JP2007523296A

JP2007523296A - 流体導管の末端を接続するためのシステム

Info

Publication number: JP2007523296A
Application number: JP2006548331A
Authority: JP
Inventors: マロ、ジェラール; ジャニン、フロラン; ラブクス、アラン; フォール、エリク; アリディエール、ローラン
Priority date: 2004-01-19
Filing date: 2004-12-10
Publication date: 2007-08-16
Also published as: US20070155224A1; EP1718560A1; WO2005077812A1; CN1902124A; FR2865260A1; CA2551435A1; KR20060126722A; FR2865260B1

Abstract

雄部（Ｍ）を受け入れる雌部（Ｆ）は、チューブ状ガイド（４）を内部に含み、これと雄部は、密閉様式（ジョイント２０）で協動し、雄部と雌部は、それぞれ、その導入口に、流体導管（１３、７）の部分のフラップ弁（１５、９）の開放前に、雄部が雌部に進入する際に連続して開くことができる旋回隔離フラップ（１９、１７）を含む。本発明は、極低温液体、特に液体水素を自動車のタンクに充填させるために用いることができる。

Description

本発明は、流体導管、特に極低温流体の導管、とりわけ自動車のための液体燃料、典型的には液体水素または液化天然ガスのための流体導管の末端を接続するためのシステムに関する。

流体導管、とりわけ自動車用極低温流体のための導管の端部を接続するためのシステムは、これまで、特に連動する回転プラグ弁を用いるために、必要とされるシーリングの度合いを提供するための込み入った複雑な相対的配置を有していた。

本発明の主題は、液体水素タンクまたは液化天然ガスタンクの充填に特に適している接続システムを提供することであり、このシステムは、シンプルで実効的な構造を有し、並びに手動の使用および／または即座の自動化を容易にする単軸並進運動操作を用いることにより、コールドシールおよびホットシールを効果的に提供する。

この目的を達するために、本発明の１つの特徴によれば、流体導管、特には自動車用液体燃料のための導管の末端を接続するためのシステムは、雄部の一部を受け取るための雌部を含み、雄部と雌部は、それぞれ、流体導管を閉じるためのシャッターを含み、このシャッターは、通常は閉じており、システムが接続された配置の場合には開放の位置に動くことができ、雄部および雌部は、それぞれ、さらに隔離シャッターを備え、これは、通常閉じており、雌部の中に雄部が導入される最中に開放の位置へと変わることができる。

本発明の他の特徴によれば、
雌部は、雄部の末端におけるスライドシールを典型的に介して、漏れ防止様式で摺動により雄部と協動するチューブ状のガイドを含み、
流体供給導管の閉鎖シャッターを含み、および雌部のチューブ状のガイドの摺動により係合する中央マンドレルを雄部は有し、
雄部は、スライドシールの後方に、隔離シャッターを形成し、雌部への雄部の導入の間、チューブ状ガイドの末端と協動する少なくとも第１の旋回フラップを含み、
雌部のチューブ状ガイドは、隔離シャッターを形成し、雌部への雄部の導入の間、この雄部の中央マンドレルの末端と協動する第２の旋回フラップを含み、
雄部は、有利には、手動で作動させることができるノズルの形態に構成され、および雌部は、有利には、少なくとも機械力および電力の幾分かが液体水素または液化天然ガスにより提供される自動車の車体内に配置される。

本発明の他の特徴および利点は、限定されない例として、および添付した図面に関連して与えられる態様の以下の記載から明らかになるであろう。図中、
図１は、雄部および雌部の相互接続前の、本発明による接続システムの略透視図であり、
図２は、図１と同様であるが、長手方向における図であり、
図３は、互いに貫通し始めた際の雄部と雌部を示す、図２と同様の図、
図４は、接続された配置における本発明の接続システムを示す、図２および３と同様の図。

図１および図２は、本発明による接続システムの主要素、すなわち、手動操作のためのハンドグリップ５０、およびフィリングバルブを作動させるための引き金５１を有するノズルの形で構成される雄部Ｍ、並びに車体の要素５２に有利には収容され、および雄部Ｍを受け入れるための内部体積２を有する柱状ケーシング１を含む雌部Ｆを示す。

図２からより明らかに理解できる通り、雌部は、後方でケーシング２を閉じるバックプレート３上に片持ち梁状で備え付けられたチューブ状ガイド４を含み、このチューブ状ガイドは、環状の末端部５を含み、および出口スタブ８を介して、車の液体燃料タンク（示さない）に接続された液体導管７を内部に形成する同軸のチューブ状要素６を収容できる。導管７は、通常は、チューブ状要素６の前面に立つ環状部品６０により形成される台座にあてがわれるスプリングにより軸方向に取り付けられたシャッター９によって、その前部において閉じられる。

この部分に対して、雄部Ｍは、チューブ状端部１１にまで延ばされ、およびノズル５０、Ｍが属する給油所の加圧された液体燃料供給回路（示さない）に、上流のライン１４を介して接続される充填回路の下流の部分１３を形成するチューブ状マンドレル１２を含む外部チューブ状部品１０を含む。導管部１３は、通常は、マンドレル１２の末端における環状の部品１６により形成される台座にあてがって、軸方向に且つ弾力的に設けられるシャッター１５により下流で閉じられる。

本発明の１つの側面によれば、雌部Ｆのチューブ状要素４の環状末端部５は、雄部Ｍのマンドレル１２を受け入れるための軸方向の環状摺動面１８の後方に、少なくとも１つの内部に開く旋回シャッター１７、典型的には半円盤の形の２つの旋回シャッターを含む。この雄部の環状末端部１１は、また、金属またはＰＴＦＥタイプのエラストマーからできており、および軸方向の摺動により、雌部Ｆのチューブ状ガイド４の外周と協動することが意図された摺動Ｏリングシール２０の前方に少なくとも１つの内部旋回フラップ１９、有利には２つのフラップまたは半円盤を含む。

隔離シャッター９、１５の一方、この場合には、示した態様における雄部Ｍのシャッターは、環状の末端部１６を越えて前方に伸びるステム２１を含む。

本発明によるシステムを接続するための手順を、ここから、図３および図４に関して記載する。

図３から理解できる通り、雄部Ｍの環状末端１１を、チューブ状ガイド４の上を摺動することにより、雌部Ｆ中に先ず第一に導入し、これと共に、摺動環状シール２０は、即座に「ホット」シールを形成する、すなわち、部分Ｍおよびチューブ状ガイドの内部容積部を、周囲の大気から隔離する。

図３に示される初期の配置において、フラップ１７、１９は閉じられたままである。雌部Ｆのさらに前方に雄部Ｍを係合することにより、環状末端部５は、雄部のフラップ１９に接しながら軸方向に進むこととなり、後者を動かし、およびマンドレル１２をチューブ状ガイド４に係合することを可能にし、マンドレルは、言い換えれば、雌部Ｆのフラップ１７に接しながら、これを開くように進むこととなる。

シール２０は、チューブ状ガイド４の外周の上を摺動し、およびマンドレル１２を、軸受け支え１８中に摺動させながら、雌部Ｆにおける雄部Ｍの直線状のかみ合わせを続けて、末端部１６と６０の軸方向の端面を互いに接触するように移動させ、これにより、雌部Ｆにおける雄部Ｍの嵌合に制限をかけるが、一方、ステム２１の自由端は、シャッター９に向かって進むこととなり、および充填シャッター１５を開かせ、導管１０への、および内部シャッター９の正面に至るまでの加圧液体燃料の注入が、トリガー５１を作動させることにより成し遂げられ、続いて、この内部シャッターを開かせ、および液体燃料を、流体導管１３から導管８へと、および車の受入タンクの所まで通過させる。

本発明によるシステムによれば、唯一の並進運動を経て、「ホット」シールを、接続の開始からＯリングシールにより提供することができ、この後、安静位においては、通常、雄部Ｍと雌部Ｆの内部体積をそれぞれ保護している隔離シャッター１９および１７を開き、これによって、シャッター１５および９が加圧極低温液体の移動を可能にする前に、雄部と雌部の内部「低温」領域を連絡させ、フラップとシャッターの開放順序は、雄部と雌部の単純な進行性の嵌合により自動的に提供される。

分離手順は、接続手順について上記したものと全く同じように、但し逆に、行なわれる。

本発明による配置は、容易にロボット制御に適応できる簡易で且つ信頼できる操作を可能にし、ホットシールおよび続くコールドシールが、唯一の平衡移動において生じる。低温部は、フラップ１７および１９により周囲湿度から隔離されたままであり、これにより、低温部における氷の形成を回避し、および回路７０（図２）を介して導入される天然ガス、典型的にはヘリウムによりパージすることができ、例えば再びトリガー５１の制御下での極低温流体の輸送前に、圧縮／膨張サイクルを実行する。

本発明によるシステムは、外部への極低温液体の漏れを回避し、コンパクトな構成要素によって迅速な冷却を可能にし、熱の線路損失を制限し、部品が低温である場合でさえも即座の分離を可能にし、および必要ならば、分離後、同様に即座の再使用を可能にする。

車載部である雌部Ｆは、出来る限りシンプルで、従って低コストな形状を有する。とりわけ、ホットシール２０が雄部Ｍ、すなわち給油所側に位置し、その結果、この部分の、より信頼出来る保守を可能にする。雄部および雌部の種々の構造要素は、フラップ１７および１９と共に、有利には、ステンレス鋼から出来ている。

図１および図２に示されるように、雌部Ｆのチューブ状ガイド４の端部を、非接触状態においては、ダストが、雌部Ｆの摺動軸受け支持材１８に入ることを防止するために、クリップ式またはねじ式のプラスチックキャップ３０により封じる。

本発明を、特定の態様のために記載したが、これに制限されず、特許請求の範囲内で、当業者には明らかであろう改変および変形が可能である。

雄部および雌部の相互接続前の、本発明による接続システムの略透視図。図１と同様であるが、長手方向における図。互いに貫通し始めた際の雄部と雌部を示す、図２と同様の図。接続された配置における本発明の接続システムを示す、図２および３と同様の図。

Claims

雄部（Ｍ）の一部を受け取ることが意図された雌部（Ｆ）を含み、前記雄部および前記雌部は、それぞれ、流体導管を閉じるためのシャッター（１５；９）を含み、該シャッターは通常は閉じており、システムが接続された配置にある場合に、開放位置へと動くことができ、前記雄部および雌部は、それぞれ、さらに、隔離シャッター（１９；１７）を備え、該隔離シャッターは通常は閉じており、前記雌部への前記雄部の導入の間に開放位置へと動くことができる、液体導管の端部を接続するためのシステム。
前記雌部（Ｆ）は、チューブ状ガイド（４）を含み、これと雄部（Ｍ）は、漏れ防止様式の摺動により協動することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
前記雄部（Ｍ）の端部（１１）が、前記雌部（Ｆ）のチューブ状ガイド（４）と協動する摺動シール（２０）を含むことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
前記雄部（Ｍ）が、液体供給導管（１３）の閉鎖シャッター（１５）を含むとともに前記雌部（Ｆ）のチューブ状ガイド（４）中に摺動により係合する中央マンドレル（１２）を有することを特徴とする請求項２および３のいずれかに記載のシステム。
前記雄部（Ｍ）が、前記摺動シール（２０）の後方に、前記雌部への前記雄部の導入の間、前記雌部（Ｆ）のチューブ状ガイド（４）の端部（５）と協動することができる、少なくとも第１の旋回フラップ（１９）を含むことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載のシステム。
前記雌部（Ｆ）のチューブ状ガイド（４）が、前記雌部（Ｆ）への前記雄部の導入の間、前記雄部（Ｍ）の中央マンドレル（１２）の端部と協動することができる第２の旋回フラップ（１７）を含むことを特徴とする請求項４および５のいずれかに記載のシステム。
前記雌部（Ｆ）のチューブ状ガイド（４）が、前記第２のフラップ（１７）の前方に、前記雄部（Ｍ）の中央マンドレル（１２）の外周と摺動により協動する環状の部分（５）を含むことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
前記雌部（Ｆ）が、前記チューブ状ガイド（４）の後方に、流体受入導管（７）の閉鎖シャッター（９）を含み、および前記雄部のための軸方向止め部を形成する中央チューブ状要素（６）を含むことを特徴とする請求項２〜７のいずれか一項に記載のシステム。
前記閉鎖シャッター（１５；９）の一方が、システムが接続配置にある場合に、他方の閉鎖シャッターと、軸方向に突き合わせ様式で協動するステム（２１）に堅く固定することを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に属する請求項８に記載のシステム。
前記雌部（Ｆ）のチューブ状ガイド（４）の端部は、静止時には、取り外し可能なキャップ（３０）により閉鎖することができることを特徴とする請求項２〜９のいずれか一項に記載のシステム。
前記雄部（Ｍ）が、手動で作動させることができるノズル（５０）の形態に構成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシステム。
前記雌部（Ｆ）が、自動車の車体（５２）内に配置されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のシステム。
前記流体が、液体水素または液化天然ガスであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシステム。