用于車輛的構件、這樣的車輛和用于制造構件的方法與流程

文檔序號:24728934發布日期:2021-04-16 23:23
用于車輛的構件、這樣的車輛和用于制造構件的方法與流程

1.本發明涉及一種用于能用可燃的運行氣體運行的車輛的構件、一種這樣的車輛以及一種用于制造構件的方法。


背景技術:

2.至少一個機組用運行氣體運行的車輛是已知的。這樣的運行氣體可以是可燃的氣體。如果體積份額很大的運行氣體匯集在構件的空腔中,則可燃的運行氣體就是有問題的。
3.雖然使用傳感器來檢測顯著體積的運行氣體連同使用相應的警報器是已知的。然而,這樣的警報器是復雜的并且尚消除不了起因。


技術實現要素:

4.本發明的目的在于,給出一種用于能用可燃的運行氣體運行的車輛的構件、一種這樣的車輛以及一種用于制造這種構件的方法,其中用簡單的手段實現:在匯集可燃的運行氣體方面降低了由于運行氣體匯集在制成的和/或使用的構件的空腔中而產生的著火風險。
5.本發明的目的對于構件來說按照本發明以權利要求1的特征實現,對于車輛來說按照本發明以權利要求7的特征實現和對于用于制造構件的方法來說按照本發明以權利要求9的特征實現。有利的進一步改進方案是相應從屬權利要求的技術方案。
6.按照本發明的第一方面創造一種用于能用可燃的運行氣體運行的車輛的構件。按照本發明的構件構成為:(i)包括第一構件部分,該第一構件部分具有或形成至少部分開放的或空閑的空腔,并且(ii)包括第二構件部分,該第二構件部分設置或構成為排擠部分并且至少部分地填充第一構件部分的空腔。通過第二構件部分在第一構件部分的空腔中用作排擠部分并且在那里占據空腔的一定份額的空閑容積,空腔的較小份額的空閑容積可供用來在泄漏運行氣體時被填充。由此,即便在運行故障時也減小了在空腔中匯集的運行氣體的絕對量。
7.運行氣體在本發明的意義上也可以理解成材料混合物和尤其是氣體混合物,其具有至少一種可燃的氣態組分。所基于的車輛的運行可以理解成各種運行,亦即車輛的在其中完全通常應用運行氣體的任何機組的運行。
8.當根據按照本發明的構件的一種優選的實施方式第二構件部分完全或基本上完全填充第一構件部分的空腔時,得到特別高程度的安全性。
9.在此,第二構件部分基本上完全填充第一構件部分的空腔可理解成如下的填充,在該填充時,剩下的空閑的剩余容積在著火、爆燃或爆炸的風險方面完全是無關緊要的和/或不可證實的。
10.此外可以使在第一構件部分的空腔中的具體的空閑的剩余容積與具體的運行氣體、具體運行氣體和環境氣氛(例如空氣)的混合物和氣體或氣體混合物的相應的可燃性相關。
11.特別有利的是,根據按照本發明的構件的另一種優選的實施例,除了鑒于作為基礎的運行氣體而非危急的開放的或空閑的剩余容積之外,第二構件部分填充第一構件部分的空腔。
12.尤其是可規定,在第一構件部分的空腔中未被第二構件部分填充的開放的或空閑的剩余容積
13.——小于第一構件部分的空腔的容積的10%、優選小于5%和進一步優選小于1%,和/或
14.——小于2000cm3、優選小于1000cm3和進一步優選小于500cm3。
15.這也可以與所使用的運行氣體的類型和屬性相關,這可以是氫、天然氣或其他類型的氣體混合物。
16.當根據按照本發明的構件的另一種實施方式第二構件部分構成為具有泡沫材料、塑料材料、聚氨酯材料、聚苯乙烯材料、減力和/或消音的材料、吸收機械功的和/或機械支撐第一構件部分的材料、難以點燃的材料或不可燃的材料、相對于運行氣體和/或運行周圍環境的氣氛惰性的材料、在裝配時形狀穩定的材料、在裝配時形狀不穩定的材料和/或液態的并且在空氣或工藝氣體下硬化的材料,或者由泡沫材料、塑料材料、聚氨酯材料、聚苯乙烯材料、減力和/或消音的材料、吸收機械功的和/或機械支撐第一構件部分的材料、難以點燃的材料或不可燃的材料、相對于運行氣體和/或運行周圍環境的氣氛惰性的材料、在裝配時形狀穩定的材料、在裝配時形狀不穩定的材料和/或液態的并且在空氣或工藝氣體下硬化的材料構成。
17.替代地或附加地可想到,第二構件部分按照氣球的型式構成,所述氣球能填充惰性氣體并且在被引入空腔中的情況下在填充時這樣填充空腔,使得所述氣球部分或者完全地填充并且因而至少限制空腔的所提供可用的空閑容積。
