Die Erfindung betrifft ein System, umfassend einen Kryobehälter und einen Wärmetauscher zur Erwärmung von aus dem Kryobehälter entnommenen Kryofluid, wobei der Kryobehälter bevorzugt ein LNG-Behälter oder ein Wasserstoffbehälter ist, wobei der Wärmetauscher zumindest ein erstes Wärmetauscherrohr zur Erwärmung des Kryofluids umfasst, wobei zumindest eine Entnahmeleitung das erste Wärmetauscherrohr mit dem Kryobehälter verbindet, wobei das Wärmetauscherrohr von einem Mantel umgeben ist und der Wärmetauscher einen Medium eingang und einen Mediumausgang für Wärmetauschermedium aufweist, um den Raum zwischen Mantel und Wärmetauscherrohr mit einem in den Mediumeingang eingebrachten und vom Mediumausgang entnommenen Wärmetauschermedium zu umspülen.

Gemäß dem Stand der Technik können verflüssigte Gase in Behältern („Kryobehältern“) gespeichert werden, um diese als Kraftstoff für beispielsweise einen Motor zu lagern. Verflüssigte Gase sind Gase, die bei Siedetemperatur im flüssigen Aggregatzustand vorliegen, wobei die Siedetemperatur dieses Fluids druckabhängig ist. Wird eine solche kryogene Flüssigkeit in einen Kryobehälter gefüllt, so stellt sich, abgesehen von thermischen Wechselspielen mit dem Kryobehälter selbst, ein Druck entsprechend der Siedetemperatur ein.

Im Anwendungsgebiet der Fahrzeugtechnik kann das Kryofluid als Treibstoff für ein Fahrzeug dienen, zu welchem Zweck der Kryobehälter am Fahrzeug mitgeführt wird. Üblicherweise werden Kryobehälter an der Seite des Fahrzeugrahmens montiert, wo jedoch nur ein äußerst begrenzter Bauraum zur Verfügung steht. Ein im Stand der Technik oft diskutiertes Problem ist es daher, wo man Komponenten des Entnahmesystems und des Befüllsystems des Kryobehälters unterbringen soll. Insbesondere das Entnahmesystem des Kryobehälters weist äußerst viele Komponenten auf, wie beispielsweise einen Wärmetauscher, um vom Kryobehälter entnommenes Kryofluid für die Zufuhr zu einem Motor des Fahrzeugs zu erwärmen bzw. in den gasförmigen Zustand zu bringen. Vor und nach dem Wärmetauscher werden in der Regel T-Stücke bzw. im Allgemeinen Verbindungsanschlüsse vorgesehen, um verschiedene Funktionen des Entnahmesystems zu implementieren, wie z.B. einen Economizer zur Steuerung eines Entnahmeverhältnisses zwischen Flüssigphase und Gasphase oder ein Druckmanagementsystem. Ein Druckmanagementsystem ist beispielsweise aus der WO 2021/026580 Al bekannt und hat den Zweck, dass vom Wärmetauscher erwärmtes Kryofluid aus der Entnahmeleitung abgezweigt wird und durch einen weiteren, in den Kryobehälter ragenden Wärmetaucher rückgeführt wird, wodurch der Druck im Kryobehälter erhöht werden kann.

Die Größe der Komponenten ist jedoch nur einer der Faktoren, die den zur Verfügung stehenden Bauraum begrenzt. Ein weiterer relevanter Faktor ist die große Anzahl der Leitungen, die zwischen den Komponenten geführt werden müssen. Wenn man beispielsweise das in der EP 3 376 013 Al offenbarte System betrachtet, sieht man, dass die benötigten Leitungen und die zugehörigen Anschlussstücke fast den gesamten zur Verfügung stehenden Bauraum an der Endkappe des Kryobehälters einnehmen.

Der große von den Leitungen eingenommene Bauraum ist jedoch nicht das einzige Problem, das bei Systemen wie in der EP 3 376 013 Al gezeigt vorherrscht. Ein weiteres Problem ist beispielsweise, dass jedes Leitungsende bei einem Anschluss an ein Bauteil abgedichtet werden muss. Es ist ersichtlich, dass es aufgrund der Vielzahl an Verbindungsstücken häufig zu Fehlem bzw. nicht vollständig abdichtenden Verbindungen kommen kann. Die vielen Anschlüsse bzw. Verbindungsstücke bringen überdies einen hohen Druckverlust, große Kosten und einen hohen Montageaufwand mit sich.

Gleichzeitig werden die aus dem Stand der Technik bekannten Leitungen von Fachpersonen jedoch sehr geschätzt, da sie leicht austauschbar und damit einfach wartbar sind. Überdies lassen sich individuelle Komponenten wie der Wärmetauscher leicht von den Leitungen demontieren, wodurch das System sehr modular ist.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, das Entnahmesystem eines Kryobehälters kompakter und fehlerunanfälliger auszubilden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein System, umfassend einen Kryobehälter und einen Wärmetauscher zur Erwärmung von aus dem Kryobehälter entnommenen Kryofluid, wobei der Kryobehälter bevorzugt ein LNG-Behälter oder ein Wasserstoffbehälter ist, wobei der Wärmetauscher zumindest ein erstes Wärmetauscherrohr zur Erwärmung des Kryofluids umfasst, wobei zumindest eine Entnahmeleitung das Wärmetauscherrohr mit dem Kryobehälter verbindet, wobei das erste Wärmetauscherrohr von einem Mantel umgeben ist und der Wärmetauscher einen Mediumeingang und einen Mediumausgang für Wärmetauschermedium aufweist, um den Raum zwischen dem Mantel und dem ersten Wärmetauscherrohr mit einem in den Mediumeingang eintretenden und vom Mediumausgang austretenden Wärmetauschermedium zu umspülen, wobei der Wärmetauscher einen einstückigen Anschlussblock mit zumindest einer ersten und einer zweiten Außenöffnung und zumindest einer Innenöffnung umfasst, wobei die beiden Außenöffnungen und die Innenöffnung im Inneren des einstückigen Anschlussblocks durch einen Verbindungsdurchgang verbunden sind, wobei das erste Wärmetauscherrohr unmittelbar an die Innenöffnung des Anschlussblocks angeschlossen ist und ein erstes Ende des Mantels fluiddicht am Anschlussblock befestigt ist.

Erfindungsgemäß wird somit ermöglicht, dass der Wärmetauscher bereits Anschlussteile des Entnahmesystems umfasst, die somit nicht gesondert außerhalb des Wärmetauschers ausgeführt werden müssen. Konkret umfasst der Wärmetauscher zumindest ein T-Stück, d.h. eine Abzweigung vor oder hinter dem Wärmetauscher, um zu ermöglichen, dass dem Wärmetauscher entweder Kryofluid aus zwei unterschiedlichen Entnahmeleitungen zuführbar ist oder erwärmtes Kryofluid nach dem Wärmetauscher abzweigbar ist. Entsprechende Ventile können weiterhin vor bzw. hinter dem Wärmetauscher angebracht werden.

Durch die Integration zumindest des T-Stückes innerhalb des Wärmetauschers kann damit erstens ein Raumgewinn erzielt werden, da kein gesondertes T-Stück vor bzw. hinter dem Wärmetauscher vorgesehen werden muss. Zweitens kann auch ermöglicht werden, dass zumindest eine Verbindungsstelle weniger vorgesehen werden muss, und zwar jene, mittels welcher das herkömmliche T-Stück am Wärmetauscher verbunden werden müsste, sodass auch die Fehleranfälligkeit des Systems reduziert wird. In Summe werden Druckverluste reduziert und Kosten und der Montageaufwand senkt. Weiters wird die Sicherheit verbessert, da es weniger Leckagepunkte gibt. Insbesondere wird mit dem erfindungsgemäßen Wärmetauscher der Druckverlust minimiert, was ein enormer Vorteil ist.

Weiters kann das Gewicht des Anschlussblocks auch noch optimiert werden z.B. wenn der Anschlussblock als gegossener Block hergestellt wird, sodass insgesamt sogar ein Gewichtsvorteil gegenüber dem Stand der Technik erreicht werden kann.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist der Anschlussblock in Entnahmerichtung vor dem Wärmetauscher angeordnet. In diesem Fall ist bevorzugt, dass eine mit der ersten Außenöffnung verbundene erste Entnahmeleitung zur Entnahme von Kryofluid in Gasphase und eine mit der zweiten Außenöffnung verbundene zweite Entnahmeleitung zur Entnahme von Kryofluid in Flüssigphase in den Kryobehälter geführt sein. In den Entnahmeleitungen können jeweils Ventile eingebaut werden, um die Funktion eines Economizers zu implementieren, d.h. um das Entnahmeverhältnis zwischen Flüssigphase und Gasphase zu steuern. In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist der Anschlussblock in Entnahmerichtung nach dem Wärmetauscher angeordnet. In diesem Fall kann eine mit der ersten Außenöffnung verbundene erste Anschlussleitung zur Druckerhöhung im Kryobehälter mit einem in den Kryobehälter ragenden weiteren Wärmetauscher und eine mit der zweiten Außenöffnung verbundene zweite Anschlussleitung zu einem Motor geführt sein. Im einfachsten Fall könnte die vom weiteren Wärmetauscher ausgehende Rückführleitung nach dem Anschlussblock mit der zum Motor geführten Anschlussleitung verbunden sein, oder der Anschlussblock könnte eine weitere Außenöffnung umfassen, welche mit dem weiteren Wärmetauscher verbunden ist.

Besonders bevorzugt kann der Anschlussblock nicht nur eine Abzweigung implementieren, sondern auch weiterführende Funktionen ausüben. Insbesondere kann der Anschlussblock als Ventilblock ausgeführt sein, indem der einstückige Anschlussblock zumindest eine nach außen offene Ventilausnehmung aufweist, wobei die Ventilausnehmung mit dem Verbindungsdurchgang verbunden ist, und ein Ventil in die Ventilausnehmung des einstückigen Ventilblocks eingesetzt ist.

Weiters bevorzugt kann der Wärmetauscher ein zweites Wärmetauscherrohr umfassen, das vom Mantel umgeben ist, wobei der Anschlussblock eine weitere Innenöffnung und eine weitere Außenöffnung aufweist, die im Inneren des einstückigen Anschlussblocks durch einen weiteren Verbindungsdurchgang verbunden sind, wobei der erstgenannte Verbindungsdurchgang und der weitere Verbindungsdurchgang nicht in Verbindung stehen. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das aus dem inneren Wärmetauscher ausgegebene Kryofluid nochmals zur Erwärmung über den erfindungsgemäßen Wärmetauscher geführt werden soll. Der Anschluss kann somit über denselben Anschlussblock erfolgen, was das System wesentlich vereinfacht.

In einer Ausführungsform kann vorgesehen werden, dass sich der Mediumeingang und/oder der Mediumausgang im Mantel befinden. Alternativ oder zusätzlich kann sich der Mediumeingang und/oder der Mediumausgang im Anschlussblock befinden und Wärmetauschmedium kann über einen Mediumdurchgang im Anschlussblock vom Mediumeingang in das Innere des Wärmetauschers überführbar sein bzw. vom Mediumausgang aus dem Inneren des Wärmetauschers führbar sein. Dadurch können die Anschlussleitungen für das Wärmetauschmedium in besonders einfacher Weise vorgesehen werden. Die beiden Varianten können auch kombiniert werden, sodass sich der Mediumeingang im Mantel und der Mediumausgang im Anschlussblock, oder umgekehrt, befinden können. Wenn der Wärmetauscher an beiden Enden einen Anschlussblock aufweist, kann sich der Mediumeingang in einem Anschlussblock und der Mediumausgang im anderen Ausgangsblock befinden.

Weiters kann der Anschlussblock zumindest eine nach außen offene Sensorausnehmung, eine nach außen offene Anschlussausnehmung, eine weitere Eingangsöffnung und/oder eine weitere Ausgangsöffnung umfasst, die mit dem Verbindungsdurchgang verbunden sind. Dadurch können weitere Sensoren, Überdruckventile oder Anschlüsse mit dem Verbindungsdurchgang verbunden werden, sodass der Verbindungsdurchgang nicht nur ein T-Stück, sondern eine Leitung mit zumindest vier Außenanschlüssen bildet.

Weiters ist bevorzugt, wenn der Mantel an einem seiner Enden eine Innenkontur aufweist, die einer Außenkontur des Anschlussblocks an einer Verbindungsstelle zum Mantel entspricht, wobei der Mantel bevorzugt mit einer umlaufenden Schweißnaht fluiddicht am Anschlussblock befestigt ist. Dies ermöglicht eine besonders einfache Herstellung des Wärmetauschers, da der Mantel einfach über den Anschlussblock geführt und auch besonders leicht an diesem angeschweißt werden kann. Alternativ könnten der Mantel und der Anschlussblock jeweils eine gleiche Außenkontur aufweisen und „stumpf ‘ aneinandergeschweißt werden. Alternativ kann die Außenkontur des Mantels der Innenkontur einer im Anschlussblock eingearbeiteten Kontur entsprechen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das System ferner einen weiteren einstückigen Anschlussblock mit zumindest einer Innenöffnung und zumindest zwei Außenöffnungen, wobei die Innenöffnung und die Außenöffnungen im Inneren des einstückigen Ventilblocks durch einen Verbindungsdurchgang verbunden sind, wobei das erste Wärmetauscherrohr unmittelbar an die Innenöffnung des weiteren Anschlussblocks angeschlossen ist und ein zweites Ende des Mantels fluiddicht am Anschlussblock befestigt ist. Der weitere Anschlussblock kann grundsätzlich mit den oben erläuterten Ausführungsvarianten ausgebildet sein, wobei die beiden Anschlussblöcke jedoch nicht gleich ausgebildet werden müssen.

In der vorgenannten Ausführungsform kann bevorzugt werden, wenn der erstgenannte Anschlussblock als Economizer-Ventilblock und der weitere Anschlussblock als Druckmanagement-Ventilblock ausgebildet sind, d.h. sie weisen jeweils

Ventil ausnehmungen auf, in denen Ventile eingesetzt sind, die gegebenenfalls entsprechend angesteuert sind. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Anschlussblock sowohl als Economizer-Ventilblock als auch als Druckmanagement-Ventilblock ausgebildet, d.h. er umfasst Verbindungsdurchgänge und Ventilausnehmungen, um die Economizer-Funktion und die Druckmanagement-Funktion zu erfüllen. Im Allgemeinen kann der Anschlussblock umfassen: zwei Eingangsöffnungen für Kryofluid in Gasphase bzw. Flüssigphase; eine Ausgangsöffnung zum Anschluss an das erste Wärmetauscherrohr; eine Eingangsöffnung zum Anschluss an das erste Wärmetauscherrohr; eine Ausgangsöffnung zum Anschluss an eine Ausgangsleitung; eine Ausgangsöffnung zum Anschluss an den Eingang des internen Wärmetauschers; eine Eingangsöffnung zum Anschluss an den Ausgang des internen Wärmetauschers; eine Ausgangsöffnung zum Anschluss an den Eingang des zweiten Wärmetauscherrohres; und/oder eine Eingangsöffnung zum Anschluss an den Ausgang des zweiten Wärmetauscherrohres. Es ist somit bloß notwendig, einen einzigen Anschlussblock bereitzustellen, wobei das Gehäuse des Wärmetauschers wie eine Glocke auf den Anschlussblock aufgesetzt werden kann, sodass die Wärmetauscherrohre zwischen dem Anschlussblock und dem Gehäuse eingeschlossen sind, dies könnte im Übrigen auch ausgeführt werden, wenn der Anschlussblock keine Ventile umfasst, d.h. das Gehäuse könnte glockenförmig, d.h. mir nur einer Gehäuseöffnung, ausgeführt sein, wenn der Anschlussblock nur Abzweigungen implementiert.

In Summe ergibt sich durch den erfindungsgemäßen Wärmetauscher eine Vorrichtung, die bezüglich des Kryobehälters besonders vorteilhaft angeordnet werden kann, um einen möglichst geringen Platz einzunehmen. Dies kann erzielt werden, wenn der Kryobehälter einen Kryobehältermantel und zwei Endkappen aufweist, wobei der Wärmetauscher im Wesentlichen stabförmig ausgebildet ist und im Wesentlichen parallel zum Kryobehältermantel angeordnet ist, wobei der Wärmetauscher neben dem Kryobehältermantel zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, zwischen den Außenseiten der Endkappen liegt, d.h. in Längsrichtung des Kryobehälters nicht über diesen hinausragt, wobei Anschlussleitungen seitlich des Kryobehälters leichter verbaut werden können und längsseitig über den Kryobehälter hinausragen könnten. Dadurch kann beispielsweise erzielt werden, dass der Wärmetauscher zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, innerhalb eines kleinstmöglichen, gedachten Quaders liegt, der den Kryobehälter umschreibt.

Alternativ oder zusätzlich könnte der Wärmetauscher auch über eine der Endkappen ragen, wobei zumindest eine, bevorzugt alle der Eingangsöffnungen und/oder Ausgangsöffnungen in Richtung des Fahrzeugrahmens angeordnet sind, d.h. normal zur Längsachse des Wärmetauschers bzw. Kryobehälters liegen und zum Fahrzeugrahmen zeigen. Weiters bevorzugt umfasst das System eine Steuereinheit, welche mit zumindest einem Ventil, bevorzugt allen Ventilen des Anschlussblocks verbunden ist, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, den Anteil des über den internen Wärmetauscher zurückgeführten Kryofluids einzustellen oder ein Entnahmeverhältnis von Gasphase zu Flüssigphase des Kryofluids aus dem Kryobehälter einzustellen. Zwar könnte die Steuerung der Ventile in manchen Fällen auch manuell erfolgen, j edoch wird eine Steuereinheit bevorzugt. Die Steuereinheit kann die Ventile derart ansteuern, dass diese die Funktion eines Economizers oder eines Druckmanagementsystems übernehmen. Beispielsweise wird - im Fall der Funktion als Druckmanagementsystem - der über den internen Wärmetauscher geführte Anteil von Kryofluid erhöht, wenn der Druck im Kryobehälter erhöht werden soll oder - im Fall der Economizer-Funktion - das Verhältnis von Gasphase zu Flüssigphase wird erhöht (wobei im Extremfall z.B. nur Gasphase entnommen wird), wenn sich der Druck oder die Temperatur im Kryobehälter einem maximal zulässigen Druck annähert, um den Druck im Kryobehälter ohne Verlust an Kryofluid zu verringern.

Wenn der Wärmetasucher somit sowohl einen als Economizer-Ventilblock an einem Ende als auch einen Druckmanagement-Ventilblock am anderen Ende umfasst, soll die genannte Steuereinheit sowhl die Ventile im Economizer-Ventilblock als auch im Druckmanagement- Ventilblock ansteuem.

In der vorgenannten Ausführungsform ist besonders bevorzugt, wenn das System zumindest einen Sensor umfasst, der bevorzugt in eine Sensorausnehmung des Anschlussblocks eingesetzt ist, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, das bzw. die Ventile in Abhängigkeit eines vom Sensor gelieferten Messwertes zu steuern. Wenn die Sensoren auch in den entsprechenden Anschlussblöcken untergebracht sind, wird ein besonders kompaktes System ermöglicht.

