JP6675398B2 - ガスボトルの充填ステーション及び充填方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガスボトルの充填ステーション、特に液体ガスボトルに関する。本発明はさらにガスボトルの補充のための方法にも関する。

ガスボトルの充填ステーションは、文書ＤＥ ３２ １４ ６２９ Ａ１、ＥＰ ２ １６９ ２９４ Ａ１、ならびに文書ＷＯ ２０１３／１２１０６７ Ａ１からも既知である。文書ＵＳ ２０１３／０１５３０８４ Ａ１は小売店に設置される自動化されたガスボトルの充填ステーションを公開している。検査装置を備えたガス充填システムは文書ＦＲ ２ ６１８ ８７５ Ａ１とＷＯ ２０１４／０３０９２１ Ａ１から既知である。

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。ガスボトルはまたアルミニウムや複合材料からなることもある。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。
液体ガスボトルは、大抵減圧弁と接続することで、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、そのような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接続部品（ノズル）を側面に備えている。この横向きの接続部品において、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。

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、文書ＤＥ ４３ ３４ １８２ Ａ１から、横向きの接続部品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接続部品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３２１４６２９号明細書 欧州特許出願公開第２１６９２９４号明細書 国際公開第２０１３／１２１０６７号 米国特許出願公開第２０１３／０１５３０８４号明細書 仏国特許出願公開第２６１８８７５号明細書 国際公開第２０１４／０３０９２１号 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充填ステーション、及び、独立請求項の特徴を備える手法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。
請求項に記載された充填ステーションは、エンドユーザーによるガスボトルの自動化された充填を可能にする。前記充填ステーションは、エンドユーザーが空のガスボトルを充填ステーションに挿入することを可能にする挿入装置を含む。前記充填ステーションは、閉止後にガスボトルの取り外しができないように、ガスボトルの挿入後に充填ステーションを閉止するための閉止装置を含む。閉止状態ではエンドユーザーはガスボトルを取り外すことができない。前記充填ステーションはさらに、前記充填ステーションに挿入された空のガスボトルに対する、前記閉止後の自動化された充填のための充填装置を含む。それゆえ充填は、前記充填ステーションが閉止され、その結果前記ガスボトルが取り外しできない場合のみ行われる。挿入されたガスボトルの補充に続いて、自動化されたガス漏れ検査を行うためのガス検査装置が存在する。前記検査装置により、再度充填されたガスボトルの気密が検査される。ガス漏れ検査の合格後にのみ、先に充填した又は満杯のガスボトルを解放し、かつ再度充填されたガスボトルの取り外しを可能にする解放装置が存在する。ガス又は液体ガスで充填されたガスボトルの取り外しは、前記ガス漏れ検査によって前記の充填されたボトルからガスの漏れがないことが明らかになった場合のみ可能である。

前記充填ステーションは、そうして、例えば販売拠点などの適切な返却拠点にガスボトルを送り返す必要なく、エンドユーザーが自分で使用したガスボトルに再度ガスを充填できるように設計されている。返却拠点から中枢充填システムへのよく見られる追加の輸送は、それによって省略される。これにより、輸送費と関連する個人負担費を削減することが可能となる。ユーザーは、再び充填されたボトルを営業時間の影響を受けずに回収することができる。

ユーザーは充填されたボトルを回収するだけであることから、本当にガス気密である場合は、ガスボトルの気づかれないまま残った欠陥や、それとともにエンドユーザーの安全性リスクが高まるというリスクは無い。

一つの態様において、ガス漏れ検査を補充の前にも実施する。もしこのガス漏れ検査によって、挿入されたほとんど空のガスボトルが既に気密でないことが明らかになった場合、その後に再度充填されることはない。代わりに残留内容物は空にされ、そうして完全に空になったボトルがユーザーへと解放されることが好ましい。

輸送費は、ガスボトルがよく使用されるか又は液体ガスが通常輸送されてくる場所に、請求項に記載された充填ステーションを設置することにより、さらに改善された方法で低減することができる。そのため、例えばキャンプ場及び／又はガソリンスタンド（ガソリン／燃料ステーション）が、請求項に記載された充填ステーションを備えていることが好ましい。それによって達成された輸送費のさらなる低減は、とりわけ、さらに改善された環境保護に寄与する。

一つの態様において、前記充填ステーションは、ガスボトルを識別することができる識別装置を含む。これは、あるガスボトルが自動充填に適合しているかどうかの判定を可能にする。対応する制御ユニットを用いて、充填は識別の結果によって制御することができる。この結果、識別装置によって前記の使用されたガスボトルが適合していると予め判定された場合にのみ充填は実施される。識別は、使用されたガスボトルの体積と大きさの測定を可能にする。この方法によって、補充を制御し、加速することができる。例えば充填品質に関して、見込まれた結果からの逸脱を使用して、機能不全を判別することができる。例えば、前記識別装置により、挿入されたガスボトルに対して最大５ｋｇのガスの充填が可能であることを測定することが可能となる。挿入され、未だ再充填されていないガスボトルの重量を量ることで、前記充填ステーションはガスボトルにまだ１ｋｇの量のガスが残っていると測定する。次いで、前記ガスボトルに４ｋｇ以下を充填できることを、充填プロセスの開始前から自動的に測定するように、前記充填ステーションを設定することが可能である。

