CN101173722A - 用在燃料分配系统中的紧急断流阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种紧急断流阀，包括界定了流体入口、流体出口和在其中间延伸的流体通道的壳体。该阀包括阀元件，阀元件布置在壳体内并且可以由锁定机构可释放地锁定在打开位置。膨胀构件界定了在壳体弱化部分的下游和上游位置处密封的密封膨胀室的至少一部分。紧急断流阀界定了失效模式，其中，壳体的结构完整性损坏到一个程度，其中，当预定的载荷施加到壳体的一部分上时，燃料可以流入膨胀室，其中，膨胀构件可以操作以脱离锁定机构，这样阀元件就从打开位置移动到关闭位置。

Description

用在燃料分配系统中的紧急断流阀
技术领域
本发明总体上涉及阀，并且尤其涉及用在燃料分配系统中的紧急断流阀。
背景技术
在零售加油站中使用的燃料分配系统通常包括包含汽油、柴油燃料或其它液体燃料的地下罐、终止于适于向汽车供给燃料的喷嘴的地面之上的分配装置和连接地下罐与分配装置的管路系统。尽管不是很经常，但是车辆会碰撞分配装置，导致分配装置移动。装置和可能由于特定环境条件而移动。不管哪种情况，燃料管或导管都会破裂，导致燃料溢出并且生成潜在危险的情形，除非采取预防性措施。
在本领域中已知多种紧急燃料断流阀，它们是响应上述问题而开发的。该类型的已知阀包括具有可释放地彼此连接的上壳体和下壳体的那些阀，且下壳体刚性地安装。例如，下壳体可以安装在池内部，池位于水泥支座之下，水泥支座使用例如本领域中已知的安装杆支撑分配装置。下壳体经由地下导管在操作上连接到地下罐上，而上壳体在操作上连接到燃料分配装置上。
形成在上壳体中的弱化部分例如圆周槽提供了一种计划的失效地点，这样当第一部分和第二部分之一受到预定载荷时，阀的第一部分就可以从阀的第二部分上分开。阀部的这种分开导致下壳体中的阀元件从可释放地锁定的打开位置移动到关闭位置，切断燃料从地下罐中的流动。该类型的断流阀也可以在上壳体中包括止回阀，该止回阀在阀部分开时在偏压构件的作用下关闭。止回阀可以减小或防止燃料从分配装置的回流。
前述类型的紧急断流阀已经成功地应用在燃料分配系统中，但是它们显示了某些缺点。例如，很可能分配装置会受到一个不足以使断流阀的第一部分与阀的第二部分分开但是足以使危害阀壳体的结构完整性的载荷或力。换句话说，载荷可以在异常情况下使阀壳体沿着槽断裂而不会使阀部在槽的任一侧上完全分开。在这种情况下，下壳体中的阀元件可能不会关闭，这会允许燃料从壳体中穿过阀的断裂或其它损坏的弱化部分漏出，导致不希望的燃料溢出到环境中。
因此希望提供一种可以克服与已知紧急断流阀相关缺点的用在燃料分配系统中的紧急断流阀。
发明内容
为此，本发明的实施例提供了一种紧急断流阀，该紧急断流阀具有布置在膨胀室内部或是形成膨胀室的一部分的易碎或弱化部分或其它形式的预定失效区域。来自该易碎区域的任何泄漏，例如可以由对燃料分配器的冲击或是由于某种环境条件而发生的泄漏，会驱动界定了至少一部分膨胀室的可移动构件，并且该运动在操作上连接到阀上，从而导致它被切断。因此，由于冲击或小于全部阀损害即使得阀破裂而不完全剪断或分开阀的阀损伤导致的燃料泄漏就可以通过阀切断而得到抑制或降低。
更特别地，根据本发明的一个实施例的紧急断流阀被提供来用在燃料分配系统中。该紧急断流阀包括界定了流体入口、流体出口和在流体入口和流体出口之间延伸的流体通道的壳体。流道适于燃料在其中的流动。阀还可以包括阀元件，阀元件可以在壳体内在打开位置和关闭位置之间移动，其中在打开位置，允许燃料在流体入口和出口之间流动，并且在关闭位置，防止燃料在流体入口和流体出口之间流动。锁定机构可以连接到阀元件和壳体上以将阀元件可释放地锁定在打开位置。阀也可以包括膨胀构件，该膨胀构件在壳体之外界定了密封膨胀室的至少一部分。壳体包括布置在阀元件下游的弱化部分，并且膨胀室在弱化部分上游的第一位置处和弱化部分下游的第二位置处密封到壳体上从而约束或围绕弱化部分。紧急断流阀界定了一种失效模式，其中，壳体的结构完整性损坏到一定程度，其中，当预定载荷施加到壳体上时，燃料可以通过弱化部分中的裂缝从壳体漏出并且进入膨胀室。一旦出现失效模式，膨胀构件就可以操作来使锁定机构从壳体和阀元件的至少一个上脱离，其中，阀元件从打开位置移动至关闭位置以停止燃料流动通过阀。特别是，燃料管道中的压力导致燃料通过壳体弱化部分中的裂缝流入膨胀室，从而驱动膨胀元件，因此导致阀元件移动至关闭位置。
在其它实施例中，紧急燃料断流阀可以包括下列特征中的一个或多个。在一些实施例中，膨胀构件可以包括与壳体以围绕关系布置的由弹性材料制成的套筒。阀还可以包括旋转轴，旋转轴具有一个从壳体向外伸出的端部，且阀元件连接到轴上以随之旋转。偏压构件与轴配合以将阀元件朝关闭位置偏压。
锁定机构可以是连杆机构。在一个实施例中，连杆机构包括第一和第二连杆，每个连杆均具有近端和远端，且第一连杆的近端连接到壳体上并且第一连杆的远端连接到第二连杆的近端上。第二连杆的远端可以连接到从壳体向外伸出的旋转轴的端部上。在本实施例中，一旦出现失效模式，膨胀构件就可以操作来接触和移动第一连杆，其中，第一连杆与壳体和第二连杆之一脱离，并且其中，阀元件被打开并且从打开位置移动到关闭位置。第一连杆可以包括布置在第一连杆的近端和远端之间并且朝膨胀构件伸出的突出部。
可替换的是，第一连杆可以包括均枢转地连接到壳体上的第一连杆部分和第二连杆部分。第一连杆部分可以包括切口并且第二连杆部分可以包括第一、第二和第三臂。第二连杆的近端可以包括销，当阀元件可释放地锁定在打开位置中时，该销容纳在第一连杆部分的切口内。第二连杆的远端可以连接到从壳体向外伸出的旋转轴的端部上。第二连杆部分的第二臂可以邻近膨胀构件相对于壳体总体上切向地延伸。在本实施例中，一旦出现失效模式，膨胀构件就可以操作来接触第二臂，导致第一连杆旋转并且销变得脱离第一连杆部分中的切口，其中，阀元件从打开位置打开并且移动到关闭位置。
在另一个实施例中，阀还可以包括至少部分地环绕壳体的环形构件以及与环形构件整体形成并且远离壳体延伸的中空突出构件。在本实施例中，膨胀构件可以包括由弹性材料制成的隔膜并且膨胀构件可以与突出构件密封接合地布置。连杆机构可以包括彼此连接的第一和第二连杆。第一连杆可以在其近端连接到壳体上并且在其远端连接到第二连杆的近端上。第二连杆的远端可以连接到从壳体向外伸出的旋转轴的端部上。在本实施例中，一旦出现失效模式，膨胀构件就可以操作来接触和移动第一连杆，其中，第一连杆与壳体和第二连杆之一脱离，并且阀元件被解锁并且从打开位置移动到关闭位置。
壳体的弱化部分可以采取多种形式。在一个实施例中，它是圆周槽。槽的至少一部分总体上为V形。所述膨胀构件由任何适当的材料制成，包括那些从由氟硅橡胶、BUNA-N橡胶、氟弹性体橡胶或其它适当材料构成的组中选取的材料。
壳体优选包括彼此固定的下壳体和上壳体，且下壳体适于安装在分配装置之下的池内并且还适于在操作上连接到加压燃料源上。上壳体优选包括弱化部分并且适于连接到分配装置内部的燃料管上。阀元件优选布置在下壳体中且位于阀的弱化或易碎部分的上游。
紧急断流阀还可以包括布置在上壳体内的常开第二阀元件和将第二阀元件朝关闭位置偏压的偏压构件。
断流阀的实施例可以包括具有入口、出口和在它们之间延伸的开口腔道的进入端口。出口与膨胀室流体连通。这种进入端口可以用于测试膨胀构件的完整性。进入端口还可以提供一些在断流阀的组装过程中的优点。
另外，断流阀的实施例包括布置在膨胀室内的可膨胀材料。可膨胀材料具有干燥时的第一体积但是当它与液体例如燃料接触时会膨胀至比第一体积大的第二体积。可膨胀材料可以单独使用或与流体管路压力结合使用作为燃料泄漏时切断阀的原动力。
根据本发明的另一方面，提供了隔离燃料分配系统中泄漏的方法。该方法包括提供用在燃料分配系统中的紧急断流阀，且该阀包括其中具有弱化部分的壳体，且该壳体界定了流体入口、流体出口和在它们之间的流体通道。阀还包括可以在打开位置和关闭位置之间移动的阀元件。该方法还包括提供连接到阀元件和壳体上的连杆机构，其中该连杆机构可将阀元件可释放地锁定在打开位置。此外，该方法包括使用在弱化部分的上游和下游位置处密封到壳体上的膨胀构件界定膨胀室的至少一部分，其中，一旦燃料穿过弱化部分从流体通道泄漏并且进入膨胀室，膨胀构件就可以操作，用于使连杆机构从壳体和阀元件的至少一个上脱离，其中，阀元件被解锁并且从打开位置移动到关闭位置以停止燃料流动通过阀。
换种说法，该方法包括在切断阀下游的流体导管中界定易碎区域的步骤，并且布置在于易碎区域的下游和上游密封至导管的膨胀室内部，并且一旦形成膨胀室的至少一部分的膨胀构件响应流体泄漏通过易碎区域而运动，就会关闭阀。依照本发明的一个方面，当沿着弱化或易碎区域发生泄漏时，燃料管路中的压力足以驱动膨胀构件从而关闭阀。
还提供了用于测试紧急断流阀的方法，这是通过提供一种阀实现的，该阀具有其中具有弱化部分的壳体、至少部分地围绕弱化部分以在其中界定膨胀室的膨胀构件和与膨胀室流体连通的进入端口。该方法还包括对膨胀室加压并监测其中的压力。如果压力改变大于指定的阈值，那么就可以更换膨胀构件。
提供了一种方法来切断穿过在其中界定了易碎区域的导管的燃料，并且该方法包括界定围绕易碎区域以膨胀构件界定室，且膨胀构件形成该室的至少一部分，将可膨胀材料置于室中，并且使用可膨胀材料的膨胀来切断流经导管的燃料。
附图说明
相对于下面的说明、所附权利要求书和附图，可以更好地理解本发明的这些和其它特征、方面和优点，其中：
图1是包含依照本发明的实施例的紧急断流阀的燃料分配系统的示意图；
图2是图1中示意性显示的紧急断流阀的透视图；
图3A是沿图2中的线3A-3A剖开的剖视图，其中包括在下壳体中的阀显示为处于打开位置；
图3B是与图3A类似的剖视图，但是显示了与所示紧急断流阀的弱化部分相关的失效模式；
图3C是与图3A和3B类似的剖视图，进一步显示了图3B中所示的失效模式；
图4是沿图2中线4-4剖开的剖视图；
图5是依照本发明的另一个实施例的紧急断流阀的透视图；
图6A是沿图5中线6A-6A剖开的剖视图，显示了在将阀元件(未显示在图6A中)锁定在下壳体中打开位置的位置中的断流阀中包括的连杆机构；
图6B是与图6A类似的剖视图，但是所包括的连杆机构处在将阀元件在下壳体(未显示在图6B中)中打开的位置上，允许它移动到关闭位置；
图7是依照本发明的另一个实施例的紧急断流阀的透视图；
图8是沿图7中线8-8剖开的剖视图；
图9是依照本发明的另一个实施例的紧急断流阀的剖视图；
图10A是依照本发明的另外一个实施例的紧急断流阀的剖视图；并且
图10B是与图10A类似的剖视图，但是显示了与所示紧急断流阀的弱化部分相关的失效模式。
具体实施方式
图1是包含依照本发明的紧急断流阀20的燃料分配系统10的示意图。燃料分配系统10包括燃料源22，它具有包含在其中的燃料24。如图1所示，燃料源22可以是地下燃料箱，例如用在零售加油站的地下燃料箱。燃料分配系统10还可以包括延伸到燃料箱中的立管、池26、各个流量控制和流量测量设备(未显示)和一段通过机械方式并且流体地连接到阀20上的管道28。阀20包括壳体或流体导管30，它可以包括第一壳体32和第二壳体34，第一壳体32和第二壳体34通过传统方法例如图2中所示的紧固件36可移动地彼此紧固。尽管此处描述的优选实施例包括连接在一起的两个单独的壳体32、34，但是本发明并不限于此，因为阀20可以具有整体式壳体。两件结构允许第二壳体34(具有剪断槽)被替换而不用也替换第一壳体32。在所示实施例中，第一壳体32是下壳体并且第二壳体34是上壳体。术语″上″和″下″用于描述实施例并且便于理解本发明，并且并非将本发明限于特定朝向。燃料系统10还可以包括燃料分配装置38，燃料分配装置38可以安装在支座40上，支座40可以由水泥形成并且又可以安装在表面上，例如，零售加油站的水泥表面上。下壳体32可以刚性地安装在池41内部低于支座40或与之邻近。
燃料分配系统10还可以包括向上延伸穿过分配装置38的内部的刚性管或导管42。管42可以在下端通过机械方式联结到阀20的上壳体34上并且与阀20流体连通。管42也可以与柔性软管44流体连通，柔性软管44止于喷嘴46处，喷嘴46适合于将燃料分配到机动车辆例如汽车、卡车等的燃料箱中。
现在参见图2-4，阀20的壳体30总体上界定了流体入口50、流体出口52和在流体入口50和流体出口52之间延伸的流体通道54。流体通道54适于加压燃料例如燃料24在其中的流动。燃料24可以由包括在燃料分配系统10中的泵(未显示)加压。
阀20包括阀构件60，阀构件60可以是挡板或蝶形阀并且可动地安装在下壳体32内部。阀构件60包括阀元件62，阀元件62在图3A、3B中并且在图4中实线所示的打开位置和图3C和在图4中以虚线显示的关闭位置之间移动。在关闭位置中，阀元件62例如密封圆盘可以布置成与阀座64密封接合并且适于截断或防止燃料从流体入口50流向流体出口52。阀元件62可以由结构即总体上在66处所示的结构支撑。可以在公开了传统切断阀的美国专利No.5,454,394、5,193,569和5,099,870中找到可以利用的结构66的附加的细节。这些专利中的每一个都转让给本发明的受让人并且整体明确地包含在此作为参考资料。支承结构66可以包括一双臂68，臂68具有由旋转轴70的方截面接收的正方形开口，这样阀元件62和支承结构66随轴70旋转。阀元件62和支承结构66可以由偏压构件72向关闭位置偏压，偏压构件72可以是盘绕轴70的扭转弹簧。然而，阀元件62和相关联的支承结构66可以由图2中总体上以74指示的锁定机构可释放地锁定在打开位置。在所示实施例中，锁定机构74可以是连杆机构。然而，锁定机构74可以是适于将阀元件62可释放地锁定在打开位置的其它设备。在阀20的正常操作期间即不在阀20的失效模式期间，连杆机构74可以连接到阀元件62和壳体30上，如下面详细地描述的那样。
连杆机构74可以包括具有连接到壳体30上的近端78的第一连杆76。在所示实施例中，这是由销80实现的，销80在一个端部固定到壳体30上并且使相对端部延伸穿过在第一连杆76的近端78中形成的孔。第一连杆76还包括连接到连杆机构74的第二连杆86的近端84上的远端82。第二连杆86的远端88可以连接到从壳体30向外伸出的旋转轴70的端部90上(图3A)。第一连杆76也可以包括突出部92，突出部92置于第一连杆76的近端78和远端82之间并且用于随后讨论的目的。
旋转轴70的外端90可以包括圆柱形部分并且第二连杆86的远端88可以包括在其中形成的用于接合轴70的外端90的圆柱形部分的圆孔。第二连杆86的远端88可以通过例如焊料固定到轴70的外端90上，且焊料具有相对低的熔点。因此，如果火围绕阀20，焊料就会熔化，从而允许轴70在第二连杆86内部旋转，因此导致阀元件62和支承结构66在偏压构件72的作用下从图3A和3B中以图4中以实线显示的打开位置移动到图3C中并且在图4中以虚线显示的关闭位置。或者，并且依照本发明的另一个实施例，代替传统的将第二连杆86的远端88设计成在着火时释放阀元件62的可熔轮毂，第一连杆76可以包括在近端78和远端82中间的可熔部分。因此，如果着火，可熔部分就会熔化，使第一连杆76的端部78、82分开并允许阀元件62和支承结构66在偏压构件72的作用下移动到关闭位置。与可熔部分在第二连杆86的远端88中的传统布置相比，在第一连杆76中实现可熔部分可以提供特定的成本和制造优点。
壳体30包括形成在其中并且位于阀构件60下游的弱化或易碎的部分94。在所示实施例中，上壳体34包括形成在其中的弱化部分94，且弱化部分94围绕上壳体34的周边沿圆周延伸。然而，本发明并不限于此。弱化部分94可以是槽并且可以具有总体上为V形的内部96，如在所示实施例中显示的那样。本发明并不限于此，因为本领域的普通技术人员可以获知界定弱化部分94的其它配置。弱化部分94对后面讨论的各种失效模式界定了失效地点的预定断裂。
在一个示例实施例中，阀20还可以包括膨胀构件100。膨胀构件100可以是与弱化部分94以围绕关系布置的套筒，如在所示实施例中显示的那样，并且构件100可以由弹性材料形成。适当的材料包括氟(fluro)硅橡胶、BUNA-N橡胶和氟(fluro)弹性体橡胶。然而，也可以使用其它材料，只要它们显示出对于臭氧的抵抗力、防止干腐并且对燃料腐蚀具有抵抗力。膨胀构件100总体上围绕弱化部分94并且可以在弱化部分94上游的第一位置102和弱化部分94下游的第二位置104上密封到上壳体34上，从而束缚或包住弱化部分94。膨胀构件100可以通过一对围绕上壳体34的周边延伸的箍带夹106或是其它适当的设备例如捆带条等密封到上壳体34上。膨胀构件100至少部分地界定了最佳显示于图3B和3C中的膨胀室108。随后将讨论膨胀构件100的功能。
阀20可选地包括布置在阀20的上壳体34中弱化部分94下游的第二阀构件110。阀构件110例如可以是弹簧加载的提升阀或止回阀，该阀具有可以是密封圆盘的阀元件112。阀构件110可以是常开的并且在阀20的操作过程中由总体上在114处指示的固定到上壳体34上的压靠结构保持在打开位置。在上文提及的美国专利No.5,454,394、5,193,569和5,099,870中更详细地讨论了可以使用的阀构件110的其它细节和压靠结构114的配置，这些专利公开了类似的提升阀和压靠结构。或者，在阀20的正常操作期间，阀构件110可以由在阀20内部流动的燃料的压力保持在打开位置。阀构件110可以由例如为螺旋弹簧的偏压构件116朝关闭位置偏压。在关闭位置，阀元件112布置成与在上壳体34中形成的阀座118密封接合。在特定失效模式下，阀构件110可以由偏压构件116强迫关闭，如下文所述。阀20也可以可选择地包括布置在阀构件110的管状杆120中的卸压阀(未显示)。在前引用的专利中讨论了可以使用的安全阀的特征。不管怎样，卸压特征防止当阀被剪断或分开时在阀20上方的管道中形成大的压力。
因为阀20的下壳体32刚性地安装在池41的内部，所以当预定载荷或力122在弱化部分94的任一侧上施加到阀20的壳体30上(显示为作用在上壳体34上，但是载荷122也可以作用在下壳体32上)时，无论是直接地还是间接地，阀20都可以界定取决于力122的值的失效模式。可以在壳体30中形成失效的最常见的情形是汽车与容纳管42的燃料分配装置38的无意接触。然而，壳体30中的失效可以由壳体30在弱化部分94上方和下方的部分之间由于包括冻胀和其它环境条件的外力引起。在一种失效模式中，力122并不足以导致壳体30的第一部分124沿着弱化部分94基本上完全地与壳体30的第二剩余部分125分开(阀剪断)，但是足以导致由弱化部分94生成壳体30中的裂缝126或其它缺陷，这中图3B和3C中以放大的形式指示，藉此流体通道54与膨胀室108流体连通(阀破裂)。因此，在这种失效模式中，壳体30的结构完整性就会损坏到一个程度，其中，在通道54内部流动的燃料可以通过弱化部分94从壳体30中漏出并且在燃料管路压力下进入膨胀室108。这又导致膨胀构件100由于加压燃料进入室108而向外膨胀，如图3B和3C所示。因为膨胀构件100密封到上壳体34上，所以进入室108的所有燃料都保持在其中，这会防止或减少燃料从阀20中漏出并且因此减少环境溢出物的可能性和与清除这种溢出物相关的成本。
第一连杆76的突出部92可以布置得非常邻近膨胀构件100。因此，当构件100向外膨胀时，由于加压燃料进入膨胀室108，所以它接触第一连杆76的突出部92，这样第一连杆76就从壳体30和第二连杆86中的至少一个上脱离。在所示实施例中，第一连杆76的近端78从如图3B和3C所示固定到壳体30上的销80脱离，这样第一连杆76就从壳体30上脱离。在其它实施例中，第一连杆76可以从第二连杆86或是从壳体30和第二连杆86上脱离。当第一连杆76从壳体30和第二连杆86中的一个或两个上脱离时，阀元件62由于偏压构件72的作用而从打开位置解锁并且移动到如图3C中以实线和在图4中以虚线显示的关闭位置。当阀元件62处在关闭位置时，可以防止燃料从流体入口50流到流体出口52。在阀元件62关闭之后进入入口50的燃料就保持在下壳体32中，因此避免或降低了燃料溢出到壳体30外面的可能性。
当力122具有相对较高的值时，弱化部分94可以界定另一种失效模式(未显示在此)，其中，壳体30的第一部分124基本上完全和壳体30的第二部分125分开。在该阀剪断失效模式中，膨胀构件100并不会防止或其它阻止壳体30的第一部分124从壳体30的第二部分125上的分开。相反，力122可以导致膨胀构件100以允许第一部分124和第二部分125分开的方式脱离壳体30。阀壳体的分开并不包括依照本发明的膨胀构件，例如构件100，但是类似于阀20，如在前面引用的专利中所示。如果发生这种阀剪断失效模式，第一连杆76也将从壳体30和第二连杆86中的一个或两个上脱离，这样阀元件62就会在偏压构件72的作用下移动到关闭位置并且提升阀或止回阀110的阀元件112也将在偏压构件116的作用下移动到关闭位置。因此，当阀元件42移动到关闭位置时，可以防止燃料流经下壳体32并且流到阀20的外部。而且，可以防止包含在管42内部的任何燃料回流通过上壳体34并流动到阀20的外部。因此，可以防止或降低燃料溢出到阀20之外的可能性。