Vorteilhafte und nicht einschränkende Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Figur 1 zeigt ein Entnahmesystem und Befüllsystem eines Kryobehälters gemäß dem Stand der Technik.

Figur 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Economizer-Ventilblock in einer ersten Ausführungsform.

Figur 3 zeigt den Economizer-Ventilblock von Figur 2 in einer Seitenansicht. Figur 4 zeigt einen erfindungsgemäßen Economizer-Ventilblock in einer zweiten Ausführungsform. Figur 5 zeigt einen erfindungsgemäßen Druckmanagement-Ventilblock in einer ersten Ausführungsform.

Figur 6 zeigt einen erfindungsgemäßen Druckmanagement-Ventilblock in einer zweiten Ausführungsform.

Figur 7 zeigt ein Entnahmesystem mit dem erfindungsgemäßen Economizer-Ventilblock und dem erfindungsgemäßen Druckmanagement-Ventilblock.

Figur 8 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung mit Wärmetauscher, Economizer- Ventilblock und Druckmanagement- Ventilblock in einer ersten Ausführungsform. Figur 9 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung mit Wärmetauscher, Economizer- Ventilblock und Druckmanagement- Ventilblock in einer zweiten Ausführungsform. Figur 10 zeigt einen Wärmetauscher mit einem integrierten Anschlussblock.

Figur 11 zeigt einen Wärmetauscher mit einem integrierten Druckmanagement-Ventilblock und einem integrierten Economizer-Ventilblock in einer ersten Ausführungsform.

Figur 12 zeigt einen Wärmetauscher mit einem integrierten Druckmanagement-Ventilblock und einem integrierten Economizer-Ventilblock in einer zweiten Ausführungsform.

Figur 13 zeigt die Anordnung des Wärmetauschers von Figur 12 auf einem Kryobehälter. Figur 14 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Economizer-Ventilblock und der Druckmanagement-Ventilblock zusammen in einem Ventilblock ausgeführt sind.

Figur 15 zeigt eine Variante von Figur 14 mit Überbrückungsleitungen innerhalb des Ventilblocks.

Figur 1 zeigt einen Kryobehälter 1 gemäß dem Stand der Technik in einer Seitenansicht. Der Kryobehälter 1 weist einen Kryobehältermantel 2 und eine Endkappe 3 auf. Der Kryobehältermantel 2 ist im dargestellten Beispiel zylindrisch, was aufgrund der gewählten Ansicht nur teilweise ersichtlich ist. An einer Endkappe 3 des Kryobehälters 1 ist ein Entnahmesystem angeordnet, das unter anderem einen Wärmetauscher 4, mehrere Leitungen 5 und Anschlusselemente 6 der Leitungen 5 aufweist. Die Anschlusselemente 6 sind beispielsweise T-Stücke oder Winkel.

Aus Figur 1 ist gut ersichtlich, dass die Leitungen 5 fast den gesamten Bauraum vor dem Kryobehälter 1 einnehmen, wodurch der Kryobehälter 1 kürzer ausgeführt werden muss, als grundsätzlich möglich wäre, bzw. wodurch weitere Komponenten an anderen Stellen angeordnet werden müssen. Zudem muss an jeder Schnittstelle zwischen Leitung 5 und Anschlusselement 6 eine fehleranfällige Dichtverbindung hergestellt werden.

Die Figuren 2 - 13 zeigen nun ein System, mit dem der Platzbedarf reduziert wird und bei dem eine geringere Fehleranfälligkeit vorliegt. Weiters ist bei diesem System der Montageaufwand stark reduziert, der Prüfaufwand ist verringert und die Kosten werden reduziert. Da der Kryobehälter 1, dessen Kryobehältermantel 2 und Endkappen 3, und der Wärmetauscher 4 gleich oder ähnlich wie in Figur 1 ausgeführt werden können, werden gleiche Bezugszeichen verwendet.

In dem hierin betrachteten Kryobehälter 1 wird Kryofluid im gasförmigen Zustand 7 oder flüssigen Zustand 8 gelagert. Das Kryofluid kann beispielsweise Wasserstoff sein, sodass der Kryobehälter 1 ein Wasserstoffbehälter ist, oder das Kryofluid kann LNG (Liquefied Natural Gas) sein, sodass der Kryobehälter ein LNG-Behälter ist. Je nach Kryofluid ist der Kryobehälter somit dazu ausgelegt, Kryofluid bei Temperaturen von beispielsweise unter 150 Kelvin, im Fall von Wasserstoff sogar von unter 50 Kelvin oder unter 30 Kelvin oder im Wesentlichen 20 Kelvin, zu lagern. Je nach Anwendung könnte der Kryobehälter 1 beispielsweise zur Lagerung von sLH2 (subcooled liquid hydrogen) oder CcH2 (cryo- compressed hydrogen) ausgebildet und damit auch für entsprechende hohe Drücke ausgelegt sein, z.B. für Maximal drücke zwischen 5 bar und 350 bar.

Der hierin beschriebene Kryobehälter 1 wird üblicherweise als Kraftstoffbehälter eines nicht weiter dargestellten Fahrzeugs eingesetzt und kann zu diesem Zweck beispielsweise am Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs montiert werden. Um einem Antrieb wie z.B. Motor oder Brennstoffzelle, des Fahrzeugs das Kryofluid als Kraftstoff zuzuführen, sind zwei Entnahmeleitungen 9, 10 in den Kryobehälter 1 geführt. Die erste Entnahmeleitung 9 ist zur Entnahme von gasförmigen Kryofluid in den im Betriebslage des Kryobehälters 1 oberen Bereich geführt, und die zweite Entnahmeleitung 10 ist zur Entnahme von flüssigem Kryofluid in den im Betriebslage des Kryobehälters 1 unteren Bereich geführt. Die Entnahmeleitungen 9, 10 durchsetzen entweder den Kryobehältermantel 2 oder eine der Endkappen 3 und werden so aus dem Kryobehälter 1 geführt.

Um zu verhindern, dass ein erhöhter Platzbedarf durch Leitungen wie in Figur 1 gezeigt entsteht, werden ausgewählte Komponenten vor und/oder hinter dem Wärmetauscher 4 integriert als sogenannter Economizer-Ventilblock 11 (Figuren 2 bis 4) bzw. als sogenannter Druckmanagement-Ventilblock 12 (Figuren 5 und 6) ausgeführt.

Der Economizer-Ventilblock 11 ist als einstückiger Ventilblock ausgeführt, beispielsweise aus Edelstahl, was insbesondere bevorzugt ist, wenn das Kryofluid Wasserstoff ist, oder aus Messing. Der Economizer-Ventilblock 11 weist eine erste Eingangsöffnung 13 für die erste Entnahmeleitung 9 und eine zweite Eingangsöffnung 14 für die zweite Entnahmeleitung 10 auf. Weiters weist der Economizer-Ventilblock 11 eine Ausgangsöffnung 15 zum Anschluss an den Wärmetauscher 4 auf.

Im Inneren des Economizer-Ventilblocks 11 sind die erste Eingangsöffnung 13, die zweite Eingangsöffnung 14 und die Ausgangsöffnung 15 durch einen Verbindungsdurchgang verbunden. Der Verbindungsdurchgang setzt sich aus einem gasphasenseitigen Verbindungsabschnitt 16, einem flüssigphasenseitigen Verbindungsabschnitt 17 und einem endseitigen Verbindungsabschnitt 18 zusammen, die an einem Knotenpunkt 19 Zusammentreffen.

Der Verbindungsdurchgang kann einen Durchmesser aufweisen, der dem Innendurchmesser der bekannten Leitungen 5 aus Figur 1 entspricht, wobei der Durchmesser des Verbindungsdurchgangs im Inneren des Economizer-Ventilblocks 11 auch variieren kann. Beispielsweise können die Durchmesser im gasphasenseitigen Verbindungsabschnitt 16, im flüssigphasenseitigen Verbindungsabschnitt 17 und im endseitigen Verbindungsabschnitt 18 unterschiedlich ausgebildet sein. Der Verbindungsdurchgang kann durch Bohrungen hergestellt werden oder beispielsweise unmittelbar mithergestellt werden, wenn der Economizer-Ventilblock 11 gegossen wird. Gleiches gilt für den unten näher erläuterten Druckmanagement-Ventilblock 12.

Um einen sogenannten Economizer im Economizer-Ventilblock 11 zu verwirklichen, werden ein oder mehrere Ventile im Economizer-Ventilblock 11 vorgesehen, um das Entnahmeverhältnis von Kryofluid in Flüssigphase und Gasphase zu steuern, wodurch beispielsweise der Druck im Kryobehälter 1 aktiv beeinflusst werden kann, ohne gasförmiges Kryofluid an die Umwelt abzulassen. Die Funktionsweise eines Economizers ist allgemein bekannt, sodass hierin nicht weiter darauf eingegangen wird.

Figur 2 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Economizer-Ventilblock 11 eine nach außen offene Ventilausnehmung 20 aufweist, welche an Knotenpunkt 19 ansetzt. In dieser Ventil ausnehmung 20 kann nun ein Ventil 21 (Figur 3) eingesetzt werden, um zu steuern, welcher Anteil von gasförmigem und flüssigem Kryofluid in den endseitigen Verbindungsabschnitt 18 und damit in den Wärmetauscher 4 gelangt. Das Ventil 21 ist in dieser Ausführungsform als Mehrwegventil ausgeführt, da es ein Öffnungsverhältnis zwischen dem gasphasenseitigen Verbindungsabschnitt 16, dem flüssigphasenseitigen Verbindungsabschnitt 17 und dem endseitigen Verbindungsabschnitt 18 bestimmt. Figur 3 zeigt eine Möglichkeit, wie das Ventil 21 das Entnahmeverhältnis regeln kann. Unter der Annahme, dass Figur 2 eine Draufsicht des Economizer-Ventilblocks 11 darstellt, stellt Figur 3 eine Seitenansicht des Economizer-Ventilblocks 11 dar. In diesem Beispiel liegt der Verbindungsdurchgang zwischen den Öffnungen 13, 14, 15 im Wesentlichen in einer Ebene. Durch diese Ansicht fallen der gasphasenseitige Verbindungsabschnitt 16 und der flüssigphasenseitigen Verbindungsabschnitt 17 somit zusammen. Senkrecht zu der vorgenannten Ebene durchsetzt die Ventilausnehmung 20 den Economizer-Ventilblock 11 von oben nach unten, bis diese am Knotenpunkt 19 ansetzt. Das in die Ventilausnehmung 20 eingesetzte Ventil 21 kann nun - je nach Ausgestaltung - durch Drehen oder Längsversetzen steuern, in welchem Verhältnis der gasphasenseitige Verbindungsabschnitt 16 bzw. der flüssigphasenseitige Verbindungsabschnitt 17 mit dem endseitigen Verbindungsabschnitt 18 verbunden ist.

Im einfachsten Fall ermöglicht das als Mehrwegventil ausgebildete Ventil 21 nur drei Schaltzustände, wobei im ersten Schaltzustand nur die Verbindung zum gasphasenseitigen Verbindungsabschnitt 16 vollständig geschlossen ist, im zweiten Schaltzustand nur die Verbindung zum flüssigphasenseitigen Verbindungsabschnitt 17 vollständig geschlossen ist und im dritten Schaltzustand sowohl die Verbindung zum gasphasenseitigen Verbindungsabschnitt 16 als auch zum flüssigphasenseitigen Verbindungsabschnitt 17 vollständig geschlossen ist.

In anderen Fällen ist es möglich, das Mehrwegventil als Proportionalventil auszuführen, um die Verbindung zum gasphasenseitigen Verbindungsabschnitt 16 und die Verbindung zum flüssigphasenseitigen Verbindungsabschnitt 17 selektiv zu drosseln. Dadurch ist es beispielsweise möglich, die Verbindung zwischen dem gasphasenseitigen Verbindungsabschnitt 16 und dem endphasenseitigen Verbindungsabschnitt 18 um X % zu öffnen und unabhängig davon die Verbindung zwischen dem flüssigphasenseitigen Verbindungsabschnitt 17 und dem endphasenseitigen Verbindungsabschnitt 18 um 100-X % zu öffnen, wobei 0 < X < 100. Alternativ könnte das Mehrwegventil dazu ausgebildet sein, die Verbindung zwischen dem gasphasenseitigen Verbindungsabschnitt 16 und dem endphasenseitigen Verbindungsabschnitt 18 zwischen 0-100 % zu öffnen und unabhängig davon die Verbindung zwischen dem flüssigphasenseitigen Verbindungsabschnitt 17 und dem endphasenseitigen Verbindungsabschnitt 18 zwischen 0-100 % zu öffnen. Diese unterschiedlichen Ausführungsformen dienen dem Ziel, die Druckverluste zwischen dem Kyobehälter und dem Verbraucher (Motor) zu minimieren. Die Druckverluste gehen als nicht nutzbares Druckintervall für die Hold Time (abblasefreie Speicherdauer) verloren. Gleichzeitig will man in gewissen Betriebszuständen bewusst Druckunterschiede zwischen gewissen Leitungspfaden einstellen können.

Figur 4 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Economizer-Ventilblock 11 zwei nach außen offene Ventilausnehmungen 22, 23 aufweist, wobei die erste am gasphasenseitigen Verbindungsabschnitt 16 und die zweite am flüssigphasenseitigen Verbindungsabschnitt 17 ansetzt. In dieser Ausführungsform ist ein erstes Ventil (nicht dargestellt) in die erste Ventil ausnehmung 22 und ein zweites Ventil (nicht dargestellt) in die zweite

Ventil ausnehmung 23 eingesetzt ist. Das erste und das zweite Ventil können jeweils Proportionalventile sein, d.h. abhängig oder unabhängig voneinander zwischen 0-100% geöffnet werden. Alternativ könnten die Ventile nur diskrete Schaltzustände aufweisen, z.B. nur vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet sein und gegebenenfalls eine Zwischenstellung von beispielsweise 50 % geöffnet einnehmen.

Die Ausführungsformen der Figuren 2 bis 4 könnten auch kombiniert werden, d.h. es könnten nach außen offene Ventilausnehmungen 20, 22, 23 am Knotenpunkt 19, am gasphasenseitigen Verbindungsabschnitt 16 und am flüssigphasenseitigen Verbindungsabschnitt 17 ansetzen, wobei Ventile in alle drei Ventilausnehmungen eingesetzt sind und alle drei Ventile beispielsweise gesondert steuerbar sind.

Wie aus den Figuren 2 und 4 ersichtlich ist, kann der Economizer-Ventilblock 11 jedoch nicht nur den Economizer innerhalb eines einstückigen Ventilblocks ausführen, sondern im Economizer-Ventilblock 11 können noch mehr Elemente integriert sein, damit beispielsweise weniger T-Stücke oder dergleichen in die Entnahmeleitungen 9, 10 eingebaut werden müssen.

Wie in Figur 2 gezeigt, kann der der Economizer-Ventilblock 11 beispielsweise eine weitere nach außen offene Ventilausnehmung 24 aufweisen kann, welche am gasphasenseitigen Verbindungsabschnitt 16 ansetzt, wobei ein Überdruckventil 25 mit der weiteren Ventil ausnehmung 24 verbunden ist, beispielsweise in diese eingesetzt ist. Das Überdruckventil 25 dient dazu, bei einem Druckanstieg im Kryobehälter 1 gasförmiges Kryofluid aus diesem auszulassen, um die Gefahr einer Beschädigung des Kryobehälters 2 zu reduzieren. Es ist daher üblicherweise vorgesehen, dass das Überdruckventil 25 am gasphasenseitigen Verbindungsabschnitt 16 vor der Ventilausnehmung 20 bzw. 22 ansetzt und nicht nach der Ventilausnehmung 20 bzw. 22, da das Ventil 21 beispielsweise durch eine Fehlfunktion geschlossen sein könnte, wodurch der Kryobehälter 1 nicht mehr mit dem Überdruckventil 25 verbunden wäre. Das Überdruckventil 25 kann unmittelbar in die weitere Ventil ausnehmung 24 eingesetzt sein oder mittels einer Verbindungsleitung mit der weiteren Ventil ausnehmung 24 verbunden sein.

Figur 2 zeigt weiters, dass der Economizer-Ventilblock 11 eine nach außen offene Anschlussausnehmung 26 für einen Entleeranschluss 27 aufweisen kann, wobei die Anschlussausnehmung 26 mit dem flüssigphasenseitigen Verbindungsabschnitt 17 verbunden ist, d.h. es ist ein weiterer Verbindungsdurchgang vorgesehen, der die Anschlussausnehmung 26 mit dem flüssigphasenseitigen Verbindungsabschnitt 17 verbindet. Der Entleeranschluss 27 dient dazu, den Kryobehälter 1 manuell zu Entleeren, ohne das Kryofluid durch die nachgeordneten Komponenten wie den Wärmetauscher 4 führen zu müssen.

Weiters kann der endseitige Verbindungsabschnitt 18 eine Ausnehmung für ein Überströmventil 28 aufweisen, wobei die Ausnehmung zur leichteren Einbringung des Überströmventils 28 unmittelbar an die Außenwand des Economizer-Ventilblocks 11 angrenzen kann. Das Überströmventil 28 hat die Funktion, den maximalen Durchfluss durch den endseitigen Verbindungsabschnitt 18 zu begrenzen, damit Kryofluid bei einem Gebrechen des Entnahmesystems nicht unkontrolliert ausströmen kann.

Besonders relevant und spezifisch für den Economizer-Ventilblock 11 ist, dass dieser auch eine weitere Eingangsöffnung 29 und eine weitere Ausgangsöffnung 30 umfassen kann, die durch einen weiteren Verbindungsdurchgang 31 verbunden sind, wobei der weitere Verbindungsdurchgang 31 nicht mit dem erstgenannten Verbindungsdurchgang in Verbindung steht. Dieser weitere Verbindungsdurchgang 31 hat den Hintergrund, dass aufgrund des äußerst geringen zur Verfügung stehenden Bauraumes, insbesondere bei Fahrzeugen, zwischen dem Economizer-Ventilblock 11 und dem Wärmetauscher 4 nur sehr wenig Raum zur Verfügung stehen kann. Es wäre dabei beispielsweise nicht immer möglich, eine eigene, gewinkelte Leitung zwischen dem Economizer-Ventilblock 11 und dem Wärmetauscher 4 zu führen, was jedoch nicht nötig ist, wenn der Economizer-Ventilblock 11 den genannten weiteren Verbindungsdurchgang 31 aufweist. Diese Ausführungsform ist somit besonders bevorzugt, wenn der Wärmetauscher 4 und der Economizer-Ventilblock 11 in einem Abstand von maximal 10 cm, bevorzugt 5 cm, besonders bevorzugt 3 cm zueinander liegen.

Weiters kann der Economizer-Ventilblock 11 eine oder mehrere nach außen offene Sensorausnehmungen 32 für einen Sensor 33 aufweisen, welche am gasphasenseitigen Verbindungsabschnitt 16, am flüssigphasenseitigen Verbindungsabschnitt 17, am endseitigen Verbindungsabschnitt 18 und/oder am weiteren Verbindungsdurchgang 31 ansetzen. Der Sensor ist bevorzugt ein Drucksensor und/oder ein Temperatursensor und kann unmittelbar oder mittelbar über eine Leitung mit der Sensorausnehmung 32 verbunden sein. Im Beispiel von Figur 2 ist die Sensorausnehmung 32 mit dem weiteren Verbindungsdurchgang 31 verbunden und ein als Temperatursensor ausgebildeter Sensor 33 ist unmittelbar an die Sensorausnehmung 32 angeschlossen. Die Anbringung eines Sensors 33 an den weiteren Verbindungsdurchgang 31 ist besonders bevorzugt, da die Messung der Temperatur bzw. des Drucks eines durch den weiteren Verbindungsdurchgang 31 rückgeführten Kryofluids von besonderer Relevanz ist, wie unten für das Druckmanagementsystem genauer erläutert ist.

Die Figuren 5 und 6 zeigen, dass auch die dem Wärmetauscher 4 nachgeschaltenen Komponenten innerhalb eines einstückigen Ventilblocks, dem sogenannten Druckmanagement-Ventilblock 12, integriert werden können. Die Ausführung des Druckmanagement-Ventilblocks 12 ist im Wesentlichen unabhängig von der Ausführung des Economizer-Ventilblocks 11. Während der Economizer-Ventilblock 11 einen Economizer implementiert, soll der Druckmanagement-Ventilblock 12 ein sogenanntes Druckmanagementsystem in einem einzigen einstückigen Ventilblock integrieren. Bei einem Druckmanagementsystem wird in allgemein bekannter Weise ein Teil des Kryofluids nach dem Wärmetauscher 4 abgezweigt und in einen weiteren, internen Wärmetauscher 34 mit einem dritten Eingang E3 und einem dritten Ausgang A3 geführt, wobei der interne Wärmetauscher 34 in den Kryobehälter 1 hineinragt. Das Abzweigen eines Teilstromes von Kryofluid kann beispielsweise durch eine gezielte Erzeugung einer Druckdifferenz zwischen den Leitungen erfolgen, wie z.B. in der WO 2021/026580 Al beschrieben ist. Auch das Druckmanagementsystem ist allgemein bekannt, sodass hier nicht weiter darauf eingegangen wird.

Der in den Figuren 5 und 6 gezeigte Wärmetauscher 4 entspricht im Wesentlichen jenem der Figuren 2 und 4. Aus dem Kryobehälter 1 entnommenes Kryofluid durchströmt daher zuerst den Economizer-Ventilblock 11, danach den Wärmetauscher 4 und danach den Druckmanagement-Ventilblock 12.

Der Druckmanagement-Ventilblock 12 umfasst zumindest eine erste Eingangsöffnung 35, eine zweite Eingangsöffnung 36, eine erste Ausgangsöffnung 37 und eine zweite Ausgangsöffnung 38. In der Ausführungsform von Figur 5 sind alle vier Öffnungen 35, 36, 37, 38 im Inneren des Druckmanagement-Ventilblocks 12 durch einen Verbindungsdurchgang miteinander verbunden. Die zweite Ausgangsöffnung 38 ist mit einer Ausgangsleitung out verbunden, die zu einem Verbraucher, z.B. einem Motor oder einer Brennstoffzelle, des Fahrzeugs geführt sein kann.

In der Ausführungsform von Figur 6 sind nur die erste Eingangsöffnung 35, die erste Ausgangsöffnung 37 und eine zweite Ausgangsöffnung 38 durch einen Verbindungsdurchgang miteinander verbunden. Die zweite Eingangsöffnung 36 ist mit einer dritten Ausgangsöffnung 39 über einen weiteren Verbindungsdurchgang 39b verbunden, der nicht mit dem vorgenannten Verbindungsdurchgang in Verbindung steht. Eine Zwischenleitung out2 schließt an der dritten Ausgangsöffnung 39 an und verbindet diese mit der Ausgangsleitung out an einem zweiten Knotenpunkt 44 ‘ .

In beiden vorgenannten Ausführungsformen der Figuren 5 und 6 umfasst der Verbindungsdurchgang, der die Öffnungen 35, 37 und 38 verbindet, einen ersten eingangsseitigen Verbindungsabschnitt 40, einen ersten ausgangsseitigen Verbindungsabschnitt 41 und einen zweiten ausgangsseitigen Verbindungsabschnitt 42, die an einem Knotenpunkt 43 aufeinandertreffen. Der erste eingangsseitige Verbindungsabschnitt 40 erstreckt sich zwischen der ersten Eingangsöffnung 35 und dem Knotenpunkt 43, der erste ausgangsseitige Verbindungsabschnitt 41 erstreckt sich zwischen der ersten Ausgangsöffnung 37 und dem Knotenpunkt 43 und der zweite ausgangsseitige Verbindungsabschnitt 42 erstreckt sich zwischen der zweiten Ausgangsöffnung 38 und dem Knotenpunkt 43. In der Ausführungsform der Figur 5 ist die zweite Eingangsöffnung 36 innerhalb des Druckmanagement-Ventilblocks 12 über einen zweiten eingangsseitigen Verbindungsabschnitt 44 mit dem zweiten ausgangsseitigen Verbindungsabschnitt 42 an einem zweiten Knotenpunkt 44‘ verbunden, wobei sich der zweite ausgangsseitige Verbindungsabschnitt 42 zwischen der zweiten Eingangsöffnung 36 und dem zweiten Knotenpunkt 44 ‘ am den zweiten ausgangsseitigen Verbindungsabschnitt 42 erstreckt. Der zweite Knotenpunkt 44’liegt stromabwärts des erstgenannten Knotenpunktes 43.

Um die Funktion des Druckmanagementsystems zu implementierten, weist der Druckmanagement-Ventilblock 12 zumindest eine nach außen offene Ventilausnehmung 45 auf, wobei die Ventilausnehmung 45 am ersten ausgangsseitigen Verbindungsabschnitt 41, am zweiten ausgangsseitigen Verbindungsabschnitt 42 oder am Knotenpunkt 43 ansetzt.

In Figur 5 setzt die Ventilausnehmung 45 am Knotenpunkt an. In die Ventilausnehmung 45 ist ein Ventil 46 eingesetzt (Figur 8), das in dieser Ausführungsform als Mehrwegventil ausgeführt, beispielsweise wie in Figur 3 dargestellt, da es ein Öffnungsverhältnis zwischen dem ersten eingangsseitigen Verbindungsabschnitt 40, dem ersten ausgangsseitigen Verbindungsabschnitt 41 und dem zweiten ausgangsseitigen Verbindungsabschnitt 42 bestimmt. Das Ventil 46 kann genauso ausgebildet sein, wie es oben für das Ventil 21 beschrieben wurde.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen werden, dass weitere Ventilausnehmungen 47, 48 am ersten ausgangsseitigen Verbindungsabschnitt 41 und/oder am zweiten ausgangsseitigen Verbindungsabschnitt 42 ausgeführt werden. In dieser Ausführungsform können ein erstes Ventil (nicht dargestellt) in die Ventilausnehmung 47 und ein zweites Ventil (nicht dargestellt) in die Ventilausnehmung 48 eingesetzt werden. Es ist hier jedoch auch möglich, eine starre Drossel in eine der Ventilausnehmungen 47, 48 einzusetzen.

Die Funktionsweise des im Druckmanagement-Ventilblock 12 implementierten Druckmanagementsystems wird nun anhand der Figur 7 erläutert, in der die Ausführungsformen der Figuren 2 und 5 kombiniert sind. Es versteht sich jedoch, dass zur Erzielung der Funktion auch jede der anderen Ausführungsformen kombiniert werden könnte, auch ohne Economizer, d.h. ohne Economizer- Ventil 11.

Gemäß Figur 7 wird über die Entnahmeleitungen 9, 10 entnommenes Kryofluid durch den Economizer-Ventilblock 11 geführt und danach dem Wärmetauscher 4 zugeführt, der hierfür ein internes erstes Wärmetauscherrohr 49 mit einem ersten Eingang El und einem ersten Ausgang Al umfasst, welches von Wärmetauschmedium umspült wird, wie unten näher erläutert. Dadurch wird das Kryofluid erwärmt und gegebenenfalls in einen gasförmigen Zustand gebracht. Sollten die Temperaturverhältnisse bzw. Druckverhältnisse des Kryofluids für die Zufuhr an den Motor geeignet sein und der Druck im Kryobehälter 1 einem Normaldruck entsprechen, kann das bzw. die Ventile 46 in den Ventilausnehmungen 45, 47, 48 den ersten ausgangsseitigen Verbindungsabschnitt 41 absperren, sodass das gesamte in den ersten eingangsseitigen Verbindungsabschnitt 40 eingebrachte Kryofluid dem zweiten ausgangsseitigen Verbindungsabschnitt 42 zugeführt wird.

Sollte jedoch gewünscht sein, den Druck im Kryobehälter 1 zu erhöhen und/oder die Temperatur des dem Motor zugeführten Gases zu beeinflussen, wird bzw. werden die Ventile 46 derart eingestellt, dass zumindest ein Teil des Kryofluids vom eingangsseitigen Verbindungsabschnitt 40 zum ersten ausgangsseitigen Verbindungsabschnitt 41 verbracht wird. Auf diesem Weg wird das Kryofluid durch den internen Wärmetauscher 34 geführt, wodurch der Druck im Kryobehälter 1 steigt. Danach wird das Kryofluid gegebenenfalls durch ein zweites Wärmetauscherrohr 50 des Wärmetauschers 4 geführt, um es wieder zu erwärmen. Danach wird das Kryofluid in die zweite Eingangsöffnung 36 des Druckmanagement-Ventilblocks 12 geführt. Das zweite Wärmetauscherrohr 50 hat einen zweiten Eingang E2 und einen zweiten Ausgang A2 und wird üblicherweise vom selben Wärmetauschmedium umspült wie das erste Wärmetauscherrohr 49. Je nach Ausführungsform kann das zweite Wärmetauscherrohr 50 auch von einem anderen Wärmetauschmedium umspült werden als das erste Wärmetauscherrohr 49, sodass de facto zwei gesonderte externe Wärmetauscher vorliegen, die zur einfacheren Betrachtung jedoch zusammen als externer Wärmetauscher 4 bezeichnet werden.

Der Wärmetauscher 4 hat somit zwei voneinander unabhängige Wärmetauschwege durch die beiden gesonderten Wärmetauscherrohre, die jeweils vom Wärmetauschmedium umspült werden, welches über einen Mediumeingang 51 in den Wärmetauscher 4 eingebracht wird und über einen Mediumausgang 52 aus diesem ausgebracht wird (Figur 8). Das Wärmetauschmedium kann beispielsweise Luft, Gas, Wasser oder Öl sein, wobei die Wärme des Wärmetauschmediums bevorzugt aus der Abwärme des Motors erzielt wird.

In einer weiteren Ausführungsform könnte aber auch vorgesehen werden, dass der Wärmetauscher 4 nur das erste Wärmetauscherrohr 49 umfasst, wenn eine Ausgangsleitung vom internen Wärmetauscher 34 unmittelbar zur zweiten Eingangsöffnung 36 des Druckmanagement-Ventilblocks 12 geführt ist.

Wie der Economizer-Ventilblock 11 kann auch der Druckmanagement-Ventilblock 12 weitere Funktionen implementieren. Insbesondere kann der Druckmanagement-Ventilblock 12 eine weitere nach außen offene Ventilausnehmung 54 aufweisen, welche am zweiten endseitigen Verbindungsabschnitt 42 ansetzt, wobei ein Absperrventil (nicht dargestellt) in die weitere Ventilausnehmung 54 eingesetzt ist, das beispielsweise über eine Steuereinheit angesteuert und in einem Notfall von dieser schließbar ist.

Weiters kann der Druckmanagement-Ventilblock 12 eine oder mehrere nach außen offene Sensorausnehmungen 55 für Sensoren 56 aufweisen, welche am ersten eingangsseitigen Verbindungsabschnitt 40, am zweiten eingangsseitigen Verbindungsabschnitt 44, am ersten ausgangsseitigen Verbindungsabschnitt 41 und/oder am zweiten ausgangsseitigen Verbindungsdurchgang 42 ansetzen. Der Sensor ist bevorzugt ein Drucksensor und/oder ein Temperatursensor und kann unmittelbar oder mittelbar über eine Leitung mit der Sensorausnehmung 55 verbunden sein. Im Beispiel von Figur 5 ist eine erste Sensorausnehmung 55 mit dem ersten eingangsseitigen Verbindungsdurchgang 40 verbunden und ein als Drucksensor ausgebildeter Sensor 56 ist unmittelbar an die Sensorausnehmung 55 angeschlossen. Weiters ist eine zweite Sensorausnehmung 55 mit dem zweiten ausgangsseitigen Verbindungsdurchgang 42 verbunden und ein als Temperatursensor ausgebildeter Sensor 56 ist unmittelbar an die Sensorausnehmung 55 angeschlossen.

Aus Figur 7 ist weiters ersichtlich, dass das System eine Steuereinheit S umfassen kann, die Messwerte von den Sensoren 33, 56 und von einem Füllstandsensor FS im Kryobehälter 1 erhalten kann und in Abhängigkeit davon die Ventile 21, 46 bzw. die weiteren in den beschriebenen Ventilausnehmungen befindlichen Ventile ansteuem kann. In Figur 7 sind Steuerleitungen zwischen der Steuereinheit S und den Sensoren bzw. Ventilen durch Pfeile in Kombination mit dem Bezugszeichen S angedeutet. Die Steuereinheit S ist nicht auf die Gesamtkombination beschränkt, sondern kann auch nur den Economizer oder nur das Druckmanagement bzw. einzelne Ventile davon steuern.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 8 bis 13 wird nun die Anordnung des Economizer- Ventilblocks 11 bzw. des Druckmanagement-Ventilblocks 12 in Relation zum Wärmetauscher 4 erläutert. Soweit es nicht ausdrücklich beschrieben ist, ist es nicht zwingend, dass die Anordnung des Economizer-Ventilblocks 11 nur im Zusammenhang mit dem Druckmanagement-Ventilblock 12, oder umgekehrt, vorgesehen werden muss.

Aus den Figuren 8 bis 13 ist ersichtlich, dass der Wärmetauscher 4 im Wesentlichen stabförmig sein kann. In den Figuren 8 und 9 umfasst der Wärmetauscher 4 beispielsweise einen Mantel 57 und zwei Seitenflächen 58. Derartige Wärmetauscher sind aus dem Stand der Technik an sich bekannt. Der Mantel 57 ist üblicherweise zylindrisch, kann aber auch eine andere Form einnehmen und beispielsweise an die Form des Kryobehälters angepasst werden, um diesen z.B. flächig auf die Mantelfläche des Kryobehälters 2 aufzulegen. Die Seitenflächen 58 sind üblicherweise ebene Platten. Die Anschlussöffnungen des Wärmetauschers 4 für die Wärmetauscherrohre 49, 50 befinden sich üblicherweise in den Seitenflächen 58 und der Mediumeingang 51 und der Mediumausgang 52 befinden sich üblicherweise im Mantel 57. Der Mantel 57 und die Seitenflächen 58 schließen somit einen Raum ein, in dem sich das bzw. die Wärmetauscherrohre 49, 50 befinden, wobei dieser Raum in der Regel nur über den Medium eingang 51 bzw. den Mediumausgang 52 zugänglich ist.

Wie in den Figuren 8 und 9 dargestellt können der Economizer-Ventilblock 11 und der Druckmanagement-Ventilblock 12, oder zumindest einer davon, in Verlängerung der Stabform des Wärmetauschers 4 angeordnet werden, d.h. jeweils ein Ventilblock 11, 12 neben einer der Seitenflächen 58, wodurch sich eine lineare Anordnung ergibt, mit dem Wärmetauscher 4 in der Mitte. Dadurch kann die Anordnung besonders schlank gewählt werden, wodurch der zur Verfügung stehende Bauraum (siehe beispielsweise Figur 13) besonders effizient ausgenutzt werden kann und die Druckverluste vom Kryobehälter bis zum Verbraucher (Motor, Brennstoffzelle) minimiert werden können. Die Seitenflächen 58 des Wärmetauschers 4 liegen dabei bevorzugt parallel zu einer der Seitenflächen des Economizer-Ventilblocks 11 und/oder des Druckmanagement-Ventilblocks 12.

In der Ausführungsform von Figur 8 liegen - wie in den Figuren 2 bis 7 angedeutet - einige der Anschlussöffnungen an einer Seite des jeweiligen Ventilblocks 11, 12 und andere Anschlussöffnungen liegen an einer anderen, normal zu dieser befindlichen Seite. Um die Anschlussleitungen möglichst effizient zu verlegen, können wie in Figur 9 alle Öffnungen an einer Seite des jeweiligen Ventilblocks 11, 12 angeordnet werden, die entweder dem Wärmetauscher 4 zugewandt oder abgewandt sind. Die Richtung der Ausgänge, z.B. in den Ventilblöcken 11, 12, kann auch gleich so angeordnet sein, dass diese z.B. im rechten Winkel zur Längsachse des Wärmetauschers 4 liegen, um ein einfaches Anbinden des Kryobehälters an das Fahrzeug zu ermöglichen, wodurch beispielsweise ein 90° Winkel eingespart werden kann.

Weiters zeigen die Figuren 8 und 9, dass die Ventilblöcke 11, 12 im Wesentlichen rechteckig sein können und der Wärmetauscher 4 im Wesentlichen zylindrisch sein kann. Bevorzugt haben die Ventilblöcke 11, 12 und der Wärmetauscher 4 jedoch eine im Wesentlichen selbe Form im Querschnitt zu einer Längsachse des Wärmetauschers 4, sodass diese deckungsgleich angeordnet werden können.

Aus den Figuren 8 und 9 ist ersichtlich, dass die Ventilblöcke 11, 12 nicht unmittelbar an den Kryobehälter 1 angeschlossen sind, sondern dass Verbindungsleitungen 59 dazwischen angeordnet sein können. Bevorzugt haben die Verbindungsleitungen 59 eine Länge von maximal 20 cm, bevorzugt maximal 10 cm, besonders bevorzugt maximal 5 cm. In anderen Ausführungsformen (nicht dargestellt) können die Ventilblöcke 11, 12 bzw. zumindest einer der Ventilblöcke 11, 12 unmittelbar an den Wärmetauscher 4 angeschlossen werden. Beispielsweise kann die Seitenfläche 58 entsprechende Anschlussstutzen aufweisen, welche in die jeweilige Öffnung des jeweiligen Ventilblocks 11, 12 geschoben werden, wonach eine fluiddichte Verbindung beispielsweise durch Löten hergestellt werden kann. Der Abstand zwischen dem Wärmetauscher 4 und dem jeweiligen Ventilblock 11, 12 kann damit reduziert werden, gegebenenfalls auf im Wesentlichen 0 cm reduziert werden. Figur 10 zeigt eine besonders raumsparende Ausführungsform für einen neuartigen Wärmetauscher 60, bei dem eine Seitenfläche durch einen Anschlussblock 61 gebildet wird. Die andere Seitenfläche kann als ebene Platte wie die Seitenfläche 58 des bekannten Wärmetauschers 4 gebildet werden. Der Wärmetauscher 60 umfasst somit einen Anschlussblock 61, einen Mantel 57 und eine ebene Platte. Der Mantel 57 ist fluiddicht mit dem Anschlussblock 61 verbunden, z.B. an diesen angeschweißt. Der Anschlussblock 61 kann am Eingangsende oder am Ausgangsende des Wärmetauschers 60 vorgesehen werden. Alternativ kann der Wärmetauscher 60 auch auf beiden Seiten einen Anschlussblock 61 aufweisen, welche fluiddicht mit dem Mantel 57 verbunden sind.

Der Anschlussblock 61 ist als einstückiger Anschlussblock ausgebildet, der zumindest zwei Außenöffnungen 62, 63 für Kryofluid und zumindest eine Innenöffnung 64 für Kryofluid aufweist, die im Inneren des einstückigen Anschlussblocks 61 durch einen Verbindungsdurchgang 65 verbunden sind. Die Außenöffnungen 62, 63 sind von außen zugänglich, z.B. für den zumindest mittelbaren (über Ventile etc.) Anschluss der Entnahmeleitungen 9, 10, wenn der Anschlussblock 61 dem Kryobehälter 1 in Entnahmerichtung zugewandt ist, oder für den Anschluss einer zum Motor geführten Leitung bzw. einer zum inneren Wärmetauscher 34 geführten Leitung. Die Innenöffnung 64 ist mit dem ersten Wärmetauscherrohr 49 verbunden.

Der Anschlussblock 61 kann somit im einfachsten Fall ein T-Stück ausbilden. Der Anschlussblock 61 kann jedoch auch zumindest eine weitere Außenöffnung 66 und zumindest eine weitere Innenöffnung 67 aufweisen, die im Inneren des einstückigen Anschlussblocks 61 durch einen weiteren Verbindungsdurchgang 68 verbunden sind, wobei der erstgenannte Verbindungsdurchgang 65 und der weitere Verbindungsdurchgang 68 nicht in Verbindung stehen.

Somit muss der Anschlussblock 61 keine nach außen offene Ventilausnehmung aufweisen bzw. kein Ventil aufnehmen können. Tut er dies doch, wird er in der Regel als Ventilblock bezeichnet und kann wie der oben beschriebene Economizer-Ventilblock 11 oder wie der Druckmanagement-Ventilblock 12 ausgebildet sein. Wenn der Anschlussblock 61 den Economizer-Ventilblock 11 bildet, entsprechen die Außenöffnungen 62, 63 der ersten bzw. zweiten Eingangsöffnung 13, 14 und die Innenöffnung 64 entspricht der Ausgangsöffnung 15. Wenn der Anschlussblock 61 den Druckmanagement-Ventilblock 12 bildet, entsprechen die Außenöffnungen 62, 63 der ersten bzw. zweiten Ausgangsöffnung 37, 38 und die Innenöffnung 64 entspricht der Eingangsöffnung 35. Bevorzugt weist der Wärmetauscher 60 an einem Ende den oben beschriebenen Economizer- Ventilblock 11 auf und am anderen Ende den oben beschriebenen Druckmanagement- Ventilblock 12, wobei diese Ventilblöcke durch den Mantel 57 verbunden sind. Eine entsprechende Ausführungsform ist in Figur 11 dargestellt. Innerhalb des Mantels 57 können dann das bzw. die Wärmetauscherrohre 49, 50 geführt und vom Wärmetauschmedium umspült werden. Auch wenn die Wärmetauscherrohre 49, 50 in den Figuren zur leichteren Übersichtlichkeit als gerade Rohre dargestellt sind, werden diese üblicherweise als gewundene Rohre ausgeführt, um eine größere Fläche für den Wärmeübergang zu bieten. Das erste Wärmetauscherrohr 49 kann mit der Ausgangsöffnung 15 des Economizer- Ventilblocks 11 und mit der ersten Eingangsöffnung 35 des Druckmanagement-Ventilblocks 12 verbunden sein. Das zweite Wärmetauscherrohr 50 kann mit der weiteren Ausgangsöffnung 30 des Economizer-Ventilblocks 11 und mit der zweiten Eingangsöffnung 36 des Druckmanagement-Ventilblocks 12 verbunden sein.

Um den Mantel 57 fluiddicht mit dem bzw. den Anschlussblöcken 61 zu verbinden, weist der Mantel 57 an seinen Enden bevorzugt eine Innenkontur auf, die der Außenkontur des jeweiligen Anschlussblocks 61 an der Verbindungsstelle zum Mantel 57 entspricht. Dadurch kann der Mantel 57 über den Anschlussblock 61 geführt werden, und der Mantel 57 kann beispielswiese mit einer umlaufenden Schweißnaht fluiddicht am Anschlussblock 61 befestigt werden. Dies ist in den Figuren 10 bis 13 dargestellt.

Alternativ kann der Mantel 57 an zumindest einem Ende auch eine Außenkontur aufweisen, die der der Außenkontur des jeweiligen Anschlussblocks 61 entspricht oder kleiner ist als diese. Auch hier kann eine umlaufende Schweißnaht eingesetzt werden, um den Mantel 57 mit dem bzw. den Anschlussblöcken 61 zu verbinden.

Gemäß der Figuren 10 und 11 weist der Wärmetauscher 60 am Mantel 57 einen Medium eingang 51 und einen Medium eingang 52 auf. Gemäß Figur 12 kann jedoch auch vorgesehen werden, dass der Mediumeingang 51 und/oder der Mediumausgang 52 im Anschlussblock 61 vorgesehen sind. Beispielswiese kann einer der Anschlussblöcke 61 sowohl den Mediumeingang 51 als auch den Mediumausgang 52 aufweisen, oder einer der Anschlussblöcke 61 kann den Mediumeingang 51 aufweisen und der andere der Anschlussblöcke 61 den Mediumausgang 52. Auch könnte der Mediumeingang 51 bzw. der Mediumausgang 52 im Mantel 57 angeordnet sein und der entsprechend andere Mediumausgang 52 bzw. Mediumeingang 51 im Anschlussblock 61. Wenn dies bei dem Economizer-Ventilblock 11 bzw. bei dem Druckmanagement-Ventilblock 12 vorgesehen wird, wird der entsprechende Ventilblock einen zusätzlichen Verbindungsdurchgang aufweisen, der nicht mit den anderen Verbindungsdurchgängen verbunden ist. Dies könnte im Übrigen auch vorgesehen werden, wenn ein herkömmlicher Wärmetauscher wie in den Figuren 8 und 9 eingesetzt wird, wobei gegebenenfalls Verbindungsleitungen für das Wärmetauschmedium zwischen dem Ventilblock 11, 12 und dem Wärmetauschmedium vorgesehen werden können.

Grundsätzlich kann der Wärmetauscher 60 mit Anschlussblock 61 auch an einer Endkappe 3 des Kryobehälters 2 angeordnet werden, beispielsweise in einer Lage wie in Figur 1 gezeigt. Wie in Figur 13 gezeigt bietet sich jedoch besonders an, den Wärmetauscher 60 im Wesentlichen parallel zum Kryobehälter 1 bzw. dessen Kryobehältermantel 2 anzuordnen, d.h. eine Längsachse LI des Kryobehälters 2 liegt parallel zu einer Längsachse L2 des Wärmetauschers 60. Wenn der Kryobehälter 1 mittels Tragkonsolen 69 an einem Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs montiert ist, liegt der Wärmetauscher 60 an der oberen Hälfte des Kryobehälters 1 und dem Fahrzeugrahmen abgewandt. Alternativ kann der Wärmetauscher 60 auch auf der dem Fahrzeugrahmen zugewandten Seite liegen, um ggf. bei einem Unfall nicht einem direkten Einschlag ausgesetzt zu sein.

Der Wärmetauscher 60 liegt beispielsweise unmittelbar am Kryobehältermantel 2 an oder in einem Abstand zu diesem und liegt zumindest teilweise zwischen den Endkappen 3, wobei er auch über eine der Endkappen 3 ragen kann, insbesondere wenn diese konvex ausgebildet sind. Besonders bevorzugt liegt der Wärmetauscher 60 zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, innerhalb eines kleinstmöglichen, gedachten Quaders, der den Kryobehälter 1 umschreibt.

Figur 14 zeigt eine Ausführungsform, bei der ein Ventilblock 11, 12 eingesetzt wird, in dem die Funktionalitäten des Economizer- Ventilblocks 11 und des Druckmanagement- Ventilblocks 12 vereint sind. Es handelt sich somit um einen Ventilblock 11, 12, der eine Eingangsöffnung 13 für eine Leitung zur Entnahme von Kryofluid in Gasphase, eine Eingangsöffnung 14 für eine Leitung zur Entnahme von Kryofluid in Flüssigphase, eine Eingangsöffnung 29 für einen Anschluss an den Ausgang A3 des internen Wärmetauschers 34, eine Ausgangsöffnung 37 für einen Anschluss an den Eingang E3 des internen Wärmetauschers 34 und eine Ausgangsöffnung 38 für die Ausgangsleitung out aufweist. All diese Öffnungen können, müssen aber nicht, an einer gemeinsamen Seite des Ventilblocks 11, 12 angeordnet sein. Weiters weist der Ventilblock 11, 12 eine Ausgangsöffnung 15 für die Eingangsöffnung El des ersten Wärmetauscherrohrs 49, eine Eingangsöffnung 35 für die Ausgangsöffnung Al des ersten Wärmetauscherrohrs 49, eine Ausgangsöffnung 30 für die Eingangsöffnung E2 des zweiten Wärmetauscherrohrs 50 und eine Eingangsöffnung 36 für die Ausgangsöffnung A2 des zweiten Wärmetauscherrohrs 50 auf. Überdies kann der Ventilblock 11, 12 Eingangsöffnungen und Ausgangsöffnungen für Wärmetauschmedium umfassen (nicht dargestellt). Die Verbindungsdurchgänge, Ventilausnehmungen und die optionalen Ausführungsformen sind wie für die Figuren 2 bis 7 beschrieben ausführbar.

Wie in Figur 15 gezeigt können der Ventilblock 11, 12 und der externe Wärmetauscher 4 voneinander beab standet und mittels Zwischenleitungen verbunden sein. Alternativ wäre es wie in Figur 15 gezeigt möglich, den Ventilblock 11, 12 unmittelbar und ohne Zwischenleitungen an den externen Wärmetauscher 4 zu montieren bzw. den Ventilblock 11, 12 als Seitenwand im Wärmetauscher zu integrieren, wie hinsichtlich der Figuren 10 bis 13 beschrieben ist.

Zurückkommend auf Figur 7 ist dargestellt, dass zum Parallelschalten der Wärmetauscherrohre 49, 50 bzw. des internen Wärmetauschers 34 wie folgt Überbrückungsleitungen 53a, 53b, 53c vorgesehen werden können: eine erste Überbrückungsleitung 53a für das erste Wärmetauscherrohr 49, wobei die erste Überbrückungsleitung 53a vor dem ersten Eingang El des ersten Wärmetauscherrohrs 49 an den endseitigen Verbindungsabschnitt 18 oder an eine vom ersten Eingang El ausgehende Leitung anschließt und nach dem ersten Ausgang Al des ersten Wärmetauscherrohrs 49 an den ersten eingangsseitigen Verbindungsabschnitt 40 oder an eine vom ersten Ausgang Al ausgehende Leitung anschließt; eine zweite Überbrückungsleitung 53b für das zweite Wärmetauscherrohr 50, wobei die zweite Überbrückungsleitung 53b vor dem zweiten Eingang E2 an den weiteren Verbindungsdurchgang 31 oder an eine vom zweiten Eingang E2 ausgehende Leitung anschließt und nach dem zweiten Ausgang A2 an den zweiten eingangsseitigen Verbindungsabschnitt 44 oder an eine vom zweiten Ausgang A2 ausgehende Leitung anschließt; eine dritte Überbrückungsleitung 53c für den internen Wärmetauscher 34, wobei die dritte Überbrückungsleitung 53c vor dem dritten Eingang E3 an den ersten ausgangsseitigen Verbindungsabschnitt 41 oder an eine vom dritten Eingang E3 ausgehende Leitung anschließt und nach dem dritten Ausgang A3 an den weiteren Verbindungsdurchgang 31 oder an eine vom dritten Ausgang A3 ausgehende Leitung anschließt.

In den Überbrückungsleitungen 53a, 53b, 53c können Ventile 53d, 53e, 53f angeordnet sein, welche gegebenenfalls in Ventilausnehmungen der Ventilblöcke 11, 12 eingesetzt sind. Die Ventile 53d, 53e, 53f können als 2/2-Weg-Ventile in den Überbrückungsleitungen 53a, 53b, 53c ausgebildet sein, wie für das Ventil 53d dargestellt ist, oder als Mehrwegventil an der vorderen oder hinteren Anschlussstelle an die jeweilige Leitung bzw. an den jeweiligen Verbindungsdurchgang, wie für die Ventile 53e, 53f dargestellt ist. Die Ventile 53d, 53e, 53f sind bevorzugt mit der Steuereinheit S verbunden oder können manuell betätigt werden. Die Steuereinheit S kann insbesondere in dieser Ausführungsform mit zumindest einem Sensor zur Bestimmung von Druckmesswerten und/oder Temperaturmesswerten verbunden sein, wobei der Sensor wie oben ausgeführt im Kryobehälter 1, in einem der Ventilblöcke 11, 12 oder in einer an diese angeschlossenen Leitung, insbesondere in der Ausgangsleitung out, angeordnet ist, wobei die Steuereinheit S dazu ausgebildet ist, einen Massenstrom von Kryofluid durch die erste, zweite und/oder dritte Überbrückungsleitung 53a, 53b, 53c in Abhängigkeit der vom Sensor empfangenen Druckmesswerte und/oder Temperaturmesswerte zu steuern, z.B. in dem die Ventile 53d, 53e, 53f entsprechend angesteuert werden.

Die Steuereinheit S kann dazu ausgebildet sein, eine Temperatur stromabwärts des zweiten Knotenpunkts 44‘, einen Druck stromabwärts des zweiten Knotenpunkts 44 ‘ und einen Druck im Kryobehälter 1 zu empfangen oder zu bestimmen und einen Massenstrom über den zweiten eingangsseitigen Verbindungsabschnitt 44, die erste, zweite und/oder dritte Überbrückungsleitung 53a, 53b, 53c unter den Bedingungen zu regeln, dass die Temperatur stromabwärts des zweiten Knotenpunkts 44’ bzw. in der Ausgangsleitung out an oder über einer vorbestimmten Mindesttemperatur liegt, der Druck stromabwärts des zweiten Knotenpunkts 44’ bzw. in der Ausgangsleitung out an oder über einem vorbestimmten Mindestdruck liegt und der Druck im Kryobehälter 1 minimiert wird. Hierfür kann die Steuereinheit S: den Massenstrom durch die erste Überbrückungsleitung 53a oder die zweite Überbrückungsleitung 53b erhöhen, wenn die Temperatur stromabwärts des zweiten Knotenpunkts 44 ‘ über einem vorbestimmten Schwellwert liegt; den Massenstrom durch die dritte Überbrückungsleitung 53c erhöhen, wenn die Temperatur stromabwärts des zweiten Knotenpunkts 44‘ unter einem vorbestimmten Schwellwert liegt; den Massenstrom an Kryofluid über die erste Überbrückungsleitung 53a erhöhen, wenn der Druck im Kryobehälter 1 oder stromabwärts des zweiten Knotenpunktes 44‘ unter einem vorbestimmten Schwellwert liegt, wobei die Steuereinheit S bevorzugt dazu ausgebildet ist, eine Bedingung hinsichtlich einer geforderten Mindesttemperatur des Verbrauchers zu lockern oder außer Kraft zu setzten. Mit den Überbrückungsleitungen 53a, 53b, 53c kann insbesondere auch der Start des Verbrauchers optimiert werden, da sich die Temperatur des Wärmetauschmediums nach dem Start des Verbrauchers verändern wird, d.h. das Wärmetauschmedium zu wird zu Beginn eines Betriebs mit einer ersten Temperatur bereitgestellt und nach einem vorbestimmten Zeitraum nach dem Beginn des Betriebs wird das Wärmetauschmedium mit einer zweiten Temperatur bereitgestellt, die höher ist als die erste Temperatur. Der externe Wärmetauscher 4 kann dazu ausgelegt sein, das Kryofluid zu Beginn des Betriebs bei einer einmaligen Durchführung des Kryofluids durch das erste Wärmetauscherrohr 49 zumindest auf die vorbestimmte Mindesttemperatur des Verbrauchers zu bringen, und die Steuereinheit S kann dazu ausgebildet sein, zu Beginn des Betriebs keinen Massenstrom an Kryofluid über die erste Überbrückungsleitung 53a und/oder die zweite Überbrückungsleitung 53b zu führen, und nach dem vorbestimmten Zeitraum einen Massenstrom an Kryofluid über die erste Überbrückungsleitung 53a und/oder die zweite Überbrückungsleitung 53b zu führen, gegebenenfalls unter der Bedingung, dass die Temperatur stromabwärts des zweiten Knotenpunkts an einer vorbestimmten Mindesttemperatur liegt. Alternativ kann der externe Wärmetauscher 4 dazu ausgelegt sein, das Kryofluid zu Beginn des Betriebs bei einer einmaligen Durchführung des Kryofluids durch das erste Wärmetauscherrohr 49 nur auf eine Temperatur zu bringen, die unter der vorbestimmten Mindesttemperatur eines Verbrauchers liegt, und die Steuereinheit S kann dazu ausgebildet sein, zu Beginn des Betriebs einen Massenstrom an Kryofluid über die dritte Überbrückungsleitung 53c zu führen, und nach dem vorbestimmten Zeitraum keinen Massenstrom an Kryofluid über die dritte Überbrückungsleitung 53c zu führen, gegebenenfalls unter der Bedingung, dass die Temperatur stromabwärts des zweiten Knotenpunkts an einer vorbestimmten Mindesttemperatur liegt.

Wie in Figur 7 dargestellt können die Überbrückungsleitungen 53a, 53b, 53c zumindest oder auch vollständig außerhalb der Ventilblöcke 11, 12 geführt sein, wobei jedoch die Anschlussstelle an den jeweiligen Verbindungsabschnitt innerhalb des Ventilblocks 11, 12 liegt, um wiederum ein außenliegendes T-Stück bzw. Ventil einzusparen. In diesen Ausführungsformen könnte auch nur einer der Ventilblöcke 11, 12 eingesetzt werden.

Figur 15 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Überbrückungsleitungen 53a, 53b, 53c vollständig innerhalb eines einzigen Ventilblocks 11, 12 vorgesehen sind, was bei einem Ventilblock wie in Figur 14 gezeigt umsetzbar ist.

Die hierin beschriebene Erfindung betrifft insbesondere die Inklusion eines Anschlussblocks in einem Wärmetauscher, und alle Varianten insbesondere hinsichtlich der Economizer- Funktion bzw. der Druckmanagement-Funktionen sind lediglich optional und nicht einschränkend, sofern nichts anderen angegeben ist. Insbesondere könnte der Ventilblock der Figuren 13 und 14 beispielsweise auch nur eine der Eingangsöffnungen 13, 14 umfassen, die zur Entnahme von Kryofluid mit dem Kryobehälter 1 verbunden ist, d.h. der Verbindungsdurchgang umfasst nur einen Eingang 13, 14 und nur einen Ausgang 15.