[发明专利]具有集成加热元件的复合压力容器组件

说明书

一种压力容器组件包括围绕至少一个腔室的复合层。加热元件嵌入所述复合层中以从所述腔室中抽出气体。

背景技术

本公开涉及压力容器组件，并且更具体地涉及具有集成加热元件的压力容器组件。

压力容器可以用作各种消费者、商业和工业过程的储存介质(例如，气体)。为了在给定的体积内为任何操作储存足够的气体，气体被储存在高压下。传统上，压力容器具有典型的球形或圆柱形设计，这种设计均匀地分布密闭周边中的应力。遗憾地是，这种罐不能有效利用分配的空间。例如，球形容器以约52％的效率填充立方体空间，而圆柱形容器以约78％的效率填充矩形容积。通常符合矩形容积的压力容器的较新的改进可以相对于真正的矩形容积以约90％的效率来填充该空间。

可以将吸收剂放置在压力容器内以进一步提高加压气体的储存效率。为了帮助从容器中抽出气体，可以通过各种手段加热吸收剂。

支持高内部压力的非球形/圆柱形压力容器的设计较复杂，包括用于传递应力的可变曲率外表面和内部结构。高适形容器的大尺寸和复杂的形状使得制造具有挑战性。而且，添加吸收剂与加热装置会提高设计和制造的复杂性及成本。

发明内容

根据本公开的一个非限制性实施方案的压力容器组件包括围绕至少一个腔室的第一复合层；以及嵌入第一复合层中的第一加热元件。

除了前述实施方案之外，压力容器组件还包括设置在至少一个腔室中的至少一个中的第一吸收剂。

替代地或附加地，在前述实施方案中，第一复合层包含聚合物基质复合材料。

替代地或附加地，在前述实施方案中，第一加热元件选自包括金属丝、铜箔和碳纳米管的组。

替代地或附加地，在前述实施方案中，第一复合层包含连续碳纤维，并且加热元件包含连续碳纤维。

替代地或附加地，在前述实施方案中，压力容器组件被构造成储存天然气，并且第一加热元件被构造成加热吸收剂以抽出天然气。

替代地或附加地，在前述实施方案中，第一加热元件被构造成是容器结构健康监测装置的一部分。

替代地或附加地，在前述实施方案中，压力容器组件包括限定至少一个腔室中的第一腔室的第一衬里，并且其中第一衬里被第一复合层包围。

替代地或附加地，在前述实施方案中，第一衬里选自包括吹塑塑料和注塑塑料的组。

替代地或附加地，在前述实施方案中，压力容器组件包括限定至少一个腔室中的第二腔室的第二衬里，并且其中第一衬里和第二衬里被第一复合层包围。

替代地或附加地，在前述实施方案中，压力容器组件包括限定至少一个腔室中的第二腔室的第二衬里；以及与第二衬里接合并包封第二衬里的第二复合层，并且其中第一衬里被第一复合层接合并包封，并且第一复合层和第二复合层的各部分被接合。

替代地或附加地，在前述实施方案中，压力容器组件包括嵌入第二复合层中的第二加热元件。

替代地或附加地，在前述实施方案中，压力容器组件包括与第一复合层和第二复合层接合并且包封第一复合层和第二复合层的第三复合层。

替代地或附加地，在前述实施方案中，压力容器组件包括设置在第二腔室中的第二吸收剂。

替代地或附加地，在前述实施方案中，压力容器组件包括设置在第二腔室中的第二吸收剂。

替代地或附加地，在前述实施方案中，第三复合层包含玻璃纤维。

根据另一非限制性实施方案的复合压力容器组件包括限定腔室并包含吹塑塑料的衬里；与衬里接合并包封衬里的层，并且其中所述层包含聚合物基质复合材料；设置在腔室中的吸收剂；以及嵌入所述层中的加热元件。