JP2000352469A - 高圧ガス容器用の逆止弁 - Google Patents

高圧ガス容器用の逆止弁

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高圧ガス容器用のバネ負荷される逆止弁にお
いて、弁体の振動を防止することによって、弁座および
弁体の当接するシール部分の摩損を減少させ弁の耐久性
を図り、弁体と弁本体の弁座とのシール部をガス流入の
際の流速による断熱膨張の温度変化に耐えられるように
し、吸入時間を短縮することができるようにする。 【解決手段】 高圧ガス容器用のバネ負荷される逆止弁
において 弁体(2)に一体の弁ロッド(3)を弁ロッ
ド支持ガイド(6)に摺動自在に案内し、流入側先端に
バネ受け(4)を備えた弁ロッド(3)、弁ロッド支持
ガイド(6)および負荷バネ(5)を、弁座(1a)の
流入側に流通路(7)に位置して配設し、ガスが上流よ
り流入するとバネ受け(4)が受圧板となって弁体支持
ロッド(3)を押し下げ、同時に弁体(2)が下降して
開弁し、この時弁ロッド(3)は、弁ロッド支持ガイド
(6)の支持部で案内支持され、弁体の振動が防ぐこと
ができるようにし、また弁体(2)と弁座(1a)との
シールはメタルタッチとして断熱膨張等の温度変化に対
応できるようにし、オリフィスを不要とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、LPガス
等のガス燃料により駆動される動力車両等において、圧
縮天然ガス等の加圧ガスを圧力容器等のタンクに供給す
る高圧ガス容器用の逆止弁に関するものであり、さらに
詳しくは、ガス動力車両等、ガス燃料によって駆動され
る天然ガス自動車に用いられる元弁の吸入口に設置され
る逆止弁等に関するものである。
【0002】
【従来技術とその課題】自動車用燃料としてはガソリン
等の流体燃料が従来より広く使用されてきているが、エ
ネルギ−源としての多様化、望ましい経済的、そして政
策的な背景から天然ガスを自動車用燃料として用いるこ
とが検討されてきている。しかしながら、天然ガスを自
動車燃料とする場合には、高圧の燃料ガスを容器に密閉
して随時に利用できるものとすることが必要であるた
め、高圧ガスの容器内への密閉に伴う課題が解決されな
ければならなかった。
【0003】従来の逆止弁にあっては、弁体は負荷バネ
の上流側に位置して直接高圧ガスの圧力を受けるように
配置され、弁座には合成ゴム、合成樹脂等の弾性シール
パッキンが具備されている。この弁体は、高圧ガスが流
入されてその圧力を受けて開弁した時、弁体がフリーの
状態に置かれるものであった。このため(a)弁体は、
高圧下で不安定な状態となって振動し、シールが損傷し
易くなるという欠点があった。
【0004】また(b)ガス流入時には、断熱膨張で−
70℃まで変化するため、弾性シールパッキンが著しく
冷却され耐久性に問題があった。そこでこの断熱膨張の
冷却現象による冷却温度を抑制するための対策として弁
座シート下流、弁本体の流出口にオリフィスを設けるこ
とにより、温度を−40℃に抑えることが可能となっ
た。
【0005】しかしこの改善によっても、(c)シール
が劣化し耐久性に問題を残すものであったし、また
(d)断熱膨張対策としてオリフィスを設けることが却
って、充填時間を長びかせることになり、使用上実用的
でなく不経済であるという問題もあった。この出願の発
明は、以上述べた上記従来の課題を解決するためなされ
たものであり、高圧ガスの上流からの流入時に弁体の振
動を防ぎ、断熱膨張等の温度変化にも対応可能とし、ガ
ス充填時間を短縮することができる高圧ガス容器用の逆
止弁を提供することを課題としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして弁座を有する弁本体と、弁
体と、弁体を閉弁方向に負勢するバネとを備え、常時は
バネ力を受けて閉弁し、流入する高圧ガスの圧力によっ
て前記バネに抗して開弁する高圧ガス容器用の逆止弁に
おいて、一端に弁体を備え他端にバネ受けを備え且つ弁
体に一体的に形成した弁ロッドが、弁座のガス流入孔側
において弁ロッド支持ガイドに摺動自在に支持されると
共に、前記バネ受け、弁ロッドを支持する弁ロッド支持
ガイドおよび負荷バネが弁座の流入孔側において配置さ
れ、弁本体の弁座と弁体とが金属製とされて閉弁時の着
座状態をメタルタッチとされていることを特徴とする逆
止弁(請求項1)を提供する。
【0007】さらにこの出願の発明においては、高圧ガ
ス容器用の逆止弁の形状について、弁体を球形としたこ
とを特徴とする逆止弁(請求項2)を、弁体を錐形とし
たことを特徴とする逆止弁(請求項3)を、弁体負荷バ
ネについて、弁体を閉弁方向に負勢するバネをコイルス
プリングとしたことを特徴とする逆止弁(請求項4)
を、弁ロッド支持ガイドが外周切り欠きおよび連通路に
よって形成された流通路を有することを特徴とする逆止
弁(請求項5)を、逆止弁の用途について、天然ガス用
の逆止弁であることを特徴とする逆止弁(請求項6)
を、さらに天然ガス自動車用容器の逆止弁であることを
特徴とする逆止弁(請求項7)を、また弁ロッドが弁ロ
ッド支持ガイドおよびバネ受けによって弁本体に支持案
内されていることを特徴とする逆止弁(請求項8)を提
供する。
【0008】
【発明の実施の形態】この出願の発明おいては、バネ負
荷される弁ロッドを備え、通常前記バネの負荷を受けて
閉弁している逆止弁において、バネ受け、弁ロッドを摺
動自在に案内する弁ロッド支持ガイドおよび負荷バネ
を、弁口の流入側に配置すると共に弁本体、弁体を金属
製としてメタルタッチのシール構造としたことにより、
従来の課題を解決し、弁体の振動を防ぎ、弁体の損傷を
防止し、断熱膨張等の温度変化に対応可能とし、ガス充
填時間を短縮することを可能としている。
【0009】言い換えれば、バネ負荷される弁ロッドを
備え、通常前記バネの負荷を受けて閉弁している逆止弁
において、バネ受け、弁ロッドを摺動自在に案内する弁
ロッド支持ガイドおよび負荷バネを、弁口の流入側に配
置することによって、弁体の振動を防ぐことが出来、ま
た弁体の損傷を防止することが出来るし、弁本体および
弁体を金属製としてメタルタッチのシール構造としたこ
とにより、断熱膨張等の温度変化に対応可能となり、ガ
ス充填時間を短縮することが可能となった。
【0010】以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発
明の実施の形態について説明する。
【0011】
【実施例】この発明の例を、閉弁状態および開弁状態と
して示した図1(a)(b)を参照すると、符号(1)
は弁本体であり、弁本体(1)は流入路(7)、流通孔
(1b)、流出路(8)を有し、流出路(8)側には弁
座(1a)が形成されている。この弁座(1a)には弁
体(2)が着座する。この弁体(2)は、金属製の弁体
であり弁ロッド(3)と一体になっており、弁ロッド
(3)の端部にはバネ受け(4)が設けられている。こ
のバネ受け(4)は,受圧板としての機能を有し、また
流通路(7)の内壁との間に何らかの形で通路が形成さ
れ、流体の通路となっている。図2(a1)に示される
ようにバネ受け(4)の外周の切り欠平面により形成さ
れている。また図2(a2)に示されるようにバネ受け
(4)の外径を流入路(7)の径より小径として環状の
隙間による通路を形成しても差し支えない。弁本体
(1)の流入路(7)内には弁ロッド支持ガイド(6)
が配設され、スプリング(5)の一端を支持している。
また、弁本体(1)の流出路(8)には弁体(2)が配
設される。この弁体(2)は、これと一体の弁ロッド
(3)を有し、上端のバネ受け(4)と弁ロッド支持ガ
イド(6)との間に介装されたスプリング(5)の張力
により閉弁方向に付勢され、図1(a)の状態のよう
に、弁座(1a)に着座し通常閉弁している。
【0012】弁ロッド支持ガイド(6)は、流入路
(7)の内周に配設されている。図2(b1)に例示的
に示されるように、周方向の任意に位置で軸方向に切除
された端面を有し、切除端面と流入室周壁の間に形成さ
れた空間がガス流通として切欠き通路(7b)を形成し
ている。またさらに弁ロッド支持ガイド(6)には、切
除端面に面して更に半径方向の連通孔(6a)が、弁ロ
ッド(3)を支持する摺動面にも、円筒状の空間が連通
孔(6b)として形成され、流通孔(1b)と連通して
いる。
【0013】なお弁ロッド支持ガイド(6)は、図2
(b2)に示されるように、3方向からの切り欠きを有
する構造を採ることも、図2(b3)に示されるように
6方向に切り欠きを有する構造を採ることも可能であ
る。このように弁ロッド支持ガイド(6)およびバネ受
け(4)の切り欠き数やその形状は上記説明した実施例
のものに限定されるものではない。
【0014】また弁体(2)については、図1(a)、
(b)に球体の実施例が示されているが、図3(a)に
示されるように頂部が流入路(7)側にある円錐形のも
のとしたり、さらに図3(b)に示されるように球面の
弁座と円錐型弁との組合せにしたり、図3(c)に示さ
れたように半球弁体とすることも任意にできる。以上例
示した構成において、たとえば流入口(7a)より25
0 kg/cm2の高圧ガスが流入路(7)に流入される
と、その高圧ガスの圧力により、バネ受け(4)がスプ
リング(5)の力に抗して押圧され、同時に弁ロッド
(3)を介して弁体(2)は開弁される(図1b参照)
ものとすることができる。この時、高圧ガスは流入孔
(7a)、間隙(4a)、流入路(7)、切り欠き通路
(7b)、連通孔(6a)、連通孔(6b)、流通孔
(1b)を通じ、流出路(8)を通じて流出され、高圧
ガス容器内にガスが充填されることになる。実際この出
願の発明の実施例においては、かなり充填時間を短縮す
ることができた。
【0015】
【発明の効果】この出願の発明によれば、高圧ガスが上
流より流入する時、高圧ガスの圧力により弁ロッド
(3)が押し下げられ、同時に弁ロッド下部の弁体
(2)が降下して開弁し、高圧ガスは流出路(8)を通
じて流出する。この時弁ロッド(3)が弁ロッド支持ガ
イド(6)の部分で支持され、弁体(2)の振動を防い
でいる。
【0016】弁ロッド(3)は、弁ロッド支持ガイド
(6)の支持の他にバネ受け(4)においても支持でき
るので2点支持の場合は、弁体の振動防止を一層効果的
に行なうことができる。また閉弁時における弁体(2)
と弁座(1a)とはメタルタッチであるから、ガス流入
の際の流速による断熱膨張の温度変化にも耐えられるよ
うになっている。
【0017】さらに従来必要としたガス流出口にオリフ
ィスを設ける必要がなくなったので充填時間を短縮する
ことができる。また、この逆止弁は高圧ガス配管ライン
にも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この出願の発明の高圧ガス容器用の逆止弁の作
動状態を示し、(a)は閉弁状態、(b)は開弁状態に
おけるそれぞれの縦断面図である。
【図2】図1(a)における矢視線A−Aに沿って見た
断面図として、バネ受け部分の実施例(a1)、(a
2)を示し、同じく矢視線B−Bに沿って見た断面図と
して、弁ロッド支持ガイド部分の実施例(b1)、(b
2)、(b3)を示している。
【図3】弁本体弁座と弁体組合せに係る他の実施例を示
し、(a)は円錐弁座と円錐弁体の組合せを、(b)は
球面弁座と円錐弁体の組合わせを、(c)は円錐弁座と
半円球弁体の組合せをそれぞれ示している。
【符号の説明】
1 本体 1a 弁座 1b 流通孔 2 弁体 3 弁ロッド 4 バネ受け 4a 間隙 5 スプリング 6 弁ロッド支持ガイド 6a 連通孔 6b 連通孔 7 流入路 7a 流入口 7b 切り欠き通路 7c 連通路 8 流出路 8a 流出口
フロントページの続き (72)発明者 高松 利祐 大阪府大阪市東成区大今里西3丁目12番3 号 株式会社ムツミコーセイ内 Fターム(参考) 3H058 AA04 BB22 BB25 BB34 CA04 CA20 CB06 CB16 CD05 CD29 EE05 EE10 EE12 EE19

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弁座を有する弁本体と、弁体と、弁体を
    閉弁方向に負勢するバネを備え、常時はバネ力を受けて
    閉弁し、流入する高圧ガスの圧力によって前記バネに抗
    して開弁する高圧ガス容器用の逆止弁において、一端に
    弁体を備え他端にバネ受けを備え且つ弁体に一体的に形
    成した弁ロッドが、弁座のガス流入孔側において弁ロッ
    ド支持ガイドに摺動自在に支持されると共に、前記バネ
    受け、弁ロッドを支持する弁ロッド支持ガイドおよび負
    荷バネが、弁座のガス流入孔側において配置され、弁本
    体の弁座と弁体とが金属製とされて閉弁時の着座状態が
    メタルタッチとされていることを特徴とする逆止弁。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の高圧ガス容器用の逆止弁
    において、弁体を球形としたことを特徴とする逆止弁。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の高圧ガス容器用の逆止弁
    において、弁体を錐形としたことを特徴とする逆止弁。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の高
    圧ガス容器用の逆止弁において、弁体を閉弁方向に負勢
    するバネをコイルスプリングとしたことを特徴とする逆
    止弁。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかに記載の高
    圧ガス容器用の逆止弁において、弁ロッド支持ガイドが
    外周切り欠きおよび連通路によって形成された流通路を
    有することを特徴とする逆止弁。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5のいずれかに記載の高
    圧ガス容器用の逆止弁において、天然ガス用の逆止弁で
    あることを特徴とする逆止弁。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし6のいずれかに記載の高
    圧ガス容器用の逆止弁において、天然ガス自動車用容器
    の逆止弁であることを特徴とする逆止弁。
  8. 【請求項8】 請求項1ないし7のいずれかに記載の高
    圧ガス容器用の逆止弁において、弁ロッドが弁ロッド支
    持ガイドおよびバネ受けによって弁本体に支持案内され
    ていることを特徴とする逆止弁。
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CN110030487A (zh) * 2019-04-12 2019-07-19 宁波星箭航天机械有限公司 气体存储装置及其气体阀

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