JP2018071685A - 弁装置 - Google Patents
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Abstract
Description
上記構成によれば、摺動部の外周面全体が筒状部の内周面に面接触し、摺動部と筒状部との間に大きな隙間が形成されない。そのため、ガスが摺動部と筒状部との間を通って底部側に流れることを抑制でき、ケース内での弁体の挙動を安定させることができる。
以下、弁装置の第1実施形態を図面に従って説明する。
図1に示す弁装置1は、高圧(例えば、70MPa)の水素ガスが貯蔵されたガスタンク2の取付口3に取り付けられるものである。弁装置1は、アルミ合金製のボディ4と、外部の供給元(例えば、水素ステーションの水素タンク等)から延びる供給配管5を接続するための供給側継ぎ手6と、送出先(例えば、燃料電池等)へ延びる送出配管7を接続するための送出側継ぎ手8とを備えている。ボディ4は、ガスタンク2の外部に配置される扁平箱状の本体部11、及び取付口3に挿入される取付部12を有している。取付部12は、本体部11の底面11aに対して略直交する方向(図1中、下側)に延びる円柱状に形成されている。
弁座33は、ポリイミド樹脂等の弾性材料により構成されている。弁座33は、弁孔37を有する円環状に形成されている。弁座33は、第2収容部32に嵌合され、第2取付穴23に螺着されたプラグ24により、第2収容部32の底面との間に挟み込まれることで充填路13内に固定されている。なお、弁孔37は、弁座33が第2収容部32に嵌合された状態で、軸線La上に配置されるように形成されている。
図2に示すように、このように構成された弁装置1では、ガスタンク2に水素ガスを充填しない時は、弁体35がガスタンク2内部の水素ガスの圧力(タンク内圧)及び付勢部材36の付勢力により付勢され、頭部51が弁座33の弁孔37を閉塞する(閉弁状態)。一方、図3に示すように、水素ガスの充填時には、図示しない継手を介して外部から充填される水素ガスの圧力(充填圧)により、弁体35が弁座33から離座する(開弁状態)。そして、弁孔37から充填路13内に入った水素ガスは、横孔45aを介してケース34と充填路13の内周面との間の空間44を通過し、各足部43間を介して充填路13の奥側へと流れてガスタンク2に充填される。
(1)弁孔37から充填路13内に入った水素ガスは、横孔45aを介してケース34と充填路13との間の空間44を通過し、充填路13の奥側へと流れてガスタンク2に充填されるため、水素ガスが弁体35の内部を通過する場合に比べ、弁体35に水素ガスの流れの影響が及び難くなる。そのため、タンク内圧と充填圧との差圧が小さくなり、弁体35に作用する差圧と付勢部材36の付勢力とが略釣り合うことで、充填路13内で弁体35が比較的容易に移動できるようになっても、弁体35が振動することを抑制できる。また、摺動部53は、筒状部41に対する接触領域が軸方向移動可能な全範囲に亘って一定(不変)となるように形成されているため、例えば弁体35が往復動する際に摺動部53が筒状部41から出没する場合と異なり、弁体35とケース34との間の食いつきを防止でき、例えば摩耗粉の発生を抑制できる。
次に、弁装置の第2実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第1実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
(4)頭部62のテーパ面62aを、弁体35が弁座33から最も離間した位置である後進端にある状態で、テーパ面62aの延長線Le2が筒状部41における弁座33側の端縁よりも該弁座33側を通るように形成した。そのため、図8に示すように、弁孔37から充填路13内に入った水素ガスが弁体35の頭部62に当たり、テーパ面62aに沿って流れることで、筒状部41の内周面41aにほとんど当たらずにケース34外周側の空間44に流れようになる。これにより、水素ガスの流れを円滑化でき、例えば乱流の発生を抑制できる。
・上記各実施形態では、足部43を三角柱状に形成するとともに、底部42の外底面における角部分に形成したが、これに限らず、空間44から充填路13の奥側に水素ガスが流通可能であれば、その形状や数、配置等は適宜変更可能である。
・上記各実施形態では、ケース34の外周面が、第1収容部31(充填路13)の内周面31aと略同一の曲率を有する断面円弧状の湾曲面34aを有する構成としたが、これに限らず、例えばケース34の外周面を多角形状とし、湾曲面を有さない構成としてもよい。
次に、上記各実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
Claims (4)
- 高圧ガスが貯蔵されるガスタンクに設けられ、該ガスタンクの内外に連通するガス流路が形成されたボディと、
前記ガス流路のうち、ガスを前記ガスタンクに充填するための充填路に設けられた逆止弁とを備え、
前記逆止弁は、
前記充填路内に固定された弁座と、
前記充填路内に該充填路の内周面との間にガスが流通可能な空間を設けて固定された有底筒状のケースと、
前記ケース内に収容され、前記弁座に対して接離する弁体とを備え、
前記ケースは、前記弁体が軸方向移動可能に嵌合する筒状部を有し、前記弁座と反対側の軸方向端部に設けられた前記筒状部の底部によって前記弁体の軸方向移動可能な範囲を規定するように構成され、
前記弁体は、前記弁座の弁孔を閉塞可能な頭部と、前記筒状部に対する接触領域が軸方向移動可能な全範囲に亘って一定となるように形成された摺動部とを有する弁装置。 - 請求項1に記載の弁装置において、
前記摺動部は、該摺動部の外周面全体が前記筒状部の内周面に接触する弁装置。 - 請求項1又は2に記載の弁装置において、
前記頭部の外周面は、前記弁座側に向かって先細となるテーパ状のテーパ面を有し、
前記テーパ面は、前記弁体が前記弁座から最も離間した後退端にある状態で、該テーパ面の延長線が前記筒状部における前記弁座側の端縁よりも前記底部側を通るように形成された弁装置。 - 請求項1又は2に記載の弁装置において、
前記頭部の外周面は、前記弁座側に向かって先細となるテーパ状のテーパ面を有し、
前記テーパ面は、前記弁体が前記弁座から最も離間した後退端にある状態で、該テーパ面の延長線が前記筒状部における前記弁座側の端縁よりも該弁座側を通るように形成された弁装置。
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