CN102959290A - 阀座体以及阀装置 - Google Patents

Abstract

阀装置（20）具备阀体（4）和阀座体（5）。阀座体（5）形成为在轴线方向（Z）上延伸的厚壁圆筒形状，在其外周上具有在周向上连续的密封槽（59），在其内周上具有在轴线方向（Z）上连续的大直径部（51）及小直径部（52），大直径部（51）与小直径部（52）之间具有阀体（4）就座的阀座部（54）。密封槽（59）在轴线方向（Z）上的位置与阀座部（54）在轴线方向（Z）上的位置相同或比其更靠高压侧。

Description

阀座体以及阀装置

技术领域

本发明涉及密封高压流体的阀座体以及具备该阀座体的阀装置。

背景技术

通常，阀装置在外壳内形成的阀室具有阀座和能够在向阀座接近及与其远离的方向移动的阀体。阀座形成为与外壳分开的阀座体，可以配置于阀室内。上述阀装置与流体路径通过阀室的流路（例如配管等）连接，用于利用阀的开闭实现流路的开闭，控制流体的流动。

图16是示出已有的阀装置的大概结构的剖面图。图16所示的已有的一般的阀装置100，在形成于外壳21的阀通路内具备阀座体5和阀体4。阀通路由一次侧通路32、二次侧通路33以及在一次侧通路32与二次侧通路33之间设置的阀室31构成。在与阀室31的二次侧通路33的连接部分配置具有厚壁圆筒形状的阀座体5。阀座体5的外周与阀室31的内壁之间用密封构件58密封。阀座体5的内周是连通阀室31与二次侧通路33的连通路50，在连通路50的一次侧通路32侧的开口边缘形成阀座部54。阀体4相对于阀座部54可进退地配置于阀室31内。在上述结构的阀装置100中，阀体4在阀座部54就座使阀关闭，阀体4从阀座部54离开使阀打开。

在已有的阀装置中，通常外壳及阀体是金属制造的，具有高刚性。另一方面，与外壳分开构成的阀座体已知的有合成树脂制造的阀座体（参照专利文献1），或者金属制成且在阀座部连接树脂等软质材料制造的片状构件的阀座体（参照专利文献2）。这样，由于在阀座体中至少阀座部是由树脂构成的，因此阀的气密性好。

 现有技术文献：

专利文献1：日本特开2005－307972号公报；

专利文献2：日本特开2006－2861号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

作为在阀座体上使用的树脂之一，已知有被称为工程塑料的强度优异的合成树脂。工程塑料制造的阀座体通常在阀密封的流体的最大压力在高压（例如35MPa）以下范围的阀装置中使用。换言之，已有的工程塑料制造的阀座体不具备能够耐受超过上述高压的流体压力的强度。

对于图16所示的已有的阀装置100，在闭阀时的阀座体5中，在一次侧通路32侧的端面和从一次侧通路32侧的端部到与密封构件58接触的部分的外周面上，作用着一次侧通路32内的流体压力（一次压P₁）。同样地，在阀座体5中，在内周面、二次侧通路33侧的端面以及从二次侧通路33侧的端部到与密封构件58接触的部分的外周面上，作用着二次侧通路33内的流体压力（二次压P₂）。从而，在阀座体5上存在从内周面侧向半径方向施加的压力（内压）与从外周面侧向半径方向施加的压力（外压）不平衡的部位（图16中涂黑的部位）。作用于该部位的内压与外压之差如果变大，则阀座体变形或破坏。这样一来，已有的阀座体在密封大于对阀装置设定的最大流体压力的高压流体时，会由于强度不足而变形或破坏。

如上所述，在阀座体强度不足的情况下，如果取代树脂制造的阀座体，使用如专利文献2所示的金属制造的阀座体，就能够解决强度不足的问题。但是，即使是金属制造的阀座体，为了解决强度不足的问题时，也有必要采取加大其壁厚等对策。

鉴于上述存在问题，本发明的目的在于，提供能够以简单的结构密封高压流体的阀座体以及具备该阀座体的阀装置。

 解决问题的手段：

根据本发明的阀座体是具有阀体就座的阀座部的厚壁圆筒状的阀座体，具备设置于所述阀座体的外周上的第一密封构件配置部、设置于所述阀座体的内周上的大直径部及小直径部、设置于所述大直径部与所述小直径部之间的阀座部，所述大直径部具有比进入该大直径部的所述阀体的外径大的内径，使所述阀体能够从轴线方向进入，所述小直径部具有比所述阀体的外径小的内径，所述第一密封构件配置部在所述轴线方向上的位置与所述阀座部在所述轴线方向上的位置重叠或比该重叠的位置更靠高压侧。另外，这里所谓“阀体的外径”是指插入阀座体的内周的阀体部分的最大外径。在插入阀座体的内周的阀体部分的外径有变化的情况下，例如阀体的插入阀座体的内周的部分具有大直径部与其前端侧的小直径部，在该大直径部与小直径部之间设置就座于阀座体的阀座部的阀部的情况下，阀座体的大直径部具有比阀体的大直径部大的内径，阀座体的小直径部具有比阀体的大直径部小，而且比阀体的小直径部大的内径。

又，根据本发明的阀装置具备外壳、收容于所述外壳中的所述阀座体、设置为能在所述阀座体的所述阀座部就座的关闭位置与从所述就座部离开的打开位置之间在所述轴线方向上移动的阀体以及设置于所述阀座体的所述第一密封构件配置部上并对所述外壳与所述阀座体之间进行密封的第一密封构件。

在上面所述中，所谓“第一密封构件配置部在轴线方向上的位置”是指利用在第一密封构件配置部上配置的密封构件密封阀座体与收容该阀座体的构件的部分在轴线方向上的位置。又，所谓“在轴线方向上的位置”是指以z轴为基准轴线，以z轴上的某点为原点时的z坐标。此外，所谓“高压侧”是指位于流体中的阀座体或阀装置处于闭阀状态时，阀座体的上游侧或下游侧中的高压一侧。

在上述结构的阀座体及阀装置中，如果第一密封构件配置部在轴线方向上的位置与阀座部在轴线方向上的位置重叠，则由配置于第一密封构件配置部的第一密封构件密封阀座体和配置于其外周的构件（外壳）的位置，与由就座于阀座部的阀体密封阀座体和阀体的位置在轴线方向上重叠。从而，当阀体在阀座体上就座而处于闭阀状态时，从阀座体的内周侧向半径方向作用的压力（内压）与从外周侧向半径方向作用的压力（外压）在轴线方向上大致平衡。借助于此，使阀座体变形或破坏的大小的应力不作用于阀座体，抑制阀座体的变形或破坏。又，在上述结构的阀座体及阀装置中，如果第一密封构件配置部在轴线方向上的位置比阀座部在轴线方向上的位置更靠高压侧，则从阀座体的第一密封构件配置部在轴线方向上的位置到阀座部在轴线方向上的位置的区域，在闭阀状态下作用着比外压高的内压，形成内压负荷的条件。这样，在阀座体中存在内压与外压不平衡的区域成为内压负荷的条件，因此即使是作用于阀座体的内压与外压之差显著增大，也能抑制阀座体的变形或破坏。因此，根据本发明的阀座体及阀装置，不必加大壁厚或采用高强度的材料，借助于阀座体的形状就能够提高阀座体的耐压性。

在所述阀座体中，可以形成为在所述第一密封构件配置部上配置的第一密封构件受到流体压力而压缩变形时，该第一密封构件与所述阀座体的外周的接触部在所述轴线方向上的位置与所述阀座部在所述轴线方向上的位置重叠的结构。

又，在所述阀座体中，可以形成为在所述第一密封构件配置部上配置的第一密封构件受到流体压力而压缩变形时，在该第一密封构件在所述轴线方向上的高度范围内包含所述阀座部在所述轴线方向上的位置的结构。

或者，在所述阀座体中，可以形成为所述阀座体的所述第一密封构件配置部在所述轴线方向上的位置处于所述阀座体的所述阀座部与所述阀座体的高压侧的端部之间的结构。

另外，在所述阀装置中，优选地，所述外壳形成为厚壁圆筒形状，具有在其内周上设置的所述阀座体的收容部以及在其外周上在周向上连续设置的第二密封构件配置部，所述第二密封构件配置部在所述轴线方向上的位置与所述第一密封构件配置部的所述轴线方向上的位置重叠或者比该重叠的位置更靠高压侧。

在上述结构的阀装置中，如果第二密封构件配置部在轴线方向上的位置与第一密封构件在轴线方向上的位置重叠，则由配置于第二密封构件配置部的第二密封构件密封外壳与在其外周上配置的构件的位置，与由配置于第一密封构件配置部的第一密封构件密封外壳与阀座体的位置在轴线方向上重叠。从而，阀体在阀座体就座而形成闭阀状态时，从阀座体的内周侧向半径方向作用的压力（内压）与从外周侧向半径方向作用的压力（外压）在轴线方向上大致平衡。借助于此，使外壳变形或破坏的大小的应力不作用于外壳，抑制外壳的变形或破坏。又，在上述结构的阀装置中，如果第二密封构件配置部在轴线方向上的位置比第一密封构件在轴线方向上的位置更靠高压侧，则从外壳的第二密封构件配置部在轴线方向上的位置到第一密封构件配置部在轴线方向上的位置的区域，在闭阀状态下作用着比外压高的内压，形成内压负荷的条件。这样，在外壳上存在内压与外压不平衡的区域成为内压负荷的条件，因此即使是作用于外壳的内压与外压之差显著增大，也能够抑制外壳的变形或破坏。因此，根据本发明的阀装置，不必加大壁厚或采用更高强度的材料，借助于外壳的形状就能够提高外壳的耐压性。

在所述阀装置中，可以形成为在所述第二密封构件受到流体压力而压缩变形时该第二密封构件在所述轴线方向上的高度范围与在所述第一密封构件受到流体压力而压缩变形时该第一密封构件在所述轴线方向上的高度范围至少有一部分重叠的结构。

又，在所述阀装置中，可以形成为所述外壳的所述第二密封构件配置部在所述轴线方向上的位置处于所述阀体部的所述第一密封构件配置部与所述外壳的高压侧的端部之间的结构。

发明的效果：

根据本发明的阀座体或阀装置，在闭阀状态下，在阀座体在轴线方向上的整个区域内作用于阀座体的内压与外压相互平衡，或存在部分不平衡的部分，但是使阀座体变形或破坏的大小的应力不作用于阀座体。即，不必加大壁厚或采用更高强度的材料，借助于阀座体的形状就能够提高阀座体的耐压性。

附图说明

图1是示出根据本发明的阀装置（开阀状态）的大概结构的剖面图；

图2是示出阀装置（闭阀状态）的大概结构的剖面图；

图3是示出阀座体的密封构件配置部的另一状态的图；

图4是示出阀体的阀部的另一状态的图；

图5是根据本发明的阀座体的数值计算模型的剖面图；

图6是根据比较例的阀座体的数值计算模型的剖面图；

图7是说明对厚壁圆筒施加内压和外压时作用的应力的图；

图8是根据本发明的阀座体的变形例的数值计算模型的剖面图；

图9是根据实施形态1的阀装置的平行于基准轴线的剖面图；

图10是根据实施形态2是阀装置（开阀状态）的平行于基准轴线的剖面图；

图11是如图10所示的阀装置（闭阀状态）的平行于基准轴线的剖面图；

图12是示出如图10所示的阀装置的变形例的图；

图13是根据实施形态3的阀装置的平行于基准轴线的剖面图；

图14是示出如图13所示的阀装置的变形例1的图；

图15是示出如图13所示的阀装置的变形例2的图；

图16是示出已有的阀装置的大概结构的剖面图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施形态进行详细说明。另外，下面对全部附图中相同或相当的要素标以相同的参照符号，省略其重复说明。

图1及图2都是根据本发明的阀装置20的概略剖面图，图1表示开阀状态，图2表示闭阀状态。如图1及图2所示，阀装置20具备含有阀部41的阀体4和含有阀座部54的阀座体5。阀装置20设置于从一次侧（供给侧）向二次侧（排出侧）流动的流体的流路上，使阀体4的阀部41就座于阀座体5的阀座部54，或使阀部41从阀座部54离开，以此控制流体的流动。阀装置20具有基准轴线L，阀体4与阀座体5配置为使其轴线与基准轴线L一致。以下在沿着基准轴线L的轴线方向Z上，将图的上部侧称为“Z₁方向”或“Z₁侧”，将图的下部侧称为“Z₂方向”或“Z₂侧”。

阀座体5具有以基准轴线L为中心线的厚壁圆筒形状。阀座体5是工程塑料制造的整体制品。在这里，所谓工程塑料，通常是指耐热温度在100℃以上，抗拉强度在500kgf/cm²以上，而且弯曲弹性模量在20000kg/cm²以上的，机械强度和耐热性优异的合成树脂。但是阀座体5不限于采用工程塑料等合成树脂制造，也可以用金属制造。

阀座体5被收容于具有与阀座体5的外周形状一致的内周形状的收容部9。收容部9构成例如形成于外壳的阀通路的一部分。在阀座体5的外周设置作为密封构件配置部的密封槽59。密封槽59是在阀座体5的外周在周向上连续的环状的凹部。在图1、2中密封构件配置部作为密封槽59设置于阀座体5的轴线方向Z的中间，但是也可以如图3所示，作为在阀座体5的Z₁侧端部与Z₂侧端部之间设置的切口（阶梯部）设置。在密封槽59内配置环状的密封构件58，利用密封构件58阻止收容部9的内周与阀座体5的外周之间的流体的流通。将这样利用密封构件58密封的收容部9的内周与阀座体5的外周之间称为“第二密封部S₂”。

在阀座体5的厚壁圆筒的内周，设置Z₁侧的大直径部51和Z₂侧的小直径部52。大直径部51内形成收容阀体4的阀体室55的一部分，阀体室55与一次侧连通。大直径部51具有比阀体4的外径大的第一流路直径D₁，使阀体4能够从Z₁侧进入大直径部51。又，小直径部52内部是连接阀体室55与二次侧的连通路50。小直径部52的直径比第一流路直径D₁小，而且具有比阀体4的外径小的第二流路直径D₂。大直径部51与小直径部52在轴线方向Z上相连，从大直径部51到小直径部52内径发生变化的Z₁方向的阶梯面53上设置阀座部54。阀座部54在轴线方向Z上的位置与密封槽59在轴线方向Z上的位置重叠。此外，这里所谓“在轴线方向Z上的位置”，是指以z轴为基准轴线L，以z轴上的某点为原点时的z坐标。又，这里所谓“阀体的外径”，是指阀体4插入于阀座体5的内周的部分的最大的外径。在阀体4插入阀座体5的内周的部分的外径有变化的情况下，例如阀体4的插入阀座体5的内周的部分具有大直径部和其前端侧的小直径部，在该大直径部与小直径部之间设置就座于阀座体5的阀座部54上的阀部41那样的情况下，阀座体5的大直径部具有比阀体4的大直径部大的内径，阀座体5的小直径部具有比阀体4的大直径部小，而且比阀体4的小直径部大的内径。

阀体4是在轴线方向Z上延伸的柱状体。阀体4的Z₂侧的端部从Z₁侧插入阀座体5的大直径部51内。在阀体4上设置在阀座体5的阀座部54就座的阀部41。阀体4能够在阀部41就座于阀座部54而阀通路被堵塞的闭阀位置与阀部41脱离阀座部54且阀通路打开的开阀位置之间，在阀体室55内在轴线方向Z上往复移动。阀体4处于闭阀位置时，将被就座于阀座部54的阀部41密封的阀座体5与阀体4之间称为“第一密封部S₁”。阀座体5侧的第一密封部S₁是阀座部54，阀体4侧的第一密封部S₁是阀部41。

另外，在图1、2所示的阀装置20中，在阀座体5的内周的阶梯面53的内周边缘设置阀座部54，在阀体4的Z₂侧的端面的倒角的边缘上设置阀部41。但是，阀座部54与阀部41的形状的组合不限于此，例如图4所示，也可以在阀座体5的阶梯面53上设置阀座部54，在阀体4的Z₂侧的端面上突出形成的圆环唇状的前端上设置阀部41。在这种情况下，阀座体5的阶梯面53的接触阀部41的部分是阀座体5侧的第一密封部S₁，阀体4侧的第一密封部S₁是阀部41。

在上述阀装置20中，在第二密封部S₂，用收容部9的内周与密封构件58的外周接触的外周侧接触部和阀座体5的外周与密封构件58的内周接触的内周侧接触部，将收容部9与阀座体5之间实质地密封。密封构件58是橡胶制造的环，在阀装置20的使用状态下，受到流体压力发生压缩变形。因压力变形的密封构件58以比线宽的宽度与阀座体5的外周面及收容部9的内周面接触，又，外周侧接触部与内周侧接触部可以在轴线方向Z上错开。考虑到上述情况，将在密封槽59上配置的密封构件58受流体压力发生压缩变形时的密封构件58在轴线方向Z上的高度范围称为“密封帯SL”，在该密封帯SL包含第一密封部S₁在轴线方向Z上的位置时，称为“第一密封部S₁与第二密封部S₂在轴线方向Z上的位置重叠”。

在阀装置20中，第一密封部S₁与第二密封部S₂在轴线方向Z上的位置重叠。另外，最理想地，第一密封部S₁与第二密封部S₂在轴线方向Z上的位置重叠，在密封槽59内配置的密封构件58受流体压力压缩发生变形时的密封构件58在轴线方向Z上的中央位置与第一密封部S₁在轴线方向Z上的位置重叠。

图2中，在闭阀状态的阀装置20中，作用于阀座体5的一次侧压力用一次压P₁的箭头表示，作用于阀座体5的二次侧压力用二次压P₂的箭头表示。在闭阀状态的阀座体5的外周中，在第二密封部S₂靠Z₁侧作用着一次压P₁，在第二密封部S₂靠Z₂侧作用着二次压P₂。又，在闭阀状态的阀座体5的内周中，在第一密封部S₁靠Z₁侧的大直径部51作用着一次压P₁，在第一密封部S₁靠Z₂侧的小直径部52作用着二次压P₂。第一密封部S₁与第二密封部S₂在轴线方向Z上的位置重叠或极其接近，因此在闭阀状态的阀座体5上，从内周面向半径方向施加的压力（以下称为“内压”）与从外周面向半径方向施加的压力（以下称为“外压”）在轴线方向Z上大致平衡。其结果是，使阀座体5变形或破坏的应力不作用于阀座体5，或者即使产生，也达不到使阀座体5变形或破坏的大小。

如上所述，阀座体5具有第一密封部S₁与第二密封部S₂在轴线方向Z上的位置重叠或接近的形状，因此能够提高闭阀状态的耐压性。即，阀座体5的耐压性借助于阀座体5的形状提高，而不必加大壁厚或不必使用高强度材料。而且，这样的阀座体5的形状是不需要特殊加工的单纯的形状，容易借助于已有的树脂成型加工技术或切削加工技术制造。而且，具备具有这样高的耐压性的阀座体5的阀装置20，可配置于压力比以往都高的高压流体中。例如可将具备工程塑料制造的阀座体5的阀装置20使用于密封超过以往的高压（35MPa左右）的超高压（例如70MPa左右）的流体。

下面说明为例证上述结构的阀装置20的阀座体5的强度而进行的数值计算1、2的结果。

数值计算1

在数值计算1中，分别将根据本发明的阀座体5与根据比较例的阀座体105模型化，计算在闭阀状态下作用于各阀座体的应力的大小。图5是根据本发明的阀座体的数值计算模型的剖面图，图6是根据比较例的阀座体的数值计算模型的剖面图。如图5所示，根据本发明的阀座体5的数值计算模型，是具有大小两种内径的厚壁圆筒体，小直径部52的内径（半径）记为r₁，大直径部51的内径（半径）记为r₁’，与阀座体5接触的密封构件58的最小半径记为r₂。另一方面，如图6所示，作为比较例的已有的阀座体105的数值计算模型，是厚壁圆筒体，内径（半径）记为r₁，与阀座体105接触的密封构件58的最小半径记为r₂。在根据比较例的阀座体105中，阀座部54配置于阀座体105的Z₁侧的端部，密封槽59及密封构件58配置于比阀座部54更靠Z₂侧。在根据该比较例的阀座体105中，第一密封部S₁位于比第二密封部S₂更靠Z₁侧的位置上。

在阀座体5中，将从第一、二密封部S₁、S₂至Z₁侧的内周面上的第一部位k₁及外周面上的第二部位k₂、在第一、二密封部S₁、S₂的Z₂侧的内周面上的第三部位k₃及外周面上的第四部位k₄作为计算对象部位。另一方面，在根据比较例的阀座体105中，将在第一密封部S₁的Z₂侧而且是第二密封部S₂的Z₁侧的内周面上的第一部位k₁及外周面上的第二部位k₂、在第一、二密封部S₁、S₂的Z₂侧的内周面上的第三部位k₃及外周面上的第四部位k₄作为计算对象部位。阀座体5的各计算对象部位k₁、k₂、k₃、k₄与根据比较例的阀座体105的各计算对象部位k₁、k₂、k₃、k₄处于对应关系，计算对象部位k₁、k₂在轴线方向Z上的位置大致相同，计算对象部位k₃、k₄在轴线方向Z上的位置大致相同。

而且，对于阀座体5、105的各计算对象部位k₁、k₂、k₃、k₄，假定r₂＝2×r₁，在一次压P₁为p₁，二次压P₂为0的情况下（以下称为“情况1”）和一次压P₁为0，二次压P₂为p₂的情况下（以下称为“情况2”）分别计算半径方向的应力σ_r、周向的应力σ_θ及最大主剪切应力τ。

在作用于阀座体5、105的数值计算模型的应力的大小的计算中，利用一般的厚壁圆筒的应力计算式。图7是说明在厚壁圆筒上施加内压和外压时作用的应力的图。将阀座体5、105看作如图7所示的内周的半径为r₁、外周的半径为r₂的厚壁圆筒，假定在厚壁圆筒上作用着内压α1和外压α2，分别计算出作用于处于半径r且角度θ的位置上的部位的半径方向的应力σ_r、周向的应力σ_θ、最大主剪切应力τ。作用于厚壁圆筒的半径方向的应力σ_r可利用下面所示的公式1计算，周向的应力σ_θ可利用下面所示的公式2计算，最大主剪切应力τ可利用下面所示的公式3计算。

[公式1] 

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[公式2] 

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[公式3] 

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[表1] 

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在上述表1中示出数值计算1的计算结果。对于情况1，在根据本发明的阀座体5中，作用于第一部位k₁的半径方向的应力σ_r及周向的应力σ_θ与作用于第二部位k₂的半径方向的应力σ_r及周向的应力σ_θ相互平衡。同样地，作用于第三部位k₃的半径方向的应力σ_r及周向的应力σ_θ与作用于第四部位k₄的半径方向的应力σ_r及周向的应力σ_θ相互平衡。根据该计算结果可知，在情况1中作用于阀座体5的内压与外压相互平衡。

另一方面，对于情况1，在根据比较例的阀座体105中，作用于第一部位k₁的半径方向的应力σ_r及周向的应力σ_θ与作用于第二部位k₂的半径方向的应力σ_r及周向应力σ_θ不平衡。又一方面，作用于第三部位k₃的半径方向的应力σ_r及周向的应力σ_θ与作用于第四部位k₄的半径方向的应力σ_r及周向的应力σ_θ相互平衡。因此，在情况1中作用于阀座体105的第二密封部S₂的更靠Z₁侧的内外压力产生不平衡。

又，对于情况2，在根据本发明的阀座体5中，作用于第一部位k₁的半径方向的应力σ_r及周向的应力σ_θ与作用于第二部位k₂的半径方向的应力σ_r及周向的应力σ_θ相互平衡。同样地，作用于第三部位k₃的半径方向的应力σ_r及周向的应力σ_θ与作用于第四部位k₄的半径方向的应力σ_r及周向的应力σ_θ相互平衡。根据该计算结果可知，在情况2中，作用于阀座体5的内压与外压相互平衡。

另一方面，对于情况2，在根据比较例的阀座体105中，作用于第一部位k₁的半径方向的应力σ_r及方向的应力σ_θ与作用于第二部位k₂的作用半径方向的应力σ_r及周向的应力σ_θ不平衡。另一方面，作用于第三部位k₃的半径方向的应力σ_r及周向的应力σ_θ与作用于第四部位k₄的半径方向的应力σ_r及周向的应力σ_θ相互平衡。根据该计算结果可知，在情况2中，作用于阀座体105的第二密封部S₂的更靠Z₁侧的内外压产生不平衡。

从上述数值计算1的结果可知，根据本发明的阀座体5在闭阀状态下在轴线方向Z上内压与外压相互平衡。借助于此，使阀座体5变形或破坏的大小的应力不作用于阀座体，抑制阀座体5的变形和破坏。这样，阀座体5可以不加大壁厚或使用高强度材料，利用阀座体5的形状提高耐压性。从相反的观点出发，对根据本发明的阀座体5和根据比较例的阀座体105要求其能够耐受相同的流体压力的标准时，根据本发明的阀座体5可以采用比根据比较例的阀座体105强度低的材料构成或减小其壁厚。

数值计算2 

在上述数值计算1中，根据本发明的阀座体5的第一、二密封部S₁、S₂在轴线方向Z上的位置重叠。但是，在阀座体5的形状受到限制等情况下，也有必须使第一、二密封部S₁、S₂在轴线方向Z上的位置错开的情况。因此，在数值计算2中，对第一、二密封部S₁、S₂在轴线方向Z上的位置错开的阀座体5进行应力计算。在如图8所示的阀座体5的数值计算模型中，第一密封部S₁在轴线方向Z上的位置比第二密封部S₂在轴线方向Z上的位置更靠Z₂侧。第一密封部S₁在轴线方向Z上的位置与第二密封部S₂在轴线方向Z上的位置接近，第二密封部S₂位于第一密封部S₁在轴线方向Z上的位置与阀座体5的高压侧（在这里是Z₁侧）的端部在轴线方向Z上的位置之间。在这里，将阀座体5的从第二密封部S₂到第一密封部S₁的轴线方向Z间的区域称为“内外压不平衡区域ΔL”。对于闭阀状态的阀装置20，在阀座体5的内外压不平衡区域ΔL中，一次压P₁作用于内周面，二次压P₂作用于外周面。在一次压P₁比二次压P₂高的情况下，区域ΔL为内压负荷状态，在一次压P₁比二次压P₂低的情况下，区域ΔL为外压负荷的状态。

在数值计算2中，在阀座体5的内外压不平衡区域ΔL为内压负荷的情况下和外压负荷的情况下分别计算施加于阀座体5的应力的大小。如图8所示，阀座体5的数值计算模型是具有大小两种内径的厚壁圆筒体，大直径部51的内径（半径）为r₁，密封构件58的最小半径为r₂，r₂＝2×r₁。该阀座体5的数值计算模型的第二密封部S₂位于比第一密封部S₁更靠Z₁侧的位置。而且，在被第一密封部S₁与第二密封部S₂夹着的内外压不平衡区域ΔL中，以位于内周面的第五部位k₅及位于外周面的第六部位k₆作为计算对象部位。关于各计算对象部位，就内外压不平衡区域ΔL处于内压负荷（一次压P₁为p₁，二次压P₂为0）的情况和内外压不平衡区域ΔL处于外压负荷（一次压P₁为0，二次压P₂为p₂）的情况，分别计算半径方向的应力σ_r、周向的应力σ_θ及最大主剪切应力τ。在计算应力的大小时，与上述数值计算1一样，将阀座体5看作如图7所示的内周的半径为r₁、外周的半径为r₂的厚壁圆筒，利用公式1～3所示的公式。在下面的表2中示出上述数值计算2的计算结果。

[表2]

。

在上述计算结果中，在假定内压负荷时的一次压P₁与外压负荷时的二次压P₂相等时，外压负荷时在内外压不平衡区域ΔL作用着大的压缩应力。从而，在使第一、二密封部S₁、S₂在轴线方向Z上的位置较大地向Z₁侧或Z₂侧错开的情况下，在作用于闭阀状态的阀座体5的内压与外压不平衡的部分，内压比外压大成为条件。在闭阀状态的阀座体5中，为了使内外压不平衡区域ΔL成为内压负荷，只要第二密封部S₂在轴线方向Z上的位置比第一密封部S₁在轴线方向Z上的位置更靠高压侧（一次压侧）即可。另外，第一密封部S₁在轴线方向Z上的位置与第二密封部S₂在轴线方向Z上的位置接近即可。第一、二密封部S₁、S₂在轴线方向Z上的位置的位移量，根据在阀座体5上能够施加的最大流体压力、构成阀座体5的材料等，在作用于阀座体5的内外压不平衡区域ΔL的内压与外压之差不使阀座体5变形或破坏的范围内适当决定。另外，即使是在成为外压负荷的情况下，只要在考虑构成阀座体5的材料的基础上将内外压不平衡区域ΔL设定得足够小，由于通过作用于阀座体5的内压与外压之差产生，因此能够具有足够的强度。

实施形态1

在这里，参照图9对根据本发明的阀装置20的优选的实施形态1进行说明。图9是根据实施形态1的阀装置的与基准轴线平行的剖面图。根据实施形态1的阀装置20A设置于从供给侧流向排出侧的流体的流路中，是控制从供给侧供给的一次侧的流体向二次侧排出的电磁式开闭阀。

阀装置20A具备外壳21、阀体4、电磁驱动机构23以及阀座体5。阀装置20A具有基准轴线L，外壳21、阀体4、电磁驱动机构23以及阀座体5配置为其轴线与基准轴线L一致。以下在沿着基准轴线L的轴线方向Z上，将图9的纸面上方称为“Z₁方向”或“Z₁侧”，将纸面下方称为“Z₂方向”或“Z₂侧”。

在外壳21内形成阀室31、一次侧通路32及二次侧通路33。阀室31是沿着基准轴线L形成的圆柱状空间，在Z₁方向有打开的开口21a。通过该开口21a，阀体4插入阀室31。阀室31连接一次侧通路32的下游侧。一次侧通路32形成为向与基准轴线L相交的方向延伸。一次侧通路32的上游侧开口是一次侧端口32A，与供给侧连通。另一方面，在阀室31的Z₂侧的端面上连接二次侧通路33的上游侧。二次侧通路33形成为沿着基准轴线L延伸，其孔径比阀室31的孔径小。二次侧通路33的下游侧的开口是二次侧端口33A，与排出侧连通。利用上述结构的一次侧通路32、阀室31及二次侧通路33，形成连接一次侧端口32A与二次侧端口33A的阀通路。

阀座体5是用工程塑料制造的，是具有以基准轴线L为中心线的厚壁圆筒形状的整体制品。阀座体5配置于阀室31内，使Z₂侧的端面与阀室31的Z₂侧的端面接触，且外周面与阀室31的内周面接近。阀座体5具有与阀室31的内径大致相等的外径。阀座体5的外周面上设置作为密封构件配置部的密封槽59。密封槽59在阀座体5的外周面上在周向上连续，将阀座体5的外周面的Z₁侧切割至阀座体5在轴线方向Z上的中途部，形成阶梯部。在密封槽59内配置密封构件58，利用该密封构件58将阀座体5的外周面与阀室31的内周面密封。将这样利用密封构件58密封的阀室31的内周与阀座体5的外周之间称为“第二密封部S ₂”。

在阀座体5的厚壁圆筒的内周，在轴线方向Z上连续设置Z₁侧的大直径部51和Z₂侧的小直径部52。在阀座体5的大直径部51内，形成收容阀体4的阀体室55的一部分，与一次侧通路32侧连通。又，阀座体5的小直径部52内是连通阀体室55内与二次侧通路33侧的连通路50。在从大直径部51到小直径部52内径发生变化的阶梯面53的内周边缘上设置阀座部54。阀座部54在轴线方向Z上的位置与密封槽59在轴线方向Z上的位置重叠或接近。

阀体4是在轴线方向Z上延伸的柱状体，在轴线方向Z上可移动地插入阀室31。阀体4在轴线方向Z上连接阀室31与一次侧通路32的一带直径缩小。而且，阀体4进入阀座体5的大直径部51内，在阀体4上形成就座于阀座体5的阀座部54的阀部41。阀体4可在阀部41就座于阀座部54堵塞阀通路的闭阀位置与阀部41离开阀座部54打开阀通路的开阀位置之间移动。

阀体4由设置阀部41的阀体部25以及与该阀体部25的Z₁侧接合的可动铁心部26构成。阀体部25由非磁性材料、例如非磁性的不锈钢构成。另一方面，可动铁心部26由磁性材料、例如耐腐蚀性优异的电磁不锈钢等构成。

上述结构的阀体4内插于圆筒形状的导向构件30。导向构件30被拧紧在阀室31内，不能相对于外壳21以基准轴线L为轴旋转。导向构件30的Z₂侧的端面通过弹性构件62及均压构件61按压阀座体5的Z₁侧的端面。这样将阀座体5夹在阀室31的底面与导向构件30之间，以此在阀室31内保持阀座体5的位置。导向构件30从外壳21的开口21a向Z₁方向突出，包围着该突出部分设置电磁驱动机构23。

电磁驱动机构23具备外嵌于导向构件30的线轴35、卷绕在线轴35上的线圈36、从外周侧被覆线轴35及线圈36的螺线管外壳27以及由强磁性体形成的固定磁极29。在线圈36的内侧配置阀体4的可动铁心部26。固定磁极29从Z₁侧插入导向构件30，固定磁极29的Z₂侧的端面与阀体4的Z₁侧的端面相对。相对的固定磁极29与可动铁心部26隔着间隔配置，在它们之间设置压缩卷簧37。压缩卷簧37将可动铁心部26向Z₂方向按压。借助于此，将位于阀体部25的前端部的阀部41按压在阀座体5的阀座部54上。

在上述结构的阀装置20A中，电流流入线圈36时，产生磁力将可动铁心部26及固定磁极29磁化。借助于此，可动铁心部26被固定磁极29磁力吸引，阀体4在导向构件30的引导下向Z₁方向移动。不久，阀体部22a脱离阀座部54，阀通路被打开。另外，阀体4继续移动到Z₁侧的端面抵接固定磁极29的打开位置。流入线圈36的电流停止时，作用于固定磁极29及可动铁心部26的磁力消失，借助于压缩卷簧37的弹力，将阀体4向阀座部54按压。借助于此，阀体4向Z₂方向移动，不久，阀部41就座于阀座部54，阀通路关闭。将阀体4处于闭阀位置时被就座于阀座部54的阀部41密封的阀座体5与阀体4之间称为“第一密封部S₁”。

对于闭阀状态的阀装置20A，在阀座体5的外周中，在第二密封部S₂靠Z₁侧作用着一次压（一次侧端口32A侧的流体压力），在第二密封部S₂靠Z₂侧作用着二次压（二次侧端口33A侧的流体压力）。又，在闭阀状态的阀座体5的内周中，在第一密封部S₁靠Z₁侧的大直径部51作用着一次压，在第一密封部S₁靠Z₂侧的小直径部52作用着二次压。在闭阀状态的阀装置20A中，第一密封部S₁与第二密封部S₂在轴线方向Z上的位置重叠或接近，因此作用于阀座体5的内压与外压在轴线方向Z上平衡。其结果是，在阀座体5上不产生使阀座体5变形或破坏的应力，或即使产生，也达不到使阀座体5变形或破坏的大小。

另外，在上述实施形态1中，阀装置20A是形成能够利用电磁力使阀体4移动的结构的电磁阀，但是阀装置20A不限于电磁阀。例如阀装置20A也可以是用马达驱动的电动阀。另外，在上述实施形态中，阀装置20A是电磁式开闭阀，但根据本发明的阀装置不限于电磁式开闭阀。例如，也可以将根据本发明的阀装置使用于与电磁式开闭阀不同的流体控制阀。而且在上述实施形态中，在阀装置20A中将阀体4设置于阀座体5的供给侧（一次侧端口32A侧），但是也可以采用在阀座体5的排出侧（二次侧端口33A侧）设置阀体4的结构。而且，上述实施形态中，也可以采用供给侧（一次侧端口32A侧）与排出侧（二次侧端口33A侧）替换的结构。

实施形态2

下面参照图10及图11对根据本发明的阀装置20的优选的实施形态2进行说明。图10是根据实施形态2的阀装置（开阀状态）的与基准轴线平行的剖面图，图11是图10所示的阀装置（闭阀状态）的与基准轴线平行的剖面图。根据实施形态1的阀装置20A适用于电磁式开闭阀，根据实施形态2的阀装置20B适用于溢流止回阀。溢流止回阀是通常打开使流体从一次侧向二次侧流出，另一方面，在规定的流量以上的流体流过的情况下则关闭阀门，阻断流体的流出的流量控制阀。阀装置20B例如设置于将以加压状态贮藏于气罐中的气体提供给气体使用设备的气体通路，阀装置20B插入气罐99的开口部99a。气体使用设备的一个例子是燃料电池，在这种情况下，气罐中贮藏超高压（最大70MPa左右）的氢气。

阀装置20B具备阀体4、阀座体5、盖体6以及施力体7。阀装置20B具有基准轴线L，阀体4、阀座体5、盖体6及施力体7配置为其轴线与基准轴线L一致。下面在沿基准轴线L的轴线方向Z上，将图10的纸面右方称为“Z₁方向”或“Z₁侧”，将纸面左方称为“Z₂方向”或“Z₂侧”。另外，流体从Z₁侧流向Z₂侧，Z₁侧为一次侧（供给侧），Z₂侧为二次侧（排出侧）。

阀座体5是金属制造的螺杆状构件，具有以基准轴线L为中心线的厚壁圆筒形状。阀座体5面向Z₁方向嵌入气罐99的开口部99a。在阀座体5的外周，设置作为密封构件配置部的密封槽59。密封槽59在阀座体5的外周形成为在周向上连续的环状凹部。密封槽59上配置密封构件58，利用密封构件58阻止外壳8的内周与阀座体5的外周之间的气体流通。将这样利用密封构件58密封的开口部99a的内周与阀座体5的外周之间称为“第二密封部S₂”。另外，根据本实施形态的密封构件58为O形环。

阀座体5的厚壁圆筒的内周面设置Z₁侧的大直径部51和Z₂侧的小直径部52。大直径部51与小直径部52在轴线方向Z上连续，在从大直径部51到小直径部52内径发生变化的阶梯面上设置阀体4的阀部41就座的阀座部54。阀座部54在轴线方向Z上的位置与密封槽59在轴线方向Z上的位置重叠。阀座体5的大直径部51内形成收容阀体4的阀体室55的一部分。又，阀座体5的小直径部52内是连接阀体室55与二次侧的连通路50。

在阀座体5的Z₁侧的端面上面向Z₂方向嵌入盖体6。盖体6以在阀座体5的Z₁侧的端面开口的大直径部51塞住的方式嵌入，在由阀座体5与盖体6形成的内部空间设置收容阀体4的阀体室55。在盖体6的基准轴线L通过的部分设置使流体从一次侧流入阀体室55内的流入口66。

阀体4在轴线方向Z上可滑动地收容于由阀座体5与盖体6形成的阀体室55内。阀体4是以轴线方向Z为轴方向的圆柱体，在Z₂侧的端面设置就座于在阀座体5上设置的阀座部54的阀部41。阀体4内形成与盖体6的流入口66相连的内部通路42，使流体从内部通路42流入阀体室55。又，在阀体4的外周形成使流体从阀体室55内通往连通路50的外部通路43（槽）。阀体4借助于施力体7向Z₁方向施力。即，阀体4借助于作为施力构件的施力体7向开阀方向施力。另外，在本实施形态中，施力体7采用压缩卷簧。

在上述结构的阀装置20B中，在从设置于盖体6上的流入口66流入少于规定流量的流体的情况下，因流体通过阀体4的外部通路43而产生的压力损失小，因此在阀体室55内设置的阀体4借助于施力体7所施加的力不就座于阀座部54。即，处于流入口66与连通路50连通的开阀状态（非工作状态）。在开阀状态下，从流入口66流入的流体通过阀体4的内部通路42流入阀体室55内，通过阀体4的外部通路43流入连通路50，通过连通路50向外部流出。另一方面，在阀装置20B，从流入口66流入规定流量以上的流体的情况下，由于流体通过阀体4的外部通路43产生的压力损失变大，因此设置于阀体室55内的阀体4能够抵抗施力体7所施加的力向Z₂方向移动，阀部41就座于阀座部54。借助于此，流入口66与连通路50成为不连通，即形成闭阀状态（工作状态）。阀装置20B处于闭阀状态时，将被就座于阀座部54的阀部41密封的阀座体5与阀体4之间称为“第一密封部S₁”。

阀装置20B为闭阀状态时，二次侧的压力(二次压)降低到大气压的程度，但是另一方面，一次侧的压力（一次压）维持高压。阀装置20B处于闭阀状态时，在阀座体5的内周上，在第一密封部S₁靠Z₁侧的大直径部51作用着一次压，在第一密封部S₁靠Z₂侧的小直径部52作用着二次压。又，在阀座体5的外周上，在第二密封部S₂靠Z₁侧作用着一次压，在第二密封部S₂靠Z₂侧作用着大气压。在阀装置20B中，第一密封部S₁在轴线方向Z上的位置与第二密封部S₂在轴线方向Z上的位置重叠或接近。从而，在闭阀状态的阀座体5中，内压与外压在轴线方向Z上相互平衡。其结果是，使阀座体5变形或破坏的大小的应力不作用于阀座体5，抑制阀座体5的变形或破坏。这样，不必加大壁厚或采用特别高强度的材料，利用阀座体5的形状就能够提高阀座体5的耐压性。而且，具备具有这样高的耐压性的阀座体5的阀装置20B，可以配置于压力比以往高的高压流体流中。

在上述实施形态中，第一密封部S₁与第二密封部S₂设置于在轴线方向Z上重叠的位置上，但是也有即使第一密封部S₁与第二密封部S₂在轴线方向Z上的位置错开，阀座体5也具备耐高压性的情况。图12是示出如图10所示的阀装置的变形例的图。例如，在图12所示的阀装置20B中，第二密封部S₂在轴线方向Z上的位置比第一密封部S₁在轴线方向Z上的位置更靠Z₁侧（高压侧）。从而，在闭阀状态的阀装置20B中，在轴线方向Z上，在阀座体5的第一密封部S₁与第二密封部S₂之间形成内外压不平衡区域ΔL₁。在该内外压不平衡区域ΔL₁，在阀座体5的内周面上作用着一次压，在外周面上作用着二次压。一次压显著高于二次压，因此在内外压不平衡区域ΔL₁中成为内压负荷状态。在阀座体5上存在内外压不平衡区域ΔL₁，由于闭阀状态的内外压不平衡区域ΔL₁为内压负荷、阀座体5的内径与外径存在直径差、阀座体5的周围被刚性高的构件所包围，因此即使是作用于阀座体5的内压与外压之差显著增大，使阀座体5发生变形或破坏的大小的应力也不作用于阀座体5，抑制阀座体5的变形或破坏。

实施形态3

下面参照图13对根据本发明的阀装置20的优选的实施形态3进行说明。图13是根据实施形态3的阀装置的与基准轴线平行的剖面图。根据实施形态3的阀装置20C，与根据实施形态2的阀装置20B一样，适用于溢流止回阀。阀装置20C例如设置于向气体使用设备供给以加压状态贮存于气罐中的气体的气体通路上，阀装置20C插入气罐99的开口部99a。气体使用设备的一个例子是燃料电池，在这种情况下，气罐中贮存着超高压（最大70MPa左右）的氢气。

阀装置20C具备阀体4、阀座体5、盖体6、施力体7及外壳8。阀装置20C具有基准轴线L，阀体4、阀座体5、盖体6及施力体7配置为其轴线与基准轴线L一致。以下在沿着基准轴线L的轴线方向Z上，将图13的纸面右方称为“Z₁方向”或“Z₁侧”，将纸面左方称为“Z₂方向”或“Z₂侧”。另外，流体从Z₁侧流向Z₂侧，Z₁侧为一次侧（供给侧），Z₂侧为二次侧（排出侧）。

外壳8具有以基准轴线L为中心线的厚壁圆筒形状。外壳8面向Z₁方向嵌入气罐99的开口部99a。在外壳8的外周设置作为密封构件配置部的密封槽89。密封槽89在外壳8的外周形成为在周向上连续的环状凹部。在密封槽89上配置密封构件88，利用密封构件88阻止开口部99a的内周与外壳8的外周之间的气体流通。将这样利用密封构件88密封的开口部99a的内周与外壳8的外周之间称为“第三密封部S₃”。另外，根据本实施形态的密封构件88是O形环。

外壳8的厚壁圆筒的内周面设置Z₁侧的大直径部81和Z₂侧的小直径部82。大直径部81与小直径部82在轴线方向Z上连续。外壳8的大直径部81内是收容阀座体5的阀座室83。又，外壳8的小直径部82内是连接阀座室83与二次侧的连通路84。

阀座体5是金属制造的螺杆状构件，具有以基准轴线L为中心线的厚壁圆筒形状。阀座体5面向Z₂方向嵌入外壳8的大直径部81。在阀座体5的外周设置密封槽59。密封槽59在阀座体5的外周形成为在周向上连续的环状凹部。密封槽59在轴线方向Z上的位置与外壳8的密封槽89在轴线方向Z上的位置重叠或极其接近。在密封槽59上配置密封构件58，利用密封构件58阻止外壳8的内周与阀座体5的外周之间的气体的流通。将这样利用密封构件58密封的外壳8的内周与阀座体5的外周之间称为“第二密封部S₂”。另外，根据本实施形态的密封构件58是O形环。

阀座体5的厚壁圆筒的内周面设置Z₁侧的大直径部51和Z₂侧的小直径部52。大直径部51与小直径部52在轴线方向Z上连续，从大直径部51到小直径部52的内径变化的阶梯面上，设置阀体4的阀部41就座的阀座部54。阀座部54在轴线方向Z上的位置与密封槽89、59在轴线方向Z上的位置重叠或极其接近。阀座体5的大直径部51内构成收容阀体4的阀体室55的一部分。又，阀座体5的小直径部52内是连接阀体室55与二次侧（阀座室83）的连通路50。

在阀座体5的Z₁侧的端面上，面向Z₂方向嵌入盖体6。盖体6以在阀座体5的Z₁侧的端面开口的大直径部51塞住的方式嵌入，由阀座体5与盖体6形成收容阀体4的阀体室55。在盖体6的基准轴线L通过的部分设置使流体从一次侧流入阀体室55内的流入口66。

阀体4在轴线方向Z上可滑动地收容于由阀座体5与盖体6形成的阀体室55内。阀体4是以轴线方向Z为轴方向的圆柱体，在Z₂侧的端面上，设置就座于在阀座体5上设置的阀座部54的阀部41。在阀体4内形成与盖体6的流入口66相连的内部通路42，使流体从内部通路42流入阀体室55内。又，在阀体4的外周形成使流体从阀体室55内通往连通路50的外部通路43（槽）。借助于施力体7将阀体4向Z₁方向施力。即，借助于作为施力构件的施力体7将阀体4向开阀方向施力。另外，在本实施形态中，施力体7采用压缩卷簧。

在上述结构的阀装置20C中，在从设置于盖体6上的流入口66流入少于规定流量的流体的情况下，因流体通过阀体4的外部通路43而产生的压力损失小，因此设置于阀体室55内的阀体4在施力体7所施加的力的作用下不就座于阀座部54。即，形成流入口66与连通路84连通的开阀状态（非工作状态）。在开阀状态下，从流入口66流入的流体通过阀体4的内部通路42流入阀体室55内，通过阀体4的外部通路43流入连通路50，通过连通路50流入阀座室83，通过连通路84向外部流出。另一方面，在阀装置20C中，在从流入口66流入规定流量以上的流体的情况下，因流体通过阀体4的外部通路43而产生的压力损失大，因此设置于阀体室55内的阀体4抵抗施力体7所施加的力向Z₂方向移动，阀部41在阀座部54就座。借助于此，流入口66与连通路84成为不连通，即形成闭阀状态（工作状态）。阀装置20C为闭阀状态时，将被就座于阀座部54上的阀部41密封的阀座体5与阀体4之间称为“第一密封部S₁”。

阀装置20C为闭阀状态时，二次侧的压力（二次压）下降到大气压的程度，但是另一方面，一次侧的压力（一次压）维持高压。阀装置20C为闭阀状态时，在外壳8的内周中，在第二密封部S₂靠Z₁侧的大直径部81作用着一次压，在第二密封部S₂靠Z₂侧的大直径部81及小直径部82作用着二次压。又，在外壳8的外周中，在第三密封部S₃靠Z₁侧作用着一次压，在第三密封部S₃靠Z₂侧作用着大气压。同样地，在阀座体5的内周中，在第一密封部S₁靠Z₁侧的大直径部51作用着一次压，在第一密封部S₁靠Z₂侧的小直径部52作用着二次压。又，在阀座体5的外周中，在第二密封部S₂靠Z₁侧作用着一次压，在第二密封部S₂靠Z₂侧作用着二次压或大气压。

在阀装置20C中，第一、二、三密封部S₁、S₂、S₃配置于在轴线方向Z上重叠的位置。因此，在闭阀状态的外壳8及阀座体5中，内压与外压在轴线方向Z上相互平衡。其结果是，使外壳8及阀座体5变形或破坏的大小的应力不作用于外壳8及阀座体5，抑制外壳8及阀座体5的变形或破坏。这样，不必加大壁厚或采用特别高强度的材料，利用外壳8及阀座体5的形状，就能够提高外壳8及阀座体5的耐压性。而且，具备具有这样高耐压性能的外壳8及阀座体5的阀装置20C可以配置于压力比以往高的高压流体流中。

上面所述中，第一、二、三密封部S₁、S₂、S₃配置于在轴线方向Z上重叠的位置，但是有时候即使是偏离这些轴线方向Z的位置，阀装置20C也具有耐压性。以下对根据实施形态3的阀装置20C的变形例1、2进行说明。

图14是示出如图13所示的阀装置的变形例1的图。在图14所示的阀装置20C中，第一、二密封部S₁、S₂在轴线方向Z上的位置重叠，但是第三密封部S₃在轴线方向Z上的位置比它们更靠Z₁侧（高压侧）。从而，在闭阀状态的阀装置20C中，在轴线方向Z上，外壳8的第三密封部S₃与第二密封部S₂之间的区域是内外压不平衡区域ΔL₂。在该外壳8的内外压不平衡区域ΔL₂中，在内周面上作用着一次压，在外周面上作用着二次压。一次压显著高于二次压，因此在内外压不平衡区域ΔL₂中处于内压负荷状态。这样，在外壳8中存在内外压不平衡区域ΔL₁，但是由于闭阀状态的内外压不平衡区域ΔL₁为内压负荷、外壳8的内径与外径存在直径差、外壳8的周围用高刚性的构件包围着，因此即使是作用于外壳8的内压与外压之差显著增大，使外壳8变形或破坏的大小的应力也不作用于外壳8，抑制外壳8的变形或破坏。

图15是示出如图13所示的阀装置的变形例2的图。在图15所示的阀装置20C中，第三密封部S₃位于靠第二密封部S₂的Z₂侧，与第二密封部S₂相比，第一密封部位于更靠Z₂侧。即，阀装置20C的密封部从内侧向外侧依次向Z₁侧（高压侧）错开配置。因此，在闭阀状态的阀装置20C中，在轴线方向Z上外壳8的第三密封部S₃与第二密封部S₂之间的区域为内外压不平衡的区域ΔL₃。在该外壳8的内外压不平衡区域ΔL₃中，在内周面上作用着一次压，在外周面上作用着二次压。同样地，在轴线方向Z上，阀座体5的第二密封部S₂与第一密封部S₁之间的区域为内外压不平衡区域ΔL₄。在该阀座体5的内外压不平衡区域ΔL₄中，在内周面上作用着一次压，在外周面上作用着二次压。一次压显著高于二次压，因此内外压不平衡区域ΔL₃和ΔL₄都是内压负荷状态。这样，在阀座体5和外壳8存在内外压不平衡区域ΔL₃、ΔL₄，但是由于闭阀状态的内外压不平衡区域ΔL₃、ΔL₄都是内压负荷、阀座体5及外壳8的内径与外径存在直径差、阀座体5及外壳8的周围用刚性高的构件包围着，因此即使是作用于阀座体5及外壳8的内压与外压之差显著增大，使阀座体5及外壳8发生变形或破坏的大小的应力也不作用于阀座体5及外壳8，抑制阀座体5及外壳8的变形或破坏。

以上对本发明的优选的实施形态进行了说明，但是本发明不限于上述实施形态，只要是在权利要求记载的范围内，可以进行各种设计变更。

例如，在上述实施形态1中，阀座体5由工程塑料构成。但是，根据实施形态1的阀座体5也可以由工程塑料以外的合成树脂构成。即使是在这种情况下，阀座体5，利用其形状，与已有的阀座体105相比，在闭阀时能够耐受高的流体压力。换言之，阀座体5和已有的阀座体105在相同的压力条件下使用时，阀座体5可以用强度更低的树脂构成，能够既确保气密性又降低成本。

工业应用性 

本发明能够使用于具备密封高压流体的树脂制造的阀座体的阀装置。

符号说明 

S₁　第一密封部；

S₂　第二密封部；

S₃　第三密封部；

4　 阀体；

41　阀部；

5　 阀座体；

6　 盖体；

7　 施力体；

8　 外壳；

20、20A、20B、20C　阀装置；

21　外壳；

23　电磁驱动机构；

31　阀室；

32　一次侧通路；

33　二次侧通路；

50　连通路；

51　大直径部；

52　小直径部；

53　阶梯面；

54　阀座部；

55　阀体室；

58、88　密封构件；

59、89　密封槽（密封构件配置部）。

Claims (8)

1.一种阀座体，是具有阀体就座的阀座部的厚壁圆筒状的阀座体，其特征在于，具备：

设置于所述阀座体的外周上的第一密封构件配置部；

设置于所述阀座体的内周上的大直径部及小直径部；以及

设置于所述大直径部与所述小直径部之间的阀座部，

所述大直径部具有比从轴线方向进入该大直径部的所述阀体的外径大的内径，

所述小直径部具有比所述阀体的外径小的内径，

所述第一密封构件配置部在所述轴线方向上的位置与所述阀座部在所述轴线方向上的位置重叠或比该重叠的位置更靠高压侧。

2.根据权利要求1所述的阀座体，其特征在于，

在所述第一密封构件配置部上配置的第一密封构件受到流体压力而压缩变形时，该第一密封构件与所述阀座体的外周的接触部在所述轴线方向上的位置与所述阀座部在所述轴线方向上的位置重叠。

3.根据权利要求1所述的阀座体，其特征在于，

在所述第一密封构件配置部上配置的第一密封构件受到流体压力而压缩变形时，在该第一密封构件在所述轴线方向上的高度范围内包含所述阀座部在所述轴线方向上的位置。

4.根据权利要求1所述的阀座体，其特征在于，

所述阀座体的所述第一密封构件配置部在所述轴线方向上的位置处于所述阀座体的所述阀座部与所述阀座体的高压侧的端部之间。

5.一种阀装置，其特征在于，具备：

外壳；

收容于所述外壳中的如权利要求1～4中的任一项所述的阀座体；

设置为能在所述阀座体的所述阀座部就座的关闭位置与从所述阀座部离开的打开位置之间在所述轴线方向上移动的阀体；以及

设置于所述阀座体的所述第一密封构件配置部上并对所述外壳与所述阀座体之间进行密封的第一密封构件。

6.根据权利要求5所述的阀装置，其特征在于，

所述外壳形成为厚壁圆筒形状，具有在其内周上设置的所述阀座体的收容部以及在其外周上在周向上连续设置的第二密封构件配置部，

所述第二密封构件配置部在所述轴线方向上的位置与所述第一密封构件配置部在所述轴线方向上的位置重叠或比该重叠的位置更靠高压侧。

7.根据权利要求6所述的阀装置，其特征在于，

所述第二密封构件受到流体压力而压缩变形时该第二密封构件在所述轴线方向上的高度范围与所述第一密封构件受到流体压力而压缩变形时该第一密封构件在所述轴线方向上的高度范围至少有一部分重叠。

8.根据权利要求6所述的阀装置，其特征在于，

所述外壳的所述第二密封构件配置部在所述轴线方向上的位置在所述阀体部的所述第一密封构件配置部与所述外壳的高压侧的端部之间。

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