DE102016223345B3 - Pressure vessel valve system for a pressure vessel and pressure vessel system - Google Patents

Pressure vessel valve system for a pressure vessel and pressure vessel system Download PDF

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Abstract

Es wird ein Druckbehälterventilsystem (20) für einen Druckbehälter (15) vorgeschlagen, wobei der Druckbehälter (15) zum Speichern eines Brennstoffs, insbesondere von Wasserstoff, ausgebildet ist, wobei das Druckbehälterventilsystem (20) folgendes umfasst: eine thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung (30) zum Ausströmen lassen des Brennstoffs aus dem Druckbehälter (15) in die Umgebung, wenn eine Temperatur an der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung (30) über eine Auslösetemperatur steigt, und ein Rohrbruchsicherungsventil (40) zum Begrenzen eines Massenstroms des Brennstoffs, das aus dem Druckbehälter (15) in eine Verbindungsleitung (80) von dem Druckbehälterventilsystem (20) zu einem Verbraucher strömt, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung (30) derart ausgebildet und derart relativ zu dem Rohrbruchsicherungsventil (40) angeordnet ist, dass bei einem Ansteigen der Temperatur an der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung (30) über die Auslösetemperatur das Rohrbruchsicherungsventil (40) aus einer ersten Position, in der das Rohrbruchsicherungsventil (40) einen Brennstoffausströmpfad (90) von dem Druckbehälter (15) in die Umgebung verschließt, in eine zweite Position bewegt wird, in der das Rohrbruchsicherungsventil (40) den Brennstoffausströmpfad (90) freigibt, so dass der Brennstoff aus dem Druckbehälter (15) durch den Brennstoffausströmpfad (90) in die Umgebung strömen kann, ohne durch das Rohrbruchsicherungsventil (40) zu strömen.A pressure vessel valve system (20) for a pressure vessel (15) is proposed, wherein the pressure vessel (15) is designed to store a fuel, in particular hydrogen, the pressure vessel valve system (20) comprising: a thermally activated pressure relief device (30) for Outlet the fuel from the pressure vessel (15) into the environment when a temperature at the thermally activatable pressure relief device (30) rises above a triggering temperature, and a pipe rupture valve (40) for limiting a mass flow of the fuel, which from the pressure vessel (15) in a connecting line (80) from the pressure vessel valve system (20) flows to a consumer, characterized in that the thermally activated pressure relief device (30) is formed and arranged relative to the pipe rupture valve (40) that when the temperature rises at the thermally activated The pressure relief device (30) is moved via the release temperature of the pipe rupture valve (40) from a first position in which the pipe rupture valve (40) a Brennstoffausströmpfad (90) from the pressure vessel (15) into the environment, is moved to a second position in the the pipe rupture valve (40) releases the fuel discharge path (90) so that fuel from the pressure vessel (15) can flow into the environment through the fuel discharge path (90) without passing through the pipe rupture valve (40).

Description

Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Druckbehälterventilsystem gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Druckbehältersystem gemäß Anspruch 11.The technology disclosed herein relates to a pressure vessel valve system according to the preamble of claim 1 and a pressure vessel system according to claim 11.

Eine Vielzahl von Druckbehälterventilsystemen ist bekannt. Diese umfassen üblicherweise zumindest eine thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung (thermal pressure relief device) und ein Rohrbruchsicherungsventil (excessive flow valve).A variety of pressure vessel valve systems are known. These usually comprise at least one thermally activated pressure relief device (thermal pressure relief device) and a pipe excess flow valve (Excessive flow valve).

Die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung ist zum Ausströmen lassen des Gases bzw. des Brennstoffs aus dem Druckbehälter in die Umgebung, wenn eine Temperatur an der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung über eine Auslösetemperatur steigt, z. B. im Brandfall, ausgebildet bzw. ausgelegt. Das Rohrbruchsicherungsventil dient zum Begrenzen des Massenstromes des Gases bzw. des Brennstoffs (z. B. bei einem Leitungsabriss), das aus dem Druckbehälter in eine Verbindungsleitung von dem Druckbehälterventilsystem zu einem Verbraucher strömt. Die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung und das Rohrbruchsicherungsventil sind typischerweise unabhängig voneinander ausgebildet und angeordnet.The thermally activatable pressure relief device is for allowing the gas or the fuel to flow out of the pressure vessel into the environment when a temperature at the thermally activatable pressure relief device rises above a triggering temperature, eg. B. in case of fire, trained or designed. The pipe rupture valve serves to limit the mass flow of the gas or the fuel (eg in the case of a line break), which flows from the pressure vessel into a connecting line from the pressure vessel valve system to a consumer. The thermally activated pressure relief device and the pipe rupture valve are typically formed and arranged independently.

Nachteilig an bislang bekannten Druckbehälterventilsystemen ist, dass diese in der Regel sehr groß sind und somit viel Bauraum benötigen. Zudem sind bisher bekannte Druckbehälterventilsysteme typischerweise technisch aufwendig und teuer.A disadvantage of previously known pressure vessel valve systems is that they are usually very large and thus require a lot of space. In addition, previously known pressure vessel valve systems are typically technically complex and expensive.

Hochdruckgasbehältersysteme (auch „CGH2-Systeme” genannt) sind ausgebildet, bei Umgebungstemperaturen Brennstoff dauerhaft bei einem Druck von über ca. 350 barü (= Überdruck gegenüber dem Atmosphärendruck), ferner bevorzugt von über ca. 500 barü und besonders bevorzugt von über ca. 700 barü zu speichern.High-pressure gas tank systems (also called "CGH2 systems") are designed to permanently heat fuel at ambient temperatures at a pressure of about 350 bar (= overpressure relative to the atmospheric pressure), furthermore preferably above about 500 bar and more preferably above about 700 to save cash.

Kryogene Druckbehältersysteme (auch „CcH2-Systeme” genannt) sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart die EP 1 546 601 B1 ein solches System. Die US 2016 0 273 492 A1 offenbart ein Ventil gemäß dem Stand der Technik.Cryogenic pressure vessel systems (also called "CcH2 systems") are known from the prior art. For example, the EP 1 546 601 B1 such a system. The US 2016 0 273 492 A1 discloses a valve according to the prior art.

Es ist eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, zumindest einige Nachteile der vorbekannten Lösungen zu verringern oder zu beheben. Weitere bevorzugte Aufgaben können sich aus den vorteilhaften Effekten der hier offenbarten Technologie ergeben. Die Aufgabe(n) wird/werden gelöst durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 der unabhängigen Patentansprüche und den Gegenstand des Patentanspruch 11 der unabhängigen Patentansprüche. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausgestaltungen dar.It is a preferred object of the technology disclosed herein to reduce or eliminate at least some of the disadvantages of the previously known solutions. Other preferred objects may result from the beneficial effects of the technology disclosed herein. The object (s) is / are solved by the subject matter of patent claim 1 of the independent claims and the subject of claim 11 of the independent claims. The dependent claims are preferred embodiments.

Insbesondere wird die Aufgabe durch ein Druckbehälterventilsystem für einen Druckbehälter gelöst, wobei der Druckbehälter zum Speichern eines Brennstoffs, insbesondere von Wasserstoff, ausgebildet ist, wobei das Druckbehälterventilsystem folgendes umfasst: eine thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung zum Ausströmen lassen des Brennstoffs aus dem Druckbehälter in die Umgebung, wenn eine Temperatur an der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung über eine Auslösetemperatur steigt, und ein Rohrbruchsicherungsventil zum Begrenzen eines Massenstroms des Brennstoffs, das aus dem Druckbehälter in eine Verbindungsleitung von dem Druckbehälterventilsystem zu einem Verbraucher strömt, wobei die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung derart ausgebildet und derart relativ zu dem Rohrbruchsicherungsventil angeordnet ist, dass bei einem Ansteigen der Temperatur an der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung über die Auslösetemperatur das Rohrbruchsicherungsventil aus einer ersten Position, in der das Rohrbruchsicherungsventil einen Brennstoffausströmpfad von dem Druckbehälter in die Umgebung gasdicht verschließt, in eine zweite Position bewegt wird, in der das Rohrbruchsicherungsventil den Brennstoffausströmpfad freigibt, so dass der Brennstoff aus dem Druckbehälter durch den Brennstoffausströmpfad in die Umgebung strömen kann, ohne durch das Rohrbruchsicherungsventil zu strömen.In particular, the object is achieved by a pressure vessel valve system for a pressure vessel, wherein the pressure vessel for storing a fuel, in particular hydrogen, is formed, wherein the pressure vessel valve system comprises: a thermally activated pressure relief device for flowing the fuel from the pressure vessel into the environment when a temperature at the thermally activatable pressure relief device rises above a trip temperature, and a pipe rupture valve for limiting a mass flow of the fuel flowing from the pressure vessel into a connection line from the pressure vessel valve system to a consumer, the thermally activated pressure relief device being configured and thus relative to the pipe rupture valve is arranged that when the temperature rises at the thermally activated pressure relief device on the triggering temperature, the R Afthreschichericherungsventil from a first position in which the pipe rupture valve gas-tightly closes a Brennstoffausströmpfad from the pressure vessel into the environment is moved to a second position in which the pipe rupture valve releases the Brennstoffausströmpfad so that the fuel from the pressure vessel through the Brennstoffausströmpfad flow into the environment can flow without passing through the pipe rupture valve.

Ein Vorteil hiervon ist, dass das Druckbehälterventilsystem in der Regel nur ein geringes Volumen benötigt bzw. einen geringen Bauraum einnimmt und weniger Bauteile besitzt (z. B. Entfall zusätzlicher Dichtsitz für das Rohrbruchsicherungsventil). Zudem ist das Druckbehälterventilsystem typischerweise technisch einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar. Vorteilhaft ist üblicherweise auch, dass das Druckbehälterventilsystem als sogenanntes on-tank-valve technisch einfach an dem Druckbehälter angeordnet und/oder befestigt werden kann. Darüber hinaus weist das Druckbehälterventilsystem in der Regel nur ein geringes Gewicht auf. Auch verbleibt typischerweise aufgrund des geringen Volumens des Druckbehälterventilsystems mehr Volumen zur Speicherung des Gases bzw. des Brennstoffs.One advantage of this is that the pressure vessel valve system usually requires only a small volume or occupies a small space and has fewer components (eg, eliminating additional sealing seat for the pipe rupture valve). In addition, the pressure vessel valve system is typically technically simple and inexpensive to produce. It is also usually advantageous that the pressure vessel valve system can be technically easily arranged and / or fastened to the pressure vessel as a so-called on-tank valve. In addition, the pressure vessel valve system usually has only a low weight. Also, because of the small volume of the pressure vessel valve system, more volume typically remains to store the gas or fuel.

Die Umgebung kann in der Regel die Umgebung des Druckbehälterventilsystems sein. Die Umgebung kann typischerweise auch als die Umwelt bezeichnet werden.The environment may typically be the environment of the pressure vessel valve system. The environment can also typically be referred to as the environment.

Der Brennstoffausströmpfad kann in der Regel aus dem Druckbehälterventilsystem in die Umgebung führen.The Brennstoffausströmpfad can usually lead from the pressure vessel valve system in the environment.

Die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung kann üblicherweise ein sogenanntes „thermal pressure relief device” bzw. TPRD sein. The thermally activatable pressure relief device can usually be a so-called "thermal pressure relief device" or TPRD.

Die Auslösetemperatur kann üblicherweise auch als Grenztemperatur bezeichnet werden. Die Auslösetemperatur kann in der Regel insbesondere die Temperatur sein, bei der die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung (TPRD) auslöst. Die Auslösetemperatur kann somit typischerweise die Temperatur sein, bei deren Überschreiten der Brennstoff aus dem Druckbehälter in die Umgebung abgelassen werden soll.The triggering temperature can usually also be referred to as the limit temperature. In general, the triggering temperature can be, in particular, the temperature at which the thermally activatable pressure relief device (TPRD) triggers. The triggering temperature can thus typically be the temperature above which the fuel is to be discharged from the pressure vessel into the environment.

Die Temperatur an der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung kann im Allgemeinen die Temperatur an einem Element bzw. Auslöseelement der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung sein.The temperature at the thermally activatable pressure relief device may generally be the temperature at an element or trigger element of the thermally activated pressure relief device.

Diese Druckentlastungseinrichtung könnte hier auch als Thermo-Druckentlastungseinrichtung bezeichnet werden. Die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung, auch Thermal Pressure Release Device bzw. TPRD genannt (nachstehend wird für beide Begriffe vereinfachend der Begriff „TPRD” verwendet), kann i. d. R. benachbart zum Druckbehälter vorgesehen sein. Bei Hitzeeinwirkung wird durch das TPRD (z. B. durch Flammen) der im Druckbehälter gespeicherte Brennstoff in die Umgebung abgelassen. Die Druckentlastungseinrichtung lässt den Brennstoff ab, sobald die Auslösetemperatur des TPRDs überschritten wird (= wird thermisch aktiviert). Es können ferner Auslöseleitungen vorgesehen sein. Ein solches System zur thermischen Druckentlastung ist beispielsweise in der DE 10 2011 114 725 A1 oder der EP 1 655 533 B1 gezeigt.This pressure relief device could also be referred to here as a thermal pressure relief device. The thermally activated pressure relief device, also called Thermal Pressure Release Device or TPRD (hereinafter the term "TPRD" is used for simplifying both terms), can usually be provided adjacent to the pressure vessel. When exposed to heat, the fuel stored in the pressure vessel is released into the environment by the TPRD (eg by flames). The pressure relief device releases the fuel as soon as the trigger temperature of the TPRD is exceeded (= is activated thermally). It can also be provided trigger lines. Such a system for thermal pressure relief is for example in the DE 10 2011 114 725 A1 or the EP 1 655 533 B1 shown.

