JP7332820B2 - 流体用の１つ以上のタンクの補給管路の自動閉塞装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体、特に加圧流体の貯蔵および配給の分野に関し、とりわけ固定式または可動式のあらゆる機材（道路車両、鉄道車両、海洋車両、航空宇宙車両）に化学エネルギーを供給する燃料を入れるためのタンクの分野に関する。本発明は、より詳細には、流体、特に加圧流体用のタンクの弁に関する。本発明は、１つ以上の流体用タンクの補給管路の自動閉塞装置にも関する。

それぞれが７００バールに圧縮された水素の貯蔵タンク（ANSI HGV3.1規格ではＨ７０と略記される）や、３５０バールに圧縮された水素の貯蔵タンク（ANSI HGV3.1規格ではＨ３５と略記される）、さらには２００バールに圧縮された天然ガス（ＣＮＧと略記される）の貯蔵タンクである複数の加圧タンク、たとえば２基から１２基を使用する車両では、各タンクには仕切弁（英語で「Shut-off valve」）が装備され、さらに必要に応じて温度センサおよび／または圧力センサが装備される。

それらの弁により、
－ 車両によって流体の供給が必要とされていないとき、加圧流体用タンクを圧力調整管路から切り離すこと、
－ 車両の動作のために流体の供給が求められるとき、燃料電池や熱機関などの流体消費システムに供給を行うこと、
－ 補給ステーションと連結された専用の補給インターフェースを介してタンクの補給作業を行うこと
が可能となる。

これらの装置の各々は、それら装置のすべてまたは一部を管理する中央演算装置または駆動モジュールによって管理される。それら装置の数に応じて、そうした演算装置の設計を予定される用途に適合させることが望ましい。それら装置はさらに、すでに車両に装備されている演算装置に必ずしも含まれているわけでない特別な通信インターフェースを有する。そうした適合化は、ニーズに即した演算装置の設計（専用開発）に伴う追加費用なり、汎用演算装置で必要となる大型化による追加費用なりを発生させることになる。

本発明は、中央演算装置によって管理される流体、特に加圧流体用のタンクを含むシステムであって、上述のような適合化を必要としないシステムを提供することを特にその目的とする。

そこで、本発明は、流体、特に加圧流体用のタンクの弁を対象とする。弁は、流体を特徴づける少なくとも１つのパラメータを測定するためのセンサの少なくとも一部分を備え、弁は弁外部の演算装置から送出される情報を受け取ることができる。弁はさらに、
－ 少なくとも１つのセンサから送出されるデータを取得するように構成された第１の取得手段と、
－ 外部演算装置と双方向に通信することができる通信手段と、
－ 外部演算装置から受け取る情報および少なくとも１つのセンサから送出されるデータを計算に入れて、弁の少なくとも１つのアクチュエータを制御するように構成された制御手段と
を具備する内部演算装置を備える。

それによって弁は自律的なものとなり、弁外部の演算装置の調整や、高価な追加のインターフェースの開発を必要とすることなく、各種装置の管理に適したものとすることができる。

