CN103069208A - 紧凑型气体灌装系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种紧凑型气体灌装系统和方法（1），所述系统（1）可设置在任何零售设施中以填充筒（3）来直接供应至消费者，或者可设置在交通工具上以在待使用所述筒的位置处填充筒（3），该紧凑型气体灌装系统（1）包括气体传输装置以及设置在封闭隔室（4）中的用于气筒（3）的贮存器（2），这使得消费者能够选择气体的量并且进一步消除更换筒（3）或者将筒运输至边远地区以再填充的缺点。

Description

紧凑型气体灌装系统和方法

技术领域

本发明涉及一种紧凑型气体灌装系统和方法，该系统可安装在任何零售设施中以便为消费者直接灌装筒，或者该系统可安装在交通工具中，该系统可由此在待使用气筒的位置中灌装该气筒，从而避免更换气筒或者将气筒运输到供应公司。

背景技术

已知用于住宅的供气管道系统，这些供气管道系统的分布网络尚未延伸到全部的大都市区域，从而使得必须在未被这种网络所包围的位置中利用筒。

筒的容纳物一用完，消费者就更换筒，这种更换能够例如直接在填充筒或者等待供应商的卡车的经过的交易中来完成，其中，供应商于在指定日期在现场更换筒来进行销售。

这些筒更换系统具有某些缺点，例如，增加至产品的在公司与住宅之间运输无论其是空的或是满的筒的成本。此外，筒在该运输中或在其存储中经历了磨损，从而需要对它们进行维护和上漆，这同样增大了产品的成本。

另一缺点更是在未完全耗尽筒的容纳物的情况下更换这些筒。这种情况的发生是因为消费者担心气体在烹饪的中途用完，因此在筒变空之前更换该筒，此后他并未收到对筒中所容纳气体的任何补偿。

为了使得能够销售确定量的气体，从而不仅避免筒中的气体的过度填充还允许消费者仅支付所灌装的气体，存在一种填充系统，该填充系统包括帮助计算待灌装的气体的量的定量供给装置。这些系统使得能够确定容纳在气罐中的气体的密度、选择筒中的气体的密度、计算添加至筒的气体的预定量、控制气体流量、等。

尽管有效，但就不利的方面而言，这些填充系统是非常复杂的，包括许多部件并且是笨重的。此外，这些填充系统包括许多测量和计算装置，并且在这些测量和计算装置中的任何一个出现故障的情况下，填充就会存在问题乃至成为不可能。

这些定量供给装置的另一缺点是由于其不具备任何结构上的布置，这些结构上的布置这使得在交通工具中利用这些定量供给装置来填充气筒成为可能。

发明内容

为了解决这些不便，本发明提出了一种紧凑型气体灌装系统和方法，该系统可安装在任何位置或交通工具中。以此方式，本系统可安装在诸如加油站之类的零售设施中，该零售设施使得使用者自己能够使筒就位并填充该筒。又或者，本系统可安装在去往住宅的交通工具中，从而在使用气体的位置中并在消费者的面前直接灌注气体。

本紧凑型气体灌装系统和方法在运输和保存筒的成本方面呈现出相当大的降低，从而可降低卖至消费者的产品的最终价格。

利用目前用于更换筒的相同的卡车，有利地降低了移动这种交通工具的费用，这是因为严格来说它们仅表示气体的重量，而不再是筒的重量，从而由此使得更好地利用这种交通工具的载重能力成为可能。

本系统和方法可在卡车、有篷货车、挎斗摩托车等中使用，这使得可在卡车不能行使的难以进入的位置中进行再填充成为可能。

一旦将本系统安装在零售站，就更大地降低了产品的价格，这是因为消费者自己为了再填充而移动筒，从而并未将运输成本添加至产品的成本。

本发明还提出了一种与紧凑型气体灌装系统相关联的气体定量供给装置，该气体定量供给装置使得灌装预定量的气体成为可能。该气体定量供给装置具有简单的结构并且工作起来类似注射器，该气体定量供给装置的本体装备有气体输入口和气体输出口，其活塞沿着本体从一个末端移动至另一末端，从而使得本体能够在活塞退回时利用气体进行填充，并且在活塞逆着本体前进时而将气体排到气筒中。

本系统和定量供给装置还包括处理及管理单元、以及温度传感器，集成在计算机程序中的温度传感器根据从温度传感器接收到的信息精确地计算气体容积。该程序根据气体的容积和温度来计算该气体的质量或重量，从而确定活塞必须返回多远，这是由活塞传感器测量的，使得所需量的气体进入所述定量供给装置，并随后在向前移动活塞时进行灌装。

为了更好地说明此紧凑型气体灌装系统和方法，下面将呈现本发明的一个特定的实施方式的示意图，该示意图的尺寸和比例无需是真实的，这是因为附图仅用于启发性地表现本发明的各个方面，本发明的保护范围仅由所附权利要求的意图所确定。

