Предохранительное соединение
Изобретение относится к предохранительным соединениям. Предохранительное соединение (100) согласно изобретению включает в себя: вставку (10) цилиндрической формы, в которой выполнен канал (1A); головку (20), в которой выполнен канал (21A), продолжающийся к каналу (1A) во вставке (10); и отсечной клапан, установленный в канале (21A) головки (20), открывающийся, когда вставку (10) вставляют в головку (20), и закрывающийся, когда вставку (10) отсоединяют от головки, при этом центральные оси каналов (1A, 21A) вставки (10) и головки (20) не формируют прямую линию. Кожух (50) для защиты штока (2) клапана, окружает область от участка рядом с одним концом вставки до другого участка рядом с другим концом вставки в направлении центральной оси внутривставочного канала и окружает шток клапана, при этом кожух прикреплен к вставке, окружает часть головки и соединен со вставкой так, что он не отделяется от вставки после того, как вставка и головка отделены друг от друга. Техническим результатом является предотвращение выхода из строя элемента компонента стороны взвешивающей машины или элемента стороны транспортного средства в случае, когда элемент стороны взвешивающей машины и элемент стороны транспортного средства отделяются друг от друга в чрезвычайной ситуации, когда, например, транспортное средство движется во время заправки газообразным водородом. 2 з.п. ф-лы, 12 ил.
Область техники
Изобретение относится к предохранительному соединению для устройства заправки газом, таким как газообразный водород, используемым в качестве топлива, в частности, к предохранительному соединению для отделения заправочного устройства и заправочного шланга друг от друга в чрезвычайной ситуации.
Предшествующий уровень техники
Например, как показано на фиг. 12, транспортное средство А, использующее газообразный водород в качестве топлива, заправляется газообразным водородом на водородной заправочной станции после того, как заправочная головка 202, установленная на конце заправочного шланга 201, и заправочная горловина 203 стороны транспортного средства соединены друг с другом. Заправка регулируется в зависимости от максимального допустимого давления бака 204 для водородного топлива, установленного на транспортном средстве А. При этом, если транспортное средство А движется во время заправки газообразным водородом и тянет за собой заправочный шланг 201, устройство заправки водородом падает и выходит из строя, и газообразный водород вытекает наружу, или устройства, такие как заправочная головка 202 и заправочный шланг 201, выходят из строя, и газообразный водород вытекает наружу, так что возникает опасная ситуация. Чтобы предотвратить такую ситуацию, в области между устройством 200 заправки водородом и заправочным шлангом 201 устанавливают предохранительное соединение 300 для аварийного отсоединения, при этом предохранительное соединение 300 разъединяется, когда к заправочному шлангу 201 прикладывается растягивающее усилие, большее или равное заданному значению, и предотвращается выход из строя устройства 200 заправки водородом и устройств, таких как заправочная головка 202 и заправочный шланг 201.
В качестве предохранительного соединения для аварийного разъединения предлагается предохранительное соединение, в котором канал (канал, сообщающийся со шлангом стороны взвешивающей машины) в элементе на стороне взвешивающей машины (устройства 200 заправки водородом) и канал (канал, сообщающийся со шлангом, имеющим заправочную головку) в элементе стороны транспортного средства ортогональны друг другу (см., например, патентный документ JP 2007-120717). Однако предохранительное соединение для аварийного разъединения имеет длинный шток в качестве элемента стороны взвешивающей машины или элемента стороны транспортного средства, и шток не защищен, когда элемент стороны взвешивающей машины или элемент стороны транспортного средства отделены друг от друга. Получается, что когда элемент, имеющий длинный шток, падает или ударяется о взвешивающую машину или о транспортное средство, имеется вероятность того, что открытый шток выйдет из строя. До настоящего времени не предложено технологии для решения этой проблемы
Содержание патентного документа JP 2007-120717 включено в описание во всей его полноте посредством ссылки.
Раскрытие изобретения
Задачи, которые должны быть решены настоящим изобретением
Изобретение разработано с учетом вышеупомянутых проблем известного уровня техники, и его задачей является создание предохранительного соединения, способного предотвращать выход из строя элемента стороны взвешивающей машины (устройства заправки водородом) или элемента стороны транспортного средства в случае, когда элемент стороны взвешивающей машины и элемент стороны транспортного средства отделены друг от друга в чрезвычайной ситуации, например, когда транспортное средство движется во время заправки газообразным водородом.
Средство решения задач
Предохранительное соединение (100: трубный замок для аварийного разъединения) согласно изобретению характеризуется наличием вставки (10) цилиндрической формы, в которой выполнен канал (1A: внутривставочный канал), головки (20), в которой выполнен канал (21A: внутриголовочный канал), продолжающийся к каналу (1A) во вставке (10), и отсечного клапана, установленного в канале (21A) головки (20), при этом отсечной клапан открывается, когда вставку (10) вставляют в головку (20), и закрывается, когда вставку (10) отсоединяют от головки, при этом центральные оси каналов (1А и 21А) вставки (10) и головки (20) не формируют прямую линию (но, например, являются, перпендикулярными по отношению друг к другу), и защитного кожуха (50) для защиты штока (2: штока стороны вставки) клапана, устанавливаемого либо на вставке (10), либо на головке (20).
При этом предпочтительно, чтобы продольный размер кожуха (50) был больше, чем у штока клапана (например, у штока 2 стороны вставки), и чтобы кожух (50) полностью закрывал шток клапана. Кроме того, предпочтительно, чтобы предохранительное соединение (100) согласно изобретению располагалось рядом со взвешивающей машиной (устройством заправки водородом) и рядом с основной частью заправочного шланга (61), сообщающегося с заправочной головкой.
Согласно изобретению предпочтительно, чтобы кожух (50) окружал часть элемента, на котором не установлен шток (2) клапана, и имел форму, пригодную для прикрепления к вставке (10) и к головке (20). При этом понятие «пригоден для крепления» означает, что в случае чрезвычайной ситуации, например, внезапного движения транспортного средства во время заправки водородом, кожух (50) не помешает разъединению элемента стороны взвешивающей машины (устройства заправки водородом) и элемента стороны транспортного средства, но кожух (50) не отделяется от элемента стороны взвешивающей машины или элемента стороны транспортного средства после того, как элементы отделились друг от друга.
Кроме того, согласно изобретению предпочтительно, чтобы либо вставка (10), либо головка (20) включали в себя устройства (30, 30А) сброса давления, содержащие основной корпус (31), выполненный из металла, соединительное отверстие (31B) для сброса давления, сообщающееся с каналом (31A) для газообразного водорода в основном корпусе (31), вставку (32) сброса давления, выполненную из металла с возможностью вставления в соединительное отверстие (31B) для сброса давления, и конические части (коническую часть 32B пальца вставки (32) сброса давления и коническую часть 31BB соединительного отверстия (31B) для сброса давления), сформированные в соединительном отверстии (31B) для сброса давления и на вставке (32) сброса давления соответственно, причем конические части (32B, 31ВВ) имеют ответные формы. В данном случае предпочтительно, чтобы предохранительное соединение (100) дополнительно содержало разгрузочный контур (31C) для сброса заправляемой текучей среды (например, газообразного водорода), сообщающийся с соединительным отверстием (31B) для сброса давления, причем выходное отверстие разгрузочного контура (31C) выполнено в месте, удаленном от области над вставкой (32) сброса давления.
В устройстве (30) сброса давления предпочтительно, чтобы длина (L) конца (32A: конца пальца) вставки (32) сброса давления стороны канала для водорода и длина (HL) конца (31BA: части маленького диаметра) соединительного отверстия (31B) для сброса давления стороны канала для водорода были большими. Однако когда длина (L) конца (конца 32A пальца) вставки 32 сброса давления стороны канала для прохождения водорода мала, в устройстве (30А) сброса давления может быть выполнено отверстие (31D) для вставления стопорного штифта (устройство (30А) сброса давления может быть выполнено таким образом, чтобы в отверстие (31D) мог вставляться стопорный штифт Р для ограничения вращения шестигранного гаечного ключа).
Эффекты изобретения
Согласно изобретению с вышеупомянутой конструкцией либо вставка (10), либо головка (20) имеет защитный кожух (50) для окружения (защиты) штока (2: штока стороны вставки) клапана, так что воздействия не прикладываются непосредственно к штоку (2) клапана, даже когда элемент, на котором установлен шток (2) клапана (либо вставка 10, либо головка 20), отделен от другого элемента (либо вставки 10, либо головки 20), на котором шток (2) клапана не установлен, при падении или столкновении с взвешивающей машиной или транспортным средством в чрезвычайной ситуации, когда транспортное средство внезапно перемещается во время заправки водородом. Вследствие этого предотвращается поломка штока (2) клапана.
При этом, когда предохранительное соединение (100) согласно изобретению присоединено к заправочному шлангу на стороне заправочной головки, вес шланга увеличивается вследствие добавления веса предохранительного соединения (100), так что вероятно, что обслуживающий персонал почувствует неудобство при обращении со шлангом. Напротив, когда предохранительное соединение (100) расположено около взвешивающей машины и около основной части заправочного шланга, сообщающейся с заправочной головкой, предохранительное соединение (100) поддерживается взвешивающей машиной, так что вес шланга не увеличивается, и отсутствует вероятность того, что обслуживающий персонал почувствует неудобство при обращении со шлангом.
Согласно изобретению центральные оси канала (внутривставочного канала 1A) во вставке (10) и другого канала (внутриголовочного канала 21A) в головке (20) не формируют прямую линию (например, они перпендикулярны друг другу), так что центральные оси штока клапана (штока 2) во вставке (10) и штока клапана (штока 22) в головке (20) также не формируют прямую линию, при этом шток 2 стороны вставки и шток 22 стороны головки не прижаты друг к другу, образуя прямую линию в состоянии, когда концы (концы, соединяющие штоки) контактируют друг с другом. Вследствие этого, даже если подается газообразный водород высокого давления, усилия, возникающие при прижимании штока 22 стороны головки и штока 2 стороны вставки друг к другу, не увеличиваются, и головка (20) и вставка (10) не отделяется друг от друга. Получается, что концы штока (22) стороны головки и штока (2) стороны вставки не прижимаются друг к другу, и направления, в которых головка (20) и вставка (10) отделяются друг от друга, отличаются друг от друга, так что отделенные головка (20) и вставка (10) не могут быть снесены. Далее, предохранительное соединение (100) может быть выполнено небольшим по размеру и легким по весу, и когда происходит заправка, например, газообразным водородом высокого давления, удобство пользования заправочным шлангом повышается.
В изобретении с устройствами (30, 30A) сброса давления, установленными либо на вставке (10), либо на головке (20), когда вставку (10) и головку (20) отделяют друг от друга, газообразный водород высокого давления в заправочном шланге может быть стравлен при маленьком расходе наружу заправочного шланга (наружу устройств (30, 30A) сброса давления). Благодаря этому предотвращается быстрый сброс газообразного водорода высокого давления и неожиданное перемещение заправочного шланга из-за быстрого сброса газообразного водорода.
При этом в металлическом основном корпусе (31) устройств (30, 30A) сброса давления может быть выполнено соединительное отверстие (31B) для сброса давления, сообщающееся с каналом (31А) для газообразного водорода, может быть установлена металлическая вставка (32) сброса давления, выполненная с возможностью вставления в соединительное отверстие (31B) для сброса давления, и в соединительном отверстии (31B) для сброса давления и на вставке (32) сброса давления могут быть сформированы конические части (коническая часть 32B вставки 32 сброса давления и коническая часть 31BB соединительного отверстия 31B для сброса давления), имеющие ответные формы. При этом участок, где коническая часть (32B) вставки (32) сброса давления и коническая часть (31BB) соединительного отверстия (31B) для сброса давления контактируют друг с другом, формирует металлическое уплотнение, полностью перекрывающее поток газообразного водорода высокого давления, текущего в канале (31A) для газообразного водорода. Получается, что при сбросе давления, когда контакт конических частей (конической части 32B пальца и конической части 31BB) ослаблен, зазор (площадь сечения (π/4)(d2-φ2), кольцевой зазор), сформированный между внешней периферией конца вставки 32 сброса давления (32A: конец пальца, диаметр «φ») и внутренней периферией конца соединительного отверстия (31B) для сброса давления стороны канала для водорода (31BA: часть маленького диаметра, внутренний диаметр «d») работает в качестве дросселирующего отверстия, и обеспечивает падение давления газообразного водорода высокого давления, протекающего через дросселирующее отверстие, так что скорость истечения газообразного водорода из устройств (30, 30A) сброса давления становится небольшой, что предотвращает неожиданное перемещение заправочного шланга с устройствами (30, 30A) сброса давления.
Кроме того, для вытекания газообразного водорода может быть сформирован разгрузочный контур (31C), и выходное отверстие разгрузочного контура (31C) может располагаться на удалении от области над вставкой (32) сброса давления, так что даже если при контакте между металлами возникнут искры, когда шестигранный гаечный ключ (S: шестигранный гаечный ключ) вставляют в шестигранное отверстие (32E: шестигранное отверстие вставки) в верхней части вставки (32), чтобы вращать ее, место, где газообразный водород вытекает из разгрузочного контура (31C), отделено от места, где возникают искры, так что вероятность воспламенения газообразного водорода из-за искр становится чрезвычайно низкой, и безопасность заправочного устройства повышается.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показано предохранительное соединение согласно одному варианту осуществления изобретения, вид в перспективе;
на фиг. 2 – вид в разрезе, поясняющий состояние, в котором вставка и головка соединены друг с другом согласно варианту осуществления;
на фиг. 3 – вид в разрезе по линии А-А на фиг. 2;
на фиг. 4 – вид в разрезе, поясняющий состояние, в котором вставка и головка отделены друг от друга согласно варианту осуществления изобретения;
на фиг. 5 – вид в разрезе по линии В-В на фиг. 4;
на фиг. 6 – устройство сброса давления согласно варианту осуществления изобретения, вид в разрезе;
на фиг. 7 – разрез по линии C-C на фиг. 6;
на фиг. 8 – вид в разрезе, поясняющий состояние, в котором приподнятая вставка для сброса давления позволяет газообразному водороду вытекать из канала для газообразного водорода в разгрузочный контур;
на фиг. 9 – вид в разрезе, поясняющий состояние, в котором приподнятая вставка для сброса давления позволяет газообразному водороду вытекать к разгрузочному контуру в другом устройстве сброса давления, отличающемся от показанного на фиг. 6 – 8;
на фиг. 10 – устройство сброса давления, показанное на фиг. 9, вид в перспективе;
на фиг. 11 – защитный кожух согласно варианту осуществления, вид в перспективе; и
на фиг. 12 – водородная заправочная станция, общий схематичный вид.
Варианты осуществления изобретения
Далее вариант осуществления настоящего изобретения рассматривается со ссылками на чертежи. На фиг. 1 под ссылочной позицией 100 показано предохранительное соединение, включающее в себя вставку 10 цилиндрической формы (окруженную описываемым далее кожухом) и головку 20. Когда головку 20 соединяют со вставкой 10 (вставку 10 вставляют в головку 20), открывается отсечной клапан, чтобы обеспечить сообщение внутриголовочного канала 21А (см. фиг. 2 и т.д.) с внутривставочным каналом (см. фиг. 2). На фиг. 1 вставка 10 и головка 20 соединены друг с другом. При этом вставка 10, как правило, соединена со стороной транспортного средства (не показанного на фиг. 1), а головка 20, как правило, соединена со стороной устройства заправки водородом (или раздаточного устройства, взвешивающей машины, не показанной на фиг. 1). Однако можно устанавливать вставку 10 на стороне устройства заправки водородом, а головку 20 – на стороне транспортного средства.
Центральная ось внутривставочного канала 1A (фиг. 2) во вставке 10 и центральная ось внутриголовочного канала 21A (фиг. 2) в головке 20 перпендикулярны друг другу, и центральные оси внутривставочного канала 1A и внутриголовочного канала 21A не образуют прямую линию. Конструкция и действие вставки 10 и головки 20, включающих в себя внутривставочный канал 1A и внутриголовочный канал 21A и т.п. (в состоянии, когда вставка 10 и головка 20 соединены друг с другом или отделены друг от друга) подробно поясняются со ссылкой на фиг. 2 – 5, и центральные оси внутривставочного канала 1А и внутриголовочного канала 21А обозначены на фиг. 1 ссылочными позициями C1 и С2, соответственно. На фиг. 1 в области, проходящей на сторону транспортного средства (левая сторона на фиг.1) по центральной оси C1 внутривставочного канала 1А установлен непоказанный заправочный шланг, а сторона порта подачи газообразного водорода (верхняя сторона на фиг. 1) по центральной оси C2 внутриголовочного канала 21А связана с непоказанным устройством заправки водородом.
Для защиты штока 2 стороны вставки на вставке 10 установлен защитный кожух 50 (фиг. 2 – 5), при этом продольный размер кожуха 50 больше, чем у штока 2 стороны вставки, и кожух 50 полностью окружает шток 2 стороны вставки. На фиг. 1 кожух 50 окружает область от участка рядом с одним концом вставки 10 до другого участка рядом с другим концом вставки 10 в направлении центральной оси С1 внутривставочного канала 1А и полностью окружает шток 2 стороны вставки, установленный во вставке 10. Кроме того, кожух 50 прикреплен к вставке 10 и окружает часть (нижнюю часть на фиг. 1) головки 20. При этом кожух 50 соединен со вставкой 10 таким образом, что кожух 50 не препятствует отделению вставки 10 от головки 20, но кожух 50 соединен со вставкой 10 в такой степени, что кожух 50 не отделяется от вставки 10 после того, как вставка 10 и головка 20 отделяются друг от друга в чрезвычайной ситуации, например, когда транспортное средство движется во время заправки водородом. Между тем, предохранительное соединение 100 расположено рядом с устройством 200 (фиг.12) заправки водородом и рядом с основной частью заправочного шланга 201.
На фиг. 1, на концевой части вставки 10 стороны транспортного средства (левая концевая часть на фиг.1), окруженной кожухом 50, установлено устройство 30 (или 30A) сброса давления. Устройство 30 сброса давления не окружено кожухом 50, и на фиг. 1 видно шестигранное отверстие 32E вставки сброса давления, выполненное на внешней боковой поверхности устройства 30 сброса давления. Радиально по центру устройства 30 сброса давления сформирован канал 31A для газообразного водорода (фиг. 6 – 9), и канал 31A для газообразного водорода соединен с внутривставочным каналом 1A (фиг. 2 – 5) вставки 10. На стороне транспортного средства (левой стороне на фиг. 1) устройства 30 сброса давления расположен непоказанный заправочный шланг. Ссылочной позицией 31F на фиг. 1 обозначена вогнутая часть, к которой со стороны транспортного средства присоединяется заправочный шланг, а ссылочной позицией 31C обозначен разгрузочный контур (выходное отверстие на внешней боковой поверхности) в устройстве 30 сброса давления. Дополнительно устройство 30 (или 30A) сброса давления будет рассмотрено со ссылкой на фиг. 6 – 10.
Далее вставка 10 и головка 20 предохранительного соединения 100 рассматриваются со ссылкой на фиг. 2 – 5. При этом кожух 50, поясняемый со ссылкой на фиг. 1, для упрощения показан на фиг. 3 и 5 пунктирной линией, а на фиг. 2 и 4 не показан. На фиг. 2 вставка 10, выполненная в целом в виде цилиндра, включает в себя основной корпус 1 вставки и камеру 3 штока стороны вставки. По центру концевой части (вертикально по центру на фиг. 2) основного корпуса 1 вставки со стороны транспортного средства (правой стороны на фиг. 2) установлен порт 1B подачи газообразного водорода. В основном корпусе 1 вставки выполнен внутривставочный канал 1A, проходящий в боковом фиг. 2, и во внутривставочном канале 1A образована часть 1C для размещения клапанного элемента стороны вставки. Внутривставочный канал 1A сообщается с каналом в камере 3 штока стороны вставки и сообщается через канал в части 1С для размещения клапанного элемента стороны вставки с портом 1B подачи газообразного водорода.
Во внутривставочном канале 1A размещен шток 2 стороны вставки, и на концевой части штока 2 стороны вставки на стороне (правой стороне фиг. 2), отделенной от головки 20 установлен клапанный элемент 6 стороны вставки. Со стороны транспортного средства (правой стороны фиг. 2) клапанного элемента 6 стороны вставки, размещенного в части 1C для размещения клапанного элемента, установлена пружина 4 стороны вставки, которая смещает клапанный элемент 6 стороны вставки в сторону головки 20 (левую сторону фиг. 2). Получается, что клапанный элемент 6 вставки и седло 1F клапана формируют отсечной клапан 5 стороны вставки, и отсечной клапан 5 стороны вставки имеет функцию закрывания/открывания канала 1A стороны вставки. Концевая часть на противоположной стороне (левой стороне фиг. 2) клапанного элемента 6 формирует запирающую часть 2A.
На фиг. 2, на внешней стороне в радиальном направлении порта 1B подачи газообразного водорода основного корпуса 1 вставки выполнен фланец 1D. Фланец 1D является соединительной поверхностью с непоказанным устройством 30 (или 30A: см. фиг. 1 и 6 – 10) сброса давления. Получается, что когда вставка 10 и головка 20 соединены друг с другом, поверхность (поверхность левой стороны фланца 1D на фиг. 2) фланца 1D, противоположная поверхности, соединенной с устройством 30 сброса давления (фиг. 1), примыкает к корпусу 26 для размещения вставки. На внешней периферийной поверхности основного корпуса 1 вставки выполнена соединительная канавка 1E, и соединительная канавка 1E снабжена соединительными шариками 40 для соединения друг с другом вставки 10 и головки 20.
Камера 3 штока стороны вставки выступает от основного корпуса 1 вставки по направлению к стороне головки 20 (левой стороне на фиг. 2). На конце стороны головки 20 выполнено отверстие 21C, представляющее собой закрытую цилиндрическую полость, и на фиг. 2 и 3 внутри отверстия 21C размещен шток 2 стороны вставки. На внешней периферии камеры 3 штока стороны вставки в заданном месте (соответствующем нижней части штока 22 стороны головки) выполнено отверстие 3A для соединения каналов. На фиг. 2 камера 3 штока стороны вставки вставлена в отверстие 21C головки 20 (основной корпус 21 головки), и внутривставочный канал 1A и внутриголовочный канал 21A сообщаются друг с другом посредством отверстия 3A.
На фиг. 3 около конца камеры 3 штока стороны вставки со стороны головки 20 выполнена канавка 3B для блокирующих шариков, и в канавке 3B для блокирующих шариков удерживаются блокирующие шарики 7. Как показано на фиг. 3, коническая часть запирающей части 2A прижимает блокирующие шарики 7 радиально наружу. Но в состоянии, показанном на фиг. 3, из-за внутренней поверхности стенки отверстия 21C головки 20 блокирующие шарики 7 не перемещаются радиально наружу камеры 3 штока стороны вставки. С другой стороны, как показано на фиг. 5, в состоянии, когда вставка 10 и головка 20 отделены друг от друга, нет никакого элемента, который предотвращает перемещение блокирующих шариков 7 радиально наружу, и блокирующие шарики 7 располагаются радиально снаружи (камеры 3 штока стороны вставки).
На фиг. 2 головка 20, сформированная в целом в виде цилиндра, имеет основной корпус 21 головки и корпус 26 для размещения вставки. Горизонтально по центру конца основного корпуса 21 головки со стороны устройства заправки водородом (верхней стороны на фиг. 2) сформирован порт 21B подачи газообразного водорода. Горизонтально по центру основного корпуса 21 головки, показанного на фиг. 2, сформирован внутриголовочный канал 21A, проходящий в вертикальном направлении, а на части 21D (расширенной части) для размещения клапанного элемента стороны головки, сформированной во внутриголовочном канале 21A, размещен клапанный элемент 25 стороны головки. Внутриголовочный канал 21A сообщается от порта 21В подачи газообразного водорода через часть 21D для размещения клапанного элемента стороны головки и полую часть штока 22 стороны головки с отверстием 21C основного корпуса 21 головки. При этом конец отверстия 21C на стороне, отдаленной от вставки 10, открыт. На фиг. 2 и 3 в отверстие 21C вставлена камера 3 штока стороны вставки, и внутриголовочный канал 21A сообщается через полую часть штока 22 стороны головки и отверстие 3A камеры 3 штока стороны вставки с внутривставочным каналом 1A. На внутренней периферии отверстия 21C основного корпуса 21 головки установлены кольцевые уплотнители SS1, SS2.
К клапанному элементу 25 стороны головки присоединен шток 22 стороны головки. На стороне порта 21В подачи газообразного водорода (верхней стороне на фиг. 2) клапанного элемента 25 стороны головки установлена пружина 23 стороны головки, и пружина 23 стороны головки смещает клапанный элемент 25 стороны головки по направлению к седлу 21E клапана (нижней стороне на фиг. 2). Получается, что клапанный элемент 25 и седло 21E клапана формируют отсечной клапан 24 стороны головки, функцией которого является закрывание/открывание канала 21A стороны головки. Газообразный водород, подаваемый к части 21D для размещения клапанного элемента, протекает через отверстия 22A, выполненные в штоке 22 стороны головки, к полой части штока 22 стороны головки. Получается, что полая часть штока 22 стороны головки формирует часть внутриголовочного канала 21A.
Корпус 26 для размещения вставки, конец которого открыт, отходит от основного корпуса 21 головки к вставке 10 (правой стороне на фиг. 2). На внутренней периферийной поверхности корпуса 26 для размещения вставки сформированы части 26A для размещения в соединенном состоянии и канавка 26B для размещения в отсоединенном состоянии. На частях 26A для размещения в соединенном состоянии располагаются соединительные шарики 40, когда вставка 10 и головка 20 соединены друг с другом, а в канавку 26B для размещения в отсоединенном состоянии соединительные шарики 40 перемещаются из частей 26A для размещения в соединенном состоянии, когда вставку 10 отсоединяют от головки 20. Горизонтальное (боковое на фиг. 2) положение частей 26A для размещения в соединенном состоянии соответствует горизонтальному положению соединительной канавки 1E стороны вставки основного корпуса 1 вставки. Кроме того, со стороны головки 20 (левой стороны на фиг. 2) частей 26A для размещения в соединенном состоянии сформирован выступ α, продолжающийся внутрь в радиальном направлении вставки 10 от частей 26A для размещения в соединенном состоянии.
Когда происходит заправка газообразным водородом, основной корпус 1 вставки 10 вставлен в корпус 26 для размещения вставки, и вставка 10 и головка 20 соединены как одно целое друг с другом посредством соединительных шариков 40 и соединительной пружины 41. Как показано на фиг. 2, когда вставка 10 и головка 20 соединены друг с другом, держатель 42 пружины, к которому присоединена пружина 41, располагается в промежутке между внутренней периферийной поверхностью корпуса 26 для размещения вставки и внешней периферийной поверхностью основного корпуса 1 вставки. Соединительные шарики 40 помещены в отверстия 42A для соединительных шариков, выполненные в держателе 42 пружины, и находятся в зацеплении с соединительной канавкой 1E стороны вставки основного корпуса 1 вставки. При этом со стороны головки 20 от соединительных шариков 40 (левой стороны на фиг. 1) находится выступ α, а в радиально наружном направлении от соединительных шариков 40 находятся части 26A для размещения в соединенном состоянии. Держатель 42 пружины находится в зацеплении со вставкой 10 посредством соединительных шариков 40 и соединительной канавки 1E стороны вставки, в которой находятся соединительные шарики 40. Вследствие этого, когда вставка 10 и головка 20 соединены друг с другом, вставка 10 и головка 20 соединены как одно целое друг с другом, чтобы удерживать между собой держатель 42 пружины и соединительные шарики 40.
На фиг. 2, когда через соединительные шарики 40, держатель 42 пружины и соединительную пружину 41 прикладывается усилие, вытягивающее вставку 10 (растягивающее усилие для отделения от головки 20: усилие, перемещающее вставку 10 вправо на фиг. 2), оно стремится переместить вставку 10 в направлении от головки 20 (правой стороны на фиг. 2). Если только не прикладывается усилие, большее или равное заданному значению, необходимому для вытягивания вставки 10, даже если к соединительным шарикам 40 прикладываются усилия, обозначенные на фиг. 2 ссылочной позицией М, упомянутые усилия ослаблены упругим отталкивающим усилием соединительной пружины 41, и поддерживается состояние, в котором соединительные шарики 40 находятся в соединительной канавке 1E стороны вставки, что не позволяет отсоединить вставку 10 от головки 20. С другой стороны, когда прикладывается усилие, большее или равное заданному значению, необходимому для вытягивания вставки 10, соединительные шарики 40 выходят из зацепления с соединительной канавкой 1E стороны вставки и перемещаются по стрелке М, и, как показано на фиг. 4, соединительные шарики 40 попадают в канавку 26B для размещения в отсоединенном состоянии (фиг. 2) корпуса 26 для размещения вставки. Получается, что вставка 10 отсоединяется от головки 20, переходя в отсоединенное состояние, показанное на фиг. 4 и 5. При этом заданное значение (пороговое значение, при котором соединение между вставкой 10 и головкой 20 разъединяется) определяют исходя из спецификаций устройства заправки водородом, заправочного шланга и т.п., и исходя из полученного заданного значения конструируются вставка 10 и корпус 26 для размещения вставки, соединительные шарики 40, соединительная пружина 41 и держатель 42 пружины головки 20.
Как показано на фиг. 2, в состоянии, когда вставка 10 и головка 20 соединены друг с другом, нижняя часть(фиг. 2) полого штока 22 стороны головки примыкает к камере 3 штока стороны вставки, так что шток 22 стороны головки располагается, противодействуя упругому отталкивающему усилию пружины 23 стороны головки, на верхней части от седла 21E клапана на фиг. 2, и отсечной клапан 24 стороны головки открывается. Кроме того, как показано на фиг. 3, шток 2 стороны вставки, который не может перемещаться влево от блокирующих шариков 7, отделяет, преодолевая упругое отталкивающее усилие пружины 4 стороны вставки 4, клапанный элемент 6 стороны вставки от седла 1F клапана стороны вставки. В результате отсечной клапан 5 стороны вставки 5 открывается. Когда как отсечной клапан 24 стороны головки в головке 20, так и отсечной клапан 5 стороны вставки во вставке 10 открываются, внутриголовочный канал 21A (порт 21B подачи газообразного водорода, часть 21D для размещения клапанного элемента стороны головки, полая часть штока 22 стороны головки и отверстие 21C головки 20) и внутривставочный канал 1A (полая часть камеры 3 штока стороны вставки, часть 1C для размещения клапанного элемента стороны вставки) сообщаются друг с другом, и со стороны устройства заправки водородом (взвешивающей машины) к стороне транспортного средства течет газообразный водород.
В чрезвычайной ситуации, например, когда транспортное средство начинает двигаться во время заправки газообразным водородом, к заправочному шлангу прикладывается растягивающее усилие, большее или равное заданному значению, чтобы вывести соединительные шарики 40 из соединительной канавки 1E стороны вставки, вставка 10 и головка 20 отсоединяются друг от друга. Когда вставка 10 и головка 20 отсоединены друг от друга, как показано на фиг. 4, камера 3 штока стороны вставки 10 выходит из отверстия 21C головки 20 (основного корпуса 21 головки), и клапанный элемент 25 стороны головки перемещается вниз на фиг. 4 под воздействием упругого отталкивающего усилия пружины 23 стороны головки. В результате клапанный элемент стороны 25 головки садится в седло 21E клапана стороны головки, и отсечной клапан 24 стороны головки 24 перекрывает внутриголовочный канал 21A. Кроме того, как показано на фиг. 5, когда блокирующие шарики 7 перемещаются наружу камеры 3 штока стороны вставки в радиальном направлении от канавки 3B для блокирующих шариков, запирающая часть 2A (фиг. 2) штока 2 стороны вставки перемещается влево от блокирующих шариков 7 под воздействием упругого отталкивающего усилия пружины 4 стороны вставки. В результате клапанный элемент 6 стороны вставки садится в седло 1F клапана стороны вставки, и отсечной клапан 5 стороны вставки 5 перекрывает внутривставочный канал 1A. Так как отсечной клапан 24 стороны головки и отсечной клапан 5 стороны вставки перекрывают внутриголовочный канал 21А и внутривставочный канал 1A соответственно, газообразный водород не просачивается со стороны транспортного средства и со стороны устройства заправки водородом.
Как пояснено со ссылкой на фиг. 1, кожух 50 установлен для защиты штока 2 стороны вставки, при этом кожух 50 закрывает вставку 10 и часть головки 20. Кожух 50 показан пунктирными линиями на фиг. 3 и 5. Как показано на фиг. 5, когда вставка 10 и головка 20 отсоединяются друг от друга, кожух 50, прикрепленный к стороне вставки 10, отделяется от головки 20. Длина кожуха 50 большая в продольном направлении штока 2 стороны вставки, и кожух 50 выполнен так, что полностью закрывает шток 2 стороны вставки. Вследствие этого, даже если вставка 10 и головка 20 отделены друг от друга, и вставка 10 падает или сталкивается с устройством заправки водородом и т.п., шток 2 стороны вставки оказывается защищенным кожухом 50.
В головке 20 (основном корпусе 21 головки) предохранительного соединения 100, показанного на фиг. 2 – 5, конец отверстия 21C, противоположный стороне вставки 10 (левой стороне на фиг. 2), в который вставлена камера 3 штока стороны вставки, открывается, чтобы стать сквозным каналом. Но, в отверстии 21C, конец, противоположный стороне вставки 10 (левой стороне на фиг. 2), может быть закрыт, т.е. канал может представлять собой глухое отверстие. В этом случае кольцевое уплотнение SS2 не требуется.
Далее со ссылкой на фиг. 6 – 10 рассматривается устройство 30 (или 30A) сброса давления. Устройство 30 сброса давления, как показано, например, на фиг. 1, прикреплено к вставке 10 предохранительного соединения 100, и выполняет функцию сброса газообразного водорода высокого давления из вставки 10 (внутривставочного канала 1A, фиг. 2 – 5) в области на стороне транспортного средства, когда вставка 10 и головка 20 отделяются друг от друга. Кроме того, давление газообразного водорода высокого давления в области на стороне устройства заправки водородом от головки 20 сбрасывается посредством непоказанного механизма сброса давления стороны устройства заправки водородом.
На фиг. 6 устройство 30 сброса давления имеет металлический основной корпус 31 (далее называемый «основной корпус») в форме практически прямоугольного параллелепипеда и металлическую вставку 32 сброса давления, и вставка 32 сброса давления выполнена с возможностью ввода в зацепление (ввинчивания) с соединительным отверстием 31В для сброса давления основного корпуса 31. На левой стороне основного корпуса 31 сформирована выступающая часть 31E, и выступающая часть 31E соединена со стороной вставки 10 предохранительного соединения 100. На правой стороне основного корпуса 31 сформировано углубление 31F, и с углублением 31F соединяется заправочный шланг стороны транспортного средства (фиг. 12). Однако, возможно, что выступающая часть 31E соединяется с заправочным шлангом стороны транспортного средства, а углубление 31F соединяется со вставкой 10 стороны предохранительного соединения 100. По центру в вертикальном направлении основного корпуса 31 на фиг. 6 сформирован канал 31A для газообразного водорода, и канал 31A для газообразного водорода сообщается через выступающую часть 31E с внутривставочным каналом 1A стороны вставки 10, а через углубление 31F – с заправочным шлангом стороны транспортного средства.
На фиг. 6 соединительное отверстие 31В для сброса давления, обеспечивающее сообщение от верхней поверхности 31G с каналом 31A для газообразного водорода, продолжается в вертикальном направлении, и с соединительным отверстием 31B для сброса давления сообщается разгрузочный контур 31С (см. фиг. 7 и 8: на фиг. 6 контур не показан). Площадь поперечного сечения разгрузочного контура 31C выбрана маленькой для обеспечения достаточного падения давления протекающего газообразного водорода. В соединительное отверстие 31В для сброса давления вставлена вставка 32 сброса давления, и, как показано на фиг. 7, зацепление вставки 32 сброса давления и соединительного отверстия 31В для сброса давления изолирует разгрузочный контур 31С от канала 31A для газообразного водорода.
Соединительное отверстие 31В для сброса давления имеет часть маленького диаметра 31BA, сообщающуюся с каналом 31A для газообразного водорода, коническую часть 31BB, первую часть 31BC среднего диаметра, вторую часть среднего диаметра 31BD, и охватывающую часть 31BE с резьбой, сообщающуюся с верхней поверхностью 31G. Вставка 32 сброса давления имеет конец 32A пальца с минимальным диаметром в нижней части, коническую часть 32B пальца, часть 32C пальца среднего диаметра, охватываемую резьбовую часть 32D, формирующую охватываемую часть на внешней периферии. Когда вставка 32 сброса давления вставлена в соединительное отверстие 31В для сброса давления, конец 32A пальца вставки 32 сброса давления вставлен в часть 31BA маленького диаметра соединительного отверстия 31В для сброса давления.
Как показано на фиг. 6, коническая часть 32В вставки 32 сброса давления и коническая часть 31BB соединительного отверстия 31В для сброса давления имеют ответные формы, и коническая часть 32В пальца контактирует с конической частью 31BB. При этом вставка 32 сброса давления и основной корпус 31 выполнены из металла, так что участок, на котором коническая часть 32B пальца и коническая часть 31BB контактируют друг с другом, формирует так называемое «металлическое уплотнение». Между частью 32C пальца среднего диаметра вставки 32 сброса давления и второй частью 31BD среднего диаметра соединительного отверстия 31B для сброса давления установлено кольцевое уплотнение 31Н, и кольцевое уплотнение 31Н препятствует тому, чтобы газообразный водород высокого давления проникал вверх от зазора между вставкой 32 сброса давления и соединительным отверстием 31B для сброса давления, когда вставка 32 сброса давления достаточно перемещается относительно (поднимается над: см. фиг. 6) соединительного отверстия 31В для сброса давления (при условии, что зацепление между вставкой 32 сброса давления и основным корпусом 31 ослаблено: см. фиг. 8). В охватывающую резьбовую часть 31BE соединительного отверстия 31В для сброса давления вворачивают охватываемую резьбовую часть, сформированную на внешней периферии охватываемой резьбовой части 32D вставки 32 сброса давления. На верхней поверхности вставки 32 сброса давления сформировано шестигранное отверстие 32E вставки, и шестигранный гаечный ключ S вставляют в шестигранное отверстие 32E вставки, чтобы вращать вставку, как это показано в фиг.10, когда вставку 32 сброса давления присоединяют к/отсоединяют от соединительного отверстия 31B для сброса давления.
Как показано на фиг. 7 и 8, в области около границы между конической частью 31BB и первой частью 31BC среднего диаметра соединительное отверстие 31В для сброса давления сообщается с разгрузочным контуром 31C. Как показано на фиг. 6 и 7, при условии, что вставка 32 сброса давления прижата к соединительному отверстию 31В для сброса давления (при условии, что водород заправляется без разъединения предохранительного соединения 100), коническая часть 32В пальца и коническая часть 31BB соединительного отверстия 31В для сброса давления контактируют друг с другом, формируя металлическое уплотнение, чтобы газообразный водород высокого давления, протекающий по каналу 31A для газообразного водорода, был полностью изолирован металлическим уплотнением и не попадал в разгрузочный контур 31C. С другой стороны, в случае, если предохранительное соединение 100 разъединено, то когда газообразный водород высокого давления, имеющийся в области на стороне транспортного средства от вставки 10 (внутривставочный канал 1A, показанный на фиг. 2 – 5), выпускается для снижения давления, вставку 32 сброса давления вращают в направлении сбрасывания давления шестигранным гаечным ключом S, зацепление между охватывающей резьбовой частью 31BE соединительного отверстия 31В для сброса давления и охватываемой резьбовой частью 32D вставки 32 сброса давления, ослаблено, коническая часть 32В пальца и коническая часть 31BB соединительного отверстия 31В для сброса давления отделены друг от друга, и металлическое уплотнение ослаблено.
Состояние, в котором металлическое уплотнение ослаблено, показано на фиг. 8. Диаметр ϕ конца 32А пальца выбран немного меньшим, чем внутренний диаметр d части 31BA маленького диаметра соединительного отверстия 31В для сброса давления (ϕ <d), и между внешней периферией конца 32А пальца и внутренней периферией части 31BA маленького диаметра соединительного отверстия 31В для сброса давления сформирован кольцевой зазор, площадь сечения которого (π/4)(d2-ϕ2). Когда выполнен сброс давления, газообразный водород высокого давления, содержащийся в канале 31A для газообразного водорода, втекает через кольцевой зазор в разгрузочный контур 31С и проходит через разгрузочный контур 31С к выходному отверстию из устройства 30 сброса давления, как показано стрелкой θ. При этом выходное отверстие для газообразного водорода разгрузочного контура 31C сформировано в месте, удаленном от шестигранного отверстия 32E вставки.
На фиг. 6 – 8, как показано, например, на фиг. 7, в состоянии, когда вставка 32 сброса давления затянута до упора в соединительном отверстии 31В для сброса давления, длина L конца 32А пальца (вертикальная длина в плоскости фиг. 7) и длина HL части 31BA маленького диаметра соединительного отверстия 31В для сброса давления относительно велики, и длина LW конца 32А пальца, вставленного в часть 31BA маленького диаметра соединительного отверстия 31В для сброса давления, также относительно велика. Поэтому, даже если шестигранный гаечный ключ S будет чрезмерно повернут в шестигранном отверстии 32E вставки, то конец 32A пальца не будет полностью отделен от части 31BA маленького диаметра соединительного отверстия 31В для сброса давления, условие, что газообразный водород проходит через кольцевой зазор между частью 31BA маленького диаметра и концом 32A пальца (площадь поперечного сечения которого равна (π/4)(d2-ϕ2)) сохраняется, и может быть обеспечено падение давления газообразного водорода высокого давления.
На фиг. 9 и 10 показано устройство 30А сброса давления, отличающееся от устройства 30 сброса давления, показанного на фиг. 6 – 8. Длина L (вертикальная длина на фиг. 9) конца 32А пальца вставки 32 однозначно короче, чем у устройства 30 сброса давления, показанного на фиг. 7, и длина LW (см. устройство 30 сброса давления, показанное на фиг. 7) конца 32А пальца, вставленного в часть 31BA маленького диаметра, также короче. Поэтому, когда при сбросе давления, показанном на фиг. 9, в шестигранное отверстие 32E вставки вставляют шестигранный гаечный ключ S, и шестигранный гаечный ключ S чрезмерно поворачивают, есть вероятность того, что от части 31BA маленького диаметра соединительного отверстия 31В для сброса давления будет полностью отделен конец 32А пальца вставки 32; при этом площадь поперечного сечения зазора между соединительным отверстием 31В для сброса давления и вставкой 32 становится большой; зазор не работает как дросселирующее отверстие; и скорость вытекания газообразного водорода из разгрузочного контура 31C увеличивается.
Поэтому в устройстве 30А сброса давления, как показано на фиг. 9 и 10, на верхней поверхности 31G основного корпуса 31 сформировано отверстие для вставления стопорного штифта 31D, и в отверстие 31D для вставления стопорного штифта может вставляться стопорный штифт P для ограничения поворота шестигранного гаечного ключа S. С помощью стопорного штифта P предотвращается чрезмерный поворот шестигранного гаечного ключа S и сохраняется условие, что имеется зазор между концом 32А пальца вставки 32 и участком 31BA маленького диаметра соединительного отверстия 31В для сброса давления, который функционирует, чтобы обеспечивать падение давления газообразного водорода. Кроме того, на фиг. 10 стрелка D указывает на заправочный шланг на стороне транспортного средства, а стрелка E указывает на сторону вставки 10 в предохранительном соединении 100. Кроме того, в устройстве 30 сброса давления, показанном на фиг. 6 – 8, также может быть выполнено отверстие 31D для вставления стопорного штифта и устанавливаться стопорная шпилька P для предотвращения чрезмерного поворота шестигранного гаечного ключа S. На фиг. 9 и 10 элементы, одинаковые с элементами, показанными на фиг. 6 – 8, обозначены одинаковыми ссылочными позициями, и повторное объяснение опущено. Получается, что конструкция и действие устройства 30А сброса давления, показанного на фиг. 9 и 10, такие же, что и устройства 30 сброса давления.
На фиг. 11 защитный кожух 50 целиком образован металлическими элементами и имеет основной корпус 50A цилиндрической формы и часть 50B для вставления головки. Как показано на фиг. 1, основной корпус 50A кожуха 50 закрывает основной корпус 1 вставки и корпус 26 для размещения вставки (см. фиг. 2 и т.д.) головки 20, а часть 50B для вставления головки закрывает камеру 3 для размещения штока стороны вставки и шток 2 стороны вставки (фиг. 2 – 4). В полости 50C части 50B для вставления головки размещается соединительная часть вставки 10 и головка 20, при этом соединительная часть находится на нижней стороне головки 20.
Хотя это и не показано ясно на чертежах, кожух 50 прикреплен к вставке 10 обычным известным способом. Кожух 50 установлен для защиты штока 2 стороны вставки, когда вставка 10 и головка 20 отделены друг от друга, так что кожух 50 окружает сторону головки 20 таким образом, который не препятствует разделению головки 20 и вставки 10. Конец, противоположный части 50B для вставления головки (левая сторона на фиг. 11) в основном корпусе 50A кожуха 50, имеет отверстие 50D. Как описано выше, основной корпус 1 вставки связан через устройство 30 (или 30A) сброса давления со стороной транспортного средства (см. фиг. 1).
С предохранительным соединением 100 согласно варианту, показанному на чертежах, кожух 50, установленный, чтобы полностью окружать шток 2 стороны вставки (шток клапана), установленный на вставке 10, и/или камеру 3 для размещения штока стороны вставки, включая их продольные направления, так что предотвращается поломка штока 2 стороны вставки, т.к. воздействия непосредственно не прикладываются к штоку 2 стороны вставки, даже если вставка 10 падает или сталкивается с устройством заправки водородом или транспортным средством в случае, когда вставка 10 и головка 20 отделяются друг от друга в чрезвычайной ситуации, когда транспортное средство движется во время заправки водородом. Кроме того, кожух 50 надежно крепится к стороне вставки 10 и закрывает сторону головки 20 таким образом, который не препятствует отделению головки, так что сохраняется условие, что кожух 50 защищает шток 2 стороны вставки, и кожух 50 отделяется от стороны головки 20, когда вставка 10 и головка 20 отделяются друг от друга. Вследствие этого, шток 2 стороны вставки может быть надежно защищен.
Кроме того, в варианте, показанном на чертежах, предохранительное соединение 100 расположено около устройства заправки водородом (взвешивающей машины) и около основной части заправочного шланга, сообщающегося с заправочной головкой, так что предохранительное соединение 100 поддерживается устройством заправки водородом, и вес шланга не увеличивается. Вследствие этого маловероятно, что рабочие-заправщики будут испытывать трудности при обращении со шлангом.
В варианте, показанном на чертежах, центральные оси внутривставочного канала 1A и внутриголовочного канала 21A не формируют прямую линию, а являются перпедикулярными друг другу, так что центральные оси штока 2 стороны вставки и штока 22 стороны головки также не формируют прямую линию, при этом шток 2 стороны вставки и шток 22 стороны головки не прижимаются друг к другу в состоянии, когда концы (соединяющие штоки концы) контактируют друг с другом. Поэтому, даже если подается газообразный водород высокого давления, усилия, которые сдвигают концы штока 22 стороны головки и штока 2 стороны вставки друг к другу, не увеличиваются, и головка 20 и вставка 10 не отделяются друг от друга. Получается, что, концы штока 22 стороны головки и штока 2 стороны вставки не прижимаются друг к другу, и направления, в которых головка 20 и вставка 10 отделяются друг от друга, отличаются друг от друга, так что отделившиеся головка 20 и вставка 10, не могут быть снесены. Далее, предохранительное соединение 100 может быть выполнено небольшим по размеру и легким по весу, и удобство использования при заправке газообразным водородом повышается.
Кроме того, в варианте, показанном на чертежах, вставка 10 и головка 20 соединены друг с другом с помощью соединительных шариков (соединительных элементов) 40, установленных радиально во множестве мест, так что условие, что вставка 10 и головка 20 соединены друг с другом, надежно поддерживается. Получается, что соединительные шарики 40 выполнены с возможностью отпускания соединения, когда внешнее усилие в направлении отделения, большее или равное заданному значению, воздействует на соединительные шарики 40, так что внешнее усилие, воздействующее на заправочный шланг (растягивающее усилие, воздействующее на заправочный шланг, когда транспортное средство перемещается во время заправки водородом), отделяет вставку 10 и головку 20 друг от друга независимо от давлений в каналах во вставке 10 и в головке 20.
В варианте, показанном на чертежах, когда вставка 10 и головка 20 отделены друг от друга, отсечной клапан 24 стороны головки, и отсечной клапан 5 стороны вставки надежно закрыты. Поэтому, когда вставка 10 и головка 20 отделяются друг от друга, предотвращается вытекание газообразного водорода.
Кроме того, в варианте, показанном на чертежах, так как устройства сброса давления 30, 30A установлены на вставке 10, когда вставка 10 и головка 20, например, отделяются друг от друга, газообразный водород высокого давления в заправочном шланге может стравливаться с маленьким расходом и при низком давлении наружу заправочного шланга (наружу устройств 30, 30A сброса давления). Вследствие этого предотвращается быстрое истечение газообразного водорода высокого давления и неожиданное перемещение заправочного шланга из-за быстрого истечения газообразного водорода.
В устройствах 30, 30A сброса давления согласно варианту, показанному на чертежах, участок, на котором коническая часть 32В пальца вставки 32 сброса давления и коническая часть 31BB соединительного отверстия 31В для сброса давления контактируют друг с другом, образует металлическое уплотнение, полностью перекрывающее поток газообразного водорода высокого давления в канале 31A для газообразного водорода. Получается, что при сбросе давления, когда зацепление конических частей 32B, 31BB ослаблено, зазор (площадь поперечного сечения (π/4)(d2-ϕ2), кольцевой зазор), сформированный между внешней периферией конца (32A: конец пальца, диаметр «ϕ») вставки 32 сброса давления стороны канала для водорода и внутренней периферией конца (31BA: конец маленького диаметра, внутренний диаметр «d») соединительного отверстия 31В для сброса давления стороны канала для водорода работает в качестве дросселирующего отверстия, и вызывает падение давления газообразного водорода высокого давления, протекающего через дросселирующее отверстие, так что скорость вытекания газообразного водорода из устройств 30, 30A сброса давления становится небольшой.
Кроме того, сформирован разгрузочный контур 31С для вытекания газообразного водорода, и выходное отверстие для газообразного водорода разгрузочного контура 31C выполнено в месте, удаленном от области над вставкой 32 сброса давления. Получается, что даже если при контакте между металлами возникают искры, когда шестигранный гаечный ключ S вставляют в шестигранное отверстие 32E вставки, расположенное на верхнем участке вставки 32, чтобы вращать вставку, вероятность воспламенения газообразного водорода из-за искр, становится чрезвычайно низкой, и безопасность процесса повышается.
Так как варианты, показанные на чертежах, являются всего лишь примерами, они не ограничивают технические рамки объема изобретения.
Перечень ссылочных обозначений
| 1 | Основной корпус вставки | |
| 1A | Внутривставочный канал | |
| 2 | Шток стороны вставки | |
| 10 | Вставка | |
| 20 | Головка | |
| 21 | Основной корпус головки | |
| 21A | Внутриголовочный канал | |
| 30, 30A | Устройства сброса давления | |
| 31 | Основной корпус | |
| 31A | Канал для газообразного водорода | |
| 31B | Соединительное отверстие для сброса давления | |
| 31BA | Часть маленького диаметра | |
| 31BB | Коническая часть | |
| Разгрузочный контур | ||
| 31D | Отверстие для вставления стопорного штифта | |
| 32 | Вставка сброса давления | |
| 32A | Конец пальца | |
| 32B | Коническая часть пальца | |
| 50 | Защитный кожух | |
| HL | Длина соединительного отверстия для сброса давления | |
| L | Длина части маленького диаметра | |
| P | Стопорный штифт | |
| S | Шестигранный гаечный ключ |
1. Предохранительное соединение, содержащее: вставку цилиндрической формы, в которой выполнен канал; головку, в которой выполнен канал, продолжающийся к каналу во вставке; и отсечной клапан, установленный в канале головки; при этом отсечной клапан открывается, когда вставку вставляют в головку, и закрывается, когда вставку отсоединяют от головки; причем центральные оси каналов вставки и головки не формируют прямую линию, и на вставке установлен кожух для защиты штока клапана; при этом кожух окружает область от участка рядом с одним концом вставки до другого участка рядом с другим концом вставки в направлении центральной оси внутривставочного канала и окружает шток клапана, при этом кожух прикреплен к вставке, окружает часть головки и соединен со вставкой так, что он не отделяется от вставки после того, как вставка и головка отделены друг от друга.
2. Предохранительное соединение по п. 1, в котором либо вставка, либо головка содержит устройство сброса давления, включающее в себя основной корпус, выполненный из металла, соединительное отверстие для сброса давления, сообщающееся с каналом для газообразного водорода в основном корпусе, вставку сброса давления, выполненную из металла, причем вставка сброса давления выполнена с возможностью вставления в соединительное отверстие для сброса давления, и конические части, выполненные в соединительном отверстии для сброса давления и на вставке сброса давления, соответственно, причем конические части имеют ответные формы.
3. Предохранительное соединение по п. 2, дополнительно содержащее разгрузочный контур для вытекания заправляемой текучей среды, сообщающийся с соединительным отверстием для сброса давления, при этом выходное отверстие разгрузочного контура расположено в месте, удаленном от области над вставкой сброса давления.
