专利名称：包括加压气体储存容器和用气体灌装所述容器和/或从所述容器中取出气体的控制装置 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种组件，该组件包括加压气体储存容器和用于所述容器 的灌装和/或排放的控制装置。
背景技术：
向耗气设备如燃料电池供给气体存在多种问题。特别地，尤其按照将 空容器更换为满容器的规定来工作以简化和保证这种供给是很重要的。
由于当前的趋势是着眼于提供所储存气体的质量与容器的总质量之间 的更佳的比率并结合尺寸的小型化而提高工作压力，因而该问题愈加敏感。
此外，这类系统变得更加普遍，涉及非专业人员(例如，某些职业人
员如护士、实验室工作者，或公众如DIY爱好者、驾车者等)对气体的使 用。
用于储存流体的系统和用于灌装所述系统和/或从所述系统中排出(取
出)流体的装置的一个目的是，使将空容器更换为满容器所需的处理操作
更加容易进行。此外，不言自明，所述储存系统必须拔:供一定的安全等级，
该安全等级允许非专业人员执行所述处理操作，同时又能提高容器处理中
心的安全性和生产率。
已知将气体储存为液态形式是实际可行的。在已知的方案中(例如
co2)，这执行起来非常自然且不需要使用专门的设备。但是，在大多数 情况下(例如对于氢而言)，需要保持温度条件，从而必须使用专门的设 备(隔热，控制沸腾或"汽化")。这种操作使得用于储存液体的方案有 些不切题，这是因为其过于复杂且不适合于将空容器更换为满容器的构想。以气态形式储存气体的方案通常包括配备有简易阀的瓶体，所述阀如 果打开则会使使用者直接接触储存压力。因此，为了使用气体，需要接上 设备(压力调节器、流量计等)并且这需要使用工具和复杂的操作。当使 用者不是专业人员时，这些操作变得愈加危险(泄漏的危险、部件的强力 弹出等风险)。
重量轻、尺寸小的气体重灌(refill)是已知的，这提出了一种方案， 即提供带有阀的筒罐，而所述阀不具有致动元件，但是这种方案的缺点在 于气体以储存压力被释放。
为了防范与高压有关的风险，可为所述筒罐或瓶体配备调节阀，只要 涉及到使用者，所述调节阀便只允许使用者接触降低了的压力。这种方案 的缺点是在并瓦体上形成有突出部分。因此需要保护该突出部分。这种保护 通常由阀帽(bonnet)形成。总的来说，会增加重量和尺寸，并且可能不 便于将钢体结合到需要气体的应用中。
此外，输送到消费者的大多数气体储备必须是机动的。在极端的情况 下，可能需要配置整套完备的气源并与耗气应用结合使用，例如在隔离的 场所向燃料电池供气，或伴随消防队员们应对紧急事件。
各个消费者或消费群体具有各自特定的必须尽量满足的需求。其结果 是使得行业组织变得更加复杂，因为需要管理种类繁多的产品(流体/容器 的配对和流体输送条件)。
一方面，需要解决的一个问M，向使用者和/或操作者提供便于他运 输和处理气体储备的装置，另一方面，向使用者提供这样的装置，该装置 允许他定制气体储备的设计以满足其特定应用的需求，并且使得操作者具 有允许他管理满足其消费者需求所需的各种产品的灵活性。
在以气态形式储存气体的方案中，出于在管理大量瓶体方面的问题， 操作者和行业内偏好配备有简易阀的瓶体。所述简易阀在打开时会使使用 者直接接触储存压力下的流体。因此，为了使用气体，需要接上硬件(压 力调节器、流量计等)，而这需要使用工具和复杂的操作，当使用者不是 专业人员时还会产生由这种类型的操作带来的风险。因此，这种方案不受直接使用者(最终使用者，end-user)的青睐。
直接使用者更为青睐附装在瓶体上而以应用所需的压力输送流体的调 节阀。但是，这种调节阀的使用将对行业产生严重的限制，尤其是在管理 大量瓶体、维护、与灌装设备的接合等方面。
在已知的储存加压气体的设计中，所述阀结合有设在瓶体空间(容积) 内部的调节装置(例如参见EP-A-1316755)。这些已知的装置在某种程度 上可限制阀的体积，但需要使用者执行许多处理和连接操作以灌装瓶体和 从瓶体排出气体。
这样，在上述现有方案中没有一种同时考虑到行业的和消费者的这些 特定需求。
发明内容
本发明的一个目的是緩解在现有技术中存在的上述全部或部分缺点。 为此，本发明涉及一种组件，该组件包括用于储存加压气体的容器和 用于控制所述容器的灌装和/或排放的装置，所述容器包括允许与所述容器 的内部实现连通的孔口和设置在所述孔口处的灌装和配给(配送)头，该 灌装和配给头包括至少部分地结合在所述容器的空间(容积)内的预调节 装置，以及为了连接的目的与所述用于控制气体的灌装和/或排出的装置可 拆卸地配合的连接接口。
才艮据本发明，所述头包括诸如隔离阀之类的隔离元件，该隔离元件至 少部分地容纳在所述头的空间内部，并且位于所述头外部的打开元件可经 形成在所述头中的通道口接触到(访问到，access)所述隔离元件，所述 控制装置包括设有连接端部的体部，所述连接端部为了可拆卸地连接的 目的而与所述连接接口相配合(协作)；能相对于所述体部移动的打开元 件；能够选择性地使所述打开元件在缩回的非工作位置和工作位置之间移 动的致动元件，在所述工作位置，所述打开元件的一个端部突出到所述体 部之外而超出所述连接端部，以允许所述打开元件向下进入所述头部中的 所述通道口内部以便打开所述隔离元件。此外，本发明可具有下述特征中的一个或多个
-所述隔离元件至少部分地结合在所述容器的空间内，
-所述控制装置包括供气体离开和/或进入所述容器的口 ，并且所述打
开元件能够在所述口中以如下方式移动，即，^使所述隔离元件和所
述气体沿循着同 一个通路或管道， -用于控制灌装和/或排放的装置包括供气体从所述容器排出的入口 、
第 一安全阀和用于调节所排出流体的压力的元件，所述第 一安全阀
和所述压力调节元件并行地连接到所述入口 ， -所述调节元件的下游出口连接到第二安全阀并且连接到将流体从
所述装置中排出的出口， -所述第二安全阀和所述流体出口经相应的管道并行地连接到所述
调节元件的出口，
-所述连接接口包括用于容纳和引导所述阀打开元件的突出端部的 凹入的容纳区域，
-所述控制装置的连接端部具有管状端部，所述打开元件在所述管状 端部中安装成能够移动，并且所述容纳区域和所述管状端部具有相 互匹配的形状和尺寸，以允许所述管状端部容纳在所述容纳区域
中，
-所述头包括在设有灌装口的第一端部和与所述容器的内部连通的 第二端部之间延伸的灌装通路(回路，circuit),及在与所述容器 的内部连通的第一端部和设有排出口的第二端部之间延伸的排出 通路，并且所述灌装口和/或所述排出口通向(open into)所述连接 接口的所述凹入的容纳区域，
-所述灌装口和所述排出口在所述连接接口的所述凹入的容纳区域 内重合(一致)，
-所述通道口包括所述凹入的容纳区域或由所述凹入的容纳区域构 成,
-所述头的所述连接接口和所述控制装置的所述连接端部包括互补的附接(附装)元件，例如凸销和/或相配合的容纳部，以形成可拆
卸的"接合销钉(bayonet)"类型的紧固连接， -所述隔离元件设置在从所述容器内部通向所述容器外部的通路上
的所述预调节装置的下游， -所述隔离元件和所述预调节装置设置在同一个管道内，流体沿该管
道在所述容器的内部和外部之间流动，使得所述容器的灌装和排空
基本上沿同一条轴线并且经该同一个管道进行， -所述组件包括用于锁定所述附接元件的可移动元件， -所述附接元件包括基本上成弯曲槽形状的容纳部，所述容纳部具有
允许销进出所述容纳部的敞开的第一端部和形成将所述销容纳在
附装位置的封闭端部的第二端部，所述可移动的锁定元件包括在至 少一个容纳部中形成端部止动部的至少一个端部，所述端部止动部
能够在固定于所述容纳部的两个端部之间的第一固定位置与允许 在所述容纳部的两个端部之间移动的第二缩回位置之间移动， -所述组件包括一个或多个将所述端部止动部推向其固定位置的复 位元件，所述端部止动部能够在从所述容纳部的第一端部插入的销 的压力作用下或者通过使用供抓握的或能被移动离开的区域拉动
所述锁定元件而移动到其缩回位置， -所述隔离元件设置在从所述容器内部通向所述容器外部的通路上
的所述预调节装置的下游， -所述隔离元件和所述预调节装置设置在同一个管道内，流体沿该管
道在所述容器的内部和外部之间流动，使得所述容器的灌装和排空
基本上沿同一条轴线、经同一个口并且经该同一个管道进行， -所述连接接口包括容纳在所述灌装头的体部之内的内部部分，并且
所述隔离元件至少部分地设置在容纳于所述接口的内部部分之内
的部分中，
-所述隔离元件包括体部，该体部能够相对于所述头移动并且能够为 了打开或关闭的目的而与一座协作，所述隔离元件包括自由的下游端部，该下游端部能够被推动以打开或关闭所述隔离元件， -所述隔离元件能够作平移运动，
-所述预调节装置包括可移动的阀元件，该阀元件能够为了打开或关
闭的目的而与一座协作，第一复位装置推动所述阀元件朝向其靠着
所述座的关闭位置，所述阀元件在由第二复位装置推动的预调节活
塞的作用下被推动到其打开位置， -所述头的所述附接元件绕所述连接接口的所述凹入的容纳区域基
本上同心地布置， -所述连接接口与所述头成一体，或者附接到所述头之中或之上， -所述连接接口包括基本上平行于所述容器的竖直轴线的外周壁，并
且所述附接元件形成在该外周壁上， -出于连接的目的，所述接口的附接元件被引导或布置成与互补元件
沿 一连接方向相配合，该连接方向与所述容器的穿过所述容器的孔
口和底部的竖直轴线平行并且优选地重合， 画所述灌装头包括具有端口的安全放泄装置，所述端口包括连接到所
述容器的外部并被封闭装置封闭的第 一端部，和连接到所述容器内
部的第二端部，其中所述封闭装置在热的作用下和/或当超过确定的
压力时能够熔化。
通过阅读参照附图给出的以下说明可清楚看到其它细节和优点，在附
图中
-图l和2示出根据本发明的容器的一个示例性实施例的等角投影的 外部视图，其分别带有或不带有覆盖容器l的外表面的壳体，
-图3是图2中的容器的上部的放大纵剖视图，
-图4是尤其用于根据图1和2的容器的灌装连接器的一个示例性实 施例的等角投影的外部视图，
-图5是图4的灌装连接器的纵剖视图，-图6是连接到图2的容器上的图4的灌装连接器的纵剖视图， -图7和8是根据本发明的流体输送头的示例性实施例的等角投影的 外部视图，
-图9是配备有输出联接件的图7和8的流体输送头的等角投影的外 部视图，
-图10是配备有其输出联接件的图7和8的流体输送头的纵剖视图， -图11是配备有其输出联接件并安装到根据图2的容器上的图10的
输送头的纵剖视图， -图12是安装在容器上的气体输送头的纵剖视图， -图13示出用于保护所述容器的壳体的横截面， -图14示出图7和8的输送头的内部机构的示意性局部俯视图。
具体实施例方式
图l示出长圆形的容器体部l，其具有圆筒形的主体部分10和两个基 本上呈圆拱形的端部，下端部11和上端部12。圆形的上端部12具有灌装 和配给头2。如图所示，灌装和配给头2尤其包括连接接口 3、指示灌装水 平的指示器4、抗震防护件5和提供进入容器1内部的通路的中央口 6。
图2示出根据同一实施例的储气组件(容器1)的替换形式，其中可 选的壳体100差不多完全覆盖容器1的外表面。壳体IOO (或护套)用于 防护容器1免受任何碰撞或掉落。
具有为容器l定制的尺寸的长圆形壳体100具有制成为与容器1的下 端部ll对应的圆形下端部111。壳体100的圃筒形中部紧绕容器1的圆筒 形部分IO。壳体本身的圆形上端部112覆盖容器1的上端部12。
壳体的上端部112的外周上的槽102允许壳体100在容器1上滑动。
特别地，在所述壳体的上端部可设置配有封闭件104 (接触和闭合 (touch-and-close)类型或按扣类型或任意其它等同装置)的套环103，以 将壳体100在容器1上保持就位。
壳体100在其外周上具有人体工程学压痕101而使得整体上易于抓握。壳体IOO优选地由热成形的高密度泡沫材料制成，但也可考虑任意其它材
料如氯丁橡胶、弹性体材料等。
现在参照图3，其中容器1包括例如由铝合金等制成的密封内壳体13 (或"衬里")，用于容纳流体和尤其是加压气体。壳体13通过在其外表 面上缠绕与环氧树脂粘接在一起的碳纤维丝14或采用任意其它等同手段 而被力口强。
在容器1中设有长圆形的灌装头2，其位于容器1的孔口处且处在内 壳体13的内部。
灌装和配给头2的体部20例如通过与形成在壳体13上的内螺紋相配 合的螺紋21机械地连接到壳体13上。在形成于壳体13上的凹槽内设有环 形密封件7。所述凹槽位于壳体13的上端部并由灌装和配给头2的体部20 封闭，以在体部20和容器1的内部之间提供密封。灌装和配给头2在其下部包括预调节筒22,该预调节筒通过螺^/内螺 紋系统221旋拧到体部20中。
在预调节筒22的下游(朝向筒22的顶部)，灌装和配给头2包括低 压腔23。容器1的内部和低压腔23之间的密封由设置在筒22和头2的体 部20之间的O形圏和抗挤出环(anti-extrusion ring)的组合222提供。
预调节筒22从上游至下游(即在图3中从其下部朝向其上部)包括过 滤器24、螺环25和预调节阀26。过滤器24由容纳在凹槽223中的弹性环 241保持在筒22中，凹槽223形成在筒22的体部上。
预调节阀26经受使其朝向阀座27移动的弹簧261的作用，阀座27 在带螺紋的阀座保持器271的作用下保持在筒22中。阀26经受阀弹簧261 的力并且经受加压气体的力。
阀26的上端部配备有向上延伸的阀杆1261并且该阀杆的端部与预调 节活塞28接触。活塞28本身由弹簧281推向阀26。由于弹簧281的力和 活塞28的横截面282上的气体的作用，阀26用作压力调节器。
在气体从容器1中排出的过程中，容纳在容器1中的高压下的气体经 预调节筒22流向低压腔23，同时其压力降低。然后压力经调节的气体经形成在活塞体部中的钻孔283流过活塞28 而到达位于连接接口 3的体部30内的腔32中。连接接口 3安装在头2的 上端部。
腔32包括隔离阀8，该隔离阀8通过使连接接口 3的体部30密封的 密封件81相对于所述容器的内部密封。
隔离阀8的默认设置是关闭的。隔离阀8例如是传统类型的阀，例如 为包括固定的管状体部和一杆的阀，所述杆能够在所述体部内移动而根据 所述杆的位置允许流体通过或阻止流体通过。
阀8可^L阀驱动器致动，该阀驱动器在下文中更详细地描述并且属于 接纳储存组件的系统，或属于气体配给头，或属于瓶体灌装连接器。
连接接口 3的上端部从容器1的灌装和配给头2向外突出。
连接接口 3的该外部部分包括四个凸销35 (接合销钉)，这四个凸销 间隔90。地设置以允许附装属于储存组件或属于气体配给头或属于灌装连 接器的接纳系统。当然，该示例性实施例是非限制性的，特别给出了所述 销的数量、形状和位置的大量可想到的组合和相应的可实现的极性化的(即 几何特征)选择。此外，可想到执行相同功能的其它附装装置，包括螺杆/ 螺母连接、弹簧锁杆、可伸缩的钩扣等。
连接接口 3的外部部分包括形成容纳区域36的管状容纳部，其用途是 接收和引导如下所述的接纳系统或气体配给头或灌装连接器的相匹配的管 状端部。
为此，用于连接到容器l的控制元件的相匹配的管状端部包括O形圏 密封件以及可能包括抗挤出环以确保控制装置和容器1之间的密封连续 性。
连接接口 3的外部部分优选地包括可拆卸的保护膜33，用于防止颗粒 或污物进入容纳区域36，因为这可能导致系统发生故障。膜33例如由预 切制的形状记忆聚合物制成。所述膜例如由塑性抗沖击防护件34保持在容 纳区域36的入口处。当然，可想到用于保护所述容纳区域的入口的其它任 意实施方式，例如必须被刺穿的薄膜，或必须被移除的粘附物等。这样，当控制装置(接纳系统或气体配给头或灌装连接器)的管状端
部被导入容纳区域36时，预切制的膜33将靠向连接接口 3的表面37而朝 侧边移动。例如，形状记忆保护膜33被预切制成四个"花瓣形"的叶片。 随着控制装置的阳的(插入式的，male)管状端部进入，所述管状端部将 所述四个叶片向后推靠在连接接口 3的表面37上。当该管状端部缩回时， 所述叶片将自动回到它们的初始位置(图3)。
容器1包括指示器4,该指示器4包括借助于螺紋系统47旋柠到灌装 和配给头2的所述装置的体部20中的体部41。所述指示器和所述灌装头2 之间的密封由受压的金属密封件42提供。 一移动杆轴43在指示器4的体 部41内#皮引导。杆轴43和体部41之间的密封由O形圏密封件和抗挤出 环的组合45提供。
指示器4的杆轴43经受复位弹簧44的作用力和容器1中所容纳气体 的压力这两个相反的力，所述气体经螺紋21和钻孔46传送到指示器4。
当气体压力的作用超过复位弹簧44的力时，杆轴43的端部进入形成 在指示器4的体部41内的观察腔48中。这样，所述指示器指示气体储存 是满的(容器l中所容纳的气体的压力是最佳的)。如果不是，则杆轴43 的端部不会i^O见察腔48,这表明气体储存未满(容器l中所容纳的气体 的压力低于最佳压力)。
在容器1上可经形成在灌装和配给头2的体部20中的端口 9装配一安 全装置(在热的作用下熔化的类型和/或放泄阀、安全膜等类型)。可经在 螺紋21内加工出的切口 42以及经钻孔91向该安全装置供给容器l中所容 纳的气体。
图4和5示出具有体部300、连接接口 303和控制杆302的灌装连接 器。体部300通过螺紋318 (例如，用PTFE (聚四氟乙烯)带进行密封的 锥螺紋)连接到灌装软管317的端部。
灌装软管317经灌装管319供给灌装通路。由于在保持于形成在体部 300中的凹槽内的弹性环316的作用下在体部300中保持就位的过滤器 315，灌装管319中不存在污物。可绕杆轴330转动的手动控制杆302能够通过与抗磨板312摩擦的凸 轮320将平移运动传递到阀驱动器310。当然，所述枢转手动杆302可由 任意类似的系统如自动控制装置来替换。
在体部300内具有弹簧311以使靠在抗磨板312上的阀驱动器310的 端部321保持与凸轮320接触。
为了确保供气体通过灌装管319的横截面的连续性，阀驱动器310的 外表面322为六边形横截面，而圆柱面323具有两个平部(flat)。阀驱动 器310相对于体部300的动态密封由O形圏密封件和抗挤出环的组合313 提供，这些密封件通过密封压盖314保持在它们的容纳部内。
如图6中更详细地示出，所述灌装连接器的连接接口 303与容器1的 连接接口 3相互配合工作。
更具体地，容器1的连接接口 3的凸销35 (接合销钉)进入所述灌装 连接器的连接接口 303的沟道或铣槽304中。销35将它们自身定位在弯曲 沟道304的封闭端部处的相应容纳部306内。
随着它们进入沟道304,所述销推动和暂时地缩回一安全钩扣305。当 所述销处在它们的容纳部306中时，钩扣305在弹簧309的作用下回到其 初始锁定位置。这样，钩扣305将沿直径相对的两个销35限制在它们各自 的容纳部306b中。在该位置处，所述灌装连接器被锁定在容器1上。
所述灌装连接器具有将容纳在容器1的连接接口 3的容纳区域36中的 管状端部308。这两个表面(管状端部308和容纳区域36)之间的密封由 一密封件和一抗挤出环的组合307提供。
为了打开容器1的阀8，所述杆302以如此方式被致动，即凸轮320 经抗磨板312对阀驱动器310起作用而向它传递平移运动，该平移运动又 传递到阀8的阀杆82。
因此，阀驱动器310相对于管状端部308并且相对于所述灌装连接器 突出而允许它向下进入容纳在容器l内的所述头2中，以便致动阀8。
凸轮320包括允许该位置保持稳定的平面325。阀8的关闭必须通过 对控制杆302的反向操作而手动地执行。然后灌装流体可经所述管319注入所述灌装连接器。 所述灌装流体连续地通过开启的阀8、腔32和预调节活塞28的钻孔 283。活塞28的表面282因此承受比弹簧281的力更大的气体压力。该气 体压力使所述活塞移动，从而该活塞移动脱离预调节阀26的阀杆1261的 端部。
因此，预调节阀26在反方向通过预调节筒22以返回容器1的气体的 压力作用下打开。
在灌装操作要结束时， 一旦所述灌装管中的高压已卸尽，则所述预调 节器可被再次致动。通过对所述灌装连接器的控制杆302的作用而使阀8 再次关闭。
一旦整个灌装通路(阀8下游的整个空间)中所包含的所有气体都已 卸尽，则可通过与上述过程相反的过程使所述灌装连接器脱开。
为了脱开所述灌装连接器，必须抵抗弹簧309的力手动地拉动钩扣305 的控制件301,以使凸销35 (接合销钉)沿弯曲铣槽304的路径从它们的 容纳部306和306b中释放。将管状端部308从容纳区域306中退出，使预 切制的膜33回到其防止颗粒或污物进入的初始位置。
图7和8示出可拆卸的气体输送头150,该输送头150包括用于打开 气体流量的控制器250、用于关闭气体流量的环形旋钮350、通向输出联接 件的由开闭件自然关闭以防止受污的通口 450，和连接接口 516。气体输送 头150还包括中压和低压放泄阀排放窗口 115和为使用者显示信息的部位 65，该部位可以是提供定制的独立信息的数字显示器(或压力表或任意其 它已知的装置)。
图9示出根据同一实施例的配有输出联接件75的气体输送头150，所 述输出联接件75的口 70连接到供给所述应用的软管(未示出)。 有利地，所述头150以如下方式形成
-如果未连接输出联接件75,则无法锁定用于打开气体流量的控制器 250,
-如果输出联接件75被连接到可拆卸的气体输送头150上，则能锁
16定用于打开气体流量的控制器250，通过对环形旋钮350的操作控 制气体流量的关闭，并且用于对输出联接件75进行解锁的控制器 415是可操作的，
-如果在用于打开气体的控制器开动的同时输出联接件75突然断开 连接，则后一个控制器立即断开连接。
图10示出根据同一实施例的气体输送头的细节。保护输送头150的壳 体由通过夹子和两个螺钉135连接在一起的两个半壳体511构成。输送头 150 —方面包含一 包括各种活动的气体输送部件的体部512，另 一方面包含 使用者界面控制器。特别地，输送头150包括用于打开气体流量的控制器 250、用于关闭气体流量的环形旋钮350和通向输出联接件75的通口 450。
体部512的下部终止于带有O形圏密封件515和旋转对称部件516的 管状端部514,所述部件516在该示例中具有间隔90S殳置的四条铣槽161。 当然，本发明并不限制于这种构型，所述铣槽的数量和位置的任意其它组 合都是可考虑的。
如上文所述和在图11中所示，体部512的下部形成可与容器1的连接 接口相配合并且附装到该连接接口上的连接接口。在图11中，气体输送头 150与容器1的护套100相配并使所述护套100延长。
穿过体部512存在一阀驱动器17,该阀驱动器17通过O形圏密封件 172相对于所述体部512动态密封。
当打开气体流量的控制器250受压并被锁定时，阀驱动器17的上端部 与控制器250的杆轴接触。
由此打开气体流量的控制器250的杆轴可向阀驱动器17传递平移运 动，阀驱动器17本身将该平移运动传递到上述容器1的阀杆8。阀驱动器 17因此突出超过体部512的下部而进入容器1的所述头2，从而打开气体 流量。
然后容器1中所储存的流体通过环形孔121进入体部512。环形孔121 同时经横向钻孔122供给中压安全阀123和压力调节级(stage) 58。
中压安全阀123包括放泄阀124，该放泄阀124的开度由弹簧125的校准力来确定。中压安全阀123形成为允许过剩的压力经形成在两个半壳 体511中的窗口 115释放。
压力调节级58包括被包围在筒88中的机构，所述筒88旋拧在体部 512中并通过O形圏密封件881相对于体部512密封。
气体通过流过被弹性环582保持的过滤器881而进入压力调节级58， 所述弹性环582 ^皮保持在形成于体部512内的凹槽中。气体向压力调节级 58的进入还通过围绕着间隔件83的通路来实现，间隔件83允许流体沿径 向均匀地到达压力调节阀84。
由于阀弹簧85的力和气体的作用力，压力调节阀84与阀座86协作。 阀座86在带螺紋的阀座固定器的作用下在筒88中保持就位。
阀84配备有向上延伸的阀杆841并且该阀杆的端部与金属波紋管 (bellows ) 89接触。金属波紋管89在旋柠式盖891和O形圏密封件893 的组合作用下密封地保持在体部12的内部。岡84承受由压力调节螺钉892 预加载的压力调节弹簧891的力和金属波紋管89的横截面上的气体的力。 这样，阀84调节压力。
有利地，压力调节螺钉892可被调节为允许使用者改变弹簧力以及由 此进行压力调节。
如图14中示意性所示，形成在体部12中的钻孔200、 355允许压力经 调节的气体从金属波紋管89的内侧流向出口连接件95 (图10 )。
同时，形成在体部12中的钻孔200、 211允许压力经调节的气体在金 属波紋管89和低压放泄阀201 (与上述阀123为同一类型)之间流动。
放泄阀123和201开启的设定点被选择为适合应用的需求。中压阀123 例如被设定为在超过20 bar的情况下向外界释放压力，而低压放泄阀201 被设定为在超过400 mbar的情况下向外界释放压力。
出口连接件95以密封的方式旋拧在体部12内。该阳出口连接件包括 套筒部(skirt) 591,该套筒部591包含关闭装置592，关闭装置592默认 是关闭的并且通过弹簧93的作用而密封住所述套筒部591。
关闭装置592 —方面在未连接输出联接件75时防止颗粒和污物进入气体通路。此外，关闭装置592在输出联接件75未被连接但有强制力作用在 打开控制器250上的情况下或者在输出联接件75断开连接的情况下防止流 体向大气中的任何流动。
输出联接件75由包括关闭元件72的体部71构成。关闭元件72承受 弹簧73的作用，从而其默认是关闭的并且密封住所述体部71。
关闭元件72 —方面在输出联接件75未被连接时防止颗粒和污物it^ 气体通路，另一方面在所述输出联接件75断开时防止包含在所述应用的供 给管中的流体倾泄至大气。当输出阀75连接到所述阳出口连接件95时， 一方面，所述通路在O形圏密封件的作用下密封，另一方面，所述通路通 过所述两个关闭元件72和592的相互作用而打开。
容器l包括结合在其颈部中的预调节装置，并且可能还包括结合在该 同一颈部中的隔离元件。这样，非常高的压力(储存压力)被隔离并且保 护了使用者。所述容器的凸出部分不包含高压并且不需要用阀帽来保护。
该容器的独特的输入/输出连接接口是快速连接类型并且不需要使用 工具。有利地，只需用与所述容器的独特的连接接口相配合的专用的灌装 连接件，该容器l就可被再次灌装。靠近该接口的通路沿容器l的主轴线 设置，从而可能构想出自动的灌装方案。
这些筒罐、瓶体或容器的自动分配的构想对于专业应用或大众应用来 说都是可以想到的。气体的输送需要将瓶体、筒罐或容器插入到配备有打 开阀和调节气体以适合于应用的装置的接纳壳体中，或者在瓶体、筒罐或 容器上连接设有这些装置的专用的头。
在所述容器的轴线上实现所述连接简化了处理操作并且隐含地提高了 安全性。瓶体、筒罐或容器与所述接纳系统或专用的头之间的连接是通过 以下方式进行的，即只有在所述应用实际上希望传送气体时才实现所述连 接。
图12示出如上所述的安装在其气源(容器1)上的气体输送头150。 容器1被带有附装的底部133的另一种类型的护套100所引导和包围。护 套100是中空的并且在它的内表面上具有至少一个包括纵向柔性板条328的区域(参见图13)。
固定在护套100的内壁上的板条328使所述容器在护套100中固定不 动并且补偿特别由其内压和制造^^差导致的几何偏差。此外，如果以这种 方式被包裹的所述容器掉落或受碰撞，则板条328能够吸收由此所产生的 能量。
壳体100的附装底部133具有用于旋拧到所述护套100的体部中的螺 旋切口 321中的螺旋形的螺紋331。这样可拆卸的底部133更易于将容器1 安装和固定在护套100中。此外，可拆卸的底部133意味着不会妨碍对容 器l进行的常规的维护操作。
护套100的上部可包括阴凹部522,以相对于所述护套100定位和旋 转地标定(index)容器l。这样，例如可使所述容器1的指示容量的指示 器和安全元件(i文泄阀、在热的作用下熔化的安全特征、安全膜等)与其 护套100上的相应的开口吻合。
本发明可应用于需要大的使用灵活性、在重量轻、尺寸和容量(自主 性)之间有良好折衷的任意流体应用。例如，用于便携式的或机动的燃料 电池的气态氢、医用气体以及用于分析和实验室应用的气体。
权利要求
1.一种组件，包括用于储存加压气体的容器(1)和用于控制所述容器(1)的灌装和/或排放的装置，所述容器(1)包括允许与所述容器的内部实现连通的孔口和设置在所述孔口处的灌装和配给头(2)，该灌装和配给头包括至少部分地结合在所述容器(1)的空间内的预调节装置(22)，以及为了连接的目的与所述用于控制气体的灌装和/或排出的装置可拆卸地配合的连接接口(3)，其特征在于，所述头(2)包括诸如隔离阀之类的隔离元件(8)，该隔离元件至少部分地容纳在所述头(2)的空间内部，并且位于所述头(2)外部的打开元件(310，17)可经形成在所述头(2)中的通道口(6)接触到所述隔离元件，所述控制装置包括设有连接端部(303，516)的体部，所述连接端部为了可拆卸地连接的目的而与所述连接接口(3)相配合；能相对于所述体部移动的打开元件(310，17)；能够选择性地使所述打开元件(310，17)在缩回的非工作位置和工作位置之间移动的致动元件(302，250)，在所述工作位置，所述打开元件(310，17)的一个端部突出到所述体部之外而超出所述连接端部(303，516)，以允许所述打开元件(310，17)向下进入所述头部中的所述通道口内部以便打开所述隔离元件(8)。
2. 根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述隔离元件(8) 至少部分地结合在所述容器(1)的空间内。
3. 根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述控制 装置包括供气体离开和/或进入所述容器(1 )的口 ，并且所述打开元件(310， 17)能够在所述口中以如下方式移动，即，使所述隔离元件(8)和所述气 体沿循着同 一个通路或管道。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，用于控制 灌装和/或排放的装置包括供气体从所述容器(1)排出的入口、第一安全 阀(123 )和用于调节所排出流体的压力的元件(58 )，所述第一安全阀(123 ) 和所述压力调节元件(58)并行地连接到所述入口。
5. 根据权利要求4所述的组件，其特征在于，所述调节元件(58) 的下游出口 (200)连接到第二安全阀(201)并且连接到将流体从所述装 置中排出的出口 (95)。
6. 根据权利要求5所述的组件，其特征在于，所述第二安全阀(201) 和所述流体出口 (95)经相应的管道(211， 355)并行地连接到所述调节 元件(58 )的出口 ( 200 )。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述连接 接口 (3)包括用于容纳和引导所述阀打开元件(310, 17)的突出端部的 凹入的容纳区域(36)。
8. 根据权利要求7所述的组件，其特征在于，所述控制装置的连接 端部(303, 516)具有管状端部(308, 514),所述打开元件(310， H) 在所述管状端部中安装成能够移动，并且所述容纳区域(36)和所述管状 端部(308, 514)具有相互匹配的形状和尺寸，以允许所述管状端部(308, 514)容纳在所述容纳区域(36)中。
9. 根据权利要求7或8所述的组件，其特征在于，所述头(2)包 括在设有灌装口 (6)的第一端部和与所述容器的内部连通的第二端部之间 延伸的灌装通路，及在与所述容器的内部连通的第一端部和设有排出口(6) 的第二端部之间延伸的排出通路，并且所述灌装口和/或所述排出口通向所 述连接接口 (3)的所述凹入的容纳区域(36)。
10. 根据权利要求9所述的组件，其特征在于，所述灌装口 (6)和 所述排出口在所述连接接口 (3)的所述凹入的容纳区域(36)内重合。
11. 根据权利要求10所述的组件，其特征在于，所述通道口包括所 述凹入的容纳区域(36)或由所述凹入的容纳区域构成。
12. 根据前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述头(2 ) 的所述连接接口 (3)和所述控制装置的所述连接端部(303, 516)包括互 补的附接元件(306 )，例如凸销(35 )和/或相配合的容纳部(304, 306 ), 以形成可拆卸的"接合销钉"类型的紧固连接。
13. 根据权利要求12所述的组件，其特征在于，所述组件包括用于锁定所述附接元件的可移动元件(305)。
14. 根据权利要求12或13所述的组件，其特征在于，所述附接元件 包括基本上成弯曲槽形状的容纳部(304， 306)，所述容纳部具有允许销(35 )进出所述容纳部(304, 306 )的敞开的第一端部和形成将所述销(35 ) 容纳在附装位置的封闭端部的第二端部，所述可移动的锁定元件(305)包 括在至少一个容纳部(304, 306)中形成端部止动部(305)的至少一个端 部，所述端部止动部(305)能够在固定于所述容纳部(305)的两个端部 之间的第一固定位置与允许在所述容纳部(305)的两个端部之间移动的第 二缩回位置之间移动。
15. 根据权利要求14所述的组件，其特征在于，所述组件包括一个 或多个将所述端部止动部(305)推向其固定位置的复位元件(309),所 述端部止动部(305)能够在从所述容纳部(304, 306)的第一端部插入的 销(35)的压力作用下或者通过使用供抓握的或能被移动离开的区域(301) 拉动所述锁定元件(305)而移动到其缩回位置。
全文摘要
本发明涉及一种组件，包括加压气体储存容器(1)和用于控制所述容器(1)的气体灌装和/或气体排放的装置。所述容器(1)包括允许与所述容器的内部实现连通的孔口和设置在所述孔口处的灌装和配给头(2)，该灌装和配给头包括至少部分地结合在所述容器(1)的空间内的预调节装置(22)，以及为了连接的目的与所述用于控制气体的灌装和/或排出的装置可拆卸地配合的连接接口(3)。本发明的特征在于，所述头(2)包括诸如隔离阀之类的隔离元件(8)，该隔离元件至少部分地容纳在所述头(2)的空间内部，并且位于所述头(2)外部的打开元件(310，17)可经形成在所述头(2)中的通道口(6)接触到所述隔离元件。所述控制装置包括设有连接端部(303，516)的体部，所述连接端部为了可拆卸地连接的目的而与所述连接接口(3)相配合；能相对于所述体部移动的打开元件(310，17)；能够选择性地使所述打开元件(310，17)在缩回的非工作位置和工作位置之间移动的致动元件(302，250)，在所述工作位置，所述打开元件(310，17)的一个端部突出到所述体部之外而超出所述连接端部(303，516)，以允许所述打开元件(310，17)向下进入所述头部中的所述通道口内部以便打开所述隔离元件(8)。
文档编号F16K1/30GK101297151SQ200680040244
公开日2008年10月29日 申请日期2006年10月18日 优先权日2005年10月27日
发明者A·德尼, P·皮索, R·利戈内施彻 申请人:乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司