たとえば、センサの一部分とは、センサの感応素子、センサの筐体、センサの電気接続部、センサの保護管（センサが温度センサのとき）などである。

対象とされる流体は、たとえばガソリン、軽油、圧縮水素、圧縮天然ガス、液化石油ガス（ＬＰＧと略記）であり、またはバイオメタンのようなバイオガスである。

流体用のタンクの弁の任意選択によるその他の特徴であって、単独で、または組み合わせて採り入れられる特徴によれば、
－ 弁は電磁弁である。そのため、電気的な命令によって弁を操作することができる。
－ 弁の少なくとも１つのアクチュエータは少なくとも１つの電気接続部によって制御手段と接続され、その電気接続部における少なくとも１つの電流パラメータの測定手段を備える。それにより、遠隔測定の必要なしに弁の状態の診断をつけることができる。このような診断は、遠隔測定によって生じるバックグラウンドノイズを免れることができる。そのため、その診断はより高い信頼性をもつ。したがってセキュリティが向上する。
－ 第１の取得手段は、たとえば、ファイバ・ブラッグ・グレーティング・センサ、超音波センサ、加速度計、応力センサのような、タンクの健全性を測定できるセンサなど、タンクと組み合わされた少なくとも１つのセンサから送出されるデータを取得するように構成される。
－ 測定される少なくとも１つのパラメータは温度または圧力であり、第１の取得手段は、温度センサまたは圧力センサから送出されるデータを取得するように構成される。温度センサは、たとえば、負の温度係数（略してＮＴＣ）をもつサーミスタまたはＰｔ１００型またはＰｔ１０００型の白金測温抵抗体である。
－ 温度センサおよび／または圧力センサから送出されるデータの取得は、アナログまたはデジタル通信インターフェース、たとえば、ＬＩＮ（英語の「Local Interconnect Network」の略）インターフェース、ＳＥＮＴ（英語の「Single Edge Nibble Transmission」の略）インターフェース、ＣＡＮ（英語の「Controller Area Network」の略）インターフェース、ＦｌｅｘＲａｙインターフェース、Ｅｔｈｅｒｎｅｔインターフェースなどによって管理される。
－ 測定される少なくとも１つのパラメータは温度であり、第１の取得手段は、温度センサから送出されるデータを取得するように構成される。
－ 外部の演算装置と弁との間の通信は、ＣＡＮ、ＦｌｅｘＲａｙまたはＬＩＮタイプのインターフェースを利用した通信モジュールを介して行われる。
－ 弁のアクチュエータの駆動は、弁のアクチュエータ、たとえばソレノイドであって、直流定電流または直流パルス電流により、たとえばＰＷＭ（英語で「Pulse Width Modulation（パルス幅変調）」の略）などによって、動作するソレノイドに作用する制御手段によって行われる。あるいは、ソレノイドは「ピーク・アンド・ホールド」で動作する。
－ 内部演算装置は、弁の１つ以上のアクチュエータ駆動モジュールを備える。
－ 内部演算装置は、少なくとも部分的に弁に含まれるセンサのデータであって、弁の少なくとも１つのアクチュエータに関するデータを処理し、外部演算装置との間で交換される情報を構築し、それを計算に入れることができる演算モジュールを備える。
－ 通信手段は、計量、タンクの健全性、弁の開閉状態、弁の健全性、タンク内の温度、タンク内の圧力のような、タンクの状態に関する情報や、タンクの製造年月日、その容積、その公称使用圧力、加圧流体の種類（Ｈ３５、Ｈ７０、ＣＮＧ等々）のような、タンクに関する全般的情報を外部演算装置に通信することができる。
－ 通信手段は、タンクに関する外部演算装置からの要求を受け取り、実行することができる。たとえば、この要求は、（燃料電池または熱機関などのための）流体の利用要求であり、ステーションでの補給要求であり、事故発生時のタンクの切離し要求、さらにはその他のあらゆる具体的ニーズである。
－ 内部演算装置は、タンクの使用時間（たとえばタンクの使用年数）および／またはタンクの補給サイクル数など、タンクの使用期間に関するデータを取得し、記憶し、通信するように構成された第２の取得手段を備える。実際、規則では、タンクの使用期間（水素貯蔵システムの場合は１５年、ＣＮＧ貯蔵システムの場合は最高２０年）が、また補給サイクル数（水素貯蔵システムの場合は最低５０００回、ＣＮＧ貯蔵システムの場合は最低１５０００回）が制限されている。一般に、タンクの使用限度はタンクおよびそのタンクが装備された車両の補給口に取り付けられたラベルに表示されており、設計上は、タンク製造者が定める最大補給サイクル数が車両の寿命（１５年ないし２０年）を全うするのに十分であることが保証されるようになっている。タンク使用限度についてのこの視覚表示は、容易に劣化し、簡単に見落とされる媒体の上にあるという欠点があり、規定の限度を超えて補給サイクルが継続されることを妨げることができない。タンク使用データの弁による管理および外部演算装置への通信は、その情報管理の信頼度を高め、規定の限度に達したときには、たとえば車両の始動を阻止できるようにすることを可能にする。

本発明はまた、上述したような弁を備えるタンクを対象とする。

本発明はさらに、上述のような複数のタンクと、それらのタンクの弁外部の演算装置とを備えるシステムを対象とする。それにより、弁外部の演算装置の調整や追加的なインターフェースの開発を必要とすることなく、車両に可変的な数のタンクを組み込むことができる。

任意選択によるシステムの１つの特徴によれば、タンクは少なくとも１つの単一の流体集合管に接続される。

本発明はまた、上述のようなシステムの管理方法であって、
－ 少なくとも１つのセンサから送出されるデータを内部演算装置によって取得するステップと、
－ 外部演算装置との間で双方向に通信するステップと、
－ 外部演算装置から受け取る情報および少なくとも１つのセンサから送出されるデータを取り入れるステップと
を含む方法を対象とする。

引火性の高い流体、特に加圧流体の貯蔵はユーザーの安全にかかわるリスクを伴う。リスクとして大きなものの１つとして、損傷したタンクに補給を行うことが挙げられる。これは、タンクの破断および爆発につながるおそれがある。現在、このリスクについては、主にタンクの取扱説明書で注意が促されており、事故が起きた場合にはタンクの使用を避けることが推奨され、システムの点検の必要性が指摘されている。しかし、そうした注意事項は必ずしも守られておらず、残念ながら事故は起こる。出願人は、安全上のリスクが検出されたときはタンクの補給が妨げられるようにすれば安全が大幅に向上するに違いないことを確認した。

