hydrogen absorption expansion by the hydrogen absorption material, realizing the uniform distribution of the actual pressure with the help of effective distribution of the hydrogen absorption pipe 3, effectively preventing the stress non-uniform exerted on tank 1.
La plaque de poussée 10 étant déplacée sous la poussée de barre de compression 12 au cours d’expansion provoquée par l’absorption d’hydrogène, provoquant la contraction continue du ressort de rappel 9 et la croissance continue de la pression exercée sur la plaque de poussée 10, ainsi que la variation permanente de la pression exercée sur la barre de compression 12 à tous les moments et la génération continue de l’énergie électrique à l’aide d’une barre compression 12 en céramique piézoélectrique sous la variation permanente à tous les moments afin de conserver l’énergie générée dans la batterie 27 pour utilisation ultérieure, de transmettre efficacement l’énergie et d’économiser ainsi l’énergie.The thrust plate 10 being moved under the thrust of the compression bar 12 during expansion caused by the absorption of hydrogen, causing the continuous contraction of the return spring 9 and the continuous increase of the pressure exerted on the thrust 10, as well as the permanent variation of the pressure exerted on the compression bar 12 at all times and the continuous generation of electrical energy using a piezoelectric ceramic compression bar 12 under the permanent variation at all the times in order to retain the energy generated in the battery 27 for later use, to transmit the energy efficiently and thus to save the energy.
Au cours de déplacement de la plaque de poussée 10, le liquide de refroidissement dans la boîte de décompression 2 étant entré dans le tuyau de transmission d’eau 14 sous l’action d’extrusion, entré ainsi dans tous les tuyaux de refroidissement à eau 13, et dans les tuyaux de transfert 18 correspondants, entraînant la circulation continu de liquide de refroidissement dans le tuyau de refroidissement à eau 13, absorbant continuellement la chaleur générée auDuring the movement of the thrust plate 10, the coolant in the decompression box 2 entered the water transmission pipe 14 under the action of extrusion, thus entered all the water cooling pipes 13, and in the corresponding transfer pipes 18, causing the continuous circulation of cooling liquid in the cooling water pipe 13, continuously absorbing the heat generated at the
10 BE2021/6026 cours d’absorption d’hydrogène par le tuyau de refroidissement à eau 13, assurant la température normale dans le réservoir 1 au cours d’absorption d’hydrogène, améliorant ainsi l’efficacité d’absorption d’hydrogène, laissant le chlorure de méthylène dans le tuyau d’évaporation 16 atteindre la température de vaporisation nécessaire à l’absorption de chaleur et vaporiser et entrer dans le tuyau de transfert 18 correspondant, diffusant rapidement la chaleur à travers sa propre vaporisation afin d’atteindre le but de refroidissement.10 BE2021/6026 hydrogen absorption course through the water cooling pipe 13, ensuring the normal temperature in the tank 1 during hydrogen absorption course, thereby improving the hydrogen absorption efficiency, leaving the methylene chloride in the evaporation pipe 16 reach the vaporization temperature necessary for heat absorption and vaporize and enter the corresponding transfer pipe 18, rapidly diffusing heat through its own vaporization so as to achieve the purpose cooling.
Lorsque le chlorure de méthylène gazéifié et le liquide de refroidissement absorbant la chaleur traversant le tuyau de transfert 18, ils frappant toutes les pales correspondantes 20, entraînant la broche du générateur 19, réalisant ainsi une conversion d’énergie, convertissant l’énergie thermique en énergie cinétique et puis en énergie électrique, facilitant le stockage et l’utilisation ultérieure, économisant ainsi l’énergie.When the gasified methylene chloride and the heat-absorbing coolant passing through the transfer pipe 18, they strike all of the corresponding blades 20, driving the generator spindle 19, thereby achieving energy conversion, converting heat energy into kinetic energy and then into electrical energy, facilitating storage and later use, thus saving energy.
