PL206250B1 - Zawór do napełniania zbiornika wyłącznie z uprawnionego źródła płynu, układ do napełniania zbiornika wyłącznie z uprawnionego źródła płynu, zbiornik do przechowywania płynu wyłącznie z uprawnionego źródła płynu i sposób napełniania zbiornika wyłącznie z uprawnionego źródła płynu - Google Patents

Abstract

Zawór do zamykania pojemnika i do umożliwiania napełniania pojemnika, wyposażony jest w obudowę (20) zawierającą otwór wlotowy (30) i otwór wylotowy (40). Zastosowany jest człon zamykający (60) dla szczelnego zamykania zaworu przy otworze wlotowym (30). Zastosowany jest przynajmniej jeden człon zaworowy (70) do kontrolowania połączenia hydraulicznego pomiędzy otworem wlotowym (30) a otworem wylotowym (40). Człon zaworowy umożliwia połączenie hydrauliczne jedynie wówczas, gdy znajduje się w pierwszym położeniu. Człon zaworowy (70) jest zaprojektowany w taki sposób, że jest wprowadzany i utrzymywany w tym pierwszym położeniu jedynie po uzyskaniu wstępnie określonego stanu napełnienia. Stan napełnienia jest zwykle uzyskiwany wówczas, gdy wartość ciśnienia napełniania układu do napełniania pojemnika (50) jest początkowo poniżej pierwszej wstępnie określonej lub wstępnie określanej wartości progowej.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zawór do napełniania zbiornika płynem, układ do napełniania zbiornika wyłącznie z uprawnionego źródła płynu, zbiornik do przechowywania płynu wyłącznie z uprawnionego źródła płynu oraz sposób napełniania zbiornika wyłącznie z uprawnionego źródła płynu.

Do przechowywania i dozowania gazów lub płynów zarówno w zastosowaniach domowych jak i przemysłowych są powszechnie stosowane zbiorniki, takie jak na przykład butle zawierające sprężony gaz lub ciecz albo też inne zbiorniki. Dla tego rodzaju zbiorników istnieje często potrzeba stosowania systemów uzupełniania. W przypadku, gdy tego rodzaju zbiorniki mają znaczną wartość kapitałową, istnieje potrzeba stosowania zbiorników zwrotnych i umożliwiających ich ponowne napełnianie. Proponowano wiele przykładów tego rodzaju zbiorników, które mogą być uzupełniane nową ilością gazu czy cieczy, po ich opróżnieniu lub częściowym wykorzystaniu. Tego rodzaju zbiorniki mogą być zwykle łatwo uzupełniane w wyniku doprowadzenia gazu lub cieczy pod ciśnieniem do otworu służącego do napełniania i dozowania zbiornika. Zazwyczaj, na przykład w przypadku butli zawierających płyny pod ciśnieniem, tego rodzaju zbiorniki mają zawór dozujący, który jest zwykle zamknięty. Zawór ten zapobiega wyciekowi lub odparowaniu płynnej zawartości, która może być pod ciśnieniem i/lub w stanie lotnym. Tego rodzaju zawory są zaprojektowane z moż liwoś cią selektywnego otwierania przez użytkownika. Zawór ten jest zwykle otwierany w wyniku wciśnięcia kołka w celu umożliwienia dozowania zawartości zbiornika lub także w celu umożliwienia napełnienia zbiornika płynem.

Jednym z problemów jakie mogą wystąpić przy uzupełnianiu tego rodzaju zbiorników jest zagwarantowanie napełniania zbiorników tylko prawidłowym płynem oraz pochodzącym tylko z uprawnionych źródeł. Współczesne układy napełniania mogą być kopiowane ze stosunkowo dużą łatwością, co pozwala na uzupełnianie zbiornika innym płynem i/lub płynem pochodzącym z nieautoryzowanych źródeł.

Typowym przykładem są butle z CO2, które są konstruowane szczególnie z przeznaczeniem dla maszyn wymagających gazu pod ciśnieniem, na przykład maszyn do wytwarzania sody. Tego rodzaju maszyny przeznaczone do użytku domowego mogą być w ogólności napełniane z dowolnego odpowiedniego źródła CO2. W związku z tym dostawca oryginalnych zbiorników nie może zagwarantować tego, iż użytkownik uda się tylko do tego dostawcy, gdy zapragnie uzupełnić zbiornik. Podobnie, zbiornik na paliwo lub gaz przystosowany do obsługi domu czy wielu pomieszczeń w budynku, może być często uzupełniany z dowolnego przydatnego źródła paliwa lub gazu, bez odwoływania się do oryginalnego dostawcy zbiornika. Podobnie, również stacja benzynowa lub paliwowa posiada zbiorniki, które mogą być w ogólności uzupełniane dowolnym pożądanym paliwem, a nie tylko specyficznym paliwem przeznaczonym dla tych zbiorników i bez odwoływania się do oryginalnego dostawcy paliwa czy benzyny.

Proponowane były w przeszłości zawory pozwalające na wybiórcze napełnianie zbiornika.

Opis patentowy USA nr 5 487 404 dotyczy kurka, który zatrzymuje operację napełniania automatycznie w wyniku działania zaworu dwukierunkowego. Kurek ten nie jest ukierunkowany na uniemożliwianie nieuprawnionego napełniania zbiorników.

Z opisu patentowego USA nr 4 195 673 jest znane rozwiązanie polegające na utrudnieniu dozowania paliwa ołowiowego do baku pojazdu, który wymaga paliwa bezołowiowego, dzięki systemom, w których dysze stosowane do dozowania paliwa oł owiowego są mniejsze niż dysze przeznaczone do dozowania paliwa bezołowiowego. Na dyszę do dozowania paliwa bezołowiowego nałożony jest magnetyczny kołnierz, który współdziała z zaworem w baku, umożliwiając otwarcie zaworu tylko wtedy, gdy do rury doprowadzającej baku włożona jest dozująca dysza zawierająca magnes. Jednakże tego rodzaju zespół zawiera tylko jeden element uszczelniający. Zespół tego rodzaju jest szczególnie trudny do zastosowania w przypadku, gdy płyn jest sprężony. Podobny zespół magnetycznego zamknięcia przedstawiony został ponadto w dokumencie US 5 474 115.

Z opisu patentowego USA nr 3 674 061 jest znany zespół dyszy w połączeniu z otworem, w którym kiedy poziom w baku napełnianym lotną cieczą osiąga założoną wartość, to ciśnienie gazu w baku gwałtownie wzrasta, wyrównując się z ciś nieniem cieczy. Czujniki wykrywają raptowny wzrost ciśnienia, zaś zawór odcinający reagujący na czujniki odcina przepływ przez dyszę.

Z opisów patentowych EP 0161348 i FR 1116274 jest znany dwudrogowy zawór zabezpieczający, który zapobiega przypadkowej ucieczce gazu podczas przecieku lub przewiania przewodu prowadzącego gaz pod wysokim ciśnieniem. Zawór taki ma komorę zaworową i element zaworowy,

PL 206 250 B1 utrzymywany w położeniu otwartym za pomocą sprężyny. Gdy różnica ciśnień pomiędzy otworem wlotowym i otworem wylotowym staje się zbyt wysoka, wówczas element zaworowy jest popychany wbrew sile sprężyny do położenia zamkniętego, zapobiegając tym samym niekontrolowanemu przeciekowi gazu.

Układy znane ze stanu techniki wykazują kilka wad. Układy znane ze stanu techniki, takie jak butle CO2, nie pozwalają zagwarantować napełniania ich tylko przez oryginalnego dostawcę lub za pośrednictwem innych autoryzowanych przedstawicieli. Ten niedostatek rozwiązań ze stanu techniki może prowadzić do obniżenia jakości substancji służących do uzupełniania. Z tego względu oryginalny dostawca może być niesprawiedliwie obarczany odpowiedzialnością za niższą jakość płynu, ze względu na powiązanie oryginalnej butli z niską jakością płynu. Dodatkowo, brak kontroli nad operacjami uzupełniania może także stanowić źródło niebezpieczeństwa i może prowadzić do wypadków i/lub urazów, których można by było uniknąć, dzięki prawidłowemu napełnianiu zbiornika. Brak kontroli nad operacjami uzupełniania może także stanowić potencjalne źródło utraty przychodów oryginalnego dostawcy.

Publikacja WO 00/77442 dotyczy butli CO2 umożliwiającej wielokrotne uzupełnianie oraz urządzenia napełniającego i sposobu napełniania. Dokument ten opisuje rozwiązanie, które ma na celu lepszą ochronę butli przed uzupełnianiem przez nieuprawnioną osobę. W tym celu w dokumencie zasugerowano obecność zaworu, który tworzy jednostkę cylindra tłokowego wraz z osiowo ruchomym elementem blokującym. W cylinder tłokowy może uderzać gaz za pośrednictwem kanału przepełnieniowego. Element blokujący może rozciągać się osiowo w kierunku wnętrza, gdzie opiera się o ogranicznik obecny w zaworze. Uzupełnianie bez odpowiedniego systemu napełniania będzie niemożliwe. Rozwiązanie to ma jednakże pewne wady. W urządzeniu napełniającym obecne są środki mechaniczne. Te środki mechaniczne muszą być stosowane do utrzymywania elementu blokującego w stanie otwartym.. Jest jednakże dosyć łatwo przezwyciężyć działanie elementu blokującego dzięki odpowiednim mechanicznym środkom otwierającym.

Celem wynalazku jest przezwyciężenie wad występujących w rozwiązaniach ze stanu techniki, zwłaszcza poprzez opracowanie zaworu, układu oraz sposobu napełniania tego rodzaju zbiornika, które pozwalają oryginalnemu dostawcy na zapewnienie tego, że uzupełnianie zbiornika prowadzone będzie tylko przez niego samego albo za pośrednictwem autoryzowanych przedstawicieli. Układy takie winny być szczególnie przydatne dla zbiorników zawierających sprężone gazy w postaci gazowej lub częściowo ciekłej.

Zawór jak również układ według wynalazku powinny być łatwe do wykonania, a stosowanie układu i zaworu według wynalazku oraz napełnianie lub uzupełnianie zbiornika przez uprawnionego użytkownika nie powinno być utrudnione ani bardziej czasochłonne.

Zawór do zamykania i napełniania zbiornika płynem, wyłącznie z uprawnionego źródła płynu, zawierający obudowę z otworem wlotowym i otworem wylotowym, przy czym otwór wlotowy jest przystosowany do połączenia ze źródłem płynu, zaś otwór wylotowy jest przystosowany do połączenia ze zbiornikiem, przy czym pomiędzy tymi otworami znajduje się element zamykający, a także zawierający przynajmniej jeden element zaworowy, który w położeniu otwartym ustanawia połączenie pomiędzy otworem wlotowym a otworem wylotowym, a w położeniu zamkniętym blokuje połączenie pomiędzy otworem wlotowym a otworem wylotowym, według wynalazku charakteryzuje się tym, że element zaworowy stanowi element oddzielny względem elementu zamykającego i ma elementy generujące siłę, współpracujące z elementem zaworowym poprzez oddziaływanie na niego z równoważącą siłą

Fx, sprowadzającą go do położenia otwartego jedynie w przypadku, gdy statyczna różnica ciśnień

ΔΡ3 na elemencie zaworowym jest mniejsza niż założona wcześniej pierwsza wartość progowa.

Element generujący siłę zawiera sprężynę.

Element zaworowy zawiera wewnętrzny element generujący siłę znajdujący się w zaworze, który jest roboczo połączony z zewnętrznym elementem generującym siłę znajdującym się poza zaworem.

Wewnętrzny element generujący siłę zawiera pierwszy magnes, zaś zewnętrzny element generujący siłę zawiera drugi magnes.

Element zamykający ma postać zaworu zwrotnego.

Element zamykający w postaci zaworu zwrotnego oraz element zaworowy znajdują się na korpusie umieszczonym ruchomo w komorze obudowy pomiędzy otworem wlotowym a otworem wylotowym.

Element zamykający w postaci zaworu zwrotnego zawiera trzpień przymocowany do zakończenia zaworu zwrotnego skierowanego w stronę otworu wlotowego.

PL 206 250 B1

Element zamykający jest umieszczony ruchomo posuwisto-zwrotnie w górnej komorze obudowy zawierającej komorę podzieloną na górną komorę i dolną komorę, które są wzajemnie ze sobą połączone, zaś w dolnej komorze obudowy znajduje się element zaworowy, umieszczony ruchomo posuwisto-zwrotnie pomiędzy położeniem otwartym a położeniem zamkniętym.

Dolna komora ma konstrukcję przystosowaną do wyrównującego przemieszczenia elementu zaworowego w kierunku magnetycznego przyciągania lub odpychania pomiędzy wewnętrznym elementem generującym siłę a zewnętrznym elementem generującym siłę elementu zaworowego.

