JP2005048816A

JP2005048816A - Check valve and relief valve

Info

Publication number: JP2005048816A
Application number: JP2003204315A
Authority: JP
Inventors: Setsu Hasegawa; 説長谷川; Takehiro Nishikawa; 剛弘西川; Tetsuya Kato; 哲也加藤; Takahiro Kobayashi; 隆寛小林; Kosuke Ogasawara; 弘丞小笠原
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2003-07-31
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2005-02-24

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a check valve capable of securely operating a valve element even when used in a pressure feeding line of town gas and reducing pressure loss of fuel gas. SOLUTION: This check valve is provided with an inlet port 36 connected with the pressure feeding line 25 of town gas, an outlet port 37 connected with a suction line 26 of a compressor, a valve port 38 communicating the inlet port 36 with the outlet port 37, and a resin-made weight reducing valve element 32 capable of blocking the valve port 38. A ratio of bores D1 to D3 to D2 of the inlet port 36, the valve port 38, and the outlet port 37 is set to such ratio of bores that suppresses pressure loss of fluid flowing in each port 36 to 38. COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、２Ｋｐａ程度の燃料ガスを６００Ｋｐａ程度にまで昇圧して負荷に供給する燃料ガス供給装置に用いる逆止弁及びリリーフ弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、都市ガス、ＬＰＧ、バイオガス等の燃料ガスを、インバータ制御による圧縮機により圧縮して、この燃料ガスの圧力を６００Ｋｐａ程度の圧力に昇圧させて、マイクロガスタービン等の負荷に供給する燃料ガス供給装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
この種のものでは、燃料ガス圧力の昇圧幅が大きいため、圧縮機から吐出された燃料ガスの一部を圧力異常上昇防止のために吸込側に戻すリリーフ弁を備えたリリーフ回路や、当該圧縮機から吐出された燃料ガスの一部を吐出量制御のために吸込側に戻すバイパス戻し回路が設けられている。これらのリリーフ回路やバイパス戻し回路を通じて圧縮機の吸込側へ戻される高圧の燃料ガスが、燃料ガス供給装置の吸込みラインの合流点より上流に逆流しないように、この合流点の上流に逆止弁が設けられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１１０９９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の逆止弁は、吸込みライン内の流体圧力が、例えば２Ｋｐａ程度と低くなると弁体の動作が不確実なものとなって、動作不良を起こすという問題があった。また、従来のものをそのまま、２Ｋｐａの低圧ラインに使用すると圧力損失が大きくなりすぎるという問題があった。
【０００６】
一方、従来のリリーフ弁は、燃料ガス供給装置として定められた設定圧力で作動するものではなかったため、当該装置の耐圧に問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、都市ガス等の圧送ラインに使用しても、弁体を確実に動作させるとともに燃料ガスの圧力損失を小さくすることができる逆止弁を提供することにある。また本発明の目的は、燃料ガス供給装置の耐圧問題を解消して、安全性を確立することができる燃料ガス供給装置用リリーフ弁を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した発明は、都市ガス等の圧送ラインに接続される入口ポートと、圧縮機の吸込みラインに接続される出口ポートと、前記入口ポート及び前記出口ポートを連通する弁ポートと、この弁ポートを閉塞自在な樹脂製の軽量化弁体とを備え、前記入口ポート、前記弁ポート及び前記出口ポートの口径の比が、各ポートを流れる流体の圧力損失を抑える口径の比に設定されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載したものにおいて、前記入口ポート、前記弁ポート及び前記出口ポートの口径が、ほぼ等しく設定されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載したものにおいて、前記軽量化弁体の棒状の案内部が、弁箱の蓋体の支持穴中に摺動自在に嵌合されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載した発明は、圧力２Ｋｐａ程度の都市ガス等を圧力６００Ｋｐａ程度に昇圧させる圧縮機の吐出ラインに接続される入口ポートと、この入口ポート及び出口ポートを連通する弁ポートと、この弁ポートを閉塞自在な弁体と、この弁体を前記弁ポートに押圧するばね部材とを備え、前記ばね部材のばね定数を、昇圧された都市ガス等の圧力が０．９Ｍｐａ以上となった場合には前記弁ポートを開き、０．８Ｍｐａ以下となった場合には前記弁ポートを閉じるばね定数に設定されたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１において、１００はマイクロガスタービン用燃料ガス供給装置を示している。この燃料ガス供給装置１００はガス入口１を有し、このガス入口１には下流に向けて低圧圧力スイッチ２、塵埃除去用のストレーナ３、電磁弁（吸入遮断弁）４、逆止弁５が順に接続されている。この逆止弁５には、燃料ガスの圧力を平衡圧とするバッファタンク６、圧縮機７が接続され、更に逆止弁８を介して高圧圧力スイッチ９、吐出圧力の脈動を防止するリザーバタンク１０が順に接続されている。１３はガス出口である。
【００１４】
圧縮機７と逆止弁８との間には戻り管２０が接続されている。この戻り管２０は、２本に分岐されて、一方の分岐管（バイパス戻し回路）２１にはバイパスガス容量制御弁１１が接続され、他方の分岐管（リリーフ回路）２２にはリリーフ弁１２が接続されている。これら各回路２１，２２は、合流管２３に合流し、この合流管２３は、逆止弁５とバッファタンク６の間に接続されている。１４は、圧縮機冷却用のファンである。この圧縮機７は、インバータ制御回路１５によって駆動制御される。
【００１５】
燃料ガス供給装置１００を経たガスは、ガス出口１３を通じてマイクロガスタービン（負荷）１６に送られ、このマイクロガスタービン１６を駆動する。この燃料ガス供給装置１００は、ガス入口１を通じて供給される例えば２Ｋｐａ程度の都市ガス、ＬＰＧ、バイオガス等の燃料ガスを昇圧させた後、ガス出口１３を通じて、マイクロガスタービン１６に供給する装置であり、ガス出口１３では、６００ＫＰａ程度にまで圧縮されている。
【００１６】
なお、本明細書では、逆止弁５の上流側に接続されている、ガス入口１、低圧圧力スイッチ２、塵埃除去用のストレーナ３及び電磁弁（吸入遮断弁）４を繋ぐ経路２５を、都市ガス等の圧送ラインといい、圧縮機７の吸込口に接続された経路２６を、圧縮機の吸込みラインといい、圧縮機７の吐出口に接続された経路２７を、圧縮機の吐出ラインという。また、上記都市ガス等の圧送ライン２５は、圧力２Ｋｐａ程度の燃料ガスが、毎分、約５０リットル流れるラインであって、都市ガス等を燃料ガス供給装置１００へ供給する本管経路（図示省略）をも含む。
【００１７】
上記した燃料ガス供給装置１００には、都市ガス等の圧送ライン２５に接続された逆止弁５と、圧縮機の吐出ライン２７に接続された逆止弁８とを備えるが、本実施形態では、都市ガス等の圧送ライン２５に接続された逆止弁５について説明する。図２は、燃料ガス供給装置１００の低圧側に配置された逆止弁５を示した断面図である。
【００１８】
逆止弁５は、図２に示すように、弁箱３１と軽量化弁体３２とを備えている。弁箱３１は、本体３４と蓋体３３とから構成され、この蓋体３３における弁箱３１の内部に望む面には、その略中央に支持穴３５が設けられている。また、弁箱３１の本体３４には、都市ガス等の圧送ライン２５（図１参照）に接続される入口ポート３６と、圧縮機７の吸込みライン２６（図１参照）に接続される出口ポート３７とが設けられている。これらの入口ポート３６及び出口ポート３７は、本体３４に設けられた弁ポート３８において連通されており、この弁ポート３８の周縁部には弁座３９が設けられている。これらの入口ポート３６、出口ポート３７及び弁ポート３８の口径Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３は、ほぼ等しく設定され、その口径の比は、ほぼ１対１対１に設定されている。
