CN111140769A - 气瓶盖以及气体置换方法 - Google Patents

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Abstract

一个实施方式的气瓶盖具备：盖主体(12)，其沿着储气瓶(100)的气体出入口(100a)中的气体的出入方向形成有孔(22)，并封闭气体出入口(100a)；以及轮胎气门嘴(14)，其配置于盖主体(12)的孔(22)中，并封闭孔(22)的储气瓶(100)侧的开口(22a)。

Description

气瓶盖以及气体置换方法
技术领域
本发明涉及一种气瓶盖以及气体置换方法。
背景技术
当保管储气瓶(例如高压储气瓶)时，需要使得储气瓶内不生锈。为了防止锈，而考虑在储气瓶中应用专利文献1的抑制锈产生方法。即，只要将储气瓶内将包含水分的大气置换成不包含水分的氮气等非活性气体来抑制锈产生即可。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-122231号公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
即使将储气瓶内置换成非活性气体，并用气瓶盖封闭储气瓶的口部(气体出入口)进行保管，也有可能由于外部空气温度的变化等，而使包含水分的外部空气侵入储气瓶内，而在储气瓶内生锈。在专利文献1记载的技术中，当向相当于储气瓶的容器内填充非活性气体至加压状态后，对容器内的压力进行监视，如果容器内的压力比规定的压力低，则再次向容器内注入非活性气体。但是，如果将上述方法应用于储气瓶的长时间保管，则需要长期的监视系统，储气瓶的长时间保管变得烦杂。
因此，本发明的目的在于，提供一种能够防止锈并且能够容易地长时间保管储气瓶的气瓶盖以及气体置换方法。
(二)技术方案
本发明的一个方面的气瓶盖具备：盖主体，其沿着储气瓶的气体出入口中的气体的出入方向形成有孔，并封闭上述气体出入口；以及轮胎气门嘴，其配置于上述盖主体的上述孔，并封闭上述孔的上述储气瓶侧的开口。
在上述气瓶盖中，能够用盖主体封闭储气瓶的气体出入口。轮胎气门嘴配置在形成于盖主体的孔中。因此，在经由轮胎气门嘴对储气瓶内的气体进行排气后，能够经由轮胎气门嘴向储气瓶内注入非活性气体。而且，当向储气瓶内注入非活性气体后，能够利用轮胎气门嘴维持储气瓶的内压。因此，如果以使储气瓶内的内压成为加压状态的方式经由轮胎气门嘴向储气瓶内预先注入非活性气体，则即使长期保存储气瓶，也能够防止外部空气向储气瓶内侵入。其结果为，能够防止锈并且能够容易地长时间保管储气瓶。
上述轮胎气门嘴可以具有：气门杆，其具有第一端部、和上述第一端部的相反侧的第二端部；气门芯，其内置于上述气门杆的上述第一端部侧；以及主体部，其以暴露上述第一端部的状态覆盖上述气门杆的外表面。上述开口可以由上述主体部封闭。在这种情况下，通过将配管连接于从主体部暴露的第一端部且使内置于气门杆的气门芯成为打开状态，而能够对储气瓶内的气体进行排气，并且能够向储气瓶内填充非活性气体。而且，由于上述开口由主体部封闭，因此通过拆下上述配管并使气门芯成为关闭状态，而能够将非活性气体密封于储气瓶内。
上述主体部的材料可以是弹性部件。在上述主体部中上述气门杆的第二端部侧的部分可以遍及整周形成有凹部。上述主体部的从轴线到上述凹部的底面的长度与上述孔的半径可以实质上相等。由此，通过将轮胎气门嘴配置于盖主体的上述孔，而能够容易地封闭孔的上述开口。
本发明的另一方面的气体置换方法具备：经由轮胎气门嘴对储气瓶内的气体进行排气的工序，其中，上述储气瓶在气体出入口安装有气瓶盖所具有的盖主体，上述轮胎气门嘴安装于上述盖主体；以及经由上述轮胎气门嘴向上述储气瓶内填充非活性气体而进行加压的工序。