附图说明

下面将基于附图对紧凑型气体灌装系统和方法进行描述，在附图中：

-图1示出了本发明的紧凑型气体灌装系统（1）的立体示意图；

-图2示出了本系统（1）的隔室（4）的立体示意图；

-图3示出了具有气筒（3）的隔室（4）的内部的主视立体图；

-图4示出了没有筒（3）的隔室（4）的内部的另一主视立体图；

-图5示出了在一个应用示例中的紧凑型气体灌装系统（1）的立体图，其中，该应用示例为四轮交通工具（C）；

-图6示出了本系统（1）的另一应用示例，在该应用示例中，隔室（4）装备有呈竖立杆（41）的形式的基部结构，该基部结构使隔室（4）与其所固定的地面保持离开；

-图7在局部横截面中示出了联接至本系统（1）的气体定量供给装置（D）的侧视图，在该侧视图中，该定量供给装置（D）设置在卡车（C）的气体贮存器（2）的外部；

-图7A示出了图7的细节A的放大视图；

-图8示出了气体定量供给装置（D）的截面图；

-图9示出了气体定量供给装置（D）的结构变型的截面图；

-图10示出了图9的定量供给装置（D）的立体图；

-图11在局部横截面中示出了位于气体贮存器（2）内的定量供给装置（D）的侧面图；

-图11A示出了图10的细节B的放大视图；以及

-图12呈现了紧凑型气体灌装方法的方块图。

具体实施方式

如附图中所示，本发明涉及一种紧凑型气体灌装系统（1），该系统（1）可安装在零售设施（参见图6）中，或者安装在交通工具（参见图5、图7和图11）中以重新装填气筒（3）。

紧凑型气体灌装系统（1）包括用于填充气筒（3）的气体贮存器（2）；至少一个隔室（4），该至少一个隔室（4）装备有支座（13），该支座（13）以非限制性的方式限定为凹处，并在其基部中容置筒（3）。所提到的支座（13）被支承在重量测量系统（12）上，该重量测量系统（12）设置在被门（6）闭合的隔室（4）的基部上。每个隔室（4）包括快速联接器（9）的可伸缩的支承件（10）、以及将贮存器（2）连接至联接器（9）的气体软管（15），所述快速联接器（9）可利用已经结合在待灌装的筒（3）中的安全阀而联接至连接组件（7）。

连接组件（7）的所提到的安全阀与设置在筒（3）的内部部分中的过载控制机构（未示出）相关联，所述机构负责锁定该安全阀，从而中断筒（3）中的气体输入。

优选地，在贮存器（2）的输出口与联接器（9）之间设置有压力传感器（未示出），该压力传感器使得能够监控系统（1）的压力。特别地，所提到的压力传感器（未示出）位于联接器（9）中，这使得能够监控筒（3）的内部压力。以此方式，当筒（3）的内部压力超过其接受能力的最大值时，可终止筒（3）的再填充。在完全装填该筒（3）的情况下，过载控制机构自动锁定该连接组件（7）的安全阀。在该锁定之后，供应系统的气体压力将上升，这将由该压力传感器进行识别，从而终止筒（3）的再填充。

气体从贮存器（2）到筒（3）的传递由诸如泵、定量供给装置等之类的现有技术的任何已知装置来实现。

作为选择，支座（13）结合了通常固定至隔室（4）的箱体（40），该箱体（40）可用于将可伸缩的支承件（10）支承在箱体（40）的上表面上，该支承件（10）以支座（13）为中心设置，从而使得能够相对于筒（3）的连接器（7）对联接器（9）进行精确控制。以此方式，筒（3）被支承在所提到的箱体（40）的设置在测量系统（12）上的支座（13）中，并且联接器（9）精确地联接至连接器（7）。

优选地，所提到的测量系统（12）是装备有用于监控和控制集气筒（3）的重量的称重传感器的秤。

系统（1）还包括位于软管（15）中的逆流阀（未示出），以在筒（3）内的压力大于贮存器（2）内的压力的情况下，防止气体从筒（3）返回至贮存器（2）。

紧凑型气体灌装系统（1）还包括具有联接的处理及管理单元的控制面板（5），该处理及管理单元通过装载的计算机程序来管理该系统（1）的运转。所提到的程序管理该系统（1）的多种功能，例如联接器（9）的接头在连接组件（7）中的运动；对位于隔室（4）的支座（13）中的筒（3）的重量测量结果的接收；在灌装之后对筒（3）的重量测量结果的接收；使得能够选择待灌装的气体的量；通告何时达到筒（3）中的气体的压力或重量界限；以及也监控筒（3）的有效期。

所述系统（1）还包括读取装置（未示出），该读取装置识别并解释由制造商详细说明的涉及筒（3）的有效期的信息。该读取可由光学装置、由安装在筒（3）上的芯片、或者由确保筒（3）的有效期的读取的任何其它装置来完成。在该有效期已经期满的情况下，该计算机程序告知该处理及管理单元以取消该再填充。

