氨储存结构及相关的系统

摘要

本发明涉及一种储存氨的结构，特别用于选择性催化还原燃料车辆的废气中的氮氧化物，其特征在于，所述结构包括多孔基质形式的用于诸如氨的气体的至少一个储存元件，用于对所述储存元件进行喷灌的构件与所述储存元件连接。本发明还涉及一种用于车辆的储存和移除氨的系统，其包括用于容纳这种储存结构的储存室；一种用于内燃机废气的选择性催化还原的系统，其包括所述储存氨的系统；并且，涉及一种用于将氨注入废气中的模块；并且，最后还涉及一种用于储存气体的整体式多孔基质，其特征在于，所述基质在其内部含有喷灌构件，用于促进气体在基质中吸附/解吸附。

权利要求

1.一种储存氨的结构，特别用于选择性催化还原燃料车辆的废气中的氮氧化物，其中，所述储存氨的结构包括多孔基质形式的用于诸如氨的气体的至少一个储存元件，且所述储存元件的喷灌构件与所述储存元件连接；

所述喷灌构件包括主通道(402)，所述主通道(402)沿着容器(8)的轴线延伸，所述容器(8)容纳了由所述容器的壁(800)固定在位置上的堆叠的饼状物，这些饼状物包括相互交替的储存元件(410)和插入元件(420)，所述插入元件起到在所述主通道(402)和储存元件(410)之间的喷灌作用。

2.根据权利要求1所述的结构，其中，所述喷灌构件的至少一部分被布置在所述储存元件内部。

3.根据权利要求1所述的结构，其中，所述喷灌构件的至少一部分被布置在与所述储存元件相邻的喷灌元件内部。

4.根据权利要求1所述的结构，其中，所述喷灌构件包括基本上不含多孔材料的一个或多个通道。

5.根据权利要求4所述的结构，其中，所述通道包括具有设有孔口的壁的管，和/或，其中，所述通道包括具有多孔壁的管。

6.根据权利要求1所述的结构，其中，所述喷灌构件包括在多孔基质中形成的一个或多个通道，该在多孔基质中形成的一个或多个通道由所述多孔基质的具有比所述基质的其余区域大的孔隙率的区域界定。

7.根据权利要求6所述的结构，其中，形成有所述通道的所述多孔基质是所述储存元件的基质，和/或，其中，形成有所述通道的所述多孔基质是两个储存元件之间的插入元件的基质。

8.根据权利要求6所述的结构，其中，形成有所述通道的所述多孔基质是刚性的，和/或，其中，形成有所述通道的所述多孔基质是粉末形式的。

9.根据权利要求1所述的结构，其中，所述喷灌构件包括以分支布置的至少两个通道。

10.根据权利要求1所述的结构，其中，所述喷灌构件包括由两个多孔膜形成的并且在所述两个多孔膜之间界定出空间的薄膜。

11.根据权利要求1所述的结构，其中，所述喷灌构件包括形成柔性导管的至少一个柔性膜。

12.根据权利要求1所述的结构，其中，所述喷灌构件包括两个板，该两个板插入在两个气体储存元件之间，设置有孔口，并且是间隔开的。

13.根据权利要求1所述的结构，其中，所述喷灌构件从主通道延伸通过气体储存元件。

14.根据权利要求1所述的结构，其中，所述喷灌构件包括在十字形接合元件(304)处彼此交叉的两根导管(302)。

15.一种具有根据权利要求1所述的结构的构造模块，所述模块包括喷灌构件，所述喷灌构件被配置成与至少一个其它模块的喷灌构件连接，以形成储存结构。

16.一种制造根据前一项权利要求所述的模块的方法，包括：

在模具内压制粉末以形成粘结块体的步骤；以及

在所述粘结块体内部形成喷灌通道的网络以获得所述模块的步骤。

17.一种用于车辆的储存和传送氨的系统，包括根据权利要求1所述的储存结构。

18.一种用于内燃机废气的选择性催化还原的系统，其中，所述选择性催化还原的系统包括根据权利要求17所述的储存氨的系统和将所述氨注入所述废气的注入模块。

19.一种储存气体的整体式多孔基质，其中，所述整体式多孔基质包封喷灌构件，以促进所述气体在所述基质内的吸附/解吸附，所述喷灌构件包括主通道(402)，所述主通道(402)沿着容器(8)的轴线延伸，所述容器(8)容纳了由所述容器的壁(800)固定在位置上的堆叠的饼状物，这些饼状物包括相互交替的储存元件(410)和插入元件(420)，所述插入元件起到在所述主通道(402)和储存元件(410)之间的喷灌作用。

