NL8004779A - Werkwijze voor het beveiligen van een houder voor vloeibaar gemaakt brandstofgas, en voor dit doel bestemde vulling voor een dergelijke houder. - Google Patents

Description

* . r-<

Lx 5713

Werkwijze voor het beveiligen van een houder voor vloeibaar gemaakt brandstofgas, en voor dit doel bestemde vulling voor een dergelijke houder.

Het wordt steeds meer gebruikelijk vloeibaar gemaakt gas (LPG) als brandstof voor verbrandingsmotoren te gebruiken· Omdat het gas onder druk vloeibaar is gemaakt, en de vloeistof een betrek· kelijk lage kooktemperatuur heeft, zullen de voor het in een voer-5' tuig meenemen van dergelijk gas dienende houdas aan‘ strenge eisen moeten voldoen.

In verband met de uitzetting van het vloeibaar gemaakte gas bij verwarming is een bijkomende veiligheidseis, dat een dergelijke houder niet volledig mag worden gevuld. In Nederland geldt de eis 10 van een vulling tot maximaal 80 % van de inhoud van de houder* Het is daarbij gebruikelijk een dergelijke houder te voorzien van een buisje met geringe doorsnede, dat zich van bovenaf uitstrekt tot aan het peil, dat de vloeistof bij een vulling van 80 % bereikt, welk buisje aan de buitenzijde met een kraan kan worden afgesloten. Bij 15 het vullen moet deze kraan worden geopend, waarbij verdampt gas naar buiten kan ontwijken. Zodra echter vloeistof ontwijkt, betekent dit, dat de houder voor 80 % is gevuld. Dit kan ook op een peilmeter worden afgelezen, doch de aanwijzing met behulp van het buisje is ondubbelzinnig. In de praktijk blijkt echter met dit voorschrift dikwijls 20 de hand te worden gelicht, waarbij met name het afblazen door het voornoemde buisje 1 wordt nagelaten. Behalve dat de gebruiker dikwijls een grotere vulling wenst, is het afblazen in de lucht schadelijk, doordat het afgeblazen gas verloren gaat, terwijl bovendien het ontsnappende gas hinderlijk voor de omgeving is, en wegens de brandhaar-25 heid daarvan ook gevaarlijk is.

Er zijn al vulkleppen ontworpen, die met een vlotter samenwerken, en die de toevoer afsluiten zodra de maximaal toelaatbare vullingsgraad is bereikt. Deze kleppen werken echter alleen goed, wanneer de houder in de horizontale stand is opgesteld, die met de 30 stand overeenkomt, waarin de vlotter is afgesteld, zodat bij het vullen het voertuig horizontaal moet staan. Door de houder los te maken en rond de langsas te draaien kan verder worden bereikt, dat de houder verder wordt gevuld dan met de ijkstand overeenkomt. Dit kan door het bedieningspersoneel van een vulstation niet worden vastgesteld, 35 zodat deze onbewust aan de overtreding van de voorschriften meedewer- *«. «0 0 4 7 7 9 -2 -

. «k \J

Een ander voorstel omvat het aanbrengen van een binnenvat, waarvan de inhoud bijv. 20 % van de totale houderinhoud bedraagt, welk vat van twee nauwe doorgangen is voorzien, die in de eigenlijke houder uitmonden. Bij het vullen zal de vloeistof moeilijk door de-5 ze doorlaten naar binnen dringen, waarbij de doorsnede daarvan zodanig wordt gekozen, dat het binnenvat pas bijv. na 1 h met de vloeistof kan vollopen. De geheel gevulde houder heeft dus steeds een dampruim-te van 20 #, waarbij op de duur vloeistof in het binnenvat naar binnen zal stromen, en daarbuiten een gaskussen wordt gevormd, dat de 10 uitzetting van de vloeistof kan opnemen*

Hoewel een dergelijke samengestelde houder een doeltreffende beveiliging tegen overvullen kan bieden, heeft deze verschillende nadelen. Een eerste nadeel is, dat de vervaardigingskosten zeer hoog zijn en het totale gewicht sterk toeneemt. Voorts is de keuring van een 15 dergelijke samengestelde houder ingewikkelder. Overvullen is verder niet geheel uitgesloten, wanneer bijv. na enige tijd, zodra de damp uit het binnenvat geheel of gedeeltelijk door vloeistof is verdrongen, weer wordt bijgevuld. Voorts is de beveiliging bij oplopende temperatuur, ten minste kort na het vullen, niet volledig, daar de 20 uitzettende vloeistof moeilijk door de nauwe doorgangen in het binnenvat kan stromen, terwijl de volledige beveiliging pas wordt bereikt, wanneer een aanmerkelijk deel van het binnenvat met vloeistof is gevuld* De uitvinding beoogt een goedkope en veilige oplossing voor dit vraagstuk te verschaffen.

