DE102013226913A1 - Device for the targeted discharge of a combustible gas from a container - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Ableiten von mindestens einem brennbaren Fluid (16), insbesondere einem brennbaren Gas (16) mit einer geringeren Dichte als Luft unter Normalbedingungen, aus einem Behälter (14) vorgeschlagen, aufweisend eine Ventileinheit (20), welche fluidisch mit dem Behälter (14) verbindbar ist und mindestens zwei Fluidwege (28, 28‘) mit jeweils einer Fluidaustrittöffnung (32, 32‘, 32‘‘) aufweist, wobei das Fluid (16) über die Fluidaustrittöffnungen (32, 32‘, 32‘‘) der mindestens zwei Fluidwege (28) an eine Umgebung (12) des Behälters (14) ableitbar ist; und eine Steuereinheit (22), welche ausgebildet ist, die Ventileinheit (20) in Abhängigkeit von einem Sensorsignal eines Sensors (36) anzusteuern, um einen Fluidstrom (40) des brennbaren Fluids (16) über die Fluidaustrittöffnungen (32, 32‘, 32‘‘) der mindestens zwei Fluidwege (28, 28‘) zur Ableitung des Fluids (16) an die Umgebung (12) des Behälters (14) gezielt in Abhängigkeit von dem Sensorsignal des Sensors (36) einzustellen.The invention relates to a device for discharging at least one combustible fluid (16), in particular a combustible gas (16) having a lower density than air under normal conditions, from a container (14), comprising a valve unit (20) which fluidly communicates with the Container (14) is connectable and at least two fluid paths (28, 28 ') each having a fluid outlet opening (32, 32', 32 ''), wherein the fluid (16) via the fluid outlet openings (32, 32 ', 32' ' ) of the at least two fluid paths (28) to an environment (12) of the container (14) can be derived; and a control unit (22) configured to control the valve unit (20) in response to a sensor signal from a sensor (36) to direct fluid flow (40) of the combustible fluid (16) through the fluid exit ports (32, 32 ', 32 '') of the at least two fluid paths (28, 28 ') for discharging the fluid (16) to the environment (12) of the container (14) selectively adjusted in dependence on the sensor signal of the sensor (36).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ableiten von mindestens einem brennbaren Fluid aus einem Behälter, einen Behälter mit einer derartigen Vorrichtung sowie ein Kraftfahrzeug mit einem Behälter und einer derartigen Vorrichtung. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Ableiten eines brennbaren Gases aus einem Behälter.The invention relates to a device for discharging at least one combustible fluid from a container, a container with such a device and a motor vehicle with a container and such a device. The invention further relates to a method for discharging a combustible gas from a container.

Stand der TechnikState of the art

Hochdruckgastanks, insbesondere Hochdruckerdgastanks oder Hochdruckwasserstofftanks sind üblicherweise mit mindestens einem Überdruckventil ausgestattet, das dem kontrollierten Abblasen des Gases bei Überschreiten eines kritischen Drucks im Tank dient. Dadurch wird ein Bersten des Tanks und eine damit möglicherweise verbundene Explosion vermieden. Das Überschreiten kritischer Drücke in Gastanks wird üblicherweise durch äußere Hitzeeinwirkung verursacht, z. B. durch einen Brand. In diesem Fall ist das Abblasen des Erdgases oder Wasserstoffs mit dem Entstehen einer Flamme verbunden, die bei typischen Tankdrücken von einigen 100 bar eine Länge von einigen Metern (typischerweise ca. 3m) aufweist. Flammen dieser Größenordnung stellen ein erhebliches Gefährdungspotential für umstehende Personen dar, z. B. Rettungskräfte oder verunfallte Passagiere eines Kraftfahrzeugs mit Hochdruckgastank.High-pressure gas tanks, in particular Hochdruckerdgastanks or high-pressure hydrogen tanks are usually equipped with at least one pressure relief valve, which serves the controlled blowing off the gas when a critical pressure in the tank. This will prevent the tank from bursting and possibly causing an explosion. Exceeding critical pressures in gas tanks is usually caused by external heat, for. B. by a fire. In this case, the blow-off of natural gas or hydrogen is associated with the emergence of a flame, which at typical tank pressures of several 100 bar has a length of a few meters (typically about 3m). Flames of this magnitude represent a significant hazard potential for bystanders, z. B. Rescue or accident victims of a motor vehicle with high-pressure gas tank.