说明书

氨储存结构及相关的系统

技术领域

[0001] 本发明涉及在固体中储存气体，从而允许储存压力比气体形式储存所遇到的储存压力更低，以用于不同的应用目的，诸如氢气在燃料电池中用于产生电力的应用，或者，诸如氨在经由选择性催化还原(SCR)用于还原氮氧化物NOx中的应用，特别是用于减少内燃机(特别是柴油机)的污染排放物的应用。

背景技术

[0002] 与运输有关的污染物的排放近三十年来已经成为推动工业进步的主导力量。四种管制污染物(CO、HC、NOx、颗粒)排放限制的严重程度的逐步提升已经能够特别是在大城市地区显著改善空气质量。

[0003] 日益增加的机动车辆使用需要进一步减少这些污染物排放的持续努力。由于欧洲标准的步骤部分开始生效，预计欧洲排放阈值的容忍度将在2014年下降。提出这些措施是为了减少当地污染。因此，在所有驾驶条件下提供高效去污染技术是运输行业的主要挑战。在这种背景下，氮氧化物稀混合物(即，包含过量的氧气)的还原是与复杂问题相关联的主要挑战。

[0004] 此外，在几年内，与CO2排放具有直接联系的燃料消耗已经成为有关车辆行业的主要关注点。在2012年后，有关私家车的CO2排放的条例已被引入欧洲。自此以后，在未来的几十年内，这个限制将定期降低。因此，CO2排放的减少已经固定下来作为整个运输行业增长的新驱动力。

[0005] 减少当地污染(NOx)和减少燃料消耗(CO2)的这种双重问题对于柴油机来说特别困难，对于柴油机，稀混合燃烧伴随有难以处理的NOx排放。

[0006] 在这种背景下，后处理技术SCR(“选择性催化还原”)被同时用于私家车和货车。因此，可能将发动机运行集中在最优产率上，随后在废气中通过SCR系统进行处理的强NOx释放使得NOx还原效率很高。

[0007] 为了能够实施SCR技术，还原剂必须被放置在车辆上，用于还原氮氧化物。目前用于重型货车所选择的系统使用水性溶液中的尿素作为还原剂。当被注入废气中时，尿素在废气温度的影响下分解成氨(NH3)，并且使得NOx在特定催化剂上还原。用于目前串联的SCR系统运作的一个被采用的标准化尿素溶液被称为AUS32(在欧洲的商品名为 )。

[0008] 然而，这种最有效方法存在若干缺点。它在寒冷的条件下效果有限，而这种情形发生在特别是城市公交车的一些情况下。尿素水箱的重量和体积很大，对于私家车为15～30L，对于重型货车为40～80L。这样的体积导致集成在车辆中很复杂，对于集成在小型车辆中更加复杂。因此，去污染成本很高，并且，过量的重量不利于车辆的燃料消耗，从而不利于CO2排放。

[0009] 在压力下以气态形式储存氨的选项在密实性和操作安全性的方面具有许多缺点，并且很多替代储存方法已被开发。

[0010] 在这些方法中的一个中，气体被吸附在材料(例如，盐)内部。然后，通过形成氨合物(ammoniacate)类型的化学复合物，在盐内完成储存氨。

[0011] 以吸收气体的形式储存氨具有以下优点：与水性溶液相比，体积增益；寒冷条件下功效提升；以及，特别是与废气的混合点的密实性更大。

[0012] 不过，这种技术的实施涉及若干困难，诸如：

[0013] 储存在基质中并且用于注入废气中的氨的传送是在加热下，最经常在电加热下完成的。所述加热的程度被设计成能够达到足以获得气体的饱和压力(对应于所使用的材料)的温度，足以确保注入废气中。通常情况下，寻求在将料筒(cartridge)的内部与计量系统连接的孔口处的氨压力达到2～3绝对巴(absolute bar)。一旦达到此温度，在获得待注入的氨之前存在时间间隔，该时间间隔首先取决于气体的解吸附焓(化学时间)并且其次取决于气体通过由储存基质形成的多孔介质的扩散时间。缩短这个时间间隔以与机动车辆规格相配的一个构件是提高电加热功率，这不利于燃料消耗，因此不利于该技术的CO2影响。

[0014] 该系统的另一个限制在于，一旦确定氨的向外(朝向废气)流，将这个流保持在足够水平(以确保移除NOx流的化学计量)将受到氨的向外注入速率和空隙区域(储存材料的孔隙率)的再供给之间的差异所限制，这种再供给受到解吸附焓和对多孔介质扩散的抗性(由多孔材料中流的特征水头损失)所限制。应注意的是，这种保持气流的时间越长，车辆关于NOx排放的合格标准将越来趋向于在真实驾驶排放(RDE)下的计量，而不趋向于使用特定驾驶循环的动力计测试条件下的计量。

