特許 7138715 複数の圧力解放装置の作動用システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-08

(45)【発行日】2022-09-16

(54)【発明の名称】複数の圧力解放装置の作動用システム

(51)【国際特許分類】

   F17C 13/12 20060101AFI20220909BHJP

   F16K 17/38 20060101ALI20220909BHJP

   F17C 13/04 20060101ALI20220909BHJP

【ＦＩ】

F17C13/12 301Z

F16K17/38 Z

F17C13/04 301D

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2020543579

(86)(22)【出願日】2019-02-11

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-05-20

(86)【国際出願番号】 US2019017471

(87)【国際公開番号】W WO2019160803

(87)【国際公開日】2019-08-22

【審査請求日】2021-08-20

(31)【優先権主張番号】62/630,409

(32)【優先日】2018-02-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】511167010

【氏名又は名称】ヘキサゴン テクノロジー アーエス

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ホーキンス マイケル

(72)【発明者】

【氏名】セダーバーグ チャド

【審査官】蓮井 雅之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１５１２９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１２－５１９８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１９９７６４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０５７８８２１２（ＵＳ，Ａ）

【文献】国際公開第２００４／０１４６８３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１７Ｃ １３／１２

Ｆ１６Ｋ １７／３８

Ｆ１７Ｃ １３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１バルブおよび第２バルブを備えたシステムであって、前記第１バルブは第１容器に流体接続され、前記第２バルブは第２容器に流体接続され、前記第１バルブは、ボディとピストンとを備え、
前記ボディは、
穴と、
前記穴および前記第１容器の内部と流体連通している第１ポートと、
前記穴、前記第２バルブ、および前記第１容器の外部の大気と流体連通している第２ポートと、を備え、
前記ピストンは、前記穴の内部に移動可能に配置され、
前記ピストンの第１の位置は前記第１ポートを閉鎖し、前記ピストンの第２の位置は前記第１ポートと前記第２ポートとの間の流体連通を可能にし、
前記第１バルブは、前記第２バルブが開くことにより、前記ピストンが前記第２の位置に付勢されるように構成されている、システム。

【請求項2】

前記ピストンに接続されるとともに、２つの状態を持つトリガ要素を備え、
前記トリガ要素が第１の状態にあるとき、前記ピストンは前記第１の位置にあり、
前記トリガ要素を閾値状態にさらすことにより、前記トリガ要素に前記ピストンを前記第２の位置に付勢させる、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記トリガ要素は形状記憶合金要素であり、
前記形状記憶合金要素の少なくとも一部が前記第１容器に沿って配置され、
前記閾値状態は、前記形状記憶合金要素の変態温度または該変態温度を超える温度である、請求項２に記載のシステム。

【請求項4】

前記第１の位置から前記第２の位置へ前記ピストンを押すように構成されたソレノイドを備えた、請求項１から３のうちいずれか一項に記載のシステム。

【請求項5】

トリガ導管を備え、該トリガ導管を介して前記第２バルブからの流体圧力が、前記第２ポートに連通される、請求項１～４のうちいずれか一項に記載のシステム。

【請求項6】

ベント導管と、
前記第２ポート、前記トリガ導管、および前記ベント導管との間のコネクタとを備えた、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

