(57)【要約】ガスの流れを制御するための流れ制御弁が提供され、この流れ制御弁は、第１導管オリフィス、第２導管オリフィス、及び第３導管オリフィスを含む導管と、第３導管オリフィスをシールするように構成された１次ピストン弁、第１開口及び第２開口、並びに第１開口から第２開口まで延び、第１開口と第３導管オリフィスとの間の連通を容易にするように構成されたボアを有し、導管内に配置された１次ピストンと、導管と１次ピストンとの間に挟持され、第１導管オリフィスと第２導管オリフィスとの間、及び第１導管オリフィスと第３導管オリフィスとの間の導管内部からガスが流出するのを防ぐように構成されたシール部材と、１次ピストンの第１開口をシールするように構成された第１弁、及び第１導管オリフィスをシールするように構成された第２弁を有し、１次ピストンと第１導管オリフィスとの間の導管内に配置された２次ピストンと、を備えている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導管オリフィスと、第２導管オリフィスと、第３導管オリフィスとを含む導管と、
導管内に配置された１次ピストンであって、
第３導管オリフィスをシールするように構成された１次ピストン弁と、
第１開口及び第２開口と、
第１開口から第２開口まで延び、第１開口と第３導管オリフィスとの間の連通を容易にするように構成されたボアとを含む、導管内に配置された１次ピストンと、
導管と１次ピストンとの間に介設され、第１導管オリフィスと第２導管オリフィスとの間、及び第１導管オリフィスと第３導管オリフィスとの間の導管内からガスが流出するのを防ぐように構成されたシール部材と、
１次ピストンと第１導管オリフィスとの間の導管内に配置された２次ピストンであって、
１次ピストンの第１開口をシールするように構成された第１の弁と、
第１導管オリフィスをシールするように構成された第２の弁とを含む２次ピストンと、
を備えていることを特徴とするガスの流れを制御するための流れ制御弁。
【請求項２】
シール部材は、１次ピストンと導管との間にシール係合を与えるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の流れ制御弁。
【請求項３】
１次ピストンは、導管に対して１次ピストンの第１位置から１次ピストンの第２位置まで移動可能であり、第３導管オリフィスは、１次ピストンが１次ピストンの第１位置にある時に１次ピストン弁によってシールされ、第３導管オリフィスは、１次ピストンが１次ピストンの第２位置にある時に第２導管オリフィスと連通することを特徴とする請求項２に記載の流れ制御弁。
【請求項４】
２次ピストンは、導管に対して２次ピストンの第１位置から１次ピストンの第２位置まで移動可能であり、１次ピストンの第１開口は、２次ピストンが第１位置にある時に第１の弁によってシールされ、第１導管オリフィスは、２次ピストンが２次ピストンの第２位置にある時に第２の弁によってシールされ、２次ピストンが２次ピストンの第２位置にある時に、１次ピストンは１次ピストンの第２位置をとることを特徴とする請求項３に記載の流れ制御弁。
【請求項５】
１次ピストンは弁座を有し、弁座内に第１開口が形成され、第１の弁は、２次ピストンが２次ピストンの第１位置にある時に弁座とシール係合するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の流れ制御弁。
【請求項６】
２次ピストンは、弾性部材によって２次ピストンの第１位置に向けて付勢されていることを特徴とする請求項５に記載の流れ制御弁。
【請求項７】
２次ピストンの移動を開始させるように構成されたソレノイドをさらに備えていることを特徴とする請求項６に記載の流れ制御弁。
【請求項８】
２次ピストンは電磁界に感応する材料から構成されていることを特徴とする請求項７に記載の流れ制御弁。
【請求項９】
２次ピストンは磁性材料から構成されていることを特徴とする請求項８に記載の流れ制御弁。
