特許 7068446 圧力表示器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-06

(45)【発行日】2022-05-16

(54)【発明の名称】圧力表示器

(51)【国際特許分類】

   G01L 7/16 20060101AFI20220509BHJP

   G01L 19/10 20060101ALI20220509BHJP

   G01L 19/12 20060101ALI20220509BHJP

【ＦＩ】

G01L7/16

G01L19/10

G01L19/12 A

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020519442

(86)(22)【出願日】2018-09-20

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-12-10

(86)【国際出願番号】 US2018051885

(87)【国際公開番号】W WO2019070409

(87)【国際公開日】2019-04-11

【審査請求日】2021-04-07

(31)【優先権主張番号】62/568,501

(32)【優先日】2017-10-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】511167010

【氏名又は名称】ヘキサゴン テクノロジー アーエス

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】ワートマン セス アンドリュー

(72)【発明者】

【氏名】ムトレイ ブラッド ジェームズ

【審査官】大森 努

(56)【参考文献】

【文献】実公昭５１－００３０１６（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】特公昭４５－０３２９８４（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】英国特許出願公告第００２６４００１（ＧＢ，Ａ）

【文献】米国特許第０６５３１９６０（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】国際公開第２０１５／０１３２９９（ＷＯ，Ａ２）

【文献】特公昭４６－０１６０３９（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】米国特許第０３８１２８１６（ＵＳ，Ａ）

【文献】特公昭５０－００２１１２（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特公昭４９－０１９８２３（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｌ ７／１６，１９／１０－１９／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧力表示器であって、
本体であって、
長手方向軸を有する略円筒状の孔と、
肩部と、を有する本体と、
少なくとも部分的に前記孔内に配置されるピストンであって、
ベースと、
前記ベースから前記長手方向軸に沿って延出するステムであって、第１溝を有するステムと、を有し、
前記ピストンは、前記ベースに作用する流体の圧力が、閾値圧力より低いときに、前記本体に対する第１軸方向位置に位置する、ピストンと、
前記ピストンの前記ベースと、前記本体の前記肩部との間に配置される第１付勢要素であって、
前記第１付勢要素の力は、前記閾値圧力以上の圧力で前記ベースに作用する流体の圧力に負けて、それにより、前記ピストンは前記本体に対する第２軸方向位置に移動可能となる、第１付勢要素と、
前記長手方向軸周りに回転するように構成される回転可能ディスクであって、
前記回転可能ディスクは、前記ピストンが前記第１軸方向位置にあるときに、第１回転位置を有し、また、前記回転可能ディスクはタブを有し、該タブは、前記ピストンが前記第１軸方向位置にあるときに、前記第１溝に収容され得る、回転可能ディスクと、
前記ピストンが前記第２軸方向位置にあるときに、前記回転可能ディスクを第２回転位置に付勢するように構成される第２付勢要素と、
を備える圧力表示器。

【請求項2】

前記第１溝は、前記長手方向軸と略平行に配置される、請求項１に記載の圧力表示器。

【請求項3】

前記ステムは第２溝を有し、
前記第２溝は、
前記長手方向軸と略直交するように配置され、
前記第１溝に接続され、
前記ピストンが前記第２軸方向位置にあるときに、前記タブを収容するように構成される、
請求項１または２に記載の圧力表示器。

【請求項4】

前記ステムは第３溝を有し、
前記第３溝は、
前記長手方向軸と略平行に配置され、
前記第２溝に接続され、
前記ピストンが前記第２軸方向位置から前記第１軸方向位置に移動するときに、前記タブを収容するように構成される、
請求項３に記載の圧力表示器。

【請求項5】

前記回転可能ディスクは突起を有し、
前記本体は、前記突起を受け入れるように構成される弓形凹部を有する、
請求項１～４の何れか一項に記載の圧力表示器。

【請求項6】

前記弓形凹部は、反対側の第１端及び第２端を有し、
前記回転可能ディスクが前記第１回転位置にあるとき、前記突起は前記第１端に位置し、
前記回転可能ディスクが前記第２回転位置にあるとき、前記突起は前記第２端に位置する、
請求項５に記載の圧力表示器。

【請求項7】

前記本体は、前記第２付勢要素がその中に配置される凹部を有する、請求項１～６の何れか一項に記載の圧力表示器。

【請求項8】

前記第２付勢要素は、反対側の第１端及び第２端を有し、前記第１端は、前記本体に対して固定され、前記第２端は、前記回転可能ディスクに取り付けられる、請求項１～７の何れか一項に記載の圧力表示器。

【請求項9】

請求項１～８の何れか一項に記載の圧力表示器を用いて、圧力容器の内部における流体の圧力レベルが閾値圧力レベルを超えたことを示すための方法であって、
前記圧力容器の内部における流体の圧力レベルが、前記閾値圧力レベルより低いときに、第１視覚表示を提示することと、
前記圧力容器の内部における流体の圧力レベルが、前記閾値圧力レベルより高いレベルに上昇したときに、前記第１視覚表示とは異なる第２視覚表示を提示することと、
前記圧力容器の内部における流体の圧力レベルが、前記閾値圧力レベルより低いレベルに低下した後であっても、前記第２視覚表示を維持することと、
を含む方法。

【請求項10】

前記第１視覚表示を提示することは、前記回転可能ディスクの第１扇形部をプレートの窓内に配置することを含む、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記第２視覚表示を提示することは、前記回転可能ディスクを回転させて、前記回転可能ディスクの第２扇形部を前記プレートの前記窓内に配置することを含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記第２視覚表示を維持することは、前記回転可能ディスクの前記プレートに対する相対的な位置を維持することを含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記第１視覚表示を提示することは、前記圧力表示器の前記ステムを、実質的に前記圧力表示器の前記本体内に配置することを含み、
前記第２視覚表示を提示することは、前記圧力表示器の前記ステムの少なくとも一部を、前記圧力表示器の前記本体の外側に突出させることを含む、
請求項９～１２の何れか一項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【発明の詳細な説明】

【0001】

［背景］
圧力容器は、一般に、例えば、水素、酸素、天然ガス、窒素、プロパン、メタン、及び、他の燃料などの様々な流体を加圧下で収容するために用いられる。一般的に、圧力容器は任意の大きさまたは形状を有し得る。これらの容器は、例えば、重くても軽くてもよく、１回使用（例えば、使い捨て）でも再利用可能でもよく、高圧（例えば、５０ｐｓｉより高い）や低圧（例えば、５０ｐｓｉより低い）にさらされてもよく、高温下または低温下で流体を貯蔵するために用いられてもよい。

【0002】

適した圧力容器シェル材料は、鋼などの金属、または、複合材料を含み、複合材料は、熱硬化性または熱可塑性の樹脂により互いに結合される、巻回されたガラス繊維フィラメントまたは他の合成フィラメントの積層物を含み得る。繊維は、ガラス繊維、アラミド、カーボン、グラファイト、または、任意の他の一般的に知られている繊維強化材料であってもよい。樹脂材料は、エポキシ、ポリエステル、ビニルエステル、熱可塑性樹脂、または、繊維間結合、繊維層間結合、及び、容器が用いられることになる特定の用途に必要とされる破砕耐性を提供できる任意の他の適切な樹脂性物質であってもよい。容器の複合材構造は、軽量、並びに、腐食、疲労、及び、突発的故障に対する耐性などの多数の利点をもたらす。これらの特性は、強化繊維またはフィラメントの高い比強度によるものである。

【0003】

ポリマーまたは他の非金属の弾性を有するライナまたはブラダは、容器を密閉し、また、内部の流体が複合材料に接触することを防止するために、複合材シェル内にしばしば配置される。ライナは、圧縮成形、ブロー成形、射出成形、または、任意の他の一般的に知られている技術によって製造され得る。あるいは、ライナは、鋼、アルミニウム、ニッケル、チタン、プラチナ、金、銀、ステンレス鋼、及び、それらの任意の合金を含む他の材料で製造され得る。これらの材料は、一般的に高い弾性率を有することを特徴とし得る。一実施形態において、ライナは、ブロー成形された高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）にて形成される。

【0004】

図１は、参照により本願明細書に取り込まれる、「損傷軽減システムを備える圧力容器」と題する米国特許第５，４７６，１８９号に開示されるような、長尺の圧力容器１０を示す。圧力容器１０は、本体部１２と、略半球状またはドーム形状の端部１４と、を有する。典型的にはアルミニウムで構成されるボス１６が圧力容器１０の一方または両方の端部に設けられ、圧力容器１０の内部環境１７と外部環境１９との間の連通のためのポートを提供する。図２に示されるように、圧力容器１０は、シェル１８によって覆われるライナ２０（内側ポリマーライナなど）を有して形成される。一例において、シェル１８は、フィラメントが巻回された複合材シェルであり得る。ライナ２０がガスバリアを提供する一方で、シェル１８は、圧力容器１０に掛かる構造的荷重を解決する。

【0005】

図２は、参照により本願明細書に取り込まれる、「フィラメントが巻回された圧力容器のためのボス」と題する米国特許第５，４２９，８４５号にて開示されるような、ボス１６を含む端部１４の、図１の線分２－２に沿って得られた部分断面図である。ボス１６は、外面２３及びポート２６を有する首部２２を有する。ポート２６は、ボス１６の外面２３を垂直に横切り、圧力容器１０の外部環境１９と内部環境１７との間の流体連通を可能にする。ボス１６はまた、首部２２のポート２６から半径方向外側に延出するフランジ２４（環状フランジとして描写される）を有する。一般的に、ボス１６のフランジ２４は、ライナ２０の部分の間に収容され、且つ／または、ライナ２０とシェル１８との間に挟持される。典型的には、シェル１８は、首部２２に当接する。

【0006】

本開示において、内部環境１７に向かう面、方向、及び、要素は、「内部」との表記と共に呼称され、外部環境１９に向かう面、方向、要素は、「外部」との表記と共に呼称される。これらの表記は限定するものではなく、むしろ、利便性、及び、理解のし易さのために提供されるものであり、他の表記の使用が可能、且つ／または、適切な場合もあることが理解されるであろう。例示的な圧力容器の構成に関する詳細は、参照により本願明細書に取り込まれる「フィラメントを巻回する方法及び装置」と題する米国特許第４，８３８，９７１号に開示されている。
［概要］
１つの態様において、圧力表示器は、本体、ピストン、第１付勢要素及び第２付勢要素、並びに、回転可能ディスクを備える。本体は、長手方向軸を有する略円筒状の孔と、肩部と、を有する。ピストンは、孔内に少なくとも部分的に配置される。ピストンは、ベースと、ベースから長手方向軸に沿って延出するステムと、を有する。ピストンは、ベースに作用する流体の圧力が閾値圧力より低いときに、本体に対する第１軸方向位置に位置する。第１付勢要素は、ピストンのベースと、本体の肩部との間に配置される。第１付勢要素の力は、閾値圧力以上の圧力でベースに作用する流体の圧力に負け、それにより、ピストンは本体に対する第２軸方向位置に移動可能となる。回転可能ディスクは、長手方向軸周りに回転するように構成される。ディスクは、ピストンが第１軸方向位置にあるときに、第１回転位置を有する。第２付勢要素は、ピストンが第２軸方向位置にあるときに、ディスクを第２回転位置に付勢するように構成される。

【0007】

別の態様において、圧力容器の内部における流体の圧力レベルが、閾値圧力レベルを超えたことを示すための方法は、圧力容器の内部における流体の圧力レベルが閾値圧力レベルより低いときに第１視覚表示を提示することと、圧力容器の内部における流体の圧力レベルが閾値圧力レベルより高いレベルに上昇したときに、第１視覚表示とは異なる第２視覚表示を提示することと、圧力容器の内部における流体の圧力レベルが、閾値圧力レベルより低いレベルに低下した後であっても第２視覚表示を維持することと、を含む。

【0008】

本開示はまた、その様々な組合せにおいて、装置または方法の形態で、以下の項目のリストによって特徴付けられてもよい。
１．圧力表示器であって、
本体であって、
長手方向軸を有する略円筒状の孔と、
肩部と、を有する本体と、
少なくとも部分的に上記孔内に配置されるピストンであって、
ベースと、
上記ベースから上記長手方向軸に沿って延出するステムと、を有し、
上記ピストンは、上記ベースに作用する流体の圧力が、閾値圧力より低いときに、上記本体に対する第１軸方向位置に位置する、ピストンと、
上記ピストンの上記ベースと、上記本体の上記肩部との間に配置される第１付勢要素であって、
上記第１付勢要素の力は、上記閾値圧力以上の圧力で上記ベースに作用する流体の圧力に負け、それにより、上記ピストンは上記本体に対する第２軸方向位置に移動可能となる、第１付勢要素と、
上記長手方向軸周りに回転するように構成される回転可能ディスクであって、
上記ディスクは、上記ピストンが上記第１軸方向位置にあるときに、第１回転位置を有する、回転可能ディスクと、
上記ピストンが上記第２軸方向位置にあるときに、上記ディスクを第２回転位置に付勢するように構成される第２付勢要素と、
を備える圧力表示器。
２．上記回転可能ディスクは、
第１視覚表示を有する第１扇形部と、
上記第１視覚表示とは異なる第２視覚表示を有する第２扇形部と、
を有する項目１に記載の圧力表示器。
３．窓を有するプレートであって、上記ディスクが上記第１回転位置にあるときに、上記窓を通して上記第１扇形部が視認可能であり、上記ディスクが上記第２回転位置にあるときに、上記窓を通して上記第２扇形部が視認可能である、プレートを更に備える、項目２に記載の圧力表示器。
４．上記プレートは、上記本体に対して不動である、項目３に記載の圧力表示器。
５．上記回転可能ディスクはタブを有する、項目１～４の何れかに記載の圧力表示器。
６．上記ステムは、上記ピストンが上記第１軸方向位置にあるときに、上記タブを収容するように構成される第１溝を有する、項目５に記載の圧力表示器。
７．上記第１溝は、上記長手方向軸と略平行に配置される、項目６に記載の圧力表示器。
８．上記ステムは第２溝を有し、
上記第２溝は、
上記長手方向軸と略直交して配置され、
上記第１溝に接続され、
上記ピストンが上記第２軸方向位置にあるときに、上記タブを収容するように構成される、
項目６～７の何れかに記載の圧力表示器。
９．上記ステムは第３溝を有し、
上記第３溝は、
上記長手方向軸と略平行に配置され、
上記第２溝に接続され、
上記ピストンが上記第２軸方向位置から上記第１軸方向位置に移動するときに、上記タブを収容するように構成される、
項目８に記載の圧力表示器。
１０．上記回転可能ディスクは突起を有し、
上記本体は、上記突起を受け入れるように構成される弓形凹部を有する、
項目１～９の何れかに記載の圧力表示器。
１１．上記弓形凹部は、反対側の第１端及び第２端を有し、
上記回転ディスクが上記第１回転位置にあるとき、上記突起は上記第１端に位置し、
上記回転ディスクが上記第２回転位置にあるとき、上記突起は上記第２端に位置する、
項目１０に記載の圧力表示器。
１２．上記本体は、上記第２付勢要素がその中に配置される凹部を有する、項目１～１１の何れかに記載の圧力表示器。
１３．上記第２付勢要素は、反対側の第１端及び第２端を有し、上記第１端は、上記本体に対して固定され、上記第２端は、上記回転可能ディスクに取り付けられる、項目１～１２の何れかに記載の圧力表示器。
１４．圧力容器の内部における流体の圧力レベルが閾値圧力レベルを超えたことを示すための方法であって、
上記圧力容器の内部における流体の圧力レベルが、上記閾値圧力レベルより低いときに、第１視覚表示を提示することと、
上記圧力容器の内部における流体の圧力レベルが、上記閾値圧力レベルより高いレベルに上昇したときに、上記第１視覚表示とは異なる第２視覚表示を提示することと、
上記圧力容器の内部における流体の圧力レベルが、上記閾値圧力レベルより低いレベルに低下した後であっても、上記第２視覚表示を維持することと、
を含む方法。
１５．上記第１視覚表示を提示することは、回転可能ディスクの第１扇形部をプレートの窓内に配置することを含む、項目１４に記載の方法。
１６．上記第２視覚表示を提示することは、上記回転可能ディスクを回転させて、上記回転可能ディスクの第２扇形部を上記プレートの上記窓内に配置することを含む、項目１５に記載の方法。
１７．上記第２視覚表示を維持することは、上記回転可能ディスクの上記プレートに対する相対的な位置を維持することを含む、項目１６に記載の方法。
１８．上記第１視覚表示を提示することは、表示器の中心ステムを、実質的に上記表示器の本体内に配置することを含む、項目１４～１７の何れかに記載の方法。
１９．上記第２視覚表示を提示することは、上記表示器の上記中心ステムの少なくとも一部を、上記表示器の上記本体の外側に突出させることを含む、項目１８に記載の方法。

【0009】

本概要は、詳細な説明において以下で更に説明される概念を、単純化された形態で紹介するために提供される。本概要は、開示されるか、または、特許請求される主題の、重要な特徴、または、本質的な特徴を特定することを意図しておらず、開示されるか、または、特許請求される主題の、開示されるそれぞれの実施形態、または、全ての実施を説明することも意図していない。具体的には、一実施形態に関して本願明細書で開示される特徴は、別の実施形態にも同様に適用され得る。更に、本概要は、特許請求される主題の範囲を特定するための補助として用いられることを意図していない。多くの他の新規な利点、特徴、及び、関連性は、この説明が進むにつれて明らかになるであろう。以下に続く図及び説明は、具体的な実施形態をより詳細に例示する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

開示される主題が、添付の図を参照して更に説明される。同様の構造またはシステム要素は、いくつかの図を通して同様の参照番号により参照される。全ての説明は、いくつかの実施形態を通じて、同様の構造や類似の構造に適用できることが想定される。

【図1】典型的な従来の圧力容器の側面図である。

【図2】図１の圧力容器の一端の、図１の線分２－２に沿って得られた部分断面図である。

【図3】低圧状態における例示的な圧力表示器の斜視図である。

【図3A】図３の表示器の、図３の線分Ａ－Ａに沿って得られた断面図である。

【図4】図３及び３Ａの表示器の側方立面図である。

【図4A】図４の線分Ａ－Ａに沿って得られた端部断面図である。

【図5】高圧状態における例示的な表示器の斜視図である。

【図5A】図５の表示器の、図５の線分Ａ－Ａに沿って得られた断面図である。

【図6】図５及び５Ａの表示器の側方立面図である。

【図6A】図６の線分Ａ－Ａに沿って得られた表示器の端部断面図である。

【図7】高圧状態によって作動させられ、圧力容器が低圧状態に戻ったときであっても作動状態のままである表示器の斜視図である。

【図8】例示的な圧力表示器のピストン及び回転可能表示ディスクの分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

上で特定された図は、開示される主題の１つ以上の実施形態を示す一方で、本開示で述べられるように他の実施形態もまた想定される。全ての場合において、本開示は、開示される主題を、限定ではなく代表として示す。本開示の原理の範囲内にある多数の他の変形及び実施形態が、当業者により考案され得ることが理解されるべきである。

【0012】

図は、縮尺通りに描かれていないことがあり得る。具体的には、いくつかの特徴は、明確性のため、他の特徴に対して拡大され得る。更に、上方、下方、上、下、上部、下部、側部、右、左、垂直、水平などの用語が用いられる場合、それらは、説明の理解を容易にするためにのみ用いられると理解されるであろう。構造は、別の方向に向けられ得ることが想定される。
［詳細な説明］
現コンセプトは、圧力シリンダが、設定された閾値を超える圧力状態を経験したかどうかを視覚的に示すための表示器を説明する。現在、特定のシリンダが過加圧を生じたか否かを現場で判定することは困難である。そのような判定は、シリンダの完全性を評価したり、故障調査のためのさらなるデータを提供したりするのに役立つであろう。

【0013】

例示的な表示器は、ボスまたはバルブにおいて圧力容器に配管されるねじ継手として形成される。図３及び３Ａに示されるように、表示器は、圧力容器内の内圧が無いとき、または、ピストンと表示器本体との間のばねが圧縮される閾値圧力より低い内圧であるときに、空白表示を有する。図５及び５Ａでは、内圧は閾値圧力を超えており、それによりピストンは図の右側に向かって移動し、ばねを圧縮する。圧力表示器の表面では、開口を有する固定プレートが、その下のプレートのいくつかの扇形部を覆い、扇形部は、交互に空白にされ、また記号が付される（図８に示される）。

【0014】

図３～４Ａに示されるように、ピストンが表示器内に引き込まれるとき、表示ディスクのタブは第１溝内に存在し、その結果、空白の扇形部が固定プレートの窓内に見える。しかしながら、図５～６Ａに示されるように、一旦、閾値圧力レベルを超える内圧によって圧縮されると、表示ディスクのタブはピストンの第２溝内で４５度回転し、それにより次に、交互に記号が付された扇形部がプレートの窓の中に見えるようになる。更に、ピストンのステムは、窓付きのプレートを通り過ぎて飛び出す。開示される圧力表示器の特定の実施形態が示される一方で、本願明細書における教示は他の実施形態、例えば、ディスクが４５度とは異なる径方向角度で回転する形態、または、窓付きプレートがより多いか、または、より少ない窓を有する形態などにも適用され得ることが理解されるであろう。

【0015】

容器の内圧が、閾値レベルより低いレベルに戻ったときであっても、表示器は、図７に示すように、作動させられたまま（つまり、窓３６内に高圧扇形部４２を示したまま）であり、その結果、ユーザは、目視で、圧力容器がその最大許容レベル（つまり、閾値圧力レベル）を超える圧力を経験したと分かる。

【0016】

図３～４Ａは、低圧状態における例示的な圧力表示器２８を示す。例示的な使用方法において、圧力表示器２８は、例えばポート２６などの開口において、または、圧力容器１０を貫通する別の開口において、圧力容器１０に取り付けられる。それにより、ピストン３２のベース３０は、圧力容器１０の内部環境１７にさらされ、すなわち、圧力容器１０の内部環境１７と流体連通する。窓３６を有する表示プレート３４は、圧力容器１０の外部環境１９に位置するユーザによって視認可能である。図３、３Ａ及び８に示されるように、回転可能ディスク３８は、低圧視覚表示を有する交互扇形部４０と、高圧視覚表示を有する交互扇形部４２とを有する。

【0017】

図３及び３Ａに示されるように、低圧扇形部４０は、表示プレート３４の窓３６を通して視認可能であり、一方、高圧表示扇形部４２は、窓３６の間に配置される、表示プレート３４の不透明な部分によって覆われる。図３Ａ及び８に示されるように、ピストン３２は、ベース３０及びステム４４を有する。実施形態において、ステム４４は、第１溝４６、第２溝４８、及び、第３溝５０を有する。実施形態において、第１及び第３溝４６，５０は、略平行であり、表示器２８の長手方向軸５２と整列する。第２溝４８は、第１及び第３溝４６，５０のそれぞれの端部に位置し、第１及び第３溝４６，５０と略直交して配置される。回転可能ディスク３８は、それぞれの溝４６，４８，及び５０内で移動するように構成されるタブ５４を有する。図３Ａ及び４Ａに示されるように、回転可能ディスク３８の裏面は直径方向において反対側の２つの突起５６を有し、２つの突起５６は、凹部６０及び６２において、表示器２８の本体５８に挿入されるように構成される。

【0018】

図３Ａ及び８に示されるように、ピストン３２のベース３０は、Ｏリングまたはガスケットなどのシール６６を受け入れるための溝６４を有する。図３Ａに示されるように、例えば圧縮コイルばねなどの付勢要素６８は、ピストン３２と本体５８との間の空隙（孔８２）内に配置され、その両端がピストン３２のベース３０の肩部７０と、本体５８の肩部７２とによって圧縮される。

【0019】

図４Ａは、引張コイルばねの形態の別の付勢要素７４を示し、この付勢要素７４は伸長状態で示され、その端部７６が、凹部６２内で、固定位置において本体５８に取り付けられている。付勢要素７４の他方の端部７８は、回転可能ディスク３８の突起５６に取り付けられ、突起５６は円弧部分に沿って凹部６２内を移動可能である。図３Ａ及び４Ａに示されるように、圧力表示器２８の低圧状態おいて、低圧を表す扇形部４０が、表示プレート３４の窓３６を通して視認可能である。更に、回転可能ディスク３８のタブ５４は、ピストン３２のステム４４の第１溝４６内に位置する。

【0020】

圧力表示器２８は、圧力容器１０の内部環境１７内の内圧が、付勢要素６８のばね定数に合わせて調整される閾値より低い限り、図３～４Ａの低圧状態のままである。圧力閾値を満足するか、または、超えたとき、流体圧力は、ピストン３２のベース３０に作用し、ピストン３２を、示された図面の右側へ移動させる。その結果、付勢要素６８は、図５Ａに示されるように圧縮される。このピストン３２の図面右方向への移動は、ピストン３２のベース３０の肩部７０の、本体５８の肩部８０との接触により制限される。この程度まで付勢要素６８が圧縮されることにより、回転可能ディスク３８のタブ５４は、ピストン３２のステム４４の直交溝４８に入る。

【0021】

実施形態において、回転可能ディスク３８のタブ５４が直交溝４８に入ると、（付勢要素７４がその無伸長状態へ復帰することによる）付勢要素７４からの引張力は、ディスク３８を付勢して、本体５８に対して長手方向軸５２周りに回転させる。その結果、タブ５４は、溝４８に沿って溝５０に向かって移動する。回転可能ディスク３８のタブ５４は、もはや第１溝４６内に保持されていないので、回転可能ディスク３８は、長手方向軸５２周りに回転可能となり、それにより、高圧表示を表す交互扇形部４２を、表示プレート３４の窓３６を通して視認可能とする。更に、圧力容器１０の内側の流体圧力は、ピストン３２を図の右側へ押圧するので、ステム４４の一部が、表示プレート３４の面を越えて飛び出す。従って、閾値圧力値より高い圧力容器１０の高圧状態の間、この高圧状態の２つの視覚表示、つまり、１）ピストン３２のステム４４が表示プレート３４を越えて延出した状態、及び、２）高圧表示を有する視認可能な交互扇形部４２、が見る者に提示される。

【0022】

低圧を表す交互扇形部４０及び高圧を表す交互扇形部４２の特定の実施形態が図示される一方で、他の視覚的な識別表示が用いられ得ることが想定される。例えば、低圧を表す交互扇形部４０は緑色とされてもよく、一方、高圧表示を有する交互扇形部４２は、赤色とされてもよい。他の対照的な視覚表示が利用されてもよい。例えば、ピストン３２のステム４４の露出部が、対照的な色彩設計を有してもよい。

【0023】

図７に示されるように、圧力容器１０の内側の圧力は、閾値圧力値より低くなっており、それにより、付勢要素６８は伸長可能となり、ピストン３２は、図に示される左方向に後退して本体５８内に移動可能となる。しかしながら、回転可能ディスク３８の視覚表示は同じままであり、高圧を表す交互扇形部４２が、表示プレート３４の窓３６を通して視認可能である。このように高圧扇形部４２の視認性が維持されるのは、付勢要素７４の引張りによるものであり、付勢要素７４は、回転可能ディスク３８の突起５６を、図６Ａに示す位置に保持する。従って、ピストン３２が図の左側の位置に戻るとき、回転可能ディスク３８のタブ５４は、今度は第３溝５０に乗る。そのため、回転可能ディスク３８の扇形部４２の高圧表示を引き起こす高圧状態の後、圧力容器の内部環境１７が低圧状態に戻ったときであっても、回転可能ディスク３８の視覚表示は、作動させられたまま（つまり、窓３６を通して高圧扇形部４２を示したまま）である。

【0024】

観測者が図３に示される圧力表示器２８の状態を見るとき、彼または彼女は、圧力容器が、圧力表示器２８に対して調整された閾値より高い内部流体圧力を経験していないと分かる。ユーザが図５の表示を見るとき、ユーザは、圧力容器が、現在、閾値圧力値を超える高圧状態であると警告される。ユーザが、図７の状態を見るとき、ユーザは、圧力容器が、閾値圧力より高い高圧状態を以前に経験したものの、現在は圧力閾値より低い低圧状態に戻っていると警告される。

【0025】

従って、開示される圧力表示器２８は、圧力容器１０の内部環境１７の低圧状態及び高圧状態だけでなく、圧力容器１０が、現在は、圧力閾値より低いとしても、当該閾値を超える高圧状態を以前に経験したことも有利に示す。圧力容器が過加圧であったこの表示は、ユーザに、圧力容器の完全性に関する追加的な情報を提供する。例示的な使用方法において、圧力表示器２８は、特定の圧力容器に対する最大推奨充填圧力をわずかに超える閾値圧力にて機械的に動作するように調整される。圧力表示器２８は、複雑な電気的センサまたは電気信号通信網を必要としない、信頼性のある機械装置である。

【0026】

圧力表示器の要素として特定の構造が図示され、説明されたが、同様の機能を達成するために他の構造も用いられ得ることが想定される。例えば、付勢要素６８及び７４は、ばねとして説明されたが、例えば、非らせん状ばねや、ベルビルワッシャなど、エネルギを蓄積する他の機械的な手段が用いられ得ることも想定される。このような付勢要素は、所望の閾値圧力値で圧力表示器を作動させるように調整され得る。例えば、より抵抗の少ない付勢要素６８は、圧力表示器２８がより低い閾値圧力値で作動する（つまり、高圧を表す交互扇形部４２を示す）ことを可能にするであろう。

【0027】

圧力表示器２８の例示的であって限定的でない実施形態は、本体５８、ピストン３２、第１付勢要素６８、回転可能ディスク３８、及び、第２付勢要素７４を備える。本体５８は、長手方向軸５２を有する略円筒状の孔８２と、肩部８０とを有する。ピストン３２は、少なくとも部分的に孔８２内に配置され、ピストン３２は、ベース３０と、ベース３０から長手方向軸５２に沿って延出するステム４４とを有する。ピストン３２は、ベース３０に作用する流体の圧力が閾値圧力より低いとき、本体５８に対する第１軸方向位置（図３Ａに示される）に位置する。第１付勢要素６８は、ピストン３２のベース３０と、本体５８の肩部８０との間に配置される。第１付勢要素６８の力（ばね力など）は、閾値圧力以上の圧力でベース３０に作用する流体の圧力に負けて、それにより、ピストン３２は本体に対する第２軸方向位置（図５Ａに示される）に移動可能となる。回転可能ディスク３８は、長手方向軸５２周りに回転するように構成され、ディスク３８は、ピストン３２が第１軸方向位置にあるときに、第１回転位置（図３Ａに示される）を有する。第２付勢要素７４は、ピストン３２が第２軸方向位置にあるときに、ディスク３８を第２回転位置（図５Ａに示される）に付勢するように構成される。

【0028】

実施形態において、回転可能ディスク３８は、第１視覚表示を有する第１扇形部４０と、第１視覚表示とは異なる第２視覚表示を有する第２扇形部４２と、を有する。実施形態において、圧力表示器２８は、窓３６を有するプレート３４を更に備える。ディスク３８が第１回転位置にあるときに、窓３６を通して第１扇形部４０が視認可能である。ディスク３８が第２回転位置にあるときに、窓３６を通して第２扇形部４２が視認可能である。実施形態において、プレート３４は、本体５８に対して不動である。別の実施形態において、表示器２８は、ディスク３８が不動のままである一方でプレート３４が回転するようにして、プレート３４とディスク３８との相対移動により、窓３６を通して第１扇形部４０または第２扇形部４２の何れかを視認可能とするように設計することができる。

【0029】

実施形態において、回転可能ディスク３８は、タブ５４を有する。ステム４４は第１溝４６を有し、第１溝４６は、ピストン３２が第１軸方向位置にあるときにタブ５４を収容するように構成される。実施形態において、第１溝４６は、長手方向軸５２と略平行に配置される。実施形態において、ステム４４は第２溝４８を有し、第２溝４８は、長手方向軸５２と略直交して配置され、第１溝４６に接続され、ピストン３２が第２軸方向位置にあるときに、タブ５４を収容するように構成される。実施形態において、ステム４４は第３溝５０を有し、第３溝５０は、長手方向軸５２と略平行に配置され、第２溝４８に接続され、ピストン３２が第２軸方向位置（図５Ａ参照）から第１軸方向位置（図７参照）へ移動するときにタブ５４を収容するように構成される。

【0030】

実施形態において、回転可能ディスク３８は突起５６を有し、本体５８は、突起５６を受け入れるように構成される弓形凹部６０を有する。実施形態において、弓形凹部６０は、反対側の第１端及び第２端を有する。図４Ａに示されるように、突起５６は、回転ディスク３８が第１回転位置にあるときに、第１端に位置する。図６Ａに示されるように、突起５６は、回転ディスク３８が第２回転位置にあるときに、第２端に位置する。

【0031】

実施形態において、本体５８は、第２付勢要素７４がその中に配置される凹部６２を有する。実施形態において、第２付勢要素７４は、反対側の第１端及び第２端を有し、第１端７６は、本体５８に対して固定され、第２端７８は、回転可能ディスク３８に取り付けられる。

【0032】

実施形態において、圧力容器１０の内部１７における流体の圧力レベルが、閾値圧力レベルを超えたことを示す方法が開示される。この方法は、圧力容器１０の内部１７における流体の圧力レベルが閾値圧力レベルより低いときに、第１視覚表示（図３参照）を提示することを含む。当該方法は、圧力容器１０の内部１７における流体の圧力レベルが、閾値圧力レベルより高いレベルに上昇したときに、第１視覚表示（図３参照）とは異なる第２視覚表示（図５参照）を提示することを含む。当該方法は、圧力容器１０の内部１７における流体の圧力レベルが閾値圧力レベルより低いレベルに低下した後であっても、第２視覚表示（図７参照）を維持することを含む。

【0033】

実施形態において、第１視覚表示を提示することは、回転可能ディスク３８の第１扇形部４０をプレート３４の窓３６内に配置することを含む。実施形態において、第２視覚表示を提示することは、回転可能ディスク３８を回転させて、回転可能ディスク３８の第２扇形部４２をプレート３４の窓３６内に配置することを含む。実施形態において、第２視覚表示を維持することは、回転可能ディスク３８のプレート３４に対する相対的な位置を維持することを含む。

【0034】

実施形態において、第１視覚表示を提示することは、表示器２８の中心ステム４４を、実質的に表示器２８の本体５８内に配置することを含む。実施形態において、第２視覚表示を提示することは、表示器２８の中心ステム４４の少なくとも一部を、表示器２８の本体５８の外側に突出させることを含む。

【0035】

本開示の主題がいくつかの実施形態を参照して説明されてきたが、当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく、形態及び詳細において変更がなされ得ると認識するであろう。更に、１つの実施形態に関して開示されたいかなる特徴も、別の実施形態に取り入れられてもよく、その逆も可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図3A】

【図4】

【図4A】

【図5】

【図5A】

【図6】

【図6A】

【図7】

【図8】