[0015] 两种先前提到的对系统正常运作的限制涉及将气体从储存材料内部的气体“浓缩”状态传送到指向废气的分配供给系统。相反地，当料筒是空的时，将该料筒卸下并用充满的料筒替换，然后将该料筒送到用于此目的所提供的站进行再填充。再填充时间是操作成本的重要参数。

[0016] 应注意的是，在上述的每个情况中，氨储存元件的压制有利于减小给定量的氨所占用的空间，获得氨储存元件的压制以确定氨从料筒的核心到注入网络的传送时间以及氨填充站到储存基质的核心的传送时间。本发明提出了促进氨分配到储存基质的每个区域。

发明内容

[0017] 对于如上面所讨论的储存方案，本发明用于改善自料筒的核心传送氨或者将氨传送至此核心，从而减少上述缺陷的一些或全部。

[0018] 由此来看，一种氨的储存结构被提出，特别是用于选择性催化还原燃料车辆的废气中的氮氧化物，其特征在于，所述氨的储存结构包括多孔基质形式的用于诸如氨的气体的至少一个储存元件，所述储存元件的喷灌构件与所述储存元件连接。

[0019] 这种结构的一些优选但非限制性的方面如下，它们可单独使用或以任何技术上相容的组合使用：

[0020] 所述喷灌构件的至少一部分被布置在所述储存元件内部；

[0021] 所述喷灌构件的至少一部分被布置在与所述储存元件相邻的喷灌元件内部；

[0022] 所述喷灌构件包括基本上不含多孔材料的一个或多个通道；

[0023] 所述通道包括管，所述管的壁设置有孔口；

[0024] 所述通道包括管，所述管的壁是多孔的；

[0025] 所述喷灌构件包括形成在多孔基质中的一个或多个通道，并且该形成在多孔基质中的一个或多个通道由所述多孔基质的具有比所述基质其余区域大的孔隙率的区域界定；

[0026] 其中形成有所述通道的所述多孔基质是所述储存元件的基质；

[0027] 其中形成有所述通道的所述多孔基质是两个储存元件之间的插入元件的基质；

[0028] 其中形成有所述通道的所述多孔基质是刚性的；

[0029] 其中形成有所述通道的所述多孔基质是粉末形式的；

[0030] 所述喷灌构件包括以分支布置的至少两个通道；

[0031] 所述喷灌构件包括由两个多孔膜形成的并且在所述两个多孔膜之间界定出空间的薄膜；

[0032] 所述喷灌构件包括形成柔性导管的至少一个柔性膜；

[0033] 所述喷灌构件包括两个板或者两对板，该两个板或者两对板插入在两个气体储存元件之间，设置有孔口，并且是间隔开。

[0034] 所述喷灌构件从主通道延伸通过气体储存元件。

[0035] 根据本发明的第二方面，提出一种具有根据本发明的结构的构造模块，所述模块包括喷灌构件，所述喷灌构件被配置成与至少一个其它模块的喷灌构件连接，以形成所述储存结构。

[0036] 根据本发明的第三方面，提出一种制造根据前一项权利要求所述的模块的方法，包括：

[0037] 在模具内压制粉末以形成粘结块体的步骤；以及

[0038] 在所述粘结块体内部形成喷灌通道的网络以获得所述模块的第二步骤。

[0039] 根据本发明的第二方面，提出一种储存和释放氨的车辆系统，包括储存室，其特征在于，所述储存室包括如上面所限定的储存结构。

[0040] 这种系统的一些优选但非限制性方面如下：

[0041] 所述储存结构被设置成具有旋转对称性的层；

[0042] 所述结构具有沿着所述旋转对称的轴线的切口，与所述结构的喷灌构件连通。

[0043] 根据本发明，还提供一种用于内燃机的废气的选择性催化还原系统，其特征在于，所述选择性催化还原系统包括如上面所限定的氨储存系统和将氨注入所述废气的注入模块。

[0044] 最终，提出一种储存气体的整体式多孔基质，其特征在于，所述整体式多孔基质封装喷灌构件，以促进所述气体在所述基质内的吸附/解吸附。

附图说明

[0045] 由一个实施方式的以下描述来看，本发明的其它特征、目的和优点将显而易见。在附图中：

[0046] 图1示出了根据本发明的一个实施方式的配备有经由注入氨进行的SCR后处理系统的热机；

[0047] 图2a、2b、2c示出了基于在材料内运行的迷你导管的储存基质中内部通道网络的具体实施方式；

[0048] 图3a、3b、3c示出了由主通道形成相同类型的通道网络，主管道从料筒的入口/出口通过全部储存区域，并且被细分成次级供给网络，次级供给网络被分隔储存元件的插入元件封装；

