(57)【要約】  本発明は、加圧ガス容器（３）に取り付けるためのタンクバルブ（４）に関し、加圧ガスリザーバ（３）を充填するための、加圧ガスリザーバ（３）からガスを取り出すための、ならびに安全および操作機能を実現するための複数の機能サブアセンブリを含む本体（５）を有しており、機能サブアセンブリのうちの１つは取出弁（６）として構成されており、機能サブアセンブリのうち別の少なくとも１つは逆止弁（１４，１７）として構成されている。本発明によるタンクバルブは、取出弁（６）および少なくとも１つの逆止弁（１４、１７）がいずれも弁座（２１）を備える弁座支持体（２２）と弁体（１９）とをそれぞれ有しており、弁体（１９）と相互に作用する弁座支持体（２２）の部分は軸方向に突出するシールリップ（２３）を弁座（２１）の一部として有することを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧ガス容器（３）に取り付けるためのタンクバルブ（４）であって、加圧ガスリザーバ（３）を充填するための、加圧ガスリザーバ（３）からガスを取り出すための、ならびに安全および操作機能を実現するための複数の機能サブアセンブリを含む本体（５）を有しており、前記機能サブアセンブリのうちの１つは取出弁（６）として構成されており、前記機能サブアセンブリのうち別の少なくとも１つは逆止弁（１４，１７）として構成されているタンクバルブにおいて、
前記取出弁（６）および少なくとも１つの前記逆止弁（１４、１７）はいずれも弁座（２１）を備える弁座支持体（２２）と弁体（１９）とをそれぞれ有しており、前記弁体（１９）と相互に作用する前記弁座支持体（２２）の部分は軸方向に突出するシールリップ（２３）を前記弁座（２１）の一部として有することを特徴とするタンクバルブ。
【請求項２】
前記弁体（１９）と前記弁座（２１）は円錐形に構成されており、前記弁座（１９）と前記弁座（２１）の円錐の開き角は互いに相違することを特徴とする、請求項１に記載のタンクバルブ（４）。
【請求項３】
前記取出弁（９）およびすべての前記逆止弁（１４，１７）における前記弁座支持体（２２）が同じ構成部品であることを特徴とする、請求項１または２に記載のタンクバルブ（４）。
【請求項４】
前記弁座支持体（２２）の各々が前記本体（５）に回り止めされて取り付けられており、前記弁体（１９）を有する弁体支持体（２８）が少なくとも１つの案内部材（２６，２７）を介して前記弁座支持体（２２）に対して回り止めされて構成されることを特徴とする、請求項１，２または３に記載のタンクバルブ（４）。
【請求項５】
前記シールリップ（２３）の周りに、閉止位置のときに前記弁体（１９）および前記弁座（２１）への圧力のもとにあるガスと接続される活性化容積部（２５）が配置されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のタンクバルブ（４）。
【請求項６】
前記取出弁（６）は電磁式に操作可能なパイロット弁（６）として構成されており、前記弁座（２１）を備える前記弁座支持体（２２）と前記弁体（１９）が前記パイロット弁のメインシール部（１８）を構成することを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のタンクバルブ（４）。
【請求項７】
少なくとも１つの前記逆止弁（１４，１７）はタンク充填配管（１１）の逆止弁（１４）および／または取出配管（１２）の逆止弁（１７）として構成されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のタンクバルブ（４）。
【請求項８】
前記弁座支持体（２２）および／または前記弁体（１９）は高性能プラスチックから構成されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載のタンクバルブ（４）。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載のタンクバルブ（４）の使用方法であって、車両（１）の燃料としての水素または天然ガスを特に６５ＭＰａを超える公称圧力で貯蔵するための加圧ガス容器（３）での使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に詳細に規定されている種類のタンクバルブに関する。さらに本発明は、このような種類のタンクバルブの使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
