WO2017080725A1 - Sicherheitsventil für einen druckbehälter mit einer auslöseleitung - Google Patents
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Definitions
- the technology disclosed herein relates to a safety valve for a pressure vessel having a trigger line and a pressure vessel having such a safety valve.
- the technology relates to a pressure vessel for storing fuel in a motor vehicle.
- ECE / TRANS / WP.29 / 2013/41) therefore require the installation of at least one thermal pressure release valve (also called Thermal Pressure Release Device or TPRD) per pressure vessel.
- TPRD Thermal Pressure Release Device
- the TPRD is typically located at one end of a pressure vessel.
- Long pressure vessels (> 1.65 m) require at least two TPRDs. They are i.d.R. arranged in the longitudinal direction of the pressure vessel.
- the use of multiple safety valves increases the TPRD
- Fiber composite can cause failure and in extreme cases to
- TPRD Burst the pressure vessel lead. At some critical points, TPRD may not be provided because there is not enough space available (e.g., between tank and center tunnel).
- Valve device known which has a safety device.
- the safety device comprises a triggering line, which in a
- the triggering line is made of metal and filled with a medium.
- the pressure increase in the medium should actuate the safety device.
- Another device is known from EP 1 655 533 B1.
- the thermal event does not take place directly at the triggering line, but at a certain distance, or if the heat flow is comparatively low, the effect of heat on the medium may not be sufficient to adequately heat the comparatively large amount of medium.
- the safety device will not trip, even though the pressure vessel will be damaged by the local thermal event. If a high temperature (damaging the container) is introduced only in a relatively small area, then the metal tube and the medium distribute the amount of heat introduced due to the good heat Thermal conductivity on a relatively large area. The tube can then deliver the introduced amount of heat back to the environment in the remote from the heat source areas. In addition, due to the distribution of heat, the absolute temperature difference between medium and steel pipe is reduced. The above phenomena can lead to the safety valve not releasing the pressure or delaying it.
- Pressure relief unit extends away, as well as one
- Pressure vessel system with at least one pressure vessel and with a safety valve disclosed herein.
- the safety valve is in particular a thermal or thermally activatable pressure relief valve, ie a TPRD.
- Such a pressure vessel may be, for example, a cryogenic pressure vessel or a high-pressure gas vessel.
- the cryogenic pressure vessel system comprises a cryogenic pressure vessel.
- the cryogenic pressure vessel may store fuel in the liquid or supercritical state.
- a supercritical state of aggregation is a thermodynamic state of a substance which has a higher temperature and a higher pressure than the critical point.
- the critical point denotes the thermodynamic state in which the densities of gas and liquid of the substance coincide, that is, it is single-phase. While one end of the vapor pressure curve in a pT diagram is marked by the triple point, the critical point represents the other end. For hydrogen, the critical point is 33.18K and 13.0 bar.
- the pressure relief unit is the unit that is formed depending on a pressure value or pressure signal (hereinafter the term
- Pressure signal used) of the triggering line explained below, directly or indirectly, the flow of fuel gas from the pressure vessel release.
- the pressure relief unit may be formed at a pressure rise above a trigger pressure (in the
- Triggering line or in the pressure relief unit and / or at a pressure drop below a release pressure to ensure the escape of fuel gas from the pressure vessel.
- thermal event for example a local heating of the pressure tank above a local limit temperature
- Limit temperature for example, be chosen so that a
- the limit temperature may be below 300 ° C, preferably below 150 ° C, and more preferably below 120 ° C. However, the limit temperature is preferably above at least 85 ° C.
- the pressure relief unit may be formed as a pressure relief valve, which releases the pressure vessel contents when the
- Tripping pressure in the tripping line exceeds a limit due to local heating. Appropriately, it is in the
- Pressure relief unit around a valve that remains open after opening the unit without re-closing when the local temperature at the location of the thermal event returns to a value below the local limit temperature.
- Pressure relief unit is described, for example, in DE 10 201 1 1 14725 A1 (cf., Figures 2 and 3 and their description, there referred to as safety device) and in EP 1 655 533 B1 (see Figures 2 and 4 and their description; referred to as relief valve).
- safety device cf., Figures 2 and 3 and their description, there referred to as safety device
- EP 1 655 533 B1 see Figures 2 and 4 and their description; referred to as relief valve.
- the triggering line can be a line, in particular a tube, which preferably extends at least partially over the surface of the pressure vessel.
- the triggering line extends at least partially in the axial direction and / or in the circumferential direction of the pressure vessel.
- the triggering line is helical or
- Adjacent sections of the triggering line are preferably spaced such that a thermal event occurring between these adjacent sections is reliably detected or
- the triggering line can be designed in particular pressure-resistant, in particular such that the triggering line due to a
- the conduit is made of a metal.
- the conduit may be formed of a material having a melting point far above the threshold temperature. Particularly preferred is a
- Triggering line which has a better thermal conductivity in the radial direction than in the axial direction of the triggering line.
- a heat conduction is forced into the substance described below, whereas an idR unwanted heat dissipation along the trigger line can be reduced.
- a substance or material S is at least partially arranged.
- the substance can be, for example, a pure substance or a
- Be substance mixture In particular, it may be a solid, a liquid or a gas (mixtures in one of these states of aggregation).
- the substance S at least partially fills the inner volume of the triggering line.
- the triggering line or its inner volume is completely filled with the substance S.
- the substance S freezes only at a temperature below -60 ° C.
- the substance S is a water-glycol mixture.
- the substance is not the stored fuel gas.
- the substance S can be designed to change the substance volume and / or the pressure in the inner volume (or at least in a partial volume of the inner volume) depending on the substance temperature.
- Pressure reduction is realized due to a density anomaly or a phase change.
- a substance is used whose material density changes very strongly and / or abruptly and / or discontinuously with the temperature of the material within a trigger tempering window of the safety valve, for example due to an at least partial phase transformation, also called phase transition.
- phase transition also called phase transition.
- Trigger temperature window this is preferably particularly pronounced (i.e., high slope of the vapor pressure curve in the ⁇ , ⁇ diagram).
- the vapor pressure changes at least by a factor of 50 (eg glycol / water mixture from 0.02 bar at 25 ° C. to 1 bar at 110 ° C.), preferably at least by a factor of 100, the freezing of the substance (eg at temperatures below - 40 ° C) is disregarded.
- a factor of 50 eg glycol / water mixture from 0.02 bar at 25 ° C. to 1 bar at 110 ° C.
- the freezing of the substance eg at temperatures below - 40 ° C
- Part volume of pressure due to a temperature increase. As the temperature increases, the mixture will increasingly boil and the vapor pressure will rise sharply. Particularly preferred is a water-glycol mixture is used, which boils in the trigger Temperarturmaker and reaches a vapor pressure greater than 1 bar. Furthermore, liquids or gases can be used whose vapor pressure curves in
- Operating temperature range of the motor vehicle (-40 ° C to 85 ° C) have a low vapor pressure change and preferably are liquid and in the release temperature range experience a strong increase in vapor pressure, e.g. Butane. This increase in pressure within the triggering line may expediently directly or indirectly as a trigger signal for the
- the pressure increase is much greater than 1 bar, in particular in order to keep the tolerance of the triggering device in an easy-to-produce area.
- Phase transformation is generally the conversion of one or more phases of a substance into other phases.
- the stability ranges of the phases as a function of the state variables such as pressure, temperature, chemical composition and magnetic field strength are known and are usually represented in phase diagrams or vapor pressure curves. Phase transformations can occur, among other things, between solid, liquid and gaseous phases.
- the triggering Temperartur cup defined by one of the following temperature ranges: about 95 ° C to about 300 ° C, further preferably about 95 ° C to about 1 15 ° C, and more preferably about 105 ° C to about 1 15 ° C. , If a thermal event takes place adjacent to the triggering line, then the substance S is heated within the triggering line.
- the material temperature rises to a value within the triggering temperature window, for example in the case of a glycol / water mixture, butane or a mixture with butane, to about 110 ° C., then at least partial phase transformation leads to a pressure increase in the Trigger line, in turn, the
- Pressure relief unit actuated.
- Phase transition can be induced, which leads to an increase in pressure.
- Triggering line of its thermal expansion can amplify or mitigate the effect.
- a triggering line is used, the lowest possible thermal expansion or a negative
- Tripping temperature window at least a factor of 5, preferably by a factor of 10, smaller than the coefficient of thermal expansion of the substance S.
- At least one insulation element is provided.
- the insulating element may be formed, the
- Heat transfer WA in the triggering line (and in particular in the substance S) in the axial direction A of the triggering line at least to reduce, preferably to prevent.