图5、6A和6B显示了依照本发明的另一个实施例的阀130，其中类似的参考数字指示与图1至4中相似的特征。阀130包括壳体或导管132，壳体或者导管132包括上壳体134和下壳体32。上壳体134可以通过传统方法例如紧固件136可移动地固定到下壳体32上。再次，尽管该实施例显示和描述为两部分壳体，但是本发明并不限于此，因为也可以使用整体式壳体。壳体132界定了流体入口138、流体出口140和在流体入口138和流体出口140之间延伸的流体通道142(图6A和6B)。流体通道142适于加压燃料例如燃料24在其中的流动。
阀130还可以包括在膨胀构件100的位置的膨胀构件144，膨胀构件144界定了膨胀室145(图6B)并且与形成在上壳体134中的弱化或易碎部分146以围绕关系布置并且在弱化部分146下游第一位置148上和弱化部分146上游的第二位置149上密封到上壳体134上。弱化部分146可以是围绕上壳体134的周边延伸的槽并且可以总体上为V形，如图6A和6B所示。膨胀构件144可以是套筒并且可以与膨胀构件100不同的配置，如图6A和6B所示。膨胀构件144可以由与此前相对于膨胀构件100所讨论的相同的弹性材料形成。
阀130可以包括总体上在149处指示的锁定机构，它可以将布置在下壳体32中的阀元件62可释放地锁定在打开位置中。在所示实施例中，锁定机构149可以是连杆机构。然而，锁定机构149可以是适于将阀元件62锁定在打开位置的其它设备。在阀130的正常操作期间即不在阀130的失效模式期间，连杆机构149可以连接到阀元件62和壳体132上。连杆机构149可以包括第一连杆150，第一连杆150具有第一连杆部分152，第一连杆部分152枢转地连接到壳体132上。第一连杆部分152与壳体132的枢转联结可以由销154或类似的构件实现，其中销154延伸穿过第一连杆部分152进入固定到上壳体134上的凸起156上。第一连杆150还可以包括同样枢转地连接到壳体132上的第二连杆部分158。在所示实施例中，销154经过第一连杆部分152和第二连杆部分158并且进入凸起156。第二连杆部分158包括枢转地连接到销154上的第一臂160、连接到第一臂160上的第二臂162和连接到第二臂162上并且还枢转地连接到上壳体132上的第三臂164。第二臂162邻近膨胀构件144总体上与壳体132的上壳体134切向地延伸。第三臂164与壳体132的枢转联结可以由销166或类似的构件实现，其中销166延伸穿过第三臂164进入固定到上壳体134上的凸起168上。销154和166可以同轴地布置，这样第一连杆部分152和第二连杆部分158就可以一起围绕销154和166的中心轴线170枢转，销154和166可以是单独的销或可以制成整体构造。此外，尽管第二连杆部分158显示和描述为整体式构件，即第一臂160、第二臂162和第三臂164整体地形成，本领域的普通技术人员可以获知，臂可以是单独的然后装配以形成第二连杆部分158。
如图6A和6B中最佳显示的那样，第一连杆部分152可以包括形成在其中的切口180。连杆机构149还包括在阀20中并且如前面讨论的第二连杆86。第二连杆86也可以包括销182，销182从容纳在第一连杆部分152的切口180中的第二连杆86延伸。偏压构件184将第一连杆部分152朝其中销182接合在切口180中的位置偏压，其中偏压构件184可以是围绕销154盘绕的弹簧。例如，在图6A和6B中，弹簧将第一连杆部分152偏压到逆时针位置中。在该位置，布置在下壳体32中并且如此前相对于阀20(未显示在图5-6B中)显示和讨论的阀60的阀元件62锁定在打开位置中。
因为阀130的下壳体32刚性地安装在池41的内部，所以当预定力190在弱化部分146的任一侧上施加到阀130的壳体132上(显示为作用在上壳体134上，但是载荷190也可以作用在下壳体32上)时，无论是直接地还是间接地，阀130都可以界定取决于力190的值的失效模式。可以在壳体132中形成失效的最常见的情形是汽车与容纳管42的燃料分配装置38的无意接触。然而，壳体132中的失效可以由壳体132在弱化部分146上方或下方的部分之间由于例如冻胀或其它环境条件的外力引起。在一种失效模式中，力190并不足以导致壳体132的第一部分124沿着弱化部分146基本上完全地与壳体132的第二剩余部分125分开(阀剪断)，但是足以导致由弱化部分146生成裂缝194或其它缺陷，这中图6B中以放大的形式指示，藉此流体通道142与膨胀室145流体连通(阀破裂)。因此，在这种失效模式中，壳体132的结构完整性就会损坏到一个程度，其中，在通道142内部流动的燃料可以通过弱化部分146从壳体132中漏出并且在燃料管路压力下进入膨胀室145。这又导致膨胀构件144由于加压燃料进入室145而向外膨胀，如图6B所示。因为膨胀构件144密封到上壳体134上，所以进入室145中的所有燃料都可以保持在其中，这可以防止或降低燃料溢出到阀130之外的可能性。
第二连杆158的第二臂162布置得非常邻近膨胀构件144。因此，当膨胀构件144向外膨胀时，由于加压燃料进入膨胀室145，它会接触第二臂162，这样第二连杆部分158就相对于上壳体134并且围绕轴线170向上旋转。由于在销154处的连接，第一连杆部分152会围绕轴线170相对于上壳体134向下旋转，因此使销182脱离切口180。第一连杆部分152的这种旋转使第一连杆部分152从第二连杆86上脱离，而第二连杆86连接到阀元件62上(此前相对于阀20显示和讨论的；未显示在图5、6A和6B中)。因此，由于偏压构件72的作用，阀元件62会从打开位置解锁并且移动到下壳体32中的关闭位置(此前相对于阀20进行了显示)。当阀元件62处在关闭位置时，可以防止燃料从流体入口138流到流体出口140。相反，在阀元件62关闭之后进入入口138的燃料会保持在下壳体32中。因此，可以降低或防止燃料溢出到阀130之外的可能性。
在所示实施例中，阀130不会包括提升阀或止回阀110。然而，这可选地包括在其它实施例中。如果包括提升阀110，提升阀110可以被移动至关闭位置，如在相对较大的预定载荷导致壳体120基本上完全分开时此前相对于阀20所论述的那样。膨胀构件144不会防止或阻止壳体132的这种分开。连杆机构149也会在这种阀剪断失效模式中从阀元件66脱离，这样阀元件62就会在偏压构件72的作用下移动到关闭位置。如果阀130中包括提升阀，那么提升阀也可以移动到关闭位置，如此前相对于阀20所论述的那样。