[0049] 图4示出了该构件内的气体供给系统的具体实施方式，该气体供给系统基于由与连接料筒的入口/出口的主供给通道连接的孔所刺穿的板形成的在两个储存区域之间的插入元件；

[0050] 图5a和5b示出了将供给气体到储存基质中的具体扩散器，该扩散器由具有将气体流通空间与真实多孔材料分开的两个柔性多孔膜的薄膜组成；以及

[0051] 图6a和6b示出了被称为堆叠式系统结构的储存元件的一个系统结构，即，由容器内部的储存元件形成并确保气体供给到每个层的插入元件界定的堆叠；

[0052] 图7示出了将供给气体到储存基质内的具体扩散器，其中，所述喷灌构件包括形成柔性导管的至少一个柔性膜；

[0053] 图8a～8f示出了储存结构的构造模块，所述模块包括喷灌构件，所述喷灌构件被配置成连接至少一个其它模块的喷灌构件。

具体实施方式

[0054] 1)通用情况

[0055] 在下面的段落中，给出了氨在盐中吸附的化学过程的更多细节：

[0056] 在储存结构中，盐选自碱土金属氯化物。具体地，该盐选自以下化合物：SrCl2、MgCl2、BaCl2、CaCl2、NaCl2。氨的储存是基于以下类型的可逆的固体-气体反应：

[0057]

[0058] 碱土金属氯化物与氨形成配位络合物，也被称为氨合物。这种现象为本领域技术人员所周知。

[0059] 例如，氨与氯化锶的反应是：

[0060]

[0061]

[0062] 类似地，氨与氯化钡的独特反应是：

[0063]

[0064] 由吸附剂SrCl2和BaCl2化学吸附氨配位体导致固体和气体之间的电子转移，这可转化为NH3与SrCl2和BaCl2的外层原子之间的化学键。气体经由扩散过程进入整个固体结构。此反应是完全可逆的，吸附是放热的，而解吸附是吸热的。

[0065] 为了促进在将氨吸附在其中的晶体核心和外部之间的交换，储存材料(例如，SrCl2和BaCl2)被组织成例如经压制或未经压制的粉末形式的多孔介质，或者被组织成通过使粉末颗粒彼此粘附所获得的刚性饼状物形式的多孔介质。

[0066] 以多孔形式组织成的盐被集成在由各种材料(例如金属、塑料、复合材料)制成储存室中。然后，将通常称为料筒的这种室(单独或者与其它室并列地)集成在车辆中，并且连接到计量系统以确保氨气流向废气管线的传输和控制，流速以待还原的氮氧化物的量的函数进行计算。

[0067] 这种类型储存的优点与尿素水性溶液相比是显著的。在盐内储存能够显著减小储存容器的重量和体积。由于在给定的氨持续时间内待放置在板中的还原剂的重量降低，它还提供了在CO2平衡方面的益处。相对于在常规的所谓的液体SFR配置中稀释尿素所需的附加的水量，获得了节约。此外，这种类型的储存能够实现NOx的冷吸附效率提高。由于氨供给和注入系统能被简化，所以此类型的储存提供了潜在的制造成本降低。

[0068] 为了限制储存室的体积，例如在发动机维修期间、在换油时或在填充燃料箱时，机动车辆制造商优先考虑更换储存室。对于16L当量的AUS32类型的尿素溶液，私家车内氨含量将为约6kg，这允许私家车的持续时间能在车辆的两次换油之间保持。

[0069] 一旦储存室(例如料筒)排空，则例如在车辆维修的同时用装满的料筒来替换它，空的料筒被送至加油站。因此，料筒可能经受十到十五次排空/填充循环。根据车辆制造商的策略，能够调节储存室交换的频率和交换的条件。

[0070] 2)储存基质的体系结构

[0071] 在一个实施方式中，注入料筒内的储存基质的体系结构是堆叠的储存元件，这些储存元件被压制在容器和接收器内，并预先用氨浸渍。

[0072] 储存基质的更详细的体系结构，特别是插入有可能具有不同功能性(functionality)的元件，以最优化整体性能，该元件恰当地位于储存元件之间。

[0073] 因此，(经压制或未经压制的粉末形式或刚性元件形式的)储存元件之间可能存在不同的插入元件，该不同的插入元件并非要用于实际储存，但是可能具有诸如提高热传递的功能、减弱机械应力的功能(例如，可压制的元件，诸如，部分压制的膨胀天然石墨饼状物)。所述体系结构使得在储存材料的选择方面更多种多样，一旦容器关闭容器材料可能填充有氨(当第一次安装时用于料筒或者在周期性再填充时用于料筒的再调节)并且优化系统的关键性能，诸如用于生产气态形式的氨的能源成本，或者，例如保持随时间推移的气体储存材料的完整性。