加圧ガス容器に取り付けるためのタンクバルブは、全般的な従来技術から知られている。このようなタンクバルブは、しばしば英語の用語Ｏｎ−Ｔａｎｋ−Ｖａｌｖｅないしその略号ＯＴＶでも表現される。このときタンクバルブは、タンクバルブの機能を実現するために必要である、いわゆる機能サブアセンブリを有する本体を備えた構造物である。このような種類の機能サブアセンブリは、たとえば抽出弁、逆止弁、安全弁、（手動式の）遮断弁、フィルタ、タンク充填および／または取出のためのガス接続部などを含むことができる。
【０００３】
一例として、このような種類のタンクバルブに関して、このようなタンクバルブを高圧バルブの名称で示している特許文献１を指摘しておく。さらに別のバルブがたとえば特許文献２や、パイロット弁としての構成での特許文献３からも公知である。
【０００４】
このような種類の構造における欠点は、一方では、特に取出弁としてのパイロット弁の領域や逆止弁の領域での封止が、確実に作用するために、比較的高い圧力差を必要とするという事実にある。このことは特に、周知の通り少々危険とされる水素を保管する場合に当てはまる。さらに別の欠点は、非常に数が多く部分的には非常に複雑に成形されるさまざまな構成部品がこのようなタンクバルブの内部で必要とされるために、このような種類のタンクバルブのコストが比較的高いという点にある。
【０００５】
さらに、特許文献４の形態のさらに別の全般的な従来技術より、二酸化炭素リザーバのためのタンク充填弁が公知である。このタンク充填弁の１つの実施態様では、封止を改善するために、弁座ないし弁体の一部として構成されたシールリップが設けられていてよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１６８１６５号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００９／０１４６０９４Ａ１号明細書
【特許文献３】欧州特許第１６８２８０１Ｂ１号明細書
【特許文献４】米国特許８０８７６４２Ｂ２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明の課題は、封止に関して非常に確実に機能する、非常に簡素で低コストなタンクバルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によるとこの課題は、請求項１の特徴部の構成要件を有するタンクバルブによって解決される。好ましい実施形態および発展例は、これに従属する従属請求項から明らかとなる。さらに請求項１０には、このような種類のタンクバルブの特別に好ましい使用方法が記載されている。
【０００９】
本発明によるタンクバルブは、全般的な従来技術からすでに知られているように、取出弁と少なくとも１つの逆止弁とを有している。本発明によると、取出弁および少なくとも１つの逆止弁はいずれも弁座を備える弁座支持体と弁体とをそれぞれ有することが意図される。弁体と相互に作用する弁座支持体の部分は、軸方向に突出するシールリップを弁座の一部として有している。軸方向で弁座支持体の材料から突出するこのようなシールリップは、シールリップの領域での弁座の高い弾性を可能にする。それにより、弁体への弁座の良好な当接が実現され、それに伴って非常に良好な封止が実現される。シールリップを通じて実現される弾性によって、およびそれにより改善される封止によって、たとえば水素のような少々危険なガスの場合にも、非常に良好な封止を実現することができる。このことは、取出弁の領域でも逆止弁の領域でも当てはまる。特にパイロット弁として構成されていてよい取出弁で周期的な動作時にしばしば生じる、また逆止弁では動作時に同じく時折該当する、特に一方の側と他方の側との間の比較的低い圧力差のときでも、非常に良好な封止を実現することができる。
【００１０】
