JP2020533532A - ガス燃料供給システム及びバルブ - Google Patents
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Abstract
ガス燃料供給システム(10)は、燃料供給ライン(16)であって、燃料供給ラインが燃料のための一次流路(30)及び隔壁システム(18)内の一次流路の周囲の二次流路(32)を有するように、隔壁システムによって囲まれた燃料供給ラインと、バルブ(22)を通って延びるように配置される第1の流体通路(30’)及び第2の流体通路(32’)を有するバルブと、を有し、バルブ(22)は、第1の燃料供給ラインセクション(16.1)の一次流路(30)が、バルブ(22)の第1の流体通路(30’)を介して第2の燃料供給ラインセクション(16.2)の一次流路(30)と制御可能な流れ接続にあり、第1の燃料供給ラインセクション(16.1)の二次流路(32)が、バルブ(22)の第2の流体通路(32’)を介して第2の燃料供給ラインセクション(16.2)の二次流路(32)と連続的な流れ接続にあるように、第1の燃料供給ラインセクション(16.1)と第2の燃料供給ラインセクション(16.2)との間に結合される。本発明は、ボールバルブ(22)に関する。
Description
本発明はまた、ガス燃料供給システムであって、燃料供給ラインが燃料のための一次流路及び隔壁システム(barrier wall system)内の一次流路の周囲の二次流路を有するように隔壁システムによって囲まれた燃料供給ラインを有し、燃料供給ラインは、第1の燃料供給ラインセクションと、第2の燃料供給ラインセクション及び第1の燃料供給ラインセクションと第2の燃料供給ラインセクションとの間に結合されたバルブとを有する、ガス燃料供給システムに関する。
本発明はまた、ボディ及びボディに配置される少なくとも2つの結合アダプタと、ボディに配置されるプラグ要素並びに、結合アダプタ、ボディ、及びプラグ要素を通って延びるように配置される第1の流体通路とを有するバルブに関し、プラグ要素は、第1の流体通路を遮断又は遮断解除するために半径方向軸周りに回転するように構成される。
例えば船舶の内燃ピストンエンジンでは、エンジンの出力は絶えず増加している。エンジンがガス(気体)燃料によって動力を与えられている場合、燃料ガスシステムのガス圧力も上昇することは避けられない結果である。これは、燃料システム構成要素の寸法決定に影響を及ぼし、例えば、構造の強度に設定された要求を満たすために、壁又は材料の厚さを増加させる必要性を意味する。
船舶の内燃エンジンにガス燃料を供給する燃料システムは、燃料供給ラインが漏洩する場合に周囲への直接的な漏洩を防止するために、燃料供給ラインが内部を延びる、すなわち隔壁システムによって囲まれるように、一般的に構成されている。それにもかかわらず、より大きなガス圧力に耐えるための要求が増加するとき、これはまた、隔壁システムの要求に反映される。また、エンジンの前又は上流に、遮断バルブ及び圧力レギュレータのような燃料システムの特定の構成要素が集中化した方法で集められた(assembled)ガスバルブユニット(GVU)を備えたこのような燃料システムを提供することも知られている。また、GVUは、可能性のあるガス漏洩を制御可能に処理するための隔壁システムを有している。典型的には、GVUの隔壁システムは、パイプ破損(pipe rupture)などの燃料供給ラインの故障の場合にGVUからガス漏れを排気できるように、GVUの内部空間と周囲とを接続するベントラインを有する。しかし、ベントラインが漏洩ガスによって生じた圧力をパージ(purge)できないという事実のために、隔壁システム内のガス圧力が高まりすぎる可能性があり、最終的には燃料システムを壊す。
一つの解決策は、隔壁システムの材料の厚さを増すことである。しかし、これは、材料の厚さをあまりにも大きくすることにつながり得る。
本発明の目的は、可能性のある漏洩状況の間に圧力制御を強化することにより、従来技術の解決策と比較して性能がかなり改善されるガス燃料供給システムを提供することである。
本発明の目的は、ガス燃料供給システムの性能が従来技術の解決策と比較してかなり改善されるバルブを提供することである。
本発明の目的は、独立請求項及び本発明の異なる実施形態のより詳細を記載する他の請求項に開示されているように、実質的に満たされることができる。