[0074] 因此，所述体系结构包括多个元件或“砖”的堆叠体或联合体，例如，在料筒内部注意到的圆柱形几何形状，这些元件可能为料筒内从底部至顶部堆叠的饼状物的形式。

[0075] 这提供了在装配设计上的巨大的灵活性，通过使一块砖的规格与另一块砖的规格不同，使得一个料筒区域与另一个料筒区域的理化性质不均匀，从而有益于在智能化设计的基础上的装配的宏观性能水平。一块砖与另一块砖彼此不同的参数例如是吸附焓、饱和蒸气压(与盐类型有关的化学参数)、孔隙率(物理参数，诸如粉末粒径、砖压制程度)、导热率、弹性。

[0076] 3)加热和计量

[0077] 集成在料筒内的储存基质经由设置在料筒一端的孔口与计量系统连接。

[0078] 为了控制气体压力，产生足以对去污染系统进行供给的流速的第一步骤，即，氨从形成储存材料的晶体的核心扩散到出口的孔口，基于例如电阻的加热装置与料筒相连，并且连接到控制系统。这种装置例如是包围料筒外部的热垫的形式。另一种可能性是将电阻元件集成在通道内，该通道与料筒集成，从而使热量在料筒内部良好分布。对于圆柱形料筒，所述通道界定了中心在料筒的轴线上的同轴区域。

[0079] 4)系统

[0080] 图1示意性示出了配备有利用注入氨进行的SCR后处理系统的热机。热机可以是内燃机，例如，柴油机或稀混合物汽油发动机，诸如具有分层混合物的直喷射式发动机。

[0081] 发动机1由电子计算机11驱动。在发动机的出口处，废气12被导向至去污染系统2。去污染系统2可以包括氧化催化剂或三方催化剂。去污染系统还可以包括颗粒过滤器。

[0082] 氨16被注入发动机的废气回路100中，并且例如通过布置在去污染元件2下游的注入模块3而与废气混合，以形成氨/废气混合物13。然后，氨/废气混合物13通过SCR催化剂4，从而能够氨还原氮氧化物NOx。附加的后处理元件5可被放置在SCR催化剂之后。附加元件5可以包括颗粒过滤器或氧化催化剂。因此，在附加元件5的出口处，废气是去污染的废气14的形式。然后，去污染的废气被导向到排气口17。因此，从发动机侧1的上游到出口侧17的下游进行布置的废气回路100包括：去污染元件2、注入模块3、SCR催化剂4和附加元件5。

[0083] 为了确保在注入模块3入口处供给和计量氨16，该系统包括氨储存室8，氨储存室含有储存结构7，该储存结构能够通过加热装置9控制其温度。加热装置9可以包括例如电阻或者供给有热交换流体(诸如发动机冷却液)的热交换器。

[0084] 储存室8连接到用于控制上述室的压力并计量进入注入模块3的氨的装置6。这个装置6能由专用电子控制器10驱动，该专用电子控制器连接到发动机的电子计算机11。

[0085] 因此，该系统包括氨供给回路200，氨供给回路在氨流动方向上从上游至下游包括：储存室8、装置6和进入废气回路100的注入模块3。

[0086] 在一个替代的配置(未示出)中，该装置6可以由发动机计算机11直接驱动。

[0087] 对于上述室8内部的布置，可以设想多个解决方案。

[0088] 根据第一种可能，在上游制备氨饱和盐，该盐被压制成形状与容器相配并且通过在容器内堆叠而集成的饼状物。

[0089] 另一种方法是将不含氨的材料以选定的形式集成在容器内，选定的形式选自各种形式，诸如，粉末、经压制或未经压制的刚性饼状物。一旦已形成该材料，氨就被注入料筒中。这种方法的一个优点特别在于，在第一次安装时的氨填充操作与在维护操作之后的所述料筒的再调节操作相同。

[0090] 在再调节操作的情况中，储存基质可以具有特定的堆叠结构，从而由盐形成的气体储存元件例如插入有对组件赋予具体功能(诸如增大的热导率或减小膨胀)的插入元件。

[0091] 5)喷灌构件

[0092] 经由设置在料筒一端处的孔口来实现将气体从料筒(储存基质)的外部到内部或从储存基质到计量系统供给，能够输送所需流速的氨到废气并对其进行控制。

[0093] 在这个孔口处的氨传送的动力学和在再调节期间的基质内部的氨集成的动力学，首先被气体吸附/解吸附的热力学(吸附焓/解吸附焓)所限制，并且，其次被经由气体通过如上面描述的储存材料形成的多孔介质进行扩散的转移所限制，这种转移越严格，材料的孔隙率越低，即，首先，材料被高度压制以获得更大的储存密度，并且，其次，盐中的氨的饱和程度很高。

