DE102011114725A1 - Druckgasbehälter mit einer Ventileinrichtung - Google Patents

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Philipp Hausmann
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Druckgasbehälter (1) mit einer Ventileinrichtung (2), welche eine Sicherheitsvorrichtung (4) aufweist, mit einer Auslöseleitung (11), welche in wenigstens einem ausgewählten, den Druckgasbehälter (1) umgebenden Gefahrenbereich angeordnet ist, wobei durch eine Druckänderung an der Auslöseleitung (11) die Sicherheitsvorrichtung (4) zumindest mittelbar betätigt wird, und dann das Innere des Druckgasbehälters (1) mit der Umgebung verbindet. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseleitung (11) aus einem temperaturbeständigen Material ausgebildet und mit einem Medium gefüllt ist, wobei ein Druckanstieg in dem Medium die Sicherheitsvorrichtung (4) zumindest mittelbar betätigt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Druckgasbehälter mit einer Ventileinrichtung nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
  • Druckgasbehälter sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Die Behälter sind typischerweise im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und dienen zur Bevorratung von Gasen unter hohem Druck. Insbesondere können Druckgasbehälter zur Speicherung von Wasserstoff unter Drücken in der Größenordnung von 350 oder 700 bar eingesetzt werden.
  • Die DE 199 11 530 A1 beschreibt eine Sicherheitsvorrichtung für einen derartigen Druckgasbehälter. Die dort beschriebene Sicherheitsvorrichtung ist mittlerweile allgemein bekannt und üblich. Sie besteht im Wesentlichen aus einem Berstkörper, welcher insbesondere in Form einer Glasampulle ausgebildet sein kann. Diese ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, welche einen sehr hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat. Der Berstkörper hält ein Verschlusselement dichtend in einer ersten Position in einer Öffnung zur Druckentlastung des Druckgasbehälters. Kommt es nun zu einer thermischen Überhitzung im Bereich der Sicherheitsvorrichtung, so wird der Berstkörper durch den Innendruck, welcher sich im Bereich des Berstkörpers entwickelt, zerstört. Er gibt damit den Verschlusskörper frei, welcher von dem Innendruck in dem Druckgasbehälter aus der Leitung, welche er verschlossen hatte, bewegt wird. Durch geeignete Öffnungen im Bereich der Sicherheitsvorrichtung kann das Gas dann aus dem Druckgasbehälter abströmen und der Überdruck kann sich abbauen, bevor dieser eine potentielle Explosionsgefahr darstellt.
  • Die Problematik bei diesem Aufbau liegt nun insbesondere darin, dass eine örtliche Verbindung zwischen der thermischen Belastung und der Sicherheitsvorrichtung gegeben sein muss. Wird ein Druckgasbehälter beispielsweise als Wasserstofftank in einem Fahrzeug eingesetzt, dann befindet sich typischerweise auf einer Seite des Druckgasbehälters ein Ventil zum Befüllen und Entnehmen des Gases und in dessen Bereich ist außerdem die Sicherheitsvorrichtung angeordnet. Kommt es nun beispielsweise zu einem Radbrand auf der dem Ventil abgewandten Seite des Druckgasbehälters, so können im Bereich des Druckgasbehälters extrem hohe Temperaturen entstehen, ohne dass der auf der gegenüberliegenden Seite angeordnete Berstkörper ausreichend erwärmt wird, um die Sicherheitsvorrichtung auszulösen.