前記トリガ導管内の閾値圧力レベルが到達されるまで、前記コネクタが前記トリガ導管と前記第２ポートとの間の流体連通を開く、請求項６に記載のシステム。

【請求項8】

前記トリガ導管内の前記閾値圧力レベルが超えられたとき、前記コネクタが前記トリガ導管と前記ベント導管との間の流体連通を開く、請求項７に記載のシステム。

【請求項9】

前記トリガ導管内の前記閾値圧力レベルが超えられたとき、前記コネクタが前記第２ポートと前記ベント導管との間の流体連通を開く、請求項７または８に記載のシステム。

【請求項10】

第１容器に流体接続された第１バルブと、第２容器に流体接続された第２バルブとを備えたシステムにおいて、前記第２バルブからの流体圧力で前記第１バルブを開く方法であって、前記第１バルブは、ボディと、ピストンとを備え、
前記ボディは、
長手軸を有する穴と、
前記穴および前記第１容器の内部と流体連通している第１ポートと、
前記穴、前記第２バルブ、および前記第１容器の外部の大気と流体連通している第２ポートとを備え、
前記ピストンは前記穴の内部に配置され、前記長手軸に沿って移動可能であり、
前記ピストンの第１の位置は前記第１ポートを閉鎖し、前記ピストンの第２の位置は前記第１ポートと前記第２ポートとの間の流体連通を可能にし、
前記方法は、前記第２ポートを介して前記第２バルブから流体圧力を連通させることにより、前記ピストンを前記第２の位置に付勢することを含む、方法。

【請求項11】

前記ピストンを引くことにより、前記ピストンを前記第１の位置から前記第２の位置へ移動させることをさらに含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

細長い形状記憶合金要素の少なくとも一部を、該形状記憶合金要素のオーステナイト変態温度または該形状記憶合金要素のオーステナイト変態温度を超える温度にさらすことにより、該形状記憶合金要素が縮んで前記ピストンを引く、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記第１の位置から前記第２の位置へ前記ピストンを押すことをさらに含む、請求項１０～１２のうちいずれか一項に記載の方法。

【請求項14】

請求項１０～１３のうちいずれか一項に記載の方法であって、前記システムがトリガ導管をさらに備え、該トリガ導管を介して前記第２バルブからの前記流体圧力が前記第２ポートへ連通され、前記方法が、
前記トリガ導管内における閾値流体圧力を設定することと、
前記閾値流体圧力が超えられたときに前記トリガ導管を介して流体を排出することを含む方法。

【請求項15】

前記閾値流体圧力が超えられたとき、前記第１バルブを介して流体を排出することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【発明の詳細な説明】

【0001】

［背景］
高圧タンクアレイにおいては、例えば火災などの緊急の場合に備えて、効率的な排出システムが必要である。高圧タンクアレイは、配管で互いに接続された複合巻線圧力容器で構成され、大きな燃料貯蔵器として機能する。このようなタンクシステムは、固定式または移動式であってもよく、燃料補充ステーション用の保管場所としてスタンドアロンであってもよく、あるいは車両に動力を供給する車両燃料システムの一部であってもよい。排出システムは、圧力容器が（火災などで）過熱されるかまたは他の悪条件や事象にさらされた際の破裂を防ぐため、緊急時において圧力容器の中身の排出および減圧を可能にする手段である。
［概要］
一つの態様において、システムは、緊急状態に対応して、シリンダからの流体の流出を可能にするように構成されたいくつかのバルブを含んでいる。本開示のために、システムは、２つの容器を別々にカバーするように構成された少なくとも２つのバルブを持つことが考えられる。容器は、複数の個別のシリンダを備えていてもよいが、シリンダ同士は共有の排出用ベント導管を介して流体連通している必要がある。第１バルブは第１容器に流体接続され、第２バルブは第２容器に流体接続されている。第１バルブは、第１ポートと、第２ポートと、２つのポート間の連通を分離する分離機構（一例としてピストンなど）とを備える。第１ポートは第１容器の内部と流体連通している。第２ポートは第２バルブと流体連通するとともに、第１容器の外部の大気と流体連通している。一例では、分離機構は、物理的な動きを伴うピストンであるが、他の機構を用いてもよい。ピストンは、穴内部に配置され、その長手軸に沿って移動可能である。ピストンの第１の位置は第１ポートを閉鎖し、ピストンの第２の位置は第１ポートと第２ポートの間の流体連通を可能にする。一例では、第１バルブは、第２ポートと連通する第２バルブからの流体圧力がピストンを第２の位置に付勢するように構成されている。

