JP2013507587A - 安全装置、およびこのような装置を備えた容器 - Google Patents

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Abstract

本発明は、加圧されたガス放出バルブを形成する安全装置に関し、この装置は、加圧されたガス（Ｇ）の供給源に接続されて配置された第１の上流側端部（１１）と、外気に接続されて配置された第２の下流側端部（１２）と、の間を延びるガス流れチャネル（１）を規定する本体を有し、この装置は、通常の状況で、上流側端部（１１）と下流側端部（１２）との間をガスが流れることを妨げるように、チャネル（１）に配置されたストッパー（３）を有し、このストパー（３）は、予め決められたしきい値を超える圧力および／或いは温度を伴う危険な状況のときに、ガスの通路を解放するように、溶融可能および／或いは壊れ易い。この装置は、ストッパー（３）の溶融／破壊の間に放出された加圧されたガス（Ｇ）と連絡するように配置された不安定で発熱を伴って分解できるガスの貯蔵部（４）を有することを特徴とする。

Description

本発明は、安全装置、およびこのような安全装置を備えた容器に関する。
本発明は、特に、危険な状況において加圧されたガスを放出するためのバルブを形成する安全装置に関する。この安全装置は、加圧されたガスの供給源に接続する上流側の第１端部と外気に接続する下流側の第２端部との間を延びるガス流チャネルを規定する本体を有する。この装置は、チャネルに配置されたプラグを有する。プラグは、通常の状況で、上流側の端部と下流側の端部との間をガスが流れることを妨げる。このプラグは、圧力および／或いは温度が予め決められたしきい値を超える危険な状況の場合に、ガスのための通路を自由にするように、溶融可能および／或いは壊れ易い。
特に、移動式の水素エネルギー適用のための可燃性のガスボトルは、燃やす場合に、ボトルのガス状の要素を空にするための装置を備え、これにより、爆発させないようにする。これは、特に、タイプIVの複合ボトルに関する。
このような装置は、たびたび、熱フューズ、すなわち、火の温度に晒されたときに溶融しなければならない共晶金属を含み、ボトルを空にして爆発を防止する漏れを生じる。
多くの火の状況において、フューズがガス（特に水素）を放出するとき、ガスが燃え上がって、ガスの圧力特性および排出オリフィスの外形に基づく比較的大きな長さの炎を生出する。
フューズを開くことは、リスクを負って、ガスを排出することを明らかに許容する。しかし、確かな状況の下で、ガスは自然に燃え上がらない。従って、ガスの放出は、環境空気と混合されて比較的大きな容積の可燃性の雲を形成し、この雲の爆発（或いは爆轟でさえ）が、特に、閉じ込められたまたは塞がれた配置（一般に、地下の駐車場やトンネル）において、大きな不幸をもたらすであろうことを立証する。
しかしながら、関連する（放射）効果がガス雲の爆発の効果より少なくなることが判断されることから、しばしば、炎の形成（非常に長くても）の方が好ましい。
公知の解決策は、上記ガスの自然発火を助長するガス排出オリフィスの外形を選択することにある。
本発明の目的は、上述した従来技術の不具合の一部或いは全てを解消することにある。
この目的のため、上述した文章で与えられたような一般的な定義にさらに従う本発明によるところの装置は、本質的に、プラグが溶融／破壊されたとき、放出された加圧されたガスと連絡する、不安定で発熱を伴って分解できるガスの貯蔵部を有することを特徴とする。
さらに、本発明の実施形態は、以下の特徴の１つ或いはそれ以上を含み：
・不安定なガスの貯蔵部は、流れチャネル内に配置された密閉された空間内に含まれ、或いはチャネルに近接して上記流れチャネルに選択的に連絡する部分内に配置され；
・不安定なガスの貯蔵部は、プラグに対して流体を接触するように配置され；
・不安定なガスの貯蔵部は、不浸透の破壊ディスクによって閉じられた密閉された空間内に含まれ；
・不安定なガスの貯蔵部は、一方でプラグと、他方で外部に連絡する不浸透の破壊ディスクと、の間のチャネルの密閉された空間の中に含まれ；
・貯蔵部の不安定なガスは、アセチレン（Ｃ２Ｈ２）、一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）、三塩化窒素（ＮＣｌ３）、酸化エチレン（Ｃ２Ｈ４Ｏ）、アジ化水素酸（Ｎ３Ｈ）、アジ化塩素酸（Ｎ３Ｃｌ）、酸化塩素（Ｃｌ２Ｏ或いはＣｌＯ２）、ヒドラジン（Ｎ２Ｈ４）、およびオゾン（Ｏ３）のうち少なくとも１つを含み；
・貯蔵部内に収容された不安定なガスの量は０．１ｃｍ３と１リットルの間であり；そして、
・貯蔵部の不安定なガスの圧力は０．１と７００バールの間であり、好ましくは、１と１５バールの間であり、より好ましくは、１と５バールの間である。
本発明は、さらに、上記或いは下記の特徴のいずれか１つによるところの装置を有する加圧されたガス容器に関する。
本発明は、上記或いは下記の特徴のいかなる組み合わせを有するあらゆる代りの装置や方法に関する。
他の特別な特徴および効果は、本発明によるところの装置の構造および動作の例を概略的および部分的に示す単一の図面を参照して与えられた以下の説明を読むことにより明らかになるであろう。
図１は、実施形態に係る安全装置を示す図である。
安全装置は、ガス流Ｅのためのチャネル１を規定する本体を有する。この本体は、加圧されたガスＧの供給源に接続される上流側の第１端部１１と、外気に接続される下流側の第２端部１２と、の間を延びる。
上記チャネル１は、例えば円筒形である。
溶融可能なプラグ３は、通常の状況で、上流側の端部１１と下流側の端部１２との間をガスが流れることを妨げるように、チャネル１に配置されている。このプラグ３は、予め決められたしきい値を超える圧力および／或いは温度に晒されたとき、危険な状況の事態で、ガスのための通路を自由にするように、通常は溶融可能および／或いは壊れ易い。
効果的な特別な特徴によると、この装置は、不安定で発熱を伴って分解できるガスの貯蔵部４を有する。貯蔵部４の不安定なガスは、プラグ３が溶融／破壊されたとき、放出された加圧されたガスと連絡する。
例えば、不安定なガスの貯蔵部４は、一方でプラグと、他方で外部に連絡する不浸透の破壊ディスク５と、の間のチャネル１の密閉された空間の中に含まれる。
好ましくは、上記不安定なガスは、空気或いは酸化剤ガスが無い状態で発熱を伴って分解することのできる純粋なガスである。この不安定なガスは、例えば、放出されたガスＧを拡散する付随衝撃波によって活性化されたとき、多くの熱量を放出し且つ高温を発生する特性を有する。
上記不安定なガスは例えばアセチレン（Ｃ２Ｈ２）である。もちろん、この不安定なガスは、他のいかなるガス或いはガス混合物から成っても良く、特に、一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）、三塩化窒素（ＮＣｌ３）、酸化エチレン（Ｃ２Ｈ４Ｏ）、アジ化水素酸（Ｎ３Ｈ）、アジ化塩素酸（Ｎ３Ｃｌ）、酸化塩素（Ｃｌ２Ｏ或いはＣｌＯ２）、ヒドラジン（Ｎ２Ｈ４）、およびオゾン（Ｏ３）の１つであっても良い。このリストは網羅的なものではないことを理解すべきである。
不安定なガスの貯蔵部４の不安定性は、以下のパラメータ、不安定なガスの集中、不安定なガスの圧力、不安定なガスの温度、およびこの不安定なガスを収容する封入材の材料、の１つによって、増大されるであろう。
従って、本発明は、ガス（例えば水素）を排出するとき、不安定なガスの分解によって、炎の生出を可能にする。
不安定なガスとしてアセチレンの使用を考えると、プラグ３が溶融したとき、水素がアセチレンを収容する区画内へ拡散する。この放出は、例えば約１０００Ｋの温度上昇が背景にある衝撃波によって引き起こされる。この温度で且つ局所的な圧力の効果のせいで、アセチレンが高い発熱を伴って分解する。分解の熱は、ディスク５の破壊の後、外部へ放出され、排出された水素を発火させる。
単純で安価な構造を有する一方で、本発明が、可燃性ガスが放出されたときの安全状態を改良することを助けることを述べられる。
都合よくは、本発明は、タイプIVの複合容器へ適用される。もちろん、本発明は、都合よくは、タイプIIIの容器へ適用可能であり、タイプIおよびIIの容器でさえ適用可能である。

Claims (9)

  1. 危険な状況で、加圧されたガスを放出するためのバルブを形成する安全装置であって、
    加圧されたガス（Ｇ）の供給源に接続される上流側の第１端部（１１）と、外気に接続される下流側の第２端部（１２）と、の間を延びる、ガス流れチャネル（１）を規定する本体と、
    通常の状況で、上記上流側の端部（１１）と上記下流側の端部（１２）との間をガスが流れることを妨げるように、上記チャネル（１）に配置されたプラグ（３）と、を有し、
    上記プラグ（３）は、予め決められたしきい値を超える圧力および／或いは温度を伴う危険な状況のときに、ガスの通路を自由にするように、溶融可能および／或いは壊れ易く、
    上記プラグ（３）が溶融／破壊されたとき、放出された加圧されたガスと連絡する、不安定で発熱を伴って分解できるガスの貯蔵部（４）を有することを特徴とする装置。
  2. 不安定なガスの上記貯蔵部（４）は、上記流れチャネル（１）内に配置された密閉された空間内に含まれ、或いは上記チャネルに近接して上記流れチャネル（１）に選択的に連絡する部分内に配置されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 不安定なガスの上記貯蔵部（４）は、上記プラグ（３）に対して流体を接触するように配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の装置。
  4. 不安定なガスの貯蔵部（４）は、不浸透の破壊ディスク（５）によって閉じられた密閉された空間内に含まれることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の装置。
  5. 不安定なガスの貯蔵部（４）は、一方でプラグ（３）と、他方で外部に連絡する不浸透の破壊ディスク（５）と、の間のチャネル（１）の密閉された空間の中に含まれることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の装置。
  6. 上記貯蔵部（４）の不安定なガスは、アセチレン（Ｃ２Ｈ２）、一酸化二窒素（Ｎ２Ｏ）、三塩化窒素（ＮＣｌ３）、酸化エチレン（Ｃ２Ｈ４Ｏ）、アジ化水素酸（Ｎ３Ｈ）、アジ化塩素酸（Ｎ３Ｃｌ）、酸化塩素（Ｃｌ２Ｏ或いはＣｌＯ２）、ヒドラジン（Ｎ２Ｈ４）、およびオゾン（Ｏ３）のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか１項に記載の装置。
  7. 上記貯蔵部（４）内に収容された不安定なガスの量は０．１ｃｍ３と１リットルの間であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか１項に記載の装置。
  8. 上記貯蔵部（４）の不安定なガスの圧力は０．１と７００バールの間であり、好ましくは、１と１５バールの間であり、より好ましくは、１と５バールの間であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちいずれか１項に記載の装置。
  9. 請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の少なくとも１つの安全装置を有することを特徴とする、加圧されたガス容器、特に、水素を含む可燃性のガスのための容器。
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