JP2839423B2 - valve - Google Patents
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- JP2839423B2 JP2839423B2 JP4363993A JP4363993A JP2839423B2 JP 2839423 B2 JP2839423 B2 JP 2839423B2 JP 4363993 A JP4363993 A JP 4363993A JP 4363993 A JP4363993 A JP 4363993A JP 2839423 B2 JP2839423 B2 JP 2839423B2
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、水素吸蔵合金が加熱・
冷却される際に放出・吸蔵される水素ガスを駆動源とす
るアクチュエーターを使用するバルブに関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for heating a hydrogen storage alloy.
The present invention relates to a valve using an actuator driven by hydrogen gas released and stored when cooled.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ピストンを有するシリンダーの一端に水
素吸蔵合金を内蔵せしめ、この水素吸蔵合金を加熱、あ
るいは冷却すると、水素吸蔵合金が水素を放出、あるい
は吸蔵するために、この水素ガス量が変化しピストンの
位置を移動させることができる。2. Description of the Related Art When one end of a cylinder having a piston incorporates a hydrogen storage alloy and the hydrogen storage alloy is heated or cooled, the amount of hydrogen gas changes because the hydrogen storage alloy releases or stores hydrogen. The position of the piston can be moved.
【０００３】しかし、この装置にはピストンとシリンダ
ー壁、あるいはピストン軸と軸挿通孔との間の摺動部か
ら水素ガスが漏れ、圧力を保持することができないとい
う問題点がある。又、この摺動部に、水素ガス漏れ対策
として、ゴム製のＯ─リングパッキングを装着したもの
もある。しかし、水素は元素の中でも最も軽く、又その
ガス分子も極めて小さいため、空気漏れに使用するＯ─
リングパッキングで遮断することは極めて難しい。However, this device has a problem that hydrogen gas leaks from a sliding portion between a piston and a cylinder wall or a sliding portion between a piston shaft and a shaft insertion hole, and the pressure cannot be maintained. In some cases, a rubber O-ring packing is attached to the sliding portion as a measure against hydrogen gas leakage. However, hydrogen is the lightest of the elements, and its gas molecules are extremely small, so that O─
It is extremely difficult to shut off with ring packing.
【０００４】そこで、水素ガス漏れ対策として、ベロー
ズを使用する水素を駆動源とするアクチュエーターが提
案されている。例えば、特開平１─１９９００８号公報
には、液体を満たしたベローズを水素吸蔵合金容器と連
結した密閉容器に配設し、その水素吸蔵容器を加熱する
と、合金から放出された水素ガスが密閉容器を加圧し配
設したベローズを圧縮し、液体がベローズ外に排出さ
れ、ベローズと連結されたピストンに流入し、シリンダ
ーを駆動するアクチュエーターが提案されている。Therefore, as a countermeasure against hydrogen gas leakage, an actuator using hydrogen as a drive source using bellows has been proposed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 1-199008 discloses that a bellows filled with a liquid is disposed in a closed container connected to a hydrogen storage alloy container, and when the hydrogen storage container is heated, hydrogen gas released from the alloy is sealed. There has been proposed an actuator that pressurizes the bellows, compresses the disposed bellows, discharges the liquid outside the bellows, flows into a piston connected to the bellows, and drives a cylinder.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ベロー
ズは一般に鏡板に受けた圧力で伸縮し、ベローズ内部の
媒体の出入／膨張・伸縮で力を伝達するものである。外
側から加圧・減圧によるベローズの伸縮では、胴部の塑
性変形が起こり易いという欠点がある。However, the bellows generally expands and contracts by the pressure applied to the head plate, and transmits a force by the in / out / expansion / expansion of the medium inside the bellows. When the bellows expands and contracts by pressurization and decompression from the outside, there is a disadvantage that plastic deformation of the trunk is likely to occur.
【０００６】又、これを避けるためには、外部からの加
圧・減圧の圧力変化を小さくし、伸縮量を小さくする必
要があり、シリンダーへ大量の液体を注入するために
は、ベローズ自体の内容積を増加する必要があり、アク
チュエーターとしては大型になる欠点がある。従って、
このアクチュエーターを利用する弁の開閉を行うバルブ
等も全体として大型になり、設置スペースが大きくなる
という問題点がある。Further, in order to avoid this, it is necessary to reduce the change in the pressure from outside to the pressurization / decompression, and to reduce the amount of expansion and contraction. It is necessary to increase the internal volume, and there is a disadvantage that the actuator becomes large. Therefore,
A valve that opens and closes a valve using the actuator also becomes large as a whole, and there is a problem that an installation space becomes large.
