JP2021135939A - Pressure reduction valve - Google Patents
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Description
本発明は、ガスを減圧する減圧弁に関する。 The present invention relates to a pressure reducing valve for reducing the pressure of gas.
ガスを使用する機器では、運送効率及び貯蔵量の観点から高圧ガスを使用圧又は耐圧以下の圧力まで減圧して使用する。高圧ガスを使用圧又は耐圧以下の圧力まで減圧する弁として減圧弁があり、例えば特許文献1のような減圧弁が知られている。 In equipment that uses gas, high-pressure gas is decompressed to the working pressure or a pressure below the withstand pressure from the viewpoint of transportation efficiency and storage capacity. There is a pressure reducing valve as a valve for reducing the pressure of high-pressure gas to the working pressure or a pressure equal to or lower than the working pressure, and for example, a pressure reducing valve as in Patent Document 1 is known.
特許文献1の減圧弁は、ケーシング内に弁体及びばね部材が収容されている。弁体は、先端部分にシート部材を有している。そして、弁体は、一次側通路の開口の周りにある突起片にシート部材を着座させることによって一次側通路を閉じる。また、弁体は、シート部材を着座させる方向に二次圧を受け、且つ二次圧に抗するようにばね部材によって付勢されている。それ故、弁体は、二次圧と付勢力とが釣り合う位置へと移動する。これにより、一次側通路の開度が調整されて所望の二次圧が減圧弁から出力される。 In the pressure reducing valve of Patent Document 1, a valve body and a spring member are housed in a casing. The valve body has a seat member at the tip portion. Then, the valve body closes the primary side passage by seating the seat member on the protrusions around the opening of the primary side passage. Further, the valve body receives a secondary pressure in the direction in which the seat member is seated, and is urged by the spring member so as to resist the secondary pressure. Therefore, the valve body moves to a position where the secondary pressure and the urging force are balanced. As a result, the opening degree of the primary side passage is adjusted, and a desired secondary pressure is output from the pressure reducing valve.
特許文献1の減圧弁では、更に軸受部材を有している。即ち、特許文献1の減圧弁は、軸受部材を弁体に外装することによって弁体を円滑に作動させている。しかし、弁体に軸受部材を外装することによって弁体の軸線方向寸法が大きくなる。そこで、減圧弁において、弁体の軸線方向寸法が大きくなることを抑制しつつ、弁体の円滑な動きを可能にすることが望まれている。 The pressure reducing valve of Patent Document 1 further has a bearing member. That is, in the pressure reducing valve of Patent Document 1, the valve body is smoothly operated by exteriorizing the bearing member on the valve body. However, by exteriorizing the bearing member on the valve body, the axial dimension of the valve body becomes large. Therefore, in the pressure reducing valve, it is desired to enable smooth movement of the valve body while suppressing an increase in the axial dimension of the valve body.
そこで本発明は、弁体の円滑な動きを可能にし、且つ小型化を図ることができる減圧弁を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a pressure reducing valve that enables smooth movement of the valve body and can be miniaturized.
本発明の減圧弁は、一次側通路、内部空間、及び二次側通路を有するケーシングと、前記内部空間に摺動可能に収容され、二次圧に応じて位置を変えて前記一次側通路の開度を調整する弁体と、前記二次圧に抗して前記弁体を付勢する付勢部材と、を備え、前記ケーシングは、前記一次側通路を形成する弁座部を有し、前記弁座部は、前記内部空間に突出するように形成され、前記弁体は、一端側部分に形成されている挿通孔部と、前記挿通孔部内に配置され且つ前記弁座部に着座して前記一次側通路を閉じる弁用シール部と、を有し、前記弁体の一端側部分は、前記挿通孔部に前記弁座部を挿通させて前記弁座部に摺動可能に支持され、前記弁体の他端側部分は、前記ケーシングの内周面に摺動可能に支持されている、ものである。 The pressure reducing valve of the present invention is slidably housed in a casing having a primary side passage, an internal space, and a secondary side passage, and is slidably housed in the internal space, and changes its position according to a secondary pressure to form the primary side passage. The casing includes a valve body for adjusting the opening degree and an urging member for urging the valve body against the secondary pressure, and the casing has a valve seat portion forming the primary side passage. The valve seat portion is formed so as to project into the internal space, and the valve body is arranged in the insertion hole portion formed in one end side portion and the insertion hole portion and is seated in the valve seat portion. It has a valve seal portion that closes the primary side passage, and one end side portion of the valve body is slidably supported by the valve seat portion by inserting the valve seat portion into the insertion hole portion. The other end portion of the valve body is slidably supported on the inner peripheral surface of the casing.