Après l’absorption de chaleur, le liquide circule dans la boîte d’échange thermique 7 pour échanger la chaleur avec l’environnement extérieur. Lors de libération d’hydrogène, la baguette chauffante 23 est activée pour chauffer le dichlorométhane refroidi et le liquide de refroidissement et augmenter leur température. Le dichlorométhane sera d’abord vaporisé et retourné dans le tuyau d’évaporation 16 à travers le tuyau de transfert 18 en transférant la chaleur au tuyau d’absorption d’hydrogène 3 et libérant l’hydrogène à partir du matériau d’absorption d’hydrogène 3. Au cours de libération d’hydrogène, le volume sera réduit en réinitialisant progressivement la plaque de poussée 10 sous l’action élastique du ressort de rappel 9. Le glissage étanche de la plaque de poussée 10 réalisera l’absorption en pompage du liquide de refroidissement pour laisser le liquide de refroidissement retourner dans la boîte de décompression 2 le long de tuyau de transfert 18 et de tuyau de refroidissement à eau 13 sous la compression. A ce moment, le liquide de refroidissement est suffisamment chauffé. De ce fait, au cours de circulation, la chaleur est suffisamment transférée au matériau d’absorption d’hydrogène dans le tuyau d’absorption d’hydrogène 3 afin de mettre en place agréablement le procédé de libération d’hydrogène.After heat absorption, the liquid circulates in the heat exchange box 7 to exchange heat with the external environment. Upon release of hydrogen, the heating rod 23 is activated to heat the cooled dichloromethane and the coolant and increase their temperature. The dichloromethane will first be vaporized and returned to the evaporation pipe 16 through the transfer pipe 18 transferring heat to the hydrogen absorption pipe 3 and releasing the hydrogen from the absorption material. hydrogen 3. During the release of hydrogen, the volume will be reduced by progressively resetting the thrust plate 10 under the elastic action of the return spring 9. The tight sliding of the thrust plate 10 will achieve the pumping absorption of the coolant to let the coolant return to the pressure relief box 2 along the transfer pipe 18 and water cooling pipe 13 under compression. At this time, the coolant is sufficiently heated. Therefore, in the course of circulation, enough heat is transferred to the hydrogen absorption material in the hydrogen absorption pipe 3 so as to pleasantly set up the hydrogen releasing process.
Au cours d’absorption et de libération de l’hydrogène, le transfert de chaleur est effectué deDuring absorption and release of hydrogen, heat transfer is carried out from
Il BE2021/6026 manière globale. Aucune concentration de chaleur n’est ainsi produite afin de modifier uniformément le matériau d’absorption de l’hydrogène au cours d’absorption et de libération d’hydrogène, et de réduire ainsi le risque de concentration des contraintes et d’éviter l’endommagement du matériau d’absorption de l’hydrogène, de réduire le coût global d'utilisation et d’améliorer également la sécurité globale.There BE2021/6026 comprehensive way. No heat concentration is thus produced in order to uniformly change the hydrogen absorption material during hydrogen absorption and release, and thus reduce the risk of stress concentration and avoid the damage to the hydrogen absorbing material, reducing the overall cost of use and also improving overall safety.
La description susmentionnée n’est qu’une réalisation préférée de la présente invention, n’a pas pour but de limiter la présente invention. Toutes les modifications, les substitutions équivalentes, les améliorations, etc. réalisées dans l’esprit et les principes de la présente invention seront comprises dans la portée de la protection de la présente invention.The above description is only a preferred embodiment of the present invention, not intended to limit the present invention. All modifications, equivalent substitutions, improvements, etc. made in the spirit and principles of the present invention shall be included within the scope of protection of the present invention.
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| BE20216026A BE1029612B1 (en) | 2021-12-22 | 2021-12-22 | SOLID HYDROGEN TANK DEDICATED TO THE STORAGE OF HYDROGEN BASED ON MAGNESIUM |
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| CN113203040A (en) * | 2021-06-17 | 2021-08-03 | 重庆大学 | Solid hydrogen storage tank for magnesium-based hydrogen storage |
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Patent Citations (1)
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| FG | Patent granted |
Effective date: 20230214 |