- the at least one insulation element is such formed and arranged in the assembled state that the at least one insulation element in the triggering line (ie in the triggering line itself and / or in the inner volume of the triggering line, in particular in the substance S) allows a higher heat transfer WR in the radial direction R of the triggering line than in the axial direction A of trigger line.
- ldR is the
- the amount of heat emitted by the locally occurring thermal event for example local flame
- a partial volume of the substance S is heated faster by the limited heat transfer in the axial direction A. It can be faster, more precise and faster
- the axial heat conduction in the tube / medium is intentionally limited according to the technology disclosed here.
- suitable acting as insulation elements separating body can be introduced vertically to the longitudinal direction of the triggering line, which limit the heat conduction.
- the triggering line has a normal operating pressure range at which the pressure relief unit reliably prevents the flow of fuel gas through the pressure relief unit.
- a bursting device disclosed herein has a burst triggering pressure bursting at the bursting point.
- the pressure relief unit may further be configured to allow the flow of fuel gas through the pressure relief unit at a pressure below the chamber release pressure.
- the burst direction release pressure is above the max. normal operating pressure of the triggering line, preferably at least about 10%, further preferably at least 20% higher.
- the chamber triggering pressure is preferably below the minimum normal operating pressure of the triggering line, preferably at least approximately 10%, furthermore preferably at least 20% lower.
- the at least one insulating element can be designed to divide the inner volume of the triggering line into a plurality of sub-volumes.
- the inner volume may be the volume that is filled by the substance S.
- the at least one isolation element can also be designed to produce a fluid connection between partial volumes arranged directly or adjacent to one another, in particular if one
- the at least one isolation element can be designed to separate the adjacently arranged partial volumes from one another if the pressure limit value in at least one of the partial volumes is or will be undershot.
- the at least one insulating element can in the axial direction A of
- Triggering be designed slidably.
- Isolation element may be formed and arranged in the triggering line, that it is within the triggering line in the
- Axial direction A shifts when a pressure difference limit between adjacent sub-volumes is exceeded.
- the insulating element can be jammed with a corresponding fit in the triggering line, which allows a shift from a certain pressure difference.
- the at least one isolation element can be designed to prevent a fluid connection between adjacent sub-volumes.
- the isolation element can therefore be a sealing element.
- the at least one insulating element as an incompressible plug (eg made of an elastomer), which extends from a certain
- the displaceability can for example be adjustable via the fit and the friction between the plug and the trigger line.
- each other also includes embodiments in which it comes to (leakage) flows between adjacent sub-volumes, as long as these flows are so small that the heat transfer in the axial direction A is less or significantly less than in the radial direction R.
- the at least one insulating element may be formed at least partially as a disk. Such an insulation element can be particularly easily introduced into the triggering device, in particular even if the triggering line is helically attached to the pressure vessel or is.
- the disk can be made flexible and / or burstable in its center region and / or in its edge region, in particular in such a way that, after the pressure limit value has been exceeded, the insulation elements bend or burst, as a result of which a fluid connection between adjacent
- Partial volumes is produced.
- the force to be applied for the deformation / bursting is as low as possible, so that the pressure signal with the lowest possible losses up to bursting or pressure valve unit
- the disc may also be formed as a film, preferably with a wall thickness of less than 1 mm, preferably less than 500 ⁇ or 100 ⁇ .
- the at least one insulation element may have at least one passage. The at least one passage is designed such that on the one hand it establishes a fluid connection between (immediately) adjacent subvolumes, but on the other hand does not increase the axial heat transfer due to fluid flow such that the heat transfer WA in the axial direction A is not lower or significantly lower than that Heat transfer WR in the radial direction R of
- the passage can be dimensioned differently, wherein at lower density / viscosity smaller passages can be provided.
- the area of the recess is less than 20%, more preferably less than 10%, and most preferably less than 5% of the
- the safety valve may have at least two isolation elements, which are spaced apart by at least one spacer.
- a spacer may, for example, be a strut or a web extending away from a disk-shaped section.
- such a spacer may be a thread or a flexible rod on which the insulation elements are mounted spaced from each other. For assembly, this unit is pushed by isolation elements and spacer into the trigger line.
- the insulation elements could be fixed by the at least one spacer means only during assembly, if, for example, by mounting the insulation elements to the
- Triggering line attached z. B. shrunk, glued or welded. It would also be conceivable that the insulation elements in one compressed state to be positioned first before the
- the isolation element can be clamped such that it shifts from the limit differential pressure between adjacent sub-volumes.
- the at least one spacer can be made flexible.
- the at least one spacer means in the edge region and / or in the middle region can be connected to the at least one insulation element or at least partially rest against the at least one insulation element.
- the safety valve disclosed herein may further include a triggering line with a separate bursting device in the triggering line.
- This separate bursting device may initially be provided functionally independently of the at least one insulation element. However, both the bursting device and the at least one insulating element are preferably provided. Sometimes it does not work as the triggering lead itself
- Bursting can trigger more accurate and reliable. Furthermore, a more stable and thus fail-safe triggering line can be used.
- the bursting device is arranged and designed in such a way that the substance S can escape into the environment after a bursting event, so that pressure relief takes place in the triggering line and in the pressure relief unit, which can then trigger the safety valve.
- the bursting device is provided at the free end of the triggering line.
- it can be integrated very well.
- Safety valve with a triggering line and a rupture disc or valve that triggers and can thus initiate a pressure relief of a pressure vessel by means of a direct or pilot operated valve.
- insulation elements can be introduced vertically to the longitudinal direction A, which, although limiting the heat conduction, allow a pressure equalization, e.g. over a hole.
- the line geometry of the release line allows an integral, linear or area detection of critical temperatures and thus better protection against bursting of pressure vessels by fire or impermissibly high
- Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of the safety valve
- Fig. 2 is a schematic cross-sectional view of a triggering line
- Fig. 3 is a further schematic cross-sectional view of a
- FIG. 4 is a schematic view along the line CC of Fig. 3rd
- FIG. 1 shows a cross section through a safety valve 100 disclosed herein.
- the safety valve 100 is attached to one end of a pressure vessel 200.
- the assembly of the safety valve 100 to the pressure vessel 200 may be designed differently.
- the safety valve 100 is attached directly to the pressure vessel 200.
- the safety valve 100 comprises a pressure relief unit 1 10 and a triggering line 120.
- the triggering line 120 is connected to an inner chamber 1 1 1 of
- Pressure relief unit 1 10 fluidly connected.
- a piston 1 12 is arranged, which in turn by a biasing means (here a spring) 1 13 is biased.
- the triggering line 120 and the chamber 1 1 1 of the pressure relief unit 1 10 are filled with the substance S, here a water-glycol mixture S.
- the triggering line 120 a plurality of insulating elements 300 are arranged, which are designed here as discs, each having a passage exhibit.
- the insulation elements 300 are spaced apart and divide the interior volume l tot of trigger line 120 into a plurality of partial volumes h, I2, b.
- Isolation elements 300 furthermore have the effect that the heat transfer WA in the triggering line 120 in the axial direction A is at least lower than in an embodiment without insulation elements 300.
- the insulation elements 300 thus reduce the heat transfer WA, which is otherwise due, for example, to the fluid flow from the free end in the direction
- Heat flow Q) on the triggering line 120 for example, a local flame
- the partial volume I2 is heated. Since the partial volume I2 is bounded on both sides by insulation elements 300, comparatively little heat is removed from the partial volume I2. Thus, the partial volume I2 heats up faster than an equal volume that is not limited by isolation elements 300.
- a phase transformation can thus be realized with a low heat flow Q in a partial volume I2, which is accompanied by a clear increase from the pressure p2 (for example to 2 bara) in the partial volume I2. Since the individual partial volumes h, I2, b are fluid-connected through corresponding passages and the liquid remains largely incompressible, the pressure in the other partial volumes also increases. It is advantageous in the embodiment shown here a
- Bursting 123 provided in the triggering line 120.
- Bursting device 123 is configured to burst bursting device 123 when the pressure rises to a pressure above a bursting triggering pressure (e.g., 1.8 bara). If the bursting device 123 is destroyed, the liquid escapes from the triggering line 120. This causes the liquid to escape from the chamber 11. The pressure in the chamber 1 1 1 now drops below a chamber triggering pressure (e.g., 1, 1 bara) of
- Pressure relief unit 1 10 The force applied by the pressure in the chamber 1 1 1 counterforce to the biasing means 1 13 is no longer sufficient to hold the piston 1 12 in the flow-blocking position.
- the piston therefore shifts from the flow blocking position to a position where the flow of fuel through the pressure relief unit 110 is enabled.
- Fig. 2 shows an enlarged detail view of two insulation elements 300, 300 ', which limit the partial volume ⁇ .