【0002】

別の態様では、第２バルブからの流体圧力により第１バルブを共鳴的に開く方法が説明されている。第１バルブおよび第２バルブを備えたシステムにおいて、第１バルブは第１容器に流体接続され、第２バルブは第２容器に流体接続されている。第１バルブは、ボディとピストンとを備える。ボディは、第１ポートと第２ポートとを備える。第１ポートは第１容器と流体連通している。第２ポートは第２バルブと流体連通するとともに、第１容器の外部の大気と流体連通している。ピストンの第１の位置は第１ポートを閉鎖し、ピストンの第２の位置は第１ポートおよび第２ポート間の流体連通を可能にする。該方法は第２バルブが開いた時にピストンを第２の位置に付勢することを含む。ピストンのこの動きは、第２バルブからの流体圧力を第１バルブの第２ポートに連通させ、ピストンの機械的な移動を生じさせることにより達成可能である。ピストンのこの動きはまた、第２バルブが開いた時に電気信号を第１バルブに送ることでピストンの機械的な移動を生じさせることに由来してもよい。

【0003】

本開示はまた、様々な組み合わせで、装置または方法の形態で、以下の項目のリストにより特徴づけられてもよい。
１．第１バルブおよび第２バルブを備えたシステムであって、第１バルブは第１容器に流体接続され、第２バルブは第２容器に流体接続され、第１バルブは、ボディとピストンとを備え、
ボディは、
穴と、
穴および第１容器の内部と流体連通している第１ポートと、
穴、第２バルブ、および第１容器の外部の大気と流体連通している第２ポートとを備え、
ピストンは、穴の内部に移動可能に配置され、
ピストンの第１の位置は第１ポートを閉鎖し、ピストンの第２の位置は第１ポートと第２ポートとの間の流体連通を可能にし、
第１バルブは、第２バルブが開くことにより、ピストンが第２の位置に付勢されるように構成されている、システム。
２．ピストンに接続されるとともに、２つの状態を持つトリガ要素を備え、
トリガ要素が第１の状態にあるとき、ピストンは第１の位置にあり、
トリガ要素を閾値状態にさらすことにより、トリガ要素にピストンを第２の位置に付勢させる項目１のシステム。
３．トリガ要素は形状記憶合金要素であり、
形状記憶合金要素の少なくとも一部が第１容器に沿って配置され、
閾値状態は、形状記憶合金要素の変態温度または該変態温度を超える温度である項目２のシステム。
４．第１の位置から第２の位置へピストンを押すように構成されたソレノイドを備えた項目１～３のいずれかのシステム。
５．トリガ導管を備え、該トリガ導管を介して第２バルブからの流体圧力が、第１バルブの第２ポートに連通される項目１～４のうちのいずれかのシステム。
６．ベント導管と、
第２ポート、トリガ導管、およびベント導管の間のコネクタとを備えた項目５のシステム。
７．トリガ導管内の閾値圧力レベルが到達されるまで、コネクタがトリガ導管と第２ポートとの間の流体連通を開く項目６のシステム。
８．トリガ導管内の閾値圧力レベルが超えられたとき、コネクタがトリガ導管とベント導管との間の流体連通を開く項目７のシステム。
９．トリガ導管内の閾値圧力レベルが超えられたとき、コネクタが第２ポートとベント導管との間の流体連通を開く項目７または８のいずれかのシステム。
１０．第１容器に流体接続された第１バルブと、第２容器に流体接続された第２バルブとを備えたシステムにおいて、第２バルブからの流体圧力で第１バルブを開く方法であって、第１バルブは、ボディと、ピストンとを備え、
ボディは、
穴と、
穴および第１容器の内部と流体連通している第１ポートと、
穴、第２バルブ、および第１容器の外部の大気と流体連通している第２ポートとを備え、
ピストンは穴の内部に配置され、
ピストンの第１の位置は第１ポートを閉鎖し、ピストンの第２の位置は第１ポートと第２ポートとの間の流体連通を可能にし、
方法は、第２ポートを介して第２バルブから流体圧力を連通させることにより、ピストンを第２の位置に付勢することを含む、方法。
１１．第１の位置から第２の位置へピストンを移動することをさらに含む項目１０の方法。
１２．可融要素の少なくとも一部をその可融相転移温度またはその可融相転移温度を超える温度にさらすことにより、ピストンを第２の位置へ付勢する項目１１の方法。
１３．第１の位置から第２の位置へピストンを押すことをさらに含む項目１０～１２のいずれかの方法。
１４．システムがピストンを押すために起動されるソレノイドを備える項目１３の方法。
１５．システムがトリガ導管をさらに備え、該トリガ導管を介して第２バルブからの流体圧力が第２ポートへ連通される項目１０～１４のうちのいずれかの方法であって、方法が、
トリガ導管内の閾値流体圧力を設定することと、
閾値流体圧力が超えられたとき、トリガ導管から流体を排出する（すなわち、ベントする）ことを含む方法。
１６．閾値流体圧力が超えられたとき、第１バルブを介して流体を排出する（すなわち、ベントする）ことをさらに含む項目１５の方法。