誤用や荒らしによる問題を減らすために、前記充填ステーションは通常時には閉止されるよう設定される。閉止状態ではガスボトルは前記充填ステーションに挿入することはできず、前記充填ステーションからガスボトルを取り除くこともできない。ガスボトルが挿入されると、識別装置によって、適合しているかを最初に識別される。この検査によってガスボトルの適合が明らかになった場合のみ、前記充填ステーションは開き、前記ガスボトルの挿入が可能になる。結果として前記充填ステーションへの前記ガスボトルの挿入は識別検査の合格後にのみ可能である。

一つの態様において、これに代え、又はこれに加えて、挿入されたガスボトルの識別装置による識別が、前記充填ステーションの閉止後に行われることが特に好ましい。それによって、さらに改善された方法で機能不全を避けるために本当に適合したガスボトルが挿入されているかの最後のモニタリングが行われる。

挿入されたガスボトルが再度充填されるときに最大限可能な方法で外部から保護するために、充填ステーションが閉止されているときは、挿入状態の前記ガスボトルが完全に閉止された空間にあることが好ましい。それによって安全性はさらに向上する。

一つの態様において、前記充填ステーションは、補充の前及び／又は充填の後で、挿入されたガスボトルの重量を測定できる計量器を含む。補充前にガスボトルの重量を測定することで、前記充填ステーションはボトルの中にどれくらいのガスを充填することができるかを測定できる。補充後に前記ガスボトルの重量を測定することで、前記充填ステーションはガスボトルが完全かつ正確に充填されたかをモニターできる。期待された結果からの逸脱は機能不全を示唆しており、それによって、改善された方法で安全性に寄与する。補充前と補充後の両方で前記ガスボトルの重量を測定することで、前記ボトルの中にガスがどれくらい充填されたかを測定できる。これは充填の制御及び／又はユーザーへの請求に使用できる。これに代え、又はこれに加えて、例えばユーザーへの請求や機能不全の測定のために、挿入されたガスボトルにどれだけのガスが充填されたかを測定するガスフローメーターを使用してもよい。

発明の一つの態様において、前記充填ステーションは、挿入されたガスボトルを空にする（排出する）ことができる排出装置を含む。排出装置によって、具体的には機能不全が測定された場合に、挿入されたガスボトルの内容物は空にされる。例えばガス漏れ試験によって前記の充填されたガスボトルが気密でないことが明らかになった場合、前記ガスボトルは排出装置によって空にされる。それによってリスクはさらに低減される。

一つの態様において、前記排出装置は可動式の吸い出しヘッドを含むことが好ましい。前記吸い出しヘッドは、適切な方法でガスボトルの接続具に接続することを可能とするために、水平に及び／又は垂直に動かすことが可能であることが好ましい。前記吸い出しヘッドは、バルブ開放装置として、具体的には前記ガスボトルのそれぞれのバルブが前記接続具との接続によって開放されるように、又は前記ガスボトルのバルブ本体がばねの力に逆らう形で動かされてそれぞれのバルブが開くように、突出ピン（マンドレル）又はノズル（栓）を備えることが好ましい。前記バルブの開放に続けて、吸い出しとそれによる前記ガスボトルの内容物の排出が実施される。接続状態では前記バルブは常に開いている。

一つの態様において、解放装置は前記の内容物の排出の後に前記ガスボトルを解放し、欠陥のあるガスボトルは完全に空の状態でユーザーによって取り外される。ユーザーに欠陥又は機能不全をそれぞれ表示したり、前記ガスボトルがそれ以上使えないこと及び／又は規定された返却拠点に引き渡されるべきであることを通知したりする信号装置が存在することが好ましい。

好ましくは、前記吸い出しヘッドに加えて、上で述べられたバルブが開かれるような突出ピン又はノズルを持たない充填ヘッドが存在する。充填ヘッドと接続具の間の接続状態においてもまた、前記ガスボトルのそれぞれのバルブは閉じられ、前記ガスがボトルの中に注入されるたびにバルブが開き、そうしてバルブが開かれる。これによって、前記バルブは必要なときにのみ開くため、安全性リスクを避けることができる。

前記充填ヘッドも、接続具への適切な接続を可能にするため、具体的には特に水平方向及び／又は垂直方向に可動であることが好ましい。
一つの態様において、前記の吸い出しヘッド及び／又は充填ヘッドは、接続具と前記吸い出しヘッドの間の正しい接続（ぴったり合った接続）を得られるように、挿入されセンタリングされたガスボトルの前記接続具を完全に又は部分的に捕まえることができる一つ又はそれより多いグリップ（保持）要素を含む。このことは、充填や内容物の排出の間にヘッドと前記接続具の間の接続が意図せずに外れることがないような改善された方法での保証を可能にする

