用气体充装压力容器的方法技术

本发明专利技术涉及一种用一种气体或气体混合物充装例如在气囊系统中的压力容器的方法，其特征在于，用至少一种气体在一个高于该气体沸点的冷却的温度下对该压力容器进行充装、在已冷却的状态下进行封闭并且通过加热到环境温度在已充装并且封闭的压力容器中建立一个压力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用气体充装压力容器特别是气囊系统中的压力容器的方法。
技术介绍
在汽车的气囊中，一些新的气体发生器越来越多地被采用，这些气体发生器在发生事故的情况下在几毫秒内使气囊鼓起。目前使用的气体发生器有三种类型·化学的发生器，其中通过一种化学固体与外界空气发生反应而产生气体；·所谓的混合发生器，它们由固体燃料与压缩气体包的组合构成；和·带有一个高压气体存储系统的纯净气体发生器，在15℃时一直压到700巴。充有不同气体的气体发生器在生产过程中提出了很大的技术问题，不仅在其制造过程中而且在压力达到1000巴的充装过程中。基于压缩发热，这些压力特别是在快速充装过程中是不可缺少的，从而充装精确地预先设定的气体质量。这对于气囊的后来鼓起特性有着重大的意义。作为气体，使用例如氩气，氧气，氮气，笑气(Distickstoffmonoxid)，不仅使用最纯净的气体，而且使用由这些组分组成的气体混合物。在已充有气体的气体发生器中要求1 充气压力达到1000巴(P(T))，用于较高的存储密度或紧凑的结构尺寸。2 在高压力下精确地测定充装量。3 快速充装，因为这决定周期。4 该过程必须在高质量下可再生产。为了产生非常高的压力，需要非常昂贵的活塞式压气机或薄膜式压缩机。这导致了高的投资成本、高的运行和维护成本。另外，还需要一个用于此压力的相当昂贵的附加连接的气体供给装置。随着压力增大，基于压缩热和压力容器中的不同的温度分布，精确的充装量测定的不精确性升高，但是该充装量测定对于发生器的随后的限定的功能是绝对需要的。随着压力增大，快速充装在技术上难以达到并且很昂贵。充装过程期间的充装时间和加热之间有直接关系。也就是说，充装越快，气体温度升高越快。结果是，为了实现精确的气体充装量，充装压力还必须再提高15℃或再提高另一个限定的温度。出于所述的原因，可再生产性变得更难，并且意味着昂贵的QS措施，例如已充装的容器的称量用于精确地测定充装量。同时在较高的压力下废品率大大提高。继而导致整个过程的不太经济，因此生产费用较高。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种用高压气体充装压力容器特别是气囊气体发生器中的压力容器的替代的方法。本专利技术的任务由一种具有权利要求1的特征的方法来完成。在用一种气体或气体混合物高压充装压力容器的方法中，对所述压力容器进行冷却并且用至少一种气体例如两种或多种气体在一个高于该气体或上述气体的沸点的温度下进行充装、在已冷却的状态下进行封闭。通常通过加热该已充装并且封闭的压力容器来建立压力容器的充装压力。通常加热到环境温度或压力容器的使用温度。在用两种或多种气体充装时，优选将这些气体先后导入到冷却的压力容器中。以此方式，能够制造气体混合物。为了充装，将已冷却的压力容器与一个压缩气源相连。压缩气源具有比冷却的压力容器更高的温度。通常，压缩气源不被冷却。压缩气源具有例如环境温度或一个更高的温度。压缩气源通常包括一种压缩的气体或气体混合物，优选被压缩成高压。例如在压缩气源中的气体或气体混合物具有大于或等于100巴绝对压力的压力、大于或等于200巴绝对压力的压力、大于或等于300巴绝对压力的压力，或大于或等于400巴绝对压力的压力。在充装时，或为了充装压力容器，有利的是不使用对待充装气体进行机械压缩的机构或装置，如一个压缩机或一个气泵。也就是说，在压缩气源与压力容器之间不对引入到压力容器中的气体或气体混合物进行机械压缩。该方法优选用于将一种气体或气体混合物充装到气囊系统中的一个压力容器。该压力容器相应于例如通常用于气囊系统的气体发生器中的压力容器。压力容器优选是一种气囊系统的气体发生器的一部分。该压力容器例如也是一个独立的部分如一个发气筒、一个最小型压缩气体容器或较小的压缩气体容器。该压力容器优选是一个低温适用的(kryotaugliches)压力气体容器，其承受通过低温冷冻充装在环境温度与比如达到-200℃的充装温度之间被触发的断断续续的局部的温度改变，并且被充入的气体在温度提高以后在产生的储气压力下安全地包封。用于压力容器的适合的材料是例如标准的亚稳定的(metastabilen)奥氏体CrNi钢，特别是1.4301、1.4307、1.4306、1.4541型。在该方法中，压力容器例如一个在气囊系统的气体发生器中的待充装室与一个用于充装气体的压缩气源相连。通常这由一条气体管路实现。压缩气源是例如一个压缩气体容器，特别是一个压缩气瓶，或是一个高压气体供给站。当充装室与压缩气源相连以后，通常压力容器的待充装室的壁被冷却到充装温度。充装温度通常在0℃以下，优选是零下50℃以下，并且特别优选是零下100℃以下，特别是零下150℃以下。有利的是，充装是在冷冻液化氢气(-253℃)、冷冻液化氮气(-196℃)、冷冻液化氧气(-183℃)、冷冻液化氩气(-186℃)或其他的冷冻剂或盐溶液的沸点温度，以及在例如干冰的升华温度(-78.5℃)，要根据充装的气体种类和所希望的要产生的充装压力而定。压力容器的冷却优选在恒定的温度下进行。冷却例如借助于一个冷浴或浸浴进行，其中具有一种冷却液(例如低温冷冻液化气体)、一种冷却块(例如被冷却的金属块)、一种冷气(例如使用一种气体隧道)、冷固体颗粒(例如冷却的金属球、干冰微粒)，一种冷固体(例如干冰)或一种可热静止的(thermostatisierbaren)冷却装置。例如冷却是在具有一种冷冻剂的浸浴中进行，如冷冻液化氮气(LN2)。一种具有低温冷冻液化气体或干冰的冷浴提供良好的热转变度和因此突出的温度恒定性。特别有利的是，在冷浴中使用一种低温冷冻液化气体(例如LN2)作为冷冻剂-在沸点，温度只与压力有关，因此例如在恒定的环境压力下温度被精确地限定。-由于在沸腾的液体中有良好的热转变度，容器和其内容物快速降到同样精确的沸点温度。-实现所需充装量的充装压力比传统的充装方法大致降低例如20-25％，也就是说四分之一到五分之一。有利的是，要存储的气体或气体混合物以低温冷冻的气体状态(例如通过在该压力容器中的冷却或通过该压力容器之前的冷却)到达压力容器中。有利的是，在充装之前被排除该压力容器中的空气。为了充装，在已冷却的压力容器与通常不被冷却的压缩气源建立连接，并且调整成规定的压力。通常，压缩气源(例如一种气体或气体混合物的压缩气源)的温度是0℃到100℃。压缩气源具有例如环境温度，特别是室温(15℃到30℃)。在充装压力容器时，压力容器与压缩气源的温度不同，优选温度差为至少50℃，特别是优选为至少100℃，特别是至少150℃。压力容器和压缩气源中的气体或气体混合物的温度在充装时优选是不同的，至少差50℃，特别是优选为至少100℃，特别是至少150℃。在已冷却的压力容器中调定的或具有的压力(原始的充装压力)一般在超过1巴到400巴绝对压力的范围内，优选在10巴到300巴绝对压力的范围内，特别优选在50巴到150巴绝对压力的范围内，特别在70巴到100巴绝对压力的范围内。压力容器的充装温度(冷却温度)优选这样地选择，即充装温度超过充入气体的沸点或超过充入的气体混合物中该最高沸点的气体组分的沸点，从而不发生气体在压力容器中的冷凝。这允许用压力计测量方式控制充装以及用压力计测量方式测定充装量。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
用一种气体或气体混合物高压充装压力容器的方法，其中，对所述压力容器进行冷却并且用至少一种气体在一个高于该气体的沸点的温度下进行充装、在已冷却的状态下进行封闭，并且通过加热在已充装并封闭的压力容器中建立一个压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H格拉布霍恩，U克勒贝，F米歇尔，
申请(专利权)人：梅塞尔集团有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]