25 Daartoe verschaft de uitvinding een werkwijze voor het be veiligen van een dergelijke houder, ten einde deze voor slechts oen bepaald gedeelte met een eerste inhoudswaarde met vloeibaar gemaakt gas te kunnen vullen, en het overige gedeelte met een tweede inhoudswaarde als gaskussen vrij te houden, welke werkwijze als kenmerk 50 heeft, dat in de houder een bijkomende vulling wordt aangebracht, die bij toeneming van de druk boven de normale vuldruk zodanig samendrukbaar is of samendrukbaar gedeelten omvat, dat daarmede bij de voorkomende overdrukken en inhoudsverschil gelijk aan de tweede inhoudswaarde kan worden opgenomen· 35 De voor dit doel geschikte vulling bestaat in het bijzonder .

uit een poreus materiaal, waarvan de porie-inhoud ten minste gelijk is aan de tweede inhoudswaarde, welke vulling de vorm kan hebben van een samenhangende bekledingslaag op de binnenwand van de houder, dan wel uit afzonderlijke lichamen kan bestaan. b0 Om dergelijke lichamen in de houder te kunnen brengen, dienen 8004779 i» - * -3- deze een afmeting te hebben, die kleiner is dan de middellijn van de vulopening van de houder, doch deze afmeting is bij voorkeur weinig geringer dan deze middellijn, ten einde te voorkomen, dat de lichamen gemakkelijk uit de houder kunnen worden verwijderd# In het bijzonder 5 kunnen dezèlichamen ten minste voor een gedeelte bestaan uit een ma-teriaal, dat bij aanraking met het vloeibaar gemaakte brandstofgas zwelt, waarbij dan na het zwellen de afmetingen groter zijn dan de middellijn van de vulopening, ten einde het verwijderen van de lichamen geheel onmogelijk te maken· .10 Daar de lichamen voortdurend tegen elkaar botsen, kunnen deze van een slijtvaste deklaag worden voorzien om beschadiging te voorkomen.

Ten einde zo goed mogelijk aan het doel te beantwoorden, kunnen deze lichamen in het bijzonder een grote verhouding tussen uitwen-15 dige oppervlakte en inhoud hebben, en bijv. kussenvormig zijn uitgevoerd.

Het materiaal van de vulling kan bijv. open poriën omvatten, waarbij de poriewijdte ten minste nabij het oppervlak zodanig kan zijn, dat de vloeistof niet of moeilijk in de poriën kan dringen, 20 terwijl het ook mogelijk is een vullingmateriaal te gebruiken, waarbij ten minste aan het oppervlak de poriën gesloten zijn, welke poriën met een gas zijn gevuld. De met gas gevulde poriën zijn dan samendrukbaar, en verschaffen de vereiste inhoudsverkleining bij toenemende druk. Het sluiten van de poriën aan het oppervlak kan bijv, 25 met behulp van de voornoemde slijtlaag geschieden,

De uitvinding zal in het onderstaande nader worden toegelicht aan de hand van een tekening; hierin toont: fig.1 een schematische doorsnede van een gangbare houder voor het opnemen van vloeibaar gemaakt brandstofgas; en 30 fig.2 een doorsnede door een uitvoeringsvorm van een houder volgens de uitvinding,

In fig, 1 is een houder 1 schematisch in doorsnede weergegeven, welke houder van een vulklep 2 is voorzien, die in een vultuit 3 is aangebracht. Verder is een peilmeter b aanwezig, die toelaat de 35 vullingsgraad van de'houder 1 met vloeistof 5 te bepalen. Sen veiligheidsklep 6 opent, zodra de élruk van het dampkussen 7 boven de vloeistof 5 een maximale waarde overschrijdt. Een afvoerbuis 8, die zich tot aan de bodem van de houder 1 uitstrekt, en die van een afsluiter 9 is voorzien, dient voor het afvoeren van vloeistof uit de houder 1, bO Volgens de geldende voorschriften mag de houder 1 maximaal

% - V

-Λ- voor So&met vloeistof worden gevuld, zodat een dampkussen 7 over blijft, dat in staat is de bij de voorkomende temperatuurstijgingen optredende uitzetting van de vloeistof 5 op te nemen. Om’een vulling tot 80$ ondubbelzinnig te kunnen vaststellen is een van boven af in 5 de houder 1 naar binnen stekend buisje 10 aangebracht, dat van een afsluiter 11 is voorzien, en dat zich tot aan het peil uitstrekt, dat met een vulling van 80% overeenkomt. Wanneer op de peilmeter ^ wordt afgelezen, dat de maximale vulling wordt genaderd, moet de afsluiter 11 worden geopend, zodat dan damp naar buiten ontsnapt. Zodra vloei-10 stof wordt afgeblazen, betekent dit, dat het maximale peil is bereikt, waarna het vullen moet worden onderbroken.

Met een dergelijk gaskussen wordt een voldoende beveiliging tegen overdrukken bij temperatuurstijgingen verkregen. Er wordt opgemerkt, dat in sommige landen met een kleiner gaskussen genoegen wordt 15 genomen.

De voornoemde beveiliging is echter niet ondubbelzinnig, daar niet kan worden voorkomen, dat de houder geheel wordt gevv.ld, waarbij in het bijzonder het afblazen met behulp van de afsluiter 11 achterwege wordt gelaten. Fig.2 toont een uitvoeringsvorm volgens de uit-20 vinding, waarbij dit overvullen onmogelijk is·

Zoals schematisch in fig.2 is weergegeven, wordt in de houder 1 een hxüpvulling 12 aangebracht, die in het afgebeelde geval uit afzonderlijke lichamen, bijv. bolletjes bestaat, die bijv., zoals afgeheeld, zwaarder zijn dan de vloeistof 5* Het materiaal van deze licha-25 men moet nu zodanig zijn, dat deze, wanneer de houder 1 verder geheel met vloeibaar gas is gevuld, bij drukverhoging boven de normale vuldruk dienovereenkomstig kunnen worden samengedrukt, en derhalve hetzelfde effect als het voornoemde gaskussen kunnen hebben.

Dergelijke lichamen kunnen op verschillende wijzen zijn uit-30 gevoerd. In beginsel dienen deze lichamen te bestaan uit een zodanig samendrukbaar materiaal, dat een verschil tussen de inhoud bij de normale vuldruk en die bij samendrukking onder de maximaal toelaatbare overdruk overeenkomt met bijv. 20 % van de totale inhoud van de houder 1.

35 Hoewel het mogelijk is hiervoor met een gas onder de normale vuldruk gevulde ballons of kussens te gebruiken, is het eenvoudiger daarvoor lichamen uit een poreus materiaal, en in het bijzonder kunststof schuim, te gebruiken, De inwendige holten daarvan vormen, wanneer .deze met gas zijn gevuld'^ samendrukbare kussens.

8004779 -5- Λ ,

Wanneer de poriën, of althans de poriën nabij het oppervlak ervan, gesloten zijn, kannen de holten, die met een geschikt gas zijn gevuld, onder de overdruk worden samengedrukt, terwijl deze na het wegvallen van de overdruk weer de oorspronkelijke vorm aannemen.

5 Het is dan verder onbelangrijk, of de lichamen zwaarder of lichter dan de vloeistof zijn.

Het is ook mogelijk met een materiaal met open poriën te werken, mits deze ten minste nabij het oppervlak zo nauw zijn, dat de vloeistof niet of zeer langzaam daarin naar binnen kan dringen. Wan-10 neer de poriën met een gas of met de damp onder de normale vuldruk zijn gevuld'vormen deze weer een samendrukbaar kussen, dat de druk-verhogingen kan opnemen. Het binnendringen van vloeistof in de poriën wordt niet alleen door de wrijving doch ook door de oppervlaksspan-ning tegengewerkt. Het binnendringen zal derhalve uiterst langzaam 15 geschieden. Wanneer de lichamen uit een materiaal bestaan, dat lichter is dan de vloeistof, is de aanrakingsduur met de vloeistof zo kort mogelijk, zodat dan de kans op het binnendringen van vloeistof nog kleiner wordt.

Het kan soms aanbeveling verdienen dergelijke poreuse licha-20 men van een oppervlaksbekleding te voorzien, ten einde de lichamen tegen beschadiging door het tegen elkaar botsen te beschermen. Bij voortdurend in de vloeistof ondergedompelde lichamen is deze bescha-digingskans geringer, daar de vloeistof de bewegingen van de lichamen dempt. Een dergelijkebekleding kan bovendien worden gebruikt om de 25 uitwendige poriën af te sluiten.

Een geschikt materiaal voor dergelijke lichamen is bijv. polyether, dat betrekkelijk goedkoop is. Als slijtlaag kan nylon, teflon of dergelijke worden gebruikt.

Ten einde te voorkomen, dat deze lichamen uit de houder 1 50 worden verwijderd, verdient het aanbeveling deze lichamen zo groot te maken, dat deze juist of met enige moeite door de opening 3 naar binnen kunnen worden gevoerd. Daarbij dient de wrijving weer niet zo groot te zijn, dat het invoeren met veel kracht gepaard moet gaan.

De kunststof blijkt voorts dikwijls door aanraking met de vloeistof 35 enigszins te zwellen, zodat dan het verwijderen ervan niet meer mogelijk is.

De vorm van dtee lichamen kan verder zodanig worden gekozen, dat het samendrukken ervan gemakkelijker kan plaatsvinden, o.a. door de verhouding tussen de uitwendige oppervlakte en de inhoud 8004779

V

-6- groter te kiezen dan bij een bol. Dit kan bijv. geschieden door de lichamen kussenvormig uit te voeren.

Het gebruik van afzonderlijke lichamen heeft het voordeel, dat ook reeds bestaande houders op deze wijze kunnen worden bevei-5 ligd. Het is anderzijds ook mogelijk de samenhangende bekledings-laag uit een geschikt poreus materiaal, bijv. kunststofschuim, op de binnenwand van de houder aan te brengen.

Het zal verder duidelijk zijn, dat het gebruik van dergelijke bijkomende vullingen niet tot houders voor als motorbrandstof ge-. 10 bruikt samengeperst gas is beperkt, doch overal mogelijk is, waar zich soortgelijke vraagstukken voordoen.

8004779

Claims (9)

1, Werkwijze voor het “beveiligen van een houder voor vloeibaar gemaakt gas, ten einde deze voor slechts een bepaald gedeelte met een eerste inhoudswaarde met vloeibaar gemaakt gas te vullen, en het overige gedeelte met een tweede inhoudswaarde als gaskussen vrij te houden, 5 met het kenmerk, dat in de houder een bijkomende vulling wordt aangebracht, die bij toeneming van de druk boven de normale vuldruk zodanig samendrukbaar is of zodanig samendrukbare gedeelten omvat, db:t daarmede bij de voorkomende overdrukken een inhoudsverschil gelijk aan de tweede inhoudswaarde kan worden opgenomen,

2. Vulling voor toepassing bij de werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de vulling de vorm heeft van een samenhangende bekledingslaag op de binnenwand van de houder.

3. Vulling, bestemd voor toepassing bij de werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de vulling bestaat uit afzonder- 15 lijke lichamen#

4. Vulling volgens conclusie 2 of 3i ne t het kenmerk, dat deze bestaat uit een poreus materiaal, waarvan de porie-inhoud ten minste gelijk is aan de tweede inhoudswaarde. 5# Vulling volgens conclusie 3 of 4, me t het kenierk, dat de 20 lichamen een afmeting'hebben, dié iets'kleiner is dan de middellijn -van de vulopening van de houder.

6. Vulling volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de licha.-men uit een materiaal bestaan, dat bij aanraking met de vloeistof zwelt, en dat na het zwellen de afmetingen van de lichamen groter zijn 25 dan de middellijn van de vulopening,

7. Vulling volgens een van..de conclusies 4 *·6, met het Vk e n-m errk, dat de lichamen van een slijtlaag zijn voorzien,

8, Vulling volgens een van de conclusies 3»*7> met het kenmerk, dat de lichamen een grote verhouding tussen uitwendige oppervlakte en 30 inhoud hebben,

9, Vulling volgens een van de conclusies 2.,8, me t het kenmerk, dat het materiaal van de vulling open poriën omvat. t&. Vulling volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de porie-wijdte ten minste nabij het oppervlak zodanig is, dat de vloeistof 35 niet of zeer moeilijk in de poriën kan dringen. 8004779 -8-

11. Vulling volgens een van de conclusies 2..8, met het kenmerk, dat het materiaal van de vulling ten minste aan het oppervlak gesloten poriën omvat, die met een gas zijn gevuld· 8004779