Das Rohrbruchsicherungsventil kann üblicherweise ein sogenanntes „excessive flow valve” bzw. EFV sein. Das Rohrbruchsicherungsventil kann in der Regel zum Begrenzen des Massenstromes des Brennstoffs, der aus dem Druckbehälter in eine Verbindungsleitung von dem Druckbehälterventilsystem zu einem Verbraucher strömt, ausgebildet sein.The pipe rupture valve may usually be a so-called "excessive flow valve" or EFV. The pipe rupture valve may typically be configured to limit the mass flow of the fuel flowing from the pressure vessel into a connection line from the pressure vessel valve system to a consumer.

In einer Ausführungsform wird bei einem Ansteigen der Temperatur an der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung über die Auslösetemperatur die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung in ihrer Ausdehnung in mindestens eine erste Richtung derart verkleinerbar, dass das Rohrbruchsicherungsventil durch den Druck des Brennstoffs in dem Druckbehälter in die erste Richtung aus der ersten Position in die zweite Position bewegt wird, so dass der Brennstoff aus dem Druckbehälter durch den freigegebenen Brennstoffausströmpfad in die Umgebung strömen kann. Ein Vorteil hiervon ist, das Druckbehälterventilsystem im Allgemeinen technisch besonders einfach und bauraumsparend ausgebildet ist. Verkleinerbar in einer ersten Richtung kann in der Regel insbesondere bedeuten, dass die Größe der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung in der ersten Richtung verringerbar ist, z. B. indem die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung zusammendrückbar bzw. -schiebbar wird oder sich aktiv verkleinert bzw. zusammenzieht, da ein Element der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung zerstört wurde und/oder ein Element der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung, das zuvor in der ersten Richtung starr bzw. nicht flexibel war, in der ersten Richtung flexibel wurde. Vor dem Ansteigen der Temperatur über die Auslösetemperatur kann die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung typischerweise in der ersten Richtung nicht verkleinert bzw. zusammengedrückt oder zusammengeschoben werden. Typischerweise kann das Rohrbruchsicherungsventil nach dem Auslösen der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung auf die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung zu bewegt werden.In one embodiment, when the temperature at the thermally activatable pressure relief device rises above the triggering temperature, the thermally activatable pressure relief device can be reduced in size in at least a first direction in such a way that the pipe burst safety valve can be displaced in the first direction from the first direction by the pressure of the fuel in the pressure vessel Position is moved to the second position, so that the fuel from the pressure vessel through the released Brennstoffausströmpfad can flow into the environment. An advantage of this is that the pressure vessel valve system is generally technically particularly simple and space-saving design. Reducible in a first direction can usually mean, in particular, that the size of the thermally activated pressure relief device in the first direction is reducible, z. Example, by the thermally activated pressure relief device is compressible or -schiebbar or actively shrinks or contracts, as an element of the thermally activated pressure relief device has been destroyed and / or an element of the thermally activated pressure relief device, previously rigid in the first direction or not was flexible, became flexible in the first direction. Before the temperature rises above the triggering temperature, the thermally activatable pressure relief device can typically not be reduced or compressed or pushed together in the first direction. Typically, the pipe rupture valve may be moved toward the thermally activated pressure relief device after the thermally activatable pressure relief device is triggered.

In einer Ausführungsform vergrößert sich bei einem Ansteigen der Temperatur an der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung über die Auslösetemperatur die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung in ihrer Ausdehnung in mindestens eine erste Richtung derart, dass das Rohrbruchsicherungsventil in die erste Richtung aus der ersten Position in die zweite Position bewegt wird, so dass der Brennstoff aus dem Druckbehälter durch den freigegebenen Brennstoffausströmpfad in die Umgebung strömen kann. Ein Vorteil hiervon ist, das Druckbehälterventilsystem im Allgemeinen technisch besonders einfach ausgebildet ist. Insbesondere kann sich die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung beim Übersteigen der Auslösetemperatur sprungartig bzw. plötzlich ausdehnen. Vorstellbar ist auch, dass die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung während ihrer Ausdehnung gegen ein Element (z. B. ein Vorsprung) drückt, das beim Übersteigen der Auslösetemperatur nachgibt (z. B. abbricht), so dass ein plötzliches Ausdehnen der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung stattfindet.In one embodiment increases in increasing the temperature at the thermally activatable pressure relief device above the triggering temperature, the thermally activated pressure relief device in its extension in at least a first direction such that the pipe rupture valve is moved in the first direction from the first position to the second position, so that the fuel from the Pressure vessel can flow through the released Brennstoffausströmpfad into the environment. One advantage of this is that the pressure vessel valve system is generally made technically particularly simple. In particular, when the triggering temperature is exceeded, the thermally activatable pressure relief device can expand abruptly or suddenly. It is also conceivable that the thermally activatable pressure relief device presses during its expansion against an element (eg a protrusion) which yields (eg breaks off) when the triggering temperature is exceeded, so that a sudden expansion of the thermally activatable pressure relief device takes place.

In einer Ausführungsform umfasst das Rohrbruchsicherungsventil einen Kolben und ein Dichtsitzelement, wobei der Kolben bei einem Massenstrom von Brennstoff aus dem Druckbehälter in die Verbindungsleitung von dem Druckbehälterventilsystem zu dem Verbraucher oberhalb eines ersten Massenstromgrenzwerts gegen das Dichtsitzelement zum Begrenzen des Massenstroms von Brennstoff aus dem Druckbehälter in die Verbindungsleitung von dem Druckbehälterventilsystem zu dem Verbraucher auf einen Massenstromwert unterhalb eines zweiten Massenstromgrenzwerts gedrückt wird, wobei bei einem Ansteigen der Temperatur an der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung über die Auslösetemperatur der Kolben zusammen mit dem Dichtsitzelement derart gemeinsam bewegt werden, dass der Brennstoffausströmpfad aus dem Druckbehälter in die Umgebung freigegeben wird. Vorteilhaft hieran ist, dass das Druckbehälterventilsystem in der Regel besonders zuverlässig ausgebildet ist.In one embodiment, the pipe rupture valve comprises a piston and a sealing seat member, the piston at a mass flow of fuel from the pressure vessel into the connecting line from the pressure vessel valve system to the consumer above a first mass flow limit against the sealing seat member for limiting the mass flow of fuel from the pressure vessel in the Connecting line is pressed from the pressure vessel valve system to the consumer to a mass flow value below a second mass flow limit, wherein with an increase in the temperature of the thermally activated pressure relief device on the triggering temperature of the piston together with the sealing seat member are moved together such that the Brennstoffausströmpfad from the pressure vessel in the Environment is released. The advantage of this is that the pressure vessel valve system is designed to be particularly reliable in the rule.

Das Druckbehälterventilsystem kann derart ausgebildet sein, dass das Druckbehälterventilsystem derart an dem Druckbehälter anordenbar ist, dass der Brennstoff aus dem Druckbehälter durch das Dichtsitzelement des Druckbehälterventilsystems zu der Verbindungsleitung zu dem Verbraucher strömt, wenn sich das Rohrbruchsicherungsventil in der ersten Position befindet Ein Vorteil hiervon ist, dass das Druckbehälterventilsystem typischerweise besonders volumen- bzw. raumsparend ausgebildet ist.The pressure vessel valve system may be configured such that the pressure vessel valve system can be arranged on the pressure vessel such that the fuel flows from the pressure vessel through the sealing seat element of the pressure vessel valve system to the connection line to the consumer when the pipe rupture valve is in the first position. that the pressure vessel valve system is typically formed particularly volume or space-saving.

Die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung kann einen Glaskolben umfassen, der bei einem Ansteigen der Temperatur an der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung über die Auslösetemperatur zerbricht, wodurch die Bewegung des Rohrbruchsicherungsventils aus der ersten Position in die zweite Position zum Freigeben des Brennstoffausströmpfads aus dem Druckbehälter in die Umgebung ermöglicht wird. Ein Vorteil hiervon ist, dass das Druckbehälterventilsystem in der Regel technisch besonders zuverlässig ist, da besonders viel Erfahrung mit der Verwendung einer einen Glaskolben umfassenden thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung vorhanden ist. Zudem kann das Druckbehälterventilsystem typischerweise besonders kostengünstig hergestellt werden. Auch ist in der Regel besonders sichergestellt, dass beim Ansteigen einer Temperatur an der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung über die Auslösetemperatur die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung eine Bewegung des Rohrbruchsicherungsventils aus der ersten Position in die zweite Position ermöglicht.The thermally activatable pressure relief device may include a glass bulb that ruptures as the temperature on the thermally activatable pressure relief device rises above the triggering temperature, thereby permitting movement of the tube rupture valve from the first position to the second position to release the fuel discharge path from the pressure vessel to the ambient , One advantage of this is that the pressure vessel valve system is usually technically particularly reliable, since there is a great deal of experience with the use of a glass piston comprehensive thermally activated pressure relief device is present. In addition, the pressure vessel valve system can typically be made particularly inexpensive. As a rule, it is also particularly ensured that when a temperature at the thermally activatable pressure relief device rises above the triggering temperature, the thermally activatable pressure relief device makes it possible to move the pipe rupture valve from the first position to the second position.

In einer Ausführungsform umfasst das Druckbehälterventilsystem ferner einen Endanschlag für das Rohrbruchsicherungsventil, wobei das Rohrbruchsicherungsventil derart ausgebildet ist, dass das Rohrbruchsicherungsventil bei einem Ansteigen der Temperatur an der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung über die Auslösetemperatur soweit bewegbar ist, bis das Rohrbruchsicherungsventil gegen den Endanschlag stößt. Hierdurch wird im Allgemeinen ein Austreten des Rohrbruchsicherungsventils aus dem Druckbehälterventilsystem verhindert. Dies verhindert in der Regel Schäden außerhalb des Druckbehälterventilsystems. Die zweite Position des Rohrbruchsicherungsventils kann die Position des Rohrbruchsicherungsventils sein, wenn dieses an der Anschlagsfläche anliegt.In one embodiment, the pressure vessel valve system further comprises an end stop for the pipe rupture valve, wherein the pipe rupture valve is such that the temperature of the pipe rupture valve on the thermally activated pressure relief device on the release temperature is moved until the pipe rupture valve abuts against the end stop. This will generally prevent leakage of the pipe rupture valve from the pressure vessel valve system. This usually prevents damage outside the pressure vessel valve system. The second position of the pipe rupture valve may be the position of the pipe rupture valve when it rests against the abutment surface.

Das Druckbehälterventilsystem kann derart ausgebildet sein, dass das Druckbehälterventilsystem derart an dem Druckbehälter anordenbar ist, dass die erste Position näher als die zweite Position an einem Innenraum des Druckbehälters zum Speichern des Brennstoffs in dem Druckbehälter ist. Hierdurch können typischerweise die Verbindungsleitung zu dem Verbraucher und der Brennstoffausströmpfad besonders raum- bzw. platzsparend angeordnet werden. Darüber hinaus ist das Druckbehälterventilsystem in der Regel technisch einfach und besonders zuverlässig ausgebildet.The pressure vessel valve system may be configured such that the pressure vessel valve system is locatable on the pressure vessel such that the first position is closer than the second position to an interior of the pressure vessel for storing the fuel in the pressure vessel. As a result, typically the connecting line to the consumer and the Brennstoffausströmpfad can be arranged particularly space or space saving. In addition, the pressure vessel valve system is usually designed technically simple and very reliable.

In einer Ausführungsform umfasst das Druckbehälterventilsystem ferner ein Tankabsperrventil zum Absperren der Verbindungsleitung von dem Druckbehälterventilsystem zu dem Verbraucher. Durch die Integration des Tankabsperrventils kann der Brennstofffluss bzw. Brennstoffstrom zum dem Verbraucher typischerweise technisch einfach unterbrochen werden. Darüber hinaus wird durch die Integration des Tankabsperrventils in das Druckbehälterventilsystem in der Regel noch weniger Platz bzw. Raum für die Anordnung eines Rohrbruchsicherungsventils, einer thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung und eines Tankabsperrventils an dem Druckbehälter benötigt.In one embodiment, the pressure vessel valve system further includes a tank shut-off valve for shutting off the connection line from the pressure vessel valve system to the consumer. By integrating the Tankabsperrventils the fuel flow or fuel flow to the consumer typically be technically easily interrupted. In addition, the integration of the Tankabsperrventils in the pressure vessel valve system usually requires even less space for the arrangement of a pipe rupture valve, a thermally activated pressure relief device and a Tankabsperrventils to the pressure vessel.

In einer Ausführungsform ist ein Strömungsweg aus dem Druckbehälter durch das Druckbehälterventilsystem in die Verbindungsleitung gesperrt ist, wenn sich das Rohrbruchsicherungsventil in der zweiten Position befindet. Hierdurch wird im Allgemeinen ein hoher Massenstrom an Brennstoff aus dem Druckbehälter in die Verbindungsleitung zu dem Verbraucher verhindert, wenn die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung ausgelöst hat und sich das Rohrbruchsicherungsventil aus der ersten Position in die zweite Position bewegt hat. Somit wird typischerweise eine Weiterversorgung des Verbrauchers mit Brennstoff aus dem Druckbehälter nach dem Auslösen der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung sicher verhindert. Dies erhöht in der Regel die Betriebssicherheit.In one embodiment, a flow path from the pressure vessel is blocked by the pressure vessel valve system into the connection line when the pipe rupture valve is in the second position. As a result, a high mass flow of fuel from the pressure vessel into the connecting line to the consumer is generally prevented when the thermally activated pressure relief device has triggered and the pipe rupture valve has moved from the first position to the second position. Thus, a further supply of the consumer with fuel from the pressure vessel after triggering the thermally activated pressure relief device is typically reliably prevented. This usually increases operational safety.

Insbesondere wird die Aufgabe auch durch ein Druckbehältersystem gelöst, umfassend einen Druckbehälter zum Speichern eines Brennstoffs, insbesondere von Wasserstoff, und ein mit dem Druckbehälter in Fluidverbindung stehendes Druckbehälterventilsystem, welches eine oder mehrere der oben angegebenen Merkmalskombinationen aufweist.In particular, the object is also achieved by a pressure vessel system comprising a pressure vessel for storing a fuel, in particular hydrogen, and a pressure vessel valve system in fluid communication with the pressure vessel, which has one or more of the above-mentioned feature combinations.