Typische Erdgas- oder Wasserstofffahrzeuge weisen lediglich eine Abblasleitung auf, die das Gas im Falle des Öffnens des Überdruckventils über Dach abbläst. Typical natural gas or hydrogen vehicles have only one discharge line, which blows off the gas in case of opening the pressure relief valve on the roof.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Ableiten von mindestens einem brennbaren Fluid, insbesondere einem brennbaren Gas mit einer geringeren Dichte als Luft unter Normalbedingungen, aus einem Behälter, ein Behälter mit einer derartigen Vorrichtung und ein Kraftfahrzeug mit einem Behälter und einer derartigen Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Ableiten von mindestens einem brennbaren Gas mit einer geringeren Dichte als Luft unter Normalbedingungen aus einem Behälter gemäß den Hauptansprüchen.The present invention is an apparatus for discharging at least one combustible fluid, in particular a combustible gas with a lower density than air under normal conditions, from a container, a container with such a device and a motor vehicle with a container and such a device and a A method for discharging at least one combustible gas having a lower density than air under normal conditions from a container according to the main claims.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es möglich, ein brennbares Fluid, bspw. ein brennbares Gas, gezielt aus einem Behälter an eine Umgebung abzuleiten bzw. abzublasen, um die Sicherheit in der Umgebung, insbesondere für Personen, welche sich in der Umgebung der Vorrichtung befinden, zu erhöhen. Die Fluidaustrittsöffnungen der Fluidwege sind dabei bevorzugt räumlich beabstandet zueinander angeordnet und weisen in unterschiedliche Richtungen. Das heißt, mit anderen Worten, dass durch das Vorsehen von mindestens zwei, bevorzugt mehr als zwei Fluidwegen, über die das Fluid an die Umgebung abgeleitet werden kann, mehrere Optionen zur Verfügung stehen, um das Fluid kontrolliert in einen gewünschten Bereich oder eine gewünschte Richtung abzuleiten. Demnach kann erfindungsgemäß mittels einer Steuereinheit in Abhängigkeit von einem Sensorsignal eines Sensors ein Fluidstrom durch eine oder mehrere Fluidaustrittsöffnungen gezielt geleitet bzw. eingestellt werden, um dadurch das abzuleitende Fluid, welches sich beim Austreten entflammen könnte, an einer bevorzugten Stelle bzw. in eine gewünschte Richtung abzuleiten, welche unkritisch für die Umgebung bzw. die umgebenden Personen oder Gegenstände ist.By means of the device according to the invention, it is possible to intentionally divert or blow off a combustible fluid, for example a combustible gas, from a container to an environment in order to ensure safety in the environment, in particular for persons who are in the vicinity of the device. to increase. The fluid outlet openings of the fluid paths are preferably spatially spaced from each other and point in different directions. That is, in other words, by providing at least two, preferably more than two, fluid paths through which the fluid can be diverted to the environment, there are several options available to control the fluid in a desired range or direction derive. Accordingly, according to the invention, a fluid flow can be selectively directed or adjusted by one or more fluid outlet openings by means of a control unit as a function of a sensor signal of a sensor, thereby at a preferred location or in a desired direction the fluid to be discharged, which could flare up on emergence derive which is not critical for the environment or the surrounding people or objects.

Im Falle eines wasserstoff- oder erdgasbetriebenen Fahrzeugs mit einem Hochdruckgastank, welches bspw. infolge eines Unfalls auf dem Dach liegt und in Brand geraten ist, könnte durch Vorsehen mindestens einer Fluidaustrittöffnung am Boden des Fahrzeugs das Wasserstoff- oder Erdgas kontrolliert nach „oben“ abgeleitet werden, so dass eine entstehende Flamme die Rettungskräfte oder verunfallten Personen in der Umgebung nicht gefährdet werden.In the case of a hydrogen or natural gas powered vehicle having a high pressure gas tank which is due to an accident on the roof and has caught fire, by providing at least one fluid exhaust opening at the bottom of the vehicle, the hydrogen or natural gas could be controlled upwards so that an emerging flame will not endanger the rescuers or casualties in the area.

Analog ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch für Brennstoffzellenfahrzeuge, Fahrzeuge mit Wasserstoffverbrennungsmotor, Wasserstofftanks und Wasserstoffgasflaschen in Tanklagern, die nicht fest installiert sind und daher umfallen können, denkbar.Similarly, the use of the device according to the invention for fuel cell vehicles, vehicles with hydrogen combustion engine, hydrogen tanks and hydrogen gas cylinders in tank farms, which are not permanently installed and therefore can fall over conceivable.

Der Sensor kann dabei Teil der Steuereinheit sein. Der Sensor kann jedoch auch Teil einer bestehenden Einheit, bspw. eines Kraftfahrzeugs sein, in welches die erfindungsgemäße Vorrichtung integriert wird. Im letzteren Fall kann die Steuereinheit mit dem „externen“ Sensor über eine Schnittstelle verbunden sein. Die Steuereinheit kann mit dem Sensor bspw. über Kabel oder Funk verbunden sein.The sensor can be part of the control unit. However, the sensor can also be part of an existing unit, for example of a motor vehicle, in which the device according to the invention is integrated. In the latter case, the control unit may be connected to the "external" sensor via an interface. The control unit may be connected to the sensor, for example via cable or radio.

