SE532578C2 - Brandsäkerhetsventil - Google Patents

Description

25 30 532 578 vilket fordrar ansenligt utrymme i närheten av de vanliga ventilarrangemangen.

SAMMANFATTNING Ett syfte med den föreliggande uppfinningen är att tillhandahålla en enkel och relativt billig brandsåkerhetsventil för högt tryck. Ett ytterligare syfte med den föreliggande uppfinningen är att tillhandahålla en brandsäkerhetsventil för högt tryck som lätt sätts på existerande högtrycksbehällare utan att förbruka för mycket utrymme runt den vanliga ventilen.

De ovanstående syftena ästadkoms genom ventiler, behållare och förfaranden enligt de bifogade kraven. I allmänna ordalag, enligt en första aspekt, innefattar en brandsåkerhetsventil för högt tryck en skiva som klarar av att mekaniskt stå emot en högtrycksskillnad. Skivan har ett flertal hål som penetrerar genom skivan. Vart och ett av hålen har en minsta diameter av mindre än 100 mikrometer. Brandsäkerhetsventilen för högt tryck innefattar vidare en tätningssubstans i en fast fas, vilken tätar vart och ett av hålen. Tätningssubstansen uppvisar en fasomvandling till ett flytande tillstånd vid förhöjda temperaturer. Denna konfiguration resulterar i att nämnda flertal hål utgör raka evakueringskanaler för det höga trycket när tätningssubstanser har genomgått fasomvandlingen.

Enligt en andra aspekt innefattar en gasbehållare för högt tryck en brandsâkerhetsventíl för högt tryck enligt den första aspekten.

Enligt en tredje aspekt innefattar ett förfarande för tillverkning av en brandsäkerhetsventil för högt tryck tillhandahållande av en skiva och skapande av ett flertal hål som penetrerar genom skivan. Vart och ett av hålen har en minsta diameter av mindre än 100 mikrometer. Förfarandet innefattar vidare tätning av nämnda flertal hål med en tätningssubstans.

Tätningssubstansen är sådan att den uppvisar en fasomvandling till ett 10 15 20 25 30 532 573 3 flytande tillstånd vid förhöjda temperaturer. I en föredragen utföringsform används MEMS-tekniker för tillverkning av skivan.

En fördel med brandsäkerhetsarrangemangen enligt den föreliggande uppfinningen är att de kan utformas till att vara mycket små och att de kan tillverkas på ett relativt billigt sätt.

KORT FIGURBESKRIVNING Uppfinningen tillsammans med ytterligare syften och fördelar därav förstås bäst genom att referera till den följande beskrivningen gjord tillsammans med de medföljande ritningarna, i vilka: FIG. 1A är en delvy i tvärsnitt av en utföringsform av en brandsäkerhetsventil för högt tryck enligt den föreliggande uppfinningen; FIG. IB är en vy av utföringsformen i Fig. 1A när den år öppnad; FIG. 2A-D är exempel på hålformer som är användbara i en branclsäkerhetsventil för högt tryck enligt den föreliggande uppfinningen; FIG. 3 år ett flödesdíagram av steg i en utföringsform av ett tillverkningsförfarande enligt den föreliggande uppfinningen; FIG. 4A~B år utföringsformer av en brandsâkerhetsventil för högt tryck enligt den föreliggande uppfinningen som innefattar skyddsfilmer; FIG. 5 är en tvärsnittsvy av en utföringsforrn av en brandsâkerhets- ventil för högt tryck enligt den föreliggande uppfinningen; _ FIG. 6A är en tvärsnittsvy av en ufiöringsform av en mellankoppling som är användbar i utföringsforrner av en gasbehållare för högt tryck enligt den föreliggande uppfinningen; FIG. 6B är en vy uppifrån av en brandsåkerhetsventil för högt tryck som används i utföringsforrnen i Fig. 6A; samt FIG. 7 är en tvärsnittsvy av en annan utföringsforrn av en mellankoppling som är användbar i utföringsforrner av en gasbehållare för högt tryck enligt den föreliggande uppfinningen. 10 15 20 25 30 532 578 4 DETALJERAD BESKRIVNING Alltigenom den föreliggande framställningen kommer lika eller direkt motsvarande särdrag i olika figurer och utföringsforrner att noteras med samma referenssiffror.

