(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力下にある液状及び／又はガス状の媒体を貯蔵及び放出する装置であって、
プラスチック材料、好ましくはポリアミド製の、前記媒体を収容する媒体容器（１）と、
該媒体容器（１）に結合された少なくとも１つの弁接続エレメント（２）と、
該弁接続エレメント（２）に結合可能な少なくとも１つの弁エレメント（３，３ａ，３ｂ）と、を備えており、
前記媒体容器（１）は、一体に成形されていて該媒体容器（１）から突出するカラー（４）を有し、該カラー（４）は、カラー外壁（５）とカラー内壁（６）とを備えており、
前記カラー（４）の端部（７）が、前記媒体容器（１）の開口（８）の自由な横断面を確定しており、
前記弁接続エレメント（２）は、前記開口（８）の領域に配置されていて、前記カラー外壁（５）の部分領域（５ａ）が、前記弁接続エレメント（２）の壁（９）の部分領域（９ａ）に向かい合って位置するように配置されており、
前記弁エレメント（３，３ａ）は、当該装置の組立て状態において前記カラー内壁（６）の部分領域（６ａ）に向かい合って位置する圧縮部分（１０）を有しており、
前記壁（９）の前記部分領域（９ａ）と前記圧縮部分（１０）との間に、追加的に少なくとも１つの戻しエレメント（１１，１１ａ，１１ｂ）が配置されていて、前記弁エレメント（３，３ａ）の取付け時に前記カラー（４）及び前記戻しエレメント（１１，１１ａ，１１ｂ）は、前記壁（９）の前記部分領域（９ａ）と前記圧縮部分（１０）との間において一緒に圧縮されるようになっており、
前記戻しエレメント（１１，１１ａ，１１ｂ）は、架橋されたプラスチック材料、好ましくは架橋されたポリエチレンから形成されており、
前記圧縮部分（１０）、前記カラー（４）及び前記戻しエレメント（１１，１１ａ，１１ｂ）は、前記カラー（４）及び前記戻しエレメント（１１，１１ａ，１１ｂ）の一緒の圧縮によって、当該装置の使用時間にわたる前記カラー（４）の最大クリープ変形量（Ｙ）よりも大きい、前記戻しエレメント（１１，１１ａ，１１ｂ）の弾性変形量（Ｘ）が発生可能であるように、互いに合わせられかつ形成されており、
これにより前記カラー（４）の前記クリープ変形量（Ｙ）は、戻しエレメント（１１，１１ａ，１１ｂ）を介して補償可能であり、前記圧縮部分（１０）と前記カラー（４）と前記戻しエレメント（１１，１１ａ，１１ｂ）と前記壁（９）の前記部分領域（９ａ）との間において、持続的なプレス嵌めが発生している
ことを特徴とする、圧力下にある液状及び／又はガス状の媒体を貯蔵及び放出する装置。
【請求項２】
前記弾性変形量（Ｘ）は、前記カラー（４）の壁厚（Ｋ）の少なくとも０.３倍、好ましくは少なくとも０.８倍に相当する、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記戻しエレメント（１１，１１ａ，１１ｂ）の壁厚（Ｒ）は、前記カラー（４）の壁厚（Ｋ）よりも少なくとも１.５倍大きい、請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
前記戻しエレメント（１１ａ）及び前記カラー（４）は、スリーブ状に形成されていて、互いに入れ子式に差し込まれており、前記圧縮部分（１０）は、前記戻しエレメント（１１ａ）及び前記カラー（４）によって取り囲まれ、前記弁エレメント（３，３ａ）の取付け前における前記圧縮部分（１０）の外径（Ｄ）は、前記カラー（４）及び／又は前記戻しエレメント（１１ａ）の内径（ｄ）よりも大きい、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
前記戻しエレメント（１１ｂ）は円板状に形成されており、前記カラー（４）の上端部（７）に、前記開口（８）を取り囲む、好ましくは前記カラー（４）との間に２０°〜１７０°の範囲における角度（α）を成すフランジ（３０）が一体成形されており、フランジ下面（３１）は、前記カラー外壁（５）の部分領域（５ａ）を形成し、フランジ上面（３２）は前記カラー内壁（６）の部分領域（６ａ）を形成している、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
前記戻しエレメント（１１，１１ａ，１１ｂ）は、少なくとも１つの、特に成形又は凹部によって形成された確定された表面不規則性を、前記戻しエレメント（１１，１１ａ，１１ｂ）の表面に有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
前記確定された表面不規則性は、縦断面及び／又は横断面において波形の戻しエレメント（１１，１１ａ，１１ｂ）によって形成されていて、該戻しエレメント（１１，１１ａ，１１ｂ）は好ましくは一定の壁厚（Ｒ）を有している、請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記戻しエレメント（１１，１１ａ）に少なくとも１つの係止エレメント（２０）が配置されていて、該係止エレメント（２０）は、前記弁エレメント（３，３ａ）の取付け時に前記弁接続エレメント（２）及び／又は前記カラー（４）に対する前記戻しエレメント（１１，１１ａ）の移動が阻止されるように、前記弁接続エレメント（２）の前記内壁（９）に形成された係止対応エレメント（２１）と共働する、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
前記カラー（４）の壁厚（Ｋ）は、隣接する媒体容器（１）の壁厚（Ｍ）よりも薄い、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
前記弁エレメント（３）は複数部分から構成されており、前記圧縮部分（１０）は、前記弁エレメント（３）の別体の、好ましくはスリーブ状の、第１のセグメント（３ａ）に配置されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
前記カラー（４）及び／又は前記戻しエレメント（１１，１１ａ，１１ｂ）の上に、シールエレメント（１５）が、好ましくはＯリング（１５）が設けられていて、該シールエレメント（１５）は、前記弁接続エレメント（２）を前記弁エレメント（３）に対してシールする、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１２】
前記シールエレメント（１５）は、前記弁エレメント（３）の別体の第２のセグメント（３ｂ）に配置されている、請求項１０又は１１記載の装置。
【請求項１３】
前記圧縮部分（１０）の領域及び前記壁（９）の前記部分領域（９ａ）に並びに前記圧縮部分（１０）の領域と前記壁（９）の前記部分領域（９ａ）との間に、別体のシールエレメントが設けられていない、請求項１から１２までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１４】
前記カラー（４）の上において、前記弁エレメント（３，３ａ，３ｂ）と前記弁接続エレメント（２）との間に螺合部（１６，１６ａ，１６ｂ）が設けられている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１５】
