СОСУД ДЛЯ ПОМЕЩЕНИЯ ЖИДКОСТИ ИЛИ ГАЗА Российский патент 1997 года по МПК F16J12/00 

Изобретение относится к технике хранения, распределения и транспортировки газов и жидкостей и может быть использовано в конструкциях транспортных средств для хранения и распределения компонентов топлива в химической, автомобильной, авиационной, космической и судостроительной промышленности, а также при транспортировке газов и жидкостей железнодорожным или морским транспортом.

Известен сосуд высокого давления, содержащий коаксиально расположенные наружную и внутренние оболочки, заполненные рабочим телом и пневматически связанные между собой [1]
К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата относится то, что давление в коаксиально расположенных и последовательно связанных оболочках понижается от центра к периферии, вследствие чего при механических разрушениях внешней оболочки, например при транспортных авариях, из-за резкой разгерметизации объема, ограниченного внешней оболочкой не исключается возможность разрушения последующих оболочек, рассчитанных на соответствующий перепад давления.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному по совокупности существенных признаков является сосуд высокого давления, содержащий бак (наружная оболочка) и размещаемые в нем закрытые резервуары (внутренние оболочки), часть стенок которых проницаема для хранения газов (соединительные каналы внутренних емкостей) [2]
К причинам, препятствующем достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, является то, что при механических разрушениях внешней оболочки, например, при транспортных авариях, непрерывно происходит утечка хранимых газов из уцелевших резервуаров через их проницаемою часть, что не предотвращает пожаровзрывобезопасность транспортного средства и увеличивает вредное воздействие хранимых газов (или жидкости), если они являются ядовитыми или отравляющими веществами.

Сущность изобретения заключается в следующем. При установке сосудов на транспортные средства необходимо решать задачу повышения технической и экологической безопасности путем прекращения выхода газа из неразрушенных внутренних оболочек и сокращения высвобождаемой энергии.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения по объекту-устройству достигается тем, что сосуд для хранения жидкости или газа содержит внешнюю и внутренние оболочки, полости которых связаны между собой посредством соединительных каналов и по крайней мере один из соединительных каналов внутренних оболочек снабжен отсечным клапаном.

Причем, по крайней мере, в полости одной из оболочек содержится не менее двух оболочек, при этом полости упомянутых внутренних оболочек связаны параллельно с полостью охватывающей их оболочки.

Объем, заключенный между соответствующими охватывающей и внутренними оболочками, заполнен связующим наполнителем.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного объекта-устройства, позволил установить, что не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного устройства, а определение из выявленных аналогов прототипа наиболее близкого по совокупности признаков, позволить выявить совокупность существенных, по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, предложенный объект-устройство соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня проведен дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков совпадающих с отличительными от выбранного прототипа, результаты которого показывают, что заявленный объект-устройство не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, не выполнено влияние предусматриваемых существенными признаками объекта изобретения на достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, объект изобретения соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.

На фиг. 1 изображен баллон высокого давления с наружными и внутренними сферическими оболочками; на фиг. 2 тоже с внутренними оболочками, выполненными в виде микросфер; на фиг. 3 баллон высокого давления с наружными и внутренними цилиндрическими оболочками; на фиг. 4 разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 узел 1 на 4 фиг. 3.

Сосуд высокого давления (фиг. 1 5) содержит внешнюю оболочку 1 с выходным патрубком (каналом) 2,внутри которой установлены сферические (фиг. 1), микросферические (фиг. 2) или цилиндрические (фиг.3) оболочки с соединительными каналами 4.

Для повышения взрывобезопасности объем ограниченный внешней оболочкой 1 и внутренними 3 заполняется полностью или частично связующим наполнителем 5. В частном случае связующий наполнитель 5 может быть выполнен из материала с открытыми сообщающимися порами.

Для уменьшения количества истечения рабочего тела (газа или жидкости) в атмосферу при механическом повреждении внешней оболочки 1 (фиг. 1, 3), внутренние оболочки 3, снабжены отсечными клапанами 6. (фиг. 5).

При помещении в сосуд рабочего тела без избыточного давления форма наружных и внутренних оболочек может быть выбрана иной.

Внутренние оболочки 3 (фиг. 1, 3), в свою очередь, могут быть за оболочками соответствующей формы меньшего размера (не показано), полости которых связаны параллельно соответствующими каналами с полостью охватывающей их оболочки.

В частном случае емкости 3 могут быть выполнены в виде микросфер (фиг. 2) с соединительными каналами 4 выполненными, например, электроэррозионной или лазерной обработкой.

При заполнении сосуда высокого давления рабочее тело сначала поступает в полость, ограниченную внешней оболочкой 1, затем через соединительные каналы 4 (с отсечными клапанами 6 или без них) в соответствующие емкости внутренних оболочек 3 и далее (при наличии) в емкость меньших размеров.

При резком понижении давления во внешнем трубопроводе, т. е. при разгерметизации выходного патрубка 2 или нарушения сплошности внешней оболочки от усталостных напряжений или механических повреждениях, рабочее тело поступает в окружающую атмосферу сначала из полости ограниченной внешней оболочкой 1, а затем из разрушенных внутренних оболочек 3.

Наличие связующего наполнителя 5, а также во внутренних баллонах 3 соединительных каналов 4 и отсечных клапанов 6, позволяет замедлить скорость истечения рабочего тела из объема между внешней и внутренними оболочками, из разрушенных внутренних баллонов и прекратить истечение рабочего тела из внутренних баллонов, снабженных отсечными клапанами.

Таким образом, вышеизложенное свидетельствует о выполнении при использовании объекта изобретения следующей совокупности условий:
устройство предназначено для использования в промышленности, особенно в автомобильной на водородном топливе для хранения, распределения и транспортировки газов под высоким давлением до 2-х и более тысяч атмосфер в пожаровзрывобезопасном исполнении;
при этом изобретение в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеследующей формулы изобретения, подтверждает возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов;
устройство, воплощающее изобретение при осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость".

Использование: в технике хранения транспортировки газов. Сущность изобретения: сосуд для помещения жидкости или газов содержит внешнюю и размещает в ней внутренние оболочки, полости которых параллельно, посредством каналов, сообщены с полостью охватывающей их внешней оболочки, причем, по крайней мере, один из соединительных каналов внутренних оболочек снабжен отсечным клапаном. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. Сосуд для помещения жидкости или газа, содержащий внешнюю и размещенные в ней внутренние оболочки, полости которых параллельно посредством соединительных каналов сообщены с полостью охватывающей их внешней оболочки, отличающийся тем, что по крайней мере один из соединительных каналов внутренних оболочек снабжен отсечным клапаном. 2. Сосуд по п. 1, отличающийся тем, что объем, заключенный между соответствующими охватывающей и внутренними оболочками, заполнен связующим наполнителем.