RU2008126803A

RU2008126803A - Устройство и картридж для хранения сжатого газообразного водорода

Info

Publication number: RU2008126803A
Application number: RU2008126803/05A
Authority: RU
Inventors: Александр Чабак (RU); Александр Чабак
Original assignee: Си. Эн. Лимитед (VG); Си. Эн. Лимитед; СТЕРН Моше (IL); СТЕРН Моше
Priority date: 2006-06-12
Filing date: 2007-06-07
Publication date: 2010-07-20
Also published as: US20100219086A1; US8167122B2; RU2440290C2; WO2007144868A1; EP2027060A1; ATE520625T1; EP2027060B1; JP2009540248A; KR20090016542A

Abstract

1. Устройство для хранения сжатого газообразного водорода, включающее в себя: ! герметичный корпус, имеющий выпускную трубу, присоединенную к корпусу и оборудованную регулируемым выпускным клапаном, при этом указанный герметичный корпус ограничивает камеру, содержащую картридж, включающий в себя узел из по меньшей мере двух различных типов микроконтейнеров, выполненных с возможностью накопления и хранения сжатого газообразного водорода, причем микроконтейнеры выбраны из по меньшей мере одного полого частично проницаемого для водорода микроцилиндра, имеющего закупоренные концы, и множества частично проницаемых для водорода полых микросфер; и ! устройство для выделения водорода, выполненное с возможностью регулируемого выделения газообразного водорода из картриджа в объем камеры, не занятый картриджем. ! 2. Устройство по п.1, включающее в себя систему управления, функционально связанную с указанным регулируемым выпускным клапаном и с указанным устройством для выделения водорода и имеющую конструкцию, обеспечивающую регулирование их работы, причем система управления включает: ! датчик давления, выполненный с возможностью продуцирования сигнала датчика давления, показывающего давление газообразного водорода в камере; ! расходомер, выполненный с возможностью продуцирования сигнала датчика расхода газа, характеризующего напорный поток газообразного водорода в выпускной трубе; ! регулятор, функционально связанный с указанным датчиком давления и указанным расходомером и реагирующий на указанный сигнал датчика давления и указанный сигнал датчика расхода газа; при этом указанный регулятор может ген�

Claims

1. Устройство для хранения сжатого газообразного водорода, включающее в себя:

герметичный корпус, имеющий выпускную трубу, присоединенную к корпусу и оборудованную регулируемым выпускным клапаном, при этом указанный герметичный корпус ограничивает камеру, содержащую картридж, включающий в себя узел из по меньшей мере двух различных типов микроконтейнеров, выполненных с возможностью накопления и хранения сжатого газообразного водорода, причем микроконтейнеры выбраны из по меньшей мере одного полого частично проницаемого для водорода микроцилиндра, имеющего закупоренные концы, и множества частично проницаемых для водорода полых микросфер; и

устройство для выделения водорода, выполненное с возможностью регулируемого выделения газообразного водорода из картриджа в объем камеры, не занятый картриджем.

2. Устройство по п.1, включающее в себя систему управления, функционально связанную с указанным регулируемым выпускным клапаном и с указанным устройством для выделения водорода и имеющую конструкцию, обеспечивающую регулирование их работы, причем система управления включает:

датчик давления, выполненный с возможностью продуцирования сигнала датчика давления, показывающего давление газообразного водорода в камере;

расходомер, выполненный с возможностью продуцирования сигнала датчика расхода газа, характеризующего напорный поток газообразного водорода в выпускной трубе;

регулятор, функционально связанный с указанным датчиком давления и указанным расходомером и реагирующий на указанный сигнал датчика давления и указанный сигнал датчика расхода газа; при этом указанный регулятор может генерировать управляющие сигналы для регулирования работы указанного устройства для выделения водорода и выпускного клапана.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что узел микроконтейнеров включает в себя первую часть, имеющую трубчатую форму, и вторую часть, имеющую цилиндрическую форму и расположенную внутри полости первой части, при этом указанная первая часть включает множество микроцилиндров, плотно упакованных и размещенных аксиально внутри указанной первой части, тогда как указанная вторая часть включает в себя совокупность микросфер, плотно упакованных и заполняющих цилиндрический объем второй части.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что по меньшей мере часть микроцилиндров и микросфер покрыта поглощающим водород слоем из электропроводного материала.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что по меньшей мере часть микроцилиндров и микросфер соединена вместе при помощи электропроводного клеящего вещества.

6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что узел микроконтейнеров включает в себя первую часть, имеющую трубчатую форму, и вторую часть, имеющую цилиндрическую форму и расположенную внутри полости первой части, при этом указанная первая часть включает один полый микроцилиндр, обмотанный вокруг второй части, а указанная вторая часть включает в себя множество микросфер, плотно упакованных и заполняющих цилиндрический объем второй части.

7. Устройство по п.3, отличающееся тем, что устройство для выделения водорода включает в себя:

по меньшей мере два нагревательных элемента, связанных с по меньшей мере двумя различными типами микроконтейнеров соответственно; и

регулируемый источник энергии, соединенный с указанной системой управления и выполненный с возможностью регулируемого снабжения энергией указанных по меньшей мере двух нагревательных элементов для регулируемого изменения температуры микроконтейнеров.

8. Устройство по п.4, отличающееся тем, что устройство для выделения водорода включает в себя:

первый нагревательный элемент, имеющий первую пару электродов, соединенных с поглощающим водород электропроводным слоем микросфер через указанную первую часть указанного картриджа;

второй нагревательный элемент, имеющий вторую пару электродов, соединенных с поглощающим водород электропроводным слоем микроцилиндров через указанную вторую часть указанного картриджа;

и регулируемый источник энергии, соединенный с системой управления и выполненный с возможностью регулируемого обеспечения энергией первого нагревательного элемента и второго нагревательного элемента для регулируемого изменения температуры микросфер и микроцилиндров.

9. Устройство по п.5, отличающееся тем, что устройство для выделения водорода включает в себя:

первый нагревательный элемент, имеющий первую пару электродов, соединенных с электропроводным клеящим веществом через указанную первую часть указанного картриджа;

второй нагревательный элемент, имеющий вторую пару электродов, соединенных с электропроводным клеящим веществом через указанную вторую часть указанного картриджа;

и регулируемый источник энергии, соединенный с системой управления и выполненный с возможностью регулируемого обеспечения энергией первого нагревательного элемента и второго нагревательного элемента для регулируемого изменения температуры микроконтейнеров.

10. Устройство по п.3, отличающееся тем, что концы указанного множества микроцилиндров, по крайней мере, ближайшие к устройству для выделения водорода, закрыты крышками, изготовленными из пропускающего водород материала, характеризующегося фотостимулированной диффузией водорода, при этом устройство для выделения водорода включает в себя регулируемый источник излучения, работающий в заданном интервале частот излучения, причем указанный регулируемый источник излучения соединен с системой управления, адаптированной для управления работой источника излучения, благодаря чему обеспечивается фотостимулированная диффузия водорода через указанный материал, пропускающий водород, при облучении его при помощи указанного регулируемого источника излучения.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что управление работой источника излучения осуществляют путем изменения интенсивности использованного излучения либо путем включения и выключения источника с заданной периодичностью.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что материал указанного по меньшей мере одного микроцилиндра выбран из полимеров и композиционных материалов, а материал микросфер выбран из MgAlSi стекол и плавленого кварца.

13. Картридж для накопления и хранения сжатого газообразного водорода, включающий в себя узел из по меньшей мере двух различных типов микроконтейнеров, при этом микроконтейнеры одного типа отличаются от микроконтейнеров другого типа по скорости высвобождения водорода из микроконтейнеров.

14. Картридж по п.13, отличающийся тем, что указанные микроконтейнеры выбраны из по меньшей мере одного полого частично проницаемого для водорода микроцилиндра, имеющего закупоренные концы, и множества частично проницаемых для водорода полых микросфер.

15. Картридж по п.13, отличающийся тем, что узел микроконтейнеров включает в себя первую часть, имеющую трубчатую форму, и вторую часть, имеющую цилиндрическую форму и расположенную внутри полости первой части, при этом указанная первая часть состоит из множества микроцилиндров, плотно упакованных и размещенных аксиально внутри указанной первой части, а указанная вторая часть включает в себя множество микросфер, плотно упакованных и заполняющих цилиндрический объем второй части.

16. Картридж по п.15, отличающийся тем, что включает в себя множество сопряженных газовых коллекторов, при этом каждый коллектор связан с частью общего количества микроконтейнеров.

17. Картридж по п.14, отличающийся тем, что узел микроконтейнеров включает в себя первую часть, имеющую трубчатую форму, и вторую часть, имеющую цилиндрическую форму и расположенную внутри полости первой части, при этом указанная первая часть включает по меньшей мере один полый микроцилиндр, обмотанный вокруг второй части, а указанная вторая часть включает в себя множество микросфер, плотно упакованных и заполняющих цилиндрический объем второй части.

18. Картридж по п.14, отличающийся тем, что материал по меньшей мере одного полого микроцилиндра выбран из полимеров и композиционных материалов.

19. Картридж по п.15, отличающийся тем, что наружный диаметр микроцилиндров уменьшается от внутренней поверхности первой части узла микроцилиндров по направлению к наружной поверхности первой части.

20. Картридж по п.15, отличающийся тем, что толщина стенок микроцилиндров увеличивается от внутренней поверхности первой части сборной конструкции по направлению к наружной поверхности первой части.

21. Картридж по п.14, отличающийся тем, что материал микросфер выбран из MgAlSi стекол и плавленого кварца.

22. Картридж по п.15, отличающийся тем, что наружный диаметр микросфер уменьшается от центра второй части по направлению к краям второй части.

23. Картридж по п.17, отличающийся тем, что наружный диаметр микросфер уменьшается от центра второй части по направлению к краям второй части.

24. Картридж по п.15, отличающийся тем, что толщина стенок микросфер увеличивается от центра второй части по направлению к краям второй части.

25. Картридж по п.17, отличающийся тем, что толщина стенок микросфер увеличивается от центра второй части по направлению к краям второй части.