Lagring av gaser sker ofta under högt tryck. I den föreliggande framställningen hänvisar "högt tryck" till tryck över 20 bar. Fördelarna med den föreliggande uppfinningen är emellertid större för tryck över 50 bar och ännu större för tryck över 100 bar, eftersom explosionsrisken allmänt Ökar med ökande tryck. inom gasteknik för högt tryck utformas de flesta konstruktíonerna med de krafter som induceras av det höga trycket i minnet. Komponenterna är därför typiskt sett gjorda av höghållfasthets~ material, såsom metaller och keramer. Tätningar görs företrädesvis genom svetsning för att tillförsäkra tätningsfunktionen med en viss sträcka av fast material. I tätningar som inte kan svetsas, monteras typiskt sett o-ringar av gummi under högt tryck för att tillförsäkra tätheten. Mindre starka tätningar baserade på t.ex. adhesion, ytspänning, membran etc. beaktas normalt sett inte alls för tillämpningar för höga tryck.

Den föreliggande uppfinningen bygger på två insikter. Den första år att även relativt veka material kan motstå. höga tryck om bara ytan över vilken trycket appliceras är tillräckligt liten. Den andra år att begränsningar i uttömningshastigheter på grund av små dimensioner på uttömningskanaler kan kompenseras genom att istället tillhandahålla ett stort antal uttörriningskanaler.

Om en tryckdifferens av 200 bar läggs på över en mycket liten cirkulär yta med en diameter av 100 míkrometer kommer den totala kraften endast uppgå till 0,16 N. De flesta fasta material kommer att stå emot sådana krafter även når relativt tunna dimensioner används, även material som betraktas som relativt mjuka eller veka, såsom parafñn, plast eller lod. Den lilla storleken av ytan vänder alltså upp och ner på traditionella resonemang. 10 15 20 25 532 573 5 Ett hål med en sådan liten diameter kan alltså tåtas med nästan vilket fast material som helst och fortfarande stå emot så höga tryck som 200 bar.

Ett sådant litet hål kan även utnyttjas för uttömningsândarnål. Den lilla diametern kommer emellertid att kraftigt begränsa uttömningshastigheten. I området av brandsäkerhetsarrangemang är uttömningshastighet en av de avgörande parametrarna. Genom att emellertid tillhandahålla ett stort antal små hål kan en total uttömníngshastighet åstadkommas, vilken kan vara tillräcklig i typiska gaslagringstillåmpningar.

Ett exempel kommer att visa möjligheterna.

Antag att en kvävgasbehållare har en volym V av 200 l och ett nominellt tryck P1, av 200 bar vid en nominell temperatur I; av 293 K. En total massa m av gasen uppgår till 46 kg enligt: där Rw är den allmänna gaskonstanten. I händelse av brand har gasbehållaren en maximalt tillåten temperatur TM av 400 K. Vid maximal temperatur kommer gasbehållaren att ha ett maximalt tryck Pm av 273 bar enligt: PW=P,-TW r Antag; nu att en maximal temperaturökning dT är mindre än 100 K per minut. När den maximala temperaturen har nåtts börjar en säkerhetsevakuering. För att bibehålla trycket vid eller under det maximala trycket 273 bar måste ökningen i tryck dP på grund av en ökande 10 15 20 25 532 5178 6 temperatur kompenseras genom ett flöde av massa dm som evakueras från behållaren. Tryckökningen dP kan bestämmas som: dP= P -wzr 72 och evakueringsmassflödet såsom: dP«V R T gas°max dm: I det föreliggande exemplet blir det nödvändiga massflödet 0,19 kg/ s.

Ett flöde av en vätska genom en öppning beror på såväl kvoten L/d , dvs. längcl-tíll-diameter-kvoten, som på rundningen av ingången. En flödesresistansparameter C, för en plan öppning är typiskt sett i intervallet 0,6 till 0,9. I det föreliggande fallet antar vi ett värde av Cd =0.75 för en öppning av 100 mikrometer.

En total öppningsarea A (indelad i IOO-mikrometeröppningar) som krävs för att åstadkomma det nödvändiga massflödet ges av: vilket ger A=2.3mm2, vilket motsvarar 290 öppningar med en diameter av 100 mikrometer.

Från detta exempel dras slutsatsen att tillräcklig evakuering kan i ett typiskt fall utföras genom att använda 300 öppningar med 100 mikrometers diameter var. Genom att minska öppningsdiametern till 50 mikrometer, 1.0 15 20 25 30 532 578 7 medan flödesegenskaperna genom öppningen bibehålls, kommer istället 1360 öppningar att fordras.

För bara några få år sedan skulle tillverkning av sådana små hål i en sådan stor mängd ha varit omöjlig med de tillverkningstekniker som fanns tillgängliga vid den tidpunkten, t.ex._ konventionell mekanisk maskínbearbetning. Idag, kan emellertid med MEMS-tekniker (eng.

MicroElectroMechanical System) strukturer på mycket mindrß än C11 millimeter lått tillverkas i stora antal.

Från exemplet ovan kan man dra slutsatsen att flödesegenskaperna för de kanaler som används för evakuering spelar en viktig roll för att åstadkomma en tillräcklig flödeshastighet. Raka evakueringskanaler som har en så kort flödesvâg som möjligt är därvid fördelaktiga.

I känd teknik finns det lågtryckstillårnpningar som grundar sig på småltning av ett tåtande material för att åstadkomma en såkerhetsevakuering. Två typiska exempel kan hittas i den engelska översättningen av sammandraget till den japanska patentansökan 11-132349 och i det europeiska patentet EP 0 784 024. Hålen som ursprungligen tätas av en tåtningssubstans används här också för evakueringsändamál. Evakueringshålen är emellertid för stora för att motstå höga tryck och kan därför inte omedelbart tillämpas för tillämpningar med gas under högt tryck.

Fig. 1A illustrerar en delvy av ett tvärsnitt av en ufiöringsforrn av en brandsåkerhetsventil l för högt tryck enligt den föreliggande uppfinningen. illustrationen är i_r¿e_ ritad med ett sant förhållande mellan olika dimensioner, för att öka låsbarheten av figuren. Huvudskillnaderna från ritningsskalorna noteras nedan. En skiva 10 klarar av att mekaniskt stå emot en hög tryckskillnad. Skivan 10 har därvid en tjocklek t som år tillräcklig för att bära det avsedda maximala trycket över brandsäkerhetsventilen l för högt tryck. 'Typiskt sett år skivan gjord i kisel, glas eller metall. Skivan lO har ett flertal hål 12 som penetrerar rakt genom 10 15 20 25 30 532 578 8 skivan 10. Hålen 12 har en minsta diameter d av som mest 100 mikrometer och företrädesvis som mest 50 mikrometer.

Hålen 12 är fyllda med en tätnirigssubstans 20 i en fast fas, vilket därvid tätar varje häl 12. Tätningssubstansen uppvisar en fasomvandling till ett flytande tillstånd vid en förutbestämd förhöjd temperatur eller temperatur-område. Exempel på möjliga tätningssubstanser att använda i den föreliggande uppfinningen år t.ex. metaller. Rena metaller med en tillräckligt låg smålttemperatur kan användas. Legeringar och i synnerhet lod som har en relativt låg smälttemperatur kan med fördel användas. Andra tätningssubstanser, såsom paraffin, olika polymerer, i synnerhet termoplastíska polymerer, och olika sorters låg-temperatur-småltande glas är eniellertid också möjliga att använda.

Hålen 12 har i den föreliggande utföríngsforrnen en avsmalnande form, med en större diameter D vid en avsedd högtryckssida ll än en diameter vid en avsedd làgtryckssida 13, vilken i den föreliggande utföringsforrnen år hålets 12 minsta diameter d. Den avsmalnande formen hjälper tätningssubstansen att täta hålen, genom att omvandla en del av de påförda krafterna orsakade av tryckskillnaden till kompressíonskrafter inom tätningsmaterialet och därigenom förstärka tätningen.

Det kan noteras att hålet 12 i verkligheten är mycket mindre än skivans tjocklek t, till och med mycket mindre än vad som illustreras. I en föredragen utföringsform är den minsta diametern d fór varje hål mindre än 1/10 av skivans 10 tjocklek t. Dessutom, avståndet mellan två intilliggande hål är företrädesvis mycket större än skivtjockleken, även det till skillnad mot de ritade dimensionerna.

Såsom ses från exemplet som gavs vidare ovan kan antalet hål med fördel vara stort, vilket alltså ger en högre evakueringshastighet. Flertalet av hål uppvisar dessutom en redundans om vissa häl inte öppnas korrekt. I en 10 15 20 25 30 532 578 9 föredragen utföringsform finns det därför mer än 20 hål, och i en ännu mer föredragen utföringsforrn finns det åtminstone 100 hål.

Fig. lB illustrerar samma brandsäkerhetsventil 10 för högt tryck när den är utnyttjad. När värmen från branden ökar tâtningssubstansens temperatur över den temperatur vid vilken den har sin fasomvandling, har det höga trycket på högtryckssidan ll tryckt ut den fasomvandlade tätninga- substansen från hålen, vilket lämnar raka evakueringskanaler 18 för gasen under högt tryck att evakuera igenom. För att underlätta såväl avlâgsnandet av den fasomvandlade tâtningssubstansen som evakueringen av gasen under högt tryck uppvisar hålen 12 en siktlinje 16 genom nämnda skiva.

Siktlinjen 16 bör företrädesvis tillhandahållas i en riktning huvudsakligen vinkelrätt 14 mot skivytan.

Hålen kan vara utformade på många olika sätt. l fig. 2A illustreras en annan utföringsform, där hålet är ett häl med jämnt tvärsnitt genom hela skivan, dvs. ett hål med raka, parallella väggar. Sådana hål är lättast att tillverka.

För att emellertid understödja tätningssubstansens tätningsverkan år det såsom nämnts ovan fördelaktigt ifall en del med minskande diameter finns någonstans längs hålet. l utföringsformen i Fig. 2B har hålet en minsta diameter i mitten av skivan. Diametrarna vid skivytorna är större, vilket förmodligen kommer att förbättra gasflödesegenskaperna något. En annan utföringsform som illustreras i Fig. 2C har en ännu mer avrundad form. l fig. 2D illustreras en utföringsform som har ett asymmetriskt hål. Fackmannen inser att det finns otaliga möjliga former och utformningar av häl, vilka har olika fördelar när de tillämpas i den föreliggande uppfinningen.

Fig. 3 illustrerar ett flödesdiagram över steg i en utföringsform av ett förfarande enligt den föreliggande uppfinningen. Ett förfarande för tillverkning av en brandsäkerhetsventil för högt tryck börjar i steg 200. l steg 210 tillhandahålls en skiva. Ett flertal häl skapas i steg 220, vilka hål penetrerar rakt genom skivan. Varje hål har en minsta diameter av mindre 10 15 20 25 30 532 578 10 an lO0 mikrometer. I en föredragen utföringsform utförs steg 220 åtminstone till en del genom MEMS-teknologi, såsom indikeras av steg 222.

I steg 230 tätas nämnda flertal hål med en tâtningssubstans. Tätnings- substansen uppvisar en fasomvandling till ett flytande tillstånd vid förhöjda temperaturer. l en föredragen utföringsform görs tätningen genom att utnyttja kapillärkrafterna i de smala hålen. Steg 230 innefattar därför företrådesvisåett steg 232 där en tätningssubstans smältstill lett flytande tillstånd. I steg 234 förs nämnda flertal hål i skivan i kontakt med en yta av den smälta tätningssubstansen. Genom kapillärkrafterna sugs tätnings- substansen i steg 236 upp in i nämnda flertal hål. Om kapillårkrafterna inte är tillräckliga kan en tryckskillnad läggas på över skivan, vilket hjälper till med att suga eller pressa in tåtningssubstansen i nämnda flertal hål. Skivan avlägsnas från den smälta tätningssubstansen och tillåts avkylas i steg 238 utan någon väsentlig tryckskillnad över skivan. På sådant sätt stelnar tåtningssubstansen inuti hålen, vilket skapar en tätning av hålen. Processen avslutas i steg 299.

I vissa tillämpningar kan aggressiv gas lagras i behållaren och kan vara skadlig när den kommer i kontakt med en eller båda av skivan och tätníngssubstansen. l sådana fall kan brandsåkerhetsventilen för högt tryck dessutom täckas med ett tunt lager av ett ämne som är inert mot den aggressiva gasen på högtryckssidan. Tre utföringsformer illustreras i figurerna 4A och 4B. I ñg. 4A täcks hela högtryckssidan av säkerhetsventilen för högt tryck med ett tunt skikt 15 av ett material inert mot den aggressiva gasen. Tjockleken av detta tunna skikt 15 är avsevärt mindre än skivtjockleken. Det tunna skiktet 15 bör vara tillräckligt tunt för att gå sönder för högtrycksskillnaden när tätningssubstansen 20 avlägsnas. Det tunna skiktet 15 appliceras företrädesvis efter det att hålen har tätats, i.e. efter steg 230 (ñg. 3). Teknikerna för att tillhandahålla det tunna skiktet anpassas företrädesvis till det använda materialet. Exempel på material som skulle kunna användas som ett inert tunt skikt 15 är olika typer av 10 15 20 25 30 532 5?8 11 polymerer eller korrosionsmotståndskraftíga metaller eller legeringar.

Typiska tjocklekar kan vara i storleksordningen några mikrometer för t.ex. polymererna och ännu mindre, t.ex. för metallbeläggníngar.

Ifall materialet i den tunna beläggningen 15 år dyrt, t.ex. ifall âdelmetaller används, kan den tunna beläggningen 15 tillhandahållas på ett sådant sätt att endast de substanser som kan påverkas av gasen täcks. I ñg. 4B står skivmaterialet emot gasen, medan tätningssubstansen inte gör det. Den tunna beläggningen 15 begränsas därför till ytor som tätnings- substansen och företrädesvis en liten säkerhetsregíon runt tâtnings~ substansen.

Brandsäkerhetsventilen för högt tryck som presenteras ovan är avsedd att monteras på en högtrycksgasbehållare. En möjlighet är att ha en dedikerad öppning i högtrycksgasbehållaren som tätas av en sådan ventil. I ett sådant arrangemang kan de eventuellt tillkommande anordningar-na placeras långt från området runt de normala utloppsventilerna och tävlar därigenom inte om det tillgängliga utrymmet. Sådana lösningar fordrar emellertid speciellt utformade högtrycksgasbehållare.

En annan lösning år istället att använda redan existerande högtrycksgasbehållare. En utföringsform av en sådan högtrycksgasbehållarc illustreras schematiskt i ñg. 5. En högtrycksgasbehållare 30 har ett skal 31 med en utloppsöppníng 32. Skalet 31 omsluter en högtrycksgasvolym 33. En mellankoppling 34 är monterad vid utloppsöppningen 32 och ett uttömningsventilarrangemang 36 är monterat vid mellankopplingen 34.