  • Um dieser Problematik abzuhelfen, schlägt die DE 60 2004 011 526 T2 einen Druckgasbehälter vor, welcher ein komprimiertes brennbares Gas, beispielsweise Erdgas oder Wasserstoff, enthält. Dieser Druckgasbehälter weist eine Ventileinrichtung mit einer Sicherheitsvorrichtung zur Notentleerung auf. Diese Sicherheitsvorrichtung ist mit einem Auslöseschlauch verbunden, welcher in einem ausgewählten den Behälter umgebenden Gefahrenbereich verläuft. Der Schlauch ist mit einem Medium unter hohem Druck gefüllt. Durch den an der Sicherheitsvorrichtung beziehungsweise einem Ablassventil der Sicherheitsvorrichtung anliegenden Druck wird dieses im regulären Betrieb geschlossen gehalten. Kommt es nun im Bereich dieses Auslöseschlauchs zu einem Temperaturanstieg, so wird sich dieser Auslöseschlauch, welcher insbesondere aus einem nicht temperaturbeständigen Material ausgebildet ist, unter thermischer Einwirkung auflösen. Das in ihm befindliche Medium entweicht, der Auslöseschlauch bleibt drucklos. Vergleichbares gilt für eine mechanische Beschädigung des Auslöseschlauchs. In diesem Fall wird dann das Ablassventil der Sicherheitsvorrichtung geöffnet und das in dem Druckgasbehälter gespeicherte Gas kann an die Umgebung abgelassen werden.
  • Im Prinzip ist diese Funktionalität zu begrüßen. Der in der deutschen Patentschrift beschriebene Aufbau weist jedoch drei gravierende Nachteile auf. Er funktioniert über einen Druckabfall in der Hochdruckleitung. Ein Zerstören der Hochdruckleitung, ohne dass dies durch einen thermischen Notfall erfolgt ist, öffnet ebenfalls das Entlastungsventil und lässt das Gas aus dem Druckgasbehälter unkontrolliert und gegebenenfalls ungewünscht ab. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass der Hochdruckschlauch beispielsweise beim Einsatz in einem Fahrzeug, wenn es zu einem Unfall kommt, eingeklemmt werden kann. Damit ist eine Druckentlastung zwischen dem geklemmten Bereich und dem Entlastungsventil nicht mehr möglich, sofern der Hochdruckschlauch nicht zufällig in diesem Bereich zerstört wird. Liegt der Bereich des Einklemmens zwischen dem Entlastungsventil und der ersten Auslöseeinheit, dann kann es dazu kommen, dass die Auslöseeinheit nicht sicher und zuverlässig funktioniert und der Druckbehälter entgegen der gewünschten Wirkungsweise verschlossen bleibt. Die Sicherheitsvorrichtung gemäß der Patentschrift kann außerdem nur die Bereiche überwachen, in denen mit dem Hochdruckschlauch verbundene Berstkörper angeordnet werden. Soll der Bereich des Ventils zusätzlich überwacht werden, so ist hier eine weitere Sicherheitsvorrichtung, wie sie beispielsweise oben beschrieben worden ist, notwendig. Zur Überwachung eines Druckgasbehälters an zwei oder drei Stellen sind damit zwei oder drei Berstkörper mit den entsprechenden Verschlusselementen notwendig. Dies ist aufwändig, teuer und benötigt einen vergleichsweisen großen Baurraum.
  • Zum weiteren allgemeinen Stand der Technik soll außerdem auf die deutsche Offenlegungsschrift DE 28 13 219 A1 hingewiesen werden. In dieser Schrift wird eine Auslösearmatur für einen Kohlesäurebehälter oder dergleichen beschrieben, welcher dazu dient, im Brandfall Fensterelemente nach einer thermischen Auslösung durch das in dem Kohlesäurebehälter befindliche Gas anzutreiben, um diese beispielsweise zu öffnen oder zu schließen. Um dieses Schließen auch unabhängig von einer unmittelbaren thermischen Einwirkung im Bereich des Kohlesäurebehälters auslösen zu können, ist eine Vorrichtung vorgesehen, über welche – elektrisch oder mechanisch von der Ferne aus – der diesen Druckgasbehälter verschließende Berstkörper zerstört werden kann, um so ein Auslösen der durch das Druckgas angetriebenen Einrichtungen bewerkstelligen zu können.
  • Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, die Sicherheit im Bereich eines Druckgasbehälters, und hier insbesondere im Bereich eines als Wasserstofftank eingesetzten Druckgasbehälters in einem Kraftfahrzeug, weiter zu verbessern und einfach, effizient, klein und kostengünstig eine sicher und zuverlässig arbeitende thermische Absicherung des Behälters bereitzustellen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung ergeben sich aus den restlichen hiervon abhängigen Unteransprüchen.
