DE102016204769A1 - Ventileinheit und Sicherheitsventil für einen Druckbehälter mit einer Auslöseleitung - Google Patents

Ventileinheit und Sicherheitsventil für einen Druckbehälter mit einer Auslöseleitung Download PDF

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Abstract

Die hier offenbarte Technologie betrifft eine magnetische Ventileinheit 130 für ein Sicherheitsventil, ein Sicherheitsventil und einen Druckbehältersystem. Die Ventileinheit 130 weist mindestens ein Element 136 mit einer Curie-Temperatur auf, die in dem Auslöse-Temperarturfenster des Sicherheitsventils 100 liegt. Die Ventileinheit 130 ist ausgebildet, den Schaltzustand der Ventileinheit 130 beim Überscheiten und/oder Unterschreiten der Curie-Temperatur zu ändern.

Description

  • Die hier offenbarte Technologie betrifft eine Ventileinheit und 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 2011114725 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 bevorzugte 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 durch die hier offenbarte magnetische Ventileinheit sowie dem hier offenbarten thermischen Sicherheitsventil für einen Druckbehälter, sowie von einem Druckbehältersystem mit mindestens einem Druckbehälter und mit einem hier offenbarten Sicherheitsventil bzw. mit mindesten einer magnetischen Ventileinheit. Das Sicherheitsventil ist insbesondere ein thermisches bzw. thermisch aktivierbares Druckentlastungsventil, also ein TPRD.
  • Die hier offenbarte Technologie betrifft ein Druckbehältersystem zur Speicherung von Brennstoff. Der Druckbehälter kann in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden, das beispielsweise mit komprimiertem („Compressed Natural Gas“ = CNG) oder verflüssigtem (LNG) Erdgas oder mit Wasserstoff betrieben wird. Der Druckbehälter des Systems kann beispielsweise ein kryogener Druckbehälter oder ein Hochdruckgasbehälter sein. Hochdruckgasbehälter sind ausgebildet, im Wesentlichen bei Umgebungstemperaturen Brennstoff (z.B. Wasserstoff) dauerhaft bei einem max. Betriebsdruck (auch maximum operating pressure oder MOP genannt) von über ca. 350 barü (= Überdruck gegenüber dem Atmosphärendruck), ferner bevorzugt von über ca. 500 barü und besonders bevorzugt von über ca. 700 barü zu speichern. Ein kryogener Druckbehälter ist insbesondere geeignet, den Brennstoff bei Temperaturen zu speichern, die deutlich unter der Betriebstemperatur (gemeint ist der Temperaturbereich der Fahrzeugumgebung, in dem das Fahrzeug betrieben werden soll) des Kraftfahrzeuges liegen, beispielsweise mind. 50 Kelvin, bevorzugt mindestens 100 Kelvin bzw. mindestens 150 Kelvin unterhalb der Betriebstemperatur des Kraftfahrzeuges (i. d. R. ca. –40°C bis ca. +85°C).
  • Das hier offenbarte thermische Sicherheitsventil für einen Druckbehälter kann mindestens eine Druckentlastungseinheit umfassen. Die Druckentlastungseinheit ist die Einheit, die ausgebildet ist, abhängig von einem Druckwert bzw. Drucksignal 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 und/oder zum Sicherheitsventil 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. Ein daraus resultierendes Auslöse-Temperarturfenster kann durch einen der folgenden Temperaturbereiche definiert werden: ca. 95°C bis ca. 300°C, ferner bevorzugt ca. 95°C bis ca. 115°C, und besonders bevorzugt ca. 105°C bis ca. 115°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 2011114725 A1 (vgl. 2 und 3 sowie deren Beschreibung; dort als Sicherheitsvorrichtung bezeichnet) und in der EP 1 655 533 B1 (vgl. 2 und 4 sowie deren Beschreibung; dort als Entlastungsventil bezeichnet). Der Inhalt der DE 10 2011114725 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.
  • Das hier offenbarte thermische Sicherheitsventil für einen Druckbehälter kann mindestens eine Auslöseleitung umfassen, die sich von einer Druckentlastungseinheit weg erstreck. 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. wendelförmig 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 mechanisch stabil ausgebildet sein, insbesondere derart, dass die Auslöseleitung sich nicht verschließt aufgrund einer nicht betriebsbedingten mechanischen Einwirkung. Somit kann vorteilhaft ein betriebssicheres Sicherheitsventil werden. In der Auslöseleitung ist zumindest bereichsweise ein Medium angeordnet, dass zweckmäßig erst bei einer Temperatur unterhalb von minus 60°C gefriert und sich bis zur Obergrenze des Auslöse-Temperaturfenster nicht, oder nur unmerklich ausdehnt. Je nach Auslegung kann aber auch vorgesehen sein, dass sich das Medium gerade im Auslöse-Temperaturfenster stark ausdehnt, wodurch das System gegebenenfalls schneller auslöst. Bei dem Medium handelt es sich insbesondere nicht um das gespeicherte Brenngas.
  • An der Auslöseleitung ist mindestens eine magnetische Ventileinheit vorgesehen, wie sie hier offenbart wird. Die Ventileinheit ist derart ausgebildet und angeordnet, dass ein in der Auslöseleitung vorgehaltenes Medium S im geöffneten Zustand der Ventileinheit entweichen kann.