[0094] 为了维持高储存密度并同时促进从储存基质的一个区域到另一个区域朝向计量孔口或反向路径的氨转移的动力学，建议将喷灌构件集成在多孔基质内，这些构件连接到料筒的孔口并且充当基质的不同区域。

[0095] 图2～6示出了这种分布网络的具体实施方式。

[0096] 图2a、2b、2c示出了基于在材料内运行的微型导管302、在储存基质内部的内通道的网络300的具体实施方式。

[0097] 参照图2a，这些导管302是中空的并且由对氨气可渗透的材料的壁界定，这种壁在其长度上被一系列孔口穿透(在该图的左侧)或者是多孔的(在该图的右侧)，以往复地使氨从导管转移到基质的核心。

[0098] 图2b示出了在由耐受介质和现行条件的合适材料制成的十字形接合元件304处彼此交叉的两根导管302。

[0099] 图2c示出了由喷灌网络十字交叉的气体储存基质308的一部分，该喷灌网络包括一系列导管302和接合元件304，该网络连接到气体入口/出口导管306。

[0100] 图3a、3b和3c示出了喷灌网络400的另一个实施方式，喷灌网络包括主通道402，主通道沿着容器8的轴线延伸，容器容纳了由容器的壁800固定在位置上的堆叠的饼状物。这些饼状物包括相互交替的储存元件410和插入元件420，插入元件主要起到在主通道402和储存元件410之间的喷灌作用。

[0101] 为了这个目的，如在图3b中示意性示出的，这些插入元件也可以由多孔基质形成，并且包括起始于中心开口422并进入主管道402的喷灌通道424的星形网络。

[0102] 因此，这些插入元件形成起始于主管道402的次级喷灌网络，以促进气体流到储存元件410或自储存元件410流出。

[0103] 图3c示出了一种变型，其中，喷灌通道424它们自身经由十字形状的连接元件428而连接到其它通道426。

[0104] 图4示出了图3a、3b和3c中的气体储存结构的喷灌系统的变型，它不是基于固体插入元件，而是基于插入空间520，该插入空间基本上不含固体材料并且由两个固体板521、522界定，这两个固体板彼此间隔开，并且例如通过使形成主通道的导管502卷边而保持在适当位置上。每个板521、522设置有一系列孔洞524，以确保空间520和多孔储存基质之间的连通，该多孔储存基质由与图3a中的元件410等同的储存元件510形成。

[0105] 图5a和5b示出了本发明的另一个实施方式，其中，喷灌构件包括薄膜620，该薄膜位于储存结构内部并且由两个柔性多孔膜621、622形成，这两个柔性多孔膜是可变形的，使得它们能够在储存结构允许的变形限度内相对彼此拉远或拉近。两个膜之间的空间624连通主通道602，以输入并输出待储存的气体。这种膜被卷起，而例如在相邻卷之间具有空间，并且这种膜嵌入固体形式或粉末形式的多孔储存基质610中。

[0106] 分别根据膜内部和外部现行的压力值，薄膜呈现不同的状态，其中，膜被以或大或小的程度彼此拉开。在所有情况中，当加热储存基质610以传送氨时，氨进入空间624，从而提高其中的压力，然后将膜彼此拉开以促进气体流通到主通道602。

[0107] 类似地，在填充时，施加到主通道的气体压力引起膜621、622彼此拉开，以促进气体喷灌到储存基质的核心。

[0108] 图6a和6b示出了膜喷灌构件的另一个实施方式，其中，储存结构包括固体形式或粉末形式的气体储存元件710的堆叠体。

[0109] 在图6a所示的实施方式中，气体储存元件710被具有插入膜的薄膜720直接分开，每个薄膜包括可在上层元件和下层元件710允许的限度内相对自由移动的两个多孔膜721、722，因此内部空间724形成了与主通道702的连通，用于输入和输出氨。

[0110] 在图6b所示的实施方式中，固体形式或粉末形式的气体储存元件710被固体形式或粉末形式的插入元件750分开，该插入元件封盖上述一个或多个膜薄膜720，这些插入元件分别具有位于相应的膜720之上和之下的区域730，并且能被赋予其它功能，尤其是机械功能或热功能。

[0111] 根据另一个实施方式(未示出)，喷灌构件可以不包括基本上不含材料的自由空间(具体为中空导管和膜间空间的情况)，但是包括具有孔隙率比储存材料自身更大的多孔材料的区域，这些多孔空间创建用于氨的优先流通通道，以满足与自由空间相似的喷灌功能。

[0112] 此外，也能够提供自由空间和具有高孔隙率的空间的组合，其布置能够优化用于传送和再填充气体的自由移动的构件。

[0113] 图7示出了本发明的另一个实施方式，其中，喷灌构件包括通常位于储存结构内部的至少一个通常为多孔的柔性膜760，该柔性膜760形成柔性导管，柔性膜760通常界定形成通道的内部空间762，柔性膜760通常具有圆柱形状。

