JP2005114004A - Valve for high-pressure gas - Google Patents
Valve for high-pressure gas Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005114004A JP2005114004A JP2003347915A JP2003347915A JP2005114004A JP 2005114004 A JP2005114004 A JP 2005114004A JP 2003347915 A JP2003347915 A JP 2003347915A JP 2003347915 A JP2003347915 A JP 2003347915A JP 2005114004 A JP2005114004 A JP 2005114004A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- ball
- gas
- pressure gas
- disc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Taps Or Cocks (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Mechanically-Actuated Valves (AREA)
Abstract
Description
この発明は、燃料ガス自動車のタンク元弁等に使用される高圧ガス用バルブに関するものである。 The present invention relates to a high-pressure gas valve used for a tank main valve of a fuel gas vehicle.
ボールバルブは、バタフライバルブと同様に弁軸を90度回転することにより開閉を行うことができるが、バタフライバルブと比較して、流量は極めて大きく、流量特性に優れ、更には、口径の流れに対する障害物がないため、渦流や脈流を生じないという優れた面がある。 The ball valve can be opened and closed by rotating the valve shaft 90 degrees like the butterfly valve. However, the flow rate is extremely large compared to the butterfly valve, and the flow characteristics are excellent. Since there are no obstacles, there is an excellent aspect that no vortex or pulsation occurs.
したがって、例えば、都市ガス等を供送する配管途中に、緊急遮断弁としてボールバルブが使用されている(例えば、特許文献1。)。
しかしながら、燃料タンクの内圧は天然ガス使用の場合は20〜25MPa(水素ガス使用の場合は70MPa)という高圧であることから、ボールバルブを通常に使用(ボールを貫通する孔の一方開口部が入口で他方開口部が出口とする使用)した場合、弁軸を回転させるには大きな力が必要になっていた。したがって、弁軸を回転させるためのアクチュエータが非常に大きくなるという問題があった。 However, since the internal pressure of the fuel tank is as high as 20-25 MPa when using natural gas (70 MPa when using hydrogen gas), a ball valve is normally used (one opening of the hole penetrating the ball is the inlet) When the other opening is used as the outlet), a large force is required to rotate the valve shaft. Therefore, there has been a problem that the actuator for rotating the valve shaft becomes very large.
上記のような問題が生じるのは、閉弁状態にあるときには高圧ガスがボ−ルジスクの球面部分を一方向に押して当該ボールジスクとボールシートとが高圧接触状態となり、両者によって生じる摩擦力が非常に大きいものとなってしまうからである。 The above-mentioned problem occurs when the valve is in a closed state, the high pressure gas pushes the spherical surface of the ball disc in one direction, and the ball disc and the ball seat are brought into a high pressure contact state. Because it becomes big.
そこで、この発明では、高圧ガス下においても小さな力で確実に弁軸が操作できる高圧ガス用バルブを提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a high-pressure gas valve that can reliably operate the valve shaft with a small force even under high-pressure gas.
(請求項1記載の発明)
この発明の高圧ガス用バルブは、軸芯方向に延びるガス排出路10が形成された弁軸1の外周面の一部を、球面としてボールジスク11を形成させ、前記ボールジスク11はこれの球芯を通過する一直線上の貫通孔を設けたものであって当該貫通孔の二つの開口は二つのガス流入路12となり、前記ガス排出路10と二つのガス流入路12とは連通接続されている。
(請求項2記載の発明)
この発明の高圧ガス用バルブは、上記請求項1記載の発明に関し、ボールジスク11を一対のボールシート2で挟み込み、前記ボールシート2を介してボールジスク11をボディキャップ3で包み込むようにしている。
(請求項3記載の発明)
この発明の高圧ガス用バルブは、上記請求項2記載の発明に関し、弁軸1の両端部をボディキャップ3の一部で回動自在に支持させている。
(Invention of Claim 1)
In the high pressure gas valve according to the present invention, a
(Invention of Claim 2)
The high-pressure gas valve according to the present invention relates to the first aspect of the invention, wherein the
(Invention of Claim 3)
The valve for high-pressure gas according to the present invention relates to the invention described in
この高圧ガス用バルブでは、高圧ガス下においても小さな力で確実に弁軸が操作できることになる。 With this high pressure gas valve, the valve shaft can be reliably operated with a small force even under high pressure gas.
