(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧ガス源から加圧ガス容器（３６）を充填する装置において、該装置が、
少なくとも一つの高圧ガス源と、
該高圧ガス源とガスが流れるように連通している管路手段と、
該管路手段に接続されている第２のガス流れ制御ユニット（３）と、
前記高圧ガス源と前記第２のガス流れ制御ユニット（３）の間に配置され、該高圧ガス源のガス圧力を前記加圧ガス容器（３６）の要求圧力まで減圧するレギュレータと、
前記第２のガス流れ制御ユニット（３）と、これと協働し、前記加圧ガス容器（３６）から又はそこへの加圧ガスの流れを制御するための第１のガス流れ制御ユニット（１）とを互いに圧着係合させる手段とを具備し、
前記第２のガス流れ制御ユニット（３）が、該第２のガス流れ制御ユニット（３）を高圧ガス源とガスが流れるように連通させるべく取り付けるための第２の弁ハウジング（３８）を具備し、該第２の弁ハウジング（３８）が第２のガス流れ通路（４０）を有し、第２のガス流れ制御ユニット（３）が更に、該第２のガス流れ通路（４０）を開閉するために該第２のガス流れ通路（４０）内に配置された第２の弁（４２）を具備し、該第２の弁（４２）は使用時に閉弁位置に付勢され、第２のガス流れ制御ユニット（３）が更に、該第２の弁（４２）を開弁させるために移動可能でありかつ第２の表面を有する第２の挿入体（５６）を具備し、該第２の表面が該第２の挿入体（５６）の端壁（７２）によって形成され、
前記第１のガス流れ制御ユニット（１）が、該第１のガス流れ制御ユニット（１）を加圧ガス容器（３６）の内部とガスが流れるように連通させるべく取り付けるための第１の弁ハウジング（２）を具備し、該第１の弁ハウジング（２）が第１のガス流れ通路（４）を有し、第１のガス流れ制御ユニット（１）が更に、該第１のガス流れ通路（４）を開閉するために該第１のガス流れ通路（４）内に配置された第１の弁（６）を具備し、該第１の弁（６）は使用時に閉弁位置に付勢され、第１のガス流れ制御ユニット（１）が更に、該第１の弁（６）を開弁させるために移動可能でありかつ第１の表面を有する第１の挿入体（２２）を具備し、該第１の表面が該第１の挿入体（２２）上に取り付けられたフランジ（２６）によって形成され、
前記第１及び第２の挿入体（２２，５６）が、前記第１及び第２のガス流れ通路（４，４０）をガスが流れるように連通させるために該第１及び第２の挿入体（２２，５６）内に形成されたガス流れ通路を具備し、
前記第１及び第２のガス流れ制御ユニット（１，３）が互いに圧着係合され、かつ前記端壁（７２）と前記フランジ（２６）が互いに係合してそれぞれ対応する弁（６，４２）を開弁位置に移動させたときに、ガスが高圧ガス源から前記管路手段並びに第１及び第２のガス流れ制御ユニット（１，３）を介し、前記加圧ガス容器（３６）内に流入するようにした装置。
【請求項２】
圧着係合させる前記手段が、前記第２のガス流れ制御ユニット（３）の前記第２の弁ハウジング（３８）に取り付けられた平ラックとレバー動作により作動される平歯車とを具備する請求項１に記載の装置。
【請求項３】
加圧ガスシリンダを充填するシステムにおいて、該システムが、
複数の加圧ガスシリンダ（３６）と、
高圧ガス源から加圧ガスシリンダ（３６）を充填する装置とを具備し、
各加圧ガスシリンダ（３６）が出口を有し、該出口に第１のガス流れ制御ユニット（１）が取り付けられ、該第１のガス流れ制御ユニット（１）が、該第１のガス流れ制御ユニット（１）を加圧ガスシリンダ（３６）の内部とガスが流れるように連通させるべく取り付けるための第１の弁ハウジング（２）を具備し、該第１の弁ハウジング（２）が第１のガス流れ通路（４）を有し、第１のガス流れ制御ユニット（１）が更に、該第１のガス流れ通路（４）を開閉するために該第１のガス流れ通路（４）内に配置された第１の弁（６）を具備し、該第１の弁（６）は使用時に閉弁位置に付勢され、第１のガス流れ制御ユニット（１）が更に、該第１の弁（６）を開弁させるために移動可能でありかつ第１の表面を有する第１の挿入体（２２）を具備し、該第１の表面が該第１の挿入体（２２）上に取り付けられたフランジ（２６）によって形成され、
前記装置が
少なくとも一つの高圧ガス源と、
該高圧ガス源とガスが流れるように連通している管路手段と、
該管路手段に接続されている第２のガス流れ制御ユニット（３）と、
前記高圧ガス源と前記第２のガス流れ制御ユニット（３）の間に配置され、該高圧ガス源のガス圧力を前記加圧ガスシリンダ（３６）の要求圧力まで減圧するレギュレータと、
前記第２のガス流れ制御ユニット（３）と、これと協働する前記加圧ガスシリンダ（３６）の第１のガス流れ制御ユニット（１）とを互いに圧着係合させる手段とを具備し、
前記第２のガス流れ制御ユニット（３）が、該第２のガス流れ制御ユニット（３）を高圧ガス源とガスが流れるように連通させるべく取り付けるための第２の弁ハウジング（３８）を具備し、該第２の弁ハウジング（３８）が第２のガス流れ通路（４０）を有し、第２のガス流れ制御ユニット（３）が更に、該第２のガス流れ通路（４０）を開閉するために該第２のガス流れ通路（４０）内に配置された第２の弁（４２）を具備し、該第２の弁（４２）は使用時に閉弁位置に付勢され、第２のガス流れ制御ユニット（３）が更に、該第２の弁（４２）を開弁させるために移動可能でありかつ第２の表面を有する第２の挿入体（５６）を具備し、該第２の表面が該第２の挿入体（５６）の端壁（７２）によって形成され、
前記第１及び第２の挿入体（２２，５６）が、前記第１及び第２のガス流れ通路（４，４０）をガスが流れるように連通させるために該第１及び第２の挿入体（２２，５６）内に形成されたガス流れ通路を具備し、
前記第１及び第２のガス流れ制御ユニット（１，３）が互いに圧着係合され、かつ前記端壁（７２）と前記フランジ（２６）が互いに係合してそれぞれ対応する弁（６，４２）を開弁位置に移動させたときに、ガスが高圧ガス源から前記管路手段並びに第１及び第２のガス流れ制御ユニット（１，３）を介し、前記加圧ガスシリンダ（３６）内に流入するようにした、システム。
【請求項４】
圧着係合させる前記手段が、前記第２のガス流れ制御ユニット（３）の前記第２の弁ハウジング（３８）に取り付けられた平ラックとレバー動作により作動される平歯車とを具備する請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１の弁（６）がピン（８）を有するポペット弁（６）であり、該ピン（８）は前記第１の弁ハウジング（２）の内壁上に形成される環状フランジ（１４）により画定される開口（１２）を貫通して延び、前記第１の挿入体（２２）が該ポペット弁（６）のピン（８）に直接的に作用する請求項３又は４に記載のシステム。
【請求項６】
前記第２の弁（４２）がピン（４６）を有するポペット弁であり、該ピン（４６）は前記第２の弁ハウジング（３８）の内壁上に形成される環状フランジ（５２）により画定される開口（５０）を貫通して延び、前記第２の挿入体（５６）が該ポペット弁（４２）のピン（４６）に直接的に作用する請求項３から５までのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１のガス流れ制御ユニット（１）がノズル（３４）と係合するようになっており、該ノズル（３４）は該ノズル（３４）が押し下げられたときに前記加圧ガスシリンダ（３６）から放出されるガスの流れを方向付けするためのものである請求項３から６までのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
加圧ガスシリンダを充填する方法において、
請求項３に記載のシステムにおいて加圧ガスシリンダ（３６）の第１のガス流れ制御ユニット（１）と第２のガス流れ制御ユニット（３）を互いに圧着係合させ、第１及び第２の弁（６，４２）を開弁させ、
ガスを前記加圧ガスシリンダ（３６）に充填し、そして
圧着係合を外して前記第１及び第２の弁（６，４２）を閉弁させる
各工程を具備した方法。
【請求項９】
前記ガスがヘリウムである請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
圧着係合させる前記手段が、前記第２のガス流れ制御ユニット（３）の前記第２の弁ハウジング（３８）に取り付けられた平ラックとレバー動作により作動される平歯車とを具備し、該レバー動作により圧着係合作用が得られる請求項８又は９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は概して、加圧ガスを貯蔵しかつ供給する技術分野に関する。特に、本発明は加圧ガス容器充填システムと共に用いられる弁組体と、低圧ガスシリンダのような加圧ガス容器を充填する方法とに関する。
【０００２】
本明細書における「ガス」という用語には物質のガス状態のみでなく、液化ガスに付随するエアロゾル及び蒸気も含まれる。
【０００３】
【従来の技術】
従来、ガスは加圧状態で、しばしば加圧ガスシリンダ内に、貯蔵され輸送されている。多くの家庭用（即ち産業用でない）用途に対して、加圧ガスシリンダが携帯可能であるのが好都合である。例えば、スキューバダイバーには、様々な時間だけ水中に潜り続けるために、携帯式呼吸用ガス供給源が必要であり、救急隊員には、事故現場で負傷者に供給するための携帯式酸素供給源が必要である。更に、日曜大工の溶接用ガスが携帯式シリンダに貯蔵され、また、二酸化炭素が消火器に貯蔵される。
【０００４】
加圧ガスの家庭用用途の別の例は、風船を「空気よりも軽い」加圧ガスで満たすことである。適当な「空気よりも軽い」にはヘリウム又は「風船用ガス」（ヘリウムを主成分とする）が含まれる。通常、このような風船はヘリウム入り風船と称される。
【０００５】
ここ数年、ヘリウム入り風船の需要が著しく伸びてきている。このような風船は例えば、パーティーの装飾、子供用玩具、又は販売促進及び広告材料として用いられる。この需要の結果、ヘリウム入り風船は様々な小売販売店で広く入手できるようになっている。これら小売販売店には、他の商品の販売に特化しヘリウム入り風船を副業として販売するものもあれば、例えばショッピングモール又は中心街にある独立した売店の形でヘリウム入り風船の販売に特化しているものもある。
【０００６】
更に、風船用加圧ガスのシリンダないし容器を一般に貸し出す小売販売店もある。貸し出されたシリンダは多数のヘリウム入り風船が必要な場所まで運ばれ、それにより、風船をその場所で膨らませることができる。このような場合、シリンダは自家用車のような乗り物を用いて搬送される。
【０００７】
産業でも加圧ガスのシリンダが用いられる。例えば、不活性雰囲気が必要な場合に、加圧ガスシリンダ内に貯蔵されている反応しない（又は「不活性の」）ガスを加圧ガスシリンダから供給することにより、不活性雰囲気を得ることができる。産業用シリンダが家庭用シリンダよりも多量のガスを収容しようとするのに対し、携帯式シリンダは一般に貯蔵容量を小さくしようとしており、従ってすぐ空になり、頻繁に交換しなければならない。
【０００８】
この問題の解決策の一つとして、使い捨て容器がある。英国ＮＧ４２ＪＷ，Ｎｏｔｔｉｎｇｈａｍ，Ｃｏｌｗｉｃｋ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｅｓｔａｔｅ，Ｒｏａｄｗａｙ  Ｎｏ．７のＧａｓ  Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ社は使い捨てヘリウムタンクＢＡＬＬＯＯＮ  ＴＩＭＥ（商標）を具備したヘリウム入り風船キットを提供している。
【０００９】
携帯式加圧ガスシリンダを高圧ガス源から再充填できるように構成するのがより一般的である。この点につき二つのオプションがある。一つ目は、空のシリンダを集めて再充填のために集中充填用集積所まで運ぶことである。二つ目のオプションはシリンダを使用される場所又は販売される場所で充填することである。これに関し、高圧シリンダから低圧ガスシリンダへのガスの移送プロセスは「トランスフィル」作用（又は小分けないし搬送充填作用）として知られている。
【００１０】
第１のオプションは産業用としてシリンダを再充填するのに好ましいオプションであり、ここでは、シリンダは特定用途のためのトラックを用いて充填用集積所まで運ばれる。残念なことに、（単一のシリンダ内のガス量が産業用用途におけるよりも少なく、従ってシリンダの再充填作用の時間間隔が短くなっている）家庭用用途については、この方法はそれほど魅力的でない。というのは、この方法では多量のシリンダを頻繁に運ばなければならず、高価で時間がかかる恐れがあるからである。
【００１１】
加圧ガスシリンダが充填用集積所で再充填される場合、シリンダの出口は高圧ガス源に可撓性ホースで接続されている充填マニホルドに接続される。この場合、高圧ガス源はガス源とガスが流れるように連通しているコンプレッサ、又はポンプ及び気化器である。シリンダの出口にある弁が開弁され、供給弁を開弁することにより、シリンダは高圧ガス源からのガスで、予め定められた圧力でもって充填される。完了すると、供給弁がまず閉弁され、次いでシリンダの弁が閉弁される。次いで、掃気弁を用いて充填マニホルドが掃気され、可撓性ホースが取り外される。シリンダを再充填する毎に、この特定の工程順序が繰り返される。これは時間がかかるものではないが、専門家としての訓練を必要とする。
【００１２】
次いで、シリンダが意図される用途のためにガスを供給できるようになる前に、ガス流れ制御装置がシリンダの出口に取り付けられなければならない。例えば、風船用ガスのシリンダについて、風船を膨らませるのにシリンダが用いられうる前に、レギュレータ及び風船充填用取付具をシリンダの出口に固定しなければならない。
【００１３】
米国Ｏｈｉｏ４４０１２，Ａｖｏｎ  Ｌａｋｅ，Ｐｉｎ  Ｏａｋ  Ｐａｒｋｗａｙ，３３６７２のＷｅｓｔ  Ｗｉｎｄｓ社はトランスフィルシステムを提供する。このシステムによれば、小売店においてより高圧のヘリウムガス供給源に接続されている可撓性ホースを用いて、高圧ヘリウムガスシリンダを再充填することが可能になる。より高圧のヘリウムガス供給源を、直列に接続された複数のシリンダの形にすることもできる。このシステムでは、接続、弁操作、及び取り外しについての順序が上述した集積所式トランスフィルシステムと関連して用いられる順序と同じになっている。更に、風船を膨らませるためにシリンダから安全にガスを供給できるようにする前に、ガス流れ制御ユニットを再充填済みシリンダに接続しなければならない。
【００１４】
これらのシステムは双方とも、加圧ガスシリンダをより高圧のガス源から再充填するために特定の工程順序を必要とし、専門家としての訓練を必要とする。これら弁が正しい順序で操作されなければ、受け取り側のシリンダでの充填作用に過不足が生じ、又は高圧ガスが逃げる恐れがある。更に、Ｗｅｓｔ  Ｗｉｎｄｓ社のシステムはより高圧のガス源から高圧シリンダにトランスフィル作用が行われるように構成されている。Ｗｅｓｔ  Ｗｉｎｄｓ社のシステムを用い、誤って低圧シリンダにトランスフィル作用が行われると、シリンダが爆発してユーザが負傷する恐れがある。更に、いずれのシステムにおいても、トランスフィル作用の前にガス流れ制御ユニットをシリンダから取り外し、シリンダが再充填されるとガス流れ制御ユニットを再取付しなけれならない。これらの余分な工程により、使用待機状態にあるシリンダを再充填するのに要する時間が著しく増大し、専門家としての訓練が必要となりうる。
【００１５】
英国ＷＲ３８ＳＧ，Ｗｏｒｃｅｓｔｅｒ，Ｂｌａｃｋｐｏｌｅ  Ｒｏａｄ，Ｂｌａｃｋｐｏｌｅ  Ｔｒａｄｉｎｇ  Ｅｓｔａｔｅ  ＥａｓｔのＷｉｄｇｅｔ  Ｗｏｒｌｄ社は風船を膨らませるための高圧ヘリウムガスシリンダシステムをＭＩＤＧＥＴ  ＷＩＤＧＥＴという商標で提供している。このシステムはシリンダの内容物を保護すべく作用する弁を備えた高圧ヘリウムガスシリンダを具備し、シリンダ内のガス圧力を調節する。このシステムは操作ハンドルを有し、このハンドルは弁を操作しかつ風船充填用アダプタとして作用する。このハンドルはシリンダとは別個に搬送され、エンドユーザにより取り付けられる。このシステムのシリンダは高圧に充填されるので、再充填用集積所に返却されなければならない。小売販売店でシリンダを再充填することはできない。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、空のシリンダを再充填用集積所に搬送する必要なく、加圧ガスシリンダをその場所で、即ちシリンダが使用される場所又は販売される場所で再充填することができるトランスフィルシステムが必要である。また、専門家としての訓練が必要でなくなり、かつシリンダを充填するのに必要な時間が短縮されるように、シリンダを再充填するのに必要な工程の順序を簡素化する必要がある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明を用ればこれらの必要性が少なくとも部分的に満たされることが確認されている。本発明は加圧ガスシリンダをその場所で、安全に効果的に低コストで再充填することを可能にするトランスフィルシステムを提供する。本発明は簡単に用いることができ、技術上の熟練を必要とせず、最小限の訓練で足りる。更に、シリンダ上の弁をシリンダにトランスフィル作用を行うためだけでなく、シリンダからガスを供給ためにも用いることができる。シリンダ上の弁をトランスフィル作用の前に取り替える必要がないので、トランスフィルプロセスが簡素化される。シリンダ上の弁は単に、高圧ガス源の弁と圧着係合されるに過ぎない。これにより、シリンダを再充填するのに必要な時間が短縮され、工具及び専門家としての訓練の必要性が低減される。これに関し、シリンダにトランスフィル作用を行われうる前に、シリンダの弁からノズルを取り外すための工具が必要となるようにしてもよい。しかしながら、シリンダから弁を取り外すための工具は必要ない。
【００１８】
本発明を用いることによりトランスフィルプロセスが簡素化されているので、トランスフィル作用の工程順序を間違えて適用したことにより生ずる事故の危険性が低減される。また、本発明により、ユーザが保護システムに干渉しかつ／又は保護システムを迂回しにくくなる。
【００１９】
従って、本発明の第１の観点として、加圧容器から又は加圧容器への加圧ガスの流れを制御するための第１のガス流れ制御ユニットと、高圧ガス源から加圧容器へのガス流れを制御するための第２のガス流れ制御ユニットとを具備する弁組体において、第１のガス流れ制御ユニットが、該第１のガス流れ制御ユニットを加圧容器の内部とガスが流れるように連通させるべく取り付けるための第１の弁ハウジングを具備し、該第１の弁ハウジングが第１のガス流れ通路を有し、第１のガス流れ制御ユニットが更に、該第１のガス流れ通路を開閉するために該第１のガス流れ通路内に配置された第１の弁を具備し、該第１の弁は使用時に閉弁位置に付勢され、第１のガス流れ制御ユニットが更に、該第２のガス流れ制御ユニットを高圧ガス源とガスが流れるように連通させるべく取り付けるための第２の弁ハウジングを具備し、該第２の弁ハウジングが第２のガス流れ通路を有し、第１のガス流れ制御ユニットが更に、該第２のガス流れ通路を開閉するために該第２のガス流れ通路内に配置された第２の弁を具備し、該第２の弁は使用時に閉弁位置に付勢され、該弁組体が更に、第１及び第２のガス流れ制御ユニットが互いに圧着係合されたときに第１及び第２の弁を協働させつつ開弁させるための起動手段を具備し、該起動手段が、前記第１及び第２のガス流れ通路をガスが流れるように連通させるために該起動手段内に形成されたガス流れ通路を具備した弁組体が提供される。
【００２０】
本発明の弁組体によれば、ガス流れ制御ユニットを取り外す必要なく、機械結合を形成するために工具を用いる必要なく、シリンダのような低圧ガス容器を再充填することが可能になる。即ち、容器を再充填するのに用いられるガス流れ制御ユニットと同じガス流れ制御ユニットが、容器からガスを供給するのに用いられる。
【００２１】
この弁組体を用いたトランスフィル作用の間、レバー動作を用いて高圧ガス源の弁と協働させつつ、加圧容器上の弁を開弁させるようにしてもよい。これにより、熟練していない操作者も簡単に操作できることになる。
【００２２】
ガスが流れるときに沿う軌道を有している限り、第１及び第２の弁を協働させつつ開弁するための起動手段はどのような適当な形状であってもよい。或る構成では、起動手段は単一の挿入体であり、この挿入体は第１及び第２の弁双方を開弁させることができるボディを有する。しかしながら、好ましい実施例において、起動手段は第１の表面を備えたボディを有する第１の挿入体と、第２の表面を備えたボディを有する第２の挿入体とを具備し、これら第１及び第２の表面が互いに係合してそれぞれ対応する弁を開弁位置に移動させるようになっている。この構成において、各挿入体のボディは起動手段が作動されたときに互いにガスが流れるように連通するガス流れ通路を有する。第１の表面が第１の挿入体のテーパ付部分から形成され、第２の表面が第２の挿入体の例えば対応する拡開部分、又は少なくともテーパ付表面と係合する少なくとも一つの畝状部から形成されるようにしてもよい。好ましい実施例では、第１の表面は第１の挿入体上に取り付けられたフランジにより形成され、第２の表面は第２の挿入体の端壁から形成される。
【００２３】
第１の弁は例えばシリンダ内のガス圧力により閉弁位置に付勢し続けることができるどのような弁でもよい。しかしながら、第１の弁はピンを有するポペット弁であるのが好ましく、このピンは第１の弁ハウジングの内壁上に垂直に形成される環状フランジにより画定される開口を貫通し、起動手段はポペット弁のピンに直接的に作用する。
【００２４】
更に、第２の弁はどのような適切な弁でもよいが、好ましくはピンを有するポペット弁であり、このピンは第２の弁ハウジングの内壁上に垂直に形成される環状フランジにより画定される開口を貫通して延び、起動手段はポペット弁のピンに直接的に作用する。
【００２５】
ポペット弁を、ポペット弁に作用する弾性部材でもって閉弁位置に更に付勢するようにしてもよい。好ましくは、弾性部材は圧縮バネである。
【００２６】
好ましくは、弁組体は更に、起動手段が弁ハウジングから離脱するのを阻止するための手段を具備する。好ましい一実施例において、ピンは弁ハウジングの内壁から垂直に、起動手段の第１又は第２の挿入体のボディ内の凹部まで延びている。
【００２７】
安全な予防策として、第２の弁ハウジングが破裂ディスク及び／又は逃がし弁のような緊急圧力逃がし装置を具備してもよい。
【００２８】
本発明の第１のガス流れ制御ユニットを具備した容器は更に、容器から供給されるガスの流れ方向を制御するためのノズルを具備してもよい。この実施例の好ましい構成において、容器は更に、ノズルが不慮に起動されるのを阻止するためのノズルガードを具備してもよく、このノズルガードは第１のガス流れ制御ユニット上に取り付けられる。
【００２９】
本発明の第２の観点では、加圧ガス容器を充填する装置において、少なくとも一つの加圧ガス源と、該加圧ガス源とガスが流れるように連通している管路手段と、該管路手段に接続されている請求項１に記載の第２のガス流れ制御ユニットと、該第２のガス流れ制御ユニットと、これと協働する、本発明の第１の観点に記載の弁組体の第１のガス流れ制御ユニットとを互いに圧着係合させる手段とを具備し、第１及び第２のガス流れ制御ユニットが互いに圧着係合されたときに、ガスが加圧ガス源から前記管路手段及び弁組体を介し、容器内に流入するようにした装置が提供される。
【００３０】
本発明の第３の観点では、出口を有し、該出口に本発明の第１の観点に記載の第１のガス流れ制御ユニットが取り付けられている加圧ガスシリンダが提供される。
【００３１】
本発明の第４の観点では、加圧ガスシリンダを充填するシステムにおいて、本発明の第１の観点に記載の装置と、本発明の第３の観点に記載の複数の加圧ガスシリンダとを具備したシステムが提供される。
【００３２】
本発明の第５の観点では、低圧ガス容器を充填する方法において、請求項１から７までのいずれか一項に記載の弁組体を、低圧ガス容器及び高圧ガス源とガスが流れるように連通させ、該弁組体の第１及び第２のガス流れ制御ユニットを互いに圧着係合させる、各工程を具備した方法が提供される。
【００３３】
この方法を用いて加圧ガスシリンダをヘリウムでもって充填するのが好ましい。更に、好ましい構成において、第１及び第２のガス流れ制御ユニットはレバー動作により圧着係合される。
【００３４】
使用時、本発明による第１のガス流れ制御ユニットを有するシリンダがトランスフィル起動システムを有する充填部署に配置される。第２のガス流れ制御ユニットは高圧ガス源とガスが流れるように連通される。好ましい構成において、第２のガス流れ制御ユニットがトランスフィル起動システムにより、シリンダ上の第１のガス流れ制御ユニットと組み合わされるまで、下降される。第２のガス流れ制御ユニットをどのような適当な手段を用いて下降させてもよく、例えばシャフト、平歯車、及びラックを通じてハンドルを移動させることにより、第２のガス流れ制御ユニットを下降させてもよい。しかしながら、他の手段、例えばスクリュージャッキ又は空気圧もしくは油圧式ピストンを用いることもできる。
【００３５】
ガス流れ制御ユニットが一旦互いに係合されると、これらガス流れ制御ユニットは互いに圧縮される。第１及び第２の弁は協働しつつ、起動手段による容器内のガス圧（及び任意には弾性部材）の付勢力と高圧ガス源とにそれぞれ抗して開弁され、それにより、高圧ガス源から第２の弁を通り、起動手段のボディのガス流れ通路に沿い、第１の弁を通り、容器内部に到る連続したガス流れ通路が形成される。
【００３６】
ガスは高圧ガス源から減圧弁又は「レギュレータないし調節器」を通り、第２のガス流れ制御ユニットを通り、第１のガス流れ制御ユニットを通って容器まで流れる。レギュレータは高圧ガス源のガス圧力を、容器の要求圧力まで減圧する。容器内の圧力が要求圧力に達すると流れが止まる。第２のガス流れ制御ユニットが第１のガス流れ制御ユニットに対する圧着係合から離脱すると、容器は直ちに使用可能な状態になっている。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明の現時点での好ましい実施例を示す添付図面を参照した単なる例示について、以下に説明する。
【００３８】
図１及び図３を参照すると、第１のガス流れ制御ユニット１は弁ハウジング２具備し、弁ハウジング２はその内部を貫通するガス流れ通路４を有する。弁ハウジング２は支持溝５を有し、トランスフィル起動システム（図５参照）に取り付けられた支持フランジ１０９をこの支持溝５内に挿入することができる。弁ハウジング２内にはピン８を有するポペット弁又は第１の弁６が配置され、この場合ピン８はＯリング１０の孔と、弁ハウジング２の内壁上の環状フランジ１４により形成される開口１２とを貫通して延びる。使用時、ポペット弁６は閉弁状体に維持される。というのは、容器ないし加圧ガスシリンダ３６内のガス圧が弁体１６をＯリング１０に押し付け、それにより、ガスを容器内に隔離するからである。圧縮バネ１８のような弾性部材を用いてポペット弁６を閉弁位置に更に付勢してもよい。このバネ１８は固定ネジ２０により所定位置に保持される。なお、固定ネジ２０にはガス流れ通路２１がドリルにより形成されている。
【００３９】
挿入体２２はテーパ付部分２４と、環状フランジ２６とを有する。重要なのは、挿入体２２も孔２８を有しているということである。挿入体２２は弁ハウジング２内に配置されると共に、ポペット弁６のピン８と接触する。また、挿入体２２は溝３０を有し、この溝３０内にピン３２の端部を挿入して挿入体２２が弁ハウジング２から離脱しないようにすることもできる。挿入体２２と弁ハウジング２との間をシールするのにＯリング３３が用いられる。
【００４０】
挿入体２２のテーパ付部分２４にノズル３４を取り付けてもよい。使用時、ノズル３４は押し下げられると、挿入体２２のテーパ付部分２４と共に気密シールを形成する。これは、ノズル内部に、挿入体２２のテーパ付部分２４に対応した拡開部分を形成することによって、達成できる。挿入体２２はポペット弁６のピン８に押し付けられ、このピン８は容器内のガス圧及び圧縮バネ１８に抗して押されて開放される。ガスは容器３６の内部からガス流れ通路２１及びポペット弁６を通り、孔２８に沿って挿入体２２を通り、ノズル３４から供給される。ノズル３４が解放されると、容器３６内の残りのガスの圧力と圧縮バネ１８との組み合わせによってポペット弁６が閉弁される。従って、容器内の残りのガスが隔離される。
【００４１】
ガス流れ制御ユニットは更にノズルガード３７を具備してもよく、このノズルガード３７は弁ハウジング２に取り付けられてノズル３４が不慮に作動されるの阻止する。挿入体２２が離脱するのを阻止するためにノズルガード３７及び弁ハウジング２内をピン３２が延びるようにすることもできる。
【００４２】
図２及び図３を参照すると、ガスが流通できるように高圧ガス源（図示しない）と連通する第２のガス流れ制御ユニット３はガス流れ通路４０を有する弁ハウジング３８を具備する。弁ハウジング３８は二つの案内通路７４，７６を具備し、弁ハウジングがトランスフィル起動システムに組み入れられたときに案内シャフト（図示しない）が各案内通路内に配置されるようになっている。ガス流れ通路４０内に配置されるポペット弁又は第２の弁４２はピン４６を有し、このピン４６は弁体４４から、Ｏリング４８と、弁ハウジング３８の内壁上の環状フランジ５２により形成される開口５０とを貫通して延びる。高圧ガス源からのガス圧はポペット弁４２の弁体４４をＯリング４８に押し付け、それにより、高圧ガス源のガスを隔離する。ポペット弁４２を閉弁位置に更に付勢するのに圧縮バネ５１が用いられ、この圧縮バネ５１はネジ５３及びニップル５４を用いて所定位置に保持される。
【００４３】
弁ハウジング３８内には挿入体５６が配置され、Ｏリング５８が挿入体５６と弁ハウジング３８の内壁との間に気密シールを形成する。挿入体５６は孔６０を有すると共に、ポペット弁４２のピン４６に接触する。弁ハウジング３８に対する挿入体５６の相対移動はピン６２により制限され、このピン６２は弁ハウジング３８を通り、挿入体５６に設けられる溝６４内まで延びる。弁ハウジング３８は更に、孔６６内に配置される破裂板６８を具備した緊急圧力逃がし弁を具備する。この緊急圧力逃がし弁はニップル５４と、高圧ガス源からの圧力レギュレータ（図示しない）との間の配管内に取り付けられる。
【００４４】
図３は第２のガス流れ制御ユニット３と圧着係合されている第１のガス流れ制御ユニット１を示している。挿入体５６の表面７２が挿入体２２のフランジ２６に作用する。図示される圧着位置において、連続したガス流れ通路４０，５０，６０，２８，１２，４が形成され、ガスが高圧圧縮ガス源から容器３６まで流れるのが可能になる。
【００４５】
使用時、高圧ガス源のガス流れ制御ユニット３が容器３６のガス流れ制御ユニット１と圧着係合される。挿入体５６が挿入体２２上に装着され、Ｏリング７０により気密シールが形成される。挿入体５６の端部の表面７２は挿入体２２のフランジ２６と係合する。これら二つのガス流れ制御ユニットはトランスフィル起動システムを用いて互いに圧着係合される。このトランスフィル起動システムはハンドル、スクリュージャッキ、又はピストン（空気圧式又は油圧式）により得られるレバー動作でもって作動する。この圧着係合作用によって挿入体が弁ハウジングに対し相対移動し、それにより、概ね同時に弁ハウジングの第１及び第２の弁が開弁する。これら弁が一旦開弁されると、ガスが高圧ガス源から弁組体を介し容器の内部まで流れることになる。
【００４６】
図４及び図５を参照すると、支持フレーム７８は加圧ガスシリンダ又は壁のような適当な支持表面（図示しない）に固定される。支持フレーム７８にはシャフト８０が（その長手軸線に沿って）回転可能に取り付けられる。シャフト８０上には、平歯車８２のハブ８６を通りシャフト８０まで延びるピン８４によって平歯車８２が固定される。レバーハンドル８８、コネクタ９０、及びシャフト８０がクランクを形成するように、コネクタ９０及び取付ピン１０６，１０７によってレバーハンドル８８がシャフト８０上に取り付けられる。レバーハンドル８８を上昇又は下降させると平歯車８２が回転する。
【００４７】
第２のガス流れ制御ユニット３の弁ハウジング３８には平ラック９２が取り付けられ、この平ラック９２は平歯車８２と噛み合う。各案内シャフト９６，９８の一端は支持フレーム７８の位置決め孔内にそれぞれ固定され、他端は支持フランジ１００，１０９の位置決め孔内にそれぞれ固定される。第２のガス流れ制御ユニット３の弁ハウジング３８の案内通路７４，７６は支持フレーム７８の案内シャフト９４，９６上に取り付けられる。ハンドル８８のレバー動作の結果、第２のガス流れ制御ユニット３が支持フレーム７８に対し、案内シャフト９４，９６に沿って移動する。
【００４８】
第１及び第２のガス流れ制御ユニットが互いに圧着係合されると、高圧ガス源から加圧ガスシリンダまで流れるガスの圧力はガス流れ制御ユニットを分離しようとする。トランスフィル作用の間、操作者がハンドル８８を下方に保持するのではなく、ハンドル８８を下方に固定する固定装置として作用する固定用フランジ１０２が支持フレーム７８に設けられる。ハンドル８８を下方に固定するために、ハンドル８８が取付ピン１０６回りに横方向に回転されて圧縮バネ１０４が圧縮される。次いで、ハンドル８８が固定用フランジ１０２の高さ位置よりも低くなるまで、ハンドル８８がシャフト８０回りに回転せしめられる。ハンドル８８が解放されると、バネ１０４によってハンドル８８が固定用フランジ１０２の下方に維持される。システムを解放するためにはこの一連の行程が単に逆行される。
【００４９】
固定用フランジ１０２は調節可能なネジ１０８を有し、従って第２のガス流れ制御ユニット３が下降されうる最大高さ位置を調節することができる。
【００５０】
図５を参照すると、レバーハンドル（図示しない）が回転されると、シャフト８０がその長手軸線回りに回転し、それにより平歯車８２が回転する。平歯車８２は平ラック９２と噛み合っており、従って平歯車８２が回転することにより、平ラック９２が平歯車８２の回転方向に応じて上下動する。平ラック９２には第２のガス流れ制御ユニット３の弁ハウジング３８が固定されており、従って弁ハウジング３８が平ラック９２と共に支持フレーム７８に対し移動する。このようにして、第２のガス流れ制御ユニット３の挿入体５６を、加圧ガスシリンダ３６に取り付けられた第１のガス流れ制御ユニットの挿入体２２に圧着係合させることができる。
【００５１】
支持フレーム７８に設けられる支持フランジ１０９が第１のガス流れ制御ユニット１の溝５内に配置されるように、第１のガス流れ制御ユニット１を有する加圧ガスシリンダ３６がトランスフィル起動システム内に位置決めされる。従って、第２のガス流れ制御ユニット３が第１のガス流れ制御ユニット１に圧着係合されるときに、支持フランジ１０９は加圧ガスシリンダ３６を所定位置に保持する。
【００５２】
本発明が好ましい実施例を参照した上述の詳細な説明に制限されず、特許請求の範囲に規定される本発明の範囲から逸脱することなく、様々な改良及び変更をなしうることが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】加圧ガス容器と共に使用されるガス流れ制御ユニットの分解図である。
【図２】高圧ガス源と共に使用されるガス流れ制御ユニットの分解図である。
【図３】高圧ガス源のガス流れ制御ユニットと圧着係合されている加圧ガス容器のガス流れ制御ユニットの断面図である。
【図４】トランスフィル起動システムの平歯車及びラック装置の上方から見た断面図である。
【図５】図４の線Ａ−Ａで表される平面に沿ってみたトランスフィル起動システムの断面図である。
【符号の説明】
１…第１のガス流れ制御ユニット
２…第１の弁ハウジング
３…第２のガス流れ制御ユニット
４…第１のガス流れ通路
６…第１の弁
２２，５６…起動手段
３６…加圧容器
３８…第２の弁ハウジング
４０…第２のガス流れ通路
４２…第２の弁
【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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