  • Der Aufbau des Druckgasbehälters gemäß der Erfindung sieht ebenso wie der Druckgasbehälter im oben zitierten Stand der Technik eine Sicherheitsvorrichtung mit einem Leitungselement in Form einer Auslöseleitung vor, welche zur zumindest mittelbaren Betätigung der Sicherheitsvorrichtung geeignet ist. Der Auslöseschlauch ist dabei aus einem vergleichsweise stabilen und temperaturbeständigen Material ausgebildet. Er ist mit einem Medium gefüllt, welches dicht in der Auslöseleitung eingeschlossen ist. Er verläuft in ausgewählten Bereichen um den Druckgasbehälter. Insbesondere kann er spiralförmig um den Druckgasbehälter angeordnet sein. Kommt es nun zu einem Temperaturanstieg an irgendeiner Stelle der Auslöseleitung, so wird das Medium in der Auslöseleitung sich ausdehnen, wodurch es zu einem Druckanstieg im Bereich der Auslöseleitung kommt.
  • Unter einem temperaturbeständigen Material kann dabei jedes Material verstanden werden, welches ohne nennenswerte Verformungen Temperaturen standhält, welche etwas höher als die gewünschte Auslösetemperatur sind. Je nach gewünschter Auslösetemperatur, bei welcher sich in dem Medium beispielsweise durch Verdampfen ein entsprechender Druckaufbau ergibt, muss von der Auslöseleitung selbstverständlich eine etwas höhere Temperatur ausgehalten werden. Nach der Auslösung ist es bei weiter ansteigender Temperatur jedoch nicht notwendig, dass die Auslöseleitung weiterhin temperaturbeständig ist. Damit reicht eine Temperaturbeständigkeit in der Größenordnung von 30–50° über der geplanten Auslösetemperatur bei den Materialien der Auslöseleitung aus. Beispielsweise kann eine metallisch ausgebildete Auslöseleitung diese Anforderungen leicht erfüllen.
  • In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Druckgasbehälters ist das Medium dabei so ausgebildet, dass es bei Temperaturen von mehr als 100°C und weniger als 200°C siedet. Das Medium kann also ausgewählt sein, um Temperaturen bis zu einer unteren Temperaturgrenze von beispielsweise 100°C entsprechend zu tolerieren. Darüber gibt es einen Bereich, in dem bei einer vorgegebenen Temperatur das Medium siedet und dadurch einen Druckaufbau realisiert, welcher zur zumindest mittelbaren Auslösung der Sicherheitsvorrichtung dient. Insbesondere kann das Medium Wasser und Glycol aufweisen. Je nach Mischverhältnis lässt sich beispielsweise eine Auslösetemperatur, also eine Temperatur, bei welcher das Medium siedet, in der Größenordnung von ca. 130°C einstellen, welche ideal ist.
  • Der Druckanstieg in der Auslöseleitung kann gemäß einer besonders günstigen und vorteilhaften Weiterbildung über einen Kolben in eine mechanische Bewegung umgesetzt sein, welche ein Ablassventil der Sicherheitsvorrichtung zumindest mittelbar öffnet.
  • Dieser Aufbau ermöglicht es den Druckanstieg in der Auslöseleitung zu nutzen, um diesen beispielsweise in eine mechanische Bewegung oder einen mechanisch ausgenutzten Druckimpuls umzusetzen. Prinzipiell ist es auch möglich, eine elektrische Umsetzung mit beispielsweise einem Drucksensor und einem elektrischen Aktuator zum Öffnen des Ablassventils zu realisieren. Gegenüber einem solchen Aufbau hat der mechanische Aufbau den entscheidenden Vorteil, dass dieser weniger störanfällig ist und damit eine höhere Sicherheit bietet. Bei einer solchen mechanischen Umsetzung kann der Druckimpuls beispielsweise einen Kolben bewegen und dadurch eine Ventileinrichtung direkt oder über eine Übersetzung öffnen. Es ist auch denkbar, über den bewegten Kolben beispielsweise einen Auslöser zu betätigen, welcher dann die Öffnung aufgrund von Federkräften vornimmt. Ebenso wäre es denkbar, das Ablassventil durch eine Zerstörung eines Verschlusskörpers, beispielsweise eines Berstkörpers aus Glas, wie er eingangs beschrieben worden ist, aufgrund des Druckanstiegs entweder direkt oder über dazwischen geschaltete mechanische Mittel entsprechend zu zerstören und dadurch das Ablassventil freizugeben. Dieser Aufbau hätte darüber hinaus den Vorteil, dass die ohnehin vorhandene thermische Sicherheitseinrichtung mittels eines Berstkörpers, welcher in den meisten Fällen ohnehin benötigt wird, zusätzlich genutzt werden kann und kein eigenes Ablassventil für die thermische Sicherung durch die Auslöseleitung notwendig wäre. Es wäre aber ebenso denkbar, andersartige Varianten zu wählen, beispielsweise die Verwendung einer Sprengkapsel entweder zum Auslösen eines Berstkörpers und/oder zur Betätigung eines Ventils.