本発明に従えば、弁体が一端側部分及び他端側部分で摺動可能に支持されている。それ故、摺動時における弁体の傾きが抑制される。これにより、弁体が円滑に動くことができる。また、弁用シール部を挿通孔部に配置する、即ち弁体内に弁用シール部を配置しているので、弁体の軸線方向寸法を短くすることができる。即ち、減圧弁の小型化を図ることができる。 According to the present invention, the valve body is slidably supported at one end side portion and the other end side portion. Therefore, the inclination of the valve body during sliding is suppressed. As a result, the valve body can move smoothly. Further, since the valve seal portion is arranged in the insertion hole portion, that is, the valve seal portion is arranged in the valve body, the axial dimension of the valve body can be shortened. That is, the pressure reducing valve can be miniaturized.
本発明によれば、弁体の円滑な動きを可能にし、且つ小型化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to enable smooth movement of the valve body and to reduce the size.
以下、本実施形態の減圧弁1について前述する図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明で用いられる方向の概念は、説明する上で便宜上使用するものであって、発明の構成の向き等をその方向に限定するものではない。また、以下に説明する減圧弁1は、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は以下の実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。 Hereinafter, the pressure reducing valve 1 of the present embodiment will be described with reference to the above-mentioned drawings. The concept of the direction used in the following description is used for convenience in the explanation, and does not limit the direction of the configuration of the invention to that direction. Further, the pressure reducing valve 1 described below is only one embodiment of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the following embodiments, and can be added, deleted, or changed without departing from the spirit of the invention.
図1に示す減圧弁1は、図示しない圧力源から導かれるガスを減圧して送出する機能を有している。本実施形態において、減圧弁1は、30MPa以上100MPa以下の圧縮天然ガス及び水素ガス等の高圧ガスが貯留される高圧タンク等に設けられている。減圧弁1は、前述するガスの圧力を使用圧力まで減圧する機能を有している。このような機能を有する減圧弁1は、ケーシング10と、弁体11と、ばね部材12と、を備えている。
The pressure reducing valve 1 shown in FIG. 1 has a function of reducing the pressure of gas guided from a pressure source (not shown) and sending it out. In the present embodiment, the pressure reducing valve 1 is provided in a high pressure tank or the like in which high pressure gas such as compressed natural gas and hydrogen gas of 30 MPa or more and 100 MPa or less is stored. The pressure reducing valve 1 has a function of reducing the pressure of the gas described above to the working pressure. The pressure reducing valve 1 having such a function includes a
ケーシング10は、内部空間21、一次側通路22、及び二次側通路23を有している。更に詳細に説明すると、ケーシング10は、ハウジングブロック部10aとカバー部10bとを有している。ハウジングブロック部10aは、断面凸状に形成されている。即ち、ハウジングブロック部10aは、凸部分10cを有している。凸部分10cは、所定の軸線L1に沿って突出している。また、カバー部10bは、大略有底筒状に形成されている。このような形状を有するカバー部10bは、ハウジングブロック部10aに取付けられている。即ち、カバー部10bは、開口部分に凸部分10cを嵌め込むようにしてハウジングブロック部10aに取付けられている。これにより、ケーシング10の中には、軸線L1に沿って内部空間21が形成されている。また、ケーシング10の天井部分10f(カバー部10bにおいては底部分)に二次側通路23が形成されている。また、ケーシング10は、筒状の弁座部10eを有している。
The
弁座部10eは、ケーシング10において内部空間21に突出するように形成されている。更に詳細に説明すると、弁座部10eは、凸部分10cから軸線L1に沿い且つ内部空間21に向かって突出している。また、弁座部10eは、大略筒状に形成されており、弁座部10eの内孔は、一次側通路22を形成している。更に詳細に説明すると、一次側通路22は、軸線L1に沿って延在している。また、一次側通路22は、例えば高圧タンク等の圧力源に接続されている。更に、一次側通路22は、内部空間21に開口する開口部22aを有している。そして、弁座部10eには、開口部22aの周りに着座部分10dが形成されている。それ故、着座部分10dは、内部空間21に臨んでいる。また、内部空間21には、弁体11及びばね部材12が収容されている。
The
弁体11は、内部空間21に摺動可能に収容されている。また、弁体11は、二次圧に応じて位置を変えて一次側通路22の開度を調整する。即ち、弁体11は、一次側通路22を閉じる閉位置と一次側通路22を開く開位置とに移動することができる。また、弁体11は、二次圧を閉方向に受圧している。ここで、閉方向は一次側通路22を閉じる方向である。更に、弁体11は、挿通孔部11aと弁用シール部15とを有している。挿通孔部11aは、弁体11の一端側部分に形成されている。挿通孔部11aには、弁座部10eが挿通されている。これにより、弁体11の一端側部分は、弁座部10eに摺動可能に支持されている。
The
更に詳細に説明すると、弁体11は、大略有底筒状に形成されており、挿通孔部11aは、弁体11の内孔部である。挿通孔部11aには、前述する弁座部10eが挿通されている。それ故、弁体11は、弁座部10eの外周面に摺動可能に支持されている。本実施形態において、弁体11の挿通孔部11aの内径は、弁座部10eの外径と略同じに形成されている。また、弁座部10eの外周面には、環状の第1シール部材13が設けられている。第1シール部材13は、挿通孔部11aと弁座部10eとの間に介在している。これにより、弁体11は、挿通孔部11aと弁座部10eとの間をシールされている状態で弁座部10eの外周面を軸線L1に沿って摺動することができる。
More specifically, the
また、弁体11は、他端側部分11bをケーシング10の内周面によって摺動可能に支持されている。更に詳細に説明すると、弁体11は、他端側部分11bに摺動部分11cを有している。摺動部分11cの外径は、弁体11の一端側部分より大径で且つカバー部10bの内径と略同一に形成されている。また、摺動部分11cの外周部には、環状の第2シール部材14が設けられている。これにより、弁体11は、摺動部分11cとカバー部10bの内周面との間がシールされている状態でカバー部10bの内周面を軸線L1に沿って摺動することができる。
Further, in the
更に、弁体11は、弁用シール部15を有している。弁用シール部15は、挿通孔部11a内に配置されている。また、弁用シール部15は、挿通孔部11a内において弁座部10eに向かって突出するように配置されている。このように配置されている弁用シール部15は、弁体11が閉位置に位置する状態で、弁座部10eに着座して一次側通路22を閉じる。更に詳細に説明すると、弁用シール部15は、合成ゴム製、又は合成樹脂製の部材である。弁用シール部15は、挿通孔部11aの底部において弁座部10eの着座部分10dに対向する部分に取付けられている。取付方法は、例えば、前述する対抗する部分に表面処理を施して、表面処理された表面に弁用シール部15を樹脂成形して接合する方法がある。また、表面処理の例としては、化学的処理や、レーザ照射による物理的処理などがある。その他の取付方法としては、スナップフィット、接着材、接着テープ、及びブッシュを用いて取付けたり、化学的な接合やアウトサート成形等によって取付けたりする方法が考えられる。このような方法にて弁用シール部15が挿通孔部11aに取付けられるので、弁用シール部15の取付けが容易である。また、弁用シール部15は、大略柱状に形成されており、その先端がテーパ状に形成されている。そして、弁座部10eの着座部分10dも弁用シール部15と同様にテーパ状に形成されている。それ故、弁体11が閉位置まで移動すると、弁用シール部15が着座部分10dに嵌まり込むように着座する。これにより、一次側通路22が弁用シール部15によって閉じられる。また、ケーシング10には、二次室16が形成されている。
Further, the
二次室16は、弁体11の他端側部分11bとケーシング10との間に形成されている。本実施形態では、二次室16は、弁体11の他端側部分11bとケーシング10の天井部分10fとの間に形成されている。更に詳細に説明すると、ケーシング10の天井部分10fには、第1ストッパ17が設けられている。なお、第1ストッパ17は、弁体11の他端側部分11bに設けられていてもよい。第1ストッパ17は、弁体11が開方向(即ち、弁体11が着座部分10dから離れる方向)に移動した際に弁体11が天井部分10fに当接することを規制している。本実施形態において、第1ストッパ17は、板状の部材である。これにより、弁体11の位置にかかわらず、弁体11とケーシング10の天井部分10fとの間に二次室16を確保することができる。なお、ハウジングブロック部10aの凸部分10cには、第2ストッパ18が設けられている。第2ストッパ18は、弁体11の閉方向の移動量を規制している。即ち、弁体11が閉方向に過剰に移動して、弁用シール部15が変形することを抑止している。更に、弁体11には、複数の連通路11dが形成されている。
