(57)【要約】      （修正有）【課題】車輌システムに用いる蓄圧容器への充填作業に際し、過充填防止のため、電気的手段を用いることなく確実な遮断作用が可能なバルブを提供する。【解決手段】バルブ室に配置された少なくとも２つのシール要素４１、４２によって軸方向に移動可能な様相で案内されたピストン２２であって、バルブ室の入口領域１７に面するピストン２２の第１のピストン有効表面Ａ１と、シール体２１とが、バルブシートを形成し、第２のピストン有効表面Ａ２に隣接するバルブ室の蓄圧領域１９の圧力が変化することにより、ピストン２２が軸方向に移動可能となり、吸気開口部１０と出口開口部１１との間に配置された通路開口部１３を可逆に開閉することができ、加圧されていない状態においては、通路開口部１３がばね２３によって開いた状態に保たれる遮断バルブ。【選択図】図１
2014092279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブハウジング（２０）が、吸気開口部（１０）と蓄圧容器（Ｓ）に面する出口開口部（１１）とを備えるバルブ室、可動のピストン（２２）、および少なくとも１つのばね（２３）を有している媒体用の蓄圧容器（Ｓ）のための遮断バルブであって、前記ピストン（２２）が、少なくとも１つの軸方向の接続チャネル（１４）を有し、かつ前記バルブ室に配置された少なくとも２つのシール要素（４１、４２）によって軸方向に移動可能な様相で案内され、前記バルブ室の入口領域（１７）に面する前記ピストン（２２）の第１のピストン有効表面（Ａ１）と、シール体（２１）または前記バルブハウジング（２０）とが、バルブシートを形成し、第２のピストン有効表面（Ａ２）に隣接する前記バルブ室の蓄圧領域（１９）の圧力が変化することにより、前記ピストン（２２）が軸方向に移動可能となり、前記吸気開口部（１０）と前記出口開口部（１１）との間に配置された通路開口部（１３）を可逆に開閉することができ、加圧されていない状態においては、前記通路開口部（１３）が、前記ばね（２３）によって開いた状態に保たれることを特徴とする、遮断バルブ。
【請求項２】
前記第１のピストン有効表面（Ａ１）および前記シール体（２１）が、前記ピストン（２２）が閉位置にあるとき、前記第１のピストン有効表面（Ａ１）の外縁の領域のシール縁（３９）において封止効果が生じるように設計されていることを特徴とする請求項１に記載の遮断バルブ。
【請求項３】
前記吸気開口部（１０）が、前記ピストン有効表面（Ａ１）の径方向外側から前記バルブ室の前記入口領域（１７）に開くことを特徴とする請求項１に記載の遮断バルブ。
【請求項４】
前記第２のピストン有効表面（Ａ２）が、前記第１のピストン有効表面（Ａ１）よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の遮断バルブ。
【請求項５】
前記少なくとも２つのシール要素（４１、４２）が、前記バルブハウジング（２０）の対応する凹部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の遮断バルブ。
【請求項６】
前記シール体（２１）および／または前記ピストン（２２）が、弾性変形可能な材料から製造されていることを特徴とする請求項１に記載の遮断バルブ。
【請求項７】
前記少なくとも２つのシール要素（４１、４２）の間の前記バルブ室の逃がし領域（１８）が、逃がし開口部（１２）を有していることを特徴とする請求項１に記載の遮断バルブ。
【請求項８】
前記逃がし開口部（１２）が、発生媒体の廃棄のための管路に接続されていることを特徴とする請求項６に記載の遮断バルブ。
【請求項９】
前記遮断バルブの遮断圧が、前記ばね（２３）のばね力および前記ピストン有効表面（Ａ１、Ａ２）によって実質的に決定されることを特徴とする請求項１に記載の遮断バルブ。
【請求項１０】
前記ばね（２３）のばね力が、カバー（２４）のねじ込み深さによって調節可能であることを特徴とする請求項１に記載の遮断バルブ。