在上述气体置换方法中，在用气瓶盖所具有的盖主体封闭储气瓶的气体出入口的状态下，经由轮胎气门嘴对储气瓶内的气体进行排气。之后，经由轮胎气门嘴向储气瓶内填充非活性气体。轮胎气门嘴除了从储气瓶对气体进行排气、进行填充以外，还具有阻止气体的流动的功能。因而，当填充非活性气体而进行加压时，只要向储气瓶填充非活性气体而进行加压使得内压成为加压状态，就能够维持加压状态。因此，即使长期保存储气瓶也能够防止外部空气向储气瓶内侵入。其结果为，能够防止锈并且能够容易地长时间保管储气瓶。
本发明的另一方面的气体置换方法的另一例具备：从储气瓶的气体出入口向上述储气瓶内吹入非活性气体，并将上述储气瓶内的气体置换成上述非活性气体的工序；将具有封闭上述气体出入口的盖主体、以及安装于上述盖主体的轮胎气门嘴的气瓶盖安装于经过了置换成上述非活性气体的工序的上述储气瓶的工序；以及经由上述轮胎气门嘴向上述储气瓶内填充非活性气体而进行加压的工序。
在上述气体置换方法的另一例中，从储气瓶的气体出入口向上述储气瓶内吹入非活性气体，并将上述储气瓶内的气体置换成上述非活性气体。之后，用安装有轮胎气门嘴的盖主体封闭储气瓶的气体出入口。接着，经由上述轮胎气门嘴向上述储气瓶内填充非活性气体而进行加压。轮胎气门嘴除了从储气瓶对气体进行排气、进行填充以外，还具有阻止气体的流动的功能。因而，当填充非活性气体而进行加压时，只要向储气瓶填充非活性气体使得内压成为加压状态，就能够维持加压状态。因此，即使长期保存储气瓶也能够防止外部空气向储气瓶内侵入。其结果为，能够防止锈并且能够容易地长时间保管储气瓶。
(三)有益效果
根据本发明，能够提供一种能够防止锈并且能够容易地长时间保管储气瓶的气瓶盖及气体置换方法。
附图说明
图1是表示将本发明的一个实施方式的气瓶盖应用于储气瓶的状态的图。
图2是本发明的一个实施方式的气瓶盖的一例的侧视图。
图3是图2所示的气瓶盖的一例的俯视图。
图4是图2所示的气瓶盖所具有的轮胎气门嘴的分解侧视图。
图5是说明图2所示的气瓶盖的制造方法的图。
图6是说明使用了图2所示的气瓶盖的气体置换方法所具有的一个工序的附图。
图7是说明在使用了图2所示的气瓶盖的气体置换方法中，图6所示的工序的下一个工序的附图。
图8是用于说明使用了图2所示的气瓶盖的气体置换方法的另一例的附图。
附图标记说明
10-气瓶盖；12-盖主体；14-轮胎气门嘴；22-孔；22a-开口；24-气门杆；26-气门芯；28-主体部；30-气门盖；32-凹部；32a-底面；100-储气瓶；C-轴线。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式。对相同的要素标注相同的附图标记，并省略重复的说明。附图的尺寸比率未必与说明的一致。
如图1所示，本实施方式的气瓶盖10是当以不使用储气瓶100的状态保管储气瓶100时用来封闭储气瓶100的口部(气体出入口)100a的盖。安装有气瓶盖10的储气瓶100是例如高压储气瓶(高压气体容器)。储气瓶100例如如图1所示那样呈有底筒状，口部100a侧的直径比储气瓶100的主体部(或者底部)的直径小。
主要使用图2～图3来说明气瓶盖10的一例。如图2所示，气瓶盖10具备盖主体12、轮胎气门嘴14。
盖主体12是安装于储气瓶100的口部(气体出入口)100a并封闭口部100a的部件。气瓶盖10的材料不受限定，例如是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚醚醚酮(PEEK)、聚四氟乙烯(PTFE)等树脂。
气瓶盖10具有顶板16和柱状部18。正常情况下，柱状部18和顶板16呈同轴配置。
顶板16是当将气瓶盖10安装于储气瓶100时供用户握住的部分。顶板16的俯视观察形状(从板厚方向观察的形状)不受限定，例如是多边形(在图3所示的方式中是六边形)、圆形等。
柱状部18设置于顶板16的底面16a。柱状部18是插入储气瓶100内并封闭储气瓶100的口部100a的部分。换言之，柱状部18是储气瓶100的口部100a的栓。在柱状部18的外表面，如图2所示那样形成有螺纹牙。该螺纹牙以与形成于储气瓶100的口部100a的内侧的螺纹槽嵌合的方式形成。因而，柱状部18也是螺纹部。柱状部18的材料可以与顶板16相同，也可以不同。在柱状部18的材料与顶板16的材料相同(例如是相同的树脂)的情况下，盖主体12可以成型为一体。在柱状部18与顶板16的连接部分的外周，为了更可靠地封闭储气瓶100的口部100a，可以配置有O型环等封闭部件20。
在盖主体12上形成有贯穿盖主体12的孔22(参照图1、图3、图5)。孔22沿着储气瓶100的口部100a中的气体的出入方向(例如口部100a或者储气瓶100的轴线方向)形成。在从孔22的轴线方向观察的情况下，本实施方式中的孔22的形状是圆形。
轮胎气门嘴14是安装于汽车、自行车等的轮胎的轮胎气门嘴。轮胎气门嘴14例如是太平洋工业株式会社生产的TR413、TR414、TR418、TR415等。如图2所示，轮胎气门嘴14配置于盖主体12的孔22中，封闭孔22的储气瓶100侧(储气瓶100的气体容纳空间侧)的开口22a。
如图4所示，轮胎气门嘴14具有：气门杆24、气门芯26、以及主体部28。轮胎气门嘴14可以具有气门盖30。气门盖30是封闭气门杆24的第一端部24a侧的盖。气门盖30例如为橡胶制。
气门杆24是筒状体。气门杆24的材料例如是金属。在本实施方式中，气门杆24的形状是圆筒状，气门杆24的直径比孔22的直径D(参照图3)小。在气门杆24的第一端部24a侧形成有螺纹牙。该螺纹牙以与形成于气门盖30的内表面的螺纹槽嵌合的方式形成。下面，为了方便说明，在气门杆24的延伸方向上，有时将第一端部24a侧称为上侧，将第二端部24b侧(第一端部24a的相反侧)称为下侧。
气门芯26内置于气门杆24的第一端部24a侧。气门芯26具有阀，该阀具有的功能为，通过打开阀而能够排出储气瓶100内的气体以及向储气瓶100内填充气体，另一方面，通过关闭阀而不向外部泄漏储气瓶100内的气体。
主体部28装配于气门杆24的外表面。具体而言，在沿着上下方向贯穿主体部28的孔内配置有气门杆24。在本实施方式中，主体部28与气门杆24同轴地装配于气门杆24。主体部28覆盖气门杆24的外表面中的比第一端部24a更靠第二端部24b侧的部分。因而，气门杆24的第一端部24a从主体部28暴露。在本实施方式中，主体部28的材料是橡胶等弹性部件。
在主体部28的下侧部分，遍及主体部28的整周形成有凹部32。主体部28的从轴线C(相当于气门杆24的轴线)到凹部32的底面32a的长度r与作为孔22的半径的D/2实质上相等。换言之，在轴线C的方向上的底面32a的位置上的主体部28的直径(2r)与孔22的直径D实质上相等。例如，如果孔22的直径是15mm，则长度r是7.5mm。因此，在气门杆24的轴线方向(延伸方向)上，凹部32的两侧的主体部28的直径比孔22的直径D大。因而，当将轮胎气门嘴14嵌入孔22时，孔22的开口22a被凹部32的侧面(尤其是下侧的侧面32b)封闭。为了便于将轮胎气门嘴14安装于孔22，主体部28的上端部侧(气门杆24的第一端部24a侧)的直径优选比孔22的直径D小。