本発明は、安全上のリスクが検出されたときにタンクの補給を妨げる強固な手段を提供することを目指す。

そのため、本発明は、流体用の１つ以上のタンク、特に加圧タンクの補給管路を、流体に対して少なくとも部分的に密閉状態で塞ぐようにされた自動閉塞装置であって、既定の事象が発生したとき、１つ以上のタンクの補給を妨げる自動閉塞装置において、
－ 少なくとも１つの可動要素であって、少なくとも１つの可動要素がタンクの補給に対応する抵抗を流体に対してもたらすように位置決め可能となる、補給管路の非閉塞位置と、少なくとも１つの可動要素が、タンクの補給に対応しない抵抗を流体に対してもたらすように位置決め可能となる、補給管路の閉塞位置と、の間で移動可能な少なくとも１つの可動要素と、
－ 少なくとも１つの可動要素の少なくとも１つの保持要素であって、
－ 少なくとも１つの可動要素を非閉塞位置に保持すること、および
－ 少なくとも１つの可動要素の閉塞位置への移動が可能となるように変形または移動すること
ができる保持要素と、
－ 少なくとも１つの保持要素の少なくとも１つの第１の不可逆移動または不可逆変化手段であって、少なくとも１つの可動要素を閉塞位置に移動させることができる手段と
を備え、
少なくとも１つの第１の不可逆移動または不可逆変化手段は制御装置によって制御することができる、自動閉塞装置を対象とする。

閉塞装置が「自動」であるとは、装置がユーザーの意思とは関係なく作動することを意味する。

要素が「可動」であるとは、少なくともその一部分が本発明による補給管路の残りの部分に対して移動可能であることを意味する。可動要素の移動は膨張運動であることができる。

「可動要素」とは、可動要素と、第１の不可逆移動手段への接続部などのその付属物とからなる総体を意味する。

こうして、本発明は、権限保持者による手動介入が行われることなしに管路の再開放が妨げられるように補給管路を不可逆的に閉塞することができる。そのため、タンクのシステムはより安全である。

また、可動要素はヒューズとしての働きをするため、従来型の弁ほどには複雑な構造を必要としない。その結果、閉塞装置は製造がより簡易となり、より安価となる。

単独で、または組み合わせて採り入れられた任意選択による自動閉塞装置のその他の特徴によれば、

－ 少なくとも１つの可動要素は、自動閉塞装置の少なくとも１つの部位において少なくとも部分的に位置決め可能であり、当該部位は、補給管路に対して密閉状態で組み付けられるよう意図されており、少なくとも１つのオリフィスが自動閉塞装置の少なくとも１つの部位の少なくとも１つの壁に位置しており、その少なくとも１つのオリフィスは、
－ 少なくとも１つの可動要素の少なくとも１つの保持要素によって漏れ止め状態で封止され得ること、および
－ その少なくとも１つの可動要素をその少なくとも１つの部位に通すことで、その少なくとも１つの可動要素が閉塞位置に到達できるようにすることができる。それにより、自動閉塞装置は、どのような補給管路に対しても密閉状態で組み立てられることができる。
－ 既定の事象とは、少なくとも１つのタンクで安全上の欠陥が検出されることである。これにより、欠陥を生じたタンクの補給を阻止することができる。
－ 少なくとも１つの可動要素と少なくとも１つの保持要素は全く同一の要素を形成する。それにより、自動閉塞装置は、その構成要素の数を抑えることでその構造を単純化することができる。

１つの実施形態では、可動要素は第２の流体の圧力のもとで膨張することができるバッグである。可動要素は、膨張していない状態では非閉塞位置に保持されて、保持要素ともなる。可動要素はオリフィスのレベルに組み付けられて漏れ止め状態となるようにオリフィスを封止し、変形することによって閉塞位置への可動要素の移動を可能にする。この実施形態では、第１の不可逆移動手段は第２の流体の発生装置（たとえば水ポンプ）である。

別の実施形態では、可動要素と保持要素とは、漏れ留め状態となるように封止しながらオリフィス内に保持されることを可能にする断面および材料（たとえばゴム）を有する全く同一の要素を形成する。可動要素／保持要素は、駆動装置（たとえば火薬による推進手段などの第１の不可逆移動手段）であって、閉塞位置へのその移動を可能にするものと組み合わされる。変形形態では、可動要素／保持要素はアクチュエータ（たとえばジャッキのロッドのような第１の不可逆移動手段）であって、閉塞位置へのその移動を可能にするものと組み合わされる。

本発明はまた、上述のような装置を備える流体、特に加圧流体用の１つ以上のタンクの補給管路を対象とする。

そのため、タンクの補給管路はユーザーの意思とは関係なく動作を停止され、それによって望ましくないタンクの補給リスクが大幅に制限される。自動閉塞装置は、事故の発生に関連した安全上の問題や、タンクの最大使用期間および／またはタンクの最大補給サイクル数に達したときの安全上の問題への対処を可能にする。

好ましくは、１つ以上のタンクは補給管路に密閉状態で連結される。そうすることで、水素やＣＮＧなどの流体の加圧タンクに対する補給を行うことができる。

好ましくは、自動閉塞装置の少なくとも１つの部位は補給管路に配置され、補給管路に対して密閉状態で組み立てられる。そのため、自動閉塞装置の一部位を補給管路とは別に製作し、それをあとから補給管路と組み立てることができる。