【0004】

本概要は、詳細な説明において以下で更に説明される概念を、簡略化された形で紹介するために提供されている。本概要は、開示または特許請求された主題の重要な特徴または必須の特徴を特定することを意図するものではなく、それぞれの開示された実施形態、または開示または特許請求された主題の全ての実施形態を説明することを意図するものでもない。特に、一実施形態に関して本願明細書で開示される特徴は、別の実施形態にも同様に適用され得る。さらに、本概要は、特許請求された主題の範囲を決定するための補助として用いることも意図していない。他にも多くの新規の利点、特徴、及び関係性が、この説明が進むにつれて明らかになるであろう。後に続く図及び説明は、実施形態をより詳細に例示している。

【図面の簡単な説明】

【0005】

本開示の主題は添付の図を参照して更に説明されるが、複数の図を通して、同様の構成または同様のシステム要素は同様の参照番号により示されている。全ての説明は、複数の実施形態を通じて、同様の構造や類似の構造に適用可能であると考えられる。

【図1】開示されたシステムでの使用に適した例示的な圧力解放装置の概略断面図である。図１に示す圧力解放装置は閉じた構成で示されている。

【図2】図１と似ているが、開いた構成の圧力解放装置を示している。

【図3】圧力解放装置が閉じている例示的なシステムの概略図である。

【図4】図３と似ているが、システムのすべての圧力解放装置を開いた構成で示し、第２圧力解放装置が開くことが、第１圧力解放装置を介して連通する流体圧力によって共鳴して引き起こされている。

【図5】図３および図４と似ているが、システムのベント（流体の排出）を提供するために加圧された（短い破線で表された）すべてのラインを示している。

【0006】

上記の図は、開示された主題の１つまたは複数の実施形態を説明しているが、本開示において言及されているように、他の実施形態も考慮されている。いかなる場合も、本開示は、開示された主題を代表として提示するものであって、限定として提示するものではない。当業者であれば、本開示の原理の範囲内にある多くの他の変更及び実施形態に想到し得るものと解すべきである。

【0007】

図は、必ずしも正確な縮尺で描かれない。特に、明確化のため、ある特徴を他の特徴に対して拡大する場合もある。さらに、上方、下方、上、下、上部、下部、側方、右、左、垂直、水平等の用語が用いられる場合、それらの用語は説明の理解を容易にするためにのみ用いられていると解されるべきである。構成は、異なる方向に向けられてもよいと考えられる。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本開示は、緊急状態への一次的対応に加え、相補的な圧力解放装置（ＰＲＤ：ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｒｅｌｅａｓｅ ｄｅｖｉｃｅ）が互いに対する共鳴モードで効果的に作動することへの反応の結果として、システム内のＰＲＤのトリガを可能にする、より信頼性が高くより効率的な排出システムについて説明する。

【0009】

開示に係る概念は、特定の圧力容器の過熱の結果として当該圧力容器のベントを行い得るとともに、システム内で接続された複数の圧力容器のいずれか一つが過熱されることに応じて、複数の接続された圧力容器のベントを同時に行う共鳴モードにおいても圧力容器のベントを行い得る、圧力解放装置（ＰＲＤ）、圧力解放装置アクチュエータまたはバルブのシステムに関する。

