JP2002317878A - 封止バルブ及び封止バルブ装置 - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 容器内の圧力が大気圧より高いとき及び大気
圧より低いときにバルブ動作を可能とする封止バルブ及
び封止バルブ装置を提供する。 【解決手段】 流体を収容する容器の封止バルブ装置
（１２）は、支持エレメント（１４）と、通過流路（１
８）を有する固定エレメント（１６）が容器の流体貯蔵
部（１３'）の上方において互いに並んで配設される。
支持エレメント（１４）の境界領域に制御流路（１５）
を有する。これらのエレメント（１４，１６）よりも小
さな半径方向寸法を有する封止バルブ（１）と、制御流
路（１５）と通過流路（１８）を結合するバルブ流路
（２）とが支持エレメント（１４）と固定エレメント
（１６）の間に設けられる。間に設けられた封止バルブ
（１）は、通過流路（１８）を制御流路（１５）から封
止する第１の封止面、即ち封止縁部（５）と、バルブ流
路（２）を制御流路（１５）から封止する第２の封止
面、即ち封止縁部（８）とを備える。封止バルブ（１）
は、流体貯蔵部（１３'）内が大気圧よりも高い圧力の
場合及び大気圧よりも低い圧力の場合に動作する。
圧より低いときにバルブ動作を可能とする封止バルブ及
び封止バルブ装置を提供する。 【解決手段】 流体を収容する容器の封止バルブ装置
（１２）は、支持エレメント（１４）と、通過流路（１
８）を有する固定エレメント（１６）が容器の流体貯蔵
部（１３'）の上方において互いに並んで配設される。
支持エレメント（１４）の境界領域に制御流路（１５）
を有する。これらのエレメント（１４，１６）よりも小
さな半径方向寸法を有する封止バルブ（１）と、制御流
路（１５）と通過流路（１８）を結合するバルブ流路
（２）とが支持エレメント（１４）と固定エレメント
（１６）の間に設けられる。間に設けられた封止バルブ
（１）は、通過流路（１８）を制御流路（１５）から封
止する第１の封止面、即ち封止縁部（５）と、バルブ流
路（２）を制御流路（１５）から封止する第２の封止
面、即ち封止縁部（８）とを備える。封止バルブ（１）
は、流体貯蔵部（１３'）内が大気圧よりも高い圧力の
場合及び大気圧よりも低い圧力の場合に動作する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体を収容する容
器内部における圧力補償のための封止バルブ及び封止バ
ルブ装置に関する。
器内部における圧力補償のための封止バルブ及び封止バ
ルブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ドイツ国特許公報ＤＥ ４１ ３
５ ７１１は封止バルブを含む封止バルブ装置を開示し
ている。
５ ７１１は封止バルブを含む封止バルブ装置を開示し
ている。
【０００３】蓄電池セルは、通常の圧力状態で蓄電池の
酸性物質及びガスの漏洩を確実に防止すると共に、電池
セル内部の一定の過剰圧力で開口してガスを放出する封
止バルブを必要とする。このタイプの蓄電池、特に、自
動車用の鉛蓄電池は大量生産品であり、その封止バルブ
はできるだけコストをかけずに生産されなければならな
い。
酸性物質及びガスの漏洩を確実に防止すると共に、電池
セル内部の一定の過剰圧力で開口してガスを放出する封
止バルブを必要とする。このタイプの蓄電池、特に、自
動車用の鉛蓄電池は大量生産品であり、その封止バルブ
はできるだけコストをかけずに生産されなければならな
い。
【０００４】従来の封止バルブの制御流路には、封止ビ
ードで終端する定められた流体流路が設けられ、封止ビ
ードは、流体流路における所定のガス放出場所に一定の
圧力を加えることができ、細かい制御が可能で高度な応
答特性を実現している。
ードで終端する定められた流体流路が設けられ、封止ビ
ードは、流体流路における所定のガス放出場所に一定の
圧力を加えることができ、細かい制御が可能で高度な応
答特性を実現している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、動力鋸のタンクふたには、容器内の圧力が大気圧よ
り高いとき及び大気圧より低いときにその圧力を補償す
るためにバルブ動作が必要とされる。
ば、動力鋸のタンクふたには、容器内の圧力が大気圧よ
り高いとき及び大気圧より低いときにその圧力を補償す
るためにバルブ動作が必要とされる。
【０００６】本発明の根底にある目的は、従来の封止バ
ルブを改良して容器内の圧力が大気圧より高いとき及び
大気圧より低いときにバルブ動作を可能とする封止バル
ブ及び封止バルブ装置を提供することにある。
ルブを改良して容器内の圧力が大気圧より高いとき及び
大気圧より低いときにバルブ動作を可能とする封止バル
ブ及び封止バルブ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的は、本発明に従
って、流体を収容する容器のための封止バルブ装置によ
って達成される。境界領域に制御流路を備える支持エレ
メントと、通過流路を備える固定エレメントとが、容器
の流体収容チャンバの上方において互いに並んで配設さ
れる。また、これらのエレメントよりも小さな半径方向
寸法を有する封止バルブと、制御流路と通過流路を結合
するバルブ流路とが共に支持エレメントと固定エレメン
トの間に設けられている。この封止バルブは、制御流路
から通過流路を封止する第１の封止面、即ち封止縁部
と、制御流路からバルブ流路を封止する第２の封止面、
即ち封止縁部を備える。この封止装置は、２つの方向
で、即ち大気圧よりも高い圧力の場合及び大気圧よりも
低い圧力の場合に、容器内部の圧力補償を確実に行う。
大気圧より１００ｍｂａｒ低い圧力、及び大気圧よりも
３００ｍｂａｒ高い圧力は、例えば、封止縁部、及びそ
の材料やプレストレスの適切な選択によって補償される
ことができる。圧力の変動を確実に所定の限界内に低減
させることができる。この封止装置は、タンクの通気及
び脱気バルブ等として利用することができる。これは、
方向によって異なる開口圧力で作動する。容器はある一
定の圧力レベルまで封止される。容器内の圧力が大気圧
よりも低い場合、この封止装置は、大気圧より高い圧力
に比べて小さな圧力で開口する。封止作用は、軸方向の
プレストレスによって実現される。バルブ流路の断面部
及び第１の封止縁部の強度が開口圧力の値を定める。容
器内の圧力が大気圧よりも高い場合、支持エレメントの
第２の封止縁部が開口してその圧力を下げる。
って、流体を収容する容器のための封止バルブ装置によ
って達成される。境界領域に制御流路を備える支持エレ
メントと、通過流路を備える固定エレメントとが、容器
の流体収容チャンバの上方において互いに並んで配設さ
れる。また、これらのエレメントよりも小さな半径方向
寸法を有する封止バルブと、制御流路と通過流路を結合
するバルブ流路とが共に支持エレメントと固定エレメン
トの間に設けられている。この封止バルブは、制御流路
から通過流路を封止する第１の封止面、即ち封止縁部
と、制御流路からバルブ流路を封止する第２の封止面、
即ち封止縁部を備える。この封止装置は、２つの方向
で、即ち大気圧よりも高い圧力の場合及び大気圧よりも
低い圧力の場合に、容器内部の圧力補償を確実に行う。
大気圧より１００ｍｂａｒ低い圧力、及び大気圧よりも
３００ｍｂａｒ高い圧力は、例えば、封止縁部、及びそ
の材料やプレストレスの適切な選択によって補償される
ことができる。圧力の変動を確実に所定の限界内に低減
させることができる。この封止装置は、タンクの通気及
び脱気バルブ等として利用することができる。これは、
方向によって異なる開口圧力で作動する。容器はある一
定の圧力レベルまで封止される。容器内の圧力が大気圧
よりも低い場合、この封止装置は、大気圧より高い圧力
に比べて小さな圧力で開口する。封止作用は、軸方向の
プレストレスによって実現される。バルブ流路の断面部
及び第１の封止縁部の強度が開口圧力の値を定める。容
器内の圧力が大気圧よりも高い場合、支持エレメントの
第２の封止縁部が開口してその圧力を下げる。
【０００８】本発明のある好ましい実施の形態では、封
止エレメントは、第２の封止縁部が当接する傾斜面を有
するバルブ円錐部によって形成される。バルブ流路を円
錐部先端に配設することによって、組み立てが容易であ
り、さらに大気圧より高い圧力で良好な応答特性を有す
る装置を実現することができる。
止エレメントは、第２の封止縁部が当接する傾斜面を有
するバルブ円錐部によって形成される。バルブ流路を円
錐部先端に配設することによって、組み立てが容易であ
り、さらに大気圧より高い圧力で良好な応答特性を有す
る装置を実現することができる。
【０００９】また、支持エレメントの中心軸の各側に１
つの制御流路を設けることによってバルブ機能を強化さ
せることができる。
つの制御流路を設けることによってバルブ機能を強化さ
せることができる。
【００１０】本発明のもう１つの主題は、容器開口部用
のゴム弾性材料製封止バルブである。これは、バルブ流
路と、その上側にバルブ流路の両側に形成された第１の
周縁封止縁部と、その下側にバルブ流路のまわりに形成
された第２の封止縁部とを備えている。第１の封止縁部
の下方の材料部分中には凹部が設けられ、第１の封止縁
部によって大気圧より低い場合に封止バルブの応答特性
を制御することができる。
のゴム弾性材料製封止バルブである。これは、バルブ流
路と、その上側にバルブ流路の両側に形成された第１の
周縁封止縁部と、その下側にバルブ流路のまわりに形成
された第２の封止縁部とを備えている。第１の封止縁部
の下方の材料部分中には凹部が設けられ、第１の封止縁
部によって大気圧より低い場合に封止バルブの応答特性
を制御することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】概略図は、本発明の実施の形態に
係る封止バルブと封止バルブ装置とを示しており、以下
それらについて説明する。
係る封止バルブと封止バルブ装置とを示しており、以下
それらについて説明する。
【００１２】図１は、中央バルブ流路２と、所定のガス
放出場所を形成するために周縁ビード３の下方両側の材
料中に設けられた凹部４とを備える封止バルブ１を示
し、封止バルブ１は、その中心軸に関し、即ちバルブ流
路２に関して対称である。リング状のビード３は第１の
封止縁部５に終端する。境界領域６がバルブ流路２を画
定し、封止面７及び第２の封止縁部８に終端する。封止
バルブ１は、その上側面９及びその下側面１０に作用す
る流体圧力に対して封止を行うことができる。第１及び
第２の封止縁部５及び８並びに封止面７は、例えば図３
に示されるように、それぞれ封止バルブ装置のバルブ機
能を果たすことができる。第２の封止縁部８の封止面７
は、容器の流体貯蔵部１３'の圧力が大気圧より高い場
合に第１の封止縁部５の内側の上側曲面９と共同で動作
して、封止縁部８が少なくとも１カ所で降伏してバルブ
円錐部の傾斜面で間隙が開くようにする（図３）（圧力
が大気圧より高い場合の所定のガス放出）。
放出場所を形成するために周縁ビード３の下方両側の材
料中に設けられた凹部４とを備える封止バルブ１を示
し、封止バルブ１は、その中心軸に関し、即ちバルブ流
路２に関して対称である。リング状のビード３は第１の
封止縁部５に終端する。境界領域６がバルブ流路２を画
定し、封止面７及び第２の封止縁部８に終端する。封止
バルブ１は、その上側面９及びその下側面１０に作用す
る流体圧力に対して封止を行うことができる。第１及び
第２の封止縁部５及び８並びに封止面７は、例えば図３
に示されるように、それぞれ封止バルブ装置のバルブ機
能を果たすことができる。第２の封止縁部８の封止面７
は、容器の流体貯蔵部１３'の圧力が大気圧より高い場
合に第１の封止縁部５の内側の上側曲面９と共同で動作
して、封止縁部８が少なくとも１カ所で降伏してバルブ
円錐部の傾斜面で間隙が開くようにする（図３）（圧力
が大気圧より高い場合の所定のガス放出）。
【００１３】図２の底面図は、材料中の凹部４がビー
ド、即ち第１の封止縁部５の下方に限定的に凹んだ制御
面１１を有することを示す。流体は、材料の凹部４に流
れ込むことができ、ビード、即ち第１の封止縁部５が１
点で当接表面を押圧する。流体圧力が低減すると、封止
バルブ１の材料が材料中の凹部４のためにこの領域で弱
くなり、制御面１１に対向する領域にある第１の封止縁
部５が降伏することができるのでバルブ動作が可能にな
る。制御面１１は、容器内の流体の圧力が大気圧より低
い場合に所定のガス放出が行われる領域を定める。
ド、即ち第１の封止縁部５の下方に限定的に凹んだ制御
面１１を有することを示す。流体は、材料の凹部４に流
れ込むことができ、ビード、即ち第１の封止縁部５が１
点で当接表面を押圧する。流体圧力が低減すると、封止
バルブ１の材料が材料中の凹部４のためにこの領域で弱
くなり、制御面１１に対向する領域にある第１の封止縁
部５が降伏することができるのでバルブ動作が可能にな
る。制御面１１は、容器内の流体の圧力が大気圧より低
い場合に所定のガス放出が行われる領域を定める。
【００１４】図３は、封止装置１２の基本設計と主要機
能を示す。もちろん、本発明の細部についてはいろいろ
なバリエーションの可能性がある。ハウジングの壁１３
は、支持エレメントを形成するバルブ円錐部１４を介し
て封止バルブ１を支えている。バルブ円錐部１４はハウ
ジングの一部であり得るが、別の構造成分で構成され流
体貯蔵部１３'を介して交換することができるように配
設されている。バルブ円錐部１４の両側には制御流路１
５が設けられ、流体はそれを経由して周縁の第２の封止
縁部８及び制御面１１まで入り込むことができる。封止
バルブ１はゴム弾性材料製であるので、封止縁部８に
は、バルブ円錐部１４の傾斜面のところで弾性的にプレ
ストレスがかかる。原理的には、全てのゴム弾性材料が
本発明の封止バルブ１を製造するのに適している。好ま
しくは、例えば、フッ化エラストマーＦＰＭ及びＦＫ
Ｍ、並びにシリコン・ゴムが用いられる。固定エレメン
ト１６は静止位置にある封止バルブ１の上方に配され、
且つ取り付けられた封止バルブ１にプレストレスをかけ
ると共に、縁部１７によって画定される通過流路１８を
有する。固定エレメント１６はまた、ハウジングと一体
化したコンポーネントであり得、ハウジングの壁１３に
剛体的に結合することができる。取り付けられた封止バ
ルブ１の第１の封止縁部５は固定エレメント１６の当接
面１９に弾性的に当接する。弾性的な当接は、材料中の
凹部４によって強化される。封止バルブ１は二重の作用
ができる、即ち、両方向の圧力変化に対応することがで
きる。矢印２０〜２３は、流体の異なる流れのいろいろ
な変化を示す。流れの方向は、流体圧力Ｐ1が流体圧力
Ｐ2より大きいか、又はその逆であるかに依存する。Ｐ1
がＰ2より大きい場合、即ち流体貯蔵部１３'内の圧力が
大気圧より低い場合、第１の封止縁部５を少なくとも１
カ所で当接面１９から解放して、第１の封止縁部５は、
矢印２３及び２２の方向への流体の通路を開くことがで
きる。大気圧より低い圧力が補償されれば、第１封止縁
部５は元の封止している位置に戻る。Ｐ2がＰ1より大き
い場合、第２の封止縁部８が円錐部の表面から持ち上げ
られ、バルブ円錐の傾斜面に生ずる間隙を介して矢印２
０と２１の方向に通路が開く。圧力補償の後、第２の封
止縁部８は元の位置に戻り、流体貯蔵部１３'を再び封
止する。
能を示す。もちろん、本発明の細部についてはいろいろ
なバリエーションの可能性がある。ハウジングの壁１３
は、支持エレメントを形成するバルブ円錐部１４を介し
て封止バルブ１を支えている。バルブ円錐部１４はハウ
ジングの一部であり得るが、別の構造成分で構成され流
体貯蔵部１３'を介して交換することができるように配
設されている。バルブ円錐部１４の両側には制御流路１
５が設けられ、流体はそれを経由して周縁の第２の封止
縁部８及び制御面１１まで入り込むことができる。封止
バルブ１はゴム弾性材料製であるので、封止縁部８に
は、バルブ円錐部１４の傾斜面のところで弾性的にプレ
ストレスがかかる。原理的には、全てのゴム弾性材料が
本発明の封止バルブ１を製造するのに適している。好ま
しくは、例えば、フッ化エラストマーＦＰＭ及びＦＫ
Ｍ、並びにシリコン・ゴムが用いられる。固定エレメン
ト１６は静止位置にある封止バルブ１の上方に配され、
且つ取り付けられた封止バルブ１にプレストレスをかけ
ると共に、縁部１７によって画定される通過流路１８を
有する。固定エレメント１６はまた、ハウジングと一体
化したコンポーネントであり得、ハウジングの壁１３に
剛体的に結合することができる。取り付けられた封止バ
ルブ１の第１の封止縁部５は固定エレメント１６の当接
面１９に弾性的に当接する。弾性的な当接は、材料中の
凹部４によって強化される。封止バルブ１は二重の作用
ができる、即ち、両方向の圧力変化に対応することがで
きる。矢印２０〜２３は、流体の異なる流れのいろいろ
な変化を示す。流れの方向は、流体圧力Ｐ1が流体圧力
Ｐ2より大きいか、又はその逆であるかに依存する。Ｐ1
がＰ2より大きい場合、即ち流体貯蔵部１３'内の圧力が
大気圧より低い場合、第１の封止縁部５を少なくとも１
カ所で当接面１９から解放して、第１の封止縁部５は、
矢印２３及び２２の方向への流体の通路を開くことがで
きる。大気圧より低い圧力が補償されれば、第１封止縁
部５は元の封止している位置に戻る。Ｐ2がＰ1より大き
い場合、第２の封止縁部８が円錐部の表面から持ち上げ
られ、バルブ円錐の傾斜面に生ずる間隙を介して矢印２
０と２１の方向に通路が開く。圧力補償の後、第２の封
止縁部８は元の位置に戻り、流体貯蔵部１３'を再び封
止する。
【００１５】封止バルブ１の一定の応答特性に関する可
能なパラメータは、当接面に当接するショルダー３の寸
法、材料の剛性、凹部４及びバルブ流路２の断面部表
面、及びバルブ円錐部１４の設計である。
能なパラメータは、当接面に当接するショルダー３の寸
法、材料の剛性、凹部４及びバルブ流路２の断面部表
面、及びバルブ円錐部１４の設計である。
【００１６】
【発明の効果】本発明の封止バルブ及び封止バルブ装置
によれば、容器内の圧力が大気圧より高いとき及び大気
圧より低いときにバルブ動作を可能とする。
によれば、容器内の圧力が大気圧より高いとき及び大気
圧より低いときにバルブ動作を可能とする。
【図１】封止バルブの断面図である。
【図２】図１の封止バルブの底面図である。
【図３】図１及び２の封止バルブが取り付けられた封止
装置の断面図である。
装置の断面図である。
１ 封止バルブ ２ バルブ流路 ３ ビード ４ 凹部 ５ 第１の封止縁部 ６ 境界領域 ７ 封止面 ８ 第２の封止縁部 ９ 上側面 １０ 下側面 １１ 制御面 １２ 封止バルブ装置 １３ ハウジングの壁 １４ バルブ円錐部 １５ 制御流路 １６ 固定エレメント １７ 縁部 １８ 通過流路 １９ 当接面 ２０ 流れの方向 ２１ 流れの方向 ２２ 流れの方向 ２３ 流れの方向
フロントページの続き (72)発明者 ユルゲン バウワー ドイツ連邦共和国 デー−72076 トゥビ ンゲン ハウサーシュトラーセ 140 Ｆターム(参考） 3H060 AA14 BB01 CC22 DA04 DA17 DC02 DD02 DD12 DD17 DE01 FF02 FF06 HH01 HH11 HH20 5H012 BB01 BB15 CC01 DD02 EE09 FF10 GG04
Claims (5)
- 【請求項１】 流体を収容する容器の封止バルブ装置
（１２）であって、支持エレメント（１４）と、通過流
路（１８）を備える固定エレメント（１６）とが前記容
器の流体貯蔵部（１３’）の上方において互いに並んで
配設され、且つ前記支持エレメント（１４）はその境界
領域に制御流路（１５）を備えており、前記エレメント
（１４，１６）よりも小さな半径方向寸法を有すると共
に、前記該制御流路（１５）と前記通過流路（１８）を
結合するバルブ流路（２）を有する封止バルブ（１）が
前記支持エレメント（１４）と前記固定エレメント（１
６）の間に設けられており、且つ前記封止バルブ（１）
は、前記制御流路（１５）から前記通過流路（１８）を
封止する第１の封止面、即ち封止縁部（５）と、前記制
御流路（１５）から前記バルブ流路（２）を封止する第
２の封止面、即ち封止縁部（８）とを備えていることを
特徴とする封止バルブ装置。 - 【請求項２】 前記支持エレメントは、前記第２の封止
縁部（８）が当接する傾斜面を有するバルブ円錐部（１
４）によって形成されることを特徴とする請求項１記載
の封止バルブ装置。 - 【請求項３】 前記支持エレメント（１４）の中心軸の
各側に１つの制御流路（１５）が配設されていることを
特徴とする請求項１又は２記載の封止バルブ装置。 - 【請求項４】 容器開口部用のゴム弾性材料製封止バル
ブ（１）であって、バルブ流路（２）と、前記バルブ流
路（２）に関して前記封止バルブ（１）の上側面に形成
された１つの周縁の第１の封止縁部（５）と、前記バル
ブ流路（２）に関して前記封止バルブ（１）の下側面に
おいて、前記バルブ流路（２）を囲繞して形成された第
２の封止縁部（８）とを備える封止バルブ。 - 【請求項５】 前記第１の封止縁部（５）の下方の材料
中に凹部（４）が設けられていることを特徴とする請求
項４記載の封止バルブ。
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| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040225 |
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