JP2011522171A - 加圧ガス受け取り装置、ディスペンサー・受け取り装置アセンブリー、及び対応する供給システム - Google Patents
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Abstract
本発明は、加圧ガスの受け取り装置(700)に係り、特に、エンジンまたは燃料電池などのようなガスの消費設備(1600)のための受け取り装置に係る。この受け取り装置は、ガス・ディスペンサー(200)と結合された結合部材(202)との選択的な結合のために意図された、少なくとも一つの結合部材(22)を有する接続インタフェースを含んでいる。前記受け取り装置(700)は、ガス流れダクト(211,442)を規定する可動ガス吸入シャフト(21,44)を含んでいる。前記ダクトは、消費設備(1600)に接続される少なくとも一つの下流端(447)、及びガス・ディスペンサー(200)に接続される一つの上流端(219)を有し、前記吸入シャフト(21,44)は、少なくとも二つの安定位置の間で、即ち、第一の下流基準位置と第二の上流突出位置との間で、前記結合部分(22)に対して選択的に可動である。
【選択図】図10
【選択図】図10
Description
本願発明は、加圧ガスの受け取り装置、ガス・ディスペンサー及び受け取り装置を有するアセンブリー、及びそのようなアセンブリーを使用するガス供給システムに係る。
本発明は、特に、エンジンまたは燃料電池などのようなガスの消費設備のための、加圧ガスのための受け取り装置に、特に係り、この受け取り装置は、接続インタフェースを有し、この接続インタフェースは、ガス・ディスペンサーに接続された結合部材と選択的に結合状態で相互作用するようにデザインされた少なくとも一つの結合部材を有している。
本発明は、車両のための燃料電池または熱機関などのような、ガス消費装置への供給に、特に係り、このガス消費装置において、燃料が、非常に高い圧力(700バールまで及びそれ以上の圧力)でタンクの中に貯えられたガス、例えば水素ガス、を含んでいる。車両に対して直接、燃料を再供給することを可能にするインフラストラクチャーの欠如は、代替の解決策を想定する結果をもたらす。それは、消費設備に、空のタンクを満杯のタンクと交換させることである。
現在のまたは将来の規制は、水素ガス・タンクに自動的な隔離バルブを取り付けて、燃料電池または熱機関に対する供給回路を、ガスの供給源で直接的に閉じることを可能にすることの必要性を予測している。
本発明の一つの目的は、非常に高い安全水準を維持しながら、空のタンクを満杯のタンクと交換することにより車両への再供給が実施される場合において、この規制による制約に対する技術的な解決策を提案することにある。
固定された搭載タンクが取り付けられた車両の場合には、既知の解決策は、タンクの出口に直接、高圧力ソレノイド・バルブを設けることにある。これは、規制により要求されるように、ガス供給源の可能な限り近くに自動的な隔離装置を設けると言う要求を満足する。この解決策の一つの欠点は、ガス燃料を、固定された搭載タンクを備えた車両に再供給するためのインフラストラクチャーの欠如が、この技術的な解決策に適していないと言うことである。
従って、本発明はまた、取外し可能な加圧ガスのタンクを、消費設備(例えば、車両)に搭載された前記固定式の搭載タンクを受けるためのシステムに、結合することを提案する。
好ましくは、この取外し可能な加圧ガスのタンクに、ガス・ディスペンサー(例えばバルブ、特に内蔵のリリーフ・バルブバルブを備えたバルブなど)が取り付けられる。このガス・ディスペンサーは、隔離バルブ要素などのような少なくとも一つのガス隔離手段を有している。
受け取り装置、例えば車両に搭載された受け取り装置は、タンク(より正確にはディスペンサー)と相互作用することが可能なインタフェースを有している。受け取り装置はまた、ディスペンサーの隔離バルブ要素の開放を制御するためのシステムを有している。
好ましくは、ディスペンサー・バルブの開放を制御するためのシステムは、遠隔操作されることが可能なアクチュエータにより、自動的に(および/または手動で)駆動されることが可能である。
本願発明の一つの目的は、以上に挙げた先行技術の欠点の全てまたは一部を軽減することにある。
この目的のために、本発明に基づく受け取り装置は、更にまた、上記の請求項の前書き部分によりそれに与えられた一般的な定義に基づく受け取り装置は、基本的に、当該受け取り装置が、ガスのための流れ経路を規定する可動のガス注入口スピンドルを有していて、前記流れ経路は、消費設備に接続されるようにデザインされた少なくとも一つの下流端と、ガス・ディスペンサーに接続されるようにデザインされた一つの上流端と、を有し、前記注入口スピンドルは、少なくとも二つの安定位置の間で、即ち第一の下流基準位置と上流方向に前進した第二の位置との間で、前記結合部材に対して選択的に可動であること、により特徴付けられる。
更にまた、本発明の実施形態は、以下の特徴の一つまたはそれ以上を有しても良い:
− 当該受け取り装置は、ストッパを有していて、このストッパは、前記流れ経路の上流端と下流端の間のガスの流れを妨げる第一の位置と、前記流れ経路の上流端と下流端の間のガスの流れを可能にする第二の位置との間で、選択的に可動である。
− 当該受け取り装置は、ストッパを有していて、このストッパは、前記流れ経路の上流端と下流端の間のガスの流れを妨げる第一の位置と、前記流れ経路の上流端と下流端の間のガスの流れを可能にする第二の位置との間で、選択的に可動である。
− 前記可動ストッパは、デフォルトで、例えば復帰要素を介して、その第一の位置の方向に自動的に押し付けられるている。