【0010】

個別の圧力容器は、ベントポートと選択的に連通する高圧ライブポートを有する。例示的な実施形態において、ＰＲＤのトリガ要素は、圧力容器の外表面に沿って配置されている。例示のみを目的として、図示されたＰＲＤのトリガ要素は形状記憶合金（ＳＭＡ：ｓｈａｐｅ ｍｅｍｏｒｙ ａｌｌｏｙ）を含んでいる。本開示の焦点はＰＲＤの共鳴トリガにあり、トリガ要素の特定の設計にあるわけではない。トリガ要素がＳＭＡワイヤである例において、いずれかの圧力容器の近傍の温度がその変態温度を超えて上昇する場合、トリガ要素は（図１および図２に示すように、右への）圧力解放アクチュエータのピストンの移動を可能にし、それにより高圧ライブポートとベントラインとの間の連通を開く。したがって、１つのモードにおいて、ＰＲＤは、熱起動ソレノイド、形状記憶合金ワイヤ、または可融要素などのトリガ機構によって作動する。

【0011】

例示的な実施形態において、システムの複数の圧力容器のベントラインは、（１つの圧力容器の高圧の内容物のベントにより生じた）ベントラインにおける上昇した圧力により、システムに接続された他のＰＲＤのピストンが右に押されることで、システム内の他のすべての接続された圧力容器のベントを行うように接続される。したがって、作動のための第２の機構は、高熱によるいずれか１つのＰＲＤの起動に応じた、システム内の複数の圧力容器に接続されたすべてのＰＲＤの共鳴背圧起動を通じてのものである。例示的なＰＲＤの特定の作動機構が説明されているが、本明細書に記載の共鳴背圧起動の教示は、具体的に記載された機構とは異なる機構を持つ他のアクチュエータにも適用可能である。

【0012】

図１は、開示されたシステムで使用可能な例示的な圧力解放装置（ＰＲＤ）の断面の模式図である。図示された例示的なＰＲＤ１０は熱で起動するが、記載のシステムは、他の手段で作動するＰＲＤで使用できると考えられる。他の手段としては、例えば、温度、圧力、化学物質濃度、およびその他の条件と操作とを含むトリガに応じて、手動および自動の作動に反応する電気的に起動するソレノイドおよびバルブが含まれる。

【0013】

図１に示すように、例示的な実施形態において、ＰＲＤバルブ１０は穴またはくぼみ１４を内部に有するボディ１２を備える。穴１４は長手軸１６を有し、ピストンまたはシャトル１８が長手軸１６に沿って摺動するように移動可能である。穴１４は、高圧ポート２０およびベントポート２２と流体連通している。図１において、ＰＲＤ１０は閉じた構成で示されており、シャトル１８が高圧ポート２０とベントポート２２との間の連通を閉じている。高圧ポート２０は、例えば圧力容器または圧力シリンダなどの加圧流体の流体源３８（図３～５に示されている）と流体連通するように構成されている。ベントポート２２は、システム外部の大気、ならびに、システム３２の他のバルブ１０とも連通するように構成されている。

【0014】

ＰＲＤ１０を開くには、例示的な実施形態における一次的および二次的機構を介して、方向２４において、図１および図２の右側に、シャトル１８を移動する。一次的機構は、例としてＳＭＡワイヤ２８として示されているトリガ要素の使用である。一次的機構はＳＭＡ設計に限られず、温度の入力によりピストンを移動させることが可能であればどのようなトリガ要素であってもよい。例示的な実施形態では、図３～図５のシステム図に示すように、ＳＭＡ要素２８ａは圧力容器３０ａに沿って配置される。例示的な実施形態では、ＳＭＡ要素２８ａは、チャネル、チューブ、プーリー、その他の手段、またはそれらの組み合わせを使用することによって制御される経路内に圧力容器３０ａに沿って配置され、その端部２９の近くで固定される。ＳＭＡ２８は、その変態温度よりも高い温度にさらされると縮んで方向２４にシャトル１８を引く。したがって、システム３２においては、圧力容器３０ａまたは３０ｂがＳＭＡ２８の変態温度より高い温度にさらされると、その高い温度によって対応するＳＭＡ２８ａまたは２８ｂが縮んでシャトル１８を引き、ＰＲＤ１０ａまたは１０ｂを開いた構成にすることが期待される。

【0015】

二次的機構は、共鳴トリガと称されるものであり、直接熱にさらされることに応じてというよりむしろシステム内のいずれかのＰＲＤのトリガに応じて生じる。最初の例として、一つのＰＲＤ１０がトリガされると、システム３２内では、特定の圧力容器３０に接続された高圧ポート２０とその関連するベントポート２２との間の流体連通が開かれることにより、その他の接続されたＰＲＤ１０と連通する流体ラインが加圧され、それにより、ＰＲＤ１０も方向３４（図１に示されている）にベントポート２２を介して流れる加圧流体によって作動されることが考えられる。したがって、共鳴作動モードにおいては、方向３４に、異なる圧力容器３０から流れる加圧流体が、シャトル１８を右方向２４に押す役割を果たし、その結果、高圧ポート２０とベントポート２２との間のベント経路を開く。ベント経路を開いた後、加圧流体は方向３６（図２に示す）に流れ得る。

【0016】

代替的にまたは追加的に、共鳴トリガをソレノイド２６の作動を介して電気的に取り扱い、方向２４にシャトル１８を押すようにしてもよい。例示的な実施形態におけるこのようなソレノイド２６は、上昇した温度、圧力、化学物質濃度、またはその他の感知された状態などの、一次的トリガのためにシステムを監視する１つ以上のセンサに取り付けられた関連するコントローラとの連絡によって起動される。ソレノイド２６と関連付けられたセンサが一次的トリガを感知すると、ソレノイド２６は起動し、図２に示すように、高圧ポート２０とベントポート２２との間の流体連通経路を開くのに十分な程度、シャトル１８を方向２４に右に押す。ただし、ＰＲＤ１０を開くための他の機構が使用可能であることが考えられ、他の機構には、他の機械的および／または電気的手段により作動される機構が含まれる。

【0017】

図２に示すように、接続されたシリンダまたは圧力容器からの加圧流体の排出は、高圧ポート２０を介して圧力容器からの加圧流体をベントポート２２から方向３６に流すことにより行われる。ＰＲＤ１０の構成要素の特定の構造および機能が例示的な実施形態において図示されているが、システム３２は他の構造および構成のＰＲＤを使用可能であることが考えられる。

【0018】

図３は例示的なシステム３２の概略図であり、“ａ”および“ｂ”で指定される２セットの圧力流体源３８と、圧力容器３０と、トリガ要素２８と、ＰＲＤ１０と、関連する導管およびコネクタとを備えている。それぞれ２セットのこれらの要素が説明されているが、同様のシステムでより多くの類似のセットが使用可能であることが考えられる。本開示において、特定のセットの特定の要素ではなく、要素全般を参照する場合、“ａ”や“ｂ”なしで特定の要素の数字による表示を用いる。さらに、例示的なシステムにおいては要素の特定の構成及び接続が説明されているが、それらの要素は異なるように配置されてもよく、システムの教示は、記載されない構成部品を含むより多くのまたはより少ない要素を用いるシステムに適用され得ることが考えられる。さらに、例えば、単一の加圧流体源３８を圧力容器３０ａ、３０ｂの両方に使用するなど、システムは複数の要素を組み合わせてもよい。

【0019】

図３～図５において、加圧導管は短い破線で示されており、非加圧導管は、実線で示されている。ライン４０は、加圧流体源３８をそれぞれの対応する圧力容器３０に接続する。図３において、システム３２の日常的な使用では、加圧導管４０は、加圧流体源３８から圧力容器３０に高圧流体を連通させる。高圧流体は高圧導管４２を介してＰＲＤ１０に連通する。通常の動作では、ＰＲＤ１０は、図１に示すように閉じているため、高圧ポート２０とベントポート２２との間には流体連通はない。したがって、ベント導管５０は、実線で示すように、加圧されていない。

【0020】

導管４２は、ＰＲＤ１０の高圧ポート２０などで、各圧力解放装置１０をそれぞれの対応する圧力容器３０に接続する。図３は通常の動作状態のシステム３２を示す。圧力容器３０は大気圧より高圧の流体を含んでおり、加圧流体は加圧流体源３８から供給される。各ＰＲＤ１０の高圧ポート２０は（図１に示すように）シャトル１８によって閉じられている。したがって、ＰＲＤ１０と圧力容器３０との間の導管４２は、接続された圧力容器３０からの流体によって加圧されるが、ベントポート２２に接続された導管４４は加圧されない。導管４４は、ティーコネクタ４６でトリガ導管４８とベント導管５０に分岐する。各ベント導管５０は、大気への出口となり得るベント孔５２で終端する。

【0021】

システム３２の動作において、圧力容器３０ａに関連付けられたＰＲＤ１０ａは、１）圧力容器３０ａの近傍における所望の温度を超える高温によるトリガ要素２８、および／または２）接続されたセンサにおける高温によるソレノイド２６の起動、の一次的起動によって開いてもよい。さらに、ＰＲＤ１０ａは、以下に説明する二次的共鳴作動によって開いてもよい。それを超えることでＰＲＤ１０が開く閾値温度は、例えば、ソレノイド２６の制御パラメータの選択、および／またはＳＭＡ要素２４の寸法および材料、および／またはシャトル１８を動かすために方向３４に必要とされる圧力の較正、によって較正されてもよい。さらに、説明したようなＰＲＤは閾値温度に応答するが、システムもまた、圧力または特定の空気成分の検知濃度を含むがそれらに制限されない他の環境条件に応じてトリガされ得ると考えられる。

【0022】

圧力が二次的共鳴トリガとして使用される例示的な実施形態において、各ティーコネクタ４６は、ベント導管５０にというよりむしろトリガ導管４８を優先的に介して、加圧流体の流れを優先的に方向付けるように構成されている。したがって、図４に示すように、いずれかのＰＲＤ１０が起動されて高圧ポート２０とベントポート２２との間の流体連通が可能になると、その流れはベントポート２２に接続された導管４４を加圧する。この加圧された流体は、ティーコネクタ４６を介して流れ、その後、図４に示すように、トリガ導管４８を加圧する。トリガ導管４８におけるこのような流体圧力は、システム３２内のすべての他の接続されたＰＲＤ１０のベントポート２２に入り、図１に示すように、流体圧力がシャトル１８を方向３４に押すことにより、それらの他のＲＰＤ１０を開く。こうして、少なくとも１つのＰＲＤ１０がトリガされると、システム３２内のすべてのＰＲＤ１０が、共鳴モードにおいて自動的に開かれる。各ＰＲＤ１０は上述した一次的および二次的機構の１つ以上、すなわち、第一に、トリガ要素２８の作動、または、温度センサなどの接続されたセンサからのソレノイド２６の起動によるシャトル１８の変位、第二に、接続されたシステム３２における他の圧力容器３０のベントからのベントポート２２を介した共鳴背圧作動または共鳴ソレノイド起動によるシャトル１８の方向２４への変位、にしたがって開かれる。

【0023】

図５に示すように、システム３２内のすべての接続されたＰＲＤ１０が開かれた後、圧力容器３０および／または加圧流体源３８からの過剰な加圧流体は、ティーコネクタ４６によってベントライン５０に方向付けられ、最終的にベント孔５２で大気（または適当な排出受容チャンバ）に排出される。導管４４ａは、ベントポート２２とティーコネクタ４６とを接続するものとして図示されているが、異なる実施形態においては、トリガ導管４８とベント導管５０の分岐は、ＰＲＤ１０に直接配管されるか、または、組み込まれることが可能であると考えられる。

【0024】

開示されたシステム３２は、接続されたＰＲＤ１０のいずれか一つが開くのに応じて、システム３２内のすべてのＰＲＤ１０の自動的な共鳴作動を提供する。このような設計は、システム内のＰＲＤの個々の機械的なトリガに必要とされる時間を削減する。さらに、すべての接続されたＰＲＤ１０をほぼ同時に開かせることにより、システムからのベント流量は増加し得る。したがって、システム３２は、単に一次的機構を使用するシステムよりも、緊急時において簡単で信頼性が高い。

【0025】

圧力不均衡を二次的トリガとして使用する例示的な実施形態において、ＰＲＤ１０は、図２に示す開位置にシャトル１８を移動するのに必要とする圧力不均衡（すなわち、大気圧とベントポート２２の方向３４に流れる流体の圧力との間の差）を比較的小さくするように設計される。

【0026】

システム３２の例示的かつ非限定的な実施形態は、第１バルブ１０ａと第２バルブ１０ｂとを備える。第１バルブ１０ａは、第１容器３０ａに流体接続され、第２バルブ１０ｂは第２容器３０ｂに流体接続されている。第１バルブ１０ａは、ボディ１２とピストン１８とを備える。ボディ１２は、長手軸１６を有する穴１４と、第１ポート２０と、第２ポート２２とを備える。第１ポート２０は、穴１４および第１容器３０ａの内部と流体連通している。第２ポートは、穴１４、第２バルブ１０ｂ、および第１容器３０ａの外部の大気５２と流体連通している。ピストン１８は穴１４内に配置され、長手軸１６に沿って移動可能である。ピストン１８の第１の位置は、図１に示すように、第１ポート２０を閉鎖する。ピストン１８の第２の位置は、図２に示すように、第１ポート２０と第２ポート２２との間の流体連通を可能にする。第１バルブ１０ａは、第２ポート２２を介して連通している第２バルブ１０ｂからの流体圧力がピストン１８を第２の位置へ付勢するように構成されている。

【0027】

例示的な実施形態において、トリガ要素２８はピストン１８に接続された第１端部を有する。可融要素２８は、第１の位置を有し、ピストン１８は、図１に示すように、その第１の位置（閉じ位置）にある。トリガ要素２８を閾値状態にさらすことにより、トリガ要素２８は、図２に示すように、ピストン１８を第２の位置（開き位置）に付勢する。例示的な実施形態において、トリガ要素２８は、形状記憶合金要素であり、閾値状態は、変態温度または変態温度を超える温度である。図３～図５に示すように、トリガ要素２８ａの少なくとも一部は第１容器３０ａに沿って配置される。例示的な実施形態において、システム３２はさらにソレノイド２６を備え、ソレノイド２６は、ピストン１８を方向２４に、（図１に示す）第１の位置から（図２に示す）第２の位置へ押すように構成される。このソレノイドは一次的または二次的トリガのために使用され得る。

【0028】

例示的な実施形態において、システム３２はトリガ導管４８を備え、トリガ導管４８を介して第２バルブ１０ｂからの流体圧力が、第１バルブ１０ａの第２ポート２２へ連通される。例示的な実施形態において、システム３２は、ベント導管５０と、第２ポート２２ａ、トリガ導管４８、およびベント導管５０の間のコネクタ４６ａとを備える。コネクタ４６ａは、トリガ導管４８内の閾値圧力レベルが到達されて二次的共鳴トリガが起きるまで、トリガ導管４８と第２ポート２２ａとの間の流体連通を開く。コネクタ４６ａは、トリガ導管４８内の閾値圧力レベルが超えられると、トリガ導管４８とベント導管５０との間の流体連通を開く。例示的な実施形態において、コネクタ４６ａはまた、トリガ導管４８内の閾値圧力レベルが超えられると、第２ポート２２ａとベント導管５０との間の流体連通を開く。

【0029】

本開示の主題が幾つかの実施形態を参照して説明されたが、本開示の範囲を逸脱することなく態様及び詳細において変更を行い得ることは、当業者であれば理解するであろう。さらに、１つの実施形態に関連して開示されたいかなる特徴も別の実施形態に組み込むことができ、その逆もまた可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】