あるいは、自動閉塞装置の少なくとも１つの部位は補給管路の一部位である。そうすることで、自動閉塞装置の一部位と補給管路の一部位とを単一の部品として一緒に製作することができる。

補給管路の非閉塞位置では、補給管路は、タンクの補給に対応する最小限の抵抗を流体の通過に対して与える。

任意選択では、自動閉塞装置は、少なくとも１つの可動要素が少なくとも１つの保持要素から解放されたとき、可動要素を閉塞位置に移動させる少なくとも１つの第２の移動手段をさらに備える。

好ましくは、少なくとも１つの可動要素の移動は自動閉塞装置の少なくとも１つの部位の長手方向に対してほぼ横断方向である。

有利には、自動閉塞装置はさらに、少なくとも１つの可動要素の閉塞位置での少なくとも１つのロック要素を備える。

補給管路は、各々のタンクの弁であって、弁それ自体がその上流側の入口管と下流側の出口管を具備する弁を備える。自動閉塞装置の少なくとも１つの壁の少なくとも１つのオリフィスが設けられるのは、弁の上流側の入口弁内であっても、弁の入口管の上流側に位置する補給専用の配管内であっても、補給ステーションに連結された補給管路の補給インターフェース内であっても、さらには弁の下流側の出口管内であってもよい。補給ステーションは、本発明における補給管路の一部をなすものではない。

「下流」および「上流」との用語は補給管路内の位置に応じてとらえられるべきものである。補給ステーションに近い位置は「上流」とされ、よりタンクに近い位置は「下流」とされる。

有利には、少なくとも１つのオリフィスは自動閉塞装置の少なくとも１つの部位の少なくとも１つの側壁に位置する。

任意選択では、自動閉塞装置はまた、中空体などの案内要素であって、少なくとも１つの可動要素がその中を非閉塞位置から閉塞位置に移動することができる案内要素を備える。

有利には、第２の移動手段は、可動要素と案内要素の遠位支持面との間に作用する弾性要素である。「遠位」および「近位」との語は補給管路との位置関係においてとらえられるべきものである。管路に近い位置は、それよりも遠くにあって「遠位」と称される位置との対比で「近位」と称される。

有利には、自動閉塞装置の少なくとも１つの部位であって、少なくとも１つのオリフィスがその中に位置する部位は、その少なくとも１つのオリフィスに対向して、少なくとも１つのオリフィスと径方向反対側に設けられた少なくとも１つの逃げであって、少なくとも１つの可動要素がその中に部分的に閉塞位置に収まることができる逃げを有する。

少なくとも１つの自動閉塞装置の少なくとも１つの可動要素は、ロック解除ツールの作用を受けて閉塞位置から非閉塞位置に戻され得る。このようなツールの使用には権限が必要となることがある。そのため、タンクは、必要な検証を経た上で、再び補給し、使用することができる。

本発明はまた、上述のような流体用の１つ以上のタンクの補給管路、１つ以上のタンクおよび制御装置のアセンブリを対象とする。

制御装置は、演算装置であることも、経年化、使用時間または使用サイクル数などによって状態が変化する機械的システムであることもできる。

演算装置は、弁外部の中央演算装置であることも、または各々の弁の内部演算装置であることもできる。

本発明はまた、上述のようなアセンブリの一部をなす流体用の１つ以上のタンクの安全確保の方法であって、
－ タンクの少なくとも１つの安全上の欠陥に関する情報を制御装置によって計算するステップと、
－ 制御装置によって少なくとも１つの閉塞装置に閉塞指示を伝達するステップと、
－ 少なくとも１つの閉塞装置によって指示を取り入れるステップと、
－ 少なくとも１つの自動閉塞装置が非閉塞位置から閉塞位置に移行するステップと
を含む方法を対象とする。

本発明は、添付の図面を参照しながら以下にあくまでも例として示す説明を読むことによってよりよく理解されよう。

一実施形態による弁および弁外部の演算装置のブロック図である。 図１の弁およびその弁が使用されるタンクの一部分の側面概略図であって、本発明のもう１つの対象の一実施形態による補給管路の自動閉塞装置が弁の上流側の入口管内に位置する側面概略図である。 本発明の一実施形態による複数のタンクを備えるシステムの概略図である。 本発明の一実施形態による流体用のタンク補給管路の概略図であって、自動閉塞装置が非閉塞位置にある概略図である。 同じ補給管路の概略図であって、自動閉塞装置が閉塞位置にある概略図である。 本発明の一実施形態による補給管路の弁の概略図であって、弁の入口管の上流側に設けられた補給専用配管内に自動閉塞装置が位置する概略図である。 本発明の一実施形態による補給管路の概略図であって、補給ステーションに連結された補給管路の補給インターフェース内に自動閉塞装置が位置する概略図である。 本発明の別の実施形態による流体用のタンク補給管路の概略図であって、自動閉塞装置が閉塞位置にある概略図である。 本発明の別の実施形態による流体用のタンク補給管路の概略図であって、自動閉塞装置が非閉塞位置にある概略図である。

本発明による弁１の技術的解決法を図１に示した。図２は、流体、特に圧縮水素などの加圧流体のタンク３のための弁１の概略図であって、その上端部３０だけを示した図である。弁１は車両（図示せず）のタンクの補給管路（図示せず）の一部をなす。弁１は、入側では、それぞれ弁１内で入口弁６と連結された弁１への入口管２および弁１からの出口管４に接続され、出側では、出口弁８に接続された電磁弁である。弁１はまた、ＴＰＲＤ（英語で「Thermal and Pressure Release Device（熱・圧力放出装置）」）減圧装置１０をさらに備える。弁１は、少なくとも部分的に弁１に含まれるセンサであって、流体を特徴づける少なくとも１つのパラメータを測定する少なくとも１つのセンサを備える。この実施形態では、センサは温度センサ３５であり、測定されるパラメータは流体の温度である。弁１は弁１外部の演算装置５から送出される情報を受け取ることができる。弁１は少なくとも１つのアクチュエータ１００と１つの内部演算装置７を備えており、内部演算装置７は、内部演算装置７および弁１のアクチュエータ１００の給電ブロック１２を備える。給電ブロック１２は、車両のバッテリ３３から電気接続１４線を介して給電される。外部演算装置５およびバッテリ３３は車両関連の技術領域３７に属する一方、温度センサ３５およびアクチュエータ１００は弁１関連の技術領域３８に属する。内部演算装置７は、マイクロプロセッサ２８のほか、
－ 少なくとも１つのセンサから送出されるデータを取得するための第１の手段９のモジュールと、
－ 外部演算装置５と双方向通信を行うための通信手段１１のモジュールと、
－ 外部演算装置５から受け取る情報および少なくとも１つのセンサから送出されるデータを計算に入れて、弁１の少なくとも１つのアクチュエータを制御するように構成された制御手段１３のモジュールと、を含む中央処理ユニット１６を備える。この実施形態では、アクチュエータ１００はソレノイドであり、制御手段１３は、直流定電流で、変形例では直流パルス電流（ピークアンドホールド）で、動作するソレノイドに作用する。

この実施形態では、外部演算装置５との通信手段１１は、ＣＡＮ、ＦｌｅｘＲａｙまたはＬＩＮタイプのインターフェースを使用するモジュールである。モジュール１１と外部演算装置５は接続部１８によって接続される。

少なくとも１つのアクチュエータ１００は少なくとも１つの電気接続１５によって制御手段１３に接続される。図１から３に示した実施形態では、中央処理ユニット１６はまた、
－ 電気接続１５における少なくとも１つの電流パラメータの測定手段１７と、
－ タンク３の使用時間および／またはその補給サイクル数など、タンク３の使用期間に関するデータを取得し、記憶し、伝達するための第２の手段１９と、
－ 流体を特徴づける少なくとも１つのパラメータを測定するために、少なくとも部分的に弁１内に含まれる別のセンサからデータを取得する第３の手段２０であって、この実施形態ではその別のセンサが流体の圧力センサ３４である第３の手段２０と、
－ 安全上のリスクが検出されたときに、タンクの補給管路を、ここでは弁１の入口管レベルで、閉塞することができる装置２１の操作手段２６と、を備える。装置２１も本発明の対象である。入口管２は、装置２１（ここでは図示せず）の可動要素を弁１の入口管２内に通すことができる穴４８を備える。

この実施形態では、第２の取得手段１９もまた、タンク３と組み合わされた少なくとも１つのセンサ２５から送出されるデータを取得して、タンク３の健全性を測定することができるように構成される。このセンサは、たとえば、ファイバ・ブラッグ・グレーティング・センサ、超音波センサ、加速度計、応力センサのような、タンクの健全性を測定できるセンサである。

図３は、本発明によるシステム２２であって、この実施形態では、補給ネック２４、安全弁２９、そしてそれぞれが本発明による弁１を装備した１２基の流体タンク３を備えるシステムを示している。各々の弁１は、図２に示すように、出口弁８を備えている。出口弁８は、内部演算装置７の制御手段１３によって制御される少なくとも１つのアクチュエータ１００によって制御される電磁弁である。出口弁８の出口管４は、補給管路４０および安全弁２９を介してタンク３を流体の単一の集合管２３と流体連通させる。集合管２３は圧力調整装置３６および安全圧力センサ２７を装備しており、流体を燃料電池や熱機関などの車両の流体消費システム（図示せず）まで案内することをその役割とする。安全弁２９は圧力調整装置３６に接続された電磁弁であり、外部演算装置５によって制御され、タンクの補給の間、補給管路４０を集合管２３から切り離すことができる。安全弁２９は、集合管２３が、漏れなど、不具合を生じたときにも補給管路４０を集合管２３から切り離すことができる。補給ネック２４は補給管路４０に接続されており、補給ステーションで入口管２を通して流体タンクの補給を行うことができる。補給ネック２４と組み合わされた赤外線通信装置３１により、外部演算装置５は電気接続３２を通して補給ステーションに情報を伝達することができる。伝達される情報は、たとえば、タンクの圧力、温度、容積である。

