特表 2025-500314 高圧ガス充填／取出システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2025-01-09

(54)【発明の名称】高圧ガス充填／取出システム

(51)【国際特許分類】

   F17C 13/00 20060101AFI20241226BHJP

   F17C 7/00 20060101ALI20241226BHJP

【ＦＩ】

F17C13/00 301Z

F17C7/00 Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024537067

(86)(22)【出願日】2022-12-20

(85)【翻訳文提出日】2024-08-09

(86)【国際出願番号】 CN2022140271

(87)【国際公開番号】W WO2023116665

(87)【国際公開日】2023-06-29

(31)【優先権主張番号】202111572969.2

(32)【優先日】2021-12-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】202210857508.8

(32)【優先日】2022-07-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】503191287

【氏名又は名称】中国石油化工股▲ふん▼有限公司

(71)【出願人】

【識別番号】522396333

【氏名又は名称】中石化安全工程研究院有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】程龍軍

(72)【発明者】

【氏名】楊哲

(72)【発明者】

【氏名】陶彬

(72)【発明者】

【氏名】張健中

(72)【発明者】

【氏名】王振中

(72)【発明者】

【氏名】趙▲ウェン▼晴

(72)【発明者】

【氏名】丁莉麗

(72)【発明者】

【氏名】劉娟

(72)【発明者】

【氏名】李亮亮

【テーマコード（参考）】

3E172

【Ｆターム（参考）】

3E172AA02

3E172AA05

3E172AB01

3E172EA02

3E172EA35

3E172EA50

3E172EB02

(57)【要約】

本発明が開示する高圧ガス充填・取出システムは、ガス充填ステーションに接続するための高圧ガス管路と、ガス置換のための置換ガス管路と、前記高圧ガス管路に設けられ、加圧下で回転可能に構成された複数の二重チャネル回転継手と、前記高圧ガス管路の自由端に設けられ、制御機構を備える充填・取出継手であり、前記充填・取出継手の内に制御機構を介して、置換作業チャネルまたは充填・取出作業チャネルを形成するように構成された充填・取出継手と、を備える。前記制御機構は、前記置換作業チャネルがガス置換のために前記置換ガス管路（５００）と連通するか、または、前記充填・取出作業チャネルが高圧ガスの充填・取出のために前記高圧ガス管路（４００）と連通するように、前記置換作業チャネルと前記充填・取出作業チャネルとを択一的に開口するように構成される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガス充填ステーションに接続するための高圧ガス管路（４００）、
ガス置換のための置換ガス管路（５００）、
前記高圧ガス管路に設けられ、加圧下で回転可能に構成された複数の二重チャネル回転継手（６００）、および
前記高圧ガス管路の自由端に設けられ、制御機構を備える充填・取出継手（１００ａ）であり、前記充填・取出継手の内に前記制御機構を介して、置換作業チャネルまたは充填・取出作業チャネルを形成するように構成される充填・取出継手（１００ａ）、を備え、
前記制御機構は、前記置換作業チャネルがガス置換のために前記置換ガス管路（５００）と連通するか、または、前記充填・取出作業チャネルが高圧ガスの充填・取出のために前記高圧ガス管路（４００）と連通するように、前記置換作業チャネルと充填・取出作業チャネルとを択一的に開口するように構成される、高圧ガス充填・取出システム。

【請求項2】

前記高圧ガスは１０～５０ＭＰａの範囲の圧力を有し、
前記高圧ガスは好ましくは、水素、ＣＮＧまたはヘリウムである、請求項１に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【請求項3】

前記充填・取出継手は、高圧ガス輸送車両またはガス燃料装置と接続するための雄端部ユニット（２００）と、前記高圧ガス管路（４００）と固定接続するための雌端部ユニット（３００）とをさらに備え、
前記制御機構は、前記雌端部ユニットに配置される、請求項１または請求項２に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【請求項4】

前記雌端部ユニットは、雌ハウジングと、前記雌ハウジング内の弁コアアセンブリと、前記雌ハウジング内に形成されたバイパス置換管路（４０）とを備え、
前記雌端部ユニットの内部空洞は、前記バイパス置換管路と連通して、雌置換流路を形成することが可能であり、
前記弁コアアセンブリは、前記制御機構によって駆動されて前記雌ハウジングに対して軸方向に移動し、それによって、前記雌置換流路を閉鎖し、前記雌端部ユニット内に雌充填・取出流路を形成するように構成される、請求項３に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【請求項5】

前記制御機構は、前記弁コアアセンブリを駆動して軸方向に移動させ、それによって、ガス置換のために前記雄端部ユニット内の雄パイロット流路と前記雌置換流路とが択一的に前記雌端部ユニットの内部空洞と連通し、高圧ガスの充填・取出のために前記雌充填・取出流路が前記雄端部ユニット内の雄充填・取出流路と連通して前記充填・取出作業流路が開口するように構成される、請求項４に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【請求項6】

前記制御機構は、
前記雌ハウジングに設けられたハンドルギア（２９）と、
前記ハンドルギアと噛合する伝達ギア（２８２）であり、前記伝達ギアは前記弁コアアセンブリの外周面に形成され、前記ハンドルギアを回転させることにより前記弁コアアセンブリを駆動して前記雌ハウジングに対して軸方向に移動させる伝達ギア（２８２）と、を含み、
前記ハンドルギアは、
前記ハンドルギアを第１位置と第２位置とに択一的に回転させることにより、前記雌置換流路が択一的に開閉され、これにより前記雌置換流路を通るガス置換が可能となり、
前記ハンドルギアが第３位置にあるとき、前記充填・取出作業チャネルが高圧ガスの前記充填・取出のために開口されるように、３つの制御位置を有する、請求項５に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【請求項7】

前記雌ハウジングが、接続端部を有する雌ガンベース（３４）と、前記雌ガンベースの前端部に順に固定されたガン本体（２７）およびガンスリーブ（１２）とを含み、
前記バイパス置換管路（４０）が前記ガン本体内に配置される、請求項６に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【請求項8】

前記弁コアアセンブリが、出口弁コア（１３）と主弁コア（２８）とを含み、
前記出口弁コア（１３）が、出口弁コアスリーブ（１５）を介して前記ガンスリーブ（１２）内に設置され、
前記主弁コアが、主弁コアベース（３３）を介して雌ガンベース上に設置され、前記ハンドルギアによって作動される、請求項７に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【請求項9】

前記出口弁コアは、
中空管本体と、
前記中空管本体の一端部に設けられた中実傘部材であり、該中実傘部材の軸方向両側にそれぞれ第１傾斜貫通孔（１３１）及び第２傾斜貫通孔（１３２）が設けられる中実嵩部材と、を含み、
前記第１傾斜貫通孔と前記第２傾斜貫通孔は、
互いにシールされて、前記雌端部ユニットのセルフシール状態を形成し、それによって、前記出口弁コアを前記主弁コアからシールするか、または、
互いに連通して、前記出口弁コアと前記主弁コアとを接続するように構成される、請求項８に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【請求項10】

前記出口弁コアと前記主弁コアとの間に、第３弾性部材（２３）が設けられ、
前記中実傘部材は、第１傾斜貫通孔と第２傾斜貫通孔とが互いにシールされるか、または互いに連通するように、前記第３弾性部材の作用によって、前記出口弁コアスリーブ（１５）内に形成された傾斜面に突き当たってシールを形成するように構成されるか、または、前記傾斜面から外れる、請求項９に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【請求項11】

第３環状空間（３３３）が、前記主弁コアベース（３３）と前記雌ガンベース（３４）との間に形成され、前記雌ガンベースの前記接続端部と連通しており、
前記ハンドルギアが前記第３位置にあるとき、前記主弁コアは前記第３環状空間と連通し、それによって前記雌充填・取出流路が開口される、請求項８に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【請求項12】

前記主弁コアベース（３３）は、前記雌ガンベースの接続端部と連通する傾斜貫通孔（３３１）が設けられた閉鎖端を有するシリンダ構造を有し、
前記主弁コアベースの側壁に切替孔（３３２）が設けられ、
前記傾斜貫通孔（３３１）は、前記第３環状空間（３３３）を介して前記切替孔（３３２）と連通している、請求項１１に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【請求項13】

第３貫通孔（２８１）が、前記主弁コア（２８）の側壁に分布し、
前記第３貫通孔は、前記雌ハウジングに対する前記主弁コアの軸方向移動によって、前記切替孔（３３２）からオフセットされるか、または前記切替孔（３３２）と整列し、それによって前記雌充填・取出流路を閉鎖または開口するように構成される、請求項１２に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【請求項14】

前記主弁コア（２８）の側壁に第４貫通孔（２８３）がさらに設けられ、
前記主弁コアと前記出口弁コアスリーブとの間に第２アキュムレータシールリング（２４）が設けられ、
前記第４貫通孔は、前記主弁コアの軸方向移動により、前記第２アキュムレータシールリングの軸方向内側に位置して前記雌置換流路を開口するか、または前記第２アキュムレータシールリングの軸方向外側に位置して前記雌置換流路を閉鎖する、請求項１３に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【請求項15】

前記雄端部ユニット（２００）は、
雄ガンベース（１）と、
前記雄ガンベース（１）内に固定的に取り付けられたダイバータ弁（２）と、
前記ダイバータ弁と適応的に協働するパイロット弁（１０）とを含み、
前記パイロット弁の軸方向端面が、前記雄端部ユニットが前記雌端部ユニットに接続されたときに前記弁コアアセンブリの軸方向端面に密接にフィットし、
前記パイロット弁は、
前記ハンドルギアが前記第２位置にあるときに前記雄端部ユニット内に前記雄パイロット流路を形成し、
前記ハンドルギアが前記第３位置にあるときに前記雄端部ユニット内に前記雄充填・取出流路を形成するように構成される、請求項６から１４のいずれか１項に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【請求項16】

前記パイロット弁が、パイロット弁座（４）と、前記パイロット弁座と適応的に協働するパイロット弁コア（１０１）とを含み、
前記ダイバータ弁と連通する第１環状空間（１０５）が、前記パイロット弁座と前記雄ガンベースとの間に形成され、
第２環状空間（１０６）が、前記パイロット弁コアと前記雄ガンベースとの間に形成され、
前記ハンドルギアが前記第１位置および前記第２位置にあるとき、前記第１環状空間および前記第２環状空間が互いにシールオフされ、それによって、前記雄充填・取出流路が閉鎖され、
前記ハンドルギアが前記第３位置にあるとき、前記第１環状空間が前記第２環状空間と連通し、それによって前記雄充填・取出流路が開口される、請求項１５に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【請求項17】

前記パイロット弁コアは、前記パイロット弁座に挿入される中空管と、前記中空管の一端部に接続される弁ヘッドとを備え、
前記弁ヘッドは、前記中空管と連通する中央貫通孔（１０２）と、前記弁ヘッドを貫通して延び、周方向に均等に分布する複数の傾斜孔（１０３）とを備え、
前記傾斜孔は、前記第２環状空間と連通している、請求項１６に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【請求項18】

前記中空管には、複数の第１貫通孔が周方向に均等に分布し、
前記パイロット弁座には、複数の第２貫通孔が周方向に均等に分布し、
前記ハンドルギアが前記第１位置および前記第３位置にあるとき、前記第１貫通穴は、前記第２貫通穴からオフセットされて、雄パイロット流路を閉鎖し、
前記ハンドルギアが前記第２位置にあるとき、前記第１貫通孔は前記第２貫通孔と連通し、雄パイロット流路を開口する、請求項１７に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【請求項19】

グリップスリーブアセンブリが、前記ガンスリーブ（１２）の前端部に設けられ、前記ガンスリーブの外側に配置されたグリップスリーブ（１６）と、前記ガンスリーブの内側に配置された顎支持スリーブ（１４）と、前記ガンスリーブを貫通して延びる顎（１８）とを含み、
前記グリップスリーブアセンブリは、
前記顎が前記グリップスリーブに対して軸方向の制限を形成し、それによって、前記雌端部ユニットにセルフシールを形成するように構成され
前記顎の径方向位置が前記顎支持スリーブを軸方向に押すことによって制限され、それによって、前記雌端部ユニットが前記雄端部ユニットに接続およびシールされるか、または、前記雄端部ユニットから切り離されるように構成される、請求項１８に記載の高圧ガス充填及び取出システム。

【請求項20】

前記置換ガス管路と連通する置換ガス流路（６００ａ）と、前記高圧ガス管路と連通する高圧ガス流路（６００ｂ）とが、前記二重チャネル回転継手（６００）内に設けられる、請求項１に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【請求項21】

