KR101157245B1 - 가스 연료 차량 및 자동 배출 시스템 - Google Patents

가스 연료 차량 및 자동 배출 시스템 Download PDF

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안토니오 델피노
다니엘 로랑
필립 마슈렐
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폴 슈레 앙스띠뛰
미쉐린 러쉐르슈 에 떼크니크 에스.에이.
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Abstract

본 발명은 차량 상에 가압하의 유체를 저장하기 위한 탱크(2)가 장착되고, 상기 탱크는 적어도 하나의 배출 채널(3, 33)에 연결되고, 상기 배출 채널은 배출 오리피스(34)로 안내되고, 배출 채널은 적어도 하나의 안전 밸브에 의해 탱크에 연결되는 차량(1)에 관한 것으로서, 안전 밸브는 열 릴리이스 밸브(5, 8)로서, 정상 상태에서는 폐쇄되고 온도 상승의 영향 하에서는 자발적으로 개방할 수 있으며, 안전 밸브는 차량의 소정의 영역에 설치되고 배출 오리피스는 상기 소정의 영역으로부터 떨어져 있는 것을 특징으로 한다.
배출 채널, 안전 밸브, 열 릴리이스 밸브, 배출 오리피스

Description

가스 연료 차량 및 자동 배출 시스템{Gaseous fuel vehicle and automatic vent system}
도1은 본 발명의 요소들의 일반적인 설치를 도시한 승용차의 도면.
도2는 다중 셀 탱크에 연결되는 정상 상태의 폐쇄 구성에서 도시한 안전 밸브의 도면.
도3은 개방 구성에서 도2에 도시한 것과 동일한 안전 밸브의 도면.
도4는 동일한 다중 셀 탱크에 연결되는 정상 상태의 폐쇄 구성에서 도시한 또다른 안전 밸브의 도면.
도5는 동일 탱크에 연결되는 정상 상태의 폐쇄 구성에서 도시한 또 다른 안전 밸브의 도면.
본 발명은 어떠한 모터 장치이든지 모든 노면 차량에 가스를 저장하기 위한 탱크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료 셀을 가지는 차량에 가스 상태의 산소의 저장 및/또는 가스 상태의 수소의 저장을 위해 적용 가능한 것만은 아닌 탱크에 관한 것이다.
차량에 가스의 저장에 의해 제기되는 문제들 중의 하나는 탱크의 근처에 발생하는 화재와 지나친 압력 상승의 경우의 위험이다. 연료가 제한된 출력 내에서 화염을 제공하는 것을 의미하더라도 어떻게 해서든지 폭발의 위험을 피할 필요가 있기 때문에 예를 들어 화염으로 인한 비정상 가열에 의해 발생되는 초과 압력의 경우에 가스가 점진적으로 배출하도록 배출 밸브들이 액화 석유 가스 차량들을 위해 이미 제안되어 있다. 이는 과열 영향 하에서 비가역적으로 개방되는 안전 밸브가 당업계에서 이미 제안되어 있기 때문이며, 예를 들어 일본특허출원 제60/073200호를 참조할 수 있다. 상기 출원에 기재된 안전 밸브에 의하면, 밀봉 요소가 오리피스를 밀봉하는 막이고, 한정된 개방을 제어하는 요소가 침상 부재(needle)를 지니고서 형상 기업 합금으로 제작된 펠릿(pellet)이어서, 과열되는 경우에 형상 기억 합금으로 이루어진 펠릿은 형상이 변화하여 상기 막의 파열이 발생할 때까지 막에 대해 침상 부재를 뒤로 밀어내도록 되어 있다.