[0114] 储存结构通常被布置在储存室8内部。

[0115] 柔性膜760通常具有沿着其长度方向和/或半径方向的可变形性，这种可变形性能通过在储存结构允许的变形性限度内调节内部空间的体积而被提高或降低。

[0116] 内部空间762连通主通道，例如用于输入和输出待储存的气体。

[0117] 柔性膜760通常是多孔的和/或对待扩散的气体可渗透的，以允许待扩散的气体流通。

[0118] 柔性膜760包括薄金属毡或织物，例如，盔甲型的外套。薄金属毡由例如不锈钢制成。薄金属毡通常具有允许氨通过的，并同时窄到足以阻止例如用于形成储存结构的氨储存材料的粉末颗粒通过的网眼尺寸。例如，如果储存材料由盐粉末制成，毡的网眼尺寸通常小于200μm。

[0119] 柔性膜760通常包括金属加强件和薄金属织物或毡，织物或毡优选被放置在金属加强件周围。所述金属加强件能确保喷灌构件的坚固性和连贯性。

[0120] 所述柔性膜760允许保持该结构的良好喷灌而不考虑多孔基质的局部密度，所述密度能够根据热量梯度和局部氨密度而变化，这可以进一步根据操作时的结构呼吸(breathing)而变化。因此，所述喷灌构件能适应多孔基质及其在使用时的变化。

[0121] 此外，所述储存构件在氨排放更快的区域似乎将形成促进来自仍含有氨的区域的氨流通。

[0122] 6)模块结构

[0123] 图8a～8f示出了如前所述的氨储存结构的构造模块，所述结构通常包括能吸附或吸收氨的盐的至少一个层，所述模块80包括喷灌构件，该喷灌构件被配置成与至少一个其它模块的喷灌构件连接以便形成储存结构，该储存结构包括多孔基质形式的用于诸如氨的气体的至少一个储存元件，所述储存元件与如前所述的储存元件的喷灌构件接合。

[0124] 因此，需要仅一种类型的元件或少数类型的标准化形状的不同元件，以形成形状和尺寸多种多样的储存层和结构，该储存层和结构包括多孔基质形式的用于诸如氨的气体的至少一个储存元件，所述储存元件与所述储存元件的喷灌构件接合。

[0125] 这种标准化特别是能够获得大规模节约并且能够简单实施相关工艺。

[0126] 该模块可以包括固定构件，用于固定到至少一个其它模块。上述喷灌构件能适于形成固定构件。备选或另外地，所述固定构件能与喷灌构件(未示出)分开。

[0127] 因此，能够获得由储存基质系统结构形成的储存结构，该储存结构包括相邻砖的装配，可选地具有不同的物理化学特性。所述结构可以是边对边堆叠的并置模块的形式，例如，彼此接触的长方体形状的砖或刚性饼状物，在制造之后这些砖或刚性饼状物彼此堆叠形成高度可变的塔。

[0128] 参照图8a，喷灌构件包括至少一个通道801，或者多个单独和/或彼此连接的通道。该至少一个通道包括主通道，例如，通过模块一侧到达另一侧的中心通道，以便在两个分开的端部形成两个开口。中心通道通常连接到模块的从中心通道延伸的外围通道，这些外围通道是贯穿通道或者非贯穿通道。

[0129] 至少一个通道801通常以与前述喷灌构件相同的方式形成。至少一个通道801通常形成这样的喷灌构件的一部分。

[0130] 至少一个通道801通常包括插入至少一种材料的砖中的管，该至少一种材料通常是氨储存材料或导热材料。例如，该管是金属管或聚合物管。

[0131] 或者，至少一个通道801形成为至少一种材料的砖，该至少一种材料通常是氨储存材料或导热材料。通过例如铸模成形或通过倒模成形或者通过刺穿已经形成的砖来形成至少一个通道801。

[0132] 至少一个通道801通过模块810，通常是从一侧到另一侧，通常是从模块810的第一侧到第二侧。

[0133] 上述至少一个通道包括形成固定构件的至少一个部件。所述固定构件包括通道801中的部件811，例如向外通到模块810的第一表面812，例如从模块810的第一表面812向外延伸。

[0134] 连接构件包括例如通道的另一个部件813，使得部件811的形状匹配通道801的部件813的形状，通道801的部件813向外通到模块810的第二表面814。

[0135] 第一表面812的这个部件811例如是突起部件，然后第二表面的部件813形成了适于容纳该突起的中空区域，以便使两个模块的喷灌构件流体连接，并且优选保持两个模块相接触。