The
連通路11dは、二次室16に二次圧を導くべく挿通孔部11a内と二次室16とを繋ぐ通路である。本実施形態において、連通路11dは、弁体11の他端側部分11bに形成されている。更に詳細に説明すると、挿通孔部11a内は、開口側部分に比べて底側部分が大径に形成されている。これにより、弁用シール部15の周りに環状の空間、即ち環状空間11fが形成されている。連通路11dは、環状空間11fと二次室16を繋ぐように形成されている。それ故、弁体11が開位置に位置する際(即ち、開弁時)、弁用シール部15と着座部分10dとの間を通って環状空間11fに二次圧が導かれた後、二次圧を連通路11dを介して二次室16に導くことができる。このように形成される連通路11dは、他端側部分11bに形成されているので、連通路11dの形成が容易である。
The
また、二次室16は、二次側通路23と繋がっている。それ故、二次室16に導かれる二次圧は、二次側通路23を介して外部機器へと送出される。このように弁体11内の環状空間11fは、連通路11dを介して二次室16に繋がっている。また、弁体11は、他端側部分11bにおいて二次室16の二次圧を閉方向に受圧している。それ故、弁体11は、二次圧によって閉方向に押されている。そして、弁体11は、ばね部材12によって付勢されている。
Further, the
付勢部材の一例であるばね部材12は、ばね収容空間19に配置されている。ばね収容空間19は、内部空間21において弁体11の一端側部分の周りに形成されている空間である。また、ばね部材12は、二次圧に抗して弁体11を開方向に付勢している。更に詳細に説明すると、ばね部材12は、圧縮コイルばねである。ばね部材12は、弁体11の一端側部分に外装するようにばね収容空間19に圧縮された状態で収容されている。ばね収容空間19は、径方向において弁体11の一端側部分とケーシング10(詳しくは、カバー部10b)との間に形成されている環状の空間である。また、ばね部材12は、その一端が凸部分10cに当接し、他端が弁体11の他端側部分11bに当接している。これにより、ばね部材12は、二次圧に抗して弁体11を開方向に付勢している。
The
また、ばね収容空間19は、二次室16及び一次側通路22から隔離されている。更に詳細に説明すると、弁体11の一端側部分と弁座部10eとの間がシールされ、且つ弁体11の他端側部分11bとケーシング10の内周面との間がシールされている。それ故、ばね収容空間19は、二次室16及び一次側通路22から隔離されている。これにより、ばね収容空間19にガスが導かれることを抑制することができる。即ち、ばね部材12がガスに晒されることを抑制することができる。それ故、ばね部材12に使用される材料の選定における自由度を向上させることができる。また、ケーシング10には、大気開放通路10gが形成されている。大気開放通路10gは、ばね収容空間19と大気とを連通している。これにより、第1及び第2シール部材13,14を透過する透過ガスがばね収容空間19に籠ることを抑制することができる。
Further, the
このようにして構成されている減圧弁1では、弁体11が二次圧とばね部材12の付勢力の他に、弁用シール部15において一次圧を開方向に受圧している。それ故、弁体11は、図2に示すように一次圧、二次圧、及び付勢力の釣り合う位置へと移動する。これにより、一次側通路22の開口部22aが弁体11の位置に応じた開度にて開口する。即ち、二次圧が所望の値にて維持され、減圧弁1から所望の値の二次圧を送出させることができる。
In the pressure reducing valve 1 configured in this way, the
本実施形態の減圧弁1において、弁体11は、挿通孔部11aがある一端側部分と他端側部分11bとで摺動可能に支持されている。それ故、摺動時における弁体11の傾きが抑制される。これにより、弁体11が円滑に動くことができる。また、弁用シール部15を挿通孔部11a内に配置する、即ち弁体11内に弁用シール部15を配置しているので、弁体11の軸線方向寸法を短くすることができる。つまり、減圧弁1の小型化を図ることができる。また、弁用シール部15を挿通孔部11a内に配置することによって、弁体11を搬送する際に弁用シール部15が露出して傷つくことを抑制することができる。更に、弁座部10eが突出させるように形成されているので、開口部22aの加工を容易にすることができる。
In the pressure reducing valve 1 of the present embodiment, the
また、本実施形態の減圧弁1において、ばね部材12が弁体11の一端側部分の周りに配置されているので、空きスペースを有効に利用することができる。これにより、弁体11の軸線方向寸法を短くすることができる。即ち、減圧弁1の更なる小型化を図ることができる。
Further, in the pressure reducing valve 1 of the present embodiment, since the
<その他の実施形態>
本実施形態の減圧弁1では、弁用シール部15がテーパ状に形成される着座部分10dに着座するように構成されているが、必ずしもこのような構成に限定されない。例えば、着座部分が開口部22aを外囲する環状の突起片であってもよい。即ち、弁用シール部15がこの突起片に着座して開口部22aを閉じられる。また、弁用シール部15は、弁体11の底部に埋め込むように設けられていてもよい。
<Other Embodiments>
In the pressure reducing valve 1 of the present embodiment, the
また、減圧弁1においてばね部材12は、圧縮コイルばねが用いられているが、必ずしも圧縮コイルばねに限定されない。例えば、ばね部材12は、コイルドウェーブスプリングであってもよく、その種類は問わない。
Further, although the compression coil spring is used as the
更に、減圧弁1において第1シール部材13及び第2シール部材14は、弁体11及び弁座部10eの外周面に設けられているが、ケーシング10及び挿通孔部11aの内周面に設けられていてもよい。また、弁座部10eは、必ずしもハウジングブロック部10aに一体形成される必要はない。即ち、弁座部10eは、ハウジングブロック部10aに対して別体で形成されてもよい。
Further, in the pressure reducing valve 1, the
ケーシング10の形状は前述する形状に限定されず、カバー部10bは、ハウジングブロック部10aに締結されるような構造であってもよい。連通路11dもまた、必ずしも弁体11に形成されていることに限定されない。即ち、連通路11dがケーシング10に形成されてもよい。
The shape of the
1 減圧弁
10 ケーシング
10e 弁座部
11 弁体
11a 挿通孔部
11b 他端側部分
11d 連通路
12 ばね部材(付勢部材)
15 弁用シール部
16 二次室
21 内部空間
22 一次側通路
23 二次側通路
1
15
Claims (5)
前記内部空間に摺動可能に収容され、二次圧に応じて位置を変えて前記一次側通路の開度を調整する弁体と、
前記二次圧に抗して前記弁体を付勢する付勢部材と、を備え、
前記ケーシングは、前記一次側通路を形成する弁座部を有し、
前記弁座部は、前記内部空間に突出するように形成され、
前記弁体は、一端側部分に形成されている挿通孔部と、前記挿通孔部内に配置され且つ前記弁座部に着座して前記一次側通路を閉じる弁用シール部と、を有し、
前記弁体の一端側部分は、前記挿通孔部に前記弁座部を挿通させて前記弁座部に摺動可能に支持され、
前記弁体の他端側部分は、前記ケーシングの内周面に摺動可能に支持されている、減圧弁。 A casing with a primary aisle, an interior space, and a secondary aisle,
A valve body that is slidably housed in the internal space and changes its position according to the secondary pressure to adjust the opening degree of the primary side passage.
Provided with an urging member that urges the valve body against the secondary pressure.
The casing has a valve seat portion that forms the primary side passage.
The valve seat portion is formed so as to project into the internal space.
The valve body has an insertion hole portion formed on one end side portion, and a valve seal portion arranged in the insertion hole portion and seated on the valve seat portion to close the primary side passage.
The one end side portion of the valve body is slidably supported by the valve seat portion by inserting the valve seat portion through the insertion hole portion.
The other end side portion of the valve body is a pressure reducing valve slidably supported on the inner peripheral surface of the casing.
前記弁体の他端側部分は、前記ケーシングの内周面との間がシールされている、請求項2に記載の減圧弁。 One end side portion of the valve body is sealed between the valve seat portion and the valve seat portion.
The pressure reducing valve according to claim 2, wherein the other end side portion of the valve body is sealed between the other end side and the inner peripheral surface of the casing.
前記弁体は、前記挿通孔部内と前記二次室とを繋ぐ連通路を有している、請求項1乃至3の何れか1つに記載の減圧弁。 The casing forms a secondary chamber connected to the secondary passage between the casing and the other end of the valve body.
The pressure reducing valve according to any one of claims 1 to 3, wherein the valve body has a connecting passage connecting the inside of the insertion hole portion and the secondary chamber.
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