  • Der erfindungsgemäße Druckgasbehälter ermöglicht einen sehr hohen Sicherheitsstandard gegenüber thermischen Überlastungen und gewährleistet sicher, schnell und zuverlässig einen Druckabbau, bevor es zu einer Überlastsituation kommt, welche mit einem Zerbersten des Druckgasbehälters einhergehen könnte, und welche ein hohes Sicherheitsrisiko darstellt. Der erfindungsgemäße Druckgasbehälter kann daher insbesondere zur Speicherung von Gasen unter sehr hohem Druck eingesetzt werden. Da Wasserstoff aufgrund der geringen Energiedichte typischerweise unter sehr hohem Druck, beispielsweise unter Drücken in der Größenordnung von 700 bar in Druckgasbehältern gespeichert wird, liegt die bevorzugte Verwendung des erfindungsgemäßen Druckgasbehälters in der Speicherung von Wasserstoff. Um die sehr hohen Sicherheitsanforderungen zu erfüllen, welche insbesondere in Fahrzeugen gegeben sind, kann eine besonders bevorzugte Verwendung des Druckgasspeichers insbesondere als Wasserstofftank in einem mit Wasserstoff angetriebenen Fahrzeug liegen. Solche Wasserstofftanks in mit Wasserstoff angetriebenen Fahrzeugen, welcher beispielsweise in einem Verbrennungsmotor verbrannt, insbesondere jedoch in einer Brennstoffzelle zusammen mit Luftsauerstoff in elektrische Energie umgesetzt wird, stellt eine bevorzugte Verwendung für den erfindungsgemäßen Druckgasspeicher dar. Dieser erfüllt sehr hohe Sicherheitsstandards, sodass dieser auch in Fahrzeugen, welche gegebenenfalls in Unfälle verwickelt werden und dadurch den Druckgasbehälter besonderen Belastungen aussetzen, sicher und zuverlässig eingesetzt werden. Auch die typischerweise in der Nähe befindlichen Passagiere eines mit einem solchen Druckgasbehälter als Wasserstofftank ausgestatteten Fahrzeugs bleiben von einer thermischen Überlastung des Druckgasbehälters weitgehend ungefährdet, da der erfindungsgemäße Druckgasbehälter über eine sehr sichere und zuverlässige Sicherheitsvorrichtung verfügt.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Druckgasbehälters ergeben sich aus den restlichen abhängigen Unteransprüchen und werden anhand der Ausführungsbeispiele deutlich, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden.
  • Dabei zeigen:
  • 1 einen Druckgasbehälter gemäß der Erfindung;
  • 2 eine Prinzipdarstellung der Auslösung der Sicherheitsvorrichtung in einem Bereitschaftszustand a) und einem ausgelösten Zustand b); und
  • 3 eine Prinzipdarstellung der Auslösung der Sicherheitsvorrichtung in einer alternativen Ausführungsform in einem Bereitschaftszustand a) und einem ausgelösten Zustand b).
