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DE2064400A1 - Gasbehälter fur verflüssigte Kraft stoffgase - Google Patents

Gasbehälter fur verflüssigte Kraft stoffgase

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Publication number
DE2064400A1
DE2064400A1 DE19702064400 DE2064400A DE2064400A1 DE 2064400 A1 DE2064400 A1 DE 2064400A1 DE 19702064400 DE19702064400 DE 19702064400 DE 2064400 A DE2064400 A DE 2064400A DE 2064400 A1 DE2064400 A1 DE 2064400A1
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DE
Germany
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compartment
main
unit
connection
valve
Prior art date
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Application number
DE19702064400
Other languages
English (en)
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DE2064400B2 (de
DE2064400C3 (de
Inventor
Katuhiro Fussa Tokio Tagawa (Japan)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Publication of DE2064400A1 publication Critical patent/DE2064400A1/de
Publication of DE2064400B2 publication Critical patent/DE2064400B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2064400C3 publication Critical patent/DE2064400C3/de
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Description

Gasbehälter für verflüssigte Kraftstoffgase
Die Erfindung bezieht sich auf einen Behälter für das Speichern eines verflüssigten Kraftstoffgases, z.B. verflüssigtes Erdgas.
Beim Füllen oder Wiederfüllen eines Behälters mit einem verflüssigten Kraftstoffgas ist es wichtig, in dem Behälter einen unbenutzten Freiraum zu belassen, um Platz für thermische Ausdehnung des Inhalts bereitzustellen, die sonst zu unerv/artetem Platzen oder Reißen des Behälters bei Benutzung führen könnte. Dieser unbenutzte Raum oder nicht eingenommene iiaum beträgt normalerweise etwa 15 >> des gesamten inneren Fassungsvermögens deo Behälters, der demzufolge auf etwa 80 # der vollen Kapazität gefüllt wird. Dieses begrenzte Füllen _» des Behälters wird bisher durch Üichtbeobachtung eines Mes- ^ sers oder eines anderen üichtmeßinstrumentes erreicht. Da jedoch der Behälter, so wie er ist, tatsächlich auf sein volles -α Fassungsvermögen gefüllt werden kann, besteht die Gefahr, daß er ^I infolge unrichtiger Eichung de3 Heßinstruments oder durch ° Falschablesen der Bedienungsperson mit einem Überschuß an σ Kraftstoffgas gefüllt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Be hälter für ein verflüssigtes Kraftstoffgas zu schaffen, der
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diese Schwierigkeiten beseitigt und vor unerwartetem Platzen oder Reißen infolge thermischer Ausdehnung des verflüssigten Kraftstoffgases geschützt ist und der lediglich teilweise mit dem verflüssigten Kraftstoffgas gefüllt werden kann, ohne daß man sich auf visuelle Beobachtung einer Armatur oder eines ähnlichen Meßinstruments durch Fachleute verlassen muß.
Der erfindungsgeraäße Behälter soll stets einen nicht eingenommenen Raum für die thermische Ausdehnung des Behälterinhalts bereitstellen, wobei dieser Freiraum etwa 15 c/o ausmacht, wenn in den Behälter ein verflüssigtes Erdgas einzufüllen ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Behälter ein Hauptabteil, ein von dem Hauptabteil getrenntes Webenabteil, eine auf dem Hauptabteil sitzende Kraftstoffülleinheit und eine Einrichtung aufweist, die eine Verbindung zwischen dem Haupt- und dem Nebenabteil herstellt, wobei die Kraftstoff fülleinheit eine erste Ventileinrichtung für die Steuerung der Zufuhr an verflüssigtem Kraftstoffgas in die Einheit und eine zweite Ventileinrichtung besitzt, die eine Verbindung zwischen der Einheit und dem Hauptabteil herstellt und eine selektive Verbindung zwischen der Einheit und dem Hilfsabteil bereitstellt und sich in einer Lage zur Sperrung der Verbindung zwischen der Einheit und dem Nebenabteil befindet, wenn das Hauptventil sich in einer Stellung befindet, bei der Zufuhr an verflüssigtem Kraftstoffgas in die Einheit möglich ist, während sich die zweite Ventileinriclitung in einer Stellung für die Herstellung einer Verbindung zwischen der Einheit und dem Nebenabteil befindet, wenn das Hauptventil sich in einer Stellung für das ütoppen der Zufuhr an verflüssigtem Kraftstoffgas in die Einheit befindet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.
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" 5 "■ 2064A00
Fig. 1 ist eine Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Behälters;
Fig. 2 ist eine ochnittansicht längs der Linie H-II in Fig. 1;
Fig. 3 ist eine uchnittansicht, die eine Kraftstoffülleinheit verdeutlicht, v;elche einen Teil des Behälters nach den Fig. 1 und 2 bildet;
Fig. 4 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Ventileinrichtung zeigt, wie sie in der Kraftstoffülleinheit | nach Fig. 3 benutzbar ist.
Gemäß den x*'ig. 1 und 2 hat der Behälter ein Haupt abteil 10 und ein Nebenabteil 11. Diese Abteile 10 und 11 sind durch eine Trennwand 12 voneinander getrennt. Das Fassungsvermögen dieser Abteile wird in Abhängigkeit von der Art des in dem Behälter zu speichernden verflüssigten Kraftstoffgases bestimmt. Sofern ein verflüssigtes Erdgas zu speichern ist, beträgt das Verhältnis der Kapazitäten von Haupt- und Nebenabteil 10 bzw. 85 : 15 #t wie es zuvor erwähnt wurde.
In der V/and 10a des Hauptabteils 10 ist ein Loch 15
vorgesehen, durch das das Hauptabteil mit der offenen Luft in \ Verbindung steht. Auf der Wand 10a des Ilauptabteils 10 sitzt eine sich durch das Loch 13 erstreckende Kraftstoffülleinheit, die allgemein mit 14 bezeichnet ist.
Die Kraftstoffülleinheit besitzt ein Hauptventilgehäuse 15 und ein Schieberventilgehäuse 16. Das Hauptgehäuse 15 besteht mit dem Schieberventilgehäuse 16 aus einem Stück und erstreckt sich an seinem Führungsende 15a in das Schieberventilgehäuse. In den Gehäusen 15 und 16 sind Bohrungen 15b bzw. 16a ausgebildet» die durch eine Öffnung miteinander verbunden sind, die an dem Führungsende 15a des Gehäuses 15 ausgebildet
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ist. Das Loch IJ ist durch die Außenwand des Schieberventilgehäuses 16 hermetisch abgedichtet.
Die Bohrung 15b des Hauptventilgehäuses 15 steht mit einem Einlaß 17 in Verbindung, durch den beim Füllen ein verflüssigtes Kraftstoffgas eingespritzt wird.
Die Verbindung -zwischen der Bohrung 15b des Hauptventilgehäuses und der Einlaßöffnung 1? wird durch ein Hauptventil 18 reguliert, das auf der Außenseite der Bohrung 15a des Gehäuses 15 sitzt. Das Hauptventil 18 ist in das Gehäuse 15 eingeschraubt und ist durch Drehen eines Knaufs 18a axial ™ verschiebbar.
Der Ventilschieber 19 mit einer Öffnung oder Öffnungen 19a sitzt verschiebbar in der Bohrung 16a des Schieberventilgehäuses 16. Eine Verbindungsstange 20 erstreckt sich von dem Ventilschieber 19 durch die Bohrungen 16a und 15b in Richtung, auf das Hauptventil 18 nach außen. In der Bohrung 16a des Schieberventilgehäuses 16 befindet sich eine Druckfeder 21, die auf der Innenseite des Ventilschiebers 19 sitzt. Die Druckfeder spannt den Ventilschieber 19 in Richtung auf das Führungsende 15a des Gehäuses 15 vor, wobei das Führungsende 15a als Ventilsitz oder Anschlag für den Ventilscliieber 19 dient. ^ Bei dieser Vorspannung des Ventilschiebers 19 in Richtung auf den Ventilsitz 15a wird das sich von dem Ventilschieber weg erstreckende Verbindungsglied 20 an seinem freien Ende oder äußeren Ende in Anlage an das Hauptventil 18 gedrückt. Die Axialstellung des Ventilschiebers 19 wird somit durch die Axiallage des Hauptventils 18 bestimmt.
In der Wand des Schieberventilgehäuses 16 befindet sich eine Hauptauslaßöffnung 22, die auf der Außenseite des Ventilschiebers 19 liegt und in das Hauptabteil 10 öffnet. Diese Auslaßöffnung 22 liefert eine Verbindung zwischen der Bohrung 15b des Hauptventilgehäuses 15 und dem Hauptabteil 10
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über die Bohrung 16a und das oder die Löcher 19a des Ventilschiebers 19. An die Hauptauslaßöffnung 22 kann sich ein nach innen in das Hauptabteil 10 gerichtetes Einspritzrohr 23 anschließen.
In der Wand des Schieberventilgehäuses 16 ist eine Nebenauslaßöffnung 2LV ausgebildet, die auf der Innenseite des Ventilschiebers I9 liegt und in Richtung auf das Nebenabteil 11 öffnet. Ein Verbindungsrohr 25 führt von dieser Hilfsauslaßöffnung 2A über ein Loch 26 in das Hilfsabteil 11.
Beim Pullen des Behälters mit einem verflüssigten i Kraftstoffgas wird der Einlaß 17 an eine Quelle für verflüssigtes Kraftstoffgas angeschlossen und es wird das Hauptventil 18 durch Drehen des Knaufs 18a in eine Stellung nach außen bewegt, in der eine Fluidverbindung zwischen dem Einlaß 17 und der Bohrung 15b des Hauptventilgehäuses I5 hergestellt wird. Diese Bewegung des Hauptventils 18 wird begleitet durch eine Auswärtsbewegung des Ventilschiebers I9 unter der V/irkung der Feder 21. Der Ventilschieber 19 wird somit so weit nach außen bewegt, bis er mit dem Ventilsitz oder Anschlag 15a in Berührung kommt, der das Innenende des Hauptventilgehäuses 15 bildet. In diesem Zustand ist die Bohrung 15b des Gehäuses 15 von der Hebenauslaßöffnung 24 isoliert und | steht lediglich mit der Ilauptauslaßöffnung 22 über die Öffnung oder die öffnungen 19a im Ventilschieber 19 in Verbindung. Auf diese Weise wird die Strömungsmittelverbindung zwischen dem Einlaß 17 und dem Ilauptabteil 10 hergestellt, so daß verflüssigtes Kraftstoffgas so lange in das Hauptabteil 10 eindringen kann, bis das Hauptabteil voll gefüllt ist.
Bei Beendung des Füllvorgangs des Hauptabteils 10 wird das Hauptventil 18 durch Drehen des Knaufs 18a in
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die Ursprungsstellung rückgeführt, so daß dio Verbindung zwischen dem Einlaß 17 und der Bohrung Λ^ο des Hauptventil-" gehäuses 15 gesperrt wird. Da auf diese Weise das Hauptventil 18 einwärts bewegt wird,-wird auch der Ventilschieber 19, der sich durch das Verbindungsglied 20 in Anlageberührung mit dem Hauptventil 18 befindet, einwärts, d.h. von dem Ventilsitz 15a weg bewegt» Dies führt dazu? daß zwischen, dem Hauptabteil 10 und der Nebenauslaßöffnung 24- durch die Bohrung 16a des Schieberventilgehäuses 16 und der Öffnung oder den Öffnungen 19a in dem Ventilschieber 19 hergestellt wird. Auf diese V/eise steht das Haupt abteil 10 mit dem ITebenabteil 11 in Verbindung, so daß der Inhalt des ersteren Abteils in das zweite Abteil gelangen kann.
Aus der Vorbeschreibung ergibt sich, daß lediglich eine begrenzte Menge an verflüssigtem Kraftstoffgas in dem Gesamtbehälter gespeichert wird, obwohl der Behälter selbst in zwei Abteile unterteilt ist. Ist der Inhalt des Hauptabteils infolge Anstiegs der Umgebungstemperatur in das Nebenabteil geflossen, ist es nötig, den im Nebenabteil gespeicherten Anteil in das Hauptabteil rückzuführen, wenn der Inhalt des Hauptabteils aufgebraucht ist oder sich auf den Ursprungs zustand zusammengezogen hat. Aus diesem Grunde"wird die Trennwand 12 vorteilhaft etwas in Richtung auf das Loch 26 gegenüber einer Horizontalebene geneigt, so daß der Inhalt des Nebenabteils in Abwesenheit einer Gegenkraft aus dem Hauptabteil sich von selbst in das Hauptabteil begibt. Der Rückfluß des Inhalts aus dem Nebenabteil in das Hauptabteil wird erleichtert, wenn in dem untersten Teil des Schieberventilgehäuses 16 eine Ablauföffnung 27 vorgesehen wird.
Um zu verhindern, daß die Trennwand 12 infolge thermischer Ausdehnung des Inhalts des Hauptabteils bei Gebrauch gewölbt oder verformt wird,kann in der Trennwand 12 eine Druckausgleichsöffnung 28 begrenzter Abmessung vorgesehen
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werden, die eine ständige Verbindung zwischen dem Hauptabteil 10 und dem Nebenabteil 11 herstellt. Eine derartige Öffnung 28 hat auch den Vorteil, daß die Trennwand 12 aus einer relativ dünnen Platte gemacht werden kann. Der mechanische Druck, der sonst allein von der Trennwand zu tragen wäre, geht dann über das Druckausgleichsloch 28 teilweise in das Nebenabteil. Das Ausgleichsloch 28 kann so bemessen werden, daß das in das Ilauptabteil eingefüllte verflüssigte Kraftstoffgas beim Füllen des Behälters nicht ohne weiteres in das Nebenabteil fließen kann, und zwar infolge des Drucks, der sich aus dem Einspritzen des verflüssigten Kraftstoffgases ergibt.
uebenabteil und Hauptabteil müssen nicht fest miteinander verbunden und durch die Trennwand voneinander getrennt sein. Das Nebenabteil kann als unabhängige Einheit ausgebildet werden, die getrennt angeordnet ist und über eine Rohrverbindung oder Schlauchverbindung mit dem Hauptabteil verbunden ist, um eine Verbindung zwischen dem Nebenabteil und der Nebenauslaßöffnung des Schieberventilgehäuses herzustellen.
Als verflüssigtes Kraftstoffgas, das in dem erfindungsgemäßen Gehäuse gespeichert werden kann, kann jeglicher gasförmiger Kraftstoff verwendet werden, der in verflüssigtem Zustand zu speichern ist, z.B. verflüssigtes Erdgas, Äthangas, Methangas usw.
Im Bedarfsfall kann eine zusätzliche Kraftstoffülleinheit 14' bereitstehen.
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Claims (6)

  1. -8- 20544
    Patentansprüche
    (1.>Behälter für das Speichern eines verflüssigten Kraftstoffgases, gekennzeichnet durch ein Hauptabteil (10), ein von dem Hauptabteil getrenntes Nebenabteil (11), eine auf dem Hauptabteil sitzende Kraftstoffülleinheit (14·) und eine Einrichtung, die eine Verbindung zwischen dem Hauptabteil und dem Nebenabteil herstellt, wobei die Kraftstofffülleinheit (14-) eine erste Ventileinrichtung (18) für die Steuerung der Zufuhr an verflüssigtem Kraftstoffgas in die Einheit und eine zweite Ventileinrichtung (16) für die Herstellung einer Verbindung zwischen der Einheit und dem Hauptabteil und" die Herstellung einer selektiven Verbindung zwischen der Einheit und dem IJebenabteil aufweist-, wobei die zweite Ventileinrichtung (19) die Verbindung zwischen der Einheit (14·) und dem Hebenabteil sperrt, wenn die erste Ventileinrichtung oder Hauptventileinrichtung Zufuhr von verflüssigtem Kraftstoffgas in die Einheit gestattet, während die zweite Ventileinrichtung eine Verbindung zwischen der Einheit und dem Neben abteil herstellt, wenn die.erste Ventileinrichtung die Zufuhr an verflüssigtem Kraftstoffgas in die Einheit sperrt.
  2. 2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nebenabteil (11) gegenüber dem Hauptabteil (10) so bemessen ist, daß es in dem Hauptabteil einen bei Beendung des Füllvorgangs des Hauptabteils nicht eingenommenen Raum liefert.
  3. 3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptabteil und das Nebenabteil unabhängige Einheiten sind, die durch die Verbindungseinrichtung verbunden sind.
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  4. 4. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Haupt- und Nebenabteil fest miteinander verbunden und voneinander durch eine Trennwand (12) getrennt sind, die ein Loch (26) aufweist, durch das die Verbindungseinrichtung eine Verbindung zwischen dem Haupt- und Nebenabteil herstellt.
  5. 5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand in Richtung auf das Loch (2G) gegenüber einer Horizontalebene geneigt ist.
  6. 6. Behälter nach Anspruch 4 oder 5} dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (14) an ihrem untersten Abschnitt eine Ablauföffnung (27)'auf v/eist, durch die die Einheit mit dem Hauptabteil in Verbindung steht.
    7· Behälter nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trennwand (12) eine Druckausgleichsöffnung (28) begrenzter Abmessung vorgesehen ist.
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DE2064400A 1969-12-30 1970-12-30 Druckbehälter zum Speichern eines verflüssigten Kraftstoffgases Expired DE2064400C3 (de)

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