【０００７】本発明は上記の如き、従来の問題点を解消
し、長時間使用しても、水素ガスの漏れがなく、又、少
量の水素吸蔵合金の使用で機能を発揮するコンパクト性
に優れたアクチュエーターで作動するバルブを提供する
ことを目的とする。[0007] The present invention solves the above-mentioned conventional problems, has no leakage of hydrogen gas even when used for a long time, and is excellent in compactness in which the function is exhibited by using a small amount of hydrogen storage alloy. It is an object to provide a valve operated by an actuator.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明１は、アクチュエ
ーターのピストンの上下動により弁の開閉を行うバルブ
であって、アクチュエーターがシリンダーとピストンと
筒状隔壁と押圧材と水素吸蔵合金を封入した容器からな
り、シリンダーの上壁及び下壁に貫通孔が設けられ、そ
の貫通孔にピストンが上下方向に摺動自在に挿通され、
下壁の貫通孔とピストン間がパッキングによりシールさ
れ、ピストンのシリンダー内の部分に、筒部の上端に上
壁が設けられ下端が開放された筒状隔壁が固着され、そ
の筒状隔壁の外周面とシリンダーの内周面間がパッキン
グを介して上下方向に摺動自在とされ、筒状隔壁の上壁
とシリンダー上壁部間に筒状隔壁を下方に押圧する押圧
材が装着され、シリンダー内の下部に、筒状隔壁の内側
上部に空間を残し、その上下動時に筒部の下端部が液上
に出ない深さまで液体が封入され、筒状隔壁の内側上部
の空間にガス放出口が開口するようにガス導入管が導入
され、ガス導入管はシリンダー外に設けられた水素吸蔵
合金を封入した容器に連結され、容器の加熱又は冷却に
より容器内の水素吸蔵合金と筒状隔壁の内側の空間間を
水素ガスが往復することによりピストンが上下動自在と
されたものからなるバルブである。A first aspect of the present invention is a valve which opens and closes a valve by vertically moving a piston of an actuator, wherein the actuator has a cylinder, a piston, a cylindrical partition, a pressing member, and a hydrogen storage alloy sealed therein. It consists of a container, a through hole is provided in the upper wall and the lower wall of the cylinder, and a piston is slidably inserted in the through hole in the up and down direction,
A packing is sealed between the through hole in the lower wall and the piston, and a cylindrical partition having an upper wall provided at the upper end of the cylindrical portion and an open lower end is fixed to a portion of the piston inside the cylinder, and an outer periphery of the cylindrical partition. A pressing member that presses the cylindrical partition wall downward between the upper wall of the cylindrical partition wall and the upper wall of the cylinder is mounted between the surface and the inner peripheral surface of the cylinder via packing, and a cylinder is provided. In the lower part of the inside, a space is left in the upper inside of the cylindrical partition, and the liquid is sealed to a depth such that the lower end of the cylindrical part does not come out of the liquid when moving up and down. The gas introduction pipe is introduced so that the opening is opened, and the gas introduction pipe is connected to the vessel containing the hydrogen storage alloy provided outside the cylinder, and the hydrogen storage alloy and the cylindrical partition wall in the vessel are heated or cooled by heating or cooling the vessel. Hydrogen gas reciprocates between inner spaces Piston is a valve made of those with vertically movable by.
【０００９】本発明１において、バルブとしては、例え
ば、ストップバルブ、ゲートバルブ、ダイヤフラムバル
ブ等の、ピストンの上下動により弁の開閉を行うタイプ
のバルブが挙げられる。In the first aspect of the present invention, examples of the valve include a valve such as a stop valve, a gate valve, and a diaphragm valve that opens and closes the valve by vertically moving a piston.
【００１０】本発明１においては、水素吸蔵合金として
は、外気温度等の環境や制御温度等により異なるが、例
えば、ＬａＮｉ5 、Ｎｉの一部をＣｏ、Ａｌ等の他の金
属で置換したような希土類─ニッケル系合金、ＦｅＴｉ
で代表される鉄─チタン系合金、ＭｇＮｉ2 等のマグネ
シウム─ニッケル系合金等が使用される。In the present invention 1, although the hydrogen storage alloy differs depending on the environment such as the outside air temperature and the control temperature, for example, LaNi 5 and Ni are partially replaced by other metals such as Co and Al. Rare earth-nickel alloy, FeTi
In which M is iron ─ titanium-based alloys, and magnesium ─ nickel based alloy such MgNi 2 is used.
【００１１】水素吸蔵合金からアクチューエーターのピ
ストンを上下動させる水素ガスを放出させる方法として
は、水素吸蔵合金が封入された容器を電気ヒーター等の
外部加熱手段にて所定温度になるまで加熱する方法、付
近の温度が高温になったときに水素ガスを放出させるよ
うにする方法、気体、液体等の流体の温度を検知して所
定温度に到達すると水素ガスを放出させるようにする方
法等を採用することができる。As a method of releasing hydrogen gas from the hydrogen storage alloy by moving the piston of the actuator up and down, a container filled with the hydrogen storage alloy is heated to a predetermined temperature by an external heating means such as an electric heater. A method for releasing hydrogen gas when the temperature in the vicinity becomes high, a method for detecting the temperature of a fluid such as gas or liquid, and releasing hydrogen gas when the temperature reaches a predetermined temperature. Can be adopted.
【００１２】逆に、水素吸蔵合金にアクチュエーターの
ピストンを上下動させる水素ガスを吸蔵させる方法とし
ては、水素吸蔵合金が封入された容器を外気中にて放冷
する方法、容器を外部冷却手段にて所定温度になるまで
冷却する方法、付近の温度が低温になったときに水素ガ
スを吸蔵させるようにする方法、気体、液体等の流体の
温度を検知して所定温度に到達すると水素ガスを吸蔵さ
せるようにする方法等を採用することができる。Conversely, as a method of storing hydrogen gas in the hydrogen storage alloy to move the piston of the actuator up and down, a method of allowing a container in which the hydrogen storage alloy is sealed to be cooled in the outside air and a method of using the container as external cooling means Cooling to a predetermined temperature, storing hydrogen gas when the surrounding temperature becomes low, detecting the temperature of a fluid such as gas or liquid, It is possible to adopt a method of occlusion or the like.