  • In der Darstellung der 1 ist ein Druckgasbehälter 1 zu erkennen. Dieser soll insbesondere als Hochdruckwasserstofftank ausgebildet sein. Er weist auf einer seiner Stirnseiten ein Ventil 2 auf, welches in einem Bereich eine angedeutete Ventileinrichtung 3 zum Befüllen des Druckgasbehälters 1 und zum Entnehmen des in ihm gespeicherten Wasserstoffs aufweist. Das Ventil 2 weist außerdem eine Sicherheitsvorrichtung 4 auf, welche an sich bekannt ist, und welche bei einer thermischen Überlastung im Bereich des Ventils 2 eine Öffnung zum Abströmen des in dem Druckgasbehälter 1 gespeicherten Gases freigibt.
  • In der Darstellung der 3 ist diese Sicherheitsvorrichtung 4 in einem Beispiel zu erkennen. Sie umfasst eine Auslöseeinheit 5, welche einen Berstkörper 6 sowie ein Verschlusselement 7 aufweist. Das Verschlusselement 7 verschließt dabei eine Leitung 8, welche mit dem Inneren des Druckgasbehälters 1 in Verbindung steht. Das Verschlusselement 7 wird durch den Berstkörper 6 in Position gehalten und dichtet die Leitung 8 im Betriebszustand ab. Kommt es nun zu einer hohen thermischen Belastung im Bereich der Sicherheitsvorrichtung 4, so wird der Berstkörper 6, welcher typischerweise als Glasampulle mit einer Flüssigkeit mit großer thermischer Ausdehnung gefüllt ausgebildet ist, zerbersten, da die Flüssigkeit im Inneren des Berstkörpers 6 einen so hohen Druck aufbaut, dass der Berstkörper 6 diesem nicht mehr standhalten kann. Wenn der Berstkörper 6 zerplatzt, drückt der im Druckgasbehälter 1 vorliegende Innendruck über die Leitung 8 das Verschlusselement 7 aus seiner Position. Über Öffnungen 9 im Bereich der Sicherheitsvorrichtung 4 kann sich der in dem Druckgasbehälter 1 befindliche Überdruck abbauen, um so beispielsweise eine Explosion des Druckgasbehälters 1 zu verhindern.
  • Dieser Aufbau ist dabei, soweit er bisher beschrieben ist, aus dem Stand der Technik bekannt.
  • Problematisch wird es nun, wenn der Druckgasbehälter 1 nicht im Bereich des Ventils 2 mit der erhöhten thermischen Belastung beaufschlagt wird, sondern in einem anderen Bereich, beispielsweise in dem von dem Ventil 2 abgewandten Bereich. Diese thermische Belastung ist in der Darstellung der 1 durch die mit 10 bezeichneten Pfeile angedeutet. Diese können beispielsweise beim bevorzugten Einsatz des Druckgasbehälters 1 als Wasserstofftank in einem Fahrzeug einen punktuellen Brand, beispielsweise den Brand eines Rades, darstellen. Der Druckgasbehälter 1 würde sich dann sehr stark erwärmen, bevor die Sicherheitsvorrichtung 4 soweit erwärmt wird, dass der Berstkörper 6 zerplatzt und das Verschlusselement 7 die Leitung 8 freigibt. Diesem kann nun entgegengewirkt werden, indem eine Auslöseleitung 11, welche mit der Sicherheitsvorrichtung 4 in Verbindung steht, um den Druckgasbehälter 1 angeordnet wird. Der Auslösleitung 11 kann, wie hier beispielhaft dargestellt, spiralförmig um den Druckgasbehälter 11 gewickelt sein. Es ist ebenso denkbar, diese lediglich im Bereich des Druckgasbehälters anzuordnen, diese mäanderförmig über den Druckgasbehälter zu führen oder dergleichen. Die Auslöseleitung 11 besteht in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem metallischen Material, welches die zur Auslösung führenden Temperaturen problemlos aushält. Im Inneren der Auslöseleitung 11 ist ein Medium eingeschlossen, beispielsweise ein Gemisch aus Wasser und Glycol, um so einerseits ein Einfrieren und eine dadurch verursachte Volumenausdehnung zu vermeiden und andererseits einen Siedepunkt in der Größenordnung zwischen 100°C und 200°C zu ermöglichen. Kommt es nun zu einer thermischen Überlastung, beispielsweise aufgrund des durch die Pfeile 10 dargestellten Brandes, dann wird das Medium in der Auslöseleitung 11 ab einer Temperatur von ca. 130°C bis 150°C, je nach Druck und Mischungsverhältnis von Wasser und Glycol, sieden. Es kommt dadurch zu einer Druckausdehnung des Mediums in der Auslöseleitung 11. Durch den Druckanstieg in der Auslöseleitung 11 kann die Sicherheitsvorrichtung 4 zumindest mittelbar betätigt werden.
  • In der Darstellung der 2 ist dies an einem ersten einfachen Beispiel dargestellt. In der 2a ist ein Ablassventil 12 als Teil der Sicherheitsvorrichtung 4 zu erkennen. Dieses ist über ein Leitungselement 13 mit dem Inneren des Druckgasbehälters 1 und über ein Leitungselement 14 mit der Umgebung des Druckgasbehälters 1 verbunden. In der Darstellung der 2a ist dabei ein Bereitschaftszustand dargestellt. Auf der einen Seite stützt sich das Ablassventil 12 über ein Federelement 15 ab. Auf der anderen Seite steht es direkt oder mittelbar mit dem Inneren der Auslöseleitung 11 in Verbindung. Das Federelement 15 ist dabei so einzustellen, dass übliche Temperaturschwankungen im Bereich der Auslöseleitung 11, welche natürlich auch zu einer gewissen Änderung des Volumens führen, unkritisch sind und das Ablassventil 12 in der in 2a dargestellten Position verbleibt. Kommt es nun beispielsweise aufgrund des Siedens des Mediums in der Auslöseleitung 11 zu einem stärkeren Druckanstieg, so wird das Ablassventil 12 entgegen der Kraft der Feder 15 bewegt und nimmt den in 2b dargestellten Zustand ein. Der Weg zwischen dem Leitungselement 12 und dem Leitungselement 14 ist dann geöffnet und das in dem Druckgasbehälter 1 gespeicherte Gas kann an die Umgebung entweichen.
  • Der in 2 dargestellte Aufbau ist dabei selbstverständlich nur beispielhaft zu verstehen. Er lässt sich beliebig abändern und ergänzen. Dem Fachmann auf dem Gebiet der Ventile sind dabei zahlreiche Ventile, welche durch einen Druckanstieg geöffnet werden können, bekannt. Das Ablassventil 12 muss dabei als reines Sicherheitsventil nicht so ausgelegt sein, dass diese wieder verschließbar ist. Es reicht im Prinzip auch aus, eine Berstscheibe oder einen Berstkörper 6, wie er oben beschrieben worden ist, entsprechend zu nutzen.
  • Ein solches Beispiel ist in der Darstellung der 3 zu erkennen. Der bereits beschriebene Aufbau mit dem Berstkörper 6 und dem von dem Berstkörper 6 in dem Leitungselement 8 gehaltenen Verschlusselement 7 ist zusätzlich ergänzt um einen in einem Zylinder 16 beweglichen Kolben 17, welcher mit einem Nadelbolzen 18 versehen ist. In der Darstellung der 3a ist dieser Aufbau zu erkennen, bei welchem das Volumen des Zylinders 16 unterhalb des Kolbens 17 mit dem Inneren der Auslöseleitung 11 verbunden und mit demselben Medium gefüllt ist. Kommt es nun zu einer Erhitzung der Auslöseleitung 11 mit einem damit verbundenen Druckanstieg im Bereich des Mediums in der Auslöseleitung 11, so bewegt sich der Kolben 17 in dem Zylinder 16 aufgrund des Drucks nach oben. Der Nadelbolzen 18 zerstört dann, indem er beispielsweise durch die Öffnung 9 in den Bereich der Sicherheitsvorrichtung 4 hineinbewegt wird, mechanisch den Berstkörper 6. In der Darstellung der 3b ist dieser Zustand analog zur Darstellung in 3a dargestellt. Der Berstkörper 6 ist in dem hier dargestellten Zustand bereits zerplatzt, das Verschlusselement 7 ist aus der Leitung 8 herausgedrückt und entsprechend der beiden dargestellten Pfeile kann das in dem Druckgasbehälter 1 befindliche Gas durch die Öffnungen 9 abströmen, damit sich ein Überdruck abbaut.
