專利名稱：安全裝置和設(shè)有這種裝置的容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安全裝置和設(shè)置有這種裝置的容器。本發(fā)明更具體地涉及一種形成用于在危險(xiǎn)情形中釋放加壓氣體的閥的安全裝置， 該安全裝置包括限定有一氣體流動(dòng)通道的本體，該氣體流動(dòng)通道在設(shè)計(jì)成與加壓氣體的源相接觸的上游第一端與設(shè)計(jì)成與外部大氣相接觸的下游第二端之間延伸，該裝置包括位于通道上的插塞，以在正常情形中防止氣體在上游端與下游端之間流動(dòng)，該插塞可熔化和/ 或易碎，以便在壓力和/或溫度超過預(yù)定閾值的危險(xiǎn)情形中使氣體的通路暢通。
背景技術(shù)：
特別是用于移動(dòng)式氫能應(yīng)用的易燃?xì)怏w瓶裝備有用于在該瓶處于火災(zāi)形勢下清空瓶內(nèi)的氣態(tài)內(nèi)容物以便由此防止其爆炸的裝置。這特別涉及IV型復(fù)合瓶。這種裝置通常包括熱熔絲，也就是處于火溫時(shí)必定熔化的低熔點(diǎn)金屬，以便形成清空瓶的泄漏部并由此防止其爆炸。在許多火災(zāi)形勢下，當(dāng)熔絲釋放氣體(尤其是氫氣)時(shí)，氣體點(diǎn)燃并根據(jù)氣體的壓力特征和排放孔口的幾何結(jié)構(gòu)而形成比較長的火焰。斷開熔絲顯然會(huì)允許危險(xiǎn)氣體排放。然而，在特定條件下，氣體不會(huì)自發(fā)點(diǎn)燃。氣體釋放物因此可能與環(huán)境空氣混合并形成體積相對大的易燃團(tuán)霧，其爆炸(或甚至大爆炸)的結(jié)果可能是災(zāi)難性的，特別是在受限制和被阻隔的結(jié)構(gòu)中(典型地在地下停車場或隧道中)。然而，通常優(yōu)選形成火焰(即使很長)，因?yàn)閾?jù)判斷，相關(guān)的(輻射)效果小于氣體團(tuán)霧爆炸的效果。已知的方案在于，選擇有利于所述氣體的自發(fā)點(diǎn)燃的氣體排放孔口的幾何形狀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的一些或全部缺點(diǎn)。為此，除了與以上前序中給出的一般定義一致，根據(jù)本發(fā)明的裝置的主要特征在于，該裝置包括不穩(wěn)定、可放熱分解的氣體的儲器，該儲器與插塞熔化/破裂時(shí)釋放的加壓氣體連通。此外，本發(fā)明的實(shí)施例可具有以下特征中的一個(gè)或多個(gè)-不穩(wěn)定氣體的儲器容納在一密封容積中，該密封容積位于流動(dòng)通道中，或者位于鄰近該通道的部分中并且與流動(dòng)通道選擇性地連通；-不穩(wěn)定氣體的儲器與插塞流體接觸；-不穩(wěn)定氣體的儲器容納在通過不可滲透的爆破盤(rupturedisk)封閉的密封容積中；-不穩(wěn)定氣體的儲器容納在通道的位于插塞與不可滲透的爆破盤之間的密封容積中，該爆破盤與外部連通；
-儲器的不穩(wěn)定氣體包括以下氣體中的至少一種乙炔(C2H2)、氧化亞氮(N20)、 三氯化氮(NCl3)、環(huán)氧乙烷(C2H4O)、疊氮化氫(N3H)、疊氮化氯(N3Cl)、氯的氧化物(Cl2O或 ClO2)、聯(lián)氨(N2H4)和臭氧(O3)；-容納在儲器中的不穩(wěn)定氣體的量介于0.Icm3與1升之間；和-儲器的不穩(wěn)定氣體的壓力介于0.Ibar與700bar之間，優(yōu)選介于Ibar與Mbar 之間，或者甚至更優(yōu)選介于Ibar與^ar之間。本發(fā)明還涉及一種加壓氣體容器，其包括根據(jù)上述或下述特征中的任一項(xiàng)所述的
直ο本發(fā)明還可涉及包括上述或下述特征的任何組合的任何可供選擇的裝置或方法。


其它具體特征和優(yōu)點(diǎn)將在閱讀下文參考單幅附圖的描述后變得顯而易見，該附圖示意性地且部分地示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的示例的結(jié)構(gòu)和操作。
具體實(shí)施例方式該安全裝置包括限定有用于氣流E的通道1的本體，所述通道在設(shè)計(jì)成與加壓氣體G的源相接觸的上游第一端11與設(shè)計(jì)成與外部大氣相接觸的下游第二端12之間延伸。通道1例如呈圓筒形。在通道1上布置有可熔化的插塞3，以在正常情形中防止氣體在上游端11與下游端12之間流動(dòng)。插塞3通常可熔化和/或易碎，以便在氣體處于超過預(yù)定閾值的壓力和/ 或溫度下的危險(xiǎn)情形中使氣體的通路暢通。根據(jù)一個(gè)有利的具體特征，該裝置包括不穩(wěn)定、可放熱分解的氣體的儲器4。儲器 4的不穩(wěn)定氣體與插塞3熔化/破裂時(shí)釋放的加壓氣體G連通。例如，不穩(wěn)定氣體的儲器4容納在通道1的位于插塞3與不可滲透的爆破盤5之間的密封容積中，該爆破盤與外部連通。優(yōu)選地，不穩(wěn)定氣體是可在缺乏空氣或氧化劑氣體的情況下放熱地分解的純氣體。這種不穩(wěn)定氣體具有在例如通過意外的沖擊波激發(fā)時(shí)釋放大量熱量并產(chǎn)生高溫的特性，所述意外的沖擊波使所釋放的氣體G膨脹。不穩(wěn)定氣體例如是乙炔(C2H2)。當(dāng)然，不穩(wěn)定氣體可包括任何其它氣體或氣體混合物，尤其是以下氣體中的一種氧化亞氮(N2O)、三氯化氮(NCl3)、環(huán)氧乙烷(C2H4O)、疊氮化氫(N3H)、疊氮化氯(N3Cl)、氯的氧化物(Cl2O或ClO2)、聯(lián)氨(N2H4)和臭氧(O3)。應(yīng)理解， 該列舉并非是窮盡的。不穩(wěn)定氣體的儲器4的不穩(wěn)定性也可通過以下參數(shù)中的一個(gè)而增加不穩(wěn)定氣體的濃度，不穩(wěn)定氣體的壓力，不穩(wěn)定氣體的溫度和容納這種不穩(wěn)定氣體的封殼的材料。因此，本發(fā)明使得可以在通過不穩(wěn)定氣體的分解而排放氣體(例如氫氣)時(shí)形成火焰?？紤]使用乙炔作為不穩(wěn)定氣體，當(dāng)插塞3熔化時(shí)，氫氣膨脹到容納乙炔的隔室內(nèi)。 這種釋放伴隨著沖擊波，其后溫度上升到例如1000K以上。在該溫度下并且由于局部壓力效應(yīng)，乙炔以大量放熱的方式分解。在盤5破裂之后，分解熱排出到外部并且點(diǎn)燃所排放的氫氣?？梢哉f，雖然仍具有簡單且不昂貴的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明確實(shí)有助于改善易燃?xì)怏w被釋放時(shí)的安全狀況。有利地，本發(fā)明適用于IV型復(fù)合容器。當(dāng)然，本發(fā)明還有利地可適用于III型容器以及甚至I和II型容器。
權(quán)利要求
1.一種安全裝置，該安全裝置形成用于在危險(xiǎn)情形中釋放加壓氣體的閥，該安全裝置包括限定有一氣體流動(dòng)通道(1)的本體，所述氣體流動(dòng)通道在設(shè)計(jì)成與加壓氣體(G)的源相接觸的上游第一端(11)與設(shè)計(jì)成與外部大氣相接觸的下游第二端(1 之間延伸，所述裝置包括位于所述通道(1)上的插塞(3)，以在正常情形中防止所述氣體在所述上游端 (11)與所述下游端(1 之間流動(dòng)，所述插塞C3)能夠熔化和/或易碎，以便在壓力和/或溫度超過預(yù)定閾值的危險(xiǎn)情形中使用于所述氣體的通路暢通，其特征在于，所述裝置包括不穩(wěn)定、可放熱地分解的氣體的儲器G)，所述儲器與所述插塞C3)熔化/破裂時(shí)釋放的加壓氣體(G)連通。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述不穩(wěn)定氣體的儲器(4)容納在一密封容積中，該密封容積位于所述流動(dòng)通道(1)中，或者位于鄰近所述通道的部分中并且與所述流動(dòng)通道(1)選擇性地連通。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述不穩(wěn)定氣體的儲器(4)與所述插塞 (3)流體接觸。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述不穩(wěn)定氣體的儲器(4)容納在通過不可滲透的爆破盤( 封閉的密封容積中。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述不穩(wěn)定氣體的儲器(4)容納在所述通道(1)的位于所述插塞C3)與不可滲透的爆破盤( 之間的密封容積中，所述不可滲透的爆破盤與外部連通。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述儲器(4)的不穩(wěn)定氣體包括以下中的至少一種乙炔(C2H2)、氧化亞氮(N2O)、三氯化氮(NCl3)、環(huán)氧乙烷(C2H4O)、疊氮化氫(N3H)、疊氮化氯(N3Cl)、氯的氧化物(Cl2O或ClO2)、聯(lián)氨(N2H4)和臭氧(O3)。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，容納在所述儲器(4)中的不穩(wěn)定氣體的量介于0. Icm3與1升之間。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述儲器(4)的不穩(wěn)定氣體的壓力介于0. Ibar與700bar之間，優(yōu)選介于Ibar與Mbar之間，或者甚至更優(yōu)選介于Ibar 與5bar之間。
9.一種加壓氣體容器，該加壓氣體容器尤其用于包含氫氣的易燃?xì)怏w，其特征在于，該加壓氣體容器包括至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至8中任何一項(xiàng)所述的安全裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種形成加壓氣體釋放閥的安全裝置，所述裝置包括限定有一氣體流動(dòng)通道(1)的本體，該氣體流動(dòng)通道位于待與加壓氣體(G)的源相接觸的第一上游端(11)與待與外部大氣相接觸的第二下游端(12)之間延伸，該裝置包括位于通道(1)上的插塞(3)，以便在正常情形中防止氣體在上游端(11)與下游端(12)之間流動(dòng)，該插塞(3)可熔化和/或易碎，以便在壓力和/或溫度超過預(yù)定閾值的危險(xiǎn)情形中使氣體通路暢通。所述裝置的特征在于，所述裝置包括不穩(wěn)定、可放熱分解的氣體的儲器(4)，該儲器布置成與插塞(3)熔化/破裂期間釋放的加壓氣體(G)連通。
文檔編號F17C13/12GK102575788SQ201080044888
公開日2012年7月11日 申請日期2010年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月9日
發(fā)明者D·烏桑, S·雅萊 申請人:喬治洛德方法研究和開發(fā)液化空氣有限公司