技術的コストを低く保つため、前記の充填ヘッド及び吸い出しヘッドは、一つの態様において、可動式のスライドに同時に搭載されている。充填ヘッドと吸い出しヘッドの両方を同時に動かせるようにするためには一つのスライドで十分である。

前記ガス検査装置の検査ヘッドがさらに追加で前記スライド上に搭載され、適切な時にガス漏れ検査を行うことができるようにスライドによって動かすことができることが好ましい。これもまた技術的コストを低く保つことに寄与する。

前記スライドを水平に及び／又は垂直にそれぞれ動かすことを可能にする一つ又はそれより多い水平に及び／又は垂直に伸びるレールが存在することが好ましい。

前記解放装置は、基本的には解放を制御する制御装置を含む。制御装置は、ガス漏れ検査に合格した後又はガスボトルを完全に空にし終わった後にのみ取り外せるように解放するよう、設定される。

一つの態様において、ガスボトルは書き込み可能なメモリと前記充填ステーションは対応する書き込み装置を含み、これにより情報はメモリに保存することができる。機能不全の場合、この欠陥のあるガスボトルが前記充填ステーションで再び使われることを避けるために、前記ガスボトルに欠陥があって補充には適さないことが前記メモリに保存される。そうして安全性リスクと機能不全はさらに改善された方法で回避される。

一つの態様において、前記充填ステーションは、挿入されたガスボトルをセンタリングし、かつ、補充のための位置調整をするセンタリング装置を含む。この態様は、低い技術的コストでのガスボトルの補充を可能にすることに寄与する。

一つの態様において、前記センタリング装置は、挿入されたガスボトルをアームで包摂し、それゆえ、センタリングを可能にするセンタリング用グリッパを含む。少なくとも一つのアームは移動とそれに続く包摂によって挿入されたガスボトルをセンタリングするために、モーター駆動であることが好ましい。前記センタリング用グリッパは、センタリングをさらに促すために挿入されたガスボトルに対して隣接することを可能にするか、突き当たることを可能にするための一つ又はそれより多いロールを含むことが好ましい。一つの態様において、ガスボトルの充填ノズルが側面に存在するとき前述の充填ノズルを補充に適するように整列するため、一つ又はそれより多いロールに一つ又はそれより多いモーター式駆動が備わっている。

一つの態様において、前記充填ステーションは、挿入されたガスボトルが置かれる回転可能な円盤を含む。前記の回転可能な円盤又はターンテーブルは、それぞれ、挿入されたガスボトルの確実で迅速なセンタリング及び／又は整列を可能にすることに改善された方法で寄与する。一つの態様において、前記の回転可能な円盤は、板を回転することでセンタリング及び／又は整列に寄与するために、モーター駆動によって回転してもよい。また例えば上述のロールによる整列が実施できるように板が自由に回転することも可能である。

一つの態様において、前記充填ステーションは、挿入されたガスボトルの補充が前記ガスボトルの中心充填点を介して上から実施されるように配置される。その結果、自動化された補充は非常に低い技術的コストで実施できる。

一つの態様において、ガスが外に誘導されてしまう可能性があるが、前記充填ステーションはその底部側に一つ又はそれより多い開口部を含むことが好ましい。これらの開口部を通じてガスを前記ガス充填ステーションから外に送り出すファンが存在することが好ましい。それらによって爆発のリスクを避けることができる。

発明の一つの態様において、前記充填ステーションは、既存のガスタンクに予め接続されているように配置されている。この態様はガソリンスタンドに設置するのに特に適している。

発明の一つの態様において、前記充填ステーションは、自前のガスタンクを含む。この態様はキャンプ場などに設置するのに適している。

一つの態様において、前記充填ステーションは、標準サイズの容器、１０フィート（３ｍ）、２０フィート（６ｍ）、４０フィート（１２ｍ）コンテナを有することが特に好ましい。その結果、充填ステーションの輸送が促進される。

一つの態様において、前記充填ステーションは、例えばセミトレーラートラックなどのクイックロックによって前記充填ステーションを固定するために、クイックロックを有する。

一つの態様において、自前のガスタンクを備える前記充填ステーションは、移動式の充填ステーションを設置するために、セミトレーラートラックの一部、トレーラー、又はトラックの一部であることが好ましい。このことは、例えば季節に応じて充填ステーションをキャンプ場などの希望の場所に期間限定で配置するなど、それぞれの需要に対して迅速な反応を可能にする。

発明の一つの態様において、前記充填ステーションは、例えばＥＣカード、クレジットカード、現金、携帯電話及び／又はその他電子的方法によって補充の支払いを行うことができる支払い装置を含む。

以下に示す態様を用いて、前記充填ステーションの装置群は、技術的に単純な方法で実現可能である。

前記解放装置は、包摂状態で挿入されたガスボトルを前記充填ステーションの外に持ち出すことができないように、挿入されたガスボトルを包摂するグリップアームを含む。前記解放装置は、これに代え、又はこれに加えて、前記充填ステーションからガスボトルを取り出すためには開いていなければならないドアの開放を制御してもよい。

前記ガス検査装置は、内部にガスセンサーが配置された検査ヘッドを含む。前記検査ヘッドは、前記のガスボトルの接続具が位置する内部空間が提供されるような方法で前記ガスボトルの接続具の上に配置されるのが好ましい。そうして前記ガスセンサーはこの内部空間におけるガスの存在を検出する。これによってガスの非気密が特に速く、技術的に非常に単純な方法で検出できる。

前記センタリング装置は、グリップアームを持つセンタリング用グリッパを含む。前記アームでガスボトルを包摂することによって前記ガスボトルはセンタリングされる。前記の挿入されたガスボトルのセンタリングや位置調整をそれぞれさらに促進するため、前記アームにはロールを備えることができる。前記センタリング装置は、挿入されたガスボトルを配置するターンテーブルを含むことができる。前記ターンテーブルの回転によって、前記の挿入されたガスボトルのセンタリング及び／又は整列ができる。その上、前記ターンテーブルの回転によって、前記の挿入されたボトルに保存された情報が、さらにまた前記識別装置の読み取りユニットに提供される。

前記充填装置は、充填のために挿入された前記のガスボトルの接続具に接続できる可動式の充填ヘッドを含むことができる。

前記排出装置は、内容物の排出のために挿入された前記のガスボトルの接続具に接続できる可動式の吸い出しヘッドを含むことができる。

一つの態様において、前記の可動式の充填ヘッド及び／又は可動式の吸い出しヘッドは弾性的に動かせるよう、例えばゴムのような弾性的に柔軟な素材で外側の支持体に接続され搭載されている。これによって挿入されたガスボトルの正確な位置調整に関する前記の必要条件は低減される。通常、この態様では、ターンテーブルのような前記充填ステーションにおけるガスボトルの正確な位置調整のための技術的に比較的広範な位置調整要素は省略できる。

前記の充填装置又は充填ステーションは、ガスボトルの識別を可能にするため、又は前記ガスボトルに関する情報を保存することを可能にするために、ＲＦＩＤのような識別手段の書き込み及び／又は読み取り装置を含むことができる。前記識別装置は、メンテナンスの間隔やテュフテストの間隔を識別でき、それに従ってユーザーに空のボトルを返却拠点で返却するように求めることができる。

前記充填装置はさらに、前記のユーザーによって挿入されたガスボトルを充填のため自動的に、外側からはアクセスできない充填装置の内部又は内部空間へと輸送する輸送装置を備えてもよい。その結果、この内部空間とユーザーがアクセス可能な空間との空間的隔たりが作られる。これによって、安全性はさらに改善する。

前記充填ステーションは、最大許容可能な充填物の内容量がガスで５kgから３５kgの間にあるガスボトルを充填できるように、寸法が設計され、構成されることが望ましい。ガスボトルは通常、安全面の理由で実際の最大許容内容量の８０％までしか充填が許可されていない。

基本的には、例えばガスボトルの近接センサーのようなセンサー群が存在する。そのような近接センサーを持つことによって、ガスボトルがあるか、もしくは挿入されるのかを素早く認識することができ、それに応じて補充や前記充填ステーションを制御できる。そのような近接センサーは、これに代え、又はこれに加えて、挿入されたボトルと例えばモニターされたそのボトルの高さの認識を可能にする。例えばアラームを鳴らして荒らし行為等から保護するために、前記充填ステーションの許容を超える高振動等の検出を可能にする一つ又はそれより多い振動センサーを備えてもよい。

一つ又はそれより多い圧力センサーを備えてもよい。そのような圧力センサーは、窒素充填容器内のガス圧力をモニタリングし、それによる容器の充填や交換の要求の信号発信等を可能にする。

好ましい態様において、補充は次のように実施される。

通し番号、具体的には特に最低６桁からなる通し番号が、許可されたガスボトルのそれぞれに振られる。前記通し番号は通常、よく見えるようにガスボトルに貼り付けられるか、又は前記ボトル表面に刻印される。一つの態様において、ユーザーは、認知及び／又は識別のためにこの通し番号を前記充填ステーションに入力する。前記充填ステーションは通し番号を確認し、許可された通し番号の場合は補充のために充填ステーションに挿入できるようにする。前記充填ステーションは前記のボトルの型、充填量を認識するとともに、前記のボトルに残ったガスの量を測定するため、ボトルの既知の重量と測定した重量との差を前記充填ステーションが測定できるようにボトルの重量を測定する。

挿入されたガスボトルの前記充填バルブの近くに近接センサーが設置されていることが好ましい。前記のボトルが適切な高さであるか、及び／又は適切なバルブか、及び／又は適切に位置調整されているかを認識することが好ましい。

前記充填プロセスのモニタリングと制御及び／又は好ましくは電子決済プロセス（例えばＥＣカード、クレジットカード、携帯電話など）のモニタリングと制御を行う制御にユニットが存在することが好ましい。同時に、非気密性を検出するための制御ユニットは少なくともガスセンサーをモニターする。

充填からの解放は、制御プログラムによって特に一つ又はそれより多い次の工程が成功裏に実施されたときのみもたらされる：
挿入されたボトルを識別する；
前記の識別されたボトルの測定重量を保存データと比較する；
確実にガス漏れ検査を実施するために最低限の量、例えば最大で前記のボトル体積の１０％まで充填する；その後、ガスセンサーによりボトルにおける非気密性の可能性を確認する；
一つ又はそれより多いボトル又は容器で十分な窒素が利用できるかどうか、例えば空気圧とそれによる無リスク操作が有効になっているか、具体的には特に挿入されたガスボトルの外のガスの流れをガスセンサーにより確認する；
信用評価を実施する。

前記ボトルとの接続に直接関係する非気密が検出された場合は、前記ボトルを空にするために、具体的には自動化されたボトルの内容物の排出が実施される。その後ユーザーが前記のボトルの交換のために前記の次のボトル分配拠点を訪れるための通知が書かれたプリントアウトを受け取ることが好ましい。加えて、例えば前記の次のボトル分配パートナーを前記ユーザーに示すホットラインの電話番号が印刷されることが好ましい。

一つの態様において、特に危険を伴わないボトルの排出のため、吸い出し操作の間の制御された窒素供給によって動作されるポンプが提供される。その結果、都合のよいことに、非気密の場合のエアコンプレッサーの操作と関連する発火のリスクが回避される。抜き出され確保された前記のガスは例として前記ガスタンクへと戻される。別法として、抜き出されたガスを貯蔵するという目的にのみに適合する小規模貯蔵を使うことができる。一つの態様において、前記の抜き出されたガスは計量セルで重量を測定され、新規のプリントアウト又は前述のプリントアウトに示される。例として、一つの態様においては、ユーザーが自身のガスを取り戻すことができるように、それに続くこのガス量の償還が実施される。

挿入された一つ以上の窒素ボトル又は貯蔵容器は、制御装置によって定期的に読み出される圧力モニタリングを含むことが好ましい。その結果、現在の窒素量のモニタリングが可能になり、必要であれば補充又はボトルや貯蔵容器の交換が可能となる。

発明の一つの態様において、前記充填ステーションは、ガスボトル交換のための交換装置を含む。この交換装置は、具体的には漏出問題に起因する機能不全や欠陥が原因で挿入されたボトルが再度補充できない場合に備えている。挿入されたボトルが再びガスで充填することができないと前記充填ステーションが判断し、前記充填ステーションが完全に吸い出してそのボトルを空にした後、前記充填ステーションはその欠陥ガスボトルを新しいガスボトルに交換することを可能にする。前記交換装置により、都合のよいことに、ユーザーが持ち込んだガスボトルに欠陥や機能不全によってガスを新たに充填することができないかどうかに完全に関係なく、ユーザーはガスで満たされたガスボトルを直ちに持ち帰ることができることが担保される。また、この態様では、ユーザーは欠陥のあるガスボトルを自身で適切な修理回収拠点に輸送する必要がない。都合のよいことに、これらのガスボトルの修理を前記充填ステーションで実施するか、又は、それらを修理ステーションに輸送するように、欠陥のあるガスボトルが複数集まるまで待機できる。全体として、輸送コストは欠陥ガスボトルの個別輸送と比較して低減することが可能である。

この新たなガスボトルは、一つの態様において、既に直ちにガスで完全に満たされている。この態様は、時間が節約でき、前記充填ステーションがさらなる補充のために非常に速く使用できるという利点と関係している。しかしながら、前記交換装置によって完全に機能的な空のガスボトルのみが提供され、まず初めに前記ガスステーションのユーザーによってガスを充填しなければならない場合もある。
交換装置は基本的に、挿入されたガスボトルが欠陥であると確認され、具体的には内容物が排出され次第、交換と次のガスボトルへのアクセスを可能にする制御装置を含む。技術的に単純な態様において、挿入されたガスボトルが欠陥であることが確認された後、具体的には吸い出しによって空にされた後で、ユーザーは、制御されたやり方で開放された箱からそのガスボトルを取り出す。ユーザーは前記の欠陥のあるガスボトルを前記の箱の中に入れ、基本的にはそれに続けて箱を再び閉じる。前記の箱は欠陥のあるガスボトルの挿入を検出し、欠陥のあるガスボトルが挿入された場合に再び前記の箱を閉止するために、一つ以上の近接センサーのような識別手段、計量器又はバーコードやＲＦＩＤチップの読み取り装置を含むことが好ましい。具体的には、ユーザー、又は、この目的のためにオペレータにより提供される本部は、それぞれ、前記の欠陥のあるガスボトルの挿入と、それとともに前記の修理の必要性についてもオンラインで告知される。

具体的には前記交換装置は、そのような箱を複数、特に好ましくは少なくとも４つ、具体的に好ましくは少なくとも８つの箱を含む。あるいは、交換が実施され次第、採取口又は交換口に新しいガスボトルを輸送する輸送装置が存在してもよい。前記充填ステーションが欠陥を検出し、具体的には前記充填ステーションがこのガスボトルを吸い出しによって空にした後で、挿入されたガスボトルを前記充填ステーションに輸送する輸送装置が存在してもよい。この態様において、ユーザーはもはや欠陥のあるガスボトルを取り出す必要はない。その代わりに、ユーザーはディスプレイ及び／又はスピーカー等を通じて、交換装置から新しいガスボトルを取ることができるという情報を受け取る。

前記交換装置は、具体的には欠陥が検出されたことと、ユーザーがどのようにして前記交換装置から新しいガスボトルを入手するかをユーザーに視覚的及び／又は聴覚的に通知する情報装置を含む。

ボトルの充填は、基本的にそのために規定されたガスタンクの外で行われる。前記ガスは通常少なくとも９５％のプロパンからなる。前記ガスは、例えば前記ガスタンク内に設置される水中ポンプや前記ガスタンクの外に配置されるサイドチャンネルポンプを通じてなど、望ましい方法で運搬される。吸い出し操作は可能であるか、又は、自然吸気の代わりにガスタンクの下に配置されることが好ましいサンプリング管を通して行われる。

一つの態様において、前記充填ステーションは、携帯電話を使ったセットアップを容易にするために、ＧＳＭモジュール等のような携帯電話による通信伝送モジュールを備えている。この態様において、例えば電子決済のデータ及び／又は前記充填ステーションの状態に関するデータは、規定された受信ステーションにワイヤレスで送信される。

電源の遮断は、一つの態様において、ステーションの状態、業務、及び緊急電話の機能等を維持するために、規定された蓄電池を通じてブリッジすることが可能である。

一つの態様において、照明が作業領域に設置される。

一つの態様において、内部空間は防火扉を介してアクセス可能である。

以下、本発明を図に基いて詳細に説明する。

図１は、支払い装置を備えた充填ステーションを示す。 図２は、充填ステーションの内部空間を示す。 図３は、タンクを備えた充填ステーションを示す。 図４は、ガスボトルの中心充填点と充填ヘッドを示す。 図５は、ガスボトルの中心充填点と吸い出しヘッドを示す。 図６は、タンクを備えた充填ステーションの配置を上から見た図を示す。 図７は、弾性的に搭載された吸い出しヘッド又は充填ヘッドを示す。

図１は、ガスボトル３が挿入される内部空間２を備えた充填ステーション１を示す。ガスボトル３は最大許容充填量３５ｋｇで示される。前記内部空間２は、図示されていない引き戸などのドアによって完全に閉止することができ、気密であることが特に好ましい。前記充填ステーションは、補充に対する迅速な支払いを可能にする支払い装置４を備える。これに代え、又はこれに加えて、前記装置４は、前記充填ステーションの運転についての役割を果たす。前記内部空間２には前記ガスボトル３を配置するためのターンテーブル５が存在する。前記ガスボトル３をセンタリングできるようにグリップアーム６を備えたセンタリング装置が存在する。前記内部空間２には、前記ガスボトル３にガスを充填するための可動性の充填ヘッド７が存在する。充填のために前記充填ヘッド７を垂直運動によって前記ガスボトル３に接続するために、２つの垂直なレール８を含む可動装置を用いて、前記充填ヘッド７は垂直に動かすことができる。前記充填ヘッド７に隣接して、前記ガスボトル３を空にすることができる可動式の吸い出しヘッド９が存在する。前記充填ヘッド７と前記吸い出しヘッド９の水平移動のため、水平に走るレール１０が存在する。さらに、前記内部空間２、には前記ガスボトルが気密であるかどうかを検査することを可能にするガス検査装置の可動式の漏れ検査ヘッド１１が存在する。前記漏れ検査ヘッド１１は、前述のレール８と１０に沿って水平方向と垂直方向の両方に移動することもできる。

図１の場合では、前記充填ヘッド７は、充填のために前記ガスボトル３に接続されている。前記ガスボトル３は、上方からの前記ガスボトル３の充填及び内容物の排出を可能にするため中心充填点１２を備えた接続具を含む。

移動の選択肢は、必要であれば、前記の充填ヘッド７、吸い出しヘッド９、漏れ検査ヘッド１１の前記ガスボトル３の接続具への適切な接続を可能にするのに役立つ。前記の充填ヘッド７、吸い出しヘッド９、漏れ検査ヘッド１１の移動は、図示されていないモーター駆動と制御装置によって自動で行われる。

前記ターンテーブル５は、挿入されたガスボトル３の重量を測定することができるように計量器１３の上に配置されている。

前記漏れ検査ヘッドの内部にはガスセンサーが存在する。前記検査ヘッド１１が既定の標準操作によって上方から前記ガスボトル３の上に配置されると、前記の中心充填点１２を備えるガスボトルの接続具が収容される内部空間が前記検査ヘッドによって提供される。その結果、前記の接続具又は接続具とガスボトル３の間の接続が非気密かどうかはガスセンサーによって非常に高速かつ確実に判断される。

図２は、前記内部空間２を拡大図で示したものである。ここに図１と対照的に中心充填点１２を持つ最大許容充填量５kgのガスボトル３が示されている。先と同様に、前記充填ヘッド７は充填のために前記中心充填点１２で前記ガスボトル３に接続されている。図１と比較して、前記の水平に走るレール１０は、充填のために、前記充填ヘッド７を前記中心充填点１２に接続するために下向きに移動している。図には前記充填ステーション１が異なるサイズのガスボトル、具体的には特に最大許容充填量が５kgから３５kgにあるガスボトルに対応していることも示している。

図２は、前記のセンタリング装置のセンタリング用グリッパのアーム６が包摂によって前記ボトルの位置調整と保持を容易にするロール１４を備えていることを示している。前記ターンテーブル５の回転もまた、前記ガスボトル３の位置調整に寄与する。

図２は、前記の充填ヘッド７、吸い出しヘッド９、検査ヘッド１１がスライド１５上に共に搭載され、前記レール１０に沿って水平に移動できることを説明している。

図３は、前記充填ステーションが統合されたガスタンク１６を備えてもよいことを説明している。前記ガスタンク１６は、輸送可能ユニットを備えるフレーム及び／又はハウジング１７の内部で前記充填ステーションと共に配置されることが好ましい。前記輸送可能ユニットは、具体的にはよく見られるトラックで輸送可能な寸法である。前記ユニットは、トラックのセミトレーラートラックの一部など、トラックの一部であってよい。

図４は、ガスボトルの中心充填点１２に接続した充填ヘッド７の断面図を説明している。前記中心充填点１２は、外側表面に突起１９を含む上向きに突出ノズル１８を備えている。ノズル１８の上方向に向いた端は漏斗２０を形成する。

前記充填ヘッド７は、内側に円周方向溝２２を持つ２つの可動性グリップ要素２１を有する。前記グリップ要素２１は、前記の円周方向突起１９と円周方向溝２２の間に正しい接続が形成されるようなフォールディングによって閉じることができる。前記充填ヘッド７の円錐端２３はその結果漏斗２０に配置され、漏斗２０内で切込みによって保持されるシールリング２４に押し付けられる。加圧された液化ガスはチューブ状のライン２６を通じて前記ガスボトルに供給される。ポンプ圧は対応する中心充填点１２のバルブ本体２７がばねの力に逆らう動きをもたらし、それによって前記バルブが開放される。

図５に示される前記吸い出しヘッド９は、図４に示される前記充填ヘッドとは延長されたチューブ端２８が異なる。吸い出しとそれによる前記ガスボトルの内容物の排出を可能にするために、図５に示されるように前記中心充填点１２に前記吸い出しヘッド９が接続されると、前記チューブ状末端２８は前記ノズル１８まで達し、前記バブル本体２７はそれによってばねの力に逆らって下向きに押し付けられ、バルブが開く。そのチューブ状の形のため、このノズルの形をした末端２８が好ましくは２つの機能を満たすことができるように、ガスの吸引は延長された末端を通じて行われる。

図６は、充填ステーション１の構成要素の具体的で適切な配置の上面図を示す。フレーム及び／又はハウジング１７の内側には、前記の操作及び／又は支払い装置４の裏側に前記ガスタンク１６が存在する。前記内部空間２又はその一部は、それぞれ前記ガスタンク１６と前記の操作及び／又は支払い装置４の側面に隣接する横に配置される。操作上の安全性を向上させる目的のための好ましい一つの態様において、上から見て階段型の分離壁２９が、前記ガスタンク１６を含む領域と、前記の操作及び／又は支払い装置４と内部空間２が配置された領域とを分割する。前記ガスタンク１６に隣接して空き領域が残されており、管理設備やライン等のような構成要素３０と同様、前記充填ステーション１を操作するために適したさらなる設備が配置される。図６に示される配置は細長い底面は避けており、そのため具体的には小売店やキャンプ場、ガソリンスタンドにおける設置に適している。結果として、前記充填ステーションは具体的には１０フィート（３ｍ）コンテナの大きさを有する。

前記空き領域には、例えば非気密の場合に窒素の空圧駆動を提供し、前記の非気密のガスボトルからガスを排出するために、一つ以上の窒素容器が備えられる。前記設備と構成要素３０は、交換装置や排出されたガスのための予備の容器、及び／又は、一つ又はそれより多いポンプでもよい。制御設備や非常電源は構成要素３０として設けることができる。設備と構成要素３０を備えた前記の領域は、必要に応じて窒素容器を交換したり、ここに貯蔵されている欠陥ガスボトルを取り除いたりするために、具体的には防火ドアを通じてアクセスすることができる。

図７は、充填ヘッド７又は吸い出しヘッド９、それぞれの弾性的な取り付けを示す。前記の充填及び吸い出しヘッド７、９は、ゴムのような弾性材料３２で外側の支持体３１に接続され、外側の支持体に対して弾性的に移動可能になっている。

Claims (21)

1. 充填ステーション（１）においてガスボトルを補充するための方法であって、
   前記充填ステーション（１）は、エンドユーザーによるガスボトル（３）の自動化された補充のための充填ステーション（１）であって、空のガスボトル（３）を前記充填ステーション（１）に挿入するための挿入装置と、閉止後に前記ガスボトル（３）の取り外しができないように、前記ガスボトル（３）の挿入後に前記充填ステーションを閉止するための閉止装置と、前記充填ステーション（１）に挿入されたガスボトル（３）の前記閉止後における自動充填のための充填装置（７）と、挿入されたガスボトル（３）の補充に続く自動ガス漏れ検査のためのガス検査装置（１１）と、ガス漏れ検査に合格した後にのみ、補充されたガスボトル（３）を解放し、それにより補充されたガスボトル（３）の取り外しを可能にする解放装置とを含み、ガス又は液体ガスで充填されたガスボトル（３）の取り外しは、前記ガス漏れ検査によって、充填された前記ガスボトル（３）からガスの漏れがないことが明らかになった場合のみ可能であり、
   前記方法は、次の工程：
   中心充填点（１２）を有する空のガスボトル（３）をエンドユーザーによって前記充填ステーション（１）に挿入する工程；
   前記充填ステーション（１）がセンタリング装置（５、６、１４）によって前記ガスボトル（３）の位置をセンタリングする工程；
   続けて前記充填ステーション（１）が前記センタリングされたガスボトル（３）を上方から自動的にガスで充填する工程；
   前記充填後、前記充填ステーションが、前記ガス検査装置（１１）によって自動的に前記ガスボトル（３）からのガス漏れを検査する工程；
   前記検査により、前記ガスボトル（３）からのガスの漏れがないことが明らかになった場合に、前記充填ステーション（１）が前記充填ステーションから前記補充されたガスボトルの取り外しを可能とする工程；
   前記検査により前記ガスボトル（３）からガスが漏れていることが明らかになった場合は、前記充填ステーション（１）が前記ガスボトルを空にし、その後前記充填ステーション（１）からの前記空にされたガスボトル（３）の取り外しを可能とする工程
   を含む方法。
2. 前記充填ステーション（１）への前記ガスボトル（３）の挿入の前及び／又は後に、ガスボトル（３）を識別することができる識別装置を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記充填ステーション（１）は、前記ガスボトル（３）が補充に適しているという識別によって前記充填ステーション（１）が予め決定したときにのみ前記充填ステーション（１）へのガスボトル（３）の挿入が可能であるよう構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 挿入されたガスボトル（３）の重量を補充前及び／又は補充後に測定することができる計量器（１３）が存在することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 挿入されたガスボトル（３）の内容物を吸い出すことができる排出装置が存在することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記排出装置が、挿入されたガスボトル（３）のバルブ（２７）を前記ガスボトル（３）の接続具との接続によって開くことができる吸い出しヘッド（９）を含むこと特徴とする請求項１〜５に記載の方法。
7. 前記吸い出しヘッド（９）が、接続によってバルブ（２７）を開くことができる、管状の突出ノズル（２８）又は突出ピンを持つことを特徴とする請求項１〜６に記載の方法。
8. 吸い出しヘッド（９）に加えて、挿入されたガスボトル（３）にガスを充填することができる充填ヘッド（７）が存在することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 充填ヘッド（７）、吸い出しヘッド（９）、及び／又は、漏れ検査ヘッド（１１）が可動式のスライド（１５）に共に搭載されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 挿入されたガスボトルの位置をセンタリングできるセンタリング装置が存在することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記センタリング装置が、ターンテーブル（５）及び／又は一つ又はそれより多いセンタリンググリップアーム（６）を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 一つ又はそれより多いグリップアーム（６）が挿入されたガスボトル（３）に対して隣接することを可能にする一つ又はそれより多いロール（１４）を備えることを特徴とする請求項１〜１１に記載の方法。
13. 前記充填ステーション（１）は、挿入されたガスボトル（３）の補充が前記ガスボトル（３）の中心充填点（１２）を通じて上方から実施されるように構成されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記充填ステーション（１）は、支払い装置（４）を含むことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 前記充填ステーション（１）は、キャンプ場又はガソリンスタンドに設置されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 充填ヘッド（７）及び／又は吸い出しヘッド（９）が弾性的に移動可能なように搭載されていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 上から見て操作及び／又は支払い装置（４）の裏側に配置されたガスタンク（１６）を備える請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法。
18. ガスボトル（３）を置くために設けられた内部空間（２）が上から見て少なくとも一部分がガスタンク（１６）の表面に隣接するように配置された、ガスタンク（１６）を備える請求項１〜１７のいずれか１項に記載の方法。
19. 窒素充填された一つ又はそれより多い容器と、挿入されたガスボトル（３）からガスを吸い出すための、窒素で運転可能な吸い出し装置とを備える請求項１〜１８のいずれか１項に記載の方法。
20. 初めに第一の量のガスを、挿入されたガスボトル（３）に充填し、その後ガス漏れ検査を実施し、前記ガス漏れ検査によって前記ガスボトル（３）の気密を測定した後に前記ボトルを完全に補充するという方法での補充を制御する制御ユニットを備える請求項１〜１９のいずれか１項に記載の方法。
21. 前記充填ステーションが、挿入されたガスボトルの欠陥を測定した後に、新しいガスボトルを供給する交換装置（３０）を備える請求項１〜２０のいずれか１項に記載の方法。

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