Układ do napełniania zbiornika wyłącznie z uprawnionego źródła płynu, zawierający zespół regulujący ciśnienie, połączony przepływowo ze źródłem płynu oraz połączony z zaworem zamontowanym na zbiorniku, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zespół regulujący ciśnienie ma elementy regulacyjne do utrzymywania ciśnienia płynu wprowadzanego do zbiornika na poziomie niższym od założonej wcześniej pierwszej wartości progowej tak wybranej, że element zaworowy zaworu jest wprowadzany do położenia otwartego i utrzymywany w tym położeniu otwartym.

Zespół regulujący ciśnienie jest połączony z czujnikiem do pomiaru natężenia przepływu płynu do wnętrza zbiornika oraz z zespołem sterującym.

Zespół regulujący ciśnienie ma elementy do dostarczania ciśnienia podawania o założonej wcześniej minimalnej wielkości oraz do zwiększania ciśnienia podawania w trybie kontrolowanym przez zespół sterujący.

Zespół sterujący ma elementy początkowo nakazujące zespołowi regulującemu ciśnienie dostarczenie ciśnienia podawania o wielkości poniżej pierwszej założonej wcześniej wartości progowej, a następnie zwiększenie ciśnienia podawania przy zachowaniu natężenia przepływu płynu w założonym wstępnie zakresie.

Element zaworowy zawiera zewnętrzny element generujący siłę roboczo połączony z wewnętrznym elementem generującym siłę elementu zaworowego.

Zespół sterujący jest połączony z wagą do ważenia zbiornika.

Zbiornik do przechowywania płynu wyłącznie z uprawnionego źródła płynu, który to zbiornik jest przystosowany do wielokrotnego napełniania i jest wyposażony w zawór zawierający obudowę z otworem wlotowym i otworem wylotowym, przy czym otwór wlotowy jest przystosowany do połączenia ze źródłem płynu, zaś otwór wylotowy jest przystosowany do połączenia ze zbiornikiem, a ponadto wyposażony w element zamykający a także przynajmniej jeden element zaworowy, który w położeniu otwartym ustanawia połączenie pomiędzy otworem wlotowym a otworem wylotowym, a w położeniu zamkniętym blokuje połączenie pomiędzy otworem wlotowym a otworem wylotowym, według wynalazku charakteryzuje się tym, że element zaworowy ma elementy generujące siłę, współpracujące z elementem zaworowym poprzez oddziaływanie na niego z równoważącą siłą Fx sprowadzają cą go do położenia otwartego, jedynie w przypadku, gdy statyczna różnica ciśnień ΔΡ3 na elemencie zaworowym jest mniejsza niż założona wcześniej pierwsza wartość progowa.

Zawór jest połączony trwale z otworem zbiornika.

Sposób napełniania zbiornika wyłącznie z uprawnionego źródła płynu, zawierający etapy łączenia zaworu ze źródłem płynu i podawania płynu do zbiornika według wynalazku charakteryzuje się tym, że kontroluje się ciśnienie podawania P1 płynu przy otworze wlotowym zaworu, utrzymując na elemencie zaworowym statyczną różnicę ciśnień ΔP3 mniejszą niż założona wcześniej pierwsza wartość progowa.

Ciśnienie podawania P1 płynu przy otworze wlotowym zaworu kontroluje się przez początkowe doprowadzanie do otworu wlotowego zaworu statycznego ciśnienia podawania, które jest mniejsze niż założona wcześniej druga wartość progowa przez założony wcześniej okres czasu, a następnie przez zwiększanie ciśnienia podawania P1 w trybie ciągłym lub w trybie wielu etapów.

Ciśnienie podawania P1 płynu przy otworze wlotowym zaworu kontroluje się przez początkowe doprowadzenie do otworu wlotowego zaworu statycznego ciśnienia podawania, które jest mniejsze niż druga wartość progowa, a następnie przez pomiar natężenia przepływu płynu wpływającego do wnętrza zaworu, przy czym w przypadku stwierdzenia zmniejszania się natężenia przepływu płynu, zwiększa się wielkość statycznego ciśnienia podawania w założonym wcześniej trybie, i kontynuuje się dwa ostatnie etapy aż do wyzerowania mierzonego natężenia przepływu płynu.

Podczas kontrolowania ciśnienia podawania P1 płynu prowadzi się pomiar statycznego ciśnienia przy otworze wlotowym zaworu, i w przypadku stwierdzenia, że zmierzone statyczne ciśnienie ma wartość w granicach założonej wcześniej trzeciej wartości progowej o wielkości równej ciśnieniu panującemu w zbiorniku, gdy jest on pełny, przerywa się napełnianie zbiornika oraz odłącza się zawór od

PL 206 250 B1 źródła płynu, zaś w przypadku stwierdzenia, że zmierzone statyczne ciśnienie jest mniejsze od założonej wcześniej trzeciej wartości progowej o wielkości równej ciśnieniu panującemu w zbiorniku, gdy jest on pełny, przerywa się napełnianie zbiornika, a następnie uwalnia się ciśnienie w zaworze powyżej otworu wylotowego zaworu, po czym wznawia się napełnianie zbiornika i powtarza się powyższą procedurę.

Przed i/lub w trakcie procedury napełniania, dokonuje się pomiaru ciężaru zbiornika w trybie ciągłym.

Zawór, służący do zamykania zbiornika i umożliwiający napełnianie zbiornika, zawiera obudowę, która posiada otwór wlotowy oraz otwór wylotowy. Otwór wlotowy jest przystosowany do połączenia z odpowiednim źródłem płynu. Otwór wylotowy jest przystosowany do połączenia ze zbiornikiem. Połączenie pomiędzy otworem wlotowym a źródłem płynu lub połączenie pomiędzy otworem wylotowym a zbiornikiem może być zarówno bezpośrednie jak i pośrednie, tymczasowe lub trwałe. Może być obecne odpowiednie orurowanie służące do utworzenia pośredniego połączenia. Otwór wlotowy jest połączony ze źródłem płynu w celu napełniania lub uzupełniania zawartości zbiornika. Określenia „napełnianie” i „uzupełnianie” są używane w kontekście niniejszego zgłoszenia wymiennie. Otwór wlotowy może być także połączony z odpowiednią maszyną służącą do dozowania zawartości, na przykład z maszyną do wytwarzania sody.

Zawór zawiera element zamykający służący do szczelnego zamknięcia zaworu. Element zamykający jest stosowany do utrzymywania zawartości wewnątrz zbiornika, chyba, że pożądane będzie przez użytkownika dozowanie zawartości. Zawór posiada ponadto przynajmniej jeden element zaworowy. W pierwszym położeniu element zaworowy pozwala na łączność umożliwiającą przepływ płynu z otworu wlotowego do otworu wylotowego. Gdy element zaworowy znajduje się w położeniu otwartym, to zbiornik zaopatrzony w tego rodzaju zawór może być napełniany płynem, którym w kontekście niniejszego zgłoszenia może być gaz, ciecz lub ich mieszanki. Gdy element zaworowy znajduje się w położeniu zamkniętym, wówczas łączność przepływowa od otworu wlotowego do otworu wylotowego jest przerwana. Element zaworowy jest zaprojektowany w taki sposób, że wprowadzany jest w poło ż enie otwarte i/lub jest utrzymywany w poł o ż eniu otwartym tylko wtedy, gdy spełniony jest zał ożony warunek napełniania. Zawór według wynalazku z jednej strony wykorzystywany jest, tak jak konwencjonalny zawór, do szczelnego zamykania zbiornika. Z drugiej zaś strony zawór ten wykorzystywany jest do uniemożliwiania uzupełniania zbiorników przez osoby nieuprawnione. Osoby nieuprawnione, które nie wiedzą, iż w celu otwarcia przepływu pomiędzy otworem wlotowym a otworem wylotowym spełniony musi być szczególny warunek, nie mają możliwości uzupełniania zbiornika, zaopatrzonego w tego rodzaju zawór.

Według wynalazku element zaworowy wprowadzany jest i utrzymywany w położeniu otwartym tylko wtedy, jeśli statyczna różnica ciśnień na elemencie zaworowym jest niższa niż pierwsza założona wartość progowa. Statyczna różnica ciśnień na elemencie zaworowym odpowiada zazwyczaj różnicy ciśnień pomiędzy otworem wlotowym a otworem wylotowym. Zawór automatycznie zamyka się i dlatego uniemoż liwia uzupeł nianie zbiornika, jeś li ciś nienie napeł niania jest zbyt wysokie. W przypadku, gdy zawór jest stosowany na zbiornikach zawierających sprężone gazy, wówczas ciecz dostarczana przez źródło płynu odznacza się znacznym ciśnieniem. Jeżeli do uzupełniania zbiornika z zaworem według tej postaci wynalazku stosowane są konwencjonalne systemy, to zawór natychmiast ulegnie zamknięciu i uniemożliwi napełnienie zbiornika.

W korzystnym przykładzie wykonania wynalazku element zaworowy posiada elementy wytwarzające siłę. Elementy wytwarzające siłę są przystosowane do wywierania równoważącej siły dla elementu zaworowego oraz do wprowadzania elementu zaworowego w położenie otwarte, gdy spełniony jest warunek napełniania. Istnieją różne przykłady wykonania tego rodzaju elementów wytwarzających siłę.

Elementy wytwarzające siłę mogą mieć postać sprężyny. Sprężyna wprowadza element zaworowy w położenie otwarte i utrzymuje element zaworowy w położeniu otwartym. Sprężyna taka na przykład odsuwa element zaworowy od gniazda zaworu w kierunku otworu wlotowego. Gdy tylko siła działająca na element zaworowy, wytworzona przez różnicę ciśnień na elemencie zaworowym, jest większa niż siła wytwarzana przez sprężynę, wówczas zawór jest przemieszczany z powrotem i dociskany do gniazda zaworu. Gdy tylko ciśnienie napełniania źródła płynu staje się zbyt duże, wówczas element zaworowy zamyka się i napełnianie zbiornika zaopatrzonego w tego rodzaju zawór staje się niemożliwe.

Według innego przykładu wykonania wynalazku, element zaworowy posiada wewnętrzny element wytwarzający siłę, który znajduje się wewnątrz zaworu. Wewnętrzny element może być operacyjnie

PL 206 250 B1 połączony z zewnętrznym elementem wytwarzającym siłę, który nie znajduje się wewnątrz zaworu. Gdy ten wewnętrzny i zewnętrzny element są z sobą operacyjnie połączone, wówczas element zaworowy wprowadzany jest i utrzymywany w położeniu otwartym.

Można zastosować magnetyczne elementy wytwarzające siłę. Wewnętrzny element może być na przykład zaopatrzony w pierwszy magnes, który wytwarza równoważącą siłę w kierunku otworu wlotowego, gdy zawór jest zbliżany do zewnętrznego elementu, który zawiera drugi magnes. Tego rodzaju układ odznacza się zwiększonym bezpieczeństwem. Jeżeli do napełniania zbiornika z tego rodzaju zaworem wykorzystywane są konwencjonalne źródła płynu, to element zaworowy nie będzie wprowadzany i utrzymywany w położeniu otwartym. W tym ostatnim rozwiązaniu, po rozpoczęciu napełniania zbiornika, element zaworowy jest natychmiast wprowadzany w położenie zamknięte, o ile źródło płynu nie ma zewnętrznego elementu zawierającego odpowiedni magnes. Ze względu na to, że magnes ten ma tylko ograniczoną siłę do utrzymywania elementu zaworowego w położeniu otwartym, to element zaworowy będzie wprowadzany w położenie zamknięte nawet wtedy, gdy obecny jest zewnętrzny magnes i gdy tylko ciśnienie napełniania źródła płynu przekroczy pewien poziom. W celu uzupełnienia zbiornika z tego rodzaju zaworem, muszą być obecne zarówno zewnętrzny magnes jak i prawidł owe ciśnienie napeł niania.

Gdy zbiornik jest całkowicie napełniony, wówczas zawartość zbiornika utrzymywana jest w zbiorniku ze względu na obecność elementu zamykaj ącego. Element zamykający może mieć postać zaworu zwrotnego. Zawory zwrotne są powszechnie stosowane w butlach sprężonych gazów. Gdy ciśnienie napełniania jest wystarczająco wysokie, to zawór zwrotny automatycznie otwiera się i pozwala na napełnienie zbiornika. Gdy wewnętrzne ciśnienie w zbiorniku jest wyższe niż ciśnienie otoczenia, wówczas zawór zwrotny zamyka się i zapobiega odparowywaniu, wyciekaniu albo też zanieczyszczeniu zawartości butli. W celu opróżnienia butli, zawór zwrotny musi być otwarty z wykorzystaniem zewnętrznych środków, które znane są znawcom tej dziedziny techniki.

Według innego przykładu wykonania wynalazku zawór zwrotny oraz element zaworowy mogą być wykonane na tym samym korpusie. Ów wspólny korpus dla zaworu zwrotnego i elementu zaworowego jest ruchomy w komorze obudowy pomiędzy otworem wlotowym a otworem wylotowym.

W celu umożliwienia uzupeł niania zbiornika, zawór zwrotny może zawierać trzpień przymocowany do końca skierowanego w kierunku otworu wlotowego. Gdy użytkownik naciska na trzpień, to zawór zwrotny otwiera się i pozwala na napełnianie bądź opróżnianie zbiornika.

Według innego przykładu wykonania wynalazku obudowa zawiera komorę, która podzielona jest na górną komorę i dolną komorę. Określenie dolny w kontekście niniejszego wynalazku dotyczy kierunku zasadniczo równoległego do kierunku przepływu płynu od źródła płynu do zbiornika, który jest napełniany. Określenie górny dotyczy kierunku zasadniczo przeciwnego do kierunku dolnego. Górna komora jest przystosowana do postępowo-zwrotnego przyjmowania elementu zamykającego, na przykład zaworu zwrotnego. Dolna komora przystosowana jest do postępowo-zwrotnego przyjmowania elementu zaworowego, który może być przemieszczany pomiędzy pierwszym położeniem a drugim poł o ż eniem we wnę trzu dolnej komory.

Według innego przykładu wykonania wynalazku dolna komora jest szczególnie przystosowana do przyjęcia elementu zaworowego związanego z magnesem, zgodnie z powyższym opisem.

Inny przykład wykonania wynalazku stanowi układ do napełniania zbiornika płynem wyłącznie z uprawnionego źródła płynu. Aczkolwiek wynalazek jest szczególnie przydatny do napełniania i uzupełniania zbiorników sprężonymi gazami, takimi jak na przykład CO2, to może być także wykorzystywany do każdego rodzaju płynu. W szczególności wynalazek jest przydatny dla gazów o stosunkowo wysokiej temperaturze skraplania lub cieczy o stosunkowo wysokiej prężności par. W szczególności wynalazek jest przydatny dla gazów, których prężności par są zasadniczo wyższe niż ciśnienie atmosferyczne.

Układ według wynalazku zawiera środki regulujące ciśnienie. Środki regulujące ciśnienie są połączone przepływowo ze źródłem płynu i są przystosowane do połączenia z zaworem na zbiorniku, zgodnie z tym co opisano powyżej. Środki regulujące ciśnienie są zaprojektowane do utrzymywania ciśnienia płynu doprowadzanego do zbiornika poniżej założonej lub możliwej do założenia drugiej wartości progowej. Druga wartość progowa jest tak dobrana, że element zaworowy zaworu jest wprowadzany i utrzymywany w położeniu otwartym w trakcie procedury napełniania, to znaczy że różnica ciśnień na elemencie zaworowym pozostaje poniżej pierwszej wartości progowej.

Według korzystnego przykładu wykonania wynalazku układ ten może być zaopatrzony w środki mierzące natężenie przepływu płynu. Środki mierzące wykorzystywane są do pomiaru natężenia przepływu cieczy do wnętrza zaworu i do wnętrza zbiornika. Układ ten zawiera ponadto środki sterujące,

PL 206 250 B1 połączone operacyjnie ze środkami regulującymi ciśnienie oraz ze środkami mierzącymi natężenie przepływu płynu. Jeżeli w trakcie napełniania ciśnienie podawania płynu staje się zbyt wysokie, to element zaworowy zamyka się i napełnianie zostaje przerwane. Jeżeli element zaworowy zamyka się, to środki mierzące natężenie przepływu płynu wykrywają brak przepływu płynu. Za pośrednictwem środków sterujących, ciśnienie podawania może zostać zredukowane, dzięki czemu element zaworowy ponownie zostanie wprowadzony w położenie otwarte.

Według innego przykładu wykonania wynalazku środki regulujące ciśnienie przystosowane są do dostarczania ciśnienia podawania o założonej minimalnej wartości oraz do zwiększania ciśnienia podawania w założonym lub możliwym do wcześniejszego założenia trybie, na przykład w trybie, który może być sterowany za pośrednictwem środków sterujących.

Na początku procesu napełniania wewnętrzne ciśnienie panujące w zbiorniku w wielu przypadkach jest podobne do ciśnienia atmosferycznego. Ciśnienie napełniania powinno być z tego względu wyższe niż ciśnienie otoczenia i niższe niż druga wartość progowa. Druga wartość progowa odpowiada początkowo sumie ciśnienia otoczenia i pierwszej wartości progowej, to znaczy poziomowi różnicy ciśnień na elemencie zaworowym, przy którym element zaworowy jest wprowadzany w położenie zamknięte.

Gdy wewnętrzne ciśnienie w zbiorniku osiąga wartość ciśnienia napełniania, to ciśnienia wyrównują się i proces napełniania ulega zatrzymaniu. W tym momencie środki sterujące nakazują środkom regulującym ciśnienie zwiększenie ciśnienia podawania. Wzrost ten jest tak dobierany, ażeby natężenie przepływu płynu pozostawało w założonym zakresie.

Według innego przykładu wykonania wynalazku układ może zawierać zewnętrzny element, który może być łączony operacyjnie z wewnętrznym elementem usytuowanym w zaworze, zgodnie z tym co napisano powyżej. Według tej postaci wynalazku, uzupełnianie zbiornika zaopatrzonego w zawór możliwe jest tylko wtedy, gdy występuje operacyjne połączenie pomiędzy zewnętrznym elementem układu napełniania a wewnętrznym elementem zaworu. Istnieje wiele możliwych środków realizujących takie operacyjne połączenie, jak na przykład środki magnetyczne i mechaniczne środki łączące.

Zawór według wynalazku może być trwale przymocowany do otworu zbiornika, dzięki czemu nie może zostać zdjęty ze zbiornika bez jego zniszczenia. Dzięki temu zapewnia się, iż tego rodzaju zbiorniki nie będą mogły być łatwo zaopatrzone w inne zawory pozwalające na napełnianie przy użyciu dowolnego znanego rodzaju układu uzupełniania.

Jeszcze inną postać wynalazku stanowi sposób napełniania zbiornika płynem z uprawnionego źródła płynu. Sposób ten jest szczególnie przystosowany do napełniania zbiornika zawierającego zawór opisany powyżej. W pierwszym etapie tego sposobu zawór przymocowany do otworu zbiornika jest łączony ze źródłem płynu. W drugim etapie zbiornik jest napełniany płynem w takim trybie, że ciśnienie podawania płynu na otworze wlotowym jest tak kontrolowane, iż różnica ciśnień na elemencie zaworowym zaworu pozostaje poniżej założonej lub możliwej do wcześniejszego założenia pierwszej wartości progowej.

W trakcie etapu napełniania, do otworu wlotowego zaworu początkowo może być doprowadzane statyczne ciśnienie podawania, które jest mniejsze niż suma ciśnienia otoczenia i pierwszej wartości progowej. Ciśnienie to może być doprowadzane przez założony lub możliwy do wcześniejszego założenia okres czasu. Po tym etapie ciśnienie podawania może być zwiększane w trakcie licznych kolejnych etapów lub w trybie ciągłym. Ze względu na zwiększone ciśnienie podawania, aż do osiągnięcia pożądanego ciśnienia końcowego, nie uzyskuje się równowagi pomiędzy ciśnieniem podawania a wewnętrznym ciśnieniem panującym w zbiorniku.

Według innego korzystnego przykładu wykonania wynalazku, w trakcie uzupełniania lub napełniania zbiornika mierzone jest natężenie przepływu płynu. Jeżeli natężenie przepływu płynu spada, to wielkość statycznego ciśnienia podawania zwiększana jest o założoną wartość. Etapy pomiaru natężenia przepływu płynu i zwiększania statycznego ciśnienia podawania są kontynuowane aż do wyzerowania mierzonej wartości natężenia przepływu płynu. Zerowa wartość natężenia przepływu płynu stanowi wskazanie osiągnięcia równowagi pomiędzy maksymalnym ciśnieniem podawania źródła płynu a zawartością zbiornika, gdyż ciśnienie podawania nie może być zwiększane powyżej maksymalnej dopuszczalnej wartości ciśnienia, to znaczy ciśnienia płynu w źródle płynu. Możliwe jest także, że wzrost ciśnienia podawania będzie zbyt duży i zawór zamknie się zanim osiągnięte zostanie pożądane wewnętrzne ciśnienie.

Według innego przykładu wykonania wynalazku unika się tego problemu. Statyczne ciśnienie na otworze wlotowym może być mierzone w trybie ciągłym. Jeżeli statyczne ciśnienie zbliża się do

PL 206 250 B1 założonej trzeciej wartości progowej, która ma wielkość ciśnienia panującego w pełnym zbiorniku, to proces napełniania jest przerywany, zaś zawór jest odłączany od źródła płynu.

Jeżeli mierzone statyczne ciśnienie jest mniejsze niż założona trzecia wartość progowa, to proces napełniania zbiornika jest przerywany. Ciśnienie panujące w zaworze powyżej otworu wylotowego jest uwalniane i napełnianie zbiornika jest wznawiane, po czym przebiega zgodnie z powyższym opisem. Uwolnienie ciśnienia pozwala na powtórne otwarcie elementu zaworowego.

Ten podetap rozróżnienia warunków jest szczególnie przydatny dla gazów zachowujących się zasadniczo jak gazy idealne, takie jak na przykład tlen czy azot.

Według innego przykładu wykonania wynalazku zbiornik może być ważony przed oraz w trakcie procedury napełniania. Jeżeli natężenie przepływu spada do zera, zaś ciężar zbiornika nie osiągnął jeszcze oczekiwanej wartości, odpowiadającej całkowitemu napełnieniu zbiornika, stanowi to wskazanie, że zbiornik nie jest pełny.

Niniejszy wynalazek opiera się generalnie na idei wyposażenia zbiornika w zawór, który jest korzystnie trwale połączony z otworem zbiornika, przy czym zawór ten może być otwierany w celu napełnienia zbiornika tylko wtedy, gdy zawór ten jest podłączony do uprawnionego źródła, to znaczy kiedy spełnione są założone wcześniej warunki napełniania.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1a - 1c przedstawia przekrój poprzeczny przez główne elementy zaworu według pierwszego przykładu wykonania wynalazku w trzech różnych położeniach roboczych, fig. 1d i 1e - częściowy przekrój poprzeczny powiększonego widoku elementu zamykającego zaworu według fig. 1a - 1c, odpowiednio w trybie pracy statycznym oraz dynamicznym, fig. 1f i 1g - częściowy przekrój poprzeczny przez powiększony widok elementu zaworowego z fig. 1a - 1c, odpowiednio w trybie pracy statycznym oraz dynamicznym, fig. 2a - 2c - przekrój poprzeczny przez główne elementy zaworu według drugiego przykładu wykonania wynalazku w trzech różnych położeniach roboczych, fig. 3a - 3c - przekrój poprzeczny głównych elementów zaworu według trzeciego przykładu wykonania wynalazku w trzech różnych położeniach roboczych, fig. 4a - 4c - przekrój poprzeczny głównych elementów zaworu według czwartego przykładu wykonania wynalazku w trzech różnych położeniach roboczych, fig. 5 - schemat głównych elementów korzystnego przykładu wykonania układu według wynalazku, fig. 6 - schemat głównych elementów regulujących ciśnienie z fig. 5, fig. 7 - schemat głównych elementów innego przykładu wykonania elementów regulujących ciśnienie z fig. 5, a fig. 8 - zmiany ciśnienia podawania w funkcji czasu dla typowej operacji napełniania z wykorzystaniem układu przedstawionego na fig. 5 - 7.

Na fig. 1a - 1c zilustrowano pierwszy i podstawowy przykład wykonania zaworu według wynalazku. Zawór 10 zawiera obudowę 20 z otworem wlotowym 30 oraz otworem wylotowym 40. Pomiędzy otworem wlotowym 30 a otworem wylotowym 40 znajduje się komora 50. Komora 50 może mieć dowolną przydatną postać, wliczając w to jedną lub większą liczbę wzajemnie połączonych jam, kanałów i tym podobnych elementów, tworzą cych połączenie przepł ywowe pomię dzy otworem wlotowym 30 a otworem wylotowym 40.

Górny koniec obudowy 20, a w szczególności otwór wlotowy 30 przystosowany jest do połączenia z odpowiednim źródłem płynu 600 (patrz fig. 5). Połączenie może stanowić układ napełniania 700 według wynalazku. Źródłem płynu może być dowolne źródło, takie jak na przykład zbiornik ciśnieniowy, zwykły zbiornik lub system dystrybucji płynu, bez nałożonych ograniczeń. Dolny koniec obudowy 20, a w szczególności otwór wylotowy 40, przystosowany jest do połączenia z odpowiednim zbiornikiem 500, który ma być napełniany lub uzupełniany ze źródła 600. Tego rodzaju zbiornik ma zazwyczaj, ale bez ograniczenia, postać ciśnieniowej butli. Zbiornik 500 zawiera wlot zbiornika 520 oraz magazynującą objętość 550 przeznaczoną dla płynu. Obudowa 20 zaworu 10 jest przystosowana do korzystnie trwałego połączenia z otworem zbiornika 500. Może być ona uformowana integralnie z nim, może być do niego przyspawana, sklejona lub inaczej trwale połączona. Możliwe jest także do rozważenia tymczasowe połączenie, które może być przydatne do konserwacji lub naprawy. W każdym razie, po połączeniu do obudowy 20, pomiędzy magazynującą objętością 550, wlotem 520 zbiornika i otworem wylotowym 40 zaworu 10 powstaje przepływowe połączenie.

Obudowa 20 zawiera element zamykający 60, który jest odwracalnie ruchomy, zazwyczaj postępowo-zwrotnie, pomiędzy górnym położeniem zamkniętym a dolnym położeniem otwartym. Element zamykający 60 zawiera powierzchniową uszczelkę 61 znajdującą się na jego górnym końcu, która, kiedy znajduje się w położeniu zamkniętym, szczelnie opiera się o gniazdo zaworu 21 znajdujące się w wewnętrznej części obudowy 20 przy otworze wlotowym 30. Położenie to przedstawiono na fig. 1a. W celu dozowania pł ynu ze zbiornika 500 za poś rednictwem zaworu, do otworu wlotowego 30 moż e

PL 206 250 B1 zostać włożony trzpień lub podobne urządzenie, służące do wciśnięcia elementu zamykającego 60 w dół. Pierwszy zawór może być zaopatrzony w trzpień (nie pokazany), wystający poprzez otwór wlotowy 30. W dolnym położeniu otwartym powierzchniowa uszczelka 61 jest oddalona od gniazda zaworu 21 (patrz fig. 1b). Możliwe jest dzięki temu przepływowe połączenie pomiędzy otworem wlotowym 30, a tym samym ź ródł em pł ynu połączonym z otworem wlotowym, a komorą 50 w zaworze 10.

W obudowie 20 moż e znajdować się odpowiedni dolny ogranicznik 25, stanowiący ograniczenie dla położenia otwartego. Element zamykający może przyjmować dowolne położenie od minimalnie otwartego, tylko co tworzącego przepływowe połączenie, aż do położenia maksymalnie otwartego, zilustrowanego na fig. 1c, gdzie element zamykający 60 spoczywa na ograniczniku 25.

Element zamykający 60 posiada górną powierzchnię 62. Górna powierzchnia 62 może zawierać powierzchniową uszczelkę 61. Statyczne ciśnienie podawania P1 z układu napełniania 700 działa na górną powierzchnię 62. Element zamykający 60 zawiera ponadto skierowaną w dół powierzchnię 63, na którą działa statyczne ciśnienie P2 komory.

Powierzchnia 62 zawiera występ 66, który może mieć zamknięty kształt, taki jak koło na powierzchni 62. Występ 66 tworzy uszczelniający obwód powierzchniowej uszczelki 61 względem gniazda zaworu 21. W warunkach statycznych, efektywne pole powierzchni 62 dane jest przez zamknięte pole A1 ograniczone przez występ 66. Jest ono zazwyczaj mniejsze niż odpowiadające pole A2 powierzchni 63 (patrz fig. 1a - 1g).

Warunkiem otwarcia elementu zamykającego jest to, ażeby skierowana w dół siła F1, określona przez iloczyn ciśnienia podawania P1 i efektywnego pola A1, była większa niż skierowana w górę siła działająca w komorze 50. Skierowana do góry siła F2 określona jest przez iloczyn ciśnienia P2 produktu w komorze 50 oraz pola A1. Po otwarciu elementu zamykającego 60 i powstaniu dynamicznych warunków, efektywne pole A1' powierzchni 62 staje się równe polu A2 (patrz fig. 1e).

Element zamykający 60 jest skonfigurowany z przeznaczeniem do przemieszczania się do dolnego położenia otwartego w odpowiedzi na przyłożoną do niego pierwszą siłę F1 o minimalnej wartości. Ta minimalna wartość odpowiada dodatniej statycznej różnicy ciśnień ΔΡ1 (P1 - P2), jaka istnieje pomiędzy otworem wlotowym 30 a komorą 50. Różnica ciśnień może być generowana w trakcie pracy zaworu 10 po działaniu początkowej otwierającej siły F1 wytwarzanej przez wystarczająco wysokie ciśnienie podawania P1 > P2. Element zamykający przechodzi do górnego położenia zamkniętego, odpowiadającego dodatniej różnicy ciśnień pomiędzy komorą 50 a otworem wlotowym 30. Mogą być obecne dodatkowe opcjonalne środki popychające (nie pokazane), takie jak na przykład sprężyna zwojowa, służące do popychania elementu zamykającego 60 w kierunku położenia zamkniętego.

Wartość ciśnienia P2 zależeć będzie w ogólności od ciśnienia wstecznego P3 wywieranego przez zbiornik. W miarę napełniania zbiornika płynem, ciśnienie wsteczne P3 wzrasta, a ciśnienie P2 zmierza do wyrównania się z ciśnieniem podawania P1. Jednakże po całkowitym otwarciu elementu zamykającego 60, ciśnienie P2 jest w dalszym ciągu niższe niż ciśnienie podawania P1 ze względu na ograniczenie powodowane przez otwór wlotowy 30, niezależnie od tego czy przepływający przezeń płyn jest w stanie gazowym czy też w stanie ciekłym.

Obudowa 20 zawiera ponadto element zaworowy 70 odwracalnie ruchomy, zwykle ruchem postępowo-zwrotnym, pomiędzy położeniem otwartym a położeniem zamkniętym. Element zaworowy 70 zawiera powierzchniową uszczelkę 71 na dolnym końcu, która szczelnie zamyka zbiornik opierając się o gniazdo zaworu 22 znajdujące się w wewnętrznej części obudowy 20 przy otworze wylotowym 40, gdy element zaworowy znajduje się w położeniu zamkniętym (patrz fig. 1c). W położeniu otwartym (patrz fig. 1b) powierzchniowa uszczelka 71 jest oddalona od gniazda zaworu 22 i pozwala na przepływową łączność pomiędzy komorą 50 a otworem wylotowym 40, a tym samym także pomiędzy zbiornikiem 500 połączonym z otworem wylotowym 40. W obudowie 20 może być obecny odpowiedni górny ogranicznik 26, który może być zintegrowany z dolnym ogranicznikiem 25, przy czym może on ograniczać ruch elementu zaworowego 70 w górę. Pierwsze położenie otwarte może stanowić dowolne położenie od położenia minimalnie otwartego do maksymalnie otwartego, przedstawionego na fig. 1a.

Element zaworowy 70 zawiera górną powierzchnię 72, na którą działa statyczne ciśnienie P2 komory oraz dolną powierzchnię 73, która może zawierać powierzchniową uszczelkę 71, na którą działa statyczne ciśnienie wsteczne P3 pochodzące ze zbiornika 500. Powierzchnia 72 zawiera występ 76, zwykle o postaci zamkniętego kształtu, takiego jak na przykład koło, usytuowany nad powierzchnią 72 i tworzący uszczelniający obwód powierzchniowej uszczelki 71 względem gniazda zaworu 22. W statycznych warunkach efektywne pole powierzchni 73 określone jest przez zamknięte pole A3 ograniczone przez występ 76 i jest w ogólności mniejsze niż odpowiadające pole A2 powierzchni 73.

PL 206 250 B1

Warunek otwarcia elementu zaworowego 70 jest taki, że skierowana do góry siła F3 dana przez iloczyny ciśnienia wstecznego P3 i efektywnego pola A3 plus równoważąca siła wywierana przez element generujący siłę 80, jest większa niż skierowana w dół siła F2 w komorze 50 dana przez iloczyn ciśnienia P2 w komorze i pola A3. Gdy element zaworowy 70 jest otwarty i istnieją dynamiczne warunki, to efektywne pole A3' dolnej powierzchni 72 staje się równe polu A2.

Element zaworowy 70 jest w związku z tym tak skonfigurowany, że przechodzi w drugie położenie w odpowiedzi na trzecią siłę F3 o zał o ż onej minimalnej wielkoś ci, która moż e być przył oż ona do elementu zaworowego 70, odpowiadając na drugą dodatnią statyczną różnicę ciśnień płynu ΔΡ3 (=P2 - P3), jaka może występować pomiędzy komorą 50 a otworem wylotowym 40, generowaną przykładowo w trakcie działania zaworu 10.

Kiedy zarówno element zamykający 60 jak i element zaworowy 70 są otwarte, to płyn przepływa ze źródła płynu do zbiornika, gdyż różnica ciśnień P1 - P3 jest dodatnia. Ciśnienie P2 jest w dalszym ciągu większe niż P3 ze względu na ograniczenie powodowane przez otwór wylotowy 40 oraz ze względu na fakt, że zbiornik 500 wymaga czasu do napełnienia i wytwarza ciśnienie wsteczne wynoszące P2, niezależnie od tego czy płynący przezeń płyn jest w stanie gazowym czy ciekłym. Gdy zbiornik jest napełniony cieczą, to ciśnienia podawania P1, P2 i P3 ulegają wyrównaniu i przepływ płynu nie jest już możliwy.

Ewentualnie powierzchniowa uszczelka oraz zespół gniazda zaworu elementu zamykającego 60 oraz element zaworowy 70 mogą zostać zastąpione innymi rodzajami znanych zespołów uszczelniających. Jeżeli zilustrowany na fig. 1a - 1c element zamykający 60 i element zaworowy 70 poruszają się ruchem postępowo-zwrotnym wzdłuż wspólnej, podłużnej osi 100 zaworu 10, to mogą one poruszać się wzdłuż osi, które nie są wzajemnie współosiowe i/lub które nie są wyrównane z osią 100 zaworu 10.

Zawór 10 zawiera ponadto odpowiednie elementy generujące siłę 80. Elementy generujące siłę 80 wytwarzają równoważącą siłę Fx działającą na element zaworowy 70 przynajmniej w trakcie pracy zaworu 10. Elementy generujące siłę mogą być zawarte w całości w obudowie i tym samym mogą nieprzerwanie wytwarzać wymaganą równoważącą siłę Fx. Mogą one mieć przykładowo postać sprężyny zwojowej. Ewentualnie element generujący siłę 80 może tylko częściowo znajdować się we wnętrzu zaworu 10 i obudowy 20. Komplementarna część (patrz na przykład fig. 5) elementu generującego siłę 80 może znajdować się na zewnątrz zaworu 10 tylko w trakcie pracy zaworu 10 z pasującym i uprawnionym układem napełniania 700.

Gdy nominalnie pusty odpowiedni zbiornik 500 jest połączony z otworem wylotowym 40, tworząc tym samym przepływowe połączenie, to możliwe są trzy różne scenariusze pracy zaworu 10:

a) Zbiornik 500 może zawierać resztkowe ciśnienie, to znaczy zbiornik może nie być całkowicie opróżniony. W tym przypadku resztkowe ciśnienie utrzymuje element zamykający 60 w położeniu zamkniętym, zgodnie z tym co pokazano na fig. 1a. Element zaworowy 70 może być popychany do położenia otwartego w odpowiedzi na równoważącą siłę Fx wytwarzaną przez element generujący siłę 80. Jeżeli siła Fx nie występuje, to element zaworowy 70 może przyjmować dowolne położenie we wnętrzu obudowy 20. Scenariusz a) jest standardowo możliwy do pominięcia poprzez odpowietrzenie zbiornika 500 przed jego uzupełnieniem.

b) Zbiornik 500 może mieć ciśnienie otoczenia. Element zamykający 60 znajduje się zwykle w położeniu otwartym. Opiera się on prawdopodobnie o ogranicznik 25. Element zaworowy 70 może być popychany do położenia otwartego w odpowiedzi na równoważącą siłę Fx wywieraną przez element generujący siłę 80. Jeżeli równoważąca siła nie występuje, to element zaworowy 70 może przyjmować dowolne położenie w obudowie 20, zwykle położenie zamknięte.

c) Ciśnienie w zbiorniku 500 może być niższe niż ciśnienie otoczenia, na przykład gdy zbiornik 500 został opróżniony na wysokości o niższym ciśnieniu atmosferycznym i kiedy pożądane jest uzupełnienie zbiornika na niższej wysokości. W takiej sytuacji element zamykający 60 znajduje się w położeniu otwartym i opiera się o ogranicznik 25. Jeżeli element generujący siłę 80 wywiera równoważącą siłę Fx, to będzie ona wystarczająca do przezwyciężenia efektu podciśnienia oraz do otwarcia elementu zaworowego 70, aż do wyrównania ciśnienia pomiędzy zbiornikiem 500 a atmosferą. Przy braku równoważącej siły Fx, element zaworowy 70 pozostanie w położeniu zamkniętym. W takim razie musi być wytworzona równoważąca siła Fx w celu umożliwienia wyrównania się ciśnień.

Gdy do otworu wlotowego 30 podłączone zostanie nieuprawnione źródło płynu, wówczas stosunkowo duże ciśnienie podawania płynu, związane typowo ze znanymi tego rodzaju źródłami, wygeneruje stosunkowo dużą pierwszą siłę F1 otwierającą element zamykający 60 i opierającą go o ogranicznik 25. Prawie jednocześnie takie same wysokie ciśnienie podawania P2 wywiera dużą drugą siłę F2 na elePL 206 250 B1 ment zaworowy 70 ze względu na stosunkowo dużą różnicę ciśnień względem ciśnienia P3 panującego wewnątrz zbiornika 500. Jedyną siłą zdolną do przeciwdziałania dużej drugiej sile F2 jest równoważąca siła Fx wytwarzana przez elementy generujące siłę 80. Jeżeli wielkość siły Fx zostanie tak dobrana, iż będzie ona zbyt mała do przeciwdziałania sile F2 w przypadkach innych niż wtedy, gdy występuje niewielka statyczna różnica ciśnień na elemencie zaworowym 70, wówczas element zaworowy 70 przemieszczany jest w położenie zamknięte.

Przy próbie napełnienia zbiornika 500 ze stałym ciśnieniem podawania o niewielkiej wielkości, proces napełniania zostanie zakończony, gdy tylko ciśnienia ulegną wyrównaniu. Zbiornik będzie napełniony tylko częściowo. Nieuprawniony użytkownik usiłujący napełnić zbiornik poprzez manualne zwiększenie ciśnienia podawania w celu utrzymania zaworu w stanie otwartym, będzie miał trudności w precyzyjnym kontrolowaniu ciś nienia podawania. Precyzyjna kontrola nieuchronnie wymagać bę dzie niezmiernie wydłużonego czasu, co może generalnie stanowić czynnik zniechęcający nieuprawnionego użytkownika.

Jeżeli zawór 10 zawiera tylko wewnętrzny element generujący siłę, wówczas nie będzie występować równoważąca siła Fx, chyba, że aktywność komplementarnego zewnętrznego elementu generującego siłę 80' zostanie powielona przez nieuprawnionego użytkownika. Element zaworowy 70 będzie tym samym zamknięty. Zachodzi to wtedy, gdy zawór 10 i zbiornik 500 zachowują się zgodnie ze scenariuszem b) lub c). W scenariuszu a) również nie ma przepływu, gdy ciśnienie podawania jest mniejsze lub równe resztkowemu ciśnieniu w zbiorniku. Jeżeli ciśnienie podawania będzie większe niż ciśnienie resztkowe, to różnica ciśnień natychmiast spowoduje zamknięcie elementu zaworowego, o ile nie będzie występować równoważąca siła Fx.

Układ napełniania 700 według wynalazku jest przystosowany do kontroli ciśnienia podawania źródła płynu 600 (patrz fig. 5) przynajmniej bezpośrednio powyżej otworu wlotowego 30 zaworu. Proces napełniania rozpoczynany jest z bardzo małym ciśnieniem podawania. Ciśnienie podawania jest zwiększane zgodnie z założonym trybem. Zasadniczo, poczynając od małej wartości ciśnienia podawania, statyczne ciśnienie w komorze 50 także jest małe, w związku z czym wartość ΔΡ1 jest mała, przyczyniając się do małej wartości siły F1 wystarczającej do otwarcia elementu zamykającego 60. Element zamykający 60 może być także utrzymywany w położeniu otwartym przez mechaniczny trzpień lub równoważny element, nie pokazany, podobnie do sytuacji, gdy pożądane jest dozowanie płynu ze zbiornika 500.

Chociaż w tym momencie statyczne ciśnienie P2 w komorze 50 rośnie w miarę przepływania płynu do zbiornika, statyczna różnica ciśnień ΔΡ3 lub P2 - P3 pomiędzy komorą 50 a zbiornikiem 500 jest niewielka, zaś sile F2 działającej na element zaworowy 70 przeciwdziała równoważąca siła Fx. Wielkość równoważącej siły Fx jest dobierana zależnie od rodzaju płynu w źródle płynu 600 oraz właściwości mechanicznych zaworu 10. Jeżeli ciśnienie podawania ze źródła 600 na otworze wlotowym 30 jest nawet nieco większe niż nominalna wartość początkowa, to różnica ciśnień ΔP3 będzie większa niż wspomniana wyżej wartość i będzie generować siłę F2, która będzie większa niż równoważąca siła Fx, powodując przemieszczenie się elementu zaworowego 70 do położenia zamkniętego i zamknięcie zaworu 10. W miarę wpływania płynu poprzez zawór 10 do zbiornika 500, statyczne ciśnienie P3 zbiornika 500 zaczyna wzrastać i w końcu wyrównuje się z ciśnieniem podawania P1. Może to powodować częściowe napełnienie zbiornika 500, aż do wyrównania się ciśnienia. Jeżeli nieuprawniony użytkownik zechce przechytrzyć układ napełniania 700 poprzez zastosowanie bardzo niskiego ciśnienia podawania, to mała ilość podawanego płynu będzie działać zniechęcająco dla tego rodzaju nieuprawnionego użycia.

Układ napełniania 700 według wynalazku służący do napełniania zbiornika płynem przystosowany jest do przyrostowego zwiększania statycznego ciśnienia podawania P1 na otworze wlotowym 30, utrzymującego różnicę ciśnień na zaworze, to znaczy wartość P1 - P2, a tym samym wartość ΔP3 na zasadniczo stałym poziomie, wraz ze zwiększającym się ciśnieniem wstecznym P3 zbiornika 500, przy czym wartość ΔP3 jest taka, że daje siłę zasadniczo równą równoważącej sile Fx. Inaczej mówiąc, układ napełniania 700 najpierw dostarcza bardzo niskie statyczne ciśnienie podawania do otworu wlotowego 30, a tym samym do komory 50, a następnie w miarę zwiększania się ciśnienia wstecznego pochodzącego ze zbiornika 500 w wyniku gromadzenia się w nim płynu, ciśnienie podawania P1 jest zwiększane w kontrolowanym trybie, utrzymując wartość ΔP3 na stałym poziomie, w korelacji do wartości równoważącej siły Fx. Całkowite napełnienie zbiornika 500 w rozsądnym czasie możliwe jest tylko przy zastosowaniu komplementarnego i autoryzowanego układu napełniania 700.

PL 206 250 B1

Zamiast przykładów wykonania przedstawionych na fig. 1a do 1g, możliwe są także inne konstrukcje zaworu, które działają zgodnie z powyższym opisem. Według drugiego przykładu wykonania wynalazku przedstawionego na fig. 2a do 2c, element zamykający oraz element zaworowy są zintegrowane do postaci pojedynczego kombinowanego zespołu zaworu 260. Zespół zaworu 260 zawiera na górnym końcu powierzchniową uszczelkę 261, która szczelnie opiera się o gniazdo zaworu 221, znajdujące się w wewnętrznej części obudowy 220 przy otworze wlotowym 30, w górnym zamkniętym położeniu (patrz fig. 2a). W celu dozowania płynu ze zbiornika 500 za pośrednictwem zaworu 210, zespół zaworu zawiera zwykle trzpień 290, który wystaje poprzez otwór wlotowy 30. Poprzez wciśnięcie trzpienia 290, zespół zaworu 260 jest przesuwany otwierając otwór wlotowy 30. W położeniu otwartym (patrz fig. 2b) powierzchniowa uszczelka 261 jest oddalona od gniazda zaworu 221 i pozwala na utworzenie przepływowego połączenia pomiędzy otworem wlotowym 30 a komorą 250. Zespół zaworu 260 zawiera powierzchniową uszczelkę 271 na swoim dolnym końcu, która szczelnie opiera się o gniazdo zaworu 222 znajdujące się w wewnętrznej części obudowy 220 przy otworze wylotowym 40 w położeniu zamkniętym, zgodnie z tym co pokazano na fig. 2c. W położeniu przedstawionym na fig. 2b, powierzchniowa uszczelka 271 jest oddalona od gniazda zaworu 222 i pozwala na powstanie przepływowego połączenia pomiędzy komorą 250 a otworem wylotowym 40. Zbiornik może być napełniany, gdy zespół zaworu 260 znajduje się w położeniu przedstawionym na fig. 2b. Zespół zaworu 260 posiada górną powierzchnię 262, na którą działa statyczne ciśnienie podawania P1 pochodzące od układu napełniania 700 oraz dolną powierzchnię 273, na którą działa ciśnienie wsteczne P3 pochodzące ze zbiornika 500. Efektywne pola powierzchni 262 i 273 są zasadniczo takie same, kiedy zespól zaworu 260 jest otwarty i pracuje dynamicznie. W tym przykładzie wykonania elementy generujące siłę zawierają sprężynę 280, typowo sprężynę zwojową, która opiera się swoim górnym końcem o sworzeń 270, który opada w dół z zespołu zaworu 260, a dolnym końcem o odpowiedni występ 285 znajdujący się w obudowie 220. Po wciśnięciu, sprężyna 280 magazynuje elastyczną energię potencjalną i wytwarza równoważącą siłę Fx skierowaną w górę do zespołu zaworu 260. Gdy siła F1, wytwarzana w rezultacie istnienia różnicy ciśnień pomiędzy otworem wlotowym 30 a otworem wylotowym 40, jest zbyt duża, kiedy na przykład następuje próba napełnienia zbiornika 500 bez zastosowania autoryzowanego układu, ta stosunkowo duża siła pokonuje opór sprężyny 280, która ulega wciśnięciu do wgłębienia 286 pozwalając na wejście zespołu zaworu 260 w położenie zamknięte, zamykające otwór wylotowy 40 (fig. 2c).

Tego rodzaju sprężyny mogą być stosowane razem z elementem zaworowym różnym od elementu zaworowego przedstawionego na fig. od 2a do 2c.

Na fig. 3a do 3c przedstawiono zawór według trzeciego przykładu wykonania wynalazku. Zawiera on wszystkie elementy pierwszego przykładu wykonania zaworu 10, zgodnie z tym, co napisano powyżej, zaś różnice opisane zostały poniżej, dzięki czemu podobne elementy oznaczone zostały podobnymi numerami referencyjnymi, powiększonymi o 300. Zawór 310 zawiera obudowę 320 z komorą 350, która jest podzielona na górną komorę 351 i dolną komorę 352. Górna komora 351 zawiera w swym wnętrzu ruchomy zespół zamknięcia 360. Dolna komora 352 zawiera ruchomy element zaworowy 370. Element zamykający 361 uformowany jest podobnie, jak w drugim przykładzie wykonania. Ewentualnie element zamykający 360 może zawierać odtwarzającą sprężynę 374, która opiera się swoim górnym końcem o sworzeń 376, który opada w dół od elementu zamykającego 360 i która opiera się swoim dolnym końcem o odpowiedni występ 385 znajdujący się w obudowie 320. Odtwarzająca sprężyna 374 popycha element zamykający 360 do położenia zamkniętego nawet wtedy, gdy statyczne ciśnienie w zaworze 310 nie jest większe niż zewnętrzne ciśnienie a siła wytwarzana przez sprężynę 374 jest w ogólności mniejsza niż pierwsza siła F1, przynajmniej na początku procesu napełniania. Gdy sprężyna 374 jest całkowicie ściśnięta, wciąż istnieje przepływowe połączenie pomiędzy górną komorą 351 a dolną komorą 352 (patrz fig. 3c). Obecność sprężyny 374 zapewnia, iż zbiornik 500 jest zamknięty po całkowitym opróżnieniu w celu uniknięcia zanieczyszczenia wnętrza zbiornika 500.

W tym przykładzie wykonania elementy generujące siłę zawierają wewnętrzny element generujący siłę 380'' usytuowany w zaworze 310 oraz komplementarny zewnętrzny element generujący siłę 380, który znajduje się typowo w układzie napełniania 700 według wynalazku. Wewnętrzny element generujący siłę 380'' ma postać magnesu 381 usytuowanego w elemencie zaworowym 370. Na fig. 3a do 3c magnes 381 tworzy główny korpus elementu zaworowego 370. Może się on poruszać ruchem postępowo-zwrotnym w dolnej komorze 352, której oś 200 jest prostopadła do podłużnej osi 100 zaworu 310. Magnes 381 może być także oddzielny od elementu zaworowego 370 i może być w nim usytuowany. Magnes 381 jest tak rozmieszczony, iż jego szczególny biegun, na przykład biegun północny, skierowany

PL 206 250 B1 jest na zewnątrz obudowy 320 i tym samym typowo także w kierunku przeciwnym do osi 100 zaworu 310. Magnes 381 jest wyrównany z osią 200 dolnej komory 325. Komplementarny element generujący siłę 380' także zawiera magnes 382. Jeżeli komplementarny element generujący siłę 380' jest zbliżany do zaworu 310 i zbliżane są do siebie jednoimienne bieguny, zgodnie z tym co pokazano na fig. 3a do 3c, to północny biegun zewnętrznego elementu generującego siłę 380' skierowany jest ku północnemu biegunowi magnesu 381. Równoważąca siła Fx w tym przykładzie wykonania powstaje w wyniku odpychania magnetycznego pomiędzy magnesami 381 i 382, co powoduje odepchnięcie powierzchniowej uszczelki 361 od gniazda zaworu 322. Przy próbie zastosowania zaworu 310 z układem napełniania 700 bez zewnętrznego elementu generującego siłę 380', równoważąca siła Fx nie zostanie wytworzona i element zaworowy 370 może swobodnie przejść w położenie zamknięte. Gdy tylko otwór wlotowy 30 zaworu 310 wystawiony będzie na działanie ciśnienia podawania powyżej statycznego ciśnienia w zbiorniku 500, to element zaworowy 370 zamknie otwór wylotowy 40.

Zawór według czwartego przykładu wykonania wynalazku przedstawiony na fig. 4a do 4c zawiera wszystkie elementy pierwszego przykładu wykonania zaworu 10, zaś różnice opisano poniżej. Numery referencyjne powiększone o 400 odnoszą się do podobnych elementów, co w trzecim przykładzie wykonania. Dolny koniec sprężyny 474 mieści się w odpowiednim wgłębieniu 485 znajdującym się wewnątrz obudowy 420 w porównaniu do umiejscowienia dolnego końca sprężyny w trzecim przykładzie wykonania. Główną różnicą pomiędzy tym przykładem wykonania a trzecim przykładem wykonania jest to, że w tym przykładzie wykonania elementy generujące siłę działają na zasadzie przyciągania magnetycznego pomiędzy dwoma elementami, nie zaś odpychania. Wewnętrzny element generujący siłę 480'' w czwartym przykładzie wykonania może mieć postać magnetyzowanego elementu lub magnesu 481 usytuowanego w drugim elemencie zaworowym 470. Może on zawierać żelazny rdzeń i może tworzyć główny korpus z elementem zaworowym 470. W trakcie prawidłowego działania zaworu 420, komplementarny element generujący siłę 480' zbliżany jest do zaworu 410, dzięki czemu jeden z biegunów magnesu 482 zostaje wyrównany z osią 300 elementu zaworowego 470. Równoważąca siła Fx w tym przykładzie wykonania wytwarzana jest przez magnetyczne przyciąganie pomiędzy magnesem 482 a magnetyzowanym elementem lub magnesem 481. Działanie zaworu według czwartego przykładu wykonania jest podobne do działania zaworu według trzeciego przykładu wykonania. Ewentualnie wewnętrzny element generujący siłę 480'' może zawierać magnetyczny element z rozmieszczeniem biegunów, które powoduje powstanie magnetycznej sił y przycią gania w operacyjnym połączeniu z zewnętrznym elementem generującym siłę 480' układu napełniania 700.

Zgodnie z tym co opisano powyżej, elementy generujące siłę 80 są dobrane pod kątem dostarczania odpowiedniej równoważącej siły Fx o wielkości, która jest dobrana zależnie od płynu stosowanego w zaworze według wynalazku. Gdy płyn jest cieczą o niskiej temperaturze parowania, taką jak na przykład benzyna, albo też gazem o wysokiej temperaturze skraplania, na przykład dwutlenkiem węgla, wówczas tworzy on szybko ciekłą zawartość w zbiorniku 500, który jest w przeciwnym razie napełniany fazą gazową lub fazą par cieczy, która z kolei wytwarza omówione wcześniej ciśnienie wsteczne P3.

To ciśnienie wsteczne zależy w ogólności od charakteru płynu oraz jego temperatury i zmienia się w zależności od płynu. Gdy tylko w zbiorniku powstaje ciecz, to prężność par pozostaje na stałym poziomie w miarę tworzenia się większej ilości cieczy, o ile tylko temperatura pozostaje stała. W praktyce jednakże rozprężanie się gazu do wnętrza zbiornika 500 powoduje jego ochłodzenie i w związku z tym obniż enie prężnoś ci par w porównaniu do temperatury otoczenia. Gdy zbiornik 500 jest w dalszym ciągu napełniany a temperatura ulega stabilizacji i zaczyna rosnąć, to prężność par rośnie podobnie i w końcu stabilizuje się jako funkcja temperatury w zbiorniku 500, niezależnie od poziomu fazy ciekłej zawartej w zbiorniku, o ile tylko jest w nim obecna pewna minimalna zawartość tej fazy.

Zasadniczo dla wszystkich przykładów wykonania element zaworowy pozostaje w trakcie operacji napełniania zbiornika otwarty, gdy dodatnia różnica ciśnień pomiędzy ciśnieniem podawania P1 płynu a ciśnieniem wstecznym P3 płynu w zbiorniku (to znaczy dodatnia różnica ciśnień ΔΡ13 pomiędzy pierwszym i/lub drugim końcem zaworu) jest nie większa od pewnej szczególnej wartości, dzięki czemu siła działająca na element zaworowy, odpowiadająca różnicy ciśnień, może być równoważona przez równoważącą siłę Fx i umożliwia pozostawanie zaworu w stanie otwartym.

Tak więc dla danego ciśnienia podawania płynu wartość ΔP13 będzie się zmieniać, zależnie od prężności par płynu. Ze względu na to, że wielkość równoważącej siły Fx jest związana z wartością ΔP13, przy doborze równoważącej siły Fx trzeba brać pod uwagę charakter płynu. Przykładowo, jeżeli zawór, w którym elementy generujące siłę 80 wytwarzają równoważącą siłę o szczególnej wartości,

PL 206 250 B1 która jest odpowiednia dla dwutlenku węgla, odznaczającego się stosunkowo dużą prężnością par, stosowany jest do napełniania zbiornika 500 płynem o mniejszej prężności par, to równoważąca siła Fx będzie niewystarczająca do utrzymania drugiego zespołu zaworu 70 w stanie otwartym. Wynika to z tego, że wielkość ΔΡ13 wytwarzana przez układ powodować będzie powstawanie siły, która jest większa niż równoważąca siła Fx, co spowoduje zamknięcie się odpowiedniego elementu zaworowego. Z drugiej strony, w przypadku próby zastosowania tego samego zaworu dla płynu odznaczającego się zasadniczo większą prężnością par niż wartość nominalna dla tego zaworu, zawór może wciąż działać.

Jednakże gazy o bardzo niskiej temperaturze skraplania, jak na przykład O2, N3 i tym podobne, zachowują się mniej lub bardziej jak gazy idealne, w związku z czym ciśnienie wsteczne będzie nieprzerwanie narastać w miarę wzrostu ciśnienia podawania.

Dlatego też zawór według wynalazku przystosowany jest do działania, to znaczy do umożliwiania napełniania przymocowanego do niego zbiornika, tylko pod pewnym szczególnymi warunkami, a mianowicie:

a) warunkiem występowania odpowiedniej równoważącej siły Fx przynajmniej w trakcie napełniania zbiornika, a także

b) warunkiem występowania ciśnienie podawania P1 na otworze wlotowym zaworu zaczynającego się od szczególnej bardzo małej wartości i następnie zwiększanego w takim trybie, że powstaje zamykająca siła działająca na element zaworowy, która jest nie większa niż równoważąca siła wytwarzana przez elementy generujące siłę zaworu, w miarę wzrostu ciśnienia wstecznego P3 pochodzącego ze zbiornika.

Zgodnie z tym co powiedziano, układ napełniania 700 według wynalazku posiada cechy niezbędne do spełnienia tych warunków.

Jak zilustrowano więc schematycznie na fig. 5, korzystny przykład wykonania układu napełniania 700 według niniejszego wynalazku zawiera odpowiednie środki regulujące ciśnienie 720, które mogą być operacyjnie łączone ze źródłem płynu 600, a także odpowiedni czujnik do wyznaczania natężenia przepływu płynu 730, połączony operacyjnie ze środkami regulującymi ciśnienie 720 i możliwy do operacyjnego połączenia z zaworem 10 według wynalazku. O ile zawór 10 według pierwszego przykładu wykonania wynalazku zilustrowano schematycznie na fig. 5, opis układu napełniania 700 stosuje się podobnie do innych przykładów wykonania zaworu, z dokonaniem niezbędnych zmian. Układ napełniania 700 zawiera ponadto odpowiedni zespół sterujący 710 połączony operacyjnie z zespołem regulującym ciśnienie 720 i czujnikiem 730 do wyznaczania natężenia przepływu płynu i zapewnia kontrolę zespołu regulującego ciśnienie 720 zależnie od natężenia przepływu płynu zmierzonego przez czujnik 730 do wyznaczania natężenia przepływu płynu.

Zależnie od rodzaju zaworu 10 stosowanego razem z układem napełniania 700, układ napełniania 700 zawiera także komplementarny zewnętrzny element generujący siłę 80', dzięki czemu wtedy, gdy zawór 10 jest operacyjnie połączony z układem napełniania 700, a także przynajmniej wtedy, gdy układ napełniania 700 pracuje, w zaworze 10 wytwarzana jest odpowiednia równoważąca siła Fx.

Zespół regulujący ciśnienie 720 zawiera dowolny zespół regulacji ciśnienia mający zdolność dostarczania ciśnienia podawania P1 płynu, które jest początkowo bardzo małe na jego wyjściu, niezależnie od wielkości ciśnienia płynu ze źródła płynu 600, które jest do niego podłączone. Ponadto, zespół regulujący ciśnienie 720 może być precyzyjnie kontrolowany, zwiększając wyjściowe ciśnienie płynu z bardzo małymi przyrostami. Wielkość tych przyrostów może być optymalizowana, gdyż gwałtowne zmiany ciśnienia w czasie mogą powodować zamknięcie elementu zaworowego, zaś powolne zmiany ciśnienia w funkcji czasu powodują spadek wydajności napełniania, wydłużając znacznie czas napełniania zbiornika 500. Optymalna szybkość zmian ciśnienia dla napełniania zbiornika dwutlenkiem węgla wynosi około 0,4 MPa (4 bar) w ciągu dwóch sekund.

Ewentualnie, zgodnie z tym co zilustrowano na fig. 6, zespół regulujący ciśnienie 720 może zawierać regulator ciśnienia 810, który może być łączony ze źródłem płynu 600 za pośrednictwem dowolnego przydatnego przewodu i/lub łączników 805. Źródło sprężonego powietrza 830 doprowadza powietrze o założonym wcześniej wysokim ciśnieniu do proporcjonalnego zaworu 840, który jest operacyjnie połączony z zespołem sterującym 710 za pośrednictwem linii komunikacyjnej 845, które służą jako dodatkowy regulator ciśnienia, który może być stosowany do obsługi regulatora ciśnienia 810. Zespół tego rodzaju może być przydatny wtedy, gdy wymaganą kontrolę nad ciśnieniem podawania sprawują także elementy poza elementami przedstawionymi na fig. 6, które są połączone przepływowo z regulatorem ciśnienia 810. Gdy zespół sterujący 710 oceni, iż pożądane jest zwiększenie ciśnienia

PL 206 250 B1 podawania przez zespół regulujący ciśnienie 720, to do proporcjonalnego zaworu 840 wysyłany jest odpowiedni sygnał, który zwiększa ciśnienie wyjściowe względem łącznika 850, który z kolei otwiera regulator ciśnienia 810 doprowadzając pożądane ciśnienie podawania do zaworu 10. Zespół sterujący pracuje w trybie znanym znawcom tej dziedziny techniki.

Jedną z zalet stosowania zespołu regulującego ciśnienie 720 z fig. 6 jest możliwość uzyskania wystarczająco czułej i kontrolowanej regulacji z wykorzystaniem elementów spoza zespołu.

Ewentualnie i typowo układ napełniania 700 zawiera ponadto odpowiednią wagę 770 lub inne środki ważące służące do wyznaczenia masy lub ciężaru zbiornika 500 przynajmniej przed rozpoczęciem procedury napełniania oraz na jej zakończenie, w celu zapewnienia tego, że zbiornik zostanie napełniony wymaganą ilością płynu. Korzystnie, waga 770 umożliwia ciągłą kontrolę ciężaru lub masy zbiornika 500 w trakcie procesu napełniania. Korzystnie waga 770 jest operacyjnie połączona z zespołem sterującym 710 i może przesyłać do niego sygnał oznaczający ciężar lub masę zbiornika 500. W związku z tym zespół sterujący 710 nieprzerwanie monitoruje ciężar lub masę zbiornika 500 w trakcie procesu napełniania. Rozwiązanie to ma tę zaletę, że jeżeli drugi zawór zamknie się w momencie, gdy zbiornik 500 nie jest jeszcze całkowicie napełniony lub został napełniony tylko w części, na przykład w 98%, na co wskazuje niski ciężar przekazywany przez wagę 770 do zespołu sterującego 710, to oznacza to, że ciśnienie podawania było zbyt wysokie, a nie nastąpiło jeszcze całkowite napełnienie zbiornika 500. Rozwiązanie to pozwala na odróżnienie przez zespół sterujący 710 sytuacji całkowitego napełnienia zbiornika od sytuacji, w której zamknięcie elementu zaworowego spowodowane zostało wysokim ciśnieniem podawania. W takim przypadku pominąć można również czujnik 730 do wyznaczania natężenia przepływu płynu.

Ewentualnie, zgodnie z tym co zilustrowano na fig. 7, zespół regulujący ciśnienie 720 może zawierać, tak jak poprzednio, regulator ciśnienia 810, który może być połączony przykładowo ze źródłem płynu 600 za pośrednictwem dowolnego przydatnego przewodu i/lub łączników 850. Jednakże regulator ciśnienia 810 podłączony jest do odpowiedniego zespołu silnika krokowego 860, który umożliwia zwiększanie lub zmniejszanie ciśnienia podawania przez regulator ciśnienia 810 z niewielkimi przyrostami, odpowiadającymi krokowemu działaniu zespołu silnika krokowego 860. Tego rodzaju silniki krokowe 860 są dobrze znane w technice. Silnik krokowy 860 jest połączony operacyjnie z zespołem sterującym 710 za pośrednictwem linii komunikacyjnej 745. Gdy zespół sterujący 710 wykryje żądanie zwiększenia ciśnienia podawania pochodzące od zespołu regulującego ciśnienie 720, to wysyłany jest odpowiedni sygnał do silnika krokowego 860, który następnie obraca się o wymaganą liczbę przyrostów, co z kolei powoduje otwarcie regulatora ciśnienia 810 o odpowiednią wielkość, dającą pożądane ciśnienie podawania do zaworu 10.

Do korzyści, wynikających ze stosowania zespołu regulującego ciśnienie 720 z fig. 7, należy możliwość uzyskania wystarczająco czułej i kontrolowanej regulacji ciśnienia z wykorzystaniem komponentów spoza zespołu, a także mniejsza liczba wymaganych elementów w porównaniu do zespołu z fig. 6.

Czujnik 730 do wyznaczania natężenia przepływu płynu zawiera dowolny czujnik lub czujniki natężenia przepływu zdolne do wykrywania i pomiaru natężenia przepływu płynu, albo natężenia przepływu masy labo natężenia przepływu objętości albo też obydwu tych wielkości, w zakresie zwykle od bardzo małych wartości, na przykład kilku centymetrów sześciennych do nominalnych natężeń przepływu, na przykład kilku litrów na sekundę, a także do wykrywania niewielkich zmian natężenia przepływu. Ponadto czujnik 730 do wyznaczania natężenia przepływu płynu ma zdolność dokonywania zamiany zmierzonego natężenia przepływu płynu na odpowiednie sygnały, zwykle sygnały elektryczne lub elektroniczne, analogowe lub cyfrowe, które mogą być odbierane i przetwarzane przez zespół sterujący 710. Czujnik 730 do wyznaczania natężenia przepływu płynu zawiera zazwyczaj miernik przepływu. Przydatne mierniki przepływu znane są w technice. Tego rodzaju mierniki przepływu wskazują zazwyczaj liczbę obrotów na minutę znajdującej się w środku turbinki w funkcji natężeń przepływu płynów, które przez nią przepływają.

Zespół sterujący 710 zawiera zwykle system sterujący na bazie mikroprocesora, takiego jak na przykład komputer podłączony z zewnątrz do układu napełniania 700 lub ewentualnie i korzystnie układ scalony zintegrowany z układem napełniania 700. W szczególności zespół sterujący 710 przystosowany jest do odbioru odpowiednich sygnałów pochodzących od czujnika 730 do wyznaczania natężenia przepływu płynu, i na podstawie tych sygnałów, do generowania sygnałów sterujących dla zespołu regulującego ciśnienie 720, w celu kontroli dostarczanego wyjściowego ciśnienia podawania P1.

Układ napełniania 700 jest zwykle integralnie lub trwale połączony z odpowiednim źródłem płynu 600 za pośrednictwem zespołu regulującego ciśnienie 720, ale może być połączony z nim

PL 206 250 B1 z możliwością zdjęcia, na przykład w celu ułatwienia czynności konserwacyjnych źródła płynu 600 lub układu napełniania 700. Gdy pożądane jest napełnienie zbiornika 500, to układ napełniania 700 łączony jest z zaworem 10 (który jest zwykle trwale połączony ze zbiornikiem 500) za pośrednictwem czujnika 730 do wyznaczania natężenia przepływu płynu. Ewentualnie, czujnik 730 do wyznaczania natężenia przepływu płynu może być połączony ze źródłem płynu 600, zaś zespół regulujący ciśnienie 720 może być połączony z zaworem 10, z niezbędnymi zmianami. Na początku normalnej operacji napełniania układu napełniania 700, zespół sterujący 710 wydaje rozkaz do zespołu regulującego ciśnienie odnośnie dostarczania ciśnienia podawania PI o stosunkowo bardzo małej wielkości, ażeby uzyskać różnicę ciśnień ΔP13, która generuje siłę działającą na element zaworowy, nie większą niż równoważąca siła Fx wytwarzana przez elementy generujące siłę 80. Ze względu na to, że zespół sterujący 710 jest skalibrowany dla specyficznego rodzaju zaworu 10, znane jest dokładne początkowe ciśnienie podawania Pl, które jest wymagane do uruchomienia zaworu 10.

Ewentualnie, zespół sterujący 710 może być zaprogramowany do stosowania z wieloma zaworami 10 i/lub do stosowania z wieloma różnymi rodzajami zaworów, dzięki czemu może kontrolować każdy zawór 10 odrębnie lub jednocześnie, w trybie podobnym do opisanego, z niezbędnymi zmianami.

Jeżeli na początku procedury napełniania czujnik 730 do wyznaczania natężenia przepływu płynu mierzy zerową wartość natężenia przepływu, wskazuje to na scenariusz a), to znaczy, że zbiornik wykazuje resztkowe ciśnienie, a ciśnienie podawania jest niewystarczające do otwarcia elementu zamykającego 60, to zbiornik 500 może zostać usunięty, opróżniony i podłączony do układu napełniania 700 za pośrednictwem zaworu 10. Ewentualnie, element zamykający 60 może otwierać środki mechaniczne, takie jak na przykład odpowiedni zespół sworznia, gdy zawór jest połączony z układem napełniania 700. Ewentualnie i korzystnie zastosowany może zostać odpowiedni przedmuchiwany lub ciśnieniowy zwalniający zawór 740 do przedmuchania zbiornika 500 przed użyciem, jak zostanie to opisane bardziej szczegółowo poniżej.

Typowo, szczególnie w scenariuszu b), na początku procesu czujnik 730 do wyznaczania natężenia przepływu płynu wykrywał będzie małe natężenie przepływu płynu. Jak oznaczono symbolem G na fig. 8, ciśnienie podawania P1 rozpoczyna się od wartości nominalnego zera, szybko wzrastając, aż do wykrycia ciśnienia wstecznego P3, ograniczającego ciśnienie podawania P1, dzięki czemu dodatnia różnica ciśnień nie przekracza wartości ΔP13. Odnosząc się do płynów, takich jak na przykład CO2, które odznaczają się stosunkowo wysokimi temperaturami skraplania. Gdy zbiornik 500 zaczyna napełniać się płynem, to statyczne ciśnienie wsteczne P3 w zbiorniku 500 rośnie i ta część operacji napełniania oznaczona jest na fig. 8 symbolem A, przy czym płyn w zbiorniku 500 znajduje się wyłącznie w fazie gazowej. Wzrost ciśnienia podawania Pl zachodzący z upływem czasu może być tak zoptymalizowany, że z jednej strony nie będzie zbyt wysoki, jak A', powodując zamknięcie elementu zaworowego, ani zbyt niski, jak A'', skutkując zbyt długim czasem napełniania. Korzystnie, dodatnia różnica ciśnień ΔP13 utrzymywana jest na stałym poziomie i jest mniejsza lub równa różnicy ciśnień, względem jakiej kalibrowana jest równoważąca siła Fx. W końcu, w zbiorniku 500 zaczyna się tworzyć ciecz, w punkcie oznaczonym literą B na wykresie na fig. 8, zaś płyn wprowadzany za pośrednictwem zaworu zawiera rosnący udział cieczy względem fazy gazowej. Zgodnie z tym co powiedziano, możliwe jest zwiększenie szybkości zmian ciśnienia podawania P1 do nowej wartości w celu skrócenia czasu napełniania, utrzymując jednakże taką samą różnicę ciśnień, wynoszącą przynajmniej lub równą ΔP13. W pewnym momencie, gdy w zbiorniku powstaje założona wcześniej ilość cieczy, przykładowo, gdy ciężar netto zawartości zbiornika osiąga 50 gramów, układ zwiększa szybkość zmian ciśnienia do wciąż wyższej wartości, ponownie zachowując różnicę ciśnień na zaworze na wartości wynoszącej przynajmniej lub równej ΔP13. Gdy do zbiornika wprowadzona zostanie krytyczna ilość cieczy, taka ze prężność par jest stała (stabilizując także temperaturę), to następnie w miarę wprowadzania większej ilości płynu do zbiornika, prężność par pozostaje na mniej lub bardziej ustalonym poziomie, co oznaczono literą C na fig. 8. Następnie ciśnienie podawania P1 utrzymywane jest na stałej wartości odpowiadającej prężności par plus wartość ΔP13, co zaznaczono literą C. Typowo przepływ płynu jest przerywany, gdy ciężar netto zbiornika osiąga założoną wcześniej wartość graniczną. W przeciwnym razie jednak, gdy zbiornik napełniony jest całkowicie fazą ciekłą płynu, to ciśnienie wsteczne P3 gwałtownie rośnie, gdy zbiornik jest pełen, wyrównując swoją wartość z ciśnieniem podawania, co oznaczono literą F na fig. 10. Jednakże w trakcie początkowej fazy napełniania mieszanką fazy gazowej i fazy ciekłej, oznaczonej literą A na fig. 8, w miarę wprowadzania do zbiornika większej ilości płynu, w pewnym momencie prężność par rośnie w miarę wzrostu temperatury

PL 206 250 B1 i w końcu ciśnienie wsteczne w butli wyrównuje się z ciśnieniem podawania, dzięki czemu natężenie przepływu płynu odpowiednio maleje do zera i ciśnienie podawania P1 musi zostać zwiększone.

Zgodnie z tym co powiedziano, zespół sterujący 710 interpretuje malejące natężenie przepływu płynu wykrywane przez czujnik 730 do wyznaczania natężenia przepływu płynu jako wskazanie wzrostu ciśnienia wstecznego P3 ze zbiornika i wysyła odpowiedni sygnał do zespołu regulującego ciśnienie 720 w celu zwiększenia ciśnienia podawania P1 płynu. W związku z tym część A pokazana na fig. 8, zamiast gładkiego nachylenia może mieć pofalowany profil, gdy ciśnienie podawania P1 jest zmieniane z niewielkimi przyrostami, zależnie od zmian mierzonego natężenia przepływu masy.

W takim trybie zespół sterujący 710 nieprzerwanie śledzi natężenie przepływu płynu mierzone przez czujnik 730 do wyznaczania natężenia przepływu płynu i nieprzerwanie zwiększa w bardzo małych przyrostach ciśnienie podawania P1 dostarczane przez zespół regulujący ciśnienie 720, gdy tylko maleje natężenie przepływu płynu. W związku z tym korzystnie zespół sterujący 710 próbuje utrzymać stałe natężenie przepływu płynu do wnętrza zbiornika lub ewentualnie w obrębie górnej granicy natężenia przepływu i dolnej granicy natężenia przepływu. Korzystnie jednak zespół sterujący 710 próbuje maksymalizować natężenie przepływu płynu do wnętrza zbiornika 500.

Jeżeli z dowolnego powodu zespół regulujący ciśnienie 720 zbyt znacząco zwiększa ciśnienie podawania P1, prowadzi to do zamknięcia przez element zaworowy 70 otworu wylotowego 40, w wyniku czego natężenie przepływu płynu gwałtownie spada do zera. Zerowe natężenie przepływu płynu zmierzone przez czujnik 730 do wyznaczania natężenia przepływu płynu jest zawsze interpretowane przez zespół sterujący 710 jako zamknięcie elementu zaworowego 70 i w pewnych warunkach, to znaczy gdy część zbiornika została już napełniona, zespół sterujący 710 nakazuje zespołowi regulującemu ciśnienie 720 zmniejszenie ciśnienia podawania. Jednakże, gdy płynem jest gaz o niskiej temperaturze skraplania, jak na przykład CO2, to czujnik 730 do wyznaczania natężenia przepływu płynu może być czuły tylko na przepływ cieczy a nie na przepływ gazu. W związku z tym, na początku procesu napełniania, zaznaczonym literą A na fig. 8, gdy do zbiornika 500 wpływa tylko gaz, czujnik do wyznaczania natężenia przepływu płynu nie wykrywa żadnego przepływu. Jednakże zespół sterujący 710 może być zaprogramowany dla takiej sytuacji. Gdy tylko w zbiorniku 500 powstaje ciecz, to ciecz ta przepływa przez czujnik 730 do wyznaczania natężenia przepływu płynu, który wówczas wykrywa przepływ.

W tym samym czasie opcjonalny zwalniający ciśnienie zawór 740 zwalnia ciśnienie pomiędzy zespołem regulującym ciśnienie 720 a komorą 50 zaworu 10, zaś znajdujący się tam płyn jest uwalniany do atmosfery lub opcjonalnego przepełnieniowego zbiornika 750. W związku z tym, zwalniający ciśnienie zawór 740 jest operacyjnie łączony i kontrolowany przez zespół sterujący 710, zaś działanie zwalniającego ciśnienie zaworu 740 jest przerywane, gdy ciśnienie P2 w zaworze 10, w szczególności w komorze 50, spada wystarczająco do umożliwienia otwarcia przez element zaworowy 70 otworu wylotowego 40. Ciśnienie podawania P1 zaworu 10 może być korzystnie śledzone przez optyczny przetwornik ciśnienia lub inny zespół do wykrywania ciśnienia 760, korzystnie usytuowany poniżej zespołu regulującego ciśnienie 720, a także operacyjnie połączone z zespołem sterującym 710. Po wystarczająco dużym zredukowaniu statycznego ciśnienia w zaworze, wystarczającym do otwarcia elementu zaworowego 70, płyn ponownie wpływa do zbiornika 500 i zespół sterujący 710 kontynuuje zwiększanie ciśnienia podawania P1 przez zespół regulujący ciśnienie 720, zgodnie z tym co opisano uprzednio. Korzystnie, przed napełnieniem zbiornika 500, zwalniający ciśnienie zawór 740 zwalnia ciśnienie pomiędzy zespołem regulującym ciśnienie 720 a komorą 50 zaworu 10.

Claims (22)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zawór do zamykania i napełniania zbiornika płynem, wyłącznie z uprawnionego źródła płynu, zawierający obudowę z otworem wlotowym i otworem wylotowym, przy czym otwór wlotowy jest przystosowany do połączenia ze źródłem płynu, zaś otwór wylotowy jest przystosowany do połączenia ze zbiornikiem, przy czym pomiędzy tymi otworami znajduje się element zamykający, a także zawierający przynajmniej jeden element zaworowy, który w położeniu otwartym ustanawia połączenie pomiędzy otworem wlotowym a otworem wylotowym, a w położeniu zamkniętym blokuje połączenie pomiędzy otworem wlotowym a otworem wylotowym, znamienny tym, że element zaworowy (70, 270, 370, 470) stanowi element oddzielny względem elementu zamykającego (60, 260, 360, 460) i ma elementy generujące siłę (80, 280, 380', 480', 380'', 480''), współpracujące z elementem zaworowym (70, 270, 370, 470) poprzez oddziaływanie na niego z równoważącą siłą (Fx), sprowadzającą

   PL 206 250 B1 go do położenia otwartego jedynie w przypadku, gdy statyczna różnica ciśnień (AP3) na elemencie zaworowym (70, 270, 370, 470) jest mniejsza niż założona wcześniej pierwsza wartość progowa.
2. 2. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że element generujący siłę (280) zawiera sprężynę.
3. 3. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że element zaworowy (370, 470) zawiera wewnętrzny element generujący siłę (380'', 480'') znajdujący się w zaworze, który jest roboczo połączony z zewnętrznym elementem generującym siłę (80, 380', 480') znajdującym się poza zaworem (10).
4. 4. Zawór według zastrz. 3, znamienny tym, że wewnętrzny element generujący siłę (380'', 480'') zawiera pierwszy magnes (381, 481), zaś zewnętrzny element generujący siłę (380', 480') zawiera drugi magnes (382, 482).
5. 5. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że element zamykający (60, 260, 360, 460) ma postać zaworu zwrotnego.
6. 6. Zawór według zastrz. 5, znamienny tym, że element zamykający (260, 360) w postaci zaworu zwrotnego oraz element zaworowy (270, 370, 470) znajdują się na korpusie umieszczonym ruchomo w komorze (50, 350) obudowy (20, 320) pomiędzy otworem wlotowym (30) a otworem wylotowym (40).
7. 7. Zawór według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że element zamykający (260) w postaci zaworu zwrotnego zawiera trzpień (290) przymocowany do zakończenia zaworu zwrotnego skierowanego w stronę otworu wlotowego (30).
8. 8. Zawór według zastrz. 6, znamienny tym, że element zamykający (360) jest umieszczony ruchomo posuwisto-zwrotnie w górnej komorze (351) obudowy (320) zawierającej komorę (350) podzieloną na górną komorę (351) i dolną komorę (352), które są wzajemnie ze sobą połączone, zaś w dolnej komorze (352) obudowy (320) znajduje się element zaworowy (370, 470), umieszczony ruchomo posuwisto-zwrotnie pomiędzy położeniem otwartym a położeniem zamkniętym.
9. 9. Zawór według zastrz. 8, znamienny tym, że dolna komora (352) ma konstrukcję przystosowaną do wyrównującego przemieszczenia elementu zaworowego (370, 470) w kierunku magnetycznego przyciągania lub odpychania pomiędzy wewnętrznym elementem generującym siłę (380'', 480'') a zewnętrznym elementem generującym siłę (380', 480') elementu zaworowego (370, 470).
10. 10. Układ do napełniania zbiornika wyłącznie z uprawnionego źródła płynu, zawierający zespół regulujący ciśnienie, połączony przepływowo ze źródłem płynu oraz połączony z zaworem według zastrz. 1 - 9 zamontowanym na zbiorniku, znamienny tym, że zespół regulujący ciśnienie (720) ma elementy regulacyjne do utrzymywania ciśnienia płynu wprowadzanego do zbiornika (500) na poziomie niższym od założonej wcześniej pierwszej wartości progowej tak wybranej, że element zaworowy (70, 270, 370, 470) zaworu (10) jest wprowadzany do położenia otwartego i utrzymywany w tym położeniu otwartym.
11. 11. Układ według zastrz. 10, znamienny tym, że zespół regulujący ciśnienie (720) jest połączony z czujnikiem (730) do pomiaru natężenia przepływu płynu do wnętrza zbiornika (500) oraz z zespołem sterującym (710).
12. 12. Układ według zastrz. 10 albo 11, znamienny tym, że zespół regulujący ciśnienie (720) ma elementy do dostarczania ciśnienia podawania o założonej wcześniej minimalnej wielkości oraz do zwiększania ciśnienia podawania w trybie kontrolowanym przez zespół sterujący (710).
13. 13. Układ według zastrz. 11 albo 12, znamienny tym, że zespół sterujący (710) ma elementy początkowo nakazujące zespołowi regulującemu ciśnienie (720) dostarczenie ciśnienia podawania o wielkości poniżej pierwszej założonej wcześniej wartości progowej a następnie zwiększenie ciśnienia podawania przy zachowaniu natężenia przepływu płynu w założonym wstępnie zakresie.
14. 14. Układ według zastrz. 10, znamienny tym, że element zaworowy (370, 470) zawiera zewnętrzny element generujący siłę (380', 480') roboczo połączony z wewnętrznym elementem generującym siłę (380'', 480'') elementu zaworowego (370, 470).
15. 15. Układ według zastrz. 11, znamienny tym, że zespół sterujący (710) jest połączony z wagą (770) do ważenia zbiornika (500).
16. 16. Zbiornik do przechowywania płynu wyłącznie z uprawnionego źródła płynu, który to zbiornik jest przystosowany do wielokrotnego napełniania i jest wyposażony w zawór zawierający obudowę z otworem wlotowym i otworem wylotowym, przy czym otwór wlotowy jest przystosowany do połączenia ze źródłem płynu, zaś otwór wylotowy jest przystosowany do połączenia ze zbiornikiem, a ponadto wyposażony w element zamykający a także przynajmniej jeden element zaworowy, który w położeniu otwartym ustanawia połączenie pomiędzy otworem wlotowym a otworem wylotowym, a w położeniu zamkniętym blokuje połączenie pomiędzy otworem wlotowym a otworem wylotowym, znamienny tym, że element zaworowy (70, 270, 370, 470) ma elementy generujące siłę (80, 280, 380', 480', 380'', 480),

    PL 206 250 B1 współpracujące z elementem zaworowym (70, 270, 370, 470) poprzez oddziaływanie na niego z równoważącą siłą (Fx) sprowadzającą go do położenia otwartego, jedynie w przypadku, gdy statyczna różnica ciśnień (AP3) na elemencie zaworowym (70, 270, 370, 470) jest mniejsza niż założona wcześniej pierwsza wartość progowa.
17. 17. Zbiornik według zastrz. 16, znamienny tym, że zawór jest połączony trwale z otworem zbiornika (500) .
18. 18. Sposób napełniania zbiornika wyłącznie z uprawnionego źródła płynu, zawierający etapy łączenia zaworu (10) ze źródłem płynu i podawania płynu do zbiornika według zastrz. 16 albo 17 poprzez ten zawór, znamienny tym, że kontroluje się ciśnienie podawania (P1) płynu przy otworze wlotowym (30) zaworu (10), utrzymując na elemencie zaworowym (70, 270, 370, 470) statyczną różnicę ciśnień (AP3) mniejszą niż założona wcześniej pierwsza wartość progowa.
19. 19. Sposób według zastrz. 18, znamienny tym, że ciśnienie podawania (P1) płynu przy otworze wlotowym (30) zaworu (10) kontroluje się przez początkowe doprowadzanie do otworu wlotowego (30) zaworu (10) statycznego ciśnienia podawania, które jest mniejsze niż założona wcześniej druga wartość progowa przez założony wcześniej okres czasu, a następnie przez zwiększanie ciśnienia podawania (P1) w trybie ciągłym lub w trybie wielu etapów.
20. 20. Sposób według zastrz. 18, znamienny tym, że ciśnienie podawania (P1) płynu przy otworze wlotowym (30) zaworu (10) kontroluje się przez początkowe doprowadzenie do otworu wlotowego (30) zaworu (10) statycznego ciśnienia podawania, które jest mniejsze niż druga wartość progowa, a następnie przez pomiar natężenia przepływu płynu wpływającego do wnętrza zaworu (10), przy czym w przypadku stwierdzenia zmniejszania się natężenia przepływu płynu, zwiększa się wielkość statycznego ciśnienia podawania w założonym wcześniej trybie, i kontynuuje się dwa ostatnie etapy aż do wyzerowania mierzonego natężenia przepływu płynu.
21. 21. Sposób według zastrz. 18 albo 19 albo 20, znamienny tym, że podczas kontrolowania ciśnienia podawania (P1) płynu prowadzi się pomiar statycznego ciśnienia przy otworze wlotowym (30) zaworu (10), i w przypadku stwierdzenia, że zmierzone statyczne ciśnienie ma wartość w granicach założonej wcześniej trzeciej wartości progowej o wielkości równej ciśnieniu panującemu w zbiorniku (500), gdy jest on pełny, przerywa się napełnianie zbiornika (500) oraz odłącza się zawór (10) od źródła płynu, zaś w przypadku stwierdzenia, że zmierzone statyczne ciśnienie jest mniejsze od założonej wcześniej trzeciej wartości progowej o wielkości równej ciśnieniu panującemu w zbiorniku (500), gdy jest on pełny, przerywa się napełnianie zbiornika (500), a następnie uwalnia się ciśnienie w zaworze (10) powyżej otworu wylotowego (40) zaworu (10), po czym wznawia się napełnianie zbiornika (500) i powtarza się powyższą procedurę.
22. 22. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym, że przed i/lub w trakcie procedury napełniania, dokonuje się pomiaru ciężaru zbiornika (500) w trybie ciągłym.