前記二重チャネル回転継手は、
回転弁コア（６０１）であって、軸方向に沿って延びる中央盲孔（６０１１）および置換ガス流孔（６０１２）が設けられる、回転弁コア（６０１）と
前記回転弁コアの周囲に配置され、その側壁を貫通して延びるポート（６０７）を備える弁コアスリーブ（６０４）と、を備え、
前記弁コアスリーブは、前記置換ガス流孔が常に前記ポートと連通して前記置換ガス流路（６００ａ）が形成されるように、前記回転弁コアに対して回転するように構成される、請求項２０に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【請求項22】

前記ポートは、側壁貫通孔と、前記弁コアスリーブ（６０４）の内壁に形成された環状溝とを含み、
前記ポートが前記置換ガス流孔と連通したままであるように、前記環状溝は前記側壁貫通孔と連通し、前記置換ガス流孔は前記環状溝と連通する、請求項２１に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【請求項23】

前記二重チャネル回転継手がさらに
前記弁コアスリーブに固定的に接続された弁コア座（６１２）であって、複数の軸方向貫通孔（６１２１）が前記弁コア座の内側に周方向に均等に分布する弁コア座（６１２）と、
前記弁コア座に固定的に接続された弁ヘッド（６１４）と、を備え、
前記回転弁コア内には、軸方向に沿って延びる中央盲孔（６０１１）と、周方向に均等に分布する複数の径方向貫通孔（６０１３）とが、設けられており、
前記中央盲孔、前記径方向貫通孔、前記軸方向貫通孔（６１２１）および前記弁ヘッドの内部空洞が順次連通して高圧ガス流路（６００ｂ）を形成している、請求項２０または請求項２１に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【請求項24】

軸方向に延びる突出部（６０１５）が、前記回転弁コアの第２端部に設けられ、平面軸受（６１３）を介して前記弁コア座（６１２）に回転可能に接続される、請求項２３に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【請求項25】

前記弁コアスリーブ（６０４）と前記弁コア座（６１２）とは、相互に嵌合状に固定接続されてシールを形成し、
前記弁コアスリーブと前記弁コア座の軸方向端面との間にはスロット通路が形成され、
前記径方向貫通孔は、前記スロット通路を介して前記軸方向貫通孔と連通している、請求項２４に記載の高圧ガス充填・取出システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

〔関連出願の相互参照〕
本出願は、「水素管束車両用の迅速継手」と題され、２０２１年１２月２１日に出願された中国特許出願第２０２１１１５７２９６９．２号、および「二重チャネル高圧水素回転継手、積込・取出アーム、および水素積込・取出システム」と題され、２０２２年７月２０日に出願された中国特許出願第２０２２１０８５７５０８．８号の優先権を主張するものであり、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

〔技術分野〕
本発明は、気体燃料充填取出装置の技術分野に関し、特に高圧気体充填取出装置に関する。

【背景技術】

【0003】

近年、新エネルギー産業の急速な発展に伴い、新たなクリーンエネルギーとして水素やＣＮＧ（圧縮天然ガス）などの高圧ガスの需要が急増している。特に、水素燃料電池車両の模範的な運用と実用化が着実に進む中、国内外で水素充填ステーション（station）の建設が進んでいる。

【0004】

しかし、既存のガス充填ステーションには、ガス供給効率の低さ、不適切な安全リスク防止・管理措置、不健全な安全仕様システムなどの問題が依然として残っている。例えば、水素充填ステーションについて、水素は無色、無臭、可燃性、かつ爆発性のガスであり、密度が小さい、拡散係数が大きい、発火温度が低い、燃焼・爆発範囲が広い、火炎速度が速いなどの特徴がある。また、水素分子は小さく、金属や有機物を容易に透過して漏洩する。そのため、水素エネルギーの利用において、水素の漏洩や爆発に関する安全性の問題は極めて重要である。充填ステーションには大量の高圧ガスが貯蔵されるため、ひとたび漏洩が発生すると、大規模な可燃性ガス雲が容易に形成され、激しい爆発に繋がる可能性もあり、人々の安全と財産に深刻な脅威をもたらす。ガスは基本的に管束車両の道路輸送を通じて充填ステーションに供給され、充填ステーションでの高圧ガスの充填と取出とに長時間を要する。そのため、タンク車と充填取出管路（pipeline）の接続は、充填取出作業全体の安全性を左右する。

【0005】

現在、水素やＣＮＧなどを充填・取出する用の高圧管束車両には通常、ホースとネジ継手が使用される。ネジ継手を接続した後、石鹸水で漏洩をテストする必要がある。バブリングなどの問題が発生したら、接続部を締め付け、再度漏洩テストを行う必要がある。接続が適格であることをテストした後、管路内の空気を窒素で置換できるように、充填管路をパージする必要がある。充填・取出作業を行う前に、空気含有量が所定の基準を満たす必要がある。しかし、上記の充填・取出方法にはまだいくつかの欠陥がある。例えば、置換ガス量が多い場合、空気と水素が共存する可能性があり、高速水素噴射は燃焼爆発事故につながる可能性がある。水素管束車両の充填圧力は２０ＭＰａであり、今後４５ＭＰａまで高まる予定である。高圧水素の充填取出時に水素漏洩が検知された場合、作業を中断して接続部の漏洩箇所を確認する必要がある。接続部が固定され、漏洩がゼロであることがテストされた後、充填・取出作業を続けることができる。高圧ガスの充填・取出作業のための接続部品の安全性は、充填・取出エリア全体の安全性を保証する。しかし、従来のネジ継手ホースによる接続は、操作が面倒であり、高圧ガスホースとネジ継手が締付（buckling）によって接続され、抜けやすい。その結果、接続部分から高圧ガスが漏洩することがあり、接続効率が悪く、接続部のシール信頼性も低い。さらに、高圧ガスホースとネジ継手は、結合解除後に自動的にシールされず、引き抜き弁が引き抜かれないため、高圧ガスが高速で噴出し、金属ホースが投げ飛ばされることになる。その結果生じる摩擦火花は、燃焼や爆発を引き起こす可能性が非常に高い。従って、高圧ガスの充填・取出におけるホースは、安全上大きなリスクをもたらすものであり、管束車両による高圧ガスの充填・取出の安全上の懸念に対処することが急務となっている。低密度・高圧輸送による高圧ガス充填・取出作業のために、新型の高圧ガス充填・取出システムが急務である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、上記技術的課題に鑑み、高圧ガス充填（filling）・取出（unloading）柱（column）と高圧ガス管束（tube bundle）車両（vehicle）との間に、二重チャネル（double-channel）回転継手（joint）、充填・取出アーム、充填・取出継手を介して硬管（hard-tube）接続できる高圧ガス充填・取出システムを提案することを目的とする。信頼できる接続、高圧ガスと置換ガスのための二重チャネル循環、高圧ガス安全リリーフと置換などの機能により、システムは高圧ガス管束車両の充填・取出作業の安全性を効果的に確保することができ、高圧ガスの充填・取出のための接続全体の信頼性を大幅に向上させることができる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記技術的課題を解決することを目的として、本発明が提案しようと努める高圧ガス充填・取出システムは、ガス充填ステーションに接続するための高圧ガス管路と、ガス置換のための置換ガス管路と、前記高圧ガス管路に設けられ、加圧下で回転可能に構成された複数の二重チャネル回転継手と、前記高圧ガス管路の自由端に設けられ、制御機構を備える充填・取出継手であって、前記充填・取出継手の内に前記制御機構を介して、置換作業チャネルまたは充填・取出作業チャネルを形成するように構成される充填・取出継手と、を備える。前記制御機構は、前記置換作業チャネルがガス置換のために前記置換ガス管路と連通するか、または、前記充填・取出作業チャネルが高圧ガスの充填・取出のために前記高圧ガス管路（４００）と連通するように、前記置換作業チャネルと充填・取出作業チャネルとを択一的に開口するように構成される。

【0008】

一実施形態では、前記高圧ガスは１０～５０ＭＰａの範囲の圧力を有し、前記高圧ガスは好ましくは水素、ＣＮＧまたはヘリウムである。

【0009】

一実施形態では、前記充填・取出継手は、高圧ガス輸送車両またはガス燃料装置と接続するための雄端部ユニットと、前記高圧ガス管路と固定接続するための雌端部ユニットとをさらに備え、前記制御機構は前記雌端部ユニットに配置される。

【0010】

一実施形態では、前記雌端部ユニットは、雌ハウジングと、前記雌ハウジング内の弁コアアセンブリと、前記雌ハウジング内に形成されたバイパス置換管路とを備え、前記雌端部ユニットの内部空洞は、前記バイパス置換管路と連通して、雌置換流路を形成することができる。前記弁コアアセンブリは、前記制御機構によって駆動されて前記雌ハウジングに対して軸方向に移動し、それよって、前記雌置換流路を閉鎖し、前記雌端部ユニット内に雌充填・取出流路を形成するように構成される。

【0011】

一実施形態では、前記制御機構は、前記弁コアアセンブリを駆動して軸方向に移動させ、それによって、ガス置換のために前記雄端部ユニット内の雄パイロット流路と前記雌置換流路とが択一的に前記雌端部ユニットの内部空洞と連通し、高圧ガスの充填・取出のために前記雌充填・取出流路が前記雄端部ユニット内の雄充填・取出流路と連通して前記充填・取出作業流路が開口するように構成される。

【0012】

一実施形態では、前記制御機構は、前記雌ハウジングに設けられたハンドルギアと、前記ハンドルギアに噛合する伝達ギアであり、前記伝達ギアは、前記弁コアアセンブリの外周面に形成され、前記ハンドルギアを回転させることにより、前記弁コアアセンブリを駆動して前記雌ハウジングに対して軸方向に移動させる伝達ギアと、を含む。前記ハンドルギアは３つの制御位置を有し、前記ハンドルギアを第１位置と第２位置とに択一的に回転させることにより、前記雌置換流路が択一的に開閉され、これにより前記雌置換流路を介したガス置換が可能となり、前記ハンドルギアが第３位置にあるとき、高圧ガスの前記充填・取出のために前記充填取出作業チャネルが開口される。

【0013】

一実施形態では、前記雌ハウジングが、接続端部を有する雌ガンベースと、雌ガンベースの前端部に順に固定されたガン本体およびガンスリーブとを含み、バイパス置換管路はガン本体内に配置される。

【0014】

一実施形態では、前記弁コアアセンブリが、出口弁コアと主弁コアを含み、前記出口弁コアは出口弁コアスリーブを介して前記ガンスリーブ内に設置され、前記主弁コアは主弁コアベースを介して雌ガンベース上に設置され、前記ハンドルギアによって作動される。

【0015】

一実施形態では、前記出口弁コアは、中空管本体と、前記中空管本体の一端部に設けられた中実の傘部材であり、該中実傘部材の軸方向両側にそれぞれ、第１傾斜貫通孔と第２傾斜貫通孔とがそれぞれ設けられる中実傘部材とを含む。前記第１傾斜貫通孔と前記第２傾斜貫通孔は、前記雌端部ユニットのセルフシール状態を形成し、それによって、前記出口弁コアを前記主弁コアからシールするように互いにシールされるか、または、前記出口弁コアと前記主弁コアを接続するために互いに連通するように構成される。

【0016】

一実施形態では、前記出口弁コアと前記主弁コアとの間に第３弾性部材が設けられ、前記中実傘部材は、第１傾斜貫通孔と第２傾斜貫通孔とが互いにシールされるか、または互いに連通するように、前記第３弾性部材の作用によって、前記出口弁コアスリーブ内に形成された傾斜面に突き当たってシールを形成するように構成されるか、または、前記傾斜面から外れる。

【0017】

一実施形態では、第３環状空間が、前記主弁コアベースと前記雌ガンベースとの間に形成され、前記雌ガンベースの前記接続端部と連通し、前記ハンドルギアが前記第３位置にあるとき、前記主弁コアは前記第３環状空間と連通し、それによって前記雌充填・取出流路が開口される。

【0018】

一実施形態では、前記主弁コアベースは、前記雌ガンベースの前記接続端部と連通する傾斜貫通孔が設けられた閉鎖端を有するシリンダ構造を有し、前記主弁コアベースの側壁に切替孔が設けられ、前記傾斜貫通孔は、前記第３環状空間を介して切替孔と連通している。

【0019】

一実施形態では、第３貫通孔が、前記主弁コアの側壁に分布し、前記第３貫通孔は、前記雌ハウジングに対する前記主弁コアの軸方向移動によって、前記切替孔からオフセットされるか、または前記切替孔と整列し、それにより、前記雌充填・取出流路を閉鎖または開口するように構成される。

【0020】

一実施形態では、前記主弁コアの側壁に第４貫通孔がさらに設けられ、前記主弁コアと前記出口弁コアスリーブとの間に第２アキュムレータシールリングが設けられ、前記第４貫通孔は、主弁コアの軸方向移動により、前記第２アキュムレータシールリングの軸方向内側に位置して前記雌置換流路を開口するか、または前記第２アキュムレータシールリングの軸方向外側に位置して前記雌置換流路を閉鎖する。

【0021】

一実施形態では、前記雄端部ユニットは、雄ガンベースと、前記雄ガンベース内に固定的に取り付けられたダイバータ弁と、前記ダイバータ弁と適応的に協働するパイロット弁とを含み、前記パイロット弁の軸方向端面は、前記雄端部ユニットが前記雌端部ユニットに接続されたときに前記弁コアアセンブリの軸方向端面に密接にフィットする。前記パイロット弁は、前記ハンドルギアが前記第２位置にあるときに前記雄端部ユニット内に前記雄パイロット流路を形成し、前記ハンドルギアが前記第３位置にあるときに前記雄端部ユニット内に前記雄充填・取出流路を形成するように構成される。

【0022】

一実施形態では、前記パイロット弁が、パイロット弁座と、前記パイロット弁座と適応的に協働するパイロット弁コアとを含み、前記ダイバータ弁と連通する第１環状空間が前記パイロット弁座と前記雄ガンベースとの間に形成され、第２環状空間が前記パイロット弁コアと前記雄ガンベースとの間に形成される。前記ハンドルギアが前記第１位置および前記第２位置にあるとき、前記第１環状空間および前記第２環状空間は互いとシールオフ（off）され、それによって前記雄充填・取出流路が閉鎖される。前記ハンドルギアが前記第３位置にあるとき、前記第１環状空間は前記第２環状空間と連通し、それによって前記雄充填・取出流路が開口される。

【0023】

一実施形態では、前記パイロット弁コアは、前記パイロット弁座に挿入される中空管と、前記中空管の一端部に接続される弁ヘッドとを備え、前記弁ヘッドは、前記中空管と連通する中央貫通孔と、前記弁ヘッドを貫通して延び、周方向に均等に分布する複数の傾斜孔とを備え、前記傾斜孔は、前記第２環状空間と連通している。

【0024】

一実施形態では、複数の第１貫通孔が前記中空管の周方向に均等に分布し、複数の第２貫通孔が前記パイロット弁座の周方向に均等に分布する。前記ハンドルギアが前記第１位置と前記第３位置にあるとき、前記第１貫通孔は前記第２貫通孔からオフセットされて前記雄パイロット流路を閉鎖する。前記ハンドルギアが前記第２位置にあるとき、前記第１貫通孔は前記第２貫通孔と連通して前記雄パイロット流路を開口する。

【0025】

一実施形態では、グリップスリーブアセンブリが、前記ガンスリーブの前端部に設けられ、前記ガンスリーブの外側に配置されたグリップスリーブ（１６）と、前記ガンスリーブの内側に配置された顎支持スリーブ（１４）と、前記ガンスリーブを貫通して延びる顎（１８）とを含む。前記グリップスリーブアセンブリは、前記顎が前記グリップスリーブに対して軸方向の制限を形成し、それによって、前記雌端部ユニットにセルフシール（self-sealing）を形成するように構成され、前記顎の径方向の位置が前記顎支持スリーブを軸方向に押すことによって制限され、それによって、前記雌端部ユニットが前記雄端部ユニットに接続され、シールされるか、または前記雄端部ユニットから切り離されるように構成される。

【0026】

一実施形態では、前記置換ガス管路と連通する置換ガス流路と、前記高圧ガス管路と連通する高圧ガス流路とが、前記二重チャネル回転継手内に設けられる。

【0027】

一実施形態では、前記二重チャネル回転継手は、軸方向に沿って延在する中央盲孔及び置換ガス流孔が設けられた回転弁コアと、前記回転弁コアの周囲に配置され、その側壁を貫通して延在するポートを備える弁コアスリーブとを備え、前記弁コアスリーブは、前記置換ガス流孔が常に前記ポートと連通して前記置換ガス流路が形成されるように、前記回転弁コアに対して回転するように構成される。

【0028】

一実施形態では、前記ポートは、前記側壁貫通孔と、前記弁コアスリーブの内壁に形成された環状溝とを含み、前記環状溝は前記側壁貫通孔と連通し、前記置換ガス流孔は前記環状溝と連通し、それによって、ポートが置換ガス流孔と連通したままである。

【0029】

一実施形態では、前記二重チャネル回転継手がさらに、前記弁コアスリーブに固定的に接続された弁コア座と、前記弁コア座の内側に周方向に均等に分布する複数の軸方向貫通孔と、前記弁コア座に固定的に接続された弁ヘッドとを備え、軸方向に沿って延びる中央盲孔と、周方向に均等に分布する複数の径方向貫通孔とが前記回転弁コア内に設けられ、前記中央盲孔、前記径方向貫通孔、前記軸方向貫通孔、および前記弁ヘッドの内部空洞が順次連通して前記高圧ガス流路を形成する。

【0030】

一実施形態では、軸方向に延びる突出部が前記回転弁コアの第２端部に設けられ、平面軸受を介して前記弁コア座に回転可能に接続される。

【0031】

一実施形態では、前記弁コアスリーブと前記弁コア座は、相互に嵌合状に（mutually-embedded）固定接続されてシールを形成し、前記弁コアスリーブと前記弁コア座の軸方向端面との間にスロット通路が形成され、前記径方向貫通孔は、前記スロット通路を介して前記軸方向貫通孔と連通している。

【発明の効果】

【0032】

先行技術と比較して、本発明には以下の利点がある。

【0033】

本発明に係る高圧ガス充填・取出システムに使用される二重チャネル回転継手は、高圧ガス流路と置換ガス流路とを備える。高圧ガス充填・取出システムの多重シール構造により、高圧ガスが存在するときでも、回転弁コアは弁コアスリーブと弁コア座の間で円滑に回転することができ、高圧ガスの充填・取出前後の置換ガスの安全な排出（discarge）と、高圧ガスの充填・取出中の管路の安全を効果的に確保することができる。本発明に係る高圧ガス充填・取出アームは、複数の二重チャネル回転継手による高圧ガス管路と置換ガス管路との組み合わせにより、高圧ガス流管路と置換ガス流路を形成し、充填・取出管路と高圧ガス管束車両との間の硬管路（hard-pipeline）接続を実現し、それによって、高圧ガス充填・取出時の管路の安全性を確保する。高圧ガス充填・取出アームと充填・取出継手の協力により、本発明に係る高圧ガス充填・取出システムは、充填・取出継手のハンドルを回転させることにより、高圧ガスの充填・取出前の雌端部ユニット内の空気の置換と、充填・取出後の雌端部ユニット内の高圧ガスの置換を実現することができる。置換ガスは高圧ガス充填・取出アームの置換ガス管路を通して頭上に排出され、高圧ガスの置換量とリスクを大幅に低減する。

【図面の簡単な説明】

【0034】

以下、添付図面を参照して本発明を説明する。

【図1】本発明に係る高圧ガス充填・取出システムの構造を模式的に示す。。

【図2】図１に示す高圧ガス充填・取出システムにおいて、その雄端部ユニットを雌端部ユニットから分離したときの充填・取出継手の構造を示す。

【図3】充填・取出継手の雄端部ユニットと雌端部ユニットとの間の接続部を示す。

【図4】開口状態の充填・取出継手のパイロット弁を示す。

【図5】開口状態の充填・取出継手の内部チャネルを示す。

【図6】開口状態の充填・取出継手のガス置換チャネルを示す。

【図7】充填・取出継手の透視図である。

【図8】本発明に係る高圧ガス充填・取出システムの二重チャネル（doubl-channel）回転継手の構造を示す。

【図9】図８に示す二重チャネル回転継手の外観構造を模式的に示す。

【図10】図１に示す高圧ガス充填・取出システムの上面図である。

【図11】高圧ガス充填・取出システムにおける充填・取出アームと充填・取出継手との間の接続を模式的に示す。

【0035】

本出願において、全ての添付図面は、本発明の原理を説明するために提供される概略的なものに過ぎず、必ずしも実際の縮尺で描かれるわけではない。

【発明を実施するための形態】

【0036】

以下、添付図面を参照して本発明を説明する。以下の詳細な説明は、本発明の原理を説明する目的で提供されるものに過ぎず、それによって本発明の保護範囲を限定するものではないことに留意されたい。

【0037】

図１は、本発明に係る高圧ガス充填・取出システム１００の構造を概略的に示す。図１に示すように、高圧ガス充填・取出システム１００は、充填・取出アーム１００ｂと、充填・取出アーム１００ｂの自由端に設けられた充填・取出継手１００ａとを含む。充填・取出アーム１００ｂは、高圧ガス充填ステーション（即ち、水素ステーション）に接続するための高圧ガス管路（pipeline）４００及び置換ガス管路５００と、高圧ガス管路４００に設けられた複数の二重チャネル回転継手６００とを備え、二重チャネル回転継手６００の各々は、高圧ガス管路４００の回転継手として形成される。二重チャネル回転継手６００の内部には、置換ガス流路（flow path）６００ａと高圧ガス流路６００ｂが設けられており、高圧ガス管路４００は高圧ガス流路６００ｂと連通し、置換ガス管路５００は置換ガス流路６００ａと連通している。従って、充填・取出アーム１００ｂは、高圧ガス管路４００と置換ガス管路５００とを有する二重チャネル充填・取出アームとして形成される。二重チャネル回転継手６００のそれぞれの回転中、高圧ガス管路４００と置換ガス管路５００は互いに独立し、影響を及ぼさないため、充填・取出アーム１００ｂの柔軟性と安全性が著しく向上する。高圧ガス管路４００は、二重チャネル回転継手６００を介して加圧下で回転することができ、それにより充填・取出アーム１００ｂの自由端が三次元空間内で移動することができる。充填・取出継手１００ａは、雄端部ユニット２００と、雌端部ユニット３００と、制御機構とを含む。雄端部ユニット２００は、高圧ガス輸送車両またはガス燃料（gas-fuelled）装置に接続される。高圧ガス輸送車両は、例えば、高圧ガス管束車両であってよく、ガス燃料装置は、例えば、水素、天然ガス等の高圧ガスを燃料とする車両又は装置であってよい。雌端部ユニット３００は、高圧ガス管路４００に固定的に接続される。充填・取出継手１００ａは、充填・取出アーム１００ｂの自由端に接続される。雄端部ユニット２００は雌端部ユニット３００と係合するように構成されており、充填・取出継手１００ａの内部に置換作業チャネルまたは充填・取出作業チャネルを形成することができる。充填・取出アーム１００ｂを介して、雌端部ユニット３００は雄端部ユニット２００と整列するように自由に動くことができ、雄端部ユニット２００と雌端部ユニット３００を圧力で接続または取外すことができる。充填・取出継手１００ａは、制御機構により、置換作業（working）流路と充填・取出作業流路とを択一的に開口するように構成されており、置換作業流路がガス置換用の置換ガス管路５００と連通するか、または、充填・取出作業流路が高圧ガス充填・取出用の高圧ガス管路４００と連通する。このようにして、充填・取出継手１００ａは、チャネルを切り替え、充填・取出アーム１００ｂの作業状態の自由な切り替えに適応することができ、それにより、管路内のガスの安全な置換と高圧ガスの充填・取出が実現される。なお、本願明細書において、「開口」には、開口または形成が含まれることに留意されたい。

【0038】

本発明に係る高圧ガス充填・取出システム１００は、高圧ガス（例えば、長筒トレーラーによって充填されたり、取り出されたり、輸送されたりする水素、ＣＮＧまたはヘリウム）を充填することができる。高圧ガスの圧力は１０～５０ＭＰａである。

【0039】

図２は、本発明に係る充填・取出継手１００ａの雄端部ユニット２００が雌端部ユニット３００から分離されたとき（即ち、第１状態）の充填・取出継手１００ａの構造を示している。図２に示すように、充填・取出継手１００ａは、雄端部ユニット２００と雌端部ユニット３００とを含む。雄端部ユニット２００は、高圧ガス管束車両（タンク車）に接続され、雌端部ユニット３００は、ガス充填ステーションの充填・取出柱に接続される。雄端部ユニット２００と雌端部ユニット３００は、互いに迅速に着脱することができ、これにより、高圧ガス管束車両と高圧ガス充填管路との迅速な着脱を実現することができ、高圧ガス管束車両と高圧ガス充填管路との間での充填・取出の安全性、及び接続部のシールの信頼性を確保するために非常に役立つことができる。このようにして、高圧ガス管束車両について迅速な充填・取出が実現される。雄端部ユニット２００が雌端部ユニット３００から取り外されると、充填・取出継手１００ａは第１状態になる。雄端部ユニット２００が雌端部ユニット３００に接続されると、充填・取出継手１００ａは第２状態となる。

【0040】

本発明によれば、図２に示すように、雌端部ユニット３００は、雌ハウジングと、雌ハウジング内に配置された弁コアアセンブリと、雌ハウジング内に形成されたバイパス置換管路４０とを備える。雌端部ユニット３００の内部空洞は、バイパス置換管路４０と連通して雌置換流路を形成するように構成される。弁コアアセンブリは、雌ハウジングに対して軸方向に相対移動して雌置換流路を閉鎖し、雌端部ユニット３００内に雌充填・取出流路を形成するように構成される。雌端部ユニット３００に設けられた制御機構は、雄パイロット流路と雌置換流路とが択一的に雌端部ユニット２００の内部と連通するように、弁コアアセンブリの軸方向移動を駆動するように構成され、ガス置換のための置換作業流路を制御する。さらに、制御機構により駆動される弁コアアセンブリの軸方向移動により、雄充填・取出流路が雌充填・取出流路と連通し、それによって、充填・取出作業チャネルが開口され、高圧ガスの充填または取出が行われる。制御機構は、雌ハウジングに設けられたハンドルギア２９と、ハンドルギア２９と噛み合う伝達ギア２８２とを含む。伝達ギア２８２は、弁コアアセンブリの外周面に形成される。ハンドルギアの回転は、弁コアアセンブリを雌ハウジングに対して軸方向に移動させるように駆動することができる。ハンドルギアは３つの制御位置を有する。ハンドルギア２９が第１位置と第２位置とにそれぞれ回転されると、雌置換流路が択一的に開閉され、それによって雌置換流路を通るガス置換が可能になる。ハンドルギア２９が第３位置にあるとき、充填・取出作業流路は高圧ガスの充填または取出のために開口される。

【0041】

図２に示すように、雌ハウジングは、取付端部を有する雌ガンベース３４と、雌ガンベース３４の前端部（図３において左端部）に取り付けられたガンスリーブ１２と、雌ガンベース３４とガンスリーブ１２との間に固定連結されたガン本体２７とを含む。バイパス置換管路４０は、ガン本体２７の内部に配置される。弁コアアセンブリは、ガンスリーブ１２内に配置された出口弁コア１３と、雌ガンベース３４に設けられた主弁コア２８とを含む。出口弁コア１３は、出口弁コアスリーブ１５を介してガンスリーブ１２内に配置される。主弁コア２８は、主弁コアベース３３を介して雌ガンベース３４上に配置され、ハンドルギア２９によって作動可能である。本明細書において「前端部」という用語は、接続される際にガス充填ステーションの高圧ガス充填ラインから離れている雌端部ユニット３００の端部を指し、本明細書において「後端部」という用語は、接続される際にガス充填ステーションの高圧ガス充填ラインに近い雌端部ユニット３００の端部を指す。

【0042】

図２に示すように、ガンスリーブ１２は筒状構造を有する。ガンスリーブ１２の右端部には内ネジが設けられ、ガン本体２７の左端部には外ネジが設けられており、ガンスリーブ１２はネジを介してガン本体２７に連結される。

【0043】

本発明によれば、図２に示すように、出口弁コア１３は、中空管本体と、中空管本体の一端に設けられた中実傘部材とを含み、中実傘部材の軸方向両側それぞれに第１傾斜貫通孔１３１及び第２傾斜貫通孔１３２が設けられる。出口弁コアスリーブ１５は、筒状構造を有する。出口弁コアスリーブ１５の右側には外ネジが設けられ、ガン本体２７の左側には内ネジが設けられ、出口弁コアスリーブ１５はネジを介してガン本体２７に接続される。出口弁コアスリーブ１５の右端部に周方向に沿って弓形（arc）溝が設けられ、弓形溝にＯリングシール２５が装着され、出口弁コアスリーブ１５とガン本体２７との間の接続面におけるシール性が確保される。出口弁コアスリーブ１５の内壁には、台形溝と矩形溝が設けられており、矩形溝は台形溝の軸方向内側に設けられる。台形溝にはＯリングシール１９が装着され、矩形溝にはＯリングシール２０が装着される。Ｏリングシール１９には、出口弁コア１３の左側筒部の外壁面が密着し、それによって、その間のシール性を実現している。出口弁コアスリーブ１５の内壁の一部は傾斜面として形成され、その上に矩形溝が対応して設けられる。さらに、出口弁コア１３と出口弁コアスリーブ１５との間には、環状空間が形成される。

【0044】

出口弁コア１３は、対応してガンスリーブ１２内に配置され、主弁コア２８は、雌ガンベース３４に取り付けられ、対応してガン本体２７内に配置される。第３弾性部材２３、好ましくは圧縮ばねが、出口弁コア１３と主弁コア２８との間に設けられる。出口弁コア１３の右側には第１凹段差が設けられ、主弁コア２８の左端には第２凹段差が設けられる。従って、第３弾性部材２３の左端は、出口弁コア１３の第１凹段差に押し付けられ、その右側は、主弁コア２８の第２凹段差に押し付けられる。第１状態では、中実傘部材は、第３弾性部材２３の作用下で、出口弁コアスリーブ１５内の傾斜面に突き当たってＯリングシール２０を強く押圧することによりシールを形成し、第１傾斜貫通孔１３１と第２傾斜貫通孔１３２とが互いに連通しないようにし、これにより、雌端部ユニット３００がセルフシール状態にあることを保証する。しかしながら、第２状態において、出口弁コア１３は、軸方向に沿って内側に移動して第３弾性部材２３を圧縮することが可能であるため、中実傘部材は、出口弁コアスリーブ１５内の傾斜面から外れる。したがって、第１傾斜貫通孔１３１と第２傾斜貫通孔１３２とは、出口弁コア１３と出口弁コアスリーブ１５との間に形成された環状空間を介して互いに連通している。

【0045】

本発明によれば、主弁コア２８は、雌ガンベース３４の内部に固定装着された主弁コアベース３３を介して雌ガンベース３４に装着される。第３環状空間３３３は、主弁コアベース３３と雌ガンベース３４との間に形成され、雌ガンベース３４の接続端部と連通している。制御機構は、主弁コア２８が第３環状空間３３３と連通したりしなかったりするように、主弁コア２８の軸方向移動を作動させることが可能であり、それにより、雌端部ユニット３００内の雌充填・取出流路をオフまたはオンにする。主弁コアベース３３は、閉鎖端を有するシリンダ構造を有する。主弁コアベース３３は、その右側に、主弁コア２８の右端部が挿入される円形底面を有する。主弁コアベース３３の閉鎖端には、複数の傾斜貫通孔３３１が設けられ、主弁コアベース３３の側壁には、複数の切替孔３３２が周方向に沿って均等に分布して設けられる。傾斜貫通孔３３１は、第３環状空間３３３を介して切替孔３３２と連通している。複数の第３貫通孔２８１は、主弁コア２８の軸方向内端部寄りの側壁に周方向に沿って均等に分布している。主弁コアベース３３の側壁には、切替孔３３２の両側に２つの内凹段差が配置される。２つの内凹段差には、２つの第１アキュムレータシールリング３１、３２が装着され、主弁コア２８と主弁コアベース３３との間のシールを実現している。主弁コア２８は、第３貫通孔２８１を切替孔３３２から軸方向にオフセットして、主弁コア２８をオフにしたり、第３貫通孔２８１が対応する切替孔３３２と連通するように主弁コアベース３３に対して軸方向に移動して、主弁コア２８をオンにしたりすることができるように構成される。

【0046】

一実施形態では、主弁コアベース３３の左側に外短ネジが設けられ、ガン本体２７の右側に内短ネジが設けられ、主弁コアベース３３がネジを介してガン本体２７に接続される。雌ガンベース３４は筒状構造を有する。雌ガンベース３４の左側には外ネジが設けられ、ガン本体２７の右側には内ネジが設けられており、雌ガンベース３４はネジを介してガン本体２７に接続される。主弁コアベース３３は、雌ガンベース３４の内側に配置される。主弁コアベース３３の左側外壁には台形溝が設けられ、台形溝の内側に第３シール部材３０が設置される。第３シール部材３０は、好ましくはＯ型シールリング３０であり、主弁コアベース３３と雌ガンベース３４との間のシールを実現する。

【0047】

本発明によれば、ガン本体２７には、第３漏洩検知孔３９が設けられる。好ましくは、第３漏洩検知孔３９は、ガン本体２７の後端部近傍のガン本体２７の側壁に設けられる。具体的には、第３漏洩検知孔３９は、ガン本体２７の右側の内ネジの左端部に設けられる。携帯型ガス（水素等）検知器を用いて、充填・取出継手１００ａの対応するシールリングのシール性能を検知することができる。従って、第３漏洩検知孔３９を通して、高圧ガスの充填・取出中にシールリングの漏洩をリアルタイムで検知することができ、第３漏洩検知孔３９を使用して、Ｏリング３０のシール不良の有無を監視することができる。

【0048】

図２に示すように、主弁コア２８の外周面には、中央部近傍に環状ボスが設けられており、この環状ボスには、軸方向に沿って分布する伝達歯２８２が形成される。ハンドルギア２９は、ガン本体２７の内壁に設けられ、伝達歯２８２に噛合しており、ハンドルギア２９を回転させることにより、主弁コア２８を軸方向に移動駆動できる。ガン本体２７の側壁には大きな円弧状溝が設けられており、ハンドルギア２９はガン本体２７の大きな円弧状溝に取り付けられる。ガン本体２７の外側にはハンドル５０が設けられ（図７参照）、ハンドルギア２９に連結される。ハンドルギア２９の回転は、ハンドル５０によって０～１８０°の角度で制御される。具体的には、ハンドルギア２９の回転角度が０°のとき、制御機構はゼロ位置、すなわちハンドルギア２９は第１位置にある。ハンドルギア２９の回転角度が４５°のとき、ハンドルギア２９は第２位置にある。ハンドルギア２９の回転角度が１８０度のとき、ハンドルギア２９は第３位置にある。

【0049】

本発明によれば、図２に示すように、バイパス置換管路４０がガン本体２７内に配置される。バイパス置換管路４０の一端部は、ガン本体２７の内部空間と連通しており、他端部は、置換ガス弁ポート３５として形成される。バイパス置換管路４０は、置換作業チャネルを開口することができ、充填・取出アーム１００ａの置換ガス管路５００と連通しており、充填・取出前の雌端部ユニット３００内部の空気の置換と、充填・取出後の雌端部ユニット３００内部の高圧ガスの置換とを実現する。このようにすることで、高圧ガスの置換量および高圧ガスの置換におけるリスクを大幅に低減することができる。ガス置換チャネル４０には、バイパス置換管路４０のオン／オフ状態を制御するためのニードル弁３６が設けられる。置換ガス弁ポート３５は、ガス充填ステーションの充填・取出柱の弁の切り替えにより、頭上排出ラインまたは窒素ラインに接続することができる。

【0050】

一実施形態では、ガン本体２７は非対称管状構造を有する。例えば、ガン本体２７の上部管状部の側壁は、その下部管状部の厚さよりも大きい厚さを有する。置換ガス弁ポート３５は、ガン本体２７の上部に設けられ、ガン本体２７内に挿入された左傾斜管を有する。置換ガス弁ポート３５の左傾斜管の端部は、出口弁コアスリーブ１５の右端部の取付部に達している。ガン本体２７において、置換ガス弁ポート３５の左傾斜管の端部の右側には、矩形溝が設けられる。第２シール部材２６、好ましくはＯリングシールが矩形溝に取り付けられ、主弁コア２８とガン本体２７との間のシールを実現する。

【0051】

本発明の一実施形態によれば、ガン本体２７には、第２漏洩検知孔３８が設けられる。好ましくは、第２漏洩検知孔３８は、ガン本体２７の中頃（middle）の下側管状部に設けられる。充填・取出継手１００ａの対応するシールの漏洩検知のために、携帯型ガス（例えば水素）検知器を使用することができる。第２漏洩検知孔３８は、高圧ガスの充填・取出中にリアルタイムでシールの漏洩検知に使用することができ、これによりＯリングシール２６のシール性能を検知することができる。

【0052】

好ましくは、ハンドルギア２９を取り付けるための大きな円弧状溝は、ハンドルギア２９がガン本体２７の側壁の上部内に取り付けられるように、ガン本体２７の側壁の上部内に設けられる。

【0053】

本発明によれば、主弁コア２８の軸方向外方端部近傍の側壁に第４貫通孔２８３が設けられる。例えば、主弁コア２８の左側内壁に凹段差が設けられ、主弁コア２８の左凹段差に複数の第４貫通孔２８３が周方向に沿って均等に分布する。出口弁コアスリーブ１５の右側内壁に凹段差が設けられ、主弁コア２８の左側外壁と出口弁コアスリーブ１５の右端部の凹段差の表面との間に第２アキュムレータシールリング２４が設けられ、それによって、主弁コア２８と出口弁コアスリーブ１５との間のシールが実現される。主弁コア２８は、軸方向に沿って移動可能である。具体的には、ハンドルギア２９を時計回りに４５°の角度で回転させることにより、第４貫通孔２８３を第２アキュムレータシールリング２４の軸方向外側に移動させ、雄パイロット流路を閉鎖する。ハンドルギア２９がゼロ状態（図２参照）では、第４貫通孔２８３が第２アキュムレータシールリング２４の軸方向内側に移動し、それによって、第４貫通孔２８３がバイパス置換管路４０と接続し、雄パイロット流路が開口される。このようにして、雄パイロット流路を開閉することができる。

【0054】

本発明によれば、図２に示すように、ガンスリーブ１２の前端部にグリップスリーブアセンブリが設けられる。グリップスリーブアセンブリは、グリップスリーブ１６、顎（jaw）支持（support）スリーブ１４、および顎１８を含む。グリップスリーブアセンブリは、顎１８がグリップスリーブ１６の軸方向の制限を形成し、それによって雌端部ユニット３００にセルフシールを形成するように構成され、および、顎支持スリーブ１４を軸方向に押すことによって顎１８の径方向の位置が制限され、雌端部ユニット３００が雄端部ユニット２００とシールしながら係合し、または雄端部ユニット２００から切り離されることができるように構成される。全体としてガンスリーブ１２の外側に配置されるグリップスリーブ１６は、管状構造を有する。第４弾性部材２１、好ましくは圧縮ばねが、グリップスリーブ１６とガンスリーブ１２との間に設けられる。グリップスリーブ１６の内壁には、端面が右方向を向いた第１制限段差が設けられ、ガンスリーブ１２の外壁には、端面が左方向を向いた第２制限段差が設けられる。第４弾性部材２１の両端部はそれぞれ、第１制限段差及び第２制限段差に突き当たる。ガンスリーブ１２の左側部分の周囲には弓形溝が配置され、弓形溝にはグリップスリーブ１６の軸方向移動を制限するためのグリップスリーブ保持リング１７が取り付けられる。

【0055】

図２に示すように、ガンスリーブ１２の左端部近傍の側壁領域には、複数の取付孔が周方向に沿って均等に分布している。取付孔はガンスリーブ１２の側壁を貫通して延びており、顎１８はそれぞれ取付孔に取り付けられる。ガンスリーブ１２と出口弁コアスリーブ１５との間に設けられる顎支持スリーブ１４は、管状構造を有する。顎支持スリーブ１４の右側には外フランジが設けられる。第５弾性部材２２、好ましくは圧縮ばねは、軸方向に沿って顎支持スリーブ１４とガン本体２７との間に設けられる。第５弾性部材２２の両端は、それぞれ、外側フランジの右端およびガン本体２７の左端面に突き当たる。一方、雄ガンベース１の外壁には、その前端部近傍に顎溝４２が設けられる。第５弾性部材２２のばね力の作用により、顎支持スリーブ１４の外側フランジは、ガンスリーブ１２の左側中頃の内側段差面に常に強く押し付けられる。雄端部ユニット２００と雌端部ユニット３００とが互いと切り離されるとき、爪（claw）支持スリーブ１４は爪１８を径方向に支持して、爪１８の径方向外端の弓形面がグリップスリーブ１６に密着し、これにより爪１８のグリップスリーブ１６に対する制限が実現される。

【0056】

第１状態において、顎支持スリーブ１４は、顎１８がグリップスリーブ１６に対して軸方向の制限を形成するように、第５弾性部材２２の作用下で顎１８の支持部を形成している。このとき、第４弾性部材２１のばね力の作用下で、グリップスリーブ１６の左内側傾斜面が顎１８の外側弓形面に密着して押圧されて、顎１８はグリップスリーブ１６の左方向への移動距離を制限する。

【0057】

第２状態において、雄ガンベース１は、複数の顎がそれぞれ対応する顎溝４２に落ち込むまで、顎支持スリーブ１４を軸方向に移動するように押し、第５弾性部材２２を圧縮するので、雄ガンベース１はガンスリーブ１２とロックされてセルフシールを形成し、それによって、雄端部ユニット２００が雌端部ユニット３００に連結される。雄端部ユニット２００と雌端部ユニット３００とが互いに連結され、顎１８が雄ガンベース１の溝４２に落ち込むと、グリップスリーブ１６は、第４弾性部材２１の作用下で、グリップスリーブ１６の左内側傾斜面がグリップスリーブ保持リング１７の外側弓形面に強く押し付けられるまで、左方向に移動し続ける。

【0058】

この実施形態では、グリップスリーブ１６は、第２状態で力を加えることにより軸方向に移動するように構成されており、顎１８は、グリップスリーブがその内壁面が取付孔から離れるまで移動すると、顎溝４２から自動的に飛び出すように構成されるため、複数の顎１８がリセットされてグリップスリーブ１６に再び制限作用を及ぼし、そのため、雄端部ユニット２００と雌端部ユニット３００とがセルフシールを形成する。このようにして、顎１８、顎支持スリーブ１４およびグリップスリーブ１６の協働により、充填・取出継手１００ａにおいて、雄端部ユニット２００と雌端部ユニット３００との間の迅速かつ緩み止め（anti-loosening）接続を実現することができる。

【0059】

本発明の一実施形態によれば、雌端部ユニット３００の雌ガンベース３４、ガンスリーブ１２、出口弁コア１３、出口弁コアスリーブ１５、主弁コア２８、主弁コアベース３３、ガン本体２７、顎支持スリーブ１４、グリップスリーブ１６、およびその他の構成部品は全て３１６ステンレス鋼製であり、水素脆化を回避するのに非常に役立つ。

【0060】

好ましくは、本発明のＯリングシールはＵＰＥ製であり、摩耗、衝撃、腐食、水素溶解膨潤（hydrogen dissolution and swelling）、プレス、高温に対して良好な耐性を有する。第１アキュムレータシールリング３１、３２および第２アキュムレータシールリング２４は、内側が３０４ステンレス鋼、外側がＵＰＥ製であるため、水素溶解膨潤性、摩耗、衝撃および腐食に対して良好な耐性を有する。同時に、アキュムレータシールリングは自己補償特性を有しており、高圧ダイナミック・シールの要求を満たしている。

【0061】

図２に示すように、雄端部ユニット２００は、高圧ガス管束車両に接続するための雄ガンベース１と、雄ガンベース１内に固定的に取り付けられたダイバータ（diverter）弁２と、ダイバータ弁２と協働するパイロット弁１０とを含む。雄ガンベース１の一端（図２の左端）には、管束車両の充填・取出管路に接続するための内ネジが設けられる。雄端部ユニット２００が雌端部ユニット３００に接続されると、パイロット弁１０の軸方向端面が、雌端部ユニット３００内の弁コアアセンブリの軸方向端面に密接にフィットする。パイロット弁１０は、ハンドルギア２９が第２位置にあるときに雄端部ユニット２００内に雄パイロット流路を形成し、ハンドルギア２９が第３位置にあるときに雄端部ユニット２００内に雄充填・取出流路を形成するように構成される。

【0062】

一実施形態では、ダイバータ弁２は筒状構造を有し、その左側を六角孔とし、右側の中央部を円孔とすることで、ダイバータ弁２の内部に段状のオーバーフローチャネルを形成している。また、ダイバータ弁２の前端部の内壁には径方向内方に延びる環状リップが設けられ、環状リップには周方向に均等に分布する複数のオーバーフロー孔２０１が設けられる。オーバーフロー孔２０１は、軸方向に沿って環状リップを貫通して延びている。ダイバータ弁２の外周面には外ネジが設けられており、この外ネジを介してダイバータ弁２が雄ガンベース１に固定接続される。本明細書において、「前端部」とは、雄端部ユニット２００が高圧ガス管束車両に接続される際に、高圧ガス管束から離れた端部を指す。

【0063】

ダイバータ弁２と雄ガンベース１との接続部のシール性能を確保するため、ダイバータ弁２の右外リングに矩形溝を設け、この矩形溝にシール部材３を装着する。好ましくは、シール部材３はＯリングシールである。一実施形態では、雄ガンベース１には、第１漏洩検知孔３７が設けられる。好ましくは、第１漏洩検知孔３７は、雄ガンベース１の側壁において、内部ネジ山の右端に設けられる。携帯型ガス検知器を用いて、充填・取出継手１００ａの対応するシールの漏洩検知を行うことができる。第１漏洩検知孔３７は、高圧ガスの充填・取出中にリアルタイムでシール部材３の漏洩検知を行うことができ、Ｏリングシール３のシール性能を監視することができる。

【0064】

本発明によれば、パイロット弁１０は、雄端部ユニット２００内に雄パイロット流路または雄充填・取出流路を形成するために、制御機構によって駆動されて、ダイバータ弁２に対して軸方向に沿って移動するように構成される。図３に示すように、パイロット弁１０は、パイロット弁座４と、パイロット弁座４に適応的に装着されたパイロット弁コア１０１とから構成され、パイロット弁座４と雄ガンベース１との間には、ダイバータ弁２と連通する第１環状空間１０５が形成され、パイロット弁コア１０１と雄ガンベース１との間には、第２環状空間１０６が形成される。ハンドルギア２９が第１位置および第２位置にあるとき、第１環状空間１０５と第２環状空間１０６は互いと遮断され、それによって雄充填・取出流路が閉鎖される。ハンドルギア２９が第３位置にあるとき、第１環状空間１０５は第２環状空間１０６と連通し、それによって雄充填・取出流路が開口される。

【0065】

図２に示すように、パイロット弁座４はシリンダ構造を有し、その左側面は円形底面を有し、右側面から左側面にかけて中央孔が設けられる。パイロット弁座４の左側のシリンダ壁面は、ダイバータ弁２の右側の円孔に密に挿入される。パイロット弁座４の内壁面の右側には２つの矩形溝が設けられ、２つの矩形溝にそれぞれＯリングシール７とＯリングシール８が装着される。２つの矩形溝の間のパイロット弁座４の側壁には、周方向に均等に配置された複数の第２貫通孔が設けられる。パイロット弁座４の一端部（図２では右端部）には、径方向外側に延びる円錐状突起が設けられており、円錐状突起の右端面は、円弧状溝を有する傾斜面として構成される。円形溝内にはＯリングシール９が設けられる。第２弾性部材６はパイロット弁座４の外周の周りに配置され、第２弾性部材６の両端はそれぞれ円錐状突起と環状リップに接している。円錐状突起は、第２弾性部材６の作用により、雄ガンベース１の内壁に形成された傾斜面に突き当たり、強く押し付けられることにより、シールを形成する。好ましくは、第２弾性部材６は圧縮ばねである。

【0066】

図２に示すように、パイロット弁コア１０１は、パイロット弁座４に挿入される中空管と、中空管に接続される弁ヘッドとから構成される。弁ヘッドには、軸方向に沿って延びる中央貫通孔１０２を介して中空管と連通する内側円錐状面が設けられる。内側円錐状面には、弁ヘッドを貫通して延びる複数の傾斜孔１０３が設けられ、第２環状空間と連通している。傾斜孔１０３は、内側円錐状面から弁ヘッドの左端面まで延びており、それによって連通路を形成していることが理解されるべきである。パイロット弁１０の左中空管はパイロット弁座４に挿入される。中空管には周方向に均等に分布した複数の第１貫通孔が設けられる。ハンドルギア２９が第１位置および第３位置にあるとき、第１貫通孔は第２貫通孔からオフセットして雄パイロット流路を閉鎖する。ハンドルギア２９が第２位置にあるとき、第１貫通孔は第２貫通孔と連通して雄パイロット流路を開口する。パイロット弁座４とパイロット弁コア１０１との間には、第１弾性部材５、好ましくは圧縮ばねが設けられる。第１弾性部材５の左端部はパイロット弁座４の左側の凹段面に押し付けられ、その右端部はパイロット弁コア１０１の左中空管の弓形面に押し付けられる。

【0067】

本実施形態では、パイロット弁コア１０１の弁ヘッドの外周には、右向きの端面を有する外側環状段差が設けられ、一方、雄ガンベース１の内壁には、左向きの端面を有する内側環状段差が設けられる。第１弾性部材５のばね力により、パイロット弁コア１０１の弁ヘッドの外側環状段差は、雄ガンベース１の内部で内側環状段差に常に強く押し付けられる。従って、雄ガンベース１の内側環状段差は、パイロット弁コア１０１が右方向に移動する距離を制限することができる。

【0068】

本発明によれば、充填・取出継手１００ａは、雄端部ユニット２００および雌端部ユニット３００がそれぞれのセルフシールを形成する第１状態と、雄端部ユニット２００および雌端部ユニット３００が互いに突き当たるように適合された第２状態とを有する。第１状態では、パイロット弁コア１０１の第１の貫通孔はパイロット弁座４の第２の貫通孔からオフセットされており、したがってパイロット弁１０はオフになっている。第２状態では、パイロット弁コア１０１が制御機構に押されて左方向に移動し、第１弾性部材５を圧縮して第１貫通孔が第２貫通孔と連通する。従って、ダイバータ弁２は、オーバーフロー孔２０１、パイロット弁座４と雄ガンベース１との間に形成された第１環状空間１０５、第２貫通孔、第１貫通孔、弁ヘッドの中央の中央貫通孔１０２と順に連通することができ、雄端部ユニット２００内に雄パイロット流路を形成することができる。第２状態では、パイロット弁コア１０１は、制御機構を介してパイロット弁座４を押し続けて第２弾性部材６を圧縮するため、円錐状突起が雄ガンベースの内壁の傾斜面から外れ、その結果、第１環状空間１０５が第２環状空間１０６と連通する。このようにして、ダイバータ弁２は、オーバーフロー孔２０１、第１環状空間１０５、第２環状空間１０６及び傾斜孔１０３と連通することができ、これにより、雄端部ユニット２００の内部に雄充填・取出流路が形成される。第２弾性部材６の弾性力は、第１弾性部材５の弾性力よりも大きい。このため、パイロット弁コア１０１が軸線方向に沿って左方に移動する際に、雄パイロット流路と雄充填・取出流路とを順次開口することができる。

【0069】

また、雄ガンベース１の右側面近傍の内壁には矩形溝が設けられ、この矩形溝にＯリングシール１１が装着されることにより、接続状態における雄端部ユニット２００と雌端部ユニット３００との間のシール性能が確保される。

【0070】

本発明によれば、雄ガンベース１、ダイバータ弁２、パイロット弁１０および雄端部ユニット２００の他の構成部品はすべて３１６ステンレス鋼製であり、水素脆化を回避するのに非常に役立つ。

【0071】

本発明によれば、充填・取出継手１００ａは、高圧ガス管束車両と高圧ガス充填管路との迅速な接続・分離を実現することができる。顎１８、顎支持スリーブ１４およびグリップスリーブ１６の協働により、雄端部ユニット２００と雌端部ユニット３００との迅速な離脱および緩み止め接続を実現することができる。また、パイロット弁座４とパイロット弁コア１０１との協働動作により、雄端部ユニットと雌端部ユニットとが互いと接続された後に、出口弁コア１３がパイロット弁座４を容易に押して開口し、高圧ガス流路を開口することができるため、雄端部ユニット２００の内部に高圧ガスが存在する場合であっても、高圧ガスの迅速な充填・取出を実現することができる。また、充填・取出継手１００ａは、弾性部材を介して、雄端部ユニット２００のダイバータ弁２と雌端部ユニット３００の出口弁コア１３の脱落及びセルフシールを実現している。雄端部ユニット２００と雌端部ユニット３００との出口弁間のガスバランスは、パイロット弁１０を介して実現することができ、雄端部ユニット２００と雌端部ユニット３００は加圧下で連通することができる。ハンドルを回転させることにより、雄端部ユニット２００を雌端部ユニット３００から加圧下で切り離すことができる。充填・取出継手１００ａは、高圧ガスの安全な取出と置換を実現する。バイパス置換管路４０とハンドルとの協働により、充填・取出前の雌端部ユニット３００内の空気の置換と、充填・取出後の雌端部ユニット３００内の高圧ガスの置換が実現できる、これにより、置換される高圧ガスの量と高圧ガスの置換の危険性を大幅に低減し、継手の不慮の脱落による漏洩を効果的に防止し、高圧ガス管束車両の安全な充填・取出作業を確保し、充填・取出作業における接続装置全体の信頼性を大幅に向上させることができる。また、高圧ガスの充填・取出中にリタルタイムで、第１漏洩検知孔３７、第２漏洩検知孔３８、第３漏洩検知孔３９を通して、リングシールのシール性能と対応する漏洩を監視することができ、これは、充填・取出継手１００ａにおけるリングシールそれぞれのシール性能を検知するためのそれぞれの携帯型ガス検知器によって実現することができる。現行のロングホースのガス量に比べ、充填・取出継手１００ａは、高圧ガスの取出量と取出の危険性を大幅に低減する。本発明に係る充填・取出継手１００ａの操作手順を以下に示す。

【0072】

まず、高圧ガスの充填・取出時には、充填・取出継手１００ａの雄端部ユニット２００を高圧ガス管束車両に接続し、その雌端部ユニット３００をガス充填ステーションに配置された充填取出アーム１００ｂの自由端に接続する。充填・取出アーム１００ｂは、ガス充填ステーションの高圧ガス充填・取出柱と連通している。

【0073】

雄端部ユニット２００を雌端部ユニット３００に接続する前に、雌端部ユニット３００のハンドル５０が０°の角度で回転し、ハンドルギア２９が第１位置にあり、雌端部ユニット３００のハンドルギア２９がゼロ状態にあることを確認する必要がある。作業者は両手で雌端部ユニット３００のグリップスリーブ１６を握り、ガンスリーブ１２を雄端部ユニット２００の雄ガンベース１に合わせる。雌端部ユニット３００は全体として左側に押されるので、雄ガンベース１の右端面が顎支持スリーブ１４の左端面に突き当たる。雄ガンベース１は、顎支持スリーブ１４を右方向に移動させるように駆動するので、第４弾性部材２１が圧縮される。雄ガンベース１の顎溝４２が顎１８の径方向内端に整合するとき、顎１８の外側弓形面はグリップスリーブ１６の左内側傾斜面から径方向の力を受けるので、顎１８は瞬時に雄ガンベース１の顎溝４２に落ち込む。その後、グリップスリーブ１６は、第４弾性部材２１の作用により、グリップスリーブ１６の左内側傾斜面がグリップスリーブ保持リング１７の外側弓形面に強く押し付けられるまで左方向への移動を続け、これにより制限が形成される。図３は、充填・取出継手１００ａの雄端部ユニット２００と雌端部ユニット３００とが互いと連結された状態を示している。この状態では、パイロット弁コア１０１はわずかに左方に移動するだけで、パイロット弁１０は開口していない。出口弁コア１３は、主弁コア２８に対して右方向に移動する。第３弾性部材２３はさらに圧縮される。出口弁コア１３と雄ガンベース１との間のシールは、Ｏリングシール１１によって実現される。

【0074】

高圧ガスの充填・取出に先立ち、出口弁コア１３および主弁コア２８内の空気を置換する必要がある。ガス充填ステーションの充填・取出柱の弁を切り替えることにより、充填・取出アーム１００ｂの置換ガス管路５００を介してバイパス置換管路４０に圧力０．６ＭＰａの窒素を流すことができる。すなわち、雌端部ユニット３００のバイパス置換管路４０は、充填・取出柱の窒素ガス管路に接続される。まず、ニードル弁３６をオンにすることによって雌置換流路を開口し、圧力０．６ＭＰａの窒素を雌置換流路を介して出口弁コア１３および主弁コア２８に補充（replenish）する。その後、ニードル弁３６をオフにする。充填・取出柱の弁を切り替えることにより、バイパス置換管路４０は、充填・取出アーム１００ｂの置換ガス管路５００を介して充填・取出柱の頭上排出ラインに接続される。その後、ニードル弁３６が再びオンされることにより、出口弁コア１３および主弁コア２８内のガスが、雌置換流路および充填・取出アーム１００ｂの置換ガス管路５００を介して充填・取出柱の頭上排出ラインに排出される。以上の操作を少なくとも２回繰り返して窒素を補充することにより、出口弁コア１３および主弁コア２８内のガスを完全に窒素で置換する。

【0075】

次に、ハンドルが時計回りに４５°回転され、ハンドルギア２９が第２位置になる。ハンドルギア２９によって主弁コア２８上の伝達ギア２８２が駆動され、主弁コア２８が左方に移動する。主弁コア２８は第３弾性部材２３を左方に押し、第３弾性部材２３は出口弁コア１３を左方に押し、出口弁コア１３はパイロット弁１０を左方に押す。パイロット弁１０の中空管に設けられた第１貫通孔がパイロット弁座４の第２貫通孔と重なって整合するので、パイロット弁１０の置換チャネルが開口され、雄端部ユニット２００内の雄パイロット流路が開口される。図４は、充填・取出継手１００ａのパイロット弁１０が開口した状態を示している。このとき、高圧ガス管束車両内の高圧ガスは、ダイバータ弁２の左六角孔を介してダイバータ弁２の内部に入り、ダイバータ弁２の右円孔、オーバーフロー孔２０１、第１環状空間１０５、パイロット弁座４の第２貫通孔、パイロット弁コア１０１の中空管の第１貫通孔、およびパイロット弁コア１０１の中央貫通孔１０２により形成される雄パイロット流路を介して、出口弁コア１３および主弁コア２８に入る。このとき、充填・取出アーム１００ｂの高圧ガス管路４００を介して雌端部ユニット３００に接続された充填・取出柱からの高圧ガスは、２つの第１アキュムレータシールリング３１，３２の右側でシールされたままである。

【0076】

その後、ハンドルを反時計回りに４５°回転させるので、ハンドルギア２９は第１位置に戻り、ハンドル５０は再びゼロ状態となる。充填・取出柱の弁を切り替えることにより、置換ガス弁ポート３５は充填・取出アーム１００ｂの置換ガス管路５００を介して充填・取出柱の頭上排出ラインに接続される。そして、ニードル弁３６をオンし、出口弁コア１３および主弁コア２８内のガスを排出する。以上の操作を繰り返し、高圧ガス管束車両から高圧ガスを２回補充することにより、高圧ガスによる出口弁コア１３および主弁コア２８内の窒素の置換が完了する。

【0077】

次に、ニードル弁３６がオフにされる。図４に示すように、ハンドルを時計回りに４５°回転させるので、ハンドルギア２９が第２位置になる。パイロット弁１０がオンにされ、雄パイロット流路が開口される。このとき、雄端部ユニット２００内の高圧ガスは、雄パイロット流路を通って、雌端部ユニット３００の出口弁コア１３および主弁コア２８に入る。パイロット弁１０の左側と右側との間の気相空間において圧力バランスが実現される。次に、図５に示すように、ハンドルを続けて時計回りに１８０°回転させ、第３位置に到達させる。主弁コア２８に設けられたハンドルギア２９が駆動されて、主弁コア２８が左方に移動する。主弁コア２８は第３弾性部材２３を左に押し、第３弾性部材２３は出口弁コア１３を左に押し、出口弁コア１３はパイロット弁コア１０１を左に押す。パイロット弁コア１０１の左端面はパイロット弁座４内の左底面に突き当たるため、パイロット弁コア１０１はパイロット弁座４を左方に移動させるように駆動する。パイロット弁座４の右外側の環状面のボス上のＯリングシール９は、雄ガンベース１の内側の傾斜面から離れる。すると、第１環状空間１０５が第２環状空間１０６と連通し、パイロット弁座４の外部ガス流路空間が開口され、それによって、雄充填・取出流路が開口される。一方で、ハンドルを１８０°回転させて主弁コア２８を所定位置で左方に移動させると、主弁コア２８の右側の第３貫通孔２８１と主弁コアベース３３の中頃の切替孔３３２とが一致するため、主弁コア２８の気相空間と主弁コアベース３３の外部空間とが連通し、雌充填・取出流路が開口される。このように、雄充填・取出流路が雌充填・取出流路と連通することにより、充填・取出継手１００ａ内の充填・取出作業チャネルが開口される。高圧ガスは、以下の方向（図５において左向き矢印で示す方向）に沿って充填される。充填・取出柱の充填・取出ラインの高圧ガスは、充填・取出アーム１００ｂの高圧ガス管路４００を介して雌端部ユニット３００の雌ガンベース３４の内部に入り、雌ガンベース３４の内部から主弁コアベース３３の右円形底面に設けられた傾斜貫通孔３３１を通過して、主弁コアベース３３と雌ガンベース３４との間の第３環状空間３３３に入る。そして、高圧ガスは、第３貫通孔２８１及び切替孔３３２を通って主弁コア２８の内部に入り、出口弁コア１３の中実傘部材の右側の第２傾斜貫通孔１３２、出口弁コア１３と出口弁コアスリーブ１５との間の環状空間、および第１傾斜貫通孔１３１を順に通って左方に移動し、出口弁コア１３の内部に入る。そして高圧ガスは続いて、左方に移動してパイロット弁コア１０１の右側内円錐状空間に入り、パイロット弁１０の弁ヘッドに設けられた傾斜孔１０３を通過してパイロット弁座４の外部空間に入る。次いでダイバータ弁２の右側に設けられたオーバーフロー孔２０１を通過して、ダイバータ弁２の内部空間に入り、ダイバータ弁２の左側六角孔を通過して高圧ガス管束車両の充填・取出管路に入る。高圧ガスは、充填ガスの上記流れ方向とは逆方向（図５中、右向き矢印で示す）に沿って取出される。図５は、充填・取出継手１００ａの内部チャネルを開口状態で示している。

【0078】

高圧ガス充填・取出作業終了後、ハンドルを反時計回りに１８０°回転させ、ハンドルをゼロ状態にする。この時、高圧ガス管束車両の端部の高圧ガスは再びＯリングシール９の左側でシールされる。充填・取出アーム１００ｂの高圧ガス管路４００を介して雌端部ユニット３００と接続された充填・取出柱からの高圧ガスは、再び２つの第１アキュムレータシールリング３１、３２の右側でシールされる。充填・取出柱の弁を切り替えることにより、置換ガス弁ポート３５が充填・取出アーム１００ｂの置換ガス管路５００を介して充填・取出柱の頭上排出ラインに接続される。そして、ニードル弁３６がオンされ、出口弁コア１３および主弁コア２８内の高圧ガスは、雌置換流路を通って排出される。高圧ガスは以下のように流れる。高圧ガスは、出口弁コア１３及び主弁コア２８の内部空間から主弁コア２８の左凹段差の第４貫通孔２８３を通り、主弁コア２８と置換ガス弁管３５の左傾斜管の端部との間のスリットに入る。そして、高圧ガスは、置換ガス弁管３５の左傾斜管とバイパス置換管路４０の水平管に入り、ニードル弁３６を通過して充填・取出アーム１００ｂの置換ガス管路５００に入り、充填・取出柱の充填・取出管路に入る。図６は、充填・取出継手１００ａの置換ガス弁ポート３５とニードル弁３６を開口状態で示している。

【0079】

出口弁コア１３および主弁コア２８内のガスが排出されて大気圧に達すると、ニードル弁３６がオフになる。充填・取出柱の弁を切り替えることにより、置換ガス弁ポート３５は充填・取出アーム１００ｂの置換ガス管路５００を介して充填・取出柱の窒素管路に接続される。ニードル弁３６が再びオンされ、０．６ＭＰａの圧力下の窒素が雌置換流路を介して出口弁コア１３および主弁コア２８に補充される。次いで、ニードル弁３６をオフされて、充填・取出柱の弁を切り替えることにより、置換ガス弁ポート３５が充填・取出アーム１００ｂの置換ガス管路５００を介して充填・取出柱の頭上排出管路に接続される。その後、ニードル弁３６を再びオンされるので、出口弁コア１３および主弁コア２８内のガスが雌置換流路を介して排出される。以上の操作を繰り返して、窒素が２回補充されることによって、出口弁コア１３および主弁コア２８内の気体の窒素による置換が完了する。

【0080】

ガス置換が完了した後、操作者はグリップスリーブ１６を両手で握って左方向に移動する。グリップスリーブ１６の左内側傾斜面が顎１８の真上に位置すると、第５弾性部材２２のばね力が顎支持スリーブ１４の右端面に作用し、顎支持スリーブ１４は押されて左方向に移動する。顎支持スリーブ１４は雄ガンベース１に対して左向きの軸力を作用させ、雄ガンベース１の顎溝４２の傾斜面は顎１８に対して外向きの軸力を作用させる。従って、爪１８は瞬時に跳ね上がり、顎１８の内底面は爪支持スリーブ１４の外壁面に支持される。一方、爪１８の外側弓形面はグリップスリーブ１６の左内側傾斜面に強く押し付けられる。グリップスリーブ１６の左方への移動は、顎１８によって制限される。雄ガンベース１がガンスリーブ１２から外れた後、出口弁コア１３の中実傘部材の外側弓形面は、Ｏリングシール２０に密着してシールを実現する。したがって、雄端部ユニット２００は、雌端部ユニット３００から離脱することができる。

【0081】

図４と図５の矢印の方向はガスの流れ方向を示す。

【0082】

図８および図９は、二重チャネル回転継手６００の構造を示している。図８及び図９に示すように、二重チャネル回転継手６００は、回転弁コア６０１、弁コアスリーブ６０４、弁コア座６１２及び弁ヘッド６１４を含む。回転弁コア６０１の内部には、軸方向に沿って延びる中央盲孔６０１１と置換ガス流孔６０１２とが設けられる。置換ガス流孔６０１２の第１端部（図８において左端部）は、第１置換ガスポート６０２として形成される。弁コアスリーブ６０４は、回転弁コア６０１の周囲に配置され、回転弁コア６０１に対して相対回転可能である。弁コアスリーブ６０４の側壁には、第２置換ガスポート６０７が設けられており、この第２置換ガスポート６０７は、置換ガス流孔６０１２の第２端部（図１では右端部）と一貫して連通している。弁コア座６１２は、弁コアスリーブ６０４に固定的に接続されており、弁コア座６１２の内部には、周方向に均等に分布した複数の軸方向貫通孔６１２１が設けられる。一方、回転弁コア６０１には、周方向に均等に分布した複数の径方向貫通孔６０１３が設けられており、径方向貫通孔６０１３の両端部は、それぞれ中央盲孔６０１１および軸方向貫通孔６１２１と連通している。弁ヘッド６１４は、弁コアスリーブ６０４に固定的に接続されており、弁ヘッド６１４の内部空洞は、軸方向貫通孔６１２１と連通している。第１置換ガスポート６０２、置換ガス流孔６０１２および第２置換ガスポート６０７は、順次連通して置換ガス流路６００ａを形成する。中央盲孔６０１１、径方向貫通孔６０１３、軸方向貫通孔６１２１および弁ヘッド６１４の内部空洞は、順次連通して高圧ガス流路６００ｂを形成する。

【0083】

図８に示すように、回転弁コア６０１の第１端部には、円盤状（disk-shaped）ベース６０１４が設けられる。置換ガス流孔６０１２は、第１ダクトと、第１ダクトと連通する第２ダクトとを備え、第１ダクトは、円盤状ベース６０１４の径方向に沿って延び、第２ダクトは、回転弁コア６０１の軸方向に沿って延びている。第１置換ガスポート６０２は、第１ダクトの端部に形成される。

【0084】

本実施形態では、図９に示すように、円盤状ベース６０１４には、締結具を取り付けるために複数のネジ取付孔６０１６が周方向に沿って均等に分布して設けられる。このように、円盤状ベース６０１４は、高圧ガス管路（後述）などの他の管路に接続するためのフランジ接続構造を有している。また、円盤状ベース６０１４と他の管路との間のシール性を確保するために、円盤状ベース６０１４の端面上かつ中央盲孔６０１１の径方向外側の位置にシール溝を設け、このシール溝内にシール部材を設置してもよい。

【0085】

本発明の一実施形態によれば、弁コアスリーブ６０４の内壁面には、第２置換ガスポート６０７の径方向内側の位置に環状溝が設けられる。第２置換ガスポート６０７の底部には、弁コアスリーブ６０４の側壁を貫通して延びる連通開口が設けられる。第２置換ガスポート６０７は連通開口を介して環状溝と連通し、第２ダクトの端部は環状溝と連通している。従って、第２置換ガスポート６０７は置換ガス流孔６０１２と連通している。弁コアスリーブ６０４が回転弁コア６０１に対して相対的に回転するとき、第２置換ガスポート６０７は、環状溝を介して置換ガス流孔６０１２と常に連通したままである。

【0086】

図８に示すように、弁コアスリーブ６０４の内壁には、互いに間隔をあけて第１シール溝が設けられ、環状溝の軸方向両側にそれぞれ配置される。各第１シール溝には第１シール部材６０５が取り付けられる。好ましくは、第１シール溝は台形溝であり、第１シール部材はＯリングシールである。少なくとも２つの第１シール溝を設けてもよい。弁コアスリーブ６０４と回転弁コア６０１が組み立てられた後、各Ｏリングシール６０５が押圧されてシールが形成されることにより、置換ガス流孔６０１２のシール性能が確保され、置換ガスは、第１置換ガスポート６０２と第２置換ガスポート６０７との間の置換ガス流孔６０１２内と、環状溝内に形成された気相空間内のみを流れることができ、置換ガスの漏洩や拡散が回避される。

【0087】

本発明によれば、回転弁コア６０１の外壁に、端面が第２端部に向かう第１外側段差が設けられ、弁コアスリーブ６０４の内壁に、端面が第１端に向かう第１内側段差が設けられる。第１外側段差と第１内側段差との間には軸受６０３が設けられる。筒状構造を有する弁コアスリーブ６０４は、全体として回転弁コア６０１の外周面の周囲に配置される。弁コアスリーブ６０４の第１端部と回転弁コア６０１との間には、軸受６０３を介して回転接続部が形成され、弁コアスリーブ６０４と回転弁コア６０１との間の円滑な回転が実現される。

【0088】

図８に示すように、回転弁コア６０１の第２端部には、軸方向に延びる突出部６０１５が設けられる。一方、弁コア座６１２の中頃には中空空洞が形成され、中空空洞の径方向外側には、弁コア座６１２の複数の軸方向貫通孔６１２１が設けられる。中空空洞内には平面軸受６１３が設置され、回転弁コア６０１の端部の突出部６０１５は平面軸受６１３を貫通した後、中空空洞内に挿入される。平面軸受６１３の外リングが中空空洞の内壁に固定連結され、その内リングが突出部６０１５に固定連結されるので、回転弁コア６０１と弁コア座６１２との間に平面軸受６１３を介して回転連結が形成される。従って、弁コア座６１２と回転弁コア６０１との間のより円滑な回転が実現される。

【0089】

本発明の一実施形態によれば、弁コア座６１２と弁コアスリーブ６０４は、相互に埋め込まれた構造として組み立てられ、締結具６１１で締結される。締結具６１１は好ましくは締結ボルトである。軸方向内側に延びる環状スロットが弁コアスリーブ６０４の第２端部に設けられ、軸方向外側に延びる管状接続部が弁コア座６１２の第１端部に設けられ、管状接続部が環状スロット内に係合可能（engageably）に取り付けられる。管状接続部の内壁には第２シール溝が設けられ、第２シール部材６１０が第２シール溝に取り付けられる。好ましくは、第２シール溝は台形溝であり、第２シール部材はＯリングシールである。弁コアスリーブ６０４と弁コア座６１２は、締結具６１１を介して固定接続を形成し、管状接続部を貫通する環状スロットに嵌合して第２シール部材６１０を強固に押圧し、それにより弁コアスリーブ６０４と弁コア座６１２の間にシールを形成する。

【0090】

図８に示すように、弁コアスリーブ６０４の軸方向端面と弁コア座６１２との間にはスロット通路が形成される。回転弁コア６０１の径方向貫通孔６０１３は、スロット通路を介して弁コア座６１２の軸方向貫通孔６１２１と連通している。このようにして、二重チャネル回転継手６００内には、互いに順次連通する中央盲孔６０１１、径方向貫通孔６０１３、スロット通路、軸方向貫通孔６１２１および弁ヘッド６１４の内部空洞からなる高圧ガス流路６００ｂが形成される。

【0091】

一実施形態では、第２内側段差も、第２端部に向かって端面を有する弁コアスリーブ６０４の内壁に設けられ、第３内側段差は、第１端部に向かって端面を有する弁コア座６１２の内壁に設けられる。二重チャネル回転継手６００が組み立てられた後、回転弁コア６０１と第２内側段差との間、および回転弁コア６０１と第３内側段差との間には、それぞれ第１環状溝および第２環状溝が形成される。第１環状溝と第２環状溝は、それぞれ径方向貫通孔６０１３の軸方向両側に配置され、第１環状溝と第２環状溝のそれぞれの内側に第３アキュムレータシールリング６０８が装着される。したがって、回転弁コア６０１と弁コアスリーブ６０４との間のシールおよび回転弁コア６０１と弁コア座６１２との間のシールは、対応する第３アキュムレータシールリング６０８を介して実現され、これにより、二重チャネル回転継手６００内の高圧ガス流路６００ｂのシール性能が確保される。好ましくは、第３アキュムレータシールリング６０８は、超高分子量ポリエチレン製とすることができ、自己潤滑性を有する。

【0092】

したがって、回転弁コア６０１は、軸受６０３、突出部６０１５および平面軸受６１３の作用下で、弁コアスリーブ６０４に回転可能に接続される。径方向貫通孔６０１３は、第３アキュムレータシールリング６０８間のチャネルを介して、弁コア座６１２の軸方向貫通孔６１２１との連通を保持する。従って、上記構造を有する回転弁コア６０１は、二重チャネル高圧ガス回転継手６００内に高圧ガスが存在するとき、弁コアスリーブ６０４に対して円滑に回転することができ、二重チャネル高圧ガス回転継手６００が加圧下で回転することができる。

【0093】

本発明によれば、図８に示すように、弁ヘッド６１４は、円錐状本体と、円錐状本体の第２端部に接続された管状溶接部とを含む。円錐状本体の内径は、その第１端部から第２端部に向かって小さくなるように構成され、それにより、弁ヘッド６１４の内部に円錐状空洞が形成される。弁ヘッド６１４の第１端部には段差状接続部が設けられ、段差状接続部が外ネジを有する。一方、弁コア座６１２の第２端部の内壁には内ネジが設けられ、弁ヘッド６１４と弁コア座６１２はネジを介して互いに係合可能に固定的に接続される。弁ヘッド６１４は、管状溶接部を介して高圧ガス管路に溶接される。

【0094】

本発明によれば、図１および図１０に示すように、充填・取出アーム１００ｂは、二重チャネル回転継手６００、高圧ガス管路４００、置換ガス管路５００、および固定柱７０を含む。高圧ガス管路４００は、複数の高圧ガス副（sub-）管路４０１、４０２、４０３、４０４、４０５、４０６、４０７を含み、これらは順に接続される。隣接する高圧ガス副管路は、二重チャネル回転継手６００の１つを介して互いに回転可能に接続されており、これらの高圧ガス副管路は、二重チャネル回転継手６００の前記１つ内の高圧ガス流路６００ｂと連通している。置換ガス管路５００は、複数の置換ガス副管路５１、５２、５３、５４、５５、５６および５７を含み、これらの副管路はそれぞれ、対応する二重チャネル回転継手６００内の置換ガス流路６００ａと連通している。固定柱７０は、フットボルト（foot bolt）によって高圧ガス充填・取出用サイトに固定され、高圧ガス管路４００の第１端部は、支持フレームを介して固定柱７０に接続される。支持フレームは、固定柱７０上に間隔を空けて固定された上部固定プレートと下部固定プレートとを含む。高圧ガス管路４００の第１端部は高圧ガスポート７３として形成され、置換ガス管路５００の第１端部は置換ガスポート７２として形成される。高圧ガス管路４００は、二重チャネル回転継手６００を介して加圧下で回転可能であるため、充填・取出アーム１００ｂは伸縮可能かつ回転可能であり、その自由端は三次元的に移動可能である。高圧ガス管路４００は、硬質管であってもよい。高圧ガス副管路の一端部はフランジとして形成され、このフランジを介して高圧ガス副管路は二重チャネル回転継手６００の第１端の円盤状ベース６０１４に係合可能に接続され、これにより固定接続が形成される。副高圧ガス管路の他端部は、溶接によって弁ヘッド６１４の管状溶接部に固定接続される。

【0095】

充填・取出アーム１００ｂは、高圧ガス管路４００と二重チャネル回転継手６００の姿勢を維持するためのバネ付きバランサー７５をさらに備える。図１に示すように、バネ付きバランサー７５の一端部はクランプを介して対応する弁コアスリーブ６０４に取り付けられ、その他端部は対応する高圧ガス管路に取り付けられる。

【0096】

図１および図１０に示すように、高圧ガス管路４００は、順に接続された第１高圧ガス副管路４０１、第２高圧ガス副管路４０２、第３高圧ガス副管路４０３、第４高圧ガス副管路４０４、第５高圧ガス副管路４０５、第６高圧ガス副管路４０６および第７高圧ガス副管路４０７を含む。各高圧ガス副管路は、対応する二重チャネル回転継手６００内の高圧ガス流路６００ｂと連通しており、これにより高圧ガスの流路が形成される。隣接する２本の管路は、二重チャネル回転継手６００を介して互いに接続される。従って、各二重チャネル回転継手６００は、汎用（universal）二重チャネル回転継手として形成され、充填・取出アーム１００ｂの対応する継手としても形成される。置換ガス管路５００は、順次接続された第１置換ガス副管路５１、第２置換ガス副管路５２、第３置換ガス副管路５３、第４置換ガス副管路５４、第５置換ガス副管路５５、第６置換ガス副管路５６及び第７置換ガス副管路５７を含む。各置換ガス副管路は、対応する二重チャネル回転継手６００の置換ガス流路６００ａと連通しており、これにより置換ガスの流路が形成される。このように、充填・取出アーム１００ｂは、二重チャネル充填・取出アームとして形成されており、長尺管トレーラーと充填・取出管路との間の迅速な接続が可能であるとともに、高圧ガスの充填・取出前後のガス置換、および高圧ガスの充填・取出が可能である。

【0097】

図１に示すように、第１高圧ガス副管路４０１は、第１汎用二重チャネル回転継手６００１を介して第２高圧ガス副管路４０２に接続される。第１高圧ガス副管路４０１は直管路であり、下部固定板にその中央孔を通って接続される。第１高圧ガス副管路４０１の下端部は、充填・取出管路の高圧ガス管路に接続するための高圧ガスポート３として形成される。第１高圧ガス副管路４０１の上端部は、溶接により第１汎用二重チャネル回転継手６００１の弁ヘッド６１４に接続される。一方、第１置換ガス副管路５１の上端部は、ネジによって第１汎用二重チャネル回転継手６００１の第２置換ガスポート６０７に接続され、第１置換ガス副管路５１の下端部には、充填・取出管路内の置換管路に接続される置換ガスポート２が設けられる。

【0098】

図１に示すように、第２高圧ガス副管路４０２はＺ字型管路であり、その下端部フランジを介して第１汎用二重チャネル回転継手６００１の円盤状ベース６０１４に固定接続される。第２高圧ガス副管路４０２の垂直端部の上部には固定管が設けられ、固定柱１に取り付けられた上部固定板には減衰ベアリング７１が設けられる。第２高圧ガス副管路４０２の垂直端部の上部の固定管は、制振軸受７１に挿入されており、第２高圧ガス副管路４０２は、Ｚ型垂直管路を軸として水平方向に回転可能である。一実施形態では、第２高圧ガス副管路４０２の中頃に傾斜ブラケット７２が設けられ、第２高圧ガス副管路４０２を支持する。第２置換ガス副管路５２は、傾斜ブラケット７２に沿って固定される。

【0099】

図１及び図１０に示すように、第２高圧ガス副管路４０２は、第２汎用二重チャネル回転継手６００２を介して第３高圧ガス副管路４０３に接続されており、第２高圧ガス副管路４０２の上端部は、第２汎用二重チャネル回転継手６００２の弁ヘッド６１４に溶接される。第３高圧ガス副管路４０３は直角に曲げられた管路であり、下端部がフランジを介して第２汎用二重チャネル回転継手６００２の円盤状ベース６０１４に固定接続される。一方、第２置換ガス副管路５２の下端部は、第１汎用二重チャネル回転継手６００１の第１置換ガスポート６０２にネジを介して接続され、第２置換ガス副管路５２の上端部は、第２汎用二重チャネル回転継手６００２の第２置換ガスポート６０７にネジを介して接続される。

【0100】

図１０に示すように、第３高圧ガス副管路４０３は、第３汎用二重チャネル回転継手６００３を介して第４高圧ガス副管路４０４に接続されており、第３高圧ガス副管路４０３の上端部は、第３汎用二重チャネル回転継手６００３の弁ヘッド６１４に溶接される。第４高圧ガス副管路４０４は特殊なＺ字型管路であり、水平な左端がフランジを介して第３汎用二重チャネル回転継手６００３の円盤状ベース６０１４に固定接続される。第４高圧ガス副管路４０４の右側管路と第３汎用二重チャネル回転継手６００３の姿勢を維持するため、バネ付きバランサー１０の一端部は第３汎用二重チャネル回転継手６００３にクランプを介して取り付けられ、その他端部は第４高圧ガス副管路４０４に取り付けられる。一方、第３置換ガス副管路５３の一端部は、ネジによって第２汎用二重チャネル回転継手６００２の第１置換ガスポート６０２に接続され、その他端部は、ネジによって第３汎用二重チャネル回転継手６００３の第２置換ガスポート６０７に接続される。

【0101】

第４高圧ガス副管路４０４は、第４汎用二重チャネル回転継手６００４を介して第５高圧ガス副管路４０５に接続される。第４高圧ガス副管路４０４の垂直右端部は、第４汎用二重チャネル回転継手６００４の弁ヘッド６１４に溶接される。第５高圧ガス副管路４０５は直角に屈曲した管路であり、下端部がフランジを介して第４汎用二重チャネル回転継手６００４の円盤状ベース６０１４に固定接続される。第４置換ガス副管路５４の一端部は、ネジを介して第３汎用二重チャネル回転継手６００３の第１置換ガスポート６０２に接続され、その他端部は、ネジを介して第４汎用二重チャネル回転継手６００４の第２置換ガスポート６０７に接続される。

【0102】

図１０及び図１１に示すように、第５高圧ガス副管路４０５は、第５汎用二重チャネル回転継手６００５を介して第６高圧ガス副管路４０６に接続され、上端部が第５汎用二重チャネル回転継手６００５の弁ヘッド６１４に溶接される。第６高圧ガス副管路４０６は、直角に屈曲した管路であり、左端部がフランジを介して第５汎用二重チャネル回転継手６００５の円盤状ベース６０１４に固定接続される。第５置換ガス副管路５５の一端部は、ネジを通して第４汎用二重チャネル回転継手６００４の第１置換ガスポート６０２に接続され、その他端部は、ネジを通して第５汎用二重チャネル回転継手６００５の第２置換ガスポート６０７に接続される。

【0103】

図１１に示すように、第６高圧ガス副管路４０６は、第６汎用二重チャネル回転継手６００６を介して第７高圧ガス副管路４０７に接続される。第７高圧ガス副管路４０７は、直管路であり、その左端部がフランジを介して第６汎用二重チャネル回転継手６００６の円盤状ベース６０１４に固定接続され、その右端部がネジを介して充填・取出継手１００ａの雌端部ユニット３００に接続される。第６高圧ガス副管路４０６の上側右端部は、第６汎用二重チャネル回転継手６００６の弁ヘッド６１４に溶接される。このように、各高圧ガス副管路は、対応する汎用二重チャネル回転継手内の高圧ガス流路６００ｂと連通している。第６置換ガス副管路５６の一端部は、ネジを介して第５汎用二重チャネル回転継手６００５の第１置換ガスポート６０２に接続され、その他端部は、ネジを介して第６汎用二重チャネル回転継手６００６の第２置換ガスポート６０７に接続される。一方、第７置換ガス副管路５７の一端部は、ネジを介して第６汎用二重チャネル回転継手６００６の第１置換ガスポート６０２に接続され、その他端部は、ネジを介して充填・取出継手１００ａの置換ガス弁ポート３５に接続される。

【0104】

本発明に係る高圧ガス充填・取出システム１００に使用される二重チャネル回転継手６００は、高圧ガス流路６００ｂと置換ガス流路６００ａとを含む。高圧ガス充填・取出システム１００の複数のシール構造により、高圧ガスが存在するときでも、回転弁コア６０１は弁コアスリーブ６０４と弁コア座６１２との間で円滑に回転することができ、高圧ガスの充填・取出前後の置換ガスの安全な排出、及び高圧ガスの充填・取出中の管路の安全を効果的に確保することができる。高圧ガス管路４００と置換ガス管路５００と複数の二重チャネル回転継手６００との組み合わせにより、本発明に係る高圧ガス充填・取出アーム１００ｂは、高圧ガス流管路と置換ガス流路を形成し、充填・取出管路と高圧ガス管束車両との硬管路接続を実現し、高圧ガスの充填・取出の安全を確保する。高圧ガス充填・取出アーム１００ｂと充填・取出継手１００ａとの協働により、本発明に係る高圧ガス充填・取出システム１００は、充填・取出継手１００ａのハンドル５０を回転させることにより、高圧ガスの充填・取出前の雌端部ユニット３００内の空気の置換と、充填・取出後の雌端部ユニット３００内の高圧ガスの置換とを実現することができる。置換ガスは高圧ガス充填・取出アーム１００ｂの置換ガス管路５００を通して頭上に排出され、高圧ガスの置換量とリスクを大幅に低減する。

【0105】

本発明において、「第１」及び「第２」という用語は、例示の目的に使用されているに過ぎず、相対的な重要性を示唆または暗示したり、た技術的特徴の数を暗示的に特定したりすることを意図していないことを理解されたい。したがって、「第１」または「第２」という用語で定義される技術的特徴は、明示的または暗示的に、１つまたは複数のこのような技術的特徴を含み得る。本発明の説明において、「複数の」とは、特に断りのない限り、２つ以上を意味する。また、本願明細書において、「上」、「下」、「左」、「右」などの方向を示す用語または断定子は、すべて対応する図面に向けられたものであり、本発明の例示目的および簡略化された説明のために使用されているものに過ぎず、関係する構成要素の絶対的な位置を限定することを意図するものではなく、特定の状況に応じて変化させることができることに留意されたい。

【0106】

最後に、上述の説明は、本発明の好ましい実施形態を単に例示するものであり、本発明を制限することを意図するものではないことに留意されたい。本発明は、上記の実施形態を参照して詳細に説明されるが、当業者であれば、上記の実施形態で定義された技術的解決策を修正したり、技術的特徴の一部を同等のものに置き換えたりすることは依然として可能である。本発明の精神および原理の範囲内にある修正、同等の置換、改良などは、本発明の保護範囲内に含まれることが意図される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【国際調査報告】