[0136] 第一突起部件811可以比第二中空部件813的尺寸稍大，以允许压制装配。

[0137] 模块810可以包括适于吸附或吸收氨的盐815的部件。备选或另外地，模块810可以包括导热材料816的部件。

[0138] 如图8a所示，该模块可由盐815的部件形成，在该部件中延伸或插入有至少一个通道。或者，模块10可以由所述导热材料16的部件形成，在该部件中延伸或插入有至少一个通道。

[0139] 参照图8b，因此能够将导热材料的模块830装配在盐815的两个模块820和840之间。

[0140] 因此，能够容易地得到包括交替的多层的结构。

[0141] 参照图8c、8d和8e，模块810可以包括能够吸附或吸收氨的盐815的部件，和所述导热材料816的部件。

[0142] 所述模块810允许容易获得具有能够吸附或吸收的氨的盐层和导热材料层交替的双层结构。

[0143] 盐部件815能吸附或吸收氨，并且，例如在模块810中，所述导热材料816的部件彼此重叠。

[0144] 第一表面例如是盐部件815的表面，并且第二表面例如是所述导热材料816的部件的表面。

[0145] 因此，模块810的第一表面812的部件811例如形成在盐部件815上，并且模块810的第二表面814的部件813形成在例如所述导热材料816的部件上，使得在装配时盐部件815固定到另一个模块的所述导热材料816的部件上。

[0146] 模块810可以具有允许装配的不同类型的一般形状。

[0147] 模块810可以具有允许方便堆叠的旋转形状的一般圆柱体。

[0148] 或者，模块810可以具有一般多边圆柱形状，例如，具有规则多边形底部，使得它可以被装配在相同侧面形状的其它模块上，以形成棋盘状。

[0149] 因此，能够选择适合形状的模块以获得不同形状和不同层组织的装配结构。

[0150] 参照图8f，喷灌构件通常还形成固定构件，并且可以包括至少一个元件802，其中，该至少一个元件的一个部件851从模块850的第一表面852突出。例如，喷灌构件可以包括多个这样的元件802。

[0151] 至少一个元件802能够例如刺穿至少一个其它模块860的第二表面853，以便实现流体连接，并且可选地将两个模块彼此固定。

[0152] 能够在模块850的表面上提供元件(未示出)，该元件到达相同模块的匹配表面就不再延伸，相同模块的匹配表面随后被刺穿。以这种方式可以获得大规模节约。

[0153] 此外，模块之间的所述固定可以确保装配固定在一起，特别是当刺穿的表面是由盐形成时，刺穿的表面通过刺穿而适合于这种固定。

[0154] 至少一个突起元件851例如通过由插入通过模块的第一表面852所附连的至少一个管形成。

[0155] 因此，通过将管固定在待构建的结构的至少一种组成材料的块体中以形成模块，能够容易地获得该模块。

[0156] 第一表面852例如是模块850的盐和/或所述导热材料的部件的表面。

[0157] 通过将棒固定在包含或由盐或所述导热材料(例如，能够吸附或吸收氨的盐部件或者所述导热材料的部件)形成的块体中，能够容易地形成该模块。

[0158] 以这种方式，能容易地获得包含模块20的多个表面上的所述元件802、803的模块820。

[0159] 例如，元件802可以具有例如贯穿孔口，以允许在其它方向上使得其它元件803通过模块850，例如，使得喷灌构件形成在模块850内部沿多个维度延伸的网络。

[0160] 特别是，因此能够容易地获得允许在多个方向上装配的模块820，例如，在模块850和模块870之间的水平装配，以及在模块850和模块860之间的垂直装配。

[0161] 7)模块制造方法

[0162] 图9示出了制造所述储存模块的方法的实例。

[0163] 该方法包括在模具内压制粉末(例如，粉末床)以形成粘结块体的第一步骤901。压制通常通过利用由专用压力所操作的活塞来进行。

[0164] 该方法包括在所述粘结块体内部形成喷灌通道的网络以获得所述模块的第二步骤902。例如，通过在粘结块体的至少一个表面上挖空材料，通常在粘结块体的将要与模块接触的不同外表面上挖空材料来获得所述网络。

[0165] 这种挖空材料通常通过从模具/活塞系统中直接挖空材料或者通过蚀刻来执行。

[0166] 8)由模块获得结构的方法

[0167] 该方法包括装配至少两个构造模块以形成模块的装配件的步骤。通常执行该步骤，以使得每个模块的喷灌构件将模块彼此连接。因此，连接的喷灌构件能形成连贯的网络，例如允许气体从储存基质内部流通到储存结构的外部，反之亦然。

[0168] 本发明显然以不限于上面描述和附图中示出的实施方式；本领域技术人员作出的许多修改和获得的变型都在本发明的范围内。