JP5973247B2 - High pressure check valve and hydrogen station using the same - Google Patents

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Description

本発明は、高圧用逆止め弁に関し、特に、水素等の高圧流体が流れる水素ステーションなどの流路にインラインチャッキとして用いられる高圧用逆止め弁とこれを用いた水素ステーションに関する。   The present invention relates to a high pressure check valve, and more particularly to a high pressure check valve used as an in-line check in a flow path of a hydrogen station or the like through which a high pressure fluid such as hydrogen flows, and a hydrogen station using the high pressure check valve.

近年、自動車用燃料電池の水素ステーションの供給インフラが普及しつつある。この水素ステーションの配管設備には、通常、流量制御用のバルブなどとともにインラインチャッキである逆止め弁が用いられる。この場合、水素ステーションでは、例えば、約９９ＭＰａの高圧の水素が流れることもあるため、流量制御用バルブと同様に逆止め弁も高圧流体に耐え得ることが重要である。   In recent years, the infrastructure for supplying hydrogen stations for automobile fuel cells has become widespread. In the hydrogen station piping equipment, a check valve which is an in-line check is usually used together with a valve for controlling the flow rate. In this case, for example, high-pressure hydrogen of about 99 MPa may flow at the hydrogen station, so it is important that the check valve can withstand the high-pressure fluid as well as the flow control valve.

高圧流体用の逆止め弁としては、例えば、特許文献１の高圧チェックバルブが知られている。このチェックバルブはバルブボデーのほぼ中央にポペットバルブがスプリングを介装された状態で左右に移動可能に嵌入され、その両端に中心水孔を有する中間子が嵌合された構造になっている。ポペットバルブは、バルブボデーの中心孔にガイドされながらこのバルブボデー内を往復動し、弁開時には、流体がポペットバルブの外周に形成された縦溝を介して流れ、弁閉時には、ポペットバルブと中間子との端部同士が平面接触して弁閉状態になる。
一方、特許文献２の逆止弁では、スプリングにより弁閉方向に弁体が弾発され、この弁体の先端側がテーパ状に形成され、この先端に装着されたＯリングがテーパ状の弁座に着座することで弁閉状態を維持しようとする構造になっている。
更に、特許文献３の逆止弁では、弁体のＯリングと密着可能な屈曲部が弁座に形成され、この屈曲部を起点として第１傾斜部及び第２傾斜部が形成されている。弁閉時には、この弁座側にＯリングを装着した弁体が着座して高圧流体を密封シールしてシール部材の寿命を延ばそうとしている。 As a check valve for high pressure fluid, for example, a high pressure check valve of Patent Document 1 is known. This check valve has a structure in which a poppet valve is inserted in the center of a valve body so as to be movable in the left and right directions with a spring interposed, and an intermediate element having a central water hole is fitted to both ends thereof. The poppet valve reciprocates in the valve body while being guided by the center hole of the valve body.When the valve is opened, fluid flows through a vertical groove formed on the outer periphery of the poppet valve. The ends of the meson are brought into plane contact with each other and the valve is closed.
On the other hand, in the check valve of Patent Document 2, the valve element is elastically ejected in the valve closing direction by a spring, the tip end side of the valve element is formed in a taper shape, and an O-ring attached to the tip end is a tapered valve seat. It is structured to maintain the valve closed state by sitting on.
Further, in the check valve of Patent Document 3, a bent portion that can be in close contact with the O-ring of the valve body is formed in the valve seat, and the first inclined portion and the second inclined portion are formed starting from this bent portion. When the valve is closed, a valve body equipped with an O-ring is seated on the valve seat side to seal and seal the high-pressure fluid to extend the life of the seal member.

実開昭６０−８５６７０号公報Japanese Utility Model Publication No. 60-85670 特開２０１１−８０５７１号公報JP 2011-80571 A 特許第４７９１１９６号公報Japanese Patent No. 4791196

しかしながら、特許文献１のチェックバルブは、ポペットバルブと中間子との端部同士が平面接触によりシールするため、これらの端部が金属面である場合には高圧時に平面同士の間に隙間が生じて漏れが発生するおそれがある。更に、このチェックバルブは、圧力範囲が比較的高圧の場合に限られており、低圧流体が流れた場合に平面接触部分に隙間が生じて漏れを生じる可能性もある。   However, since the check valve of Patent Document 1 seals the end portions of the poppet valve and the meson by plane contact, if these ends are metal surfaces, a gap is generated between the planes at high pressure. Leakage may occur. Furthermore, this check valve is limited to a case where the pressure range is relatively high, and when a low-pressure fluid flows, there is a possibility that a gap is generated in the flat contact portion and leakage occurs.

特許文献２、３のように弁座シールにＯリング等のゴム材料を使用した逆止め弁では、超高圧用チェックバルブとして水素ステーション等に使用したときに、高差圧の流速によるエロージョンによって耐久性が悪くなる。このエロージョン対策として、逆止め弁をメタルシールの弁座構造にすることが考えられるが、５ＭＰａ程度の低圧時のシール性能が悪くなり、その結果、低圧から超高圧までの幅広い圧力の流体に対して逆止め性能を発揮することが難しくなる。しかも、ゴムシールの場合、繰り返しの開閉動作による耐久性も悪くなり、数千回程度の少ない弁体開閉動作によりシール性が悪化して漏れを生じることがあった。耐久性を向上するためにステンレス製の弁体に別材料を溶着して硬度を上げることも考えられるが、この場合、溶接部に水素脆性の問題があらたに生じるために実施は難しい。弁体全体を高硬度材料で成形することも考えられるが、この場合には高価になるという問題が生じる。   In non-return valves that use rubber materials such as O-rings for valve seat seals as in Patent Documents 2 and 3, they are durable by erosion due to high differential pressure flow rates when used in hydrogen stations as ultra-high pressure check valves. Sexuality gets worse. As a measure against this erosion, it is conceivable that the check valve has a metal seal valve seat structure, but the sealing performance at a low pressure of about 5 MPa is deteriorated, and as a result, against a wide range of pressure fluids from low pressure to very high pressure. This makes it difficult to demonstrate non-return performance. Moreover, in the case of a rubber seal, durability due to repeated opening / closing operations is also deteriorated, and the sealing performance is deteriorated by a few thousands of valve body opening / closing operations, and leakage may occur. In order to improve durability, it is conceivable to increase the hardness by welding another material to a stainless steel valve body. However, in this case, since a problem of hydrogen embrittlement newly occurs in the welded portion, the implementation is difficult. Although it is conceivable to mold the entire valve body with a high hardness material, in this case, there is a problem that it is expensive.

本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、高圧流体が流れる流路に好適な高圧用逆止め弁であり、低圧から超高圧までの流体に対して優れた逆止め性能を発揮しつつ、弁開時には大流量を確保してバルブ容量を向上し、耐久性を飛躍的に向上してシール性を確保しながら弁体の動作回数の限界を延ばすことができ、特に、高圧の水素などの適用流体に好適なインラインチャッキとして用いることが可能な高圧用逆止め弁とこれを用いた水素ステーションを提供することにある。   The present invention has been developed in order to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is a high pressure check valve suitable for a flow path through which a high pressure fluid flows. While exhibiting excellent non-returning performance, a large flow rate is secured when the valve is opened, the valve capacity is improved, and the limit of the number of operations of the valve body is achieved while dramatically improving durability and ensuring sealing performance. In particular, it is to provide a high-pressure check valve that can be used as an in-line check suitable for an application fluid such as high-pressure hydrogen and a hydrogen station using the same.