【請求項１１】
スペーサ（２５）が前記カバー（２４）に設けられるか、あるいは対応する凹部が前記ピストン（２２）の前記第２のピストン有効表面（Ａ２）に設けられることを特徴とする請求項１に記載の遮断バルブ。
【請求項１２】
前記バルブハウジング（２０）が、前記出口開口部（１１）を有する端部において、少なくとも部分的に前記蓄圧容器（Ｓ）の開口に突き出し、前記蓄圧容器（Ｓ）に恒久的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の遮断バルブ。
【請求項１３】
前記出口開口部（１１）を、バルブ受けブロック（２７）を介して、あるいは少なくとも１つの追加のバルブを有する蓄圧バルブブロック（５０）を介して、蓄圧容器（Ｓ）に接続することができることを特徴とする請求項１に記載の遮断バルブ。
【請求項１４】
前記圧力遮断バルブの遮断圧を上回る開放圧を有する圧力制御バルブ（３６）が、前記出口領域（１９）と前記逃がし領域（１８）との間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の遮断バルブ。
【請求項１５】
少なくとも１つの蓄圧容器（Ｓ）と、前記蓄圧容器（Ｓ）に動作可能に接続された請求項１に記載の少なくとも１つの遮断バルブと、を備える車両用の蓄圧システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、媒体用の蓄圧容器のための遮断バルブに関し、車両用の蓄圧システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置は、例えば、自動車のタンクまたはタンクシステムの入口領域において、補給または充てん作業時の燃料による蓄圧容器の過度の充てんを防止するために、個別のバルブの形態で使用することができ、あるいは組み合わせバルブとして使用することができる。
【０００３】
媒体用の蓄圧容器のための遮断バルブであって、バルブハウジングが、吸気開口部と蓄圧容器に面する出口開口部とを備えるバルブ室、可動のピストン、および少なくとも１つのばねを有している遮断バルブが、米国特許第３，７０９，２４１号明細書から公知である。このバルブの場合には、ピストンが、タンクの充てん圧力を制限するために、バルブ本体の内腔において案内される。ピストンが、弾性シール要素を有しており、絞られた吸気開口部にばねによって押し付けられている。バルブ本体の内腔とピストンとの間に、バルブの出口領域から内腔のうちのピストンの背後の領域に気体を通すことができるすき間が存在しており、したがって出口領域の圧力がピストンに軸方向の力を作用させ、吸気開口部の閉鎖においてばねを支援する。このようにして、出口領域から吸気開口部に戻る気体の流れが防止されると同時に、充てん圧力が所定の値を超えることがない。
【０００４】
さらに、蓄圧容器または蓄圧システムの充てん圧力を、圧力の測定および電気バルブの電子制御によって制御および制限できることが知られている。
【０００５】
上述の用途においては、蓄圧容器または蓄圧システムの許容動作圧力を、充てん作業の際に確実に守ることで、最大限の動作の安全性を保証することが望まれる。充てん作業は、できる限り迅速に、少ないエネルギ損失で実行できるように意図される。バルブの構成部品の摩耗が、少なく保たれるように意図され、蓄圧容器および圧力管路の損傷が、防止されるように意図される。
【０００６】
本発明の目的は、この点に関して上述の形式の遮断バルブを改善することにあり、特に蓄圧容器に恒久的に割り当てられ、電気および電子部品を必要とせずに機能する遮断バルブを特定することにある。
【０００７】
さらに、本発明の目的は、動作の信頼性が向上した優れた蓄圧システムを可能にすることにある。
【発明の概要】
【０００８】
この目的が、媒体用の蓄圧容器のための遮断バルブであって、バルブハウジングが、吸気開口部と蓄圧容器に面する出口開口部とを備えるバルブ室、可動のピストン、および少なくとも１つのばねを有しており、ピストンが、少なくとも１つの軸方向の接続チャネルを有し、バルブ室に配置された少なくとも２つのシール要素によって軸方向に移動可能な様相で案内され、バルブ室の入口領域に面するピストンの第１のピストン有効表面と、シール体またはバルブハウジングとが、バルブシートを形成し、第２のピストン有効表面に隣接するバルブ室の蓄圧領域の圧力が変化することにより、ピストンが軸方向に移動可能となり、吸気開口部と出口開口部との間に配置された通路開口部を可逆に開閉することができ、加圧されていない状態においては、通路開口部がばねによって開いた状態に保たれる遮断バルブによって達成される。
【０００９】
結果は、調節されたばね力のおかげで、特定の圧力から通路開口部をしっかりと閉じ、吸気開口部の圧力がさらに高まるときや、負の圧力へと低下するときに開くことがなく、したがって常に閉じたままである純粋に機械的な遮断バルブである。媒体は、蓄圧システムの１つ以上の他の位置において取り出される。
【００１０】
この機械的な遮断バルブの独創的な利点は、下流に接続された蓄圧システムが、望ましい圧力までしか到達せず、遮断バルブが、遮断バルブの上流の圧力にかかわらず、電気式のアクチュエータを必要とせずに確実に閉じた状態にとどまり、したがって下流に接続された蓄圧システムの圧力を確実に維持し、後の媒体の流入による圧力のさらなる上昇を許さない点にある。このバルブの設計のさらなる利点は、ピストンとシール体との間のシール座における漏れの場合に、下流に接続された蓄圧システムが望ましくない圧力の上昇を被る可能性があるが、ピストンのシール体に対する接触の圧力が出口側の圧力の上昇につれて増大するため、漏れが再び少なくなるという事実にある。
【００１１】
加圧されていない状態において、通路開口部がばねの力によって開いた状態に保たれることが、きわめて好都合である。したがって、媒体が、補給作業の終わりの段階まで蓄圧容器に妨げられることなく流入でき、バルブ室の領域における有害な振動が回避される。
【００１２】
本発明による遮断バルブは、水素、メタン、天然ガス、または水素と天然ガスの混合物など、さまざまな媒体にきわめて適する。適切な変更により、液体ガス（ＬＰＧ）および他の液体媒体における使用も可能である。
【００１３】
上述の目的は、少なくとも１つの蓄圧容器と、この蓄圧容器に動作可能に接続された少なくとも１つの遮断バルブとを備える車両用の蓄圧システムによっても達成される。
【００１４】
本発明による遮断バルブを単独で使用し、あるいは電気式のバルブと組み合わせて使用することによって、許容動作圧力が異なる複数の蓄圧容器を、システム全体にもたらされる通例の（あるいは、より高い）充てん圧力よりも許容動作圧力が低い蓄圧容器の上流に、それぞれの蓄圧容器のそれぞれの許容動作圧力に協調させた遮断バルブが接続され、結果としてそれぞれの蓄圧容器が過剰な補給から保護されるような様相で、接続することができる。
【００１５】
これは、燃料の補給の際の過剰な充てんに対する信頼性を高めるように機能し、許容圧力の水準がより低く、より費用対効果に優れている蓄圧容器の使用を可能にする。しかしながら、既存のシステムにおいて、既存の蓄圧システムの貯蔵容量を、追加のシステムおよびより高い圧力水準によって費用対効果に優れた方法で増加させることも可能である。
【００１６】
本発明の発展が、従属請求項、明細書、および添付の図面に記載される。
【００１７】
前記第１のピストン有効表面および前記シール体が、好ましくは、前記ピストンが閉状態にあるとき、前記第１のピストン有効表面の外縁の領域のシール縁において封止効果が生じるように設計される。
【００１８】
ここで、外縁は、ピストンの軸から見たときに径方向外側に位置することを意味する。ピストンの外縁を、例えば第１のピストン有効表面の領域において、斜めに面取りすることができ、あるいは丸めることができる。第１のピストン有効表面は、この領域における封止効果を局所化させるために、外縁に盛り上がったビードを有してもよい。
【００１９】
これにより、遮断圧を超え、あるいは圧力が遮断圧を上回って上昇するときに、ピストンの閉じ方向とは反対の力がピストンに加わることがもはやない。したがって、本発明による遮断バルブの遮断圧および閉鎖の挙動は、吸気開口部における圧力とは無関係である。さらに、バルブが閉じているとき、たとえ吸気開口部の圧力が上昇しても、吸気開口部の圧力によってピストンに軸方向の力が作用することがありえず、遮断バルブが、極度の圧力サージの場合でもしっかりと閉じたままである。
【００２０】
また、吸気開口部の圧力が、先にピストンが閉じたときの遮断圧を下回って低下したとしても、依然として続く閉じ力が、実質的にピストン有効表面に作用するバルブ室の蓄圧領域の圧力からばねのばね力を差し引いた値によってのみ決まるため、遮断バルブが閉じたままであることも保証される。
【００２１】
さらに、吸気開口部が好ましくはピストン有効表面の径方向外側からバルブ室の入口領域に開くという事実ゆえ、吸気開口部の圧力によってピストンに軸方向の力が作用する可能性がないことも保証される。
【００２２】
第２のピストン有効表面は、好ましくは第１のピストン有効表面よりも大きい設計である。比較的大きい第２のピストン有効表面は、遮断バルブの遮断圧に関してより小さいバルブの実現を可能にする。
【００２３】
ピストンは、特に好ましくは円柱形であり、その外側が、好ましくは異なる直径を有する少なくとも２つの領域に摺動面を有する。
【００２４】
前記少なくとも２つのシール要素は、特に好ましくは、バルブハウジングのそれぞれのすき間に配置される。最も費用対効果に優れた選択肢は、各々のシール要素をピストンのそれぞれの溝に収容することであると考えられる。ピストンの溝に配置されたシール要素は、きわめて高い圧力（２００〜１０００ｂａｒ）において問題をはらむことが明らかになっている。圧力に依存して、変化する力がピストンに加わり、結果として遮断バルブの遮断圧に影響を及ぼす。バルブハウジング（特に、バルブ室の円柱形の部分）のすき間または溝というシールの好ましい配置の結果として、媒体の圧力による力のピストンへの作用が変化することがなく、遮断バルブが確実に閉じた状態を保つ。
【００２５】
シール体および／またはピストンは、好ましくは弾性変形可能な材料から製造される。きわめて高い圧力（２００〜１０００ｂａｒ）に合わせた材料の選択によって、封止効果が最適化され、バルブシートの摩耗が回避される。きわめて好適な材料として、ＰＥＥＫおよびＰＡＳなどのプラスチックあるいは酸化アルミニウムおよび炭化ケイ素などのセラミック材料が挙げられるが、特殊鋼および他の金属も挙げられる。遮断バルブは、別途のシール体を有する必要はない。ピストンをバルブハウジングに対して直接封止することも可能である。材料の好ましい組み合わせは、当業者にとっておなじみである。
【００２６】
バルブ室の入口領域と蓄圧領域との間に配置されるバルブ室の逃がし領域が、好ましくは前記少なくとも２つのシール要素の間に逃がし開口部を有する。結果として、一方のシール要素の漏れの場合に発生する媒体が、バルブ室の他方の領域の圧力の上昇を引き起こす可能性がない。さらに、逃がし領域は、ピストンの変位時に圧力の等化を保証し、迅速なピストンの移動を可能にし、したがって遮断バルブの反応時間を短縮する。
【００２７】
本発明の特に好ましい実施形態によれば、逃がし開口部が、発生媒体の廃棄のための管路に接続される。これにより、現れうる（可燃性の）媒体が、遮断バルブのすぐ近くから運び去られ、車両の乗員を危険に曝すことなく適切な場所において低い圧力でさらに処理される。
【００２８】
好ましい実施形態においては、遮断バルブの遮断圧が、ばねのばね力およびピストン有効表面によって実質的に決定される。ばねのばね力が、蓄圧領域の圧力が上昇するときに遮断バルブが確実に閉じ、所定の遮断圧を超えた後で閉じた状態を保つような方法で、ピストン有効表面に協調した大きさにされる。シール要素における摩擦も、ばね力の大きさを定めるうえで重要である。
【００２９】
一実施形態においては、ばねのばね力を、カバーのねじ込み深さによって調節することができる。これにより、例えば組み立ての際に、例えば製造公差によって引き起こされるばね力のばらつきおよび／またはピストンとシール要素との間の摩擦の相違を、保証することが可能である。
【００３０】
遮断バルブのさらなる実施形態においては、スペーサがバルブハウジングのカバーに設けられる一方で、対応する凹部がピストンの第２のピストン有効表面に設けられる。これは、ピストンの第２のピストン有効表面への良好な圧力の分布を達成する。また、ピストンが出発位置から離れるときにのみ作用する第２のピストン有効表面への前記圧力による力の追加の作用によって、ピストンの閉じの加速も達成する。この実施形態は、充てん圧力の勾配がきわめて小さい場合でもピストンの閉じを加速させる。
【００３１】
また、バルブハウジングが、出口開口部を有する端部において少なくとも部分的に蓄圧容器の開口に突き出し、この蓄圧容器に恒久的に接続されていると好都合である。この実施形態においては、遮断バルブが、空間を節約する様相で蓄圧容器の内部に配置され、機械的な力の作用から保護される。この代案として、出口開口部を、圧力管路を介して蓄圧容器に恒久的に接続してもよい。したがって、例えばタンクの首部における遮断バルブの取り付け位置が、蓄圧容器の取り付け位置とはおおむね無関係である。
【００３２】
本発明による遮断バルブのさらなる実施形態においては、出口開口部が、バルブ受けブロックを介して、あるいは少なくとも１つの追加のバルブを有する蓄圧バルブブロックを介して、蓄圧容器に接続することができるように構成される。蓄圧バルブブロックは、先行技術から公知であり、複数のバルブ機能をコンパクトなハウジングに組み合わせた構造ユニットであり、蓄圧容器の開口に固定に接続することができる。これにより、過度の充てんに対して保護の役割を果たす遮断バルブの遮断機能を、モジュール式かつ空間を節約する様相でさらなる機能によって拡張することができる。
【００３３】
遮断バルブのさらなる好ましい実施形態においては、圧力遮断バルブの遮断圧を上回る開放圧を有する圧力制御バルブが、バルブ室の蓄圧領域と逃がし領域との間に配置される。これは、蓄圧システムの動作の信頼性を高める。遮断バルブが閉じたままであるため、この種の圧力制御バルブが存在しないと、例えば火災によって引き起こされる媒体の過熱および結果としての蓄圧容器の圧力の上昇が、蓄圧容器の破壊を意味すると考えられる。遮断バルブと圧力制御バルブとを共通のバルブハウジングに組み合わせることが、きわめて好ましい。
【００３４】
本特許において、車両という呼び方は、例えば自動車、鉄道車両、ならびに船舶および航空機も含む。
【００３５】
本発明を、以下で図面を参照してあくまでも例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明による遮断バルブの実施形態の断面図である。
【図２】本発明による遮断バルブのピストンの実施形態の断面図である。
【図３】遮断バルブと蓄圧容器とを有する車両用のタンク装置の概略図である。
【図４】７００ｂａｒの送出圧力を有する充てんステーションにおいて車両の補給を行うための装置であって、許容動作圧力が異なる２つの圧力容器を備える蓄圧システムを含んでいる装置の概略図である。
【図５】７００ｂａｒの送出圧力を有する充てんステーションにおいて車両の補給を行うためのさらなる装置であって、許容動作圧力が異なる２つの圧力容器を備える蓄圧システムを含んでいる装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図１に示した典型的な実施形態においては、遮断バルブが、本発明に従い、蓄圧容器Ｓの開口に、バルブ受けブロック２７を介して配置されている。ピストン２２が、バルブハウジング２０に取り付けられ、異なる外径Ｄ２、Ｄ３を有する２つの部分と、中央の中空穴として設計され、内径Ｄ１を有している接続チャネル１４とを有している。ピストン２２は、大きい方の外径Ｄ３への移行部において、バルブハウジング２０に位置するばね２３によって支持部Ａ３を介して支持され、結果として、ピストン２２がカバー２４に接触した状態に保たれることで、通路開口部１３が、加圧されていない装着状態において開位置に保たれる。
【００３８】
ピストン２２は、異なる外径Ｄ２、Ｄ３を有する２つの部分に位置するシール要素４１、４２によって、これらのシールの間のばね２３を備える空間が通気穴１２を通って大気圧に自由に通じることができるような方法で封止されている。シール要素４１、４２を、ピストン２２に装着でき、あるいは図示のようにバルブハウジング２０に装着することができる。シール４３が、調節式のカバー２４をバルブハウジング２０から封止している。
【００３９】
例えば出口開口部１１に配置された蓄圧容器の充てん作業の際に、媒体が、バルブ室の入口領域１７の吸気開口部１０を通り、通路開口部１３を経由し、接続チャネル１４を通ってバルブ室の蓄圧領域１９に通過することができ、結果として出口開口部１１を通って後続の蓄圧容器Ｓに通過することができる。蓄圧システム全体の圧力が、ピストンの有効表面Ａ２およびＡ１に加わる圧力に起因する力の比ゆえにピストン２２がばね２３のばね力に打ち勝つような程度まで高まると、ピストン２２がシール体２１に押し付けられ、すなわち遮断バルブが閉じる。この圧力が、遮断圧に相当する。
【００４０】
したがって、ピストンへのさらなる圧力の力を得ることがないように、ピストンが外径Ｄ２においてシール体２１に対して封止されると好都合である。入口領域１７の圧力が上昇する場合に、遮断バルブは、圧力の上昇がもはやピストンの第１の有効表面Ａ１に作用することがないため、閉じた状態にとどまり続ける。吸気開口部１０の圧力が、ピストンが閉じたときの圧力を下回って低下する場合、それでもなおバルブは閉じた状態のままである。なぜならば、閉じ力は、ピストンの有効表面Ａ２に作用する出口開口部１１の圧力からばね２３のばね力を差し引いた値によって決定されるが、この状況は変化していないからである。したがって、バルブを開くことなく入り口側１０に負圧を加えることが可能である。さらに、ばね２３のばね力は、カバー２４のねじ込み深さによって調節可能である。
【００４１】
ピストンの第２の有効表面Ａ２への良好な圧力の分布を得るために、カバー２４にスペーサ２５を設けるか、あるいはピストンに対応する凹所を設けるべきである。
【００４２】
図２が、本発明による遮断バルブのピストン２２を、一例として詳しく示している。図示の実施形態においては、全長Ｌ１を有する円柱形のピストンが、異なる外径Ｄ２およびＤ３を有する２つの部分を有している。第１のピストン部分が、ピストン２２の軸に対して垂直に形成された第１のピストン有効表面Ａ１と、ピストンの縁に位置する斜面として形成されたシール縁３９と、長さＬ３および外径Ｄ２を有する第１の摺動面３８とを有している。第２のピストン部分が、第２のピストン有効表面Ａ２と、ばね２３のための支持部Ａ３と、長さＬ３および外径Ｄ３を有する第２の摺動面３７とを有している。接続チャネル１４が、ピストン２２の全長Ｌ１に及ぶ軸穴として設計され、内径Ｄ１を有している。接続チャネル１４は、２つのピストン有効表面Ａ１、Ａ２を接続しており、バルブハウジング２０の実施形態および遮断バルブの動作状態に対応して、媒体がこの接続チャネルを通って流れる。
【００４３】
図３が、自動車の車体６０の新規なタンク首部ユニット１１０に取り付けられた遮断バルブＳＶ（遮断圧３５０ｂａｒ）の典型的な実施形態を示している。タンク首部６５（先行技術による）の機械的な寸法（長さ、直径）が、タンク首部６５を充てんステーションのどの燃料ノズルに接続できるのかを定めている。これは、補給できる媒体（ここでは、燃料）を定めることを可能にする。加わる可能性がある最大の圧力は、個々の媒体について充てんステーションにおいて利用することができる最大の燃料送出圧力である。充てん作業の際に、媒体が、フィルタ２９および逆止バルブ２８を通り、３５０ｂａｒの遮断圧に設定された遮断バルブＳＶの吸気開口部１０（ここでは、軸方向に配置されている）に流れる。次いで、媒体は、遮断バルブＳＶの出口開口部１１から、３５０ｂａｒの最大圧力で、圧力管路６６および第１の蓄圧バルブブロック５０（追加の安全バルブおよび／または媒体を引き出すための圧力調節器を有することができる）を介し、３５０ｂａｒの許容動作圧力を有する蓄圧容器Ｓに通過する。遮断バルブＳＶの遮断圧（３５０ｂａｒ）の蓄圧容器Ｓの許容動作圧力との協調と、自動車における構成部品の恒久的に接続された配置とによって、充てんステーションの燃料送出圧力にかかわらず、安全な燃料補給が保証される。媒体を、第１の蓄圧バルブブロック５０の他に、蓄圧システムの別の取り出し位置１５５においても取り出すことができる。
【００４４】
図４が、一例として、２つの蓄圧容器Ｓの並列配置を備える用途における遮断バルブＳＶを備える蓄圧システムを示しており、第２の蓄圧バルブブロック５０ａの上流への遮断バルブＳＶの配置を示している。タンク首部ユニット７０（先行技術に相当する）が、自動車の車体６０に設置され、タンク首部６５を有している。充てん作業の際に、媒体は、フィルタ２９および逆止バルブ２８を通り、分岐圧力管路６６に流れる。圧力管路６６の一方の分岐が、逆止バルブ２８が設置された第１の蓄圧バルブブロック５０を介して、７００ｂａｒの許容充てん圧力を有する蓄圧容器Ｓにつながっている。媒体を取り出すために、第１の蓄圧バルブブロック５０は、圧力調節器を有している。他方の分岐は、２００ｂａｒの遮断圧に設定された遮断バルブＳＶの吸気開口部１０（ここでは、径方向に配置されている）につながっている。次いで、媒体は、遮断バルブＳＶの出口開口部１１から、２００ｂａｒの最大圧力で、媒体の引き出しのための圧力調節器をやはり有している第２の蓄圧バルブブロック５０ａを介し、２００ｂａｒの許容充てん圧力に設定された第２の蓄圧容器Ｓに通過する。遮断バルブＳＶの遮断圧（２００ｂａｒ）の第２の蓄圧容器Ｓの許容動作圧力との協調と、自動車における構成部品の恒久的に接続された配置とによって、充てんステーションの燃料送出圧力にかかわらず、安全な燃料補給が保証される。さらに、許容圧力の水準が異なるにもかかわらず、媒体を２つの蓄圧容器Ｓの各々から別個独立かつ同時に消費者に案内することができる。
【００４５】
図５が、一例として、異なる許容動作圧力を有する２つの蓄圧容器Ｓの並列配置を備える用途において、遮断バルブＳＶと電動のバルブとの組み合わせを備える蓄圧システムを示している。
【００４６】
タンク接続ユニット７０（先行技術に相当する）が、自動車の車体６０に取り付けられ、タンク首部６５を有している。充てん作業の際に、媒体が、フィルタ２９および逆止バルブ２８を通り、分岐圧力管路６６に流れる。
【００４７】
圧力管路６６の一方の分岐が、安全バルブおよび逆止バルブ２８が取り付けられた第１の蓄圧バルブブロック５３を介して、７００ｂａｒの許容充てん圧力を有する第１の蓄圧容器Ｓにつながっている。媒体を取り出すために、第１の蓄圧バルブブロック５３は、さらに取り出し管路を有しており、この取り出し管路が、圧力調節器５２につながっている。
【００４８】
他方の分岐は、３５０ｂａｒの遮断圧に設定され、出口開口部１１によって３５０ｂａｒの許容充てん圧力を有する第２の蓄圧容器Ｓに直接接続された遮断バルブＳＶの吸気開口部１０（ここでは、径方向に配置されている）につながっている。さらに、図５に示される遮断バルブＳＶは、シール体の領域に、電気的に駆動できる安全バルブ５１に接続された開口を有している。電気的に駆動できる安全バルブ５１は、ここでは、電気的に開閉可能な電磁バルブである。圧力調節器５２が、電気的に駆動できる安全バルブ５１の下流に接続されている。第１の蓄圧容器Ｓからの接続管路が、電気的に駆動できる安全バルブ５１と圧力調節器５２との間の接続管路に開いている。この第１の接続管路は、圧力センサＰを有している。電気的に駆動できる安全バルブ５１が、接続管路の圧力が遮断バルブＳＶの遮断圧を下回って低下するや否や、３５０ｂａｒの許容充てん圧力を有する第２の蓄圧容器Ｓからの媒体の取り出しを可能にする。
【００４９】
本発明による遮断バルブＳＶのさらなる代案（図面には示されていない）が、図１に示した実施形態における変種を提供する。図１においてはカバー２４に配置される出口開口部１１が、ピストン２２の移動の軸に整列して、シール体２１の下方のバルブハウジング２０に配置される。したがって、カバー２４がバルブ室をしっかりと閉じ、出口開口部を備えていない。バルブハウジング２０の新たな出口開口部に整列したシール体２１の軸穴によって、媒体が、バルブシートが開かれたときに、通路の開口１３およびシール体２１の軸穴を通り、ピストン２２の移動の軸に整列した前記新たな出口開口部を通って、この出口開口部に固定に接続された蓄圧容器Ｓに流れることができる。やはりピストン２２の移動の軸に整列した接続チャネル１４が、媒体の第２のピストン有効表面Ａ２との空気的または水圧的連通を可能にし、所定の遮断圧に達するときに遮断バルブの閉鎖をもたらす。本発明による遮断バルブのこの代案の構成は、きわめて空間を節約する方法で形成することが可能である。
【００５０】
シール体２１が用いられるすべての実施形態において、シール体２１は、さらなる力がシール体のシール面に発生および作用することがないように、安全上の理由でバルブハウジング２０から封止されなければならない。
【００５１】
上述の圧力の値はすべて、あくまでも例示にすぎず、決して本発明および本発明において請求される圧力の範囲を限定するものではない。
【符号の説明】
【００５２】
１０  吸気開口部
１１  出口開口部
１２  逃がし開口部
１３  通路の開口
１４  接続チャネル
１５，１５ａ  取り出しチャネル
１６  チャネル
１７  バルブ室の入口領域
１８  バルブ室の逃がし領域
１９  バルブ室の蓄圧領域
２０  バルブハウジング
２１  シール体
２２  ピストン
２３  ばね
２４  カバー
２５  スペーサ
２６  バルブハウジング
２７  バルブ受けブロック
２８  逆止バルブ
２９  フィルタ
３１  調節ばね
３２  ばね取り付けねじ
３３，３４  閉鎖要素
３５  クランプねじ
３６  圧力制御バルブ
３７，３８  摺動面
３９  シール縁
４１，４２，４３  シール要素
５０，５０ａ  圧力調節器を備える第１および第２の蓄圧バルブブロック
５１  電気式の安全バルブ
５２  圧力調節器
５３  安全バルブを備える蓄圧バルブブロック
５５  消費者への圧力管路
６０  自動車の車体
６５  タンク首部（先行技術）
６６，６７  圧力管路
７０  タンク首部ユニット（先行技術）
１１０  設置された新規なタンク首部ユニット
１５５  引き出し位置
Ａ１，Ａ２  第１および第２のピストン有効表面
Ａ３  支持部
Ｄ１，Ｄ４  接続チャネルの内径
Ｄ２，Ｄ３  ピストンの各部の外径
Ｌ１  ピストンの全長
Ｌ２，Ｌ３  ピストンの各部の長さ
Ｐ  圧力センサ
Ｓ  蓄圧容器
ＳＶ  遮断バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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2014092279000002.pdf
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