  • Der in 3 beschriebene Aufbau hat dabei einen entscheidenden Vorteil. Er nutzt die typischerweise ohnehin vorhandene Auslöseeinheit 5 der Sicherheitsvorrichtung 4 für thermische Überlastung gleichzeitig als Ablassventil, welches zumindest mittelbar durch den Druckanstieg in der Auslöseleitung 11 ausgelöst wird. Der Aufbau kann daher auf ein zusätzliches Ventil verzichten, was diesen entsprechend einfach und kostengünstig macht. Neben der beschriebenen Variante, bei der der Druck aus der Auslöseleitung 11 unmittelbar auf einen Kolben 17 in einem Zylinder geleitet wird, wäre es selbstverständlich auch denkbar, hier ein zwischengeschaltetes Ventil beispielsweise zur Druckverstärkung einzusetzen oder lediglich einen Auslöser zu betätigen, welcher dann einen über Federspannung vorgehaltenen Nadelbolzen 18 entsprechend freigibt und gegen den Berstkörper 6 schießt. Außerdem wäre es selbstverständlich denkbar, anstelle des Nadelbolzens 18 eine andere Möglichkeit zur Zerstörung des Berstkörpers 6 einzusetzen, beispielsweise eine Sprengkapsel im Bereich des Berstkörpers 6 anzuordnen, welche aufgrund des Druckanstiegs in der Auslöseleitung 11 ausgelöst wird und den Berstkörper 6 dann durch die von ihr verursachte Sprengung beziehungsweise Druckwelle zerstört. Weitere alternative Ausführungsformen sind ebenso denkbar und möglich.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (10)

  1. Druckgasbehälter (1) mit einer Ventileinrichtung (2), welche eine Sicherheitsvorrichtung (4) aufweist, mit einer Auslöseleitung (11), welche in wenigstens einem ausgewählten, den Druckgasbehälter (1) umgebenden Gefahrenbereich angeordnet ist, wobei durch eine Druckänderung an der Auslöseleitung (11) die Sicherheitsvorrichtung (4) zumindest mittelbar betätigt wird, und dann das Innere des Druckgasbehälters (1) mit der Umgebung verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseleitung (11) aus einem temperaturbeständigen Material ausgebildet und mit einem Medium gefüllt ist, wobei ein Druckanstieg in dem Medium die Sicherheitsvorrichtung (4) zumindest mittelbar betätigt.
  2. Druckgasbehälter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium bei Temperaturen von mehr als 100°C und weniger als 200°C, insbesondere bei Temperaturen von etwa 130°C, siedet.
  3. Druckgasbehälter (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium Wasser und Glycol aufweist.
  4. Druckgasbehälter (1) nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckanstieg in der Auslöseleitung (11) über einen Kolben (17) in eine mechanische Bewegung umgesetzt ist, welche ein Ablassventil (5, 12) der Sicherheitsvorrichtung (4) zumindest mittelbar öffnet.
  5. Druckgasbehälter (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckanstieg das Ablassventil (5, 12) mechanisch öffnet.
  6. Druckgasbehälter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (4) eine Auslöseeinheit (5) umfasst, welche ein Verschlusselement (7) und einen diesen in einer verschlossenen Position haltenden Berstkörper aufweist, wobei ein Druckanstieg in der Ablassleitung (11) den Berstkörper zumindest mittelbar zerstört.
  7. Druckgasbehälter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseleitung (11) spiralförmig um den Druckgasbehälter (1) angeordnet ist.
  8. Druckgasbehälter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseleitung (11) aus einem metallischen Material ausgebildet ist.
  9. Verwendung des Druckgasbehälters (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, zur Speicherung von Wasserstoff.
  10. Verwendung des Druckgasbehälters (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, als Wasserstofftank in einem zumindest teilweise mit Wasserstoff angetriebenen Fahrzeug.
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