18.這尤其是意味著,除了第二構件部分作為排擠體的功能之外也可實施附加的機械功能,例如在用于形成空腔的第一構件部分的支撐功能的意義上和/或在衰減器的意義上,如果會發生爆燃或爆炸的話。
19.當第二構件部分構成為能可逆裝配的、尤其是經由可拆卸的固定器件能可逆裝配時,例如在維護和修理作為基礎的車輛方面便得到按照本發明的構件的一種特別靈活的應用。
20.在借助硬化的泡沫材料實現空腔的發泡元件的情況下,例如可想到通過溶劑、例如以液體、蒸汽或氣體形式的溶劑溶解在空腔中引入的泡沫和/或將其分解成其組成部分并且從空腔中析取出來,以便然后對該空腔進行檢查、維護等等。
21.按照本發明的另一方面也創造一種這樣的車輛,尤其是在用氣體運行的機動車的意義上。
22.按照本發明的車輛構成為包括能用運行氣體或能用包含可燃氣體的組分驅動的機組并且包括根據本發明構造的構件。
23.原則上,通過構件形成至少部分開放的空腔的所有應用領域都是合適的,所述空腔可按任意方式變成運行氣體的匯集點。
24.尤其是想到:所述構件至少構成為車身的一部分、構成為能用運行氣體運行的機組的空間的一部分、構成為發動機艙的一部分或構成在發動機附近,和/或構成為運行氣體
的儲箱的一部分或構成在運行氣體的儲箱的附近。
25.按照本發明的又一方面還提出一種用于制造用于能用可燃的運行氣體運行的車輛的構件的方法。
26.按照本發明的方法還具有步驟:
27.——提供第一構件部分,該第一構件部分具有或形成至少部分開放的或空閑的空腔,
28.——提供第二構件部分或其前體,
29.——將第二構件部分或前體這樣安置在第一構件部分上和/或中,使得第二構件部分或前體設置用作排擠部分并且至少部分填充第一構件部分的空腔。
30.第二構件部分的前體例如可理解成液體、液體混合物或其他類型的材料混合物,其被施加到空腔中并且只有隨著時間、隨著與空氣中的氧氣和/或其他氣體接觸、基于熱量和/或通過被加載uv光和/或其他振動、例如以電磁方式、或者以類似方式在其體積方面膨脹和/或硬化,以便填充空腔。只有在從前體轉變到最終狀態之后,才實際上最終提供第二構件部分。
31.在按照本發明的方法的一種進一步改進方案中,常規構件可按有利的方式用作第一構件部分。
32.因此,基于按照本發明的知識補充裝備已經現有的構件或車輛也是可想到的和可行的。
附圖說明
33.本發明的進一步的細節、特征和優點由以下描述和附圖得出。
34.圖1以部分剖開的側視圖示出與常規車輛相結合的常規構件,該車輛和構件可用作按照本發明的構思的出發點。
35.圖2和3以部分剖開的側視圖示出按照本發明的構件的兩個實施方式。
36.圖4以部分剖開的側視圖示出處于運行狀態下的常規構件,在該運行狀態下在空腔中匯集有一定量的運行氣體或運行氣體混合物。
具體實施方式
37.下面參照圖1至4詳細描述本發明的實施例和技術背景。相同的和等同的以及起相同或等同作用的元件和部件標有相同的附圖標記。并不是在它們每次出現的情況下都重復給出所標出的元件和部件的詳細描述。
38.所示出的特征和進一步的特性可以按任意形式彼此分離和任意相互組合,而不離開本發明的核心。
39.圖1以部分剖開的側視圖示出與常規車輛1’相結合的常規構件10’,該車輛和構件可用作按照本發明的構思的出發點。
40.常規車輛1’的常規構件10’在這里僅僅包括一種第一構件部分11,該第一構件部分在確定的區域內形成空腔15,該空腔至少部分地朝向周圍環境是敞開的和/或打開的,從而從周圍環境在那里釋放的運行氣體20能進入并且匯聚在空腔中,如這結合圖4所示的那樣。
41.圖4也以部分剖開的側視圖示出常規構件10’處于運行狀態,在該運行狀態下在空腔15中匯集有一定量的運行氣體20,其中,匯集的量的運行氣體20基于絕對量或基于濃度在與燃燒、爆燃或爆炸相關的危險方面可能是危急的。
42.為了降低或防止與此相關存在的危險,設計了本發明,如示例性地結合圖2和3示出本發明。
43.圖2和3以部分剖開的側視圖示出按照本發明的構件10的兩個實施方式。
44.與圖1所示的常規構件10’和狀態——在該狀態下也可稱為第一構件部分11之內部的空腔15完全空閑并且未被填充,從而在危險情況下隨著用運行氣體20完全填充而可出現在圖4中示出的狀態——不同,按照圖2和3,第一構件部分11的空腔15在圖2中部分地、亦即除了剩余容積16之外被由排擠材料13制成的第二構件部分12填滿。在按照圖3的實施方式中,填充甚至是完全的或者基本上完全的,從而不再有空閑的剩余容積16存在或者空閑的剩余容積至少是不可證實的。
45.按照本發明的結構,亦即由第一構件部分11制備具有空腔15的構件10和用第二構件部分12部分或完全填充空腔15,也可以用作補充裝備套件,例如按照從按照圖1的常規狀態通過用排擠材料13部分或完全填充在空腔15中轉變的方式,即為了實現在圖2或3中示出的按照本發明的最終狀態。
46.借助下面的解釋進一步闡述本發明的這些特征和特性以及進一步的特征和特性。
47.結合本發明考慮所謂的燃氣機車輛。燃氣機車輛被理解成如下的車輛1,在該車輛中至少一個機組用氣體20、例如氫或天然氣等運行。機組不必是車輛驅動裝置的一部分,即使這可以是一種可能的主要應用。在這方面便也討論氫能車輛或天然氣車輛,視驅動氣體或運行氣體20而定。
48.在燃氣機車輛運行時,氣體泄漏是特別危急的,當運行氣體20,例如在燃料的意義上,亦即例如h2或ng,匯集在車輛1的空腔中并且尤其是與環境氣體、例如空氣混合時,因為在形成危急的濃度和/或量時可能發生火災或者甚至發生爆炸。
49.為了識別危急的燃料濃度和/或燃料量,經常使用傳感器,所述傳感器能測量空腔15中的燃料體積濃度。
50.空腔15——特別是這樣的具有大容積的空腔——因此是在具有氣態運行介質、尤其是具有氣態燃料的車輛1中的對于安全性危急的結構空間。
51.但即使當測量到危急的燃料濃度時,通常也沒有適當的保護措施,因為為此例如必須附加地安裝單獨的主動的通風裝置,以便例如稀釋存在的危急的混合物。
52.按照本發明,在車輛生產的框架內例如通過很輕的體積構件和/或通過泡沫12、13將在車輛1上和/或中的與安全性相關的空腔15在其空閑容積方面減小到非危急的程度。
53.在此,按照本發明設置的體積構件12和/或泡沫13——尤其是在所謂第二構件部分12的意義上——優選具有一個或多個如下列出的特性:
54.——所討論的氣體、例如氣態燃料的不可通過性,
55.——小的重量,
56.——小的材料成本、生產成本和/或裝配成本,
57.——簡單和/或快速安裝的可能性,
58.——簡單和/或快速拆卸的可能性,和
59.——相對于在周圍環境中存在的材料的惰性特性。
60.如果體積構件12由泡沫13構成,則該泡沫例如可包括大的氣孔和/或透氣的氣孔。
61.此外,泡沫13為了進行修理工作或者在維護時也可以特別簡單地重新移除。
62.泡沫材料13的移除例如可通過溶解——例如借助照射,例如用光照射,和/或通過用氣體作為溶劑進行氣體處理——來實現。
63.也可想到,泡沫通過從外部進行電磁激勵而受熱,使得該泡沫分解。人們可以例如通過嵌入能從外部在其共振頻率中激勵的分子來實現這一點。
64.按照本發明,危急的車輛空腔15的空閑容積被減小到非危急的程度??煽康販p少或者甚至防止燃料氣體20的匯集。
65.按照本發明,不需要用于掌控在空腔15中的危急的可燃氣體混合物的傳感機構或其他保護措施。由此,按照本發明避免了基于傳感器的系統的故障易發性。按照本發明也避免了在基于傳感器的系統中為了實現必需的完整性而發生的成本。
66.危急的氣體混合物匯集在空腔15中通過這些避免措施得以防止。
67.附圖標記列表
[0068]1???
按照本發明的車輛
[0069]1’?
常規車輛
[0070]
10
???
按照本發明的構件
[0071]
10
’?
常規構件
[0072]
11
???
(第一)構件部分
[0073]
12
???
(第二)構件部分,排擠部分
[0074]
13
???
泡沫材料,排擠材料
[0075]
15
???
空腔,內部
[0076]
16
???
剩余容積
[0077]
20
???
運行氣體/危急的氣體混合物
再多了解一些
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