그러나, 차량에 설치되도록 충분히 견고하며 화재시에만 안전 역할을 수행하고 화재시에 한정적으로 작용하기 위한 해결책은 없는 것으로 알려져 있다. 따라서, 예를 들면, 연료 공급 시스템이 주 원인이 아닌 경우에, 발생될 수 있는 화재를 더욱 격화시키는, 탱크로부터 방출하는 가스 상태의 연료를 회피할 수 있게 하는 만족스러운 해결책은 없다. 따라서, 여러 대의 차량들과 관련된 사고의 경우에, 이들 차량들 중의 하나가 연료, 예를 들어, 가솔린을 누설하여 노면 상에 퍼지면, 가솔린이 화염을 일으키고 또 다른 차량이 이 화염 위에서 움직이지 못하게 되는 심각한 위험이 있다. 이러한 경우에, 화염이 다른 차량의 가스 연료 탱크의 밑 에서 발생하면, 후자가 과도 압력의 경우에 배출 밸브가 구비되어 있는 것으로 가정할 때, 안전 요소가 그 자체 부품을 작용하기 이전에 탱크의 압력이 상승할 때까지 먼저 기다릴 필요가 있다. 더욱이, 잔존 연료량이 적어서 탱크내에서 차지하는 압력이 낮으면, 안전 요소가 작용하기 전에 더 오래 기다릴 필요가 있을 것이다. 이 때, 탱크를 형성하는 재료가 항복점에서 그 기계적 특성을 상실함으로써 과도 압력의 경우에 작동하도록 한 배출 밸브를 위해 압력이 충분히 상승되기 이전에도 폭발을 일으킨다.
만약 탱크의 배출을 즉시 작동시킬 수 있었다면, 압력을 받는 가스 상태의 연료를 저장하는 차량들, 특히 수소로 작용하는 연료 셀을 가지는 차량들의 안전 조건이 개선될 것이다.
연료 셀 차량들의 분야에서, PCT 국제공개번호 제03/35419호는 셀 주위의 누설 가스를 수집하고, 탱크 주위의 누설 가스를 수집하고, 상기 탱크에 초과 압력 밸브를 설치함으로써 셀에 의해 소모되지 않은 수소를 배출하기 위한 수단을 제안하고 있다. 여기에서도, 화재시 안전을 개선하기 위해 아무것도 제공되어 있지 않다.
본 발명의 목적은 화재시 화재가 발생한 위치로부터 가능한 멀리 유체를 안내함으로써, 차량의 보오드 상에 존재하는 가압 하의 연료 탱크가 가능한 단 시간에 자동적으로 그 가스를 배출시키는 것을 제공하는 데에 있다.
본 발명은 가압하의 유체를 저장하기 위한 탱크가 장착되고, 상기 탱크는 적 어도 하나의 배출 채널에 연결되고, 상기 배출 채널은 배출 오리피스로 안내되고, 배출 채널은 적어도 하나의 안전 밸브에 의해 탱크에 연결되는 차량에 관한 것으로서, 안전 밸브는 열 릴리이스 밸브로서, 정상 상태에서는 폐쇄되고 온도 상승의 영향 하에서는 자발적으로 개방할 수 있으며, 안전 밸브는 차량의 소정의 영역에 설치되고 배출 오리피스는 상기 소정의 영역으로부터 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 차량을 제시한다.
본 발명은 마찬가지로 소정의 임계 온도를 넘어서 초기에 온도 상승이 될 때 열 비가역 방식으로 기억 형상을 채택하는 특징을 가지는 형상 기억 합금으로 제작된 릴리이스 요소를 이용한 릴리이스 기구를 포함하는 열 릴리이스 밸브를 제안한다.
수소 탱크에 적용하는 2개의 실제 실시예들이 이하에 기재되어 있다.
제1 실시예는 형상 기억 재료로 제작되는 펠릿에 의해 제어되는 개방식 기구를 포함하는 안전 밸브를 이용한다. 다른 실시예는 열 영향에 의해 파괴되는 캡슐을 포함하는 기구에 의해 제어되는 안전 밸브를 제시한다. 양자의 경우에, 두 실시예들은 차량의 전체 작동을 제어하는 전기 설비가 고장이 날 때에도 작용하는 이점을 가진다. 사실, 안전 밸브들의 제어를 위해 필요한 요소들은 열 기계학적 원리에 따라 작용한다.
예를 들면, 차량의 후방에 실질적인 탱크를 설치할 수 있다. 또한, 특히 플로어에, 그리고 플로어의 중앙 부분에 탱크를 설치할 수 있다. 이는 차량의 특히 심한 사고의 경우일지라도 변형에 덜 영향받을 수 있는 영역이기 때문이다. 화재 의 위험에 특히 민감한 영역을 통과할 때 차량의 외부로 압력을 받는 유체의 배출을 보장하도록 채널의 경로를 정하고 안전 밸브를 이 위치에 설치할 수 있다.
예를 들어, 화재가 차량의 플로어 아래에서 발생할 수 있는 위험이 있음을 관찰하면, 열 릴리이스 밸브를 이 위치에서 설치하도록 배출 밸브의 경로가 플로어의 아래에서 정해질 수 있으며, 다음에, 배출 밸브는 플로어로부터 멀리 떨어져서 예를 들어 차량의 루프 상에서 배치되는 배출 오리피스로 연속된다. 이러한 적용은 이하에 보다 상세하게 예시되어 있다.
그러나, 다수의 다른 가능한 적용들이 있다. 엔진실에서의 화재 발생의 문제에 대해 보호할 필요가 있는 것으로 고려되면, 채널은 또한 차량의 전방으로, 예를 들어, 열 릴리이스 밸브를 설치하도록 차량에 필요한 전기 에너지를 생성하는 연료 셀이 수납되는 구획실로 안내되도록 설치될 수 있으며, 다음에, 배출 채널은 이 구획실로부터 멀리 떨어져서 예를 들어 차량의 후방부에 배치되는 배출 오리피스로 그 경로가 형성된다. 복수의 영역들이 동일한 방식으로 처리될 수 있는데, 이는 화재 발생의 현저한 위험이 있는 것으로 여겨지는 장소이며, 이 결과들을 취소하거나 적어도 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 이는 차량의 승객실에 처리될 수 있다. 또한, 이는 어떤 위험을 제공하는 가스, 상세하게는 상술한 모든 가스들의 탱크에 처리될 수 있다.
마지막으로 복수의 배출 채널들을 평행하게 설치할 수 있는 것이 부가될 수 있는데, 이들 모두는 동일한 탱크로부터 나오고 동일한 배출 오리피스로 안내되며, 그 각각은 열 릴리이스 밸브를 설치하기 위해 화재가 발생될 수 있는 차량의 영역 을 통과한다.
2003년 12월 8일자로 출원된 유럽특허출원 제03/028056.4호에 기재되어 있는, 탱크가 특정 유형인 경우에 본 발명의 사용의 비제한 예가 이하에 예시되어 있다.
도1에서, 차량 상에 가압 가스의 저장을 위한 적어도 하나의 탱크(2)를 포함하는 플로어(10)를 가지는 승합차(1)를 볼 수 있다. 이는 고압에서 저장되는 임의의 유체, 예를 들어, 액화 석유 가스, 압축 천연 가스 또는 압축 수소, 또는 산소 까지 관련이 있을 수 있다. 이하에서, 탱크(2)는 단일 가스 유체, 예를 들어, 이에 한정되지 않으나, 가스 상태의 수소의 저장을 위한 탱크인 것으로 본다.
도2 및 이하의 도면들에서, 탱크(2)는 서로 연결되는 소형 용적의 다수의 셀(20)들을 포함하는 것을 볼 수 있다. 탱크는 셀(20)들 만큼 다수의 요홈(recesses)들을 포함하는 베이스(21)를 포함한다. 요홈들 모두는 제1 면(22)으로부터 대향 면(23)을 향해 연장한다. 이들 모두는 제1 면(22)에서 방출하고 제2 면(23)에서 방출하지 않는다. 각 요홈은 안전 밸브가 설치되고 캡의 위치를 차지하는 부분을 제외하고서 캡(24)에 의해 밀봉된다. 캡(24)들은 베이스(21) 상에 나사 결합되고, 개스킷(24A)은 적절한 요홈에 제공된다. 탱크(2)의 형성에 관한 보다 상세한 내용을 위해서, 상술한 유럽특허출원 제03/028056.4호를 참조하면 된다.
탱크(2)의 저면(23)에 보호 금속 시트(25)가 놓인다. 차량에 대해 길이 방향으로 보호 금속 시트(25)의 바로 밑에 드레인 채널(drain channel)(3)이 배치된 다. 이 드레인 채널(3)은 여기에서 다음의 도면들에서 동일하게 나타나는 매우 평평한 직사각형 단면을 가진다. 차량의 전방 측으로부터, 이 드레인 채널(3)은 벽부(31)에 의해 밀봉된다. 차량의 후방 측으로부터, 드레인 채널(3)은 파이프(33)들이 결합되는 1개 또는 2개의 부속품(32)에 안내된다. 드레인 채널(3)과 파이프(33)들은 서로 배출 채널을 형성한다. 파이프(33)들은 배출 오리피스(34)들에 안내된다. 후자는 루프(12) 부근의 높이에서 차량(1)의 차량 후방 벽부(11) 상에 위치한다.
드레인 채널(3)은 드레인 채널(3)의 대형 면들 중의 적어도 하나에 형성되는 특정 개수의 제1 구멍(30)(도2 참조)들을 포함한다. 더욱이, 드레인 채널(3)은 제1 구멍(30)들의 각각에 대향하고 드레인 채널의 다른 대형 면들 상에 형성되는 특정 개수의 제2 구멍(30B)들을 포함한다. 제1 구멍 및 제2 구멍(30B)들은 예를 들어 도1에 도시된 바와 같이 5개의 위치에 형성되어 있다. 제1 및 제2 구멍(30, 30B)들은 탱크(2)의 5개의 셀(20)들에 정확하게 대향한다. 보호 금속 시트(25)도 마찬가지로 5개의 구멍들을 포함하고, 또한 탱크(2)의 동일한 5개의 셀(20)들에 정확하게 대향한다.
안전 밸브들은 예를 들어 상술한 대향하는 5개의 부분들로 이미 표시된 캡(24)들의 개수 만큼의 위치에서 탱크(2)에 나사 결합된다. 드레인 채널(3)은 보호 금속 시트(25)에 대해 가압 유지되어 그 결과 탱크(2)에도 가압 유지됨으로써 안전 밸브와의 연통과 외부에 대한 비침투성을 보장한다. 본 예에 있어서, 3개의 열 릴리이스(release) 밸브(5)들과 2개의 압력 쓰레숄드(threshold) 밸브(6)들이 사용되며, 이들 유형의 밸브들의 각 구조는 후술하기로 한다. 따라서, 드레인 채널(3)은 복수의 셀(20)들의 평행한 분기를 허용하고, 특정 셀(20)들에 설치된 하나 이상의 안전 밸브들이 개방될 때, 안전 밸브 또는 안전 밸브들을 통해 방출하는 가스 유체는 배출 채널을 통해 수집되고 하나 이상의 배출 오리피스(34)들에서 배출된다.
다음에, 열 릴리이스 안전 밸브(5)를 제조하기 위한 상세 내용을 설명하기로 한다. 제1 실시예의 변형이 도2 및 도3에 예시되어 있다.
탱크(2)에 나사 결합되는 나사산(51)을 포함하는 본체(50)를 볼 수 있다. 이 본체(50)는 볼(53)에 의해 밀봉되는 시트(52)를 포함한다. 시트(52)를 향해 볼(53)을 제 위치로 밀어내려는 적정 예비 부하를 초래하는 스프링(59)이 설치될 수 있다. 더욱이, 셀(20) 내부의 유체 압력이 상승하면 할수록 볼(53)은 시트(52)를 향해 더욱 강하게 가압하려는 경향이 있다. 이로써, 완전한 비침투성을 보장한다.
시트(52)의 아래에는, 본체(50)의 측벽부에 걸쳐 안내하는 도관(55)과 연통하는 챔버(54)를 볼 수 있다. 본체(50)의 중앙은 그 내부에 슬리브(56)가 장착되는 구멍을 포함하고, 슬리브(56)는 중앙 피스톤(57)의 안내를 보장한다. 시트(52)의 대향 측에서, 본체(50)는 나사 결합에 의해 밀봉부(70)를 수용하는 칼라(58)를 수용한다. 밀봉부는 일측상에 중앙 원통형 벽부(73)와 주변 링(72)을 구비한다. 내측 상에서, 밀봉부(70)는 링(71) 위에 더욱 지지되는 형상 기억 합금으로 제조된 펠릿(pellet)(7)을 둘러싸고, 그 자체는 본체(50)에 대해 장착된다. 본체(50)가 탱크(2)에 나사 결합될 때, 본체(50)는 탱크(2) 너머로 돌출하는 것을 알 수 있다. 드레인 채널(3) 상에 제조된 제1 및 제2 구멍들(30, 30B)로 인해, 그리고, 보호 금속 시트(25)상에 제조된 유사한 구멍들로 인해, 상기 보호 금속 시트와 드레인 채널이 설치될 때, 본체(50)들의 각각의 칼라(58)는 외부로부터 접근가능하게 남아 있다. 상기 드레인 채널(3)의 외벽 상에 가압하는 각 밀봉부(70)의 링(72)으로 인해 보호 금속 시트(25)와 드레인 채널(3)을 압축시키면서 본체(50) 상에 밀봉부(70)를 나사 결합할 수 있다. 따라서, 드레인 채널(3)은 본체(50) 상에 밀봉되는 상태로 유지된다.
도2 및 도3은 요홈 형상의 밀봉부(70)를 도시한 것으로서, 외부로부터 펠릿(7)을 격리하도록 얇은 중앙 원통형 벽부(73)를 포함한다. 이는 펠릿(7)의 가열을 특별히 완화시키지 않고 외부의 영향에 대해 기계적 보호를 제공하는 이점을 가진다. 그러나, 최소의 반응 시간 동안 펠릿(7)과 열원(화염)의 직접 접촉을 허용하는, 얇은 중앙 원통형 벽부가 없는 고정편을 사용하는 것에 대해서도 고려해 볼 수 있다.
본 발명에 의해 제안된 밸브는 상술한 승용차(1) 이외의 장치에서 유용할 수 있다. 이는 온도의 초기 상승이 되는 순간 영구적 개방형으로 된다. 이는 시트와 협력하는 볼과 대기 온도에서 정상 상태인 폐쇄 위치에서 밸브를 유지하도록 시트를 향해 볼을 제 위치로 밀어내는 스프링을 포함하고, 대기 온도에서 제1 형상을 가지는 형상 기업 합금으로 제작된 펠릿을 포함하며, 피스톤은 볼과 펠릿의 사이에 개재되어 있다. 본 발명에 따른 밸브의 주요 특징에 따르면, 형상 기업 합금으로 제작된 펠릿은 온도 상승에 영향을 받는 초기에 기억된 형상을 채택하는 유형으로 이루어진다. 이러한 이유로, 펠릿이 제1 형상으로부터 기억된 형상으로 변화할 때 피스톤은 시트의 외부로 볼을 역방향으로 밀어낸다.
형상 기억 합금은 소정의 온도 영역을 지나가는 동안 결정형 구조에서 다른 구조로 변화하는 것으로 알려져 있다. 이러한 변형으로부터 형상 기억 합금은 그 특성과 명칭을 얻는다. 결과적으로, 형상 기억 합금으로 제작된 임의의 대상물은 하나는 낮은 온도에서 다른 하나는 높은 온도에서 2가지의 상이한 형상(이하에 '기억 형상'이라 함)들로 주어질 수 있다. 변형이 일어나는 온도 영역은 본 합금의 조성과, 소정의 온도 조건에서 특정의 기계적 제약을 실시함으로써 본 합금이 받게 되는 학습에 따라 달라진다.
이를 염두에 두고, 펠릿(7)의 제작에 관한 한, 예를 들어 NiTi 형상 기업 합금이 사용된다. 이 합금은 냉각될 때 결정형 구조로 변하게 된다. 즉, 오스테나이트 구조(고온)의 경성 상태로부터 마텐자이트 구조(저온)의 쉽게 변형 가능한 상태로 변화한다. 펠릿(7)에 대해 선택된 전이 온도는 약 90 ℃(±5 ℃)이다. 필요한 특성을 가지는 재료는 예를 들어, 뉴욕 뉴하트포드에 소재하는 스페셜 메탈스 코포레이션(Speicial Metals Corporation)에서 입수 가능한 정보를 통해 당업자에게 잘 알려져 있다. 펠릿은 초기 형상으로서 (도3에서의 형태에 가까운) 구형의 캡을 가진다. 대기 온도에서, 펠릿은 마텐자이트 상태(연성)에 있다. 이는 거의 평평한 형상(도2에 예시된 디스크 형상)을 나타내도록 기계적으로 매우 용이하게 변형될 수 있다. 펠릿은 약 90 ℃의 온도에 도달할 때, 상을 변화시키고 마텐자이트 상태로부터 오스테나이트 상태(경성)로 변화한다. 따라서, 구형 캡인 초기 형상(기억 형상)을 다시 나타낸다. 이러한 형상은 대기 온도로 회귀한 이후에도 지 속한다. 이는 선택된 재료가 오스테나이트 상태(경성)로부터 마텐자이트 상태(연성)으로 변화하기 때문에 그 구조에서는 가역일 수 있지만 그 형상에서는 비가역일 수 있음을 의미한다. 디스크 형상을 다시 나타내는 유일한 방법은 외부의 기계적 가공이다.
바람직하게는, 대기 온도에서 정상 상태인 폐쇄 위치에 있어서, 펠릿(7), 중앙 피스톤(57) 및 볼(53)의 사이에는 미소한 간극이 남아 있어서 후자는 그 시트(52)에 대해 견고하게 가압되는 상태로 남아 있다. 도2에서, 대기 온도에서의 펠릿(7)의 외형을 볼 수 있다.
도3에서, 온도 상승의 효과 하에 동일한 펠릿(7)이 취하는 외형을 볼 수 있다. 변형도는 펠릿(7) 자체의 치수에 따른다. 상술한 바와 같이 제작되는 펠릿을 위해, 변형은 펠릿(7)이 75 ℃의 온도에 도달할 때 시작된다. 조립체의 간극이 확보되는 순간 펠릿은 큰 힘을 일으킨다. 볼이 충분히 상승되는 순간, 펠릿에 의해 발생된 힘은 감소하나 스프링에 의해 발생된 힘을 대항하기에는 충분할 정도로 남게 된다. 도3에서 예시된 바와 같이 최대 변형은 펠릿(7)이 100 ℃의 온도에 도달할 때 달성된다. 더욱이, 이러한 펠릿(7)은 상승된 압력(약 200 ~ 300 bar) 하에서 유체를 포함하는 셀의 측부로부터 볼 상에 가해지는 내부 압력에 대항하여, 그리고, 보유 스프링의 압력에 대항하여 피스톤(57)을 제 위치로 밀어낼 수 있도록 충분히 큰 힘을 발생할 수 있음이 입증되어 있다.
이미 기재한 바와 같이, 펠릿(7)의 열 응력과 냉각 이후에, 예를 들어 열 릴리이스 안전 밸브(5)를 원상태로 복귀하기 위해 초기 형상을 다시 나타내는 것을 원하는 경우, 기계적으로 변형시킬 필요가 있다. 펠릿(7)으로 인해, 충분한 가열이 상기 기억 형상을 영구적으로 나타나게 한다는 사실의 결과로서, 밸브(5)는 특정 방식으로 개방하고 가열이 감소되거나 멈추더라도 개방한 채로 남아 있다.
열 릴리이스 밸브(5)가 형상 기억 합금으로 제작된 펠릿(7)을 포함하는 것으로 기재하였다. 이는 형상 기억 합금으로 제작된 릴리이스 요소를 이용한 릴리이스 기구의 바람직한 실시예이며, 상기 형상 기억 합금은 열 비가역 방식으로 사전에 설정된 온도 임계점을 넘어서 초기에 온도 상승이 될 때 기억 형상을 채택하는 특징을 가진다.
물론, 더 설명할 필요 없이 도면에 명료하게 나타나는 바와 같이 특정 개수의 밀봉부들이 조립체의 완전한 비침투성을 보장하기 위해 사용된다. 본체(50)의 측벽부 상에 안내되는 도관(55)들은 드레인 채널(3)과 직접 연통함으로써, 열 릴리이스 안전 밸브(5)가 개방하는 경우에 챔버(54) 안으로 방출되는 가스는 본체(50)의 측벽부에 걸쳐 안내되는 도관(55)들을 통과하는데, 이는 드레인 채널(3)로부터 열 릴리이스 안전 밸브(5)의 높이에서 외부로 배출할 수 없게 드레인 채널(3)로 복귀한다.
도5에 예시된 바와 같이, 예를 들어 압력 쓰레숄드 밸브(6)로서 다른 유형의 밸브들이 부가될 수 있다. 후자는 열 릴리이스 밸브(5)의 본체로서 동일한 본체(50)를 사용한다. 탱크의 측부 상에, 이 본체(50)는 그 중앙부(630)에 측정 파열막을 포함하는 삽입체(63)를 수용한다. 삽입체(63)는 상호 교체가능하다. 챔버(54)는 캡(67)에 의해 폐쇄된다. 본체(50)는 도1 및 도2에 사용된 것과 동일한 요 홈 형태의 너트, 밀봉부(70)를 수용한다.
따라서, 본 발명의 특별한 바람직한 수행에 있어서, 차량의 탱크는 차량의 사용을 위해 필요한 유체의 순환을 보장하기 위해 상호 연결되는 셀들의 조립체를 포함하는데, 적어도 2개의 셀들이 배출 채널에서 각각 분기되고, 각 셀은 적어도 하나의 안전 밸브에 의해 배출 채널에 연결되며, 안전 밸브들 중의 하나는 상기 열 릴리이스 밸브이고, 안전 밸브들 중의 다른 하나는 사전 설정된 압력 임계점을 넘어서 자동적으로 그리고 한정적으로 개방(예를 들어 커버의 파괴에 의한 비가역적 개방)하는 압력 쓰레숄드 밸브이다.
도4에서, 열 릴리이스 밸브(8)의 실시예의 변형이 도시되어 있는데, 릴리이스 기구는 (도1에서 사용되지 않은) 열 영향 하에서 파괴가능한 캡슐을 이용한다. 본체(80)는 탱크(2)에 나사 결합되도록 나사산(81)을 포함하는 것을 볼 수 있다. 본체(80)는 헤드(88)와 이 헤드(88)에 의해 일측에서 개방되고 타측에서 폐쇄되는 중앙 공동 영역의 경계를 정하는 스커트(880)를 포함하는 중앙 피스톤(83)에 의해 밀봉되는 제1 구멍(82)을 포함한다. 본체는 제1 구멍(82)의 직경 보다 약간 큰 직경을 가지는 제2 구멍(84)을 형성하는 중앙 통로(86)를 포함한다. 중앙 피스톤(83)은 제2 구멍(84)으로 안내된다. 중앙 통로(86)의 내부는 통로(86)의 외벽에 걸쳐서 안내되는 하나 이상의 도관(85)들과 연통한다. 통로(86)는 밀봉부(87)에 의해 폐쇄된다. 캡슐(89)은 밀봉부(87)와 피스톤(83)의 헤드(88)에 대해 위치하는 지지 와셔(90)의 사이에 끼워진다. 캡슐(89)은 소정의 온도에서 파괴된다. 이러한 캡슐은 예를 들면, D-22926 아렌스부르크, 쿠르트-피셔-스트라세 30에 소재하는 죠브 게엠베하(JOB GmbH)에서 약 90 ℃의 온도에서 파괴되는 것을 발견할 수 있다.
본체(80)는 또한 통로(86)의 주위의 실질적인 환형 공간의 경계를 정하는 슬리브(92)가 그 내부에 장착되는 제3 구멍(91)을 포함한다. 이 공간은 드레인 채널(3)과 연통한다. 캡슐(89)이 파괴될 때, 셀(20) 내의 유체의 압력이 작용하는 중앙 피스톤(83)이 밀봉부(87)에 대해 후퇴하는 것을 방해하는 것은 없다. 따라서, 셀(20)은 통로(86)의 내부, 도관(85) 또는 도관들, 통로를 둘러싸는 실질적으로 환형인 공간, 그리고 마지막으로 드레인 채널(3)과 연통하게 된다.
더 설명할 필요 없이 도면들에 도시한 바와 같이 다양한 개스킷들은 조립체의 완전한 비침투성을 보장한다. 중앙 릴리이스 기구는 별도의 문제로 하더라도, 도4의 밸브는 도2 및 도3의 밸브와 매우 유사하고 임의의 경우에 그 적용이 동일하다.
이상 설명한 본 발명에 의하면, 화재시 화재가 발생한 위치로부터 가능한 멀리 유체를 안내함으로써 차량의 보오드 상에 존재하는 가압 중인 연료 탱크가 가능한 단 시간에 자동적으로 그 가스를 배출시켜 차량 화재의 위험을 회피할 수 있다.