− 前記可動ストッパは、ガス・ディスペンサーとの直接のまたは間接の機械的な接触により、および/または手動で、および/またはリモート・コントロール・アクチュエータにより、その第二の位置の方向に移動されるように形成される。
− 前記可動ストッパは、当該受け取り装置がガス・ディスペンサーに結合されたとき、その第二の位置の方向に自動的に移動されるために形成される。
− 前記可動ストッパは、ガス・ディスペンサーとの直接のまたは間接の機械的な接触により、および/または手動で、および/またはリモート・コントロール・アクチュエータにより、その第二の位置の方向に移動されるように形成される。
− 前記可動ストッパは、当該受け取り装置がガス・ディスペンサーに結合されたとき、その第二の位置の方向に自動的に移動されるために形成される。
− 前記流れ経路は、二つの独立した別個の部分を有していて、前記ストッパは、可動連結チャンバを形成し、この可動連結チャンバは、選択的に、前記流れ経路の二つの部分の端部を、流路が接続された状態にしまたは流路が接続された状態にしない。
− 前記注入口スピンドルは、レバーまたは動作カムの動作の下で、第一の下流基準位置と、前記少なくとも第二の、上流に前進した位置との間で、並進移動状態で移動されることが可能である。
− 前記注入口スピンドルは、デフォルトで、復帰部材により、その第一の下流基準位置の方向に押し付けられている。
− 前記注入口スピンドルは、デフォルトで、復帰部材により、その第一の下流基準位置の方向に押し付けられている。
− 前記ストッパは、前記ディスペンサー・スピンドルと同軸上で、並進移動状態で移動されることが可能であり、前記ストッパと前記注入口スピンドルとの間の間隔、及び密封システムが、可動接続チャンバの境界を定め、この可動接続チャンバは、選択的に、前記流れ経路の二つの部分の端部を、流路が接続された状態にしまたは流路が接続された状態にしないことが可能である。
当該受け取り装置は、取外し可能であることが可能である少なくとも一つのガス・ディスペンサーから(交換可能なガスボンベ)、例えば、複数回の順次的なガスの受け入れを制御するために、形成されている(選択的に移動可能な注入口スピンドル)。
本発明は、結合部材、加圧ガスのための受け取り装置を有する、バルブなどのような加圧ガスのディスペンサーを有するアセンブリーに係ることもある。
このアセンブリーは、以下により特徴付けられても良い:
− 前記ガス・ディスペンサーは、直列に配置された第一及び第二のバルブ要素を備えた受け取り装置にガスを分配するためのガス分配回路を有し、
且つ、前記注入口スピンドルは、当該受け取り装置が前記ガス・ディスペンサーに結合された位置にあるとき、前記ガス分配回路の第一のバルブ要素が、その第一の下流基準位置に置かれた前記注入口スピンドルにより、開くように駆動されるようなサイズであり、または、前記注入口スピンドルがその第二の上流基準位置に置かれているときにのみ、前記ガス分配回路の第一のバルブ要素が、前記注入口スピンドルにより開くように駆動されるようなサイズである。
− 前記ガス・ディスペンサーは、直列に配置された第一及び第二のバルブ要素を備えた受け取り装置にガスを分配するためのガス分配回路を有し、
且つ、前記注入口スピンドルは、当該受け取り装置が前記ガス・ディスペンサーに結合された位置にあるとき、前記ガス分配回路の第一のバルブ要素が、その第一の下流基準位置に置かれた前記注入口スピンドルにより、開くように駆動されるようなサイズであり、または、前記注入口スピンドルがその第二の上流基準位置に置かれているときにのみ、前記ガス分配回路の第一のバルブ要素が、前記注入口スピンドルにより開くように駆動されるようなサイズである。
前記注入口スピンドルは、第二の上流位置よりも更に上流側に前進した第三の位置へ可動にされることが可能であり、且つ、当該受け取り装置が前記ガス・ディスペンサーに結合された位置にあるとき、前記ガス分配回路の第一のバルブ要素が、その第一の下流基準位置に置かれた前記注入口スピンドルにより、駆動されて開くことがなく、また、上流に前進したその第二の位置にあるとき、前記注入口スピンドルが、前記ガス分配回路の第一のバルブ要素の開放のみを駆動し、上流に前進したその第三の位置で、前記注入口スピンドルが、前記ガス分配回路の第一のバルブ要素及び第二のバルブ要素の開放を駆動する、ようなサイズであることが可能である。
当該受け取り装置および/またはディスペンサーにより支持された密封システムは、少なくとも一つのOリングを有し、このOリングは、前記ディスペンサーの中に配置され、そして、ガスのための流れ経路とつながっている前記注入口スピンドルの上流オリフィスと、前記流れ経路の下流端との間に、分配スピンドルと同軸の密封状態を作り出すように形成されている。
前記注入口スピンドルは、バルブ・アクチュエータなどのような中間部材を介して、例えば第一のバルブ要素のボディを介して、前記ガス分配回路の第二のバルブ要素の開放を選択的に駆動する。
消費設備に加圧ガスを供給するための前記システムは、それぞれのガス・ディスペンサー及び受け取り装置アセンブリーを介して、消費設備に接続された数個の加圧ガスのタンクを有し、且つ、前記タンクは、順次的に、消費設備に供給する。
本発明はまた、少なくとも一つの加圧ガスのタンクからガスの消費設備へ加圧ガスを供給するためのシステムに係ることもあり、それぞれのタンクは、バルブなどのような加圧ガス・ディスペンサーを有し、前記消費設備は、それぞれの受け取り装置を介して、それぞれのディスペンサーに選択的に接続されることが可能であり、その特徴は、単数または複数のアセンブリーが、それぞれ、ガス・ディスペンサー及び上記の受け取り装置を有することにある。
本発明はまた、当該受け取り装置の中で使用されるガス分配回路、及び加圧ガス・ディスペンサー(ガスの充填及び分配のためのバルブまたは装置)を備えた加圧ガス受け容れ口を有するアセンブリーに係ることもあり、その中で、前記使用される回路は、加圧された排出ガスを、前記ディスペンサーから大気または決められた安全ゾーンへ排出することが可能な、高圧力安全バルブを形成する機構を有している。
好ましくは、前記ディスペンサーは、二つのバルブ要素を有している。
従って、前記使用される回路(受け取り装置の中)は、スピンドルなどのような部材を有していて、この部材は、第一のバルブ要素の第一の選択的な開放位置(第二のバルブ要素が閉鎖されている)、及び、第一のバルブ要素及び第二のバルブ要素の第二の開放位置を有している。
変形形態として、第一の位置において、前記スピンドルはバルブ要素を開かず、次に、第二の位置において、前記二つのバルブ要素の内の第一を開き、次に最後に、第三の位置で、直列の前記二つのバルブ要素を開くことを、想定することが可能である。
本発明はまた、以上のまたは以下の特徴の任意の組み合わせを有する代替的な装置または方法に係ることもある。
他の特定の特徴の優位性は、図を参照してなされる以下の説明を読むことにより明らかになるであろう。
図1及び2に、ガス・ディスペンサー200(バルブなどのような)が取り付けられたガス・タンク300のための、受け取り装置700を示す(図6参照方)。受け取り装置700は、例えば、ボディ1を有していて、このボディの下流端は、消費設備のシステム1600との間の密封状態での接続を可能にするコネクター7を有している(図13参照方)。受け取り装置700の上流端は、機械的なロック・システム22を有する接続インタフェース2を有している、このロック・システムは、受け取り装置700を、タンク300の上に取り付けられたガス・ディスペンサー200に対して、密封状態で結合することを可能にする。機械的なロック・システム22は、ディスペンサーのスピンドルまたは差込み継手(bayonets)202と相互作用するようにデザインされた溝を有していても良い(差込み継手タイプの接続)。当然ながら、他のタイプの結合が、想定されることが可能である。
ディスペンサー200上への受け取り装置700の結合のロックを外すためのコントロールは、ボディ1と同軸に配置された可動リング3の形態を取る。このロック・リング3は、溝22の中の、差込み継手202の取外し可能なロックをもたらす。
受け取り装置700の上流端はまた、管状の流体流入口スピンドル21を有していて、この流入口スピンドルは、ガスのための内側の経路を規定している。
図1及び2の実施形態は、好ましくは、重く且つ嵩の大きいタンクを使用する用途に対して意図されていて、このタンクの中で、受け取り装置700は、消費設備によりタンクにもたらされる。
図7は、タンクのディスペンサー202から取り外されていない状態で、且つ休止状態の、受け取り装置700の長手方向断面図を示す。コネクター7(例えば、雌のコネクター)は、受け取り装置700の、用途または消費設備の供給回路との、密封状態での接続を可能にする円錐形の雌のタッピング71を有していても良い。
結合部材22(溝または同様な要素)は、例えば、一般的に管状の形状の、ボディ1の上に取り付けられた接続フランジ25の上流端に形成される。
フランジ25は、例えば、ピン26によって、ボディ1に対して回転することが防止される。フランジ25は、例えば、ナット28を介してボディ1に並進移動状態で接続され、このナットは、ワッシャ27と接続フランジ25の表面257の間にボディ1のショルダー127を保持する。
可動ロック・リング3は、接続フランジ25の回りで回転することなく、スライドすることが可能である。フランジ25の周りに配置された復帰スプリング24は、可動リング3を、上流方向のロックされた位置に、常に復帰させる。
注入口スピンドル21の上流端は、下流注入口スピンドル44に固定され(例えば、ネジにより)、この下流注入口スピンドルは、受け取り装置700の内側で並進移動が可能である。ボディ1の中での注入口スピンドルの並進移動(アセンブリー44,21)は、例えば、レバー4により制御される。レバー4は、例えば、ボディ1の上に取り付けられた回転スピンドル47を有している。
例えば、レバー4は、可動スピンドル44の下流部分にネジで接続されたリング43と、接線接触状態48にある。図7における可動スピンドル44の位置は、通常状態では安定であり、且つ、リング43を下流に押す復帰スプリング42の力と、レバー4を上流に押す復帰スプリング45(リング43と接触状態にある)の力との、バランスの結果である。
注入口スピンドル21,44は、管状のニードル21の形態の先端部により、その上流端で終結される(単一の部材の中に、注入口スピンドルの二つの部分21,44を形成することを想定することことが可能である)。説明の残りの部分の中で、二つのスピンドル21,44の内の何れか一方または両方が、一般用語“注入口スピンドル”または単に”スピンドル”により、区別せずに使用されることになる。
これらのスピンドル21,44の間の密封は、Oリング210よりもたらされることが可能である。注入口スピンドル44の下流端は、例えばプラグ444により、閉鎖され、このプラグは、ネジにより取り付けられ、そして、例えばOリング445により気密にされる。
経路またはダクト211は、注入口スピンドル21を越えて、スピンドル44のチャンバ441の中に現れる。このチャンバ441で、注入口スピンドル44は、上流環状のチャンバ351とつながっている第一の径方向のオリフィス446を有している。上流環状のチャンバ351が、注入口スピンドル44のボディと、上流管状のスペーサ353との間に、形成される。上流環状のチャンバ351もまた、ストッパ35に固定された二つのOリング352,354により、上流及び下流のそれぞれで境界が定められる。
一般的に管状の形状のストッパ35が、スピンドル21,44の回りで、且つ上流スペーサ353の回りで、摺動するように取り付けられている。ストッパ35は、それ故に、注入口スピンドル21,44の回りで並進移動することが可能である。ストッパ35の安定な休止位置が、図7の中に示されている。この安定な休止位置において、復帰スプリング355が、ストッパ35を、スピンドル21の突合せ面212に対して、上流方向に押す。
ストッパ35は、第二の下流スペーサ356及び二つの他のそれぞれのOリング354,357により境界が定められる第二の下流環状のチャンバ359を有しても良い。
二つの環状のチャンバ、即ち、上流チャンバ351、下流チャンバ359は、Oリング354により分離される。第二の径方向のオリフィス358は、可動注入口スピンドル44の中に形成される。これらの第二の径方向のオリフィス358は、図7の形態において、下流環状のチャンバ359とつながっていて、注入口スピンドル44のボディの中に形成された中央の経路442の中に現れる。
この注入口経路442は、径方向の孔447により、下流に伸ばされる。径方向の孔447は、Oリング448,449により境界が定められる、下流端環状のチャンバ73と連絡する。下流端環状のチャンバ73は、例えば、ダクト72を介して、出口コネクター7の中に現れる。
図7の形態において、第一の径方向のオリフィス446は、Oリング354により、第二の径方向のオリフィス358から流体的に分離される。
このようにして、注入口経路の連続性が、上流と下流の間で妨げられる(図14参照方)。特に、経路211の上流部分、上流環状のチャンバ441及び上流オリフィス446は、スピンドル21の上流端のオリフィス219を介して、外部環境と接触状態にある。他方、下流環状のチャンバ359、下流オリフィス358、出口コネクター7までの経路の下流部分442は、消費設備(図示されていない)と流体的に接続状態にある。
この形態は、一方では、外部の汚染に対して消費設備回路を保護することを可能にし、そして、もう一方では、消費設備から来るガスGの、大気への直接の(上流方向への)排出を防止する。
図8及び15の形態において、受け取り装置700は、そのディスペンサー(バルブ)200を介して、ガス・タンク300に接続されている。ディスペンサー200は、第二の閉鎖された隔離バルブ要素201(好ましくは密封されている)を有している。
以上から分かるように、受け取り装置700は、その接続インタフェース2に、接続フランジ25の中に形成されたL字形の溝22を有している。可動ロック・リング3は、その部分として、ハウジング31を有している。受け取り装置700が、差込み継手202が取り付けられたガス・ディスペンサー200に接続されたとき(図6参照方)、受け取り装置700が差し出され、接続フランジ25のL字形の溝22が前記差込み継手202に対応するように、消費設備によりアプローチされる。
相対的な並進移動及びそれに続く受け取り装置700の相対的な回転は、差込み継手202がロック・リング3と接触状態にあるので、ロック・リング3を後退させる。差込み継手202が、L字形の溝の湾曲部分に置かれたとき、リング3のハウジング23の中の差込み継手202をロックするために、ロック・リング3が、スプリング24の動作を介して、上流位置に自動的に復帰する(図2参照方)。
この動作の間、注入口スピンドル21は、ディスペンサー200のボディの中へ移動し、それとともに、好ましくは密封されている第一のバルブ要素またはストッパ203を外す。
注入口スピンドル21は、ディスペンサー200により支持された少なくとも一つのOリング204の中で、ガス・ディスペンサー200の内側に、密封状態で置かれることになる。
同時に、ガス・ディスペンサー200の表面205(例えば外側のカバー)が、ストッパ35の末端表面34と接触する。この接触は、復帰スプリング355の力に抗して、可動ストッパ35が下流方向に押すこともたらす。
結合の最後で、可動注入口スピンドル44の、上流径方向のオリフィス446及び下流径方向のオリフィス358が、同一の上流環状のチャンバ351の中に開く位置に、ストッパ35が移動される。これは、ディスペンサー200の内側に位置しているチャンバ206から出口コネクター7までの、ガス回路の連続性を確保する効果を有している(径方向のオリフィス219を介して、次に注入口スピンドル21の中央の経路211、次に上流チャンバ441、次に上流径方向のオリフィス446、次に上流環状のチャンバ351、次に下流径方向のオリフィス358、次に経路442の下流部分、次に径方向のオリフィス447、次に環状のチャンバ73、そして最後に、経路72)。
ディスペンサー200の内側に位置しているチャンバ206は、例えば、ディスペンサーの中に組み込まれたガス・リリーフ・バルブの下流に位置している低圧力チャンバである。更にまた、このチャンバ206は、第一のバルブ要素203と直列に配置された第二の隔離バルブ要素201の下流に配置されることが可能である。
この形態において、ディスペンサー200のチャンバ206の中を通るガスの流れが、受け取り装置700の中を通りながら、消費設備の回路を介して、受け取られそして排出されることが可能である(図15参照方)。
それ故に、もし、チャンバ206が、ディスペンサー200の安全バルブ要素から逃れ出たガスを受け取る場合には、この高圧力ガスは、受け取り装置へ排出され、次にオプションとして、消費設備へ排出される。当然ながら、消費設備200および/または受け取り装置700に、この加圧された漏洩ガスを取り扱うための安全システム(安全な放出部品、更なる安全バルブ要素、その他)を持たせることが可能である。漏洩ガスが、例えば、タンク300の中に含まれるガスとつながっている安全コンポーネントからから来ることがある(ガス逃しバルブは、温度および/または圧力の情報で、少なくとも一つの決められた閾値に対して開放される)。
注入口スピンドル21,44は、受け取り装置700の内側で、並進移動を行うことがある。この並進移動は、例えば、ボディ1に固定された回転スピンドル47を有するレバー4を介して、駆動される。
ここで留意すべきことは、この並進移動は、好ましくは、上流径方向のオリフィス446と下流径方向のオリフィス358を、上流環状のチャンバ351を介して、つなげることにに対して影響を有していない(特に、上流環状のチャンバ351は、経路の上流端と下流端の間の連続性を維持するサイズである)。
レバー4は、注入口スピンドル44にネジで接続されたリング43と接線接触状態48にある。適切な方向へのレバー4の回転は、可動スピンドル44を、上流方向に移動させる。レバー4の回転は、レバー4に接続されたケーブル501を介して、例えばスイベル・ジョイント502を介して、アクチュエータ500によりコントロールされることが可能である。
アクチュエータ500は、それ自体としては良く知られた装置であっても良い。アクチュエータ500は、特に、消費設備からのコマンドに応答して、レバー4の回転を引き起し、それによってスピンドル44の並進移動を引き起こすために、ケーブル501を引っ張るために、形成されても良い。例えば、消費設備(エンジン/燃料電池または他の要素)が、センサーの測定に応答して、および/または自動的な動作に基づいて、および/またはスイッチによるトリガーに基づいて、この並進移動について指令を発することが可能である。
好ましくは、デフォルトで(ケーブル501が引かれていない状態)、アクチュエータ500は動作されない。即ち、下流方向へのスプリング42の動作と、上流方向へのスプリング45の動作の間のバランスために、注入口スピンドル21,44は、デフォルトで、図7の下流位置にある。
この位置において、ディスペンサー200の中に収容されたストッパ203の上流端207(第一のバルブ要素)は、可動スピンドル44の上流端により上流方向に押される。しかし、ストッパ203は、好ましくは、ディスペンサー200の中で更に上流側に配置された第二のバルブ要素201(隔離バルブ201)に作用しないサイズである(図15参照方)。
このようにして、第二のバルブ要素201は、閉鎖された状態のままとどまり、加圧ガスGがタンク300から来ることを防止する。もしそうでなければ、一方では、安全バルブ要素が過剰な温度および/または圧力の場合に開き、この安全バルブ要素により放出されたガスが、二つのバルブ要素201と203)の間のチャンバの中に送られる。
このシングル開放位置(第一のバルブ要素203のみ)は、アクチュエータ500に対する緊急遮断の指示をもたらすことが可能である。
図9及び16は、タンク300に接続された形態の、受け取り装置700を示しているが、ここでは、ディスペンサーの第二の隔離バルブ要素201もまた、開く。
このために、アクチュエータ500が指令を受け、スイベル・ジョイント502を介してレバー4に接続されたケーブル501を引っ張る。これは、レバー4を、リング43を上流方向に押す方向に、そのスピンドル47の回りで回転させる。リング43は、注入口スピンドル44にネジで接続され、レバー4は、リング43と接線接触状態48にある)。
注入口スピンドル21,44は、次に、上流方向44に並進移動される。注入口スピンドル21,44の上流端は、次に、その動きを、上流方向へのその移動を続ける第一のバルブ要素203のストッパに、接触により伝達する。第一のバルブ要素203のストッパ、次に、第二の隔離バルブ要素201を押すことにより動作して、第二の隔離バルブ要素を開く。
第二のバルブ要素201の上流のタンク300の中に含まれるガスGは、下流方向に放出される。開いている第二のバルブ要素201の中を通るガスは、次に、分配装置200の低圧力チャンバ206の中に入る(二つのバルブ要素201と203の間)。ガスは、次に、注入口スピンドルの径方向のオリフィス219を介して、注入口スピンドル21の中央の経路211,44、の中へ送られる。ガスは、次に、上流チャンバ441の中へ送られ、、次に、上流環状のチャンバ351を介して、上流径方向のオリフィス446及び下流径方向のオリフィス358の中へ送られる。加圧ガスは、次に、経路442の下流部分の中へのその移動を続け、続いて、径方向のオリフィス447、環状のチャンバ73及び経路72を介して、出口コネクター7の中に現れる。
消費設備1600(図13参照方)に、それにより、ガスが供給される。このガス供給を停止するために、指示(機能上のまたは緊急時の)が、ケーブル501を引っ張ることを停止すべくアクチュエータ500に与えられることが可能である。アクチュエータの力が抑えられると、スプリングの力が、受け取り装置700を、図8及び15の位置に、再び置く。同様に、もし、ケーブル501が事故で破断した場合には、受け取り装置700は、図8及び15の位置に自動的に復帰する。
図3及び4は、受け取り装置700の変形形態の実施形態を示している。以上において、図1,2及び6から9を参照して説明されたものと同一な要素)は、同一の参照符号で示され、繰り返して詳細に説明されることはない。
図3及び4の実施形態は、特に小型のガス・カートリッジに関係することがある。この実施形態において、ガス・カートリッジまたはボンベは、前記受け取りシステムにより終結されるシース6の内側に、消費設備により、例えば、もたらされても良い(図5参照方)。
以上で説明したように、受け取り装置700は、ボディ1を有していて、このボディの下流端は、例えば、消費設備に供給するための回路への密封状態での接続を可能にする、コネクター7を有している。受け取り装置700の上流端は、接続インタフェース2を有している。受け取り装置700は、可動流体入口スピンドル21、及び機械的な結合のための機械的なロック・システム22を有している。
図10または14の形態によれば、受け取り装置700は、取り外されて、休止状態にある。雌のコネクター7は、例えば、円錐形の雌のタッピング71を有していて、このタッピングが、受け取りシステムの、消費設備に供給するための回路と間の密封状態での接続を可能にする(図示されていない)。接続フランジ25は、回転することが防止され、例えばネジ256を介して、ボディ1に接続されている。注入口スピンドル21,44は、受け取り装置700の内側で、並進移動状態で移動することが可能である。この並進移動は、例えば、ボディ1上に回転スピンドル47を有するロータリー・カム4により駆動される(図4参照方)。カム4は、ピン49を介して、注入口スピンドル21の上流部分と接線接触状態48にある。注入口スピンドルのこの上流部分21は、下流注入口スピンドル44に固定される(ここで、二つの注入口スピンドル21,44またはそれらの関係部材のそれぞれもまた、一般的用語“注入口スピンドル”または単に“スピンドル”で示されている)。
図10の注入口スピンドル21,44の位置は、通常状態では、復帰スプリング42の力(下流方向への)と、復帰スプリング45の力(上流方向への)との合力のために安定している(図4参照方)。
注入口スピンドル21,44は、その上流端に、一つまたはそれ以上の注入口オリフィス219を有していて、その下流端で密封されたプラグ444(Oリング445)により閉鎖されている。
スピンドル21,44の中を通る上流ダクトまたは経路211は、スピンドル21,44の上流チャンバ441の中に開口している。スピンドル21,44は、上流チャンバ441に、上流径方向のオリフィス446を有している。スピンドル21,44の上流オリフィス446は、上流環状のチャンバ351と連絡する。上流環状のチャンバ351は、スペーサ353及び二つのOリング352,354により境界を定められる。スペーサ353及び二つのOリング352,354は、可動ストッパ35に固定されている。ストッパ35は、注入口スピンドル21,44に沿って並進移動することが可能である。
図10の安定位置において、復帰スプリング355は、注入口スピンドル21,44の突合せ表面212に対して、ストッパ35を押す(図14)。
ストッパ35は、スペーサ356及び二つのOリング354,357により境界を定められた第二の下流環状のチャンバ359を有している。二つの環状のチャンバ、上流チャンバ351及び下流チャンバ359は、Oリング354により分離されている。
図10の形態において、スピンドル21,44の下流径方向のオリフィス358は、下流環状のチャンバ359と連絡し、径方向の孔447により伸ばされた経路442の下流部分の中に開いている。スピンドル21,44の下流径方向の孔は、Oリング448,449により境界を定められた環状のチャンバ73と連絡している。環状のチャンバ73は、ダクト72を介して、出口コネクター7の中に開口している。
図11の形態において、受け取り装置700は、ガス・ディスペンサー200を介して、タンク300に接続されている。ガス・ディスペンサー200(バルブなど)は、第一の密封されたバルブ要素またはストッパ203、及び第二の隔離バルブ要素201を有している。
以上で説明されたように、ガス・ディスペンサー200には、差込み継手202が取り付けられている(図6参照方)。ガス・ディスペンサー200が、差し出され、差込み継手202が受け取り装置700の接続インタフェースのL字形の溝22に対応するするように、消費設備によりアプローチされる。並進移動及びそれに続くディスペンサー200の回転は、受け取り装置700との機械的な接続を引き起こす。この動作の間、スピンドル21,44の上流端は、ディスペンサー200の中へ移動し、第一のバルブ要素203のストッパを押し戻す(図15参照方)。スピンドル21,44の上流端は、Oリング204の中のガス・ディスペンサー200の内側に、密封状態で収容される。
ガス分配装置200のトップ・カバー205は、表面34と接触し、復帰スプリング355の力に抗して、可動ストッパ35を押す。ストッパは、注入口スピンドル21,44の上流径方向のオリフィス446及び下流径方向のオリフィス358が、同一の上流環状のチャンバ351の中に開くように移動される。
この形態において、ディスペンサー200の低圧力チャンバ206から、経路442の下流部分までの、ガス回路の連続性がある。ガスは、上流径方向のオリフィス219を介して、スピンドル21,44の経路211の上流部分の中に送られ、それから、上流チャンバ441の中に、次に径方向のオリフィス446,358を介し、上流環状のチャンバ351を介して送られる。それから、経路442の下流部分は、径方向のオリフィス447、環状のチャンバ73及び経路72を順に介して、出口コネクター7の中に開口する。それ故に、ディスペンサー200の低圧力チャンバ206を通るガスの流れGは、消費設備と連絡する状態に置かれる(図15参照方)。
以上で説明されたように、低圧力チャンバ206は、安全バルブから逃れたガスを集めることが可能である。
注入口スピンドル21,44の並進移動は、例えば、ボディ1に固定された回転スピンドル47の回りで回転するカム4を介して制御される(図4参照方)。
以上で説明されたように、スピンドル21,44の並進移動は、上流径方向のオリフィス446と下流径方向のオリフィス358とを連絡させることに対して影響を及ぼさない(環状のチャンバ351は、経路の上流部分と下流部分の間の接続をもたらし続けるサイズであることが可能である)。
カム4は、注入口スピンドル21,44に固定された接触表面48と、ピン49を介して接線接触状態48にある。カム4の回転は、注入口スピンドル21,44の動きを選択的に引き起こす。カム4の回転は、スイベル・ジョイント502を介してカム4に接続されたケーブル501を介して、例えばアクチュエータ500により制御される。アクチュエータ500は、カムまたはレバー4の選択的な回転を引き起こすために、それ故に注入口スピンドル21,44の並進移動を引き起こすために、消費設備からの情報に基づいて、ケーブル501を引っ張ることがありまたは引っ張らないことがある装置であっても良い。
デフォルトで(休止状態で、ケーブル501は引っ張られていない)、アクチュエータ500は、作動されない。この形態において、図11の注入口スピンドル21,44の位置は、復帰スプリング42の力(下流方向にスピンドル21,44の上に加えられる力)と、復帰スプリング45の力(上流方向にカム4の上に加えられる力、図4参照方)との間のバランスのために、安定している。
この位置において、ストッパ203の上流端207は、注入口スピンドル21,44の上流端により、上流方向に押されている。しかし、この第一の位置において、スピンドル21,44は、第二の隔離バルブ要素201に対して作用しない。この第二の隔離バルブ要素201は、それ故に、閉鎖された状態のままとどまる(図15参照方)。タンク300から来るガスG(安全逃がしのオプションの場合を除く)は、それ故に、受け取り装置700に送られることがない。
この休止位置は、デフォルト安全位置である(この位置は、特に、アクチュエータ500によりコントロールされる緊急遮断からもたらされることが可能である)。
図12及び16は、第二の隔離バルブ要素201が開いた状態で、タンク300のディスペンサー200に接続された受け取り装置700を示す。
即ち、アクチュエータ500は、カム4をスピンドル47の周りでを回転させるように、カム4に接続されたケーブル501を引っ張る(図4参照方)。カム4が、ピン49を介してスピンドル21,44と接線接触状態48にあるので、スピンドルは、第一のバルブ要素203を上流方向に押すように移動される。第一のバルブ要素203の上流端は、次に、第二のバルブ要素201に作用し、それにより、第二のバルブ要素を開く。
このようにして、加圧ガスGが、第二のバルブ要素201から低圧力チャンバ206へ、上流から下流へ移動することが可能である。ガスは、次に、径方向のオリフィス219を介して、注入口スピンドル21の中央の経路211,44の中に入り、次に上流チャンバ441の中に入ることが可能である。上流径方向のオリフィス446及び下流径方向のオリフィス358が、上流環状のチャンバ351により連絡状態に置かれるので、ガスは、経路442の下流部分の中へのその移動を続け、出口コネクター7の中に現れる。コネクター7の下流に位置している消費設備に、それ故に、加圧ガスが供給される。
このガス供給を停止するため、指示(機能上のまたは緊急時の)が、ケーブル501を引っ張ることを停止すべく、アクチュエータ500に与えられることが可能である。受け取り装置は、次に、図11及び15の“シングル開放”位置に復帰する。同様に、もし、ケーブル501が破断した場合には、受け取り装置700が、図11の位置に自動的に復帰する(第一のバルブ要素203のみが開いている)。
図13は、数個のガス・タンク300を有する、本発明の適用の例を示している。それぞれのタンク300は、それぞれの受け取り装置700に接続されたそれぞれのガス・ディスペンサー200を介して、消費設備1600に供給するための回路600に接続されている。それぞれの受け取り装置700は、それぞれのアクチュエータ500によりコントロールされる。アクチュエータ500は、受け取り装置700を介してディスペンサーのバルブ要素201の開放または閉鎖を調整する管理部材550により、駆動されることが可能である。それ故に、例えば、用途へのガス供給が、タンク300を順次空にすることにより実現されることが可能である。更にまた、タンク300の全てのバルブ要素201の閉鎖をさせる緊急遮断も、可能である。
特定の可能な有利な特徴によれば、ディスペンサー200(またはバルブ)は、安全バルブを有しても良い。この安全バルブは、タンクの中のガスの温度および/または圧力に基づいて、少なくとも一つの決められた閾値に対して、タンクから排出ゾーンへのガスのための通過経路を選択的に閉じまたは開くために、タンクの中の圧力に曝されるべくデザインされている。好ましくは、安全バルブの排出ゾーンは、第一のバルブ要素203と第二のバルブ要素201の間に位置している。
このようにして、放出されることがある漏洩ガスは、デフォルトで、ディスペンサーの中に保持され(第一のバルブ要素203は閉鎖されている)が、それが接続されたときに、受け取り装置によって集められる(第一のバルブ要素203の密封された開口)。
Claims (12)
- 加圧ガスのための受け取り装置(700)、特に、エンジンまたは燃料電池などのようなガスの消費設備(1600)のための受け取り装置であって、
ガス・ディスペンサー(200)に接続された結合部材(202)と選択的に結合状態で相互作用するようにデザインされた、少なくとも一つの結合部材(22)を有する接続インタフェースを有し、
当該受け取り装置(700)は、ガスのための流れ経路(211,442)を規定する可動のガス注入口スピンドル(21,44)を有し、
前記流れ経路は、消費設備(1600)に接続されるようにデザインされた少なくとも一つの下流端(447)、及びガス・ディスペンサー(200)に接続されるようにデザインされた一つの上流端(219)を有し、
前記注入口スピンドル(21,44)は、少なくとも二つの安定位置の間で、即ち、第一の下流基準位置と上流方向に前進した第二の位置との間で、前記結合部材(22)に対して選択的に可動であり、且つ、
前記受け取り装置(700)は、前記流れ経路(211,442)の上流端(219)と下流端(447)との間のガスの流れを妨げる第一の位置と、前記流れ経路(211,442)の上流端(219)と下流端(447)との間のガスの流れを可能にする第二の位置との間で、前記注入口スピンドル(21,44)に対して選択的に可動であるストッパ(35)を有していること、
を特徴とする受け取り装置。 - 下記特徴を有する請求項1に記載の受け取り装置:
前記可動ストッパ(35)は、デフォルトで、例えば復帰要素(355)を介して、その第一の位置の方向に自動的に押し付けられている。 - 下記特徴を有する請求項1または2に記載の受け取り装置:
前記可動ストッパ(35)は、ガス・ディスペンサー(200)との直接のまたは間接の機械的な接触により、および/または、手動で、および/または、リモート・コントロール・アクチュエータにより、その第二の位置の方向に移動されるように形成されている。 - 下記特徴を有する請求項1から3の何れか1項に記載の受け取り装置:
前記可動ストッパ(35)は、当該受け取り装置(700)がガス・ディスペンサー(200)に結合された時に、その第二の位置の方向に自動的に移動されるために形成されている。 - 下記特徴を有する請求項1から4の何れか1項に記載の受け取り装置:
前記流れ経路(211,442)は、二つの独立した別個の部分(211,442)を有していて、
前記ストッパ(35)は、可動連結チャンバ(351)を形成し、この可動連結チャンバは、選択的に、前記流れ経路の二つの部分(211,442)の端部を、流路が接続された状態にしまたは流路が接続された状態にしない。 - 下記特徴を有する請求項1から5の何れか1項に記載の受け取り装置:
前記注入口スピンドル(21,44)は、レバーまたは動作カム(4)の動作の下で、第一の下流基準位置と、前記少なくとも、第二の、上流に前進した位置との間で、並進移動状態で移動されることが可能である。 - 下記特徴を有する請求項1から6の何れか1項に記載の受け取り装置:
前記注入口スピンドル(21,44)は、デフォルトで、復帰部材(42)により、その第一の下流基準位置の方向に押し付けられている。 - バルブなどのような、加圧ガスのディスペンサー(200)を有するアセンブリーであって、結合部材(202)と、加圧ガスのための受け取り装置(700)と、を有しており、
この受け取り装置(700)は、請求項1から7の何れか1項に記載の受け取り装置に基づいていること、
前記ガス・ディスペンサー(200)は、ガスを前記受け取り装置(700)に分配するためのガス分配回路を有し、このガス分配回路は、第一の密封されたバルブ要素またはストッパ(203)、及び直列に配置された第二のバルブ要素(201)を備えていること、及び、
前記注入口スピンドル(21,44)は、前記受け取り装置(700)が前記ガス・ディスペンサー(200)に結合された位置にある時に、前記ガス分配回路の前記第一の密封されたバルブ要素またはストッパ(203)が、その第一の下流基準位置に置かれた前記注入口スピンドル(21,44)により駆動されて開くようなサイズであり、または、前記注入口スピンドルがその第二の上流基準位置に置かれた時にのみ、前記ガス分配回路の第一のバルブ要素(203)が、前記注入口スピンドル(21,44)により駆動されて開くようなサイズであること、
を特徴とする装置。 - 下記特徴を有する請求項8に記載の装置:
前記注入口スピンドル(21,44)は、前記受け取り装置(700)が、前記ガス・ディスペンサー(200)に結合された位置にあり、且つ前記注入口スピンドル(21,44)が上流方向に前進したその第二の位置に移動された時に、前記注入口スピンドルが、前記ガス分配回路の第二のバルブ要素(201)をも開くようなサイズである。 - 下記特徴を有する請求項8または9に記載の装置:
第一のバルブ要素(203)及び第二のバルブ要素(201)は、デフォルトで、復帰部材(202)により、それらの閉鎖された位置に押し付けられる。 - 下記特徴を有する請求項8から10の何れか1項に記載の装置:
前記受け取り装置(700)が、前記ガス・ディスペンサー(200)に結合された位置にあり、且つ前記注入口スピンドル(21,44)が、その第一の下流基準位置にあるとき、前記受け取り装置(700)および/または前記ディスペンサー(200)により支持された密封システム(1200,1201)が、前記ガス分配回路と外部との間に、密封された障壁を形成し、そして、前記ディスペンサー(200)の前記ガス分配回路から、前記受け取り装置(700)の注入口スピンドル(21,44)まで、外部に対して密封された状態でガスが移動することを可能にする。 - 少なくとも一つの加圧ガスのタンク(300)からガスの消費設備(1600)へ、加圧ガスを供給するためのシステムであって、それぞれのタンク(300)は、バルブなどのような加圧ガス・ディスペンサー(20)を有し、この消費設備(1600)は、それぞれの受け取り装置(700)を介して、それぞれのディスペンサー(200)に選択的に接続されることが可能である、システムにおいて、
前記単数または複数のアセンブリーは、ガス・ディスペンサー(200)、及び請求項8から11の何れか1項に記載の装置に基づく受け取り装置(700)を、それぞれ有していることを特徴とするシステム。
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