Ein Vorteil hiervon ist, dass das Druckbehältersystem nur ein geringes Volumen einnimmt, da das Druckbehälterventilsystem in der Regel nur ein geringes Volumen benötigt bzw. einen geringen Bauraum einnimmt. Zudem ist das Druckbehältersystem typischerweise technisch einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar. Vorteilhaft ist üblicherweise auch, dass das Druckbehälterventilsystem als sogenanntes on-tank-valve technisch einfach an dem Druckbehälter angeordnet und/oder befestigt werden kann. Darüber hinaus weist das Druckbehältersystem in der Regel nur ein geringes Gewicht auf. Auch verbleibt typischerweise aufgrund des geringen Volumens des Druckbehälterventilsystems mehr Volumen zur Speicherung des Gases bzw. des Brennstoffs. D. h. der Druckbehälter kann typischerweise bei gleich bleibender Größe des Druckbehältersystems größer sein bzw. größer ausgelegt werden und mehr Gas bzw. Brennstoff speichern.An advantage of this is that the pressure vessel system occupies only a small volume, since the pressure vessel valve system usually requires only a small volume or a small Space takes up. In addition, the pressure vessel system is typically technically simple and inexpensive to produce. It is also usually advantageous that the pressure vessel valve system can be technically easily arranged and / or fastened to the pressure vessel as a so-called on-tank valve. In addition, the pressure vessel system usually has only a low weight. Also, because of the small volume of the pressure vessel valve system, more volume typically remains to store the gas or fuel. Ie. the pressure vessel can typically be larger or larger designed with the same size of the pressure vessel system and store more gas or fuel.

Das Druckbehälterventilsystem kann an dem Druckbehälter derart angeordnet sein, dass die erste Richtung der Richtung entspricht, in der der Druckbehälter seine größte Ausdehnung aufweist. Hierdurch kann das Druckbehälterventilsystem in der Regel technisch besonders einfach ausgebildet sein.The pressure vessel valve system may be arranged on the pressure vessel such that the first direction corresponds to the direction in which the pressure vessel has its greatest extent. As a result, the pressure vessel valve system can usually be made technically particularly simple.

Der Brennstoff kann ein (bei Standarddruck von 1,000 bar und Standardtemperatur von 0°C) gasförmiger Brennstoff, insbesondere Wasserstoff, sein.The fuel may be a (at standard pressure of 1,000 bar and standard temperature of 0 ° C) gaseous fuel, in particular hydrogen.

Die hier offenbarte Technologie betrifft u. a. ein Druckbehältersystem (en: Compressed hydrogen storage system (= CHS-System)) zur Speicherung von unter Umgebungsbedingungen gasförmigen Brennstoff. Ein solcher Druckbehälter ist insbesondere ein in ein Kraftfahrzeug eingebauter bzw. einbaubarer Druckbehälter. Der Druckbehälter kann in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden, das beispielsweise mit komprimiertem („Compressed Natural Gas” = CNG) oder verflüssigtem (LNG) Erdgas oder mit Wasserstoff betrieben wird. Der Druckbehälter kann beispielsweise ein kryogener Druckbehälter (= CcH2) oder ein Hochdruckgasbehälter (= CGH2) sein. Hochdruckgasbehälter sind ausgebildet, im Wesentlichen bei Umgebungstemperaturen Brennstoff (z. B. Wasserstoff) dauerhaft bei einem max. Betriebsdruck (auch maximum operating pressure oder MOP genannt) von über ca. 350 barü (= Überdruck gegenüber dem Atmosphärendruck), ferner bevorzugt von über ca. 500 barü und besonders bevorzugt von über ca. 700 barü zu speichern. Ein kryogener Druckbehälter ist insbesondere geeignet, den Brennstoff bei Temperaturen zu speichern, die deutlich unter der Betriebstemperatur (gemeint ist der Temperaturbereich der Fahrzeugumgebung, in dem das Fahrzeug betrieben werden soll) des Kraftfahrzeuges liegen, beispielsweise mind. 50 Kelvin, bevorzugt mindestens 100 Kelvin bzw. mindestens 150 Kelvin unterhalb der Betriebstemperatur des Kraftfahrzeuges (i. d. R. ca. –40°C bis ca. +85°C).The technology disclosed here relates to u. a. a compressed hydrogen storage system (= CHS system) for storing gaseous fuel under ambient conditions. Such a pressure vessel is in particular a pressure vessel which is installed or can be installed in a motor vehicle. The pressure vessel can be used in a motor vehicle, which is operated for example with compressed ("compressed natural gas" = CNG) or liquefied (LNG) natural gas or with hydrogen. The pressure vessel may be, for example, a cryogenic pressure vessel (= CcH2) or a high-pressure gas vessel (= CGH2). High-pressure gas containers are formed, essentially at ambient temperatures, fuel (eg hydrogen) permanently at a max. Operating pressure (also called maximum operating pressure or MOP) of about 350 barü (= overpressure relative to the atmospheric pressure), further preferably of about 500 barü and more preferably of about 700 barü store. A cryogenic pressure vessel is particularly suitable for storing the fuel at temperatures significantly below the operating temperature (meaning the temperature range of the vehicle environment in which the vehicle is to be operated) of the motor vehicle, for example at least 50 Kelvin, preferably at least 100 Kelvin or At least 150 Kelvin below the operating temperature of the motor vehicle (usually about -40 ° C to about + 85 ° C).

Die hier offenbarte Technologie wird nun anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:The technology disclosed herein will now be explained with reference to the figures. Show it:

1 einen schematischen Querschnitt einer ersten Ausführungsform des hier offenbarten Druckbehälterventilsystems, wobei sich das Rohrbruchsicherungsventil in der ersten Position befindet; 1 a schematic cross section of a first embodiment of the pressure vessel valve system disclosed herein, wherein the pipe rupture valve is in the first position;

2 einen schematischen Querschnitt der ersten Ausführungsform des hier offenbarten Druckbehälterventilsystems, wobei sich das Rohrbruchsicherungsventil in der zweiten Position befindet; und 2 a schematic cross-section of the first embodiment of the pressure vessel valve system disclosed herein, wherein the pipe rupture valve is in the second position; and

3 einen schematischen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform des hier offenbarten Druckbehälterventilsystems, wobei sich das Rohrbruchsicherungsventil in der ersten Position befindet; 3 a schematic cross-section of a second embodiment of the pressure vessel valve system disclosed herein, wherein the pipe rupture valve is in the first position;

4 einen schematischen Querschnitt der zweiten Ausführungsform des hier offenbarten Druckbehälterventilsystems, wobei sich das Rohrbruchsicherungsventil in der zweiten Position befindet; 4 a schematic cross section of the second embodiment of the pressure vessel valve system disclosed herein, wherein the pipe rupture valve is in the second position;

5 einen schematischen Querschnitt einer dritten Ausführungsform des hier offenbarten Druckbehälterventilsystems, wobei sich das Rohrbruchsicherungsventil in der ersten Position befindet; und 5 a schematic cross-section of a third embodiment of the pressure vessel valve system disclosed herein, wherein the pipe rupture valve is in the first position; and

6 einen schematischen Querschnitt der dritten Ausführungsform des hier offenbarten Druckbehälterventilsystems, wobei sich das Rohrbruchsicherungsventil in der zweiten Position befindet. 6 a schematic cross section of the third embodiment of the pressure vessel valve system disclosed herein, wherein the pipe rupture valve is in the second position.

1 zeigt einen schematischen Querschnitt einer ersten Ausführungsform des hier offenbarten Druckbehälterventilsystems 20, wobei sich das Rohrbruchsicherungsventil 40 in der ersten Position befindet. Das Druckbehälterventilsystem 20 umfasst eine thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung 30 (thermal pressure relief device; TPRD) und ein Rohrbruchsicherungsventil 40 (excessive flow valve; EFV). Das Druckbehälterventilsystem 20 wird an einem Druckbehälter 15 derart angeordnet und/oder mit dem Druckbehälter 15 derart fluidverbunden, dass Gas bzw. Brennstoff aus dem Innenraum 16 des Druckbehälters 15 durch das Druckbehälterventilsystem 20 zu einem Verbraucher strömen kann. Der Druckbehälter 15 kann ein Druckbehälter zum Speichern eines Brennstoffs bzw. Gases, insbesondere von Wasserstoff sein. Der Druckbehälter 15 kann ein kryogener Druckbehälter oder ein nicht-kryogener Druckbehälter sein. 1 shows a schematic cross section of a first embodiment of the pressure vessel valve system disclosed herein 20 , wherein the pipe rupture valve 40 located in the first position. The pressure vessel valve system 20 includes a thermally activated pressure relief device 30 (Thermal pressure relief device TPRD) and a pipe rupture valve 40 (Excessive flow valve; EFV). The pressure vessel valve system 20 is at a pressure vessel 15 arranged and / or with the pressure vessel 15 fluidly connected such that gas or fuel from the interior 16 of the pressure vessel 15 through the pressure vessel valve system 20 can flow to a consumer. The pressure vessel 15 may be a pressure vessel for storing a fuel or gas, in particular hydrogen. The pressure vessel 15 may be a cryogenic pressure vessel or a non-cryogenic pressure vessel.

Das Druckbehälterventilsystem 20 ist über eine Verbindungsleitung 80 mit einem Verbraucher (z. B. einer Brennstoffzelle) verbunden. Der Brennstoff strömt aus dem Innenraum 16 des Druckbehälters 15 durch das Druckbehälterventilsystem 20 in die Verbindungsleitung 80 zu dem Verbraucher.The pressure vessel valve system 20 is via a connection line 80 connected to a consumer (eg a fuel cell). The fuel flows out of the interior 16 of the pressure vessel 15 through the pressure vessel valve system 20 in the connection line 80 to the consumer.

Die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung 30 wird auch „thermal pressure relief device” bzw. TPRD genannt. Die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung 30 löst aus, wenn die Temperatur an der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung 30 über die Auslösetemperatur steigt (z. B. durch einen Brand bzw. Flammen). Die Auslösetemperatur kann z. B. ca. 110°C sein.The thermally activated pressure relief device 30 is also called "thermal pressure relief device" or TPRD. The thermally activated pressure relief device 30 triggers when the temperature at the thermally activated pressure relief device 30 rises above the triggering temperature (eg due to a fire or flames). The triggering temperature can z. B. be about 110 ° C.

Das Rohrbruchsicherungsventil 40 wird auch „excessive flow valve” genannt. Das Rohrbruchsicherungsventil 40 dient zum Begrenzen des Massenstroms an Brennstoff, das aus dem Druckbehälter 15 durch das Druckbehälterventilsystem 20 in die Verbindungsleitung 80 strömt. Falls die Verbindungsleitung 80 undicht wird, strömt deutlich mehr Brennstoff bzw. Gas als bei normalem Betrieb aus dem Druckbehälter 15 in die Verbindungsleitung 80. Sobald der Massenstrom des Brennstoffs, der aus dem Druckbehälter 15 in die Verbindungsleitung 80 strömt, oberhalb eines ersten Massenstromgrenzwerts liegt, schließt das Rohrbruchsicherungsventil 40 und lässt nur einen Massenstrom aus dem Druckbehälter 15 in die Verbindungsleitung 80 zu bzw. durch, dessen Massenstromwert maximal einem zweiten Massenstromgrenzwert (z. B. bestimmt durch eine Aussparung 99) entspricht. Der zweite Massenstromgrenzwert kann kleiner als der erste Massenstromgrenzwert oder Null sein.The pipe rupture valve 40 is also called "excessive flow valve". The pipe rupture valve 40 Used to limit the mass flow of fuel from the pressure vessel 15 through the pressure vessel valve system 20 in the connection line 80 flows. If the connection line 80 leaking, significantly more fuel or gas flows out of the pressure vessel than during normal operation 15 in the connection line 80 , Once the mass flow of the fuel coming out of the pressure vessel 15 in the connection line 80 flows above a first mass flow limit closes the pipe rupture valve 40 and leaves only a mass flow from the pressure vessel 15 in the connection line 80 to or through, whose mass flow value maximally a second mass flow limit value (eg determined by a recess 99 ) corresponds. The second mass flow limit may be less than the first mass flow limit or zero.

Das Rohrbruchsicherungsventil 40 umfasst einen Kolben 50 und ein Dichtsitzelement 60, wobei der Kolben 50 von einer Feder 52 beaufschlagt ist, so dass der Kolben 50 vom Dichtsitzelement 60 weggedrückt wird. Der Kolben 50 ist hinsichtlich der Strömungsverluste derart ausgebildet, dass er bei einem Massenstrom des Brennstoffs oberhalb des Massenstromgrenzwerts dicht schließt. Insbesondere ist der Kolben 50 domartig ausgebildet. Das (in 1) untere Ende des Dichtsitzelements 60 weist eine Dichtkontur (z. B. eine trichterförmig Aussparung) auf, in die der Kolben 50 zumindest teilweise bewegt werden kann. In der in 1 gezeigten Stellung strömt der Brennstoff aus dem Druckbehälter 15 (größtenteils) an dem Kolben 50 vorbei. Der Kolben 50 besitzt in einer Ausführung eine Durchgangsbohrung, die ein (erneutes) automatisches Öffnen nach einem erfolgten Überschreiten des ersten Massenstromgrenzwerts durch Druckausgleich ermöglicht sobald der zweite Massenstromgrenzwert oder der erste Massenstromgrenzwert unterschritten wird.The pipe rupture valve 40 includes a piston 50 and a sealing seat member 60 , where the piston 50 from a spring 52 is applied, so that the piston 50 from the sealing seat element 60 is pushed away. The piston 50 is designed in terms of flow losses such that it closes tightly at a mass flow of the fuel above the mass flow limit. In particular, the piston 50 dome-shaped. This in 1 ) lower end of the sealing seat element 60 has a sealing contour (eg a funnel-shaped recess) into which the piston 50 at least partially can be moved. In the in 1 shown position, the fuel flows from the pressure vessel 15 (mostly) on the piston 50 past. The piston 50 has in one embodiment a through hole, which allows a (re) automatic opening after a successful exceeding of the first mass flow limit value by pressure equalization as soon as the second mass flow limit value or the first mass flow limit value is exceeded.

Übersteigt der Massenstrom an Brennstoff aus dem Druckbehälter 15 in die Verbindungsleitung 80 den ersten Massenstromgrenzwert, wird der Kolben 50 gegen das Dichtsitzelement 60 (entgegengesetzt zu der Kraft der Feder 52) gedrückt. Nun kann nur ein Massenstrom an Brennstoff aus dem Druckbehälter 15 durch die Aussparung 99 in dem Kolben 50 strömen, der kleiner als der zweite Massenstromgrenzwert ist. Der Strömungsweg des Brennstoffs führt aus dem Druckbehälter 15 durch das Dichtsitzelement 60 in die Verbindungsleitung 80 zu dem Verbraucher.Exceeds the mass flow of fuel from the pressure vessel 15 in the connection line 80 the first mass flow limit, becomes the piston 50 against the sealing seat element 60 (opposite to the force of the spring 52 ). Now, only a mass flow of fuel from the pressure vessel 15 through the recess 99 in the piston 50 flow, which is smaller than the second mass flow limit. The flow path of the fuel leads from the pressure vessel 15 through the sealing seat element 60 in the connection line 80 to the consumer.

Das Dichtsitzelement 60 ist mittels mehrerer Dichtungen 62, 64, 66 abgedichtet, so dass kein Brennstoff bzw. Gas an dem Dichtsitzelement 60 vorbei strömen kann.The sealing seat element 60 is by means of several seals 62 . 64 . 66 sealed so that no fuel or gas on the sealing seat element 60 can flow past.

Claims (11)