本発明によるガス燃料供給システムは、燃料供給ラインであって、燃料供給ラインが燃料のための一次流路及び隔壁システム内の一次流路の周囲の二次流路を有するように、隔壁システムによって囲まれた燃料供給ラインを有し、燃料供給ラインは、第1の燃料供給ラインセクションと、第2の燃料供給ラインセクションとを有する。ガス燃料供給システムは、第1の燃料供給ラインセクションと第2の燃料供給ラインセクションとの間に結合される本発明によるバルブを備える。第1の燃料供給ラインセクションの一次流路は、バルブの第1の流体通路を介して第2の燃料供給ラインセクションの一次流路と制御可能な流れ接続(controllable flow connection)にあり、第1の燃料供給ラインセクションの二次流路は、バルブの第2の流体通路を介して第2の燃料供給ラインセクションの二次流路と連続的な流れ接続(continuous flow connection)にある。
本発明の一実施形態によれば、システムは、液化形態で燃料を貯蔵するように構成されるガス燃料タンクと、液化ガス蒸発システムとを有し、燃料供給システムにおいて、燃料供給ラインは、タンクからシステムに配置されるガスバルブユニットまで延びるように配置され、バルブは、タンクとガスバルブユニットとの間の燃料供給ラインに配置される。
これは、性能がかなり改善されている密閉されたガス燃料供給システムに蓄積される最大圧力に対するリストリクタ(restrictor)を提供する。
本発明によるガス燃料供給システムのバルブは、ボディと、それによってバルブがガス燃料供給システムに結合されることができる少なくとも2つの結合アダプタと、ボディに配置されるプラグ要素と、結合アダプタ及びプラグ要素を通って延びるように配置される第1の流体通路とを有し、プラグ要素は、第1の流体通路を遮断又は遮断解除するために半径方向軸周りに回転するように構成され、バルブは、結合アダプタとボディを通って延びるように配置される第2の流体通路を有する。第2の流体通路は、バルブにおいて第1の流体通路から流体的に分離される。
本発明の一実施形態によれば、第2の流体通路は、結合アダプタ及びバルブのボディを通る連続的な流れ接続を提供するように構成される。
本発明の一実施形態によれば、第2の流体通路は、流れ絞り(flow throttling)要素を備える。
本発明の一実施形態によれば、結合アダプタは、第1の流体通路の中心軸に対して垂直に配置される円形フランジを有し、第1の流体通路は、フランジの中心に対して対称に配置され、第2の流体通路は、第1の通路からある半径方向距離にフランジ内に少なくとも1つの開口を有する。
本発明の一実施形態によれば、第2の流体通路は、フランジ内の第1の流体通路の周りに角度的に均一に分布して第1の流体通路からある半径方向距離に配置される複数の開口を有する。
本発明の一実施形態によれば、フランジは、第1の流体通路の周囲にシール面を備える第1のシールリムと、第2の流体通路の1つ又は複数の開口を囲むシール面を備える第2のシールリムとを有する。
本発明の一実施形態によれば、バルブは、第1の端部において第1の流体通路内に開口するとともに第2の端部においてバルブの外側に開口する、第1の流れ接続経路を有する。
本発明の一実施形態によれば、第1の流れ接続経路は、圧力トランスミッタ(pressure transmitter)を備える。
本発明の一実施形態によれば、第1の流れ接続経路は、バルブの結合アダプタのうちの少なくとも1つに配置される。
本発明の一実施形態によれば、バルブは、第1の端部において第2の流体通路に開口するとともに第2の端部においてバルブの外側に開口する、第2の流れ接続経路を有する。
本発明の一実施形態によれば、第2の流れ接続経路は、ガス検出器を備える。
本発明の一実施形態によれば、第2の流れ接続経路は、バルブの結合アダプタのうちの少なくとも1つに配置される。
本発明の一実施形態によれば、ボディは、第1のスリーブ及び第2のスリーブを有し、結合アダプタは結合フランジを有し、第1のスリーブ及び第2のスリーブは、結合フランジの間に延びるように配置され、第2のスリーブは第1のスリーブを囲むように配置され、第1の流体通路は、第1のスリーブの内側に配置され、第2の流体通路は、第1のスリーブと第2のスリーブとの間に配置され、プラグ要素は、第1のスリーブの内側に配置される。
本発明の一実施形態によれば、結合フランジは、第1のスリーブと第2のスリーブとの間の空間内でフランジの間に延びるねじ付きボルトによって互いに取り付けられる。
本発明の一実施形態によれば、流れ絞り要素は、第1のスリーブと第2のスリーブとの間に配置される着脱自在に組み立てられるリングを有し、このリングは、第1のスリーブと第2のスリーブとの間の空間の正面断面積(cross sectional face area)に対する制限を提供するように構成される。