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、管接合部と円筒空間部を有するボデーと管接合部と弁座シール面を有するキャップ体を螺着結合し、円筒空間部内に先端に平面部を有するポペット弁体をスプリングを介して装着することにより弁座シール面に平面部を当接すると共に、弁座シール面には、鈍角でエッジ形状に形成した鈍角エッジ部を設け、この鈍角エッジ部の硬度より平面部の硬度を低い材料で形成し、低圧時のとき、鈍角エッジ部と平面部とのシール幅が狭く、高圧時のとき、平面部が変形して鈍角エッジ部と平面部とのシール幅が広くなるようにしたこと高圧用逆止め弁である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that a body having a pipe joint and a cylindrical space, a pipe joint and a cap body having a valve seat sealing surface are screwed and joined to each other at the tip in the cylindrical space. co and the poppet valve body having a flat portion you contact a flat portion on the valve seat sealing surface by mounting through the spring, the valve seat sealing surface, the obtuse angle edge portion formed on the edge shape at an obtuse angle The flat part is made of a material whose hardness is lower than the hardness of the obtuse edge part. When the pressure is low, the seal width between the obtuse edge part and the flat part is narrow, and when the pressure is high, the flat part is deformed and obtuse. The high pressure check valve has a wide seal width between the edge portion and the flat portion.

請求項２に係る発明は、キャップ体は、流路と先端側の弁座シール面に鈍角エッジ部を有するスリーブと、管接合部を有するキャップとからなる高圧用逆止め弁である。
The invention according to claim 2, the cap body includes a sleeve having an obtuse angle edge portion on the valve seat sealing surface of the passage and the distal end side, a check valve for high pressure ing from a cap with a pipe joint.

請求項３に係る発明は、ポペット弁体は、平面部の軸方向に連続する円筒部と、当該ポペット弁体の外周と円筒部とを連通する流路穴を有し、この流路穴の外周側開口部をポペット弁体外周の傾斜面に設けた高圧用逆止め弁である。
The invention according to claim 3, the poppet valve body has a cylindrical portion continuous in the axial direction of the plane portion, the flow through holes for communicating the outer periphery circular cylindrical portion of the poppet valve body, this Nagareroana a high-pressure check valve provided on the inclined surface of the extracorporeal circumferential poppet valve outer circumferential side opening of the.

請求項４に係る発明は、鈍角エッジ部は、１６０〜１７８度程度の鈍角である高圧用逆止め弁である。   The invention according to claim 4 is the high pressure check valve in which the obtuse angle edge portion has an obtuse angle of about 160 to 178 degrees.

請求項５に係る発明は、ポペット弁体の材質は樹脂であり、鈍角エッジ部を有する前記スリーブより硬度が低い材質で形成した高圧用逆止め弁である。   The invention according to claim 5 is the high pressure check valve formed of a material whose poppet valve body is resin and having a hardness lower than that of the sleeve having the obtuse angle edge portion.

請求項６に係る発明は、ポペット弁体をポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）又はポリイミド（ＰＩ）により形成した高圧用逆止め弁である。   The invention according to claim 6 is a high pressure check valve in which the poppet valve body is formed of polyetheretherketone (PEEK) or polyimide (PI).

請求項７に係る発明は、高圧水素の供給ラインに高圧用逆止め弁を用いた水素ステーションである。
The invention according to claim 7 is a hydrogen station using a high pressure check valve in a high pressure hydrogen supply line.

請求項１に係る発明によると、高圧流体が流れる流路に好適な高圧用逆止め弁であり、弁座シール面に鈍角でエッジ形状の鈍角エッジ部を設け、この弁座シール面に硬度の低いポペット弁体の平面部を当接させるようにし、低圧時のとき、鈍角エッジ部と平面部とのシール幅が狭く、一方、高圧時のとき、平面部が変形して鈍角エッジ部と平面部とのシール幅が広くなるようにしているので、低圧から超高圧までの流体の漏れを確実に防いで優れた逆止め性能を発揮しつつ、弁開時には大流量を確保してバルブ容量を向上し、しかも耐久性を飛躍的に向上してシール性を確保しながら弁体の動作回数の限界を延ばすことができ、特に、高圧の水素などの適用流体に好適なインラインチャッキとして用いることができる。
According to the first aspect of the present invention, the high-pressure check valve is suitable for a flow path through which a high-pressure fluid flows, and the valve seat seal surface is provided with an obtuse and edge-shaped obtuse edge portion, and the valve seat seal surface has hardness. The flat part of the low poppet valve body is brought into contact, and when the pressure is low, the seal width between the obtuse angle edge part and the flat part is narrow. On the other hand, when the pressure is high, the flat part deforms and the obtuse angle edge part and the flat part are flat. than the sealing width of the part is made to be wider, while excellent check performance prevent reliably the leakage of fluid from the low pressure to super-high pressure, the valve capacity when the valve opens to ensure a high flow rate In addition, it is possible to extend the limit of the number of operations of the valve body while ensuring the sealing performance by dramatically improving the durability, and in particular, it should be used as an in-line check suitable for applicable fluids such as high-pressure hydrogen. Can do.

請求項２に係る発明によると、キャップでスリーブの段部面を押圧してガスケットを押圧シールすることにより、スリーブとボデーとの間をガスケットで確実にシールして外部への漏れを防ぐことができ、このときスリーブをボデーに対して回転させることなくシール方向に押圧できる構造としていることで、ガスケットの捩れを防いで高シール性を発揮すると共に、このガスケットの消耗を最小限に抑えることができる。   According to the invention of claim 2, by pressing the sleeve step surface with the cap and pressing and sealing the gasket, the gap between the sleeve and the body can be securely sealed with the gasket to prevent leakage to the outside. At this time, the sleeve can be pressed in the sealing direction without rotating with respect to the body, so that the gasket can be prevented from being twisted to exhibit high sealing performance, and consumption of the gasket can be minimized. it can.

請求項３に係る発明によると、弁開時に流路穴に流れ込む流体を、傾斜面で案内することにより、大流量を確保することが可能になる。   According to the invention which concerns on Claim 3, it becomes possible to ensure a large flow volume by guiding the fluid which flows into a flow-path hole at the time of valve opening by an inclined surface.

請求項４に係る発明によると、鈍角エッジ部を１６０〜１７８度程度の鈍角に設けることで、５〜１０ＭＰａ程度の低圧では、鈍角エッジ部により平面部とのシール性を確保しながらこの鈍角エッジ部を中心とした狭いシール幅を形成して漏れを確実に防ぐことができる。一方、９９ＭＰａ程度の超高圧では、平面部が弁座シール面に沿うように変形することで鈍角エッジ部を中心とした広いシール幅によって高圧流体の漏れを確実に防止し、しかも高シール性を長期間維持でき、繰り返し開閉動作した場合の耐久性にも優れている。   According to the invention according to claim 4, by providing the obtuse angle edge portion at an obtuse angle of about 160 to 178 degrees, the obtuse angle edge is secured at a low pressure of about 5 to 10 MPa while ensuring the sealing property with the flat portion by the obtuse angle edge portion. A narrow seal width centered on the portion can be formed to reliably prevent leakage. On the other hand, at an ultra-high pressure of about 99 MPa, the flat portion is deformed so as to follow the valve seat seal surface, thereby reliably preventing high-pressure fluid from leaking with a wide seal width centering on the obtuse angle edge portion, and also providing high sealing performance. It can be maintained for a long time and has excellent durability when repeatedly opened and closed.