图7和图8显示了依照本发明的另一个实施例的紧急断流阀200，其中类似的参考数字指示与图1至6中相似的特征。阀200包括壳体210，壳体210包括如针对阀20和130描述并且此前讨论的下壳体32，以及通过传统方法例如螺栓214固定到下壳体32上的上壳体212。壳体210可以是整体式构造而不是在此描述的两部分构造。阀200的壳体210界定了流体入口220、流体出口222和在流体入口220和流体出口222之间延伸的流体通道224，如图8所示。流体通道224可以适于加压燃料例如燃料24在其中的流动。
与阀20和130一样，断流阀200包括可动地安装在下壳体32内部的阀构件60，阀构件60可以是挡板或蝶形阀。阀构件60包括如此前相对于阀20所示和讨论的打开位置和关闭位置之间移动的阀元件62。阀元件62可以由此前相对于阀20讨论的偏压构件72朝关闭位置偏压。当阀元件62处在关闭位置时，可以防止燃料在流体入口220和流体出口222之间的流动。
断流阀200可以包括在图7中总体上在229处指示的锁定机构，该锁定机构可以将阀元件62可释放地锁定在打开位置。在所示实施例中，锁定机构229可以是连杆机构。然而，锁定机构230可以是适于将阀元件62锁定在打开位置的其它设备。在阀200的正常操作期间即不在阀200的失效模式期间，连杆机构229可以连接到阀元件62和壳体210上。连杆机构229可以包括第一连杆230并且也可以包括第二连杆86，如同前面讨论的阀20、130中那样，它可以按照与此前相对于阀20所讨论的相同的方式连接到阀元件62上。第一连杆230包括连接到壳体210上的近端。这可以由销236实现，销236经过连杆230近端进入固定到阀200的上壳体212上的凸起238，如在所示实施例中所示。第一连杆230的远端可以连接到第二连杆86上。这可以由从第二连杆85的近端84延伸的销240实现，且销240经过第一连杆230的远端，如在所示实施例中所示。在连杆机构229连接到壳体210和阀元件66上时，第一连杆230将阀元件62锁定在打开位置。
壳体210可以包括形成在其中且位于阀元件62下游的弱化或易碎的部分242。在所示实施例中，上壳体212可以包括形成在其中的弱化部分242，且弱化部分242围绕上壳体212的周边沿圆周延伸。然而，本发明并不限于此。弱化部分242可以是槽并且可以具有总体上为V形的内部，如在图8中显示的那样。弱化部分242对后面讨论的各种失效模式界定了预定断裂或失效地点。
阀200还可以包括环形构件246，环形构件246可以部分地环绕上壳体212并且可以在弱化部分242的上游和下游位置上密封到上壳体212上，这种密封可以通过例如使用O形环248来实现。环形构件246可以由包括塑料、金属和弹性材料在内的多种材料制成。中空的突出构件250可以与环形构件246整体形成并且远离上壳体212延伸。阀200还可以包括膨胀构件252，膨胀构件252包括隔膜，隔膜在所示实施例中与突出构件250密封接合布置。第一连杆230的上部253邻近中空突出构件250布置。膨胀构件252可以由弹性材料例如此前相对于阀20的膨胀构件100讨论的材料制成。膨胀构件也可以是无弹性的，但是可成形为可以作为滚动隔膜操作。膨胀构件252界定了至少一部分膨胀室254，膨胀室254布置在壳体210之外并且更具体地布置在上壳体212之外。膨胀室254至少包括中空突出构件250内部位于膨胀构件252和上壳体212之间的空间。根据用于形成环形构件246的材料的性能，膨胀室254也可以包括位于环形构件246和上壳体212之间的空间，这包括在弱化部分242和环形构件246之间的空间。
因为阀200的下壳体32刚性地安装在池41内，所以当预定力270在弱化部分242的任一侧上施加到阀200的壳体210上时，无论是直接还是间接地，阀200都可以界定依照力270的值的失效模式。在一种失效模式中，力270并不足以导致壳体210的第一部分124沿着弱化部分242基本上完全地与壳体210的第二剩余部分125分开(阀剪断)，但是足以导致由弱化部分242生成裂缝274或其它缺陷，这在图8中以放大形式指示。在这种失效模式中，流体通道224与膨胀室254流体连通。因此，在这种失效模式中，壳体210的结构完整性就会损坏到一个程度，其中，在通道224内部流动的燃料可以通过弱化部分242从壳体210中漏出并且在燃料管路压力下进入膨胀室254。这又导致膨胀构件252由于加压燃料进入室254而向外膨胀，如图8中以虚线所示。因为膨胀构件252密封到上壳体212上，所以进入室254中的燃料就可以保持在其中，这可以防止或降低燃料溢出到阀200之外。
连杆机构229的第一连杆230与膨胀构件252非常邻近地布置。因此，当膨胀构件252在流体压力下向外膨胀时，它会接触第一连杆230，这样第一连杆230就会向外移动如图8中虚线所示并且与壳体210和第二连杆86脱离。在其它实施例中，第一连杆230可以变为仅仅从壳体210和第二连杆86之一上脱离。当第一连杆230从壳体210和第二连杆86中的一个或两个脱离时，阀元件62可以从打开位置解锁并且移动到关闭位置，如此前相对于阀20所讨论和所示的那样。当阀元件62处在关闭位置时，可以防止燃料从流体入口220流到流体出口222。相反，在阀元件62关闭之后进入入口220的燃料就保持在下壳体32中，因此防止或降低了燃料溢出到壳体210之外的可能性。
在所示实施例中，阀200并不包括此前相对于阀20显示和讨论的提升阀或止回阀110。然而，阀110可选地包括在其它实施例中。如果包括提升阀110，当载荷270具有比出现在第一种失效模式中相对更大的值时，如此前相对于阀20所讨论的那样，导致壳体210的第一部分124基本上完全从壳体210的第二部分125上分开，提升阀110可以移动至关闭位置。环形构件246、突出构件250和膨胀构件252并不会明显地防止壳体210的这种分开，即，它们并不由可以防止这种分开的材料制成。在这种情况下，提升阀110将如此前讨论的那样移动到关闭位置，防止或减少燃料从分配装置穿过阀110回流，因此防止或降低溢出到阀200之外的可能性。此外，第一连杆230在这种阀剪断失效模式中也将从壳体210和第二连杆86中的一个或两个上脱离，这样阀元件62将移动到关闭位置并且停止燃料流动通过阀200。
图9显示了依照本发明的另一个实施例的阀300。阀300的构造和操作类似于在图1-4中显示并且如上所述的阀20，但是包含了进入端口302。因此，类似的参考数字指示与图1-4中相似的特征，并且将仅仅详细描述附加的特征。此外，虽然进入端口302是接合在图1-4中显示的阀进行显示和描述的，但是进入端口302也可以包括在图5-6B或图7-8中显示的阀中。如图9所示，进入端口302包括入口304、出口306和在入口304和出口306之间延伸的开口槽308。在有利的方面，进入端口302的出口306与膨胀室108流体连通并且可以从阀300的外部接近入口304。入口304可以包括放大的孔310，孔310上具有与可移动塞子312上的外螺纹配合的内螺纹，可移动塞子312装配在孔310内从而以不透气和不透液的方式密封进入端口302。塞子312可以在其外表面314中包括孔例如六边形孔(未显示)用于接合工具(未显示)来相对于入口304旋转塞子312，从而使塞子312由此接合/分离。
进入端口302向阀300提供了多种优点。例如，在一个应用中，进入端口302可以用作测试端口来检查包围弱化部分94的膨胀构件100的完整性。在这种应用中，正或负压力产生装置，例如压力泵或真空泵并且示意性地显示在316处，可以连接到入口304上来在膨胀室108内生成正压或负压。一旦在膨胀室108内实现所选压力，该压力就会被监测超过一段指定的时间。为此，压力生成设备314可以包括压力监测器来经由进入端口302监测膨胀室108中的压力。或者，单独的压力监测器可以在操作上连接到入口304上来监测压力。
不管怎样，如果膨胀室108内压力的改变在超过所选时间间隔上的阀值量，这种改变就可以表示为膨胀构件100中的泄漏或撕裂。作为实例，膨胀室108可以被主动加压(相对于大气)直至压力刚刚低于将导致阀关闭的压力。例如，室108可以被加压至等于大约5psi。然后可以在大约20秒到120秒之间的时间内监测压力。如果压力降低或减小初始压力的大约10％，然后就会在膨胀构件100中出现泄漏并且它可以被替换。在另一个实施例中，可以在膨胀室108中施加大小为5psi真空压力的负压(相对于大气)。然后可以在大约20秒到120秒之间的时间内监测压力。如果压力跳跃或增大初始真空压力的大约10％，然后就会在膨胀构件100中出现泄漏并且它可以被替换。试验压力、测试时间间隔和阈值压力改变可以取决于特定的应用。本领域的普通技术人员可以理解，这些值可以选取成以相对较高的精度检测膨胀构件100中或是沿着与壳体30的上密封和下密封的泄漏。
在膨胀构件100上执行的压力检查可以手动地进行或是由通常与燃料分配系统相关联的自动控制系统完成，如图1中所示。因此，在一个实施例中，加油站工人可以接近阀300并且将塞子314从入口304上移除，如上所述。工人然后可以使用压力生成设备，例如本领域中通常已知的手持设备来对膨胀室108进行加压或减压。然后可以监测室108达预定的时间周期。一旦测试完成，就可以将塞子314重新插入入口304中并且密封进入端口302。如果压力改变了预定的阈值量，就可以替换膨胀构件100。这样的手动检查可以在阀330上以期望的间隔执行。例如，可以每天、每周、每月、一年仅仅几次或是以其它期望的时间间隔执行压力检查。
在可选实施例中，入口302可以在操作上连接到适当的泵、压力监测器和其它电子控制系统部件上。这些部件可以已经包含到燃料分配系统中并且被改进以进行压力试验，或者部件可以是专门执行测试的专用部件。在可以通过控制器输入的预定的时间间隔(例如，每天、每周、每月、每年等等)，可以执行压力试验并且结果被传送到控制器进行处理。控制器确定阈值压力改变是否已经达到测试的时间周期。如果达到该时间周期，那么控制器就通知操作者压力试验已经不能指示膨胀构件100应该被替换。另外，控制器可以自动地关闭携带燃料的管线直至执行了成功的压力试验。
在另一个应用中，进入端口302可以用于便于阀300的组装。例如，在组装过程中，并且当膨胀构件100连接到阀300的壳体30上时，例如通过箍带夹106或其它捆带条时，可能希望将空气从膨胀室108中除去。因此，真空泵可以连接到进入端口302的入口304上并且吸真空以除去室108中的空气。这样，膨胀构件100就可以朝壳体30收缩或吸入，从而基本上与壳体30的轮廓相符。这会使这种108的初始尺寸最小化，这样阀300就可以更迅速地对如上所述的阀300的任何裂缝或剪断做出反应。在组装过程中抽真空也可以允许膨胀构件100在弱化部分94上方和下方更可靠的密封到壳体30上。除这些之外，进入端口302可以提供其它优点。例如，如下面讨论的那样，进入端口302可以提供将自可膨胀材料插入膨胀室108中的路径。
图10A和10B显示了依照本发明的断流阀的另外一个实施例。阀330的构造和操作类似于在图1-4中显示并且如上所述的阀20，但是包含了布置在膨胀室108中的自可膨胀材料。因此，在这些图中，类似的参考数字指示与图1-4中相似的特征，并且将仅仅详细描述附加的特征。此外，虽然自可膨胀材料是接合图1-4中显示的阀进行显示和描述的，但是该材料也可以包括在如图5-6B或图7-8中显示的阀中。如图10A所示，可膨胀材料332至少部分地并且优选地完全填充膨胀室108。可膨胀材料332设计成在干燥状态中，它具有第一体积，并且在润湿状态下，它具有比第一体积大的第二体积。换句话说，当至少一部分可膨胀材料332与某种液体介质(例如，燃料)接触时，如将在阀330破裂时发生的那样，材料332将会开始膨胀。
另外，可膨胀材料332也可以设计成当材料332膨胀时，它会在膨胀室108内生成足够的压力以使膨胀室100向外膨胀。如上文所述，当膨胀构件100向外膨胀时，它会接触第一连杆76的突出部92，这样第一连杆76就会从壳体30和第二连杆86的至少一个上脱离，从而将阀元件62移动到关闭位置。可以作为材料332操作的可膨胀材料包括但是并不限于烷基苯乙烯(alkylstyrene)共聚物，例如可以作为由位于Midland，Michigan的Imbtech America，Inc.提供的Imbiber Beads的那些共聚物。此外，可膨胀材料332可以在膨胀室108的组装过程中布置在其中。或者，并且如上所述，可膨胀材料332可以在包含进入端口302的实施例中通过这些进入端口302导入膨胀室108中。在一个实施例中，可以去除膨胀构件100和膨胀室108并且可膨胀材料332围绕弱化部分94布置，例如通过粘结或是本领域中已知的其它方法，从而在阀裂开时使阀关闭。虽然在这种实施例中，燃料可以从阀中漏出，但是可膨胀材料可以关闭阀，因此减少泄漏到环境中的燃料的量，如果有燃料泄漏的话。
将可膨胀材料332布置在膨胀室108内或是围绕弱化部分94向阀330提供了多个优点。作为实例，如果管路中作为用于如上所述关闭阀20的″原动力″的压力在阀330裂开或剪断之后突然失去时，然后可膨胀材料332将提供原动力来使第一连杆76从壳体30脱离并且将阀元件62移动到关闭位置。因此，即使在失去压力的状况下，阀330能够被关闭并且因此而防止燃料流动通过阀330。将材料332布置在膨胀室108中的另一个优点是可以在膨胀构件100中密封相对较小的泄漏或是沿着在弱化部分94上方和下方与壳体30形成的密封的泄漏。为此，当材料332膨胀时，在膨胀构件100中或是沿着与壳体30的上和下密封的小孔或开口将变得被部分或完全地被可膨胀材料332堵塞。由于存在可膨胀材料332，所以现在就可以防止可能会穿过孔或开口漏出的燃料。此外，可膨胀材料332保证即使在膨胀构件100中或是沿着上和下密封存在可以防止膨胀构件100驱动阀构件60的孔或开口，阀330仍将由材料332本身的能力而关闭而不依赖燃料管路压力来生成足够的压力来驱动阀构件60。
在此公开的紧急断流阀的各个实施例通常具有壳体，壳体具有弱化部分和膨胀构件，且膨胀构件与弱化部分以围绕关系界定了膨胀室的至少一部分。膨胀构件可以在操作上连接到断流阀中的阀构件上以在膨胀构件被驱动时关闭燃料流动通过阀。在此公开的阀提供了某些超越现有切断阀的优点。特别是，在使阀断裂而没有基本上完全剪断的失效模式的不太可能的状态中，依照本发明的实施例的阀可以防止或降低在现有的断流阀中可能会出现的燃料溢出的可能性。另外，这种益处是通过使用燃料管路压力本身和/或膨胀室中或是围绕弱化部分布置的材料的膨胀作为在这种阀破裂失效模式中用于关闭阀的原动力实现的。因此，不必向断流阀提供附加的能量或能量消耗部件来将阀驱动到关闭位置。阀可以包括允许膨胀构件周期性地被测试或是便于阀的组装的进入端口。依照本发明的断流阀相对于传统的阀在以低成本的方式实现这些益处方面提供了附加的益处。
尽管前述说明特别详细地阐明了本发明的各个实施例，但是必须理解，可以做出各种改进、置换和改变而不脱离由随后的权利要求界定的本发明的真正精神和范围。因此本发明并不限于所描述的特定实施例，而是仅仅被下面的权利要求限定。

Claims (49)

1.一种用在燃料分配系统中的紧急断流阀，包括：
壳体，该壳体界定了流体入口、流体出口和在所述流体入口和所述流体出口之间延伸的流体通道，所述流体通道适于燃料在其中的流动；
阀元件，该阀元件可以在打开位置和关闭位置之间移动，且所述关闭位置防止燃料从所述流体入口流向所述流体出口；
连接到所述阀元件上的锁定机构，所述锁定机构将所述阀元件可释放地锁定在所述打开位置；
在所述壳体之外界定密封膨胀室的至少一部分的膨胀构件；其中，
所述壳体包括布置在所述阀元件下游的弱化部分，所述膨胀室在所述弱化部分上游的第一位置处和所述弱化部分下游的第二位置处密封到所述壳体上；
所述紧急断流阀界定了失效模式，其中，所述壳体的结构完整性会损坏到一定程度，其中，当预定载荷施加到所述壳体上，燃料可以通过所述弱化部分从所述壳体漏出并且进入所述膨胀室；
一旦出现所述失效模式，所述膨胀构件就可以操作来释放所述锁定机构，这样所述阀元件就会从所述打开位置移动到所述关闭位置。
2.如权利要求1所述的紧急断流阀，其特征在于：
所述锁定机构包括连杆机构。
3.如权利要求1所述的紧急断流阀，其特征在于：
所述锁定机构包括连杆机构；以及
所述膨胀构件包括与所述壳体以围绕关系布置的套筒，所述套筒由弹性材料制成。
4.如权利要求1所述的紧急断流阀，其特征在于：
所述锁定机构包括连杆机构；以及
所述膨胀构件包括与所述壳体相邻布置的、由弹性材料制成的隔膜。
5.如权利要求4所述的紧急断流阀，其特征在于，还包括：
环形构件，所述环形构件部分地环绕所述壳体；和
与所述环形构件整体形成并且远离所述壳体延伸的中空突出构件；其中，
所述膨胀构件被布置成与所述突出构件密封接合。
6.如权利要求3所述的紧急断流阀，其特征在于，还包括：
具有从所述壳体向外伸出的一个端部的旋转轴，所述阀元件连接到所述轴上用于随之旋转；和
偏压构件，所述偏压构件与所述旋转轴配合来将所述阀元件朝所述关闭位置偏压。
7.如权利要求6所述的紧急断流阀，其特征在于：
所述连杆机构包括第一和第二连杆，每个连杆均具有近端和远端；
所述第一连杆的所述近端连接到所述壳体上；
所述第一连杆的所述远端连接到所述第二连杆的所述近端上，所述第二连杆的所述远端连接到所述旋转轴上；
一旦出现所述失效模式，所述膨胀构件就可以操作来接触和移动所述第一连杆，其中，所述第一连杆从所述壳体和所述第二连杆中的至少一个上脱离，并且所述阀元件被解锁并且从所述打开位置移动到所述关闭位置。
8.如权利要求7所述的紧急断流阀，其特征在于：
所述第一连杆包括布置在所述第一连杆的所述近端和远端之间并且朝所述膨胀构件伸出的突出部。
9.如权利要求6所述的紧急断流阀，其特征在于：
所述连杆机构包括第一和第二连杆；
所述第一连杆具有均枢转地连接到所述壳体上的第一连杆部分和第二连杆部分，所述第一连杆部分具有与所述第二连杆接合的切口；
所述膨胀构件可操作来接触所述连杆机构，导致一旦出现所述失效模式，所述第二连杆就变得脱离所述切口，其中，所述阀元件被解锁并且从所述打开位置移动到所述关闭位置。
10.如权利要求9所述的紧急断流阀，其特征在于：
所述第一连杆的所述第二连杆部分包括第一、第二和第三臂，所述第二臂邻近所述膨胀构件相对于所述壳体总体上切向地延伸，所述第二臂与所述第一臂和第三臂为一个整体；
一旦出现接触所述第二臂的所述失效模式，所述膨胀构件就可以操作，导致所述第一连杆旋转从而使所述第二连杆从所述切口脱离，其中，所述阀元件从所述打开位置解锁并且移动到所述关闭位置。
11.如权利要求9所述的紧急断流阀，其特征在于，还包括：
第二偏压构件，该第二偏压构件将所述第一连杆部分朝向其中所述第二连杆与所述第一连杆部分中形成的所述切口接合的位置偏压。
12.如权利要求4所述的紧急断流阀，其特征在于，还包括：
具有从所述壳体向外伸出的一个端部的旋转轴，所述阀元件连接到所述轴上用于随之旋转；和
偏压构件，所述偏压构件与所述旋转轴配合来将所述阀元件朝所述关闭位置偏压。
13.如权利要求12所述的紧急断流阀，其特征在于：
所述连杆机构包括彼此连接的第一和第二连杆；
所述第一连杆也连接到所述壳体上；
所述第二连杆也连接到所述旋转轴的所述一个端部上；
一旦出现所述失效模式，所述膨胀构件就可以操作来接触和移动所述第一连杆，其中，所述第一连杆从所述壳体和所述第二连杆中的至少一个上脱离，并且所述阀元件被解锁并且从所述打开位置移动到所述关闭位置。
14.如权利要求1所述的紧急断流阀，其特征在于：
所述弱化部分包括沿圆周延伸的槽。
15.如权利要求14所述的紧急断流阀，其特征在于：
所述槽的至少一部分大体上为V形。
16.如权利要求1所述的紧急断流阀，其特征在于：
所述膨胀构件由从氟硅橡胶、BUNA-N橡胶和氟弹性体橡胶构成的组中选取的材料制成。
17.如权利要求1所述的紧急断流阀，其特征在于：
所述壳体包括下壳体和固定到所述下壳体上的上壳体，所述下壳体适于刚性地安装并且适于连接到加压燃料源上；
所述上壳体包括所述弱化部分，并且适于连接到燃料管上。
18.如权利要求17所述的紧急断流阀，其特征在于：
所述阀元件布置在所述下壳体之内。
19.如权利要求18所述的紧急断流阀，其特征在于，还包括：
布置在所述上壳体之内在所述弱化部分下游的常开的第二阀元件；
将所述第二阀元件朝关闭位置偏压的偏压构件。
20.一种紧急断流阀，包括：
流体导管；
在所述导管内限定的易碎区域；
在所述易碎区域上游可操作地连接到所述导管上的阀构件；
膨胀室，所述易碎区域布置在所述膨胀室中；
限定了所述膨胀室的至少一部分的可移动构件；和
连杆机构，该连杆机构在操作上可连接到所述可移动构件和所述阀构件上，用于一旦所述可移动构件响应流体穿过所述易碎区域的泄漏的运动就切断所述阀。
21.一种紧急断流阀，包括：
壳体，该壳体具有弱化部分以界定预定的失效点；和
至少部分地围绕所述弱化部分的膨胀构件。
22.如权利要求21所述的紧急断流阀，其特征在于，还包括：
阀构件，所述膨胀构件在操作上连接到所述阀构件以在所述膨胀构件膨胀时关闭阀构件。
23.一种用于隔离燃料分配系统中泄漏的方法，包括：
提供紧急断流阀以用在燃料分配系统中，该阀包括在其中具有弱化部分的壳体，该壳体界定了流体入口、流体出口和在其之间的流体通道，该阀还包括可以在打开位置和关闭位置之间移动的阀元件；
提供连接到阀元件上的连杆机构，其中该连杆机构可将阀元件可释放地锁定在打开位置；
提供膨胀构件，该膨胀构件限定了在弱化部分上游和下游的位置上密封到壳体上的膨胀室的至少一部分，并且其中，一旦出现燃料从流体通道穿过弱化部分进入膨胀室中，该膨胀构件就可以操作以脱离连杆机构，这样阀元件就从打开位置移动到关闭位置。
24.一种用于切断流经在其中界定了易碎区域的导管的燃料的方法，其中，所述方法包括：
围绕易碎区域限定膨胀室，以用于捕获通过所述区域泄漏的燃料；
响应泄漏的燃料而移动限定了膨胀室的至少一部分的构件；以及
响应所述可移动构件的所述移动而切断燃料阀。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，移动限定了膨胀室的至少一部分的构件还包括：
使用导管中的流体压力移动所述构件。
26.一种用于切断流经在其中界定了易碎区域的导管的燃料的方法，其中，所述方法包括：
围绕易碎区域界定室，该室具有形成该室的至少一部分的膨胀构件；并且
使用管路中的流体压力驱动膨胀构件以切断流经导管的燃料。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述流体压力是正流体压力。
28.一种用在燃料分配系统中的紧急断流阀，包括：
壳体，该壳体界定了流体入口、流体出口和在所述流体入口和所述流体出口之间延伸的流体通道，所述流体通道适于燃料在其中的流动；
阀元件，该阀元件可以在打开位置和关闭位置之间移动，且所述关闭位置防止燃料从所述流体入口流向所述流体出口；
连接到所述阀元件上的锁定机构，所述锁定机构将所述阀元件可释放地锁定在所述打开位置；
界定在所述壳体之外的密封膨胀室的至少一部分的膨胀构件；和
具有入口、出口和在所述入口和出口之间延伸的腔道的进入端口，所述出口与所述膨胀室流体连通，其中，
所述壳体包括布置在所述阀元件下游的弱化部分，所述膨胀构件在所述弱化部分上游的第一位置处和所述弱化部分下游的第二位置处密封到所述壳体上；
所述紧急断流阀界定了失效模式，其中，所述壳体的结构完整性会损坏到一定程度，其中，当预定载荷施加到所述壳体上，燃料可以通过所述弱化部分从所述壳体漏出并且进入所述膨胀室；并且
一旦出现所述失效模式，所述膨胀构件就可以操作来释放所述锁定机构，这样所述阀元件就会从所述打开位置移动到所述关闭位置。
29.如权利要求28所述的紧急断流阀，其特征在于，还包括：
插入所述入口中以密封进入端口的可移动的塞子。
30.如权利要求28所述的紧急断流阀，其特征在于，还包括：
布置在膨胀室内的可膨胀材料。
31.如权利要求30所述的紧急断流阀，其特征在于，所述可膨胀材料是烷基苯乙烯共聚物。
32.一种紧急断流阀，包括：
流体导管；
在所述导管内限定的易碎区域；
在所述易碎区域上游可操作地连接到所述导管上的阀构件；
膨胀室，所述易碎区域布置在所述膨胀室中；
界定了所述膨胀室的至少一部分的可移动构件；
具有入口、出口和在所述入口和出口之间延伸的槽的进入端口，所述出口与所述膨胀室流体连通；和
连杆机构，该连杆机构在操作上可连接到所述可移动构件和所述阀构件上，用于一旦所述可移动构件响应流体穿过所述易碎区域的泄漏的运动就切断所述阀。
33.如权利要求32所述的紧急断流阀，其特征在于，还包括：
插入所述入口中以密封进入端口的可移动的塞子。
34.如权利要求32所述的紧急断流阀，其特征在于，还包括：
布置在膨胀室内的可膨胀材料。
35.如权利要求34所述的紧急断流阀，其特征在于，所述可膨胀材料是烷基苯乙烯共聚物。
36.一种紧急断流阀，包括：
壳体，该壳体具有弱化部分以界定预定的失效点；和
围绕弱化部分布置的可膨胀材料，其中该可膨胀材料能够从第一体积膨胀为大于第一体积的第二体积。
37.如权利要求36所述的紧急断流阀，其特征在于，还包括：
膨胀构件，该膨胀构件至少部分地围绕所述弱化部分以在其中限定膨胀室，其中该可膨胀材料布置在膨胀室中。
38.如权利要求36所述的紧急断流阀，其特征在于，还包括：
阀构件，其中所述可膨胀材料在操作上连接到所述阀构件上以在所述可膨胀材料膨胀至第二体积时关闭阀构件。
39.如权利要求36所述的紧急断流阀，其特征在于，当至少一部分材料接触液体时，所述可膨胀材料从第一体积膨胀为第二体积。
40.如权利要求36所述的紧急断流阀，其特征在于，所述可膨胀材料是烷基苯乙烯共聚物。
41.一种用于测试紧急断流阀的方法，包括：
提供用在燃料分配系统中的紧急断流阀，该阀包括在其中具有弱化部分的壳体、至少部分地围绕弱化部分以在其之间界定膨胀室的膨胀构件和与膨胀室流体连通的进入端口；
使用进入端口对膨胀室加压；和
在加压之后监测所述室中的压力。
42.如权利要求41所述的方法，其特征在于，对膨胀室加压的步骤包括对所述室加正压或加负压。
43.如权利要求41所述的方法，其特征在于，还包括：
确定在特定时间期间之后在所述室内的压力的变化。
44.如权利要求43所述的方法，其特征在于，还包括：
如果来自确定步骤的压力变化超过阈值就替换膨胀构件。
45.如权利要求41所述的方法，其特征在于，手动地执行所述的步骤。
46.如权利要求41所述的方法，其特征在于，由控制系统执行所述的步骤。
47.一种用于切断流经在其中界定了易碎区域的导管的燃料的方法，其中，所述方法包括：
围绕易碎区域界定膨胀室以捕获通过所述区域泄漏的燃料；
将可膨胀材料至少部分地放置在室内，可膨胀材料一旦接触燃料就能够膨胀；并且
至少部分地使用所述可膨胀材料的膨胀响应泄漏的燃料而切断燃料阀。
48.一种用于切断流经在其中界定了易碎区域的导管的燃料的方法，其中，所述方法包括：
围绕易碎区域界定室，具有形成该室的至少一部分的膨胀构件；以及
使用布置在室内的可膨胀材料的膨胀来切断流经导管的燃料。
49.一种用于一旦向阀设备的壳体施加力就切断燃料在经过阀设备的通道中流动的紧急燃料流截流阀设备，该设备包括：
膨胀室，该膨胀室围绕壳体中一旦向壳体施加力就倾向于泄漏燃料的区域，泄漏的燃料改变作用在室上的压力；和
监测所述室的状况的进入装置。
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