【００１３】以下、本発明１を図面を参照して説明す
る。図１は、本発明１のバルブの例を示す全体図であ
る。図１中、１はピストンの上下動により弁の開閉を行
うバルブ本体であり、２は水素ガス圧力でピストンを上
下動するアクチュエーターである。Hereinafter, the present invention 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall view showing an example of the valve of the present invention 1. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a valve body that opens and closes a valve by vertically moving a piston, and 2 denotes an actuator that vertically moves the piston by hydrogen gas pressure.
【００１４】図２は本発明１のバルブの一例に使用する
アクチュエーター２における、開弁時の状態を示し、図
３はその閉弁時の状態を示す。アクチュエーター２は、
シリンダー２１と、ピストン２２と、筒状隔壁２３と、
押圧材２４と、水素吸蔵合金が封入された容器２５とか
らなる。FIG. 2 shows a state of the actuator 2 used as an example of the valve of the present invention 1 when the valve is opened, and FIG. 3 shows a state when the valve is closed. Actuator 2 is
A cylinder 21, a piston 22, a cylindrical partition wall 23,
It comprises a pressing member 24 and a container 25 in which a hydrogen storage alloy is enclosed.
【００１５】シリンダー２１は、円筒状等の筒部２１１
の上端部及び下端部に上壁２１２と下壁２１３が設けら
れ、上壁２１２及び下壁２１３に、それぞれ、貫通孔２
１２ａ、２１３ａが設けられたものからなる。The cylinder 21 has a cylindrical portion 211 such as a cylindrical shape.
An upper wall 212 and a lower wall 213 are provided at the upper end and the lower end, respectively.
12a and 213a are provided.
【００１６】それらの貫通孔２１２ａ、２１３ａにピス
トン２２が上下方向に摺動自在に挿通され、上壁２１２
の貫通孔２１２ａとピストン２２の外周面間、及び下壁
２１３の貫通孔２１３ａとピストン２２の外周面間が、
それぞれ、Ｏ−リング状パッキング２１４、２１５によ
りシールされている。The piston 22 is inserted through the through holes 212a and 213a so as to be slidable in the vertical direction.
Between the through hole 212a and the outer peripheral surface of the piston 22, and between the through hole 213a of the lower wall 213 and the outer peripheral surface of the piston 22,
They are sealed by O-ring-shaped packings 214 and 215, respectively.
【００１７】上壁２１２の貫通孔２１２ａとピストン２
２の外周面間をシールするＯ−リング状パッキング２１
４は必須のものではないが、下壁２１３の貫通孔２１３
ａとピストン２２の外周面間をシールするＯ−リング状
パッキング２１５は必須のものである。The through hole 212a of the upper wall 212 and the piston 2
O-ring packing 21 for sealing between the outer peripheral surfaces of 2
4 is not essential, but the through hole 213 of the lower wall 213
The O-ring-shaped packing 215 for sealing between a and the outer peripheral surface of the piston 22 is essential.
【００１８】筒状隔壁２３は、円筒状等の筒部２３１の
上端部に上壁２３２が設けられ下端が開放されたものか
らなる。ピストン２２のシリンダー２１内の略中央部分
に、筒状隔壁２３が開放された方を下方に向けるように
して隙間なく固着されている。その筒状隔壁２３の筒部
２３１の外周面とシリンダー２１の内周面間がパッキン
グ２１６を介して上下方向に摺動自在とされている。The cylindrical partition 23 has a cylindrical portion 231 having an upper wall 232 provided at an upper end thereof and having a lower end opened. At a substantially central portion of the piston 22 inside the cylinder 21, the cylindrical partition wall 23 is fixed without any gap so that the opened side faces downward. The space between the outer peripheral surface of the cylindrical portion 231 of the cylindrical partition wall 23 and the inner peripheral surface of the cylinder 21 is vertically slidable via a packing 216.
【００１９】筒状隔壁２３の上壁２３１の上面とシリン
ダー２１の上壁２１１間に、筒状隔壁２３を下方に押圧
する押圧材２４が装着されている。シリンダー２１内の
下部に、筒状隔壁２３の内側上部に空間を残し、その上
下動時にその筒部の下端部が液上に出ない深さまで液体
２７が封入されている。Between the upper surface of the upper wall 231 of the cylindrical partition 23 and the upper wall 211 of the cylinder 21, a pressing member 24 for pressing the cylindrical partition 23 downward is mounted. A space is left in the lower part of the cylinder 21 inside the cylindrical partition 23, and the liquid 27 is sealed to such a depth that the lower end of the cylindrical part does not come out of the liquid when it moves up and down.
【００２０】筒状隔壁２３の内側上部の空間にガス放出
口２６１が開口するようにガス導入管２６がシリンダー
２１を貫通して導入されている。ガス導入管２６はシリ
ンダー２１に内部の液体２７が漏れないように熔接等で
固定されている。ガス導入管２６はシリンダー２１外に
設けられた水素吸蔵合金を封入した容器２５に連結され
ている。A gas introduction pipe 26 is introduced through the cylinder 21 so that a gas discharge port 261 is opened in an upper space inside the cylindrical partition 23. The gas introduction pipe 26 is fixed to the cylinder 21 by welding or the like so that the liquid 27 inside does not leak. The gas introduction pipe 26 is connected to a container 25 provided outside the cylinder 21 and enclosing the hydrogen storage alloy.
【００２１】容器２５内には、図４に示す如く、奥部に
水素吸蔵合金２５１が充填され、ガス導入管２６が連結
された付近が充填されたフィルター２５２にて蓋がされ
ている。フィルター２５２には、水素ガスは通過させる
が水素吸蔵合金は通過させないような多数の微細孔が形
成されている。尚、容器２５内には、特に図示しない
が、水素ガスは通過させるが水素吸蔵合金は通過させな
いような多数の微細孔が形成されている筒状体が軸方向
の全長にわたって中央に設けられ、その筒状体の外周面
と容器の内周面との間に水素吸蔵合金が充填されていて
もよい。As shown in FIG. 4, the inside of the container 25 is filled with a hydrogen-absorbing alloy 251 at the back, and is covered with a filled filter 252 near the gas introduction pipe 26. The filter 252 has a large number of micropores that allow the passage of hydrogen gas but not the hydrogen storage alloy. In the container 25, although not particularly shown, a cylindrical body having a large number of fine holes formed therein for allowing passage of hydrogen gas but not for passage of the hydrogen storage alloy is provided at the center over the entire length in the axial direction. A hydrogen storage alloy may be filled between the outer peripheral surface of the cylindrical body and the inner peripheral surface of the container.
【００２２】そして、容器２５の加熱又は冷却により容
器２５内の水素吸蔵合金２５１と筒状隔壁２３の内側上
部の空間間を水素ガスが往復することによりピストン２
２が上下動自在とされている。When the hydrogen gas reciprocates between the hydrogen storage alloy 251 in the container 25 and the space above the inside of the cylindrical partition 23 by heating or cooling the container 25, the piston 2
2 is movable up and down.
【００２３】尚、図３に示す如く、ピストン２２の上方
にその移動量を調節するストッパー２８が設けられてい
て、そのストッパー２８の位置を上下動させて調節する
ことにより、ピストン２２の上限位置を規制するように
して、バルブの弁の開閉状態をコンロールするような機
構を設けてもよい。As shown in FIG. 3, a stopper 28 for adjusting the amount of movement of the piston 22 is provided above the piston 22. By adjusting the position of the stopper 28 by moving it up and down, the upper limit position of the piston 22 is adjusted. May be provided so as to control the open / closed state of the valve.
【００２４】以下、図２及び図３に示すバルブの使用態
様を説明する。図２に示す如く、開弁状態においては、
容器２５が冷却され、筒状隔壁２３の内側上部の空間内
の水素ガスは、容器２５内の水素吸蔵合金に吸蔵される
ので、押圧材２４が筒状隔壁２３を押し下げ、ピストン
２２が下降した状態とされている。The manner of use of the valve shown in FIGS. 2 and 3 will be described below. As shown in FIG. 2, in the valve open state,
The container 25 is cooled, and the hydrogen gas in the space above the inside of the cylindrical partition 23 is occluded by the hydrogen storage alloy in the container 25. Therefore, the pressing member 24 pushes down the cylindrical partition 23 and the piston 22 descends. It is in a state.
【００２５】この状態から、水素吸蔵合金が封入された
容器２５を加熱して、水素吸蔵合金より水素ガスを放出
させる。水素ガスはガス導入管２６から筒状隔壁２３の
内側上部の空間に注入される。筒状隔壁２３の内側の圧
力が押圧材２４で設定した圧力以上になると、図３に示
す如く、筒状隔壁２３が押圧材２４を押し上げ、ピスト
ン２２が上昇し、閉弁状態となる。From this state, the container 25 containing the hydrogen storage alloy is heated to release hydrogen gas from the hydrogen storage alloy. Hydrogen gas is injected from the gas introduction pipe 26 into the upper space inside the cylindrical partition 23. When the pressure inside the cylindrical partition 23 becomes equal to or higher than the pressure set by the pressing member 24, as shown in FIG. 3, the cylindrical partition 23 pushes up the pressing member 24, the piston 22 rises, and the valve is closed.
【００２６】本発明２は、アクチュエーターのピストン
の上下動により弁の開閉を行うバルブであって、アクチ
ュエーターが、シリンダーとピストンと隔壁と押圧材と
水素吸蔵合金を封入した容器からなり、シリンダーの上
壁及び下壁に貫通孔が設けられ、その貫通孔にピストン
が上下方向に摺動自在に挿通され、ピストンのシリンダ
ー内の部分に、隔壁が固着され、その隔壁の外周面とシ
リンダーの内周面間がパッキングを介して上下方向に摺
動自在とされ、シリンダー内の隔壁とシリンダーの下壁
間に隔壁を上方に押圧する押圧材が装着され、隔壁の外
周面とシリンダーの内周面との間に装着されたパッキン
グの上方にシリンダーの内側上部に空間を残すように液
体が封入され、その空間内にガス放出口が開口するよう
にガス導入管が導入され、ガス導入管はシリンダー外に
設けられた水素吸蔵合金を封入した容器に連結され、容
器の加熱又は冷却により容器内の水素吸蔵合金とシリン
ダーの上部の空間間を水素ガスが往復することによりピ
ストンが上下動自在とされたものからなるバルブであ
る。According to a second aspect of the present invention, there is provided a valve which opens and closes a valve by vertically moving a piston of an actuator, wherein the actuator comprises a cylinder, a piston, a partition, a pressing material, and a hydrogen-absorbing alloy-enclosed container. A through-hole is provided in the wall and the lower wall, and a piston is slidably inserted in the through-hole in the up-down direction, and a partition is fixed to a portion of the piston in the cylinder, and an outer peripheral surface of the partition and an inner periphery of the cylinder are provided. The surface is slidable in the vertical direction via packing, and a pressing member that presses the partition upward between the partition in the cylinder and the lower wall of the cylinder is mounted, and the outer peripheral surface of the partition and the inner peripheral surface of the cylinder are attached. The liquid is sealed so that a space is left above the inside of the cylinder above the packing installed between them, and the gas introduction pipe is guided so that the gas discharge port opens in that space. The gas introduction pipe is connected to a container filled with a hydrogen storage alloy provided outside the cylinder, and hydrogen gas reciprocates between the hydrogen storage alloy in the container and the space above the cylinder by heating or cooling the container. This is a valve whose piston is movable up and down.
