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1、10申请公布号CN103339461A43申请公布日20131002CN103339461ACN103339461A21申请号201180041944822申请日2011062961/359,50220100629US13/172,38620110629USF28F3/1420060171申请人H2赛弗有限公司地址美国加利福尼亚72发明人安德鲁韦斯伯格74专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人汪洋54发明名称流体容器57摘要本发明公开一种流体容器，该容器用于在容器出现故障的情况下控制流体流动。在根据本发明的实施例中，提供一种容器，该容器包括容器壁和连接到容器壁的一个或更多个流。
2、动阻止结构，其中，所述一个或更多个流动阻止结构中的至少一个是在容器壁出现故障时变形以阻止流动多片材层。在一些实施例中，多片材层包括形成在各个片材之间的腔体。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2013022886PCT申请的申请数据PCT/US2011/0424392011062987PCT申请的公布数据WO2012/006183EN2012011251INTCL权利要求书3页说明书15页附图28页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书15页附图28页10申请公布号CN103339461ACN103339461A1/3页21一种容器，包括容器壁；连接到容器壁。
3、的一个或更多个流动阻止结构，其中，所述一个或更多个流动阻止结构中的至少一个是在容器壁出现故障时变形以阻止流动的多片材层。2根据权利要求1所述的容器，其中，多片材层包括形成在各个片材之间的腔体。3根据权利要求2所述的容器，还包括形成在多片材层的片材中以允许流体在腔体之间流动的通道。4根据权利要求3所述的容器，其中，在事件期间，通道通过各个片材相对于彼此的运动而被封闭。5根据权利要求3所述的容器，其中，流体流动由各个片材阻止。6根据权利要求2所述的容器，其中，多片材层包括多个单独的片材，所述多个单独的片材沿着它们的表面区域彼此连接。7根据权利要求5所述的容器，其中，所述多个单独的片材包括平面片材和。
4、腔体形成片材。8根据权利要求7所述的容器，其中，腔体形成片材是规则地间隔开的几何结构。9根据权利要求7所述的容器，其中，所述腔体形成片材形成彭罗斯平铺式腔体。10根据权利要求7所述的容器，其中，各个片材轻微地粘接到相邻的片材。11根据权利要求10所述的容器，其中，利用粘接剂来粘接各个片材。12根据权利要求10所述的容器，其中，利用压力来粘接各个片材。13根据权利要求10所述的容器，其中，多片材结构包括多个单独的片材，每个片材连接外部框架。14根据权利要求13所述的容器，其中，各个片材变形以在容器破裂期间与其它片材形成密封。15根据权利要求1所述的容器，其中容器是管道，并且其中所述一个或更多个流。
5、动阻止结构包括被同心地放置在所述管道内的中间层和多片材内层。16根据权利要求15所述的容器，其中，所述管道包括流量控制装置。17根据权利要求1所述的容器，还包括在所述容器壁的外部的多片材层。18根据权利要求1所述的容器，其中，所述容器是压力容器。19根据权利要求18所述的容器，其中，所述容器包括允许流体进入和流出容器的容积的凸台。20根据权利要求19所述的容器，其中，所述容器包括外部边缘。21根据权利要求19所述的容器，其中，所述容器包括相位分离装置。22根据权利要求1所述的容器，其中，衬里被放置在多片材层和容器壁之间。23一种容器，包括内容物区域；和与内容物区域以及与环境围绕区域形成界面的多。
6、片材区域。24根据权利要求23所述的容器，还包括与内容物区域和多片材区域形成界面的第一渗透屏蔽区域；权利要求书CN103339461A2/3页3与第一渗透区域形成界面的第二渗透屏蔽区域；和与多片材区域、第一渗透屏蔽区域、第二渗透屏蔽区域和环境围绕区域形成界面的安全排出区域。25根据权利要求24所述的容器，其中，第二渗透屏蔽区域是围绕容器以防止碰撞冲击的保护屏障。26根据权利要求24所述的容器，其中，第一渗透屏蔽区域是围绕容器以防止射弹冲击的保护屏障。27根据权利要求26所述的容器，其中，第一渗透屏蔽区域由多片材层形成。28根据权利要求24所述的容器，其中，安全排出区域能够由管道形成以允许流出内。
7、容物区域。29根据权利要求24所述的容器，其中，多片材区域包括保护内容物的至少一个多片材层。30根据权利要求23所述的容器，其中，多片材区域包括围绕在内容物区域内的流体的压力壳体；围绕压力壳体的外部多片材区域；围绕至少一个多片材层的流体包壳区域；和围绕流体包壳区域的隔离区域。31根据权利要求30所述的容器，其中，流体包壳区域包括至少一个多片材层。32根据权利要求30所述的容器，其中，外部多片材区域包括至少一个多片材层。33根据权利要求30所述的容器，还包括内部多片区域，所述内部多片区域包括至少一个多片材层。34根据权利要求23所述的容器，其中，所述容器是压力容器。35根据权利要求23所述的容器。
8、，其中，所述容器是管道。36根据权利要求23所述的容器，其中，所述容器是燃料箱。37一种多片材层，包括多个平面层；定位在所述多个平面层之间的一个或更多个腔体形成层。38根据权利要求37所述的多片材层，其中，所述一个或更多个腔体形成层中的每一个具有形成腔体的垂直壁。39根据权利要求37所述的多片材层，其中，所述腔体形成层具有形成规则紧密堆叠腔体结构的几何结构。40根据权利要求37所述的多片材层，其中，所述腔体形成层具有形成彭罗斯平铺式腔体的几何结构。41根据权利要求37所述的多片材层，其中，所述一个或更多个腔体形成层被轻微地粘接在所述多个平面层之间以允许所述多个平面层和所述一个或更多个腔体形成层。
9、彼此相对运动。42根据权利要求37所述的多片材层，其中，所述一个或更多个腔体形成层和所述多个平面层具有允许被阻塞的流体在腔体之间流动的多个孔。43根据权利要求42所述的多片材层，其中，至少一些孔通过所述多个平面层和至少权利要求书CN103339461A3/3页4一个腔体形成层的相对运动而被封闭。44根据权利要求37所述的多片材层，其中，所述多个平面层的厚度和至少一个腔体形成层的厚度随着远离多片材层的外表面的距离增加。权利要求书CN103339461A1/15页5流体容器0001相关申请0002本申请要求2010年6月29日提交的美国临时申请号NO61/359,502和2011年6月29日提交的。
10、美国非临时申请NO13/172,386的优先权，通过将两者的全部内容结合在此。技术领域0003本发明涉及用于储存和/或运输流体物质的容器。背景技术0004对于用于流体/特别是用于例如氢气或天然气以及其他燃料的替代能源系统燃料的流体的储存和运输的储存容器CONTAINMENTVESSEL具有正在增长的兴趣。除了便于流体的密封，储存容器还应在涉及储存容器的意外事件的事件中提供安全保障。0005迄今为止，在提高储存容器的安全特性上的成就很少，特别是对于诸如氢的流体。虽然在压力容器和管道中，材料和构造方法已经显著进步，自20世纪80年代以来，在容器的形式上已经很少有创新。通过增加引起灾难所需要的破坏强。
11、度的阈值，这些材料和方法的进步已经直接地贡献于容器安全性。在流体的添加剂和配方的其他进展增加了包含流体的安全性。GOGGIN的美国专利7,694,840中描述容器安全的一个进展，该专利描述一种储存容器的形式的创新，在发生故障时在根本上增加了其安全性。0006因此，迫切需要用于流体物质的储存和运输的更安全的先进的容器。发明内容0007根据本发明的实施例，一种容器包括容器壁和连接到容器壁的一个或更多个流动阻止结构，其中，所述一个或更多个流动阻止结构中的至少一个是多片材层，该多片材层变形以在容器壁出现故障时阻止流动。在一些实施例中，多片材层包括形成在各个片材之间的腔体。0008在一些实施例中，一种容。
12、器包括内容物区域和多片材区域，多片材区域包括与内容物区域以及与环境围绕区域形成界面的至少一个多片材层。在一些实施例中，多片材层包括多个平面层和形成为定位在所述多个平面层之间的一个或更多个腔体。0009以下将关于附图进一步详细描述这些和其它实施例。附图说明0010图1A和1B图示根据本发明的一些实施例的管道。0011图1C示出了类似于在图1A和1B中显示的管道内的流体控制。0012图1D、1E和1F提供了可以利用在管道芯内的流体控制装置的一些实施例。0013图2A、2B、2C和2D示出了图1A和1B中图示的管道容器的壁中的破裂。0014图3A和3B示出了本发明的多片材实施例中，其例如可以被用作在。
13、图1A和1B中说明书CN103339461A2/15页6图示的管道100中的内层111，或由其本身作为流动阻止层。0015图3C示出图3A和图3B中图示的多片材结构的多个片材之间的流体流动。0016图4A和图4B分别地图示图3A和3B的多片材实施例在破裂前后的横截面。0017图5A、5B、5C、5D和5E示出了根据本发明的一些实施例的非周期性多片材结构。0018图6示出根据本发明的另一个多片材实施例。0019图7示出图6在容器破裂紧之后的多片材结构。0020图8A、8B、8C和8D示出了根据本发明的一些实施例的带有衬里和涂层的加压储存容器。0021图9A、9B、9C和9D示出了容器的多个流动阻。
14、止实施例的示意性气泡图。0022在附图中，具有相同标记的元件具有大致相同的功能。此外，附图不是按比例的。绘制对象仅作为示例，并且相对大小是不准确的。另外，提供附图以描述某些概念，并且可以被夸大，以更好地说明本发明的实施例的原理。具体实施例0023在以下说明中，给出描述本发明的某些实施例的具体细节。本发明在没有一些或所有这些具体细节的情况下也可以被实施，这对于本领域中的本领域技术人员将是显而易见的。所提出的特定的实施例的目的是要说明本发明，但不是限制性的。虽然没有在此具体地描述，但本领域技术人员可以实现在本公开内容的范围和精神之内的其他的结构、材料和/或组件的相对位置。0024本发明的一些实施例。
15、操作，以帮助潜在地控制容器可能出现的灾难性事件，如破裂。如果在事件期间没有控制流体流，这样的事件可能成为灾难性的。一些相关的灾难性事件足以终止替代能源或化学处理创新的采用。通常情况下，最危险的灾难事件是混合组件和混合机构“链式反应”，其中容器故障是该链中的必要的环节。很多时候，可能会导致灾难性的故障而不是简单的不方便的破裂的事件的链可能在活动期间通过适当的流量控制被破坏。0025本发明的一些实施例，提供提高各种各样的容器的安全性的结构。在一些实施例中，相同的结构也可以改善用于特定流体的容器的一些实施例的操作的经济性。0026容器可以是限制或试图限制流体的位置的任何装置，例如管道或储罐。术语“容。
16、器”在此用作简洁术语，用于任何流体容纳装置。容器限制它们的流体内容物的部分或其整体的位置，而一些也可能限制容器的多段的全部或部分的位置，或外部冲击流体的全部或部分。例如，容器的一些实施例可以限制爆裂容器的片段可以去哪里，而其他实施例可以限制其中“流体”如弹片发射地行进通过空气，否则其会击穿容器可能渗透的位置。本发明的一些实施例可以被包括在移动例如车辆容器、可运输容易地重新定位但是在运动中不一定是有功能的容器以及在固定容器中。0027多种装置可以被称为容器。其中可能包括本发明实施例的物理容器是瓶、罐、管道、软管、碗、桶、容器和包装。容器可以包括，例如，汽车油箱、超级罐式储存罐、叉式起重车的燃料罐。
17、、管道或固定储存容器。0028本发明的一些实施例例如适用于诸如流体之类的材料的容纳、真空、以及能够流动的材料的混合。在本公开内容中，“流动”是指一过程，在该过程中，纯的或混合的物质从说明书CN103339461A3/15页7一个位置移动到另一个位置。这些物质可以是颗粒、粒状、块状、弹片、碎片以及甚至工件和混入真空、气体、液体、浆液和/或等离子体的物质的混合物。它们的流动可以例如由粒子散射、粘性力、重力、化学效应、惯性弹道运动或其他机构例如，静电、静磁力或电磁耦合控制。0029在本发明的一些实施例，提供流体的较好的容纳，或者其成分在容器内的分布。容纳是指流体的全部或部分的位置的控制。容纳可以在有。
18、价值的操作、未预料到的操作、不良情况、非正常操作、部分地损坏的操作以及对容器的意外损坏的过程中执行。除了提高安全性和减少危害和/或因意外导致的经济损失，改进的容纳可以提供容器及其液体内容物的改进的控制和操作经济性。可以利用本发明的一些实施例以，例如，除了在异常事件中进行容纳以外，在填充和/或排空过程中，控制晃动、分层、填充率、释放率和热瞬变。0030本发明的一些实施例可以静态地、动态地或瞬时地提供流体容纳。根据本发明的一些实施例的容纳可以显著地减少在特定情况下的流体流速。一些实施例可能会在一些时标内阻止流动，而不必在其他时标内减少流动。例如，可以无阻止地执行容器的填充，同时阻止容器的破裂。一些。
19、实施例可以阻止在容器内的特定位置或方向中流动，而不必在其他位置或方向中减少流动。0031本发明的某些实施例，显著地降低在容器内的完全流动，而其他实施例也可以减少通过容器和其周围之间的界面的流动。有些容器实施例可以是开放式的，如桶或管道，其他容器实施例可以是封闭的，如危险材料袋、压力容器、燃料储存罐或其他类似结构。一些容器包括管道连接件，例如允许储存在容器例如，类似于压力容器的大部分中的流体的移入或移出的装置，和用于耦合进出容器的流体的联接器。因此，容器可以包括，例如，入口、出口、壁、室内隔板、外部壳、盖子、盖件、压力释放装置、爆破隔膜、阀和许多管道连接件。衬里和涂层是保护其它固体成分流体地迁移。
20、进入并且随后攻击它们的结构或化学性能或防止流体渗透那些其它部件即壁，壳体等的常规容器组件。0032容器可以包括其它流动限制结构。例如，海上罐式船和液体燃料火箭可能包括内部的晃动挡板。为了保持控制车辆，其中，容器及其内容物构成车辆质量的重要部分，挡板可以阻止内部流体流动，并且因而限制所包含的流体的动态运动。被设计为阻止流体的内部流动的其他装置包括被设计为在轨道上时排放液体的航天器推进罐、习惯地称为“消音器”的枪管伸展部、和从在习惯地称为“消声器”的装置中的排气管排放车辆声响。0033例如在GOGGIN的美国专利7,694,840中描述了在破裂的情况中用于控制流体流过容器的一些几何结构，通过引用将。
21、其全部内容结合在此。GOGGIN描述了允许流体受控制地释放通过结构和流体受控制地流动通过结构的物质容纳容器。0034根据本发明的一些实施例的结构，可以通过固体材料实现，包括缓慢蠕动粘性或胶状物质，以及其形状可以由于流体的动态作用力改变以阻止流动的常规粘接物。这种形状变化可以包括响应于特定流动条件皱缩、拉伸、弯曲和翘曲。0035在一些实施例中，至少一个结构可以由一个或更多个“片材”形成。片材是表面延伸大致大于其厚度的结构。在一些实施例中，片材可以在结构上连接到其他片材或容器的其它部分。然而，流量控制的功能由引导流动的片材提供。腔体可以形成在片材之间。腔体可以是开口的或封闭的。腔体提供流动的重新定。
22、向，从而改变流动阻止的时标，或者在至少一个方向上对流动的限制。间隙是形成在片板之间以能够在垂直于片材厚度的方向上说明书CN103339461A4/15页8即沿片材表面区域进行指定流动的腔体，但在意外或瞬时流动中，片材可以皱缩间隙或重新布置自身以阻止大多数流动。0036能够承受由压差如管壁、容器压力壳体引起的机械负荷和安装作用力如凸台、法兰、裙边的传统容器组件能够提供用于多片材结构的固定位置，以阻止它们在根据本发明的一些实施例的容器内的相对运动。0037图1A和1B示出根据本发明的一些实施例的管道100。如在图1A中显示，管道100内衬有多个多同心层，其中，为了示例性目的，示出了在外管壁114内。
23、的两个内层111和中间层112。在一些实施例中，可以有任意数量的层，在此显示的2层层111和112仅用于说明目的。在一般情况下，层111和112可以是单片材结构或多片材结构。在这个例子中，两个不同的层111和112已经被组装为邻近管道壁114的内表面，以使层112屏蔽层111发挥作用的能力，避免可能存在于壁114的内径上的粗糙沟和突起，以及可能出现在诸如在壁114中的破裂或裂纹的任何破裂的边缘上的极端粗糙。在正常操作下，流体沿着管道100流动通过邻近内层111的开口115。0038图1A示出管道100的切割截面的斜视图。管道100的图1A中斜视视图是斜视的，以使管道100的轴线几乎垂直于观察方。
24、向，以图示层111和112之间相对于壁114的关系。图1B示出管道100的侧视图，管道100被充分剖开以相对于壁114图示层111和112。0039在图1A和1B中示出的实施例的管道100中，内层111可以是穿孔的纹理层，其本身可以由彼此弱密封的更多个纹理片材构成，例如，通过轻微的径向压缩。内层11L可以通过径向压缩被限制以在由中间层112形成的可弯曲的光滑的内表面层内滑动，或者内层111可以被弱粘附在中间层112内，以使内层111能够从中间层112脱离，以通过流体作用力被拉入由管道100中的破裂产生的裂口。另外，内层111可以包括允许在内层111的片材之间的流动的通道117。0040中间层1。
25、12的外表面也可以通过径向压缩或弱粘附被约束以保持固定在管道结构壁114内。正如以上讨论，内层111、中间层112和结构壁114环绕中空芯开口115并且对沿着管道100的预期流动提供最小的阻碍。正如图1A和1B所示，流体在指定操作期间被约束到中空芯开口115和在管道100的内层111的通道117内。0041一般而言，任意数量的层可以包括在管道100中。各个层提供垂直于层厚度并且因此垂直于管道100的壁114的流动限制。在一般情况下，虽然图1A和1B说明了长的圆柱形管道100，但管道100可以是任何截面形状，并且可以包括壁的扁平部分或非直管轴线，例如肘部和T形连接器。此外，一些实施例可以包括用在。
26、芯115内的片材结构，以便控制流体的流动，以促进混合或者防止分离。采用这样的进一步结构可能会消耗额外的管道泵送功率要求。0042图1C示出了具有在芯115内的流量控制装置120的管道100。流动控制装置120可以用来提供混合、分离、层流、紊流或其它功能，以控制管道100内流体的流动。管道100可以包括更多个装置120，并且另一个装置120可以与管道100的长度共同延伸，并且可以利用芯115的横截面区域的任何部分。0043图1D、1E和1F示出流动控制装置120的例子。图1D中的装置120图示混合装置，并且包括类似于风扇叶片的散热片122。散热片122使芯115中的流动出现漩涡。施加顺时针和逆时。
27、针漩涡的连续多级散热片122可以促进混合。说明书CN103339461A5/15页90044图1G中示出的装置120包括百叶窗124。百叶窗124是交叉网状的并且平行，以抑制湍流和促进层流。百叶窗124可以抑制芯115中流体的混合和保持分层。0045图1F中示出的装置120说明撞击百叶窗126的侧视图。百叶窗126可以向内地相对于芯115的轴线成一定角度，以促进混合和湍流以及减少分层。0046图2A显示图1A和1B的在管道100的部分已经破裂以形成裂口221之后的管道100。出于说明目的，裂口221可以是已知为流动缺陷的最常见形式破裂，其中，裂纹几乎沿着管的轴线传播相当大的距离。其他形式的管道。
28、破裂也很常见，诸如渗透损坏，如可能由叉车或“装载机”刀片造成，并且还由这个实施例减轻。如图2A所示，在大的完整的多片材内层111部分地通过裂口221突出时，形成凸起223。此外，在中间层112被推动通过裂口221时，形成平滑的边缘222。0047图2B、2C和2D在裂口221的放大视图中进一步说明层111和112的操作。图2B说明管道100外部的壁114中的裂口221。如图2B中显示，中间层112通过裂口221突出以平滑围绕裂口221的壁114的粗糙表面。通常情况下，在裂口221处，壁114的材料被破坏，形成围绕裂口221粗糙和锯齿状边缘。0048图2C示出了沿着裂口221的在图2B中所示的方。
29、向AA的横截面。如在图2C中图示，形成在壁114中的间隙中的裂口221由破碎的中间层112装衬。中间层112用于平滑壁114中的粗糙边缘以形成平滑边缘222。随后突出进入裂口221中以形成凸起223的内层111被保护免受被破裂壁114的锯齿状边缘穿刺。在这样的结构中，内壁111伸展并且其多片材结构本身变形，以提供凸起223，从而限制垂直于壁114的流体流动。0049如在图2B和2C中显示，中间层112和内层111已经通过壁114中的裂口221冒出，然而只有壁114和中间层112已经在裂口221中破裂。中间层112只是本身在外部撕裂以在裂口221内形成光滑孔222。内层111滑动、凸起并且本身被。
30、挤压成不同的层形状，同时由流体压力差驱动而从芯115移动，通过孔222，以在裂口221处形成扭曲的但完整的流动阻止屏障。0050图2D进一步示出在裂纹尖端224处在壁114中存在裂口221时中间层112和内层111的动作。图2D是沿着图2B中示出的BB的剖视图。如图2D中所示，在壁114中的裂口221处，壁材料可能被压出并且可能会成锯齿状。中间层112给破壁114的锯齿状边缘加衬里以形成平滑边缘222。同时，内层111自身重新形成凸起223，进入裂口221，以继续密封管100。通过在层111内的这种相对运动产生的、变成裂口221中的障碍扭曲结合层111的故意设计的多片材结构，以阻止通过和围绕裂。
31、口221的流动。0051在一些实施例中，中间层112是单片平滑物质。因此，中间层112可以是能够形成光滑边缘222的单片塑料、橡胶、延展性金属或其他的材料。0052图3A示出了层300的实施例，层300可以用于阻止流动，例如，如图1A和1B中所示的管道100中的内层111，或由其自身被应用为邻近任何容器的壁或用于任何容器的整个体积。如图3A中所示，层300是多片材结构。该视图是更宽层的方形截面，角被进一步切除以图示由更多单独的片材320形成的内部布置。如图3A所示，层300被显示为包括更多个纹理片材302、304、306、308、310、312和314，统称片材320。0053图3B图示分解视。
32、图，进一步显示层300的各个片材320。在一般情况下，在多片材结构中可以利用任意数量的单个片材。正如在图3A和3B中所示，层300的片材可以被说明书CN103339461A6/15页10布置为使得腔体330形成在层300内，并且进一步地，可以形成通路316以允许流体流过层300。0054如图3A和图3B所示，在一个片材上的部件可以相对于相邻的片材上的部件对齐。正如图3A和图3B中所示，层302、306、310和314是平坦的片材，在层300的厚度的垂直方向即，垂直于层300的大表面区域没有结构。片材304、308和312在垂直方向上，例如，在沿层300的厚度方向上可以具有结构。正如在图3A和3。
33、B中所示，片材304、308和312可以是“松饼盒”结构布置，使得层305、308和312中之一的空间体积与在其他层305、308和312中的相似的空间体积不对齐。0055为清楚起见，在更多个纹理片材320片材302、304、306、308、310、312和314上的部件的几何结构在图3A和图3B中被示出为每个片材304、308和312的平面的六方晶系密堆叠平铺。同样为了清楚起见，只图示了片材302、306、310和314的两种片材几何结构穿插有片材304、308和312的三次重复。0056层300可以包括单个片材的任何数量的重复。使用图3A和3B中低的数量的片材力求片材的多样性，并且图示片材。
34、的周期性足够大垂直于片材的表面区域以提供清晰性。然而，更多的层和更细的垂直层间距可以大致增加流动障碍，同时少至两层和与其中利用该层300的容器的尺寸的大约50的一样大的垂直周期仍然可以提供流动障碍。另外，虽然图3A和图3B示出其中片材320被重复的例子，但片材320的每一个可以是不同的，以便优化层300的性能参数。同样地，周期地平铺片材320的平面的其他纹理和孔几何形状，包括三角形、矩形或在不同方向上的梯形以及诸如非周期性例如，彭罗斯PENROSE、混乱和随机平铺之类的其他平铺可以被利用作为片材304、308和312中单独的一个。0057在一些实施例中，片材320可以是平面的例如，未弯曲的金属。
35、片，但是在一些实施例中，片材不是平面的，并且在一些实施例中，片材可以与孔316贯通。在一些实施例中，层300可以由床单或波纹金属板的层叠形成，例如，大多数是局部并行结构，其片材320不是严格平面的。其他片材320可以自己布置成空间填充物单元或隔间腔体，在各个片材320之间具有或不具有密封。层300可以以任何模式弯曲，例如，形成圆筒形结构，或符合结构壳体的曲率，或固定到其他结构上。0058片材320的厚度不必是恒定的。片材320在它们的指定操作中可能会或可能不会彼此被固定，而是在正常操作中被固定到容器，以保持到合适的位置和适当的方位，以阻止瞬变流动。则层300可以由多个片材320形成，用用作流动。
36、阻碍的固体片材分离相邻的腔体330。在一些实施例中，腔体330的形状可以固定，或者腔体330可以动态地改变形状，以在特定的条件下限制流动。0059图3C示出图3A和图3B中示出的层300中的一些示例性流动模式318。在指定操作期间，流体在隔间之间流动，通过在由片材320中的纹理形成的通道中的周期孔316。孔316，例如，对应于在图1A和1B所示的在内层111中的孔117。在片材320中的这些孔316故意地不对齐，以使得在不滞留在一个片材320的表面上的情况下，由一个孔形成的喷射流不能直接流入到另一个孔。0060可以通过片材的间距和通过在片材320中的孔316的尺寸和相对位置设置可以填充有流体的。
37、腔体330的尺寸和形状。所述尺寸提供用于被明确地指定在特定时标内限制流动的流动几何结构的空间尺度。间距尺度可以从用于微型电池的短至30纳米到用于超级说明书CN103339461A107/15页11油轮的30米变化。在一些实施例中，腔体330在破裂或渗透的情况下皱缩，在指定片材内填充以及在意外破裂的情况下射出成阻止流、孔阻止流或增强型湍流流动期间，相对地改变未受阻的流动。0061片材320之间的流路318可以平行于片材320的表面，并且可以相对平滑，或者可以通过在片材320上的表面特征推动湍流。如图3C所示，流路318可以是几乎是笔直的，或者流路可以是曲折的。蛇形路径318可以使用一系列停滞、撞。
