JP2018503032A - 液体ガスボトルの接続具と充填方法 - Google Patents

液体ガスボトルの接続具と充填方法 Download PDF

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Abstract

本発明の目的は、ガスボトルの補充のための技術的コストを低減することである。前記課題を解決するために、特許請求の範囲に記載の接続具は、ガス抜き出し用のガスタップと、液体ガスボトルを補充するための開口部とを含む。液体ガスボトルを補充するための前記開口部は、具体的にはバルブの開放によって、前記接続具が前記ガスボトルに接続された場合には少なくとも300mm、好ましくは少なくとも400mmは液体ガスボトルの中に伸長することができる前記接続具のホース型又はチューブ状のラインにガス輸送方式で接続することができる。これにより、前記ガスの液化部分に前記ラインが伸長し、特に、ポンプによる非常に速い内容物の排出を可能にすることができる。内容物の排出は、補充したガスボトルが非気密であることが示されたときに必要である。これにより速さの利点を得ることができる。基本的には、前記のホース型又はチューブ状のラインに隣接する接続具の底部側に開口部がある。底部側は、前記液体ガスボトルに隣接する側、又は、液体ガスボンベに接続されたときに完全に前記ボトルの中又はボトルネック内に配置される側である。前記底部側のこの開口部は、特に一般的には対応する回転ハンドルの回転によって、ガス輸送方式で前記ガスタップに接続できる。ホース型又はチューブ状のラインは、具体的には特に少なくとも200mm、特に好ましくは300mm、開口部に対して突き出ている方法は、特許請求の範囲に記載の接続具を含む液体ガスボトルの補充に関する。

Description

本発明は、液体ガスボトルの接続具と液体ガス補充方法に関する。
ガスボトルは、加圧下でのガスの輸送と保管のための、よく見られるものは金属、通常は鉄からなる圧力容器である。そのようなボトルは100リットルを超える容量を有することがある。公称圧力は合計数百バールに及ぶことがある。
液体ガスボトルの中には、例えばLPGのような液化状態のガスが存在する。よく見られるガスはエタン、プロパン、ブタン、及びそれらの混合物である。前記のガスは室温において比較的低い圧力によって液化することが可能である。そのようなボトルの液体ガス含量は通常3〜33kgの間にある。前記液体ガスボトルの高さは多くの場合420mm〜1290mmの間である。前記ボトルの直径は一般的に200mm〜318mmの間である。
液体ガスボトルは、大抵減圧弁と一緒に、内容物の制御された抜き出しのための適切なホースをねじ止めすることを可能にする接続具によって閉止される。さらに、液体ガスボトルでは、破裂を防ぐために、ボトル内の許容超過圧力を例えば約30バールに制限する安全バルブが抜き出し用接続具に配置されている。
一般的に、前記液体ガスボトルの接続具は、一方では前記充填に使われ、他方では前記抜き出しに使われる、横向きの接続ノズルをガスタップとして備えている。このガスタップにおいて、ラインは抜き出しの場合と充填の場合の両方で手作業によってねじ止めされている。前記ガスタップが開放されている場合、前記の横向きの接続ノズルは、ガス輸送方式で前記接続具の底部側の開口部に接続されている。前記開口部のこの底部側は、前記液体ガスボトルのセットアップ(正立)状態における液面より上側に配置されている。そうしてガスの抜き出しの間、前記開口部は気相で液面より上に位置しているガスを抜き出す。
液体ガスボトルは、ガスストーブ、ガス調理器具、ガスバーベキュー、ガスヒーター、又はガス輻射暖房器具などの操作に使用される。液体ガスボトルの内容物が使い切られると、液体ガスボトルは再度の補充のためにユーザーによって販売場所に返却される。そのような液体ガスボトルの返却後、液体ガスボトルは前記販売拠点から中枢充填システム又は充填ステーションに輸送される。
補充を容易にするために、文書DE 43 34 182 A1から、横向きの接続ノズル及び横向きのガスタップに加えて中央の充填点を備えることが既知である。それにより、充填は側面に突き出したガスタップを整列する必要なく、上方から行うことが可能である。
独国特許出願公開第4334182号明細書
本発明の目的は、ガスボトルの補充における技術的コストを低減することである。
本発明の課題は、主請求項の特徴を備える接続具によって解決される。都合のよい態様は従属請求項に由来する。補充のための都合のよい方法は、独立請求項の特徴を含む。
課題解決のために、特許請求の範囲に記載された接続具は、ガス抜き出しのためのガスタップと液体ガスボトルの補充のための開口部を含む。液体ガスボトルの補充のための前記開口部は、前記接続具が前記ガスボトルに接続された場合、具体的にはバルブの開放によって、少なくとも300mm、好ましくは少なくとも400mm、液体ガスボトルの中に伸長できる前記接続具のホース型又はチューブ状のラインにガス輸送方式で接続することができる。こうして、特にポンプを通じた非常に速い内容物の排出を可能にする前記ガスの液化部分への前記ラインの伸長を達成できる。内容物の排出は、補充されたガスボトルが非気密であることが示された場合に必要である。これにより速さについての利点を得ることができる。
基本的に、前記のホース型又はチューブ状のラインに隣接して、前記の接続具の底部側の開口部が存在する。前記底部側は、前記接続具が液体ガスボトルに接続する場合に、前記液体ガスボトルに隣接するか、又は、完全にボトルの中又はボトルネックに配置される側である。前記底部側のこの開口部は、特に一般的には対応する回転ハンドルの回転によって、ガス輸送方式でガスタップに接続される。前記のホース型又はチューブ状のラインは、前記開口部に対して、具体的には特に少なくとも200mm、特に好ましくは少なくとも300mm突き出す。
こうして前記ガスタップを通じた前記の液面より上のガスの抜き出しが達成でき、その結果、消費の際にガスが必要な形で直ちに利用可能になる。
それゆえ前記のホース型又はチューブ状のラインは、前記接続具に接続したガスボトルの前記底部まで伸びるほど長いことが好ましい。したがって一般的に、このラインは1290mm以下である。
前記液体ガスボトルの補充のための開口部は、前記接続具の上側に配置されることが好ましい。これにより、液体ガスボトルが補充のために整列される必要がないため、補充がより簡単になる。特に、自動化された充填ステーションにおける自動化された充填は、こうして低い技術的コストで可能である。
消費のために前記ガスの抜き出しが行われる前記ガスタップは、前記接続具から横向きに突き出ていることが好ましい。前記回転ハンドル又はハンドホイールによって、前記ガスタップは開閉できることが好ましい。前記ハンドホイールは、補充のための前記供給ライン周りに配置されることが好ましい。例えばナットとスピンドルが、前記ハンドホイールを通じて、特にその目的で規定された本体が上下に動くことができるように駆動される。その結果、前記ガスタップは開閉される。
一つの態様において、液体ガスボトルの補充のための前記開口部はバルブによって開閉される。液体圧は補充のためにバルブを開くのに十分であるため、これにより補充が促進、加速される。
前記バルブは、付勢されたばねによってバルブ閉止位置に押し付けられるバルブ本体を含むことが好ましい。これは液体圧によって単独で補充のための前記バルブの開放を可能にするよう寄与する。さらに、規定された開口部に吸い出しヘッドを接続することで、前記吸い出しヘッドのノズル又はピンが前記バルブを開放するため、ポンプを通じた内容物の排出がより容易になる。それに続けて、前記内容物は直ちに吸い出すことができ、それにより、必要とされる安全性向上の努力を考慮しているエンドユーザーであっても自動補充が可能になる。
前記バルブ本体は、横向きの開口部を含んだ中空シリンダーであることが好ましい。前記バルブは、補充のために前記液体ガスが前記ボトルに誘導される又は内容物の排出のために液体ガスが吸い出されるラインの一部であることが好ましい。
前記バルブ本体は、閉止状態において液密及び気密でバルブを閉止する、交換可能なシールリングを円周に備えることが好ましい。漏れがある場合、一般的には前記シールリングの交換で接続具の前記のすべての機能を十分に復旧させることができる。
一つの有利な態様において、前記シールリングは、前記バルブの閉止状態でチューブ状部分とそれと比較して広がったチューブ状部分を繋ぐ円錐状の経路に押し付けられる。この態様は、低い技術的コストでコンパクトな製品を可能にするために、両方のチューブ部分を供給ラインとして使うことを可能にする。
一つの態様において、具体的には中空シリンダー部分の形の閉止要素が存在し、バルブ本体が開放位置に移動した場合、前記の接続した液体ガスボトルのガスが流入する、前記ガスタップと前記接続具の底部側の開口部との間のガス輸送のための接続を遮断する。これにより、ポンプを通じた内容物の排出の場合に、例えば内容物の排出を遅延させるガスではなく、液体を送り出すことが達成される。
前記中空シリンダー部分は、前記の接続した液体ガスボトルのガスが流入する、前記ガスタップと前記の接続具の底部側の開口部とを接続するラインの一部であることが好ましい。これは製品の技術的コストを低減し、コンパクトなデザインを可能にする。
液体ガスボトルを補充するための前記開口部は、センタリングを通じて充填ヘッド又は吸い出しヘッドに接続することを容易にするために、漏斗状であることが好ましい。
前記接続具は、前記ガスタップを通じてガスが抜き出されるか、規定された開口部を通じて補充されるか空にされるか、するように設計されることが好ましい。前記ガスタップを通じて同時に補充及び抜き出しを行うことはできない。これにより、ガスの抜き出しの間又は補充の間のリスクが回避される。
本発明の一つの態様において、クイックコネクタを通じたさらなるガス抜き出し方法が存在することが好ましい。例えばホースを、特に永続的に、このさらなる抜き出し方法に接続した場合、基本的にガスの抜き出しは制御不能である。このさらなる抜き出し方法は、ガスで永続的に炎を供給するために気球操縦者に提供される。この炎は例えば種火としての役割を果たす。この炎は基本的にはほとんどガスを必要としない。その結果、例えば種火のハンドホイールを回しすぎたことで過剰量のガスが消費されることを防ぐことができる。クイックコネクタが備えられている場合、ガスの抜き出しは対応する一対の部品の接続によってのみ可能になる。その結果、意図しない開放が回避される。
一つの態様において、ガスを制御された方式で逃がし、それによって高すぎる内部圧力を下げるために、過度に高い内圧で破壊される破裂安全装置が存在する。
以下、本発明を図に基いて詳細に説明する。
図1は、ガスタップが閉じ、バルブが閉じた接続具を示す。 図2は、ガスタップが閉じ、バルブが開いた接続具を示す。 図3は、ガスタップが閉じ、バルブが開いた接続具を示す。 図4は、ガスタップが開き、バルブが閉じた接続具を示す。 図5は、接続具の三次元図を示す。
図1は、ガスボトルの接続具1を断面図で示す。ガスタップ2は雄ねじを持ち、前記接続具1が正しくガスボトルに接続した場合、図示されていないが直立したガスボトルから横方向、特に水平に、突き出している。ガスバーベキューなどのガス消費者の前記ラインは、ガス抜き出しのためにガスタップ2にねじ止めすることができる。
前記の横向きに突き出したノズル2に加えて、前記接続具1の上側に漏斗状の開口部3が存在する。前記の上向きの漏斗状の開口部3は、中心充填及び吸い出し点としての役割を果たす。充填又は吸い出しのため、前記の漏斗状の注入口又は開口部3は、ガス充填ステーションの充填ヘッド又は吸い出しヘッドに接続される。
外側からアクセス可能な前記中心充填点の外壁の上側の領域は、充填ヘッド又は吸い出しヘッドの相補的に形成されたグリッパによって正しい(ぴったりした)方法で包摂することを可能にする2つの円周方向溝4を有する。このような方法で、ガスボトルの前記の充填又は内容物の排出の間の意図しないヘッドの脱落を避けるために、ガスの充填又は吸出しの間に前記の溝4を有する外壁と吸い出しヘッド又は充填ヘッドの間の正しい(ぴったりした)接続を得ることができる。
充填又は内容物の排出の間の閉止接続を確保するために、前記の漏斗状の開口部3内で円周方向の切込みによってシールリング5が保持されている。充填又は内容物の排出の間、充填ヘッド又は吸い出しヘッドは、それぞれこのシールリング5に対して押し付けられる。
中空シリンダーバルブ本体6は、下側の領域に、前記バルブ本体6の対応する円周方向の切込み内に保持されるシールリング7を有する。ばね8によって、前記バルブ本体6は前記開口部4に向かって付勢される。前記シールリング7は、前記バルブを閉止するために、こうして円錐状の経路9に対して押し付けられる。図1に示されるように、前記開口部4を通じた前記接続具1への進入は、文書DE 43 34 182 A1にて既知である前記中心充填点の前記ボールバルブと比較して、特に信頼性があり永続的である気密かつ液密で閉止される。疲労の兆候に起因するバルブの漏れの場合、一般的にはシールリング9を交換するだけで十分である。
前記の閉止状態において、前記バルブ本体6は、図1に示すように内径が前記バルブ本体6の外径に対応するチューブ状部分10の中に大部分が位置している。前記バルブ本体6は、こうしてこのチューブ状部分10によって誘導される。
前記ばね8は、これと比較して広がったチューブ状部分10に配置されている。前記円錐状の経路9を通じて、前記チューブ状部分10は、それと比較して広がったチューブ状部分11に接続される。前記の広がった部分11の内径は、前記ばね8の直径よりもわずかに大きい。前記の広がった部分11はそうして、特に前記バルブを開くためにさらに付勢されているときに前記ばね8を保持して誘導する役割を果たす。
前記の中空シリンダーバルブ本体6は、下側をロッド12で閉じられる。前記ロッド12はシリンダー13に伸びている。前記シリンダー13の内径は、自由空間14が前記シリンダー13と前記ロッド12の間に残るように、前記ロッド12の外径よりも大きい。
前記ロッド12の反対側の前記中空シリンダー6の末端は開放されている。さらに、前記バルブ本体6は、前記ロッド12の近くに、気密でその内部空間に接続しているか又は内部空間に誘導している横向きの開口部15を含む。前記の横向きの開口部15が広がった部分11に届くまで液圧によって又は機械的に前記バルブ本体6が下向きに押し付けられているとき、前記バルブは開放されている。前記バルブの開放状態は図2と3に示されている。
前記の横向きのノズル2を開閉するため、ハンドホイールとも呼ばれる回転ハンドル16が存在する。前記の回転ハンドル又はハンドホイール16を意図的に回転させることにより、前記シリンダー13を閉止位置と開放位置との間で行き来させることができる。図1は、前記シリンダー13の閉止位置を示している。前記シリンダー13の下端部にあるシールリング17は、閉止のため斜面18に押し付けられる。この閉止は、前記回転ハンドル16の対応する回転を通じて前記シリンダーを上向きに動かすことで解消される。図4は、前記のシリンダー13の開放位置を示している。
前記シリンダー13は、シールリング19によって前記の接続具1のハウジング壁の部分21に対してシールされている。さらに、シリンダー13は、シールリング20によって前記回転ハンドル16のシリンダー状の下側部分22に対してシールされている。前記シールリング19と20は、ガスが前記接続具の外に逃げることを防いでいる。
前記回転ハンドル16は、ボールベアリング23によって保持されている。フラップ24は、前記回転ハンドル16を前記ハウジング部分21に接続するために、前記ハウジング部分21にねじ止めされている。
前記接続具1は、底部側に2つの開口部25及び26を有する(具体的には三次元図の図5も参照)。接続具1をガスボトルに接続したとき、この底部側は前記ガスボトル又は前記ボトルネックに位置している。
前記開口部25は、対応して接続されたガスボンベの底部でホース型又はチューブ状のライン27の下端部に位置している。この開口部25を通じて、前記バルブ本体6による前記のバルブの開放に続いて、前記ガスボトルがガスで充填されるか又は液体ガスが吸い出される。もう一つの前記開口部26を通じて、ガスタップ2に接続されたユーザーの消費のために、具体的には回転ホイール16を回転させることによって前記ガスタップを開放した後、前記ボトルからのガスの抜き出しが実施される。
前記開口部26は気密で内部の開口部28に接続されている。
前記ロッド12の下端部において、接続された中空シリンダー部分29が隣接しており、ロッド12と部分29との間の経路に開口部30を有する。前記バルブ本体6が下向きに押し付けられると、前記の中空シリンダー部分29がガイド32の下端部に位置するシールリング31に対して押し付けられる。
図1は、前記接続具1が閉止されている場合を示す。前記バルブが閉じているため、吸い出し又は充填は不可能である。前記斜面18に押し付けられた前記シールリング17が前記ガスタップを閉じることによって妨げられるため、前記ガスタップ2を通じたガスの抜き出しは不可能である。
図2は、前記接続具1を通じた充填を示している。前記の横向きのノズル2は閉じており、前記の漏斗状の開口部4が図示されていない充填ヘッドに接続され、前記充填ヘッドは、前記の漏斗状の開口部3の前記シールリング5に液密で押し付けられている。図1に示されている前記開口部28はここでは閉止されている。底部側におけるガスタップと前記開口部26の間のガス輸送接続はこうして妨げられる。液体ガスは、前記矢印33の通りに前記の漏斗状の開口部3に送られる。その結果、前記の中空シリンダー部分29が前記シールリング31に押し付けられるまで、前記バルブ本体6は下向きに押し付けられる。前記バルブ本体6の前記の横向きの開口部15は、前記の広がったチューブ状部分11に位置している。矢印33に沿って送られる前記液体ガスは、前記バルブ本体6の前記開口部15から、具体的には前記の広がったチューブ状部分11に流れ出す。前記の広がったチューブ状部分11の中で、前記液体ガスは、矢印34に示されるように前記バルブ本体6の下側部分の周りを流れることができる。前記液体ガスは、広がったチューブ状部分11からロッド12とハウジング部分21の間の前記の中間空間14へ流れ、矢印35及び36で示されるように、前記のホース型又はチューブ状のライン27に到達する。前記のホース型又はチューブ状のライン27の下端部において、前記液体ガスは、矢印37の通りに前記接続具1の外に流れ、その結果接続具1が取付けられている図示されていない前記ボトルの底部に到達する。
図2は、前記の中空シリンダー部分29が、図2の場合は矢印36のようにガスが流れることができるように、前記の隣接するハウジング壁と距離を作るために、上側領域で小さい外径38を有することを示している。
吸い出し又は内容物の排出のために、前記バルブ本体6は、前記漏斗3に配置される吸い出しヘッドのピン又はノズルによって下向きに押し付けられる。それに続けて、具体的には、図3で示される矢印39から43の通りに液体ガスは吸い出される。前記のホース又はチューブ27によってそれぞれ底部から吸い出されるため、前記ガスボトルの液面より上の気相ではない液体ガスが抜き出されていることが確認される。したがって、液体ガスボトルは、非常に迅速かつ低コストで空にすることができる。
図4は、前記ガスタップ2が開放状態、かつ、前記バルブが閉止状態における前記接続具1を示す。前記バルブ本体6が閉止位置に位置し、前記ユニット16の回転と、それによる前記斜面18からの前記シールリング17の取り外しを通じて、前記シリンダー13が上向きに移動しているため、前記ガスタップ2は開放されている。前記液体ガスボトルの液面より上に位置するガスは、前記矢印44に従って前記開口部26へと進入し、前記内部空間28へと流れることができる。前記ガスは、前記矢印45に従って、前記開口部28から前記の中空シリンダー部分29の内部空間へと進入する。その結果、前記ガスは、前記の中空シリンダー部分29の上端に存在する開口部30を通して流れ出て、前記矢印図46に従って前記中間空間14に到達する。前記シールリング17と前記斜面18の間には距離があるため、ガスは矢印図47に従って、さらに前記のガスタップ2のノズルに流れ、ここから矢印48に従って消費者に送られる。
このような接続具によって、一つの対応する態様において、前記ガスタップを通じてガスを抜き出すことができ、あるいは、前記の中心開口部3を通じて補充又は内容物の排出を実施できるという特に都合のよい成果が得られる。その際、前記ガスタップを通じて同時に補充とガスの抜き出しをすることはできない。
前記の補充の方法はまた、ガス漏れが検出された場合の内容物の排出も含む。特に、内容物の排出は、ガスではなく液体が送り出されるため、非常に迅速に実施される。

Claims (15)

  1. 液体ガスボトルの接続具であって、ガス抜き出しのためのガスタップ(2)と、液体ガスボトルを補充するための開口部(3)とを含み、液体ガスボトルを補充するための前記開口部(3)が、少なくとも300mm、好ましくは少なくとも400mm、液体ガスボトルの中に伸長することができる前記接続具のホース型又はチューブ状のライン(27)にガス輸送方式で接続することができることを特徴とする接続具。
  2. 前記ガスタップ(2)にガス輸送方式で接続することができ、前記ホース型又はチューブ状のライン(27)に隣接して前記接続具の底部側に存在する開口部(26)を備え、前記のホース型又はチューブ状のライン(27)が前記開口部に対して具体的には特に少なくとも200mm、特に好ましくは少なくとも300mm突き出すことを特徴とする請求項1に記載の接続具。
  3. 前記の液体ガスボトル補充のための開口部(3)が前記の接続具(1)の上側に配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の接続具。
  4. 前記ガスタップ(2)が前記接続具(1)から横向きに突き出ることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の接続具。
  5. 前記ガスタップ(2)がハンドホイール(16)によって開閉可能なことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の接続具。
  6. 液体ガスボトルを補充するための前記開口部(3)がバルブによって開閉可能なことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の接続具。
  7. 前記バルブが、付勢されたばね(8)によってその閉止バルブ位置に押し付けられるバルブ本体(6)を含むことを特徴とする請求項1〜6に記載の接続具。
  8. 前記バルブ本体(6)が横向きの開口部(15)を含む中空シリンダーであることを特徴とする請求項1〜7に記載の接続具。
  9. 前記バルブ本体(6)が、閉止状態において液密及び気密で前記バルブを閉止する交換可能な円周方向のシールリング(9)を備えることを特徴とする請求項7又は8に記載の接続具。
  10. 前記シールリング(9)が、閉止状態で、チューブ部分(10)とそれと比較して広がったチューブ部分(11)を繋ぐ円錐状の経路(9)に押し付けられることを特徴とする請求項1〜9に記載の接続具。
  11. 前記バルブ本体(6)がその開放位置に移動した場合に、接続された液体ガスボトルのガスが流入可能な、前記ガスタップ(2)と前記接続具の底部側にある前記開口部(26)との間のガス輸送接続を遮断する、特に中空シリンダー部分(29)の形をした閉止要素が存在することを特徴とする請求項7〜10のいずれか1項に記載の接続具。
  12. 前記中空シリンダー部分(29)が、接続された液体ガスボトルのガスが流入可能な、前記ガスタップ(2)と前記接続具の底部側にある開口部(26)とを接続するラインの一部であることを特徴とする請求項1〜11に記載の接続具。
  13. 補充のためのバルブが開放されるときに前記ガスタップ(2)が強制的に閉止され、及び/又は、その逆に前記ガスタップ(2)が開放されるときに補充のための前記バルブが強制的に閉止されることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の接続具。
  14. 前記ガスを抜き出すことができるクイックコネクタを備えた、さらなる開口部が存在することを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の接続具。
  15. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の接続具を含む液体ガスボトルを充填ステーションにおいて補充するための方法であって、次の工程:
    前記充填ステーションの充填ヘッドを補充のために前記開口部(3)に接続する工程;
    続けて、前記充填ステーションが前記ガスボトルに液体ガスを充填する工程;
    前記充填に続いて、前記充填ステーションが前記ガスボトルからのガス漏れを検査する工程;
    前記検査によって前記ガスボトルからのガス漏れがないことが明らかになった場合は前記補充されたガスボトルを前記充填ステーションから取り外す工程;及び
    前記検査によって前記ガスボトルからのガスの漏れが明らかになった場合は、前記充填ステーションが補充のために提供される液体ガスを、前記開口部を通じて吸い出すことによって前記ガスボトルを空にする工程;
    を含む前記方法。































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