【００２７】本発明２において、バルブ、水素吸蔵合金
としては、本発明１と同様のものが使用される。又、水
素吸蔵合金から水素ガスを放出させる方法、水素吸蔵合
金に水素ガスを吸蔵させる方法としては、本発明１と同
様の方法を採用することができる。In the second aspect of the invention, the same valve and hydrogen storage alloy as in the first aspect of the invention are used. Further, as a method of releasing hydrogen gas from the hydrogen storage alloy and a method of storing hydrogen gas in the hydrogen storage alloy, the same method as in the first embodiment of the present invention can be employed.
【００２８】以下、本発明２のバルブを図面を参照して
説明する。本発明２のバルブの全体図は、図１に示すも
のと同一であるので、その詳細な説明は省略する。Hereinafter, the valve of the present invention 2 will be described with reference to the drawings. The overall view of the valve according to the second embodiment of the present invention is the same as that shown in FIG.
【００２９】図５及び図６は、本発明２のバルブのアク
チュエーター３の構造を示すものであって、図５は閉弁
時の状態、図６は開弁時の状態を示す断面図である。FIGS. 5 and 6 show the structure of the actuator 3 of the valve according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a sectional view showing a state when the valve is closed, and FIG. 6 is a sectional view showing a state when the valve is opened. .
【００３０】アクチュエーター３は、シリンダー３１
と、ピストン３２と、筒状隔壁３３と、押圧材３４と、
水素吸蔵合金が封入された容器３５からなる。この中
で、シリンダ３１、ピストン３２、筒状隔壁３３は、図
２及び図３に示したシリンダー２１と、ピストン２２
と、筒状隔壁２３の符号を読み替えるだけ他は同一であ
るので、図５及び図６に対応する符号のみを付し、詳細
な説明は省略する。The actuator 3 includes a cylinder 31
, A piston 32, a cylindrical partition wall 33, a pressing member 34,
It consists of a container 35 in which a hydrogen storage alloy is sealed. In this, the cylinder 31, the piston 32, and the cylindrical partition 33 are the cylinder 21 and the piston 22 shown in FIGS.
5 and 6 are the same except that the reference numerals of the cylindrical partition wall 23 are replaced, and the detailed description thereof will be omitted.
【００３１】尚、本発明２のバルブにおいては、筒状隔
壁３３は、必ずしも円筒状等の筒部の上端部に上壁が設
けられ下端が開放されたものからなる必要はなく、板状
のものからなるものであっても差しつかえない。又、下
壁３１３の貫通孔３１３ａとピストン３２の外周面間を
シールするＯ−リング状パッキング３１５は必須のもの
ではない。In the valve according to the second aspect of the present invention, the cylindrical partition wall 33 does not necessarily have to have a cylindrical portion or the like having an upper wall provided at the upper end and an open lower end. It can be made of things. The O-ring packing 315 for sealing between the through hole 313a of the lower wall 313 and the outer peripheral surface of the piston 32 is not essential.
【００３２】筒状隔壁３３の上壁３３２の下面とシリン
ダー３１の下壁３１３間に筒状隔壁３３を上方に押圧す
る押圧材３４が装着されている。シリンダー３１内の、
筒状隔壁３３の外周面とシリンダー３１の内周面との間
に装着されたパッキング３１７の上方に、上部に空間を
残すように液体３７が封入されている。シリンダー３１
の内側上部の空間内にガス放出口３６が開口するように
シリンダー３１を貫通してガス導入管３６が導入されて
いる。ガス導入管３６は、シリンダー３１外に設けら
れ、図４に示すのと同様の、水素吸蔵合金を封入した容
器３５に連結されている。そして、容器３５の加熱又は
冷却により容器３５内の水素吸蔵合金とシリンダー３１
の内側上部の空間間を水素ガスが往復することによりピ
ストン３２が上下動自在とされている。A pressing member 34 for pressing the cylindrical partition 33 upward is mounted between the lower surface of the upper wall 332 of the cylindrical partition 33 and the lower wall 313 of the cylinder 31. In the cylinder 31,
A liquid 37 is sealed above the packing 317 mounted between the outer peripheral surface of the cylindrical partition wall 33 and the inner peripheral surface of the cylinder 31 so as to leave a space above. Cylinder 31
A gas introduction pipe 36 is introduced through the cylinder 31 so that the gas discharge port 36 is opened in a space above the inside. The gas introduction pipe 36 is provided outside the cylinder 31 and is connected to a container 35 in which a hydrogen storage alloy is sealed, as shown in FIG. Then, by heating or cooling the container 35, the hydrogen storage alloy in the container 35 and the cylinder 31 are heated.
The piston 32 can be moved up and down by reciprocating the hydrogen gas between the spaces in the upper inside of the piston.
【００３３】以下、図５及び図６に示すバルブの使用態
様を説明する。図５に示す如く、閉弁状態においては、
容器３５が冷却状態とされ、シリンダー３２の内側上部
の空間内の水素ガスは、容器３５内の水素吸蔵合金に吸
蔵されるので、押圧材３４が筒状隔壁３３を押し上げ、
ピストン３２が上昇した状態とされている。The manner of use of the valve shown in FIGS. 5 and 6 will be described below. As shown in FIG. 5, in the valve closed state,
The container 35 is in a cooled state, and the hydrogen gas in the space above the inside of the cylinder 32 is occluded by the hydrogen storage alloy in the container 35, so that the pressing member 34 pushes up the cylindrical partition wall 33,
The piston 32 is in an up state.