所提到的接头连接器（7）既允许用于灌装气体的快速联接器（9）的联接，又允许用于炉（未示出）中的气体的使用的联接。快速联接器（9）是适用于气筒（3）的连接组件（7）中的联接器的任何一种联接器，例如短尾（bobtail）式联接器。

测量系统（12）用于检查再填充前后的筒（3）的重量以及所施加的气体的量，该气体量可以使对筒（3）的完全填充或者根据使用者自想要支付的价格由使用者自己限定的量。以此方式，测量系统（12）与装载在处理及管理单元中的程序通信，从而通过筒（3）的重量测量值加上所灌装的气体的重量来报告何时灌装了预定量的气体或者何时达到满的筒的预定最大重量，从而终止该再填充。

隔室（4）由装备有连接装置（8）的所提到的门（6）来闭合，以防止筒（3）在其再填充期间被错误地移除。该连接装置（8）在闭合该门（6）时被启动并在终止或取消气体的灌装时被解锁。该隔室（4）还包括通风孔（14），这些通风孔（14）在再填充期间发生排空的情况下允许气体溢出，从而避免气体被限制在该隔室（4）内。

为了有助于再填充筒（3）的各个步骤的可视化，本系统（1）包括位于控制面板（5）中的数字显示器（50）（图2、图5和图6），在该数字显示器（50）中，显现筒（3）的初始重量数据；所选择的再填充值；再填充程序的结束；所达到的压力界限；所达到的最大载荷；等是可能的。显示器（50）优选地位于隔室（4）的上方。对于灌装的气体的支付可通过诸如信用卡或借记卡、现金、燃料凭单等之类的任何装置来完成。

该系统（1）还包括传感器（未示出），该传感器显示快速联接器（9）相对于连接组件（7）的未联接、部分联接或错误布置，该传感器检测在联接器（9）与连接器（7）之间的未连接或部分连接的情况，从而向控制灌装的程序发送信号以取消该再填充。

特别地，本系统（1）还包括将气体注入到筒（3）中的气体定量供给装置（D）。该气体定量供给装置（D）安装在贮存器（2）的气体输出的软管（15）中，以将气体穿过联接器（9）注入到筒（3）中。

该定量供给装置（D）具有与注射器相类似的形式并且装备有中空的本体（D2）以及插在该本体（D2）中的活塞（D3），该活塞（D3）能够沿着本体（D2）移动。所述本体（D2）装备有气体输入口（D4）和气体输出口（D5），使得当沿与本体（D2）的输入口（D4）相反的方向移动活塞（D3）时，形成了填充有来自输入口（D4）的气体的内部腔室（D6）。当沿本体（D2）的输入口（D4）的方向移动活塞（D3）时，排空该腔室（D6），以使气体穿过输出口（D5）而排出。

该定量供给装置（D）包括设置在本体（D2）中和/或软管（15）中的温度传感器（未示出）、以及与活塞（D3）的位置相关的传感器（D1），所述传感器与装载在该系统（1）的面板（5）的处理及管理单元中的程序通信，该处理及管理单元接收及处理所提到的传感器的信息。

所提到的温度传感器由于因受温度的影响而导致的GLP（良好实验室规范）气体经历体积变化的事实而成为必须。以此方式，该处理及管理单元将对通过传感器获得的读数求取平均值，并且将确定活塞（D3）的成比例的前进，以精确地限定待灌装的气体的量，活塞（D3）的前进由活塞传感器（D1）监控。

本体（D2）在内部由活塞（D3）划分成两个腔室（D6、D7），该第一腔室（D6）为供应筒（3）的临时气体贮存器，而第二腔室（D7）用于帮助活塞（D3）在穿过其开口（D11）注入流体时的运动，从而使活塞（D3）逆着腔室（D6）前进。

气体输入口（D4）通过软管（D10）连接至贮存器（2）；而输出口（D5）连接至将气体引导至筒（3）的软管（15）（参见图7和图11）。

定量供给装置（D）还包括分别安装在气体输入口（D4）和气体输出口（D5）中的两个止回阀（D8、D9）。阀门（D8）使得气体能够在沿与本体（D2）的输入口（D4）相反的方向移动本体（D2）的活塞（D3）时从贮存器（2）穿过直至腔室（D6），但阻止沿相反方向穿过，而阀门（D9）使得气体能够在活塞（D3）沿本体（D2）的输入口（D4）的方向移动时从腔室（D6）输出，但阻止其沿相反方向穿过，以将气体灌装到筒（3）中。

活塞（D3）可通过任何已知的装置来移动，例如，通过液压泵（未示出）来移动，该液压泵穿过本体（D2）的腔室（D7）的开口（D11）相对于活塞（D3）与腔室（D6）反向地注入或抽出流体。以此方式，当将流体注入到腔室（D7）中时，活塞（D3）推挤腔室（D6）的气体，从而将气体穿过输出口（D5）排出本体（D2）。一旦抽出所提到的流体或停止注入流体，活塞（D3）就由于容纳在腔室（D6）中的气体的压力并且还由于随着流体的抽出而在腔室（D7）中产生的负压而退回。该定量供给装置（D）还可包括设置在腔室（D6）中的弹簧（未示出），该弹簧推动活塞（D3）并且沿与输入口（D4）相反的方向不断地推动活塞（D3），从而使得腔室（D6）能够保持充满气体，该气体在液压泵（未示出）作用在活塞（D3）上时通过输出口（D5）排出。

定量供给装置（D）可作为选择包括柱塞（D12），该柱塞（12）的杆（D13）连接至活塞（D3），从而促进活塞（D12）在本体（D2）内的向后或向前运动。在该特定的情况下，腔室（D7）的开口（D11）使得空气能够根据活塞（D3）的运动而输入或输出，从而防止在腔室（D7）中形成真空。使得利用气体再填充该定量供给装置（D），柱塞（D12）的杆（D13）退回，从而使活塞（D3）退回，继而使得气体能够进入到腔室（D6）中。

位置传感器（D1）可安装在活塞（D3）中或者安装在柱塞（D12）的杆（D13）中或者安装在本体（D2）中。

该定量供给装置（D）可用于连接至气体供应卡车（C）的贮存器（2），特别地，该贮存器（2）包括漏斗形的下部部分（21），以将液化气体引导至该定量供给装置（D）的输入口（D4）。在这种情况下，软管（15）离开该输入口（D5）并前进至用于气筒（3）的隔室（4）。

该定量供给装置（D）可安装在气体贮存器（2）的内部或外部。当安装在贮存器（2）的内部（图11和图11A）时，由于处于具有气体的环境中，气体通过开口（D11）而输入或输出，从而避免在腔室（D7）中出现真空。在该特定的情况下，贮存器（2）的下部部分（21）被盖（T）于支承所提到的该定量供给装置（D）的位置处封闭住。

此外，当将所述定量供给装置D安装在贮存器2的外部（图7和图7A）时，软管（D10）可包括旋管（未示出）以帮助基本稳定住进入腔室（D6）的气体的温度。

气体在开始灌装过程时对气体温度进行测量的时刻通过软管（D10）、穿过阀门（D8）、从而继续穿过输入口（D4）进而入腔室（D6），而进入该定量供给装置（D）。在通过面板（5）按重量选择了气体的量之后，启动该活塞（D3），从而使气体朝向将气体引导至筒（3）的软管（15）而离开该定量供给装置（D）。

作为附加的安全措施，当利用该定量供给装置（D）时，重量测量系统（12）主要呈现处确保未超过该筒（3）的最大重量的功能。由此，在发生系统压力监控故障或者发生过载控制机构的与连接组件（7）的安全阀相关联的故障的情况下，重量测量系统（12）识别出超重并与该监控系统通信以终止该再填充。

根据图5中所示的本系统（1）的应用示例，存在三个设置在具有气体贮存器（20）的卡车（C）中的隔室（4），该卡车由此移动至住宅以直接在现场填充筒（3）。

图6中示出了本系统（1）的另一应用示例，在该应用示例中，隔室（4）固定在诸如加油站、超市或购物中心停车场等之类的零售设施中。在该特定的情况下，隔室（4）优选地设置在特别地呈竖立杆（41）的形式的基部结构上，该基部结构使隔室（4）保持离开地面。

优选地，自动完成该灌装，并且因此，本发明包括气体灌装方法，该方法包括下列步骤：

1）将筒（3）设置在填充隔室（4）中；

2）测量筒（3）的重量；

3）闭合门（6）并启动隔室（4）的连接装置（8）；

4）通过光学装置、通过安装在筒（3）中的芯片或者通过确保信息的解释的任何其它装置来读取由制造商详细说明的有关筒（3）的有效期的信息；

5）通过控制面板（5）来选择待灌装的气体的量；

6）将快速联接器（9）联接在筒（3）的连接器（7）上；

7）将在步骤（c）中选择的气体的量从贮存器（2）传输至筒（3）；

8）一旦达到所选择的数值、筒（3）的压力界限或者筒（3）的最大重量就中断该气体传输；

9）将可伸缩的支承件（9）与筒（3）的连接器（7）的快速联接器分离开；

10）使隔室（4）的门（6）的连接装置（8）停止作用；

11）取出筒（3）。

如在第一步骤（1）中所示，筒（3）设置在位于测量系统（12）上的箱体（40）内的支座（13）中，在该测量系统（12）处测量筒（3）的重量。支座（13）使筒（3）的连接组件（7）保持成以快速联接器（9）为中心，从而使得联接器（9）能够自动联接在连接器（7）上。

在步骤（3）中，隔室（4）的安全门（6）被闭合，从而使筒（3）保持被密封住。在门（6）被闭合住的情况下，连接装置（8）被启动，同时启动该可伸缩的支承件10，从而移动该快速联接器（9）以使其联接在筒（3）的连接器（7）中。随后，通过控制面板（5）来选择灌装的气体的量。

在已经选择了气体的量的情况下，将气体从贮存器（2）传输至筒（3），同时该测量系统（12）测量筒（3）的重量的变化。该传输借助于液压泵或气动泵（未示出）或者通过定量供给装置（D）来执行。

筒（3）的内部压力由压力传感器（未示处）来监控，该压力传感器位于软管（15）中或位于快速联接器（9）中，由此一旦达到筒（3）的容量界限，该快速联接器（9）就中断气体流。以此方式，不仅在达到所选择的气体的量时，而且在筒（3）的内部压力超过筒（3）的预定最大值时，都可中断气体传输。

当达到气体的所选择的水平或筒（3）的压力界限时，终止该再填充，从而中断从贮存器（2）至筒（3）的气流。

在这种情况下，使快速联接器（9）通过缩回其可伸缩的支承件（10）而与连接组件（7）分离开，这松开了安全门（6）的连接装置（8），并且控制面板（5）的显示器（50）显示了待收取的最终价格。连接装置（8）优选地是自动的，该连接装置（8）可以是机械的且装备有传感器，该传感器指示门是闭合的还是打开的，从而启动还是终止气体再填充。

可手动地利用紧凑型气体灌装系统（1）；在这种选择方案中，由操作者在闭合该隔室（4）之前完成快速联接器（9）在筒（3）的连接组件（7）中的联接。在闭合该隔室（4）之后，将气体从容器（2）中释放出来，直到筒（3）的重量达到所需的值为止或者直到达到筒（3）的压力界限为止。

当利用定量供给装置（D）时或者在将联接器（9）联接在连接器（7）中的步骤（6）之后，本方法还包括下列步骤：

a）通过确认腔室（D6）的温度来启动该定量供给装置（D）并启动该定量供给装置（D）的活塞（D3），以填充腔室（D6）的总容积；

b）通过腔室（D6）的温度值、活塞（D3）的初始位置以及步骤（5）中所选择的气体的量来计算气体的密度、腔室（D6）中的按质量计的气体的量、以及活塞（D3）的前进量；

c）推进活塞（D3）以将气体输出至软管（15）；

d）在达到筒（3）的压力界限或重量界限的情况下，或者，在达到步骤（b）中所限定的位置的情况下，中断活塞（D3）的前进。

在该特定的情况下，当通过温度传感器（未示出）和位置传感器（D1）来完成对于腔室（D6）的温度和活塞（D3）的位置的读取时，在将联接器（9）联接在连接器（7）中之后，启动该定量供给装置（D）。

在接收到这些读数之后，该系统（1）的面板（5）的处理及管理单元的程序计算气体的密度、容纳在腔室（D6）中的按质量计的气体的量、以及活塞（D3）的前进量，使得操作者将限定量的气体灌装在筒（3）中。

如果腔室（D6）中容纳的质量值低于为再填充筒（3）而选择的质量值，则启动活塞（D3）以将更多的气体输入到所述腔室（D6）中，从而促进活塞（D3）从本体（D2）的退回。

如果腔室（D6）中容纳的质量的值大于为再填充筒（3）而选择的质量值，则启动活塞（D3）的运动以灌装该筒（3）。在已在筒（3）中灌装了所选择量的气体之后，中断用于灌装该筒（3）的活塞（D3）的这种运动。

在超过筒（3）中的压力，或者达到所选择的重量的情况下，处理及管理单元的所提到的程序中断活塞（D3）的运动，从而停止气体的供应。

本发明的范围并不限于所示示例，而是实际上，仅限于在权利要求及其等效替代物中所限定的术语。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于以预选量的流体填充便携式气筒以向使用者供应能源需求的系统，所述系统包括：用于供应一定量的流体的贮存器、用于接收所述气筒的隔室、以及在所述贮存器与所述隔室之间延伸的供应管线，所述供应管线用于将加压流体传送至所述气筒，所述系统的特征在于：

所述隔室被封闭住并且具有门，使用者仅在填充操作之前及之后能够通过所述门而装载及卸下所述气筒；

所述供应管线连接有可伸缩的联接器，所述联接器设置在所述隔室中并且能够在所述填充操作期间朝向所述气筒上的填充阀自动地移动，从而与所述填充阀连接并且将处于压力下的一定量的流体从所述贮存器传送至所述气筒；

具有用户界面的控制面板，所述控制面板用于选择待被传送至所述气筒的加压流体的量；

第一传感器，所述第一传感器设置成用于检测何时已将所述预选量的流体传送至所述气筒；以及

处理器，所述处理器与所述控制面板、所述第一传感器以及所述可伸缩的联接器以可操作的方式相关联，用于在所述第一传感器检测到已将所述预选量的流体已经传送至所述气筒时自动停止所述填充操作并将所述联接器从所述填充阀移开。

2.根据权利要求1所述的用于填充便携式气筒的系统，其特征在于，所述门包括锁定机构，所述锁定机构能够由所述处理器操作而用于在所述填充操作期间将所述门自动地锁定在闭合位置中并且在所述填充操作之后将所述门解锁。

3.根据权利要求1至2中的任一项所述的用于填充便携式气筒的系统，其特征在于，所述第一传感器确定用于所述气筒的压力界限和重量界限中的一个。

4.根据权利要求3所述的用于填充便携式气筒的系统，其特征在于，所述处理器能够操作为在所述第一传感器检测到已经达到所述气筒的所述界限时、于完成所述预选量的流体的传送之前停止所述填充操作。

5.根据权利要求4所述的用于填充便携式气筒的系统，其特征在于，所述第一传感器确定用于所述气筒的重量界限和容积界限中的至少一个。

6.根据权利要求5所述的用于填充便携式气筒的系统，其特征在于，设置有第二传感器，用于确定所述气筒的压力界限。

7.根据权利要求6所述的用于填充便携式气筒的系统，其特征在于，所述处理器能够操作为：在所述第一传感器和所述第二传感器中的至少一个检测到已经达到所述气筒的所述重量界限、所述容积界限、和所述压力界限中的至少一个时，于完成所述预选量的流体的传送之前，停止所述填充操作。

8.根据权利要求6至7中的任一项所述的用于填充便携式气筒的系统，其特征在于，所述第二传感器设置在所述可伸缩的联接器中。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的用于填充便携式气筒的系统，其特征在于，在所述隔室中设置有支座，所述支座用于接收所述气筒，使得所述气筒上的所述填充阀与所述可伸缩的联接器对齐。

10.根据权利要求9所述的用于填充便携式气筒的系统，其特征在于，所述第一传感器包括位于所述支座的下方的称重传感器，所述称重传感器用于感测所述气筒的重量。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的用于填充便携式气筒的系统，其特征在于，设置有另一传感器，所述另一传感器用于确定所述可伸缩的联接器与所述气筒上的所述填充阀之间的正确连接，所述处理器能够操作为在已经发生不正确连接时取消所述填充操作并缩回所述联接器。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的用于填充便携式气筒的系统，其特征在于，所述处理器联接有显示器，用于显示所选择的待传送至所述气筒的流体的量并且用于显示所述填充操作的完成。

13.根据权利要求1所述的用于填充便携式气筒的系统，其特征在于，所述贮存器与流体定量供给装置以可操作的方式相关联，用于将流体从所述贮存器传输至所述气筒。

14.根据权利要求13所述的用于填充便携式气筒的系统，其特征在于，所述流体定量供给装置包括：中空的本体；活塞，所述活塞设置在所述中空的本体中，用于相对于所述本体进行往复运动；输入口，所述输入口流体地连接至所述贮存器；以及输出口，所述输出口流体地连接至所述供应管线，使得所述活塞在一个方向上的运动使流体从所述贮存器经所述输入口进入所述中空的本体，并且所述活塞在相反方向上的运动使流体流过所述输出口并流到所述供应管线中。

15.根据权利要求14所述的用于填充便携式气筒的系统，其特征在于，所述定量供给装置还包括与所述中空的本体相关联的温度传感器以及与所述活塞相关联的位置传感器，所述温度传感器和所述位置传感器与所述处理器通信，从而计算并控制所述活塞的运动，以基于因温度的变化而导致的流体的容积的变化来传送所述预选量的流体。

16.根据权利要求1至15中的任一项所述的用于填充便携式气筒的系统，其特征在于，所述气筒包括涉及有效使用期的电子信息并且还包括读取器以检测所述使用期，所述处理器与所述读取器以可操作的方式相关联，以确定所述气筒的有效或过期状况。

17.根据权利要求1至16中的任一项所述的用于填充便携式气筒的系统，其特征在于，所述隔室安装在固定支承件上。

18.根据权利要求1至16中的任一项所述的用于填充便携式气筒的系统，其特征在于，所述贮存器和所述隔室安装在机械化的交通工具上，以将所述系统运输至不同的位置。

19.根据权利要求17至18中的任一项所述的用于填充便携式气筒的系统，其特征在于，设置有多个隔室，每个隔室都具有单独的且能够单独地操作的门、可伸缩的联接器、控制面板、以及能够以可操作的方式连接至至少一个控制器的第一传感器。

20.一种填充便携式气筒的方法，所述方法利用根据权利要求1至19中的任一项所述的系统，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

将气筒设置在所述隔室中；

将所述隔室的门锁定在闭合位置中，以防止使用者进入；

为待从所述贮存器传输至所述气筒的预选量的流体编程；

朝向所述气筒上的所述填充阀移动所述可伸缩的联接器，从而将所述联接器连接至所述填充阀；

确定在所述联接器与所述填充阀之间的正确连接已经发生；

将流体从所述贮存器经所述供应管线引导至所述气筒；

当已经确定已传输了所述预定量的流体时，停止来自所述贮存器的流体的流动；

从所述填充阀缩回所述联接器；以及

将所述隔室的门解锁，使得使用者能够进入以将所述气筒从所述隔室移开。

21.根据权利要求20所述的填充便携式气筒的方法，其特征在于，当已经发生下列情况中的至少一个情况时，在已将所述预定量的流体传输至所述气筒之前，停止所述填充操作并且解锁所述隔室的门，所述情况为：1）已经达到所述气筒的压力界限；2）已经达到所述气筒的重量界限；以及3）已经发生所述可伸缩的联接器与所述填充阀之间的不正确连接。

22.根据权利要求20至21中的任一项所述的填充便携式气筒的方法，其特征在于，所述方法还包括下列步骤：在将所述联接器连接至所述填充阀之前，检测所述气筒的有效使用期，并且将所述隔室的门解锁，以允许使用者在不将流体传输至所述气筒的情况下移除所述气筒。

Claims (24)

1.一种紧凑型气体灌装系统，其特征在于，所述紧凑型气体灌装系统包括：

气体贮存器（2），所述气体贮存器（2）用于填充气筒（3）；

至少一个隔室（4），所述至少一个隔室（4）包括位于其基部中的支座（13）以容置所述筒（3）；

重量测量系统（12），所述重量测量系统（12）位于所述支座（13）的下方；

所述隔室（4）由装备有连接装置（8）的门（6）闭合；

所述隔室（4）还包括快速联接器（9）及其可伸缩的支承件（10）、以及将所述贮存器（2）连接至所述联接器（9）的气体软管（15），所述快速联接器（9）能够利用已经结合在所述筒（3）中的安全阀联接至连接组件（7）；

气体传输装置，所述气体传输装置位于将气体从所述贮存器（2）传输至所述筒（3）的所述软管（15）中；以及

灌装控制面板（5），所述灌装控制面板（5）用于每个隔室（4），所述灌装控制面板（5）包括处理及管理单元以及被装载的程序，所述程序管理所述系统（1）的部件的运转。

2.根据权利要求1所述的紧凑型气体灌装系统，其特征在于，所述支座（13）结合有箱体（40），在所述箱体（40）的上表面中固定有所述快速联接器（9）的以所述支座（13）为中心的所述可伸缩的支承件（10），所述支座（13）为所述筒（3）的凹处。

3.根据权利要求1所述的紧凑型气体灌装系统，其特征在于，所述重量测量系统（12）为装备有称重传感器的秤。

4.根据权利要求1所述的紧凑型气体灌装气体系统，其特征在于，所述紧凑型气体灌装系统包括位于所述贮存器（2）的输出口与所述联接器（9）之间的压力传感器，所述压力传感器将表示所述压力传感器的值的信号发送至灌装控制程序。

5.根据权利要求4所述的紧凑型气体灌装系统，其特征在于，所述压力传感器设置在所述联接器（9）中。

6.根据权利要求1所述的紧凑型气体灌装系统，其特征在于，气体从所述贮存器（2）到所述筒（3）的传输由在泵或定量供给装置之间所选择的装置来执行。

7.根据权利要求1所述的紧凑型气体灌装系统，其特征在于，所述紧凑型气体灌装系统包括位于所述软管（15）中的逆流阀。

8.根据权利要求1所述的紧凑型气体灌装系统，其特征在于，所述隔室（4）包括通风孔（14）。

9.根据权利要求1所述的紧凑型气体灌装系统，其特征在于，所述控制面板（5）包括数字显示器（50），所述数字显示器（50）用于使所述筒（3）的初始重量数据、所选择的再填充值、再填充程序的终止、所达到的压力界限、以及所达到的最大载荷可视化。

10.根据权利要求1所述的紧凑型气体灌装系统，其特征在于，所述程序管理多种功能，所述多种功能至少是：移动所述联接器（9）在所述连接组件（7）中的连接；在设置在所述隔室（4）中时对所述筒（3）进行重量测量；在灌装时对所述筒（3）进行重量测量；选择待灌装的气体的量；以及通知所述筒（3）中的气体界限。

11.根据权利要求1所述的紧凑型气体灌装系统，其特征在于，所述紧凑型气体灌装系统包括传感器，所述传感器表现与所述联接器（9）相关联的未联接、以及所述快速联接器（9）相对于所述连接组件（7）的部分联接或错误布置，所述传感器的信号发送至灌装控制程序以取消再填充。

12.根据权利要求1所述的紧凑型气体灌装系统，其特征在于，所述隔室（4）固定在基部结构上、特别是呈竖立杆（41）的形式的基部结构上。

13.根据权利要求6所述的紧凑型气体灌装系统，其特征在于，所述紧凑型气体灌装系统包括定量供给装置（D），所述定量供给装置（D）用于将气体从所述贮存器（2）传输至所述筒（3）、并具有与注射器类似的形式，所述定量供给装置（D）配备有中空的本体（D2）以及插置在所述本体（D2）中并能够沿着所述本体（D2）移动的活塞（D3）；

所述本体（D2）配备有气体输入口（D4）和气体输出口（D5），所述输入口（D4）连接至所述贮存器（2），并且所述输出口（D5）连接至所述软管（15），使得当沿与所述本体（D2）的所述输入口（D4）相反的方向移动所述活塞（D3）时，形成填充有来自所述输入口（D4）的气体的内部腔室（D6）；

所述腔室（D6）在沿所述本体（D2）的所述输入口（D4）的方向移动所述活塞（D3）时被排空，从而通过所述输出口（D5）排出气体，所述气体继续穿过所述软管（15）直至所述筒（3）；

所述定量供给装置（D）还包括分别安装在所述气体输入口（D4）和气体输出口（D5）中的两个止回阀（D8、D9）；

所述阀（D8）使得气体能够从所述贮存器（2）穿过直至所述腔室（D6），而所述阀（D9）使得气体能够从所述腔室（D6）输出。

14.根据权利要求13所述的紧凑型气体灌装系统，其特征在于，所述定量供给装置（D）包括设置在所述本体（D2）中的温度传感器以及所述活塞（D3）的位置传感器（D1），所述传感器与装载在所述系统（1）的所述面板（5）的所述处理及管理单元中的所述程序通信，所述处理及管理单元接收并处理来自所述传感器的信息。

15.根据权利要求13所述的紧凑型气体灌装系统，其特征在于，所述活塞（D3）由泵移动，所述泵通过开口（D11）将流体注入到所述本体（D2）的所述腔室（D7）或者从所述本体（D2）的所述腔室（D7）抽出流体。

16.根据权利要求13所述的紧凑型气体灌装系统，其特征在于，所述活塞（D3）由柱塞（D12）移动，所述柱塞（D12）的杆（D13）连接至所述活塞（D3），从而促进所述活塞（D3）在所述本体（D2）中的向前或向后的运动。

17.根据权利要求13至16中的任一项所述的紧凑型气体灌装系统，其特征在于，所述紧凑型气体灌装系统包括位于所述腔室（D6）中的弹簧，所述弹簧沿与所述本体（D2）的所述输入口（D4）相反的方向推动所述活塞（D3）。

18.根据权利要求14所述的紧凑型气体灌装系统，其特征在于，所述位置传感器（D1）设置在所述活塞（D3）中、所述柱塞（D12）的所述杆（D13）中或所述本体（D2）中。

19.根据权利要求13至18中的任一项所述的紧凑型气体灌装系统，其特征在于，所述定量供给装置（D）设置在所述贮存器（2）的外部。

20.根据权利要求13至18中的任一项所述的紧凑型气体灌装系统，其特征在于，它设置在所述贮存器（2）的内部。

21.根据权利要求1至19中的任一项所述的紧凑型气体灌装系统，其特征在于，所述软管（15）是隔热的。

22.根据权利要求1所述的紧凑型气体灌装系统，其特征在于，所述软管（D10）包括旋管。

23.一种气体灌装方法，所述气体灌装方法利用根据权利要求1至22中的任一项所述的系统（1），其特征在于，所述方法包括下列步骤：

1）将筒（3）设置在填充隔室（4）中；

2）测量所述筒（3）的重量；

3）闭合所述门（6）并启动所述隔室（4）的所述连接装置（8）；

4）通过光学装置、通过安装在所述筒（3）中的芯片或者通过确保信息的解释的任何其它装置来读取由制造商指明的有关所述筒（3）的有效期的信息；

5）通过所述控制面板（5）来选择待灌装的气体的量；

6）将所述快速联接器（9）联接在所述筒（3）的所述连接器（7）上；

7）将在步骤（c）中选择的气体的量从所述贮存器（2）传输至所述筒（3）；

8）一旦达到所选择的值、所述筒（3）的压力界限或者所述筒（3）的最大重量，就中断气体传输；

9）使所述可伸缩的支承件（9）与所述筒（3）的所述连接器（7）的所述快速联接器分离开；

10）使所述隔室（4）的所述门（6）的所述连接装置（8）停止作用；

11）取出所述筒（3）。

24.根据权利要求23所述的灌装气体的方法，其特征在于，所述方法在将所述联接器（9）联接在所述连接器（7）中的步骤（6）之后还包括下列另外的步骤：

a）通过确认所述腔室（D6）的温度来致动所述定量供给装置（D）并致动所述定量供给装置（D）的活塞（D3），以填充所述腔室（D6）的总容积；

b）根据所述腔室（D6）的温度值、所述活塞（D3）的初始位置以及所述步骤（5）中所选择的气体的量来计算所述气体的密度、所述腔室（D6）中的按质量计的气体的量以及所述活塞（D3）的前进量；

c）推进所述活塞（D3）以将所述气体输出至所述软管（15）；

d）在达到所述筒（3）的所述压力界限或所述重量界限的情况下，或者，在达到步骤（b）中所限定的位置的情况下，中断所述活塞（D3）的前进。

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