【００１９】
軽量化弁体３２は、円板状の弁体部４０と、この弁体部４０の略中心から鉛直上向きに延出した棒状の案内部４１とを備え、この弁体部４０と案内部４１とは、樹脂により一体成形されている。弁体部４０には周方向に延びる溝４０Ａが設けられ、この溝４０Ａには、Ｈ−ＮＢＲ（水素添加ニトリルゴム）で作られたディスク４２が嵌められている。軽量化弁体３２が弁箱３１に配置された場合には、棒状の案内部４１が上記蓋体３３の支持穴３５に摺動自在に嵌合されるため、弁体部４０に嵌められたディスク４２は弁座３９に対して接離自在となる。この軽量化弁体３２は、逆止弁５を通過する燃料ガスの圧力損失が小さくなった場合でも確実に動作するように、従来のものに比べて、その重量が軽量化されている。
【００２０】
次に、この逆止弁５の動作について説明する。
【００２１】
燃料ガスが供給されていない段階では、軽量化弁体３２には、図３に示すように、その軽量化弁体３２の自重による力Ｆ１が、弁ポート３８を閉じる方向（以下、下向きという）に働き、この軽量化弁体３２は弁座３９に当接している。この場合に、電磁弁（吸入遮断弁）４（図１参照）が開かれ、燃料ガスが、逆止弁５の入口ポート３６に流入すると、軽量化弁体３２には、新たに燃料ガスによる力Ｆ２が、弁ポート３８を開く方向（以下、上向きという）に働く。この上向きに働く力Ｆ２は、入口ポート３６における燃料ガスの圧力Ｐ１（例えば、２ＫＰａ程度）が軽量化弁体３２の底面を押圧する力である。そのため、軽量化弁体３２は押上げられ、弁ポート３８は開かれる。燃料ガスは、弁ポート３８、出口ポート３７を通過して、圧縮機７（図１参照、以下同じ）へと供給される。
【００２２】
燃料ガスが圧縮機７へ供給されると、軽量化弁体３２には、上述した力Ｆ１，力Ｆ２に加えて、新たに燃料ガスによる力Ｆ３が下向きに働く。この下向きに働く力Ｆ３は、出口ポート３７における燃料ガスの圧力Ｐ２が軽量化弁体３２の天面を押圧する力である。従って、上記圧力Ｐ１と上記圧力Ｐ２との差圧ΔＰが軽量化弁体３２に働く力ΔＦ（ΔＦ＝Ｆ２−Ｆ３）と、軽量化弁体３２の自重による力Ｆ１との関係によって、軽量化弁体３２は、弁ポート３８を閉塞自在に動作する。具体的には、圧縮機７を運転している場合には、吸込みライン２６（図１参照）の燃料ガスは、圧縮機７に吸引されるため、上記圧力Ｐ２は、上記圧力Ｐ１に比べて低くなり、力ΔＦが力Ｆ１よりも大きくなる。そのため、軽量化弁体３２は押上げられ、弁ポート３８は開かれる。また、圧縮機７の運転を停止すると、上記圧力Ｐ２の圧力が上昇して、Ｐ１とほぼ等しくなる。この場合、差圧ΔＰはほとんど無くなるため、この差圧ΔＰによる力ΔＦは、力Ｆ１よりも小さくなる。そのため、軽量化弁体３２は、押下げられ弁ポート３８は閉じられる。
【００２３】
軽量化弁体３２は、圧縮機７の運転中には弁ポート３８を開き、圧縮機７の運転停止中には弁ポート３８を閉じるように、軽量化弁体３２の重量及び軽量化弁体３２の天面及び底面の面積比が設定されている。特に、本実施形態にかかる逆止弁５では、軽量化弁体３２の重量が従来のものよりも軽量化して設定されているため、小さな差圧ΔＰで、軽量化弁体３２を確実に動作させることができる。ここで、軽量化弁体３２の重量は、上記力Ｆ２，Ｆ３に比して、無視できる程度に軽くすることが望ましい。弁ポート３８の面積は、軽量化弁体３２の天面の面積から、案内部４１の面積を差し引いた面積と、ほぼ同等の面積とすることが望ましい。
【００２４】
一方、図１に示すように、圧縮機７によって昇圧されたガス流体の一部は、リリーフ回路２２またはバイパス戻し回路２１を通じて、圧縮機の吸込みライン２６に戻される。この場合、軽量化弁体３２には、図３に示すように、出口ポート３７の圧力Ｐ３（例えば、６００Ｋｐａ程度もしくは１Ｍｐａ程度）による力Ｆ４が下向きに働く。この下向きに働く力Ｆ４は、上向きに働く力Ｆ２に比べて極めて大きいため、軽量化弁体３２は押下げられ、弁ポート３８は閉じられる。これにより、高圧の燃料ガスが、逆止弁５を通過して低圧側に逆流することは防止される。
【００２５】
本実施形態によれば、逆止弁５の入口ポート３６、弁ポート３８及び出口ポート３７の口径をほぼ等しく設定する構成としたことにより、逆止弁５を通過する燃料ガスの圧力損失を小さくすることができる。更に、軽量化弁体３２の重量を軽量化したことにより、小さな差圧ΔＰで当該軽量化弁体３２を確実に動作することができる。
【００２６】
次に、燃料ガス供給装置のリリーフ回路２２に設けられたリリーフ弁１２について説明する。図４は、このリリーフ弁１２の断面図である。
【００２７】