- the insulation elements 300, 300 ' are positioned by a spacer 320, here a flexible rod or a dimensionally stable thread, in particular such that the
- Isolation elements 300, 300 ' are spaced apart and a
- Partial volume I2 of the internal volume l ges define the triggering line 120. Shown dashed are the insulation elements 300, 300 'in the state in which the substance S was heated in the partial volume I2 such that at least partially a phase transformation has taken place.
- the pressure p2 in the partial volume I2 increases sharply.
- the increase in pressure causes a pressure difference between adjacent sub-volumes. If this pressure difference exceeds a certain value, the pressure difference causes the edge regions Ra, Ra 'of the insulation elements 300, 300' to bend. It then creates a fluid connection between adjacent sub-volumes.
- a pressure compensation so that the partial pressures pi, p2, p3 in the partial volumes h, I2, b are substantially equal.
- causes the pressure increase in the triggering line 120 causes the destruction of the rupture disc by a pressure above the Berst worns- release pressure (eg 2 bara). It comes then to the pressure reduction in the
- Trigger line 120 to a pressure value (e.g., 1 bara) that is below the normal operating pressure (e.g., 1.5 bara) in the trigger line 120.
- a pressure value e.g., 1 bara
- the normal operating pressure e.g. 1.5 bara
- This causes the insulation elements 300, 300 'to bend in the opposite direction (ie to the left in FIG. 2).
- the piston 1 1 1 of the pressure relief unit 1 10 shifts and thus opens the safety valve 100 (not shown in Fig. 2).
- FIG. 3 shows an enlarged view of the insulation elements 300, 300 'of FIG. 1.
- the insulation elements 300, 300' could also be formed without passages 310, 310 '.
- the insulation elements 300, 300 ' comprise a disc-shaped region, from which spacer means 320, 320' extend away.
- Fig. 5. Shows a cross-sectional view along the line C-C. in the
Landscapes
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Abstract
Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Sicherheitsventil 100 für einen Druckbehälter 200 mit einer Auslöseleitung 120, die sich von einer Druckentlastungseinheit 110 weg erstreckt; wobei ein Stoff S ein inneres Volumen I ges der Auslöseleitung 120 ausfüllt; und wobei in der Auslöseleitung 120 mindestens ein Isolationselement 300 vorgesehen ist, welches ausgebildet ist, den Wärmetransport WA in der Auslöseleitung 120 in Axialrichtung A der Auslöseleitung 120 zumindest zu reduzieren.
Description
Sicherheitsventil für einen Druckbehälter mit einer Auslöseleitung
Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Sicherheitsventil für einen Druckbehälter mit einer Auslöseleitung sowie einen Druckbehälter mit einem solchen Sicherheitsventil. Insbesondere betrifft die Technologie einen Druckbehälter zur Speicherung von Brennstoff in einem Kraftfahrzeug.
Bei Druckbehältern besteht bei Einwirken eines thermischen Ereignisses (z.B. ein Fahrzeugbrand) auf den Druckbehälter die Gefahr des Berstens. Die Vorschriften (z.B. EC79 oder GTR (Global Technical Regulation
ECE/TRANS/WP.29/2013/41 )) fordern daher die Installation von mindestens einem thermischen Druckentlastungsventil (auch Thermal Pressure Release Device oder TPRD genannt) pro Druckbehälter. Bei Hitzeeinwirkung auf diese Sicherheitsventile (z.B. durch Flammen) wird das im Druckbehälter gespeicherte Medium in die Umgebung abgelassen. Die Sicherheitsventile lassen das Medium ab, sobald die Auslösetemperatur am Sicherheitsventil überschritten wird.
Das TPRD ist in der Regel an einem Ende eines Druckbehälters angeordnet. Bei langen Druckbehältern (> 1 ,65 m) sind mindestens zwei TPRDs vorgeschrieben. Sie sind i.d.R. in Längsrichtung des Druckbehälters angeordnet. Die Verwendung mehrerer Sicherheitsventile steigert die
Herstellkosten und den Platzbedarf. Trotzdem können die wenigen Ventile entlang der großen Druckbehälter jeweils nur ein räumlich stark begrenztes
Einzugsgebiet berücksichtigen. Eine kleine lokale Flamme, die zwischen zwei Ventilen auf den Tank einwirkt, kann den Druckbehälter daher stark schädigen, ohne dass die Sicherheitseinrichtung aktiviert wird. Die durch die Hitzeeinwirkung einer lokalen Flamme entstehende Schädigung des
Druckbehälters, bspw. die Schädigung des lasttragenden
Faserverbundwerkstoffes, kann zum Versagen und im Extremfall zum
Bersten des Druckbehälters führen. An manchen kritischen Stellen kann eventuell kein TPRD vorgesehen werden, da hier nicht genügend Bauraum vorhanden ist (z.B. zwischen Tank und Mitteltunnel).
Aus der DE 10 201 1 1 14725 A1 ist ein Druckbehälter mit einer
Ventileinrichtung bekannt, die eine Sicherheitsvorrichtung aufweist. Die Sicherheitsvorrichtung umfasst eine Auslöseleitung, die in einem den
Druckbehälter umgebenden Gefahrenbereich angeordnet ist. Durch eine Druckänderung in der Auslöseleitung wird die Sicherheitsvorrichtung betätigt. Die Auslöseleitung ist aus Metall ausgebildet und mit einem Medium gefüllt. Der Druckanstieg in dem Medium soll die Sicherheitsvorrichtung betätigen. Eine weitere Vorrichtung ist aus der EP 1 655 533 B1 bekannt.
Findet das thermische Ereignis nicht unmittelbar an der Auslöseleitung statt, sondern in einem gewissen Abstand dazu, oder handelt es sich um einen vergleichsweise geringen Wärmestrom, kann die Wärmeeinwirkung auf das Medium evtl. nicht ausreichen, um die vergleichsweise große Menge an Medium ausreichend zu erwärmen. Die Sicherheitsvorrichtung löst dann nicht aus, obwohl der Druckbehälter durch das lokale thermische Ereignis beschädigt wird. Wird nur in einem relativ kleinen Bereich eine hohe (den Behälter schädigende) Temperatur eingebracht, so verteilt das Metallrohr und das Medium die eingebrachte Wärmemenge aufgrund der guten
Wärmeleitfähigkeit auf eine relativ große Fläche. Das Rohr kann dann in den von der Wärmequelle entfernteren Bereichen die eingebrachte Wärmemenge wieder an die Umgebung abgeben. Zudem verringert sich aufgrund der Verteilung der Wärme die absolute Temperaturdifferenz zwischen Medium und Stahlrohr. Die vorgenannten Phänomene können dazu führen, dass das Sicherheitsventil den Druck nicht oder verspätet ablässt.
Es ist eine Aufgabe der hier offenbarten Technologie, die aus dem Stand der Technik resultierenden Nachteile zu verringern oder zu beheben. Es ist ferner eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, die
Sicherheit im Bereich eines Druckbehälters, und hier insbesondere im Bereich eines als Wasserstofftank eingesetzten Druckbehälters in einem Kraftfahrzeug, weiter zu verbessern, insbesondere einfach, effizient, klein und kostengünstig eine sicher und zuverlässig arbeitende thermische
Absicherung des Behälters bereitzustellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der hier gezeigten Technologie, sicher lokale thermische Ereignisse zu erfassen, die beabstandet von einer Auslöseleitung vorkommen. Auch ist es ein Bestreben der hier gezeigten Technologie, dass bei einem thermischen Ereignis das Sicherheitsventil schneller und/oder präziser als vorbekannte Lösungen reagiert. Weitere Aufgaben ergeben sich aus den vorteilhaften Effekten der hier offenbarten Technologie.
Die Aufgabe(n) wird/werden gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte
Ausgestaltungen dar.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst von einem Sicherheitsventil für einen Druckbehälter mit einer Auslöseleitung, die sich von einer
Druckentlastungseinheit weg erstreckt, sowie von einem
Druckbehältersystem mit mindestens einem Druckbehälter und mit einem hier offenbarten Sicherheitsventil. Das Sicherheitsventil ist insbesondere ein thermisches bzw. thermisch aktivierbares Druckentlastungsventil, also ein TPRD.
Ein solcher Druckbehälter kann beispielsweise ein kryogener Druckbehälter oder ein Hochdruckgasbehälter sein. Hochdruckgasbehältersysteme sind ausgebildet, im Wesentlichen bei Umgebungstemperaturen Brennstoff dauerhaft bei einem Druck von über ca. 350 barü (= bar Überdruck), ferner bevorzugt von über ca. 500 barü und besonders bevorzugt von über ca. 700 barü zu speichern.
Das kryogene Druckbehältersystem umfasst einen kryogenen Druckbehälter. Der kryogene Druckbehälter kann Brennstoff im flüssigen oder überkritischen Aggregatszustand speichern. Als überkritischer Aggregatszustand wird ein thermodynamischer Zustand eines Stoffes bezeichnet, der eine höhere Temperatur und einen höheren Druck als der kritische Punkt aufweist. Der kritische Punkt bezeichnet den thermodynamischen Zustand, bei dem die Dichten von Gas und Flüssigkeit des Stoffes zusammenfallen, dieser also einphasig vorliegt. Während das eine Ende der Dampfdruckkurve in einem p- T-Diagramm durch den Tripelpunkt gekennzeichnet ist, stellt der kritische Punkt das andere Ende dar. Bei Wasserstoff liegt der kritische Punkt bei 33,18 K und 13,0 bar.
Die Druckentlastungseinheit ist die Einheit, die ausgebildet ist, abhängig von einem Druckwert bzw. Drucksignal (nachstehend wird der Begriff
„Drucksignal" verwendet) der nachstehend erläuterten Auslöseleitung direkt oder indirekt den Durchfluss von Brenngas aus dem Druckbehälter
freizugeben. Beispielsweise kann die Druckentlastungseinheit ausgebildet sein, bei einem Druckanstieg oberhalb eines Auslösedrucks (in der
Auslöseleitung bzw. in der Druckentlastungseinheit) und/oder bei einem Druckabfall unterhalb eines Auslösedrucks das Ausströmen von Brenngas aus dem Druckbehälter sicherzustellen. Somit kann das Brenngas im Falle eines insbesondere lokalen und bevorzugt benachbart zu der Auslöseleitung vorkommenden thermischen Ereignisses (nachstehend:„thermisches Ereignis"), zum Beispiel einer lokalen Erwärmung des Drucktanks oberhalb einer lokalen Grenztemperatur, sicher abgelassen werden. Die
Grenztemperatur kann beispielsweise so gewählt sein, dass eine
Schädigung des Drucktanks sicher ausgeschlossen werden kann.
Beispielsweise kann die Grenztemperatur unter 300 °C, bevorzugt unter 150°C und besonders bevorzugt unter 120°C liegen. Bevorzugt liegt die Grenztemperatur jedoch oberhalb von mindestens 85 °C.
Insbesondere kann die Druckentlastungseinheit als Überdruckventil ausgebildet sein, das den Druckbehälterinhalt freigibt, wenn der
Auslösedruck in der Auslöseleitung aufgrund der lokalen Erwärmung einen Grenzwert übersteigt. Zweckmäßig handelt es sich bei der
Druckentlastungseinheit um ein Ventil, dass nach dem Öffnen der Einheit im offenen Zustand verweilt, ohne dass es sich wieder verschließt, wenn die lokale Temperatur an der Stelle des thermischen Ereignisses wieder auf einen Wert unterhalb der lokalen Grenztemperatur sinkt. Eine solche
Druckentlastungseinheit ist beispielsweise in der DE 10 201 1 1 14725 A1 (vgl. Fig. 2 und 3 sowie deren Beschreibung; dort als Sicherheitsvorrichtung bezeichnet) und in der EP 1 655 533 B1 (vgl. Fig. 2 und 4 sowie deren Beschreibung; dort als Entlastungsventil bezeichnet). Der Inhalt der
DE 10 201 1 1 14725 A1 und der EP 1 655 533 B1 bzgl. des Prinzips der Druckentlastungseinheit wird hiermit per Referenz hier mit in diese
Offenbarung mit aufgenommen. Nachstehend ist im Zusammenhang mit einer Bersteinrichtung eine weitere bevorzugte Lösung gezeigt.
Die Auslöseleitung kann eine Leitung sein, insbesondere ein Rohr, das sich bevorzugt zumindest bereichsweise über die Oberfläche des Druckbehälters erstreckt. Bevorzugt verläuft die Auslöseleitung zumindest bereichsweise in axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung des Druckbehälters.
Besonders bevorzugt verläuft die Auslöseleitung helixförmig bzw.
wendeiförmig oder mäanderförmig über die Oberfläche des Druckbehälters. Bevorzugt sind benachbarte Abschnitte der Auslöseleitung derart beabstandet, dass ein zwischen diesen benachbarten Abschnitten auftretendes thermisches Ereignis sicher detektiert wird bzw. das
Sicherheitsventil das Brenngas sicher ablässt bevor der Druckbehälter beschädigt wird.
Die Auslöseleitung kann insbesondere druckbeständig ausgebildet sein, insbesondere derart, dass die Auslöseleitung aufgrund einer
betriebsbedingten Druckerhöhung sich nicht ausdehnt und/oder beschädigt wird und/oder sich verschließt aufgrund einer nicht betriebsbedingten mechanischen Einwirkung. Somit kann vorteilhaft ein betriebssicheres Sicherheitsventil werden.
Bevorzugt ist die Leitung aus einem Metall gefertigt. Ferner bevorzugt kann die Leitung aus einem Material mit einem Schmelzpunkt weit oberhalb der Grenztemperatur ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist eine
Auslöseleitung, die in radialer Richtung eine bessere Wärmeleitfähigkeit aufweist als in Axialrichtung der Auslöseleitung. Vorteilhaft wird somit eine Wärmeleitung in den nachstehend beschriebenen Stoff forciert, wohingegen
eine i.d.R. unerwünschte Wärmeableitung entlang der Auslöseleitung reduziert werden kann.
In der Auslöseleitung ist zumindest bereichsweise ein Stoff bzw. Material S angeordnet. Der Stoff kann beispielsweise ein Reinstoff oder ein
Stoffgemisch sein. Insbesondere kann es sich um einen Feststoff, eine Flüssigkeit oder ein Gas (Gemische in einen dieser Aggregatszustände) handeln. Der Stoff S füllt zumindest bereichsweise das innere Volumen der Auslöseleitung aus. Bevorzugt ist die Auslöseleitung bzw. dessen inneres Volumen vollständig mit dem Stoff S gefüllt. Zweckmäßig gefriert der Stoff S erst bei einer Temperatur unterhalb von minus 60 °C. Bevorzugt ist der Stoff S ein Wasser-Glykol-Gemisch. Bei dem Stoff handelt es sich insbesondere nicht um das gespeicherte Brenngas.
Der Stoff S kann ausgebildet sein, in Abhängigkeit von der Stofftemperatur das Stoffvolumen und/oder den Druck im inneren Volumen (bzw. zumindest in einem Teilvolumen des inneren Volumens) zu ändern.
Nachstehend wird lediglich der Fall diskutiert, in dem sich durch das thermische Ereignis die Temperatur des Stoffes und damit einhergehend auch das Stoffvolumen bzw. der Druck in der Auslöseleitung erhöht.
Gleichsam wäre auch denkbar, dass eine Volumenreduktion bzw.
Druckminderung aufgrund einer Dichteanomalie oder eines Phasenwechsels realisiert ist.