Es ist vorteilhaft, wenn die Ventileinheit ein Druckentlastungsventil aufweist. Ferner ist es vorteilhaft wenn die Ventileinheit ein Mehrwegeventil aufweist, welches die mindestens zwei Fluidwege aufweist. Das Mehrwegeventil ist dabei bevorzugt dem Druckentlastungsventil nachgeschaltet, d.h. beim Ableiten des Fluids stromabwärts abgeordnet. Das Druckentlastungsventil, welches als klassisches Überdruckventil ausgebildet sein kann, kann dabei außen am Behälter angeordnet sein. Das Druckentlastungsventil kann jedoch auch in dem Behälter integriert sein. Durch diese Maßnahme kann auf einfache Art und Weise das Fluid bei Überschreiten eines kritischen Drucks im Behälter, bspw. aufgrund Hitzeeinwirkung, über das Mehrwegeventil in Abhängigkeit von dem Sensorsignal gezielt durch einen bestimmten Fluidweg über die entsprechende Fluidaustrittöffnung an die Umgebung, d.h. einen unkritischen Bereich der Umgebung, abgeleitet werden.It is advantageous if the valve unit has a pressure relief valve. Furthermore, it is advantageous if the valve unit has a multi-way valve which has the at least two fluid paths. The multi-way valve is preferably downstream of the pressure relief valve, ie seconded downstream in discharging the fluid. The pressure relief valve, which can be designed as a classic pressure relief valve, can be arranged outside of the container. However, the pressure relief valve may also be integrated in the container. By this measure, in a simple manner, the fluid at a critical pressure in the container, for example. Due to heat, via the multi-way valve in response to the sensor signal targeted by a certain fluid path on the corresponding Fluid outlet opening to the environment, ie a non-critical area of the environment to be derived.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Sensor ein Lagesensor und das Sensorsignal ein für eine Position der Vorrichtung repräsentatives Lagesignal ist. Das Lagesignal kann auch repräsentativ für die Lage des Behälters sein. Ferner kann das Lagesignal repräsentativ für die Lage des Kraftfahrzeugs sein. Durch diese Maßnahme kann zunächst die aktuelle Lage der Vorrichtung, des Behälters und/oder des Kraftfahrzeugs bestimmt werden, um dann relativ zu dieser Lage und je nach gewünschter Fluidaustrittsrichtung das Fluid durch den entsprechenden Fluidweg bzw. die Fluidaustrittöffnung abzuleiten.Furthermore, it is advantageous if the sensor is a position sensor and the sensor signal is a position signal representative of a position of the device. The position signal can also be representative of the position of the container. Furthermore, the position signal can be representative of the position of the motor vehicle. By this measure, first the current position of the device, the container and / or the motor vehicle can be determined in order then to derive the fluid through the corresponding fluid path or the fluid outlet opening relative to this position and depending on the desired fluid outlet direction.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinheit ausgebildet ist, mittels des Lagesignals des Lagesensors die relativ zur Schwerkraftrichtung oberste Fluidaustrittöffnung der mindestens zwei Fluidwege zu ermitteln und die Ventileinheit anzusteuern, um den gesamten Fluidstrom des brennbaren Fluids durch die ermittelte oberste Fluidaustrittsöffnung der mindestens zwei Fluidwege an die Umgebung des Behälters abzuleiten. Durch diese Maßnahme kann insbesondere im Falle eines brennbaren Gases, welches eine geringere Dichte als Luft unter Normalbedingungen aufweist, bei einem Unfall und nachfolgendem Entstehen eines Überdrucks im Behälter oder Hochdruckgastank stets ein Ableiten bzw. Abblasen entgegen der Schwerkraft nach oben gewährleistet werden. Das heißt, dass durch das Ableiten bzw. Abblasen entgegen der Schwerkraft insbesondere bei Gasen, die leichter sind als Luft – zu diesen zählen insbesondere Wasserstoff und Methan, der Hauptbestandteil von Erdgas – eine schnelle Verteilung und Verdünnung der brennbaren Gase in der Atmosphäre erzielt wird, wodurch ein Brand- und/oder Explosionsrisiko währende des Abblasens auf den kürzest möglichen Zeitraum reduziert wird. Falls sich das abgeblasene brennbare Gas entzündet, ist stets gewährleistet, dass sich die u. U. mehrere Meter große Flamme kontrolliert entgegen der Schwerkraftrichtung nach oben ausbreitet, wodurch eine minimale Gefährdung der umstehenden oder im Fahrzeug befindlichen Personen erreicht wird.Further, it is advantageous if the control unit is designed to determine by means of the position signal of the position sensor the top relative to the direction of gravity fluid outlet of the at least two fluid paths and to control the valve unit to the entire fluid flow of the combustible fluid through the determined uppermost fluid outlet opening of the at least two fluid paths to divert the environment of the container. By this measure, in particular in the case of a combustible gas, which has a lower density than air under normal conditions, in an accident and subsequent emergence of an overpressure in the container or high-pressure gas tank always a discharge or blow against gravity are guaranteed upwards. That is to say, by discharging against gravity, especially for gases lighter than air - in particular hydrogen and methane, the main constituent of natural gas - rapid distribution and dilution of combustible gases in the atmosphere are achieved, thereby reducing the risk of fire and / or explosion during blow-off to the shortest possible time. If the blown flammable gas ignites, it is always ensured that the u. U. several meters large flame controlled contrary to the direction of gravity spreads upwards, whereby a minimum endangerment of the people standing around or in the vehicle is achieved.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn mindestens einer der Fluidwege eine Fluidableitung aufweist, welche die jeweilige Fluidaustrittöffnung aufweist oder fluidisch mit der jeweiligen Fluidaustrittsöffnung verbunden ist. Durch diese Maßnahme können auf einfache Art und Weise die Fluidaustrittöffnungen an unterschiedlichen Stellen und in verschiedene Richtungen weisend positioniert bzw. angeordnet werden.It is furthermore advantageous if at least one of the fluid paths has a fluid outlet which has the respective fluid outlet opening or is fluidically connected to the respective fluid outlet opening. By virtue of this measure, the fluid outlet openings can be positioned or arranged at different locations and in different directions in a simple manner.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn mindestens eine der Fluidaustrittsöffnungen der mindestens zwei Fluidwege eine Düse aufweist oder als Düse ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme kann die Austrittgeschwindigkeit des brennbaren Fluids erhöht werden, so dass sich dieses schneller in der Umgebungsluft verteilen kann.Furthermore, it is advantageous if at least one of the fluid outlet openings of the at least two fluid paths has a nozzle or is designed as a nozzle. By this measure, the exit velocity of the combustible fluid can be increased, so that it can distribute faster in the ambient air.

Zeichnungendrawings

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Es zeigt: The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 a schematic representation of a motor vehicle with a device according to an embodiment of the invention.

In 1 ist ein Kraftfahrzeug dargestellt, welches in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 versehen ist. Das Kraftfahrzeug 10 ist dabei in einer Umgebung 12 angeordnet bzw. von einer Umgebung 12 mit Luft umgeben. Das Kraftfahrzeug 10 weist einen Behälter 14 auf, welcher ein brennbares Fluid 16 aufweist bzw. mit einem brennbaren Fluid 16 befüllt ist. Das Kraftfahrzeug 10 ist hierbei als Erdgas- oder Wasserstofffahrzeug 10 ausgebildet, so dass der Behälter 14 auch als Tank 14 oder Gastank 14 bezeichnet werden kann, welcher mit Wasserstoff 16 bzw. Erdgas 16 befüllt ist. Das Kraftfahrzeug 10 kann jedoch auch als ein beliebiges Fahrzeug ausgebildet sein, in welchem ein Fluidbehälter 14 mit einem brennbaren Fluid 16 integriert ist.In 1 is a motor vehicle shown, which in its entirety by the reference numeral 10 is provided. The car 10 is doing in an environment 12 arranged or from an environment 12 surrounded by air. The car 10 has a container 14 which is a combustible fluid 16 or with a combustible fluid 16 is filled. The car 10 is here as a natural gas or hydrogen vehicle 10 designed so that the container 14 also as a tank 14 or gas tank 14 can be designated, which with hydrogen 16 or natural gas 16 is filled. The car 10 However, it can also be designed as any vehicle in which a fluid container 14 with a flammable fluid 16 is integrated.

In dem Kraftfahrzeug 10 ist nun eine erfindungsgemäße Vorrichtung 18 zum Ableiten des brennbares Fluids 16 vorgesehen. Ein Ableiten des brennbaren Fluids 16 aus dem Behälter 14 bzw. Gastank 14 ist insbesondere dann notwendig, wenn ein kritischer Druck in diesem erreicht wird und somit ein Bersten des Gastanks 16 bzw. eine Explosion droht. Ein kritischer Druck wird insbesondere durch äußere Hitzeeinwirkung erreicht, welche bspw. bei einem Unfall und einem dadurch entstehenden Brand entsteht.In the motor vehicle 10 is now a device according to the invention 18 for discharging the combustible fluid 16 intended. A discharge of the combustible fluid 16 from the container 14 or gas tank 14 is particularly necessary when a critical pressure is reached in this and thus bursting of the gas tank 16 or an explosion threatens. A critical pressure is achieved in particular by external heat, which, for example, arises in an accident and the resulting fire.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 18 weist eine Ventileinheit 20 und eine Steuereinheit 22 auf. Die Ventileinheit 20 ist fluidisch mit dem Gastank 14 verbunden. Die Ventileinheit 20 weist ein Druckentlastungsventil 24 auf. Das Druckentlastungsventil 24 ist in der gezeigten Ausführungsform im Gastank 14 integriert und fluidisch mit diesem verbunden. Das Druckentlastungsventil 24 kann jedoch auch außen am Gastank 16 angeordnet sein. Das Druckentlastungsventil 24 ist hierbei als klassisches Überdruckventil 24 ausgebildet, welches bei Überschreiten eines definierten Druckes pmax öffnet und das im Gastank 14 befindliche brennbare Gas, bspw. Wasserstoff oder Erdgas entweichen lässt. Sinkt der Gasdruck unter pmax, so schließt das Überdruckventil 24 wieder.The device according to the invention 18 has a valve unit 20 and a control unit 22 on. The valve unit 20 is fluidic with the gas tank 14 connected. The valve unit 20 has a pressure relief valve 24 on. The pressure relief valve 24 is in the illustrated embodiment in the gas tank 14 integrated and fluidly connected to this. The pressure relief valve 24 but also outside the gas tank 16 be arranged. The pressure relief valve 24 is here as a classic pressure relief valve 24 formed, which opens at a defined pressure p max is exceeded and in the gas tank 14 flammable gas, for example. Hydrogen or natural gas can escape. If the gas pressure drops below p max , the pressure relief valve closes 24 again.

Die Ventileinheit 20 weist ferner ein Mehrwegeventil 26 auf. Das Mehrwegeventil 26 ist dabei dem Druckentlastungsventil 24 nachgeschaltet, d.h. beim Ableiten des Fluids 16 stromabwärts abgeordnet. Das Mehrwegeventil 26 weist drei Fluidausgänge bzw. drei Fluidwege 28, 28‘ auf. Das Mehrwegeventil 28, 28‘ kann jedoch eine Vielzahl von Fluidwegen aufweisen. Die Fluidwege 28, 28‘ weisen jeweils eine Fluidableitung 30 auf. Die Fluidableitungen 30 weisen ihrerseits jeweils eine Fluidaustrittsöffnung 32, 32‘, 32‘‘ auf. Demnach ist das Fluid 16 bzw. Gas 16 aus dem Gastank 14 durch das Druckentlastungsventil 24 und das Mehrwegeventil 26 über die Fluidaustrittöffnungen 32, 32‘, 32‘‘ der drei Fluidwege 28, 28‘ an eine Umgebung 12 des Kraftfahrzeugs 10 bzw. Gastanks 14 ableitbar.The valve unit 20 also has a multi-way valve 26 on. The multiway valve 26 is the pressure relief valve 24 downstream, ie when discharging the fluid 16 seconded downstream. The multiway valve 26 has three fluid outputs or three fluid paths 28 . 28 ' on. The multiway valve 28 . 28 ' however, it may have a variety of fluid paths. The fluid paths 28 . 28 ' each have a fluid discharge 30 on. The fluid discharges 30 in turn each have a fluid outlet opening 32 . 32 ' . 32 '' on. Accordingly, the fluid 16 or gas 16 from the gas tank 14 through the pressure relief valve 24 and the multiway valve 26 via the fluid outlet openings 32 . 32 ' . 32 '' of the three fluid paths 28 . 28 ' to an environment 12 of the motor vehicle 10 or gas tanks 14 derivable.

Die Steuereinheit 22 der Vorrichtung 18 ist über eine Signalleitung 34 mit einem Sensor 36 verbunden. Anstatt der Signalleitung 34 ist auch eine beliebig andere Ausgestaltung denkbar, über die Signale übermittelt werden können, wie z.B. über eine Funkverbindung. Der Sensor 36 ist hierbei Teil der Vorrichtung 18 und ausschließlich für die Lieferung von Signaldaten für die Steuereinheit 22 vorgesehen. Der Sensor 36 kann jedoch auch im Kraftfahrzeug 10 integrierter Sensor 36 sein, welcher außer mit der der Steuereinheit 22 noch mit anderen Vorrichtungen des Kraftfahrzeugs 10 kommuniziert bzw. verbunden ist. The control unit 22 the device 18 is via a signal line 34 with a sensor 36 connected. Instead of the signal line 34 is also any other embodiment conceivable over which signals can be transmitted, such as via a radio link. The sensor 36 is part of the device 18 and exclusively for the supply of signal data for the control unit 22 intended. The sensor 36 but also in the vehicle 10 integrated sensor 36 be which except with the control unit 22 still with other devices of the motor vehicle 10 communicates or is connected.

In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Sensor 36 als Lagesensor 36 ausgebildet, welcher ein für die Lage des Kraftfahrzeugs 10 bzw. der Vorrichtung 18 repräsentatives Lagesignal liefert. Der Lagesensor 36 ist hierbei in der Steuereinheit 22 integriert. Die Steuereinheit 22 kann mittels eines Lagesignals des Lagesensors 36 ermitteln, in welcher Position bzw. Lage sich das Kraftfahrzeug 10 befindet, d.h. ob das Kraftfahrzeug 10 bspw. auf den Rädern (Regelfall), dem Dach oder auf einer der Seiten steht bzw. liegt. Durch das Lagesignal des Lagesensors 36 bzw. durch die ermittelte Lage des Kraftfahrzeuges 10 kann die Steuereinheit 22 ferner die relativ zur Schwerkraftrichtung 38 oberste Fluidaustrittöffnung 32‘ der Fluidwege 28, 28‘ ermitteln. Je nach Ausgestaltung könnte bspw. im Falle, dass das Kraftfahrzeug 10 auf dem Dach liegt, die dem Dach gegenüberliegende Fluidaustrittöffnung 32‘‘ die oberste sein, über die bevorzugt das brennbare Fluid 16 abgeleitet wird.In the in 1 The embodiment shown is the sensor 36 as a position sensor 36 formed, which one for the location of the motor vehicle 10 or the device 18 provides representative position signal. The position sensor 36 is here in the control unit 22 integrated. The control unit 22 can by means of a position signal of the position sensor 36 determine in which position or position the motor vehicle 10 located, ie whether the motor vehicle 10 For example, on the wheels (normal case), the roof or on one of the sides is or is. By the position signal of the position sensor 36 or by the determined position of the motor vehicle 10 can the control unit 22 Furthermore, the relative to the direction of gravity 38 top fluid outlet opening 32 ' the fluid paths 28 . 28 ' determine. Depending on the design could, for example. In the case that the motor vehicle 10 on the roof lies the fluid outlet opening opposite the roof 32 '' the uppermost, over which prefers the flammable fluid 16 is derived.

Somit steuert die Steuereinheit 22 über die Signalleitung 34 die Ventileinheit 20 derart an, dass die Öffnung bzw. der Fluidweg 28‘ der Mehrwegeventils 36 aktiviert wird, welcher fluidisch mit der obersten Fluidaustrittöffnung 32‘ verbunden ist. Mit anderen Worten steuert die Steuereinheit 22 die Ventileinheit 20 in Abhängigkeit von dem Lagesignal des Lagesensors 36 derart an, dass ein Großteil eines Fluidstroms 40, bevorzugt der gesamte Fluidstrom 40 des brennbaren Fluids 16 durch den aktivierten Fluidweg 28‘ über die ermittelte oberste Fluidaustrittsöffnung 32‘ an die Umgebung 12 des Behälters 14 bzw. Kraftfahrzeugs 10 abgeleitet wird. Folglich kann das brennbare Gas 16 entgegen der Schwerkraftrichtung 38 (nach oben) aus dem Kraftfahrzeug 10 entweichen.Thus, the control unit controls 22 over the signal line 34 the valve unit 20 such that the opening or the fluid path 28 ' the multiway valve 36 is activated, which fluidly with the uppermost fluid outlet opening 32 ' connected is. In other words, the control unit controls 22 the valve unit 20 in dependence on the position signal of the position sensor 36 such that much of a fluid flow 40 , Preferably, the entire fluid stream 40 of the combustible fluid 16 through the activated fluid path 28 ' via the determined uppermost fluid outlet opening 32 ' to the environment 12 of the container 14 or motor vehicle 10 is derived. Consequently, the combustible gas 16 against the direction of gravity 38 (upwards) from the motor vehicle 10 escape.

Das entweichende bzw. abgeleitete brennbare Gas 16 durchmischt sich mit der umgebenden Luft der Umgebung 12 und kann ein zündfähiges Gemisch bilden. Herrschen in einem Bereich der Umgebung 12 nahe der obersten Fluidaustrittsöffnung 32‘ des aktiven Fluidweges 28‘ Temperaturen oberhalb der Zündtemperatur eines Wasserstoff/Luft- bzw. Erdgas/Luft-Gemisches, so entsteht eine Flamme. Dasselbe geschieht, wenn ein Bereich der Umgebung 12 nahe an der Ventileinheit 20 und dem aktiven Fluidweg 28‘ bereits in Brand geraten ist. Da die Flamme bzw. das abgeblasene brennbare Gas 16 unabhängig von der Lage des Kraftfahrzeugs 10 stets entgegen der Schwerkraftrichtung 38 nach oben aus dem Kraftfahrzeug 10 austritt, geht vom abgeblasenen brennbaren Gas 16 ein minimales Gefährdungspotential aus.The escaping combustible gas 16 mixes with the surrounding air of the environment 12 and may form an ignitable mixture. Ruling in an area of the environment 12 near the uppermost fluid outlet opening 32 ' of the active fluid path 28 ' Temperatures above the ignition temperature of a hydrogen / air or natural gas / air mixture, the result is a flame. The same happens when an area of the environment 12 close to the valve unit 20 and the active fluid path 28 ' already caught fire. As the flame or the blown combustible gas 16 regardless of the location of the motor vehicle 10 always contrary to the direction of gravity 38 upwards from the motor vehicle 10 exit, goes from the blown off combustible gas 16 a minimal hazard potential.

Claims (10)

Vorrichtung zum Ableiten von mindestens einem brennbaren Fluid (16), insbesondere einem brennbaren Gas (16) mit einer geringeren Dichte als Luft unter Normalbedingungen, aus einem Behälter (14), aufweisend – eine Ventileinheit (20), welche fluidisch mit dem Behälter (14) verbindbar ist und mindestens zwei Fluidwege (28, 28‘) mit jeweils einer Fluidaustrittöffnung (32, 32’, 32’’) aufweist, wobei das Fluid (16) über die Fluidaustrittöffnungen (32, 32’, 32’’) der mindestens zwei Fluidwege (28) an eine Umgebung (12) des Behälters (14) ableitbar ist; und – eine Steuereinheit (22), welche ausgebildet ist, die Ventileinheit (20) in Abhängigkeit von einem Sensorsignal eines Sensors (36) anzusteuern, um einen Fluidstrom (40) des brennbaren Fluids (16) über die Fluidaustrittöffnungen (32, 32‘, 32‘‘) der mindestens zwei Fluidwege (28, 28‘) zur Ableitung des Fluids (16) an die Umgebung (12) des Behälters (14) gezielt in Abhängigkeit von dem Sensorsignal des Sensors (36) einzustellen.Device for discharging at least one combustible fluid ( 16 ), in particular a combustible gas ( 16 ) with a lower density than air under normal conditions, from a container ( 14 ), comprising - a valve unit ( 20 ), which fluidly with the container ( 14 ) is connectable and at least two fluid paths ( 28 . 28 ' ) each having a fluid outlet opening ( 32 . 32 ' . 32 '' ), wherein the fluid ( 16 ) via the fluid outlet openings ( 32 . 32 ' . 32 '' ) of the at least two fluid paths ( 28 ) to an environment ( 12 ) of the container ( 14 ) is derivable; and a control unit ( 22 ), which is designed, the valve unit ( 20 ) as a function of a sensor signal of a sensor ( 36 ) to control a fluid flow ( 40 ) of the combustible fluid ( 16 ) via the fluid outlet openings ( 32 . 32 ' . 32 '' ) of the at least two fluid paths ( 28 . 28 ' ) for the discharge of the fluid ( 16 ) to the environment ( 12 ) of the container ( 14 ) as a function of the sensor signal of the sensor ( 36 ). Vorrichtung (18) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit (20) ein Druckentlastungsventil (24) aufweist.Contraption ( 18 ) according to claim 1, characterized in that the valve unit ( 20 ) a pressure relief valve ( 24 ) having. Vorrichtung (18) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit (20) ein Mehrwegeventil (26) aufweist, welches die mindestens zwei Fluidwege (28, 28‘) aufweist.Contraption ( 18 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the valve unit ( 20 ) a multi-way valve ( 26 ) having the at least two fluid paths ( 28 . 28 ' ) having. Vorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (36) ein Lagesensor (36) und das Sensorsignal ein für eine Position der Vorrichtung (18) repräsentatives Lagesignal ist. Contraption ( 18 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the Sensor ( 36 ) a position sensor ( 36 ) and the sensor signal on for a position of the device ( 18 ) is representative position signal. Vorrichtung (18) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (22) ausgebildet ist, mittels des Lagesignals des Lagesensors (36) die relativ zur Schwerkraftrichtung (38) oberste Fluidaustrittöffnung (32‘) der mindestens zwei Fluidwege (28, 28‘) zu ermitteln und die Ventileinheit (20) anzusteuern, um den gesamten Fluidstrom (40) des brennbaren Fluids (16) durch die ermittelte oberste Fluidaustrittsöffnung (32‘) der mindestens zwei Fluidwege (28, 28‘) an die Umgebung (12) des Behälters (14) abzuleiten.Contraption ( 18 ) according to claim 4, characterized in that the control unit ( 22 ) is formed, by means of the position signal of the position sensor ( 36 ) relative to the direction of gravity ( 38 ) uppermost fluid outlet opening ( 32 ' ) of the at least two fluid paths ( 28 . 28 ' ) and the valve unit ( 20 ) to control the total fluid flow ( 40 ) of the combustible fluid ( 16 ) through the determined uppermost fluid outlet opening ( 32 ' ) of the at least two fluid paths ( 28 . 28 ' ) to the environment ( 12 ) of the container ( 14 ). Vorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Fluidwege (28, 28‘) eine Fluidableitung (30) aufweist, welche die jeweilige Fluidaustrittöffnung (32, 32’, 32’’) aufweist oder fluidisch mit der jeweiligen Fluidaustrittsöffnung (32, 32’, 32’’) verbunden ist.Contraption ( 18 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the fluid paths ( 28 . 28 ' ) a fluid discharge ( 30 ), which the respective fluid outlet opening ( 32 . 32 ' . 32 '' ) or fluidly with the respective fluid outlet opening ( 32 . 32 ' . 32 '' ) connected is. Vorrichtung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Fluidaustrittsöffnungen (32, 32´) der mindestens zwei Fluidwege (28, 28‘) eine Düse aufweist oder als Düse ausgebildet ist.Contraption ( 18 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the fluid outlet openings ( 32 . 32' ) of the at least two fluid paths ( 28 . 28 ' ) has a nozzle or is formed as a nozzle. Behälter (14) mit einer Vorrichtung (18) zum Ableiten von mindestens einem brennbaren Fluid (16) aus dem Behälter (14) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.Container ( 14 ) with a device ( 18 ) for discharging at least one combustible fluid ( 16 ) from the container ( 14 ) according to one of claims 1 to 7. Kraftfahrzeug (10) aufweisend – einen Behälter (14), insbesondere einen Gastank (14), welcher mindestens ein brennbares Fluid (16), insbesondere ein brennbares Gas (16) mit einer geringeren Dichte als Luft unter Normalbedingungen, aufweist; und – eine Vorrichtung (18) zum Ableiten des mindestens einen brennbaren Fluids (16) aus dem Behälter (14) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.Motor vehicle ( 10 ) - a container ( 14 ), in particular a gas tank ( 14 ) containing at least one combustible fluid ( 16 ), in particular a combustible gas ( 16 ) having a lower density than air under normal conditions; and a device ( 18 ) for discharging the at least one combustible fluid ( 16 ) from the container ( 14 ) according to one of claims 1 to 7. Verfahren zum Ableiten von mindestens einem brennbaren Gas (16) mit einer geringeren Dichte als Luft unter Normalbedingungen aus einem Behälter (14), aufweisend die Schritte: – Bereitstellen (100) einer Ventileinheit (20), welche fluidisch mit dem Behälter (14) verbunden ist und mindestens zwei Fluidwege (28) mit jeweils einer Fluidaustrittöffnung (32, 32‘, 32‘‘) aufweist; – Bereitstellen (102) einer Steuereinheit (22), welche ausgebildet ist, die Ventileinheit (20) in Abhängigkeit von einem Lagesignal eines Lagesensors (36) anzusteuern; – Ermitteln (104) der relativ zur Schwerkraftrichtung (38) obersten Fluidaustrittöffnung (32‘) der mindestens zwei Fluidwege (28, 28‘) mittels des Lagesignals des Lagesensors (36); – Ableiten (106) des gesamten Fluidstroms (40) des brennbaren Fluids (16) durch die ermittelte oberste Fluidaustrittsöffnung (32‘) der mindestens zwei Fluidwege (28) an die Umgebung (12) des Behälters (14).Method for discharging at least one combustible gas ( 16 ) with a lower density than air under normal conditions from a container ( 14 ), comprising the steps: - providing ( 100 ) a valve unit ( 20 ), which fluidly with the container ( 14 ) and at least two fluid paths ( 28 ) each having a fluid outlet opening ( 32 . 32 ' . 32 '' ) having; - Provide ( 102 ) a control unit ( 22 ), which is designed, the valve unit ( 20 ) in response to a position signal of a position sensor ( 36 ) head for; - Determine ( 104 ) relative to the direction of gravity ( 38 ) uppermost fluid outlet opening ( 32 ' ) of the at least two fluid paths ( 28 . 28 ' ) by means of the position signal of the position sensor ( 36 ); - Derive ( 106 ) of the total fluid flow ( 40 ) of the combustible fluid ( 16 ) through the determined uppermost fluid outlet opening ( 32 ' ) of the at least two fluid paths ( 28 ) to the environment ( 12 ) of the container ( 14 ).
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