請求項５に係る発明によると、ポペット弁体を樹脂によってスリーブよりも低い硬度に設けることで、弁閉シール時にポペット弁体をスリーブに対して確実に変形させることができ、例えば、ポペット弁体をロックウェル硬度Ｍ９９以上の樹脂で形成した場合、５〜１０ＭＰａ程度の低い圧力ではシール幅を狭くしながらシール性を確保し、９９ＭＰａの超高圧ではポペット弁体がより弾性変形してシール幅を広くすることでシール性を向上できる。   According to the invention which concerns on Claim 5, a poppet valve body can be reliably deform | transformed with respect to a sleeve at the time of valve-closing seal | sticker by providing a poppet valve body with resin lower hardness than a sleeve, for example, a poppet valve body Is made of a resin having a Rockwell hardness of M99 or higher, a seal pressure is secured while narrowing the seal width at a low pressure of about 5 to 10 MPa, and the poppet valve body is more elastically deformed at an ultrahigh pressure of 99 MPa to increase the seal width. The sealing performance can be improved by widening.

請求項６に係る発明によると、ポペット弁体をポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）又はポリイミド（ＰＩ）により形成することで、９９ＭＰａ程度の高圧にも耐え得る強度を発揮し、繰り返し逆止め動作をおこなった場合にもその弾性により優れたシール性と耐久性とを維持できる。   According to the sixth aspect of the present invention, the poppet valve body is formed of polyether ether ketone (PEEK) or polyimide (PI), thereby exhibiting strength that can withstand a high pressure of about 99 MPa and repeatedly performing a non-return operation. Even in the case of high resistance, excellent elasticity and durability can be maintained due to its elasticity.

請求項７に係る発明によると、高圧用逆止め弁がインラインチャッキとして機能して、低圧から超高圧までの流体の漏れを防いで優れた逆止め性能を発揮しつつ、弁開時には大流量を確保してバルブ容量を向上し、しかも耐久性を飛躍的に向上してシール性を確保しながらこの高圧用逆止め弁の弁体の動作回数の限界を延ばすことにより、メンテナンスの頻度を低減することができる水素ステーションを提供できる。









According to the seventh aspect of the invention, the high pressure check valve functions as an inline check, prevents leakage of fluid from low pressure to ultra high pressure, and exhibits excellent check performance, while providing a large flow rate when the valve is opened. The maintenance frequency is reduced by extending the limit of the number of operation of the valve body of this high pressure check valve while ensuring the seal capacity by dramatically improving the durability by ensuring the valve capacity. A hydrogen station can be provided.









本発明における高圧用逆止め弁の実施形態を示した縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which showed embodiment of the high pressure check valve in this invention. スリーブを示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows a sleeve. 図１の一部拡大縦断面図である。It is a partially expanded longitudinal cross-sectional view of FIG. ポペット弁体を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows a poppet valve body. 図１の高圧用逆止め弁の弁開状態を示した縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which showed the valve open state of the high pressure check valve of FIG. （ａ）は、低圧時のシール状態を表した要部拡大断面図である。（ｂ）は、高圧時のシール状態を表した要部拡大断面図である。(A) is a principal part expanded sectional view showing the seal state at the time of a low voltage | pressure. (B) is a principal part expanded sectional view showing the sealing state at the time of a high voltage | pressure. 水素ステーションを示したブロック図である。It is the block diagram which showed the hydrogen station.

以下に、本発明における高圧用逆止め弁の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１においては、本発明の高圧用逆止め弁の実施形態を示しており、図２においてはスリーブ、図４にポペット弁体を示している。
図１に示すように、本発明における逆止め弁は、ボデー１、キャップ体２、ポペット弁体３、ガスケット４、スプリング５を有している。 Embodiments of a high pressure check valve according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a high pressure check valve according to the present invention, FIG. 2 shows a sleeve, and FIG. 4 shows a poppet valve body.
As shown in FIG. 1, the check valve in the present invention includes a body 1, a cap body 2, a poppet valve body 3, a gasket 4, and a spring 5.

図１において、ボデー１は、例えば、ステンレス合金（ＳＵＳ３１６）によって略筒状に形成されている。ボデー１の一端側、図において右側には雌螺子１０からなる管接合部が形成され、この管接合部１０には図示しない外部継手の雄螺子を螺合可能になっている。この管接合部１０に続けて縮径穴１１が形成され、この縮径穴１１と連通して縮径穴１１よりも拡径した円筒空間部１２が設けられている。更に、円筒空間部１２に続いて雌ねじ部１３が形成されている。   In FIG. 1, the body 1 is formed in a substantially cylindrical shape by, for example, a stainless alloy (SUS316). A pipe joint made of a female screw 10 is formed on one end side of the body 1 and on the right side in the figure, and a male screw of an external joint (not shown) can be screwed into the pipe joint 10. A diameter-reduced hole 11 is formed following the pipe joint 10, and a cylindrical space portion 12 that communicates with the diameter-reduced hole 11 and is larger in diameter than the diameter-reduced hole 11 is provided. Further, an internal thread portion 13 is formed following the cylindrical space portion 12.

図３に示すように、ボデー１の円筒空間部１２よりも開口側には開口側端面１４が形成され、この開口側端面１４にはガスケット４を装着可能になっている。開口側端面１４には鈍角のエッジシール部１５が形成され、このエッジシール部１５の角度α１は、１６０〜１７８度程度からなり、本実施形態では、この角度α１を１７０度の鈍角としている。このエッジシール部１５により、ガスケット４をシール可能となる。ボデー１における管接合部１０と縮径穴１１との間には、気密検査用の検査孔２６が設けられている。   As shown in FIG. 3, an opening-side end surface 14 is formed on the opening side of the cylindrical space portion 12 of the body 1, and the gasket 4 can be attached to the opening-side end surface 14. The opening-side end face 14 is formed with an obtuse edge seal portion 15, and the angle α1 of the edge seal portion 15 is about 160 to 178 degrees. In the present embodiment, the angle α1 is an obtuse angle of 170 degrees. The edge seal portion 15 can seal the gasket 4. An inspection hole 26 for airtightness inspection is provided between the pipe joint 10 and the reduced diameter hole 11 in the body 1.

図１に示すように、キャップ体２は、スリーブ１６と、キャップ１７とからなっている。図２に示したスリーブ１６は、金属材料により形成され、本実施形態ではステンレス合金（ＳＵＳ３１６）により設けられている。このスリーブ１６は、筒部１８とこの筒部１８よりも拡径した段部面１９とを有し、内部にはボデー１の円筒空間部１２と連通する流路２０が設けられている。図３において、スリーブ１６のポペット弁体３との対向面である先端側には弁座シール面２１が形成され、この弁座シール面２１には、鈍角でエッジ形状の鈍角エッジ部２２が形成されている。   As shown in FIG. 1, the cap body 2 includes a sleeve 16 and a cap 17. The sleeve 16 shown in FIG. 2 is made of a metal material, and is provided with a stainless alloy (SUS316) in this embodiment. The sleeve 16 has a cylindrical portion 18 and a stepped surface 19 having a diameter larger than that of the cylindrical portion 18, and a flow path 20 communicating with the cylindrical space portion 12 of the body 1 is provided therein. In FIG. 3, a valve seat seal surface 21 is formed on the distal end side of the sleeve 16 facing the poppet valve body 3, and an obtuse and edged obtuse edge portion 22 is formed on the valve seat seal surface 21. Has been.

鈍角エッジ部２２は断面が山状であり、この山の角度θは、１６０〜１７８度程度に設けられ、本実施形態ではこの鈍角エッジ部２２の内径側と外径側とのテーパ角が異なっている。図３において、内径側テーパ角θ１は５°、外径側テーパ角θ２は２°に形成されており、これらのテーパ角θ１、θ２により鈍角エッジ部２２の角度θは１７３°の鈍角に設けられている。外径側テーパ角θ２を内径側テーパ角θ１よりも小さく形成しているのは、低圧時のときには、後述するシール径（シールエッジ径Ｄｓ）を小さくし、高圧時のときには、ポペット弁体３の後述する平面部３５とのシール幅を外径方向に広くするためである。これにより、低圧時から高圧時まで、確実にシールすることが可能になる。鈍角エッジ部２２の頂点付近２２ａは、鋭くする必要はなく、半径の小さい断面Ｒ形状としてもよい。なお、外径側テーパ角θ２を０°より大きく設定し、例えば、１°であってもよく、本実施形態においては、０°＜θ２＜５°、より好ましくは、１°＜θ２＜３°の範囲に設定するのがよい。また、前述のように、内径側テーパ角θ１を外径側テーパ角θ２よりも大きく形成しているので、高圧時のときに、弁座シール面２１の内周縁部（流路２０との交点）がポペット弁体３の平面部３５を押圧するのを防ぎ、平面部３５の損傷なく、確実な面シールを行うことができる。
The obtuse angle edge portion 22 has a mountain-shaped cross section, and the angle θ of the mountain is provided at about 160 to 178 degrees. In this embodiment, the taper angle between the inner diameter side and the outer diameter side of the obtuse angle edge portion 22 is different. ing. In FIG. 3, the taper angle θ1 on the inner diameter side is 5 ° and the taper angle θ2 on the outer diameter side is 2 °. It has been. The reason why the outer diameter taper angle θ2 is smaller than the inner diameter taper angle θ1 is that a seal diameter (seal edge diameter Ds), which will be described later, is reduced when the pressure is low, and the poppet valve body 3 is set when the pressure is high. This is because the seal width with the flat portion 35 described later is increased in the outer diameter direction. As a result, it is possible to reliably seal from a low pressure to a high pressure. The apex vicinity 22a of the obtuse edge portion 22 does not need to be sharp and may have a cross-sectional R shape with a small radius. The outer diameter side taper angle θ2 is set larger than 0 °, and may be, for example, 1 °. In the present embodiment, 0 ° <θ2 <5 °, more preferably 1 ° <θ2 <3. It should be set in the range of °. Further, as described above, since the inner diameter side taper angle θ1 is formed larger than the outer diameter side taper angle θ2, the inner periphery of the valve seat seal surface 21 (intersection with the flow path 20) at high pressure. ) Can be prevented from pressing the flat surface portion 35 of the poppet valve body 3, and the flat surface portion 35 can be reliably sealed without being damaged.

スリーブ１６の弁座シール面２１よりも外径側において、ボデー１の開口側端面１４との対向位置である先端面２３には、鈍角のエッジシール部２５が形成されている。このエッジシール部２５の角度α２は、例えば、ボデー１と同様に１６０〜１７８°程度になっている。本実施形態では、この角度α２は、角度α１と同じ１７０°の鈍角に設けられている。   On the outer diameter side of the valve seat seal surface 21 of the sleeve 16, an obtuse edge seal portion 25 is formed on the distal end surface 23, which is the position facing the opening side end surface 14 of the body 1. The angle α2 of the edge seal portion 25 is, for example, about 160 to 178 ° like the body 1. In the present embodiment, the angle α2 is provided at an obtuse angle of 170 °, which is the same as the angle α1.

図１に示したキャップ１７は、例えば、ボデー１と同じステンレス合金からなり、このキャップ２の内部には挿入穴部３０が形成され、この挿入穴部３０に続けて雌螺子部からなる管接合部３１が形成されている。管接合部３１には、ボデー１の雌螺子１０と同様に、図示しない外部継手の雄螺子部を螺合可能になっている。キャップ１７のボデー取付け側には雌ねじ部１３に螺合可能な雄ねじ部３２が形成され、この雄ねじ部３２を介してキャップ１７がボデー１に螺合により取付けられる。キャップ１７のスリーブ１６側には、このスリーブ押圧用の端部面３３が形成されている。キャップ１７における管接合部３１と挿入穴部３０との間には、気密検査用の検査孔２７が設けられている。
The cap 17 shown in FIG. 1 is made of, for example, the same stainless alloy as that of the body 1, and an insertion hole 30 is formed inside the cap 2, and a pipe joint consisting of a female screw portion following the insertion hole 30. A portion 31 is formed. Similar to the female screw 10 of the body 1, a male screw portion of an external joint (not shown) can be screwed into the pipe joint portion 31. A male screw portion 32 that can be screwed to the female screw portion 13 is formed on the body mounting side of the cap 17, and the cap 17 is screwed to the body 1 through the male screw portion 32. An end surface 33 for pressing the sleeve is formed on the sleeve 16 side of the cap 17. An inspection hole 27 for an airtight inspection is provided between the tube joint portion 31 and the insertion hole portion 30 in the cap 17.

キャップ体２をボデー１に取付けるときには、スリーブ１６の段部面１９をキャップ１７の端部面３３で押圧するように、キャップ１７をボデー１にガスケット４を介して螺着結合する。スリーブ１６は、筒部１８が挿入穴部３０に挿入されるようにキャップ１７に取付けられ、このスリーブ１６とボデー１との間に外部シール部３４が設けられる。外部シール部３４は、前記したボデー１側のエッジシール部１５、スリーブ１６側のエッジシール部２５の両者により、金属製のガスケット４を挟圧シールすることにより構成される。   When the cap body 2 is attached to the body 1, the cap 17 is screwed to the body 1 via the gasket 4 so that the stepped surface 19 of the sleeve 16 is pressed by the end surface 33 of the cap 17. The sleeve 16 is attached to the cap 17 so that the cylindrical portion 18 is inserted into the insertion hole 30, and an external seal portion 34 is provided between the sleeve 16 and the body 1. The external seal portion 34 is configured by sandwiching and sealing the metal gasket 4 with both the edge seal portion 15 on the body 1 side and the edge seal portion 25 on the sleeve 16 side.