38、击转弯在流体流动上施加非常高的阻力。在一些实施例中，可能希望开口和夹断路径318用于泄漏控制。0062在某些情况下，可以分支流路的流路318可以设置在片材320中的孔316处。分支流路可以分离不同成分的流体，这可以实现一些容器分离不同成分的流体的目的。在片材320上的聚合分支和湍流引导表面纹理可以促进其他容器混合其流体成分的目的。0063在一些实施例中，片材320的热性能可以被设置为以实现特定的热目标。在片材320上的热传导能够促进入口流体与当前内容物的平衡，在适用于含有压缩气体的一些实施例中提高操作经济性，并且在其中流体否则将容易出现重力驱动密度分层的其他实施例中提高质量位置控制的中心。在一。
39、些实施例中，可以提高耐热传导，以延缓入口流体与先前内容物的热平衡，改善其操作经济性的其他方面。0064图4A和图4B图示在破裂已经邻近层300发生之前和之后，例如显示在图3A和图3B中的层300的横截面。如图4A中显示，片材302、306、310和314是平坦片材。片材304、308和312被形成为在片材之间提供腔体330。如图4A中显示，取决于片材320之间的位置，腔体330可以具有不同形状。不同腔体330可以由片材304、308和312的不同布置形成。孔316允许流体在腔体330之间流动。片材320可以在它们的一些或所有交点、粘合点420处轻轻地粘接在一起，或者可以通过在接合点420处的摩。
40、擦力提供粘合。可以使用片材之间的粘接剂层大量的焊接技术包括振动、超声波、弧、点、搅拌和加压焊接，或将配合片材推导一起以采用摩擦力或原子JOHANSEN势垒力阻止它们的相对剪切运动的压缩预加载，实现粘合。0065如图4B所示，一旦裂口221已经邻近层300的一部分出现，则片材320可以响应于裂口221变形。变形可能是每个片材320的横向平移、每个片材320的垂直的“破碎”、或其他动作的形式。如图4B所示，片材304已经弯曲以使一些腔体330皱缩并进一步密封孔316。所有的片材302、304、306、308、310、312和314已经相对于彼此稍微平移，密封其他孔316。与层304的弯曲相比，片材。
41、308和312的压缩由于孔316的连续封闭而减少，其中流体流动受到阻止。在连续片材中的破碎随着远离裂口221而被减少。0066形成在图3A、3B、3C、4A和4B中图示的层300的片材320可以由固体材料形成，该固体材料具有足够的结构强度以抵抗在指定和设计外操作中撞击流体的作用力。这些作用力通常在数量级上小于由静态和动态的流体压力施加在容器的传统结构和流量控制部件上的作用力。这允许片材320与腔体330的空间范围相比是相对较薄的。在一些实施例中，层300的总厚度相对于在其中使用层300的容器的体积性能容器在其外包壳内包含多少体积的流体没有大幅损害。0067虽然静态和动态压力在片材320中是相同。
42、的，其中片材与容器分享到流体的暴露，但在片材320上的部件的空间尺度远远小于诸如管道100的容器的尺寸，使该部件暴露到更小的压差作用力如上面所讨论，在图中使用的尺寸是不按比例绘制的。腔体330形说明书CN103339461A118/15页12成在层300中，并且其周围的片材320的厚度为了说明的目的被夸大。0068片材320的实际厚度可以大致小于片材320的平面面积大小。则可以通过辊对辊工艺，如印压、压花、辊筒上热成型、光刻法、光化学蚀刻、化学蚀刻、掩蔽化学蚀刻、电沉积、激光钻孔、水射流切割和其他单位部件低成本工艺，可担负得起费用地制造片材320。0069作为片材320的制造的一部分，片材32。
43、0的可以通过图4A和4B中的粘合点420彼此粘接。粘接可以通过粘合提供，或者片材可以通过平行于它们的厚度的摩擦力和压缩力被彼此夹紧。这样的作用力在许多容器内如在管道100内的凹表面上是通常可获得的。0070片材320在指定操作中彼此连接。在片材320被允许相对于彼此移动时，例如，在设计外操作期间，诸如裂口221，可以通过阻断流动通道提供较大的流动障碍。通过设计粘合点420足够在指定操作期间保持相对片材部件对齐并且在非指定操作中出现故障，可以破坏粘接。在许多种瞬态意外过程中，摩擦力甚至更容易消除，诸如在图2A、2B和2C中图示的特定例子，其中，径向压缩在裂口221附近损失。然而，一些实施例并不需。
44、要这样的故意片材间错位来提供有利和安全性增强的流量控制。0071用于实现在图3A和3B中图示的片材320的材料可以是几乎任何固体。对于片材320来说通常希望拉伸和剪切机械强度在不占用过多体积的情况下执行流动阻止功能。对于被设计为变形的层300，在这些材料中希望存在机械韧性。然而，对于其事故预测它们的常规结构组件如壁的极端位移的容器来说，与强度和韧性相比，往往存在于较弱塑料中的高伸长率性能很可能是更加可取的。0072在一些实施例中，片材320可以由用于管道的诸如不锈钢例如316L的坚硬材料和用于飞艇DIRIGIBLES的特种硅树脂形成，但是实际最好的片材可能特别专用于所包含的流体和它们的最坏情况。
45、操作环境。在片材320中使用的实际最好材料有可能优化经济优势，这意味着，包括开口和闭孔泡沫的隔热体对其中到壁的热传递花费较多的容器有好处，而最好的热导体例如相对较大晶粒的铝、金、铜等，几乎纯的、也是高度韧性的合金对于其中到壁的热传递花费较少的容器有好处。这些相反的热必要条件在压力容器中都是常见的。0073如上所讨论的，图4A和图4B在已经通过在壁114中的裂口221爆裂ERUPTED的部分附近示出如在图3A和3B中显示的层300，这种爆裂如图2的图示，在内层111中的凸起223的边缘中。如图所示，层300被限制为靠在损坏的外壁上，如图2A中图示的外壁110，或未被限制在该壁中的爆裂裂口上。破裂。
46、本身并没有出现在图4中，或者太宽，或者在这个附图的比例上外壁没有出现。图4A的横截面图显示片材300在破裂之前的结构。在该结构已经通过相当大的作用力弯曲和扭曲而可能伴随最重要的容器故障模式以后，显示图4B的横截面。如在图4B中显示，片材320的结构已经在瞬时变形中部分地皱缩。由于在片材304、308和310中的腔体的空间非均匀皱缩已经发生轻微的相对倾斜。每个片材302、304、306、308、310、312和314也相对于其相邻片材滑动。以比由于材料变化、厚度非均匀性和很难正确模制的三维塑性流动几何结构而实际上会发生的变形和相对位移大的规律性和精度图示这些变形和相对位移。特别地，原本平直的片材。
47、302、306、310和314可能会变形稍微超出平面。0074即使对于为清楚起见被选择来在图3中说明的相对均匀的原始片材结构，在图4B中的片材的变形顺序可能不是严格的，只要其是定性正确。在孔316处通过皱缩流动通道说明书CN103339461A129/15页13逸出的压力差从外表面向内顺序地压碎片材，从腔体的一个平面到另一个平面，像正倒下的多米诺串。如图4B中所示，例如，已经通过在片材304和306中发生的破碎动作封闭孔316。由片材302和306之间的片材304形成的最外面的平面首先皱缩COLLAPSE，在减压瞬态开始时保持隔间COMPARTMENT和外部之间的所有压力差，直到已经降至稍低于。
48、其压力的一半，并且控制孔向内移动到下一个平面。最里面的平面经受最少的压力差，并且较少地和最后地皱缩。皱缩平面可以通过变形的片材的相对冲击和使它们的流体通道在片材320之间错位的相邻的无界的或无破损的弱粘合的片材320的相对横向滑动运动形成动态密封。在一些实施例中，通过依次封闭孔316，瞬态密封能够几乎全部阻止堵塞流动。0075本发明的某些实施例可以包含不均匀和甚至随机分离的平面元件，以及通过平面元件之间的孔或非粘接区域成为可能的有序的、相同的、唯一不同的和随机间隔的流体互连路径在某些应用中称为通风口。可以利用只要保持未受损害就分开腔室CHAMBER的静态密封件。此外，可以包括被限制在指定间隔期。
49、间可以产生多少流动的动态密封。在正常操作的时标内，由相邻的片材320之间的压缩接触形成的动态密封或部分密封足够限制流体流动到几乎不流动。0076图5A示出了根据本发明的一些实施例的另一个层500。层500是多片材结构，也可以被用来阻止流动，例如与在图1A和1B中的内层111的全部或最内部分相同。在一些实施例中，层500通过本身邻近任何容器的壁或在整个容积上而可以用来控制通过容器的流体流动，并且改变流体和壁之间的热平衡。多个片材502堆叠以形成层500，其中片材510、520、530、540、550、560和570被示出。片材502或者通过垂直于片材502的压缩力、沿着片材502接触位置的线的粘接、或者压缩和粘接的组合而被保持在一起。在一般情况下，层500可以包括任何数量和布置的片材502。0077层500是由多个不同种类的流动阻止片材502的交替模式组装而成的。在图5A中，示出两种类型的片材502平面片材504例如，片材510、530、550和570与腔体形成片材506例如，片材520、540和560。在一些实施例中，每种片材502形成具有渐变厚度的子层。一些实施例中也可以构成为使得其中每种类型的片材502具有大致相同的厚度。0078平面片材504是单一材料的近似平面和多孔片材，阻止垂直于平面片材的横向宽度的流动，具有孔隙度、渗透率或直径明显小于比它们的厚度的非常细小的孔的图案。。