Besonders bevorzugt kommt ein Stoff zum Einsatz, dessen Stoffdichte sich innerhalb eines Auslöse-Temperarturfensters des Sicherheitsventils sehr stark und/oder sprunghaft und/oder unstetig mit der Stofftemperatur ändert, beispielsweise aufgrund einer zumindest teilweisen Phasentransformation,
auch Phasenübergang genannt. Die temperaturbedingte isochore
Zustandsänderung bewirkt eine Druckerhöhung. Im
Auslösetemperaturfenster ist diese bevorzugt besonders stark ausgeprägt (d.h. hohe Steigung der Dampfdruckkurve im ρ,Τ-Diagramm). So ändert sich beispielsweise der Dampfdruck mindestens um den Faktor 50 (z.B. Glykol- Wassergemisch von 0,02bar bei 25 °C auf 1 bar bei 1 10°C), bevorzugt mindestens um den Faktor 100, wobei das Einfrieren des Stoffs (z.B. bei Temperaturen unter - 40 °C) unberücksichtigt ist. Bei einer solchen
Phasentransformation des Stoffes ändert sich in einem konstanten
(Teil)Volumen der Druck aufgrund einer Temperaturerhöhung. Mit steigender Temperatur beginnt das Gemisch zunehmend zu sieden und der Dampfdruck wird stark ansteigen. Besonders bevorzugt kommt ein Wasser-Glykol- Gemisch zum Einsatz, das im Auslöse-Temperarturfenster siedet und einen Dampfdruck größer 1 bar erreicht. Weiterhin können Flüssigkeiten oder auch Gase verwendet werden deren Dampfdruckkurven im
Betriebstemperaturbereich des Kraftfahrzeuges (-40 °C bis 85 °C) eine geringe Dampfdruckänderung aufweisen und bevorzugt flüssig vorliegen und im Auslösetemperaturbereich eine starke Dampfdrucksteigerung erfahren, z.B. Butan. Dieser Druckanstieg innerhalb der Auslöseleitung kann zweckmäßig direkt oder indirekt als Auslösesignal für die
Druckentlastungseinheit dienen. Bevorzugt ist der Druckanstieg sehr viel größer als 1 bar, insbesondere um die Toleranz der Auslöseeinrichtung in einem einfach herzustellenden Bereich halten zu können. Eine
Phasentransformation ist generell die Umwandlung einer oder mehrerer Phasen eines Stoffes in andere Phasen. Die Stabilitätsbereiche der Phasen in Abhängigkeit von den Zustandsvariablen wie Druck, Temperatur, chemischer Zusammensetzung und magnetischer Feldstärke sind bekannt und werden i.d.R. in Phasendiagramme oder Dampfdruckkurven dargestellt. Phasentransformationen können u. a. zwischen festen, flüssigen und gasförmigen Phasen auftreten. Bevorzugt ist das Auslöse-
Temperarturfenster durch einen der folgenden Temperaturbereiche definiert: ca. 95 °C bis ca. 300 °C, ferner bevorzugt ca. 95 °C bis ca. 1 15°C, und besonders bevorzugt ca. 105°C bis ca. 1 15°C. Findet nun ein thermisches Ereignis benachbart zur Auslöseleitung statt, so erwärmt sich der Stoff S innerhalb der Auslöseleitung. Steigt die Stofftemperatur auf einen Wert innerhalb des Auslöse-Temperaturfensters, z.B. bei einem Glykol-Wasser- Gemisch, Butan bzw. einem Gemisch mit Butan, auf ca. 1 10°C, dann kommt es aufgrund der zumindest teilweisen Phasentransformation zu einem Druckanstieg in der Auslöseleitung, der wiederum die
Druckentlastungseinheit aktuiert.
Mit anderen Worten kann also in einer mit Flüssigkeit (u.a. Wasser +
Kühlmittel, Butan) oder Feststoff gefüllten wärmeleitenden
(Auslöse)Leitung/Mantel/Körper durch den thermischen Eintrag ein
Phasenübergang induziert werden, der zu einer Druckerhöhung führt.
Hierbei ist es zweckmäßig, dass die das Medium beinhaltende
Auslöseleitung von seiner Temperaturausdehnung den Effekt verstärken oder mindern kann. Bevorzugt wird deshalb eine Auslöseleitung verwendet, der eine möglichst geringe Wärmeausdehnung oder einen negativen
Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt. Insbesondere ist der
Wärmeausdehnungskoeffizient der Auslöseleitung im
Auslösetemperaturfenster mindestens um ein Faktor 5, bevorzugt um einen Faktor 10, kleiner als der Wärmeausdehnungskoeffizient des Stoffs S.
In der Auslöseleitung ist mindestens ein Isolationselement vorgesehen.
Insbesondere kann das Isolationselement ausgebildet sein, den
Wärmetransport WA in der Auslöseleitung (und insbesondere im Stoff S) in Axialrichtung A der Auslöseleitung zumindest zu reduzieren, bevorzugt zu unterbinden. Bevorzugt ist das mindestens eine Isolationselement derart
ausgebildet und im montierten Zustand angeordnet, dass das mindestens eine Isolationselement in der Auslöseleitung (d.h. in der Auslöseleitung selbst und/oder im inneren Volumen der Auslöseleitung, insbesondere im Stoff S) einen höheren Wärmetransport WR in Radialrichtung R der Auslöseleitung zulässt als in Axialrichtung A der Auslöseleitung. l.d.R. ist dabei der
Wärmetransport WR in Radialrichtung R der Auslöseleitung in den Stoff S hinein durch das mindestens eine Isolationselement nicht oder nur im geringen Maße verändert. Vorteilhaft kann somit erreicht werden, dass die von dem lokal vorkommenden thermischen Ereignis (z.B. lokale Flamme) abgegebene Wärmemenge zum größeren Teil für eine lokal induzierte Zustandsänderung des Stoffes genutzt wird. Mit anderen Worten wird durch den begrenzten Wärmetransport in Axialrichtung A ein Teilvolumen des Stoffes S schneller erhitzt. Es kann somit schneller, präziser und
zuverlässiger ein Auslösesignal an die Druckentlastungseinheit übermittelt werden. Ein zu spätes Auslösen, was die Beschädigung des Druckbehälters mit sich bringen könnte, kann somit vorteilhaft vermieden werden. Zur Druckerhöhung bei einem lokalen Ereignis wird gemäß der hier offenbarten Technologie gezielt die axiale Wärmeleitung im Rohr/Medium begrenzt.
Hierzu können insbesondere geeignete als Isolationselemente fungierende Trennkörper vertikal zur Längsrichtung der Auslöseleitung eingebracht werden, die die Wärmeleitung begrenzen.
Bevorzugt weist die Auslöseleitung einen normalen Betriebsdruckbereich auf, bei dem die Druckentlastungseinheit den Durchfluss an Brenngas durch die Druckentlastungseinheit sicher unterbindet. Vorteilhaft weist eine hier offenbarte Bersteinrichtung einen Bersteinrichtungs-Auslösedrucks auf, bei dem die Bersteinrichtung birst. Die Druckentlastungseinheit kann ferner ausgebildet sein, bei einem Druck unterhalb des Kammer-Auslösedrucks den Durchfluss an Brenngas durch die Druckentlastungseinheit zu ermöglichen.
Bevorzugt liegt der Bersteinrichtungs-Auslösedruck über den max. normalen Betriebsdruck der Auslöseleitung, bevorzugt mind. ca. 10%, ferner bevorzugt mind. 20% höher. Ferner bevorzugt liegt der Kammer-Auslösedrucks unterhalb vom minimalen normalen Betriebsdruck der Auslöseleitung, bevorzugt mind. ca. 10%, ferner bevorzugt mind. 20% niedriger.
Das mindestens eine Isolationselement kann ausgebildet sein, das innere Volumen der Auslöseleitung in mehrere Teilvolumina zu unterteilen. Das innere Volumen kann dabei das Volumen sein, das vom Stoff S ausgefüllt wird. Das mindestens eine Isolationselement kann ferner ausgebildet sein, eine Fluidverbindung zwischen unmittelbar bzw. zueinander benachbart angeordneten Teilvolumina herzustellen, insbesondere falls ein
Druckgrenzwert in zumindest einem der Teilvolumina überschritten wird. Ferner kann das mindestens eine Isolationselement ausgebildet sein, die benachbart angeordneten Teilvolumina voneinander zu trennen, falls der Druckgrenzwert in zumindest einem der Teilvolumina unterschritten ist bzw. wird.
Das mindestens eine Isolationselement kann in Axialrichtung A der
Auslöseleitung verschiebbar ausgebildet sein. Das mindestens eine
Isolationselement kann derart ausgebildet und in der Auslöseleitung angeordnet sein, dass es sich innerhalb der Auslöseleitung in der
Axialrichtung A verschiebt, wenn ein Druckdifferenzgrenzwert zwischen benachbarten Teilvolumina überschritten wird. Insbesondere kann das Isolationselement mit einer entsprechenden Passung in der Auslöseleitung verklemmt sein, die ab einer gewissen Druckdifferenz eine Verschiebung zulässt. Das mindestens eine Isolationselement kann ausgebildet sein, eine Fluidverbindung zwischen benachbarten Teilvolumina zu unterbinden. Das Isolationselement kann also ein Dichtelement sein. Besonders bevorzugt ist das mindestens eine Isolationselement als ein inkompressibler Stopfen (z.B.
aus einem Elastomer) ausgebildet, der sich ab einer gewissen
Druckerhöhung im Teilvolumen gegenüber der übrigen Volumina
verschieben kann. Die Verschiebbarkeit kann beispielsweise einstellbar sein über die Passung und der Reibung zwischen Stopfen und Auslöseleitung.
Voneinander trennen umfasst dabei auch Ausbildungen, bei denen es zu (Leckage)Strömungen zwischen benachbarten Teilvolumina kommt, solange diese Strömungen so gering sind, dass der Wärmetransport in Axialrichtung A geringer bzw. deutlich geringer als in Radialrichtung R ist.
Das mindestens eine Isolationselement kann zumindest bereichsweise als Scheibe ausgebildet sein. Ein solches Isolationselement lässt sich besonders leicht in die Auslöseeinrichtung einbringen, insbesondere auch dann, wenn die Auslöseleitung helixförmig um den Druckbehälter angebracht ist bzw. wird.
Die Scheibe kann in ihrem Mittenbereich und/oder in ihrem Randbereich biegsam und/oder berstbar ausgebildet sein, insbesondere derart, dass nach Überschreiten des Druckgrenzwertes die Isolationselemente sich verbiegen bzw. bersten, wodurch eine Fluidverbindung zwischen benachbarten
Teilvolumina hergestellt wird. Bevorzugt ist die für die Verformung/ das Bersten aufzuwendende Kraft möglichst gering so dass das Drucksignal mit möglichst geringen Verlusten bis zu Berst- oder Druckventileinheit
weitergeleitet werden kann. Insbesondere kann die Scheibe auch als Folie ausgebildet sein, bevorzugt mit einer Wanddicke von weniger als 1 mm, bevorzugt von weniger als 500μιτι oder 100 μιτι.
Alternativ oder zusätzlich kann das mindestens eine Isolationselement zumindest einen Durchlass aufweisen. Der mindestens eine Durchlass ist dabei derart ausgebildet, dass er einerseits eine Fluidverbindung zwischen (unmittelbar) benachbarten Teilvolumina herstellt, andererseits nicht aber den axialen Wärmetransport aufgrund von Fluidströmung derart steigert, dass der Wärmetransport WA in Axialrichtung A nicht geringer bzw. deutlich geringer ist als der Wärmetransport WR in Radialrichtung R der
Auslöseleitung. Abhängig von der Dichte bzw. der Viskosität des Stoffs kann der Durchlass unterschiedlich dimensioniert sein, wobei bei geringerer Dichte/Viskosität kleinere Durchlässe vorgesehen sein können. Bevorzugt beträgt die Fläche der Aussparung weniger als 20%, ferner bevorzugt weniger als 10%, und besonders bevorzugt weniger als 5% der
Querschnittsfläche der Auslöseleitung. Mit einem solchem Durchlass kann auf einfacher Art und Weise das lokal aufgrund des thermischen Ereignis erzeugte Drucksignal sicher zur Druckentlastungseinheit transportiert werden.
Das Sicherheitsventil kann mindestens zwei Isolationselemente aufweisen, die über mindestens ein Distanzmittel voneinander beabstandet sind. Ein solches Distanzmittel kann beispielsweise eine Strebe oder ein Steg sein, der sich von einem scheibenförmigen Abschnitt weg erstreckt. Ferner kann ein solches Distanzmittel ein Faden oder eine flexible Stange sein, auf der die Isolationselemente beabstandet voneinander angebracht sind. Zur Montage wird diese Einheit von Isolationselementen und Distanzmittel in die Auslöseleitung geschoben. Ferner könnten die Isolationselemente durch das mindestens eine Distanzmittel lediglich während der Montage fixiert werden, falls beispielsweise durch die Montage die Isolationselemente an die
Auslöseleitung befestigt, z. B. aufgeschrumpft, angeklebt oder angeschweißt werden. Auch wäre denkbar, dass die Isolationselemente in einem
komprimierten Zustand zunächst positioniert werden, bevor sich die
Isolationselemente in einem anschließenden Verfahrensschritt in der Auslöseleitung verklemmen, ähnlich wie ein Stent in einer Ader. Vorteilhaft kann das Isolationselement derart verklemmt werden, dass es ab dem Grenzdifferenzdruck zwischen benachbarten Teilvolumina sich verschiebt. Insbesondere kann das mindestens eine Distanzmittel biegsam ausgebildet sein. Ferner kann das mindestens eine Distanzmittel im Randbereich und/oder im Mittenbereich mit dem mindestens einen Isolationselement verbunden sein oder an dem mindestens einen Isolationselement zumindest bereichsweise anliegen.
Das hier offenbarte Sicherheitsventil kann ferner eine Auslöseleitung mit einer separaten Bersteinrichtung in der Auslöseleitung aufweisen. Diese separate Bersteinrichtung kann funktional zunächst unabhängig von dem mindestens einen Isolationselement vorgesehen sein. Bevorzugt ist jedoch sowohl die Bersteinrichtung als auch das mindestens eine Isolationselement vorgesehen. Mitunter fungiert also nicht die Auslöseleitung selbst als
Besteinrichtung. Dies bringt den Vorteil mit sich, das eine separate
Bersteinrichtung präziser und zuverlässiger auslösen kann. Ferner kann eine stabilere und somit ausfallsichere Auslöseleitung eingesetzt werden.
Überdies kann eine zerstörte Berstscheibe leichter und kostengünstiger ausgetauscht werden als die komplette Auslöseleitung, die i.d.R. größer und komplizierter geformt ist. Zweckmäßig ist die Bersteinrichtung derart angeordnet und ausgebildet, dass der Stoff S nach einem Berstereignis in die Umgebung entweichen kann, so dass es in der Auslöseleitung und in der Druckentlastungseinheit zu einer Druckentlastung kommt, die dann das Auslösen des Sicherheitsventils bewirken kann. Besonders bevorzugt ist die Bersteinrichtung an dem freien Ende der Auslöseleitung vorgesehen. Hier lässt sie sich besonders gut integrieren. Ferner ergibt sich dann ein
einfacherer Aufbau der Auslöseleitung, da alle Teilvolumina gleich
ausgestaltet sein können.
Mit anderen Worten betrifft die hier offenbarte Technologie u.a. ein
Sicherheitsventil mit einer Auslöseleitung und einer Berstscheibe oder Ventil, die bzw. das auslöst und damit eine Druckentlastung eines Druckbehälters mittels eines direkt oder vorgesteuerten Ventils einleiten kann. Wie bereits erwähnt, können hierzu Isolationselemente vertikal zur Längsrichtung A eingebracht werden, die zwar die Wärmeleitung begrenzen jedoch einen Druckausgleich erlauben, z.B. über eine Bohrung. Die Leitungsgeometrie der Auslöseleitung erlaubt eine integrale, linienförmige oder flächige Detektion von kritischen Temperaturen und damit einen besseren Schutz vor dem Bersten von Druckbehältern durch Feuer oder unzulässiger hoher
Temperatur.
Die hier offenbarte Technologie wird nun anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht des Sicherheitsventils
100;
Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht einer Auslöseleitung
120;
Fig. 3 eine weitere schematische Querschnittsansicht einer
Auslöseleitung 120; und
Fig. 4 eine schematische Ansicht entlang der Linie C.C der Fig. 3.
Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein hier offenbartes Sicherheitsventil 100. Das Sicherheitsventil 100 ist an einem Ende eines Druckbehälters 200 angebracht. Die Montage des Sicherheitsventils 100 an den Druckbehälter 200 kann unterschiedlich gestaltet sein. In der Regel ist das Sicherheitsventil 100 unmittelbar am Druckbehälter 200 angebracht. Das Sicherheitsventil 100 umfasst eine Druckentlastungseinheit 1 10 und eine Auslöseleitung 120. Die Auslöseleitung 120 ist mit einer inneren Kammer 1 1 1 der
Druckentlastungseinheit 1 10 fluidverbunden. In der inneren Kammer 1 1 1 ist ein Kolben 1 12 angeordnet, der wiederum von einem Vorspannmittel (hier eine Feder) 1 13 vorgespannt wird.
Die Auslöseleitung 120 und die Kammer 1 1 1 der Druckentlastungseinheit 1 10 sind mit dem Stoff S gefüllt, hier ein Wasser-Glykol-Gemisch S. In der Auslöseleitung 120 sind mehrere Isolationselemente 300 angeordnet, die hier ausgeführt sind als Scheiben, die jeweils einen Durchlass aufweisen. Die Isolationselemente 300 sind voneinander beabstandet angeordnet und unterteilen das innere Volumen lges der Auslöseleitung 120 in mehrere Teilvolumina h, I2, b. Die Teilvolumina h, I2, b sind über die Durchlässe in den Isolationselementen 300 miteinander fluidverbunden. Daher herrscht in allen Teilvolumina h , I2, b und in der Kammer 1 1 1 ein annähernd gleicher Betriebsdruck (z.B. in etwa 1 ,3 bara (=bar Atmosphärendruck) bis 1 ,5 bara bei Raumtemperatur bei einem Wasser-Glykol Gemisch). Die
Isolationselemente 300 bewirken ferner, dass der Wärmetransport WA in der Auslöseleitung 120 in Axialrichtung A zumindest geringer ist als in einer Ausgestaltung ohne Isolationselemente 300. Die Isolationselemente 300 reduzieren also den Wärmetransport WA, der ansonsten beispielsweise durch die Fluidströmung vom freien Ende in Richtung
Druckentlastungseinheit 1 10 sowie durch die Brownsche
Molekularbewegung forciert würde.
Wirkt nun lokal ein thermisches Ereignis (hier dargestellt als lokaler
Wärmestrom Q) auf die Auslöseleitung 120 ein, beispielsweise eine lokale Flamme, so wird das Teilvolumen I2 erhitzt. Da das Teilvolumen I2 an beiden Seiten von Isolationselementen 300 begrenzt wird, wird vergleichsweise wenig Wärme aus dem Teilvolumen I2 abtransportiert. Somit erhitzt sich das Teilvolumen I2 schneller als ein gleich großes Volumen, dass nicht durch Isolationselementen 300 begrenzt wird. Vorteilhaft kann somit mit einem geringen Wärmestrom Q in einem Teilvolumen I2 eine Phasentransformation realisieren, die einher geht mit einem deutlichen Anstieg vom Druck p2 (z.B. auf 2 bara) im Teilvolumen I2. Da die einzelnen Teilvolumina h , I2, b durch entsprechende Durchlässe fluidverbunden sind und die Flüssigkeit weitgehend inkompressibel bleibt, steigt auch der Druck in den anderen Teilvolumina. Vorteilhaft ist in der hier gezeigten Ausgestaltung eine
Bersteinrichtung 123 in der Auslöseleitung 120 vorgesehen. Die
Bersteinrichtung 123 ist ausgelegt, dass die Bersteinrichtung 123 birst, wenn der Druck auf einen Druck oberhalb eines Bersteinrichtungs-Auslösedrucks (z.B. 1 ,8 bara) ansteigt. Ist die Bersteinrichtung 123 zerstört, so entweicht die Flüssigkeit aus der Auslöseleitung 120. Dies bewirkt, dass die Flüssigkeit auch aus der Kammer 1 1 1 entweicht. Der Druck in der Kammer 1 1 1 sinkt nun unterhalb eines Kammer-Auslösedrucks (z.B. 1 ,1 bara) der
Druckentlastungseinheit 1 10. Die durch den Druck in der Kammer 1 1 1 aufgebrachte Gegenkraft zum Vorspannmittel 1 13 reicht nicht mehr aus, um den Kolben 1 12 in der durchflusssperrenden Position zu halten. Der Kolben verschiebt sich daher aus der durchflusssperrenden Position in eine Position, in der der Durchfluss von Brennstoff durch die Druckentlastungseinheit 1 10 ermöglicht wird. Dazu kann beispielsweise ein Stopfen 1 15 in eine
Aussparung des Kolbens 1 12 entweichen. Der entwichene Stopfen 1 15 gibt den Strömungspfad 500 in die Umgebung frei. In dieser Position des Kolbens 1 12 wird dann der Druck im Druckbehälter 200 sicher abgebaut.
Gemäß der hier gezeigten Lösung bewirkt das thermische Ereignis Q zunächst einen Druckaufbau auf einen Druckwert oberhalb des
Bersteinrichtungs-Auslösedrucks. Nach der Zerstörung der Bestscheibe kommt es zu einem Druckabbau in der Auslöseleitung 120 und somit zum Auslösen der Druckentlastungseinheit 1 10. Eine solche Ausgestaltung hat den Vorteil, dass etwaige Undichtigkeiten in der Auslöseleitung 120 auch zum Druckabbau in der Auslöseleitung 120 und somit zum Ablassen von Brennstoff führen würde. Ein solches System ist somit sicherer als Systeme, bei denen ein erhöhter Druck direkt das Druckentlastungseinheit 1 10 in eine offene Stellung bringt (z.B. ohne Bersteinrichtung). Prinzipiell wäre Letzteres aber auch von der hier offenbarten Technologie umfasst.
Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Detailansicht von zwei Isolationselementen 300, 300', die das Teilvolumen ^ begrenzen. Die Isolationselemente 300, 300' werden durch ein Distanzmittel 320, hier eine flexible Stange bzw. einen formstabilen Faden positioniert, insbesondere derart, dass die
Isolationselemente 300, 300' voneinander beabstandet sind und ein
Teilvolumen I2 des inneren Volumens lges der Auslöseleitung 120 definieren. Gestrichelt dargestellt sind die Isolationselemente 300, 300' in dem Zustand, in dem der Stoff S im Teilvolumen I2 derart erwärmt wurde, dass zumindest teilweise eine Phasentransformation stattgefunden hat. In dem Fall steigt der Druck p2 im Teilvolumen I2 stark an. Der Druckanstieg bewirkt, dass es zu einer Druckdifferenz zwischen benachbarten Teilvolumina kommt. Übersteigt diese Druckdifferenz einen gewissen Wert, so bewirkt die Druckdifferenz, dass sich die Randbereiche Ra, Ra' der Isolationselemente 300, 300' verbiegen. Es entsteht dann eine Fluidverbindung zwischen benachbarten Teilvolumina. Mit der Fluidverbindung einher geht ein Druckausgleich, so dass die Teildrücke pi, p2, p3 in den Teilvolumina h, I2, b im Wesentlichen gleich sind. Wie bereits im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschrieben,
bewirkt der Druckanstieg in der Auslöseleitung 120 die Zerstörung der Berstscheibe durch einen Druck oberhalb vom Bersteinrichtungs- Auslösedruck (z.B. 2 bara). Es kommt dann zum Druckabbau in der
Auslöseleitung 120 auf einen Druckwert (z.B. 1 bara), der unterhalb des normalen Betriebsdrucks (z.B. 1 ,5 bara) in der Auslöseleitung 120 liegt. Dies bewirkt wiederum, dass sich die Isolationselemente 300, 300' in die entgegengesetzte Richtung (also in der Fig. 2 nach links) verbiegen. Somit entsteht wiederum eine Fluidverbindung von benachbarten Teilvolumina, die bewirkt, dass es zu einem Druckabbau in der Kammer 1 1 1 kommt. Der Kolben 1 1 1 der Druckentlastungseinheit 1 10 verschiebt sich und öffnet somit das Sicherheitsventil 100 (in Fig. 2 nicht gezeigt).
Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Isolationselemente 300, 300' der Fig. 1 . 1m Mittenbereich sind die Durchlässe 310, 310' angeordnet, die die verschiedenen Teilvolumina h, I2, b voneinander trennen. In der hier gezeigten Ausgestaltung sind die Isolationselemente 300, 300' fest verbunden mit der Auslöseleitung 120. Die Isolationselemente 300, 300' könnten auch ohne Durchlässe 310, 310' ausgebildet sein. Ferner könnten die Isolationselemente 300, 300' lediglich in der Auslöseleitung 120 derart gehalten sein, dass sich die Isolationselemente 300, 300' verschieben, wenn ein Druckdifferenzgrenzwert zwischen benachbarten Teilvolumina h, I2, b überschritten wird.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführung der Isolationselemente 300, 300'. Die Isolationselemente 300, 300' umfassen einen scheibenförmigen Bereich, von denen Distanzmittel 320, 320' sich weg erstrecken. Die Distanzmittel 320, 320' sind hier zweckmäßig als Streben bzw. Stege ausgebildet und beabstanden die scheibenförmigen Bereiche benachbarter
Isolationselemente 300, 300' voneinander. In den Mittenbereichen der scheibenförmigen Bereiche sind wiederum Durchlässe 310, 310' angeordnet.
Fig. 5. Zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C. Im
Mittenbereich die der Durchlass 310 gezeigt und im Randbereich sind hier zwei Streben 320 gezeigt.
Die vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der
Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer
Äquivalente zu verlassen.
Claims
1 . Sicherheitsventil (1 00) für einen Druckbehälter (200) mit einer
Auslöseleitung (1 20), die sich von einer Druckentlastungseinheit (1 10) weg erstreckt;
- wobei ein Stoff (S) ein inneres Volumen (lges) der Auslöseleitung (1 20) ausfüllt; und
- wobei in der Auslöseleitung (1 20) mindestens ein Isolationselement (300) vorgesehen ist, welches ausgebildet ist, den Wärmetransport (WA) zumindest in dem inneren Volumen (lges) in Axialrichtung (A) der Auslöseleitung (1 20) zumindest zu reduzieren.
2. Sicherheitsventil (1 00) nach Anspruch 1 , wobei der Wärmetransport (WR) in Radialrichtung (R) der Auslöseleitung (1 20) durch das mindestens eine Isolationselement (300) nicht oder nur im geringen Maße verändert wird.
3. Sicherheitsventil (1 00) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das mindestens eine Isolationselement (300) ausgebildet ist, das innere Volumen (lges) der Auslöseleitung (1 20) in mehrere Teilvolumina (h , I2, b) zu unterteilen.
4. Sicherheitsventil (1 00) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das mindestens eine Isolationselement (300) in Axialrichtung (A) der
Auslöseleitung (1 20) verschiebbar ausgebildet ist.