ガスケット４は、例えば、銅又は銅合金などにより形成され、ボデー１の雌ねじ部１３と、スリーブ１６の雄ねじ部３２との螺着により、エッジシール部１５、２５の間に挟着されている。このガスケット４によって、ボデー１とスリーブ１６との間の漏れが防がれる。   The gasket 4 is formed of, for example, copper or a copper alloy, and is sandwiched between the edge seal portions 15 and 25 by screwing the female screw portion 13 of the body 1 and the male screw portion 32 of the sleeve 16. This gasket 4 prevents leakage between the body 1 and the sleeve 16.

図４に示したポペット弁体３は、先端に平面部３５を有しており、この平面部３５の軸方向に連続する円筒部３７と、当該ポペット弁体３の外周３８と円筒部３７とを連通する流路穴３６を有している。この連通路である流路穴３６は、平面部３５と円筒部３７との間のポペット弁体３の外周側に径方向９０°毎に４つ配置され、弁開時にはこの流路穴３６を介して縮径穴１１と流路２０とが連通可能になる。流路穴３６における外周側開口部３９は、ポペット弁体３の外周３８に設けた傾斜面４０に設けられている。平面部３５の外径Ｄ３と円筒部３７の外径Ｄ４とは、外径Ｄ３＜外径Ｄ４の関係に設定されている。本実施形態の傾斜面４０の谷部は、平面部３５の外径Ｄ３よりも小径に設定されている。これにより、ポペット弁体３の外周には、傾斜面４０付近に凹部が形成され、流体が効率的に案内されている。ポペット弁体３は、ボデー１の円筒空間部１２にコイルスプリングからなるスプリング５を介して装着され、スプリング５の弾発力によりスリーブ１６の弁座シール面２１に平面部３５を当接可能になっている。   The poppet valve body 3 shown in FIG. 4 has a flat portion 35 at the tip, a cylindrical portion 37 continuous in the axial direction of the flat portion 35, an outer periphery 38 of the poppet valve body 3, and a cylindrical portion 37. Has a flow path hole 36 communicating with each other. Four passage holes 36 that are communication paths are arranged on the outer peripheral side of the poppet valve body 3 between the flat surface portion 35 and the cylindrical portion 37 every 90 ° in the radial direction. The reduced diameter hole 11 and the flow path 20 can communicate with each other. The outer peripheral side opening 39 in the flow path hole 36 is provided on an inclined surface 40 provided on the outer periphery 38 of the poppet valve body 3. The outer diameter D3 of the flat surface portion 35 and the outer diameter D4 of the cylindrical portion 37 are set such that the outer diameter D3 <the outer diameter D4. The valley portion of the inclined surface 40 of the present embodiment is set to have a smaller diameter than the outer diameter D3 of the flat surface portion 35. Accordingly, a recess is formed in the vicinity of the inclined surface 40 on the outer periphery of the poppet valve body 3, and the fluid is efficiently guided. The poppet valve body 3 is attached to the cylindrical space portion 12 of the body 1 via a spring 5 made of a coil spring, and the flat portion 35 can be brought into contact with the valve seat seal surface 21 of the sleeve 16 by the elastic force of the spring 5. It has become.

ポペット弁体３は、平面部３５が鈍角エッジ部２２の硬度よりも低くなるように、比較的硬度の低い材料で形成されている。本実施形態では、ポペット弁体３の材質は樹脂であり、この樹脂は、鈍角エッジ部２２を有するスリーブ１６の硬度よりも低い材質で且つ、高圧流体の封止に必要な高強度を有する材質になっている。この樹脂としては、例えば、スーパーエンジニアリングプラスチックに属するポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）又はポリイミド（ＰＩ）であり、本実施形態では、ＰＥＥＫに３０％のグラファイトを混合したものを用いてポペット弁体を形成した。なお、本実施形態において、「平面部３５が鈍角エッジ部２２の硬度より低い」とは、流体圧の上昇に伴って、平面部３５と鈍角エッジ部２２の弁座シール面２１とのシール幅が広がる一方、流体圧の下降に伴って、シール幅が狭くなるよう、平面部３５側が弾性変形する程度の硬度の低さをいう。
The poppet valve body 3 is formed of a material having a relatively low hardness so that the flat surface portion 35 is lower than the hardness of the obtuse angle edge portion 22. In the present embodiment, the material of the poppet valve body 3 is a resin, and this resin is a material having a strength lower than the hardness of the sleeve 16 having the obtuse edge portion 22 and a high strength necessary for sealing a high-pressure fluid. It has become. As this resin, for example, polyetheretherketone (PEEK) or polyimide (PI) belonging to super engineering plastics, and in this embodiment, a poppet valve body is formed using a mixture of PEEK and 30% graphite. did. In this embodiment, “the flat surface portion 35 is lower than the hardness of the obtuse angle edge portion 22” means that the seal width between the flat surface portion 35 and the valve seat seal surface 21 of the obtuse angle edge portion 22 increases with increasing fluid pressure. while spreads, with the lowering of the fluid pressure, so that the seal width becomes narrow, flat portion 35 side refers to the low hardness of the degree of elastic deformation.

このような低い硬度のポペット弁体３により、低圧時のとき、図６（ａ）に示すように、鈍角エッジ部２２と平面部３５とのシール幅Ｗ１が狭くなり、高圧時のとき、図６（ｂ）に示すように、平面部３５が変形して鈍角エッジ部２２と平面部３５とのシール幅Ｗ２が広くなるようになっている。内周側と連通する４つの流路穴３６が等間隔に設けられ、弁開時には、この流路穴３６を介して縮径穴１１と流路２０とが連通可能になる。   With such a low hardness poppet valve body 3, when the pressure is low, as shown in FIG. 6A, the seal width W1 between the obtuse edge portion 22 and the flat portion 35 is narrowed. As shown in FIG. 6B, the flat surface portion 35 is deformed so that the seal width W2 between the obtuse edge portion 22 and the flat surface portion 35 is increased. Four channel holes 36 communicating with the inner peripheral side are provided at equal intervals. When the valve is opened, the reduced diameter hole 11 and the channel 20 can communicate with each other through the channel hole 36.

ポペット弁体３は、ボデー１の円筒空間部１２に遊嵌状態で往復動可能にガイドされ、通常時にはスプリング５の弾発力によりスリーブ１６の方向に付勢されている。この場合、ポペット弁体３の円筒部分を円柱部分の２倍程度の長さに設けることにより、ポペット弁体３は、傾きが防がれつつ確実にシール状態を維持しながらボデー１内を摺動可能になっている。
ポペット弁体３の４つの流路穴３６の穴面積やポペット弁体３が開動作したときのスリーブ１６の弁座開口面積（流路２０の開口面積）は、ボデー１の縮径穴１１の面積よりも大きくなっている。 The poppet valve body 3 is guided in a freely reciprocating manner in the cylindrical space portion 12 of the body 1 so as to be reciprocally movable, and is normally biased toward the sleeve 16 by the elastic force of the spring 5. In this case, by providing the cylindrical portion of the poppet valve body 3 to be about twice as long as the column portion, the poppet valve body 3 slides in the body 1 while maintaining a sealed state while preventing tilting. It is possible to move.
The hole area of the four flow path holes 36 of the poppet valve body 3 and the valve seat opening area of the sleeve 16 when the poppet valve body 3 is opened (opening area of the flow path 20) are as follows. It is larger than the area.

高圧用逆止め弁を組込む際には、ボデー１の円筒空間部１２にポペット弁体３をスプリング５により弾発状態で装着し、スリーブ１６の筒部１８を挿入したキャップ１７をボデー１に螺着して一体化する。ボデー１の開口側端面１４とスリーブ１６の先端面２３との間には、前述したようにガスケット４が介在され、ボデー１の雌ねじ部１３とスリーブ１６の雄ねじ部３２との螺着によりこのガスケット４がエッジシール部１５、２５の間に挟着される。キャップ１７をボデー１に螺着する際、スリーブ１６は回転することなくガスケット４に当接するため、エッジシール部２５が損傷するのを防ぐことができる。   When assembling the high pressure check valve, the poppet valve body 3 is elastically attached to the cylindrical space portion 12 of the body 1 by the spring 5, and the cap 17 into which the cylindrical portion 18 of the sleeve 16 is inserted is screwed into the body 1. Wear and integrate. As described above, the gasket 4 is interposed between the opening-side end surface 14 of the body 1 and the distal end surface 23 of the sleeve 16, and this gasket is formed by screwing the female screw portion 13 of the body 1 and the male screw portion 32 of the sleeve 16. 4 is sandwiched between the edge seal portions 15 and 25. When the cap 17 is screwed to the body 1, the sleeve 16 contacts the gasket 4 without rotating, so that the edge seal portion 25 can be prevented from being damaged.

続いて、上述した実施形態の高圧用逆止め弁の動作を説明する。
図５においては、逆止め弁の弁開状態を示している。図において左方から高圧流体が流れると、その流体圧によってポペット弁体３がスプリング５の弾発力に抗して右方向に押圧され、スリーブ１６の弁座シール面２１が開口した状態になり、矢印に示すように流体が流路２０から円筒空間部１２に流れ、流路穴３６を介してポペット弁体３内部に案内され、このボペット弁体３を介して縮径穴１１よりボデー１の外部へと流れる。前述したように、流路穴３６の穴面積やスリーブ１６の弁座開口面積は、ボデー１の流路面積よりも大きく設けていることで、高Ｃｖ値が確保されている。 Subsequently, the operation of the high pressure check valve of the above-described embodiment will be described.
In FIG. 5, the check valve is opened. In the drawing, when a high-pressure fluid flows from the left side, the poppet valve body 3 is pressed rightward against the elastic force of the spring 5 by the fluid pressure, and the valve seat seal surface 21 of the sleeve 16 is opened. As shown by the arrows, the fluid flows from the flow path 20 to the cylindrical space portion 12 and is guided into the poppet valve body 3 through the flow path hole 36, and the body 1 from the diameter-reduced hole 11 through the bopet valve body 3. Flows outside. As described above, the hole area of the flow path hole 36 and the valve seat opening area of the sleeve 16 are set larger than the flow path area of the body 1, thereby ensuring a high Cv value.

図１において、流体が逆流しようとしたときには、ポペット弁体３がその流体圧によって左方向に押され、弁座シール面２１に平面部３５が押圧される。その際、平面部３５が逆止圧力の増加に応じて弾性変形し、接触面積を増加しつつ弁座シール面２１に当接シールする。   In FIG. 1, when the fluid tries to flow backward, the poppet valve body 3 is pushed leftward by the fluid pressure, and the flat portion 35 is pushed against the valve seat seal surface 21. At that time, the flat portion 35 is elastically deformed in accordance with an increase in the check pressure, and abuts and seals against the valve seat seal surface 21 while increasing the contact area.

図６において、このときの逆止圧力の大きさの違いによる弁座の当接状態の変化を説明する。
ポペット弁体３に逆止圧力が加わったときには、先ず、平面部３５が弁座シール面２１の鈍角エッジ部２２に接触し、続いてこの平面部３５が鈍角である弁座シール面２１に沿うように変形して当接する。鈍角エッジ部２２がシールするときのシールエッジ径Ｄｓは、小さいほどシールするために必要な荷重が少なくて済むため、できるだけ小さくなるように形成されている。 In FIG. 6, the change of the contact state of the valve seat due to the difference in the magnitude of the check pressure at this time will be described.
When a check pressure is applied to the poppet valve body 3, first, the flat portion 35 contacts the obtuse angle edge portion 22 of the valve seat seal surface 21, and then the flat portion 35 follows the valve seat seal surface 21 having an obtuse angle. It deforms and comes into contact. The seal edge diameter Ds when the obtuse angle edge portion 22 is sealed is formed to be as small as possible because the smaller the load necessary for sealing, the smaller the seal edge diameter Ds.

このシール時において、低圧時のときには、図６（ａ）に示すように、弁座シール面２１に平面部３５がシール幅Ｗ１で当接シールする。この場合、ポペット弁体３がスリーブ１６側に押される力が弱いため、この鈍角エッジ部２２と平面部３５とのシール幅Ｗ１が狭くなっている。このように狭いシール幅Ｗ１によって弁座シール面２１と平面部３５とがシールされることで高いシール性が発揮される。   At the time of this sealing, when the pressure is low, as shown in FIG. 6A, the flat portion 35 contacts and seals the valve seat seal surface 21 with the seal width W1. In this case, since the force with which the poppet valve body 3 is pushed toward the sleeve 16 is weak, the seal width W1 between the obtuse edge portion 22 and the flat portion 35 is narrow. In this way, the valve seat seal surface 21 and the flat surface portion 35 are sealed by the narrow seal width W1, whereby high sealing performance is exhibited.

一方、高圧時のときには、図６（ｂ）に示すように、弁座シール面２１に平面部３５がシール幅Ｗ２で当接シールする。この場合、ポペット弁体３がスリーブ１６側に押される力が強くなっているため、シール幅Ｗ２はシール幅Ｗ１に比べて広くなっている。このように広いシール幅Ｗ２で弁座シール面２１と平面部３５とがシールされることで、シール性を高めて高圧流体を確実に逆止めできる。しかも、シール幅が広くなることで平面部３５の単位面積当たりに加わる力を小さくできるため、耐久性が良くなることから長期に亘って高シール性を維持できる。   On the other hand, at the time of high pressure, as shown in FIG. 6B, the flat portion 35 abuts and seals on the valve seat seal surface 21 with the seal width W2. In this case, since the force with which the poppet valve body 3 is pushed toward the sleeve 16 is increased, the seal width W2 is wider than the seal width W1. By sealing the valve seat seal surface 21 and the flat portion 35 with such a wide seal width W2, it is possible to improve the sealing performance and reliably reverse the high-pressure fluid. In addition, since the force applied per unit area of the flat portion 35 can be reduced by increasing the seal width, durability is improved, and high sealing performance can be maintained over a long period of time.

このときのポペット弁体３のシールエッジ径Ｄｓを最小寸法にし、鈍角エッジ部２２の内径側テーパ角度θ１を５°、外径側テーパ角度θ２を２°に設けていることで、特に、高圧時において外側に向けて広がるようにシール幅Ｗ３が形成されつつ平面部３５が変形して高いシール性を発揮でき、耐久性もより向上する。例えば、テーパ角度θ１、θ２を調節し、平面部３５の弾性変形量が０．０３ｍｍとなる隙間Ｃを鈍角エッジ部２２の内径側に設けることでシール幅Ｗ２を１．２ｍｍ程度とすることができ、このシール幅Ｗ２により高圧の逆止圧力に耐え得ることが可能となる。このように、ポペット弁体３の弾性変位内で収まるように弁座シール面２１の角度を設定することが望ましい。   At this time, the seal edge diameter Ds of the poppet valve body 3 is set to the minimum dimension, the inner diameter side taper angle θ1 of the obtuse angle edge portion 22 is set to 5 °, and the outer diameter side taper angle θ2 is set to 2 °. While the seal width W3 is formed so as to spread outward at the time, the flat surface portion 35 can be deformed to exhibit high sealing performance, and durability is further improved. For example, by adjusting the taper angles θ1 and θ2, and providing the gap C where the elastic deformation amount of the flat surface portion 35 is 0.03 mm on the inner diameter side of the obtuse edge portion 22, the seal width W2 may be about 1.2 mm. This seal width W2 can withstand a high check pressure. Thus, it is desirable to set the angle of the valve seat seal surface 21 so as to be within the elastic displacement of the poppet valve body 3.

上記したように、本発明の高圧用逆止め弁は、ボデー１と、スリーブ１６とキャップ１７とからなるキャップ体２を、ガスケット４を介して螺着結合し、円筒空間部１２内にスプリング５を介してポペット弁体３を装着し、スリーブ１６の弁座シール面２１にポペット弁体３の平面部３５を当接可能に設け、弁座シール面２１に鈍角エッジ部２２を設け、この鈍角エッジ部２２の硬度より平面部３５の硬度が低くなるような材料で形成されている。そして、低圧時のとき、鈍角エッジ部２２と平面部３５とのシール幅Ｗ１が狭くなるようになっており、高圧時のとき、平面部３５が変形してこの平面部３５と鈍角エッジ部２２とのシール幅Ｗ２が広くなるようにしているので、低圧から高圧までの幅広い圧力の流体に対して、平面部３５がその圧力に応じて異なる変形量により変形して必要なシール面圧を発揮する。これにより、例えば、５ＭＰａの低圧流体、又は９９ＭＰａの超高圧流体の何れの場合にも逆止性能を確実に発揮し、超高圧用のチェックバルブとして用いた場合にも、高圧時はおろか、低圧時においても確実に逆止め性能を発揮して漏れを防止できる。しかも、少ない部品点数で簡単な組み合わせにより設けることができるため、低コストで製作できる。   As described above, in the high pressure check valve of the present invention, the body 1, the cap body 2 composed of the sleeve 16 and the cap 17 are screwed together via the gasket 4, and the spring 5 is inserted into the cylindrical space portion 12. The poppet valve body 3 is mounted through the valve seat 3, the flat surface portion 35 of the poppet valve body 3 is provided so as to be able to contact the valve seat seal surface 21 of the sleeve 16, and the obtuse edge portion 22 is provided on the valve seat seal surface 21. The planar portion 35 is formed of a material that has a lower hardness than the edge portion 22. When the pressure is low, the seal width W1 between the obtuse angle edge portion 22 and the flat surface portion 35 is narrowed. When the pressure is high, the flat surface portion 35 is deformed to deform the flat surface portion 35 and the obtuse angle edge portion 22. Since the seal width W2 is widened, the flat surface portion 35 is deformed by different deformation amounts according to the pressure with respect to a wide range of pressures from low pressure to high pressure, so that necessary seal surface pressure is exhibited. To do. As a result, for example, in the case of either a low pressure fluid of 5 MPa or an ultrahigh pressure fluid of 99 MPa, the non-return performance is surely exhibited, and even when used as a check valve for ultrahigh pressure, not only at high pressure, Even during times, the non-return performance can be reliably exhibited to prevent leakage. Moreover, since it can be provided by a simple combination with a small number of parts, it can be manufactured at low cost.

更に、ポペット弁体３の材質を、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）又はポリイミド（ＰＩ）等の樹脂により形成しているため耐久性を向上でき、繰り返しの弁体開閉動作による消耗を最小限に抑えて限界開閉回数を向上し、長期に亘って高シール性を維持できる。水素ステーション等に使用したときにもエロージョンによる消耗を最小限に抑えることが可能になる。本実施形態の逆止め弁（呼び径９／１６インチ）を用い、水素９９ＭＰａ下における耐久試験を行った。２５０００回の開閉を行ったが、弁座からの漏れはなく、弁座シール性が確保されていることを確認した。   Furthermore, since the material of the poppet valve body 3 is formed of a resin such as polyether ether ketone (PEEK) or polyimide (PI), durability can be improved, and consumption due to repeated opening and closing operations of the valve body is minimized. The number of open / close operations can be improved and high sealing performance can be maintained over a long period of time. When used in a hydrogen station or the like, consumption due to erosion can be minimized. Using the check valve (nominal diameter 9/16 inch) of the present embodiment, a durability test under 99 MPa of hydrogen was performed. After opening and closing 25,000 times, there was no leakage from the valve seat, and it was confirmed that the valve seat sealability was secured.

図３において、ボデー１の円筒空間部１２の開口側端面１４に鈍角のエッジシール部１５を形成し、スリーブ１６の先端側に鈍角のエッジシール部２５を形成して、この両者のエッジシール部１５、２５で金属製のガスケット４を挟圧して外部シール部３４を構成していることから、弁座シール面２１と平面部３５とのシールの場合と同様に、これらのエッジシール部１５、２５によって高いシール面圧を発揮してボデー１とスリーブ１６とをシールできる。この場合、スリーブ１６の外径を最小限に抑えることも可能となり、例えば、図１のボデー１の円筒空間部１２の内径ｄ１をφ１４ｍｍとした場合、このボデー１の必要肉厚が２１ｍｍ程度となり、このときのスリーブ１６の流路２０の内径ｄ２をφ６．４ｍｍ、必要肉厚を７ｍｍ程度に抑えながらスリーブ３を小型化しつつ大流量化できる。   In FIG. 3, an obtuse edge seal portion 15 is formed on the opening-side end face 14 of the cylindrical space portion 12 of the body 1, and an obtuse angle edge seal portion 25 is formed on the distal end side of the sleeve 16. 15 and 25, the metal gasket 4 is clamped to form the external seal portion 34, so that the edge seal portions 15, 15, as in the case of the seal between the valve seat seal surface 21 and the flat portion 35, The body 1 and the sleeve 16 can be sealed by exhibiting a high sealing surface pressure by 25. In this case, the outer diameter of the sleeve 16 can be minimized. For example, when the inner diameter d1 of the cylindrical space 12 of the body 1 in FIG. 1 is 14 mm, the required wall thickness of the body 1 is about 21 mm. At this time, it is possible to increase the flow rate while reducing the size of the sleeve 3 while keeping the inner diameter d2 of the flow path 20 of the sleeve 16 to φ6.4 mm and the required thickness to about 7 mm.

図７においては、本発明の高圧用逆止め弁を用いた水素ステーションを示したものである。水素ステーションは、例えば、蓄圧器７０、圧縮機７１、ディスペンサ７２、プレクール熱交換器７３、迅速継手７４、充填ホース７５、充填ノズル７６、車載タンク７７を有し、これらは高圧水素の供給ライン７８としてシステムを構成している。   FIG. 7 shows a hydrogen station using the high pressure check valve of the present invention. The hydrogen station has, for example, a pressure accumulator 70, a compressor 71, a dispenser 72, a precool heat exchanger 73, a quick joint 74, a filling hose 75, a filling nozzle 76, and an on-vehicle tank 77, which are a high-pressure hydrogen supply line 78. The system is configured as

本発明の高圧用逆止め弁であるバルブ本体８５は、例えば、インラインチャッキとしてディスペンサ７２の二次側に設けられ、或は、その他の供給ラインに設けられる。このバルブ本体８５により一次側への水素漏れが防がれて優れた逆止め性能が発揮されると共に、弁開時の大流量を確保し、耐久性やシール性も向上する。   The valve main body 85 which is the high pressure check valve of the present invention is provided on the secondary side of the dispenser 72 as, for example, an inline check, or is provided in another supply line. This valve main body 85 prevents hydrogen leakage to the primary side and exhibits excellent non-return performance, as well as ensuring a large flow rate when the valve is opened and improving durability and sealing performance.

なお、水素ステーションの各ユニットの接続部位には手動弁８１が設けられ、各ユニットの一次側又は二次側に適宜に自動弁８０が設けられている。
蓄圧器７０の内部は、複数のタンクに分かれており、それぞれのタンクと圧縮機７１とを接続するバルブ８０、及びそれぞれのタンクとディスペンサ７２とを接続するバルブ８０を適宜切り替えることにより、所定圧に至ったタンクから水素をディスペンサに供給する一方、所定の下限値圧を下回ったタンクには、圧縮機７１から水素を前記所定圧に至るまで充填する。この水素ステーションに設けられた供給ライン７８において、所定のプログラムによって水素供給が制御され、車両供給量に応じて適宜に水素を供給制御可能になっている。 Note that a manual valve 81 is provided at a connection portion of each unit of the hydrogen station, and an automatic valve 80 is appropriately provided on the primary side or the secondary side of each unit.
The inside of the pressure accumulator 70 is divided into a plurality of tanks. By switching the valves 80 that connect the tanks and the compressor 71 and the valves 80 that connect the tanks and the dispenser 72 as needed, a predetermined pressure is obtained. While supplying hydrogen to the dispenser from the tank that has reached the tank, the tank that has fallen below the predetermined lower limit pressure is filled with hydrogen from the compressor 71 until the predetermined pressure is reached. In the supply line 78 provided in this hydrogen station, hydrogen supply is controlled by a predetermined program, and hydrogen supply can be controlled appropriately according to the amount of vehicle supply.

１ ボデー
２ キャップ体
３ ポペット弁体
４ ガスケット
５ スプリング
１０ 雌螺子（管接合部）
１２ 円筒空間部
１４ 開口側端面
１５、２５ エッジシール部
１６ スリーブ
１７ キャップ
１９ 段部面
２０ 流路
２１ 弁座シール面
２２ 鈍角エッジ部
３１ 雌螺子部（管接合部）
３３ 端部面
３５ 平面部
８５ バルブ本体
Ｗ１、Ｗ２ シール幅 1 Body 2 Cap body 3 Poppet valve body 4 Gasket 5 Spring 10 Female screw (pipe joint)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Cylindrical space part 14 Open side end surface 15, 25 Edge seal part 16 Sleeve 17 Cap 19 Step part surface 20 Flow path 21 Valve seat seal surface 22 Obtuse edge part 31 Female screw part (pipe junction part)
33 End face 35 Flat face 85 Valve body W1, W2 Seal width

Claims (7)

管接合部と円筒空間部を有するボデーと管接合部と弁座シール面を有するキャップ体を螺着結合し、前記円筒空間部内に先端に平面部を有するポペット弁体をスプリングを介して装着することにより前記弁座シール面に前記平面部を当接すると共に、前記弁座シール面には、鈍角でエッジ形状に形成した鈍角エッジ部を設け、この鈍角エッジ部の硬度より前記平面部の硬度を低い材料で形成し、低圧時のとき、前記鈍角エッジ部と前記平面部とのシール幅が狭く、高圧時のとき、前記平面部が変形して前記鈍角エッジ部と前記平面部とのシール幅が広くなるようにしたことを特徴とする高圧用逆止め弁。 A body having a pipe joint and a cylindrical space, a cap body having a pipe joint and a valve seat seal surface are screwed together, and a poppet valve body having a flat portion at the tip is mounted in the cylindrical space via a spring. When you contact the flat portion in the valve seat sealing surface by both the said valve seat sealing surface, obtuse at providing an obtuse angle edge portion formed on the edge shape, the flat portion than the hardness of the obtuse edge portion When the pressure is low, the seal width between the obtuse angle edge part and the flat part is narrow, and when the pressure is high, the flat part is deformed and the obtuse angle edge part and the flat part are A high pressure check valve characterized in that the seal width of the high pressure is increased. 前記キャップ体は、流路と先端側の前記弁座シール面に鈍角エッジ部を有するスリーブと、管接合部を有するキャップとからなる請求項１に記載の高圧用逆止め弁。 The cap body has a passage and a sleeve having an obtuse angle edge portion to the valve seat sealing surface of the distal end, the high-pressure check valve according to 請 Motomeko 1 ing and a cap with a pipe joint. 前記ポペット弁体は、前記平面部の軸方向に連続する円筒部と、当該ポペット弁体の外周と前記円筒部とを連通する流路穴を有し、この流路穴の外周側開口部を前記ポペット弁体外周の傾斜面に設けた請求項１に記載の高圧用逆止め弁。 The poppet valve body, said has a cylindrical portion continuous in the axial direction of the plane portion, the flow through holes communicating with the outer periphery of the poppet valve body and the circular cylindrical portion, the outer circumferential side opening of the Nagareroana high-pressure check valve according to claim 1 provided on the inclined surface of the circumferential the poppet valve outside the. 前記鈍角エッジ部は、１６０〜１７８度程度の鈍角である請求項１乃至３の何れか１項に記載の高圧用逆止め弁。   The high-pressure check valve according to any one of claims 1 to 3, wherein the obtuse angle edge portion has an obtuse angle of about 160 to 178 degrees. 前記ポペット弁体の材質は樹脂であり、前記鈍角エッジ部を有する前記スリーブより硬度が低い材質で形成した請求項２又は３に記載の高圧用逆止め弁。 The high pressure check valve according to claim 2 or 3 , wherein a material of the poppet valve body is a resin and is made of a material whose hardness is lower than that of the sleeve having the obtuse edge portion. 前記ポペット弁体をポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）又はポリイミド（ＰＩ）により形成した請求項５に記載の高圧用逆止め弁。   The high pressure check valve according to claim 5, wherein the poppet valve body is formed of polyether ether ketone (PEEK) or polyimide (PI). 高圧水素の供給ラインに請求項１乃至６の何れか１項に記載の高圧用逆止め弁を用いたことを特徴とする水素ステーション。 Hydrogen station, characterized in that using a high-pressure check valve according to any one of claims 1 to 6 to the supply line of the high-pressure hydrogen.
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