TWI526648B - 氣瓶的保護構造及閥組件 - Google Patents

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加雷思 羅斯 彭伯頓
喬鮑 艾福爾迪
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Description

氣瓶的保護構造及閥組件
本發明關於一種用於氣瓶及閥組件(valve arrangement)的保護構造(protection structure)。更具體而言，本發明關於一種用於附接於氣瓶組合件(gas cylinder assembly)的閥的保護構造，其可操作以保護閥機構(valve mechanism)避免由於撞擊的情況(impact scenario)而造成災難性損壞。
壓縮氣體瓶是一種耐壓容器，其設計成可容納在高壓下，亦即，在顯著地大於大氣壓力的壓力下的氣體。壓縮氣體瓶是使用於廣泛範圍的市場，從低成本的一般工業市場、醫療市場到較高成本的應用，例如使用高純度腐蝕性、毒性或自燃性(pyrophoric)特用氣體的電子設備製造。許多涉及供應(provision)純化永久氣體的應用是使用氣瓶。此等氣體的非限制性實例可為：氧氣、氮氣、氬氣、氦氣、氫氣、甲烷、三氟化氮、一氧化碳、氪氣或氖氣。
一般而言，耐壓氣體容器是由鋼、鋁或複合材料所構成，且能儲存經壓縮、液化、或溶解的氣體，具有最大充填壓力對於大多數氣體為高達450bar g，而對於例如氫氣及氦氣等氣體則為高達900bar g。如此高儲存壓力具有潛在性的危害，因此，氣瓶需要符合嚴格的安全標準，且理所當然最終使用者需要小心搬運(handling)。
為了有效且在可控制下從氣瓶或其他耐壓容器分配氣體，調節器或閥組合件(valve assembly)是必要的。閥提供一種可控制氣體流量(flow of gas)的機構。調節器是能調節氣體的流動，使得氣體是在恆定、或使用者(user)可變的壓力下加以分配。
第1圖展示氣瓶組合件10的示意圖(schematic view)。氣瓶組合件10包含具有氣瓶本體(gas cylinder body)14的氣瓶12及閥16。該氣瓶本體14包含一般為具有平坦底座(base)18的圓筒形容器，且配置成可使得氣瓶12能未經支撐而站立於平坦表面上。
氣瓶本體14是由鋼、鋁及/或複合物材料所構成，且使其適配且配置成可承受高達約900bar g的內部壓力。定義開口(aperture)20a的頸部(neck)20是設置在底座18的對面，且包含適配於承接閥16的螺纹(screw thread)(未展示)。
氣瓶本體14及閥16定義具有內部容積的耐 壓容器(在此具體實施例中，以氣瓶12的形態)。該閥16包含外罩(housing)22、出口(outlet)24、閥本體(valve body)26及閥座(valve seat)28。該外罩22包含用於與氣瓶本體14的開口20接合(engagement)的互補螺纹(complementary screw thread)。出口24是使其適配且配置成使得氣瓶12可連接至在氣體裝置(gas assembly)中的其他元件，例如軟管、管子、或另一壓力閥或調節器。閥16可包含例如VIPR(整合型壓力調節閥：Valve with Integrated Pressure Regulator)。
閥本體26可藉由轉動可把持的環柄(graspable handle)116，以軸向調整朝向或遠離閥座28而可選擇性地打開或關閉出口24。換句話說，該閥本體26朝向或遠離閥座28的移動，可選擇性地控制在氣瓶本體14的內部與出口24間的輸送通道的面積。此可連續不斷地輪流控制從氣瓶12的內部到外部環境的氣體流量。
氣體在非常高壓下儲存在氣瓶中是存在許多潛在性安全危害。欲能在此等狀況下安全地容納氣體，通常需要穩固且剛性的氣瓶構造。除此以外，該閥本身需要在構造上的剛性以防止漏氣，且連接至氣瓶本體(cylinder body)必須充分地穩固。
然而，此等措施通常會導致氣瓶組合件變得非常重。因此，若氣瓶組合件在例如從載貨卡車(lorry)進行裝載(loading)或卸貨(unloading)時掉落在地面上，對於氣瓶及閥組合件的損壞是真實的風險。
其中，特別易受到損壞的是氣體閥(gas valve)、及閥與氣瓶本體的連接。如第1圖所示，取決於應用而定，該氣體閥16從氣瓶本體14伸出可能為在15至40公分的範圍的一小段距離。
此與通常為非常重的氣瓶組合件10及高壓氣體狀內容物聯結在一起，若氣瓶14掉落且在閥16部位(region)撞擊(impact)地面，則對於氣體閥本體(gas valve body)22及連接頭(connection)會潛在性地產生大的動量(moment)。所產生的高動量可能會造成閥16無法修護的損壞、或甚至更壞的情況是該閥16可能會漏氣或整個從氣瓶本體剪斷(sheared)。若如此的損壞發生時，由於高壓氣體的漏氣，結果可能會導致對於設備及對於氣瓶現場附近的人員造成嚴重的後果。因此，該閥機構的保護對於如何使得氣瓶組合件變得安全且批準銷售是關鍵因素，如同技術標準BS EN ISO 11117：2008所要求者。
以金屬保護罩來保護閥是習知的。如此的金屬保護罩是適配於氣瓶閥(cylinder valve)及氣瓶的頂部以保護閥區域(valve region)。然而，雖然此等組件可賦予必要的保護，但是使用金屬作為保護罩(guard)的材料的需要，將會影響到保護罩可採用在構造上的形態及構成的限制範圍。除此以外，如此的保護罩的製造成本可能為高。
塑膠保護罩也使用於工業用氣瓶。彼等是使用於特殊的情況，例如形態要求條件為更複雜的整合型閥。然而，塑膠保護罩是僅廣泛地被採用於最高為10公升的小型氣瓶，該氣瓶的重量及內容物為較低，因此較低強度的塑膠 保護罩可符合必要的安全要求條件。
某些類型的塑膠保護罩也可使用於高達30公升的氣瓶。然而，用於維持氣瓶封裝(gas cylinder package)的完整性(integrity)所需要塑膠的壁厚變成接近射出成型技術在此強度範圍的極限，因此使用習知的塑膠保護罩是無法保護大型氣瓶。
超過20公升的氣瓶產品通常重量為40公斤以上，其對於單人調動(manoeuvre)而言是顯著的重量。欲有助於氣瓶具有優良的符合人體工學(ergonomic)的移動及手動輸入輸出(manual access)，金屬保護罩通常是受限於彼等的形態。如上所述，塑膠保護罩賦予較大的設計自由度(design freedom)，但是對於大型氣瓶產品則無法符合必要的安全性要求條件。
因此，在此藝中存在一技術問題是用於較大或較重的氣瓶的氣瓶保護罩(cylinder guards)是受限於彼等可採用的材料及實體形態。結果，在此藝中需要一種經改良的氣瓶保護罩，使其可操作以賦予所需要充分的強度及保護，以確保氣瓶的安全搬運，同時對於保護罩的材料及形態因素允許較大的設計自由度。
根據本發明的第一特點，提供一種氣瓶組合件的保護構造，該氣瓶組合件包含氣瓶本體、及閥，該氣瓶本體包括底座、及在使用時可連接至閥的近端(proximal end) 的頸部，該保護構造包含第一及第二構造區段，該第一區段(first section)是可連接至閥且使得該第二區段(second section)經由第一區段而與閥隔開，其中，在使用時，該第二區段是配置成可轉移撞擊力至第一區段，且該第一區段是配置成可隨著第二區段響應於該撞擊力而變形，以減少對於閥的尖峰撞擊力。
藉由提供如此的組件，可將保護構造連接至閥，該閥是可操作以轉移且吸收大部份的由於氣瓶意外的撞擊而在表面上的震動(shock)。在第一區段的形態中配備(provision)「折皺區(crumple zone)」，其配置成可響應於撞擊力而變形，以減少閥所經歷的瞬間力量。此使其能有效率地保護閥且減少閥故障、氣瓶破裂(breach)的風險、或其他對於氣瓶的災難性損壞，但是不需要配備笨重且昂貴的金屬來圍繞封閉整個閥組合件。
換句話說，保護構造是可操作以作用如同一種附接於氣瓶閥的能量吸收裝置。該保護構造包含固定在負載轉移構件(load transferring part)的可壓扁的構件(collapsible part)，使得撞擊被轉移入該可壓扁的構件，以消散能量且減少閥所經歷的最大力量。
在一具體實例中，該第一及第二區段是配置在閥的遠端(distal end)的堆疊架構(stacked configuration)中，使得在使用時該第一區段是直接設置在第二區段與閥間。
在一具體實例中，該第一區段是由漸縮區段(tapered section)所構成。
在一具體實例中，該第二區段是實質的圓筒形。
在一具體實例中，該第一及第二區段是以對接凸緣(mating flanges)加以連接。
在一具體實例中，該第一及第二區段的至少一者是由低碳鋼(mild steel)所構成。在一具體實例中，該第一及第二區段是由退火低碳鋼(annealed mild steel)所構成。
在一具體實例中，該第二區段是由比第一區段更厚或更硬的材料所構成。
在一具體實例中，該第二區段是由比第一區段更厚的材料所構成，該材料具有降伏應力(yield stress)為在100至250MPa的範圍。
根據本發明的第二特點，提供一種保護罩構造(guard structure)，其包含保護罩本體(guard body)、及第一特點的保護構造，該保護罩本體在使用時是配置成圍繞閥及保護構造，且至少一部份的保護罩本體是以保護構造加以支撐。
在一具體實例中，該保護罩本體包含第一及第二蛤殼部(first and second clamshell portions)，其配置成可直接連接至保護構造。
在一具體實例中，該第一及第二蛤殼部的一部份是配置成與保護構造的第一及第二區段成共形接合(engage conformally)。
在一具體實例中，該保護罩本體進一步包含 可轉動的蓋子(rotatable cap)，其設置成可將第一及第二蛤殼部安全牢固於保護構造。
在一具體實例中，該可轉動的蓋子是以可拆式連接(releasable connection)加以連接。在一具體實例中，該可拆式連接是推入式配合連接(push-fit connection)。在一具體實例中，該可轉動的蓋子是可繞著(about)氣瓶組合件的縱向軸而轉動。
在一具體實例中，該保護罩本體是由塑膠材料所構成。在一具體實例中，該保護罩本體是以射出成型所成型。
在一具體實例中，該保護罩本體包含懸垂凸緣(dependent lip)，其伸展且實質地圍繞保護罩本體的整個周邊，該懸垂凸緣是設置且配置成可由至少一使用者把持(graspable)，使得氣瓶組合件可加以抬起(lifted)及/或調動(manoeuvred)。
根據本發明的第三特點，提供一種閥組合件，其包含可連接至氣瓶的近端、及根據第一特點的保護構造及/或根據第二特點的保護罩構造的遠端。
在一具體實例中，該閥組合件包含調節器。
在一具體實例中，該閥組合件包含具有整合型壓力調節器(integrated pressure regulator)的閥。
在一具體實例中，該閥組合件包含實質的平面的遠端，可操作以承接第一特點的保護構造。
在一具體實例中，該保護構造是以可移除性 或永久性的附件(fixings)而連接至閥組合件的遠端。在一具體實例中，該可移除性附件包含螺栓(bolts)。
根據本發明的第四特點，提供一種氣瓶組合件，其包含氣瓶本體、及根據第三特點的閥組合件。
在一具體實例中，該氣瓶本體具有內部容積為在20至50公升的範圍。在一具體實例中，該氣瓶本體具有內部容積為約50公升。在一具體實例中，該氣瓶組合件具有重量為在80至120公斤的範圍。在一具體實例中，該氣瓶組合件重量為約100公斤。
根據本發明的第五特點，提供一種用於賦予構成氣瓶組合件用的零組件的撞擊構造(impact structure)的方法，該閥組合件在使用時是連接至氣瓶本體，該方法包括下列步驟：配備包含第一及第二構造區段的保護構造，以及將第一區段連接至閥，且使得該第二區段經由第一區段而與閥隔開，其中，該保護構造是使其適配且配置成使得該第二區段是配置成可轉移撞擊力至第一區段，且該第一區段是配置成可隨著第二區段響應於該撞擊力而變形，以減少對於閥的尖峰撞擊力。
根據一具體實例，提供一種用於氣瓶組合件的保護罩構造，該氣瓶組合件包含氣瓶本體、及閥，該氣瓶本體包括底座、及在使用時連接至閥的近端的頸部，該保護罩構造是可安全牢固在氣瓶組合件，且包含在使用時配置成圍繞該閥的保護罩本體，其中，該保護罩本體進一步包含懸垂凸緣，其伸展且實質地圍繞保護罩本體的整個周邊，該懸 垂凸緣是設置且配置成可由至少一使用者把持，使得氣瓶組合件可加以抬起及/或調動。
在一具體實例中，該懸垂凸緣連續地伸展圍繞保護罩本體的周邊(perimeter)。
在一具體實例中，該懸垂凸緣是設置在保護罩構造的下端。
在一具體實例中，該保護罩本體是由塑膠材料所構成。
在一具體實例中，該懸垂凸緣是向下懸垂(downwardly-dependent)。
在一具體實例中，該懸垂凸緣是與保護罩本體整體成型。
在一具體實例中，當保護罩構造是設置於氣瓶組合件上時，該懸垂凸緣在使用時是配置成設置在鄰接氣瓶本體的頸部。
在一具體實例中，該保護罩本體包含第一及第二蛤殼部。在一具體實例中，該第一及第二蛤殼部的一部份是配置成與附接於閥組合件的構造成共形接合。
在一具體實例中，該保護罩本體進一步包含可轉動的蓋子，其設置成可將第一及第二蛤殼部安全牢固於該構造。
在一具體實例中，該可轉動的蓋子是以可拆式連接加以連接。在一具體實例中，該可拆式連接是推入式配合連接。在一具體實例中，該可轉動的蓋子是可繞著氣瓶 組合件的縱向軸而轉動。
在一具體實例中，該保護罩本體是以射出成型所成型。
10‧‧‧gas cylinder assembly 氣瓶組合件
12‧‧‧gas cylinder 氣瓶
14‧‧‧gas cylinder body 氣瓶本體
16‧‧‧valve；gas valve 閥；氣體閥
18‧‧‧base 底座
20‧‧‧neck 頸部
20a‧‧‧aperture 開口
22‧‧‧housing 外罩
24‧‧‧outlet 出口
26‧‧‧valve body 閥本體
28‧‧‧valve seat 閥座
30‧‧‧pressure regulator；regulator 壓力調節器；調節器
32‧‧‧fill port 充填口
34‧‧‧upper surface 上部表面
100‧‧‧protection structure 保護構造
102‧‧‧first section 第一區段
104‧‧‧second section 第二區段
106‧‧‧base 底座
108‧‧‧tapered cylindrical section 漸縮圓筒形區段
110‧‧‧first flange 第一凸緣
112‧‧‧cylindrical centre section 圓筒形中心區段
114‧‧‧second flange 第二凸緣
116‧‧‧third flange 第三凸緣
118‧‧‧guard arrangement；guard 保護罩組件；保護罩
120‧‧‧first housing 第一外罩
122‧‧‧second housing 第二外罩
124‧‧‧rotatable cap 可轉動的蓋子
126‧‧‧skirt 裙部
B‧‧‧bolt 螺栓
本發明的具體實例將參照附加的圖式詳細地加以說明，其中，第1圖是氣瓶及閥組合件的示意圖(schematic diagram)；第2圖是適合使用於本發明的特點的閥組合件及調節器的透視圖(perspective view)；第3圖是根據本發明的一具體實例的保護構造的透視圖；第4圖是取自沿著通過(through)第3圖的保護構造的垂直面的截面(cross-section)；第5圖是第3及4圖的保護構造連接至第2圖的閥的透視圖；第6圖是第5圖的保護構造且具有展示成透明的保護構造的閥的透視圖，以揭露下方的固定構造(fixing structure)；第7圖是取自沿著合併第3至6圖的保護構造的氣瓶組合件的垂直面的截面；第8圖是使用於第3至7圖的保護構造的保護罩組件(guard arrangement)的透視圖；第9圖是展示於第8圖的保護罩組件的另一透視圖；第10圖是類似於第7圖，但是展示將第8及9圖的保護罩組件連接至展示於第7圖的保護構造及氣瓶的截面； 第11圖是展示模擬(simulation)對於保護構造、保護罩、閥及氣瓶本體的撞擊結果的剖視圖(cutaway view)；以及第12圖是類似於第11圖，展示模擬對於保護構造、保護罩、閥及氣瓶本體的其他點的撞擊結果的剖視圖(cutaway view)。
〔本發明的最佳實施方式〕
本發明關於一種適配於氣瓶封裝的閥的能量吸收保護構造。該保護構造可管理(management)由於氣瓶封裝(cylinder package)在撞擊的情況所經歷的能量。在大部份的應用中，該保護構造是設計成可適配於氣瓶閥及與保護罩本身的界面。若包裝體(package)爾後受到顯著力量的襲擊(struck)，例如從載貨卡車後面落下時，則能量吸收器(energy absorber)可發生作用以管理(manage)在該閥所經歷的最大尖峰力量及該閥所需要消散的能量兩者。
第2圖展示使用於本發明的閥16的透視圖。在此實例中，除了參照第1圖的實例所敘述的特性(features)以外，該閥16包含整合型壓力調節器30及充填口(fill port)32，使其可充填氣瓶。適當的調節器的非限制性實例可為單或雙隔膜板式調節器(diaphragm regulators)。然而，熟習此項技藝者將可容易地暸解可使用於本發明的變異例。
調節器30是可操作以承接來自氣瓶12的內部在全氣瓶壓力(例如，100bar)下的氣體，但是可在實質 地恆定的固定低壓(例如，5bar)供應氣體至出口24。此是藉由反饋機構(feedback mechanism)來達成，藉此連接至隔膜板(diaphragm)的提動閥(poppet valve)是可操作以朝向及遠離閥座而平移(translate)。閥的下游的氣體壓力是可操作以與彈簧(spring)的偏置力(biasing force)成對立的狀態作用在隔膜板上。可把持的手柄(graspable handle)(展示於第7及10圖)是配置成使得使用者可調整彈簧的偏置力，藉此以移動隔膜板的位置，結果可調整在提動閥與閥座間的平衡間距(equilibrium spacing)。此使其可調整開口的尺寸(dimensions)，使得從出口24的高壓氣體流可通過，藉此允許輸出壓力可加以設定。
在此實例中，該出口24包含快速連接孔(quick connect orifice)。閥16的上部表面34是配置成可承接本發明的具體實例的保護構造100，如稍後將加以敘述者。閥16的表面34是配置在閥16的遠端而遠離對氣瓶12的連接，且當該閥16是附接於直立氣瓶時，則將成為氣瓶組合件10的頂部表面。該表面34是實質的平面而使得元件可容易且安全牢固地適配。
第3及4圖展示根據本發明的一具體實例的保護構造100。在第3及4圖，展示與閥16分開的該保護構造100。該保護構造100包含第一及第二區段102,104。該第一區段102包含底座106、漸縮圓筒形區段(tapered cylindrical section)108及第一凸緣(first flange)110。在使用時，該底座106是配置成連接至閥16的上部表面34(如第5至7及10 圖所示)，如稍後將加以敘述者。
第二區段104包含圓筒形中心區段(cylindrical centre section)112，其在兩端皆向外漸寬(tapering outwards at either end)而形成第二及第三凸緣114,116。該第二區段104是藉由第一及第二凸緣110,114的連接來連接至第一區段102。此可經由(through)許多裝置(means)來達成。機械式緊固零件(mechanical fastenings)例如螺栓或螺絲或托架(bracket)也可使用。然而，其較佳為利用永久性附接技術，以防止在容許度範圍的變異(variations in tolerances)，且確保保護構造100的耐久性。如此的附接技術可包括銅焊(brazing)、焊接(welding)、鉚接(riveting)、墊片焊接(spacer welding)或膠接(gluing)。
在一具體實例中，該保護構造100的第一及第二區段102,104是由經加工硬化(work hardened)的低碳鋼所構成。該第一及第二區段102,104是經由衝壓成型(stamping)、壓製成型(pressing)所形成、或旋壓胚料(spinning blank material)以形成所欲的形狀。雖然加工硬化如同上述製造製程副產物可簡單地達成，但是硬化量並未充分地加以定義，且取決於所使用的製程而會變化。
因此，為確保材料構造的一致性，在形成第一及第二區段102,104後，接著實施退火處理以進一步管理材料特性，且防止例如第二區段104粗心的局部性硬化(local hardening)，結果可能會降低保護構造100的保護能力。
然而，其他處理製程或加工硬化製程也可使 用。此外，雖然本具體實例是就涉及低碳鋼加以敘述，但是熟習此技藝者將可容易地瞭解適合使用於本發明的其他材料。經退火處理後，則發現所使用的低碳鋼具有材料降伏應力為在170至250MPa的範圍。然而，在100至250MPa的範圍的其他材料例如鋁也可使用。該降伏應力是需要落在特定的範圍內。若其為太硬或太軟，則其將無法提供所需要的保護。
第一及第二區段102,104是由不同厚度的低碳鋼所構成。根據實驗數據，該第一區段102具有厚度為1.5mm，且第二區段104具有厚度為2.64mm。當第一及第二區段102,104兩者皆使用相同的材料時，已經發現此等尺寸是最適於保護100公斤氣瓶的閥。換句話說，第一區段與第二區段的厚度比為在0.5至0.6的範圍時，則視為較佳的上述材料。然而，對於不同的材料及不同的材料強度也可使用其他尺寸。
較佳為第一區段102是可操作以在低於第二區段104的負載下變形。此可能是由於材料、在構造上或幾何性質的緣故，例如此可能是由於第一區段102相對於第二區段104的材料強度或硬度降低的緣故。在此具體實例，雖然此是藉由配備與第一區段102相比較為較厚的第二區段104而可達成至少一部份，但是所欲的技術性功效也可以不同的方式來達成。
例如，該第二區段104可具有與第一區段102為相同或類似的材料厚度，然而其是由較硬的材料或具有較 大的抗拉伸應力(resistance to tensile stress)的材料所構成。此外，不同的幾何形狀及構造可使用於第一及第二區段102,104以提供必要的實用性(utility)。例如，蜂窩狀(honeycomb)或其他強化構造可使用於第二區段104，以提供增強的剛性(rigidity)超過且高於第一區段102。
然而，熟習此項技藝者應該可容易地暸解：對於第一及第二區段102,104，不論材料及/或在構造上的選擇為如何，第一區段102的強度是需要加以選擇而使得第一區段102可在低於第二區段104或閥16兩者之一的負載下崩塌(collapses)。
第5至7圖展示連接至閥16的保護構造100。第5及6圖展示經組合的組件的透視圖，以第6圖展示透明的保護構造100使其可展示元件的固定(fixing)。第7圖展示通過組件的截面。
如圖所示，保護構造100是附接於閥16的上部表面34，使得該保護構造100在閥16的上方向上伸展且構成氣瓶組合件10的上端。
在此具體實例中，該第一區段102是藉由機械式緊固零件例如螺栓B而連接至氣瓶閥16。在第6及7圖中，可觀察到該保護構造100是以3枚M6螺栓加以連接。在一具體實例中，該保護構造100可藉由螺栓或緊固零件(fasteners)可伸展通過的墊圈、或其他適當的間隔物而與氣瓶閥16隔開。
然而，其他連接裝置也可利用。例如，可使 用其他機械式緊固零件例如螺絲而直接連接至閥16。另一可行的是可使用托架組件(bracket arrangement)，使得可移除性變得容易。關於又一其他可行的是該保護構造100可藉由焊接、銅焊或鉚接而永久性地附接於閥16上。
除此以外，在某些應用中，吾所欲可能為需要將保護構造100與閥16的上端34隔開。此可經由在閥16與保護構造間使用墊圈(washer)或間隔物(spacer)來達成。
在使用時，若氣瓶組合件10粗心大意地掉落且閥構造(valve structure)16著地，該保護構造100是配置成可減少對氣瓶閥16的撞擊，如稍後將詳細地加以敘述者。
因此，保護構造100是設計成在兩個區段發生作用。第一區段102是由比第二區段104更薄的低碳鋼所製成。因此，該第二區段104是配置成可響應於撞擊，經由第一區段102而轉移撞擊力。伴隨於此，該第一區段102是配置成可響應於撞擊力而變形，以吸收由於撞擊而造成的尖峰撞擊力。換句話說，該第一區段102是配置成作用如同介於第二區段104與閥16間的「折皺區」，可以在較長的時間期間分散撞擊力，結果可減少在閥16上的尖峰撞擊力。
參閱第8至10圖，提供一種保護罩組件118。第8及9圖展示從氣瓶組合件10所移除呈組裝形態的保護罩118的透視圖。第10圖展示通過具有保護罩組件118適配於適當位置的氣瓶組合件10的截面。
如第8及9圖所示，該保護罩118是以三個元件所構成：第一及第二外罩120,122及可轉動的蓋子 124。該第一及第二外罩120,122是配置以形成蛤殼構造(clamshell structure)，且以在上端的可轉動的蓋子124及在下端的固定裝置(例如螺絲)加以連接。
經組裝後，該第一及第二外罩120,122及可轉動的蓋子124構成保護罩118。該保護罩118是實質的橢圓形且具有圓形截面。在保護罩118的構造內可配備一個或更多的輸入輸出埠(access ports)(未展示)。此等輸入輸出埠可包括例如顯示器的物品、或對出口24或充填口32提供輸入輸出(access)、或可把持的環柄(graspable handle)，使其可操作且選擇氣體的分配模式及壓力。
如第10圖所示，第一及第二外罩120,122是適配在閥16及保護構造100的任一側而使得彼等圍繞此等元件。再進一步參閱第10圖，該保護罩118是配置成使其經由界面而與保護構造100在上端接合，且該保護構造是配置成可支撐一部份的保護罩118。
保護罩組件118是配置成圍繞閥組件16及保護構造100，且對於閥16及相關的元件提供包括在構造上及在環境上兩者的保護。換句話說，該保護罩118構成閥16的外罩或覆蓋(cover)。此外，保護罩118可改善氣瓶組合件(cylinder assembly)10的美感外觀，並可使得更進一步的項目包含在內，例如用於氣瓶組合件10的操作所需要的電子顯示器(配置成可適配於在第一外罩120所形成的開口120a)、或額外的電子設備或元件。
因此，保護罩118與保護構造100一起構成 閥16的外殼(enclosure)及外圍(surround)。然而，與習知的組件形成對比，保護構造100的永久性或半永久性附接至閥16本身，對於保護罩118的設計自由度方面允許較大的彈性(flexibility)，同時仍然可提供所需要的構造剛性(structural rigidity)而使得保護罩118可適配於100公斤等級的大型氣瓶。換句話說，該保護構造100形成閥16的整合型零組件，其配置成可連接保護罩118至閥16，且允許該保護罩118可使用於廣泛範圍的氣瓶大小(sizes)及重量。
可轉動的蓋子124是藉由推入式配合連接而連接至第一及第二外罩120,122的頂部，以保持彼等在上端的適當位置。該可轉動的蓋子124是配置成可繞著氣瓶12的縱向軸轉動且圍繞(around)保護罩118及保護構造100的上端，使得當在直立位置時，氣瓶組合件10可由使用者以一手把持該可轉動的蓋子124，同時使用者可加以滾動。然後，在保護罩118的下端使用固定裝置，使得第一及第二外罩120,122彼此及閥16可安全地牢固。
第一及第二外罩120,122可由任何適當的材料製成。然而，材料的選擇是比傳統的金屬或厚塑膠保護罩顯著地更廣泛，由於具有保護構造100的緣故，因此保護罩118的強度及構造完整性的要求條件為較低。然而，由於容易製造及設計自由度的範圍，經射出成型的塑膠材料是較佳的材料選擇。塑膠材料例如ABS或聚碳酸酯是可以非限制性及非地毯式實例(non-limiting and non-exhaustive examples)來使用。
如第8至10圖所示，保護罩118包含裙部(skirt)126，其從保護罩118的下部懸垂(depends)，且伸展圍繞保護罩118的底座。該裙部126形成為懸垂凸緣，其配置成圍繞氣瓶12的頸部，且如第10圖所示，當在垂直面觀看時，則具有彎曲的截面。
在此具體實例中，該裙部126是配置成可由人員把持而有利於氣瓶組合件10的抬起(lifting)、搬運及一般的調動(manoeuvring)。傳統的氣瓶通常是在上端配備有手柄(handle)。然而，如此的手柄通常是僅適合於可由單一使用者加以把持。假設氣瓶的重量可能為超過100公斤，則此通常是不切實際或不安全。此外，該手柄的設置位置較高(例如，習知為在氣瓶的頂部)對於使用者試圖使用如此的手柄來抬起氣瓶則有困難。
與習知的組件形成對比，該裙部126是配置在較低的高度(當閥16及保護罩118是安裝在氣瓶本體14上時，則為大約在氣瓶12的頸部20)。此外，該裙部126伸展圍繞氣瓶組合件10的整個周圍。不論氣瓶組合件10的轉動方向為何，此允許兩個使用者可把持(grasp)氣瓶組合件10。換句話說，該裙部126的設置位置及裝置允許可由兩個使用者站在氣瓶組合件10的任一側而直接了當地(straightforward)抬起氣瓶組合件10。
關於又一效益(benefit)，該裙部126是永久性地附接於氣瓶12且不需要分開的抬起設備例如可移除式抬起夾緊鉗(removable lifting clamp)。此有助於氣瓶12的調動的 方便性。
在使用時，該保護構造100及保護罩118是設計成可保護閥組件16及氣瓶14，避免在撞擊的情況而遭受災難性及潛在性的危險損壞。
保護構造100是使用測試方法加以測試，該方法是將氣瓶組合件10在經控制的方式以60°的角度從1.2公尺的高度、墜落在以混凝土底座支撐的鋼板上。在此實例中，使用50公升氣瓶12，且該氣瓶12是經充填水至100公斤的重量。
將墜落試驗(drop test)結果與模擬模式(simulated models)相比較而將組件加以最適化。為了例示該保護裝置(protection device)100的操作，在第11及12圖展示在兩種不同的撞擊的情況下的模式化結果。
如第11及12圖所示，該撞擊結果導致保護構造100的第一區段發生所欲的變形。相反地，除了(save for)在與撞擊表面接觸時的第三凸緣116彎曲以外，該第二區段104是相對地未變形。
此外，又重要的是當與並無保護構造100在適當位置的類似的撞擊相比較，閥16僅塑性變形相對地小且安全的數量。
一般而言，作為非限制性實例，大於8%的塑性應變(plastic strain)將會導致試驗失敗及閥的潛在性失效。在第11圖的實例，藉由保護構造100及保護罩118的使用，在閥16的頸部的塑性應變是從12.1%減少至5.4%。在第12 圖的實例，在閥16的頸部的塑性應變是從9.6%減少至5.8%，因此可防止閥16塑性變形至不安全的程度。
除此以外，該保護構造100的使用可將撞擊力以較長的時間期間散開，減少閥所經歷的尖峰衝擊。此是藉由保護構造100來保護閥的機制。
總結而言，本發明提供一種能量吸收裝置，其可加以整合入閥及保護罩封裝(guard package)，使其永久性地或半永久性地形成連接保護罩至閥的整合型零組件。伴隨於此，當與習知的組件相比較，對於較大或較重的氣瓶配備保護罩，則可減少成本及符合人體工學的限制條件。
另外，本發明的組件可使得能量吸收器的負載轉移區段的設計用於就地強化保護罩構造，且可設置及確保保護罩對於閥的安全固定。
對於熟習此項技藝者應該可容易地暸解其他可行的變異例(alternatives)將屬於在本應用的精義範圍內是顯而易見。例如，雖然上述具體實例已經就涉及保護構造、保護罩及閥組合件加以敘述，但是該保護構造及保護罩是可以無閥來供應而改裝在現有的閥及氣瓶。
雖然上述具體實例已經就涉及特定的閥及氣瓶組件加以敘述，但是應該暸解到本發明是可應用在適當的氣瓶組合件的範圍。
除此以外，該保護構造可由與相關於上述具體實例所敘述不同的材料來構成。其他適當的材料可為黃銅、鋁、銅、或適當的合金。
此外，保護構造的第一及第二區段不需要由相同的材料來構成。可使用具有不同的厚度或硬度的異質材料，以賦予第一區段相對於第二區段所需要的可變形性。
保護構造不需要具有前述特定的形狀。截面形狀可使用除了圓形以外的形狀，例如方形、橢圓形或多角形。除此以外，該相對的尺寸及比例可適當地加以變化，以維持所欲的材料及功能性性質。
除此以外，在所揭述的具體實例中，雖然第二區段是展示壓縮及皺曲(buckle)，但是其他類型的變形機制也可視為在本發明的精義範圍內。例如，第一區段也可配置成由於變形的結果而導致從第二區段脫落。
除此以外，第一或第二區段中的任一者可包含起始器(initiator)或起始器以激勵特定的變形。例如，某種形狀的開口、或特定區段的材料可加以薄化，以提供可將變形及/或破裂加以集中圍繞於工程上的弱點處。
保護罩構造可與所展示及揭述者不同，但是並不會脫離本發明的精義範圍內。例如，懸垂凸緣並不需要伸展圍繞該保護罩的整個周圍。除此以外，其他可行的材料及構造也可適當地使用。
本發明的具體實例已特別參照圖解說明的實例加以敘述。雖然特定的實例是展示於圖式且在本文中加以詳細說明，然而應瞭解該等圖式並不意圖限制本發明為如同所揭示的特定形態。應瞭解的是可在本發明的精義範圍內對所揭述的實施例作各種變異及改良。
16‧‧‧閥；氣體閥
20‧‧‧頸部
24‧‧‧出口
26‧‧‧閥本體
30‧‧‧壓力調節器；調節器
32‧‧‧充填口
34‧‧‧上部表面
100‧‧‧保護構造
102‧‧‧第一區段
104‧‧‧第二區段
B‧‧‧螺栓

Claims (15)

  1. 一種氣瓶組合件的保護構造，該氣瓶組合件包含氣瓶本體、及閥，該氣瓶本體包括底座、及在使用時可連接至閥的近端的頸部，該保護構造包含第一及第二構造區段，該第一區段是可連接至閥且使得該第二區段經由第一區段而與閥隔開，其中，在使用時，該第二區段是配置成可轉移撞擊力至第一區段，且該第一區段是配置成可隨著第二區段響應於該撞擊力而變形，以減少對於閥的尖峰撞擊力。
  2. 如請求項第1項所述的保護構造，其中，該第一及第二區段是配置在閥的遠端的堆疊架構中，使得在使用時該第一區段是直接設置在第二區段與閥間。
  3. 如請求項第1或2項所述的保護構造，其中，該第一區段是由漸縮區段所構成。
  4. 如請求項第1或2項所述的保護構造，其中，該第二區段是實質的圓筒形。
  5. 如請求項第1或2項所述的保護構造，其中，該第一及第二區段是以對接凸緣加以連接。
  6. 如請求項第1或2項所述的保護構造，其中，該第一及第二區段的至少一者是由低碳鋼所構成。
  7. 如請求項第1或2項所述的保護構造，其中，該第二區段是由比第一區段更厚或更硬的材料所構成。
  8. 如請求項第7項所述的保護構造，其中，該第二區段是由比第一區段更厚的材料所構成，該材料具有降伏應力為在100至250MPa的範圍。
  9. 一種用於氣瓶組合件的保護罩構造，該保護罩構造包含保護罩本體、及如前述請求項中的任一項所述的保護構造，該保護罩本體在使用時是配置成圍繞閥及保護構造，且至少一部份的保護罩本體是以保護構造加以支撐。
  10. 如請求項第9項所述的保護罩構造，其中，該保護罩本體包含第一及第二蛤殼部，其配置成可直接連接至保護構造。
  11. 如請求項第9或10項所述的保護罩構造，其中，該保護罩本體是由塑膠材料所構成。
  12. 一種閥組合件，其包含可連接至氣瓶的近端、及如請求項第1至8項中的任一項所述的保護構造及/或如請求項如第9至11項中的任一項所述的保護罩構造的遠端。
  13. 如請求項第12項所述的閥組合件，其中，該保護構造是以可移除性或永久性的附件而連接至閥組合件的遠端。
  14. 一種氣瓶組合件，其包含氣瓶本體、及如請求項第12或13項所述的閥組合件。
  15. 一種對於閥組合件提供撞擊構造的方法，該閥組合件是構成氣瓶組合件用的零組件，該閥組合件在使用時是連接至氣瓶本體，該方法包括下列步驟：配備包含第一及第二構造區段的保護構造，以及將第一區段連接至閥，且使得該第二區段經由第一區段而與閥隔開，其中，該保護構造是使其適配且配置成使得該第二區段是配置成可轉移撞擊力至第一區段，且該第一區段是配置成可隨著第二區段響應於該撞擊力而變形，以減少對於閥的尖峰撞擊力。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014011214A1 (de) * 2014-07-29 2016-02-04 Messer Gaspack Gmbh Schutzvorrichtung für Druckgasbehälter
CN112534177B (zh) * 2018-08-14 2022-12-20 瑞士清洁技术股份公司 用于液化气瓶的配件
US20240044738A1 (en) 2022-08-04 2024-02-08 Air Products And Chemicals, Inc. Compressed fluid vessel monitoring apparatus and method

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4702416A (en) 1985-10-28 1987-10-27 Pagliai Ferro D Agitator regulator valve
US4880134A (en) * 1988-07-01 1989-11-14 Wood Jr Theodore N Protective cap assembly
FR2661970B1 (fr) 1990-05-09 1992-07-24 Air Liquide Structure de protection d'un robinet de conteneur de gaz toxique.
US5261559A (en) * 1991-02-05 1993-11-16 Salvucci Sr Frank S Gas cylinder ring assembly
CN2122307U (zh) 1992-04-29 1992-11-18 陈耿 改进型高压气瓶瓶帽结构
CN2157391Y (zh) 1993-03-14 1994-02-23 乌鲁木齐市头屯河农场农机修造厂 气瓶安全保护盖
US5505226A (en) * 1995-02-12 1996-04-09 Breth; Newton R. Raised actuator mount
FR2735209B1 (fr) * 1995-06-08 1997-07-25 Air Liquide Ensemble robinet/detendeur pour bouteille de gaz et bouteille de gaz equipee d'un tel ensemble
FR2791757B1 (fr) * 1999-04-01 2001-06-15 Air Liquide Chapeau ouvert composite de grandes bouteilles de gaz industriels et medicaux
FR2803366A1 (fr) * 2000-01-05 2001-07-06 Air Liquide Bouteille de gaz equipee d'un capotage a pommeau mobile et/ ou rotatif
US6415946B2 (en) * 2000-04-12 2002-07-09 Aviation Mobility, Llc Pressure vessel head ring assembly
JP2003166700A (ja) * 2001-11-30 2003-06-13 Nippon Sanso Corp 減圧機能付き容器弁
GB0522048D0 (en) * 2005-10-28 2005-12-07 Boc Group Plc Valve guard assembly
FR2900717B1 (fr) 2006-05-03 2008-07-11 Air Liquide Chapeau de protection pour recipient et recipient pourvu d'un tel chapeau
FR2905447B1 (fr) * 2006-09-01 2010-01-29 Air Liquide Chapeau de protection pour recipient de fluide
FR2911175B1 (fr) * 2007-01-08 2009-05-08 Taema Sa Collerette de montage d'un chapeau de protection et ensemble de stockage et de delivrance de gaz comportant un telle collerette
US20110278316A1 (en) * 2010-05-11 2011-11-17 Bernardo Herzer Protective Cap for Tank
FR2989759B1 (fr) * 2012-04-19 2015-01-30 Air Liquide Chapeau de protection pour robinet de bouteille de fluide sous pression et son procede de fabrication
FR2991432B1 (fr) * 2012-06-04 2015-02-06 Air Liquide Bouchon pour raccord fluidique, robinet, bouteille et procede de remplissage correspondants

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