NL1016967C2 - Werkwijze en inrichting voor het verdampen van vloeibaar gas. - Google Patents

Description

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET VERDAMPEN VAN VLOEIBAAR GAS

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het in damp met een bepaalde druk omzetten van in vloeibare vorm opgeslagen gas. Een dergelijke werkwijze is bekend, en wordt bijvoorbeeld toegepast in 5 motorvoertuigen die zijn ingericht voor het gebruik van LPG als brandstof.

Bij de bekende werkwijze wordt het vloeibare gas vanuit een tank toegevoerd aan een gecombineerde verdamper/drukregelaar. Bij deze gecombineerde 10 verdamper/drukregelaar is de drukregelaar aan de toevoerzijde opgenomen, en bepaalt deze aan de hand van een ingestelde druk de toestroom van het vloeibaar gas. Daartoe is in de toevoerleiding een afsluiter opgenomen, die bestuurd wordt door de drukregelaar.

15 Deze drukregelaar heeft in het algemeen de gedaante van een ruimte die door een veerbelast membraan in twee kamers verdeeld wordt. Een van deze kamers, de referentiedruk-kamer, wordt op een gewenste druk of referentiedruk gehouden, terwijl in de andere kamer het 20 gas binnentreedt. Wanneer de druk van het binnenstromende gas afwijkt van de referentiedruk, zal het membraan worden vervormd. Deze vervorming wordt, bijvoorbeeld door tussenkomst van een hefboom, gebruikt voor het besturen van de afsluiter.

25 Vanuit de drukregelaar, waar de verdamping als gevolg van de daarin optredende drukval reeds begint, stroomt het nog deels vloeibare gas naar de eigenlijke verdamper. Deze verdamper wordt gevormd door een warmtewisselaar, waarin warmte uit het koelwater van de 30 motor van het voertuig gebruikt wordt voor het verwarmen en verdampen van het vloeibaar gas. Teneinde in de relatief beperkte verdampingsruimte een zo groot mogelijk warmtewisselend oppervlak te verkrijgen, is de verdamper meestal uitgevoerd als labyrint, waarin het gas langs een 35 slingerende baan van de drukregelaar naar de uitgang 10 1 696 7^ 2 stroomt. Wanneer het gas de uitgang bereikt is dit dan in beginsel volledig verdampt, en vertoont dit de gewenste druk.

Deze bekende werkwijze heeft echter het nadeel 5 dat bij de stroming door het labyrint een drukverlies in het gas optreedt, waardoor de gasdruk aan de uitgang lager zal zijn dan de in de drukregelaar ingestelde druk. Bovendien neemt dit drukverlies toe naarmate de stromingssnelheid van het gas door het labyrint, dus de 10 gevraagde gasstroom groter wordt. In het meest extreme geval kan dit ertoe leiden dat bij vollast de gasdruk aan de uitgang van het labyrint zo laag wordt, dat onvoldoende gas aan de motor kan worden toegevoerd. Daarnaast heeft de bekende werkwijze het nadeel, dat de 15 reactietijd in het geval van drukschommelingen stroomafwaarts van de verdamper/drukregelaar relatief lang is. Dergelijke drukschommelingen planten zich immers slechts met de snelheid van het geluid stroomopwaarts voort, en dienen daarbij eerst het relatief lange 20 labyrint te doorlopen, voordat zij in de drukregelaar merkbaar worden.

De uitvinding heeft nu tot doel een werkwijze van de hiervoor beschreven soort te verschaffen, waarbij dit nadeel zich niet voordoet. Volgens de uitvinding 25 wordt dit bij een dergelijke werkwijze bereikt door het aan een verdampingsruimte toevoeren en daarin verdampen van het vloeibare gas, het na het verdampen bepalen van de druk van het zo verdampte gas, en het aan de hand van de bepaalde druk regelen van de toevoer van het vloeibare 30 gas aan de verdampingsruimte. Door dus de druk van het gas na het verdampen te regelen, in plaats van daarvoor, kan de drukval in de verdamper worden gecompenseerd, terwijl daarnaast de reactietijd in het geval van drukschommelingen stroomafwaarts sterk wordt verkort.

35 De uitvinding heeft ook betrekking op een gecombineerde verdamper en drukregelaar voor het uitvoeren van de hiervoor beschreven werkwijze. Een dergelijke verdamper/drukregelaar vertoont volgens de 1 0 1 (Jr> 3 uitvinding ten minste één leiding voor het toevoeren van het vloeibaar gas, die onder tussenkomst van een bestuurbare afsluiter uitmondt in ten minste één verdampingsruimte, ten minste één stroomafwaarts van de 5 verdampingsruimte aangebrachte drukregelkamer, en ten minste één met de drukregelkamer verbonden leiding voor het afvoeren van het verdampte gas met de bepaalde druk.

Voorkeursuitvoeringen van de verdamper/drukregelaar volgens de uitvinding zijn 10 beschreven in de volgconclusies.

de uitvinding wordt nu toegelicht aan de hand van een voorbeeld, waarbij wordt verwezen naar de bijgevoegde tekening, waarin: fig. 1 een perspectivisch bovenaanzicht is van 15 een verdamper/drukregelaar volgens de uitvinding, waarbij de bovenzijde om redenen van duidelijkheid is weggelaten, en fig. 2 een schematisch perspectivisch aanzicht is van de gas-toevoeropening en de daarmee samenwerkende, 20 bestuurbare afsluiter van de verdamper/drukregelaar van fig. 1.

Een gecombineerde verdamper/drukregelaar 1 (fig. 1) omvat een huis, waarvan hier slechts een onderste deel 2 getoond is. Dit huis is voorzien van een 25 toevoeraansluiting 3 en een afvoeraansluiting 4 voor het te verdampen, in vloeibare vorm aangevoerde gas G, alsmede een toevoeraansluiting 5 en een afvoeraansluiting 6 voor het de verdampingswarmte leverende medium, in dit geval koelvloeistof K van een verbrandingsmotor.

30 Op de onderste huishelft 2 is een (hier niet getoond) bovenste deel bevestigd, bijvoorbeeld door middel van schroeven, waarvoor op verschillende plaatsen openingen 7 zijn gevormd. Tussen de beide delen van het huis is verder op bekende wijze nog een pakking 35 aangebracht, terwijl boven het hierna te bespreken drukregel-deel nog een - eveneens op zich bekend -membraan is geplaatst.

<ij r> <i n. - · 4

De verdamper/drukregelaar 1 wordt gevormd door een met de toevoeraansluiting 3 voor het gas G verbonden verdampingsruimte 8 en een daarop aansluitende drukregelkamer 9. Daarbij verloopt de verdampingsruimte 8 5 in de vorm van een lus, waardoor de stroomafwaarts daarvan gelegen drukregelkamer 9 grenst aan de toevoerzijde van de verdampingsruimte 8.

De verdampingsruimte 8 wordt begrensd door binnenwanden 10, die met elkaar en met een omtrekswand 11 10 van het huis een aantal kanalen 12 bepalen, waardoor de koelvloeistof K kan circuleren.

De drukregelkamer 9 is zoals gezegd aan de bovenzijde begrensd door een conventioneel veerbelast membraan, dat eveneens op conventionele wijze besturend 15 verbonden is met een afsluiter 13, waardoor een toevoeropening 14 voor het gas G wordt afgesloten. Boven het membraan is een ruimte gevormd in de bovenste helft van het huis, waarin een referentiedruk heerst.

De afsluiter 13 omvat op de gebruikelijke wijze 20 een hefboom 15, die scharnierbaar is gelagerd, en waarvan een uiteinde 16 wordt belast door een met het membraan verbonden drukstift 17. Het tegenovergelegen uiteinde 18 van de hefboom vertoont een kleplichaam 19, dat afdichtend komt te rusten op een klepzitting 20 rond de 25 toevoeropening 14 (fig. 2).

Wanneer dus de druk in de drukregelkamer 9 lager is dan de referentiedruk boven het membraan, zal het membraan uitbuigen in de drukregelkamer 8, waardoor de drukstift 17 omlaag bewogen wordt onder medeneming van 30 het uiteinde 16 van de hefboom 15. Het andere uiteinde 18 van de hefboom scharniert dan omhoog, waardoor de klep 19 van de zitting 20 gelicht wordt en gas G door de toevoeropening 14 binnenstroomt in de verdamper/drukregelaar 1.

35 In tegenstelling tot een conventionele verdamper/drukregelaar is echter bij de inrichting volgens de uitvinding de toevoeropening 14 niet gevormd in de drukregelkamer 9, maar in de verdampingsruimte 8, 101 696 7^ 5 terwijl de afsluiter 13 wel bediend wordt vanuit de drukregelkamer 8. Dit brengt met zich mee dat er voor het bedieningsmechanisme, hier dus de hefboom 15, een verbinding gevormd moet zijn tussen de drukregelkamer 9 5 en de toevoerzijde van de verdampingsruimte 8. In het getoonde voorbeeld wordt deze verbinding gevormd, doordat de hefboom 15 door een opening 21 steekt in een wand 22 die de toevoerzijde van de verdampingsruimte 8 scheidt van de drukregelkamer 9.