【００３４】この状態から、水素吸蔵合金が封入された
容器３５を加熱して、水素吸蔵合金より水素ガスを放出
させる。水素ガスはガス導入管３６からシリンダー３１
の内側上部の空間に注入される。筒状隔壁３３の押圧力
が押圧材３４で設定した圧力以上になると、図６に示す
如く、筒状隔壁３３が押圧材３４を押し下げ、ピストン
３２が下降し、開弁状態となる。From this state, the container 35 containing the hydrogen storage alloy is heated to release hydrogen gas from the hydrogen storage alloy. Hydrogen gas is supplied from the gas inlet pipe 36 to the cylinder 31.
Is injected into the upper space inside. When the pressing force of the cylindrical partition wall 33 exceeds the pressure set by the pressing member 34, as shown in FIG. 6, the cylindrical partition wall 33 pushes down the pressing member 34, the piston 32 descends, and the valve is opened.
【００３５】[0035]
【作用】本発明１のバルブは、アクチュエーターがシリ
ンダーとピストンと筒状隔壁と押圧材と水素吸蔵合金を
封入した容器からなり、シリンダーの上壁及び下壁に貫
通孔が設けられ、その貫通孔にピストンが上下方向に摺
動自在に挿通され、下壁の貫通孔とピストン間がパッキ
ングによりシールされ、ピストンのシリンダー内の部分
に、筒部の上端に上壁が設けられ下端が開放された筒状
隔壁が固着され、その筒状隔壁の外周面とシリンダーの
内周面間がパッキングを介して上下方向に摺動自在とさ
れ、筒状隔壁の上壁とシリンダー上壁部間に筒状隔壁を
下方に押圧する押圧材が装着され、シリンダー内の下部
に、筒状隔壁の内側上部に空間を残し、その上下動時に
筒部の下端部が液上に出ない深さまで液体が封入され、
筒状隔壁の内側上部の空間にガス放出口が開口するよう
にガス導入管が導入され、ガス導入管はシリンダー外に
設けられた水素吸蔵合金を封入した容器に連結され、容
器の加熱又は冷却により容器内の水素吸蔵合金と筒状隔
壁の内側の空間間を水素ガスが往復することによりピス
トンが上下動自在とされたものからなることにより、水
素ガスの漏れがなく、又、少量の水素吸蔵合金の使用で
機能を発揮するコンパクト性に優れたアクチュエーター
で弁を作動させることができる。According to the valve of the present invention, the actuator comprises a cylinder, a piston, a cylindrical partition, a pressing material and a hydrogen-absorbing alloy. The through-hole is formed in the upper and lower walls of the cylinder. The piston is slidably inserted in the vertical direction, the gap between the piston and the through hole in the lower wall is sealed by packing, and the upper wall of the cylinder is provided at the upper end of the cylindrical portion of the piston inside the cylinder, and the lower end is opened. A cylindrical partition wall is fixed, and the outer peripheral surface of the cylindrical partition wall and the inner peripheral surface of the cylinder are slidable in the vertical direction through packing, and the cylindrical partition wall is formed between the upper wall of the cylindrical partition and the upper wall of the cylinder. A pressing material that presses the partition wall downwards is attached, leaving a space in the lower part inside the cylinder, inside the upper part of the cylindrical partition wall, and the liquid is sealed to a depth that the lower end of the cylindrical part does not come out above the liquid when moving up and down. ,
A gas introduction pipe is introduced so that a gas discharge port is opened in a space above the inside of the cylindrical partition, and the gas introduction pipe is connected to a vessel containing a hydrogen storage alloy provided outside the cylinder and heats or cools the vessel. The piston is made movable up and down by the reciprocation of hydrogen gas between the hydrogen storage alloy in the container and the space inside the cylindrical partition wall, so that there is no leakage of hydrogen gas, and The valve can be operated with a compact actuator that exerts its function by using the storage alloy.
【００３６】本発明２のバルブは、アクチュエーター
が、シリンダーとピストンと隔壁と押圧材と水素吸蔵合
金を封入した容器からなり、シリンダーの上壁及び下壁
に貫通孔が設けられ、その貫通孔にピストンが上下方向
に摺動自在に挿通され、ピストンのシリンダー内の部分
に、隔壁が固着され、その隔壁の外周面とシリンダーの
内周面間がパッキングを介して上下方向に摺動自在とさ
れ、シリンダー内の隔壁とシリンダーの下壁間に隔壁を
上方に押圧する押圧材が装着され、隔壁の外周面とシリ
ンダーの内周面との間に装着されたパッキングの上方に
シリンダーの内側上部に空間を残すように液体が封入さ
れ、その空間内にガス放出口が開口するようにガス導入
管が導入され、ガス導入管はシリンダー外に設けられた
水素吸蔵合金を封入した容器に連結され、容器の加熱又
は冷却により容器内の水素吸蔵合金とシリンダーの上部
の空間間を水素ガスが往復することによりピストンが上
下動自在とされたものからなることにより、水素ガスの
漏れがなく、又、少量の水素吸蔵合金の使用で機能を発
揮するコンパクト性に優れたアクチュエーターで弁を作
動させることができる。In the valve according to the second aspect of the present invention, the actuator comprises a cylinder, a piston, a partition, a pressing material, and a hydrogen-absorbing alloy-enclosed container, and a through hole is provided in an upper wall and a lower wall of the cylinder. A piston is slidably inserted in the vertical direction, and a partition is fixed to a portion of the piston inside the cylinder, and the outer peripheral surface of the partition and the inner peripheral surface of the cylinder are slidable in the vertical direction through packing. A pressing member for pressing the partition wall upward is mounted between the partition wall in the cylinder and the lower wall of the cylinder, and above the packing mounted between the outer peripheral surface of the partition wall and the inner peripheral surface of the cylinder, on the upper inside of the cylinder. Liquid is sealed so as to leave a space, and a gas introduction pipe is introduced so that a gas discharge port opens in the space, and the gas introduction pipe encapsulates a hydrogen storage alloy provided outside the cylinder The piston is made to move up and down by reciprocating the hydrogen gas between the hydrogen storage alloy in the container and the space above the cylinder by heating or cooling of the container, so that the piston can move up and down. The valve can be operated by an actuator having excellent compactness that does not leak and exhibits a function by using a small amount of the hydrogen storage alloy.
【００３７】[0037]
【実施例】実施例１ バルブとしては、図２及び図３にアクチュエーターを備
えた呼び径１５ｍｍのストップバルブを用いた。容器２
５内には、活性化処理したＬａＮｉ4.75Ａｌ1. 25を１０
ｇ充填した。筒状隔壁２３が押し上げられたときの内側
の水素ガスが注入された空間が１００ｃｃ、押圧材２４
の操作圧力が０．５ＭＰａとなるようにセットした。容
器２５を９５℃以上に加熱したとき、ピストン２２は上
昇し、図３に示す如く閉弁状態となった。容器２５を大
気中にて放冷したとき、ピストン２２は下降し、図２に
示す如く開弁状態となった。 EXAMPLE 1 As a valve, a stop valve having a nominal diameter of 15 mm and having an actuator as shown in FIGS. 2 and 3 was used. Container 2
Within 5, the LaNi 4.75 Al 1. 25 treated activated 10
g. The space into which the hydrogen gas was injected when the cylindrical partition wall 23 was pushed up was 100 cc, and the pressing member 24 was used.
Was set such that the operating pressure of was 0.5 MPa. When the container 25 was heated to 95 ° C. or higher, the piston 22 moved up, and the valve closed as shown in FIG. When the container 25 was allowed to cool in the atmosphere, the piston 22 descended, and the valve was opened as shown in FIG.
【００３８】実施例２ 図５及び図６に示すアクチュエーターを備えた呼び径１
５ｍｍのストップバルブを用いた。容器３５には、活性
化処理したＬａＮｉ4.9 Ａｌ10.1を１０ｇ充填した。筒
状隔壁３３が押し下げられたときのシリンダー３１の上
部の空間が１００ｃｃ、押圧材３４の操作圧力が０．５
ＭＰａとなるようにセットした。容器３５を７０℃に加
熱したとき、ピストン３２は下降し、図６に示す如く開
弁状態となった。容器３５を大気中にて放冷したとき、
ピストン３２は上昇し、図５に示す如く閉弁状態となっ
た。 Example 2 Nominal diameter 1 provided with an actuator shown in FIGS. 5 and 6
A 5 mm stop valve was used. The container 35 was filled with 10 g of activated LaNi 4.9 Al 10.1 . When the cylindrical partition 33 is pushed down, the space above the cylinder 31 is 100 cc, and the operating pressure of the pressing member 34 is 0.5 cc.
It was set to be MPa. When the container 35 was heated to 70 ° C., the piston 32 was lowered, and the valve was opened as shown in FIG. When the container 35 is allowed to cool in the atmosphere,
The piston 32 has risen, and the valve has been closed as shown in FIG.
【００３９】[0039]
【発明の効果】本発明１、２のバルブは、それぞれ、上
記の如き構成とされているので、少量の水素吸蔵合金の
使用で機能を発揮するコンパクト性に優れたアクチュエ
ーターで弁を作動させることができる。Since the valves of the present inventions 1 and 2 are configured as described above, it is possible to operate the valves with an actuator having excellent compactness which functions when a small amount of hydrogen storage alloy is used. Can be.
【００４０】[0040]
【図１】本発明１のバルブの一例を示す全体図である。FIG. 1 is an overall view showing an example of a valve of the present invention 1. FIG.
【図２】本発明１に示すバルブに使用するアクチュエー
ターの開弁時の状態を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state when an actuator used for the valve according to the first embodiment of the present invention is opened.
【図３】本発明１に示すバルブに使用するアクチュエー
ターの閉弁時の状態を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state when an actuator used for the valve according to the first embodiment of the present invention is closed.
【図４】本発明１に示すバルブに使用する容器の一例を
示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a container used for the valve shown in the present invention 1.
【図５】本発明２に示すバルブに使用するアクチュエー
ターの閉弁時の状態を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state when an actuator used for the valve according to the second embodiment of the present invention is closed.
【図６】本発明１に示すバルブに使用するアクチュエー
ターの開弁時の状態を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state when an actuator used for the valve according to the first embodiment of the present invention is opened.
１ バルブ ２、３ アクチュエーター ２１、３１ シリンダー ２２、３２ ピストン ２３、３３ 筒状隔壁 ２４、３４ 押圧材 ２５、３５ 容器 ２６、３６ ガス供給管 ２７、３７ 液体 ２５１ 水素吸蔵合金 ２５２ フィルター DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Valve 2, 3 Actuator 21, 31 Cylinder 22, 32 Piston 23, 33 Cylindrical partition wall 24, 34 Pressing material 25, 35 Container 26, 36 Gas supply pipe 27, 37 Liquid 251 Hydrogen storage alloy 252 Filter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F15B 21/06 F15B 15/14 F16K 31/122──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F15B 21/06 F15B 15/14 F16K 31/122
Claims (2)
より弁の開閉を行うバルブであって、アクチュエーター
がシリンダーとピストンと筒状隔壁と押圧材と水素吸蔵
合金を封入した容器からなり、シリンダーの上壁及び下
壁に貫通孔が設けられ、その貫通孔にピストンが上下方
向に摺動自在に挿通され、下壁の貫通孔とピストン間が
パッキングによりシールされ、ピストンのシリンダー内
の部分に、筒部の上端に上壁が設けられ下端が開放され
た筒状隔壁が固着され、その筒状隔壁の外周面とシリン
ダーの内周面間がパッキングを介して上下方向に摺動自
在とされ、筒状隔壁の上壁とシリンダー上壁部間に筒状
隔壁を下方に押圧する押圧材が装着され、シリンダー内
の下部に、筒状隔壁の内側上部に空間を残し、その上下
動時に筒部の下端部が液上に出ない深さまで液体が封入
され、筒状隔壁の内側上部の空間にガス放出口が開口す
るようにガス導入管が導入され、ガス導入管はシリンダ
ー外に設けられた水素吸蔵合金を封入した容器に連結さ
れ、容器の加熱又は冷却により容器内の水素吸蔵合金と
筒状隔壁の内側の空間間を水素ガスが往復することによ
りピストンが上下動自在とされたものからなることを特
徴とするバルブ。1. A valve which opens and closes a valve by vertically moving a piston of an actuator, wherein the actuator comprises a cylinder, a piston, a cylindrical partition, a pressurizing material, and a container in which a hydrogen storage alloy is enclosed. A through-hole is provided in the lower wall, a piston is slidably inserted in the through-hole in the up-down direction, the space between the through-hole in the lower wall and the piston is sealed by packing, and a portion of the piston in the cylinder is provided with a cylindrical portion. A cylindrical partition having an upper wall provided at an upper end and an open lower end is fixed, and a portion between an outer peripheral surface of the cylindrical partition and an inner peripheral surface of the cylinder is slidable in a vertical direction through a packing. A pressing member that presses the cylindrical partition wall downward is mounted between the upper wall of the cylinder and the upper wall portion of the cylinder, leaving a space in the lower part inside the cylinder, inside the upper part of the cylindrical partition wall, and the lower end part of the cylindrical part when moving up and down. The liquid is sealed to a depth that does not come out of the liquid, and a gas introduction pipe is introduced so that a gas discharge port opens in the upper space inside the cylindrical partition, and the gas introduction pipe is a hydrogen storage alloy provided outside the cylinder. The piston is made movable up and down by reciprocating the hydrogen gas between the hydrogen storage alloy in the container and the space inside the cylindrical partition by heating or cooling the container. Features valve.
より弁の開閉を行うバルブであって、アクチュエーター
が、シリンダーとピストンと隔壁と押圧材と水素吸蔵合
金を封入した容器からなり、シリンダーの上壁及び下壁
に貫通孔が設けられ、その貫通孔にピストンが上下方向
に摺動自在に挿通され、ピストンのシリンダー内の部分
に、隔壁が固着され、その隔壁の外周面とシリンダーの
内周面間がパッキングを介して上下方向に摺動自在とさ
れ、シリンダー内の隔壁とシリンダーの下壁間に隔壁を
上方に押圧する押圧材が装着され、隔壁の外周面とシリ
ンダーの内周面との間に装着されたパッキングの上方に
シリンダーの内側上部に空間を残すように液体が封入さ
れ、その空間内にガス放出口が開口するようにガス導入
管が導入され、ガス導入管はシリンダー外に設けられた
水素吸蔵合金を封入した容器に連結され、容器の加熱又
は冷却により容器内の水素吸蔵合金とシリンダーの上部
の空間間を水素ガスが往復することによりピストンが上
下動自在とされたものからなることを特徴とするバル
ブ。2. A valve which opens and closes a valve by vertically moving a piston of an actuator, wherein the actuator comprises a cylinder, a piston, a partition, a pressing material, and a hydrogen storage alloy-enclosed container. A through-hole is provided in the wall, and a piston is slidably inserted in the through-hole in the up-down direction. A partition is fixed to a portion of the piston inside the cylinder, and a gap between the outer peripheral surface of the partition and the inner peripheral surface of the cylinder is provided. It is slidable in the vertical direction through packing, and a pressing material that presses the partition upwards is installed between the partition inside the cylinder and the lower wall of the cylinder, and between the outer peripheral surface of the partition and the inner peripheral surface of the cylinder. The liquid is sealed so as to leave a space above the mounted packing inside the upper part of the cylinder, and a gas introduction pipe is introduced so that a gas discharge port is opened in the space. The introduction pipe is connected to a vessel containing a hydrogen storage alloy provided outside the cylinder, and the piston moves up and down as hydrogen gas reciprocates between the hydrogen storage alloy in the vessel and the space above the cylinder by heating or cooling the vessel. A valve characterized by being made movable.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4363993A JP2839423B2 (en) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | valve |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP4363993A JP2839423B2 (en) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | valve |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108331729A (en) * | 2017-03-28 | 2018-07-27 | 北京中联电科技术有限公司 | A kind of micro-high-pressure pump |
-
1993
- 1993-03-04 JP JP4363993A patent/JP2839423B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06257604A (en) | 1994-09-16 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |