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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022174022
(43)【公開日】2022-11-22
(54)【発明の名称】多機能３段圧力調整器
(51)【国際特許分類】
F17C 13/00 20060101AFI20221115BHJP
【ＦＩ】
F17C13/00 301A
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022077114
(22)【出願日】2022-05-09
(31)【優先権主張番号】17/316,320
(32)【優先日】2021-05-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】520232666
【氏名又は名称】バイオテク，インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100092783
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100120134
【弁理士】
【氏名又は名称】大森 規雄
(74)【代理人】
【識別番号】100103182
【弁理士】
【氏名又は名称】日野 真美
(74)【代理人】
【識別番号】100158481
【弁理士】
【氏名又は名称】石原 俊秀
(72)【発明者】
【氏名】カーター，スティーブン エー．
【テーマコード（参考）】
3E172
【Ｆターム（参考）】
3E172AA02
3E172AA05
3E172AB01
3E172BA01
3E172BA04
3E172BB03
3E172BB12
3E172BB17
3E172BD10
3E172EB02
3E172EB21
3E172JA01
3E172JA05
3E172KA03
3E172KA22
(57)【要約】
【課題】高需要環境に適するために十分に信頼性を有し、十分に軽いユニット内で、要求される圧力調整および周辺機能を提供する統合圧力調整器を提供すること。
【解決手段】統合圧力調整器は、極端に高圧のタンク圧力を典型的な作動圧力まで低減するように構成された３つの段を設けられている。調整器は、タンク圧力がほとんど作動圧力自体に低減されるまで定常作動圧力を供給するように構成されている。圧力調整器の段は本体内に統合されており、調整器の質量および体積を最小化するように構成されている。例えば、空中適用物において用いられ得る、より小さいシリンダの安全性を向上させるように適合されたトリガ時間を有する、熱トリガ式圧力逃がしデバイスが含まれ得る。
【選択図】図３
【解決手段】統合圧力調整器は、極端に高圧のタンク圧力を典型的な作動圧力まで低減するように構成された３つの段を設けられている。調整器は、タンク圧力がほとんど作動圧力自体に低減されるまで定常作動圧力を供給するように構成されている。圧力調整器の段は本体内に統合されており、調整器の質量および体積を最小化するように構成されている。例えば、空中適用物において用いられ得る、より小さいシリンダの安全性を向上させるように適合されたトリガ時間を有する、熱トリガ式圧力逃がしデバイスが含まれ得る。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
調整器出口を含む本体、および調整器入口を有する装着スタッドと、
第１段調整器、第２段調整器、および第３段調整器であって、各調整器が少なくとも部分的に前記本体内に配設されており、前記調整器入口と前記調整器出口との間の第１の流路内で直列に流体接続されており、前記第１段調整器が前記調整器入口と前記第２段調整器との間に接続されており、前記第２段調整器が前記第３段調整器に接続されており、前記第３段調整器が前記調整器出口に接続されている、第１段調整器、第２段調整器、および第３段調整器と、
少なくとも部分的に前記本体内に配設されており、前記第１段調整器と前記調整器入口との間で前記第１の流路内に流体接続された開／閉弁と、
少なくとも部分的に前記本体内に配設されており、前記開／閉弁の上流の元圧に流体接続された圧力逃がしデバイスと、
少なくとも部分的に前記本体内に配設されており、前記開／閉弁の上流の前記元圧に流体接続された第１の圧力センサと、
を備える圧力調整器。
第１段調整器、第２段調整器、および第３段調整器であって、各調整器が少なくとも部分的に前記本体内に配設されており、前記調整器入口と前記調整器出口との間の第１の流路内で直列に流体接続されており、前記第１段調整器が前記調整器入口と前記第２段調整器との間に接続されており、前記第２段調整器が前記第３段調整器に接続されており、前記第３段調整器が前記調整器出口に接続されている、第１段調整器、第２段調整器、および第３段調整器と、
少なくとも部分的に前記本体内に配設されており、前記第１段調整器と前記調整器入口との間で前記第１の流路内に流体接続された開／閉弁と、
少なくとも部分的に前記本体内に配設されており、前記開／閉弁の上流の元圧に流体接続された圧力逃がしデバイスと、
少なくとも部分的に前記本体内に配設されており、前記開／閉弁の上流の前記元圧に流体接続された第１の圧力センサと、
を備える圧力調整器。
【請求項2】
前記第１段調整器内に提供され、第１の調整圧力を設定することに寄与する第１の少なくとも１つのｃｒｅｓｔ－ｔｏ－ｃｒｅｓｔウェーブスプリングと、
前記第２段調整器内に提供され、第２の調整圧力を設定することに寄与する第２の少なくとも１つのｃｒｅｓｔ－ｔｏ－ｃｒｅｓｔウェーブスプリングと、
をさらに備える、請求項１に記載の圧力調整器。
前記第２段調整器内に提供され、第２の調整圧力を設定することに寄与する第２の少なくとも１つのｃｒｅｓｔ－ｔｏ－ｃｒｅｓｔウェーブスプリングと、
をさらに備える、請求項１に記載の圧力調整器。
【請求項3】
前記第３段調整器の第３の調整圧力が調節可能であり、前記第３段調整器のピストン上に提供された少なくとも１つのくぼみを含み、前記少なくとも１つのくぼみが、前記第３段調整器の前記ピストンがストッパに到達したときに、流れを可能にする、請求項２に記載の圧力調整器。
【請求項4】
少なくとも部分的に前記本体内に配設された前記第１の圧力センサが、前記本体内に配設された前記圧力センサのピストンを含み、少なくとも部分的に前記本体内に配設された前記第１、前記第２、および前記第３段調整器が、前記本体内に統合された前記第１、前記第２、および前記第３段を含む、請求項３に記載の圧力調整器。
【請求項5】
第１段調整器中心軸、第２段調整器中心軸、第３段調整器中心軸、および開／閉弁中心軸が共通平面内にある、請求項４に記載の圧力調整器。
【請求項6】
前記第１段調整器中心軸、前記第２段調整器中心軸、および前記開／閉弁中心軸が平行であり、前記第３段調整器中心軸が前記第１段調整器中心軸に対して垂直である、請求項５に記載の圧力調整器。
【請求項7】
前記共通平面が前記装着スタッドの中心軸と直交している、請求項６に記載の圧力調整器。
【請求項8】
前記圧力逃がしデバイスが熱式圧力逃がしデバイスである、請求項７に記載の圧力調整器。
【請求項9】
前記調整器が既知の昇温速度を有し、前記速度が所与の外部温度における前記調整器の時間に基づく、請求項８に記載の圧力調整器。
【請求項10】
前記調整器が、ＢＴＵ／°Ｆ単位で測定された既知の昇温速度を有する、請求項８に記載の圧力調整器。
【請求項11】
前記開／閉弁がボールおよび弁座を含み、弁棒の半回転未満をもって開位置から閉位置へ手動で変更される、請求項８に記載の圧力調整器。
【請求項12】
前記弁棒の前記半回転未満が、前記ボールを前記弁座に対して直線的に駆動する、請求項１１に記載の圧力調整器。
【請求項13】
前記第１の流路から独立した第２の流路に流体接続された充填ポートをさらに備え、前記第２の流路が前記圧力センサの前記ピストンの周りの環状区域を含み、前記第１および第２の流路の両方が前記装着スタッドを通過する、請求項１２に記載の圧力調整器。
【請求項14】
前記第１、第２、および第３段調整器が、５０～６，０００ｐｓｉのタンク圧力から１０～２０ｐｓｉの調整圧力を出力接続へ送り出すように構成されている、請求項１３に記載の圧力調整器。
【請求項15】
前記本体上に配設されたドライブソケットをさらに備え、前記ドライブソケットの中心軸が前記装着スタッドの前記中心軸と平行に配向されている、請求項１４に記載の圧力調整器。
【請求項16】
前記圧力センサの前記ピストンが第１のねじ付き保持器によって前記本体内に保持され、保持リングが前記第１のねじ付き保持器の除去を阻止し、第２のねじ付き保持器が前記保持リングの除去を阻止し、前記第２のねじ付き保持器が前記第１のねじ付き保持器内のねじ切り方向と反対にねじ山を切られている、請求項１５に記載の圧力調整器。
【請求項17】
前記開／閉弁と前記第３段調整器との間で前記流路に流体接続された圧力逃がし弁をさらに含む、請求項１に記載の圧力調整器。
【請求項18】
前記圧力逃がし弁が、前記第１段調整器によって提供される第１の調整圧力に流体接続されている、請求項１７に記載の圧力調整器。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
商用および軍事用の水素燃料電池駆動式空中ドローン、ならびに他の水素燃料電池ベースの電力システムへの関心が高まっている。また、携帯電話中継塔のためのバックアップ電力を提供するための燃料電池にも関心が集まっている。どちらの用途のためにも、ガスがタンク内に最大６，０００ｐｓｉ（４１４バール）の圧力で貯蔵される。
【0002】
ドローンは、特に、航続距離、稼働時間、偵察時間、および貨物積載量を最大化するために、軽量の調整器を必要とする。電力需要は０．１～３．０ｋＷの範囲内である。シリンダがほとんど空になるまで全出力が利用可能でなければならない。それゆえ、入口圧力は５０～６，０００ｐｓｉの範囲に及び得るが、出口圧力はきめ細かく調節可能でなければならない（例えば、１０～２０ｐｓｉ）。
【0003】
１段および２段調整器が存在するが、流量および入力圧力範囲を達成するために、段が互いに連合されなければならない。そのときには、シリンダ隔離、圧力読み取り、および圧力逃がしなどの、周辺機能を達成するために、他の部分も互いに連合されることが必要になる。その結果、多数の接合部および潜在的漏洩部位のゆえに、信頼性の問題を有する、扱いにくい、重量のある組立体となる。
【0004】
それゆえ、必要とされるものは、高需要環境に適するために十分に信頼性を有し、十分に軽いユニット内で、要求される圧力調整および周辺機能を提供する統合圧力調整器である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
一実施形態では、調整器弁が、全ての要求機能を、タンクネックの近くの小空間のみを占有する、単一のコンパクトな方形の本体に組み合わせる。流量能力および入力範囲は、直列の３つの調整段を用いることによって達成される。周辺デバイスの統合は、全体的な設置面積、質量、および潜在的漏洩箇所の数を低減する。主としてアルミニウムの構造は質量をさらに低減する。調整器段１および２内のＣｒｅｓｔ－ｔｏ－ｃｒｅｓｔウェーブスプリングはスプリングの高さを≧５０％低減し、本体のサイズおよび重量をさらに低減する。
【0006】
本実施形態は非常に小型の製品をもたらす。いくつかの構成要素は小さすぎるため、取り扱いまたは設置が難しい（例えば、０．０７８インチおよび０．１２７インチボールシール、－００２ Ｏリング）。本実施形態では、全体的な前面設置面積は名刺のサイズのおよそ半分であり、およそ１７５グラムの質量を有する。その質量のうち、おそらく４０％が重要な圧力感知機能に帰せられる。
【0007】
一実施形態では、高流量充填ポートおよび充填回路がシリンダの高速充填をもたらす。計器ポートが圧力計または他の補助デバイスを受け入れる。タンクは過圧力から保護される。熱的事象があり得る場合には、本発明は、新たな、高流量、超高速サーモバルブＰＲＤを含む。他の適用のためには、バーストディスクＰＲＤが代用され得る。
【0008】
一実施形態では、高流量手動弁がプラスチックボールシールを用いる。非常に粗いねじ山が４分の１回転での開／閉運動を提供する。手動弁は、つまみ／レバー、またはつまみが省略される場合には、アレンレンチによって回転させられ得る。弁は、高速作動、および弁が開放されているのか、それとも閉鎖されているのかの明瞭な視覚的指示をもたらす。
【0009】
一実施形態では、調整器段は、サイズを最小化し、過圧力耐性を最大化するために、ピストン式調整器を用いる。全ての段はそれらのフローシールのためにボールを用いる。段１および２は固定されており、段３は調節可能である。段１および２は、ピストン長を低減し、サイズおよび質量を低減するために、ｃｒｅｓｔ－ｔｏ ｃｒｅｓｔウェーブスプリングを用いる。第１および第２段の各々における２つの動的シールは、典型的な商用ユニットにおいて見られるＯリングシールに対して、摩擦を低減し、密閉を向上させ、寿命を延ばす、マルチローブシールである。より低い摩擦は、ピストンの小型化、ひいては、サイズ／質量の低減を可能にする。
【0010】
一実施形態では、第３の調整器段が、－００２ Ｏリングに着座する２ｍｍステンレス鋼ボールを流量制御のために用いる。ピストンがその完全流量ストッパに当たった場合でも、第３段ピストンの面上の新規の一連のスカラップまたはくぼみが完全流量を確実にする。
【0011】
一実施形態では、第１段出口上のポートがボール・アンド・スプリング式逃がし弁を保持するか、または塞がれ得る。逃がし弁のオプションは調整器の過圧力を防ぐ。
【0012】
一実施形態では、調整器弁が高圧トランスデューサを弁体内に組み込んでいる。出力はピグテールワイヤリングハーネスを介する。本実施形態は、比較的大きい圧力トランスデューサおよび信号コンディショナプリント回路板（ＰＣＢ：printed circuit board）を収容する。より小さいセンサおよびＰＣＢが経済的になるのに従って、より小さいサイズを収容するよう設計寸法の調節が行われてもよく、これはサイズおよび質量をさらに低減する。圧力トランスデューサが必要とされない場合には、ポートは塞がれるか、または省略されてもよく、サイズおよび質量が低減される。
【0013】
一実施形態では、圧力トランスデューサはＯリングで密閉されている。環境カバーがセンサ／ＰＣＢを要素から、および衝撃乱用から防護する。出力ワイヤも環境に対して密閉されている。しかし、Ｏリングは高圧において透気する。そのため、水素がセンサの環境カバーの内部に経時的に蓄積することになる。本実施形態では、危険な状態を回避するために、コンパクトな内部圧力逃がし弁が蓄積ガスを低圧値において通気する。
【0014】
一実施形態は、６０００ｐｓｉにおいて重大な懸念になる、タンパリングの可能性を低減することに関する。したがって、全ての外部装備品は、耐タンパ性のある特徴を有し、除去するために特別なツールを必要とする。外部特徴は、プライヤを用いて、または他の摩擦手段によって部分を把持／回転することを不可能にするために、ごくわずかな露出表面積しか有しない。
【0015】
一実施形態では、調整器弁は、高圧水素シリンダ（タンク）上に装着する多機能３段圧力調整器を含む。コンパクトな軽量設計は、圧力を５０～６，０００ｐｓｉから１０～２０ｐｓｉに低減する。４分の１回転手動弁が調整器をシリンダから隔離する。圧力逃がしデバイス（ＰＲＤ：pressure relief device）が熱的事象を防ぐ。一体の高圧トランスデューサが燃料計の算出をサポートする。本実施形態の高流量はドローンおよび携帯電話中継塔などの適用物のための最大３ｋＷの燃料電池をサポートし得る。このような調整器弁の特徴は、高圧タンクと嵌合するためのスタッド、弁にトルクを与えるためのドライブソケット、調整器をタンクから隔離する４分の１回転手動弁、燃料計の目的のための高圧トランスデューサ、高圧逃がし弁（熱式または圧力式）、低圧逃がし弁、圧力計ポート、充填ポート、出口ポート、ならびにピストン式調整器を各々有し、第３段調整圧力が調節可能である、直列になった第１、第２、および第３の圧力調整器段を含み得る。一実施形態では、第１段は、６，０００ｐｓｉの元圧から１５０～３００ｐｓｉを公称的に供給するように校正され得、第２段は、第１段調整圧力から５０～１２５ｐｓｉを公称的に供給するように校正され得、第３段は、第２段調整圧力から１０～２０ｐｓｉを公称的に供給するように校正され得る。
【0016】
実施形態は添付の図面において、限定ではなく、例として示されている。図面において、同様の参照符号は類似の要素を指示する。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【発明を実施するための形態】
【0018】
図１Ａおよび図１Ｂは、長さ１０４および直径１０６を有するタンク１０２に取り付けられた、一使用事例における３段圧力調整器弁１００の一実施形態を示す。調整器弁１００内の数多くの革新のゆえに達成されるサイズに関する背景を提供するために、直径１０６は４．０インチであり、長さ１０４は１７．０インチであり、２．８Ｌタンクに対応する。図１Ａおよび図１Ｂは、統合に伴う調整器弁１００の一実施形態の利点、すなわちサイズの低減を示す。調整器弁１００は２．８Ｌタンク１０２に関して相対的に比例しているように見えるが、もしタンクのサイズが、ことによると１．５Ｌに低減された場合には、調整器弁１００は、比例的に、かなりより大きく見えることになる。しかし、そのときでも、調整器弁１００の特徴をもたらす非統合構成要素の連合組立体よりも調整器弁１００の方がはるかに好ましい。
【0019】
図２は、図１の３段圧力調整器の実施形態の概略図である。図２は、調整器弁１００の特徴の例示において原寸に比例していない。図２において、調整器弁１００の実施形態は、手動弁２０８、第１の調整器段２１０、第２の調整器段２１２、第３の調整器段２２８、高圧計２１８、圧力センサ２２０、圧力逃がしデバイス（ＰＲＤ）２２２、および低圧圧力逃がし弁（ＰＲＶ：pressure relief valve）２２４を含む。入口接続２１６が、高圧タンク２０２を充填するために用いられ得る。出口接続２１４が、タンク２０２からの調整ガスを供給するために用いられ得る。統合の利点の例示のために、図２は、図２の構成要素が別個に組み立てられた場合には必要になり得る、２つの高圧交差接続２０４、２０６、および接続２２６Ａ…２２６Ｏを含む。接続２２６Ａ…２２６Ｏの各々は、潜在的な漏洩経路である、合計１５個の潜在的な漏洩をもたらす。理解されるように、図１および図３～図２１の統合された実施形態では、潜在的な漏洩経路の数は７つに大きく低減されている。
【0020】
図２の実施形態において、手動弁２０８は、調整器段２１０、２１２、２２８がタンク圧力から隔離されることを可能にする。圧力調整器段２１０、２１２、２２８は、５０～６，０００ｐｓｉのタンク圧力から１０～２０ｐｓｉの調整圧力を出口２１４へ供給する。例えば、一実施形態では、第１段２１０は、タンク２０２の圧力から１５０～３００ｐｓｉを公称的に供給するように校正され得、第２段２１２は、第１段２１０の圧力から５０～１２５ｐｓｉを公称的に供給するように校正され得、第３段２２８は、第２段２１２の圧力から最終的な１０～２０ｐｓｉを出口２１４へ公称的に供給するように校正され得る。高圧計２１８は、弁におけるタンク圧力の決定を提供する。圧力センサ２２０は、タンク圧力を、燃料計／航続距離／残りの稼働時間の目的のために感知し、その出力は計装へ供給され得る。圧力逃がしデバイス（ＰＲＤ）２２２は、熱的事象が起きた場合に、タンクを過圧力から保護する。圧力逃がし弁（ＰＲＶ）２２４は調整器を保護する。
【0021】
それゆえ、調整器弁１００の実施形態は以下の利点をもたらす：特徴統合、（圧力調整およびＰＲＤ２２２の両方における）より高速な応答時間、より優れた低流量出力、向上した防火、圧力トランスデューサ、透過通気口（圧力センサ２２０を保護することからの通気）、調整器の低圧逃がし保護、手動遮断弁、向上したパッケージングサイズおよび重量、潜在的な漏洩箇所のおよそ５０％の低減、他の不良箇所の低減、構成要素位置合わせの問題の解消、トルク付与／設置の特徴、一般的な耐タンパ性、より優れた期待寿命および信頼性、より高い充填速度、低減された組み立て時間、ならびに低減された全体的コスト。
【0022】
このような統合の利点は軽んじられるべきでない。調整器弁１００の実施形態における、１５個の潜在的漏洩箇所２２６Ａ…２２６Ｏからおよそ７つへの低減により、潜在的漏洩は４６％に減少し、これは、特に、いくつかの想定される使用におけるガスが５％～９５％の引火範囲を有することを考慮すると、大幅な安全性の増大である。
【0023】
図３は、３段圧力調整器弁１００の一実施形態の等角図である。諸実施形態では、３段調整器弁１００の調整器段２１０、２１２、２２８はピストン式圧力調整器であり、第１の調整器段２１０は第２の調整器段２１２に供給し、第２の調整器段２１２は第３の調整器段２２８に供給し、第３の調整器段２２８は高流量出口ポート２１４に給気する。図３において、調整器弁１００は、本体２、デバイスをタンクシリンダネックに取り付けるためのスタッド３、デバイスにトルクを与え、シリンダネックにねじ込むための１／４インチスクエアドライブソケット４、タンクの高速充填のための高流量ポート２１６、圧力逃がしデバイス（ＰＲＤ）２２２を設けられた第２の高流量ポート６、圧力計２１８を設けられた低流量ポート７をさらに含み、中程度高流量ポート８（図４）が、（図示のように）塞がれるか、または調整器を保護するためのボール・アンド・スプリング式圧力逃がし弁２２４（図１４のボール・アンド・スプリング式圧力逃がしデバイスと類似）を実装され得る。
【0024】
図３において、一体の圧力センサ２２０は、ねじ１５９によって固定された、環境カバー１３７を含む。圧力センサ２２０は３線式（例えば、０～５ｖｄｃ出力）または２線デバイス（例えば、４～２０ｍ－ａｍｐ）であり得る。図３に示されるように、２本のワイヤ１４２、１４２ａが、好適なワイヤシール（後述）を伴って本体２から出ている。ねじ１５０、１５０ａがワイヤシールを保持する。出口の場所１４２ｂは、（任意選択的な３線センサ構成において用いられる場合には）第３のワイヤがどこで本体２から出てくるのかを指示する。
【0025】
本実施形態では、圧力センサ２２０はＯリングで密閉されている。Ｏリングが透気するため、透過ガスが環境カバー１３７の内部に経時的に蓄積することになる。ボール１５５、スプリング１５４、およびキャップ１５０のＰＲＶが、蓄積されたガスを低い安全な圧力で通気するための圧力逃がし機能を提供する（本明細書において図１４に関して説明される）。
【0026】
任意選択的に、高流量ポート６は、バーストディスクを実装されるか、または単に塞がれてもよく、低流量ポート７は圧力計２１８以外の補助デバイスを提供されてもよい。
【0027】
この隙間市場における調整器の明白な欠点は、デバイスに安全にトルクを与えてシリンダネックにねじ込む明白な手段が全く存在しないことである。一実施形態では、ドライブソケット４は、調整器をシリンダネックに締め込む特定の目的のための３／８インチスクエアドライブソケットである。それは、トルクレンチを用いて調整器を指定トルクまで締めることを簡単にする。
【0028】
５０００ｐｓｉにおける圧力保持デバイスにタンパリングすることは大きな懸念事項である。諸実施形態では、圧力を保持する部分は、それらの除去が危険であり、除去するとガスを放出することの視覚的警告として、赤く着色され得る。加えて、調整器弁１００は、手動弁２０８、調整器段２１０、２１２、および圧力センサ２２０を除去するために特別なツールを必要とする安全カバーを有する５つのポートを含む。安全カバーは、タンパリングをさらに阻むために左ねじ山を有する。カバーが除去された場合には、圧力保持部分へのアクセスを防止する内部保持リングが依然として存在する。
【0029】
図４は３段圧力調整器弁１００の後方右上側等角図である。図４に示されるように、本体２の後面は弁体の内部へのいくつかの小さい穴を含む。穴１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃは大気圧を、基準圧力として圧力調整の３つの調整器段２１０、２１２、２２８に提供する。万一、シールのうちのいずれかが漏洩した場合には、これらの穴は、漏洩ガスが逃げることも可能にする。穴１５７は、透過ガスを圧力トランスデューサカバー１３７から通気するＰＲＶ２２４のための主要通気穴である。穴１６４ａは、手動弁回路２０８（後述）の回路のための通気穴である。穴１６４ｂ、１６４ｃは、それぞれ、第１および第２の調整器段２１０、２１２内のピストン保持器のための通気穴である。
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【0036】
図６は図５Ｅの断面図の拡大図である。図６は、調整器段２１０、２１２、２２８の中心を通る弁１００の水平断面である。充填ポート２１６は、ＳＡＥ Ｊ１９２６－２、ＩＳＯ６１４９－１、またはＮＰＴなどの適切な形式であり得る。図示のように、それはＩＳＯ６１４９ Ｍ８ｘ１ポート（Ｏリング密閉型）である。充填ポート２１６は、圧力センサ２２０のトランスデューサ２２を包含する、センサ空洞２１に接続する、出口通路２０を含む。センサ空洞２１を、タンク内部へ流れ込む孔２４に接続する、別の通路２３がポート２１６を貫いて穿孔されており、充填回路（２１６－２０－２１－２３－２４）を完成する。熱式ＰＲＤ２２２Ａ（ＰＲＤ２２２、図７、とは異なる）を実装された、ポート６は、高流量通路２５によってセンサ空洞２１に接続されている。それゆえ、タンクからポート６までの高流量回路（２４－２３－２１－２５－６）が存在する。ＰＲＤポート６は、ＳＡＥ Ｊ１９２６－２、ＩＳＯ６１４９－１、またはＮＰＴなどの適切な形式のものであり得る。図示のように、それはＳＡＥ Ｊ１９２６－３ ３／８インチ －２４ポート（Ｏリング密閉型）である。
【0037】
調整器弁１００の特徴は、充填および引き出し回路が別個になっていることである。そのため、各々がその機能のために最適化され得る。高速充填は音速に近い速度を有し得る。充填ガス中のあらゆる汚染物質は、それらが衝突し得るシール表面を損傷させ得るであろう。それゆえ、充填および引き出し回路を分離することは信頼性を向上させる。充填回路（２１６－２０－２１－２３－２４）により、充填ガスは充填ポートから入り、圧力センサ２２の周りの環状隙間空洞２１を通って流れ、次に、シリンダ内への孔２４と交差する第２の孔２３へ伝わる。充填ガスは決してセンサシールに直接衝突しない。シリンダ圧力は、５～１５ミクロンの環状間隙を通ってセンサのシールセットに到達するのみである。センサの周りの環状隙間空洞２１および２つの交差する穿孔のサイズを調節することによって、充填回路の抵抗は任意の所望の値に調節され得る。図示のように、孔２３、２４は、それぞれ、０．１２５インチおよび０．１４１インチである。比較のために、Ｍ８の市販の充填継ぎ手を貫く孔は、０．０９０インチ、または充填回路２１６－２０－２１－２３－２４の容量のおよそ５２％である。換言すれば、入口２１６に固定された典型的な市販の継ぎ手は、充填の際に、充填回路２１６－２０－２１－２３－２４よりも大きく充填を制約することになる。それゆえ、本実施形態は極めて高い充填速度をサポートする。図６の実施形態では、調整器１００は、ポート２１６において、ガスがタンク１０２から逃げるのを防止するための逆止弁、例えば、逆止弁を有する急速接続継ぎ手を装着され得る。
【0038】
図１６は、図５Ｆに示されるような３段圧力調整器弁１００の区分を示す断面図である。図１６は、充填ポート２１６の中心を通る鉛直断面である。図１２は充填経路２１６－２０－２１－２３－２４を別の平面内で示す。上述されたように、充填ガスはポート２１６に入り、コネクタ通路２０を経由してセンサ空洞２１に接続する。トランスデューサ２２はＯリングおよびバックアップリングシールセット（１２８、１２９、図２１）によって空洞に密閉されている。トランスデューサ２２は、大きな環状流れ空間を作り出す拡大された環状空洞２１内にあるその基部において、低減されたＯＤを有する。その空間は通路２３、２４によってタンク内部に接続されている。空間１２４は圧力センサ２２０の感知空洞であり、センサ空洞２１内の圧力と流体連通している。スタッド３は、デバイスをタンクネックに装着するために用いられる。スタッド３は、タンク圧力を調整器区分に接続する第２の独立流路を提供する。図示のように、調整器段２１０に給気する出口通路は、タンク圧力を手動弁２０８の入口孔３０に接続する３段階の孔１６２、１６１、１６０である。好ましくは、最終の最小径区間１６０は、適切な流路面積を提供するように選定される。しかし、このように小さく長い孔を穿孔することは実際的でない。したがって、孔は、各セクタのＬ／Ｄ比をおよそ１０：１に制限するために、３つの段階を有する。孔１６１の直径および配置は、最も薄い区分（すなわち、Ｏリング１４１のためのグランド付近）における適切な破裂圧力を確実にするように選択されることが理解され得る。孔５１が手動弁出口および第１段調整器２１０の入口を接続している（図８に関して以下で説明される）。
【0039】
図示のように、スタッド３はＯリング１４１によってタンクネックに密閉されている。任意選択的に、スタッド３は、気密シールに影響を及ぼすためにドライシール管用ねじ（ＮＰＴ）を用い得る。本実施形態の特徴は、内部通路の配置および経路設定を最適化するために、スタッド３が、意図的に弁頭から中心が外れていることである。別の特徴は、様々な高圧水素シリンダを収容するために、スタッド３のための任意選択的なねじ山サイズを用いることが可能であることである。
【0040】
図７は、図５Ａにおいて指示される区分の断面図である。図７は、調整器段２１０、２１２の平面と平行であり、ＰＲＤ２２２の周りの区域に限局された、ポート６の中心を通る水平断面である。上述されたように、ＰＲＤポート６は、図７に示されるように熱式ＰＲＤ、圧力作動式ＰＲＤ（すなわち、バーストディスク）を実装されるか、または塞がれ得る（図６はバーストディスクＰＲＤバージョン２２２Ａを示す）。本実施形態では、ＰＲＤ２２２は、１１個の部分：ＰＲＤハウジング７０１、ポートシールＯリング７０７、内部保持リング７２４、外側座金７２３、ピストン密閉Ｏリング７２２およびバックアップリング７２１、内側座金７２０、ピストン７１５、サーモバルブトリガ要素７１３、波形ばね座金７１９、ならびに熱収縮チューブ７１４を含む。
【0041】
ＰＲＤハウジング７０１は、サーモバルブ７１３の近位端部が着座する段付き孔７０３を有する外側円筒隔壁７０２を含む。孔７０３の直径および縁部輪郭は、ガラス球の最大破砕強度を利用するようにサーモバルブ製造業者によって指定される。選定されたサーモバルブについて、より小さい孔は、鋭い縁部、および１．８０ｍｍの直径を有する。７０３におけるより大きい直径は、サーモバルブ７１３のＯＤに対する隙間を提供するように選定される。選定されたサーモバルブは、４４０ｌｂの最小破砕強度（すなわち、３５０バールにおいて８．８：１の破砕安全係数）を有し、圧縮（破砕）に非常に強い。
【0042】
一実施形態では、特定のサーモバルブ７１３が、その小さいサイズ（直径２．４ｍｍ ｘ 長さ１６ｍｍ）、および極めて高速なトリガ特性のために選定され、すなわち、Ｎｏｒｂｕｂ Ｎ２．５ＸＳである。サーモバルブのトリガ応答速度は、値ＲＴＩｃ［ｃ＝０．５（ｍ／ｓ）１／２］として示される。このサーモバルブの値は２５（ｍ／ｓ）１／２である。それは、値が６５（ｍ／ｓ）１／２である、ＰＲＤで通例見られるサーモバルブに比肩する。それゆえ、第１近似として、このサーモバルブは「通常の」サーモバルブの時間の３８％でトリガするであろう（すなわち、２５／６５＝０．３８）。加えて、ＰＲＤのアルミニウム構造、高い表面積対体積比、および超低質量（３．９５グラム）のゆえに、これは極めて応答の速いデバイスになる。
【0043】
サーモバルブ７１３の遠位端部はピストン７１５内で鋭い縁部の孔７１６に着座している。孔７１６もまた、サーモバルブ製造業者によって指定され、１．８０ｍｍである。孔７１６の深さは、適切な隙間をサーモバルブのニブ（毛細管先端）に提供するように選定される。
【0044】
ＰＲＤピストン７１５は３つの直径の特徴を有する：ピストンヘッド７１５の直径が、ピストンが、傾きを抑制しつつ孔７１２内で滑らかに摺動することになるように選定されること、密閉径７１７が、ＳＡＥ ＡＳ５６８ Ｏリング７２２およびバックアップリング７２１のシールセットを用いてロッド型グランドの適切な小径を提供するように選定されること。この場合には、シールセットは－００５サイズである。ＰＲＤハウジング７０１内の孔７１１は、この－００５リングセットのための外側グランド径を作り出すように選定される。本実施形態では、３５０バールの水素環境に適するために、孔７１１およびピストン７１５上の厳しい公差および精細な表面仕上げが選定される。
【0045】
内側座金７２０はＰＲＤハウジング内の相手面に着座し、高圧におけるＯリングの押し出しを防止する。好ましい実施形態では、座金７２０はハウジング内への軽いプレス嵌めである。ピストンシールセット７２１、７２２は座金７２０に着座している。Ｏリング７２２の遠位端部は、ＰＲＤハウジング孔７１０内に座し、グランドの第４の側面を提供する、外側座金７２３によって束縛されている。内部保持リング７２４がＰＲＤハウジング内のグランド７０９内に座し、座金７２３を保持する。ＰＲＤ２２２はねじ山７０８（図示のように、３／８インチ －２４）を介して弁体２に取り付けられ、ハウジング上の六角７０６によってトルクを与えられて本体２内へ押し込まれる。ＰＲＤハウジングはＯリング７０７（図示のようにＳＡＥ ＡＳ ５６８ －９０３）によって本体２に密閉される。ＰＲＤハウジングおよび弁体によってＯリング７０７のためのグランド境界が作り出される。
【0046】
ＰＲＤハウジング７０１は、１８０°離間された２つの楕円形通気スロット７０５の２つの対を有する。任意選択的な熱収縮チューブ７１４が、汚染物質を侵入させないように穴を覆っている。図７に示されるように、ＰＲＤ２２２はその通常状態にある。シールセット７２１、７２２に対するガス圧力は、３５０バールにおいて５０ｌｂｓの力をもってピストンをサーモバルブに押し付ける。サーモバルブ７１３がそのトリガ点（１１０℃）に達した場合、それは小破片に激しく破砕し、ピストンを高速度で解放する。ピストンは端部隔壁７０２に向かって加速し、ガラス破片を、ＰＲＤハウジングの拡大された内部孔７０４によって画定された開放ボリューム内へ押しやる。ガス圧力は熱収縮チューブ７１４（実装されている場合）を破裂させ、ガスはスロット７０５を通って逃げる。ＰＲＤポート６はシリンダ１０２の内部に直接接続され、隔離することができない。
【0047】
一実施形態では、熱収縮チューブ７１４は、環境汚染物質またはデブリが懸念されるときにのみ用いられ得る。チューブ７１４の存在はトリガ事象を少しだけ（＜５秒）遅らせる。熱収縮チューブは、好ましくは、ポリオレフィンであり、ＰＲＤ２２２がトリガされた場合に、その破裂の完全性を最大化するために、超薄壁サイズが用いられる。
【0048】
ＰＲＤ２２２によってもたらされる特徴は、過熱に対するその高速の応答時間である。弁１００が比較的小さいタンクに取り付けられる使用事例では、ＰＲＤ２２２の高速応答は安全性の特徴になる。これは、シリンダが小さいほど、それは火災時に急速に問題に陥り、それは即座に爆発し得るためである。タンクが小さいほど、ＰＲＤは高速にトリガし、それを安全に保つために通気しなければならない。例えば、１００Ｌタンクのために必要とされるＰＲＤのトリガ速度をベースラインとして取ると、３２０Ｌタンクは、ベースラインのおよそ７２％の応答を有するＰＲＤを必要とする。９Ｌタンクはベースライン時間の２６％を必要とする。２．８Ｌの容積を有するタンク１０２では、応答時間はベースラインのわずか１７％であることが必要になる。
【0049】
図７に関して説明されるＰＲＤ２２２の実施形態は標準的ＰＲＤのおよそ１４％のトリガ時間をもたらす。本実施形態では、トリガ時間は、超高速サーモバルブ（「標準的」サーモバルブのトリガ時間の３８％）、より高速の熱伝達のための全アルミニウム構造、トリガに必要とされるより低い総熱利得をもたらす（より低い熱慣性としても知られる）、大幅に低減されたサイズに帰せられる。
【0050】
このクラスの市販の調整器が十分な防火を提供することは知られていない。すなわち、バーストディスク式ＰＲＤを提供する調整器は知られているが、熱トリガ式のＰＲＤを提供する調整器は知られていない。バーストディスクは、それらは、火災時に、破裂が生じる前にシリンダを通気し得ないため、それら自体では信頼性のある防火を提供しない。可融金属ＰＲＤが利用可能であり得るが、それらは、それらを望ましくないものにする特質を有する。可融金属は、それらの溶融温度に到達する前に押し出され、漏洩し得る。トリガ事象の間に、それらは繰り返し「融解し」、再凍結し得、開始－停止または部分流の挙動を生じさせる。最後に、代替トリガ温度を作り出すことが難しくなり得る。
【0051】
対照的に、諸実施形態では、ＰＲＤ２２２は以下の特徴を提供する：サーモバルブトリガ７１３、低温流れの無いこと、部分的トリガの無いこと、代替トリガ温度、超高速応答、高速トリガのための低質量アルミニウム、信頼性（実証済みのＳＡＥ ＡＳ５６８Ａシールに由来）、流量制限オプション、および耐タンパ性。
【0052】
トリガ要素７１３は、消火スプリンクラ要素システムにおいて用いられるものなどのＣＨＯ流体充填ガラス球である。ガラス球は圧縮に非常に強い。校正温度において、流体は、それがガラス球を激しく爆発させる点まで膨張し、ピストンが運動し、通気流が生じることを可能にする。トリガ温度未満では、繰り返しの周期的負荷に由来する疲労の問題は存在しない。それゆえ、可融金属ＰＲＤに見られ得るような、低温の流れおよび早発の漏洩が存在しない。また、トリガ温度に達したときに、球は激しく破砕する。それゆえ、通気プロセスは停止または逆転され得ない。そのため、開始／停止流も部分流も存在しない。同様に、ＰＲＤ２２２のハウジングの内部は、ガラス破片が蓄えられるため、および解放されたピストンが必ず完全流量位置へ運動するための空間が存在するよう、余分の貯蔵容積を有するように設計されている。それゆえ、ＰＲＤ２２２はトリガ時に同じ流量を達成する。このとき、トリガ温度は生産ライン上で設定される。サーモバルブは、最初、開放しており、満杯に充填される。次に、それは、所望のトリガ温度のために設定されたサーマルチャンバ内へ移される。「余分の」流体は膨張し、球の最上部を超えて逃げ出す。次に、球は、所望の温度でトリガするために必要とされる適量の流体を保持した状態で、密閉して塞がれる。それゆえ、無数のトリガ温度が容易に選択され得る。それゆえ、サーモバルブ７１３のトリガ点は、ユーザ／適用物の要求に応じて調節され得る。
【0053】
サーモバルブＰＲＤは商用のものが見出され得る。しかし、既知のデバイスは非常に大きく、タンクを高速度で推進し得、それゆえ、調整器弁１００における使用には不適切である極めて高い流量を有する。既知のデバイスは、通例、真鍮（高質量、低速熱応答）から作製されており、調整器弁１００の体積のおよそ半分を占有する。ＰＲＤ２２２は、全アルミニウム構造、０．１１２インチのピストン７１５、および４グラムの組み立て質量を有し得る。ＰＲＤ２２２は、およそ、典型的な市販のＰＲＤの質量の５．７％およびその流量の１９％を有し得る。したがって、それは、流れを作り出す効率がはるかに良い。この設計は、１グラム当たりの通気流を作り出すことに３．３倍の効率を有する（１９％÷５．７％＝３．３ｘ）。質量（４または７０グラム）ならびに特定の熱容量（それぞれ、アルミニウムおよび真鍮について、０．２１４または０．０９ＢＴＵ／ｌｂ－°Ｆ）に基づいて、ＰＲＤ２２２は、市販のユニットの時間の１３．６％でトリガすることが期待される。すなわち、市販のユニットを昇温するために必要とされる相対的な熱は０．０９ＢＴＵ／ｌｂ－°Ｆになる。７０グラムの市販の真鍮ＰＲＤを昇温するためのおおよその熱は０．０１４ＢＴＵ／°Ｆ（０．０９ｘ７０／４５３．６）になる。対照的に、４グラムのアルミニウムＰＲＤ２２２は０．００２ＢＴＵ／°Ｆ（０．２１４ｘ４／４５３．６）を必要とするのみである。それゆえ、設計の因子、およびアルミニウムの使用がこれを超高速ＰＲＤにする。ＰＲＤについて第一に考慮されることは、火災中にシリンダが爆発する前に、それがシリンダを通気することである。小型のシリンダ、例えば、１．５Ｌは、高い表面積対体積比を有し、火災時に非常に急速に昇温する。市販のＰＲＤが、トリガするのに５倍も過度に長くかかると決定されたときには、選定されるＰＲＤは市販の時間の２０％以下でトリガしなければならない。したがって、０．０１５ＢＴＵ／°Ｆの昇温熱を有する市販のＰＲＤは、０．００３ＢＴＵ／°Ｆ以下の昇温熱を有するＰＲＤと置換される必要があろう。それゆえ、熱式ＰＲＤを有する調整器１００の一実施形態は、弁内におけるＰＲＤの熱応答が、全体として、決定され、設計者に提供され得るという特徴を提供する。これは、ＰＲＤが最終的に取り付けられ得るいかなる装置も存在しないときの単なるＰＲＤの応答よりも精密な安全関連データを設計者に提供する。例えば、仮に、調整器の一実施形態の様々な構成要素を集めて組み立てること（「連合すること」）が可能であったとしても、応答速度は組立体の性質（例えば、質量および構成）によって影響を受け得るため、連合された組立体のＰＲＤの実際の応答は不確実であろう。換言すれば、熱式ＰＲＤを有する調整器１００の一実施形態では、外部温度を所与とした調整器の昇温速度が決定され得る。
【0054】
このような速度は、より小さいタンクと組み合わせられたときに、調整器弁１００の安全性を向上させる。より小さいタンクはより大きい表面積対体積比を有し、したがって、より高速に熱を獲得する。それゆえ、シリンダが小さいほど、それは火災時に急速に問題に陥り、それはすぐに爆発し得る。その結果、より小さいタンクを安全に保つために、より高速なＰＲＤが必要とされる。表１は、異なるタンクサイズのためのＰＲＤトリガ速度を示す。
【0055】
【表1】
【0056】
表１において、ベースライン値は、７９５リットル φ２６．５インチｘ８１インチのタンクを用いた、例Ｄであった。タンクＤの表面積対体積比はおよそ０．２０：１である。それは火災時に非常にゆっくりと熱を獲得することになり、そのＰＲＤがトリガしなければならなくなるまでにかなり長時間耐え得る。例ＡおよびＢは９Ｌおよび２．８Ｌタンクをそれぞれ用い、調整器弁１００の特定の実施形態のための使用事例を表す。それらのＳ：Ｖは０．７７および１．２２である。それらは火災時に７９５Ｌタンクよりもはるかに高速に熱を獲得することになる。したがって、それらのＰＲＤは、同じ保護レベルを提供するために、はるかにより高速にトリガしなければならない。好ましくは、それらは、ベースラインの７９５Ｌタンクのために必要とされる時間の、それぞれ、１７％および２６％でトリガすることが必要となる。それゆえ、典型的な時間の１３．６％でトリガすると予想される、ＰＲＤ２２２は、例Ｄが市販のＰＲＤによって保護されるレベルまで、例Ａ、Ｂ、およびＣのサイズのタンクを防護するために採用され得る。
【0057】
一実施形態では、高圧シールセット７２１、７２２は、標準のＳＡＥ ＡＳ５６８Ａ Ｏリングおよび成形バックアップリングであり得る。この形式は、最大８７５バール（１２，７００ｐｓｉ）の圧力での水素供給において実証されている。本実施形態では、リングセットは、－００５サイズ、容易に入手可能である最小サイズのＳＡＥバックアップリングである。
【0058】
リングのＩＤ上の密閉の利点は、－００５サイズが０．１１２インチのピストンＯＤを収容することができることである。必要とされる強度を維持するために、ピストンのヘッドはより大きく、０．１７９インチのＯＤである。それを収容するために、座金７２０、７２３はＯリンググランドの前縁および後縁を作り出す。後縁座金７２３は内部保持リング７２４によって所定位置に保たれる。このアプローチは、ＰＲＤ部分がスタッド端部（高圧端部）から組み付けられることを可能にする。それゆえ、そのポート内に設置されると、ＰＲＤは耐タンパリング性を有する。緩められ得る外部特徴は存在しない。
【0059】
１００％の流れ効率が仮定された場合、６．５ｍｍのオリフィスを有する市販のＰＲＤはＰＲＤ２２２の流量の５．２倍を有することになる。適用物によっては、（０．１１２インチのオリフィスによる）ＰＲＤ２２２の流量は受け入れ可能である。より小さいシリンダにとっては、その流量は過大になり得、シリンダを速く通気しすぎる。このような場合には、後縁座金７２３は段付きの孔を有し得、より小さい孔が高圧ガスに示される。それゆえ、より小さい孔は狭窄となり、流量を制限することになる。流量は、実証済みのシールセットを変更することなく、低減され得る。例えば、座金７２３内の段付きの孔が０．１１２インチおよび０．０５６インチであった場合には、流量は開始量の２５％に低減され得る。それゆえ、単一のＰＲＤが、単に座金７２３を手直しすることによって広範囲の流量要求に対応し得る。
【0060】
図８は、図５Ｅにおいて指示される区分の断面図である。図８は、手動弁２０８の周りの区域に限局された、調整器段２１０、２１２の平面を通る水平断面である。図８において、タンクからのガスは、両方とも弁の要求流量を送り出すようにサイズ設定された、通路３０、３１によって円錐形入口弁座３２へ導かれる。上述されたように、通路３０、３１は通路１６０、１６１、１６２（図１６）を介してタンクの内部と流体連通している。手動弁２０８が（図示のように）開放している場合には、タンクからのガス流は環状空洞３３、手動弁の出口チャンバに入る。出口通路５１が空洞３３を第１段入口孔５２に接続している。長い穿孔深さを容易にするために、孔５２は孔５１よりも大きい。タンク内からの流れは、手動弁棒３５内の好適な空洞内に座する、ボールシール３４によって制御される。交差する穿孔３４ａ、３４ｂがボールシールの裏側を通気する。ボール３４は、テフロン（登録商標）、アセタール、またはナイロンなどの好適な弾性材料から作製され得る。試験により、ニトリルおよびポリウレタンなどのエラストマーは、手動弁が、無の、または非常に低い出口圧力に対して開放されたときに遭遇される反復的な爆発的減圧事象に耐えないことがあることが示されている。
【0061】
Ｏリング３６およびバックアップリング３７が、外部漏洩を防止するために弁棒３５を本体に密閉する。シールセット３６、３７はニトリルまたはポリウレタンなどの好適なエラストマー材料から作製され得る。高圧水素と共に用いられる全てのニトリルまたはポリウレタン材料は、高圧水素への適合性が実証され、水素使用のための特殊加工を受けていなければならない。図示のように、シールセット３６、３７はＳＡＥ ＡＳ５６８サイズ－００７のものである。
【0062】
締りばめの低摩擦軸受（３８、３９を含む）が弁棒３５をセンタリングし、摩擦を低下させ、傾きを防止する。軸受は、摩擦を低減するためのＰＴＦＥおよび黒鉛、ならびに強度を向上させるための炭素繊維を含有する軸受級のＰＥＩプラスチックから作製される。このプラスチックは、高圧水素に適合することが実証されている。軸受は、本体２内の相手孔への干渉はまりとなり、シールの押し出しを防止する、短い、より小さい端部３８を有する。軸受のより大きく、より長い第２の直径３９は本体内の相手孔への干渉はまりを有し、センタリング機能を提供する。ねじナット（４０、４１）が軸受を本体２内に締め付ける。ナットは、軸受を締め付ける着座端部４０、取り付けおよび締め付け力を提供するねじ付き部分４１を有する。本体２内の逃げ４２が、ナットのねじ山４１が切れて止まるＯＤ隙間を提供する（すなわち、不完全ねじ部）。内部保持リング（スナップリング）４４が本体２内の相手溝と嵌合し、ナットが偶発的に除去され得ないことを確実にする。ナットの端部上の六角特徴４３が、ナットにトルクが与えられることを可能にする。耐タンパ性を有する安全保持器ナット４５が、タンパリング、およびナットの偶発的な除去をさらに妨げる。ナット４５は左ねじ山４５ａによって本体内に保持される。ナット４５は八角ソケット４５ｂをトルク駆動特徴として有する。ナットにトルクを与えることは特注の中空の八角ツールを必要とし、それゆえ、これは非常に耐タンパ性が高い。中空の特徴は、このような八角ツールが、突出した手動弁駆動軸４９の上に差し込まれるために必要とされる。
【0063】
弁棒３５は、高圧シールセット３６、３７と協働するために、精細な仕上げおよび厳しい公差をＯＤ上に有する。手動弁の中央は、遠位端部がより小さい着座径４７に低減された、ねじ付き部分４６を有する。手動弁ねじ山４６は、およそ４分の１回転の開放－閉鎖運動を生み出すための適切なサイズおよび粗いピッチのものである。本実施形態では、ナットのＩＤおよび手動弁のＯＤ上のねじ山はメートル台形のＴＲ９ｘ２である。この場合には、９０°の回転は０．５ｍｍの開放ストロークを生み出す。図示のように、手動弁の供給源孔３０は０．７９であり、入口孔３１は０．７１ｍｍであり、０．７０４：１のストローク対孔比をもたらす。それゆえ、開放された手動弁が流れを制約することはない。実際に、そのストロークは、およそ１．２５ｍｍと同じ大きさの孔３０、３１をサポートし得る。
【0064】
着座肩部４７が、ナット（４０、４１）内の相手面４８に接触することによって、開放方向における積極ストッパを提供する。手動弁は、弁を作動させるためのハンドル、つまみ、またはレバーを取り付けるために適切にサイズ設定された低減された直径の駆動軸区分４９を有する。本実施形態では、手によって最も快適にトルクを印加するための細長いレバー形状を有するつまみ５０が用いられる。駆動軸４９はその遠位端部内に、つまみ５０が取り付けられる前に弁の組み立てをサポートするためのアレンソケット４９ａを含む。つまみが省略される場合には、このソケットが、アレンビットを用いて弁を操作することを可能にする。
【0065】
【0066】
第１の調整器段２１０に関して、手動弁２０８からのガスは、高くなった、狭い、円錐形弁座５３内で終端する、孔５２を通って段２１０へ伝わる。弁座は、テフロン（登録商標）、アセタール、またはナイロンなどの好適な弾性材料で作製された、球状シール５５によって密閉される。入口圧力に応じて、ボール５５はまた、ニトリルまたはポリウレタンなどのエラストマーであってもよい。ボール５５によって中に通されたガスはチャンバ５４に入り、第１段調整圧力を作り出す。
【0067】
ボールシール５５は、３つの直径：ボールシール端部上の最小径５６、シール６０を収容する、より大きい直径５９、およびより大きいシール６３を収容する最大径６１を含む調整ピストンの近位端部内の好適な空洞内に保持されている。交差穿孔５７が、調整された第１段圧力をピストンの内部孔５８へ連通させる。孔５８は、重量を低減するために、図示のように、段付きであり得るか、またはそれは、単純化するために、小さい単一の直径であり得る。
【0068】
ピストンは２つの動的シール６０、６３によって本体２内の２段階孔に密閉されている。図示のように、２つのシールサイズはＳＡＥ ＡＳ５６８サイズ－００４および－００８である。Ｏリングに対して摩擦を低減し、寿命を向上させるために、それらのシールは、Ｘリング、クヮドリング、またはマルチシールなどのマルチローブゴムシールであり得る。それらは、ニトリルまたはポリウレタンなどの適切なエラストマーから作製され得る。複数のローブは、接触面積を低減することによって、摩擦を低減する。それらはまた、摩擦をさらに低減するための潤滑剤を蓄えることができるクレビス容積を有する。
【0069】
注目すべきは、－００４シールは、破断することなく予想通りに引き伸ばしてピストン式グランドに入れることができる２番目に小さいＳＡＥ ＡＳ５６８シールであることである。ピストンのＯＤは０．２０５５インチであり、シールのＩＤは０．０７０インチである。それはシールのＩＤをその元のサイズの２．９４倍に公称的に引き伸ばす。多くのエラストマーはその引き伸ばし量により破断する。それゆえ、－００４サイズはエラストマーの選定に影響を与える。
【0070】
ピストンの最大径６１はスプリング６２に押し当たって作用する。図示のように、スプリング６２はｃｒｅｓｔ－ｔｏ－ｃｒｅｓｔウェーブスプリングである。ｃｒｅｓｔ－ｔｏ－ｃｒｅｓｔスプリングは、それが、螺旋コイルスプリングの軸方向長さのおよそ半分で所望のスプリング力を加えるため、選定される。それはまた、ベルビル座金のスタックの組み立ての困難および予測不可能な挙動も回避する。ｃｒｅｓｔ－ｔｏ－ｃｒｅｓｔスプリングはより小さい弁体および小さいピストン長を可能にし、質量を低減する。
【0071】
スプリング６２は、ピストンを開放するように直径６３に対して作用し、流量および第１段圧力を増大させる。段１の圧力からの力は、ピストンを閉鎖するように作用し、流量および圧力を低減する。当業者であれば分かるように、ストローク、直径、スプリング長、およびスプリング定数を選定することによって、所望の第１段圧力が設定され得る。スプリング６２を包含する環状区域は穿孔１６３ａ（図２に示される）によって大気圧に接続されている。第１段圧力は２つのシール（６０、６３）にそれぞれ反対方向に対して作用する。正味の力は、圧力×それらの２つの面積の差に比例し、圧力が増大するにつれてピストンを閉鎖するように作用する。それゆえ、ピストン径の選定（５９、６１）が、スプリングから必要とされる力を任意の所与の設定圧力に設定する。それゆえ、それらは校正の重要部分である。
【0072】
図９では、第１段ピストン（直径５６、５９、６１）は、その最大流量位置で示されている。その最大流量行程は、より小さい直径の積極ストッパ端部６５、Ｏリンググランド６７ａ、および大きいねじ付き端部６８を有するピストン保持器によって制限される。面の逃げ６６が、たとえ、ピストンが保持器にしっかりと着座していても、ガス圧力がシール６３の全域に到達し、それに対して作用することを確実にする。面の逃げは図１８において容易に視覚化される。Ｏリング６７がピストン保持器を本体２に密閉している。
【0073】
内部保持リング７０が、ピストン保持器が偶発的に除去され得ないことを確実にする。耐タンパ性を有するカバーがスナップリングの偶発的な除去を防止する。カバーは、平坦面７２ａ内で終了するねじ付き区分７２、大きい着座径７１、およびトルク付与特徴を提供する２つのピンレンチ穴７３を含む。ねじ山７２は、タンパリングを妨げるための左ねじ山である。普通は右ねじ山を仮定するため、タンパリングの典型的な試みは、反時計回りのトルクをカバーに印加することを含むであろう。しかし、カバーねじ山が左ねじ山であるため、それはカバーをいっそう締めることになるのみである。着座面７２ａは内部保持リングの近くにあり、それが追い出されること、または除去されることを防止する。穴１６４ｂ（図２に示される）が保持リング７０と安全カバーとの間の空間を通気するため、漏れまたは透過圧力が蓄積し、カバーに圧力をかけることはできない。
【0074】
第２の調整器段２１２に関して、穿孔７４が孔７５を介して第１段圧力（チャンバ５４）を第２段２１２の入口に接続している。孔７５は、第２段２１２の調整圧力チャンバ７７内で、狭い、高くなった、円錐形弁座７６として終端する。弁座は、ニトリルまたはポリウレタンなどのエラストマーで作製された、球状シール７８によって密閉される。ボール７８によって中に通されたガスはチャンバ７７に入り、第２段調整圧力を作り出す。ボールシール７８は、３つの直径：ボールシール端部上の最小径７９、シール８３を収容する、より大きい直径８２、およびより大きいシール８６を収容する最大径８４を含む調整ピストンの近位端部内の好適な空洞内に保持されている。交差穿孔８０が、調整された第２段圧力をピストンの内部孔８１へ連通させる。孔８１は、重量を低減するために、図示のように、段付きであり得るか、またはそれは、単純化するために、小さい単一の直径であり得る。
【0075】
第２段ピストンは２つの動的シール８３、８６によってその２段階孔に密閉されている。図示のように、２つのシールサイズはＳＡＥ ＡＳ５６８サイズ－００３および－００８である。Ｏリングに対して摩擦を低減し、寿命を向上させるために、それらのシールは、Ｘリング、クヮドリング、またはマルチシールなどのマルチローブゴムシールである。それらは、ニトリルまたはポリウレタンなどの適切なエラストマーから作製される。複数のローブは、接触面積を低減することによって、摩擦を低減する。それらはまた、摩擦をさらに低減するための潤滑剤を蓄えることができるクレビス容積を有する。注目すべきは、－００３シールは、破断することなく予想通りに引き伸ばしてピストン式グランドに入れることができると最も小さいＳＡＥ ＡＳ５６８シールであることである。ピストンのＯＤは０．１７１５インチであり、シールのＩＤは０．０５６インチである。それはシールのＩＤをその元のサイズの３．０６倍に公称的に引き伸ばす。多くのエラストマーはその引き伸ばし量により破断する。それゆえ、－００３サイズはエラストマーの選定に影響を与える。
【0076】
ピストンの最大径８４はスプリング８５に押し当たって作用する。図示のように、スプリングはｃｒｅｓｔ－ｔｏ－ｃｒｅｓｔウェーブスプリングである。ｃｒｅｓｔ－ｔｏ－ｃｒｅｓｔスプリングは、それが、螺旋コイルスプリングの軸方向長さのおよそ半分で所望のスプリング力を加えるため、好ましい。それはより小さい弁体および小さいピストン長を可能にし、質量を低減する。スプリング８５は、ピストンを開放するように作用し、流量および第２段圧力を増大させる。第２段圧力からの力は、ピストンを閉鎖するように作用し、流量および圧力を低減する。当業者であれば分かるように、ストローク、直径、スプリング長、およびスプリング定数を選定することによって、所望の圧力が設定され得る。スプリング８５を包含する環状区域は穿孔１６３ｂ（図２に示される）によって大気圧に接続されている。第２段圧力は２つのシール（８３、８６）に反対方向に対して作用する。正味の力は、圧力×それらの２つの面積の差に比例し、圧力が増大するにつれてピストンを閉鎖するように作用する。直径の選定（８２、８４）が、スプリングから必要とされる力を制御する。それゆえ、それらは校正の重要部分である。
【0077】
図９では、第２段ピストン（直径７９、８２、８４）は、その最大流量位置で示されている。その最大流量行程は、より小さい積極ストッパ端部６５、Ｏリンググランド６７ａ、および大きいねじ付き端部６８を有するピストン保持器によって制限される。面の逃げ６６が、たとえ、ピストンが保持器にしっかりと着座していても、ガス圧力がシール６３の全域に到達し、それに対して作用することを確実にする。面の逃げは図１８において容易に視覚化される。Ｏリング６７がピストン保持器を本体２に密閉している。内部保持リング７０が、ピストン保持器が偶発的に除去され得ないことを確実にする。耐タンパ性を有するカバーがスナップリングの偶発的な除去を防止する。カバーは、平坦面７２ａ内で終了するねじ付き区分７２、大きい着座径７１、およびトルク付与特徴を提供する２つのピンレンチ穴７３を含む。ねじ山７２は左ねじ山である。着座面７２ａは内部保持リングの近くにあり、それが追い出されること、または除去されることを防止する。穴１６４ｃ（図２に示される）が保持リング７０と安全カバーとの間の空間を通気するため、漏れまたは透過圧力が蓄積し、カバーに圧力をかけることはできない。第２段圧力は、第２段ピストンの遠位端部における角度が付いた穿孔８７を介して第３段調整器入口と連通する。本実施形態では、その場所は、それが第２段ポートから穿孔され得、塞がれる必要がある構築穴を残さないため、選定される。
【0078】
諸実施形態では、低圧逃がし弁２２４が任意選択的な特徴である。使用事例によっては、第１の調整器段２１０の低圧側に圧力逃がし弁ＰＲＶ２２４を有することが好ましくなり得る。そうである場合には、ＰＲＶ２２４がポート８に実装されることになり、ＰＲＶ２２４は、チャンバ５４に接続された、孔８８内の圧力、調整器２１０が適切に機能しているときには比較的低い圧力である、第１段調整圧力を保護するであろう。諸実施形態では、このような弁は、バーストディスクまたは再着座するポペット弁（すなわち、図１４に示される種類の弾性ボールおよびスプリング）であることができる。図９に示されるように、ポート８は使用されず、Ｏリング９１によって本体２に密閉されたねじ８９によって塞がれている。タンパリングの可能性を最小限に抑えるために、ねじは、その除去を妨げるための２つのピンレンチ穴９０を有するように示されている。図示のように、ポートは段１および２の間に配置され、Ｏリングおよび赤色に着色されたスパナねじによって閉鎖されている。一実施形態では、流路内の異なる段における圧力調整器を保護するために、適切なＰＲＶが、例えば、穿孔８７（第２段調整圧力、図１０）または出口チャンバ１０１（第３段調整圧力、図１０）への接続と共に設置され得る。
【0079】
図１０は、図５Ｅに示される区分の断面図である。図１０は、第３段調整器２２８を示すように限局された、調整器段２１０、２１０の平面を通る水平断面である。図１０では、角度が付いた穿孔８７が第２段圧力を第３の調整器段２２８の入口に連通させる。第３段入口は、入口空洞９２、密閉ボール９３、ボール戻りスプリング９４、およびボールが着座して密閉するＯリング２５２を含む。Ｏリング２５２は、Ｏリングを締め付けるための平坦面１０３、ねじ付き区分２５４、および部分にトルクを与えるための浅いアレンソケット１０５を有するシール保持器２５６によって本体２内に締め付けられている。
【0080】
図示のように、Ｏリング２５２はＳＡＥ ＡＳ５６８ －００２サイズであり、水素に適合することが実証されたニトリルまたはポリウレタン化合物から作製され得る。密閉ボール９３は高品位の市販のステンレス鋼玉軸受であり得る。本実施形態では、それは直径２ｍｍである。ボール戻りスプリング９４はステンレス鋼から作製されている。シール保持器２５６はアルミニウムから作製されている。
【0081】
ボールが（図示のように）開放している場合には、ガスが第３段出口チャンバ１０１に入り、より低い最終出口圧力に低下させられる。第３段ピストン１１５はアルミニウムから作製されており、ボールの位置を制御する軸先端９５、曲線状ゾーン９７、およびマルチローブシール１００を収容する密閉径９８、ならびに着座面９９を含む。曲線状ゾーン９７は軸先端９５をより大きい中間直径９７ｂに融合させる。ゾーン９７は、ピストン面内に９０°間隔で機械加工された４つのスカラップ９７ａを有し、これにより、それは最大ストロークにおいて保持器２５６に対する気密シールを作り出すことができない。（図示のように）最大ストロークにおいて、ガスは環状ゾーン９６を通って流れ、４つのスカラップ状の逃げ９７ａに入り、次に、出口チャンバ１０１に入る。マルチローブシール１００はＳＡＥ ＡＳ５６８ －００６サイズであり、水素に適合することが実証されたニトリルまたはポリウレタン化合物から作製され得る。当業者は、スカラップ９７ａの形状および数は、保持器２５６とシール面９６との間の十分な流量を提供するのに足る大きさのくぼみを提供するよう、必要に応じて随意に調節され得ることを認識するであろう。
【0082】
出口チャンバ内のガスはシール１００の区域に対して作用する。増大する圧力は、ピストン１１５を無流量位置に向けて移動させるように作用する。コイルスプリング１１７が、ピストン１１５を完全流量位置に向けて押すように反対に作用する。スプリング１１７はピストン１１５内の相手孔内で摺動し、スプリング１１７と係合した、スプリングアジャスタディスク１１８に押し当たった、調節ねじ１１９によって所望の予圧に向けて付勢される。調節ねじ１１９は、アレンソケット端部を有する止めねじであり得る。薄ナット１２０が、所望の出口圧力が設定されると調節ねじをロックすることを可能にする。
【0083】
ピストン１１５の無流量位置は、停止面１０９、Ｏリンググランド１１２ａ、着座面１１０、ねじ山１１１、および端面１１３を含むピストン保持器１１４によって制限される。端面１１３は、ピストン保持器を偶発的に除去することを防止する、内部保持リング１１６と係合している。Ｏリング１１０がピストン保持器を本体２に密閉している。穴１６３ｃが大気圧を第３段ピストンの基準側へ送る。
【0084】
最大無流量位置またはその付近では、ピストン先端９５はボール９３から係合解除しており、戻りスプリング９４がボール９３をリング２５２に押し付け、流れを停止させる。
【0085】
耐タンパ性を有するカバー１２１が、内部保持リングおよびピストン保持器を偶発的に除去することを防止しつつ、調節特徴へのアクセスを可能にする。カバーは、本体２への取り付けのための左ねじ山１２２、およびトルクを印加するための２つのピンレンチドライブ穴１２３を有する。
【0086】
出口チャンバ１０１内のガスは３つの通路１０７（図５Ｅにおいて指示される区分の、ただし通気穴１０７の平面である、断面図である、図１１を参照）を介して出口ポート１３に接続される。図示のように、３つの穴１０７は各々、直径１．２０ｍｍである（すなわち、単一の２．０７８ｍｍの孔と同等の総流路面積）。さらにより高い流量が所望される場合には、穴１０７は高さ１．２ｍｍおよび中心間３．９７ｍｍの単一の楕円形スロットによって容易に置換され得るであろう。このようなスロットは直径２．７３９ｍｍの単一の孔と同等の流路面積（すなわち、３つの１．２０ｍｍの穴よりも７３．７％大きい流路面積）を有するであろう。
【0087】
図１２は、図５Ｃに示される区分の断面図である。図１２は、圧力センサ２２０のカバー１３７の中心を通る水平断面である。圧力センサ２２０のトランスデューサ２２は本体２内の円筒形空洞内に存在する。空洞２１は、トランスデューサの周りの高流量を確実にする、拡大されたアンダーカット（ポート２１６に隣接した環状空間）を有する。Ｏリング１２８およびバックアップリング１２９がトランスデューサ２２を本体２に密閉する。シールセットはＳＡＥ ＡＳ５６８ －０１６サイズであり、部分は、水素適合性を実証されたニトリルまたはポリウレタン材料から作製されている。保持器１３０がねじ１３１によってトランスデューサ２２を本体２内に締め付ける。肩部１２７がトランスデューサ２２の上面に接触し、締め付け動作に影響を及ぼす。六角ソケット１２８が、保持器１３０がトルクを与えられることを可能にする。内部保持リング１３２が本体２内の相手溝と係合しており、保持器１３０の偶発的な除去を防止する。耐タンパ性を有する安全カバー１３３が保持リング１３２および保持器１３０の偶発的な除去を防止する。安全カバーは、タンパリングを阻むために、左ねじ山１３４を有する。
【0088】
トランスデューサの環境カバー１３７は、トランスデューサ２２のための出力信号を統御する回路板１３６のための空間を有する。環境カバー１３７は、カバー１３７内のリップ１３８によって締め付けられたＯリング１３９によって本体２に密閉されている。本体２内へのカバー１３７の係合は、リップ１３８がもたれかかる本体内の段によって制限される。
【0089】
高圧トランスデューサは広範なサイズのものがある。図示されている圧力トランスデューサ２２および信号調整板１３６は比較的大きい。２２および／または１３６がより小さい場合には、それに応じて収容特徴はサイズを低減される。
【0090】
図１３は、図５Ｅにおいて指示される区分の断面図である。図１３は、圧力トランスデューサ１４からの出力ワイヤの経路設定および密閉を示す、圧力トランスデューサワイヤ１４２ａの中心を通る鉛直断面である。図１３において、ワイヤ１４２ａは、本体２内の孔１４９と嵌合したプラスチック絶縁材／座金１４８を通過する。絶縁材は、ナイロン、アセタール、およびウルテムを含む広範囲のプラスチックから作製され得る。絶縁材１４８は、ワイヤシール１４７を保持し、ワイヤ１４２内への横向きの力がワイヤの絶縁を切断しないよう滑らかな縁部を提供する役割を果たす。ワイヤシール１４７は本体２内の孔１４６内に存在し、シリコーンで作製された、ＡＭＰ ＳＳＣ １８４１４０－１などの、市販の高容量自動車部品である。ワイヤ１４２は水平孔１４４を通過し、ワイヤを、環境カバー１３７によって境界されたトランスデューサ空洞内へ導く鉛直孔１４３と交差する。ワイヤは回路板１３６へ適切に終端されている（このような終端は図１３に示されていない）。交差する水平孔１４５が、トランスデューサのＯリングシールセット（１２８、１２９）からの漏洩または透過ガスがある場合にそれを配線通路１４３へ直接接続する。配線回路通路はワイヤの経路を定め、漏洩／透過ガスを搬送することができる。その回路は、図１４に示される低圧ＰＲＶによって過圧力から保護される。全てのセンサワイヤ経路設定１４２、１４２ａ、１４２ｂは、２線であるか、それとも３線であるかに関わりなく、すぐ前で説明された形式に従う。２線センサが用いられる場合には、第３の配線チャネルは、汚染物質を本体内に入れないよう、ワイヤシール１４７において塞がれる。
【0091】
図１４は、図５Ｂにおいて指示される区分の断面図である。図１４は、２線圧力トランスデューサ１４のみを受け入れる（すなわち、２つのワイヤ通路のみを有する）単純化された本体の経路設定および低圧逃がし弁保護を示す、圧力センサ２２０のワイヤ１４２、１４２ａの中心を通る断面である。図１４において、両方のワイヤは実質的に同様であり、すなわち、２本のワイヤ（１４２、１４２ａ）、２つの絶縁材（１４８）、および２つのワイヤシール（１４６）が存在する。上述されたように、ワイヤ１４２は接続孔１４４および１４３を通過し、環境カバー１３７によって閉鎖された空洞に入る。ワイヤ１４２ａは孔１４４ａおよび１４３ａを通過し、同じ空洞に入る。センサが３本のワイヤを有するとした場合には、第３の実質的に同様のワイヤ経路が存在する。
【0092】
２つの配線回路の間の途中に、低圧ＰＲＶのための通路が存在する。該ＰＲＶは、逃がし弁の開閉制御をもたらす弾性ボール１５５、ＰＲＶクラッキング圧を制御するスプリング１５４、ボール１５５が着座する、鋭い縁部の弁座１５６、スプリングの遠位端部が着座するねじ１５０、環境カバー１３７の内部と流体連通した入口孔１４３ｃ、段付き孔１５８、およびガスを本体２の後面へ通気する主要通気孔１５７を含む。図示のように、ねじ１５０は任意選択的な通気形（中空）であり、ガスはその中心孔を通って通気することもできる。ねじ１５０はまた、両方の絶縁材１４８およびそれらの関連ワイヤシール１４６を保持するのに役立つ。ボールシール１５５は、ニトリルまたはポリウレタンなどの適切な弾性材料、あるいはナイロン、テフロン（登録商標）、またはアセタールなどのより硬い材料のものである。ねじ１５０は、アレンソケットドライブ１５１、通気孔１５２、および適切なねじ山１５３を有する。
【0093】
図１５は、図５Ａにおいて指示される区分の断面図である。図１５は、（例えば、３線圧力トランスデューサ１４のための）３線のためのワイヤ通路を有する図３および図４に示されるような本体のための経路設定および低圧逃がし弁保護を示す、圧力センサ２２０の圧力トランスデューサワイヤ１４２、１４２ａ、１４２ｂの中心を通る断面である。３つのワイヤ通路を有する本体の場合には、ＰＲＶは、同じパッケージ内に収まるために、平面から若干離れるように移動させられ、ＰＲＶボール／スプリングは、（ねじ１５０の代わりに）ねじ１５０ａによって閉鎖された孔内にある。
【0094】
図１７は、手動弁２０８をさらに例示する組立図である。調整器段２１０、２１２、２２８をタンク圧力から隔離すること、すなわち、手動弁２０８をタンク２０２と調整器段との間に有することができることが望ましい。閉鎖されているとき、弁２０８は、高速充填の間に、調整器段を、害を及ぼす可能性がある圧力脈動から隔離し、タンクを空にすることなく下流のシステムに補修を行うことを可能にする。４分の１回転手動弁２０８は以下の特徴を有する：その動作が高速であること、レバーが弁の状態を明瞭に指示すること、それが高サイクル寿命を有すること。手動弁２０８の本実施形態では、非常に粗いねじ山４６が、ボール３４を弁座３２に押し付けて密閉するために必要な直線運動をもたらす。これは、流路内に不連続を作り出すことによってシールが達成され、余分のトルクが、弁が適切に密閉するかどうかに影響を与えない、典型的な４分の１回転弁とは異なる。すなわち、弁２０８は、ねじ山４６が切られている結果、弁座３２に対するボール３４の密閉を確実にし、弁２０８の摩耗効果を補償するために手締めされ得る。このようなことは典型的な４分の１回転弁では可能でない。換言すれば、弁座３２に対するボール３４の密閉を改善するために、追加の回転、例えば、８分の３、またはさらには、半回転が適用され得る。しかし、ねじ山径が減少するのに従って、所与の密閉力を作り出すためのトルクが減少するという理由で、より小さいねじ山が望ましいため、所与の密閉距離のために過度に多くの回転を必要とする結果をもたらす、過度に細かいねじ山と、過度に大きい密閉トルクを必要とすることになる、過度に粗いねじ山との間でバランスを取る必要がある。４分の１回転弁であるため、レバー５０の位置は、それが開放しているのか、それとも閉鎖しているのかを指示する。対照的に、典型的な多回転弁では、操作つまみまたはレバーの位置は、通常、弁が開放しているのか、それとも閉鎖しているのかを指示しない。それゆえ、手動弁２０８は、典型的な４分の１回転弁および多回転弁の両方の利点を包含している。弁２０８は非常にコンパクトであり、典型的な多回転弁のサイズに近い。弁を開放／閉鎖する際の快適さを最大にするためにレバー式つまみ５０が用いられる。つまみ／レバー５０のために必要とされる旋回空間は多回転弁のつまみのためのものよりも大きいが、典型的な４分の１回転弁のものよりも小さい。
【0095】
概して、手動弁は、流量制御、および弁棒のための２つのシールを有する。ボール３４の密閉力は追加のトルクによって増大させられ得るため、弁２０８のサイクル寿命は、流量制御シールではなく、弁棒シールの寿命によって制約される。多回転弁についてはそれが一般的であるが、弁棒が、１ ３／４～２ １／２回転の基準に対して、４分の１回転しか回転しないことで、弁２０８の有効寿命は大きく延ばされる。すなわち、摩損、ひねり、または螺旋運動に起因するシール摩耗を受けることがはるかに少なくなる。通常の多回転弁であれば、シールは７～１０倍ものこすり作用を受ける。それゆえ、期待寿命が同様に延ばされる。弁２０８の一実施形態では、開閉シールは、薄刃オリフィスに着座する市販のプラスチック玉軸受である。玉軸受の使用は、ボールが非常に低いコストで極めて厳しい直径および真球度公差を有することを可能にする。薄刃オリフィスの使用は着座圧力を最大化する。それゆえ、必要とされる密閉トルクが大きく最小限に抑えられる（すなわち、本質的に線対線の接触となるからである）。一実施形態では、ボール－オリフィス機構は金属ボールを含む。しかし、金属ボールの使用は、表面仕上げ、円筒度、および位置合わせに対する要求を高め、所望の密閉トルクよりも高いものを必要とする。それに比べて、はるかにより柔軟なプラスチックボールの使用は密閉トルクおよびそれらの機械加工要求の両方を低減する。エラストマーボールシールが用いられた場合には、最も低いトルクが得られるであろう。しかし、水素適合性エラストマーは、通例、反復的なガス爆発的減圧（ＧＥＤ：gas explosive decompression）事象の十分な耐性を有しない。この種の設計を用いた場合には、このような事象は不可避である。したがって、特に、ＧＥＤ事象に関する問題が解決されるまで、エラストマーは勧められない。他方で、いくつかのエンジニアリングプラスチックは、水素に対する耐性があり、優れたＧＥＤ耐性を有することが実証されている。それらとしては、バージンＰＴＦＥ（テフロン（登録商標））、アセタールコポリマー（デルリン）、ナイロン、およびＰＥＥＫが挙げられる。この順に、プラスチックは次第に硬くなり、それゆえ、期待寿命が長くなり、密閉のためのトルクが次第に高くなる。これは、特に、低温（すなわち、－４０℃）において当てはまる。全てが許容可能な性能を有するものの、ＰＴＦＥが密閉のためのトルクの観点から好ましい。
【0096】
一実施形態では、図８および図１７に示されるように、手動弁回路は、０．３６８ｍｍの出口孔を有する入口オリフィス３１内の０．７１ｍｍにつながる０．７９ｍｍの供給源孔３０を有する。手動弁のストロークは、０．３５６ｍｍ、またはオリフィスサイズの５０％である。それゆえ、手動弁の流量は、０．７１ｍｍのオリフィスのための理想流量に非常に近くなる。その流量は、０．３６８ｍｍの出口孔の容量の３．７倍よりも大きい。それゆえ、開放された手動弁の両端の圧力降下は低くなる。９０°での０．３６８ｍｍのストロークは１．４７ｍｍのピッチに等しい。ねじ山径が減少するのに従って密閉力が減少するため、２ｍｍの最小のＩＳＯねじ山外形が選定された。
【0097】
一実施形態では、取り扱いを容易にするために３ｍｍ（１／８インチ）以上の玉軸受を用いることが望ましい。また、標準のＳＡＥ ＡＳ５６８Ａ Ｏリングおよび成形バックアップリングを用いることが非常に望ましい。それらは、最大１２，６００ｐｓｉ（８７５バール）の圧力における水素で実証されている。１／８インチのボールに適合する最小のＡＳ５６８Ａサイズは－００７である。弁棒シールがリングＩＤ上で（すなわち、０．１５６インチ径において）生じるため、ガス軸方向力が最小限に抑えられる。軸受および保持器ねじ山のための空間を許す結果、最小の実際的な手動弁ねじ山はＴＲ９ｘ２になる。３５０バール（５０７５ｐｓｉ）において、－００７ Ｏリングによる軸方向荷重は９７ｌｂｓである。ＴＲ９ねじを用いてそれを達成するための公称トルクは６．８７ｌｂ－ｉｎになるであろう。それは手／指の快適さにとって許容可能なトルクである。比較すると、Ｍ１２ｘ１．７５のねじ山は、手で印加するのに快適でないトルクである、１３．７４ｌｂ－ｉｎの予測トルクを有する。Ｍ８ｘ１．５によるトルクは６．１０ｌｂ－ｉｎになると予測される。これは、それが有するであろう設計の難しさのための埋め合わせとしては小さすぎる。それゆえ、ＴＲ９ｘ２が低コストおよび効率的生産のために最適なサイズと考えられる。１００の本実施形態では、４つのボールシールが存在し、３つは１／８インチであり、１つは２ｍｍであることに留意されたい。調整器段２２８内の２ｍｍのボールは重大な組み立ての課題を示す。
【0098】
摩擦を最小限に抑え、位置合わせ維持し、束縛を防止するために、本実施形態では、軸受３８、３９は、厳密な公差の低摩擦のプラスチック軸受を用いる。それは、テフロン（登録商標）、炭素繊維、および黒鉛を含有する軸受級のＰＥＥＫ化合物から作製される。軸受は２：１の案内Ｌ／Ｄ（guidance L/D）を有する。
【0099】
弁２０８の重要な側面は、閉鎖した手動弁は、充填圧力スパイクにも、音速／音速近くで流れる汚染物からの損傷の可能性にも直接曝されないことである。例えば、閉鎖位置では、手動弁の両端に３５０バールの圧力変化が存在するとした場合、ボールにかかる力はわずか３．１２ポンドになる。ボールは最大９７ｌｂｓの力で閉鎖され得る／締め付けられ得るため、余分の３．１２ｌｂｓの荷重は取るに足らない。さらに、充填ガス中のいかなる汚染物質も、手動弁の孔内でなく、シリンダの内部へ向けられる。
【0100】
要約すると、手動弁内の特徴は以下のとおりである：プラスチック玉軸受シール（低コスト、高品質、および長寿命をもたらす）、ＯリングのＩＤ上の弁棒密閉（より強い弁棒、およびより長い寿命のためのより硬いリングをもたらす）、極めて粗いピッチ（典型的なものよりも７～１０倍高速な開放、およびはるかにより長い弁棒シール寿命をもたらす）、小径ねじ（密閉トルクを最小限に抑える）、４分の１回転運動（つまみ／レバーの位置によって、弁が開放しているのか、それとも閉鎖しているのかを指示する）、低摩擦プラスチック軸受（位置合わせおよび密閉の信頼性をもたらす）。
【0101】
図１８は、第１段調整器２１０および第２段調整器２１２をさらに例示する組立図である。これらの調整器は、ピストン５９を付勢し、調整圧力を設定するために、ｃｒｅｓｔ ｔｏ ｃｒｅｓｔウェーブスプリング６２を用いる。このようなスプリングは螺旋コイルスプリングの軸方向空間のおよそ半分を必要とする。それは本体サイズを低減し、質量およびコストを低減する。低減された軸方向長さはピストン長を低減し、ピストン質量を低減する。より低いピストン質量のピストンは、より速い応答時間、より低い動圧誤差、およびより低いヒステリシスをもたらす。特に、急な流れの変化の間に存在する圧力スパイク／ディップがより少なく、より小さくなる。流れの反転後において、存在する圧力オーバーシュート／アンダーシュート（すなわち、ヒステリシス）がより小さくなる。加えて、ｃｒｅｓｔ ｔｏ ｃｒｅｓｔスプリングは、コイルスプリングに関する寸法の問題を解消する。コイルスプリングの製造業者はＯＤおよびＩＤの公差を提供していない。ユーザは、公差がどれぐらいであり得るのかを推測しなければならない。一般的なことは、過剰に大きい公差を許すことであるが、これは設計を必要以上に大きくする。対照的に、ｃｒｅｓｔ ｔｏ ｃｒｅｓｔスプリング座金は、それらが自由に作動する（すなわち、束縛または擦れのない）孔およびシャフトのサイズを規定している。それゆえ、ｃｒｅｓｔ－ｔｏ－ｃｒｅｓｔウェーブスプリングは最適な設計を可能にする。
【0102】
図１９は、図１０にも示された調整器２２８をさらに例示する組立図である。図２０は、調整器２２８をさらに例示する断面図である。上述されたように、第３段調整器２２８は、Ｏリング２５２のＩＤに押し当たって密閉し、スプリング９４によって閉鎖位置に向けて付勢されるフローティングボール９３を用いる。ピストン１１５は、Ｏリング２５２のＩＤを貫いて延び、ボール９３を押してそれを強制的に開放させる細い先端９５（図１０、図２０）を有する。図２０の断面に示されるように、ピストン１１５はボールを相対的に上方へ（すなわち、矢印の方向に）動かし、開放ストロークを増大させ、より多くの流量を得る。最大流量位置において、ピストンはＯリング保持器２５６（すなわち、積極ストッパ）に当たる。しかし、その接触は、流れを制限する／停止するという望ましくない影響を及ぼす。本実施形態では、４つのスカラップ９７ａがピストンの停止面９６に付加されている。たとえ、ピストンが積極ストッパに強く当たっても、スカラップは、完全流量が維持されるために十分な流路面積を提供する。この特徴は、極めて低いタンク圧力において高流量が要求されるときに（すなわち、大きなストロークが必要とされるときに）必要とされる。スカラップ９７ａがなければ、ピストン１１５が完全流量ストッパに当たったときに、それは残念ながら流れも停止させ、すなわち、ピストン１１５が流量調整ボール９３をその最大ストロークまで持ち上げたときに、流れは、シール保持器２５６に着座したピストン停止面９６によって「下流で」停止される。たとえ、ピストン１１５が着座していても、スカラップ９７ａは完全流量経路を提供する。この特徴は、このような極端なストロークにあるときにピストンが通常置かれる、低いタンク圧力において非常に高い流量をもたらす。
【0103】
図２１は、高圧センサ２２０の態様をさらに例示する組立図である。高圧センサ２２０は以下の特徴を提供する：それが乱用／衝撃耐性のために本体内の深くにセンサを組み込んでいること、それが高圧漏洩箇所を解消すること、高圧シールがトルク感受性の代わりに位置感受性を有すること、および耐タンパ性がより大きくなっていること。
【0104】
通例であれば、独立型の圧力センサが単にポート内に螺挿されるのみである。これは多数の問題を生じさせる。第１に、センサはポートから１ １／２フィート～３インチ突出し、ドライシールテーパねじまたはＯリングボスによって密閉され得る。大きな突出長はセンサを衝撃または剪断力に対して脆弱にする。センサが傷つけられた場合には、シリンダは急激に制御不可能に通気され得、引きちぎれた任意の部分が危険な高速飛翔体になり得る。第２に、独立型センサのアプローチは、１）センサからハウジングへの、および２）ハウジングからポートへの、２つの潜在的な高圧漏洩箇所を有する。第３に、独立型センサのアプローチを用いる場合、（Ｂ）ハウジング対ポートのシールの密閉品質がトルク感受性を有する。これは、ＮＰＴスタッドおよびＯリングボススタッドの両方の場合に当てはまる。それらの種類の密閉の完全性は、熱サイクル、振動、高速圧力サイクル、またはタンパリングによって破断される可能性があり得る。ガスは可燃性であり、このような漏洩はいずれもシリンダの制御不能な通気を生じさせることになるため、このような破断はいずれも許容できない。
【0105】
諸実施形態では、センサ２２０は以下の仕方でこれらの問題に対処する。調整器弁１００はセンサ２２０を調整器本体２内の非常に深くに組み込んでおり、剪断の可能性を全く無くす。それゆえ、組立体の安全性および堅牢性が大きく増大させられる。加えて、センサ２２０が調整器本体に直接密閉することによって、典型的な独立型のハウジングが無くされ、これが第２の潜在的な漏洩箇所（ハウジングからポートへのシール）を解消する。センサ２２０はピストン形ラジアルシール１２８を採用する。その密閉品質は位置に対する感受性を有するのみである。トルクは密閉における因子でない。ガス圧力からの軸方向力はねじ付き保持器１３０によって吸収される。ねじ付き保持器１３０は緩みを二重に防止される。内部保持リング１３２が、保持器が緩むのを防止する。左ねじ山付きの安全保持器１３３が、保持リングが除去されるのを防止し、保持器が緩むのを防止する。それゆえ、シールは所定位置に保たれ、熱サイクル、振動、または高速圧力サイクルに由来する潜在的な緩みを防止する。
【0106】
センサ２２０はまた、タンパリングも妨げる。センサに手を加えるには、センサ半組立品の部品を露出させるために、まず、ドーム形の圧力センサカバーが除去されなければならない。センサ信号調整回路板１３６を脇に動かし、安全保持器を露出させることができる。センサに手を加えるには、安全保持器、内部保持リング、およびセンサ保持器が全て除去されなければならない。しかし、安全保持器１３３は特注のピンレンチ（保持器の反対側の２つの穴に留意）によって回転させられ、これは大抵のタンパリングを阻止するであろう。
【0107】
図１２の断面に示されるように、センサ２２０はＯリング１２８（例えば、ＳＡＥ ＡＳ５６８Ａ Ｏリング）およびバックアップリング１２９によって調整器本体２に密閉される。本実施形態では、どちらもエラストマーである。Ｏリングがエラストマーであるため、それは水素を透過することになる。前述の透過は圧力および温度の両方に対して感受性を有する。時間が経つにつれて、最良の水素適合性Ｏリングでさえもガスをドーム形の圧力センサカバー１３７の内部へ透過することになる。ガスが定期的に安全に通気され、危険な圧力まで蓄積することを可能にされないことが好ましい。
【0108】
それゆえ、諸実施形態では、圧力センサカバー１３７の内部はボール・アンド・スプリング式圧力逃がし弁、すなわち要素１５４、１５５、１５０（図１４）を有するＰＲＶ、によって通気される。オリフィスのサイズは、たとえ、センサシールが機能しなくなった場合でも、危険な圧力が蓄積することができないように選定される。スプリング力は、低圧で逃がしが起きるように選定される。これは、少量のエネルギーのみが一度に放出されることを確実にする。本実施形態では、製造効率のために、逃がし弁のボール１５５のサイズは、１／８インチ、手動弁２０８ならびに第１および第２の調整器段２１０、２１２におけるものと同じサイズである。ボールはエラストマー系（例えば、ニトリル）またはプラスチック（例えば、ＰＴＦＥ、デルリン、ナイロン）であり得る。
【0109】
一実施形態では、調整器弁１００の複数の特徴が期待寿命および信頼性を向上させる。区分強度は、疲労が問題にならないように選定される（すなわち、無限の構造寿命）。全体設計の結果、２つの高圧Ｏリングシール：１）圧力センサ２２０、および２）手動弁棒のみを有することになる。どちらも、０．０７０インチの断面のＳＡＥ ＡＳ５６８Ａ Ｏリングおよび成形バックアップリングである。このようなシールは、水素供給において８７５バール（１２７００ｐｓｉ）まですでに実証されている。各調整器段内のピストンは、低摩擦、長寿命、および潤滑剤をそれらのクレビス内に保持するそれらの能力のために選定されたマルチローブシール（Ｘリングおよびマルチシール）などの、動的シールを有する。それゆえ、それらの使用は、従来のＯリングを用いる設計よりも寿命を延ばす。マルチローブピストンシールおよびｃｒｅｓｔ ｔｏ ｃｒｅｓｔウェーブスプリングの組み合わせは、必要とされるスプリング力の低減をもたらす。その結果、ピストン運動から摩耗粒子を発生させる可能性も低減される。摩耗粒子の低減はＯリングおよびボールシールの両方の寿命をさらに延ばす。全ての孔は陽極酸化処理され、摩擦および摩耗の両方を低減する。水素シールへの摩耗粒子の衝撃は重要な問題であるため、摩耗の低減は特に注目すべきである。全体を通して、動的密閉の形式は、ボールが薄刃オリフィスに着座することである。この形式は、長い期待寿命を有し、信頼性が高いことが示されている。ボール材料は、期待寿命を最適化するために密閉場所に基づいて調節される。例えば、手動弁２０８および第１の調整器段２１０は、反復的なＧＥＤ事象を見ることが予想され、それゆえ、好ましくは、プラスチックボールを用いる。第２段２１２は極低圧で動作し、それゆえ、ニトリルがそれらの優れた密閉能力のために好ましい。第３段２２８では、材料の選択は逆になる：シールは柔らかく（ニトリル）、ボールは硬い（３１６ステンレス）。
【0110】
一実施形態では、パッケージングが直線的であり、全ての基本特徴が互いに平行または垂直である。これは全体サイズを最小化し、質量を最小化する。その結果、高い特徴密度を有するコンパクトな本体（およそ５１ｍｍ平方）となる。圧力センサ２２０およびＰＲＤ２２２を除く全ての主要な特徴は単一の平面（例えば、調整器平面）上にある。これは製造を簡単にする。ＰＲＤ２２２のためのポート６の平面は、壁厚を増大させつつ全体的な幅を最小化するために、１．５９ｍｍオフセットしている。圧力センサ平面は調整器平面に対して垂直であり、同じくパッケージサイズを最小化する。設計は２線（４～２０ｍ－ａｍｐ）または３線（０～５ｖｄｃ）圧力センサ２２０を可能にする。隔壁型コネクタは過度に多くの空間を占有する。したがって、一実施形態では、ピグテール構成が選定され得る。その結果、２本または３本のワイヤが本体から出ていき、エンドユーザの選定のコネクタ内で外部で終端されることになる。ワイヤは高容量自動車ワイヤシールによって本体に環境的に密閉される。ワイヤ通路は圧力センサカバーの内部に接続されており、それゆえ、関連圧力逃がし弁によって通気される。本実施形態は適切なスタッド３（例えば、弁棒）によって高圧シリンダに取り付けられ得る。例えば、スタッド３は、Ｏリングシール１４１（ボス面シール式）を５／８インチ －１８ねじ山１４０と共に含み得る。単にスタッドを拡大することによって、大きなスタッドを収容することもできる。一例として、代替のスタッドは、ＵＮＩ ＥＮ １４４－１：２００６に適合するネックを有するシリンダのためのＭ１８ｘ１．５である。
【0111】
一実施形態では、本体３、および雄部分のほとんどはアルミニウムから作製されており、重量およびコストの両方を最小限に抑える。汎用品部分（ねじ、ナット、スナップリング、スプリング）はステンレス鋼であり、標準サイズのみを用い得る。本実施形態では、高応力を受ける４つの小部分：手動弁棒４９、第３段調整器ピストン９８、第３段シール保持器２５６、およびスプリングアジャスタディスク１１８（図１０）のみが、好ましくは、ステンレス鋼から、特注で作製される。
【0112】
上述の説明は、任意の当業者が、本明細書において説明される様々な態様を実施することを可能にするために提供されている。実施形態において、上述された実施形態における様々なシステム構成要素の分離は、このような分離を全ての実施形態において必要とすると理解されるべきでない。これらの態様に対する様々な変更が当業者に容易に明らかになり、本明細書において定義される一般原理は他の態様にも適用され得る。それゆえ、請求項は、本明細書において示された態様に限定されることを意図されず、文言の請求項に従う全範囲を認められるべきである。単数形での要素への言及は、特に断りのない限り、「唯一（one and only one）」を意味することを意図されておらず、むしろ、「１つまたは複数（one or more）」を意味することを意図されている。別途特に断りのない限り、用語「いくつか（some）」は１つまたは複数を指す。男性形の代名詞（例えば、his（彼の））は女性形および中性形（例えば、her（彼女の）およびits（その））を含み、その逆もしかりである。見出しおよび小見出しは、存在する場合、単に便宜的に用いられているにすぎず、本主題の開示を限定しない。
【0113】
「態様（aspect）」などの表現は、このような態様が本主題の技術に不可欠であること、またはこのような態様が本主題の技術の全ての構成に適用されることを含意しない。態様に関連する開示は、全ての構成、または１つまたは複数の構成に当てはまり得る。態様（an aspect）などの表現は１つまたは複数の態様を指し得、その逆もしかりである。「構成（configuration）」などの表現は、このような構成が本主題の技術に不可欠であること、またはこのような構成が本主題の技術の全ての構成に適用されることを含意しない。構成に関連する開示は、全ての構成、または１つまたは複数の構成に当てはまり得る。構成（a configuration）などの表現は１つまたは複数の構成を指し得、その逆もしかりである。
【0114】
当業者に知られているか、または後に知られるようになる、本開示全体を通じて説明される様々な態様の要素の全ての構造的および機能的等価物は、参照により本明細書に明示的に組み込まれ、請求項によって包含されることを意図される。
【符号の説明】
【0115】
２ 本体、弁体
３ スタッド
４ ドライブソケット
６ 第２の高流量ポート、ＰＲＤポート
７ 低流量ポート
８ 中程度高流量ポート
１３ 出口ポート
１４ ３線圧力トランスデューサ
２０ 出口通路、コネクタ通路
２１ センサ空洞、環状隙間空洞
２２ トランスデューサ、圧力センサ
２３ 第２の孔、通路
２４ 孔、通路
２５ 高流量通路
３０ 入口孔、通路、供給源孔
３１ 通路、孔、入口オリフィス
３２ 入口弁座
３３ 環状空洞
３４ ボールシール、ボール
３４ａ 穿孔
３４ｂ 穿孔
３５ 手動弁棒
３６ Ｏリング
３７ バックアップリング
３８ 端部、軸受
３９ 第２の直径、軸受
４０ 着座端部、ナットのねじ山
４１ ねじ付き部分、ナットのねじ山
４２ 逃げ
４３ 六角特徴
４４ 内部保持リング
４５ 安全保持器ナット
４５ａ 左ねじ山
４５ｂ 八角ソケット
４６ ねじ付き部分、手動弁ねじ山
４７ 着座径、着座肩部
４８ 相手面
４９ 手動弁駆動軸、手動弁棒
４９ａ アレンソケット
５０ つまみ、レバー
５１ 孔、出口通路
５２ 第１段入口孔
５３ 弁座
５４ チャンバ
５５ 球状シール、ボール
５６ 最小径
５７ 交差穿孔
５８ 内部孔
５９ 直径、ピストン
６０ シール
６１ 最大径
６２ スプリング、ｃｒｅｓｔ ｔｏ ｃｒｅｓｔウェーブスプリング
６３ シール、直径
６５ 積極ストッパ端部
６６ 面の逃げ
６７ Ｏリング
６７ａ Ｏリンググランド
６８ ねじ付き端部
７０ 内部保持リング
７１ 着座径
７２ ねじ付き区分、ねじ山
７２ａ 平坦面、着座面
７３ ピンレンチ穴
７４ 穿孔
７５ 孔
７６ 弁座
７７ 調整圧力チャンバ
７８ 球状シール、ボール
７９ 最小径
８０ 交差穿孔
８１ 内部孔
８２直径
８３ シール
８４ 最大径
８５ スプリング
８６ シール
８７ 穿孔
８８ 孔
８９ ねじ
９０ ピンレンチ穴
９１ Ｏリング
９２ 入口空洞
９３ 密閉ボール、フローティングボール、流量調整ボール
９４ ボール戻りスプリング
９５ 軸先端、ピストン先端
９６ 環状ゾーン、シール面、停止面
９７ 曲線状ゾーン
９７ａ スカラップ、スカラップ状の逃げ
９７ｂ 中間直径
９８ 密閉径、第３段調整器ピストン
９９ 着座面
１００ ３段圧力調整器弁、マルチローブシール
１０１ 出口チャンバ、第３段出口チャンバ
１０２ タンク、シリンダ
１０３ 平坦面
１０４ 長さ
１０５ アレンソケット
１０６ 直径
１０７ 通路、通気穴、
１０９ 停止面
１１０ 着座面、Ｏリング
１１１ ねじ山
１１２ａ Ｏリンググランド
１１３ 端面
１１４ ピストン保持器
１１５ 第３段ピストン
１１６ 内部保持リング
１１７ コイルスプリング
１１８ スプリングアジャスタディスク
１１９ 調節ねじ
１２０ 薄ナット
１２１ カバー
１２２ 左ねじ山
１２３ ピンレンチドライブ穴
１２４ 空間
１２７ 肩部
１２８ Ｏリング、ピストン形ラジアルシール
１２９ バックアップリング
１３０ 保持器、ねじ付き保持器
１３１ ねじ
１３２ 内部保持リング
１３３ 安全カバー、安全保持器
１３４ 左ねじ山
１３６ 回路板、信号調整板、センサ信号調整回路板
１３７ 環境カバー、圧力トランスデューサカバー、圧力センサカバー
１３８ リップ
１３９ Ｏリング
１４０ ねじ山
１４１ Ｏリング、Ｏリングシール
１４２ ワイヤ、圧力トランスデューサワイヤ
１４２ａ ワイヤ、圧力トランスデューサワイヤ
１４２ｂ 出口の場所、圧力トランスデューサワイヤ
１４３ 鉛直孔、配線通路、接続孔
１４３ａ 孔
１４３ｃ 入口孔
１４４ 水平孔、接続孔
１４４ａ 孔
１４５ 水平孔
１４６ 孔
１４７ ワイヤシール
１４８ 絶縁材、座金
１４９ 孔
１５０ ねじ、キャップ
１５０ａ ねじ
１５１ アレンソケットドライブ
１５２ 孔
１５３ ねじ山
１５４ スプリング
１５５ ボール、ボールシール
１５６ 弁座
１５７ 穴、主要通気孔
１５８ 段付き孔
１５９ ねじ
１６０ 孔、最小径区間、通路
１６１ 孔、通路
１６２ 孔、通路
１６３ａ 穴、穿孔
１６３ｂ 穴、穿孔
１６３ｃ 穴
１６４ａ 穴
１６４ｂ 穴
１６４ｃ 穴
２０２ 高圧タンク
２０４、２０６ 高圧交差接続
２０８ 手動弁、手動弁回路
２１０ 第１の調整器段
２１２ 第２の調整器段
２１４ 出口接続、高流量出口ポート
２１６ 入口接続、高流量ポート、充填ポート、入口
２１８ 高圧計、圧力計
２２０ 圧力センサ
２２２ 圧力逃がしデバイス
２２４ 低圧圧力逃がし弁
２２６Ａ 接続
２２６Ｂ 接続
２２６Ｃ 接続
２２６Ｄ 接続
２２６Ｅ 接続
２２６Ｆ 接続
２２６Ｇ 接続
２２６Ｈ 接続
２２６Ｉ 接続
２２６Ｊ 接続
２２６Ｋ 接続
２２６Ｌ 接続
２２６Ｍ 接続
２２６Ｎ 接続
２２６Ｏ 接続
２２８ 第３の調整器段、第３段調整器
２５２ Ｏリング
２５４ ねじ付き区分
２５６ シール保持器、Ｏリング保持器、第３段シール保持器
７０１ ＰＲＤハウジング
７０２ 外側円筒隔壁、端部隔壁
７０３ 段付き孔
７０４ 内部孔
７０５ 通気スロット
７０６ 六角
７０７ ポートシールＯリング
７０８ ねじ山
７０９ グランド
７１０ ＰＲＤハウジング孔
７１１ 孔
７１２ｂ 孔
７１３ サーモバルブトリガ要素、サーモバルブ
７１４ 熱収縮チューブ
７１５ ピストン、ＰＲＤピストン、ピストンヘッド
７１６ 孔
７１７ 密閉径
７１９ 波形ばね座金
７２０ 内側座金
７２１ バックアップリング
７２２ ピストン密閉Ｏリング
７２３ 外側座金
７２４ 内部保持リング
３ スタッド
４ ドライブソケット
６ 第２の高流量ポート、ＰＲＤポート
７ 低流量ポート
８ 中程度高流量ポート
１３ 出口ポート
１４ ３線圧力トランスデューサ
２０ 出口通路、コネクタ通路
２１ センサ空洞、環状隙間空洞
２２ トランスデューサ、圧力センサ
２３ 第２の孔、通路
２４ 孔、通路
２５ 高流量通路
３０ 入口孔、通路、供給源孔
３１ 通路、孔、入口オリフィス
３２ 入口弁座
３３ 環状空洞
３４ ボールシール、ボール
３４ａ 穿孔
３４ｂ 穿孔
３５ 手動弁棒
３６ Ｏリング
３７ バックアップリング
３８ 端部、軸受
３９ 第２の直径、軸受
４０ 着座端部、ナットのねじ山
４１ ねじ付き部分、ナットのねじ山
４２ 逃げ
４３ 六角特徴
４４ 内部保持リング
４５ 安全保持器ナット
４５ａ 左ねじ山
４５ｂ 八角ソケット
４６ ねじ付き部分、手動弁ねじ山
４７ 着座径、着座肩部
４８ 相手面
４９ 手動弁駆動軸、手動弁棒
４９ａ アレンソケット
５０ つまみ、レバー
５１ 孔、出口通路
５２ 第１段入口孔
５３ 弁座
５４ チャンバ
５５ 球状シール、ボール
５６ 最小径
５７ 交差穿孔
５８ 内部孔
５９ 直径、ピストン
６０ シール
６１ 最大径
６２ スプリング、ｃｒｅｓｔ ｔｏ ｃｒｅｓｔウェーブスプリング
６３ シール、直径
６５ 積極ストッパ端部
６６ 面の逃げ
６７ Ｏリング
６７ａ Ｏリンググランド
６８ ねじ付き端部
７０ 内部保持リング
７１ 着座径
７２ ねじ付き区分、ねじ山
７２ａ 平坦面、着座面
７３ ピンレンチ穴
７４ 穿孔
７５ 孔
７６ 弁座
７７ 調整圧力チャンバ
７８ 球状シール、ボール
７９ 最小径
８０ 交差穿孔
８１ 内部孔
８２直径
８３ シール
８４ 最大径
８５ スプリング
８６ シール
８７ 穿孔
８８ 孔
８９ ねじ
９０ ピンレンチ穴
９１ Ｏリング
９２ 入口空洞
９３ 密閉ボール、フローティングボール、流量調整ボール
９４ ボール戻りスプリング
９５ 軸先端、ピストン先端
９６ 環状ゾーン、シール面、停止面
９７ 曲線状ゾーン
９７ａ スカラップ、スカラップ状の逃げ
９７ｂ 中間直径
９８ 密閉径、第３段調整器ピストン
９９ 着座面
１００ ３段圧力調整器弁、マルチローブシール
１０１ 出口チャンバ、第３段出口チャンバ
１０２ タンク、シリンダ
１０３ 平坦面
１０４ 長さ
１０５ アレンソケット
１０６ 直径
１０７ 通路、通気穴、
１０９ 停止面
１１０ 着座面、Ｏリング
１１１ ねじ山
１１２ａ Ｏリンググランド
１１３ 端面
１１４ ピストン保持器
１１５ 第３段ピストン
１１６ 内部保持リング
１１７ コイルスプリング
１１８ スプリングアジャスタディスク
１１９ 調節ねじ
１２０ 薄ナット
１２１ カバー
１２２ 左ねじ山
１２３ ピンレンチドライブ穴
１２４ 空間
１２７ 肩部
１２８ Ｏリング、ピストン形ラジアルシール
１２９ バックアップリング
１３０ 保持器、ねじ付き保持器
１３１ ねじ
１３２ 内部保持リング
１３３ 安全カバー、安全保持器
１３４ 左ねじ山
１３６ 回路板、信号調整板、センサ信号調整回路板
１３７ 環境カバー、圧力トランスデューサカバー、圧力センサカバー
１３８ リップ
１３９ Ｏリング
１４０ ねじ山
１４１ Ｏリング、Ｏリングシール
１４２ ワイヤ、圧力トランスデューサワイヤ
１４２ａ ワイヤ、圧力トランスデューサワイヤ
１４２ｂ 出口の場所、圧力トランスデューサワイヤ
１４３ 鉛直孔、配線通路、接続孔
１４３ａ 孔
１４３ｃ 入口孔
１４４ 水平孔、接続孔
１４４ａ 孔
１４５ 水平孔
１４６ 孔
１４７ ワイヤシール
１４８ 絶縁材、座金
１４９ 孔
１５０ ねじ、キャップ
１５０ａ ねじ
１５１ アレンソケットドライブ
１５２ 孔
１５３ ねじ山
１５４ スプリング
１５５ ボール、ボールシール
１５６ 弁座
１５７ 穴、主要通気孔
１５８ 段付き孔
１５９ ねじ
１６０ 孔、最小径区間、通路
１６１ 孔、通路
１６２ 孔、通路
１６３ａ 穴、穿孔
１６３ｂ 穴、穿孔
１６３ｃ 穴
１６４ａ 穴
１６４ｂ 穴
１６４ｃ 穴
２０２ 高圧タンク
２０４、２０６ 高圧交差接続
２０８ 手動弁、手動弁回路
２１０ 第１の調整器段
２１２ 第２の調整器段
２１４ 出口接続、高流量出口ポート
２１６ 入口接続、高流量ポート、充填ポート、入口
２１８ 高圧計、圧力計
２２０ 圧力センサ
２２２ 圧力逃がしデバイス
２２４ 低圧圧力逃がし弁
２２６Ａ 接続
２２６Ｂ 接続
２２６Ｃ 接続
２２６Ｄ 接続
２２６Ｅ 接続
２２６Ｆ 接続
２２６Ｇ 接続
２２６Ｈ 接続
２２６Ｉ 接続
２２６Ｊ 接続
２２６Ｋ 接続
２２６Ｌ 接続
２２６Ｍ 接続
２２６Ｎ 接続
２２６Ｏ 接続
２２８ 第３の調整器段、第３段調整器
２５２ Ｏリング
２５４ ねじ付き区分
２５６ シール保持器、Ｏリング保持器、第３段シール保持器
７０１ ＰＲＤハウジング
７０２ 外側円筒隔壁、端部隔壁
７０３ 段付き孔
７０４ 内部孔
７０５ 通気スロット
７０６ 六角
７０７ ポートシールＯリング
７０８ ねじ山
７０９ グランド
７１０ ＰＲＤハウジング孔
７１１ 孔
７１２ｂ 孔
７１３ サーモバルブトリガ要素、サーモバルブ
７１４ 熱収縮チューブ
７１５ ピストン、ＰＲＤピストン、ピストンヘッド
７１６ 孔
７１７ 密閉径
７１９ 波形ばね座金
７２０ 内側座金
７２１ バックアップリング
７２２ ピストン密閉Ｏリング
７２３ 外側座金
７２４ 内部保持リング
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【外国語明細書】