JP5126139B2 - シール部材、弁及びタンク - Google Patents
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Description
弁体1は、本体2の底壁に設けられ且つ段差を有する環状溝3に、ゴム製の弾性体が加硫処理によって接着され、弁座6のベース5の上面5aに対向して配置されるように環状のシール部材4(本発明によるシール部材)が形成されたものである。
V1>V2 …(1)、
で表される関係が満たされる。式中、V1及びV2は、それぞれ環状部41,42の体積を示す。
F1>F2 …(2)
で表される関係が成立している。例えば、シール部材4が採用されるシャットバルブ10等の弁が、燃料電池自動車の高圧タンク100のような水素ガスタンクの封止弁であれば、上述したように、流体としての水素ガスの容器内圧(圧力F1)は最大35MPa又は70MPaとされる。一方、開放側の圧力F2は略大気圧であるので、空間K1,K2の差圧ΔFは極めて大きくなる。
Db≒Da/2 …(3)、
Dc≧Da×2 …(4)、
Q≒45° …(5)、
で表される関係を好ましく例示できる。なお、シール部材4が加硫処理されている本実施形態では、製造上、環状部41の厚さDaとしてある一定の寸法が必要な傾向にある。より具体的には、例えば、Da=1mm程度、Db=0.5mm程度、Dc=2.5mm程度を挙げることができる。また、Qの好ましい範囲としては、式(5)に示す角度(45°)±5°程度である。
Claims (17)
- 弾性体から成り、第1の圧力を有する第1の空間と該第1の圧力よりも小さい第2の圧力を有する第2の空間との連通を遮断するように設けられた弁を構成する弁体及び弁座のうちのいずれか一方に設けられるシール部材であって、
前記第1の空間側に形成されており、前記第1の圧力が印加される第1の環状部と、
前記第2の空間側に形成されており、前記第2の圧力が印加される第2の環状部と、
前記弁体及び前記弁座のうち他方に対向する面における前記第1の環状部と前記第2の環状部との境界部位に設けられる環状凸部と、
前記環状凸部の背面に設けられ、前記第1の空間から前記第2の空間に向かって前記環状凸部に近づくように傾斜する傾斜部と、
を備え、
前記第1の環状部の体積が、前記第2の環状部の体積よりも大きくされたものであり、
前記第1の環状部は、前記弁体及び前記弁座のうちの他方に対向する面に形成された第1の環状凹部を有しており、
前記第2の環状部は、前記面に形成された第2の環状凹部を有する、
シール部材。 - 前記弁体及び前記弁座のうちの他方と当該シール部材とが、仮に前記第1の圧力と前記第2の圧力とが等しい状態で当接したときに、前記第2の環状部側に空隙部が画成されるように形成されたものである、
請求項1記載のシール部材。 - 前記第1の環状部と前記第2の環状部との境界部において、該第1の環状部から該第2の環状部に向かって厚さが徐々に小さくなるように形成されたものである、
請求項1又は2に記載のシール部材。 - 前記第1の環状部が断面略矩形を成すものであり、
前記第2の環状部が断面略矩形を成すものである、
請求項1〜3のいずれか一項に記載のシール部材。 - 前記第2の環状部の厚さDbが、前記第1の環状部の厚さDaの略半分とされたものである、
請求項4記載のシール部材。 - 前記シール部材の有効幅Dcが、前記第1の環状部の厚さDaの2倍以上とされたものである、
請求項4又は5に記載のシール部材。 - 前記第1の環状部は、前記弁体及び前記弁座のうちの他方と対向し且つ前記第1の空間側に位置する第1の周縁部が、該第1の空間側に延出するように形成されたものであり、
前記第2の環状部は、前記弁体及び前記弁座のうちの他方と対向し且つ前記第2の空間側に位置する第2の周縁部が、該第2の空間側に延出するように形成されたものである、
請求項1〜6のいずれか一項に記載のシール部材。 - 前記第1の環状部は、前記第1の周縁部が断面テーパ状に形成されたものであり、
前記第2の環状部は、前記第2の周縁部が断面テーパ状に形成されたものである、
請求項7記載のシール部材。 - 前記第1の環状部は、前記第1の周縁部のテーパ面が曲線状を成すものであり、
前記第2の環状部は、前記第2の周縁部のテーパ面が曲線状を成すものである、
請求項8記載のシール部材。 - 前記環状凸部は、断面略台形状を成すものである、
請求項1記載のシール部材。 - 前記第1の環状部は、断面略台形状を成すものであり、
前記第2の環状部は、断面略台形状を成すものである、
請求項1記載のシール部材。 - 前記境界部は、当該シール部材が設けられた弁体及び弁座のうちのいずれか一方との当接面が断面略直線状に形成されたものである、
請求項3記載のシール部材。 - 前記境界部は、前記弁体及び前記弁座のうち他方の面を基準とする前記当接面の勾配の内角Qが45°±5°の範囲内の角度とされたものである、
請求項12記載のシール部材。 - 当該シール部材は、縦弾性係数及び水素透過率が互いに異なる複数の部材で構成されたものである、
請求項1〜13のいずれか一項に記載のシール部材。 - 前記第2の環状部は、径方向に沿う断面積が、前記第1の環状部の径方向に沿う断面積よりも小さい、
請求項1〜14のいずれか一項に記載のシール部材。 - 請求項1〜15のいずれか一項に記載のシール部材が、弁体又は弁座に設けられてなる、弁。
- 請求項1〜15のいずれか一項に記載のシール部材を有する弁を備える、タンク。
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