前記壁（９）の前記部分領域（９ａ）は、少なくとも１つの確定された表面不規則性を有している、請求項１から１４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１６】
前記媒体容器（１）は、好ましくは巻成された又は編成された補強層（１７）によって取り囲まれている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１７】
燃料電池ユニット（４０）と、
少なくとも１つの媒体接続管路（４１）と、
少なくとも１つの減圧器（４２）と、
請求項１から１６までのいずれか１項記載の少なくとも１つの装置（４３）と、
を備えた燃料エネルギ変換装置であって、
前記媒体接続管路（４１）は、前記装置（４３）を前記燃料電池ユニット（４０）と媒体を導くように接続し、前記減圧器（４２）は、媒体流れ方向において前記燃料電池ユニット（４０）の上流側に配置されている
ことを特徴とする、燃料エネルギ変換装置。
【請求項１８】
請求項１から１６までのいずれか１項記載の装置又は請求項１７記載の燃料エネルギ変換装置を備えた自動車。
【請求項１９】
請求項１から１６までのいずれか１項記載の、圧力下にある液状及び／又はガス状の媒体を貯蔵及び放出する装置を組み立てる方法であって、
形状付与法、好ましくはブロー成形法において製造された媒体容器（１）を準備するステップと、
媒体容器（１）に弁接続エレメント（２）を配置するステップと、
弁エレメント（３，３ａ）を取り付けるステップであって、カラー（４）と戻しエレメント（１１，１１ａ，１１ｂ）とを壁（９）の部分領域（９ａ）と圧縮部分（１０）との間において一緒に圧縮させるステップと、
前記カラー（４）及び前記戻しエレメント（１１，１１ａ，１１ｂ）の一緒の圧縮が前記戻しエレメント（１１，１１ａ，１１ｂ）の変形量（Ｘ）を生ぜしめるまで、前記弁エレメント（３，３ａ）の取付けを継続するステップであって、このとき前記変形量（Ｘ）が、前記装置の使用時間にわたる前記カラー（４）の最大クリープ変形量（Ｙ）よりも大きく、
これによって前記カラー（４）のクリープ変形量（Ｙ）を前記戻しエレメント（１１，１１ａ，１１ｂ）によって補償し、前記圧縮部分（１０）、前記カラー（４）、前記戻しエレメント（１１，１１ａ，１１ｂ）及び前記壁（９）の前記部分領域（９ａ）の間に持続的なプレス嵌めを生じさせるステップと、を含んでいる
ことを特徴とする、圧力下にある液状及び／又はガス状の媒体を貯蔵及び放出する装置を組み立てる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力下にある液状及び／又はガス状の媒体を貯蔵及び放出する装置であって、媒体を収容するプラスチック材料製の媒体容器と、該媒体容器に結合された少なくとも１つの弁接続エレメントと、該弁接続エレメントに結合可能な少なくとも１つの弁エレメントと、を備えており、媒体容器は、一体に成形されていて該媒体容器から突出するカラーを有し、該カラーは、カラー外壁とカラー内壁とを備えており、さらにカラーの端部が、媒体容器の開口の自由な横断面を確定しており、弁接続エレメントは、この開口の領域に配置されていて、カラー外壁の部分領域が、弁接続エレメントの壁の部分領域に向かい合って位置するように配置されている装置に関する。
【０００２】
圧力下にある液状及び／又はガス状の媒体を貯蔵及び放出するこのような装置は、例えば欧州特許第２１１５３４３号明細書に基づいて公知である。この公知の装置では、弁エレメントの１つの部分が開口を貫通していて、カラー壁によって取り囲まれている。圧力下にある液状及び／又はガス状の媒体が媒体容器の内部から逃げることを防止するために、公知の装置では、当該部分の領域において複数のＯリングシールが、この部分とカラー内壁との間に設けられている。Ｏリングの変形特性に基づいて、媒体の流出は持続的に阻止されるようになっている。しかしながらこの公知の装置には、次のような欠点がある。すなわちこの場合、Ｏリングの寸法設定に基づいて、Ｏリングは、極めて小さな領域、つまり円形の環状領域でしか、弁エレメントの部分とカラー内壁との間においてシール作用を発揮することができない。ゆえに前記明細書の記載から分かるように、持続的な媒体のシールを保証するためには、シール面積を増大させるのに少なくとも１つの第２のＯリングが必要である。さらにＯリングは、媒体容器のカラー内壁に対してシールするので、プラスチック材料に対するＯリングの持続的なシール作用が保証されなければならないが、プラスチック材料の長時間変形もしくはクリープ変形は、かなりの確率で非シール性を惹起する。
【０００３】
上記公知の構成とは異なり、欧州特許第０８２１１０４号明細書において提案された構成では、クランプリングが弁接続エレメントにねじ込み可能であり、このクランプリングは、円錐台形状の部分に移行している。この円錐台形状の部分は、この部分に対応する傾斜部を備えた媒体容器の頸部部材の内壁を、弁接続エレメントの内壁に対して圧着させる。この公知の構成には次のような欠点がある。すなわちこの場合、圧力下にある媒体がクランプリングと弁接続エレメントの内壁との間（ひいては弁接続エレメントの内壁とカラー外壁との間）を通って拡散もしくは通流して、媒体容器から流出しないような、十分なシール性を保証するためには、円錐台形状の部分の傾斜部とカラーの内壁の対応する傾斜部とが互いに極めて正確に合わせられている必要がある。持続的なシール作用を得ることは、特に、媒体容器が熱可塑性のプラスチック材料から成っている場合に困難である。熱可塑性のプラスチック材料から成るカラーと、円錐台形状の部分との間において発生する剪断応力／圧縮応力に基づいて、熱可塑性のプラスチック材料は、存在する剪断応力／圧縮応力を避ける傾向がある。その結果圧着状態は、時間の経過と共に弛緩し、その結果必然的に非シール性が発生することになる。
【０００４】
従って従来の技術には、特に、弁接続エレメントと媒体容器のカラーとの間における媒体容器のシール性を持続的に保証するためには、高価なかつ特に追加的なシールエレメントが必要である、という欠点がある。
【０００５】
ゆえに本発明の課題は、圧力下にある液状及び／又はガス状の媒体を貯蔵及び放出する装置を改良して、僅かな数のシールエレメントで改善された持続的なシール性を保証することができる装置を提供することである。
【０００６】
この課題を解決するために本発明の構成では、圧力下にある液状及び／又はガス状の媒体を貯蔵及び放出する装置であって、
プラスチック材料、好ましくはポリアミド製の、媒体を収容する媒体容器と、
該媒体容器に結合された少なくとも１つの弁接続エレメントと、
該弁接続エレメントに結合可能な少なくとも１つの弁エレメントと、を備えており、
媒体容器は、一体に成形されていて該媒体容器から、好ましくは外方に向かって突出するカラーを有し、該カラーは、カラー外壁とカラー内壁とを備えており、カラーの端部が、媒体容器の開口の自由な横断面を確定しており、弁接続エレメントは、この開口の領域に配置されていて、カラー外壁の部分領域が、弁接続エレメントの壁の部分領域に向かい合って位置するように配置されており、弁エレメントは、当該装置の組立て状態においてカラー内壁の部分領域に向かい合って位置する圧縮部分を有しており、壁の部分領域と圧縮部分との間に、追加的に少なくとも１つの戻しエレメントが配置されていて、弁エレメントの取付け時にカラー及び戻しエレメントは、壁の部分領域と圧縮部分との間において一緒に圧縮されるようになっており、戻しエレメントは、架橋されたプラスチック材料、好ましくは架橋されたポリエチレンから形成されており、圧縮部分、カラー及び戻しエレメントは、カラー及び戻しエレメントの一緒の圧縮によって、当該装置の使用時間にわたるカラーの最大クリープ変形量よりも大きい、戻しエレメントの弾性変形量が発生可能であるように、互いに合わせられかつ形成されており、これによりカラーのクリープ変形量は、戻しエレメントを介して補償可能であり、圧縮部分とカラーと戻しエレメントと壁の部分領域との間において、持続的なプレス嵌めが発生している。