本発明の一実施形態によれば、流れ絞り要素は、フランジの第1の流体通路の周囲に配置される第2の流体通路の開口によって形成される。
バルブは、特に、一次流路及び一次流路を囲む二次流路を備えたガス燃料供給システムにおいて使用するように構成される。
この特許出願に提示される本発明の例示的な実施形態は、添付の特許請求の範囲の適用性に限定を与えるように解釈されるべきではない。この特許出願においては、動詞「有する」は、列挙されていない特徴の存在も除外しないオープンな限定として使用される。従属請求項に記載された特徴は、別段の明示の記載がない限り、相互に自由に組み合わせ可能である。本発明の特徴と考えられる新規な特徴は、特に添付の特許請求の範囲に記載されている。
以下、添付の例示的な概略図を参照して、本発明を説明する。
図1は、本発明の一実施形態によるガス燃料供給システム10を概略的に示す。それは、燃料を液化形態で貯蔵するように構成されるガス燃料タンク14を有し、燃料は、例えば、液化天然ガスである。ガスが内燃ピストンエンジン12にその燃料として使用するために供給され得るように、タンク14から内燃ピストンエンジン12に延びるように配置される燃料供給ライン16がある。燃料供給ライン16はまた、液化ガスを蒸発させてガス形態にし、オプションで蒸発させたガスを所望の温度に加熱するように構成される、液化ガス蒸発システム24を有する。燃料供給システム10において、本発明の一実施形態によれば、燃料供給ライン16は、タンク14からシステムに配置されるガスバルブユニット(GVU)25まで延びるように配置される。ガスバルブユニット25は、エンジン12の前に配置される。GVUは、その内部に、ガス圧力調整装置などのいくつかの制御装置を有し得る。燃料供給ライン16は有利には、本明細書では詳細に説明しないが、有利にはガスバルブユニット25内に配置される、システムを制御するための制御バルブ36などの異なるタイプの制御装置も有する。
燃料供給ライン16は、内側パイプ(inner pipe)の形態であり得る、ガス燃料のための一次流路30を備えている。また、燃料供給ライン16は、一次流路30を囲む二重壁を形成する隔壁システム18を備えている。換言すれば、ガスは、タンク14からエンジン12に内側パイプを経由して供給される。内側パイプが漏洩した場合、漏洩したガスは、一次流路30と隔壁システム18との間の空間によって制御可能に処理される。このような場所では、燃料供給ライン16がパイプである場合、隔壁システムは、内側パイプの周囲の外側パイプであることが有利である。GVU25はまた、内側にガス処理装置を囲む隔壁システム18’を有する。一次流路30と隔壁システム18’との間の空間は、ガスのための二次流路32を形成する。したがって、場合により漏洩したガスは二次流路に集められ、漏洩したガスの安全な処理(handling)につながる。
本発明によれば、燃料供給ライン16は、第1のラインセクション16.1と第2のラインセクション16.2と、第1の燃料供給ラインセクション16.1と第2の燃料供給ラインセクション16.2との間に結合された、有利にはボールバルブである、バルブ22とを連続的に有する。燃料供給ライン16は、燃料供給ライン16が、燃料用の一次流路30と、一次流路の周囲且つ隔壁システム18の内側の二次流路32とを有するように、隔壁システム18によって囲まれる。第1の燃料供給ラインセクション16.1の一次流路30は、ボールバルブ22の第1の流体通路を介して、第2の燃料供給ラインセクション16.2の一次流路30との制御可能な流れ接続にある。第1の燃料供給ラインセクション16.1の二次流路32は、ボールバルブ22の第2の流体通路32’を介して第2の燃料供給ラインセクション16.2の二次流路32との連続的な流れ接続にある。ボールバルブ22の動作及び使用については、後に、より詳細に説明する。
本発明の一実施形態によるボールバルブ22の構造は、図2、図3、図4、図5を参照して以下に説明される。図5は、第1の流体通路30’の方向に垂直に見たボールバルブ22の正面図を示す。図2には、本発明の一実施形態によるボールバルブの断面図2−2がより詳細に示されている。ボールバルブ22は、ボディ40と、ボディ40内に配置される球形プラグ要素であるプラグ要素45とを有する。プラグボール45は、バルブ22を通る第1の流体通路30’内の流れを制御するためにバルブボディ40の内部で半径方向軸周りに回転可能である、球形プラグである。ボールバルブのボディはまた、半径方向に整列した開口46及びステム42のためのシールを含み、これは、第1の流体通路30’内の流れを遮断又は遮断解除するために半径方向軸周りに回転するようにプラグ要素45を制御するために使用される。ボールバルブ22は、空気圧、油圧又は電気アクチュエータを備えることができるが、手動で調整することもできる。バルブ用のアクチュエータは、ボールバルブ22の外側に配置される。ボディのステム及びその案内開口は、如何なる場合でも、ボディの開口46を通るガス漏洩が、例えば適切なシールを使用することによって、最小限に抑えられるように構成される。
ボールバルブ22は、第1の流体通路30’及び第2の流体通路32’を有する。ボールバルブ22は、それによってボールバルブ22が燃料供給ライン16に取り付けられることができる、ボディ40に配置される結合アダプタ50をさらに有する。ボールバルブ22の第1の流体通路30’は、ボールバルブ22を通る制御可能な流れ接続を形成するように、結合アダプタ50を通って延びるように配置される。第2の流体通路32’は、ボールバルブ22を通る第2の流れ接続を形成するように、ボールバルブ22の結合アダプタ50及びボディ40を通って延びるように配置される。第2の流体通路32’は、第1の流体通路30’から流体的に分離される。
結合アダプタ50の各々は、第1の流体通路30’の中心軸Dに垂直に配置される円形フランジ51を有する。フランジは、第1の流体通路30’がフランジ51の中心に対して対称となるようにボールバルブのボディに配置されている。図2に示す実施形態によれば、バルブボディ40は、結合アダプタ50の間に配置される第1のスリーブ3及び第2のスリーブ2をさらに有する。第2のスリーブ2は、第1のスリーブ3を囲むように配置されている。第1のスリーブ3及び第2のスリーブ2は、第1の流体通路の中心軸Dに平行に配置されている。第1の流体通路30’は、第1のスリーブ3の内側にあり、第2の流体通路32’は、半径方向に第1のスリーブ3と第2のスリーブ2との間に配置されている。プラグ要素45は、第1のスリーブ3の内側に配置されている。図2−4において、第1のスリーブ3及び第2のスリーブ2は、互いに同軸に配置されている。これは、ボールバルブをこのように製造することをより容易にするが、本発明にとって絶対的に重要ではない。第1及び第2のスリーブ3、2は、結合フランジ51の間に延びるように配置されている。
ボールバルブ22は、フランジ51の間に延びる適切にねじを切られたボルト58(図3及び図4参照)を有する。結合フランジはボルト58によって互いに取り付けられている。有利には、ねじ付きボルト58(図3及び図4参照)は、第1のスリーブ3と第2のスリーブ2との間の空間内でフランジ51の間を延びるように配置される。
図2に示すボールバルブ22は、カウンタフランジが燃料供給ライン16の配管構造に溶接される状態でボールバルブ22の結合フランジ51が燃料供給ライン16に取り付けられるように、図1に示す燃料供給システム10に結合することができる。
図3には、図5の3−3の断面図が示されている。ボールバルブ22は、バルブ22のボディ40の第2の流体通路32’と連通するフランジ51に配置される開口49を有する。図3及び図5から分かるように、フランジ51内の第2の流体通路32’の開口49は、フランジ51内の第1の流体通路30’の周りに角度的に分布して第1の流体通路30’からある半径方向距離に配置されている。開口の数、開口の分布は、場合によって異なり得る。開口49は、絞り要素として作用する。これは、バルブ22のフランジの一方を第2のものに対して変更することにより、開口49によってもたらされる絞り効果を変化させることを可能にする効果を提供し、第2のフランジの局所圧力損失係数は第1のフランジのものとは異なる。
図3の下部に示されるように、線Z−Zは、バルブ22のボディの第1の流体通路30’を取り囲むボールバルブ22の結合アダプタ50及びボディ40を通る連続的な流れ接続(continuous flow connection)を提供するための第2の流体通路32’に関する連続的な流体接続(continuous fluid connection)を示す。フランジ51は、有利には、第1の流体通路30’の周囲にシール面を備えた第1のシールリム52を有する。加えて、フランジ51は、有利には、第1のシールリム52の周囲にシール面を備えた第2のシールリム54を有する。第2の流体通路32’のための開口49は、第1及び第2のシールリム52、54の間に配置され、従って、第2のシールリム52及びそのシール面は、第2の流体通路32’の開口49を囲む。
図3を参照すると、本発明の実施形態によるボールバルブ22は、取り外し可能な部品のアセンブリであり、主要な部品は、ボディ40及び結合アダプタ50である。取り外し可能な部品は、ねじ付きボルト58を使用して一緒に組み立てられる。結合アダプタ50及び結合アダプタの好ましい実施形態としてのフランジ51は、ボルト58が固定される開口を備える。ボルト58は、ボールバルブ22の第2の流体通路32’を通って延びる。ねじ付きボルト用の開口57は図3に開示されている。スリーブ、内側3及び外側2、の両方は、第1の流体通路30’の中心軸Dの方向に、ボルト58によって結合フランジ51の間で軸方向に締め付けられる。本発明の一実施形態によれば、フランジ51のうちの1つは、例えば溶接によって、バルブボディに固定されることができ、フランジ51のうちの他の1つは、ねじ付きボルト58によってボディに組み立てられる。
上述したように、第1の燃料供給ラインセクション16.1の一次流路30は、ボールバルブ22の第1の流体通路30’を介して第2の燃料供給ラインセクション16.2の一次流路30と制御可能な流れ接続にある(図1参照)。換言すれば、第1の流体通路30’は、結合アダプタ、すなわち、結合フランジ51、ボディ40、及びプラグ要素45の回転軸に対して実質的に垂直な流路を備えたプラグ要素45を通る流れ接続を提供するように構成される。従って、プラグ要素45は、その回転位置によって流れ接続を制御するように構成される。第1の燃料供給ラインセクション16.1の二次流路32は、ボールバルブ22の第2の流体通路32’を介して、第2の燃料供給ラインセクション16.2の二次流路32との連続的な流れ接続にある(例えば、図1参照)。換言すれば、第2の流体通路32’は、結合アダプタを通る、すなわち結合フランジ51及びボディ40を通って延びる、連続的な流れ接続を提供するように構成される。第2の流体通路32’は、バルブにおいて第1の流体通路30’から分離されている。したがって、フランジ51の間の第1の流体通路に平行な通路を形成する。
次に、図2〜図5に戻って参照すると、本発明の実施形態によれば、フランジ51の開口49は、有利には、第1の燃料供給ラインセクション16.1から第2の燃料供給ラインセクション16.2へのバルブ22を通る流れを制限するように構成されている。したがって、開口49は、流れ絞り要素として作用する。開口49のサイズ、形状、数は、ケースごとに定められ、計算される。開口49、すなわち流れ絞り要素は、ボールバルブ22の第2の流体通路32’の正面の面積(face area)に対する局所的な減少を提供する。有利には、正面の面積に対する減少は10〜70%である。
図5には、本発明の実施形態による結合フランジ51の正面図が示されている。結合フランジ51は、図3に見ることができるように、第1のスリーブ3と第2のスリーブ2との間の空間内でフランジ51間に延びるねじ付きボルト58により、他の結合フランジ51に取り付けられている。図5は、ボルト58及びねじ付きボルト58のナットのための複数の開口57を示している。ボルトは、好ましくは、フランジ51の中心の周りに均等に角度的に分布される。第2の流体通路32’のための開口49は、第1の流体通路30’からある半径方向距離に配置される。それらはまた、好ましくは、フランジ51の第1の流体通路30’の周りに角度的に均等に分布される。また、開口49が不均一に分布していることは、全ての場合において好ましいとは言えないとしても、動作可能である。開口49は、種々の形状の形態、好ましくは細長い又は円形の形状、であることができる。
図4に戻ると、本発明の一実施形態によれば、ボールバルブ22は、第1の流れ接続経路61を有し、この第1の流れ接続経路は、その第1の端部61’で第1の流体通路30’に開口し、第2の端部61”でボールバルブ22の外側に開口する。第1の流れ接続経路61は、ボールバルブ22の結合フランジ51のうちの少なくとも1つに配置される。必要に応じて又はその他に望まれる場合、そのようなものは、結合フランジ51のうちの1つより多くに配置することができる。第1の流れ接続経路61は、例えば、測定又は検出目的のために配置される。第1の流れ接続経路61は、圧力トランスミッタ60を備えている。圧力測定は、第1の流れ経路61を介して行われ得る。これにより、ボールバルブ22及びシステム全体の動作を制御することができる。圧力測定のために2つの流れ結合経路が設けられている場合、差圧が決定され、次いで、例えば、ボールバルブ22の機能を調整することができる。
図4では、ボールバルブ22内の第2の流れ接続経路62も見ることができる。ボールバルブ22は、代替的に、又は第1の流れ接続経路61に加えて、第2の流れ接続経路62を備え、この第2の流れ接続経路は、その第1の端部62’でボールバルブ22の第2の流体通路32’内に、そしてその第2の端部62”でボールバルブ22の外側に開口する。第2の流れ接続経路62は、ボールバルブ22の結合フランジ51のうちの少なくとも1つに配置される。必要に応じて、結合フランジ51のうちの1つより多くに配置されることができる。第2の流れ接続経路62は、ガス検出器及び/又は圧力トランスミッタ64を備える。第2の流れ接続経路62及びガス検出器/圧力トランスミッタ64によって、ガス供給システム10の一次流路30から二次流路32へガスが漏れたかどうかを検出することができる。また、必要に応じて、又はその他に望まれる場合、いくつかの流れ接続経路及び検出器をボールバルブ22に組み立てることも考えられる。
本発明の実施形態によれば、ボールバルブ22は、有利には、タンク14とガスバルブユニットGVU25との間の燃料供給ライン16上に配置される。位置は、好ましくは、位置がGVU25に近いように選択されるが、位置は、必要に応じて、すなわち、システムが圧力上昇に対する保護を必要とする場合に、燃料供給ライン16上の任意の位置に配置することができる。有利には、ボールバルブ22はGVU25に一体化される。本発明によるボールバルブ22によって、圧力の急激な上昇による一次流路内の漏洩の二次流路内の圧力の発達に及ぼす影響は、燃料システムの特定の部分に効率的に限定される。
ここで、図1を振り返ると、本発明によるボールバルブ22は、ボールバルブの多くの作動可能性の一例である以下の方法で、ガス燃料供給システムにおいて有利に利用される。第1に、第1の燃料供給ラインセクション16.1の一次流路30における破損のように、急速遮断の理由が出現した場合、ボールバルブ22は、第1の流体通路30’を、すなわち、第1の燃料供給ラインセクション16.1と第2の燃料供給ラインセクション16.2との間の一次流路30の流れ連通を、十分に迅速に遮断するように構成される。ボールバルブの閉鎖は、ガスバルブユニット25の第2の流れ接続経路62を介して二次流路32内の圧力(又は燃料ガスの存在)を監視することによって制御され、二次流路内の圧力が所定の圧力を超えて上昇した場合には、ボールバルブ22の一次流体通路30’が警戒的に閉鎖される。漏洩が第1の燃料供給ラインセクション16.1内、すなわちボールバルブ22のタンク側にある場合、漏洩したガスは、ボールバルブ22の第2の流体通路32’を通ってガスバルブユニット25の二次流路32に流入し続ける。第2の流体通路32’を通る流量は、バルブの第2の流体通路32’内の流れ絞り要素56によって制限されて維持される。ガスバルブユニット25は、それを介してガスの一定の流量を得ることができる二次流路32に開口するベント通路27を有し、ガスバルブユニットへの流量が流れ絞り要素56によって制限され、従って、GVUの圧力上昇は穏やかに保たれ、ガスバルブユニットの構造は、より低い圧力レベルに耐えるように寸法を決めることができる。従って、二次流路32内の漏洩ガスの流量は、GVU25及びGVUの隔壁システム18’に損傷を与えないように、かなり低い。この方法では、一次燃料供給ラインが破損すると、二次流路を経由するGVUの隔壁システムへの燃料ガスの急速な流れを防ぐことができる。
さらなる例として、ボールバルブ22の後の一次流路30に破損がある場合、本発明の実施形態によるボールバルブ22は、最大圧力上昇速度によって計算される規定の時間制限及びガスバルブユニットにおける許容最大圧力内で、燃料供給ライン16の一次流路30を閉じる。この方法では、パイプ破損がバルブ22の後方にある場合には、GVU25へのガスの流れが遮断される。
本発明の他の実施形態によれば、第2の流体通路32’は、図6に示すように、別個の流れ絞り要素56を備えている。流れ絞り要素は、第1のスリーブ3と第2のスリーブ2との間に半径方向に配置される1つ又は複数の取り外し可能に組み立てられた絞りリング56を有する。絞りリング56は、ボルト58によってその位置に保持される。リングは、ボディ内の第1のスリーブ3と第2のスリーブ2との間の空間の正面断面積に対する制限を提供するように構成される。本発明の好ましい実施形態によれば、絞りリング56は、ボールバルブ22の第2の流体通路32’の正面断面積に対して10〜70%の局所的な減少を提供する。絞り効果は、種々の方法で達成することができ、リングは、詳細Aに示すような軸方向開口を備え得る、又は、リングは、詳細Bに示すような1つ又は複数の半径方向の切り欠きを備え得る。リングはまた、軸方向に積み重ねられたメッシュ要素(図示せず)から構成され得る。流れ絞り要素は、ガスバルブユニットGVUにおける圧力上昇速度(pressure raise rate)を制限する局所的な圧力損失を提供する。
本明細書では、本発明を、現在最も好ましい実施形態と考えられるものに関連して例として説明してきたが、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲に定義されているように、本発明の範囲内に含まれる、その特徴の種々の組み合わせ又は修正、及びいくつかの他の用途をカバーすることを意図していることが理解されるべきである。上記のいずれかの実施形態に関連して言及された詳細は、そのような組み合わせが技術的に実行可能である場合、別の実施形態に関連して使用することができる。
Claims (32)
- 燃料供給ラインであって、前記燃料供給ラインが燃料のための一次流路及び隔壁システム内の前記一次流路の周囲の二次流路を有するように、前記隔壁システムによって囲まれ、前記燃料供給ラインは、第1の燃料供給ラインセクションと、第2の燃料供給ラインセクションとを有する、燃料供給ライン、並びに、バルブであって、ボディと、前記ボディに配置される少なくとも2つの結合アダプタと、前記ボディ内に配置されるプラグ要素と、前記バルブの前記結合アダプタ及び前記プラグ要素を通って延びるように配置される第1の流体通路とを有し、前記プラグ要素は、前記第1の流体通路を遮断又は遮断解除するために半径方向軸周りに回転するように構成される、バルブを有する、ガス燃料供給システムであって、
前記バルブは、前記結合アダプタと前記ボディを通って延びるように配置される第2の流体通路を有し、前記バルブは、前記第1の燃料供給ラインセクションの前記一次流路が、前記バルブの前記第1の流体通路を介して前記第2の燃料供給ラインセクションの前記一次流路と制御可能な流れ接続にあり、前記第1の燃料供給ラインセクションの前記二次流路が、前記バルブの前記第2の流体通路を介して前記第2の燃料供給ラインセクションの前記二次流路と連続的な流れ接続にあるように、前記第1の燃料供給ラインセクションと前記第2の燃料供給ラインセクションとの間に結合される、
ガス燃料供給システム。 - 前記ガス燃料供給システムは、液化形態で前記燃料を貯蔵するように構成されるガス燃料タンクと、液化ガス蒸発システムとを有し、前記ガス燃料供給システムにおいて、前記燃料供給ラインは、前記タンクから前記システムに配置されるガスバルブユニットまで延びるように配置され、前記バルブは、前記タンクと前記ガスバルブユニットとの間の前記燃料供給ラインに配置される、
請求項1に記載のガス燃料供給システム。 - 前記バルブの前記第2の流体通路は、流れ絞り要素を備える、
請求項1に記載のガス燃料供給システム。 - 前記第2の流体通路は、前記結合アダプタ及び前記ボディを通る連続的な流れ接続を提供するように構成される、
請求項1に記載のガス燃料供給システム。 - 前記結合アダプタは、前記第1の流体通路の中心軸に対して垂直に配置される円形フランジを有し、前記第1の流体通路は、前記フランジの中心に対して対称に配置され、前記第2の流体通路は、前記第1の流体通路からある半径方向距離に前記フランジ内に少なくとも1つの開口を有する、
請求項1に記載のガス燃料供給システム。 - 前記結合アダプタは、前記第1の流体通路の中心軸に対して垂直に配置される円形フランジを有し、前記第2の流体通路は、前記フランジ内の前記第1の流体通路の周りに角度的に分布して前記第1の流体通路からある半径方向距離に配置される複数の開口を有する、
請求項1に記載のガス燃料供給システム。 - 前記フランジは、前記第1の流体通路の周囲にシール面を備える第1のシールリムと、前記第2の流体通路の1つ又は複数の開口を囲むシール面を備える第2のシールリムとを有する、
請求項1に記載のガス燃料供給システム。 - 前記バルブは、第1の端部において前記第1の流体通路内に開口するとともに第2の端部において前記バルブの外側に開口する、第1の流れ接続経路を有する、
請求項1に記載のガス燃料供給システム。 - 前記第1の流れ接続経路は、圧力トランスミッタを備える、
請求項8に記載のガス燃料供給システム。 - 前記第1の流れ接続経路は、前記バルブの前記結合アダプタのうちの少なくとも1つに配置される、
請求項8に記載のガス燃料供給システム。 - 前記バルブは、第1の端部において第2の流体通路に開口するとともに第2の端部において前記バルブの外側に開口する、第2の流れ接続経路を有する、
請求項1又は8に記載のガス燃料供給システム。 - 前記第2の流れ接続経路は、ガス検出器を備える、
請求項11に記載のガス燃料供給システム。 - 前記第2の流れ接続経路は、前記バルブの前記結合アダプタのうちの少なくとも1つに配置される、
請求項11に記載のガス燃料供給システム。 - 前記ボディは、第1のスリーブ及び第2のスリーブを有し、前記結合アダプタは結合フランジを有し、前記第1のスリーブ及び前記第2のスリーブは、前記結合フランジの間に延びるように配置され、前記第2のスリーブは前記第1のスリーブを囲むように配置され、前記第1の流体通路は、前記第1のスリーブの内側に配置され、前記第2の流体通路は、前記第1のスリーブと前記第2のスリーブとの間に配置され、前記プラグ要素は、前記第1のスリーブの内側に配置される、
請求項1に記載のガス燃料供給システム。 - 前記結合フランジは、前記第1のスリーブと前記第2のスリーブとの間の空間内で前記フランジの間に延びるねじ付きボルトによって互いに取り付けられる、
請求項1に記載のガス燃料供給システム。 - 前記流れ絞り要素は、前記第1のスリーブと前記第2のスリーブとの間に配置される着脱自在に組み立てられるリングを有し、前記リングは、前記第1のスリーブと前記第2のスリーブとの間の空間の正面断面積に対する制限を提供するように構成される、
請求項3に記載のガス燃料供給システム。 - 前記流れ絞り要素は、前記フランジの前記第2の流体通路の1つ又は複数の開口を有する、
請求項5に記載のガス燃料供給システム。 - ボディと、前記ボディに配置される少なくとも2つの結合アダプタと、前記ボディ内に配置されるプラグ要素と、前記結合アダプタを通って延びるように配置される第1の流体通路とを有する、バルブであって、前記プラグ要素は、前記第1の流体通路を遮断又は遮断解除するために半径方向軸周りに回転するように構成され、前記バルブは、前記結合アダプタと前記ボディを通って延びるように配置される第2の流体通路を有する、バルブ。
- 前記第2の流体通路は、流れ絞り要素を備える、
請求項18に記載のバルブ。 - 前記第2の流体通路は、前記結合アダプタ及び前記ボディを通る連続的な流れ接続を提供するように構成される、
請求項18に記載のバルブ。 - 前記結合アダプタは、前記第1の流体通路の中心軸に対して垂直に配置される円形フランジを有し、前記第1の流体通路は、前記フランジの中心に対して対称に配置され、前記第2の流体通路は、前記第1の流体通路からある半径方向距離に前記フランジ内に少なくとも1つの開口を有する、
請求項18に記載のバルブ。 - 前記第2の流体通路は、前記フランジ内の前記第1の流体通路の周りに角度的に分布して前記第1の流体通路からある半径方向距離に配置される複数の開口を有する、
請求項21に記載のバルブ。 - 前記フランジは、前記第1の流体通路の周囲にシール面を備える第1のシールリムと、前記第2の流体通路の1つ又は複数の開口を囲むシール面を備える第2のシールリムとを有する、
請求項21に記載のバルブ。 - 前記バルブは、第1の端部において前記第1の流体通路内に開口するとともに第2の端部において前記バルブの外側に開口する、第1の流れ接続経路を有する、
請求項18に記載のバルブ。 - 前記第1の流れ接続経路は、圧力トランスミッタを備える、
請求項24に記載のバルブ。 - 前記第1の流れ接続経路は、前記バルブの前記結合アダプタのうちの少なくとも1つに配置される、
請求項24に記載のバルブ。 - 前記バルブは、第1の端部において第2の流体通路に開口するとともに第2の端部において前記バルブの外側に開口する、第2の流れ接続経路を有する、
請求項18又は24に記載のバルブ。 - 前記第2の流れ接続経路は、ガス検出器を備える、
請求項27に記載のバルブ。 - 前記第2の流れ接続経路は、前記バルブの前記結合アダプタのうちの少なくとも1つに配置される、
請求項27に記載のバルブ。 - 前記ボディは、第1のスリーブ及び第2のスリーブを有し、前記結合アダプタは結合フランジを有し、前記第1のスリーブ及び前記第2のスリーブは、前記結合フランジの間に延びるように配置され、前記第2のスリーブは前記第1のスリーブを囲むように配置され、前記第1の流体通路は、前記第1のスリーブの内側に配置され、前記第2の流体通路は、前記第1のスリーブと前記第2のスリーブとの間に配置され、前記プラグ要素は、前記第1のスリーブの内側に配置される、
請求項18に記載のバルブ。 - 前記結合フランジは、前記第1のスリーブと前記第2のスリーブとの間の空間内で前記フランジの間に延びるねじ付きボルトによって互いに取り付けられる、
請求項30に記載のバルブ。 - 前記流れ絞り要素は、前記第1のスリーブと前記第2のスリーブとの間に配置される着脱自在に組み立てられるリングを有し、前記リングは、前記第1のスリーブと前記第2のスリーブとの間の空間の正面断面積に対する制限を提供するように構成される、
請求項19に記載のバルブ。
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