【請求項１０】
第１開口は、１次ピストンの第１オリフィスを定め、１次ピストンの第１オリフィスと第１導管オリフィスの各々は、第３導管オリフィスより小さい断面積によって特徴付けられることを特徴とする請求項５に記載の流れ制御弁。
【請求項１１】
第１導管オリフィスは、１次ピストンの第１オリフィスより小さい断面積によって特徴付けられることを特徴とする請求項１０に記載の流れ制御弁。
【請求項１２】
圧力容器内に配置されることを特徴とする請求項５に記載の流れ制御弁。
【請求項１３】
圧力容器のノズルに連結されることを特徴とする請求項１２に記載の流れ制御弁。
【請求項１４】
圧力容器は貯蔵容積によって特徴付けられ、第１導管オリフィスと第２導管オリフィスの各々は貯蔵容積と連通することを特徴とする請求項１３に記載の流れ制御弁。
【請求項１５】
１次ピストンは第１部分と第２部分からなり、第２部分は第１部分に対して第３導管オリフィスから遠くに配置され、第１部分は非磁性材料から構成され、第２部分は磁性材料から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の流れ制御弁。
【請求項１６】
第２導管オリフィスは、第１導管オリフィスと第３導管オリフィスとの間に介設されていることを特徴とする請求項２に記載の流れ制御弁。
【請求項１７】
シール部材は、第１導管オリフィスと第２導管オリフィスとの間に介設されていることを特徴とする請求項１６に記載の流れ制御弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明はガス弁に関し、具体的には瞬時オン型のガス弁に関する。
【０００２】
（背景技術）
環境問題や、大気汚染防止法、並びに排出ガス規制により、自動車の製造業者らは、ガソリンの代替物として使用するために、清浄燃焼及び費用効率の良い燃料を模索している。こうした目的に見合う候補の１つは天然ガスであり、多くの車両が燃料源を天然ガスに転換してきた。典型的に天然ガスは、車両に搭載された１つ又はそれ以上の加圧シリンダに、圧縮された形態で貯蔵される。
【０００３】
こうした加圧シリンダからのガスの流れは、弁によって制御される。１つの主要な問題は、衝突損傷に対するこうしたガス弁の脆弱性である。車両が事故に巻き込まれた場合に、ガス弁は、安全でない即ち壊滅的な形で破損してはならない。このために、内部に取付けられるガス弁が、そうした安全でない即ち壊滅的な状態を軽減するように設計されてきた。そうした弁の例は、Ｗａｄｅｎｓｔｅｎ他に付与された米国特許第４，１９７，９６６号、Ｗａｓｓ他に付与された米国特許第５，１９７，７１０号、及びＢｏｒｌａｎｄ他に付与された米国特許第５，５６２，１１７号に開示されている。
【０００４】
ＷａｓｓとＢｏｒｌａｎｄの両者は、内部に取り付けられるガス弁を開示しているが、これらのガス弁は、下流の圧力が比較的低いときに開くのが比較的遅いという難点がある。さらに、Ｗａｄｅｎｓｔｅｎの特許に開示されたガス弁は、ＷａｓｓやＢｏｒｌａｎｄの特許に開示されたガス弁に比べて速く開くことに特徴付けられるが、Ｗａｄｅｎｓｔｅｎの弁の設計は複雑であり、比較的多数の構成部品を必要とする。さらに、Ｗａｄｅｎｓｔｅｎの弁は、同じタンクノズルを通してのタンクへの充填作業に使用することはできず、それゆえ、充填作業のために関連するタンク内に他のノズルを必要とする。
【０００５】
（発明の概要）
１つの広い態様においては、本発明は、ガスの流れを制御するための流れ制御弁を提供し、この流れ制御弁は、第１導管オリフィス、第２導管オリフィス、及び第３導管オリフィスを含む導管と、第３導管オリフィスをシールするように構成された１次ピストン弁、第１開口及び第２開口、並びに第１開口から第２開口まで延び、第１開口と第３導管オリフィスとの間の連通を容易にするように構成されたボアを有し、導管内に配置される１次ピストンと、導管と１次ピストンとの間に介設され、第１導管オリフィスと第２導管オリフィスとの間、及び第１導管オリフィスと第３導管オリフィスとの間の導管内部からガスが流出するのを防ぐように構成されたシール部材と、１次ピストンの第１開口をシールするように構成された第１の弁、及び第１導管オリフィスをシールするように構成された第２の弁を有し、１次ピストンと第１導管オリフィスとの間の導管内に配置された２次ピストンと、を備えている。
【０００６】
別の態様においては、本発明は上記のような弁を提供し、１次ピストンは、導管に対して１次ピストンの第１位置から１次ピストンの第２位置まで移動可能であり、第３導管オリフィスは、１次ピストンが１次ピストンの第１位置にある時に１次ピストン弁によってシールされ、第３導管オリフィスは、１次ピストンが１次ピストンの第２位置にある時に第２導管オリフィスと連通する。
【０００７】
別の態様においては、本発明は上記のような弁を提供し、２次ピストンは、導管に対して２次ピストンの第１位置から１次ピストンの第２位置まで移動可能であり、１次ピストンの第１開口は、２次ピストンが２次ピストンの第１位置にある時に第１の弁によってシールされ、第１導管オリフィスは、２次ピストンが２次ピストンの第２位置にある時に第２の弁によってシールされ、２次ピストンが２次ピストンの第２位置にある時に、１次ピストンは１次ピストンの第２位置をとる。さらに別の態様においては、本発明は上記のような弁を提供する。
【０００８】
さらに別の態様においては、本発明は上記のような弁を提供し、１次ピストンは弁座を有し、弁座内に第１開口が形成され、第１の弁は、２次ピストンが２次ピストンの第１位置にある時に弁座とシール係合するように構成される。
【０００９】
別の態様においては、本発明は上記のような弁を提供し、２次ピストンは弾性部材によって２次ピストンの第１位置に向けて付勢される。
【００１０】
別の態様においては、本発明は上記のような弁を提供し、２次ピストンの移動を開始させるように構成されたソレノイドをさらに備えている。
【００１１】
別の態様においては、本発明は上記のような弁を提供し、２次ピストンは電磁界に感応する材料から構成されている。
【００１２】
別の態様においては、本発明は上記のような弁を提供し、２次ピストンは磁性材料から構成される。
【００１３】
別の態様においては、本発明は上記のような弁を提供し、第１開口は、１次ピストンの第１オリフィスを定め、１次ピストンの第１オリフィスと第１導管オリフィスの各々は、第３導管オリフィスより小さい断面積によって特徴付けられる。
【００１４】
別の態様においては、本発明は上記のような弁を提供し、第１導管オリフィスは、１次ピストンの第１オリフィスより小さい断面積によって特徴付けられる。
【００１５】
別の態様においては、本発明は上記のような弁を提供し、圧力容器内に配置される。
【００１６】
別の態様においては、本発明は上記のような弁を提供し、圧力容器のノズルに連結される。
【００１７】
別の態様においては、本発明は上記のような弁を提供し、圧力容器は貯蔵容積によって特徴付けられ、第１導管オリフィスと第２導管オリフィスの各々は貯蔵容積と連通する。
【００１８】
別の態様においては、本発明は上記のような弁を提供し、１次ピストンは第１部分と第２部分からなり、第２部分は第１部分に対して第３導管オリフィスから遠くに配置され、第１部分は非磁性材料から構成され、第２部分は磁性材料から構成される。
【００１９】
別の態様においては、本発明は上記のような弁を提供し、１次ピストンは第１部分と第２部分からなり、第２部分は第１部分に対して第３導管オリフィスから遠くに配置され、第１部分は非磁性材料から構成され、第２部分は磁性材料から構成される。
【００２０】
別の態様においては、本発明は上記のような弁を提供し、第２導管オリフィスは、第１導管オリフィスと第３導管オリフィスとの間に介設される。
【００２１】
別の態様においては、本発明は上記のような弁を提供し、シール部材は、第１導管オリフィスと第２導管オリフィスとの間に介設される。
【００２２】
１次ピストンと２次ピストンを単一のスリーブ内部に嵌めることによって、部品の数が減り、それにより構造体の複雑さが明らかに減少する。さらに、２次ピストンを付勢して弁からの流れを閉鎖するための付勢手段を設けることにより、弁に形成された通路をタンクの充填作業に使用できるようになり、それによりタンクに充填作業専用の別のノズルを設ける必要性がなくなる。
【００２３】
（詳細な説明）
本発明は、以下の詳細な説明を考慮すると、より良く理解されるであろう。こうした説明は付属の図面を参照して行われる。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態の内部に取り付けられる瞬時オン型の弁（１０）を示している。瞬時オン型の弁（１０）は、圧力容器（１６）のノズル（１４）内部に取り付けるように構成された弁本体（１２）を含む。圧力容器（１６）は貯蔵容積（１７）を含む。弁本体（１２）は、出口ポート（１８）と入口ポート（２０）とを含んでいる。流路（２４）は、出口ポート（１８）から弁本体（１２）を通して延び、入口ポート（２０）と連通する。流路（２４）内に弁座（２６）が設けられている。弁座（２６）はオリフィス（２８）を定めている。ボア（２９）は、出口ポート（１８）とオリフィス（２８）との間に延び、流路（２４）の一部を形成している。
【００２５】
弁本体（１０）は導管（１１）を含む。導管（１１）は、第１導管オリフィス（５４）と、第２導管オリフィス（２１）と、第３導管オリフィス（２８）とを含む。第２導管オリフィス（２１）は、入口ポート（２０）として機能する。
【００２６】
導管（１１）は、スリーブ（２２）を含んでいる。導管（１１）のスリーブ（２２）の中に、１次ピストン（３２）と２次ピストン（３１）とが配置され、かつ滑動可能に支持され、これらはスリーブ内で移動可能である。２次ピストン（３１）は、１次ピストン（３２）と第１導管オリフィス（５４）との間に介設されている。スリーブ（２２）は、第１端部（４８）と第２端部（５０）とを有する。第１端部（４８）は、流路（２４）と連通するように開放されている。第２端部（５０）は、オリフィスが形成された弁座（５２）を有する。側壁（５１）は、弁座（５２）から末端部（５３）まで延び、そこで第２端部（５０）が定められる。スリーブ（２２）は、オリフィス（５４）を通して圧力容器（１６）と連通する。
【００２７】
１次ピストン（３２）は、第１端部（３４）と第２端部（３６）を備える本体（３３）を含む。１次ピストン（３２）は、非磁性材料からなる。抽気通路（４４）として機能するボアは、本体（３３）内部に配置され、第１端部（３４）の第１開口（４６）と第２端部（３６）の第２開口（４２）との間で該本体を貫通して延びている。第２開口（４２）はオリフィス（４３）を定める。開口（４６）は流路（２４）に通じ、具体的にはボア（２９）に通じる。開口（４２）並びにオリフィス（４３）は、抽気通路（４４）を介して流路（２４）に連通している。Ｏ−リングのようなシール部材（５６）が、本体（３３）と導管（１１）のスリーブ（２２）との間で本体（３３）の周辺に支持され、それによりオリフィス（５４）とスリーブ（２２）の第１端部（４８）との間からガスが流出するのを防ぐシールを形成している。この点で、２次ピストン（３２）は導管（１１）にシール係合されている。
【００２８】
１次ピストン（３２）の第１端部（３４）は、オリフィス（２８）を閉鎖するためのシール面（３８）を備える弁を含んでいる。第１端部（３４）は、圧力容器（１６）内部のガスの圧力に曝される表面（３５）により更に特徴付けられる。第２端部（３６）は弁座（４０）を含む。弁座（４０）にオリフィス（４３）が配置されている。
【００２９】
図１に示されるように、オリフィス（４３）とオリフィス（５４）の各々は、オリフィス（２８）の断面積より小さい断面積によって特徴付けられる。これは、後で説明するように、１次ピストン（３１）がより迅速に弁座（２６）から離れて、第３導管オリフィス（２８）のシールがより迅速に外されることを容易にする。
【００３０】
１つの実施形態においては、オリフィス（４３）は、オリフィス（５４）より小さい断面積によって特徴付けられる。これは、後で説明するように、スリーブ（２２）から抽気通路（４４）を通してのガスの抽気を容易にする。
【００３１】
１次ピストン（３２）と第１導管オリフィス（５４）との間に２次ピストン（３１）が配置されている。２次ピストン（３１）は、第１端部（５８）と第２端部（６０）とを有する。２次ピストン（３１）は磁性材料からなる。第１端部（５８）は、オリフィス（４３）を閉鎖するためのシール面（６２）を備える弁を含む。第２端部（６２）は、弁座（５２）に係合してオリフィス（５４）を閉鎖するための第２シール面（６４）を備える弁を含む。弾性部材すなわちばね（６６）が、２次ピストン（３１）に押し当たって、２次ピストン（３１）を１次ピストン（３２）に向けて付勢し、第１シール面（６２）を弁座（４０）に押付け、それによりオリフィス（４３）を閉鎖する。１つの実施形態においては、ばね（６６）は、スリーブ（２２）の第２端部（５０）に収容されて、２次ピストン（３１）の第２端部（６０）を押し付けている。
【００３２】
スリーブ（２２）を囲んでいるのはソレノイド・コイル（６８）である。ソレノイド・コイル（６８）は、外部からの操作によって２次ピストン（３１）に電磁力を印加するために設けられ、これにより２次ピストン（３１）をばね（６６）の力とスリーブ（２２）内の流体圧力による力に対抗して移動させる。
【００３３】
図１、図２、及び図３は、本発明による瞬時オン型の弁（１０）の一実施形態の種々の作動状態を示している。図１は、閉鎖位置にある瞬時オン型の弁（１０）を示している。この状態において、ソレノイド・コイル（６８）は励磁されていない。これらの状況下では、ばね（６６）が２次ピストン（３１）を１次ピストン（３２）に向けて付勢している。この点で、第２シール面（６４）は、スリーブ（２２）の弁座（５２）のオリフィス（５４）から離間され、それによりオリフィス（５４）を圧力容器（１６）内の流体圧力に開口させている。これと同時に、２次ピストン（３１）の第１シール面（６２）が１次ピストン（３２）の弁座（４０）に押付けられ、それによりオリフィス（４３）を閉鎖している。スリーブ（２２）のオリフィス（５４）が圧力容器（１６）の流体圧力に開口しているので、シール部材（５６）とオリフィス（５４）との間の空間も圧力容器（１６）の流体圧力に曝されている。１次ピストン（３２）に戻ると、１次ピストン（３２）の第１端部（３４）は、入口ポート（２０）を通じて圧力容器（１６）内部の流体圧力に曝されている。１次ピストン（３２）に作用するこれらの流体の力は、ばね（６６）と、スリーブ（２２）内の流体の圧力との協働によって打ち負かされ、この後者の力は２次ピストン（３１）によって１次ピストン（３２）に伝えられるものである。したがって、１次ピストン（３２）のシール面（３８）が弁座（２６）に押し付けられ、それによりオリフィス（２８）を閉鎖している。
【００３４】
図２は、過渡位置にある瞬時オン型の弁（１０）を示している。瞬時オン型の弁（１０）は、ソレノイド・コイル（６８）が励磁された後の瞬時は過渡位置にある。ソレノイド・コイル（６８）が励磁された後の瞬時に、生じた電磁力が２次ピストン（３１）に作用して、ばね（６６）とスリーブ（２２）内部のガス圧によって及ぼされる力に打ち勝ち、それにより２次ピストン（３１）の第２シール面（６４）が、スリーブ（２２）に設けられた弁座（５２）に着座して、オリフィス（５４）を閉鎖する。それと同時に、２次ピストン（３１）の第１シール面（６２）が、１次ピストン（３２）の弁座（４０）から後退し、それによりオリフィス（４３）が開放される。１次ピストン（３２）のオリフィス（４３）が開放されることにより、スリーブ（２２）内に包含されているガスが、オリフィス（４３）を通って１次ピストン（３２）内の抽気通路（４４）から流れ始め、出口ポート（１８）を通じて瞬時オン型の弁（１０）から流出する。この際に、スリーブ（２２）内部のガス圧が低下し始める。しかしながら、これらの条件下では、この領域内の流体の圧力は、１次ピストン（３２）が弁座（２６）から外れるのに十分なほどには低下しない。なぜなら、ボア（２９）内の流体の力を含めて、１次ピストン（３２）の第１端部（３４）の表面に作用する流体の力は、１次ピストン（３２）の第２端部（３６）の表面に作用するスリーブ（２２）内部の流体の力に打ち勝つにはまだ不十分であるからである。
【００３５】
図３は、開放位置にある瞬時オン型の弁（１０）を示している。この状態においては、シール部材（５６）とオリフィス（５４）との間のスリーブ（２２）内部の流体は、１次ピストン（３２）の抽気通路（４４）を通じて更に流出する。この時点で、第２端部（３６）の表面の裏側に作用する気体の力は、１次ピストン（３２）の第１端部（３４）の表面に作用する流体の力によって打ち負かされる程に十分低下している。これに対応して、１次ピストン（３２）のシール面（３８）が弁座（２６）から離れ、それにより、圧力容器（１６）の内部と出口ポート（１８）との間に、流体通路（２４）を介した途切れのない流体通路が形成される。
【００３６】
図４は、本発明の瞬時オン型の弁（１００）の別の実施形態を示している。図４に示されている瞬時オン型の弁（１００）は、１次ピストン（３２）が第１部分（３２ａ）と第２部分（３２ｂ）から構成されるという点を除いて、図１、図２、及び図３に示されている瞬時オン型の弁（１００）とあらゆる点で同じである。第１部分（３２ａ）は非磁性材料から構成される。第２部分（３２ｂ）は磁性材料から構成される。第２部分（３２ｂ）は、第１部分（３２ａ）に比べて第３導管オリフィス（２８）から遠くに配置される、すなわち、第１部分（３２ａ）と第２ピストン（３１）との間に配置される。第１部分（３２ａ）は、第２部分（３２ｂ）と合体されている。一実施形態においては、第２部分（３２ｂ）は第１部分（３２ａ）にねじ込まれる。この配置を用いることによって、１次ピストン（３２）は、図１、図２及び図３に示されている瞬時オン型の弁（１０）に比べて、弁座（２６）からより早く離される。
【００３７】
図５は、圧力容器（１６）に混合気体を充填する間に、該混合気体が瞬時オン型の弁（１０）の中を通る流路を示している。典型的には迅速接続型の継手である充填弁（７０）が開放され、充填ステーション（７２）から圧力容器（１６）までガスが流れることになる。ガスが、逆止め弁（７４）を通って、充填作業中は入口ポートとして機能する出口ポート（１８）から瞬時オン型の弁（１０）に流入する。ガスは、ポート（１８）からボア（２９）を通ってオリフィス（２８）を流れる。オリフィス（２８）を流れるガスが１次ピストン（３２）を押すことによって、１次ピストン（３２）が弁座（２６）から離れる。その結果、ポート（１８）と、それによる充填ステーション（７２）と、圧力容器（１６）との間に途切れのない流路が形成される。充填作業が完了すると、ばね（６６）が２次ピストン（３１）に十分な力をかけ、該力が１次ピストン（３２）に伝わって、１次ピストン（３２）がオリフィス（２８）を閉鎖することになる。
【００３８】
図６は、本発明の瞬時オン型の弁（２００）の別の実施形態を示している。この瞬時オン型の弁（２００）は、出口ポート（１８）とオリフィス（２８）との間の流路（２４）に手動の遮断弁（２０２）が設けられ、それにより、手動による流路（２４）の遮断が可能になるという点を除いて、図１、図２、及び図３に示されている瞬時オン型の弁（１０）とあらゆる点で同じである。この点で、瞬時オン型の弁（２００）は、第１貫通ボア（２９）に通じている第２ボア（２０４）を含んでいる。第１ボア（２９）は、出口（１８）とオリフィス（２８）との間に介在するオリフィス（２０８）を備える第２弁座（２０６）を含んでいる。手動の遮断弁（２０２）は、出口ポート（１８）と入口ポート（２０）の間の連通が遮られるように、弁座（２０６）に着座させて、オリフィス（２０８）を閉鎖し、流路（２４）を遮断するためのシール面（２０４１）を有する。ステム（２１０）は、シール面（２０４１）からボア（２０４）を通って圧力容器（１６）に設けられたポート（２１２）の中に延びている。手動操作による流路（２４）の閉鎖を容易にするために、ステム（２１０）の末端部（２１６）に手動レベル（２１４）が設けられている。
【００３９】
一実施形態においては、瞬時オン型の弁（１００）又は（２００）は、５０００ｐｓｉｇ（３４．５ＭＰａ）までの作動圧力により特徴付けられる環境で作動するように設計されている。
【００４０】
本開示は、本発明の好ましい実施の形態について説明し図示するものであるが、本発明はこれらの特定の実施の形態に限定されないことを理解されたい。当業者には、多くの変形及び修正が想起されるであろう。本発明の定義としては、特許請求の範囲の請求項を参照されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の瞬時オン型の弁の一実施形態の断立面図であり、閉鎖位置にある瞬時オン型の弁が示されている。
【図２】
図１に示された瞬時オン型の弁の断立面図であり、過渡位置にある瞬時オン型の弁が示されている。
【図３】
図１に示された瞬時オン型の弁の断立面図であり、開放位置にある瞬時オン型の弁が示されている。
【図４】
本発明の瞬時オン型の弁の別の実施形態の断立面図である。
【図５】
図１に示された瞬時オン型の弁の断立面図であり、関連する圧力容器に混合気体を充填する間に瞬時オン型の弁を通り抜ける流体の通路が示されている。
【図６】
本発明の瞬時オン型の弁の別の実施形態の断立面図である。
【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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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年9月3日(2002.9.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体通路と、第１ポートと、第２ポートと、第３ポートとを含み、ポートの各々が流体通路と連通して配置されている導管と、
流体通路内に移動可能にシールして配置された１次ピストンであって、１次ピストンの流体通路内へのシール配置が流体通路内で１次ピストンと第１ポートとの間に空間を定めており、該空間と第３ポートとの間を連通させる抽気通路を含み、かつ、第２ポートと第３ポートとの間の流体連通をシールするように構成された１次ピストンと、
流体通路内に移動可能にシールして配置された２次ピストンであって、抽気通路と空間との間の流体連通をシールするように構成されると共に、第１ポートを閉じるように構成された２次ピストンと、
該２次ピストンを、（ｉ）第１ポートから変位させ第１ポートと空間とを流体連通させ、かつ（ｉｉ）空間と抽気通路との間の流体連通をシールするように付勢する付勢手段と、
２次ピストンを第１ポートを閉鎖するように付勢するために２次ピストンに電磁力を印加すべく構成されたソレノイドと、
を備え、
第１および第２ポートは、共通の流体圧力源であって、その流体圧力が第３ポートに連通している流体圧力源の流体圧力を超える共通の流体圧力源と流体連通して配置されており、
（ｉ）ソレノイドが２次ピストンに電磁力を印加していない間、１次ピストンは第２ポートと第３ポートとの間の流体連通をシールし、２次ピストンは空間と抽気通路との間の流体連通をシールし、かつ第１ポートは第１ポートと空間との間を流体連通させるべく開き、
（ｉｉ）ソレノイドが２次ピストンに電磁力を印加している間、２次ピストンは第１ポートを閉じ、空間と抽気通路との間が流体連通され、空間の減圧が抽気通路を経由した第３ポートを介してなされ、
流体通路内の１次ピストンのシールされた配置が、空間の減圧中に、ガスが第２ポートから空間へ流れるのを防止することを特徴とするガスの流れを制御する弁。
【請求項２】
１次ピストンは、空間の減圧が流体通路内の流体圧力による１次ピストンの変位を可能とするとき、第２ポートと第３ポートとの間の流体連通を開くべく変位され、第２ポートから第３ポートへのガスの流れを有効とすることを特徴とする請求項１に記載の弁。
【請求項３】
１次ピストンは、第２ポートと第３ポートとの間の流体連通をシールするべく構成された１次ピストンシール面、第１開口、第２開口および第１開口から第２開口に延び抽気通路を定めるボアをさらに含み、２次ピストンが１次ピストンの第１開口をシールするべく構成されていることを特徴とする請求項２に記載の弁。
【請求項４】
２次ピストンは、第１シール面および第２シール面を含み、第１シール面は１次ピストンの第１開口をシールし、第２シール面は第１ポートを閉じるべく構成されていることを特徴とする請求項３に記載の弁。
【請求項５】
１次ピストンは、第１開口が定められている弁座をさらに含み、２次ピストンの第１シール面が該弁座にシールして係合するべく構成されていることを特徴とする請求項４に記載の弁。
【請求項６】
付勢手段は、弾性部材からなることを特徴とする請求項５に記載の弁。
【請求項７】
２次ピストンは、電磁界に感応する材料からなることを特徴とする請求項６に記載の弁。
【請求項８】
２次ピストンは、２次ピストンの第２シール面が第１ポートを閉鎖するとき第１入口ポート通って延在しないことを特徴とする請求項７に記載の弁。
【請求項９】
１次ピストンは、流体通路内の１次ピストンのシールされた配置を果たすべく構成されたシール部材をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の弁。
【請求項１０】
シール部材は、（ｉ）第１ポートと第３ポートとの間、および（ｉｉ）第２ポートと第３ポートとの間に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の弁。
【請求項１１】
２次ピストンは、１次ピストンと第１ポートとの間に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の弁。
【請求項１２】
第１開口は、第１の１次ピストンオリフィスを定め、第１ポートは第１導管オリフィスを定め、第３ポートは第３導管オリフィスを定め、第１の１次ピストンオリフィスと第１導管オリフィスの各々は、第３導管オリフィスより小さい断面積によって特徴付けられることを特徴とする請求項３に記載の弁。
【請求項１３】
第１導管オリフィスは、第１の１次ピストンオリフィスより小さい断面積によって特徴付けられることを特徴とする請求項１３に記載の弁。
【請求項１４】
２次ピストンは、２次ピストンが第１ポートを閉鎖するとき第１ポートを通って延在しないことを特徴とする請求項２に記載の弁。
【請求項１５】
第１および第２ポートが共通の流体圧力源と流体連通して配置されている間、および、第３ポートが共通の流体圧力源の流体圧力を超える流体圧力である別の流体圧力源に連通している間、１次ピストンは第２および第３のポート間の流体連通を開くべく変位されることを特徴とする請求項２に記載の弁。
【請求項１６】
２次ピストンは、２次ピストンが第１ポートを閉鎖するとき第１ポートを通って延在しないことを特徴とする請求項１５に記載の弁。
【請求項１７】
ソレノイドをさらに備え、１次ピストンは第１部分と第２部分とからなり、第２部分は第１部分に対して第３ポートから遠くに配置され、第１部分は非磁性材料から構成され、第２部分は磁性材料から構成され、ソレノイドは２次ピストンと１次ピストンの第２部分との移動を作動させるべく構成されていることを特徴とする請求項１に記載の流れ制御弁。
【国際調査報告】
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