【０００７】
このように構成されていると、戻しエレメントが壁の部分領域に接触している場合に対しては、壁の部分領域と戻しエレメントとの間におけるシール領域と、戻しエレメントとカラーとの間におけるシール領域とが、圧力下にある媒体をシールすることができる。またカラーが壁の部分領域に接触している場合に対しては、壁の部分領域とカラーとの間におけるシール領域が、圧力下にある媒体をシールすることができる。持続的なプレス嵌めというのは、上述のことに関連して、プレス嵌めが少なくとも本発明に係る装置の通常の使用時間にわたってかつ通常の使用条件において維持されている、ということを意味する。使用時間には、特に、２０バールから８７５バールへの装置の５０００回の充填サイクル数が相当することができ、このとき媒体の充填率及び温度は、弁エレメント、特に圧縮部分の温度、及び／又は弁接続エレメントの温度が、充填時に最高で８５℃の値に達するように調節されている。５０００回の充填サイクル数は、例えば満タン時に５００ｋｍ走行可能なタンク充填容量を有する自動車のための装置では、自動車の２５０，０００ｋｍの通常の使用時間に相当する。本発明によれば、カラーのプラスチック材料のクリープ変形は、架橋されたプラスチック材料製の戻しエレメントを介して補償することができる。架橋された、特に熱可塑性に架橋されたプラスチックは、まったくもしくは無視できるほど僅かな流れ動作（クリープ）しか生ぜしめず、ほぼ完全に弾性的な特性を有する。ゆえに架橋されたプラスチック材料はそれ自体、全く又は極めて僅かなクリープ変形にしかさらされず、カラーのクリープ変形が保証される程度の弾性特性を有しているので、圧縮部分とカラーと戻しエレメントと壁の部分領域との間には、圧力下にある媒体をシールする持続的なプレス嵌めが生じている。
【０００８】
この場合、戻しエレメントの架橋されたプラスチック材料のためには、架橋されたポリエチレンの使用が特に好適であるということが判明している。架橋としてはこの場合特に、基を形成する過酸化物による、高められた温度下でのポリエチレンの架橋（ＰＥ−Ｘａ）が好適であるということが判明している。さらに、シランを用いたポリエチレンの架橋（ＰＥ−Ｘｂ）又は電子ビームを用いたポリエチレンの架橋（ＰＥ−Ｘｃ）も使用することができる。熱可塑性のプラスチックもしくはポリエチレンの架橋率は、本発明によれば２０％〜９５％、好ましくは５０％〜９０％、特に好ましくは７５％〜８５％であってよい。少なくとも７０％の架橋率は、明らかに５００バールを超える媒体許容圧力の媒体を有する装置のために特に適していることが判明している。基本的には弁エレメントは、オンタンクバルブ（略してＯＴＶ）とも呼ばれる。圧力下にある媒体は、特に水素（Ｈ2）であってよい。従って装置は、圧力下にある液状及び／又はガス状の水素を貯蔵及び放出するために役立つ。本発明に係る装置内部における媒体の許容圧力は、２００バール〜１５００バール、好ましくは４００バール〜１２５０バール、さらに好ましくは６００バール〜１０００バール、特に好ましくは６００バール〜８００バールであってよい。
【０００９】
媒体容器は、プラスチック材料、好ましくは熱可塑性のプラスチック材料から形成することができる。そのためには特に、ポリアミド（好ましくはポリアミド６、ポリアミド６.６、ポリアミド１２、ＰＡ６.１０、ＰＡ６.１２、ＰＡ１０又はＰＡ１１）、又はエラストマ改質されたポリアミド（好ましくはＰＡ６.６６）、ポリプロピレン、ポリエチレン（好ましくは高密度の「ＨＤＰＥ」を備えたポリエチレン）、ポリオキシメチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレート、比較可能なエンジニアリングプラスチック又は耐熱性の高いプラスチック材料、又は上記プラスチック材料の組合せが適している。択一的に、媒体容器もまた、架橋されたプラスチック材料、好ましくは戻しエレメントのプラスチック材料よりも僅かに架橋されたプラスチック材料から成っていてよい。一例を挙げれば、５％〜５０％、好ましくは５％〜２５％の架橋率を有する架橋されたポリエチレンである。
【００１０】
圧縮部分、カラー及び戻しエレメントは、好ましくは、カラー及び戻しエレメントの一緒の圧縮によって、弁エレメントの取付け前におけるカラーの壁厚の少なくとも０.３倍、好ましくは少なくとも０.５倍、さらに好ましくは少なくとも０.８倍、さらに好ましくは少なくとも１.０倍、特に好適には少なくとも１.２倍に相当する、戻しエレメント１１，１１ａの弾性変形量Ｘが発生可能であるように、互いに合わせられかつ形成されている。戻しエレメントの壁厚とカラーの壁厚との、もしくは戻しエレメントの弾性変形とカラーの壁厚との間における、相応に合わせられた寸法もしくは寸法設定が、特に好適であるということが判明している。このような寸法もしくは寸法設定は、装置の十分な媒体シール性の保証と弁エレメントの取付け時にもたらされる取付け力との両方を考慮して、得ることができる。
【００１１】
戻しエレメントの壁厚は、好ましくは、カラーの壁厚よりも少なくとも１.０倍、好ましくは少なくとも１.２倍、さらに好ましくは少なくとも１.５倍、さらに好ましくは少なくとも１.８倍、さらに好ましくは少なくとも２.２倍、さらに好ましくは少なくとも２.５倍大きい。このときカラーの壁厚は、特に、カラー外壁の部分領域とカラー内壁の部分領域とによって挟まれた壁厚に相当する。
【００１２】
圧縮部分は、円筒形又は円錐台形状のジオメトリを有することができる。特に円筒形のジオメトリ又は階段状に連続する円筒形のジオメトリが、このような装置の製造時に特に好適であるということが判明している。なぜならば、このときに維持することが望まれている許容誤差を最も簡単に実現すること、及び維持することができるからである。さらに円筒形のジオメトリは、均一なプレス嵌め及び均一な圧縮応力分布を、圧縮部分とカラーもしくは戻しエレメント（戻しエレメントが何処に配置されているかに応じて）との間における接触面（シール面）全体に沿って有する。
【００１３】
本発明の別の態様では、戻しエレメント及びカラーは、スリーブ状に形成されていて、互いに入れ子式に差し込まれている、又は被せ嵌められている。スリーブ状というのは、ここでは、縦断面図で見て台形に、又は方形及び台形に形成されているジオメトリをも意味する。カラー及び／又は戻しエレメントは、このときホッパ形状を有することができる。このとき圧縮部分は、戻しエレメントとカラーとによって取り囲まれ、弁エレメントの取付け前における圧縮部分の外径は、弁エレメントの取付け前におけるカラー及び／又は戻しエレメントの内径よりも大きい。この内径は、戻しエレメント又はカラーのいずれが対を成す戻しエレメント・カラーにおいて内側に位置して配置されているかに関連しており、このとき、挙げられた両方の内径（つまりカラー及び戻しエレメントの内径）が共に、圧縮部分の外径よりも大きいことも可能である。円錐台形状のジオメトリの場合には、弁エレメントの取付け前における圧縮部分のそれぞれの外径は、戻しエレメントの、取付け状態において対応するもしくはこのとき対向して位置するそれぞれの内径よいも大きい。
【００１４】
好ましくは、圧縮部分の外径と戻しエレメント及び／又はカラーの内径との差を、戻しエレメント及び／又はカラーの内径によって除算して得られる商は、０.００１〜０.３の範囲、好ましくは０.０１〜０.２、さらに好ましくは０.０８〜０.１５、さらに好適には０.１〜０.１２の範囲にある。過剰寸法（Uebermass）と呼ぶことができるこの商は、この領域に対して最適化された値を有する。この最適化された値は、弁エレメントの容認できる取付け力と共に、シール性を持続的に保証するプレス嵌めを保証する。この過剰寸法によって、例えば弁エレメントの取付け時に、スリーブ状のカラー及び戻しエレメントが圧縮され、このとき戻しエレメントは、好ましくは、該戻しエレメントが単に半径方向において圧縮されるだけではなく、取付け方向においても延伸されるように形成されている。
【００１５】
戻しエレメントは択一的に、円板状に形成されていてもよい。このときカラーの上端部に、開口を取り囲む、好ましくはカラーとの間に２０°〜１７０°の範囲における角度を成すフランジが一体成形されていてよく、フランジ下面は、カラー外壁の部分領域を形成し、フランジ上面は、カラー内壁の部分領域を形成している。
【００１６】
また択一的に、戻しエレメントを、該戻しエレメントがスリーブ状のジオメトリと円板状のジオメトリとの組合せから形成されているように構成することも可能である。このとき複数の圧縮部分が弁エレメントに設けられていてよく、このとき１つの圧縮部分が戻しエレメント及びカラーによって取り囲まれ、この１つの圧縮部分の外径は弁エレメントの取付け前において、カラー及び／又は戻しエレメントの内径よりも大きく、そしてカラーの上端部には、追加的に、開口を取り囲む、好ましくはカラーとの間に２０°〜１７０°の範囲における角度を成すフランジが一体成形されており、このときフランジ下面は、カラー外壁の部分領域を形成し、フランジ上面は、カラー内壁の部分領域を形成しており、別の圧縮部分は、取付け状態においてフランジ上面に向かい合って位置している。
【００１７】
戻しエレメントは、少なくとも１つの、特に成形又は凹部によって形成された確定された表面不規則性を、戻しエレメントの表面に有することができる。この表面不規則性は、圧縮応力を点状及び／又は線状に高め、シール作用のさらなる改善を可能にする。
【００１８】
択一的に又は前記態様と組み合わせて、カラーもしくはカラー外壁又はカラー内壁が少なくとも１つの確定された表面不規則性を有することも可能である。この表面不規則性は、圧縮応力を点状及び／又は線状に高め、シール作用のさらなる改善を可能にする。
【００１９】
確定された表面不規則性のための例としては、戻しエレメント及び／又はカラーの表面における、所望のように調節された粗さ値、確定されて設けられた魚骨形パターン、リブ又はその他の成形部又は凹部が挙げられる。
【００２０】
この確定された表面不規則性は、特に縦断面及び／又は横断面において波形の戻しエレメント及び／又は波形のカラーによって形成することができる。このとき戻しエレメント及び／又はカラーは、好ましくは、一定の壁厚を有している。
【００２１】
縦断面及び／又は横断面において波形に形成された戻しエレメント及び／又は縦断面及び／又は横断面において波形に形成されたカラーは、１つの部分領域において、セグメント状に又は全長にわたって波形に形成されていてよい。カラー及び戻しエレメントの一緒の圧縮に基づいて、縦断面及び／又は横断面において波形のカラー及び／又は縦断面及び／又は横断面において波形の戻しエレメントは、波形がまったく存在しないように、又は弁エレメント取付け前の出発状態に比べて平らになった波形が生じるように、平滑にされる。これによって好適に、弁エレメントの取付け力を同程度に高めることなしに、より大きな圧着力を有するプレス嵌めを得ることができる。戻しエレメントのために架橋されたプラスチック材料、好ましくは架橋されたポリエチレンを使用することに基づいて、架橋されたプラスチック材料は、温度変化時にも、特に温度上昇時にも、本来の波形を再び得るように作用するので、温度変化時、特に温度上昇時にもさらに、弁接続エレメントの壁の部分領域、カラー、戻しエレメント及び圧縮部分の間におけるセルフシーリング効果が生じる。この効果は、弁接続エレメントの壁の部分領域が同様に、確定された表面不規則性を有することによって促進することができる。この表面不規則性は、好ましくはリブ又は成形部として形成されており、このようなリブ又は成形部は、さらに好ましくは同様に波形を成して配置されている。カラー及び／又は戻しエレメントのいわばその元の形状を記憶する材料は、温度変化時、特に温度上昇時に、自動的にシール作用をもって、リブ又は成形部の間の中間室内に引き込まれる。好ましくは、弁接続エレメントの内壁の表面不規則性は、波形に配置されているリブ又は成形部によって形成されており、このとき、この波形の波長及び／又は振幅は、縦断面及び／又は横断面において波形の戻しエレメント及び／又はカラーの波長及び／又は振幅よりも小さく選択されている。このような構成は、縦断面及び／又は横断面において波形の戻しエレメント及び／又はカラーの波頂が、弁接続エレメントの壁の部分領域の波頂に向かい合って位置し、かつこの領域において局部的に、極めて大きな圧縮力が、かつこれに関連したさらに改善されたシール作用が生じることを、好適に保証する。
【００２２】
特に好適な態様では、戻しエレメントに少なくとも１つの係止エレメントが配置されていて、該係止エレメントは、弁エレメントの取付け時に弁接続エレメント及び／又はカラーに対する戻しエレメントの移動が阻止されるように、弁接続エレメントの内壁に形成された係止対応エレメントと共働する。このとき係止エレメントは、好ましくは戻しエレメントに一体に成形されていて、かつさらに好ましくは、組立て状態においてカラーの上に配置されている。このように構成されていると、プレス嵌めもしくは圧縮力を好適にさらに高めることができる。それというのはこの場合、弁エレメントを取り付けるためにより大きな取付け力が必要であるが、しかしながらこの大きな取付け力は、戻しエレメント及び／又はカラーの不都合な移動又は押圧ずれを惹起することがないからである。なぜならば、戻しエレメント及び／又はカラーの移動もしくはずれは、係止エレメント・係止対応エレメント対によって阻止されるからである。係止エレメントは特に戻しエレメントから側方に突出していてよいので、係止エレメントは、カラーもしくは戻しエレメントに導入された、弁エレメントの圧縮部分に基づいて、もはや係止対応エレメントから後退することができない。
【００２３】
択一的に、係止対応エレメントは、弁接続エレメントの壁の部分領域から又は該部分領域の上に張り出していて、係止エレメントは、戻しエレメント及び／又はカラーにおける凹部又は開口によって形成されていてもよく、この凹部又は開口には係止対応エレメントが係合することができる。
【００２４】
係止エレメントは、好ましくは、戻しエレメント又はカラーと一体に、例えば戻しエレメント又はカラーから機械的に（例えばフライス加工によって）形成されているか又は既に製造時に（例えばプラスチック射出成形法における戻しエレメント１１，１１ａの製造時に）一体成形又は成形されている。
【００２５】
カラーの壁厚は、好ましくは、隣接する媒体容器の壁厚よりも薄い。媒体容器の典型的な壁厚は、２〜６ｍｍであり、このときカラーの減じられた壁厚は、好ましくは０.５〜２ｍｍの範囲である。
【００２６】
弁エレメントは複数部分から構成されていてよく、圧縮部分は、好ましくは、弁エレメントの別体の、さらに好ましくはスリーブ状の、第１のセグメントに配置されている。複数部分から成る構成は、本発明に係る装置を保守又は修理する場合のために好適である。それというのは、場合によっては弁エレメントの一部もしくは１つのセグメントだけを交換又は保守するだけでよいからである。
【００２７】
好ましくは、カラー及び／又は戻しエレメントの上に、シールエレメントが、好ましくはＯリングが設けられていて、該シールエレメントは、弁接続エレメントを弁エレメントに対してシールする。このように構成されていると、シールは弁接続エレメントと弁エレメントとの間において好適に行われ、弁接続エレメントとカラーとの間において行われるのではない。このことは特に、弁接続エレメント及び弁エレメントが金属製の材料から（特にアルミニウム、チタン又はマグネシウムのような軽金属から）形成されていると有利である。このような金属製材料は、装置の使用温度時に、クリープ変形する傾向がないので、シールエレメントを用いた金属製の弁エレメントに対するこの金属製の弁接続エレメントの直接的なシールによって、追加的な持続的なシールが保証されている。シールエレメントは支持エレメント（例えば支持リング）によって位置固定であってよい。支持エレメントは、装置の使用時又は使用中に、弁エレメントと弁接続エレメントとの間の間隙内にシールエレメントが位置変化、つまり移動すること阻止する。さらに支持エレメントは、弁エレメントにおけるその収容部（例えば弁エレメントの内部における環状のリング溝）からのシールエレメントの解離を阻止することができる。支持エレメントは、好ましくはシールエレメントと同じ収容部に位置している。
【００２８】
弁エレメントが複数部分から構成されていて、圧縮部分が、弁エレメントの別体の、好ましくはスリーブ状の、第１のセグメントに配置されており、カラー及び／又は戻しエレメントの上に、シールエレメントが、好ましくはＯリングが設けられていて、該シールエレメントが、弁接続エレメントを弁エレメントに対してシールする構成のためには、シールエレメントは、好ましくは弁エレメントの別体の第２のセグメントに配置されている。このように構成されていると、シールエレメントを好適に、より簡単に交換もしくは保守することができる。
【００２９】
特に好適な態様では、圧縮部分の領域及び壁の部分領域に、別体のシールエレメントが設けられていない。特に圧縮部分の領域と壁の部分領域との間にも、別体のシールエレメントは設けられていない。戻しエレメント及びカラーが本発明のように圧縮されると、今日まで知られている従来技術の装置におけるよりも、著しく大きなシール面が、弁接続エレメントの壁の部分領域と圧縮部分との間において生ぜしめられ、その結果この領域において追加的なシールエレメントを完全に省くことができる。戻しエレメントが壁の部分領域に接触している構成に対しては、壁の部分領域と戻しエレメントとの間におけるシール領域及び戻しエレメントとカラーとの間におけるシール領域は、追加的なシールエレメントなしに、圧力下にある媒体に対してシールされることができる。カラーが壁の部分領域に接触している構成に対しても、壁の部分領域とカラーとの間におけるシール領域は、追加的なシールエレメントなしに、圧力下にある媒体に対してシールされることができる。
【００３０】
媒体容器は、カラーもしくは戻しエレメントの領域の外側において弁接続エレメントに堅く結合されていてよいので、可能な限り面で接触するプレス嵌めの利点は引き続き維持される。そのために別の態様では、媒体容器はねじ結合部及び／又は接着剤層を用いて弁接続エレメントと堅く結合されている。
【００３１】
カラーの上において、弁エレメントと弁接続エレメントとの間に螺合部が設けられている。択一的に、戻しエレメント及びカラーがスリーブ状に形成されていて、互いに内外に入れ子式に又は被せ嵌められていて、圧縮部分が戻しエレメント及びカラーによって取り囲まれていて、弁エレメントの取付け前における圧縮部分の外径が、カラー及び／又は戻しエレメントの内径よりも大きく設定されている態様の場合には、螺合部を省くことができ、この場合弁エレメントが、もしくは弁エレメントの、別体の、好ましくはスリーブ状の第１のセグメントがプレス嵌めされている。摩擦力係合（Kraftschluss）及び形状結合（Formschluss）によって弁エレメントは、弁接続エレメントと十分に堅固に結合されている。
【００３２】
弁接続エレメントの壁の部分領域は、少なくとも１つの確定された表面不規則性を有している。
【００３３】
媒体容器は、好ましくは巻成された又は編成された補強層によって取り囲まれていてよい。特に、内圧が数１００バールの典型的な範囲にある、媒体容器内部における媒体の圧力を実現するためには、補強層は不可欠である。補強層は、例えば糸又は繊維であるフィラメントを有することができる。フィラメントは、カーボン、ガラス、ポリアミド、鉱物材料又はこれらの材料の組合せによって形成することができる。補強層は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂から成るマトリックス内に埋め込まれていてよい。
【００３４】
さらに本発明は、燃料電池ユニットと、少なくとも１つの媒体接続管路と、少なくとも１つの減圧器と、少なくとも１つの本発明に係る装置、特に請求項１から１６までのいずれか１項記載の少なくとも１つの装置と、を備えた燃料エネルギ変換装置に関する。本発明に係る燃料エネルギ変換装置では、媒体接続管路は、装置を燃料電池ユニットと媒体を導くように接続し、減圧器は、媒体流れ方向において燃料電池ユニットの上流側に配置されている。
【００３５】
さらに別の本発明は、本発明に係る装置を備えた自動車、特に請求項１から１６までのいずれか１項記載の装置、又は請求項１７記載の燃料エネルギ変換装置を備えた自動車である。
【００３６】
本発明に係る装置、特に請求項１から１６までのいずれか１項記載の、圧力下にある液状及び／又はガス状の媒体を貯蔵及び放出する装置を組み立てる方法は、下記のステップ、すなわち、
形状付与法、好ましくはブロー成形法において製造された媒体容器を準備するステップと、
媒体容器に弁接続エレメントを配置するステップと、
弁エレメントを取り付けるステップであって、カラーと戻しエレメントとを壁の部分領域と圧縮部分との間において一緒に圧縮させるステップと、
カラー及び戻しエレメントの一緒の圧縮が戻しエレメントの変形量を生ぜしめるまで、弁エレメントの取付けを継続するステップであって、このとき変形量が、装置の使用時間にわたるカラーの最大クリープ変形量よりも大きく、
これによってカラーのクリープ変形量を戻しエレメントによって補償し、圧縮部分、カラー、戻しエレメント及び壁の部分領域の間に持続的なプレス嵌めを生ぜしめるステップと、を含んでいる。
【００３７】
次に、実施の形態を示す図面を参照しながら本発明を詳説する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１ａ及び図１ｂは、弁エレメントの取付け前及び取付け後における本発明に係る装置を示す軸方向の縦断面図である。
【図２】図２ａ及び図２ｂは、弁エレメントの取付け前及び取付け後における別の本発明に係る装置を示す軸方向の縦断面図である。
【図３】図３ａ及び図３ｂは、図１ａ、図１ｂ、図２ａ及び図２ｂに示した、弁エレメントの取付け前及び取付け後の状態を詳細に示す軸方向の縦断面図である。
【図４】図４ａ及び図４ｂは、別の本発明に係る装置を詳細に示す軸方向の縦断面図である。
【図５】図５ａ及び図５ｂは、別の本発明に係る装置を詳細に示す軸方向の縦断面図である。
【図６】図６ａ、図６ｂ及び図６ｃは、本発明に係る装置の機能原理を示す図である。
【図７】本発明に係る燃料エネルギ変換装置を示す図である。
【図８】図１ａ〜図３ｂに示した戻しエレメントの部分領域を示す斜視図である。
【００３９】
図面において、同一の又は同じ機能を有するエレメントには、同一符号が付されている。
【００４０】
図１ａ、図２ａ、図３ａには、弁エレメント３の取付け前の状態における本発明に係る装置が、軸方向の縦断面図で示されている。圧力下にある液状及び／又はガス状の媒体、特に水素を貯蔵及び放出する図示の装置は、プラスチック材料製、本実施の形態ではポリアミド製の、媒体を収容する媒体容器１と、この媒体容器１に結合された、好ましくはアルミニウム製の弁接続エレメント２と、この弁接続エレメント２に接続可能な弁エレメント３とを有している。媒体容器１は、一体に成形されていて媒体容器１から外方に向かって突出したカラー４を有しており、このカラー４は、カラー外壁５とカラー内壁６とを備えている。カラー４の端部７は、媒体容器１の開口８の自由な横断面を確定している。弁接続エレメント２は、この開口８の領域に配置されており、カラー外壁５の部分領域５ａが、弁接続エレメント２の壁９の部分領域９ａに向かい合って位置するように配置されている。弁エレメント３は圧縮部分１０を有しており、この圧縮部分１０は、図１ｂ、図２ｂ及び図３ｂに示した装置の取付け状態において、カラー内壁６の部分領域６ａに向かい合って位置している。壁９の部分領域９ａと圧縮部分１０との間には、追加的に戻しエレメント１１，１１ａが配置されていて、弁エレメント３の取付け時にカラー４及び戻しエレメント１１，１１ａが、壁９の部分領域９ａと圧縮部分１０との間において一緒に圧縮されるようになっている。このとき戻しエレメント１１，１１ａは、架橋されたプラスチック材料、特にポリエチレンから形成されている。図１ｂ、図２ｂ及び図３ｂに示したように、圧縮部分１０、カラー４及び戻しエレメント１１，１１ａは、カラー４及び戻しエレメント１１，１１ａの一緒の圧縮によって、装置の使用時間にわたるカラー４の最大クリープ変形量Ｙよりも大きな、戻しエレメント１１，１１ａの弾性変形量Ｘが発生可能であるように、互いに合わせられかつ形成されている。これによって、カラー４のクリープ変形量Ｙを戻しエレメント１１，１１ａを介して補償することができ、圧縮部分１０、カラー４及び戻しエレメント１１，１１ａと壁９の部分領域９ａとの間には、持続的なプレス嵌めが生じる。プレス嵌めは、圧力下にある媒体に対する各シール領域のシールを可能にする。
【００４１】
図３ａ及び図３ｂには、図１ａ、図２ａ、図１ｂ及び図２ｂに示した本発明に係る装置の軸方向の縦断面図の相応に拡大された詳細図が示されている。この図３ａ及び図３ｂから分かるように、弾性変形量Ｘ、つまり戻しエレメントの壁厚Ｒと、カラー４及び戻しエレメント１１，１１ａを一緒に圧縮した後の戻しエレメントの壁厚ｒとの差は、弁エレメント３，３ａの取付け前におけるカラー４の壁厚Ｋの少なくとも０.３倍、好ましくは少なくとも０.５倍、さらに好ましくは少なくとも０.８倍、さらに好ましくは少なくとも１.０倍、さらに好適には少なくとも１.２倍に相当する。戻しエレメント１１，１１ａの壁厚Ｒは、カラー外壁５の部分領域５ａとカラー内壁６の部分領域６ａとによって挟まれた、カラー４の壁厚Ｋよりも、少なくとも１.８倍大きい。
【００４２】
戻しエレメント１１ａ及びカラー４は、それぞれスリーブ状に形成されていて、互いに入れ子式に差し込まれており、圧縮部分１０は、戻しエレメント１１ａとカラー４とによって取り囲まれている。択一的に、図１ａ〜図３ａに示した形態とは異なり、戻しエレメントがカラーに被せ嵌められていて、カラー内に差し込まれていない形態も可能である。圧縮部分１０の外径Ｄは、弁エレメント３，３ａの取付け前（図１ａ，図２ａ及び図３ａ参照）では、カラー４及び／又は戻しエレメント１１ａ（図１ａ，図２ａ及び図３ａ参照）の内径よりも大きい。圧縮部分１０の外径Ｄと弁エレメント３，３ａの取付け前におけるカラー４及び／又は戻しエレメント１１ａの内径ｄとの差（Ｄ−ｄ）を、弁エレメント３，３ａの取付け前におけるカラー４及び／又は戻しエレメント１１ａの内径ｄによって除算して得られる商（Ｄ−ｄ）／ｄは、０.００１〜０.３の範囲、好ましくは０.０１〜０.２、さらに好ましくは０.０８〜０.１５、さらに好適には０.１〜０.１２の範囲にある。戻しエレメント１１，１１ａは、特に成形又は凹部によって形成された確定された表面不規則性を戻しエレメント１１，１１ａの表面に有している。この確定された表面不規則性は、縦断面において波形の戻しエレメント１１，１１ａによって形成されており、このとき戻しエレメント１１，１１ａは、一定の壁厚Ｒを有している。
【００４３】
図１ａ〜図３ｂに示した戻しエレメント１１，１１ａには、複数の係止エレメント２０が配置されており、これらの係止エレメント２０は、弁接続エレメント２の内壁９に形成された係止対応エレメント２１（本実施の形態では環状の溝として形成）と共働して、弁エレメント３，３ａの取付け時に弁接続エレメント２及び／又はカラー４に対する戻しエレメント１１，１１ａの相対的な移動が阻止されるようになっている。少なくとも１つの係止エレメント２０を設けることによって、弁エレメント３，３ａの取付け時に戻しエレメント１１，１１ａがいわば単独で媒体容器１に向かって押圧されることが阻止されるという利点が得られ、このとき単数又は複数の係止エレメント２０が、単数又は複数の係止対応エレメント２１から外れることはもはやあり得ない。それというのは、係止エレメント２０は、圧縮部分１０によって弾発的に戻ることが阻止されるもしくは阻止されているからである。少なくとも１つの係止エレメント２０の別の利点としては、弁接続エレメント２が（例えばねじ結合及び／又は接着層を用いて）媒体容器１と結合される前に、戻しエレメント１１，１１ａを既にカラー４に差し嵌めることができるということがある。それというのは、係止エレメント２０は、カラー４への弁接続エレメント２の装着時に後退することができ、媒体容器１に対する弁接続エレメント２の最終ポジションにおいて初めて、係止対応エレメント２１のアンダカットに係止することができるからである。係止エレメント２０は、好ましくは戻しエレメント１１，１１ａと一体に、例えば戻しエレメント１１，１１ａから機械的に（例えばフライス加工によって）形成されているか又は既に製造時に（例えばプラスチック射出成形法における戻しエレメント１１，１１ａの製造時に）一体成形又は成形されている。
【００４４】
カラー４の壁厚Ｋは、隣接する媒体容器１の壁厚Ｍよりも薄い。戻しエレメント１１，１１ａは、圧縮中にさらに長くなるので、圧縮されていない戻しエレメント１１，１１ａと、隣接した媒体容器１の壁厚Ｍへのカラー４の僅かな壁厚Ｋの移行部との間には、空間Ｆが設けられている。カラー４及び／又は戻しエレメント１１，１１ａの上には、Ｏリングとして形成されたシールエレメント１５が設けられており、このシールエレメント１５は、弁接続エレメント２を弁エレメント３に対して追加的にシールする。しかしながら圧縮部分１０の領域及び壁９の部分領域９ａに並びに圧縮部分１０の領域と壁９の部分領域９ａとの間には、別体のシールエレメントは設けられていない。このようなシールエレメントは、装置の本発明に係る構造に基づいて不要である。壁９の部分領域９ａは、波形構造として形成された、少なくとも１つの確定された表面不規則性を有している。媒体容器１は、好ましくは巻成された又は編成された補強層１７によって取り囲まれており、この補強層１７は、熱硬化性樹脂マトリックスの炭素繊維から成っている。
【００４５】
図２ａ及び図２ｂから分かるように、弁エレメント３は、複数部分から構成されていてもよく、圧縮部分１０は、本実施の形態ではスリーブ状の、弁エレメント３の別体の第１のセグメント３ａに配置されている。同様にカラー４及び／又は戻しエレメント１１，１１ａの上には、Ｏリングとして形成されたシールエレメント１５が設けられており、このシールエレメント１５は、弁接続エレメント２を弁エレメント３に対して追加的にシールする。しかしながら圧縮部分１０の領域及び壁９の部分領域９ａに並びに圧縮部分１０の領域と壁９の部分領域９ａとの間には、別体のシールエレメントは設けられていない。このようなシールエレメントは、装置の本発明に係る構造に基づいて不要である。上に述べたシールエレメント１５は、弁エレメント３の別体の第２のセグメント３ｂに配置されていて、簡単に交換もしくは保守することができる。弁エレメント３の第１のセグメント３ａ及び第２のセグメント３ｂは、螺合部１６ａ，１６ｂを用いて弁接続エレメント２に結合可能である。そのためにカラー４の上には、第１の螺合部１６ａが弁エレメント３の第１のセグメント３ａと弁接続エレメント２との間に設けられ、第２の螺合部１６ｂが第２のセグメント３ｂと弁接続エレメント２との間に設けられている。弁エレメント３の第１のセグメント３ａは、六角棒スパナ用の受容孔を有しており、六角棒スパナを用いて第１のセグメント３ａは、第１の螺合部１６ａを介して弁接続エレメント２に結合可能である。弁接続エレメント３の第２のセグメント３ｂは、媒体を通す弁貫通孔の延長部を有しており、この弁貫通孔を通して媒体は、弁接続エレメント３；３ｂを介して排出及び供給することができる。延長部は次のように形成されている。すなわちこの延長部は、弁接続エレメント３の第１のセグメント３ａの貫通孔を貫いて、装置の組立て状態において、特に媒体容器１の充填時における装置に対する熱負荷が減じられるように媒体容器１内に進入する。そのために延長部は、第１のセグメント３ａを越えて媒体容器１内に進入する。好ましくは装置の組立て状態において、延長部の、媒体容器１内に進入する下端部は、少なくとも、弁接続エレメント３の第１のセグメント３ａの圧縮部分１０の外径Ｄよりも大きいか又は該外径Ｄと同じ間隔をもって、第１のセグメント３ａから離れて位置している。
【００４６】
図４ａ及び図４ｂには、本発明に係る装置の別の実施の形態が詳細に示されている。本実施の形態においても同様に、戻しエレメント１１ａ及びカラー４はスリーブ状に形成されていて、互いに入れ子式に差し込まれており、圧縮部分１０は、戻しエレメント１１ａとカラー４とによって取り囲まれている。弁エレメント３，３ａの取付け前における圧縮部分１０の外径Ｄ（図４ｂ参照）は、弁エレメント３，３ａの取付け前におけるカラー４及び／又は戻しエレメント１１ａの内径ｄ（図４ａ参照）よりも大きい。弁エレメント３，３ａの取付け前における圧縮部分１０の外径Ｄとカラー４及び／又は戻しエレメント１１ａの内径ｄとの差（Ｄ−ｄ）を、弁エレメント３，３ａの取付け前におけるカラー４及び／又は戻しエレメント１１ａの内径ｄによって除算して得られる商（Ｄ−ｄ）／ｄは、０.００１〜０.３の範囲、好ましくは０.０１〜０.２、さらに好ましくは０.０８〜０.１５、さらに好適には０.１〜０.１２の範囲にある。戻しエレメント１１，１１ａは、架橋されたプラスチック材料から形成されている。圧縮部分１０、カラー４及び戻しエレメント１１，１１ａは、カラー４及び戻しエレメント１１，１１ａの一緒の圧縮によって、装置の使用時間にわたるカラー４の最大クリープ変形量Ｙよりも大きな、戻しエレメント１１，１１ａの弾性変形量Ｘ（壁厚Ｒと弁接続エレメント２の取付け後における戻しエレメントの壁厚ｒとの差に相当）が発生可能であるように、互いに合わせられかつ形成されている。これによって、カラー４のクリープ変形量Ｙを戻しエレメント１１，１１ａを介して補償することができ、圧縮部分１０、カラー４及び戻しエレメント１１，１１ａと壁９の部分領域９ａとの間には、圧力下にある媒体をシールする持続的なプレス嵌めが生じる。このとき弾性変形量Ｘは、弁エレメント３，３ａ，３ｂの取付け前におけるカラー４の壁厚Ｋの少なくとも０.３倍、好ましくは少なくとも０.５倍、さらに好ましくは少なくとも０.８倍、さらに好ましくは少なくとも１.０倍、特に好適には少なくとも１.２倍に相当する。スリーブ状の戻しエレメント１１，１１ａは、媒体容器１とは反対側の端部に、横方向に張り出したフランジ２５を有しており、このフランジ２５は、部分的に又は環状に、戻しエレメント１１，１１ａに、特に一体に成形されて配置されている。このときフランジ２５は、弁接続エレメント２の壁９の内部における階段状のアンダカット部と相互作用し、弁エレメント３，３ａの取付け時に戻しエレメント１１，１１ａ及び／又はカラー４が媒体容器１の方向に押圧されるもしくは媒体容器１内に押し込まれることを阻止する。戻しエレメント１１，１１ａは、媒体容器１と弁接続エレメント２との結合後に、カラー４に差し込まれる又は差し嵌められる。
【００４７】
図５ａ及び図５ｂには、本発明に係る装置の別の実施の形態が詳細に示されている。本実施の形態では、戻しエレメント１１ｂが円板状に形成されており、カラー４の上端部７には、開口８を取り囲んでいてカラー４との間に８０°〜１００°の範囲における角度αを成すフランジ３０が一体成形されている。このときフランジ下面３１は、カラー外壁５の部分領域５ａを形成し、フランジ上面３２はカラー内壁６の部分領域６ａを形成している。
【００４８】