  • Bevorzugt weist die Auslöseleitung einen normalen Betriebsdruckbereich auf, bei dem die Druckentlastungseinheit den Durchfluss an Brenngas durch die Druckentlastungseinheit sicher unterbindet.
  • Die hier offenbarte Technologie betrifft insbesondere eine magnetische Ventileinheit für ein thermisches Sicherheitsventil eines Druckbehälters, insbesondere für das hier offenbarte Sicherheitsventil mit der Auslöseleitung. Es ist aber ebenso möglich, die magnetische Ventileinheit direkt an einem Sicherheitsventil auszubilden. Beispielsweise könnte bei vergleichsweise kleinen Druckbehältern am Sicherheitsventil anstatt der Auslöseleitung die magnetische Ventileinheit direkt angeschlossen werden.
  • Die Ventileinheit weist mindestens ein strukturelles Element mit einer Curie-Temperatur (nachstehend ist die Curie-Temperatur des Elements gemeint, wenn von „CurieTemperatur“ die Rede ist) auf, die in dem Auslöse-Temperarturfenster des Sicherheitsventils liegt. Die Curie-Temperatur ist eine stoffspezifische Temperatur, bei deren Erreichen ferromagnetische bzw. ferroelektrische Eigenschaften eines Materials vollständig verschwunden sind, so dass sie oberhalb der Temperatur nur noch paramagnetisch bzw. paraelektrisch sind. So wird Eisen nur unterhalb der spezifischen Curie-Temperatur von einem Magneten angezogen. Ferrite haben je nach Zusammensetzung eine Curie Temperatur von 100–460°C und eignen sich somit besonders bevorzugt. Die Anziehungskraft verschwindet oberhalb der Curie-Temperatur vollständig. Die Curie-Temperatur ist benannt nach dem französischen Physiker Pierre Curie.
  • Die Ventileinheit ist ausgebildet, den Schaltzustand der Ventileinheit durch Überscheiten und/oder Unterschreiten der Curie-Temperatur zu ändern. Insbesondere kann der Schaltzustand kurz vor, beim und/oder nach dem Überscheiten und/oder Unterschreiten geändert werden. Die Ventileinheit kann insbesondere ausgebildet sein, bei einer Temperatur an der Ventileinheit unterhalb der Curie-Temperatur einen Durchfluss zu unterbinden und bei einer Temperatur an der Ventileinheit oberhalb der Curie-Temperatur einen Durchfluss zu ermöglichen.
  • Ventileinheit kann insbesondere mindestens einen insbesondere temparaturinvarianten Magneten umfassen, der derart angeordnet und ausgebildet ist, dass der Magnet auf das Element bei einer Temperatur an der Ventileinheit unterhalb der Curie-Temperatur eine magnetische Kraft ausübt. Auf den Magneten und/oder auf das Element wirkt zweckmäßig eine Kraft bzw. Gegenkraft bzw. Stellkraft ein, die bei einer Temperatur oberhalb der Curie-Temperatur an der Ventileinheit den Schaltzustand der Ventileinheit ändert.
  • Als Magnet kommt dabei bevorzugt ein Permanentmagnet zum Einsatz, dessen Betriebstemperatur deutlich über der oberen Grenze des Auslöse-Temperaturfensters liegt. Auch ist vorstellbar, dass ein Elektromagnet eingesetzt wird.
  • Mit anderen Worten betrifft die hier offenbarte Technologie u.a. einen mit Differenzdruck gefüllten Körper (i. d. R. ein Rohr = Auslöseleitung) der durch Magnetverschlüsse entlang des Rohres verschlossen ist. Durch Wärmeeinwirkung oberhalb der materialspezifische Curie-Temperatur, bei deren Erreichen ferromagnetische bzw. ferroelektrische Eigenschaften eines Materials vollständig verschwunden sind, wird die Druckdifferenz im Rohr durch Lösen des Magnetverschlusses entlastet. Diese Druckdifferenz schaltet ein Druckentlastungsventil des Druckbehälters, der seinen Druck dadurch abbauen kann. Ein Bersten des Druckbehälters durch Wärmeeinwirkung (Festigkeitsdegradation) wird somit zuvor gekommen. Durch Anordnung der Magnetverschlüsse entlang eines Körpers (u.a. Rohr), der den zu schützenden Druckbehälter umgibt, kann im Vergleich zu aktuellen Lösungen linear oder flächig eine kritische Temperatur detektiert werden, die zu einer Druckentlastung des Druckbehälters führt. Es kann ein vergleichsweise einfaches und genau schaltendes System realisiert werden, das bevorzugt ohne elektrische Energie auskommt und somit sehr fehlersicher ist.
  • Die hier offenbarte Technologie wird nun anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Querschnittsansicht des Sicherheitsventils 100; und
  • 2 eine schematische Querschnittsansicht einer Ventileinheit 130.
  • Die 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, bevorzugt an einem seiner Enden. Das Sicherheitsventil 100 umfasst eine Druckentlastungseinheit 110 und eine Auslöseleitung 120. Die Auslöseleitung 120 ist mit einer inneren Kammer 111 der Druckentlastungseinheit 110 fluidverbunden. In der inneren Kammer 111 ist ein Kolben 112 angeordnet, der wiederum von einem Vorspannmittel (hier eine Feder) 113 vorgespannt wird.
  • Die Auslöseleitung 120 und die Kammer 111 der Druckentlastungseinheit 110 sind mit einem flüssigen Medium S gefüllt. In der Auslöseleitung 120 sind mehrere Ventileinheiten 130 angeordnet, die hier sehr schematisch gezeigt sind. Ventileinheiten 130 sind voneinander beabstandet angeordnet und unterteilen die Auslöseleitung 120 in mehrere Segmente. In der Auslöseleitung 120 herrscht ein definierter Betriebsdruck (z.B. in etwa 1,3 bara (= bar Atmosphärendruck) bis 1,5 bara bei Raumtemperatur).
  • Wirkt nun lokal ein thermisches Ereignis, hier dargestellt als lokaler Wärmestrom Q ., auf die Auslöseleitung 120 ein, beispielsweise eine lokale Flamme, so erwärmt sich hier die vorderste Ventileinheit 130. Die Temperatur an der Ventileinheit steigt auf eine Temperatur oberhalb der Curie-Temperatur. Die bis dahin verschlossene Ventileinheit 130 öffnet sich und das Medium S kann durch die nun offene Ventileinheit 130 entweichen. Der Druck in der Kammer 111 sinkt nun unterhalb eines Kammer-Auslösedrucks (z.B. 1,1 bara) der Druckentlastungseinheit 110. Die durch den Druck in der Kammer 111 aufgebrachte Gegenkraft zum Vorspannmittel 113 reicht nun nicht mehr aus, um den Kolben 112 in der durchflusssperrenden Position zu halten. Der Kolben 112 verschiebt sich daher aus der durchflusssperrenden Position in eine Position, in der der Durchfluss von Brennstoff ermöglicht wird. Dazu kann beispielsweise ein Stopfen 115 in eine Aussparung des Kolbens 112 entweichen. Der entwichene Stopfen 115 gibt den Strömungspfad 500 in die Umgebung frei. In dieser Position des Kolbens 112 wird dann der Druck im Druckbehälter 200 sicher abgebaut.
  • Die hier gezeigte 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 die Druckentlastungseinheit 110 in eine offene Stellung bringt. Prinzipiell wäre Letzteres aber auch von der hier offenbarten Technologie umfasst.
  • Die 2 zeigt eine schematische Ansicht einer magnetischen Ventileinheit 130, die hier in einer Auslöseleitung 120 vorgesehen ist. Die Ventileinheit 130 ist hier in die Auslöseleitung 120 eingeschraubt (alternativ formschlüssig verbunden, geschweißt, etc.). Die Ventileinheit 130 kann aber auch anders befestigt sein. Die Auslöseleitung 120 ist hier aus einem transparenten Kunststoff gefertigt. Die Ventileinheit 130 umfasst ein Gehäuse 131, dessen erstes Ende E1 in der Auslöseleitung 120 mündet. Das erste Ende E1 ist fluidverbunden mit der Auslöseleitung 120. Das Gehäuse 131 dient hier als Zylinder für einen Ventilkolben 133, der in einer ersten bzw. geschlossenen Kolbenposition das Medium S daran hindert, durch eine Öffnung Ö zu entweichen. Der Ventilkolben 133 ist im Gehäuse beweglich geführt. In dem Gehäuse 131 ist ein Magnet 132 vorgesehen. Der Magnet 132 ist hier ein ringförmig ausgestalteter Permanentmagnet. Der Magnet 132 ist konzentrisch um den Zylinder bzw. den Ventilkolben 133 angeordnet. In der ersten Kolbenposition ist benachbart zum Magneten 132 das Element 136 angeordnet, das hier auch ringförmig ausgebildet ist. Der Magnet 132 und das Element 136 könnten auch eine andere Geometrie aufweisen. In der ersten Kolbenposition wirkt die magnetische Kraft des Magneten 132 auf das Element 136 ein und zieht dieses zu sich hin. Der Ventilkolben 133 ist mit dem Element 136 mechanisch gekoppelt und wird somit in der ersten Kolbenposition gehalten. Solange die Temperatur der Ventileinheit 130, insbesondere des Elementes 136, geringer ist als die Curie-Temperatur des Elementes 136 wird das Element 136 von dem Magneten 132 angezogen. Steigt die Temperatur des Elementes 136 auf einen Wert oberhalb der Curie-Temperatur an, so ändern sich die magnetischen Eigenschaften des Elementes 136. Mithin wird das Element 136 nun nicht mehr vom Magneten 136 angezogen. Aufgrund des Druckunterschieds zwischen der Umgebung und der Auslöseleitung 120 wird nun der Ventilkolben 133 aus der ersten Kolbenposition in eine zweite Kolbenposition gedrückt. Neben dieser Kraft kann unterstützend auch ein Federelement 134 vorgesehen sein. Eine oder beide Kräfte stellen somit eine Kraft bzw. Gegenkraft bzw. Stellkraft dar, die den Schaltzustand der Ventileinheit ändert. In der zweiten Kolbenposition (hier nicht dargestellt) kann das Medium hier durch die Ventileinheit strömen und gelangt durch die Öffnung Ö in die Umgebung der Auslöseleitung 120. Das dem ersten Ende E1 gegenüberliegende zweite Ende E2 ist hier zur Umgebung hin offen gestaltet, insbesondere derart, dass das Element 136 nicht isolierend gekapselt ist. Somit können Schaltverzögerungen verringert werden und die Ventileinheit 130 kann vergleichsweise schnell auf ein lokales thermisches Ereignis reagieren.
  • 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.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Sicherheitsventil
    200
    Druckbehälter
    110
    Druckentlastungseinheit
    111
    Kammer
    112
    Kolben
    113
    Vorspannmittel
    115
    Stopfen
    120
    Auslöseleitung
    123
    Berstscheibe
    130
    Ventileinheit
    131
    Gehäuse
    132
    Magnet
    133
    Ventilkolben
    136
    Element
    500
    Strömungspfad
    Q .
    Wärmestrom
    S
    Medium
    Ö
    Öffnung
    E1
    erstes Ende
    E2
    zweites Ende
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011114725 A1 [0004, 0012, 0012]
    • EP 1655533 B1 [0004, 0012, 0012]

Claims (6)

  1. Magnetische Ventileinheit (130) für ein thermisches Sicherheitsventil (100) eines Druckbehälters (200), wobei die Ventileinheit (130) mindestens ein Element (136) mit einer Curie-Temperatur aufweist, die in einem Auslöse-Temperarturfenster des Sicherheitsventils (100) liegt; und wobei die Ventileinheit (130) ausgebildet ist, den Schaltzustand der Ventileinheit (130) durch Überscheiten und/oder Unterschreiten der Curie-Temperatur zu ändern.
  2. Ventileinheit (130) nach Anspruch 1, wobei die Ventileinheit (130) ausgebildet ist, einen Durchfluss zu unterbinden, wenn die Temperatur an der Ventileinheit (130) unter der Curie-Temperatur liegt, und wobei die Ventileinheit (130) ausgebildet ist, einen Durchfluss zu ermöglichen, wenn die Temperatur an der Ventileinheit (130) über der Curie-Temperatur liegt.
  3. Ventileinheit (130) nach Anspruch 1 oder 2, umfassend mindestens einen Magneten (132), der derart angeordnet und ausgebildet ist, dass der Magnet (132) auf das Element (136) bei einer Temperatur unterhalb der Curie-Temperatur eine magnetische Kraft ausübt; wobei auf den Magneten (132) und/oder auf das Element (136) eine Kraft einwirkt, die bei einer Temperatur oberhalb der Curie-Temperatur den Schaltzustand der Ventileinheit (130) ändert.
  4. Thermisches Sicherheitsventil (100) für einen Druckbehälter (200), umfassend mindestens eine Auslöseleitung (120), die sich von einer Druckentlastungseinheit (110) weg erstreckt; wobei an der Auslöseleitung (120) mindestens eine magnetische Ventileinheit (130) nach einem der vorherigen Ansprüche vorgesehen ist.
  5. Druckbehältersystem, mit mindestens einem Druckbehälter und mit mindestens einer magnetischen Ventileinheit (130) nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
  6. Druckbehältersystem, mit mindestens einem Druckbehälter und mit mindestens einem thermischen Sicherheitsventil nach Anspruch 4.
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