JP2002349796A - 圧力容器口金へのバルブ取り付け構造 - Google Patents

圧力容器口金へのバルブ取り付け構造

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JP2002349796A
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pressure vessel
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mouthpiece
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Hiroshi Suzuki
弘 鈴木
Satoru Shibata
哲 柴田
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Asahi Seisakusho Co Ltd
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Asahi Seisakusho Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ストレートねじをもったバルブ取りつけ構造
にかかるガス漏洩の問題を解決することを目的とし、そ
のため新規な圧力容器口金へのバルブ取り付け構造を提
案する。 【解決手段】 圧力容器の口金にバルブ取り付け部をス
トレートねじによって取り付ける圧力容器口金へのバル
ブ取り付け構造であって、前記口金の先端と前記バルブ
取り付け部との間及び前記口金の内側面と前記バルブの
取り付け部外側面との間にO−リングシール部を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は圧力容器の口金にバ
ルブを取り付ける構造に係り、特にアルミニウム製やFR
P製の軽量の圧力容器の口金に機密性良くバルブを取り
付けるための構造に関する。なかでも、本発明は水素や
ヘリウムガスなどの軽量ガスを充填するための圧力容器
に機密性良くバルブを取り付けるための構造に関する。
【0002】
【従来の技術】ガスを充填するための圧力容器として
は、従来、鋼製容器が多く用いられてきた。しかし、鋼
製容器は重くてその運搬取り扱いが容易でないため、近
年では、例えばヘリウムガスを宣伝用のバルーンに充填
する場合など、より軽量のアルミニウム製あるいはFRP
製の圧力容器が多く用いられるようになってきている。
このような圧力容器の軽量化は、例えば水素自動車を商
業的に実用化するための水素充填ボンベにも欠かせない
ものである。
【0003】このような軽量の圧力容器では、鋼製容器
に比べて強度が小さいために、ガスを充填しまた取り出
すためのバルブの取りつけに機密性のよいテーパーねじ
を使うことができず、一般にテーパーねじではなくスト
レートねじが用いられる。代表的な取りつけ部の構成は
図4に示すようになっており、圧力容器本体1の一端に
設けられた口金2にバルブ10の取りつけ部11を螺合し、
口金2の先端部とバルブ10の取りつけ部11の間には例え
ばO−リングなどの弾性シール部材21を挟みこんでシー
ルしガス漏れを防止するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先にも
述べたように軽量のアルミニウム製の容器では口金2に
対するバルブ10の取りつけはいわゆるストレートねじに
よって行われる。このストレートねじは、鋼製容器で通
常採用されるテーパーねじと異なり金属間の接触が不完
全なため螺合部3における気密維持作用が不十分であ
り、そのためO−リングシールを用いても鋼製容器の場
合と比べて気密性が劣り、例えばヘリウムガスを19.6Mp
aに充填したとき、水没試験によって標準状態で1×10-3
ml/s程度のガスが漏洩するのが認められることがあり、
例えば水素自動車あるいは燃料電池に利用したときガス
爆発の危険さえある。
【0005】本発明は、かかる従来のストレートねじを
もったバルブ取りつけ構造にかかるガス漏洩の問題を解
決することを目的とし、そのため新規な圧力容器口金へ
のバルブ取り付け構造を提案するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧力容器の口
金にバルブ取り付け部をストレートねじによって取り付
ける圧力容器口金へのバルブ取り付け構造であって、前
記口金の先端と前記バルブ取り付け部との間及び前記口
金の内側面と前記バルブの取り付け部外側面との間にO
−リングシール部を設けている。また、上記発明はその
変形として、前記口金の内側面と前記バルブの取り付け
部外側面との間に2箇所以上のO−リングシール部を設
けることができる。これらの発明において、前記口金の
内側面と前記バルブの取り付け部外側面との間に設けら
れたO−リングシール部を、バックアップリングを有す
るようにするのがこのましく、これによりシールはより
完全になる。
【0007】以下本発明について図面を用いて具体的に
説明する。図1は本発明の適用されたガス容器の全体構
造を示す一部切り欠き正面図であり、図2は圧力容器口
金へのバルブ取り付け構造の詳細を示す。ここに示すよ
うに圧力容器本体1の上端に形成された口金2の内部にバ
ルブ10の取りつけ部11が螺合部3によって固定されてい
る。本発明の適用されるガス容器1は軽量のアルミニウ
ム製あるいはFRP製であり、バルブ取りつけ用の螺合部3
はストレートねじになっている。
【0008】図1に例示する本発明の圧力容器口金への
バルブ取り付け構造では、従来と同様に口金2の先端と
バルブ取り付け部11との間にO−リングシール部が設け
られている。具体的には、口金2の上端内側に環状溝24
を切りこみ、その中にO−リング21Aを配置し、その上方
から口金2の取りつけ部11の鍔部12で押さえ込むように
なっている。
【0009】しかし、この口金先端に設けられたO−リ
ングシール部だけでは軽量ガス(ヘリウムや水素)のシ
ールが必ずしも十分ではない。そのため、本発明では、
図2に例示するように、口金2の内側面とバルブ10の取
り付け部11の外側面との間にO−リングシール部を設け
る。具体的には、バルブ10の取り付け部11の外側面に環
状溝25を切りこみ、ここにO−リングを配設して口金2
の内面側と密着させてシールを完全にする。なお、この
際、バックアップリング22を利用すればシールがより完
全に行い得る。
【0010】このように従来の口金先端に設けられたO
−リングシール部のほか、口金の内側面とバルブの取り
付け部の外側面との間にO−リングシール部を設けるこ
とにより、O−リングシールが二重に行われることにな
り、口金2とバルブ10との取り付けがストレートねじに
よって行われても容器2内に充填されたガスが漏洩する
ことがほぼ完全に防止され、、例えばヘリウムガスを1
9.6Mpaに充填したとき、水没試験によって標準状態で1
×10-4ml/s以下となる。これにより、例えば水素自動車
の燃料電池用のガスボンベとして十分使用し得るように
なる。
【0011】図3は本発明による圧力容器口金へのバル
ブ取り付け構造の別の実施形態を示す一部切り欠き断面
図である。この例では、口金先端に設けられたO−リン
グシール部が省略され、その代わり、口金の内側面とバ
ルブの取り付け部の外側面との間にO−リングシール部
が二重に設けられている。O−リング(21B、21C)を設
置するためにバルブ10の取り付け部11の外側面に環状溝
25A、25Bが切りこまれている。この場合においても、バ
ックアップリング22A、22Bを利用することが好ましい。
なお、この場合において、口金2の先端とバルブ取り付
け部11との間には、パッキン26を配設してバルブ10を口
金2に螺合するときの緩衝が行えるようにするのがよ
い。
【0012】本発明の代表的な実施形態は上記のとおり
であるが、本発明はその本質を逸脱しない限りにおいて
種々の実施形態を取りうる。例えば、圧力容器がFRP製
のときには、口金2を別途作成してFRP製の圧力容器本体
に嵌めこむが、かかる場合にも本発明が適用できる。ま
た、上記実施例では、O−リング設置部について、バル
ブの取り付け部の外側面に環状溝を切りこんだものとし
ているが、必ずしもそうする必要はなく、例えば口金側
にO−リング設置部を設けてもよい。さらに、本発明は
軽量の圧力容器に適用するのが最も効果的であるが、従
来の鋼製容器にも適用できることは勿論である。
【0013】
【発明の効果】本発明は上記のように、圧力容器の口金
にバルブ取り付け部をストレートねじによって取り付け
る圧力容器口金へのバルブ取り付け構造をとりながら、
口金の先端と前記バルブ取り付け部との間及び前記口金
の内側面と前記バルブの取り付け部外側面との間にO−
リングシール部を設けたので、軽量の容器を用いなが
ら、ヘリウムや水素などの分子直径の小さいガスを充填
したときにもガスの漏洩をきわめて小さくするすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の適用された軽量ガス容器の全体構成
を示す一部切り欠き正面図である。
【図2】 本発明による圧力容器口金へのバルブ取り付
け構造を示す一部切り欠き断面図である。
【図3】 本発明による圧力容器口金へのバルブ取り付
け構造の別の実施形態を示す一部切り欠き断面図であ
る。
【図4】 従来の圧力容器口金へのバルブ取り付け構造
を示す一部切り欠き断面図である。
【符号の説明】
1:圧力容器本体 2:口金 3:螺合部 10:バルブ 11:取りつけ部 12:(口金の取りつけ部の)鍔部 21:弾性シール部材(O−リング) 22:バックアップリング 24:環状溝 25:(口金の取りつけ部に切り込まれた)環状溝 26:パッキン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 哲 埼玉県岩槻市掛7915番地 Fターム(参考) 3E072 AA01 CA01 CA06 3J046 AA07 BA01 BC05 BC16 CA04 DA05

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧力容器の口金にバルブ取り付け部をス
    トレートねじによって取り付ける圧力容器口金へのバル
    ブ取り付け構造であって、 前記口金の先端と前記バルブ取り付け部との間及び前記
    口金の内側面と前記バルブの取り付け部外側面との間に
    O−リングシール部を設けたことを特徴とする圧力容器
    口金へのバルブ取り付け構造。
  2. 【請求項2】 圧力容器の口金にバルブ取り付け部をス
    トレートねじによって取り付ける圧力容器口金へのバル
    ブ取り付け構造であって、 前記口金の内側面と前記バルブの取り付け部外側面との
    間に2箇所以上のO−リングシール部を設けたことを特
    徴とする圧力容器口金へのバルブ取り付け構造。
  3. 【請求項3】 前記口金の内側面と前記バルブの取り付
    け部外側面との間に設けられたO−リングシール部はバ
    ックアップリングを有することを特徴とする請求項1又
    は2記載の圧力容器口金へのバルブ取り付け構造。
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