CN117529626A - 用于低温流体的低排放喷嘴及容器耦合件 - Google Patents
用于低温流体的低排放喷嘴及容器耦合件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117529626A CN117529626A CN202280043782.XA CN202280043782A CN117529626A CN 117529626 A CN117529626 A CN 117529626A CN 202280043782 A CN202280043782 A CN 202280043782A CN 117529626 A CN117529626 A CN 117529626A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- nozzle
- container
- coupling
- sleeve
- poppet
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims abstract description 330
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims abstract description 318
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims abstract description 318
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 146
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 66
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 8
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 24
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 38
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 34
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 description 28
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 17
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 17
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 17
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 11
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 9
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 8
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000003562 lightweight material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
- F16L37/24—Couplings of the quick-acting type in which the connection is made by inserting one member axially into the other and rotating it to a limited extent, e.g. with bayonet action
- F16L37/244—Couplings of the quick-acting type in which the connection is made by inserting one member axially into the other and rotating it to a limited extent, e.g. with bayonet action the coupling being co-axial with the pipe
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
- F16L37/24—Couplings of the quick-acting type in which the connection is made by inserting one member axially into the other and rotating it to a limited extent, e.g. with bayonet action
- F16L37/244—Couplings of the quick-acting type in which the connection is made by inserting one member axially into the other and rotating it to a limited extent, e.g. with bayonet action the coupling being co-axial with the pipe
- F16L37/248—Bayonet-type couplings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
- F16L37/24—Couplings of the quick-acting type in which the connection is made by inserting one member axially into the other and rotating it to a limited extent, e.g. with bayonet action
- F16L37/244—Couplings of the quick-acting type in which the connection is made by inserting one member axially into the other and rotating it to a limited extent, e.g. with bayonet action the coupling being co-axial with the pipe
- F16L37/252—Couplings of the quick-acting type in which the connection is made by inserting one member axially into the other and rotating it to a limited extent, e.g. with bayonet action the coupling being co-axial with the pipe the male part having lugs on its periphery penetrating in the corresponding slots provided in the female part
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
- F16L37/28—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means
- F16L37/30—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings
- F16L37/32—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings at least one of two lift valves being opened automatically when the coupling is applied
- F16L37/35—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings at least one of two lift valves being opened automatically when the coupling is applied at least one of the valves having an axial bore
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
- F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
- F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
- F17C2205/0323—Valves
- F17C2205/0326—Valves electrically actuated
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
- F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
- F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
- F17C2205/037—Quick connecting means, e.g. couplings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
- F17C2221/01—Pure fluids
- F17C2221/012—Hydrogen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
- F17C2250/04—Indicating or measuring of parameters as input values
- F17C2250/0404—Parameters indicated or measured
- F17C2250/0478—Position or presence
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C2250/00—Accessories; Control means; Indicating, measuring or monitoring of parameters
- F17C2250/07—Actions triggered by measured parameters
- F17C2250/072—Action when predefined value is reached
- F17C2250/075—Action when predefined value is reached when full
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
Abstract
公开用于低温流体的低排放喷嘴及容器耦合件的方法及设备。实例喷嘴(1200)包含界定低温流体将从中流动通过的腔的主体(1240)。所述主体包含包括外壳面的外壳(1245)。所述喷嘴包含经配置以将所述喷嘴牢固地耦合到容器的锁定组合件(1210)。所述锁定组合件包含固定地耦合到所述外壳面且包括导引延伸部(1233)的内套筒(1230)及延伸于所述内套筒之上且可旋转地耦合到所述内套筒的外套筒(1214)。一或多个锁定齿(1215)固定地耦合到所述外套筒且经配置以由所述容器的相应一或多个耦合狭槽可滑动地接纳。所述一或多个锁定齿经配置以在所述相应一或多个耦合狭槽内可旋转地滑动以在所述外套筒相对于所述内套筒旋转时将所述喷嘴耦合到所述容器。
Description
相关申请案的交叉参考
本申请案要求第63/202,162号美国临时专利申请案的权益,所述美国临时专利申请案在2021年5月28日申请且其全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本公开大体上涉及低温流体,且更明确来说,涉及用于低温流体的低排放喷嘴及容器耦合件。
背景技术
容器经设计以接纳来自喷嘴的流体。容器将接纳的流体转移到经连接存储罐中。容器的一个实例是汽车加油口。喷嘴的一个实例是加油站处的汽油施配器。经连接存储罐的一个实例是汽车汽油罐。
例如液氮(LH2)的低温流体也可经由专门喷嘴及容器在存储罐之间进行转移。例如,喷嘴可连接到液氮填充站的存储罐,且容器可连接到随后将运输液氮的车辆的存储罐。液氮是在低温下以液态形式存储的,这可能使其很难在存储罐之间舒适且安全地转移。
发明内容
所附权利要求定义本申请案。本公开概述了实施例的各方面且不应用来限制所述权利要求。考虑根据本文中描述的技术的其它实施方案,这对于所属领域的一般技术人员在检查下图及详细描述之后将是显而易见的,且这些实施方案希望是在本申请案的范围内。
附图说明
为了更好地理解本发明,可参考下图中展示的实施例。图中的组件不一定是按比例的且可省略相关元件,或在一些例子中,可能夸大了比例,以便强调且明确地示出本文中描述的新颖特征。另外,如所属领域中已知,可按照不同方式布置系统组件。此外,在图中,相似参考元件符号标示若干视图中的对应部件。
图1示出根据本文中的教示的用于向填充罐填充低温流体的实例系统。
图2是根据本文中的教示的用于转移低温流体的实例喷嘴及实例容器的侧视图。
图3是图2的喷嘴及容器的透视图。
图4是图2的容器的放大透视图。
图5是图2的喷嘴的放大透视图。
图6是图2的容器及喷嘴的一部分的放大透视图。
图7是在耦合序列的第一阶段中图2的容器及喷嘴的一部分的放大透视图。
图8是在耦合序列的第二阶段中图2的容器的一部分及喷嘴的放大侧视图。
图9是在耦合序列的第三阶段中图2的容器及喷嘴的一部分的放大透视图。
图10是在图9的第三阶段中图2的容器的一部分及喷嘴的放大侧视图。
图11是在耦合序列的第四阶段中图2的容器的一部分及喷嘴的放大侧视图。
图12是在耦合序列的第五阶段中图2的容器的一部分及喷嘴的放大侧视图。
图13是在耦合序列的第六阶段中图2的容器及喷嘴的一部分的放大透视图。
图14是在图13的第六阶段中图2的容器的一部分及喷嘴的放大侧视图。
图15是在图13的第六状态中图2的容器的一部分及喷嘴的放大侧视图。
图16是图2的容器的横截面侧视图。
图17是图2的喷嘴的横截面侧视图。
图18是图2的容器及喷嘴的横截面侧视图。
图19是处于经耦合状态中的图2的容器及喷嘴的横截面侧视图。
图20是当喷嘴的插塞处于封闭位置中时处于经耦合状态中的图2的容器及喷嘴的放大横截面侧视图。
图21是当喷嘴的插塞处于敞开位置中时处于经耦合状态中的图2的容器及喷嘴的放大横截面侧视图。
图22是当喷嘴的插塞及容器的插塞处于相应敞开位置中时处于经耦合状态中的图2的容器及喷嘴的放大横截面侧视图。
图23描绘用于在喷嘴与容器解耦时检测图2的喷嘴及容器的耦合状态的传感器组合件。
图24描绘当图2的喷嘴及容器处于经耦合状态中时图25的传感器组合件。
图25是根据本文中的教示的用于转移低温流体的实例喷嘴的透视图。
图26是根据本文中的教示的用于转移低温流体的实例喷嘴的透视图。
图27是根据本文中的教示的用于转移低温流体的实例喷嘴的透视图。
图28是根据本文中的教示的用于转移低温流体的实例喷嘴的透视图。
图29是根据本文中的教示的用于转移低温流体的实例喷嘴的透视图。
图30是根据本文中的教示的用于转移低温流体的实例喷嘴的透视图。
图31是根据本文中的教示的用于转移低温流体的实例容器的透视图。
图32是图31的容器的套筒的透视图。
图33是根据本文中的教示的用于用图31的容器转移低温流体的实例喷嘴的透视图。
图34是图33的喷嘴的套筒的透视图,所述套筒具有经配置以将所述喷嘴牢固地耦合到图31的容器的锁定组合件。
图35是图31的容器的横截面图。
图36是图31的容器的一部分的放大横截面图。
图37是图33的喷嘴的横截面图。
图38是图33的喷嘴的耦合端的放大横截面图。
图39是致动器及图33的喷嘴的主体的一部分的放大横截面图。
图40是致动器与图43的喷嘴的主体之间的连接的另一放大横截面图。
图41是图39的致动器的另一放大横截面图。
图42是与图31的容器解耦的图33的喷嘴的横截面图。
图43是当喷嘴耦合到容器时图33的喷嘴及图31的容器的部分横截面图。
图44是耦合到图31的容器的图33的喷嘴的一部分的横截面图。
图45是耦合到图31的容器的图33的喷嘴的一部分的另一横截面图。
图46是耦合到图31的容器的图33的喷嘴的一部分的放大横截面图。
图47是耦合到图31的容器的图33的喷嘴的一部分的另一放大横截面图。
图48是处于敞开状态中的图33的喷嘴的一部分及图31的容器的放大横截面图。
图49是根据本文中的教示的用于转移低温流体的实例容器的透视图。
图50是根据本文中的教示的用于用图49的容器转移低温流体的实例喷嘴的透视图。
图51是图50的喷嘴的另一透视图,其中移除了所述喷嘴的锁定组合件的外套筒。
图52是图50的喷嘴的锁定组合件的透视图,其中为了说明性目的,锁定组合件的外套筒、手柄及连接柱被描绘为半透明。
图53描绘图52的锁定组合件的冗余锁定机构。
图54描绘图49的容器耦合到图50的喷嘴的第一阶段。
图55描绘图49的容器耦合到图50的喷嘴的第二阶段,其中为了说明性目的,锁定组合件的外套筒被描绘为半透明。
图56描绘图49的容器耦合到图50的喷嘴的第三阶段,其中为了说明性目的,锁定组合件的外套筒被描绘为半透明。
图57描绘处于未锁定状态中的图53的冗余锁定机构,其中为了说明性目的,锁定组合件的外套筒及柱被描绘为半透明。
图58描绘处于第一中间状态中的图53的冗余锁定机构,其中为了说明性目的,锁定组合件的外套筒及柱被描绘为半透明。
图59描绘处于第二中间状态中的图53的冗余锁定机构,其中为了说明性目的,锁定组合件的外套筒及柱被描绘为半透明。
图60描绘处于锁定状态中的图53的冗余锁定机构,其中为了说明性目的,锁定组合件的外套筒及柱被描绘为半透明。
图61是图49的容器的横截面图。
图62是图50的喷嘴的横截面图。
图63是图50的喷嘴的耦合端的放大横截面图。
图64是图50的喷嘴的致动器的放大横截面图。
图65是在封闭状态中耦合在一起的图50的喷嘴的一部分及图49的容器的一部分的放大横截面图,其中为了说明性目的,锁定组合件的外套筒被描绘为半透明。
图66是在封闭状态中耦合在一起的图50的喷嘴的一部分及图49的容器的一部分的另一放大横截面图。
图67是根据本文中的教示的用于操作图1的低温流体填充系统的流程图。
具体实施方式
虽然本发明可以各种形式体现,但在图中展示且将在下文描述一些示范性且非限制性实施例,应理解,应将本公开视作本发明的范例且不希望将本发明限于示出的特定实施例。
本文中公开的实例系统及使用方法包含用于将例如液氮的低温流体从存储罐转移到填充罐的喷嘴及容器。举例来说,喷嘴及容器经配置以在喷嘴耦合到容器及与容器解耦时阻止低温流体被排放到大气中。喷嘴及容器也经配置以促进操作者在填充事件期间安全地转移低温流体。
本文中公开了用于将例如液氮的低温流体从存储罐安全地转移到填充罐的实例喷嘴及使用方法。喷嘴经配置以流体地耦合到一或多种类型的容器以将填充罐流体地连接到存储罐。实例喷嘴经配置以在耦合到容器时阻止低温流体被排放到大气中。
本文中公开了用于将例如液氮的低温流体从存储罐安全地转移到填充罐的实例容器及使用方法。容器经配置以流体地耦合到一或多种类型的容器以将存储罐流体地连接到填充罐。实例容器经配置以在耦合到喷嘴时阻止低温流体被排放到大气中。
转向诸图,图1示出根据本文中的教示的用于转移例如液氮的低温流体的实例系统10。系统10包含填充站20及用于运输低温流体的车辆30。
所示实例的填充站20包含存储罐22、连接到存储罐22且从存储罐22延伸的软管24、在软管24的远端处的喷嘴(例如图2到3、5到15及17到24的喷嘴200、图25的喷嘴300、图26的喷嘴400、图27的喷嘴500、图28的喷嘴600、图29的喷嘴700及图30的喷嘴800、图33及37的喷嘴1000)、用于以安全且可靠方式控制填充过程的控制器26以及按钮28。填充站20的控制器26包含硬件,其具有电路系统以提供监测及控制能力。车辆30包含填充罐32、连接到填充罐32且从填充罐32延伸的软管34及在软件34的远端处的容器(例如图2到4、6到16及18到24的容器100、图31及35的容器900)。在其它实例中,容器被直接安装到填充罐32(例如,经由图4的凸缘112),无需外部中间软管。
在所示实例中,填充站20的存储罐22经配置以存储低温流体,且车辆30的填充罐32经配置以经由软管24、34、喷嘴及容器接纳来自存储罐22的低温流体。为了将低温流体从存储罐22转移到填充罐32,操作者40将把喷嘴耦合到容器以将填充罐32流体地连接到存储罐22。一旦操作者40将喷嘴牢固地耦合到容器,操作者40发起从远程位置转移低温流体。举例来说,操作者40按压填充站20处的按钮28以指示控制器26开始填充序列。
图2到24描绘根据本文中的教示的实例容器100及实例喷嘴200。更明确来说,图2到14示出用于将喷嘴200牢固地耦合到容器100的机构。图15到22示出喷嘴200到容器100的控制低温流体在存储罐22与填充罐32之间的流动的内部组件。图23到24示出经配置以检测喷嘴200何时牢固地耦合到容器100的传感器组合件。
如在图2到4中所示,容器100包含主体110及耦合到主体110的前端且从主体110的前端延伸的头部120(也称为“阀盖”)。凸缘112从主体110径向向外延伸且经配置以将容器100耦合到壁,例如填充罐32的壁。容器100的腔130由头部120及主体110的内壁111(图16)界定。另外,如图23到24中所展示,容器100包含感测装置180。
返回图2到4,头部120包含界定耦合狭槽122、124的外面。举例来说,头部120界定一或多个耦合狭槽122(也称为“主要狭槽”或“主要耦合狭槽”)及一或多个耦合狭槽124(也称为“辅助狭槽”或“辅助耦合狭槽”)。
耦合狭槽122、124中的每一者是大体上L形且在特定方向上弯曲或卷曲。在所示实例中,耦合狭槽122、124在顺时针方向上弯曲或卷曲。在其它实例中,耦合狭槽122、124可在逆时针方向上弯曲。另外,耦合狭槽122、124中的每一者沿着容器100的头部120的外边缘具有敞开的近端。耦合狭槽122、124中的每一者的敞开端使喷嘴200的相应耦合臂222、224能滑动到耦合狭槽122、124中以将喷嘴200牢固地耦合到容器100。
如在图4中最清楚地展示,耦合狭槽122中的每一者由圆柱形的表面121界定。耦合狭槽124由圆柱形的沿着容器100的头部120轴向延伸的表面123界定。表面123延伸到邻近于耦合狭槽124的弯曲或卷曲部的斜面125。举例来说,斜面125在远离耦合狭槽124的表面123的径向向外螺旋方向上。斜面125延伸到耦合狭槽124的远端处的空腔126。耦合狭槽124也包含沿着耦合狭槽124的空腔126的宽度延伸的搁板127。
如图2到3及5中所示,喷嘴200包含主体210、头部220及致动器230。头部220(也称为“阀盖”)耦合到主体210的前端且从主体210的前端延伸,且致动器230耦合到主体210的相对后端且从主体210的相对后端延伸。主体210的延伸部215向外延伸且经配置以连接到软管24以将喷嘴200流体地连接到存储罐22。如在下文更详细公开,喷嘴200包含从喷嘴200的主体210的前端延伸且经配置以控制来自喷嘴200的低温流体的流动的提升阀240及提升阀座242。另外,如图23到24中所展示,喷嘴200包含套筒270及感测装置280。
返回图2到3及5,喷嘴200包含一或多个耦合臂222(也称为“主要臂”或“主要耦合臂”)及一或多个耦合臂224(也称为“辅助臂”或“辅助耦合臂”)。耦合臂222、224中的每一者在远离喷嘴200的主体210的方向上从头部220轴向向外延伸。在所示实例中,头部220包含三个耦合臂222及一个耦合臂224。在其它实例中,头部220可包含使喷嘴200能牢固地耦合到容器100的更多或更少的耦合臂222及/或更多或更少的耦合臂224。
耦合臂222中的每一者固定地耦合到头部220。在所示实例中,耦合臂222中的每一者经由相应紧固件223耦合到头部220。紧固件中的每一者耦合耦合臂222中的相应者的近端。在其它实例中,耦合臂222连同头部220一体地形成(例如,耦合臂222被机械加工到头部220中)。另外,突出部226从相应耦合臂222中的每一者径向向内延伸。耦合臂222的突出部226经配置以由耦合狭槽122接纳且在耦合狭槽122内滑动以促进喷嘴200到容器100的牢固耦合。
耦合臂224的近端经由铰链225以铰接方式耦合到头部220。在所示实例中,铰链225是将耦合臂224径向向内偏置的弹簧偏置型铰链。另外,突出部228从耦合臂224径向向内延伸,且突出部228界定凸耳229。如在下文更详细公开,耦合臂224的突出部228经配置以由耦合狭槽124接纳且在耦合狭槽124内滑动以促进喷嘴200到容器100的牢固耦合。突出部228的凸耳229经配置以接合耦合狭槽124的空腔126内的搁板127以相对于容器100原位锁定喷嘴200。
在所示实例中,喷嘴200包含在头部220的外圆周周围与彼此等距间隔开的耦合臂222中的三者,且容器100包含在头部120的外圆周周围与彼此等距间隔开的耦合狭槽122中的三者。喷嘴200的耦合臂224定位(例如,居中)于耦合臂222中的两者之间,且容器100的耦合狭槽124定位(例如,居中)于耦合狭槽122中的两者之间以促进耦合臂222、224与相应耦合狭槽122、124的对准。在其它实例中,容器100的头部120可界定任何数目的耦合狭槽122及/或耦合狭槽124,且喷嘴200可包含使喷嘴200能牢固地耦合到容器100的任何数目的耦合臂222及/或耦合臂224。另外或替代地,耦合臂224及耦合狭槽124可分别相对于耦合臂222及耦合狭槽122定位于促进耦合臂222、224与耦合狭槽122、124之间的对准的任何位置处。
图6到15描绘当喷嘴200经由耦合臂222、224及耦合狭槽122、124牢固地耦合到容器100时的喷嘴200及所述容器。
图6描绘耦合过程的初步阶段,其中喷嘴200与容器100间隔开。喷嘴200相对于容器100定位成使得耦合臂222与耦合狭槽122轴向对准且耦合臂224与耦合狭槽124轴向对准。
图7描绘耦合过程中的第一阶段,其中耦合臂222、224定位于相应耦合狭槽122、124的敞开端处。耦合臂222中的每一者的突出部226接合及/或邻近于耦合狭槽122中的相应者的表面121,且耦合臂224的突出部228接合及/或邻近于耦合狭槽124的表面123。
图8描绘在喷嘴200由操作者40朝向容器100的主体110轴向推动之后耦合过程的后续第二阶段。耦合臂222中的每一者的突出部226在耦合狭槽122中的相应者内经定位向内更远离敞开端,且耦合臂224的突出部228在耦合狭槽124内经定位向内更远离敞开端。突出部226中的每一者继续接合及/或邻近于耦合狭槽122中的相应者的表面121,且突出部228继续接合及/或邻近于耦合狭槽124的表面123。
图9到10描绘在喷嘴200由操作者40相对于容器100旋转以将喷嘴200耦合到容器100之后耦合过程的后续第三阶段。耦合臂222中的每一者的突出部226在耦合狭槽122中的相应者的弯曲或卷曲部内且邻近于所述弯曲或卷曲部向内定位的更远。突出部226中的每一者继续接合及/或邻近于耦合狭槽122中的相应者的表面121。另外,耦合臂224的突出部228在耦合狭槽124的弯曲或卷曲部内且邻近于所述弯曲或卷曲部向内定位的更远。耦合臂224的突出部228接合耦合狭槽124的斜面125。斜面125推动耦合臂224以在铰链225周围径向向外旋转。
图11描绘在喷嘴200已由操作者40相对于容器100进一步旋转之后耦合过程的后续第四阶段。耦合臂222中的每一者的突出部226定位于耦合狭槽122中的相应者的弯曲或卷曲部与远端之间。突出部226中的每一者继续接合及/或邻近于耦合狭槽122中的相应者的表面121。另外,耦合臂224的突出部228的一部分保持接合到斜面125的一部分,且突出部228的另一部分定位于耦合狭槽124的空腔126之上。斜面125继续围绕铰链225径向向外推动耦合臂224。
图12描绘在喷嘴200已由操作者40相对于容器100进一步旋转之后耦合过程的后续第五阶段。耦合臂222中的每一者的突出部226经定位更接近耦合狭槽122中的相应者的远端且继续接合及/或邻近于耦合狭槽122中的相应者的表面121。耦合臂224的突出部228已从斜面125脱离。径向向内偏置的铰链225又使耦合臂224径向向内旋转回到径向静止位置,在此处,突出部228延伸到耦合狭槽124的空腔126中。
图13到15描绘在喷嘴200已由操作者40相对于容器100进一步旋转以进一步固定喷嘴200与容器100之间的耦合之后耦合过程的后续第六阶段。耦合臂222中的每一者的突出部226定位于耦合狭槽122中的相应者的远端处且继续接合及/或邻近于耦合狭槽122中的相应者的表面121。如在图15中最清楚地展示,喷嘴200的进一步旋转使耦合臂224的突出部228的凸耳229在耦合狭槽124的搁板127下滑动。在固定位置中,耦合臂224的凸耳229定位于搁板127下以阻止操作者40将喷嘴200拉离容器100且又进一步固定喷嘴200与容器100之间的耦合。
为了使喷嘴200与容器100解耦,喷嘴200在相反方向上略微旋转使得耦合臂224的突出部228的凸耳229不再在耦合狭槽124的搁板127下。操作者40接着接合喷嘴200的例如杠杆或线材的解耦机构以将耦合臂224的远端抬出耦合狭槽124的空腔126。随后,操作者40在相反方向上相对于容器100旋转喷嘴200以使耦合臂222、224滑出相应耦合狭槽122、124的敞开端。
转向容器100及喷嘴200的内部组件,图16是描绘容器100的内部组件的横截面图且图17是描绘喷嘴200的内部组件的横截面图。
如图16中所示,容器100包含主体110及耦合到主体110的前端且从主体110的前端延伸的头部120。面密封件113定位于主体110与头部120之间且密封地接合主体110及头部120。主体110包含内壁111、凸缘112及外壳140。凸缘112从外壳140径向向外延伸且经配置以将容器100耦合到壁,例如填充罐32的壁。绝缘层145定位于形成于外壳140与内壁111之间的间隙中。绝缘层145包含安置于形成于外壳140与内壁111之间的间隙中以使外壳140与流动通过容器100的低温流体的极冷温度绝缘的真空及/或绝缘材料。举例来说,为了抽取间隙内的真空,排气端口及/或阀沿着主体110的外壳140定位。另外,主体110的内壁111及头部120的内面形成容器100的腔130,其收容其它组件且低温流体将从中流动通过。
容器100也包含提升阀150、止回阀160及轴件170。提升阀150经定位邻近于主体110的前端(也称为“远端”)及容器100的头部120。止回阀160经定位朝向主体110的后端(也称为“近端”)。提升阀150及止回阀160两者都固定地耦合到轴件170,轴件170轴向延伸穿过容器100的腔130。在所示实例中,提升阀150连同轴件170的端一体地形成且从轴件170的端延伸。
在所示实例中,止回阀座162将腔130划分为邻近于主体110的前端定位的第一腔区段132及邻近于主体110的后端定位的第二腔区段134。在封闭位置中,止回阀160接合在腔130内牢固地定位于第一腔区段132与第二腔区段134之间的止回阀座162。举例来说,止回阀160经配置以在封闭位置中接合止回阀座162的阀座密封件166以在第一腔区段132与第二腔区段134之间形成密封。止回阀密封件163定位于止回阀座162与主体110的内壁111之间且密封地接合止回阀座162及主体110的内壁111。另外,止回导引件164牢固地定位于第二腔区段134内且邻近于主体110的后端。轴件170的至少一部分延伸到止回导引件164中及/或延伸穿过止回导引件164,以导引轴件170在腔130内沿着容器100的轴滑动。止回弹簧165定位于止回导引件164与止回阀160之间且接合止回导引件164及止回阀160。止回弹簧165经配置以偏置止回阀160以在封闭位置中保持接合到止回阀座162的阀座密封件166。
在封闭位置中,提升阀150接合提升阀座151。在所示实例中,提升阀座151由邻近于主体110的前端的头部120的一部分界定。提升阀150包含经配置以在封闭位置中密封地接合提升阀座151的提升阀座152。提升阀座151也包含邻近于提升阀150的阀座密封件153。提升阀导引件154在第一腔区段132内的提升阀150后面耦合到轴件170及/或提升阀150的后侧。提升阀导引件154的外部接合及/或邻近于主体110的内壁111。另外,提升阀导引件154的外部经配置以随着轴件170沿着容器100的轴滑动而沿着内壁111滑动。轴件170的一部分延伸穿过提升阀导引件154到达提升阀240。提升阀弹簧155定位于止回阀座162与提升阀导引件154之间且接合止回阀座162及提升阀导引件154。提升阀弹簧155经配置以偏置提升阀150以在封闭位置中保持接合到提升阀座151。如图23中所示,凹部156(例如,圆锥凹部)居中界定于提升阀150的外面上。
转向图17,喷嘴200包含主体210、头部220及致动器230。头部220耦合到主体210的前端且从主体210的前端延伸,且致动器230耦合到主体210的后端且从主体210的后端延伸。
所示实例的主体210包含延伸部215。延伸部215朝向主体210的后端向外且向后延伸且经配置以连接到软管24以将喷嘴200流体地连接到存储罐22。主体210包含内壁212及外壳250。绝缘层255定位于形成于外壳250与内壁212之间的间隙中。绝缘层255包含安置于形成于外壳250与内壁212之间的间隙中以使外壳250与流动通过喷嘴200的低温流体的极冷温度绝缘的真空及/或绝缘材料。举例来说,为了抽取间隙内的真空,排气端口及/或阀沿着主体210的外壳250定位。另外,主体210的内壁212及头部220的内面形成喷嘴200的腔214,其收容其它组件且低温流体将从中流动通过。主体210也包含定位于主体210的后端处以使致动器230与低温流体的极冷温度绝缘的绝缘层216。在所示实例中,绝缘层216呈插塞的形式。
喷嘴200也包含轴件218、提升阀240及提升阀座242。提升阀240及提升阀座242邻近于喷嘴200的主体210的前端定位。轴件218轴向延伸穿过喷嘴200的腔214且进入致动器230的腔中。提升阀240耦合到轴件218的一个端,且致动器230的活塞232耦合到轴件218的相对端。
轴件密封件217接合轴件218的一部分且定位于主体210的内壁212与绝缘层216之间以阻止低温流体朝向喷嘴200的致动器230迁移。另外或替代地,另一轴件密封件定位于主体210与致动器230之间以阻止低温流体朝向致动器230迁移。此外,在一些实例中,喷嘴200包含在腔214内邻近于主体210的后端、使低温流体与致动器230隔离的波纹管(例如,焊接波纹管)。
在所示实例中,提升阀240连同轴件218一体地形成。在其它实例中,提升阀240可以可分离方式耦合到轴件218(例如,经由螺纹连接)。此外,在其它实例中,轴件218包含可分离的第一及第二轴件部分。在此类实例中,第一轴件部分在致动器内且邻近于主体210的后端的一点处耦合到第二轴件部分。第二轴件部分连接到活塞232且具有相对于第一轴件部分来说较低的传热系数以使致动器的组件与低温流体的极冷温度隔离。
在图17中,提升阀240处于封闭位置中。在封闭位置中,提升阀240接合提升阀座242。在所示实例中,提升阀座242由邻近于主体210的前端的头部220的一部分界定。在其它实例中,提升阀座242可为耦合到喷嘴200的头部220及/或主体210的单独组件。提升阀240包含经配置以在封闭位置中密封地接合提升阀座242的提升阀座244。面密封件246定位于主体210与头部220之间且密封地接合主体210及头部220。此外,如图23中所示,提升阀240包含居中定位于提升阀240的外面上的突出尖端248(例如,圆锥形尖端)。返回图17,耦合臂222经由紧固件223耦合到头部220,且耦合臂224经由铰链225以铰接方式耦合到头部220。
耦合到主体210的后端的致动器230包含界定致动器230的腔的壳体231。活塞232定位于腔中且将腔界定到压力腔233及弹簧腔234中。压力腔233经配置以装纳由螺线管提供的真空或惰性气体(例如,氮)。在一些实例中,排气端口及/或阀沿着壳体231的一部分定位,所述部分部分地界定压力腔233以促进调整(例如,增大或减小)压力腔233内的惰性气体的压力。惰性气体经配置以通过由壳体231界定的通道235进出压力腔233。致动器弹簧236安置于弹簧腔234中。致动器弹簧236接合活塞232且经配置以在远离喷嘴200的主体210的方向上偏置活塞232。在所示实例中,活塞密封件237安置于活塞232与壳体231之间且密封地接合活塞232及壳体231以流体地隔离弹簧腔234与压力腔233。另外,紧固件238(例如,包含螺母、垫圈及密封板)将轴件218紧固到活塞232,使得轴件218随着活塞232在致动器230的壳体231内致动而沿着喷嘴200的轴线性地致动。
在操作中,致动器230使轴件218通过分别使喷嘴200的提升阀240从提升阀座242脱离或接合提升阀座242来打开或关闭提升阀240。致动器230又控制从喷嘴200施配低温流体。
图18到22描绘在填充序列期间的喷嘴200及容器。在图18中,喷嘴200未耦合到容器100。喷嘴200的提升阀240处于封闭位置中以防止低温流体从喷嘴200的腔214进行施配。另外,容器100的提升阀150处于封闭位置中以防止材料(例如,存储于填充罐32中的低温流体)通过容器100逸出。在图19到20中,喷嘴200在封闭位置中耦合到容器100。提升阀240保持处于封闭位置中以防止低温流体从喷嘴200进行施配,且容器100的提升阀150保持处于封闭位置中以防止材料通过容器100逸出。在此位置中,喷嘴200的提升阀240接合容器100的提升阀150。提升阀150的凹部156经配置以接纳提升阀240的突出尖端248以协助提升阀240在整个填充序列内在喷嘴200的操作期间维持与凹部156对准。
容器100及喷嘴200经配置以(1)防止大气空气及/或碎屑在提升阀240被打开以延伸到容器100中之前被俘获及(2)防止低温流体在耦合及/或解耦过程期间从喷嘴200及/或容器100逸出到大气中。举例来说,容器100的头部120及喷嘴200的头部220的内部几何尺寸彼此互补以减少可被俘获且随后在耦合及/或解耦过程期间被排放的低温流体的量。提升阀240经配置以在喷嘴200耦合到容器100时与提升阀150齐平以进一步防止任何材料被俘获且随后被排放。容器100的阀座密封件153也经定位以减少在耦合及解耦过程期间低温流体的排放。另外,例如容器100的耦合狭槽122、124及喷嘴200的相应耦合臂222、224的耦合特征件经配置以保持喷嘴200牢固地耦合到容器100,借此减少原本可能因为非预期解耦而产生的排放。
图21描绘在操作者40已通过按压填充站20处的按钮28来发起(例如,在远程)填充序列之后的容器100及喷嘴200的一部分。当操作者按压按钮时,惰性气体(例如,氮)被供应到致动器230的压力腔233。一旦有足够的空气被供应到压力腔233,压力腔233内的压力就克服致动器230的致动器弹簧236及提升阀150的提升阀弹簧155的偏置力且使活塞232朝向喷嘴200的主体210线性地致动。耦合到活塞232的轴件218又在相同方向上线性地致动。轴件218的致动使喷嘴200的提升阀240从提升阀座242脱离且移动到敞开位置,这使提升阀150从提升阀座151脱离且移动到敞开位置。如由图21中的箭头所指示,此致动使喷嘴200能施配通过喷嘴200的腔214流动到容器100的第一腔区段132中的低温流体。止回阀160由于压力差而保持封闭。
一旦喷嘴200的腔214与容器100的第一腔区段132之间的压力均衡,致动器230就能够克服由止回阀160的止回弹簧165施加的偏置力且推动止回阀160从止回阀座162的阀座密封件166脱离且进入敞开位置中。如图22中所示,当止回阀160处于敞开位置中时,低温流体能够从存储罐22流动通过喷嘴200的腔214、通过容器100的腔130的第一腔区段132及第二腔区段134两者且进入填充罐32中。
图23到24描绘根据本文中的教示的容器100及喷嘴200的传感器组合件。更明确来说,图23示出当喷嘴200与容器100解耦时的传感器组合件,且图24示出当喷嘴经由耦合臂222、224及对应耦合狭槽122、124牢固地耦合到容器100时的传感器组合件。传感器组合件经配置以检测喷嘴200与容器100的耦合状态。
所示实例的传感器组合件包含容器100的感测装置180及喷嘴200的感测装置280。如图23到24中所展示,感测装置180耦合到邻近于容器100的头部120的外壳140。感测装置280耦合到邻近喷嘴200的耦合臂222、224中的一或多者的喷嘴200的套筒270。
套筒270经由连接器环272耦合到喷嘴200的外壳250。套筒270延伸于耦合臂222、224、提升阀240及提升阀座242之上且覆盖耦合臂222、224、提升阀240及提升阀座242以使所述组件在喷嘴200的使用及/或存储期间免受损坏。另外,喷嘴200的套筒270经配置以在容器100耦合到喷嘴200时延伸于容器100的头部120之上且覆盖容器100的头部120。随着低温流体从喷嘴200流动且进入容器100中,套筒270从头部120及头部220形成热屏障。另外,套筒270的定位在套筒270与头部120、220之间创建密闭空间,从中吹扫大气空气以防止液化空气被俘获于喷嘴200与容器100之间。在所示实例中,管件273将吹扫气体(例如,氮)馈送到此区域中以促进将大气空气移除。另外,用于使喷嘴200与容器100解耦的喷嘴200的解耦机构(例如,杠杆、线材等):(1)从套筒270的外部延伸以使操作者40能接合解耦机构;及(2)围绕套筒270延伸及/或延伸穿过套筒270中的开口以达到耦合臂224的远端来实现解耦。
返回感测装置180、280,感测装置280固定地定位于喷嘴200的套筒270上且感测装置180固定地定位于容器100的外壳140上。感测装置180、280分别定位于容器100及喷嘴200上,使得感测装置180、280:(1)相对于彼此在预定距离内;及(2)当喷嘴200牢固地固定到容器100时,关于彼此轴向对准。当喷嘴200牢固地耦合到容器100时,感测装置280经配置以检测感测装置180接近于感测装置180。当喷嘴200与容器100解耦时,感测装置280无法检测感测装置180的存在,这是由于感测装置180、280:(1)经定位相对于彼此超过了预定距离及/或(2)关于彼此未轴向对准。此外,当喷嘴200耦合到容器100但未处于固定位置中时,感测装置280无法检测感测装置180的存在,这是由于感测装置180、280关于彼此未轴向对准。感测装置180、280又经配置以电子地检测喷嘴200何时牢固地耦合到容器100。
在一些实例中,感测装置280是接近传感器且感测装置180是由可由接近传感器检测到的材料(例如,金属)组成的目标块。接近传感器经配置以:(1)在喷嘴200牢固地耦合到容器100时,检测感测装置180的可检测材料的存在;及(2)在喷嘴200未耦合到容器100(例如,由于未对准或距离)时,不检测可检测材料的存在。在其它实例中,感测装置280是信号接收器且感测装置180是信号发射器。感测装置280经配置以:(1)在喷嘴200牢固地耦合到容器时,从感测装置180接收信号;及(2)在喷嘴200未耦合到容器100(例如,由于未对准或距离)时,不从感测装置180接收信号。
图25到30描绘根据本文中的教示的用于转移低温流体的其它实例喷嘴。更明确来说,图25示出实例喷嘴300,图26示出实例喷嘴400,图27示出实例喷嘴500,图28示出实例喷嘴600,图29示出实例喷嘴700,且图30示出实例喷嘴800。
图25的喷嘴300包含图2到3、5到15及17到24中描绘的喷嘴200的组件。因为所述组件已结合喷嘴200进行详细描述,因此为了简洁,在下文不再详细描述喷嘴300的所述特征中的一些。如图25中所展示,喷嘴300包含额外组件以促进操作者40将喷嘴300牢固地耦合到容器100。
举例来说,喷嘴300包含从主体210竖直向上延伸的手柄390及从主体210水平向外延伸使得在手柄390与手柄390之间形成约90度的角度的另一手柄395。手柄390经配置以使操作者40能轻易地将喷嘴300固持到容器100,且手柄395经配置以促进操作者40相对于容器100旋转喷嘴300以经由耦合臂222、224及相应耦合狭槽122、124将喷嘴300牢固地耦合到容器100。
所示实例的喷嘴300也包含套筒270的视觉导引件274。喷嘴300的视觉导引件274经配置以促进操作者40在耦合过程的开始将喷嘴300的耦合臂222、224与容器100的耦合狭槽122、124对准。举例来说,容器100也包含与喷嘴300的视觉导引件274对应的视觉导引件。当耦合臂222、224与耦合狭槽122、124对准以向操作者40指示耦合臂222、224能够滑动到耦合狭槽122、124中时,喷嘴300的视觉导引件274与容器100的视觉导引件对准。
此外,在所示实例中,延伸部215从主体210向下延伸。延伸部215:(1)朝向致动器230以一角度向后成角及(2)在与手柄295的方向相反的方向上以一角度(例如,约22.5度)侧向成角,以在操作者40固持喷嘴300时导引软管24远离操作者40。
图26的喷嘴400包含图2到3、5到15及17到24中描绘的喷嘴200的组件。因为所述组件已结合喷嘴200进行详细描述,因此为了简洁,在下文不再描述喷嘴400的所述特征中的一些。如图26中所展示,喷嘴400包含额外组件以促进操作者40将喷嘴400牢固地耦合到容器100。
举例来说,喷嘴400包含手柄490、495及视觉导引件274、276。手柄490从主体210竖直向上延伸且经配置以使操作者40能轻易地将喷嘴400固持到容器100。手柄495从主体210水平向外延伸且经配置以促进操作者40相对于容器100旋转喷嘴400以将喷嘴400牢固地耦合到容器100。视觉导引件274促进操作者40将喷嘴400与容器100对准,且视觉导引件276指示操作者在哪一方向上转动喷嘴400以将喷嘴400牢固地耦合到容器100。
图27的喷嘴500包含图2到3、5到15及17到24中描绘的喷嘴200的组件。因为所述组件已结合喷嘴200进行详细描述,因此为了简洁,在下文不再描述喷嘴500的所述特征中的一些。如图27中所展示,喷嘴500包含额外组件以促进操作者40将喷嘴500牢固地耦合到容器100。
举例来说,喷嘴500包含手柄590、595及视觉导引件274。手柄590是围绕主体210周向地延伸且经配置以使操作者40能轻易地将喷嘴500固持到容器100的半圆形。手柄595从致动器230延伸且定位于致动器230后面且经配置以促进操作者40相对于容器100旋转喷嘴500以将喷嘴500牢固地耦合到容器100。视觉导引件274促进操作者40在耦合过程期间将喷嘴500与容器100对准。
图28的喷嘴600包含图2到3、5到15及17到24中描绘的喷嘴200的组件。因为所述组件已结合喷嘴200进行详细描述,因此为了简洁,在下文不再描述喷嘴600的所述特征中的一些。如图28中所展示,喷嘴600包含额外组件以促进操作者40将喷嘴500牢固地耦合到容器100。
举例来说,喷嘴600包含手柄690、695及视觉导引件274。手柄690是围绕主体210周向地延伸且经配置以使操作者40能轻易地将喷嘴600固持到容器100的半圆形。手柄695从致动器230延伸且定位于致动器230后面且经配置以促进操作者40相对于容器100旋转喷嘴600以将喷嘴600牢固地耦合到容器100。视觉导引件274促进操作者40在耦合过程期间将喷嘴600与容器100对准。
图29的喷嘴700包含图2到3、5到15及17到24中描绘的喷嘴200的组件。因为所述组件已结合喷嘴200进行详细描述,因此为了简洁,在下文不再描述喷嘴700的所述特征中的一些。如图29中所展示,喷嘴700包含额外组件以促进操作者40将喷嘴500牢固地耦合到容器100。
举例来说,喷嘴700包含手柄790、795及视觉导引件274。手柄790基本上平行于主体210及致动器230延伸且经配置以使操作者40能轻易地将喷嘴600固持到容器100。手柄795在相反方向上从主体210水平向外延伸,使得(1)在手柄795之间形成180度的角度,及(2)在手柄790与手柄795中的每一者之间形成约90度的角度。手柄795经配置以促进操作者40相对于容器100旋转喷嘴700以将喷嘴700牢固地耦合到容器100。视觉导引件274促进操作者40在耦合过程期间将喷嘴700与容器100对准。
举例来说,喷嘴800包含手柄890、895及视觉导引件274。手柄890沿着主体210的长度及致动器230延伸且经配置以使操作者40能轻易地将喷嘴800固持到容器100。手柄895在相反方向上从主体210水平向外延伸,使得(1)在手柄895之间形成180度的角度,及(2)在手柄890与手柄895中的每一者之间形成约90度的角度。手柄895经配置以促进操作者40相对于容器100旋转喷嘴800以将喷嘴800牢固地耦合到容器100。视觉导引件274促进操作者40在耦合过程期间将喷嘴800与容器100对准。
图31到48描绘根据本文中的教示的另一实例容器900及另一实例喷嘴1000。更明确来说,图31到34示出用于将喷嘴1000牢固地耦合到容器900的机构,图35到41示出喷嘴1000及容器900的用于控制低温流体在存储罐22与填充罐32之间的流动的内部组件,且图42到48描绘喷嘴1000及容器900的操作序列。
如图31中所展示,容器900包含主体910,其包含内壁911、凸缘912、外壳940、端帽947及套筒980。内壁911及外壳940延伸于主体910的近端914(也称为“后端”)与远端915(也称为“前端”)之间。凸缘912耦合到(例如,经由焊接)外壳940且从外壳940径向向外延伸。凸缘912经配置以将容器900耦合到壁,例如填充罐32的壁。套筒980延伸于外壳940的一部分之上且耦合到外壳940(例如,经由焊接)。套筒980关于凸缘912沿着外壳940定位成使得套筒980更接近远端915且凸缘更接近近端914。如在下文更详细公开,套筒980经定位朝向远端915以促进喷嘴1000的一或多个锁定齿1015由容器900的一个或耦合狭槽985牢固地接纳。端帽947定位于容器900的远端915处。在所示实例中,端帽947界定一或多个导引狭槽948,其经配置以接纳一或多个导引销1049以促进容器900与喷嘴1000之间的旋转对准。在一些实例中,端帽947可连同外壳940一体地形成。
图32进一步描绘容器900的套筒980。套筒980包含延伸于套筒980的前端983与后端984之间的外面981及内面982。内面982接合容器900的主体910的外壳940。凹槽986沿着邻近于套筒980的后端984的外面周向地延伸。耦合狭槽985沿着邻近于前端983的外面981定位。耦合狭槽985中的每一者由相应凹入面987及一或多个侧面988界定。凹入面987相对于套筒980的外面981凹入。侧面988延伸于相应凹入面987与外面981之间。耦合狭槽985中的每一者沿着朝向套筒980的前端983定位的前边缘具有敞开的近端。耦合狭槽985中的每一者的敞开端使喷嘴1000的锁定齿1015中的相应者能滑动到耦合狭槽985中以将喷嘴1000牢固地耦合到容器900。
耦合狭槽985中的每一者大体上是L形且在特定方向上弯曲或卷曲以使锁定齿1015能将喷嘴1000牢固地耦合到容器900。在所示实例中,耦合狭槽985在顺时针方向上弯曲或卷曲。在其它实例中,耦合狭槽985可在逆时针方向上弯曲。在所示实例中,耦合狭槽985沿着套筒980的外面981周向地与彼此等距间隔开。此外,在所示实例中,套筒980界定三个耦合狭槽985。在其它实例中,套筒980可界定更多或更少的耦合狭槽985。
转向图33,所示喷嘴1000包含锁定组合件1010、主体1040及致动器1080。致动器1080耦合到主体1040的后端且从主体1040的后端延伸。锁定组合件1010在主体1040的前端处耦合到主体1040的外壳1045。锁定组合件1010包含远端1011及近端1012。如图38中所展示,近端1012朝向主体1040的前端耦合到外壳1045,且远端1011纵向延伸超过主体1040的前端。如图34中所展示,锁定组合件1010包含手柄1013、外套筒1014、一或多个锁定齿1015、套筒环1020、冗余锁定机构1025及内套筒1030。
返回图38,套筒环1020及内套筒1030固定地耦合到主体1040的外壳1045。举例来说,套筒环1020及内套筒1030的相应内面耦合到外壳1045的外面。套筒环1020及内套筒1030沿着外壳1045以并排方式纵向布置。内套筒1030的近端与套筒环1020的前侧接触。内套筒1030的远端纵向延伸超过主体1040的外壳1045的前端。外套筒1014延伸于内套筒1030及套筒环1020之上且可旋转地耦合到内套筒1030及套筒环1020。外套筒1014的内面可旋转地接合内套筒1030及套筒环1020的相应外面的部分。外套筒1014在其近端处包含内唇1019,其被由套筒环1020及内套筒1030的近端界定的凹槽接纳以防止外套筒1014相对于内套筒1030轴向移动。
返回图34,锁定齿1015邻近于外套筒1014的远端沿着外套筒1014的内面固定地定位。此外,锁定齿1015与内套筒1030的远端间隔开。在所示实例中,锁定齿1015中的每一者经由一或多个紧固件1016耦合到外套筒1014。锁定齿1015经配置以由容器900的耦合狭槽985可滑动地接纳以将喷嘴1000牢固地耦合到容器900。在所示实例中,锁定齿1015沿着外套筒1014的内面周向地与彼此等距间隔开。此外,在所示实例中,锁定组合件1010包含三个锁定齿1015。在其它实例中,锁定组合件1010可包含更多或更少的锁定齿1015。
手柄1013固定地定位于外套筒1014的近端处。如在下文更详细论述,手柄1013经配置以由操作者40用于相对于内套筒1030及喷嘴1000的主体1040旋转外套筒1014以导引锁定齿1015通过容器900的耦合狭槽985。
在所示实例中,冗余锁定机构1025在邻近于外套筒1014的近端处耦合到套筒环1020。冗余锁定机构1025包含具有锁定端1027的臂1026。冗余锁定机构1025也包含弹簧1028及基底1029。基底1029牢固地耦合到套筒环1020的后侧。弹簧1028(例如,扭转弹簧)可操作地耦合到基底1029及臂1026以朝向其中臂1026基本上垂直于基底1029的静止位置偏置臂。臂1026经配置以在操作者40向下按压在臂1026的与锁定端1027相对的另一端上时从静止位置移动以克服弹簧1028的偏置力。如图34中所示,外套筒1014的近端界定定位在冗余锁定机构1025附近的两个锁定狭槽1017、1018。第一锁定狭槽1017经配置以牢固地接纳臂1026的锁定端1027,从而干扰外套筒1014在第一锁定状态中的进一步旋转。第二锁定狭槽1018经配置以牢固地接纳臂1026的锁定端1027,从而干扰外套筒1014在第二锁定状态中的进一步旋转。在所示实例中,手柄1013定位于锁定狭槽1017、1018之间。在其它实例中,手柄1013可经定位到锁定狭槽1017、1018的侧面以防止手柄1013及臂1026干扰外套筒1014的旋转移动。
在操作中,为了将喷嘴1000牢固地耦合到容器900,喷嘴1000相对于容器900定位,使得锁定齿1015与容器900的耦合狭槽985轴向对准。此时,冗余锁定机构1025处于第一锁定状态中,其中臂1026的锁定端1027定位于第一锁定狭槽1017中以防止外套筒1014相对于内套筒1030旋转。随后,喷嘴1000朝向容器900移动,使得锁定齿1015由耦合狭槽985的相应敞开端接纳。一旦锁定齿1015定位于相应耦合狭槽985中,操作者40接合冗余锁定机构1025的臂1026以将锁定端1027从第一锁定狭槽1017抬起且又将冗余锁定机构1025从第一锁定状态移除。操作者40接着使用手柄1013在第一旋转方向上相对于内套筒1030旋转外套筒1014。外套筒1014的旋转使固定地耦合到外套筒1014的锁定齿1015也旋转。锁定齿1015的旋转使锁定齿1015行进到在相应耦合狭槽985的弯曲、卷曲及/或弯曲路径内更远的锁定位置,这使锁定齿1015能将喷嘴1000锁定到容器900。当锁定齿1015在耦合狭槽985内的锁定位置中时,操作者40允许弹簧1028将臂1026的锁定端1027偏置到第二锁定狭槽1018中(例如,通过释放所述臂)以防止外套筒1014相对于内套筒1030旋转且又防止锁定齿1015滑出耦合狭槽985。
为了使喷嘴1000与容器900解耦,操作者40:(1)将臂1026从第二锁定狭槽1018移除;(2)旋转外套筒1014,使得锁定齿1015滑动到相应耦合狭槽985的开口;(3)将喷嘴1000拉离容器900;及(4)将臂1026放置回到第一锁定狭槽1017中。
转向容器900及喷嘴1000的内部组件,图35是描绘容器900的内部组件的横截面图且图36是描绘容器900的密封组合件的横截面图。图37是描绘喷嘴1000的内部组件的横截面图。另外,图38到41是喷嘴1000的各种部分的放大横截面图,其中未展示手柄1013。更明确来说,图38是喷嘴1000的耦合端的放大视图。图39是喷嘴1000的致动器1080与主体1040之间的接口的放大视图。图40是喷嘴1000的致动器1080与主体1040之间的接口的另一放大视图,且图41是致动器1080的另一扩展视图。
如在图35到36中所示,容器900包含主体910及头部920(也称为“阀盖”)。头部920耦合到邻近于远端915的内壁911。在所示实例中,头部920在主体910的腔930内从远端915偏移。面密封件913定位于主体910与头部920之间且密封地接合主体910及头部920。偏置弹簧916接合面密封件913以抵靠头部920原位固持面密封件913。
绝缘层945定位于径向形成于外壳940与内壁911之间的间隙中。绝缘层945纵向延伸于经定位邻近于主体910的近端914的支撑托架946与定位于远端915处的端帽947之间。支撑托架946及端帽947密封地延伸于内壁911与外壳940之间,使得绝缘层945在由内壁911、外壳940、支撑托架946及端帽947形成的密封空腔中。绝缘层945包含定位于形成于外壳940与内壁911之间的密封间隙中以使外壳940与流动通过容器900的低温流体的极冷温度绝缘的真空及/或绝缘材料。容器900可包含排气端口及/或阀以抽取间隙内的真空。排气端口及/或阀可沿着端帽947及/或沿着外壳940定位。在所示实例中,端帽947界定一或多个导引狭槽948,其经配置以接纳一或多个导引销1049以促进容器900与喷嘴1000之间的旋转对准。
主体910的内壁911界定低温流体将从中流动通过的腔930。腔930收容容器900的其它组件以控制低温流体的流动。容器900的内部组件包含提升阀950、止回阀960及轴件970。提升阀950经定位朝向主体910的远端915。止回阀960经定位朝向主体910的近端914。提升阀950固定地耦合到轴件970,且止回阀960可滑动地耦合到轴件970。轴件970轴向延伸穿过容器900的腔930。在所示实例中,提升阀950连同轴件970的端一体地形成且从轴件970的端延伸。
提升阀950经配置以密封地接合由邻近于远端915的头部920界定的提升阀座951。止回阀960经配置以密封地接合经定位朝向近端914的止回阀座962。止回阀座962分离腔930的腔区段932(也称为“第一腔区段”)及腔区段934(也称为“第二腔区段”)。腔区段934延伸于止回阀座962与主体910的近端914之间,使得腔区段934邻近于近端914。腔区段932延伸于止回阀座962与提升阀座951之间。头部920分离腔区段932及邻近于远端915的腔930的腔区段936(也称为“第三腔区段”)。头部920从远端915偏移,使得腔区段936延伸于头部920与主体910的远端915之间。
图35描绘容器900的封闭状态。在封闭状态中,止回阀960处于封闭位置中,在此处,止回阀960接合在腔930内牢固地定位于腔区段932与腔区段934之间的止回阀座962。举例来说,止回阀960经配置以在封闭位置中接合止回阀座962的阀座密封件966以在腔区段932与腔区段934之间形成密封。止回阀密封件963定位于止回阀座962与主体910的内壁911之间且密封地接合止回阀座962及主体910的内壁911。另外,止回导引件964牢固地定位于腔区段934内且邻近于主体910的近端914。轴件970的至少一部分延伸到止回导引件964中及/或延伸穿过止回导引件964,以导引轴件970在腔930内沿着容器900的轴滑动。止回弹簧965定位于止回导引件964与止回阀960之间且接合止回导引件964及止回阀960。止回弹簧965经配置以偏置止回阀960以在封闭位置中保持接合到止回阀座962的阀座密封件966。
同样,在封闭状态中,提升阀950处于封闭位置中,在此处,提升阀950接合由邻近于主体910的远端915的头部920的一部分界定的提升阀座951。提升阀950包含经配置以在封闭位置中密封地接合提升阀座951的提升阀座952。
如在图36中最佳展示,阀座密封件953在邻近于提升阀座951处接合头部920。阀座密封件953经配置以在容器牢固地接纳喷嘴1000时密封地接合喷嘴1000的主体1040。偏置弹簧954、支撑环955及保持器956接合阀座密封件953以抵靠头部920原位偏置阀座密封件953。此外,保持器环957接合保持器956以原位固持阀座密封件953、偏置弹簧954、支撑环955及保持器956。
返回图35,提升阀导引件975在腔区段932内的提升阀950后面耦合到轴件970及/或提升阀950的后侧。提升阀导引件975的外部接合及/或邻近于主体910的内壁911。提升阀导引件975的外部经配置以随着轴件970沿着容器900的轴滑动而沿着内壁911滑动。轴件970的一部分延伸穿过提升阀导引件975到达提升阀950。提升阀弹簧958定位于止回阀座962与提升阀导引件975之间且接合止回阀座962及提升阀导引件975。提升阀弹簧958经配置以偏置提升阀950以在封闭位置中保持接合到提升阀座951。如在图43中最佳展示,居中界定于提升阀950的外面上的凹部959(例如,圆锥凹部)经配置以接纳喷嘴1000的提升阀1050的突出部1052以促进容器900的提升阀950与喷嘴1000的提升阀1050之间的对准及牢固接合。
转向图37,喷嘴1000包含锁定组合件1010、主体1040、提升阀1050及致动器1080。提升阀1050经定位邻近主体1040的前端,且致动器1080耦合到主体1040的后端。
在所示实例中,喷嘴1000的主体1040包含主体段1041(也称为“前主体段”及“第一主体段”)、主体段1042(也称为“后主体段”及“第二主体段”)、主体段1043(也称为“中间主体段”、“连接主体段”及“第三主体段”)及主体段1044(也称为“主体延伸部”、“软管连接主体段”及“第四主体段”)。主体段1041、1042、1043、1044耦合在一起以形成低温流体被准许从中流动通过且其中收容用以控制低温流体的流动的组件的腔1005。
主体段1043耦合到主体1040的其它主体段1041、1042、1044且定位于主体1040的其它主体段1041、1042、1044之间。主体段1041经定位邻近于前端且机械地且流体地耦合到主体段1043的排出端口。主体段1044机械地且流体地耦合到主体段1043的进入端口。主体段1044也经配置以连接到软管24以将喷嘴1000流体地连接到例如存储罐22的罐。在所示实例中,主体段1044形成朝向主体1040的后端径向向外且向后延伸的延伸部。主体段1042机械地且流体地耦合到主体段1043的第三端口。在其它实例中,主体1040可由更多或更少的主体段形成。举例来说,主体段1041、1042、1043、1044中的两者或更多者可一体地一起形成。
所示实例的主体段1041、1042、1043、1044经布置使得低温流体将流动通过主体段1044、主体段1043的一部分及主体段1041。主体段1041、主体段1042及主体段1043的一部分沿着喷嘴1000的纵向轴同轴对准以准许喷嘴1000的轴件1055延伸穿过腔1005且轴向地滑动通过腔1005。
所示实例的主体1040也包含外壳1045。绝缘层1046定位于形成于外壳1045与主体段1041、1042、1043、1044之间的间隙中。绝缘层1046纵向延伸于主体1040的后端与邻近于前端的端帽1047之间。绝缘层1046包含间隙中的用以使外壳1045与流动通过喷嘴1000的低温流体的极冷温度绝缘的真空及/或绝缘材料。喷嘴1000可包含排气端口以抽取间隙内的真空。排气端口可沿着主体1040的外壳1045及/或端帽1047定位以抽取真空。
轴件1055延伸穿过腔1005的一部分。举例来说,轴件1055延伸穿过由主体段1041、1042、1043界定的腔1005的一部分。提升阀1050耦合到邻近于主体1040的前端的轴件1055的前端1056。如在下文关于图39到40更详细公开,轴件1055的第二端1057耦合到邻近于主体1040的后端的致动器1080的阀杆1090。当致动器1080的阀杆1090从静止位置进行致动且致动到延伸位置时,阀杆1090使喷嘴1000的轴件1055在相同位置中滑动。定位于轴件1055的第一端1056处的提升阀1050又从提升阀座1053脱离以准许低温从喷嘴1000的前端处的腔1005流动。
图38进一步描绘经配置以耦合到例如容器900的容器的喷嘴1000的前端。提升阀1050耦合到邻近于喷嘴1000的前端的轴件1055的第一端1056。在所示实例中,提升阀1050可以螺纹旋拧方式耦合到轴件1055。提升阀1050经配置以在封闭位置中接合提升阀座1053以防止低温流体流动且经配置以在敞开位置中从提升阀座1053脱离以准许低温流体从喷嘴1000流动。提升阀座1053由邻近于喷嘴1000的前端的主体1040界定。举例来说,提升阀座1053由主体1040的主体段1041的端界定。此外,当提升阀1050处于封闭位置中时,密封件1051(例如,O型环)耦合到提升阀1050以促进在提升阀1050与提升阀座1053之间形成密封连接。在所示实例中,密封件1051牢固地定位于由提升阀1050的后面界定的凹槽内。
如图38中所展示,端帽1047延伸于界定腔1005(例如,主体段1041的前部)的外壳1045的前端与主体1040的部分的前端之间。在一些实例中,端帽1047连同外壳1045一体地形成。锁定组合件1010的内套筒1030耦合到外壳1045且延伸超过主体1040的前端。在所示实例中,端帽1047包含一或多个弯曲部(例如,两个90度弯曲部)使得空隙1048(例如,环面空隙)形成于内套筒1030与端帽1047之间。空隙1048(也称为“游隙间隙”)经配置以在喷嘴1000经由锁定组合件1010耦合到容器900时密封地接纳容器900的远端915。
密封件1031(例如,O型环)定位于远端处且沿着锁定组合件1010的内套筒1030的内面。密封件1031经定位以在容器900的远端915由空隙1048接纳时在喷嘴1000的内套筒1030与容器900的外壳940之间形成密封连接。在所示实例中,密封件1031牢固地收容于沿着内表面界定且邻近于内套筒1030的远端的凹槽中。密封件1032(例如,O型环)也沿着内面定位于邻近套筒环1020的内套筒1030的近端处。密封件1032定位于内套筒1030的内面与外壳1045之间以在内套筒1030与外壳1045之间形成密封连接。在所示实例中,密封件1032牢固地收容于沿着内面界定且邻近于内套筒1030的近端的凹槽中。
如图38中所展示,锁定组合件1010的内套筒1030界定经配置以流体地连接到定位于外壳1045与主体段1041、1042、1043、1044之间的间隙的管道1033、1034。管道1033、1034中的每一者流体地连接到空隙1048。内套筒1030在管道1033的第一端处界定吹扫端口1035,且管道1033的相对第二端连接到空隙1048。吹扫阀1037耦合到吹扫端口1035。内套筒1030在管道1034的第一端处界定止回端口1036,且管道1034的相对第二端连接到空隙1048。在所示实例中,管道1033延伸到内套筒1030的近端使得吹扫端口1035沿着内套筒1030的近端定位,且管道1034延伸到内套筒1030的远端使得止回端口1036沿着内套筒1030的近端定位。如下文关于图43到44更详细公开,管道1033、1034、相应端口1035、1036及吹扫阀1037经配置以在空隙1048牢固地接纳容器900的远端915之前吹扫空隙1048的湿气及/或其它污染物。在一些实例中,内套筒1030由具有低热导率的材料(例如高压玻璃纤维层板(例如,G-10)及/或其它绝缘材料)组成,以提供与流动通过管道1033、1034的流体及/或其它材料的热绝缘。
转向图39到40,致动器1080耦合到主体1040的后端。喷嘴1000包含耦合组合件以连接主体1040及致动器1080。耦合组合件包含绝缘材料以将喷嘴1000的腔1005(低温流体从中流动通过)与致动器1080及喷嘴1000的外部热隔离。
所示实例的耦合组合件包含热缓冲器1061、耦合环1062及另一热缓冲器1063。热缓冲器1061、1063由具有低热导率的材料(例如高压玻璃纤维层板(例如,G-10)及/或其它绝缘材料)组成,以使致动器1080与低温流体从中流动通过的主体1040热绝缘。在所示实例中,热缓冲器1061具有基本上T形横截面。热缓冲器1061(也称为“第一热缓冲器”)被收容于由致动器1080的外壁1085在致动器1080的前端处形成的腔内。热缓冲器1061的后侧接合致动器1080的内面,所述内面垂直于致动器1080的纵向轴延伸。热缓冲器1063定位于由热缓冲器1061及致动器1080界定的开口中。热缓冲器1063是中空圆柱体,其界定其中轴件1055的第二端1047可操作地耦合到致动器1080的阀杆1090的腔1071(也称为“耦合腔”)。在所示实例中,阀杆1090由具有低热导率的材料(例如高压玻璃纤维层板(例如,G-10)及/或其它绝缘材料)组成,以使致动器1080的组件与低温流体的极冷温度进一步热隔离。耦合环1062至少部分被收容于由致动器1080的外壁1085形成的腔内。耦合环1062接合热缓冲器1061的前侧且例如经由螺纹1070耦合到致动器的外壁1085。耦合环1062也耦合到主体1040的外壳1045使得耦合环1062轴向定位于热缓冲器1061与外壳1045之间。
在所示实例中,热缓冲器1061的前端的一部分延伸到由主体1040的主体段1042界定的开口中。在主体1040的开口内,热缓冲器1061的前端接合轴件导引件1060的后端。轴件导引件1060延伸于热缓冲器1061的前端与轴件1055的凸缘1058之间。所示实例的轴件导引件1060经耦合以经由一或多个紧固件1069牢固地紧固到主体1040的主体段1042。在其它实例中,轴件导引件1060可被焊接到主体1040。
如图39到40中所展示,轴件1055延伸穿过主体1040及轴件导引件1060且至少部分穿过热缓冲器1061、1063,以可操作地连接到热缓冲器1063的腔1071内的致动器1080的阀杆1090。耦合组合件包含连接器1072及压接型紧固件1073,以将轴件1055的第二端1057耦合到腔1071内的致动器1080的阀杆1090。在所示实例中,连接器1072接合轴件1055及阀杆1090且轴向定位于轴件1055与阀杆1090之间。连接器1072也接合(i)压接型紧固件1073及(ii)轴件1055及阀杆1090,且径向定位于(i)压接型紧固件1073与(ii)轴件1055及阀杆1090之间。连接器1072包含用于以螺纹旋拧方式接纳轴件1055的第二端1057的内螺纹及以螺纹旋拧方式由压接型紧固件1073的未压接端接纳的外螺纹。阀杆1090的扩口端接合连接器1072。压接型紧固件1073的压接端被压接在阀杆1090的扩口端周围以将轴件1055的第二端1057牢固地紧固到阀杆1090的扩口端。
耦合组合件包含一或多个密封件以进一步从致动器1080及主体1040的外部密封腔1005。举例来说,密封件防止冷凝路径在腔1005与主体1040的外部之间形成。在所示实例中,耦合组合件包含一或多个波纹管密封件。举例来说,波纹管1064(也称为“第一波纹管”或“第一波纹管密封件”)耦合到轴件1055的凸缘1058及轴件导引件1060且延伸于轴件1055的凸缘1058与轴件导引件1060之间,以在轴件1055与轴件导引件1060之间形成密封。波纹管1066(也称为“第二波纹管”或“第二波纹管密封件”)耦合到主体1040的主体段1042及耦合环1062且延伸于主体1040的主体段1042与耦合环1062之间,以在主体1040与耦合环1062之间形成密封。在所示实例中,耦合组合件也包含一或多个O型环。密封件1065(也称为“第一密封件”或“第一O型环”)定位于轴件导引件1060与主体1040的主体段1042之间且接合轴件导引件1060及主体1040的主体段1042,以使紧固件1069与低温流体流体隔离。密封件1067(也称为“第二密封件”或“第二O型环”)定位于耦合环1062与热缓冲器1061之间且密封地接合耦合环1062及热缓冲器1061。密封件1068(也称为“第三密封件”或“第三O型环”)定位于热缓冲器1061与致动器1080的内面之间且密封地接合热缓冲器1061及致动器1080的内面。
图41进一步描绘喷嘴1000的致动器1080。在所示实例中,致动器1080的主体1081由主体段1082(也称为“第一主体段”或“前主体段”)、主体段1083(也称为“第二主体段”、“后主体段”或“端帽”)及主体段1084(也称为“第三主体段”或“中间主体段”)形成。主体段1082包含其中至少部分收容热缓冲器1061、1063及耦合环1062的致动器1080的外壁1085。主体段1082、1084可以螺纹旋拧方式耦合在一起,且主体段1083、1084可以螺纹旋拧方式耦合在一起。在所示实例中,致动器1080的主体1081包含被组装在一起的三个主体段。在其它实例中,主体1081可由更多或更少的主体段形成。
致动器的主体1081界定致动器1080的阀杆1090从中延伸穿过的腔1086。在所示实例中,致动器1080还包含收容于腔1086内的活塞1091及弹簧1092。阀杆1090的端经由紧固件1093(例如,螺栓、螺母等)耦合到活塞1091。弹簧1092(也称为“致动器弹簧”)延伸于耦合组合件的热缓冲器1063与致动器1080的活塞1091之间且接合耦合组合件的热缓冲器1063及致动器1080的活塞1091。此外,在所示实例中,紧固件1093是旋拧到哑铃状结构上的螺母,所述哑铃状结构具有形成一键以防止组件在耦合在一起时旋转的开槽。
活塞1091将腔1086划分成压力腔1087及弹簧腔1088且分离压力腔1087及弹簧腔1088。压力腔1087经配置以装纳由螺线管提供的真空或惰性气体(例如,氮)。压力腔1087通过由主体1081的主体段1083界定的进入端口1089(例如,也称为“通道”)接纳惰性气体。弹簧1092接合活塞1091且经配置以在远离喷嘴1000的主体1040的方向上偏置活塞1091。所示实例的活塞1091由具有低热导率的材料(例如高压玻璃纤维层板(例如,G-10)及/或其它绝缘材料)组成,以提供与致动器1080的压力腔1087之间的进一步热绝缘。
致动器1080的主体1081界定流体地连接到腔1086的多个端口。举例来说,主体段1083界定压力腔1087的进入端口1089。主体段1082界定真空端口1098,其流体地连接到弹簧腔1088且经配置以提供与喷嘴1000的主体1040的部分的低温温度的进一步绝缘。主体段1084界定通气端口1099。在一些实例中,排气端口及/或阀可沿着主体1081的一部分定位以促进调整(例如,增大或减小)压力腔1087内的惰性气体的压力。
所示实例的致动器1080包含一或多个密封件以将压力腔1087及弹簧腔1088相对于彼此密封及/或相对于致动器1080的外部密封。举例来说,密封件1094接合邻近于将主体段1082、1084耦合在一起的螺纹的主体段1082、1084且定位于所述主体段1082、1084之间。密封件1094(例如,O型环)使弹簧腔1088与螺纹流体地分离。在所示实例中,密封件1094被收容于由主体段1082界定的凹槽中。密封件1095、1096定位于活塞1091的相对端处且各自定位于活塞1091与主体段1084之间且接合活塞1091及主体段1084。密封件1095、1096(例如,O型环)中的每一者定位于由活塞1091界定的相应凹槽内。密封件1095定位于弹簧腔1088与通气端口1099之间且流体地分离弹簧腔1088及通气端口1099。密封件1096定位于压力腔1087与通气端口1099之间且流体地分离压力腔1087及通气端口1099。密封件1097接合邻近于将主体段1082、1084耦合在一起的螺纹的主体段1083、1084且定位于所述主体段1083、1084之间。密封件1097(例如,O型环)使压力腔1087与螺纹流体地分离。在所示实例中,密封件1094被收容于由主体段1083界定的凹槽中。
图42到44描绘喷嘴1000与容器900之间的耦合序列,其中未展示喷嘴1000的手柄1013。图42描绘当喷嘴1000尚未耦合到容器900时的喷嘴1000及容器900。喷嘴1000的提升阀1050处于封闭位置中以防止低温流体从喷嘴1000的腔1005进行施配。另外,容器900的提升阀950处于封闭位置中以防止材料(例如,存储于填充罐32中的低温流体)通过容器900逸出。
图43描绘当出于耦合目的将喷嘴1000移动成更接近容器900时的喷嘴1000及容器900。在喷嘴1000接合容器900之前,空气及/或其它清洗流体经由吹扫端口1035及/或吹扫阀1037(图38)通过管道1033进行喷射且进入喷嘴1000的空隙1048及容器900的腔区段936中。清洗流体被喷射到空隙1048及腔区段936中以吹扫喷嘴1000与容器之间的区域的湿气及/或其它污染物以防止此材料在喷嘴1000与容器900耦合在一起时被俘获于喷嘴1000与容器900之间。另外,经由管道1034及止回端口1036将任何湿气及/或其它污染物以及清洗流体从喷嘴1000与容器900之间的区域移除。
图44描绘在施加清洗流体之前耦合到容器900的喷嘴1000。当喷嘴1000与容器900耦合在一起时,密封件1031防止喷嘴1000的内套筒1030与容器900的外壳940之间的清洗流体及/或污染物逸出。密封件1032防止内套筒1030与喷嘴1000的外壳1045之间的清洗流体及/或污染物逸出。
在所示实例中,容器900包含感测装置908且喷嘴1000包含感测装置1008。感测装置908流体地耦合到容器900的凸缘912。感测装置1008流体地耦合到喷嘴1000的外套筒1014。感测装置908、1008经定位:(1)相对于彼此在预定距离内;及(2)当喷嘴1000牢固地固定到容器900时,关于彼此轴向对准。当喷嘴1000牢固地耦合到容器000时,感测装置1008经配置以检测感测装置908的存在。当喷嘴1000与容器900解耦时,感测装置1008无法检测感测装置908的存在,这是由于感测装置908、1008:(1)经定位相对于彼此超过了预定距离及/或(2)关于彼此未轴向对准。此外,当喷嘴1000耦合到容器900但未处于固定位置中时,感测装置1008无法检测感测装置908的存在,这是由于感测装置908、1008关于彼此未轴向对准。感测装置908、1008又经配置以电子地检测喷嘴1000何时牢固地耦合到容器900。
在一些实例中,感测装置1008是接近传感器且感测装置908是由可由接近传感器检测到的材料(例如,金属)组成的目标块。接近传感器经配置以:(1)在喷嘴1000牢固地耦合到容器900时,检测可检测材料的存在;及(2)在喷嘴1000未牢固地耦合到容器900(例如,由于未对准或距离)时,不检测可检测材料的存在。在其它实例中,感测装置1008是信号接收器且感测装置908是信号发射器。在此类实例中,感测装置1008经配置以:(1)在喷嘴1000牢固地耦合到容器900时,从感测装置908接收信号;及(2)在喷嘴1000未耦合到容器900(例如,由于未对准或距离)时,不从感测装置908接收信号。
在图45到47中,喷嘴1000经由锁定组合件1010且在封闭状态中耦合到容器900。更明确来说,图45描绘当喷嘴1000耦合到容器900时的容器900及喷嘴1000的一部分(无手柄1013)。图46描绘当在相应封闭状态中耦合在一起时的容器900的一部分及喷嘴1000的一部分的扩展视图。图47描绘当在相应封闭状态中耦合在一起时的喷嘴1000的提升阀1050及容器的提升阀950的另一扩展视图。
在封闭位置中,喷嘴1000的提升阀1050接合容器900的提升阀950。提升阀1050保持处于封闭位置中以防止低温流体从喷嘴1000进行施配,且提升阀950保持处于封闭位置中以防止材料通过容器900逸出。端帽1047朝向主体1040的前部延伸以增加提供于腔1005周围的绝缘量。空隙1048经配置以牢固且密封地接纳容器900的远端915,从而最大程度地减少潜在传导路径且又减小腔1005与喷嘴1000的外部之间的热泄漏。举例来说,容器900的内壁911及喷嘴1000的外壳1045的内部几何尺寸彼此互补以防止腔1005与喷嘴1000的外部之间发生任何潜在热泄漏。为了进一步限制潜在热泄漏,密封件1031在喷嘴1000的内套筒1030与外壳940之间形成密封连接,且密封件1032在内套筒1030与外壳1045之间形成密封连接。
容器900及喷嘴1000经配置以(1)防止大气空气及/或碎屑在提升阀1050被打开以延伸到容器900中之前被俘获,及(2)防止低温流体在耦合及/或解耦过程期间从喷嘴1000及/或容器900逸出到大气中。举例来说,喷嘴1000的空隙1048及容器900的主体910的远端915经塑形为与彼此互补以减少可被俘获且随后在耦合及/或解耦过程期间被排放的低温流体的量。提升阀1050经配置以在喷嘴1000耦合到容器900时与提升阀950齐平以进一步防止任何材料被俘获且随后被排放。容器900的阀座密封件953及喷嘴1000的密封件1031、1032也经定位以减少在耦合及解耦过程期间低温流体的排放。另外,锁定组合件1010经配置以保持喷嘴1000牢固地耦合到容器900,借此减少原本可能因为非预期解耦而产生的排放。
图48描绘处于期间低温流体针对填充序列流动通过喷嘴1000及容器900的相应敞开状态中的喷嘴1000及容器900。为了发起填充序列(例如,在远程),操作者40按压填充站20处的按钮28。当按钮28被按压时,惰性气体(例如,氮)被供应到致动器1080的压力腔1087。一旦有足够的空气被供应到压力腔1087,压力腔1087内的压力就克服致动器1080的弹簧1092及提升阀950的提升阀弹簧958的偏置力且使致动器1080的活塞1091朝向喷嘴1000的主体1040线性地致动。耦合到活塞1091的阀杆1090又在相同方向上线性地致动,这使可操作地连接到阀杆1090的轴件1055在相同方向上致动。轴件1055的致动使喷嘴1000的提升阀1050从提升阀座1053脱离且移动到敞开位置,这使提升阀950从提升阀座951脱离且移动到敞开位置。此致动使喷嘴1000能施配通过喷嘴1000的腔1005流动到容器900的腔区段932中的低温流体。止回阀960由于压力差而保持封闭。
一旦喷嘴1000的腔1005与容器900的腔区段932之间的压力均衡,致动器1080就能够克服由止回阀960的止回弹簧965施加的偏置力且推动止回阀960从止回阀座962的阀座密封件966脱离且进入敞开位置中。当止回阀960处于敞开位置中时,如图48中所示,低温流体能够从存储罐22流动通过喷嘴1000的腔1005、通过容器900的腔930的腔区段932及腔区段934两者且进入填充罐32中。
图49到66描绘根据本文中的教示的另一实例容器1100及另一实例喷嘴1200。更明确来说,图49到60示出用于将喷嘴1200牢固地耦合到容器1100的机构,且图61到66示出喷嘴1200及容器1100的用于控制低温流体在存储罐22与填充罐32之间的流动的内部组件。
如图49中所展示,容器1100包含延伸于近端1112(也称为“后端”)与远端1111(也称为“前端”)之间的主体1110。主体1110包含外壳1140及套筒980。如在下文关于图61更详细公开,主体1110也包含内部壁1113、1114、1115。
返回图49,套筒1180定位于远端1111与近端1112之间且从远端1111及近端1112两者偏移。套筒1180延伸于外壳1140的一部分之上且耦合到外壳1140(例如,经由焊接)。套筒1180包含延伸于套筒1180的前端1182与后端1183之间的外面1181及内面。内面接合主体1110的外壳1140且耦合到主体1110的外壳1140。套筒1180包含在前端1182处被斜切的前边缘1184。密封件1185(例如,O型环)经定位邻近于前边缘1184。前边缘1184经斜切以促进容器1100及喷嘴1200的耦合组件之间的径向对准。密封件1185经定位以促进容器1100的套筒1180与喷嘴1200的内套筒1230之间的密封耦合。返回图49,套筒1180界定沿着外面1181定位的一或多个导引狭槽1190及一或多个耦合狭槽1195。
导引狭槽1190中的每一者由凹入面1191及相对侧面1192界定。导引狭槽1190在平行于容器1100的纵向轴的方向上线性地延伸。导引狭槽1190从套筒1180的前端1182朝向后端1183延伸。在所示实例中,导引狭槽1190延伸到套筒1180的后端1183。凹入面1191相对于套筒1180的外面1181凹入,且侧面1192延伸于凹入面1191与外面1181之间。导引狭槽1190中的每一者具有邻近于套筒1180的前端1182的开口。即,导引狭槽1190中的每一者沿着朝向套筒1180的前端1182定位的前置表面具有开口。导引狭槽1190中的每一者的敞开端使喷嘴1200的相应导引延伸部1233能滑动到导引狭槽1190中,从而使喷嘴1200的锁定齿1215与容器1100的耦合狭槽1195旋转对准。在所示实例中,导引狭槽1190沿着套筒1180的外面1181周向地与彼此等距间隔开。此外,在所示实例中,套筒1180界定三个导引狭槽1190。在其它实例中,套筒1180可界定更多或更少的导引狭槽1190。
如图54中所展示,相应侧面1192及/或前置在导引狭槽1190中的每一者的相应开口处界定斜面拐角1193(例如,斜切拐角)。斜面拐角1193促进相应导引延伸部1233通过相应导引狭槽1190的开口进入导引狭槽1190。如图56中所展示,斜面边缘1194(例如,斜切边缘)经定位在导引狭槽1190中的每一者的开口的基底处邻近于凹入面1196以促进导引狭槽1190与相应导引延伸部1233之间的径向对准。
返回图49,耦合狭槽1195中的每一者由凹入面1196及一或多个侧面1197界定。凹入面1196相对于套筒1180的外面1181凹入,且侧面1197延伸于凹入面1196与外面1181之间。耦合狭槽1195中的每一者具有邻近于套筒1180的前端1182的开口。即,耦合狭槽1195中的每一者沿着前置表面具有朝向套筒1180的前端1182定位的开口。耦合狭槽1195中的每一者的敞开端使喷嘴1200的锁定齿1215中的相应者能滑动到耦合狭槽1195中以将喷嘴1200牢固地耦合到容器1100。针对所示实例中的耦合狭槽1195中的每一者,相应侧面1197及/或前端1182的外壁在相应开口处界定斜面拐角1198(例如,斜切拐角)。如图55中所展示,斜面拐角1198促进锁定齿1215通过相应开口进入耦合狭槽1195。
耦合狭槽1195中的每一者大体上是L形且在特定方向上弯曲或卷曲,以使锁定齿1215能将喷嘴1200牢固地耦合到容器1100。在所示实例中,耦合狭槽1195在顺时针方向上弯曲或卷曲。在其它实例中,耦合狭槽1195可在逆时针方向上弯曲或卷曲。在所示实例中,耦合狭槽1195沿着套筒1180的外面1181周向地与彼此等距间隔开。此外,在所示实例中,套筒1180界定三个耦合狭槽1195。在其它实例中,套筒1180可界定更多或更少的耦合狭槽1195。
图50到53喷嘴1200的锁定组合件1210。更明确来说,图50是具有锁定组合件1210的喷嘴1200的透视图。图51是为了更清楚地展示锁定组合件1210的其它特征而具有锁定组合件1210的外套筒1214的喷嘴1200的另一透视图。图52是锁定组合件1210的透视图,且图53是锁定组合件1210的冗余锁定机构1223的透视图。
如图50到51中所展示,喷嘴1200包含锁定组合件1210、主体1240及致动器1280。致动器1280耦合到主体1240的后端且从主体1240的后端延伸。锁定组合件1210在主体1240的前端处耦合到主体1240的外壳1245。锁定组合件1210包含外套筒1214、套筒环1219、手柄1220、一或多个锁定齿1215、冗余锁定机构1223(图52)及内套筒1230。锁定组合件1210也包含远端1211及近端1212。
如图62中所展示,锁定组合件1210的近端1212朝向主体1240的前端耦合到外壳1245,且远端1211纵向延伸超过主体1240的前端。锁定组合件1210的套筒环1219及内套筒1230经布置使得套筒环1219及内套筒1230的相应内面接合外壳1245的外面。套筒环1219固定地耦合到外壳1245(例如,经由焊接)。套筒环1219及内套筒也沿着外壳1245以并排方式纵向布置。内套筒1230例如通过将内套筒1230的近端1232紧固到套筒环1219的前侧(例如,经由紧固件)来固定地耦合到外壳1245。如图63中所展示,锁定组合件1210包含在套筒环1219与内套筒1230之间形成密封连接的密封件1218。返回图62,内套筒1230的远端1231纵向延伸超过外壳1245的前端。外套筒1214延伸于内套筒1230及套筒环1219之上且可旋转地耦合到内套筒1230及套筒环1219。外套筒1214的内面可旋转地接合内套筒1230及/或套筒环1219的外面的部分。在所示实例中,外套筒1214在其近端处包含内唇,其被由套筒环1219及/或内套筒1230的近端1232界定的凹槽接纳以防止外套筒1214相对于内套筒1230轴向移动。
返回图50到51,锁定齿1215邻近于外套筒1014的远端沿着外套筒1214的内面固定地定位。此外,锁定齿1215与内套筒1230的远端1231间隔开。如图52中所展示,锁定齿1215中的每一者经由一或多个紧固件1216耦合到外套筒1214。锁定齿1215经配置以在容器1100的耦合狭槽1195内可旋转地滑动以将喷嘴1200牢固地耦合到容器1100。在所示实例中,锁定齿1215沿着外套筒1214的内面周向地与彼此等距间隔开。此外,在所示实例中,锁定组合件1210包含三个锁定齿1215。在其它实例中,锁定组合件1210可包含更多或更少的锁定齿1215。
返回图50,手柄1220固定地耦合到外套筒1214的近端以促进操作者40相对于内套筒1230旋转外套筒1214。在所示实例中,手柄1220围绕外套筒1214的圆周的一部分延伸。举例来说,手柄1220呈部分环面的形状。一或多个柱1221(也称为“支撑柱”)径向延伸于手柄1220与外套筒1214之间且将手柄1220牢固地耦合到外套筒1214。在所示实例中,锁定组合件1210包含两个柱1221,其中的每一者源自手柄1220的相应端且径向向内到外套筒1214。锁定组合件1210也包含径向延伸于手柄1220与外及内套筒1214、1230之间的柱1222。在所示实例中,柱1222周向地定位于柱1221之间。如图52中所展示,柱1222(也称为“冗余锁定柱”或“中空柱”)是中空的且收容冗余锁定机构1223。
转向图51,锁定组合件1210的内套筒1230包含远端1231及近端1232。内套筒1230的近端1232经定位邻近于套筒环1219及柱1222。内套筒1230包含连同内套筒1230的圆柱形主体一体地形成的导引延伸部1233。导引延伸部1233从内套筒1230的远端1231纵向延伸。如在下文关于图54到56更详细公开,导引延伸部1233经配置以由容器1100的导引狭槽1190可滑动地接纳以促进喷嘴1200与容器1100之间的旋转对准。举例来说,导引延伸部1233纵向延伸超过锁定齿1215以使导引延伸部1233能在锁定齿1215由耦合狭槽1195接纳之前由导引狭槽1190接纳且因此促进锁定齿1215与耦合狭槽1195之间的旋转对准。导引延伸部1233沿着内套筒1230的主体周向地与彼此等距间隔开。此外,在所示实例中,内套筒1230包含三个导引延伸部1233。在其它实例中,内套筒1230可包含更多或更少的导引延伸部1233。
锁定组合件1210在图52中进一步描绘。举例来说,导引延伸部1233从内套筒1230的远端1231延伸。锁定齿1215经由紧固件1216耦合到外套筒1214的远端。导引延伸部1233与锁定齿1215周向地间隔开至少一距离,所述距离防止导引延伸部1233干扰锁定齿1215的旋转移动。
在邻近于内套筒1230的近端1232处,内套筒1230沿着其外面界定凹槽1236、1138。如图52中所展示,凹槽1236、1238接近于柱1222。凹槽1236、1238靠近彼此以并排方式周向地定位。凹槽1236、1238与彼此间隔开,在凹槽1236、1238之间定位有内套筒1230的外面的中间部分。凹槽1236(也称为“第一凹槽”或“未锁定凹槽”)与冗余锁定机构1223的未锁定位置相关联,且凹槽1238(也称为“第二凹槽”或“锁定凹槽”)与冗余锁定机构1223的锁定位置相关联。斜坡1237(也称为“第一斜坡”或“未锁定斜坡”)延伸于凹槽1236与定位于凹槽1236、1238之间的外面的中间部分之间。斜坡1239(也称为“第二斜坡”或“锁定斜坡”)延伸于凹槽1238与定位于凹槽1236、1238之间的外面的中间部分之间。
冗余锁定机构1223经配置以进一步将喷嘴1200牢固地耦合到容器1100。冗余锁定机构1223被收容于经定位邻近于凹槽1236、1238的柱1222中。如图52到53中所展示,冗余锁定机构1223包含阀杆1224、轮1226、弹簧1227及帽1228。柱1222包含邻近于手柄1220的第一开口及邻近于外套筒1214及内套筒1230的相对第二开口。帽1228耦合(例如,可以螺纹旋拧方式)到第一开口且围封第一开口以将冗余锁定机构1223牢固地保持于柱1222中。冗余锁定机构1223也包含垫圈1229以促进牢固连接。弹簧1227接合帽1228及阀杆1224的凸耳1225且延伸于帽1228与阀杆1224的凸耳1225之间。轮1226在邻近于第二开口处耦合到阀杆1224。轮1226至少部分从柱1222的第二开口延伸且接合内套筒1230的外面。外套筒1214界定邻近于轮1226从中延伸穿过以接合内套筒1230的柱1222的第二开口的开口。如在下文更详细公开,轮1226经配置以沿着内套筒1230的外面在凹槽1236、1238之间滚动。
如图53中所展示,冗余锁定机构1223的阀杆1224包含第一端及第二端。阀杆1224的凸耳1225定位于阀杆1224的第一端与第二端之间。在所示实例中,第一端延伸穿过弹簧1227的一部分。第一端与帽1228间隔开以使弹簧1227压缩。在所示实例中,阀杆1224的第二端包含尖齿。轮1226耦合到阀杆1224的尖齿且定位于阀杆1224的尖齿之间。
图54到60描绘当喷嘴1200经由锁定组合件1210牢固地耦合到容器1100时的耦合序列。图54描绘当出于耦合目的将喷嘴1200定位在容器900前面时的喷嘴1200的内套筒1230及容器1100的套筒1180。为了将喷嘴1200耦合到容器1100,内套筒1230的导引延伸部1233与套筒1180的导引狭槽1190轴向对准。喷嘴1200朝向容器1100移动使得导引延伸部1233由导引狭槽1190可滑动地接纳。即,容器1100的导引狭槽1190及喷嘴1200的导引延伸部1233经配置以针对耦合序列使喷嘴1200与容器1100关于彼此对准。如图54中所描绘,邻近于相应导引狭槽1190的开口的斜面拐角1193及相应导引延伸部1233的圆角拐角1234具有圆角表面以进一步将导引延伸部1233导引到导引狭槽1190中。
图55描绘当导引延伸部1233进入相应导引狭槽1190时的喷嘴1200的锁定组合件1210及容器1100的套筒1180。如图55中所示,当导引延伸部1233由导引狭槽1190接纳时,锁定齿1215与容器1100的耦合狭槽1195轴向对准。当导引延伸部1233滑动更远到相应导引狭槽1190中时,锁定齿1215接近相应耦合狭槽1195的开口。所示实例的锁定齿1215是滚子轴承。邻近于相应耦合狭槽1195的开口及滚子轴承的斜面拐角1198具有圆角表面以进一步将锁定齿1215导引到耦合狭槽1195中。
图55到56描绘进入容器1100的套筒1180的导引狭槽1190中的相应者的喷嘴1200的内套筒1230的导引延伸部1233中的一者。导引延伸部1233中的每一者的圆角内面1235经配置以在相应导引狭槽1190中的每一者的开口处滑动接合斜面边缘1194,以在导引延伸部1233通过相应导引狭槽1190的开口进入时,促进导引延伸部1233与导引狭槽1190之间的径向对准。另外,相应导引延伸部1233中的每一者的基底处的内面经配置以随着导引延伸部1233进入导引狭槽1190而滑动接合套筒1180的被斜切的前边缘1184,以进一步促进导引延伸部1233与导引狭槽1190之间的径向对准。
一旦锁定齿1215定位于相应耦合狭槽1195的相应开口中的开口处,喷嘴1200就朝向容器1100纵向滑动更远以使锁定齿1215滑动预定距离(例如,约0.25英寸)到耦合狭槽1195中。操作者40接着使用手柄1220在第一旋转方向上相对于内套筒1230旋转外套筒1214。外套筒1214的旋转使固定地耦合到外套筒1214的锁定齿1215也旋转。随着锁定齿1215旋转,锁定齿1215在相应耦合狭槽1195的弯曲、卷曲及/或弯曲路径内行进。当锁定齿1215在耦合狭槽1195内旋转预定义角度(例如,约15度)时,相应导引延伸部1233中的每一者的基底处的内面在套筒1180的前端1182处接合密封件1185以在喷嘴1200的内套筒1230与容器1100的套筒1180之间形成密封连接。
随后,外套筒1214进一步旋转(例如,总共旋转约45度)直到锁定齿1215中的每一者在耦合狭槽1195中的相应者的围封端处达到锁定位置。即,在所示实例中,耦合狭槽1195经配置以使锁定齿1215能在耦合狭槽1195内旋转约45度。在锁定位置中,锁定齿1215将喷嘴1200牢固地固持到容器1100。当锁定齿1215已经旋转到锁定位置时,容器1100的阀座密封件1153密封地接合喷嘴1200的主体1240的前端,以在低温流体将从中流动通过的容器1100的腔1130与喷嘴1200的腔1205之间形成密封连接。图65描绘当锁定组合件处于锁定位置中时密封件1185接合内套筒1230且阀座密封件1153接合主体1240的主体段1241。密封件1185(也称为“真空密封件”)在阀座密封件1153接合主体1240之前接合内套筒1230以允许在随后喷嘴1200与容器1100之间断开连接期间回收任何被俘获的流体(例如,氮),而不会被释放到大气。
另外,外套筒1214的旋转使冗余锁定机构1223从未锁定位置转变到锁定位置。举例来说,外套筒1214相对于内套筒1230的旋转同时使锁定齿1215及冗余锁定机构1223两者都移动到相应锁定位置中。图57到60描绘冗余锁定机构1223从未锁定位置转变到锁定位置。在未锁定位置中,冗余锁定机构1223的轮1226牢固地静止于凹槽1236中。弹簧1227偏置阀杆1224,且又在朝向凹槽1236的方向上偏置轮1226,以在外套筒1214未被旋转时使冗余锁定机构1223保持于未锁定位置中。为了使冗余锁定机构1223从未锁定位置转变到锁定位置,操作者40使用手柄1220相对于内套筒1230旋转外套筒1214。因为柱1222固定地耦合到手柄1220且冗余锁定机构1223被收容于柱1222中,随着操作者40经由手柄1220旋转外套筒1214,冗余锁定机构1223围绕内套筒1230旋转。
随着操作者40旋转外套筒1214,外加旋转力使轮1226在朝向斜坡1237的方向上移动。另外,外加力克服弹簧1227的偏置力,这使阀杆1224向内回缩。阀杆1224的回缩及旋转力的继续施加使轮1226能在图57中所展示的第一中间位置中滚动到斜坡1237上。即,轮1226沿着斜坡1237滚动以离开未锁定位置。
旋转力的继续施加使阀杆1224进一步向内回缩且使轮1226滚动到定位于凹槽1236、1238之间的内套筒1230的外面的部分上。图58描绘轮1226在其处接合内套筒1230的外面的冗余锁定机构1223。随着外套筒1214继续旋转,轮1226滚动到斜坡1239上且进入图59中所展示的第三中间位置中。随着冗余锁定机构1223从第二中间位置转变到第三中间位置,阀杆1224部分向外延伸。另外,外套筒1214的进一步旋转使轮1226滚动到凹槽1238中且到图60中所展示的锁定位置。在锁定位置中,冗余锁定机构1223的轮1226牢固地静止于凹槽1238中。弹簧1227偏置阀杆1224,且又在朝向凹槽1238的方向上偏置轮1226,以在外套筒1214未被旋转时使冗余锁定机构1223保持于锁定位置中。与凹槽1238相对的壁防止轮1226且又防止冗余锁定机构1223行进超过锁定位置。类似地,与凹槽1236相对的壁防止轮1226且又防止冗余锁定机构1223行进超过未锁定位置。
为了使喷嘴1200与容器1100解耦,操作者40在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上旋转外套筒1014,使得:(1)锁定齿1215滑动到相应耦合狭槽1195的开口;及(2)冗余锁定机构1223的轮1226向后移动到与相应未锁定位置相关联的凹槽1236中。随后,操作者40将喷嘴1200拉离容器900直到导引延伸部1233从导引狭槽1190移除。
图61到66描绘喷嘴1200及容器1100的用于控制低温流体在存储罐22与填充罐32之间的流动的内部组件。更明确来说,图61示出容器1100的流动控制组件,且图62到64示出喷嘴1200的流动控制组件。图65到66描绘当耦合在一起时的喷嘴1200及容器1100的部分。
如在图61中所示,容器1100包含主体1110及头部1120(也称为“阀盖”)。头部1120耦合到邻近于远端1111的内部壁1113。在所示实例中,头部1120在容器1100的腔1130内从远端1111偏移。腔1130由主体1110的内部壁1113、1114、1115中的一或多者界定。面密封件1116定位于主体1110与头部1120之间且密封地接合主体1110及头部1120。在一些实例中,偏置弹簧接合面密封件1116以抵靠头部1120原位固持面密封件1116。在所示实例中,头部1120界定一或多个导引狭槽1121,其经配置以接纳喷嘴1200的一或多个相应导引销,以促进容器1100与喷嘴1200之间的旋转对准。此外,在所示实例中,头部1120的外面界定居中凹部1159(例如,圆锥凹部),其经配置以接纳喷嘴1200的提升阀1250的居中突出部1252以促进容器1100的提升阀1150与喷嘴1200的提升阀1250之间的对准及牢固接合。
