JP7138715B2 - 複数の圧力解放装置の作動用システム - Google Patents
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Description
高圧タンクアレイにおいては、例えば火災などの緊急の場合に備えて、効率的な排出システムが必要である。高圧タンクアレイは、配管で互いに接続された複合巻線圧力容器で構成され、大きな燃料貯蔵器として機能する。このようなタンクシステムは、固定式または移動式であってもよく、燃料補充ステーション用の保管場所としてスタンドアロンであってもよく、あるいは車両に動力を供給する車両燃料システムの一部であってもよい。排出システムは、圧力容器が(火災などで)過熱されるかまたは他の悪条件や事象にさらされた際の破裂を防ぐため、緊急時において圧力容器の中身の排出および減圧を可能にする手段である。
[概要]
一つの態様において、システムは、緊急状態に対応して、シリンダからの流体の流出を可能にするように構成されたいくつかのバルブを含んでいる。本開示のために、システムは、2つの容器を別々にカバーするように構成された少なくとも2つのバルブを持つことが考えられる。容器は、複数の個別のシリンダを備えていてもよいが、シリンダ同士は共有の排出用ベント導管を介して流体連通している必要がある。第1バルブは第1容器に流体接続され、第2バルブは第2容器に流体接続されている。第1バルブは、第1ポートと、第2ポートと、2つのポート間の連通を分離する分離機構(一例としてピストンなど)とを備える。第1ポートは第1容器の内部と流体連通している。第2ポートは第2バルブと流体連通するとともに、第1容器の外部の大気と流体連通している。一例では、分離機構は、物理的な動きを伴うピストンであるが、他の機構を用いてもよい。ピストンは、穴内部に配置され、その長手軸に沿って移動可能である。ピストンの第1の位置は第1ポートを閉鎖し、ピストンの第2の位置は第1ポートと第2ポートの間の流体連通を可能にする。一例では、第1バルブは、第2ポートと連通する第2バルブからの流体圧力がピストンを第2の位置に付勢するように構成されている。
1.第1バルブおよび第2バルブを備えたシステムであって、第1バルブは第1容器に流体接続され、第2バルブは第2容器に流体接続され、第1バルブは、ボディとピストンとを備え、
ボディは、
穴と、
穴および第1容器の内部と流体連通している第1ポートと、
穴、第2バルブ、および第1容器の外部の大気と流体連通している第2ポートとを備え、
ピストンは、穴の内部に移動可能に配置され、
ピストンの第1の位置は第1ポートを閉鎖し、ピストンの第2の位置は第1ポートと第2ポートとの間の流体連通を可能にし、
第1バルブは、第2バルブが開くことにより、ピストンが第2の位置に付勢されるように構成されている、システム。
2.ピストンに接続されるとともに、2つの状態を持つトリガ要素を備え、
トリガ要素が第1の状態にあるとき、ピストンは第1の位置にあり、
トリガ要素を閾値状態にさらすことにより、トリガ要素にピストンを第2の位置に付勢させる項目1のシステム。
3.トリガ要素は形状記憶合金要素であり、
形状記憶合金要素の少なくとも一部が第1容器に沿って配置され、
閾値状態は、形状記憶合金要素の変態温度または該変態温度を超える温度である項目2のシステム。
4.第1の位置から第2の位置へピストンを押すように構成されたソレノイドを備えた項目1~3のいずれかのシステム。
5.トリガ導管を備え、該トリガ導管を介して第2バルブからの流体圧力が、第1バルブの第2ポートに連通される項目1~4のうちのいずれかのシステム。
6.ベント導管と、
第2ポート、トリガ導管、およびベント導管の間のコネクタとを備えた項目5のシステム。
7.トリガ導管内の閾値圧力レベルが到達されるまで、コネクタがトリガ導管と第2ポートとの間の流体連通を開く項目6のシステム。
8.トリガ導管内の閾値圧力レベルが超えられたとき、コネクタがトリガ導管とベント導管との間の流体連通を開く項目7のシステム。
9.トリガ導管内の閾値圧力レベルが超えられたとき、コネクタが第2ポートとベント導管との間の流体連通を開く項目7または8のいずれかのシステム。
10.第1容器に流体接続された第1バルブと、第2容器に流体接続された第2バルブとを備えたシステムにおいて、第2バルブからの流体圧力で第1バルブを開く方法であって、第1バルブは、ボディと、ピストンとを備え、
ボディは、
穴と、
穴および第1容器の内部と流体連通している第1ポートと、
穴、第2バルブ、および第1容器の外部の大気と流体連通している第2ポートとを備え、
ピストンは穴の内部に配置され、
ピストンの第1の位置は第1ポートを閉鎖し、ピストンの第2の位置は第1ポートと第2ポートとの間の流体連通を可能にし、
方法は、第2ポートを介して第2バルブから流体圧力を連通させることにより、ピストンを第2の位置に付勢することを含む、方法。
11.第1の位置から第2の位置へピストンを移動することをさらに含む項目10の方法。
12.可融要素の少なくとも一部をその可融相転移温度またはその可融相転移温度を超える温度にさらすことにより、ピストンを第2の位置へ付勢する項目11の方法。
13.第1の位置から第2の位置へピストンを押すことをさらに含む項目10~12のいずれかの方法。
14.システムがピストンを押すために起動されるソレノイドを備える項目13の方法。
15.システムがトリガ導管をさらに備え、該トリガ導管を介して第2バルブからの流体圧力が第2ポートへ連通される項目10~14のうちのいずれかの方法であって、方法が、
トリガ導管内の閾値流体圧力を設定することと、
閾値流体圧力が超えられたとき、トリガ導管から流体を排出する(すなわち、ベントする)ことを含む方法。
16.閾値流体圧力が超えられたとき、第1バルブを介して流体を排出する(すなわち、ベントする)ことをさらに含む項目15の方法。
Claims (15)
- 第1バルブおよび第2バルブを備えたシステムであって、前記第1バルブは第1容器に流体接続され、前記第2バルブは第2容器に流体接続され、前記第1バルブは、ボディとピストンとを備え、
前記ボディは、
穴と、
前記穴および前記第1容器の内部と流体連通している第1ポートと、
前記穴、前記第2バルブ、および前記第1容器の外部の大気と流体連通している第2ポートと、を備え、
前記ピストンは、前記穴の内部に移動可能に配置され、
前記ピストンの第1の位置は前記第1ポートを閉鎖し、前記ピストンの第2の位置は前記第1ポートと前記第2ポートとの間の流体連通を可能にし、
前記第1バルブは、前記第2バルブが開くことにより、前記ピストンが前記第2の位置に付勢されるように構成されている、システム。 - 前記ピストンに接続されるとともに、2つの状態を持つトリガ要素を備え、
前記トリガ要素が第1の状態にあるとき、前記ピストンは前記第1の位置にあり、
前記トリガ要素を閾値状態にさらすことにより、前記トリガ要素に前記ピストンを前記第2の位置に付勢させる、請求項1に記載のシステム。 - 前記トリガ要素は形状記憶合金要素であり、
前記形状記憶合金要素の少なくとも一部が前記第1容器に沿って配置され、
前記閾値状態は、前記形状記憶合金要素の変態温度または該変態温度を超える温度である、請求項2に記載のシステム。 - 前記第1の位置から前記第2の位置へ前記ピストンを押すように構成されたソレノイドを備えた、請求項1から3のうちいずれか一項に記載のシステム。
- トリガ導管を備え、該トリガ導管を介して前記第2バルブからの流体圧力が、前記第2ポートに連通される、請求項1~4のうちいずれか一項に記載のシステム。
- ベント導管と、
前記第2ポート、前記トリガ導管、および前記ベント導管との間のコネクタとを備えた、請求項5に記載のシステム。 - 前記トリガ導管内の閾値圧力レベルが到達されるまで、前記コネクタが前記トリガ導管と前記第2ポートとの間の流体連通を開く、請求項6に記載のシステム。
- 前記トリガ導管内の前記閾値圧力レベルが超えられたとき、前記コネクタが前記トリガ導管と前記ベント導管との間の流体連通を開く、請求項7に記載のシステム。
- 前記トリガ導管内の前記閾値圧力レベルが超えられたとき、前記コネクタが前記第2ポートと前記ベント導管との間の流体連通を開く、請求項7または8に記載のシステム。
- 第1容器に流体接続された第1バルブと、第2容器に流体接続された第2バルブとを備えたシステムにおいて、前記第2バルブからの流体圧力で前記第1バルブを開く方法であって、前記第1バルブは、ボディと、ピストンとを備え、
前記ボディは、
長手軸を有する穴と、
前記穴および前記第1容器の内部と流体連通している第1ポートと、
前記穴、前記第2バルブ、および前記第1容器の外部の大気と流体連通している第2ポートとを備え、
前記ピストンは前記穴の内部に配置され、前記長手軸に沿って移動可能であり、
前記ピストンの第1の位置は前記第1ポートを閉鎖し、前記ピストンの第2の位置は前記第1ポートと前記第2ポートとの間の流体連通を可能にし、
前記方法は、前記第2ポートを介して前記第2バルブから流体圧力を連通させることにより、前記ピストンを前記第2の位置に付勢することを含む、方法。 - 前記ピストンを引くことにより、前記ピストンを前記第1の位置から前記第2の位置へ移動させることをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 細長い形状記憶合金要素の少なくとも一部を、該形状記憶合金要素のオーステナイト変態温度または該形状記憶合金要素のオーステナイト変態温度を超える温度にさらすことにより、該形状記憶合金要素が縮んで前記ピストンを引く、請求項11に記載の方法。
- 前記第1の位置から前記第2の位置へ前記ピストンを押すことをさらに含む、請求項10~12のうちいずれか一項に記載の方法。
- 請求項10~13のうちいずれか一項に記載の方法であって、前記システムがトリガ導管をさらに備え、該トリガ導管を介して前記第2バルブからの前記流体圧力が前記第2ポートへ連通され、前記方法が、
前記トリガ導管内における閾値流体圧力を設定することと、
前記閾値流体圧力が超えられたときに前記トリガ導管を介して流体を排出することを含む方法。 - 前記閾値流体圧力が超えられたとき、前記第1バルブを介して流体を排出することをさらに含む、請求項14に記載の方法。
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