図５ｂに示すように、弁エレメント３，３ａの取付けによってカラー４及び戻しエレメント１１ｂは一緒に圧縮される。このときカラー４のフランジ３０及び戻しエレメント１１ｂは、壁９の第１の部分領域９ａと第１の圧縮部分１０との間において一緒に圧縮される。追加的に円板状に形成された戻しエレメント１１ｂは、スリーブ状に形成された戻しエレメント１１ａと一体に結合されている。このように組み合わせられた戻しエレメント１１ａ，１１ｂのさらに改善されたシール性のみならず、スリーブ状の戻しエレメント１１ａと円板状の戻しエレメント１１ｂとの間に形成されたアンダカット部によって、弁エレメント３の取付け時に、圧縮部分１０もしくは弁エレメント３，３ａが戻しエレメント１１ａ，１１ｂ及び／又はカラー４を押圧すること又は媒体容器１内に押し込むことが効果的に阻止される。弾性変形量Ｘは、この場合弁エレメント３，３ａの取付け前におけるカラー４の壁厚Ｋの少なくとも０.３倍、好ましくは少なくとも０.５倍、さらに好ましくは少なくとも０.８倍、さらに好ましくは少なくとも１.０倍、特に好適には少なくとも１.２倍に相当する。弁接続エレメント２は本実施の形態のためには、弁接続エレメント２がカラー４もしくはフランジ３０を取り囲んで取り付けられ得るように、２つ又はそれ以上の部分から構成されていてよい。択一的に、フランジ３０は、弁接続エレメント２と媒体容器１との結合後に初めて（例えば変形工具によってカラー４の領域から）成形されてもよい。
【００４９】
図１ａ〜図５ｂに示した、圧力下にある液状及び／又はガス状の媒体を貯蔵及び放出する図示の装置を組み立てる方法は、形状付与法、好ましくはブロー成形法で製造された媒体容器１を準備するステップと、媒体容器１に弁接続エレメント２を配置するステップと、弁エレメント３，３ａを取り付けるステップであって、カラー４と戻しエレメント１１，１１ａ，１１ｂとを壁９の部分領域９ａと圧縮部分１０との間において一緒に圧縮させるステップと、カラー４及び戻しエレメント１１，１１ａ，１１ｂの一緒の圧縮が戻しエレメント１１，１１ａ，１１ｂの変形量Ｘを生ぜしめるまで、弁エレメント３，３ａの取付けを継続するステップであって、このとき変形量Ｘが、装置の使用時間にわたるカラー４の最大クリープ変形量Ｙよりも大きく、これによってカラー４のクリープ変形量Ｙが戻しエレメント１１，１１ａ，１１ｂによって補償され、圧縮部分１０、カラー４及び戻しエレメント１１，１１ａ，１１ｂと壁９の部分領域９ａとの間に持続的なプレス嵌めが生じるステップと、を含んでいる。プレス嵌めは、圧力下にある媒体に対するそれぞれのシール領域のシールを可能にする。弾性変形量Ｘは、弁エレメント３，３ａの取付け前におけるカラー４の壁厚Ｋの少なくとも０.３倍、好ましくは少なくとも０.５倍、さらに好ましくは少なくとも０.８倍、さらに好ましくは少なくとも１.０倍、特に好適には少なくとも１.２倍に相当する。
【００５０】
図６ａ〜図６ｃには、本発明に係る装置の利点が概略的に示されている。図６ａには、組立て前における装置の状態もしくは、弁エレメント３，３ａと弁接続エレメント２との結合前の状態が示されている。カラー外壁５の部分領域５ａが、弁接続エレメント２の壁９の部分領域９ａに向かい合って位置するように配置されており、このとき弁エレメント３，３ａは圧縮部分１０を有していて、この圧縮部分１０は装置の組立て状態において（図６ｂ及び図６ｃ参照）、カラー内壁６の部分領域６ａに向かい合って位置している。壁９の部分領域９ａと圧縮部分１０との間には、追加的に戻しエレメント１１，１１ａ，１１ｂが配置されていて、弁エレメント３，３ａ，の取付け時にカラー４及び戻しエレメント１１，１１ａ，１１ｂが壁９の部分領域９ａと圧縮部分１０との間との間において一緒に圧縮される（図６ｂ及び図６ｃ）ようになっている。戻しエレメント１１，１１ａ，１１ｂは、架橋されたプラスチック材料、好ましくは架橋されたポリエチレンから形成されている。圧縮部分１０、カラー４及び戻しエレメント１１，１１ａ，１１ｂは、カラー４及び戻しエレメント１１，１１ａ，１１ｂの一緒の圧縮によって、装置の使用時間にわたるカラー４の最大クリープ変形量Ｙよりも大きな、戻しエレメント１１，１１ａ，１１ｂの弾性変形量Ｘが発生可能であるように、互いに合わせられかつ形成されている。この弾性変形量Ｘは、弁エレメント３，３ａ，３ｂの取付け前におけるカラー４の壁厚Ｋの少なくとも０.３倍、好ましくは少なくとも０.５倍、さらに好ましくは少なくとも０.８倍、さらに好ましくは少なくとも１.０倍、特に好適には少なくとも１.２倍に相当する。これによって補償することができるクリープ変形量Ｙは、壁厚ｋ１と最大クリープ変形の到達時における壁厚ｋ２との差によって、もしくは、カラー４の純然たる弾性変形の状態における初期の変形（壁厚ｋ１に相当）とクリープ変形中又は最大クリープ変形Ｙ時における壁厚ｋ２との間の中間段階における壁厚ｋ１と壁厚ｋ２との差によって、生ぜしめられる。カラー４のクリープ変形量Ｙは、戻しエレメント１１，１１ａ，１１ｂを介して補償可能であるので、圧縮部分１０、カラー４、戻しエレメント１１，１１ａ，１１ｂ及び壁９の部分領域９ａの間においては、持続的なプレス嵌めが生じる。このプレス嵌めは、圧力下にある媒体に対するそれぞれのシール領域のシールを可能にする。このとき戻しエレメント１１，１１ａ，１１ｂの壁厚Ｒは、弁エレメント３，３ａの取付け前におけるカラー４の壁厚Ｋよりも少なくとも１.８倍大きい。戻しエレメント１１，１１ａ，１１ｂのばね弾性的な戻し力によるカラー４のクリープ変形量Ｙの補償もしくはばね弾性的な戻し力は、図６ｃにおいて破線の矢印によって略示されている。
【００５１】
図７には、燃料電池ユニット４０、媒体接続管路４１、減圧器４２及び本発明に係る装置４３を備えた、本発明に係る燃料エネルギ変換装置が示されている。媒体接続管路４１は、装置４３を、媒体を導くように燃料電池ユニット４０に接続している。媒体接続管路４１を介して、本発明に係る装置４３に貯蔵された媒体、ここでは水素が、燃料電池４０に流れることができる。圧力下にある媒体は本発明に係る装置４３の内部において、強く高められた圧力下にある（本実施の形態では７５０バールの水素）ので、媒体流れ方向において燃料電池ユニット４０の上流側に減圧器４２が配置されている。燃料電池ユニット４０において燃料、ここでは水素から変換された電気エネルギは、電気的な接続ライン４４を介して、電気的な消費機５０（例えば電動機）又はエネルギ貯蔵装置５０（例えばトラクションバッテリ）に供給される。
【００５２】
図８には、図１ａ〜図３ｂに示した戻しエレメント１１，１１ａが示されており、この戻しエレメント１１，１１ａは、複数の係止エレメント２０を有しており、これらの係止エレメント２０は、弁接続エレメント２の内壁９に形成された係止対応エレメント２１と共働して、弁エレメント３の取付け時に弁接続エレメント２及び／又はカラー４に対する戻しエレメント１１，１１ａの移動が阻止されるようになっている。係止エレメント２０はこのとき、戻しエレメント１１，１１ａと一体に形成されている。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ−３ｂ】
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【図４ａ−４ｂ】
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【図５ａ−５ｂ】
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【図６ａ−６ｃ】
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【図７】
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【図８】
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