Druckbehälterventilsystem (20) für einen Druckbehälter (15), wobei der Druckbehälter (15) zum Speichern eines Brennstoffs, insbesondere von Wasserstoff, ausgebildet ist, wobei das Druckbehälterventilsystem (20) folgendes umfasst: eine thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung (30) zum Ausströmen lassen des Brennstoffs aus dem Druckbehälter (15) in die Umgebung, wenn eine Temperatur an der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung (30) über eine Auslösetemperatur steigt, und ein Rohrbruchsicherungsventil (40) zum Begrenzen eines Massenstroms des Brennstoffs, der aus dem Druckbehälter (15) in eine Verbindungsleitung (80) von dem Druckbehälterventilsystem (20) zu einem Verbraucher strömt, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung (30) derart ausgebildet und derart relativ zu dem Rohrbruchsicherungsventil (40) angeordnet ist, dass bei einem Ansteigen der Temperatur an der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung (30) über die Auslösetemperatur das Rohrbruchsicherungsventil (40) aus einer ersten Position, in der das Rohrbruchsicherungsventil (40) einen Brennstoffausströmpfad (90) von dem Druckbehälter (15) in die Umgebung gasdicht verschließt, in eine zweite Position bewegt wird, in der das Rohrbruchsicherungsventil (40) den Brennstoffausströmpfad (90) freigibt, so dass der Brennstoff aus dem Druckbehälter (15) durch den Brennstoffausströmpfad (90) in die Umgebung strömen kann, ohne durch das Rohrbruchsicherungsventil (40) zu strömen.Pressure vessel valve system ( 20 ) for a pressure vessel ( 15 ), the pressure vessel ( 15 ) for storing a fuel, in particular hydrogen, is formed, wherein the pressure vessel valve system ( 20 ) comprises: a thermally activated pressure relief device ( 30 ) for flowing out the fuel from the pressure vessel ( 15 ) into the environment when a temperature at the thermally activated pressure relief device ( 30 ) rises above a trigger temperature, and a pipe rupture valve ( 40 ) for limiting a mass flow of the fuel coming from the pressure vessel ( 15 ) in a connecting line ( 80 ) from the pressure vessel valve system ( 20 ) flows to a consumer, characterized in that the thermally activated pressure relief device ( 30 ) are formed and so relative to the pipe rupture valve ( 40 ) is arranged such that when the temperature at the thermally activatable pressure relief device ( 30 ) over the release temperature, the pipe rupture valve ( 40 ) from a first position in which the pipe rupture valve ( 40 ) a Brennstoffausströmpfad ( 90 ) from the pressure vessel ( 15 ) Closes gas-tight in the environment, is moved to a second position in which the pipe rupture valve ( 40 ) the Brennstoffausströmpfad ( 90 ) releases so that the fuel from the pressure vessel ( 15 ) through the Brennstoffausströmpfad ( 90 ) can flow into the environment without passing through the pipe rupture valve ( 40 ) to flow. Druckbehälterventilsystem (20) nach Anspruch 1, wobei bei einem Ansteigen der Temperatur an der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung (30) über die Auslösetemperatur die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung (30) in ihrer Ausdehnung in mindestens eine erste Richtung derart verkleinerbar wird, dass das Rohrbruchsicherungsventil (40) durch den Druck des Brennstoffs in dem Druckbehälter (15) in die erste Richtung aus der ersten Position in die zweite Position bewegt wird, so dass der Brennstoff aus dem Druckbehälter (15) durch den freigegebenen Brennstoffausströmpfad (90) in die Umgebung strömen kann. Pressure vessel valve system ( 20 ) according to claim 1, wherein when the temperature at the thermally activatable pressure relief device ( 30 ) over the release temperature, the thermally activated pressure relief device ( 30 ) in its extent in at least a first direction is such reduced, that the pipe rupture valve ( 40 ) by the pressure of the fuel in the pressure vessel ( 15 ) is moved in the first direction from the first position to the second position, so that the fuel from the pressure vessel ( 15 ) through the released Brennstoffausströmpfad ( 90 ) can flow into the environment. Druckbehälterventilsystem (20) nach Anspruch 1, wobei bei einem Ansteigen der Temperatur an der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung (30) über die Auslösetemperatur sich die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung (30) in ihrer Ausdehnung in mindestens eine erste Richtung derart vergrößert, dass das Rohrbruchsicherungsventil (40) in die erste Richtung aus der ersten Position in die zweite Position bewegt wird, so dass der Brennstoff aus dem Druckbehälter (15) durch den freigegebenen Brennstoffausströmpfad (90) in die Umgebung strömen kann.Pressure vessel valve system ( 20 ) according to claim 1, wherein when the temperature at the thermally activatable pressure relief device ( 30 ) over the release temperature, the thermally activated pressure relief device ( 30 ) is enlarged in its extent in at least a first direction such that the pipe rupture valve ( 40 ) is moved in the first direction from the first position to the second position, so that the fuel from the pressure vessel ( 15 ) through the released Brennstoffausströmpfad ( 90 ) can flow into the environment. Druckbehälterventilsystem (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rohrbruchsicherungsventil (40) einen Kolben (50) und ein Dichtsitzelement (60) umfasst, wobei der Kolben (50) bei einem Massenstrom von Brennstoff aus dem Druckbehälter (15) in die Verbindungsleitung (80) von dem Druckbehälterventilsystem (20) zu dem Verbraucher oberhalb eines ersten Massenstromgrenzwerts gegen das Dichtsitzelement (60) zum Begrenzen des Massenstroms von Brennstoff aus dem Druckbehälter (15) in die Verbindungsleitung (80) von dem Druckbehälterventilsystem (20) zu dem Verbraucher auf einen Massenstromwert unterhalb eines zweiten Massenstromgrenzwerts gedrückt wird, wobei bei einem Ansteigen der Temperatur an der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung (30) über die Auslösetemperatur der Kolben (50) zusammen mit dem Dichtsitzelement (60) derart gemeinsam bewegt werden, dass der Brennstoffausströmpfad (90) aus dem Druckbehälter (15) in die Umgebung freigegeben wird.Pressure vessel valve system ( 20 ) according to one of the preceding claims, wherein the pipe rupture valve ( 40 ) a piston ( 50 ) and a sealing seat element ( 60 ), wherein the piston ( 50 ) at a mass flow of fuel from the pressure vessel ( 15 ) in the connecting line ( 80 ) from the pressure vessel valve system ( 20 ) to the consumer above a first mass flow limit value against the sealing seat element ( 60 ) for limiting the mass flow of fuel from the pressure vessel ( 15 ) in the connecting line ( 80 ) from the pressure vessel valve system ( 20 ) is pressed to the consumer to a mass flow value below a second mass flow limit value, wherein upon an increase of the temperature at the thermally activated pressure relief device ( 30 ) about the release temperature of the pistons ( 50 ) together with the sealing seat element ( 60 ) are moved together in such a way that the Brennstoffausströmpfad ( 90 ) from the pressure vessel ( 15 ) is released into the environment. Druckbehälterventilsystem (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 4, wobei das Druckbehälterventilsystem (20) derart ausgebildet ist, dass das Druckbehälterventilsystem (20) derart an dem Druckbehälter (15) anordenbar ist, dass der Brennstoff aus dem Druckbehälter (15) durch das Dichtsitzelement (60) des Druckbehälterventilsystems (20) zu der Verbindungsleitung (80) zu dem Verbraucher strömt, wenn sich das Rohrbruchsicherungsventil (40) in der ersten Position befindet.Pressure vessel valve system ( 20 ) according to one of the preceding claims, in particular according to claim 4, wherein the pressure vessel valve system ( 20 ) is designed such that the pressure vessel valve system ( 20 ) at the pressure vessel ( 15 ) can be arranged that the fuel from the pressure vessel ( 15 ) through the sealing seat element ( 60 ) of the pressure vessel valve system ( 20 ) to the connecting line ( 80 ) flows to the consumer when the pipe rupture valve ( 40 ) is in the first position. Druckbehälterventilsystem (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die thermisch aktivierbare Druckentlastungseinrichtung (30) einen Glaskolben (32) umfasst, der bei einem Ansteigen der Temperatur an der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung (30) über die Auslösetemperatur zerbricht, wodurch die Bewegung des Rohrbruchsicherungsventils (40) aus der ersten Position in die zweite Position zum Freigeben des Brennstoffausströmpfads (90) aus dem Druckbehälter (15) in die Umgebung ermöglicht wird.Pressure vessel valve system ( 20 ) according to any one of the preceding claims, wherein the thermally activated pressure relief device ( 30 ) a glass bulb ( 32 ), which increases when the temperature at the thermally activated pressure relief device ( 30 ) breaks above the release temperature, whereby the movement of the pipe rupture valve ( 40 ) from the first position to the second position for releasing the Brennstoffausströmpfads ( 90 ) from the pressure vessel ( 15 ) into the environment. Druckbehälterventilsystem (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ferner umfassend einen Endanschlag (70, 98) für das Rohrbruchsicherungsventil (40), wobei das Rohrbruchsicherungsventil (40) derart ausgebildet ist, dass das Rohrbruchsicherungsventil (40) bei einem Ansteigen der Temperatur an der thermisch aktivierbaren Druckentlastungseinrichtung (30) über die Auslösetemperatur soweit bewegbar ist, bis das Rohrbruchsicherungsventil (40) gegen den Endanschlag (70, 98) stößt.Pressure vessel valve system ( 20 ) according to one of the preceding claims, further comprising an end stop ( 70 . 98 ) for the pipe rupture valve ( 40 ), wherein the pipe rupture valve ( 40 ) is designed such that the pipe rupture valve ( 40 ) with an increase in the temperature at the thermally activated pressure relief device ( 30 ) can be moved beyond the triggering temperature until the pipe rupture valve ( 40 ) against the end stop ( 70 . 98 ) pushes. Druckbehälterventilsystem (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Druckbehälterventilsystem (20) derart ausgebildet ist, dass das Druckbehälterventilsystem (20) derart an dem Druckbehälter (15) anordenbar ist, dass die erste Position näher als die zweite Position an einem Innenraum (16) des Druckbehälters zum Speichern des Brennstoffs in dem Druckbehälter (15) ist.Pressure vessel valve system ( 20 ) according to any one of the preceding claims, wherein the pressure vessel valve system ( 20 ) is designed such that the pressure vessel valve system ( 20 ) at the pressure vessel ( 15 ) is locatable, that the first position closer than the second position on an interior ( 16 ) of the pressure vessel for storing the fuel in the pressure vessel ( 15 ). Druckbehälterventilsystem (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend ein Tankabsperrventil zum Absperren der Verbindungsleitung (80) von dem Druckbehälterventilsystem (20) zu dem Verbraucher.Pressure vessel valve system ( 20 ) according to one of the preceding claims, further comprising a Tankabsperrventil for shutting off the connecting line ( 80 ) from the pressure vessel valve system ( 20 ) to the consumer. Druckbehälterventilsystem (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Strömungsweg aus dem Druckbehälter (15) durch das Druckbehälterventilsystem (20) in die Verbindungsleitung (80) gesperrt ist, wenn sich das Rohrbruchsicherungsventil (40) in der zweiten Position befindet.Pressure vessel valve system ( 20 ) according to one of the preceding claims, wherein a flow path from the pressure vessel ( 15 ) through the pressure vessel valve system ( 20 ) in the connecting line ( 80 ) is locked when the pipe rupture valve ( 40 ) is in the second position. Druckbehältersystem (10) umfassend einen Druckbehälter (15) zum Speichern eines Brennstoffs, insbesondere von Wasserstoff, und ein mit dem Druckbehälter (15) in Fluidverbindung stehendes Druckbehälterventilsystem (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Pressure vessel system ( 10 ) comprising a pressure vessel ( 15 ) for storing a fuel, in particular hydrogen, and one with the pressure vessel ( 15 ) fluidly connected pressure vessel valve system ( 20 ) according to any one of the preceding claims.
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