如图5所示，通过将轮胎气门嘴14插入盖主体12的孔22中而能够制造出气瓶盖10。例如，在使用未形成有孔22且没有轮胎气门嘴14的现有气瓶盖制造气瓶盖10的情况下，首先，在上述现有的气瓶盖上用钻头等形成与轮胎气门嘴14的大小对应的孔22来制造盖主体12。之后，通过将轮胎气门嘴14插入上述盖主体12的孔22中而能够制造气瓶盖10。
上述现有的气瓶盖可以是例如在从容器厂商购买储气瓶100时，正常情况下安装于储气瓶100的盖。
接着，对安装有气瓶盖10的储气瓶100内的气体置换方法的一例进行说明。作为一例，对储气瓶100内的气体是空气的情况进行说明。
首先，从安装于储气瓶100的气瓶盖10所具有的轮胎气门嘴14拆下气门盖30。接着，如图6所示，将连接于非活性储气瓶106及真空泵102的配管104连接于轮胎气门嘴14。由此，与向汽车、自行车等的轮胎注入空气的情况同样地，操作轮胎气门嘴14所具有的气门芯26(例如，按下气门芯26所具有的突起)而使气门芯26成为打开状态。接着，关闭设置于配管104并对非活性气体从非活性储气瓶106向储气瓶100的注入量进行调整的气门B1，另一方面，打开在配管104中设置于真空泵102与储气瓶100之间的气门B2。在该状态下，使真空泵102动作，而对储气瓶100内的空气(气体)进行排气(对气体进行排气的工序)。储气瓶100内的空气进行排气直到储气瓶100内成为真空状态(例如压力为135Pa以下)为止。
通过在对储气瓶100内的空气进行排气后(使储气瓶100内成为真空状态后)，关闭气门B2，另一方面，打开气门B1，而如图7所示，从非活性储气瓶106向储气瓶100填充非活性气体而进行加压(填充非活性气体而进行加压的工序)。非活性气体例如是氮气、氩气、氦气等。
在以使储气瓶100的内压成为加压状态的方式将非活性气体填充到储气瓶100内进行加压后，从轮胎气门嘴14拆下配管104。由此，气门芯26成为关闭状态，因此非活性气体被密封在储气瓶100内。
由于气瓶盖10具有轮胎气门嘴14，因此在将盖主体12安装于储气瓶100的状态下，能够对储气瓶100内的气体进行排气，并且能够填充非活性气体而进行加压。而且，关于轮胎气门嘴14，在未对气门芯26进行操作的状态下，气门芯26的阀被封闭，因此当保管储气瓶100时，能够维持储气瓶100内的加压状态。其结果为，能够防止向储气瓶100内侵入外部空气，即使长时间保管(例如一个月)储气瓶100，也不会在储气瓶100内生锈。即，利用气瓶盖10，能够防止储气瓶100内的锈，并且能够容易地长时间保管储气瓶100。
由于气瓶盖10使用轮胎气门嘴14，因此例如如前述所述，当在现有的气瓶盖(例如购买时安装于储气瓶100的盖)上形成孔22后，通过在该孔22中插入轮胎气门嘴14而能够容易地制造该气瓶盖10。因而，使用制造容易且结构简单的气瓶盖10，如上所述，能够防止锈并且能够长时间保管储气瓶100。
以上对本发明的各种实施方式及实施例进行了说明。但是，本发明不限于所例示的各种实施方式及实施例，旨在包括权利要求所示的范围、以及在与权利要求书同等意义及范围内的所有的变更。
当置换储气瓶内的气体时，可以不对储气瓶内进行减压。说明不对储气瓶内进行减压的情况下的气体的置换方法的一例。在以下的说明中，在与上述实施方式中所说明的要素为相同的要素上标注与上述实施方式的情况相同的附图标记，并省略重复的说明。
首先，如图8所示，准备连接有用于供非活性气体流动的配管(例如软管)110的气枪(气体喷射器)108。接着，将气枪108所具有的金属制喷嘴108a插入储气瓶100内。之后，拉动气枪108的扳机108b，而从喷嘴108a向储气瓶100内吹入非活性气体，以使得储气瓶100内被非活性气体充满。例如，从喷嘴108a向储气瓶100内喷射3秒0.5MPa的非活性气体。由此，将储气瓶100内的空气(气体)置换成非活性气体(置换储气瓶内的气体的工序)。配管110只要经由例如气门B1与图6及图7所示的非活性储气瓶106连接即可。
将储气瓶100内的空气(气体)置换成非活性气体后，停止从气枪108喷射非活性气体，从储气瓶100迅速拔出气枪108的喷嘴108a，并且用气瓶盖10迅速封闭口部(气体出入口)100a(向储气瓶安装气瓶盖的工序)。
接着，从轮胎气门嘴14卸下气门盖30，并与图7的情况同样地，将经由气门B1与非活性储气瓶106(参照图7)连接的配管110安装于轮胎气门嘴14。由此，轮胎气门嘴14的气门芯26的阀成为打开状态。接着，通过打开气门B1，而从非活性储气瓶106向储气瓶100填充非活性气体而进行加压(填充非活性气体而进行加压的工序)。之后，从轮胎气门嘴14拆下配管110。由此，与图7的情况相同地，非活性气体被密封在储气瓶100内。
使用图8说明的气体置换方法中的非活性气体也例如是氮气、氩气、氦气等。从气枪108向储气瓶100喷射的非活性气体与经由轮胎气门嘴14向储气瓶100内填充并进行加压的非活性气体可以相同，也可以不同。在使用图8说明的气体置换方法中使用的气体喷射器不限于气枪。而且，也可以不使用气体喷射器而将配管110直接插入储气瓶100内。
关于轮胎气门嘴14，在未对气门芯26进行操作的状态下，气门芯26的阀被封闭，因此当保管储气瓶100时，能够维持储气瓶100内的加压状态。其结果为，如果通过使用图8说明的气体置换方法向储气瓶100内填充非活性气体而进行加压，则能够防止向储气瓶100内侵入外部空气，因此即使长时间保管(例如一个月)储气瓶100，储气瓶100内也不会生锈。即，利用气瓶盖10，能够防止储气瓶100内的锈，并且能够容易地长时间保管储气瓶100。而且，在使用图8说明的气体置换方法中，由于不需要真空泵，因此能够降低用于气体置换的成本。
盖主体的结构及向储气瓶的安装方法不限于例示的方式。轮胎气门嘴的结构也不限于所例示的结构，只要是用于汽车、自行车等的轮胎即可。

Claims (5)

1.一种气瓶盖，其具备：
盖主体，其沿着储气瓶的气体出入口中的气体的出入方向形成有孔，并封闭所述气体出入口；以及
轮胎气门嘴，其配置于所述盖主体的所述孔，并封闭所述孔的所述储气瓶侧的开口。
2.根据权利要求1所述的气瓶盖，其特征在于，
所述轮胎气门嘴具有：
气门杆，其具有第一端部、和所述第一端部的相反侧的第二端部；
气门芯，其内置于所述气门杆的所述第一端部侧；以及
主体部，其以暴露所述第一端部的状态覆盖所述气门杆的外表面，
所述开口由所述主体部封闭。
3.根据权利要求2所述的气瓶盖，其特征在于，
所述主体部的材料是弹性部件，
在所述主体部中所述气门杆的第二端部侧的部分，遍及整周形成有凹部，
所述主体部的从轴线到所述凹部的底面的长度与所述孔的半径实质上相等。
4.一种气体置换方法，其具备：
经由轮胎气门嘴对储气瓶内的气体进行排气的工序，其中，所述储气瓶在气体出入口安装有气瓶盖所具有的盖主体，所述轮胎气门嘴安装于所述盖主体；以及
经由所述轮胎气门嘴向所述储气瓶内填充非活性气体而进行加压的工序。
5.一种气体置换方法，其具备：
从储气瓶的气体出入口向所述储气瓶内吹入非活性气体，并将所述储气瓶内的气体置换成所述非活性气体的工序；
将具有封闭所述气体出入口的盖主体、以及安装于所述盖主体的轮胎气门嘴的气瓶盖安装于经过了置换成所述非活性气体的工序的所述储气瓶的工序；以及
经由所述轮胎气门嘴向所述储气瓶内填充非活性气体而进行加压的工序。
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