以下、この発明の高圧ガス用バルブを実施するための最良の形態としての実施例について詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the high-pressure gas valve of the present invention will be described in detail.
図1はこの発明の高圧ガス用バルブBを使用した緊急遮断弁SBが設置された自動車用の燃料ガスタンクTの部分断面図、図2は前記緊急遮断弁SBの断面図、図3は高圧ガス用バルブBの主要部断面図、図4は図2のX−X断面図、図5は自動閉弁機構Sの開弁時の説明図、図6は自動閉弁機構Sの閉弁時の説明図を示している。
(この緊急遮断弁SBの基本的構成について)
この緊急遮断弁SBは、図1、図2、図3に示すように、自動閉弁機構Sと、高圧ガス用バルブBと、前記自動閉弁機構Sと高圧ガス用バルブB相互間に設けられた中間体Nとから構成されており、中間体Nが燃料ガスタンクTにネジ結合され、高圧ガス用バルブBは自動車用の燃料ガスタンクT内に、自動閉弁機構Sは燃料ガスタンクT外に、それぞれ設けある。そして、自動車事故等が発生した場合において、エンジンへの燃料ガスの供給を遮断する場合には、自動閉弁機構Sにより高圧ガス用バルブBの弁軸1を90°回転せしめて閉弁するようになっている。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a fuel gas tank T for an automobile in which an emergency shut-off valve SB using the high-pressure gas valve B of the present invention is installed, FIG. 2 is a cross-sectional view of the emergency shut-off valve SB, and FIG. 4 is a sectional view taken on line XX in FIG. 2, FIG. 5 is an explanatory diagram when the automatic valve closing mechanism S is opened, and FIG. 6 is a diagram when the automatic valve closing mechanism S is closed. An explanatory diagram is shown.
(Basic configuration of this emergency shutoff valve SB)
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the emergency shut-off valve SB is provided between an automatic valve closing mechanism S, a high pressure gas valve B, and the automatic valve closing mechanism S and the high pressure gas valve B. The intermediate body N is screwed to the fuel gas tank T, the high-pressure gas valve B is inside the fuel gas tank T for automobiles, and the automatic valve closing mechanism S is outside the fuel gas tank T. , Each provided. In the event of an automobile accident or the like, when the fuel gas supply to the engine is shut off, the
以下に、この緊急遮断弁SBを構成する高圧ガス用バルブB、中間体N及び自動閉弁機構Sについて詳述する。
(高圧ガス用バルブBの構成及び機能について)
高圧ガス用バルブBは、図2〜図4に示すように、基本的には、軸芯方向に延びるガス排出路10が形成された弁軸1の外周面の一部を、球面としてボールジスク11を形成させて成るもので、前記ボールジスク11はこれの球芯を通過する一直線上の貫通孔を設けたものであって当該貫通孔の二つの開口は二つのガス流入路12になると共に、前記ガス排出路10と二つのガス流入路12とは連通接続されている。前記ボールジスク11は図2〜図4に示すように、一対のボールシート2,2で挟み込んであり、前記ボールシート2,2を介してボールジスク11をボディキャップ3で包み込むようにしてある。
Hereinafter, the high-pressure gas valve B, the intermediate body N, and the automatic valve closing mechanism S constituting the emergency shut-off valve SB will be described in detail.
(Regarding the configuration and function of the high-pressure gas valve B)
As shown in FIGS. 2 to 4, the high-pressure gas valve B basically has a
ここで、上記弁軸1のガス排出路10は、図2に示すようにその途中で外周面に開口する排出路13に繋がっている。
Here, as shown in FIG. 2, the
ボールシート2は、図2〜図4に示すように、ボールジスク11に対して球面対偶状態になるものであり、上記ガス流入路12と対応する中央位置にガス流入孔20を設けてある。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
ボディキャップ3は、図2に示すように、キャップ部材30,31,31,32を組み合わせるようにして形成してあり、気密性を必要とする組合せ箇所にはOリングRを配設してある。前記キャップ部材31には図2〜図4に示すように、ガス流入孔20と対向する位置にガス流入孔33を設けてある。また、上記した弁軸1の一端はキャップ部材30に対して、他端はキャップ部材32に対して、それぞれ正逆回転自在となっている。
As shown in FIG. 2, the body cap 3 is formed by combining
なお、上記した弁軸1及びボディジスク11は剛性の高い金属により構成されており、また、ボ−ルシ−ト2は例えば、フッ素樹脂等の合成樹脂により構成してある。
(この高圧ガス用バルブBの優れた機能について)
この高圧ガス用バルブBは上記のような構成としてあるから以下に示すような機能を有する。
The
(About the excellent function of this high-pressure gas valve B)
Since the high-pressure gas valve B is configured as described above, it has the following functions.
ボールジスク11は、上述した如くこれの球芯を通過する一直線上の貫通孔を設けたものであって当該貫通孔の二つの開口が二つのガス流入路12になっている。したがって、高圧ガス用バルブBが閉弁状態にあるときには、高圧ガスはボ−ルジスク11の球面部分を一直線上の向かい合う同じ大きさの力で押し合う(打ち消し合う)ことになり、その結果ボールジスク11とボールシート2との接触圧は小さくなって両者間の摩擦力が著しく小さいものとなる。このことは、開弁から閉弁に操作する場合においても同様であると考えられる。
The
よって、この高圧ガス用バルブBは高圧ガス下においても小さな力で確実に弁軸が操作できることになる。
(中間体Nの構成について)
中間体Nは、図2に示すように、弁軸1を正逆回転自在に支持するオイレスベアリング40を設けてあり、他方、上記排出路13とガス吐出口41とを連通する排出路42を有するものとしてある。そして、前記ガス吐出口41から出た高圧ガスは、様々な流体機器を経て自動車のエンジンへと供給される。
Therefore, the valve shaft for the high-pressure gas B can be reliably operated with a small force even under high-pressure gas.
(Regarding the configuration of intermediate N)
As shown in FIG. 2, the intermediate body N is provided with an oilless bearing 40 that supports the
なお、上記した高圧ガス用バルブBは、ネジ結合により中間体Nに結合される。
(自動閉弁機構Sの構成について)
自動閉弁機構Sは、図2、図5、図6に示すように、駆動装置5と、ラチェット機構6と、補器7と、補助具8とから構成されている。
The high-pressure gas valve B is coupled to the intermediate body N by screw coupling.
(Regarding the configuration of the automatic valve closing mechanism S)
As shown in FIGS. 2, 5, and 6, the automatic valve closing mechanism S includes a
駆動装置5は、図2や図4に示すように、電動モータ50と、従動軸51、前記電動モータ50からの回転を従動軸51に伝達する回転伝達機構52とから構成されている。前記回転伝達機構5は、図2や図4に示すように、電動モータ50の出力軸に設けたギヤー53と従動軸51に設けられたギヤー54との間に歯付きベルト55を張設して成るものとしている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
ここで、回転伝達機構52としては、電動モータ50の出力軸に設けたギヤーの歯と、従動軸に設けたギヤーの歯を直接噛み合わせる構成としてもよいし、また、一対のスプロケット相互間にチェーンを張設する形態を採るようにしてもよい。要するに、電動モータ50の回転を従動軸51に円滑に且つ確実に伝達できればよいのである。このようなバリエーションを採ることができるのは、高圧ガス下においても小さな力で確実に弁軸が操作できる高圧ガス用バルブBが開発されたことに起因する。
Here, the
なお、上記駆動装置5を構成する電動モータ50と、従動軸51及び回転伝達機構52は全てケーシング56の中に収容された状態となっている。
Note that the
ラチェット機構6は、図2や図5に示すように、歯車60と、保持体61と、揺動爪62と、捩じりバネ63とから構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 5, the
歯車60は、図2に示すように、外周部に一定ピッチで歯60aが形成されて成るもので、ボス部60bに上記した従動軸51の一端が相対回転不能状態に挿入されている。
As shown in FIG. 2, the