10 Teneinde het weglekken van gas G van de toevoeropening 14 direct naar de drukregelkamer 8 te voorkomen, is daarbij in deze opening 21 een inzetstuk 23 van een soepel materiaal opgenomen, dat zorgt voor een goede afdichting. In dit inzetstuk 23, dat bijvoorbeeld 15 van rubber vervaardigd kan zijn, is de eigenlijke doorgang 24 voor de hefboom 15 gevormd, die de gedaante heeft van een nauwe spleet waarvan de vorm overeenkomt met de doorsnede van de hefboom 15. Verder is in het inzetstuk 23 de scharnieras 25 van de hefboom 15 20 gelagerd. Het inzetstuk 23 is opgenomen in uitsparingen in de wand 22, en wordt daarin vastgeklemd wanneer de bovenhelft van het huis op het getoonde onderste deel 2 is bevestigd.

Door de getoonde opbouw van de 25 verdamper/drukregelaar 1 volgens de uitvinding kan de drukval van het gas G wanneer dit door de verdampingsruimte 8 stroomt eenvoudig worden gecompenseerd, omdat de daaruit resulterende lagere druk in de drukregelkamer 9 ertoe leidt, dat het membraan de 30 hefboom bedient, waardoor de toevoeropening 14 geopend wordt en er extra gas in de verdampingsruimte 8 wordt toegelaten. Daarnaast kunnen drukschommelingen stroomafwaarts van de verdamper/drukregelaar 1 snel worden gecompenseerd, omdat deze direct merkbaar worden 35 in de drukregelkamer 9, zonder eerst de verdampingsruimte 8 te hoeven doorlopen.

Hoewel de uitvinding hiervoor is toegelicht aan de hand van een voorbeeld, zal het duidelijk zijn dat 1016967 6 deze daartoe niet is beperkt. Zo zouden de vorm en de opstelling van de verdampingsruimte en de drukregelkamer anders kunnen zijn dan hier getoond, terwijl ook de uitvoering van de afsluiter en de bediening daarvan 5 vanuit de drukregelkamer anders gekozen zouden kunnen worden. De omvang van de uitvinding wordt dan ook uitsluitend bepaald door de bijgevoegde conclusies.

1 0 1 β 7-%·

Claims (9)

1. Werkwijze voor het in damp met een bepaalde druk omzetten van in vloeibare vorm opgeslagen gas, gekenmerkt door het aan een verdampingsruimte toevoeren en daarin verdampen van het vloeibare gas, het na het 5 verdampen bepalen van de druk van het zo verdampte gas, en het aan de hand van de bepaalde druk regelen van de toevoer van het vloeibare gas aan de verdampingsruimte.

2. Gecombineerde verdamper en drukregelaar voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1.

3. Verdamper/drukregelaar volgens conclusie 2, gekenmerkt door ten minste één leiding voor het toevoeren van het vloeibaar gas, die onder tussenkomst van een bestuurbare afsluiter uitmondt in ten minste één verdampingsruimte, ten minste één stroomafwaarts van de 15 verdampingsruimte aangebrachte drukregelkamer, en ten minste één met de drukregelkamer verbonden leiding voor het afvoeren van het verdampte gas met de bepaalde druk.

4. Verdamper/drukregelaar volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de afsluiter tussen de 20 toevoerleiding en de verdampingsruimte bestuurbaar verbonden is met de drukregelkamer.

5. Verdamper/drukregelaar volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de verdampingsruimte de gedaante heeft van een lus, en de drukregelkamer grenst aan de 25 toevoerzijde daarvan.

6. Verdamper/drukregelaar volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de verdampingsruimte zich uitstrekt rond de drukregelkamer.

7. Verdamper/drukregelaar volgens één der 30 conclusies 4-6, waarbij de afsluiter de gedaante heeft van een hefboom, die bedienbaar is door een in de drukregelkamer aangebracht membraan, met het kenmerk, dat de hefboom door een de drukregelkamer van de verdampingsruimte scheidende wand steekt.

8. Verdamper/drukregelaar volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de hefboom is gelagerd in een

1 Q ΐ ' inzetstuk van een soepel materiaal, dat afdichtend is opgenomen in een opening in de wand. 101 696 7·»