所示实例的主体1110包含内部壁1113、1114、1115及外壳1140。内部壁1113(也称为“内部内壁”)在基本上纵向方向上从近端1112朝向远端1111延伸。如在下文更详细公开,头部1120、提升阀1150、止回阀1160及其它流体控制组件被收容于内部壁1113内。内部壁1114(也称为“中间内部壁”)从内部壁1113的前端向后朝向容器1100的主体1110的近端1112延伸。内部壁1113、1114的相应前端被牢固且密封地耦合在一起,例如,经由焊接。内部壁1115(也称为“内部外壁”)从内部壁1114的后端朝向容器1100的主体1110的远端1111延伸。内部壁1114、1115的相应后端被牢固且密封地耦合在一起,例如,经由焊接。内部壁1115的前端在容器1100的主体1110的远端1111处被牢固且密封地耦合到外壳1140(例如,经由焊接)。如图61中所展示,外壳1140及内部壁1113、1114、1115来回地纵向延伸以形成锯齿状图案。外壳1140及内部壁1113、1114、1115的锯齿状路径界定从容器1100的外部到腔1130的细长传导路径(例如,约8英寸),其减少了腔1130与外部之间的任何潜在热泄漏。
绝缘层1145定位于径向形成于外壳1140与内部壁1113、1114、1115之间的间隙中。在一些实例中,绝缘层1145纵向延伸于容器1100的主体1110的远端1111与经定位邻近于近端1112的支撑托架之间。外壳1140、内部壁1113、1114、1115中的一或多者及支撑托架形成绝缘层1145所处的密封空腔。绝缘层1145包含定位于密封空腔中以使外壳1140与流动通过容器1100的腔1130的低温流体的极冷温度绝缘的真空及/或绝缘材料。在一些实例中,容器1100可包含沿着外壳1140定位以抽取间隙内的真空的排气端口及/或阀。
如图61中所展示,腔1130收容容器1100的控制低温流体的流动的组件。容器1100的内部组件包含提升阀1150、止回阀1160及轴件1170。提升阀1150经定位朝向主体1110的远端1111。止回阀1160经定位朝向主体1110的近端1112。提升阀1150固定地耦合到轴件1170,且止回阀1160可滑动地耦合到轴件1170。轴件1170轴向延伸穿过容器1100的腔1130。在所示实例中,提升阀1150连同轴件1170的端一体地形成且从轴件970的端延伸。
提升阀1150经配置以密封地接合邻近于远端1111由头部1120界定的提升阀座1151。止回阀1160经配置以密封地接合经定位朝向近端1112的止回阀座1162。止回阀座1162分离腔1130的腔区段1132(也称为“第一腔区段”)及腔区段1134(也称为“第二腔区段”)。腔区段1134延伸于止回阀座1162与主体1110的近端1112之间,使得腔区段1134邻近于近端1112。腔区段1132延伸于止回阀座1162与提升阀座1151之间。头部1120分离腔区段1132及邻近于远端1111的腔1130的腔区段1136(也称为“第三腔区段”)。头部1120从远端1111偏移,使得腔区段1136延伸于头部1120与主体1110的远端1111之间。在所示实例中,腔区段1132、1134定位于内部壁1113内。腔区段1136定位于内部壁1113、1115的组合内。
图61描绘容器1100的封闭状态。在封闭状态中,止回阀1160处于封闭位置中,在此处,止回阀1160接合在腔1130内牢固地定位于腔区段1132与腔区段1134之间的止回阀座1162。举例来说,止回阀1160经配置以在封闭位置中接合止回阀座1162的阀座密封件1166以在腔区段1132与腔区段1134之间形成密封。止回阀密封件1163定位于止回阀座1162与主体1110的内部壁1113之间且密封地接合止回阀座1162及主体1110的内部壁1113。另外,止回导引件1164牢固地定位于腔区段1134内且邻近于主体1110的近端1112。轴件1170的至少一部分延伸到止回导引件1164中及/或延伸穿过止回导引件1164,以导引轴件1170在腔1130内沿着容器1100的轴滑动。止回弹簧1165定位于止回导引件1164与止回阀1160之间且接合止回导引件1164及止回阀1160。止回弹簧1165经配置以偏置止回阀1160以在封闭位置中保持接合到止回阀座1162的阀座密封件1166。
同样,在封闭状态中,提升阀1150处于封闭位置中,在此处,提升阀1150接合由邻近于主体1110的远端1111的头部1120的一部分界定的提升阀座1151。提升阀1150包含经配置以在封闭位置中密封地接合提升阀座1151的提升阀座1152。
阀座密封件1153在腔区段1136内经定位朝向远端1111且接合邻近于提升阀座1151的头部1120。阀座密封件1153经配置以在容器1100牢固地接纳喷嘴1200时密封地接合喷嘴1000的主体1240。偏置弹簧1154、支撑环1155及保持器1156接合阀座密封件1153以抵靠头部1120原位偏置阀座密封件1153。此外,保持器环1157接合保持器1156以原位固持阀座密封件1153、偏置弹簧1154、支撑环1155及保持器1156。
提升阀导引件1175在腔区段1132内的提升阀1150后面耦合到轴件1170及/或提升阀1150的后侧。提升阀导引件1175的外部接合及/或邻近于主体1110的内部壁1113。提升阀导引件1175的外部经配置以随着轴件1170沿着容器1100的轴滑动而沿着内部壁1113滑动。轴件1170的一部分延伸穿过提升阀导引件1175到达提升阀1150。提升阀弹簧1158定位于止回阀座1162与提升阀导引件1175之间且接合止回阀座1162及提升阀导引件1175。提升阀弹簧1158经配置以偏置提升阀1150以在封闭位置中保持接合到提升阀座1151。
转向图62,喷嘴1200包含锁定组合件1210、主体1240、提升阀1250及致动器1280。提升阀1250经定位邻近主体1240的前端,且致动器1280耦合到主体1240的后端。
在所示实例中,喷嘴1200的主体1240包含主体段1241(也称为“前主体段”及“第一主体段”)、主体段1242(也称为“后主体段”及“第二主体段”)、主体段1243(也称为“中间主体段”、“连接主体段”及“第三主体段”)及主体段1244(也称为“主体延伸部”、“软管连接主体段”及“第四主体段”)。主体段1241、1242、1243、1244耦合在一起以形成低温流体被准许从中流动通过且其中收容用以控制低温流体的流动的组件的腔1205。
主体段1243耦合到主体1240的其它主体段1241、1242、1244且定位于主体1240的其它主体段1241、1242、1244之间。主体段1241经定位邻近于前端且机械地且流体地耦合到主体段1243的排出端口。主体段1244机械地且流体地耦合到主体段1243的进入端口。主体段1244也经配置以连接到软管24以将喷嘴1200流体地连接到例如存储罐22的罐。在所示实例中,主体段1244形成朝向主体1240的后端径向向外且向后延伸的延伸部。主体段1242机械地且流体地耦合到主体段1243的第三端口。在其它实例中,主体1240可由更多或更少的主体段形成。举例来说,主体段1241、1242、1243、1244中的两者或更多者可一体地一起形成。主体段1241、1242、1243、1244经布置使得低温流体将流动通过主体段1244、主体段1243的一部分及主体段1241。主体段1241、主体段1242及主体段1243的一部分沿着喷嘴1200的纵向轴同轴对准以准许喷嘴1200的轴件1255延伸穿过腔1205且轴向地滑动通过腔1205。
如图63到64中所展示,主体1040也包含外壳1045及内部壁1247、1249。内部壁1247(也称为“内部内壁”)在基本上纵向方向上从主体段1241的前端朝向主体1240的后端延伸。内部壁1249(也称为“内部外壁”)从内部壁1247的后端朝向主体1240的前端延伸。内部壁1247的前端被牢固且密封地耦合到主体段1241,例如,经由焊接。内部壁1247、1249的相应后端被牢固且密封地耦合在一起,例如,经由焊接。内部壁1249的前端在主体1240的前端处被牢固且密封地耦合到外壳1245(例如,经由焊接)。外壳1245及内部壁1247、1249以锯齿状图案来回地纵向延伸。外壳1245及内部壁1247、1249的锯齿状路径界定从喷嘴1200的外部到腔1205的细长传导路径,其减少了腔1205与外部之间的任何潜在热泄漏。
绝缘层1246定位于径向形成于外壳1245与内部壁1247、1279之间的间隙中。绝缘层1246又径向定位于外壳1245与主体段1241、1242、1243之间。在一些实例中,绝缘层1246纵向延伸于喷嘴1200的主体1240的前端与后端之间。外壳1245及内部壁1247、1249中的一或多者至少部分形成绝缘层1246所处的密封空腔。绝缘层1246包含定位于密封空腔中以使外壳1245与流动通过喷嘴1200的腔1205的低温流体的极冷温度绝缘的真空及/或绝缘材料。在一些实例中,喷嘴1200可包含沿着外壳1245定位以抽取间隙内的真空的排气端口及/或阀。
轴件1255延伸穿过腔1205的一部分。举例来说,轴件1255延伸穿过由主体段1241、1242、1243界定的腔1205的一部分。提升阀1250耦合到邻近于主体1240的前端的轴件1255的前端1256。如在下文关于图64更详细公开,轴件1255的第二端1257耦合到邻近于主体1240的后端的致动器1280的阀杆1290。当致动器1280的阀杆1290从静止位置进行致动且致动到延伸位置时,阀杆1290使喷嘴1200的轴件1255在相同位置中滑动。定位于轴件1255的第一端1256处的提升阀1250又从提升阀座1253脱离以准许低温从喷嘴1200的前端处的腔1205流动。
如图63中所展示,提升阀1250耦合到邻近于喷嘴1200的前端的轴件1255的第一端1256。在所示实例中,提升阀1250以螺纹旋拧方式耦合到轴件1255。提升阀1250经配置以在封闭位置中接合提升阀座1253以防止低温流体流动,且经配置以在敞开位置中从提升阀座1253脱离以准许低温流体从喷嘴1200流动。提升阀座1253由邻近于喷嘴1200的前端的主体1240界定。举例来说,提升阀座1253由主体1240的主体段1241的端界定。此外,当提升阀1250处于封闭位置中时,密封件1251(例如,O型环)耦合到提升阀1250以促进在提升阀1250与提升阀座1253之间形成密封连接。在所示实例中,密封件1251牢固地定位于由提升阀1250的后面界定的凹槽内。主体段1241、内部壁1247、1249及内套筒1230经布置以界定邻近于主体1240的前端的空隙1248(例如,环面空隙)。空隙1248(也称为“游隙间隙”)经配置以在喷嘴1200经由锁定组合件1210耦合到容器1100时密封地接纳容器1100的主体1110的远端1111。
转向图62及64,致动器1280耦合到主体1240的后端。喷嘴1200包含耦合组合件以连接主体1240及致动器1280。耦合组合件包含绝缘材料以将喷嘴1200的腔1205(低温流体从中流动通过)与致动器1280及喷嘴1200的外部热隔离。
所示实例的耦合组合件包含热缓冲器1261、1262、1263,其由具有低热导率的材料组成以使致动器1280与低温流体从中流动通过的主体1240热绝缘。举例来说,具有低热导率的材料可为高压玻璃纤维层板(例如G-10)及/或其它绝缘材料。热缓冲器1261、1262、1263至少部分收容于由外壁1285在致动器1280的前端处形成的腔内。举例来说,致动器1280的前端是中空的以减小喷嘴1200的重量。热缓冲器1261(也称为“第一热缓冲器”)接合外壁1285的内面的一部分及垂直于致动器1280的纵向轴延伸的致动器1280的另一内面。热缓冲器1262接合外壁1285的内面的另一部分及热缓冲器1261的一部分。热缓冲器1263定位于由热缓冲器1261界定的开口中。热缓冲器1263是中空圆柱体,其界定其中轴件1255的第二端1257可操作地耦合到致动器1280的阀杆1290的腔1271(也称为“耦合腔”)。在所示实例中,阀杆1290由具有低热导率的材料(例如高压玻璃纤维层板(例如,G-10)及/或其它绝缘材料)组成,以使致动器1280的组件与低温流体的极冷温度进一步热隔离。热缓冲器1262也界定流体连接到热缓冲器1263的腔1271的真空路径1268,其流体地连接到致动器1280的腔1286以促进对致动器1280进行更快及/或以其它方式改进的泵送。
在所示实例中,热缓冲器1262的前端的一部分延伸到由主体1240的主体段1242界定的开口中。在主体1240的开口内,热缓冲器1062的前端接合轴件导引件1260的后端。轴件导引件1260延伸于热缓冲器1262的前端与轴件1255的凸缘1258之间。所示实例的轴件导引件1260经由一或多个紧固件1269耦合到主体1240的主体段1242。在其它实例中,轴件导引件1260可被焊接到主体1240。
如图62及64中所展示,轴件1255延伸穿过主体1240及轴件导引件1260且至少部分穿过热缓冲器1261、1263,以可操作地连接到热缓冲器1263的腔1271内的致动器1280的阀杆1290。耦合组合件包含连接器1272及压接型紧固件1273,以将轴件1255的第二端1257耦合到腔1271内的致动器1280的阀杆1290。在所示实例中,连接器1272接合轴件1255及阀杆1290且轴向定位于轴件1255与阀杆1290之间。连接器1272也接合(i)压接型紧固件1273及(ii)轴件1255及阀杆1290,且径向定位于(i)压接型紧固件1273与(ii)轴件1255及阀杆1290之间。连接器1272包含用于以螺纹旋拧方式接纳轴件1255的第二端1257的内螺纹及以螺纹旋拧方式由压接型紧固件1273的未压接端接纳的外螺纹。阀杆1290的扩口端接合连接器1272。压接型紧固件1273的压接端被压接在阀杆1290的扩口端周围以将轴件1255的第二端1257牢固地紧固到阀杆1290的扩口端。
耦合组合件包含一或多个密封件以进一步相对于致动器1280及主体1240的外部密封腔1205。举例来说,密封件防止冷凝路径在腔1205与主体1240的外部之间形成。在所示实例中,耦合组合件包含一或多个波纹管密封件。举例来说,波纹管1264(也称为“波纹管密封件”、“第一波纹管”或“第一波纹管密封件”)耦合到轴件1255的凸缘1258及轴件导引件1260且延伸于轴件1255的凸缘1258与轴件导引件1260之间,以在轴件1255与轴件导引件1260之间形成密封。波纹管1266(也称为“波纹管密封件”、“第二波纹管”或“第二波纹管密封件”)耦合到主体1240的主体段1242及外壳1245且在主体1240的主体段1242与外壳1245之间形成密封。
图64进一步描绘喷嘴1200的致动器1280。在所示实例中,致动器1280的主体1281由主体段1282(也称为“第一主体段”或“前主体段”)、主体段1283(也称为“第二主体段”、“后主体段”或“端帽”)及主体段1284(也称为“第三主体段”或“中间主体段”)形成。主体段1282包含其中至少部分收容热缓冲器1261、1262、1263的致动器1280的外壁1285。主体段1282、1284以螺纹旋拧方式耦合在一起,且主体段1283、1284以螺纹旋拧方式耦合在一起。在所示实例中,致动器1280的主体1281包含被组装在一起的三个主体段。在其它实例中,主体1281可由更多或更少的主体段形成。
致动器的主体1281界定致动器1280的阀杆1290从中延伸穿过的腔1286。在所示实例中,致动器1280还包含收容于腔1286内的活塞1291、弹簧1292及套筒1297。阀杆1290的端经由紧固件1293(例如,螺栓)耦合到活塞1291。套筒1297经定位朝向致动器1280的前端,使得套筒1297的前端接合耦合组合件的热缓冲器1261。内套筒1230由具有低热导率的材料(例如高压玻璃纤维层板(例如,G-10)及/或其它绝缘材料)组成,以提供到致动器1280的热绝缘。弹簧1292延伸穿过套筒1297。弹簧1292(也称为“致动器弹簧”)延伸于(1)致动器1280的活塞1291与(2)耦合组合件的热缓冲器1261及/或热缓冲器1263之间,且接合(1)致动器1280的活塞1291及(2)耦合组合件的热缓冲器1261及/或热缓冲器1263。
在所示实例中,活塞1291将腔1286划分成压力腔1287及弹簧腔1288且分离压力腔1287及弹簧腔1288。压力腔1287经配置以装纳由螺线管提供的真空或惰性气体(例如,氮)。压力腔1287通过由主体1281的主体段1283界定的进入端口1289(例如,也称为“通道”)接纳惰性气体。弹簧1292接合活塞1291且经配置以在远离喷嘴1200的主体1240的方向上偏置活塞1291。
致动器1280的主体1281界定流体地连接到腔1286的多个端口。举例来说,主体段1283界定压力腔1287的进入端口1289。主体段1282界定真空端口1298,其流体地连接到弹簧腔1288且经配置以提供与喷嘴1200的主体1240的部分的低温温度的进一步绝缘。在一些实例中,排气端口及/或阀可沿着主体1281的一部分定位以促进调整(例如,增大或减小)压力腔1287内的惰性气体的压力。
所示实例的致动器1280包含一或多个密封件以将压力腔1287及弹簧腔1288相对于彼此密封及/或相对于致动器1280的外部密封。举例来说,密封件1294接合邻近于将主体段1282、1284耦合在一起的螺纹的主体段1282、1284且定位于所述主体段1282、1284之间。密封件1294(例如,O型环)使弹簧腔1288与螺纹流体地分离。在所示实例中,密封件1294被收容于由主体段1282界定的凹槽中。密封件1295、1296定位于活塞1291的相对端处,且各自定位于活塞1291与主体段1284之间且接合活塞1291及主体段1284。密封件1295、1296(例如,O型环)中的每一者定位于由活塞1291界定的相应凹槽内。密封件1295经定位以邻近于弹簧腔1088在活塞1291与主体1281之间形成密封连接。密封件1296经定位以邻近于压力腔1087在活塞1291与主体1281之间形成密封连接。活塞1291由例如铝及/或另一轻量型金属材料组成。
所示实例的致动器1280及耦合组合件包含由轻量型材料制成的组件以最小化喷嘴1200的重量。此外,致动器1280包含有限数目的外部密封件且用以增加组装的容易性。此外,所示实例的所有密封面都形成于产生经改进密封面的金属组件之间。
图65描绘经由锁定组合件1210牢固地耦合到容器1100的喷嘴1200,其中喷嘴1200及容器1100处于相应封闭状态中。当封闭时,喷嘴1200的提升阀1250接合容器1100的提升阀1150以防止低温流体流动通过喷嘴1200及容器1100。空隙1248经配置以牢固且密封地接纳容器1100的主体1110的远端1111,从而最大程度地减少潜在传导路径且又减小腔1205与喷嘴1200的外部之间的热泄漏。举例来说,容器1100的主体1110及喷嘴1000的主体1240的内部尺寸彼此互补以防止腔1205与喷嘴1200的外部之间发生任何潜在热泄漏。为了进一步限制潜在泄漏,密封件1185接合内套筒1230且阀座密封件1153接合主体1240。
容器1100及喷嘴1200经配置以(1)防止大气空气及/或碎屑在提升阀1250被打开以延伸到容器1100中之前被俘获,及(2)防止低温流体在耦合及/或解耦过程期间从喷嘴1200及/或容器1100逸出到大气中。举例来说,喷嘴1200的空隙1248及容器1100的主体1110的远端1111经塑形为与彼此互补以减少可被俘获且随后在耦合及/或解耦过程期间被排放的低温流体的量。提升阀1250经配置以在喷嘴1200耦合到容器1100时与提升阀1150齐平以进一步防止任何材料被俘获且随后被排放。容器1100的阀座密封件1153及密封件1185也经定位以减少在耦合及解耦过程期间低温流体的排放。另外,锁定组合件1210经配置以保持喷嘴1200牢固地耦合到容器1100,借此减少原本可能因为非预期解耦而产生的排放。
图66进一步描绘在相应封闭状态中牢固地锁定在一起的喷嘴1200及容器1100。当喷嘴1200及容器1100耦合在一起时,重叠绝缘层用以使喷嘴1200的外部及容器1100与低温流体绝缘。举例来说,绝缘层1145形成于外壳1140与容器1100的内部壁1113、1114、1115之间。绝缘层1246形成于外壳1245、内部壁1247、1249与喷嘴1200的主体段1241、1242、1243之间。喷嘴1200及容器1100形成延伸于绝缘层1145、1246的部分之上的另一绝缘层1201。绝缘层1201是当喷嘴1200被牢固且密封地耦合到容器1100时形成的真空。绝缘层1201形成于容器1100的腔区段1136的密封部分、喷嘴1200的空隙1248的密封部分与锁定组合件1210的密封空隙1213内。在所示实例中,当锁定组合件1210牢固地耦合到容器1100时,密封空隙1213由外壳1140、套筒1180、套筒环1219、内套筒1230及外壳1245形成。绝缘层1201的另一部分由头部1120及容器1100的内部壁1113、1114、1115形成。绝缘层1201的部分的另一部分由内部壁1247、129及喷嘴1200的主体段1241形成。
在一些实例中,绝缘层1201可进一步通过防止喷嘴1200接合直到绝缘层1201的空间内的真空被抽出来作为安全止回阀操作。当喷嘴1200与所述断开连接以回收俘获于喷嘴1200与容器1100之间的任何流体(例如,氮)时,真空可开始被重拉到绝缘层1201的空间中。举例来说,绝缘层1201定位于对容器1100的腔区段1136、喷嘴1200的空隙1248及密封空隙1213两者都开放的空间中。仅在喷嘴1200及容器1100被牢固且密封地连接从而在喷嘴1200与容器1100之间形成用于耦合的安全止回阀的情况下,真空才能被拉到这些区域中。如果喷嘴1200没有正确地耦合到容器1100,那么真空无法被拉到这些空间中,且进而燃料供给过程将不会开始。
为了发起填充序列(例如,在远程),操作者40按压填充站20处的按钮28。当按钮28被按压时,惰性气体(例如,氮)被供应到致动器1280的压力腔1287。一旦有足够的空气被供应到压力腔1287,压力腔1287内的压力就克服致动器1280的弹簧1292及提升阀150的提升阀弹簧1158的偏置力且使致动器1280的活塞1291朝向喷嘴1200的主体1240线性地致动。耦合到活塞1291的阀杆1290又在相同方向上线性地致动,这使可操作地连接到阀杆1290的轴件1255在相同方向上致动。轴件1255的致动使喷嘴1200的提升阀1250从提升阀座1253脱离且移动到敞开位置,这使提升阀1150从提升阀座1151脱离且移动到敞开位置。此致动使喷嘴1200能施配通过喷嘴1200的腔1205流动到容器1100的腔区段1132中的低温流体。止回阀1160由于压力差而保持封闭。
一旦喷嘴1200的腔1205与容器1100的腔区段1132之间的压力均衡,致动器1280就能够克服由止回阀1160的止回弹簧1165施加的偏置力且推动止回阀1160从止回阀座1162的阀座密封件1166脱离且进入敞开位置中。当止回阀1160处于敞开位置中时,低温流体能够从存储罐22流动通过喷嘴1200的腔1205、通过容器1100的腔1130的腔区段1132及腔区段1134两者且进入填充罐32中。
图67是根据本文中的教示的操作一系统(例如,系统10)以使用喷嘴(例如,喷嘴200、喷嘴300、喷嘴400、喷嘴500、喷嘴600、喷嘴700、喷嘴800、喷嘴1000、喷嘴1200)及容器(例如,容器100、容器900、容器1100)安全且安心地将低温流体从存储罐(例如,存储罐22)转移到填充罐(例如,填充罐32)的方法1300的流程图。
在框1310处,填充站20的控制器26确定喷嘴(例如,喷嘴200、喷嘴300、喷嘴400、喷嘴500、喷嘴600、喷嘴700、喷嘴800、喷嘴1000、喷嘴1200)的感测装置(例如,感测装置280、感测装置1008)是否检测容器(例如,容器100、容器900、容器1100)的感测装置(例如,感测装置180、感测装置908)的存在。当在操作者40将喷嘴可旋转地紧固到容器之后喷嘴耦合到容器且处于固定位置中时,喷嘴的感测装置检测到容器的感测装置的存在。当喷嘴未处于固定位置中时,感测装置不检测感测装置的存在。
响应于控制器26确定喷嘴的感测装置不检测感测装置容器的存在,方法1300继续到框1340,在此处,控制器26发送信号以取消激活喷嘴的致动器(例如,致动器230、致动器1080、致动器1280)的螺线管。控制器26取消激活螺旋管以使致动器关闭喷嘴的提升阀(例如,提升阀240、提升阀1050、提升阀1250)且又防止喷嘴释放低温流体。否则,响应于控制器26确定喷嘴的感测装置检测容器的感测装置的存在,方法1300继续到框1320。举例来说,当喷嘴的感测装置检测容器的感测装置的存在时,喷嘴的感测装置发送电流到按钮电路以随后允许经由按钮28激活填充序列。
在框1320处,控制器26确定填充罐32是否已满。举例来说,控制器26从罐液面传感器接收指示填充罐32是否已满的信号。在其它实例中,控制器26仅在致动器的螺线管被激活以使低温流体流动之后才确定填充罐32是否已满,如在下文关于框1350更详细公开。即,在其它实例中,框1320在框1350之后执行。
返回图66,响应于控制器26确定填充罐32已满,方法1300继续到框1340,在此处,控制器26取消激活致动器的螺线管以封闭喷嘴。否则,响应于控制器26确定填充罐32未满,方法1300继续到框1330。
在框1330处,控制器26确定操作者40是否接收到在存储罐22与填充罐32之间发起低温流体转移的填充命令。举例来说,操作者40按压填充站20的按钮28以发送填充命令。在一些实例中,按钮28是瞬时按钮,其:(1)在由操作者40按压时发送填充命令;及(2)当未由操作者40按压时,不发送填充命令。在其它实例中,按钮28是锁存按钮,其在操作者40第一次按压按钮28之后继续发送填充命令且在操作者40随后第二次按压按钮28之后停止发送填充命令。此外,在其它实例中,填充站20包含两个按钮——专用于发送填充命令的开始按钮(例如,按钮28)及专用于停止填充命令的停止按钮。
响应于控制器26确定未接收到填充命令,方法1300继续到框1340,在此处,控制器26取消激活致动器的螺线管以封闭喷嘴。否则,响应于控制器26确定已接收到填充命令,方法1300继续到框1350,在此处,控制器26发送信号以激活致动器的螺线管。控制器26激活螺线管以使致动器打开喷嘴的提升阀且又使低温流体能通过喷嘴、通过容器从存储罐22转移进入填充罐32中。
在本文中公开用于转移低温流体的实例系统包括容器。容器包括容器主体,所述容器主体包括容器外壳且界定低温流体将从中流动通过的容器腔。容器包括延伸于容器外壳的一部分之上且耦合到容器外壳的套筒。套筒包含前端、后端及延伸于前端与后端之间的外面。套筒界定从前端延伸且沿着套筒的外面弯曲或卷曲的一或多个耦合狭槽。套筒界定沿着套筒的外面线性地延伸的一或多个导引狭槽。系统包括喷嘴,所述喷嘴经配置以牢固地耦合到容器且将低温流体转移到容器。喷嘴包括喷嘴主体,所述喷嘴主体界定低温流体将从中流动通过的喷嘴腔。喷嘴主体包括包含外面及前端的喷嘴外壳。喷嘴包括经配置以将喷嘴牢固地耦合到容器的锁定组合件。锁定组合件包括内套筒,所述内套筒包含远端及从远端纵向地延伸的一或多个导引延伸部。内套筒固定地耦合到喷嘴外壳的外面。远端纵向地延伸超过喷嘴外壳的前端。锁定组合件包括延伸于内套筒之上且可旋转地耦合到内套筒的外套筒。锁定组合件包括沿着外套筒的内面且邻近于内套筒的远端固定地定位的一或多个锁定齿。一或多个锁定齿经配置以由容器的一或多个耦合狭槽可滑动地接纳。一或多个导引延伸部经配置以由容器的一或多个导引狭槽可滑动地接纳以使一或多个锁定齿与一或多个耦合狭槽旋转地对准。外套筒经配置以相对于内套筒旋转以使一或多个锁定齿在一或多个耦合狭槽内可旋转地滑动,从而将喷嘴牢固地耦合到容器。
在一些实例中,喷嘴进一步包括冗余锁定机构,其经配置以随着外套筒相对于内套筒旋转以将喷嘴进一步固定到容器而在未锁定状态与锁定状态之间转变。
本文中公开用于耦合到喷嘴及接纳来自喷嘴的低温流体的实例容器。容器包括主体。主体包括外壳且界定低温流体将从中流动通过的腔。容器包括延伸于外壳的一部分之上且耦合到外壳的套筒。套筒包含前端、后端及延伸于前端与后端之间的外面。套筒界定从前端延伸且沿着外面弯曲或卷曲的一或多个耦合狭槽。一或多个耦合狭槽经配置以滑动地接纳喷嘴的相应一或多个锁定齿以将容器及喷嘴耦合在一起。套筒界定沿着外面线性地延伸的一或多个导引狭槽。一或多个导引狭槽经配置以滑动地接纳喷嘴的相应一或多个导引延伸部以使一或多个耦合狭槽与喷嘴的相应一或多个锁定齿旋转地对准。
在一些实例中,主体包含近端及远端,且其中套筒定位于主体的远端之间且从主体的远端偏移。
在一些实例中,一或多个导引狭槽中的每一者沿着套筒的外面与一或多个耦合狭槽中的每一者周向地间隔开。在一些此类实例中,一或多个耦合狭槽沿着套筒的外面周向地与彼此等距间隔开。在一些此类实例中,一或多个耦合狭槽沿着套筒的外面周向地与彼此等距间隔开。
一些实例进一步包括径向定位于腔与外壳之间的绝缘层。
在一些实例中,套筒包含经定位朝向套筒的前端的前置表面。一或多个导引狭槽及一或多个耦合狭槽中的每一者包含沿着前置表面定位的相应开口。在一些此类实例中,一或多个导引狭槽中的每一者由一凹入面及一或多个侧面界定。凹入面相对于套筒的外面凹入。一或多个侧面延伸于凹入面与外面之间。此外,在一些此类实例中,针对一或多个导引狭槽中的每一者,一或多个侧面及前置表面在相应开口处界定斜面拐角以促进通过相应开口接纳喷嘴的一或多个导引延伸部中的相应者。此外,在一些此类实例中,针对一或多个导引狭槽中的每一者,斜面边缘经定位在相应开口的基底处邻近于凹入面以促进与一或多个导引延伸部中的相应者径向对准。在一些此类实例中,一或多个耦合狭槽中的每一者由一凹入面及一或多个侧面界定。凹入面相对于套筒的外面凹入。一或多个侧面延伸于凹入面与外面之间。此外,在一些此类实例中,针对一或多个耦合狭槽中的每一者,一或多个侧面及前置表面在相应开口处界定斜面拐角以促进通过相应开口接纳喷嘴的一或多个锁定齿中的相应者。
在一些实例中,耦合狭槽经配置以使一或多个锁定齿能在一或多个耦合狭槽内旋转约45度,达到锁定位置。一些此类实例进一步包括在腔内经定位朝向主体的远端的阀座密封件。阀座密封件经配置以在锁定位置中密封地接合喷嘴以在容器的腔与喷嘴腔之间形成密封连接。在一些此类实例中,套筒在前端处包含前边缘。真空密封件经定位邻近于前边缘且经配置以在一或多个锁定齿已旋转约15度以在套筒与喷嘴之间形成密封连接时密封地接合喷嘴的一或多个导引延伸部中的每一者的基底。
本文中公开用于耦合到容器及将低温流体提供到容器的实例喷嘴。喷嘴包括主体,所述主体界定低温流体将从中流动通过的腔。主体包括包含外面及前端的外壳。喷嘴包括经配置以将喷嘴牢固地耦合到容器的锁定组合件。锁定组合件包括内套筒,所述内套筒包含远端及从远端纵向地延伸的一或多个导引延伸部。内套筒固定地耦合到外壳的外面。远端纵向延伸超过外壳的前端。锁定组合件包括延伸于内套筒之上且可旋转地耦合到内套筒的外套筒。锁定组合件包括沿着外套筒的内面且邻近于内套筒的远端固定地定位的一或多个锁定齿。一或多个锁定齿经配置以由容器的相应一或多个耦合狭槽可滑动地接纳。一或多个导引延伸部经配置以由容器的相应一或多个导引狭槽可滑动地接纳以使一或多个锁定齿与相应一或多个耦合狭槽旋转地对准。外套筒经配置以相对于内套筒旋转以使一或多个锁定齿在相应一或多个耦合狭槽内可旋转地滑动,从而将喷嘴牢固地耦合到容器。
一些实例包括径向定位于腔与外壳之间的绝缘层。
在一些实例中,为了促进一或多个锁定齿与相应一或多个耦合齿之间的旋转对准,一或多个导引延伸部纵向延伸超过一或多个锁定齿以使一或多个导引延伸部能在一或多个锁定齿由容器的相应一或多个耦合狭槽接纳之前由容器的相应一或多个导引狭槽接纳。
在一些实例中,一或多个锁定齿中的每一者是具有圆角面以促进将一或多个锁定齿导引到容器的相应一或多个耦合狭槽中的滚子轴承。
在一些实例中,一或多个导引延伸部中的每一者包含圆角拐角以促进将导引延伸部导引到容器的相应一或多个导引狭槽中。在一些此类实例中,一或多个导引延伸部中的每一者包含圆角内面以促进一或多个导引延伸部与容器的相应一或多个导引狭槽之间的径向对准。
在一些实例中,锁定组合件进一步包括固定地耦合到外壳的套筒环。内套筒的近端固定地耦合到套筒环以将内套筒固定地耦合到外壳。在一些此类实例中,套筒环及内套筒的近端界定凹槽。外套筒包含由凹槽接纳以防止外套筒相对于内套筒轴向移动的内唇。
在一些实例中,一或多个导引延伸部中的每一者与一或多个锁定齿周向地间隔开至少一距离,所述距离防止一或多个导引延伸部干扰一或多个锁定齿的旋转移动。在一些此类实例中,一或多个导引延伸部沿着内套筒周向地与彼此等距间隔开。在一些此类实例中,一或多个锁定齿沿着外套筒的内面周向地与彼此等距间隔开。
在一些实例中,锁定组合件进一步包括固定地耦合到外套筒以促进外套筒相对于内套筒旋转的手柄。在一些此类实例中,锁定组合件进一步包括用以将手柄耦合到外套筒的一或多个柱。
在一些实例中,锁定组合件进一步包括经配置以进一步将喷嘴牢固地耦合到容器的冗余锁定机构。冗余锁定机构经配置以随着外套筒相对于内套筒旋转而在未锁定状态与锁定状态之间转变。
在一些此类实例中,冗余锁定机构包括:阀杆,其包含第一端、第二端及定位于第一端与第二端之间的凸耳。冗余锁定机构包括:弹簧,其接合凸耳且阀杆的第一端部分从中延伸穿过。冗余锁定机构包括耦合到阀杆的第二端的轮。
本文中公开用于耦合到容器及将低温流体提供到容器的实例喷嘴。喷嘴包括主体,所述主体界定低温流体将从中流动通过的腔。主体包括包含外壳面及前端的外壳。喷嘴包括经配置以将喷嘴牢固地耦合到容器的锁定组合件。锁定组合件包括固定地耦合到外壳的外壳面的内套筒、延伸于内套筒之上且可旋转地耦合到内套筒的外套筒及一或多个锁定齿。一或多个锁定齿固定地耦合到外套筒且经配置以由容器的相应一或多个耦合狭槽可滑动地接纳以将喷嘴牢固地耦合到容器。一或多个锁定齿经配置以在相应一或多个耦合狭槽内可旋转地滑动以在外套筒相对于内套筒旋转时将喷嘴耦合到容器。锁定组合件包括冗余锁定机构,其经配置以随着外套筒相对于内套筒旋转以将喷嘴进一步固定到容器而在未锁定状态与锁定状态之间转变。
在一些实例中,冗余锁定机构包括:阀杆,其包含第一端、第二端及定位于第一端与第二端之间的凸耳。冗余锁定机构包括:弹簧,其接合凸耳且阀杆的第一端部分从中延伸穿过。冗余锁定机构包括耦合到阀杆的第二端的轮。在一些此类实例中,锁定组合件进一步包括固定地耦合到外套筒以促进外套筒相对于内套筒旋转的手柄。此外,在一些此类实例中,锁定组合件进一步包括延伸于手柄与外套筒之间且将手柄牢固地耦合到外套筒的一或多个支撑柱。此外,在一些此类实例中,锁定组合件进一步包括耦合到手柄且朝向内套筒延伸的中空柱。冗余锁定机构被收容于中空柱内。而且,在一些此类实例中,冗余锁定机构进一步包括帽。帽经配置以耦合到邻近于手柄的中空柱的第一开口。帽耦合到第一开口以将冗余锁定机构围封于中空柱中且将冗余锁定机构牢固地保持于中空柱中。另外,在一些此类实例中,弹簧延伸于帽与阀杆的凸耳之间且接合帽及阀杆的凸耳。另外,在一些此类实例中,轮至少部分从中空柱的第二开口延伸且经配置以接合内套筒。此外,在一些此类实例中,外套筒界定邻近于中空柱的第二开口的开口。轮从中空柱的第二开口延伸且穿过外套筒的开口以接合内套筒。而且,在一些此类实例中,内套筒界定与冗余锁定机构的未锁定状态相关联的第一凹槽、与冗余锁定机构的锁定状态相关联的第二凹槽、定位于第一凹槽与第二凹槽之间的内套筒的外面的中间部分、延伸于第一凹槽与外面的中间部分之间的第一斜坡及延伸于第二凹槽与外面的中间部分之间的第二斜坡。另外,在一些此类实例中,为了在未锁定状态与锁定状态之间转变,轮经配置以随着外套筒相对于内套筒旋转而在第一凹槽与第二凹槽之间且沿着第一斜坡、外面的中间部分及第二斜坡滚动。另外,在一些此类实例中,弹簧经配置以在外套筒未相对于内套筒进行旋转时朝向内套筒偏置轮以将轮保持于第一凹槽或第二凹槽中。
在一些实例中,冗余锁定机构经配置以在一或多个锁定齿进入容器的相应一或多个耦合狭槽时处于未锁定状态中。在一些此类实例中,冗余锁定机构经配置以在一或多个锁定齿已滑动地旋转到容器的相应一或多个耦合狭槽的围封端处的锁定位置时处于锁定状态中。
在一些实例中,内套筒包含一或多个导引延伸部,其经配置以由容器的相应一或多个导引狭槽可滑动地接纳以使一或多个锁定齿与相应一或多个耦合狭槽旋转地对准。
本文中公开用于转移低温流体的实例系统。系统包括喷嘴。喷嘴包括喷嘴主体,所述喷嘴主体包含第一端、后端、喷嘴外壳及一或多个主体段。一或多个主体段界定低温流体将从中流动通过的喷嘴腔。喷嘴包括径向定位于喷嘴腔与喷嘴外壳之间的喷嘴绝缘层。喷嘴包括具有第一端及第二端的喷嘴轴件。喷嘴轴件被收容于喷嘴腔内且可滑动地延伸穿过喷嘴腔。喷嘴包括经定位邻近于喷嘴主体的前端的喷嘴提升阀座及耦合到喷嘴轴件的第一端的喷嘴提升阀。喷嘴提升阀经配置以在封闭位置中接合喷嘴提升阀座及在敞开位置中从喷嘴提升阀座脱离。喷嘴包括包含可操作地耦合到喷嘴轴件的阀杆的致动器。阀杆经配置以线性地致动以使耦合到喷嘴轴件的喷嘴提升阀在封闭位置与敞开位置之间致动。喷嘴包括经配置以将致动器耦合到喷嘴主体的后端的耦合组合件。耦合组合件包含绝缘材料以使致动器与低温流体将从中流动通过的喷嘴腔热隔离。系统包括容器。容器包括容器主体,所述容器主体包含近端、远端、容器外壳及界定低温流体将从中流动通过的容器腔的一或多个容器内部壁。容器腔包含第一腔区段及第二腔区段。容器包括径向定位于容器腔与容器外壳之间的容器绝缘层。容器包括收容于容器腔内且可滑动地延伸穿过容器腔的容器轴件。容器包括定位于容器腔内邻近于近端的容器提升阀座及耦合到容器轴件的容器提升阀。容器提升阀经配置以在容器耦合到喷嘴时接合喷嘴提升阀。容器提升阀经配置以在封闭位置中接合容器提升阀座。容器提升阀经配置以在被喷嘴提升阀推动时从容器提升阀座脱离。
在一些实例中,容器进一步包括在容器腔内经定位朝向远端的止回阀座及可滑动地耦合到容器轴件且经配置以在封闭位置中接合止回阀座的止回阀。在一些此类实例中,止回阀座分离第一腔区段及第二腔区段。第一腔区段延伸于止回阀座与容器主体的近端之间。第二腔区段延伸于容器提升阀座与止回阀座之间。此外,在一些此类实例中,止回阀经配置以从止回阀座脱离以在第一腔区段内的压力与喷嘴腔的压力均衡时准许低温流体流动通过容器腔。
在一些实例中,容器绝缘层形成于容器外壳与一或多个容器内部壁之间。在一些此类实例中,喷嘴进一步包括一或多个喷嘴内部壁。喷嘴绝缘层形成于喷嘴外壳、一或多个喷嘴内部壁与一或多个主体段之间。此外,在一些此类实例中,喷嘴及容器经配置以形成延伸于喷嘴绝缘层及容器绝缘层的部分之上的第三绝缘层。此外,在一些此类实例中,第三绝缘层是当喷嘴耦合到容器时形成的真空。而且,在一些此类实例中,第三绝缘层部分形成于当喷嘴耦合到容器时形成的喷嘴的锁定组合件的密封空隙内。另外,在一些此类实例中,密封空隙由容器外壳、容器的套筒及喷嘴的锁定组合件形成。另外,在一些此类实例中,第三绝缘层部分形成于容器的第三腔区段的第一密封部分内。第一密封部分由一或多个容器内部壁及容器的阀座界定。此外,在一些此类实例中,第三绝缘层部分形成于喷嘴的环面空隙的第二密封部分内。第二密封部分由一或多个主体段中的至少一者及喷嘴的一或多个喷嘴内部壁界定。
在一些实例中,容器主体的远端经配置以在喷嘴及容器耦合在一起时由喷嘴的空隙接纳。喷嘴的空隙及容器主体的远端经塑形为与彼此互补以限制俘获于喷嘴与容器之间且随后在耦合或解耦期间排放的低温流体的量。在一些实例中,喷嘴提升阀经配置以在喷嘴耦合到容器时与容器提升阀齐平以防止材料被俘获且随后被排放。在一些实例中,容器进一步包括经定位以减少低温流体在容器与喷嘴的耦合及解耦期间的排放的阀座密封件及另一密封件。在一些实例中,喷嘴进一步包括经配置以保持喷嘴牢固地耦合到容器以防止非预期解耦及对应排放的锁定组合件。
本文中公开用于耦合到喷嘴及接纳来自喷嘴的低温流体的实例容器。容器包括包含近端及远端的主体。主体包括外壳及界定低温流体将从中流动通过的腔的一或多个内部壁。腔包含第一腔区段及第二腔区段。容器包括径向定位于腔与外壳之间的绝缘层、收容于腔内且可滑动地延伸穿过腔的轴件、定位于腔内邻近于近端的提升阀座及耦合到轴件的提升阀。提升阀经配置以在容器耦合到喷嘴时接合喷嘴提升阀。提升阀经配置以在封闭位置中接合提升阀座。提升阀经配置以在被喷嘴提升阀推动时从提升阀座脱离。容器包括在腔内经定位朝向远端的止回阀座。止回阀座分离第一腔区段及第二腔区段。第一腔区段延伸于止回阀座与主体的近端之间。第二腔区段延伸于提升阀座与止回阀座之间。容器包括可滑动地耦合到轴件且经配置以在封闭位置中接合止回阀座的止回阀。止回阀经配置以从止回阀座脱离以在第一腔区段内的压力与喷嘴腔的压力均衡时准许低温流体流动通过容器。
一些实例进一步包括牢固地定位于腔内邻近于主体的近端的止回导引件。一些此类实例进一步包括延伸于止回导引件与止回阀之间且接合止回导引件及止回阀的止回弹簧。止回弹簧经配置以偏置止回阀以在封闭位置中接合止回阀座。
一些实例进一步包括耦合到提升阀的后侧且可滑动地接合一或多个内部壁中的一者的提升阀导引件。一些此类实例进一步包括延伸于提升阀导引件与止回阀座之间且接合提升阀导引件及止回阀座的提升阀弹簧。提升阀弹簧经配置以偏置提升阀以在封闭位置中接合提升阀座。
一些实例进一步包括收容于腔内且耦合到邻近于主体的远端的一或多个内部壁中的一者的阀盖。在一些此类实例中,阀盖界定提升阀座。此外,一些此类实例进一步包括经定位以接合邻近于提升阀座的阀盖的阀座密封件。而且,在一些此类实例中,阀座密封件经配置以在容器牢固地耦合到喷嘴时密封地接合喷嘴的喷嘴主体以在容器的腔与喷嘴的喷嘴腔之间形成密封连接。而且,一些此类实例进一步包括偏置弹簧、支撑环、保持器及经配置以抵靠阀盖原位固持阀座密封件的保持器环。
在一些实例中,一或多个内部壁包含其中收容提升阀及止回阀的内部内壁。内部内壁在基本上纵向方向上从近端朝向远端延伸。在一些此类实例中,一或多个内部壁包含从内部内壁的前端向后朝向主体的近端延伸的中间内部壁。中间内部壁的前端牢固且密封地耦合到内部内壁的前端。此外,在一些此类实例中,一或多个内部壁包含从中间内部壁的后端朝向主体的远端延伸的内部外壁。内部外壁的后端牢固且密封地耦合到中间内部壁的后端。内部外壁的前端在主体的远端处被牢固且密封地耦合到外壳。
在一些实例中,外壳及一或多个内部壁以界定从容器的外部到腔的细长传导路径以阻止腔与外部之间的热泄漏的锯齿状图案来回地纵向延伸。
在一些实例中,绝缘层是形成于外壳、一或多个内部壁与邻近于主体的近端的支撑托架之间的密封空腔中的真空。
在一些实例中,主体的远端经配置以在容器耦合到喷嘴时由喷嘴的空隙接纳。主体的远端经塑形以与空隙互补以限制俘获于容器与喷嘴之间且随后在耦合或解耦期间排放的低温流体的量。在一些实例中,提升阀经配置以在容器耦合到喷嘴时与喷嘴提升阀齐平以防止材料被俘获且随后被排放。一些实例进一步包括经定位以减少低温流体在容器与喷嘴的耦合及解耦期间的排放的阀座密封件及另一密封件。
本文中公开用于耦合到容器及将低温流体提供到容器的实例喷嘴。喷嘴包括包含前端及后端的主体。主体包括外壳及界定低温流体将从中流动通过的腔的一或多个主体段。喷嘴包括径向定位于腔与外壳之间的绝缘层及具有第一端及第二端的轴件。轴件被收容于腔内且可滑动地延伸穿过腔。喷嘴包括经定位邻近于主体的前端的提升阀座及耦合到轴件的第一端的提升阀。提升阀经配置以在容器耦合到喷嘴时接合容器提升阀。提升阀经配置以在封闭位置中接合提升阀座及在敞开位置中从提升阀座脱离。喷嘴包括致动器。致动器包括可操作地耦合到轴件的阀杆。阀杆经配置以线性地致动以使耦合到轴件的提升阀在封闭位置与敞开位置之间致动。喷嘴包括经配置以将致动器耦合到主体的后端的耦合组合件。耦合组合件包含绝缘材料以使致动器与低温流体将从中流动通过的腔热隔离。
在一些实例中,一或多个主体段中的一者界定提升阀座。
一些实例进一步包括包含内部内壁及内部外壁的多个内部壁。内部内壁在基本上纵向方向上从一或多个主体段中的一者向后朝向主体的后端延伸。内部外壁从内部内壁的后端延伸到邻近于主体的前端的外壳。在一些此类实例中,一或多个主体段中的一者及多个内部壁部分界定邻近于主体的前端的、经配置以在喷嘴耦合到容器时密封地接纳容器主体的远端的环面空隙。在一些此类实例中,外壳及多个内部壁密封地耦合在一起且以界定从喷嘴的外部到腔的细长传导路径以阻止腔与外部之间的热泄漏的锯齿状图案来回地纵向延伸。在一些此类实例中,绝缘层是形成于外壳、多个内部壁与一或多个主体段之间的密封空腔中的真空。
在一些实例中,耦合组合件包含耦合到主体的一或多个主体段中的一者的轴件导引件,及耦合到轴件的凸缘及轴件导引件且延伸于轴件的凸缘与轴件导引件之间以在轴件及轴件导引件之间形成密封的第一波纹管。
在一些实例中,耦合组合件包含耦合到一或多个主体段中的一者及外壳且延伸于一或多个主体段中的一者与外壳之间以在一或多个主体段与外壳之间形成密封的第二波纹管密封件。
在一些实例中,耦合组合件包含接合致动器的一或多个内面且界定开口的第一热缓冲器。在一些此类实例中,耦合组合件进一步包含第二热缓冲器。第二热缓冲器被收容于第一热缓冲器的开口中。第二热缓冲器是界定耦合腔的中空圆柱体。此外,在一些此类实例中,耦合组合件进一步包含连接器及被收容于耦合腔内且被配置的压接型紧固件。连接器接纳轴件的第二端且压接型紧固件的未压接端接纳连接器。压接型紧固件的压接端被压接在阀杆的扩口端周围以将轴件的第二端耦合到致动器的阀杆。此外,在一些此类实例中,耦合组合件进一步包含第三热缓冲器,其接合第一热缓冲器的一部分且界定流体地连接到耦合腔的真空路径,耦合腔流体地连接到致动器腔以促进致动器进行更快泵送。而且,在一些此类实例中,第一热缓冲器、第二热缓冲器及第三热缓冲器由具有低热导率的材料组成以使致动器与低温流体将从中流动通过的腔热隔离。而且,在一些此类实例中,致动器在致动器的前端处包含其中至少部分收容第一热缓冲器、第二热缓冲器及第三热缓冲器的外壁。
在一些实例中,致动器的阀杆由具有低热导率的材料组成以使致动器与低温流体将从中流动通过的腔热隔离。
在一些实例中,喷嘴界定经配置以在喷嘴与容器耦合在一起时接纳容器主体的远端的空隙。空隙经塑形为与容器主体的远端互补以限制俘获于喷嘴与容器之间且随后在耦合或解耦期间排放的低温流体的量。在一些实例中,提升阀经配置以在喷嘴耦合到容器时与容器提升阀齐平以防止材料被俘获且随后被排放。在一些实例中,锁定组合件经配置以保持喷嘴牢固地耦合到容器以防止非预期解耦及对应排放。
在本申请案中,析取词的使用希望包含连词。定冠词或不定冠词的使用不希望指示基数。特定来说,对“所述”对象或“一(a/an)”对象的参考希望也表示多个可能此类对象中的一者。此外,连词“或”可用于表达同时存在而非互斥替代物的特征。换句话说,连词“或”应被理解为包含“及/或”。术语“包含(includes/including/include)”是包含性的且相应地具有与“包括(comprises/comprising/comprise)”相同的范围。
上述实施例且特定来说任何“优选”实施例都是实施方案的可能实例,且陈述仅仅用于清楚地理解本发明的原理。可对上述实施例作出许多变化及修改,基本上不会背离本文中描述的技术的精神及原理。所有修改都希望在本文中被包含于本公开的范围内且受到所附权利要求书的保护。
Claims (15)
1.一种用于耦合到容器且将低温流体提供到容器的喷嘴,所述喷嘴包括:
主体,其界定所述低温流体将从中流动通过的腔,其中所述主体包括包含外面及前端的外壳;及
锁定组合件,其经配置以将所述喷嘴牢固地耦合到所述容器,所述锁定组合件包括:
内套筒,其包含远端及从所述远端纵向延伸的一或多个导引延伸部,其中所述内套筒固定地耦合到所述外壳的所述外面,且其中所述远端纵向延伸超过所述外壳的所述前端;
外套筒,其延伸于所述内套筒之上且可旋转地耦合到所述内套筒;及
一或多个锁定齿,其沿着所述外壳的内面且邻近于所述内套筒的所述远端固定地定位,其中所述一或多个锁定齿经配置以由所述容器的相应一或多个耦合狭槽可滑动地接纳;
其中所述一或多个导引延伸部经配置以由所述容器的相应一或多个导引狭槽可滑动地接纳以使所述一或多个锁定齿与所述相应一或多个耦合狭槽旋转地对准,且
其中所述外套筒经配置以相对于所述内套筒旋转以使所述一或多个锁定齿在所述相应一或多个耦合狭槽内可旋转地滑动,从而将所述喷嘴牢固地耦合到所述容器。
2.根据权利要求1所述的喷嘴,其进一步包括径向定位于所述腔与所述外壳之间的绝缘层。
3.根据权利要求1所述的喷嘴,其中为了促进所述一或多个锁定齿与所述相应一或多个耦合齿之间的旋转对准,所述一或多个导引延伸部纵向延伸超过所述一或多个锁定齿以使所述一或多个导引延伸部能在所述一或多个锁定齿由所述容器的所述相应一或多个耦合狭槽接纳之前由所述容器的所述相应一或多个导引狭槽接纳。
4.根据权利要求1所述的喷嘴,其中所述一或多个锁定齿中的每一者是具有圆角面以促进将所述一或多个锁定齿导引到所述容器的所述相应一或多个耦合狭槽中的滚子轴承。
5.根据权利要求1所述的喷嘴,其中所述一或多个导引延伸部中的每一者包含圆角拐角以促进将所述导引延伸部导引到所述容器的所述相应一或多个导引狭槽中。
6.根据权利要求5所述的喷嘴,其中所述一或多个导引延伸部中的每一者包含圆角内面以促进所述一或多个导引延伸部与所述容器的所述相应一或多个导引狭槽之间的径向对准。
7.根据权利要求1所述的喷嘴,其中所述锁定组合件进一步包括固定地耦合到所述外壳的套筒环,其中所述内套筒的近端固定地耦合到所述套筒环以将所述内套筒固定地耦合到所述外壳。
8.根据权利要求7所述的喷嘴,其中所述套筒环及所述内套筒的所述近端界定一凹槽,且其中所述外套筒包含由所述凹槽接纳以防止所述外套筒相对于所述内套筒轴向移动的内唇。
9.根据权利要求1所述的喷嘴,其中所述一或多个导引延伸部中的每一者与所述一或多个锁定齿周向地间隔开至少一距离,所述距离防止所述一或多个导引延伸部干扰所述一或多个锁定齿的旋转移动。
10.根据权利要求9所述的喷嘴,其中所述一或多个导引延伸部沿着所述内套筒周向地与彼此等距间隔开。
11.根据权利要求9所述的喷嘴,其中所述一或多个锁定齿沿着所述外套筒的所述内面周向地与彼此等距间隔开。
12.根据权利要求1所述的喷嘴,其中所述锁定组合件进一步包括固定地耦合到所述外套筒以促进所述外套筒相对于所述内套筒旋转的手柄。
13.根据权利要求12所述的喷嘴,其中所述锁定组合件进一步包括用以将所述手柄耦合到所述外套筒的一或多个柱。
14.根据权利要求1所述的喷嘴,其中所述锁定组合件进一步包括经配置以进一步将所述喷嘴牢固地耦合到所述容器的冗余锁定机构,其中所述冗余锁定机构经配置以在所述外套筒相对于内套筒旋转时在未锁定状态与锁定状态之间转变。
15.根据权利要求14所述的喷嘴,其中所述冗余锁定机构包括:
阀杆,其包含第一端、第二端及定位于所述第一端与所述第二端之间的凸耳;
弹簧,其接合所述凸耳且所述阀杆的所述第一端部分从中延伸穿过;
轮,其耦合到所述阀杆的所述第二端。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202163202162P | 2021-05-28 | 2021-05-28 | |
US63/202,162 | 2021-05-28 | ||
PCT/US2022/072628 WO2022251878A1 (en) | 2021-05-28 | 2022-05-27 | Low-emission nozzle and receptacle coupling for cryogenic fluid |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117529626A true CN117529626A (zh) | 2024-02-06 |
Family
ID=82839258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202280043782.XA Pending CN117529626A (zh) | 2021-05-28 | 2022-05-27 | 用于低温流体的低排放喷嘴及容器耦合件 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US11821557B2 (zh) |
EP (1) | EP4348092A1 (zh) |
KR (1) | KR20240028996A (zh) |
CN (1) | CN117529626A (zh) |
AU (1) | AU2022281467A1 (zh) |
BR (1) | BR112023024950A2 (zh) |
WO (1) | WO2022251878A1 (zh) |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4907630A (en) * | 1988-02-25 | 1990-03-13 | Aeroquip Corporation | Automatic shut-off and self-locking refueling nozzle |
US5765610A (en) * | 1996-01-29 | 1998-06-16 | Brown; Albert W. | Aircraft fueling nozzle having improved lock pins |
GB2332933B (en) * | 1998-01-05 | 2002-10-09 | Nat Coupling Co Inc | Locking device for undersea hydraulic coupling |
US7909365B2 (en) * | 2000-07-28 | 2011-03-22 | Hiltap Fittings, Ltd. | Fluid system coupling with handle actuating member |
US6945477B2 (en) * | 2002-09-04 | 2005-09-20 | Parker-Hannifin Corporation | Cryogenic coupling device |
US7117892B2 (en) * | 2003-10-24 | 2006-10-10 | Hiltap Fittings, Ltd. | Quick disconnect valve assembly |
FR2929368B1 (fr) * | 2008-03-26 | 2013-01-04 | Air Liquide | Connecteur de remplissage et/ou soutirage de fluide et ensemble connecteur et robinet |
US7988200B2 (en) * | 2008-07-21 | 2011-08-02 | Hiltap Fittings, Ltd. | Fluid system coupling with pivoting handle actuating member |
DE102011051842A1 (de) * | 2011-04-19 | 2012-10-25 | Walter Söhner GmbH & Co. KG | Befüllkopf zum Einfüllen einer Flüssigkeit in einen Tankstutzen |
US9791081B2 (en) * | 2015-04-30 | 2017-10-17 | Opw-Engineered Systems, Inc. | Fluid system connection nozzle assembly |
AU2016354672B2 (en) * | 2015-11-10 | 2021-12-09 | Swick Mining Services Ltd | A connection device |
EP4290120A3 (en) | 2015-12-03 | 2024-04-17 | Engineered Controls International, LLC | Low emission nozzles and receptacles |
GB2584867B (en) * | 2019-06-18 | 2023-01-04 | Trelleborg Westbury Ltd | Fluid transmission coupling |
SE543523C2 (en) | 2019-06-27 | 2021-03-16 | Mann Teknik Ab | A coupler comprising a handle and a handle therefor |
WO2021050500A1 (en) * | 2019-09-09 | 2021-03-18 | Engineered Controls International, Llc | Coupling nozzle for cryogenic fluid |
-
2022
- 2022-05-27 AU AU2022281467A patent/AU2022281467A1/en active Pending
- 2022-05-27 WO PCT/US2022/072628 patent/WO2022251878A1/en active Application Filing
- 2022-05-27 CN CN202280043782.XA patent/CN117529626A/zh active Pending
- 2022-05-27 BR BR112023024950A patent/BR112023024950A2/pt unknown
- 2022-05-27 US US17/804,484 patent/US11821557B2/en active Active
- 2022-05-27 KR KR1020237044982A patent/KR20240028996A/ko unknown
- 2022-05-27 EP EP22751595.4A patent/EP4348092A1/en active Pending
-
2023
- 2023-11-15 US US18/510,322 patent/US20240084940A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4348092A1 (en) | 2024-04-10 |
WO2022251878A1 (en) | 2022-12-01 |
US11821557B2 (en) | 2023-11-21 |
US20240084940A1 (en) | 2024-03-14 |
KR20240028996A (ko) | 2024-03-05 |
AU2022281467A1 (en) | 2023-12-07 |
BR112023024950A2 (pt) | 2024-02-15 |
US20220381385A1 (en) | 2022-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5429155A (en) | Cryogenic fluid coupling | |
US8186649B2 (en) | Female coupling member and male coupling member | |
DK2778493T3 (en) | FILLING EXPOSURE, ITS USE AND METHOD OF REFILLING | |
EP0749534B1 (en) | Engine coolant extractor/injector with double shut-off coupling | |
US11262012B2 (en) | Coupling nozzle for cryogenic fluid | |
CN117529626A (zh) | 用于低温流体的低排放喷嘴及容器耦合件 | |
US7537246B2 (en) | Pipe coupler | |
US20240110671A1 (en) | Boil-off shielded coupling for hydrogen tank filling | |
WO2015095964A1 (en) | Combination spill prevention valve actuator device | |
WO2023083533A1 (fr) | Dispositif et procédé d'accouplement | |
KR20230071068A (ko) | 커플링 디바이스 및 방법 | |
WO2023048619A1 (en) | Improved insulated coupling | |
JP5923372B2 (ja) | 極低温流体用配管の接続継手及び極低温流体の供給設備 | |
JP5820628B2 (ja) | 極低温流体用配管の接続継手及び極低温流体の供給設備 | |
WO2024054146A1 (en) | Coupling for liquified gases | |
WO2024054147A1 (en) | Coupling for liquified gases | |
AU2021353391A1 (en) | Coupling device and cryogenic refuelling arrangement | |
EP4352397A1 (en) | Safety tank truck coupling |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication |