JP2005009506A - Check valve - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、弁体と弁座の一方を磁石とした逆止弁に係り、詳記すれば、水素等のガスであっても漏れないようにすることができる逆止弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、流体の流路に配設して逆流を防止する目的で種々の逆止弁が使用されている。従来、一般的に使用されている逆止弁は、弁体の一辺を扉のように固定し、流体の流れに沿って開閉の動作を行い、逆止弁の働きをしているが、弁体の重さで閉じるようになっているので、流量が上から下に流れる場所に取りつけると逆止弁の働きをしなくなる問題があった。また、バネを使用する逆止弁も知られているが、バネは流体が水素等の場合には、脆性破壊が生じるので使用し得ない問題があった。
【0003】
また、昨今燃料電池の各種開発が行われており、それに用いる逆止弁の必要性が増大している。しかしながら、燃料電池の燃料の素になるのは水素が中心であるが、従来の逆止弁は、水素が漏れないようにすることができなかったほか、水素による脆性破壊を生じる問題があった。従って、従来、水素の燃料電池に使用し得る逆止弁は全く知られていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、このような問題点を解決しようとするものであり、どのような向きに固定しても逆止弁として作用すると共に流体が水素であっても支障無く使用し得る逆止弁を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的に沿う本発明のうち請求項1に記載の発明は、流体の流入し得る弁座と弁体の一方を磁石とし、他方を磁石の吸着する磁性体で形成したことを特徴とする。
【0006】
弁体をゴム若しくはプラスチックでコーティングし、前記弁座を磁性体ステンレススチールで形成するか、或は磁性体をゴム若しくはプラスチックでコーティングするのが好ましい(請求項2)。ゴム若しくはプラスチックとして、特にテフロンを使用するのが好ましい。
【0007】
弁座に形成した貫通孔から流体を流入させることによって、弁体を弁座から離間させ、弁体側の室内に形成した流出孔から流体を流出させるように構成するのが良い(請求項3)。この場合、弁体は、完全に離間させても、或は扉のように一部離間させても良い。
【0008】
弁体を球状とし、弁体と弁体側の室内側壁との間を通して流体を流出させるようにするのが良い(請求項4)。
【0009】
流体の流入し得る弁座を、弁座の貫通孔に向けたテーパ−状の斜面に形成し、該テーパ−面に位置させたoーリングを介して弁体を吸着させるように構成すると、より水素の漏れが生じ難くなることから好ましい(請求項5)。
【0010】
弁座を中央に流体の流入する貫通孔を有するオスナット状(管状体)に形成し、該弁座上端外周ネジ部に、流体の流出口を有する袋ナット状体を螺合させるように構成するのが好ましい(請求項6)。
【0011】
流体の流入する貫通孔を形成した第1の弁座に吸着する弁体と、該弁体の後端に連結するロッドと、該ロッドを嵌合保持する第2の弁座と、同第2の弁座に形成した流体の流出する貫通孔と、前記弁体と第2の弁座とが密着して前記流体の流出する貫通孔を塞がないようにするスペーサとを具備するように構成することによって、弁体を球形以外の形状とすることができる(請求項7)。
【0012】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0013】
図1及び図2は、弁体1を球状磁石とし、オスナット状の弁座2を磁性体ステンレススチールで形成した例を示す。この実施例では、弁体1は、球状磁石(マグネットボール磁気鋼)をテフロン(登録商標)(フッ素樹脂)でコーティングすることにより構成している。ゴム若しくは他のプラスチックスでコーティングしても差し支えないが、テフロン(登録商標)コーティングが好ましい。尚、逆に弁座2を磁石とし、弁体1を磁性体ステンレススチールで形成しても差し支えない。また弁体1の接触する弁座部分を、磁性体材料若しくは磁石をゴム若しくはプラスチック、好ましくはテフロン(登録商標)でコーティングすることにより構成し、これをオスナット状弁座2の上端に嵌め込み固定しても良い。
【0014】
上記実施例で磁性体ステンレススチールを使用しているのは、磁性体で且つ錆びないようにするためであり、鉄等の磁性体をゴム若しくはプラスチックス(好ましくはテフロン)でコーティングしても差し支えない。
【0015】
オスナット状弁座2の中央には、流体の流入する貫通孔3が形成されている。弁座2の上端面は、同貫通孔3に達する斜面4に形成され、同斜面4に形成したリング状溝部(図示省略)には、テフロン(登録商標)コーティングしたo−リング5が装着されている。このように構成することによって、弁体1は磁力によって強くo−リング5を押圧するので、水素等の漏れ易い流体についても、漏れないようにすることができる。尚、弁体1をゴム若しくはプラスチックス(好ましくはテフロン(登録商標))でコーティングするか、弁座2の弁体接触部をゴム若しくはプラスチックス(好ましくはテフロン(登録商標))でコーティングすれば、水素等でも漏れないようにできるので、o−リング5は無くとも差し支えない。しかしながら、より漏れ難くするため、o−リング5は装着した方が好ましい。
【0016】
弁座2上端は、フランジに形成され、同フランジ外周ネジ部6に、袋ナット状体7が螺合されている。袋ナット状体7の連結面は凹部8に形成され、同凹部8中央に凹状の流体流入室9が形成されている。同凹部8側壁のメスネジ10でフランジ外周のオスネジ6に螺合している。
【0017】
袋ナット状体7の凹部8と弁座2上端接触部には、テフロン(登録商標)コーティングしたo−リング5´が介装されている。流体流入室9側壁には、流体の流出口11が形成されている。図2矢印で示すように、弁座貫通孔3の入口から流体を流入させると、その圧力によって弁体1は弁座2から離間して上昇し、流体は弁体1側の室内側壁に形成した流出口11から流出する。
【0018】
図1及び図2に示す逆止弁は、上下逆に取り付けても、横方向から流体を流入させるように取り付けても差し支えない。このように取りつけた場合、弁体1が袋ナット状体7の上壁に当接しても磁力によって戻るようにするか、或は図2に示すように、横方向に流体が流出するようにし、弁体1は、磁力によって戻らない位置までは移動しないように構成すれば良い。
【0019】
マグネットボール1の強度(ガウス)は、逆止弁の吹出し圧力に比例し、入口から流入する流体の圧力を加えない限り吸着している程度のマグネット強度を選択する。
【0020】
図3及び図4は、本発明の他の実施例を示すものであり、円筒状ハウジング15内に、第1の円筒状弁座2´が嵌合固定されている。同第1の弁座2´には、弁体1´が磁力で吸着するように配設されている。該弁体1´の後端には、ロッド12が連結され、同ロッド12は、第2の弁座14に形成された凹状穴13に嵌合保持されるようになっている。
【0021】
第2の弁座14には、流体の流出する貫通孔15が形成され、弁体1´裏面には、円筒状スペーサ16が固定されている。同スペーサ16は、ロッド12に嵌合されている。
【0022】
図3は、閉状態であり、弁座2´の流体流入口3´から流体が流入して弁体1´が押し下げられ、図4に示す開状態になると、スペーサ16により第2の弁座14の貫通孔15は開状態を維持するので、この貫通孔15から流体が流出する。
【0023】
上記実施例においては、弁体1´の先端は、円錐の上部を横方向に切断した断面台形に形成され、弁座2´の弁体1´当接部17は、同弁体1´に密接するような円錐の上端を切断した断面台形の開口部に形成されている。
上記実施例においては、弁体1及び1´は、弁座2及び2´から完全に離間するように構成しているが、これは必ずしもこのようでなくとも良い。弁体は、扉のように一端は、弁座に固定されたままで、開閉するように構成しても差し支えない。
【0024】
本発明によれば、磁力により閉状態とするものであるので、重力により弁が開状態となる方向でも支障無く設置することができる。また、磁力により完全に密着吸着させることが可能であるので、水素等の漏れ易いガスの漏れを効果的に防止することができる。更に、材質をテフロン(登録商標)コーティングとかステンレスとすることができるので、水素等を使用しても脆性破壊を防止できるから、燃料電池用逆止弁として支障無く使用することができる。
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明によれば、磁力により弁体を閉じるように構成しているので、どのような位置に固定しても逆止弁として作用すると共に、磁力により密封することが可能となるので、従来なし得なかった水素のような漏れ易い気体にも支障無く適用できるから、このような逆止弁の要望の強い燃料電池等の開発に寄与するところ極めて大きい。
【0025】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図2】図1の弁体が開いた状態の断面図である。
【図3】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図4】図3の弁体が開いた状態の断面図である。
【符号の説明】
1,1´ 弁体
2,2´ 弁座
3 流体の流入する貫通孔
4 弁座の弁体当接面
5,5´ o−リング
7 袋ナット状体
9 流体流入室
11 流体流出口
12 ロッド
15 第2の弁座の貫通孔
16 スペーサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a check valve that uses one of a valve body and a valve seat as a magnet, and more particularly to a check valve that can prevent leakage of gas such as hydrogen.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various check valves have been used for the purpose of preventing backflow by being disposed in a fluid flow path. Conventionally, a check valve that is generally used has a side of a valve body fixed like a door, and opens and closes along the flow of fluid to function as a check valve. Since it is designed to close by the weight of the body, there is a problem that the check valve does not work if it is installed in a place where the flow rate flows from top to bottom. A check valve using a spring is also known. However, when the fluid is hydrogen or the like, the spring has a problem that it cannot be used because brittle fracture occurs.
[0003]
Recently, various types of fuel cells have been developed, and the need for a check valve used therefor is increasing. However, hydrogen is the main fuel for fuel cells. However, conventional check valves cannot prevent hydrogen from leaking, and also have problems that cause brittle fracture due to hydrogen. . Therefore, there is no known check valve that can be used in a hydrogen fuel cell.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is intended to solve such a problem. A check valve that acts as a check valve no matter what direction is fixed and can be used without any problem even if the fluid is hydrogen. The purpose is to provide.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 of the present invention that meets the above object is characterized in that one of the valve seat and the valve body into which a fluid can flow is formed as a magnet, and the other is formed of a magnetic body that is attracted by the magnet.
[0006]
Preferably, the valve body is coated with rubber or plastic and the valve seat is formed of magnetic stainless steel, or the magnetic body is coated with rubber or plastic (claim 2). It is particularly preferable to use Teflon as rubber or plastic.
[0007]
It is preferable that the valve body is separated from the valve seat by flowing the fluid from the through hole formed in the valve seat, and the fluid flows out from the outflow hole formed in the chamber on the valve body side. . In this case, the valve element may be completely separated or may be partially separated like a door.
[0008]
The valve body may be spherical, and fluid may flow out between the valve body and the indoor side wall on the valve body side.
[0009]
When a valve seat into which a fluid can flow is formed on a tapered inclined surface toward the through hole of the valve seat and the valve body is adsorbed via an o-ring located on the tapered surface, This is preferable because hydrogen leakage hardly occurs (claim 5).
[0010]
The valve seat is formed in a male nut shape (tubular body) having a through-hole into which fluid flows in the center, and a cap nut-like body having a fluid outlet is screwed onto the valve seat upper end outer thread portion. (Claim 6).
[0011]
A valve body that adsorbs to a first valve seat having a through-hole into which a fluid flows, a rod connected to the rear end of the valve body, a second valve seat that fits and holds the rod, and the second A through hole formed in the valve seat through which the fluid flows out, and a spacer that closes the valve body and the second valve seat so as not to block the through hole through which the fluid flows out. By doing so, the valve body can have a shape other than a spherical shape (claim 7).
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
1 and 2 show an example in which the valve body 1 is a spherical magnet and the male nut-
[0014]
The reason why the magnetic stainless steel is used in the above embodiment is to prevent the magnetic body from rusting, and it is possible to coat the magnetic body such as iron with rubber or plastics (preferably Teflon). Absent.
[0015]
A through
[0016]
The upper end of the
[0017]
An o-ring 5 ′ coated with Teflon (registered trademark) is interposed between the concave portion 8 of the cap nut-
[0018]
The check valve shown in FIGS. 1 and 2 may be mounted upside down or so as to allow fluid to flow from the lateral direction. In such a case, the valve body 1 can be returned by a magnetic force even if it contacts the upper wall of the cap nut-
[0019]
The strength (Gauss) of the magnet ball 1 is proportional to the blow-off pressure of the check valve, and the strength of the magnet that is attracted is selected unless the pressure of the fluid flowing from the inlet is applied.
[0020]
3 and 4 show another embodiment of the present invention, in which a first
[0021]
A through
[0022]
FIG. 3 shows the closed state. When the fluid flows in from the
[0023]
In the above embodiment, the tip of the valve body 1 ′ is formed in a trapezoidal cross section obtained by cutting the upper part of the cone in the lateral direction, and the valve body 1 ′
In the above embodiment, the valve bodies 1 and 1 ′ are configured to be completely separated from the
[0024]
According to the present invention, since the valve is closed by magnetic force, it can be installed without any trouble even in the direction in which the valve is opened by gravity. Further, since it is possible to completely adhere and adsorb by magnetic force, it is possible to effectively prevent leakage of gas such as hydrogen. Furthermore, since the material can be made of Teflon (registered trademark) or stainless steel, brittle fracture can be prevented even when hydrogen or the like is used, so that it can be used without any problem as a check valve for a fuel cell.
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the valve body is configured to be closed by magnetic force, so that it can act as a check valve and can be sealed by magnetic force regardless of the position. Therefore, the present invention can be applied to a gas that easily leaks, such as hydrogen, which could not be achieved in the past without any problem. Therefore, it greatly contributes to the development of such a fuel cell that has a strong demand for a check valve.
[0025]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state where the valve body of FIG. 1 is opened.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a state in which the valve body of FIG. 3 is open.
[Explanation of symbols]
1, 1 '
Claims (7)
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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2003
- 2003-06-16 JP JP2003170842A patent/JP2005009506A/en active Pending
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