Claims (12)

  1. 차량 상에 가압하의 유체를 저장하기 위한 탱크(2)가 장착되고, 상기 탱크는 적어도 하나의 배출 채널(3, 33)에 연결되고, 상기 배출 채널은 배출 오리피스(34)로 안내되고, 배출 채널은 적어도 하나의 안전 밸브에 의해 탱크에 연결되는 차량(1)에 있어서,
    안전 밸브는 열 릴리이스 밸브(5, 8)로서, 정상 상태에서는 폐쇄되고 온도 상승의 영향 하에서는 자발적으로 개방할 수 있으며, 안전 밸브는 화재의 위험에 민감한 영역에 설치되고 배출 오리피스는 상기 영역으로부터 떨어져 있고,
    열 릴리이스 밸브는 소정의 임계 온도를 넘어서 초기에 온도 상승이 될 때 열 비가역 방식으로 기억 형상을 채택하는 특징을 가지는 형상 기억 합금으로 제작된 릴리이스 요소를 이용한 릴리이스 기구를 포함하고,
    열 릴리이스 밸브(5)는 시트(52)와 협력하는 볼(53)과 이 시트에 대해 볼을 뒤로 밀어내는 스프링(59)을 포함하고, 릴리이스 기구는 대기 온도에서 제1 형상을 가지는 형상 기억 합금으로 이루어진 펠릿(7)을 포함하고, 피스톤(57)은 볼(53)과 펠릿(7)의 사이에 개재되고, 형상 기업 합금으로 이루어진 펠릿은 초기에 온도 상승이 되는 순간 제1 형상과는 다른 기억된 형상을 채택하는 유형이고, 피스톤은 펠릿이 제1 형상으로부터 기억된 형상으로 변화할 때 시트에서 떨어져서 볼을 뒤로 밀어내는 것을 특징으로 하는 차량.
  2. 제1항에 있어서, 열 릴리이스 밸브(5)는 탱크(2)에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 배출 오리피스(34)는 차량 상에서 열 릴리이스 밸브(5)로부터 가능한 멀리 떨어져 위치하는 것을 특징으로 하는 차량.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 열 릴리이스 밸브(8)는 열 영향하에서 파괴가능한 캡슐(89)을 이용하는 릴리이스 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 탱크는 차량의 사용에 필요한 유체의 순환을 보장하기 위해 상호 연결되는 셀(20)들의 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
  8. 제7항에 있어서, 적어도 2개의 셀(20)들은 각각 상기 배출 채널에서 분기되 고 , 셀들의 각각은 적어도 2개의 안전 밸브들에 의해 배출 채널에 연결되고, 안전 밸브들 중의 하나는 상기 열 릴리이스 밸브(5, 8)이고, 안전 밸브들 중의 다른 하나는 소정의 압력 임계점을 넘어서 자동으로 개방하는 압력 쓰레숄드 밸브(6)인 것을 특징으로 하는 차량.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 플로어를 포함하고, 열 릴리이스 밸브는 플로어의 아래에 설치되고 배출 오리피스는 플로어에 대향하는 차량의 표면으로 안내되는 것을 특징으로 하는 차량.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 연료 셀을 포함하고, 상기 탱크는 가스상의 수소의 저장을 보장하는 것을 특징으로 하는 차량.
  11. 초기에 온도 상승이 되는 순간 영구적으로 개방되는 밸브로서, 상기 밸브는 대기 온도에서 제1 형상을 제공하고 소정의 임계 온도를 넘어서 초기에 온도 상승이 될 때 열 비가역 방식으로 제1 형상과 다른 기억된 형상을 채택하는 특징들을 가진 형상 기억 합금으로 제작된 릴리이스 요소를 이용한 릴리이스 기구를 포함하고,
    시트(52)와 협력하는 볼(53)과 대기 온도에서 밸브를 정상상태인 폐쇄 위치로 유지하도록 시트에 대해 볼을 뒤로 밀어내는 스프링(59)을 포함하고, 릴리이스 요소는 필수적으로 형상 기억 합금으로 이루어진 펠릿(7)이고, 릴리이스 기구는 볼과 펠릿의 사이에 개재되는 피스톤(57)을 더 포함하고, 피스톤은 형상 기억 합금으로 이루어진 펠릿에 의해 실시되는 추력의 영향 하에서 펠릿이 제1 형상으로부터 기억된 형상으로 변화할 때 시트로부터 떨어져서 볼을 뒤로 밀어내는 것을 특징으로 하는 밸브.
  12. 삭제
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