Gängningen av mellankopplingens 34 övre del 38 år av samma typ och dimensioner som högtryeksgasbehållarens 30 gängning 37. Mellan- kopplingen 34 är alltså en kort utsträckning av gasflödesvägen 35 mellan högtiycksgasbehållarens 30 inre och uttömningsventilarrangemanget 36. På grund av samma gängningstyp kan emellertid samma uttömníngsventil- arrangemang 36 som används i konventionella system fortfarande utnyttjas.

Mellankopplingen 34 innefattar även en brandsäkerhetsventil 1 för högt 10 15 20 25 30 532 578 12 tryck enligt de principer som beskrivits vidare ovan. Brandsäkerhetsventílen 1 för högt tryck tätar en förbindelse mellan flödesvâgen 35 i mellan- kopplingen 34 och omgivningen.

Fig. 6A är ett tvärsnitt av en mellankoppling 34 som kan användas i en högtiycksgasbehällare, såsom i fig. 5. En högtrycksgasbehållare 30 illustreras med streckade linjer. Mellankopplingen 34 är monterad i en gängning 37 på högtrycksgasbehållaren 30 med en gångning 42 av en inre del 41 på en huvudkropp 40 av mellankopplingen 34. lillen inre delen 41 är allmänt rörformad och har en utåt riktad flâns 45. En yttre del 43 av huvudkroppen 40 är mekaniskt fastsatt (ej visat i figuren) till den inre delen 41 vid åtminstone ett antal ställen runt den mellanliggande 34 för att tillfórsälaa mekanisk styvhet mellan de inre och yttre delarna 41, 43. Den yttre delen 43 har en inåt riktad fläns 47 på samma nivä som flânsen 45. En brandsäkerhetsventil 1 för högt tryck tas emot på fiänsarna 43, 45. Två cirkulära o-ringar 44, 46 tätar brandsäkerhetsventilen l för högt tryck, och lçläms fast genom en inre klämring 48 gängad in i den inre delen 41 och en yttre klämring 50 gängad in i den yttre delen 43. Den yttre klämringen 50 har en inre gångning 51, vilken i den föreliggande utíöringsformen är identisk med gängningen 37 på högtrycksgasbehållaren 30.

Uttörnningsventilarrangernanget 36, vilket illustreras genom streckade linjer, är monterat med hjälp av den inre gängningen 51. Mellankopplingen 34 tillhandahåller en öppen flödesvâg 35 mellan högtrycksgasbehållaren 30 och uttömningsventilarrangemanget 36. Mellankopplingen 34 tillhandahåller även en flödesväg 52 från högtrycksgasbehållaren 30 till brandsäkerhetsventilen 1 för högt tryck.

Skivan 10 i brandsäkerhetsventilen l för högt tryck, illustrerad i en vy ovanifrån i ñg. 6B, har i den föreliggande utföringsfonnen en plan ringfonn med en central öppning 55. Hålen 12 i brandsäkerhetsventilen 1 för högt tryck är belägna i det inre av ringformen, vilket lämnar kvar icke-perforerade kanter 57 vid skivans 10 inre och yttre sidor. Kanterna 57 är avsedda att vara samverkansytor med o-ringarna 44, 46 (fig. 6A). 10 15 20 25 30 532 578 13 Nu tillbaka till tig. 6A, när brandsäkerhetsventilen 1 för högt tryck öppnar, dvs. när området runt brandsäkerhetsventilen l för högt tryck blir tillräckligt varmt för att smälta tâtníngssubstansen i brandsâkerhetsventilen 1 för högt tryck, kan gas strömma ut genom brandsäkerhetsventilen 1 för högt tryck genom användning av flödesvägen 52. I den föreliggande utföringsfonnen är brandsäkerhetsventilen 1 för högt tryck anordnad i en riktning 54 som ger ett nedåt, såsom avbildad i ñguren 6A, riktat flöde av utströmmande gas.

Med andra ord är brandsäkerhetsventilen l för högt tryck i en riktning för att rikta gas som strömmar ut 54 genom brandsäkerhetsventilen 1 för högt tryck mot högtrycksgasbehållarens 33 skal 31. Gasen som strömmar ut genom brandsäkerhetsventilen l för högt tryck har allmänt en lägre temperatur än omgivningen och i synnerhet lägre än den gas som hettas upp direkt av branden. På ett sådant sätt kan gasen som flödar ut bilda ett skyddande gasomräde, vilket något minskar den fortsatta upphettningen av högtrycksgasbehållaren 33 av värmen från en yttre brand. Även flödet i sig kommer att bidra något till en kylning av högtrycksgas~ behållaren 30. Även om ett flöde mot högtrycksgasbehållaren 30 kan vara föredraget, kan brandsäkerhetsventílen l för högt tryck naturligtvis anordnas i vilken riktning som helst. En annan utföringsform av en mellankoppling 34 illustreras i Fig. 7. Hår innefattar en huvudkropp 40 åtminstone en och företrädesvis ett antal sidokanaler 60, riktade väsentligen vinkelrätt mot huvudflödesvägen 35. Brandsäkerhetsventilen l för högt tryck stöds mot en fläns 63 via en o-ring 64. Brandsäkerhetsventílen l för högt tryck pressas och säkras genom en låsring 66 fastsatt in i en gängning 62 i sidokanalen 60. Brandsäkerhetsventilen l för högt tryck är in denna utföringsform hela skivor och typiskt sett mindre i storlek, men istället kan flera brandsäkerhetsventiler l för högt tryck monteras i samma mellankoppling 34. Brandsâkerhetsventilen l för högt tryck har i denna utföringsforrn sina hål i ett centralt område, medan skivans kant används för fastsättningsândamäl. Denna utföringsform kan utformas mycket kompakt, 10 15 532 578 14 varvid det tillkommande upptagna utrymmet kommer vara mycket litet, jämfört med ett arrangemang utan brandsåkerhetsarrangemang.

Om imellankopplingens 34 utgång har samma gångning som gasbehållarens gângning kan mellankopplingen 34 lâtt användas tillsammans med redan existerande utrustning. Redan existerande gasbehållare kan alltså lätt uppgraderas till att inbegripa ett brandsåkerhetsarrangemang enligt den föreliggande uppfinningen.

De iitfóringsforrner som beskrivs ovan ska ses som några illustrativa exempel av den föreliggande uppfinningen. Fackmannen inser att olika modifieringar, kombinationer och ändringar kan göras på utföringsformerna utan att avlägsna sig från den föreliggande uppfinningens omfång. I synnerhet kan olika dellösningar i de olika utföringsforrnerna kombineras i andra uppställningar där så är tekniskt möjligt. Den föreliggande uppfinningens omfång definieras emellertid av de bifogade patentkraven.

Claims (16)

10 15 20 25 30 532 578 15 PATENTKRAV

1. Brandsåkerhetsventil (1) för högt tryck, innefattande: en skiva (10) som klarar av att mekaniskt stå emot en högtryeksskillnad; vilken skiva (10) har ett flertal hål (12) som penetrerar genom skivan (10): vart och ett av hålen (12) har en rriinsta diameter (d) av mindre än 100 mikrometer; samt tâtningssubstans (20) i en fast fas som tâtar varje hål (12) av nämnda flertal hål; vilken tâtningssubstans (20) uppvisar en fasomvandling till ett flytande tillstånd vid förhöjda temperaturer; varvid nämnda flertal hål (12) utgör raka evakueringskanaler (18) för högtrjycket när tâtníngssubstansen (20) har genomgått fasomvandlingen.

2. Brandsäkerhetsventil för högt tryck enligt lcrav 1, känneteßknflå fl-V att den minsta diametern (d) för varje hål är mindre än 1/ 10 av en tjocklek (t) för skivan (10).

3. Brandsäkerhetsventil för högt tryck enligt krav 1 eller 2, känn-etecknad av att den minsta diametern (d) för varje hål år mindre än 50 mikrometer.

4. Brandsäkerhetsventil för högt tryck enligt något av kraVCn 1 till 3, kännetecknad av att tätningssubstansen (20) år vald från listan: metall; lcd; legering; parafñn; polyrner; och glas. 10 15 20 25 30 532 578 16

5. Brandsäkerhetsventíl för högt tryck enligt något av kraven 1 till 4, kännetecknad av att nämnda flertal hål (12) innefattar mer ån 20 hål (12).

6. Brandsâkerhetsventil för högt tryck enligt något av kraven 1 till 5, kännetecknad av att åtminstone ett av hålen (12) har en diameter (D) vid en högtryckssida (11) av skivan (10) som år större än nämnda minsta diameter (d).

7. Brandsäkerhetsventil för högt tryck enligt något av kraven 1 till 6, kännetecknad av att nämnda högt tryck år högre än 100 bar.

8. Brandsäkerhetsventíl för högt tryck enligt något av kraven 1 till 7, kännetecknad av att vart och ett av hålen (12) uppvisar en siktlinje (16) genom skivan. '

9. Brandsäkerhetsventil för högt tryck enligt något av kraven 1 till 8, kännetecknar! av en tunn film (15) av ett motståndskraftigt material som täcker åtminstone delar av högtryckssidan (11) av brandsäkerhetsventilen (1) för högt tryck.

10. Högtrycksgasbehållare (30), innefattande en brandsäkerhetsventil (1) för högt tryck enligt något av kraven 1 till 9.

11. ll. Högtrycksgasbehållare enligt krav 10, kännetecknad av att brandsäkerhetsventílen (l) för högt tryck är monterad i en mellankoppling (34) monterad mellan en högtrycksgasvolyrn (33) och en uttömningsventil (36).

12. Högtrycksgasbehållare enligt krav 11, kännetecknar! av att brandsâkerhetsventilen (1) för högt tryck är monterad i en riktning för att rikta utflödande gas (54) genom brandsäkerhetsventilen (l) för högt tryck mot ett skal (3 1) som omsluter högtrycksgasvolymen (33). 10 15 20 25 30 532 573 17

13. Förfarande för tillverkning av en brandsåkerhetsventil (1) för högt tryck, innefattande stegen: tillhandahållande (210) av en skiva ( 10); skapande (220) av ett flertal hål (12) som penetrerar genom skivan (10): vart och ett av hålen (12) har en minsta diameter (d) av mindre än 100 mikrorneter; samt tätning (230) av nämnda flertal hål (12) genom en tätníngssubstans vilken tâtningssubstans (20) uppvisar en fasomvandling till ett flytande tillstånd vid förhöjda temperaturer.

14. Förfarande enligt krav 13, kännetecknat av att tâtningssteget (230) innefattar stegen: smältning (232) av tätningssubstansen (20); förande (234) av nämnda flertal hål (12) i skivan (10) i kontakt med en yta av den smälta tâtningssubstansen; uppsugande (236) av tåtningssubstansen in i nämnda flertal hål (12) genom åtminstone en av kapillårlcafter och en tryckskillnad över skivan (10); samt avkylning (238) av skivan (10) utan tryckskillnad över skivan (10).

15. Förfarande enligt krav 13 eller 14, kännetecknat av att skapandesteget (220) av ett flertal hål utförs genom tekniker (222) fór mikroelektromekaniska system - MEMS.

16. Förfarande enligt något av kraven 13 till 15, kännetecknat av ett ytterligare steg av täckande av åtminstone en del av en sida av brandsäkerhetsventílen (1) med ett tunt lager (15) av ett inert material.