図４および図５は、流体用の１つ以上のタンクの補給管路の概略図を示したものである。矢印４２は、流体の補給管路４０補給時の流体の流れを表している。補給管路４０は、流体に対して少なくとも部分的に密閉状態となるように補給管路４０を塞いで１つ以上のタンクの補給を妨げる自動閉塞装置２１を備える。自動閉塞装置２１は、少なくとも１つの可動要素４４であって、その少なくとも１つの可動要素４４がタンクの補給に対応する抵抗を流体に対してもたらすように位置決めされる補給管路の非閉塞位置（図４に示す位置）と、その少なくとも１つの可動要素２１が補給管路４０の少なくとも１つの部位４６に少なくとも部分的に位置決めされ、図５で補給管路４０の当該部位４６の手前で矢印４２が止まっていることによって表されるように、それがタンクの補給に対応しない抵抗を流体に対してもたらす閉塞位置（図５に示す位置）との間で移動可能な可動要素４４を備える。

補給管路４０はまた、補給管路４０の少なくとも１つの部位４６の少なくとも１つの壁５０に設けられた少なくとも１つのオリフィス４８であって、補給管路４０内に少なくとも１つの可動要素４４を通して、その少なくとも１つの可動要素４４が閉塞位置に到達できるようにすることができるオリフィス４８を備える。この実施形態では、オリフィス４８が設けられた壁５０は、補給管路４０の部位４６の側壁である。

自動閉塞装置２１はさらに、
－ 少なくとも１つの可動要素４４の少なくとも１つの保持要素５２であって、
－ 可動要素を非閉塞位置に保持すること、
－ その少なくとも１つのオリフィス４８を漏れ止め状態で封止すること、および
－ 少なくとも１つの可動要素４４の閉塞位置への移動が可能となるように変形または移動すること
が可能な保持要素５２と、
－ 少なくとも１つの保持要素５２の少なくとも１つの第１の不可逆移動または不可逆変化手段５４であって、少なくとも１つの可動要素４４を閉塞位置にのみ移動させることができる手段と、
を備え、
少なくとも１つの第１の不可逆移動手段５４または不可逆変化手段は制御装置５１によって制御することができる。

図４および図５の実施形態では、オリフィス４８が設けられた補給管路４０の部位４６は、オリフィス４８に対向して、オリフィス４８とは径方向反対側に設けられた逃げ５８を壁５０に有しており、その逃げ５８の中で可動要素４４が少なくとも部分的に閉塞位置に収まるようになっている。逃げ５８は可動要素４４の自由端６０の受け座をなす。

図４および図５の実施形態では、自動閉塞装置２１は、遠位支持面６３を有する中空体である案内要素６２をさらに備える。可動要素４４はその案内要素６２内を移動して非閉塞位置から閉塞位置へと移る。自動閉塞装置２１は、可動要素４４が保持要素５２から解放されたときに可動要素４４を閉塞位置に移動させる第２の移動手段６４をさらに備える。図４および図５に示した第２の移動手段６４は弾性要素で、より具体的にはばねであり、可動要素４４と遠位支持面６３との間で作用する。

図４および図５では、可動要素４４の移動は、オリフィス４８が設けられた補給管路４０の部位４６の長手方向に対してほぼ横断方向に行われる。

自動閉塞装置２１はさらに、閉塞位置でのロック要素（図示せず）を備える。

可動要素４４は、ロック解除ツール（図示せず）の作用を受けて閉塞位置と非閉塞位置との間で移動することができる。

図２、図６および図７の各実施形態では、簡単にするため、自動閉塞装置２１の可動要素、保持要素および第１の不可逆移動手段は図示していない。

図２の実施形態では、補給管路４０のオリフィス４８は弁１上流側の入口管２に設けられる。制御装置５１は弁１の内部演算装置７である。

図６の実施形態では、補給管路４０のオリフィス４８は、現行技術による弁７１の入口管７２上流側に位置する補給専用などの配管７６に設けられる。制御装置５１は弁１外部の演算装置（図示せず）である。この実施形態とすべての点で似通った別の実施形態では、弁は、内部演算装置を備えた本発明による弁とすることができる。

図７の実施形態では、補給管路４０のオリフィス４８は、補給ネック２４を介して補給ステーション（図示せず）と連結された補給管路４０の補給インターフェース７８に設けられる。この実施形態とすべての点で似通った別の実施形態では、弁は、内部演算装置を備えた本発明による弁とすることができる。その実施形態では、タンクおよび外部演算装置のアセンブリが本発明の手段の範囲内でシステムを形成する。

図８は、自動閉塞装置１２１の可動要素１４４が、図８に示すバッグであって、水などの圧縮不能な流体の圧力を受けて膨張するバッグである点で、図４および図５の実施形態とは異なる本発明による補給管路の実施形態を表している。バッグは、制御装置５１の制御下にある水ポンプ１５４と連通されるが、水ポンプは、他の流体注入装置、たとえばピストンに置き換えることもできる。水ポンプ１５４は、本発明における第１の不可逆移動手段をなす。図示しない非閉塞位置では、バッグ１４４の体積はきわめて小さい。バッグ１４４は補給管路４０の外に位置する。水ポンプ１５４が起動すると、バッグ１４４は膨張運動を受けて非閉塞位置から図８に示す閉塞位置へと移動することができる。この実施形態では、可動要素１４４は保持要素ともなる。なぜなら、膨張していない状態では可動要素１４４は非閉塞位置に保持されるためである。別法として、水は油、たとえばエンジンオイルで置き換えることもできる。

変形例では、流体は、空気、または二酸化炭素、窒素などのその他のガスのように、圧縮可能なものであることもできる。この変形例では、バッグ１４４は、化学反応による注入ガスでふくらむ「ミニエアバッグ」のバッグとすることができる。

図９は、自動閉塞装置２２１の可動要素２４４が、漏れ止め状態となるようにオリフィス４８を封止しつつ、補給管路４０外におけるオリフィス４８内でのその保持が可能となる断面および材料（ここではゴム）を有する部品である点で、図４および図５の実施形態とは異なる本発明による補給管路の実施形態を示している。火薬装置２５４が作動することで、可動要素２４４を図９に示す非閉塞位置から図示されていない閉塞位置まで押しやることができ、閉塞位置では可動要素２４４の自由端２６０が逃げ５８に入り込む。可動要素と保持要素は全く同一の要素２４４をなし、本発明における第１の不可逆移動手段をなす火薬装置２５４がまだ起動していない間は非閉塞位置で保持され得る。

本発明は紹介した実施形態だけに限られるものではなく、当業者にはそれ以外の実施形態が明らかなものとして現れるであろう。

１ 内部演算装置を備えた弁
２ 弁への入口管
３ タンク
４ 弁からの出口管
５ 弁外部の演算装置
６ 入口弁
７ 内部演算装置
８ 出口弁
９ センサから送出されるデータの第１の取得手段
１０ ＴＰＲＤ減圧装置
１１ 外部演算装置との通信手段
１２ 給電ブロック
１３ 弁のアクチュエータの制御手段
１４ 電気接続
１５ 弁とアクチュエータとの間の電気接続
１６ 中央処理ユニット
１７ 電気接続１５における少なくとも１つの電流パラメータの測定手段
１８ 通信手段と外部演算装置との接続
１９ タンクの使用期間に関するデータを取得し、記憶し、伝達するための第２の手段
２０ 他のセンサのデータを取得するための第３の手段
２１ 安全上のリスクがある場合にタンクの補給を妨げるための手段（自動閉塞装置）
２２ 複数のタンクと外部演算装置を含むシステム
２３ 流体の単一の集合管
２４ 補給ネック
２５ タンクの健全性を測定できるセンサ
２６ タンクの補給管路の自動閉塞装置の制御手段
２７ 安全圧力センサ
２８ マイクロプロセッサ
２９ 安全弁
３０ タンクの上端
３１ 赤外線通信装置
３２ 電気接続
３３ 車両のバッテリ
３４ 圧力センサ
３５ 温度センサ
３６ 圧力調整装置
３７ 車両関連の技術領域
３８ 弁関連の技術領域
４０ 補給管路
４２ 補給管路における流体の流れを示す矢印
４４ 可動要素
４６ 可動要素が閉塞位置となる補給管路の部位
４８ オリフィス
５０ オリフィスが設けられる補給管路の部位の壁
５１ 制御装置
５２ 保持要素
５４ 保持要素の第１の不可逆移動または不可逆変化手段
５８ 逃げ
６０ 可動要素の自由端
６２ 案内要素
６４ 可動要素の第２の移動手段
７１ 現行技術による弁
７２ 弁７１への入口管
７４ 弁７１からの出口管
７６ 補給専用配管
７８ 補給管路の補給インターフェース
１００ アクチュエータ
１２１ 自動閉塞装置
１４４ 可動要素
１５４ 空気ポンプ
２２１ 自動閉塞装置
２４４ 可動要素
２５４ 火薬装置
２６０ 可動要素の自由端

Claims (9)

1. １つ以上のタンク（３）に流体を補給するための補給管路（４０）を、流体に対して少なくとも部分的に密閉状態で塞ぐための自動閉塞装置（２１、１２１、２２１）であって、既定の事象が発生したとき、１つ以上の前記タンク（３）の補給を妨げる自動閉塞装置において、
   － 少なくとも１つの可動要素（４４、１４４、２４４）であって、
   少なくとも１つの前記可動要素（４４、１４４、２４４）が、前記タンク（３）の補給に対応する抵抗を流体に対してもたらすように位置決め可能となる、前記補給管路（４０）の非閉塞位置と、
   少なくとも１つの前記可動要素（４４、１４４、２４４）が、前記タンク（３）の補給に対応しない抵抗を流体に対してもたらすように位置決め可能となる、前記補給管路（４０）の閉塞位置と、
   の間で移動可能な少なくとも１つの可動要素（４４、１４４、２４４）と、
   － 少なくとも１つの前記可動要素（４４、１４４、２４４）の少なくとも１つの保持要素（５２、１４４、２４４）であって、
   － 少なくとも１つの前記可動要素（４４、１４４、２４４）を非閉塞位置に保持すること、および
   － 少なくとも１つの前記可動要素（４４、１４４、２４４）の閉塞位置への移動が可能となるように変形または移動すること
   ができる少なくとも１つの保持要素（５２、１４４、２４４）と、
   － 少なくとも１つの前記保持要素（５２、１４４、２４４）の少なくとも１つの第１の不可逆移動または不可逆変化手段（５４、１５４、２５４）であって、少なくとも１つの前記可動要素（４４、１４４、２４４）を閉塞位置にのみ移動させることができる手段と
   を備え、
   少なくとも１つの前記第１の不可逆移動または不可逆変化手段（５４、１５４、２５４）は制御装置（５１）によって制御することができ、
   少なくとも１つの前記可動要素（４４、１４４、２４４）は、前記自動閉塞装置（２１、１２１、２２１）の少なくとも１つの部位（４６）において少なくとも部分的に位置決め可能であり、前記部位（４６）は、前記補給管路（４０）に対して密閉状態で組み付けられるよう意図されており、
   少なくとも１つのオリフィス（４８）が、前記自動閉塞装置（２１、１２１、２２１）の少なくとも１つの前記部位（４６）の少なくとも１つの壁（５０）に位置しており、
   少なくとも１つの前記オリフィス（４８）は、
   － 少なくとも１つの前記可動要素（４４、１４４、２４４）の少なくとも１つの前記保持要素によって漏れ止め状態で封止され得ること、および
   － 少なくとも１つの前記可動要素（４４、１４４、２４４）を少なくとも１つの前記部位（４６）に通すことで、少なくとも１つの前記可動要素（４４、１４４、２４４）が閉塞位置に到達できるようにすることができる、自動閉塞装置。
2. 前記既定の事象は、前記タンク（３）の少なくとも１つで安全上の欠陥が検出されることである、請求項１に記載の装置。
3. 少なくとも１つの前記可動要素（４４、１４４、２４４）と少なくとも１つの前記保持要素（５２、１４４、２４４）が全く同一の要素を形成する、請求項１または２に記載の装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の装置を備える流体を１つ以上のタンク（３）に補給するための補給管路（４０）。
5. １つ以上の前記タンク（３）が前記補給管路（４０）に漏れ留め様式で連結される、請求項４に記載の管路。
6. 請求項４または５に記載の流体を１つ以上のタンク（３）に補給するための補給管路（４０）と、１つ以上の前記タンク（３）と、制御装置（５１）と、からなるアセンブリ。
7. 前記制御装置（５１）が演算装置である、請求項６に記載のアセンブリ。
8. 流体用のタンク（３）のための少なくとも１つの弁（１）を備え、
   少なくとも１つの前記弁（１）が、
   － 流体を特徴づける少なくとも１つのパラメータを測定するための、センサ（３５）の少なくとも１つの部分であって、前記弁（１）は前記弁（１）の外部にある外部演算装置（５）から送出される情報を受け取ることができる、センサ（３５）の少なくとも１つの部分と、
   － 内部演算装置（７）と、
   を備え、
   前記内部演算装置（７）は、
   少なくとも１つの前記センサ（３５）から送出されるデータを取得するように構成された第１の取得手段（９）と、
   前記外部演算装置（５）と双方向に通信することができる通信手段（１１）と、
   前記外部演算装置（５）から受け取る情報および少なくとも１つの前記センサ（３５）から送出されるデータを計算に入れて、前記弁（１）の少なくとも１つのアクチュエータ（１００）を制御するように構成された制御手段（１３）と
   を備え、
   前記演算装置が内部演算装置（７）である、請求項７に記載のアセンブリ。
9. 請求項６から８のいずれか一項に記載のアセンブリの一部を形成する１つ以上の流体用のタンク（３）の安全確保の方法であって、
   － 前記タンク（３）の少なくとも１つの安全上の欠陥に関する情報を前記制御装置（５１）によって計算に入れるステップと、
   － 前記制御装置（５１）によって少なくとも１つの前記自動閉塞装置（２１、１２１、２２１）に閉塞指示を伝達するステップと、
   － 少なくとも１つの自動閉塞装置（２１、１２１、２２１）によって前記閉塞指示を取り入れるステップと、
   － 少なくとも１つの前記自動閉塞装置（２１、１２１、２２１）が非閉塞位置から閉塞位置に移行するステップと
   を含む方法。

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