弁体および／または弁座は、一方では球形の構成部品として、および他方では球冠として構成されていてよい。球形の構成部品と円錐形の弁座との組み合わせも考えられる。しかしながら特別に良好な封止を実現できるのは、特に、本思想の非常に好都合な実施形態に基づき、弁体として利用される取出ピストンの部分が円錐形に構成されており、円錐形の弁体が円錐形の弁座と相互に作用し、弁体と弁座の円錐の開き角が互いに相違している場合である。本発明の意味における円錐形とは、円錐台の外面とも呼ばれる形状を意味する。本発明の意味において円錐形は、単一の円錐台の外面を含むだけでなく、異なる開き角を有する異なる円錐台の互いに隣接し合う複数の外面も含むことができる。すなわち形状を規定する円錐台は、開き角の相違する複数の軸方向区域を有することができる。このような円錐台は非常に良好な封止を可能にし、それは特に、このような円錐形の弁体の思想に基づき、円錐形の弁座と接触する領域で、弁座よりも円錐台の小さい開き角または大きい開き角を有している場合である。相互に作用する両方の円錐形の部材すなわち弁体と弁座の円錐台の互いに相違する開き角のこのような差異は、弁座への弁体のほぼ線形の周回する当接を可能にする。それによって相応に高い面押圧力が達成され、それが非常に良好な封止を可能にし、このことは、特に水素の場合に密閉性における相応の利点を可能にする。
【００１１】
本発明によるタンクバルブの非常に好都合な実施形態では、取出弁とすべての逆止弁とにおける弁座支持体が同じ構成部品であることが意図されていてよい。タンクバルブの本体の内部のすべての逆止弁と取出弁とについて同一部品の形態のシールリップを有する弁座支持体のこのような実施形態を通じて、同種類の構成部品の個数を増やすことができる。それにより、このようなそれぞれ個々の構成部品がスケール効果によっていっそう低コストになり、それにより、全体としてタンクバルブを相応に低コストに設計することができる。
【００１２】
さらに、本発明によるタンクバルブの別の非常に好都合な実施形態では、弁座支持体は本体に回り止めされて取り付けられており、弁体を支持または具備する弁体支持体が少なくとも１つの案内部材を介して弁座支持体に対して回り止めされて構成されることが意図されていてよい。たとえば案内ピンを通じて、または弁体支持体とそのための案内開口部との回転対称でない形状を通じて実現されていてよいこのような構造は、弁座と弁体が作動時に互いに相対的に回転するのを防止する。作動時にはバルブの開閉が行われ、それにより開放位置のときに弁座が弁体から持ち上げられ、閉止位置のときには弁体が弁座に当接する。このように動作が増えて開閉のサイクルが増すにつれて、いずれのケースでも、両方の構成部品相互の表面の−少なくともわずかな−機械的な適合化が生じる。弁体および／または弁座の最小の変形は、これら両方の構成部品の表面のいっそう改善された当接のために作用し、そのようにして密閉効果を高める。すなわち、作動時の各構成部品の互いに相対的な回転を防止することで、最終的に密閉性を向上させることができる。
【００１３】
タンクバルブの非常に好ましい発展例では、シールリップが使用される場合に、閉止位置のときに弁体および弁座への圧力のもとにあるガスと接続される活性化容積部が、シールリップの周りに配置されることが意図されていてよい。弁体が閉止位置にあるときに弁体と反対を向くほうの弁座のシールリップの側にあるこのような活性化容積部は、この活性化容積部の領域で生じる、過圧のもとにあるガスの圧力によって、比較的弾性的なシールリップが弁体の方向へ押圧されることを帰結する。すなわち過圧のもとにあるガスの圧力が、シールリップをできる限り固定的に封止をするように弁体に押圧するのを補助する。すなわちこのガスは封止の改善を補助し、それ故に圧力活性化という表現がこれに用いられる。
【００１４】
本思想の特別に好都合な実施形態では、取出弁は電磁操作式のパイロット弁として構成されていてよく、弁座を備える弁座支持体と弁体とがパイロット弁のメインシール部を構成する。このようなパイロット弁としての取出弁の実施形態は、たとえば水素や圧縮された天然ガスを貯蔵するための高圧ガスリザーバで原則として知られている。このようなパイロット弁の制御は典型的には電磁式に行われ、ガスそのものの圧力による第１の活性化に基づいて支援され、それにより、非常に確実かつ良好に機能する絞りがこのようなパイロット弁を介して可能である。このようなパイロット弁が、そのメインシール部の領域にシールリップを備える弁座を備えていてよく、そのようにして、封止に関してクリティカルであるたとえば水素などのガスの場合にも、非常に良好な封止を可能にすることができる。
【００１５】
さらに、タンクバルブの好ましい発展例では、少なくとも１つの逆止弁がタンク充填配管の逆止弁として、および／または取出配管の逆止弁として構成されることが意図されていてよい。逆止弁はタンクバルブの分野でしばしば利用される。特に、逆止弁はタンク充填配管の領域で一般に知られており、慣用されている。そこで逆止弁は、タンク充填時に加圧ガス容器へ流入するガスによって押し開けられ、タンク充填の終了後に、加圧ガス容器の内部で生じる圧力によって確実に閉止されるように利用される。すなわちシールリップを有するシール部の実施形態は、タンク充填がなされていないときには常に、タンク充填経路の確実な封止を保証することができる。
【００１６】
その代替または補足として、逆止弁が取出配管に構成されていてもよい。実際問題としては取出弁は、特にそれがパイロット弁として構成される場合、その通常の貫流方向と反対向きに作用する差圧が大きいと確実に閉止せず、ないしは必ずしも確実に閉止しない。したがって、取出弁を通してのガスの流入を防止するために、取出配管に逆止弁が配置されていてよい。このような逆止弁は、ガスが取り出される場合に開放され、タンク充填の場合に相応に閉止され、それによりタンク充填中の取出配管の貫流を防止するように配置される。この場合にも良好な封止が一定の役割を演じるので、このような逆止弁についても、上に説明した意味でのシールリップを備えるシール部の適用が特別に好ましい。
【００１７】
本発明によるタンクバルブの特別に好ましい発展例では、弁座支持体および／または弁体は高性能プラスチック、特に高性能熱可塑性樹脂で構成されていてよい。このような高性能プラスチック、たとえばＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、またはその他の高性能プラスチックの採用は、特別な利点がある。こうした高性能プラスチックは、作動時に通常発生する温度を上回るガラス転移温度と溶融温度を有している。それに伴い、取出弁が作動する温度領域全体で均等、均一な材料特性が成立する。しかも高性能プラスチックは、機械的な形状安定性のもとで、ある程度の、特に約３％の残留弾性を有する。このことは、弁座と弁体の間で非常に良好な当接を保証するのに十分である。プラスチックは非常に良好に所望の仕方で加工することができる。加工はたとえば射出成形や焼結によって、特に活性化容積部を構成するシールリップのアンダーカットの機械的な後加工を含めて行うことができる。さらに、プラスチックは非常に良好な摺動特性と、高い耐摩耗性と、非常に良好な機械的特性とを有する。したがってプラスチックは、本発明に基づく弁座および／または弁体を構成するのに理想的に適している。特に、シールリップと一体的に構成される弁座は、このような種類の高性能プラスチックの採用によって、非常に簡単かつ効率的な構造を可能にする。たとえば弁座はそのシールリップとともにＰＥＥＫまたはＰＩから製作されていてよい。このケースでは、弁座は理想的には取出ピストンに一体的に取り付けられる弁体と相互に作用することになり、さらにこの弁体も取出ピストンの材料から、たとえば特に１．４０１６ＩＭ、１．４４３５、またはＳＵＳＦ３１６Ｌなどの鋼素材から製作され、もしくは同じく上記の高性能プラスチックから製作される。
【００１８】
本発明によるタンクバルブの決定的な利点は、確実な機能性と低減される製造コストにある。これらの利点は、特に個数が大量になる車両用途の場合に効果を発揮する。したがって、車両の燃料としての水素または天然ガスを貯蔵するための加圧ガス容器での、その場合には特に６５ＭＰａを超える公称圧力のもとでの、請求項１０に記載のタンクバルブの使用方法が意図される。
【００１９】
さらに、本発明によるタンクバルブならびにその使用方法の上記以外の好ましい実施形態は、その他の従属の従属請求項ならびに以下に図面を参照して詳しく説明する実施例から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】燃料としての圧縮ガスの貯蔵システムを有する、原理的に図示された車両である。
【図２】本発明に基づいて考えられるタンクバルブを気体の流れ図で示す模式図である。
【図３】開放位置にあるパイロット弁のシール領域を示す、縮尺に忠実ではない原理的な断面図である。
【図４】閉止位置にあるパイロット弁のシール領域を示す、縮尺に忠実ではない原理的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１の図面には、純然たる一例として車両１が示されている。この車両は気体燃料で、たとえば圧縮された天然ガスまたは圧縮された水素で駆動することが意図される。そのために燃料を内燃機関で、または特に水素が使用される場合には好ましくは燃料電池システムで、駆動に利用される出力へと変換することができる。圧縮されたガスを貯蔵するために、車両１にはその全体として符号２が付されたリザーバ装置が存在する。このリザーバ装置は複数の個々の加圧ガス容器３で成り立っていて、その各々がタンクバルブ４を担持する。このタンクバルブ４はＯｎ−Ｔａｎｋ−Ｖａｌｖｅまたは略してＯＴＶとも呼ばれる。個々の加圧ガス容器３はそれぞれのタンクバルブ４とともに、たとえば冒頭に挙げた従来技術から知られる通り、共通の配管を介して相互に接続されていてよく、それにより、リザーバ装置２に由来するガスを車両で利用することができる。たとえば燃料電池システムでの好ましい用途のために特に水素が貯蔵される場合、タンクバルブ４を備えるこのような種類の加圧ガス容器３における公称圧力は典型的には７０ＭＰａのオーダーにある。個々の加圧ガス容器３ならびにそのタンクバルブ４に関わる安全性要求のほか、さらに、これらを確実に高い信頼度で、かつ低コストに製造する手段との関わりにおいても、密閉性に関する高い要求事項が課せられなくてはならない。
【００２２】
図２の図面には、タンクバルブ４の模式図を見ることができる。このタンクバルブ４は、実質的に２つの区域からなる本体５を含んでいる。第１の本体区域５．１は、タンクバルブ４が後に取り付けられた状態のときに、それぞれの加圧ガス容器３の中へ突き出すように構成される。そのためにこの本体区域は、ここに図示する実施例では、ここには図示しない加圧ガス容器３の収容部材にある対応するねじ山と相互に作用する、図示しないねじ山を有している。第２の本体区域５．２は、図２の図面ではタンクバルブ４の下側領域に見ることができる。この第２の本体区域５．２は、タンクバルブ４の取り付け後に加圧ガス容器３の外部に位置する。第２の本体区域５．２は、タンクバルブ４の複数のいわゆる機能サブアセンブリを有している。第２の本体区域５．２にある機能サブアセンブリは、加圧ガス容器３からのガスの取出しのための取出弁６としての、電磁式に操作されるパイロット弁６を含んでいる。符号７で表された電磁コイルを通じてこれが操作される。このようなパイロット弁の機能性に関しては、たとえば出願人のドイツ特許出願公開第１０２０１３０１９９７８Ａ１号明細書の記述を参照することができる。
【００２３】
図２の図面には、第２の本体５に組み込まれたさらに別の機能サブアセンブリを見ることができる。これらは種々の機能性を含むことができる。このうちのいくつかについて以下に説明するが、これらの機能サブアセンブリを図面に示すことはしない。しかし、これらは当業者には周知であるので、詳細な説明は省略することができる。タンクバルブ４に存在していてよいが図示しないこれらの機能サブアセンブリは、たとえば手動式の遮断弁を含むことができる。さらに別の機能サブアセンブリとして、熱で作動する安全弁が存在していてよい。このような熱で作動する安全弁は、全般的な従来技術から基本的に知られている。通常の実施形態では、中央の穴を有するねじがここに利用される。中央の穴の中に、はんだまたははんだを通じて固定された遮断体がある。タンクバルブ４の領域ないし熱で作動する安全弁の領域がはんだの溶融温度を超えて加熱されると、ねじの貫通孔が空いて、ねじと恒常的に接続されている、加圧ガス容器の内部のガスが流れ出ることができる。特にヨーロッパやアメリカの市場で非常に頻繁に採用されているその別案は、低沸点の液体を入れたガラスアンプルによって弁体が位置に関して保持される構造にある。ガラスアンプルの中の液体の沸点は、熱で作動する安全弁のクリティカルな温度のもとでガラスアンプルが沸騰し始めるように調整されている。沸騰時の容積増大によってガラスアンプルが破損し、弁体を弁座に対して解放する。弁体に生じる加圧ガス容器内のガスの圧力によって、弁体が弁座から離れるように開いた位置へと動き、それによりガスが加圧ガス容器３から流れ出ることができる。
【００２４】
第２の本体５の領域にあるさらに別の機能サブアセンブリとして、図２の図面にはガス接続部８を見ることができる。このガス接続部は、加圧ガス容器からパイロット弁６を介してガスを取り出すため、および加圧ガス容器３をタンク充填するための役目を果たす。ガス接続部８に第１のフィルタ９が組み込まれていてよい。ガスのタンク充填や取出しをするために、タンクバルブ４をガス接続部８を介して配管系に接続することができ、この配管系が、タンクバルブ４を装備している加圧ガス容器３を、タンク充填配管および消費部および／またはリザーバ装置２の別の加圧ガス容器３と接続する。
【００２５】
ガス接続部８は本体５にある配管区域１０を介してさらに案内されてから、タンク充填配管１１と取出配管１２に分岐する。これら両方の配管は、貫流可能な同一の断面積を有する。このことは特に、典型的には本体５に穿設される配管１１，１２の製作を特別に容易にする。タンク充填配管１１は管区域１３へと通じていて、逆止弁１４を有している。この逆止弁１４は、タンク充填プロセスのときにばねの力に抗して押し開かれ、それにより、タンク充填のときにガスが管区域１３を介して加圧ガス容器３の中へ流入することができる。この流入は、若干湾曲した、もしくは若干屈曲した管区域１３によって温度センサ１５のそばを通るように案内され、それにより、この温度センサは加圧ガス容器３の中にあるガス混合物の温度を測定し、流入してきたばかりのガスの温度を測定するのではない。
【００２６】
取出配管１２も同じく本体５を通って延びていて、フィルタ１６を有している。取出配管１２は取出弁６として、たとえば上に挙げたドイツ国出願に引用されている仕方で機能するパイロット弁６を有している。これに加えて取出配管１２には別の逆止弁１７が設けられている。この逆止弁は通常時にはばねによって若干開いており、取出しのときにパイロット弁６へと流れるガスにより、ばねによってサポートされながら押し開かれ、それにより取出しが問題なく可能である。それはタンク充填のときに、パイロット弁６がさらに高い差圧のもとでガスを通過させることになってしまう。したがってパイロット弁６の貫流を防ぐために、逆止弁１７は、加圧ガス容器３のタンク充填のときの流動方向のもとで、取出配管１２がばねの力に抗して遮断をするように設計されている。それにより、一方ではパイロット弁６が保全され、他方では、ガスが温度センサ１５のすぐ近傍で外に出て、そのために、加圧ガス容器３の中にあるガスの測定される温度が望ましくない仕方で狂わされることが防止される。
【００２７】
タンクバルブ４にある取出弁６と両方の逆止弁１４，１７はいずれも一方では弁体を有し、他方では弁座を有する。図２の模式図では、これらの構成部品は詳しくは符号を付していない。図３の図面には、取出弁ないしパイロット弁６のいわゆるメインシール部１８の模式図を見ることができる。メインシール部１８は、一方では、ここではパイロット弁６の弁体支持体２８としてのいわゆる取出ピストンの一部ないし先端部として図示されている弁体１９からなる。弁体１９は中央に符号２０で表される穴を有していて、この穴は、取出ピストンの他方の端部にあるいわゆるパイロット開口部へと通じる。機能性について詳しくは立ち入る必要はなく、たとえばパイロット弁についての上に挙げた出願人の出願から詳細に読み取ることができる。この機能性は本発明にとってこれ以上の関連性もない。弁体１９は弁座２１と相互に作用する。図３の図面では、メインシール部１８の開放位置が示されている。閉止位置では、弁体１９と弁座２１が相応に接触することになる。弁座２１は、本体５に密閉式に回り止めされて挿入された、たとえば圧入された、弁座支持体２２の中に構成されている。さらに、閉止位置のときに弁体１９が弁座２１に当接する領域に、弁座支持体２２の本体から弁体１９の方向へ突き出すシールリップ２３がある。
【００２８】
本発明の意味における円錐形とは、冒頭ですでに説明した通り、円錐台外面が意味され、あるいは互いに接続された−場合により移行部で面取りされた−、それぞれ異なる開き角を有する２つまたはそれ以上の円錐台外面も意味する。弁体１９も同じく本発明の意味において円錐形に構成されている。別案として、若干面取りされた円錐、または相応に大きい半径を有する球形の部材も考えられる。円錐の角度、あるいは球形の部材の場合には弁座２１と弁体１９の間の接触領域における接線の角度は等しくなっておらず、互いに相違している。このとき弁体１９は、接触部の領域に対する接線方向における弁座１９を形成する円錐（たとえば１００°）よりも小さい開き角（たとえば９０°）を有するのが好ましい。それにより、非常に高い面押圧力およびこれに伴って非常に良好な封止を可能にする、弁座２１への弁体１９の線形当接が保証される。図４の図面には、このような構造が中心線の右側に示されている。それに対して図４の左側には、弁座１９を構成する円錐が接触部の領域に対する接線方向で右側と同じ角度を有しているが、弁体２８はたとえば約１１０°の大きい角度を有する構造が示されている。
【００２９】
弁座支持体２２は、たとえばＰＥＥＫ，ＰＩまたはＰＡＩのような高性能プラスチックで製作されるのが好ましい。取出ピストンの全体は、または少なくとも弁体１９を構成する領域は、たとえば鋼素材または好ましくは同じく上記に匹敵する高性能プラスチックで構成されていてよい。このような高性能プラスチックは、作動時に通常発生する温度よりも高いガラス転移温度を有するという利点がある。それにより、タンクバルブ４が作動する温度領域全体で均等、均一な材料特性が成立する。さらに高性能プラスチックは、機械的な形状安定性のもとで、特に約３％のある程度の残留弾性を有する。このことは、非常に良好な密閉式の当接を弁座２１と弁体１９の間で保証するのに十分である。それにより、非常に高い公称圧力の場合や、たとえば実際問題として典型的には１０ＭＰａから１０５ＭＰａの間の圧力をもたらす可能性がある、７０ＭＰａの公称圧力での水素などの少々危険なガスの場合にも、取出弁４のメイン弁座の良好な封止が可能である。
【００３０】
ここに図示する実施形態の弁座２１は、さらにシールリップ２３を有している。このシールリップ２３は、弁座支持体２２の材料から取出ピストンの方向へ突出するように構成されている。シールリップ２３と、たとえば弁座支持体２２を本体５に対して確実に固定するための役目を果たす保持リング２４との間に、空いた空間が残されている。閉止位置にあるとき、この空間は、メインシール部１８の圧力のもとにあるガスと接続されて、活性化容積部２５を形成する。それに伴い、圧力のもとにある活性化容積部２５の中のガスが、シールリップ２３を弁体１９の方向へ押圧するのを補助し、そのようにして封止を改善する。これには圧力活性化という表現も用いられる。
【００３１】
取出のときのガスの主要な流動方向は、図３の図面では、取出のときの流動方向を明示するための符号Ｅが付された矢印によって示されている。
【００３２】
図４の図面には図３の図面に準じて、ただしここでは閉止位置で、逆止弁１４，１７の一方または両方におけるメインシール部に匹敵する構造を見ることができる。ここでは中心線の右側に、弁座２１の角度よりも小さい開き角を有する弁体２８の構造が示され、中心線の左側に、弁座の相応に同じ角度のもとでの弁体の大きい角度が示されている。弁座２１を備える弁座支持体２２はここでは同一に構成されており、同じくシールリップ２３を有している。弁座支持体は本体５と回り止めされて結合され、たとえばプレスされ、および／または保持部２４によって相応に保持される。唯一の相違点は、ここでは取出ピストンの一部ではない、したがって穴２０を有さない弁体１９にある。それ以外の点では、機能性は実質的に同一である。タンク充填のとき、ガスは流動方向Ｂに準じて、このケースではタンク充填配管１１を通して供給されて、弁体１９をその開放位置へと押圧する。タンク充填の完了後、タンク充填配管１１に圧力はもはや残っておらず、それにより弁体１９は加圧ガス容器３の内圧により、ここに図示する閉止位置へと押圧される。すなわち圧力は、このケースでは弁座支持体２２よりも上方で生じる。この場合にも、活性化容積部２５への圧力の伝搬が起こり、それによりメインシール部１８と同一の機能性が実現される。弁座支持体２２は両方の適用事例において同一部品として設計され、タンクバルブ４の内部で必要とされる部品の数が比較的多いので、それに伴って相応に低コストに製作することができる。
【００３３】
さらに図４の図面には純然たる一例かつ例示として、弁座支持体２２に対する弁体１９の回転を防止するための回り止めが示されている。そのために、たとえば弁体１９を含む弁体支持体２８に溝２６が刻設される。本体５に保持される、溝２６と対応するたとえば圧入されたピン２７を介して、軸方向への運動すなわち図４の図面では上方と下方に向かう運動は問題なく可能である。しかし回転は、回り止めとしてのピン２７と溝２６によって妨げられる。たとえば案内部材の形状接合式の収容など、これに代わる実施形態も同じように考えられる。
【図１】
2019521297.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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