保持体61は、図2や図5に示すように、鍔部61aと上記した弁軸1の一端が相対回転不能に挿入されたボス部61bとから成り、歯車60を同軸上で相対回転自在に保持している。また、この保持体61の鍔部61aの外周縁にはアーム61c、スイッチレバー61d及び係止爪61eを張り出してある。
As shown in FIGS. 2 and 5, the
揺動爪62は、図2、図5や図6に示すように、上記鍔部61aに軸体62aを介して揺動自在に取り付けられており、上記した歯車60の歯60aに対して係脱できるようになっている。
As shown in FIGS. 2, 5, and 6, the
捩じりバネ63は、図2や図5に示すように、保持体61のボス部61bに挿入される態様で設けられており、一端側を中間体Nに、他端側を保持体61のアーム61cに、それぞれ取り付けてある。なお、上記した保持体61が図5に示す位置にあるときには高圧ガス用バルブBは開弁しており、保持体61が捩じりバネ63の付勢力に抗して回転せしめられて図6に示す位置にあるときには高圧ガス用バルブBは閉弁した状態となっている。
As shown in FIGS. 2 and 5, the
補器7としては、リミットスイッチ70と、ソレノイド71とが、使用されている。
As the
リミットスイッチ70はスイッチレバー61aの移動によりON/OFFせしめられ、図6に示すON状態においては電動モータ50を停止させると共にソレノイド71を出力軸71aを突出する駆動状態にする。
The
更に、この自動閉弁機構Sでは、図5や図6に示すように、揺動爪62の背面を押す押圧棒80、及び支持軸81aにより揺動自在に設けあれたレバー81等の補助具8を具備させてある。これらについては以下の自動閉弁機構Sの機能の欄で説明する。
(自動閉弁機構Sの機能について)
この自動閉弁機構Sを有する車両が事故を起こした場合、下に示すように機能する。
A.電動モータ50の出力軸はは図5に示した矢印方向に回転し、回転伝達機構52を構成するギヤー53,54及び歯付きベルト55を介して従動軸51が同図の矢印方向に回転する。
B.上記状態では歯車60の歯60aと揺動爪62とは係止状態となっているので、保持体61は一体的に回転し、これに伴って弁軸1は閉弁方向に回転する。この回転状態おいても前記歯60aと揺動爪62は係止状態になっている。
C.前記弁軸1が図5の状態から90°回転せしめられると、保持体61に具備させたスイッチレバー61dがリミットスイッチ70をON状態にする。この状態では、揺動爪62は図5の二点鎖線の状態の位置まで移動している。
D.リミットスイッチ70のONにより、電動モータ50の回転が止まり、これと同時にソレノイド71が駆動状態となり出力軸71aによりレバー81が図5の状態から図6の状態に押し上げられる。この状態においてレバー81の押し上げ力により揺動爪62は揺動し、歯60aと揺動爪62との係止は解除され、同時にレバー81と係止爪61eが係合状態となっている。したがって、保持体61は図6の状態から図5の状態に復帰せず、その結果、弁軸1は閉弁状態に維持され、エンジンへの燃料ガスの供給は遮断される。
E.事故による危険な状態が回避された後は、他の操作により図5に示す如くソレノイド71をOFF状態にしてレバー81と係止爪61eとの係合を解く。すると、保持体61は捩じりバネ63の付勢力により図5の状態に復帰し、この復帰の際、揺動爪62はその背面が押圧棒80により押されて歯車60の歯60aと揺動爪62とは係止状態になる。
Further, in this automatic valve closing mechanism S, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, auxiliary tools such as a
(Regarding the function of the automatic valve closing mechanism S)
When a vehicle having this automatic valve closing mechanism S has an accident, it functions as shown below.
A. The output shaft of the
B. In the above state, since the
C. When the
D. When the
E. After the dangerous state due to the accident is avoided, the
上記実施例1では、キャップ部31とボールシート2との間の気密性を確保すべくOリングRを介在させてあるが、この構造に代えてキャップ部31とボールシート2とを一体的に樹脂で構成したものとすることができる。この構成を採用した場合、水素ガス使用の場合の如く70MPaという高圧でも気密性の十分に確保できる。
In the first embodiment, the O-ring R is interposed to ensure the airtightness between the
SB 緊急遮断弁
B 高圧ガス用バルブ
S 自動閉弁機構
N 中間体
1 弁軸
2 ボールシート
3 ボディキャップ
10 ガス排出路
11 ボールジスク
12 ガス流入路
13 排出路
20 ガス流入孔
SB emergency shutoff valve B valve for high pressure gas S automatic valve closing mechanism N intermediate 1
Claims (3)
The valve for high pressure gas according to claim 1 or 2, wherein both ends of the valve shaft (1) are rotatably supported by a part of the body cap (3).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003347915A JP2005114004A (en) | 2003-10-07 | 2003-10-07 | Valve for high-pressure gas |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003347915A JP2005114004A (en) | 2003-10-07 | 2003-10-07 | Valve for high-pressure gas |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005114004A true JP2005114004A (en) | 2005-04-28 |
Family
ID=34540282
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003347915A Pending JP2005114004A (en) | 2003-10-07 | 2003-10-07 | Valve for high-pressure gas |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005114004A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008082516A (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Nichias Corp | Valve using quick pressure reduction resistant seal member |
JP2009085405A (en) * | 2007-10-02 | 2009-04-23 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | Liquid-sealed vibration isolator |
JP2009138839A (en) * | 2007-12-05 | 2009-06-25 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | Liquid-filled vibration isolator |
JP2010001964A (en) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Ckd Corp | Ball valve |
CN115723954A (en) * | 2022-11-09 | 2023-03-03 | 北京航天试验技术研究所 | A spherical storage tank for unmanned aerial vehicle |
-
2003
- 2003-10-07 JP JP2003347915A patent/JP2005114004A/en active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008082516A (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Nichias Corp | Valve using quick pressure reduction resistant seal member |
JP2009085405A (en) * | 2007-10-02 | 2009-04-23 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | Liquid-sealed vibration isolator |
JP4573861B2 (en) * | 2007-10-02 | 2010-11-04 | 東洋ゴム工業株式会社 | Liquid-filled vibration isolator |
JP2009138839A (en) * | 2007-12-05 | 2009-06-25 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | Liquid-filled vibration isolator |
JP4579963B2 (en) * | 2007-12-05 | 2010-11-10 | 東洋ゴム工業株式会社 | Liquid-filled vibration isolator |
JP2010001964A (en) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Ckd Corp | Ball valve |
CN115723954A (en) * | 2022-11-09 | 2023-03-03 | 北京航天试验技术研究所 | A spherical storage tank for unmanned aerial vehicle |
CN115723954B (en) * | 2022-11-09 | 2024-05-31 | 北京航天试验技术研究所 | Spherical storage tank for unmanned aerial vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4203573A (en) | Reversible motor operated valve with spring assist | |
US5819791A (en) | Check valve including means to permit selective back flow | |
WO1992022766A1 (en) | Feedback motor-operated valve | |
KR200409040Y1 (en) | Automatic valve possible for manuel operation | |
JP2005114004A (en) | Valve for high-pressure gas | |
JP2007211750A (en) | Throttle valve control device and engine | |
JP4796897B2 (en) | Flowing water detector | |
JP6237140B2 (en) | Diaphragm actuator and turbocharger | |
JP5166185B2 (en) | Valve opening / closing device | |
JP2012247012A (en) | Valve device | |
JP3910246B2 (en) | Valve actuator | |
JP4286117B2 (en) | Emergency shut-off valve | |
JP2005147012A (en) | Throttle control device and its manufacturing method | |
JP4022460B2 (en) | Automotive fuel system | |
JP2002156068A (en) | Driving device for butterfly valve | |
KR20110076081A (en) | Closing valve | |
KR20050118142A (en) | A safety-valve with auto closing converter device | |
JPS6065979A (en) | Ball type water shut-off valve | |
JP2000136883A (en) | Emergency cut-off device for opening/closing valve | |
JPH07224691A (en) | Throttle valve device | |
US1044408A (en) | Valve. | |
JP2605676Y2 (en) | Electric valve for water supply | |
JP4640276B2 (en) | Steam stop valve controller | |
KR970006904Y1 (en) | Device for preventing leakage of gas | |
JP2006226296A (en) | Actuation valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050316 |
|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20061004 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080910 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080918 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20090205 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |