[發明專利]符合的天然能量儲存

有效

• 申請號: 201380035879.7
• 申請日: 2013-05-03
• 公開（公告）號: CN104508349B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: S.格里菲思;P.S.林;S.E.卡利施;T.吉爾曼;K.西蒙
• 申請（專利權）人: 奧特爾實驗室有限責任公司
• 主分類號: F17C13/08
• 分類號: F17C13/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 嚴志軍,肖日松

相關申請的交叉引用

本申請請求享有2012年5月3日提交的標題為CONFORMING ENERGY STORAGE的美國臨時專利申請第61/642,388號的優先權，該申請出于所有目的通過引用并入本文中。

本申請請求享有2013年2月19日提交的標題為NATURAL GAS INTESTINE PACKED STORAGE TANK的美國臨時專利申請第61/766,394號的優先權，該申請出于所有目的通過引用并入本文中。

背景技術

從上世紀九十年代起，重型車輛已經利用了壓縮天然氣(CNG)發動機。然而，輕型車輛如乘用車仍必須實現廣泛采用。私人和公共參與者兩者開始識別CNG乘用車輛增長的技術障礙。行業中認識到，如果可解決某些儲存問題，則天然氣提供難以置信的未開發的機會。然而，針對集成車輛和轉換車輛兩者的當前的CNG儲存解決方案仍是龐大且昂貴的基于氣缸的系統。對于集成系統，各種尺寸的圓筒形罐集成到車輛底盤設計中。對于轉換車輛，較大的罐置于后備箱中，除去了儲存或備用輪胎。

附圖說明

在以下詳細描述和附圖中公開了本發明的各種實施例。

圖1為示出罐的中部處的截面的實施例的圖表。

圖2為示出設計中的較少數量的罐的截面的實施例的圖表。

圖3為示出有限元分析(FEA)和分析解的實施例的圖表。

圖4A-4D為示出具有直管的罐構造的實施例的圖表。

圖5A和5B為示出硬釬焊區域的實施例的圖表。

圖6A為示出回轉曲線的參數化的實施例的圖表。

圖6B為示出沿管的長度的微分元件的實施例的圖表。

圖6C為示出錐形編織物幾何形狀的實施例的圖表。

圖7A-C為示出彎曲正方形螺旋的實施例的圖表。

圖8A-C為示出彎曲正方形螺旋的實施例的圖表。

圖9A-C為示出彎曲正方形螺旋的實施例的圖表。

圖10為示出填充二維層的一組平螺旋的實施例的圖表。

圖11為示出柔性彎肘的實施例的圖表。

具體實施方式

本發明可以以多種方式實施，包括作為過程；設備；系統；物質成分；實施在計算機可讀儲存介質上的計算機程序產品；和/或處理器，如，構造成執行儲存在聯接于處理器的存儲器上的指令和/或由該存儲器提供的指令的處理器。在本說明書中，這些實施或本發明可采用的任何其它形式可稱為技術。大體上，公開的過程的步驟的順序可在本發明的范圍內改變。除非另外指出，描述為構造成執行任務的構件如處理器或存儲器可實施為暫時地構造成在給定時間執行任務的普通構件，或制造成執行任務的特定構件。如本文使用的，用語'處理器'是指一個或更多個裝置、電路和/或處理內核，其構造成處理數據，如計算機程序指令。

本發明的一個或更多個實施例的詳細描述在下文中連同附圖提供，該附圖示出了本發明的原理。本發明結合此類實施例描述，但本發明不限于任何實施例。本發明的范圍僅由權利要求限制，并且本發明包含許多備選方案、改型和等同方案。許多具體細節在以下描述中闡明，以便提供本發明的徹底理解。這些細節出于實例的目的提供，并且本發明可在沒有這些具體細節中的一些或所有的情況下根據權利要求實踐。為了清楚起見，涉及本發明的技術領域中已知的技術材料并未詳細描述，以使本發明不是不必要地模糊的。

公開了用于儲存天然氣的系統。系統包括管的多個直區段。管的多個直區段密集填充。管的多個直區段構造成充填指定容積。在一個實施例中，減少半徑的管區段也充填指定容積。

在1890年，Giuseppe Peano發現了充填2維空間的一類曲線，Hilbert將其結果延伸至3維立方體。可示出的是，此類曲線可密集地充填任何2維或3維(2D或3D)形狀。基于這些見解，公開了腸道式儲存構想，壓縮氣體儲存罐模仿人的腸道，高密度曲線的實例有效地充填無規則的容積。

這里的關鍵見解在于，在圓筒形罐的設計中，罐質量與容納的氣體質量的比不取決于罐的幾何形狀。使用的材料質量和因此大量材料成本對于給定的壓力和材料屈服應力是恒定的。在沒有針對移動至小直徑管的處罰支付(材料成本或填充密度)的情況下，獲得了將罐配合到任何期望的3D形狀中的能力，例如，嵌入在車輛的底盤中。在下文中，公開了用于產生具有小直徑管路的壓縮天然氣(CNG)罐的若干選擇。另外，公開了如何將管路填充成合乎需要的幾何形狀用于在汽車行業中使用。論述了重要的設計考慮：材料應力、穿過罐的擴散，以及由于蠕變、疲勞或熱狀況引起的可能的罐故障。