5. Sicherheitsventil (1 00) nach Anspruch 4, wobei das mindestens eine Isolationselement (300) derart ausgebildet und in der Auslöseleitung
(1 20) angeordnet ist, dass es sich innerhalb der Auslöseleitung (1 20) Axialrichtung (A) der Auslöseleitung (1 20) verschiebt, wenn ein
Druckdifferenzgrenzwert zwischen benachbarten Teilvolumina
überschritten wird.
6. Sicherheitsventil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das mindestens eine Isolationselement (300) ausgebildet ist, eine
Fluidverbindung zwischen benachbarten Teilvolumina (h , I2, b) zu unterbinden.
7. Sicherheitsventil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 5, wobei das mindestens eine Isolationselement (300) ausgebildet ist, eine Fluidverbindung zwischen benachbarten Teilvolumina (h , I2, b) herzustellen, falls der Druckdifferenzgrenzwert überschritten wird.
8. Sicherheitsventil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das mindestens eine Isolationselement (300) zumindest bereichsweise als Scheibe (300) ausgebildet ist, und wobei bevorzugt das mindestens eine Isolationselement (300) im Mittenbereich und/oder im Randbereich (Ra) biegsam und/oder berstbar ausgebildet ist.
9. Sicherheitsventil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das mindestens eine Isolationselement (300) zumindest einen Durchlass (310) aufweist
10. Sicherheitsventil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Sicherheitsventil mindestens zwei Isolationselemente (300) aufweist, die über mindestens ein Distanzmittel (320) voneinander beabstandet sind.
1 1 . Sicherheitsventil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das mindestens eine Distanzmittel (320) biegsam ausgebildet ist, und im Randbereich (Ra) und/oder im Mittenbereich mit dem mindestens einen Isolationselement (300) verbunden ist oder an dem mindestens einen Isolationselement (300) zumindest bereichsweise anliegt.
12. Sicherheitsventil (100) für einen Druckbehälter (200), bevorzugt nach einem der vorherigen Ansprüche, mit einer Auslöseleitung (120), die sich vom Ventilkörper (1 10) weg erstreckt, wobei in der Auslöseleitung (120) ein Stoff angeordnet ist, der in Abhängigkeit von der Temperatur das Stoffvolumen ändert, wobei die Auslöseleitung (120) eine separate Bersteinrichtung (123) aufweist.
13. Sicherheitsventil (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Bersteinrichtung (123) an dem freien Ende (122) der Auslöseleitung (120) vorgesehen ist.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111902307A (zh) * | 2018-04-06 | 2020-11-06 | 宝马股份公司 | 具有可热激活的卸压装置的机动车以及用于卸压的方法 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017209580A1 (de) * | 2017-06-07 | 2018-12-13 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Druckentlastungsvorrichtung mit einem variablen Massenstrom |
DE102017221073A1 (de) | 2017-11-24 | 2019-05-29 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Sicherheitsventil für einen Druckbehälter mit einer Auslöseleitung sowie Druckbehältersystem |
DE102018203183A1 (de) | 2018-03-02 | 2019-09-05 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Sicherheitsventil für einen Druckbehälter mit einer Auslöseleitung sowie Druckbehältersystem |
DE102020103155A1 (de) | 2020-02-07 | 2021-08-12 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Druckbehälteranordnung und Druckbehältersystem |
DE102020110009A1 (de) | 2020-04-09 | 2021-10-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Druckbehälteranordnung und Kraftfahrzeug |
DE102020118281A1 (de) | 2020-07-10 | 2022-01-13 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Brennstoffversorgungseinrichtung, Kraftfahrzeug und Druckminderereinheit |
DE102020120727A1 (de) | 2020-08-06 | 2022-02-10 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Druckentlastungsanordnung und Druckbehälteranordnung |
DE102020123037A1 (de) | 2020-09-03 | 2022-03-03 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Druckbehälter, Druckbehältersystem und Kraftfahrzeug mit Brennstoffleiste |
DE102020123038A1 (de) | 2020-09-03 | 2022-03-03 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Druckbehälterbaugruppe |
DE102020128607A1 (de) | 2020-10-30 | 2022-05-05 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung einer Brennstoffleiste für ein Druckbehältersystem, Brennstoffleiste, Druckbehältersystem und Kraftfahrzeug |
DE102020213907A1 (de) * | 2020-11-05 | 2022-05-05 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Thermische Entlastungseinrichtung für einen Gastank und Verfahren zum Herstellen einer thermischen Entlastungseinrichtung für einen Gastank |
DE102021102183A1 (de) | 2021-02-01 | 2022-08-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Druckbehältersystem und Kraftfahrzeug |
DE102021104334A1 (de) | 2021-02-24 | 2022-08-25 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Anschlusselement, Druckbehälterbaugruppe und Kraftfahrzeug |
DE102021106038A1 (de) | 2021-03-12 | 2021-05-12 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Druckbehältersystem mit einer Druckbehälterbaugruppe |
DE102021134095A1 (de) | 2021-12-21 | 2022-12-22 | Voith Patent Gmbh | Drucktank mit thermisch aktivierbarem Druckentlastungssystem |
DE102022132218A1 (de) | 2022-12-05 | 2024-06-06 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Druckbehältersystem mit einer Druckbehälterbaugruppe |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1655533B1 (de) | 2004-11-04 | 2008-01-23 | Luxembourg Patent Company S.A. | Gasbehälter mit einem flexiblen Schlauch um den Behälter für Gasauslass bei erhöhter Temperatur oder mechanischer Beschädigung |
US20110180551A1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-07-28 | Honda Motor Co., Ltd. | Gas tank |
DE102011114725A1 (de) | 2011-10-01 | 2013-04-04 | Daimler Ag | Druckgasbehälter mit einer Ventileinrichtung |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6006774A (en) * | 1994-12-21 | 1999-12-28 | Cti Composite Products | Thermally activated pressure relief valve or fuse plug for protecting pressurized devices from over pressure due to fire |
DE19859654A1 (de) * | 1998-12-15 | 2000-06-29 | Mannesmann Ag | Vorrichtung zum Speichern von Druckgas |
US8733382B2 (en) * | 2007-01-12 | 2014-05-27 | GM Global Technology Operations LLC | Thermally activated safety valve for pressure vessels |
US7721750B2 (en) * | 2007-10-18 | 2010-05-25 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Modified heat pipe for activation of a pressure relief device |
FR2951239B1 (fr) | 2009-10-09 | 2011-12-09 | Air Liquide | Dispositif de securite et recipient pourvu d'un tel dispositif |
KR101180996B1 (ko) * | 2009-11-27 | 2012-09-07 | 기아자동차주식회사 | 자동차용 고압 가스 연료탱크의 화재안전장치 |
DE102011015431A1 (de) * | 2011-03-29 | 2012-10-04 | Linde Aktiengesellschaft | Sicheres Abführen von Medien |
US9297489B2 (en) * | 2013-01-17 | 2016-03-29 | Canada Pipeline Accessories, Co. Ltd. | Extended length flow conditioner |
JP6011566B2 (ja) * | 2014-03-05 | 2016-10-19 | トヨタ自動車株式会社 | 可溶式安全弁 |
JP6060926B2 (ja) * | 2014-03-14 | 2017-01-18 | トヨタ自動車株式会社 | ガス収容タンク |
-
2015
- 2015-11-11 DE DE102015222252.7A patent/DE102015222252A1/de active Pending
-
2016
- 2016-10-06 CN CN201680056141.2A patent/CN108139029B/zh active Active
- 2016-10-06 WO PCT/EP2016/073894 patent/WO2017080725A1/de active Application Filing
-
2018
- 2018-05-10 US US15/975,855 patent/US11092291B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1655533B1 (de) | 2004-11-04 | 2008-01-23 | Luxembourg Patent Company S.A. | Gasbehälter mit einem flexiblen Schlauch um den Behälter für Gasauslass bei erhöhter Temperatur oder mechanischer Beschädigung |
US20110180551A1 (en) * | 2010-01-25 | 2011-07-28 | Honda Motor Co., Ltd. | Gas tank |
DE102011114725A1 (de) | 2011-10-01 | 2013-04-04 | Daimler Ag | Druckgasbehälter mit einer Ventileinrichtung |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111902307A (zh) * | 2018-04-06 | 2020-11-06 | 宝马股份公司 | 具有可热激活的卸压装置的机动车以及用于卸压的方法 |
US11993142B2 (en) | 2018-04-06 | 2024-05-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Motor vehicle having a pressure relief device that can be thermally activated, and method for pressure relief |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20180328540A1 (en) | 2018-11-15 |
CN108139029A (zh) | 2018-06-08 |
DE102015222252A1 (de) | 2017-05-11 |
US11092291B2 (en) | 2021-08-17 |
CN108139029B (zh) | 2021-02-09 |
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