リリーフ弁１２は、図４に示すように、弁箱５０と弁体５１とばね部材５２とばね固定部６０とを備える。この弁箱５０は、圧縮機７の吐出ライン２７（図１参照）に接続された入口ポート５３と、圧縮機７の吸込みライン２６（図１参照）に接続された出口ポート５４と、これらの入口ポート５３及び出口ポート５４を連通する弁ポート５５とを備え、この弁ポート５５の周囲には弁座５６が設けられる。入口ポート５３の口径Ｌ１と出口ポート５４の口径Ｌ２とは、ほぼ等しい口径に設定され、弁ポート５５の口径Ｌ３は、入口ポート５３及び出口ポートの口径Ｌ１，Ｌ２に比べて小さく設定されている。
【００２８】
弁体５１は、弁ポート５５の出口側に配置され、ディスクホルダ５７と円盤状のディスク５８とを備えている。このディスクホルダ５７は、樹脂によって成形されており、弁ポート５５に向かう面に設けられた溝５７Ａと、出口ポート５４に向かう面に設けられた溝５７Ｂとを備え、この溝５７ＡにはＨ−ＮＢＲで作られたディスク５８が嵌められている。
【００２９】
ばね部材５２は、弁体５１を押圧して、弁体５１を弁座５６に当接させるものであり、ばね部材５２の一端は弁体５１のディスクホルダ５７に設けられた溝５７Ｂに当接し、他端はばね固定部６０に当接されている。このばね固定部６０は、外周にねじ部６１を備え、弁箱５０の内周に設けられた、ねじ部６２に螺合している。このばね固定部６０を回転させると、ばね固定部６０が、図中Ｘで示す方向に移動する。ばね固定部６０を前後に移動することにより、ばね部材５２のばね長さを調節することができ、リリーフ弁１２の吹始め圧力及び吹止り圧力を微調整することができる。
【００３０】
本実施形態では、ばね部材５２のばね定数が、弁ポート５５を開く圧力（以下、吹始め圧力という）が０．９Ｍｐａ、弁ポート５５を閉じる圧力（以下、吹止り圧力という）が０．８Ｍｐａとなるように設定されている。
【００３１】
燃料ガス供給装置１００は、圧力２Ｋｐａ程度の都市ガス等を圧力６００Ｋｐａ程度に昇圧して、マイクロガスタービン１６等に送っているため、通常、リリーフ弁１２の弁ポート５５には、６００Ｋｐａ程度の圧力がかかっている。この場合、マイクロガスタービン１６の運転が停止するなどして、当該燃料ガス供給装置１００内の燃料ガス圧力が異常に上昇し、かつ、高圧圧力スイッチ９が作動しない場合には、圧縮機７の運転が継続されるため、当該燃料ガス供給装置１００の耐圧が問題となる。しかし、リリーフ弁１２の吹始め圧力を０．９Ｍｐａに設定しているため、このリリーフ弁１２の弁ポート５５にかかる圧力が０．９Ｍｐａ以上となると、燃料ガスの圧力が弁体５１を押し込み、弁ポート５５が開かれる。すると、燃料ガスは、弁ポート５５、出口ポート５４を通じて、リリーフ回路２２（図１参照）を流れ、圧縮機の吸込みライン２６（図１参照）に戻される。また、弁ポート５５にかかる圧力が０．８Ｍｐａ以下となると、再び、ばね部材が弁体５１を弁座５６に押しつけるため、弁ポート５５は閉じられる。
【００３２】
本実施形態によれば、リリーフ弁１２の吹始め圧力を０．９Ｍｐａとし、また吹止り圧力を０．８Ｍｐａと設定したことにより、燃料ガス供給装置１００の燃料ガス圧力が異常上昇した場合であっても、リリーフ弁１２の弁ポート５５を通じて低圧側へ、高圧の燃料ガスを放出することが出来るため、当該燃料ガス供給装置１００の耐圧問題を解消して、安全性を確立することができる。
【００３３】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、本実施形態では、リリーフ回路２２を、圧縮機の吸込みライン２６へ戻しているが、これに限らず大気開放とすることもできる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明では、都市ガス等の圧送ラインに使用しても、弁体を確実に動作させるとともに燃料ガスの圧力損失を小さくすることができる。また、燃料ガス供給装置の耐圧問題を解消して、安全性を確立することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る逆止弁及びリリーフ弁を用いた燃料ガス供給装置を示す回路図である。
【図２】本発明に係る逆止弁の一実施形態を示した断面図である。
【図３】逆止弁の軽量化弁体に働く力を示した図である。
【図４】本発明に係るリリーフ弁の一実施形態を示した断面図である。
【符号の説明】
１ガス入口
５逆止弁
７圧縮機
１２リリーフ弁
２５都市ガス等圧送ライン
２６吸込みライン
２７吐出ライン
３１弁箱
３２軽量化弁体
３３蓋体
３５支持穴
３６入口ポート
３７出口ポート
３８弁ポート
３９弁座
４１案内部
５０弁箱
５１弁体
５２ばね部材
５３入口ポート
５４出口ポート
５５弁ポート
５６弁座
１００燃料ガス供給装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a check valve and a relief valve used for a fuel gas supply device that boosts a fuel gas of about 2 Kpa to about 600 Kpa and supplies it to a load, for example.
[0002]
[Prior art]
In general, fuel gas such as city gas, LPG, biogas, etc. is compressed by an inverter-controlled compressor, and the pressure of the fuel gas is increased to a pressure of about 600 Kpa to be supplied to a load such as a micro gas turbine. A gas supply device is known (for example, Patent Document 1).
[0003]
In this type, since the pressure increase range of the fuel gas pressure is large, a relief circuit having a relief valve that returns a part of the fuel gas discharged from the compressor to the suction side to prevent abnormal pressure rise, or the compression circuit A bypass return circuit for returning a part of the fuel gas discharged from the machine to the suction side for discharge amount control is provided. A check valve upstream of the merging point prevents the high-pressure fuel gas returned to the compressor suction side through these relief circuits and bypass return circuit from flowing back upstream from the merging point of the suction line of the fuel gas supply device. Is provided.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-11099
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional check valve has a problem that when the fluid pressure in the suction line becomes as low as about 2 Kpa, for example, the operation of the valve body becomes uncertain, causing malfunction. Further, if the conventional one is used as it is for a 2 Kpa low pressure line, there is a problem that the pressure loss becomes too large.
[0006]
On the other hand, since the conventional relief valve did not operate at the set pressure determined as the fuel gas supply device, there was a problem with the pressure resistance of the device.
[0007]
Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to operate the valve element reliably and reduce the pressure loss of the fuel gas even when used in a pressure feed line for city gas or the like. It is to provide a check valve that can be used. Another object of the present invention is to provide a relief valve for a fuel gas supply device that can solve the pressure-resistance problem of the fuel gas supply device and can establish safety.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention described in claim 1 includes an inlet port connected to a pumping line such as city gas, an outlet port connected to a suction line of a compressor, a valve port communicating the inlet port and the outlet port, The valve port is provided with a resin-made lightweight valve body that can be closed freely, and the ratio of the diameters of the inlet port, the valve port, and the outlet port is set to the ratio of the diameters that suppresses the pressure loss of the fluid flowing through each port. It is characterized by being.
[0009]
The invention described in claim 2 is characterized in that, in the apparatus described in claim 1, the diameters of the inlet port, the valve port and the outlet port are set to be substantially equal.
[0010]
The invention described in claim 3 is the one described in claim 1 or 2, wherein the rod-shaped guide portion of the lighter valve body is slidably fitted in the support hole of the lid of the valve box. It is characterized by being.
[0011]
The invention described in claim 4 includes an inlet port connected to a discharge line of a compressor for boosting a city gas having a pressure of about 2 Kpa to a pressure of about 600 Kpa, a valve port communicating with the inlet port and the outlet port, A valve body that can freely close the valve port and a spring member that presses the valve body against the valve port are provided, and the spring constant of the spring member is set to 0.9 Mpa or more when the pressure of the pressurized city gas or the like is increased. In this case, the valve port is opened, and when the pressure is 0.8 MPa or less, the spring constant is set to close the valve port.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
In FIG. 1, reference numeral 100 denotes a fuel gas supply device for a micro gas turbine. The fuel gas supply apparatus 100 has a gas inlet 1, and a low pressure switch 2, a dust removal strainer 3, an electromagnetic valve (suction cutoff valve) 4, and a check valve 5 are provided downstream of the gas inlet 1. Connected in order. The check valve 5 is connected to a buffer tank 6 and a compressor 7 that make the pressure of the fuel gas an equilibrium pressure, and further via a check valve 8 to a high pressure switch 9 and a reservoir tank that prevents pulsation of the discharge pressure. 10 are connected in order. 13 is a gas outlet.
[0014]
A return pipe 20 is connected between the compressor 7 and the check valve 8. The return pipe 20 is branched into two, and a bypass gas capacity control valve 11 is connected to one branch pipe (bypass return circuit) 21, and a relief valve 12 is connected to the other branch pipe (relief circuit) 22. It is connected. Each of these circuits 21 and 22 joins a joining pipe 23, and this joining pipe 23 is connected between the check valve 5 and the buffer tank 6. Reference numeral 14 denotes a compressor cooling fan. The compressor 7 is driven and controlled by an inverter control circuit 15.
[0015]
The gas that has passed through the fuel gas supply device 100 is sent to the micro gas turbine (load) 16 through the gas outlet 13 to drive the micro gas turbine 16. The fuel gas supply device 100 is a device that boosts fuel gas such as city gas of about 2 Kpa supplied through the gas inlet 1, LPG, biogas, etc., and then supplies it to the micro gas turbine 16 through the gas outlet 13. Yes, the gas outlet 13 is compressed to about 600 KPa.
[0016]
In the present specification, a path 25 connected to the upstream side of the check valve 5, which connects the gas inlet 1, the low pressure switch 2, the dust removal strainer 3, and the electromagnetic valve (suction shutoff valve) 4, The path 26 connected to the suction port of the compressor 7 is called a pressure line for city gas or the like, and the path 27 connected to the discharge port of the compressor 7 is called the suction line of the compressor 7. That's it. In addition, the city gas or the like pumping line 25 is a line through which fuel gas having a pressure of about 2 Kpa flows for about 50 liters per minute, and a main path (not shown) for supplying the city gas and the like to the fuel gas supply device 100. ).
[0017]
The fuel gas supply device 100 described above includes the check valve 5 connected to the pressure line 25 for city gas and the like, and the check valve 8 connected to the discharge line 27 of the compressor. The check valve 5 connected to the pressure line 25 for city gas or the like will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the check valve 5 arranged on the low pressure side of the fuel gas supply apparatus 100.
[0018]
As shown in FIG. 2, the check valve 5 includes a valve box 31 and a lighter valve body 32. The valve box 31 is composed of a main body 34 and a lid body 33, and a support hole 35 is provided in the approximate center of the surface of the lid body 33 that is desired inside the valve box 31. Further, the main body 34 of the valve box 31 has an inlet port 36 connected to the pressure line 25 (see FIG. 1) for city gas and the like, and an outlet port connected to the suction line 26 (see FIG. 1) of the compressor 7. 37 is provided. The inlet port 36 and the outlet port 37 are communicated with each other at a valve port 38 provided in the main body 34, and a valve seat 39 is provided at a peripheral portion of the valve port 38. The diameters D1, D2, and D3 of the inlet port 36, the outlet port 37, and the valve port 38 are set to be approximately equal, and the ratio of the diameters is set to approximately 1: 1.
[0019]
The lighter valve body 32 includes a disc-shaped valve body portion 40 and a rod-shaped guide portion 41 extending vertically upward from a substantially center of the valve body portion 40. The valve body portion 40 and the guide portion 41 are provided. Is integrally formed of resin. The valve body 40 is provided with a groove 40A extending in the circumferential direction, and a disk 42 made of H-NBR (hydrogenated nitrile rubber) is fitted in the groove 40A. When the weight-reduced valve body 32 is arranged in the valve box 31, the rod-shaped guide portion 41 is slidably fitted into the support hole 35 of the lid body 33, so that it is fitted in the valve body portion 40. The disc 42 can be brought into contact with and separated from the valve seat 39. The weight reduction valve body 32 is lighter in weight than the conventional one so as to operate reliably even when the pressure loss of the fuel gas passing through the check valve 5 becomes small.
[0020]
Next, the operation of the check valve 5 will be described.
[0021]
In a stage where the fuel gas is not supplied, the force F1 due to the weight of the lightened valve body 32 is closed in the lightened valve body 32 as shown in FIG. 3 (hereinafter referred to as downward). The lighter valve body 32 is in contact with the valve seat 39. In this case, when the solenoid valve (suction shutoff valve) 4 (see FIG. 1) is opened and the fuel gas flows into the inlet port 36 of the check valve 5, the weight-reducing valve body 32 is newly filled with the fuel gas. The force F2 acts in a direction to open the valve port 38 (hereinafter referred to as upward). The upward force F2 is a force by which the pressure P1 (for example, about 2 KPa) of the fuel gas at the inlet port 36 presses the bottom surface of the lighter valve body 32. Therefore, the lighter valve body 32 is pushed up and the valve port 38 is opened. The fuel gas passes through the valve port 38 and the outlet port 37 and is supplied to the compressor 7 (see FIG. 1, the same applies hereinafter).
[0022]
When the fuel gas is supplied to the compressor 7, a force F 3 due to the fuel gas newly acts on the lighter valve body 32 in addition to the above-described forces F 1 and F 2. The downward force F3 is a force by which the pressure P2 of the fuel gas at the outlet port 37 presses the top surface of the lighter valve body 32. Therefore, the pressure difference P between the pressure P1 and the pressure P2 is reduced by the relationship between the force ΔF (ΔF = F2−F3) acting on the lighter valve body 32 and the force F1 due to the weight of the lighter valve body 32. The valve body 32 operates to freely close the valve port 38. Specifically, when the compressor 7 is operating, the fuel gas in the suction line 26 (see FIG. 1) is sucked into the compressor 7, so the pressure P2 is higher than the pressure P1. The force ΔF becomes larger than the force F1. Therefore, the lighter valve body 32 is pushed up and the valve port 38 is opened. Further, when the operation of the compressor 7 is stopped, the pressure P2 increases and becomes substantially equal to P1. In this case, since the differential pressure ΔP is almost eliminated, the force ΔF due to the differential pressure ΔP is smaller than the force F1. Therefore, the lighter valve body 32 is pushed down and the valve port 38 is closed.
[0023]
The weight-reduced valve body 32 opens the valve port 38 during the operation of the compressor 7 and closes the valve port 38 when the compressor 7 is stopped. An area ratio of 32 top and bottom surfaces is set. In particular, in the check valve 5 according to the present embodiment, since the weight of the lighter valve body 32 is set to be lighter than that of the conventional one, the lighter valve body 32 is reliably operated with a small differential pressure ΔP. Can be made. Here, it is desirable that the weight of the lighter valve body 32 be light enough to be ignored as compared with the forces F2 and F3. It is desirable that the area of the valve port 38 be substantially equal to the area obtained by subtracting the area of the guide portion 41 from the area of the top surface of the lighter valve body 32.
[0024]
On the other hand, as shown in FIG. 1, part of the gas fluid pressurized by the compressor 7 is returned to the compressor suction line 26 through the relief circuit 22 or the bypass return circuit 21. In this case, as shown in FIG. 3, a force F 4 due to the pressure P 3 (for example, about 600 Kpa or about 1 Mpa) of the outlet port 37 acts downward on the lighter valve body 32. Since the downward force F4 is extremely greater than the upward force F2, the lighter valve body 32 is pushed down and the valve port 38 is closed. This prevents high-pressure fuel gas from flowing back through the check valve 5 to the low-pressure side.
[0025]
According to the present embodiment, the diameters of the inlet port 36, the valve port 38 and the outlet port 37 of the check valve 5 are set to be substantially equal, so that the pressure loss of the fuel gas passing through the check valve 5 is reduced. can do. Furthermore, by reducing the weight of the lightweight valve body 32, the lightweight valve body 32 can be reliably operated with a small differential pressure ΔP.
[0026]
Next, the relief valve 12 provided in the relief circuit 22 of the fuel gas supply device will be described. FIG. 4 is a sectional view of the relief valve 12.
[0027]
As shown in FIG. 4, the relief valve 12 includes a valve box 50, a valve body 51, a spring member 52, and a spring fixing portion 60. The valve box 50 includes an inlet port 53 connected to the discharge line 27 (see FIG. 1) of the compressor 7, an outlet port 54 connected to the suction line 26 (see FIG. 1) of the compressor 7, and these The valve port 55 communicates with the inlet port 53 and the outlet port 54, and a valve seat 56 is provided around the valve port 55. The diameter L1 of the inlet port 53 and the diameter L2 of the outlet port 54 are set to substantially the same diameter, and the diameter L3 of the valve port 55 is set smaller than the diameters L1 and L2 of the inlet port 53 and the outlet port. .
[0028]
The valve body 51 is disposed on the outlet side of the valve port 55 and includes a disk holder 57 and a disk-shaped disk 58. The disk holder 57 is formed of a resin and includes a groove 57A provided on the surface facing the valve port 55 and a groove 57B provided on the surface facing the outlet port 54. The groove 57A includes an H- A disc 58 made of NBR is fitted.
[0029]
The spring member 52 presses the valve body 51 to bring the valve body 51 into contact with the valve seat 56, and one end of the spring member 52 comes into contact with a groove 57 B provided in the disc holder 57 of the valve body 51. The other end is in contact with the spring fixing portion 60. The spring fixing portion 60 includes a screw portion 61 on the outer periphery, and is screwed into a screw portion 62 provided on the inner periphery of the valve box 50. When the spring fixing portion 60 is rotated, the spring fixing portion 60 moves in the direction indicated by X in the drawing. By moving the spring fixing portion 60 back and forth, the spring length of the spring member 52 can be adjusted, and the blowing start pressure and the blowing pressure of the relief valve 12 can be finely adjusted.
[0030]
In this embodiment, the spring constant of the spring member 52 is such that the pressure for opening the valve port 55 (hereinafter referred to as blowing start pressure) is 0.9 Mpa, and the pressure for closing the valve port 55 (hereinafter referred to as blowing pressure) is 0.8 Mpa. It is set to become.
[0031]
Since the fuel gas supply apparatus 100 boosts the city gas or the like having a pressure of about 2 Kpa to a pressure of about 600 Kpa and sends it to the micro gas turbine 16 or the like, normally, the valve port 55 of the relief valve 12 has a pressure of about 600 Kpa. Is on. In this case, when the operation of the micro gas turbine 16 stops, the fuel gas pressure in the fuel gas supply apparatus 100 abnormally increases and the high pressure switch 9 does not operate, the compressor 7 Since the operation is continued, the pressure resistance of the fuel gas supply device 100 becomes a problem. However, since the blowing start pressure of the relief valve 12 is set to 0.9 Mpa, when the pressure applied to the valve port 55 of the relief valve 12 becomes 0.9 Mpa or more, the pressure of the fuel gas pushes the valve body 51, The valve port 55 is opened. Then, the fuel gas flows through the relief port 22 (see FIG. 1) through the valve port 55 and the outlet port 54, and is returned to the suction line 26 (see FIG. 1) of the compressor. Further, when the pressure applied to the valve port 55 becomes 0.8 Mpa or less, the spring member again presses the valve body 51 against the valve seat 56, so that the valve port 55 is closed.
[0032]
According to this embodiment, the pressure at the start of the relief valve 12 is set to 0.9 Mpa, and the blow-off pressure is set to 0.8 Mpa. However, since the high-pressure fuel gas can be discharged to the low-pressure side through the valve port 55 of the relief valve 12, the pressure resistance problem of the fuel gas supply device 100 can be solved and safety can be established.
[0033]
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on one Embodiment, this invention is not limited to this. For example, in this embodiment, the relief circuit 22 is returned to the suction line 26 of the compressor. However, the present invention is not limited to this, and can be opened to the atmosphere.
[0034]
【The invention's effect】
In the present invention, even when used in a pressure line for city gas or the like, the valve element can be reliably operated and the pressure loss of the fuel gas can be reduced. Moreover, the pressure | voltage resistant problem of a fuel gas supply apparatus can be eliminated and safety can be established.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a fuel gas supply device using a check valve and a relief valve according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of a check valve according to the present invention.
FIG. 3 is a view showing a force acting on a lighter valve body of the check valve.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an embodiment of a relief valve according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas inlet 5 Check valve 7 Compressor 12 Relief valve 25 City gas equal pressure feed line 26 Suction line 27 Discharge line 31 Valve box 32 Lightweight valve body 33 Cover body 35 Support hole 36 Inlet port 37 Outlet port 38 Valve port 39 Valve Seat 41 Guide portion 50 Valve box 51 Valve body 52 Spring member 53 Inlet port 54 Outlet port 55 Valve port 56 Valve seat 100 Fuel gas supply device

Claims

An inlet port connected to a pressure line for city gas, an outlet port connected to a suction line of a compressor, a valve port communicating with the inlet port and the outlet port, and a resin port that can freely close the valve port The weight ratio of the inlet port, the valve port, and the outlet port is set to a ratio of the diameters that suppresses the pressure loss of the fluid flowing through each port. Stop valve.

The check valve according to claim 1, wherein the inlet port, the valve port, and the outlet port have substantially the same diameter.

3. The check valve according to claim 1, wherein the rod-shaped guide portion of the lightening valve body is slidably fitted in a support hole of a cover body of a valve box.

An inlet port connected to a discharge line of a compressor for boosting a city gas having a pressure of about 2 Kpa to a pressure of about 600 Kpa, a valve port communicating with the inlet port and the outlet port, and a valve body capable of closing the valve port; A spring member that presses the valve body against the valve port, and the spring constant of the spring member is opened when the pressure of the pressurized city gas or the like becomes 0.9 Mpa or more, A relief valve that is set to a spring constant that closes the valve port when the pressure is 0.8 Mpa or less.