JP6892990B2 - 弁機構及びシール機構からなる構造体 - Google Patents

Description

本発明は、例えば遮断弁のケーシングにおいて弁体が接続したロッドが往復動する領域の様な摺動部に用いられるシール機構（いわゆる「軸シール」）に関する。

図６は、水素自動車（ＦＣＶ）に水素を充填する水素充填装置を示し、全体を符号１００で示す水素充填装置には、燃料充填系統である水素ガス管路４３が配設されており、水素供給源である水素ボンベ４１は、水素ガス管路４３と充填ホース等を介して充填ノズル４２と接続している。水素ガス管路４３には、流量計４４、流量調整弁４５、水素ガス管路冷却部４６、圧力センサ４８Ａ、４８Ｂ、温度センサ４９、遮断弁５０が介装されている。水素ガス管路４３から脱圧機構の脱圧用管路５１が分岐しており、脱圧用管路５１には（脱圧用）遮断弁５２、圧力センサ４８Ｃが介装されている。
水素充填装置１００の制御装置５３は、流量計４４、圧力センサ４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃ、温度センサ４９、その他のセンサから出力される計測信号に基づき、流量調整弁４５、遮断弁５０、５２に制御信号を発信し、水素ガス管路４３、脱圧用配管５１における水素ガスの流れを制御している。
水素ガス管路４３の遮断弁５０、脱圧用配管５１の遮断弁５２は、各種トラブルの発生時或いは作業者の判断により手動で遮断される。なお、図６における符号５４、５５はそれぞれ冷媒冷却部、表示装置を示す。

遮断弁５０、５２は、例えば、弁体が接続したロッドがケーシング内を往復動することにより開閉される構造を具備しており、当該ロッドが往復動する領域は摺動部を構成する。その様な摺動部をシールするシール機構（いわゆる「軸シール」）では、例えば、方向性のあるシール材（いわゆる「カップシール」）が採用される。しかし、カップシールの摺動性は良好であるが、シール性が低いという問題点が存在する。
一方、摺動部におけるシール材をＯ−リング等で構成し、シール性を向上させた事例も存在する。しかし、Ｏ−リング等ではシール性は良好であるが、摺動性能は低く耐久性に問題がある。
そのため、軸の往復動（摺動）を妨げない程度の良好な摺動性を有し、シール性に優れ、耐久性が良好なシール機構が望まれているが、未だに提案されていない。

その他の従来技術として、流出したガスを吸引して混合し、混合したガスを雰囲気ガスと同じ成分になる様に成分調整して戻すシール装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
しかし、係る従来技術は、上述した問題点を解決するものではない。

特開２００８−３８１７６号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、摺動部における摺動性が良好で、シール性及び摺動に対する耐久性が良好なシール機構の提供を目的としている。

本発明の弁機構及びシール機構（２０）からなる構造体は、
弁機構及びシール機構（２０）からなる構造体において、
前記弁機構は、弁体（２）と、一端が弁体（２）に接続されたロッド（１）と、弁座（１２）が形成された弁体収容部（１０Ｅ）を有し、弁体収容部（１０Ｅ）はロッド（１）の軸方向にオフセットされた流入側水素流路（１０Ｂ）と流出側水素流路（１０Ｄ）を連通しており、ロッド（１）は流入側水素流路（１０Ｂ）と流出側水素流路（１０Ｄ）と直交する方向に延在しており、ロッド（１）が長手方向に往復動して弁体（２）が接続された端部側に移動すると弁体（２）は弁座（１２）から離隔して開放され、弁体（２）が接続されていない端部側にロッド（１）が移動すると弁体（２）が弁座（１２）に座着して閉鎖される遮断弁（３０）により構成され、
前記シール機構（２０）は、
ロッド（１）が往復動する部分（１１Ａ）には、弁体（２）から離隔した側が突出して弁体（２）に近い側が拡がっている断面形状を有するカップシール（４）が複数積層して配置され、カップシール（４）は、その断面における拡がっている側が突出した側よりも弁体（２）に近い側に位置する様に配置されており、
複数積層して配置されたカップシール（４）は、断面が拡がっている側を高圧側にした場合にシール性を発揮するシール性能の方向性を有しており、
ロッド（１）が往復動する部分（１１Ａ）には、複数積層して配置されたカップシール（４）の断面が突出した側に、カップシール（４）とは別のシール部材（５）が設けられており、
ロッド（１）が往復動する部分（１１Ａ）におけるカップシールと別のシール部材（５）との間の領域に、貯蔵空間（６：例えば、漏洩した水素ガス用サージタンク）に連通する流路（７）が形成されていることを特徴としている。
ここで、前記シール機構（２０）における流路（７）或いは貯蔵空間（６）の何れかには、漏洩した水素ガスを検出する検出装置（８：圧力センサ、水素センサ等）が設けられているのが好ましい。

また本発明において、前記別のシール部材（５）は、弾性材料製のＯ−リング（５Ａ）、或いはテーパー面同士が当接するタイプの開閉弁（５Ｂ）で構成されているのが好ましい。

上述の構成を具備する本発明のシール機構（２０）によれば、摺動部（１１Ａ）には摺動性が良好な軸シール（４）を用いるため、摺動部（１１Ａ）におけるシールは摩擦による劣化が生じ難く、耐久性が良好であり、軸シール（４）交換の頻度を減少させることが出来る。そのため、軸シール（４）交換に係る労力及びコストが節減される。
そして本発明において、軸シール（４）の下流側には貯蔵空間（６：例えば、漏洩した水素ガス用タンク）に連通する流路（７）を形成しており、種々の部材が組み合わされている軸シール（４）の下流側に比較して、当該流路（７）の流体抵抗は小さい。そのため、軸シール（４）から漏洩した流体（例えば水素）は抵抗の少ない側、すなわち貯蔵空間（６）に連通する流路（７）側に流入し、シール機構の外部に漏洩することなく、貯蔵空間（６）内に流入する。従って、軸シール（４）から漏洩した流体が、シール機構の外部（例えば遮断弁３０或いは水素充填装置の系外）に漏れ出てしまうことが防止され、シール性が良好となる。
ここで、当該流路（７）或いは貯蔵空間（６）に漏洩した流体（例えば水素ガス）を検出する検出装置（８：圧力センサ、水素センサ等）を設ければ、軸シール（４）が劣化し流体が漏洩したことを早期に検知することが出来る。

本発明において、軸シール（４）の下流側（カップシール４から漏れた水素ガスが流れる側：例えば遮断弁３０の外部側）に別のシール部材（５：例えば、Ｏ−リング等）を設ければ、軸シール（４）が劣化したとしても、軸シール（４）から漏出した気体（例えば水素ガス）は当該別のシール部材（５）により遮断されるので、継続的な水素ガスの漏洩が更に抑制される。
ここで、軸シール（４）から漏洩した流体は、抵抗の少ない側、すなわち前記流路（７）を流れて貯蔵空間（６）内に流入するので、軸シール（４）が劣化したとしても前記別のシール（５）側に到達する流体の量は少ない。そのため、前記別のシール（５）は高いシール性能を具備している必要はなく、前記別のシール（５）における気体漏洩防止手段としての負担は小さい。

本発明の第１実施形態の説明図である。 第１実施形態の変形例を示す部分拡大説明図である。 図１の実施形態に係る機構を適用した遮断弁の一例を示す断面図である。 図３で示す遮断弁が開放した際における弁体近傍の状態を示す部分断面拡大図である。 本発明の第２実施形態の説明図である。 水素充填装置の一例を示すブロック図である。

以下、添付図面を参照して、本発明のシール機構の実施形態について説明する。ここで、本発明の実施形態の説明において、シール機構によってシールされる流体として、気体である水素を例示する。
最初に図１を参照して、第１実施形態を説明する。
図１において、ハウジング１１の中心軸（図示せず）に沿って、ロッド収容部１１Ａが上下方向に延在しており、ロッド収容部１１Ａにおける上端近傍には、拡大部１１Ｂが形成されている。ロッド収容部１１Ａにはロッド１（例えば、下端に弁体を備えたロッド）が収容され、ロッド１は軸方向に往復動する。図１における符号１Ａは、ロッド１の上端に設けられた操作部である。

ロッド収容部１１Ａはロッド１が往復動する摺動部分であり、ロッド収容部１１Ａにおける上流側（図１では下側）にカップシール収容部（符号なし）が形成され、当該カップシール収容部には、カップシール４が上下方向に複数収容、配置されている。ここで、カップシール４は「シール性能に方向性があるシール材」の一例であり、図示の実施形態において軸シールを構成している。ただし、「シール性能に方向性があるシール材」に相当するシール材であれば、符号４で示すシール材はカップシールに限定されない。
カップシール４は、Ｏ−リングと比較すると、摺動性では良好であるがシール性が弱い。そして上述した様に、カップシール４はシール性能に方向性があり、カップシール４の断面が拡がった側（図１、図３、図５では下側）を高圧側（水素ガス等の上流側、弁体側）に向けてカップシール４を配置した場合に、シール性能を発揮する。

収容部１１Ａにおいて、軸シールであるカップシール４の下流側（カップシール４から漏れた水素ガスが流れる側：図１では上側）であって、拡大部１１Ｂの下端部近傍にはＯ−リング収容部（符号なし）が形成され、当該Ｏ−リング収容部には弾性材料製のＯ−リング５Ａ（別のシール部材）が収容、配置される。
また、カップシール４の下流側で、Ｏ−リング５Ａ（別のシール部材）よりもカップシール４側の領域において、ロッド収容部１１Ａから水素流路７が分岐している。
水素流路７はサージタンク６（貯蔵空間）に連通しており、サージタンク６において漏洩した水素ガスを貯属することが出来る。さらに、サージタンク６には、漏洩した水素ガスを検出する検出装置として圧力センサ８が設置されている。ここで圧力センサ８は、サージタンク６ではなく水素流路７に設けることも出来る。また、水素ガスを検出する検出装置として、圧力センサ８に代えて水素センサを設けても良い。
図１の第１実施形態では、ロッド収容部１１Ａ（摺動部分）に配置されたカップシール４（軸シール）、カップシール４の下流側に形成された水素流路７、水素流路７が連通するサージタンク６（貯蔵空間）、サージタンク６（或いは流路７）に設けられた圧力センサ８（或いは水素センサ）、水素流路７の下流側に配置されたＯ−リング５Ａ（別のシール部材）により、シール機構２０が構成されている。

図１において、カップシール４の劣化等に起因してカップシール４から水素ガスが漏洩して、カップシール４の下流側（図１の上方）に流れると（一点鎖線の矢印Ｌ１）、漏洩した水素ガス（Ｌ１）は流路抵抗の大きいＯ−リング５Ａ側には流れず、流路抵抗の小さい側、すなわち、水素流路７（一点鎖線の矢印Ｌ２）側に流れ、サージタンク６内に流入する（一点鎖線の矢印Ｌ３）。
そのため、カップシール４から漏洩した水素ガスがハウジング１１（例えば遮断弁等を構成しているハウジング）の外部に漏れ出てしまうことが防止される。ここで、例えば水素充填装置の遮断弁に第１実施形態に係るシール機構２０を用いた場合、カップシール４から水素ガスが漏洩するのは充填時と脱圧時であり（充填時間或いは脱圧時間は例えば５分程度）、水素の漏洩量は大量ではないと想定される。

上述した様に、カップシール４の下流側（図１で上方）に漏洩した水素ガスは、抵抗の少ない水素流路７側を流れサージタンク６に流入し、Ｏ−リング５Ａ（別のシール部材）側に到達する水素ガスの量が少ない。そのため、Ｏ−リング５Ａのシール性能はさほど良好でなくても不都合はなく、Ｏ−リング５Ａの負担が小さくなる。図１のシール機構２０であれば、Ｏ−リング５Ａ（別のシール部材）に到達した少量の水素ガスは、Ｏ−リング５Ａ（別のシール部材）により確実に遮断され、継続的な水素ガスの漏洩は防止される。なお、使用環境によってはＯ−リング５Ａを省略することも可能である。
また、上述した通りカップシール４の摺動性は良好であるため、摺動部１１Ａにおけるシールの際に、摩擦による劣化が生じ難いので、Ｏ−リングに比較してカップシール４の交換頻度は少なくて済むので、軸シールのカップシール４の交換に係る労力及びコストが節減される。

ここで、Ｏ−リングは圧力差が存在しない場合、摩耗に対する耐性及び摺動性は低くない。そのため、カップシール４が劣化せず、水素がＯ−リング５Ａ側に漏洩しなければ、ロッド１が摺動してもＯ−リング５Ａは劣化しない。そのため、Ｏ−リング５Ａの交換頻度も減少する。それに加えて、図１で示す様に、ロッド１の操作部１Ａが上部ハウジング１１の端面１１Ｓと離隔している場合にカップシール４の劣化により水素が漏洩したとしても、Ｏ−リング５Ａにより、確実に漏洩を防止することが出来る。
また、サージタンク６（或いは水素流路７）には、漏洩した水素ガスを検出する検出装置として圧力センサ８（或いは水素センサ）を設けているので、水素ガスがカップシール４から漏洩した場合に、圧力センサ８（或いは水素センサ）により、直ちに検知することが出来る。センサの種類によっては定量的に検出することも可能である。

明確には図示されていないが、図示の実施形態において、カップシール４は、断面の尖った側を低圧側（水素ガスの下流側、図１の上方）、断面の拡がった側を高圧側（水素ガスの上流側、図１の下方）にして配置している。
方向性のあるシール材であるカップシール４においては、断面の尖った側（低圧側）から圧力が掛かるとカップシールの断面が狭まり、シール性が劣悪となるが、断面の拡がった側（高圧側）から圧力が掛かると、カップシールの断面が拡がり、シール性が向上するからである。

カップシール４（軸シール）の上流側（図１の下方）の圧力が低下して水素流路７或いはサージタンク６内の圧力が比較的に高くなった場合に、上述した様に、カップシール４の断面が突出した側（図１の上方）が高圧となり、カップシール４の断面が狭まってシール機能が低下する。その結果、水素流路７或いはサージタンク６内の圧力がカップシール４（軸シール）の上流側（図１の下方）に透過して、水素流路７或いはサージタンク６内を降圧することが出来る。
カップシール４に代えて、Ｏ−リングを軸シールとして用いた場合、当該軸シールの上流側（図１の下方）の圧力が低下してもＯ−リングのシール性能は変化しないので、水素流路７或いはサージタンク６内を降圧することが出来ず、水素流路７或いはサージタンク６内の圧力は昇圧し続けることになってしまう。図示の実施形態において、Ｏ−リングその他のシール性能に方向性が無いシールを軸シールとして用いる場合には、前記水素流路７或いはサージタンク６内を降圧する機構を別途設ける必要がある。
図１の第１実施形態では、別のシール部材であるＯ−リング５Ａは上部ハウジング１０のロッド収容部１１Ａに設けられているが、それに限定される訳ではない。図２の変形例で示す様に、上部ハウジング１１の端面１１ＳにＯ−リング５Ａを設けることも可能である。図２において、Ｏ−リング５Ａを上部ハウジング１１の端面１１Ｓに配置することにより、ロッド１が摺動してもＯ−リング５Ａとの間に摩擦は無く、Ｏ−リング５Ａは軸シールとして作用することはない。そして、ロッド１の端部１Ａが上部ハウジング１１の端面１１Ｓと当接することにより、Ｏ−リング５Ａは別のシール材５として作用し、カップリング４の劣化により漏洩した水素をシールする。

次に図３を参照して、図１に示す第１実施形態に係るシール機構２０を用いた遮断弁について説明する。煩雑さを回避するため、図３の説明において、図１で示すのと同様な部材については図１と同様の符号を使用する。図４、図５の説明についても同様である。
図３において、全体を符号３０で示す遮断弁は、円柱状形状の本体ハウジング１０、本体ハウジング１０の上部に固定される上部ハウジング１１を有しており、本体ハウジング１０の底部には下方蓋部１４が着脱可能に取り付けられている。
本体ハウジング１０の側面において、流入口１０Ａに連続して水素流路１０Ｂが形成されている。流入口１０Ａには、図示しない水素供給源（水素ボンベ等）側から供給される水素ガスが流入する。水素流路１０Ｂは、スプリング収容部１０Ｆに連通している。明示されていないが、流入口１０Ａは配管コネクタ（図示せず）と接続されている。

本体ハウジング１０において、流入口１０Ａが形成されているのとは反対側（図３では右側）の側面に流出口１０Ｃが形成されている。流出口１０Ｃは、その垂直方向位置が流入口１０Ａよりも上方であり、本体ハウジング１０の円周方向については流入口１０Ａと対向する位置（本体ハウジング１０の水平断面における中心に対して、流入口１０Ａと点対称な位置）に配置されており、図示しない噴射ノズル側（下流側）に連通している。
流出口１０Ｃの流入口１０Ａ側（上流側）は水素流路１０Ｄと連通しており、水素流路１０Ｄは、本体ハウジング１０のロッド収容部１０Ｈに連通している。そして流出口１０Ｃは配管コネクタ（図示せず）と接続されている。

本体ハウジング１０には、上下方向に延在する中心軸（図示せず）に沿って、本体ハウジング側のロッド収容部１０Ｈ、弁体収容部１０Ｅ、スプリング収容部１０Ｆが形成され、弁体収容部１０Ｅの上端近傍には、弁体２の弁座１２が設けられている。
図３において、遮断弁３０の開放時（図４参照）では、水素供給源から供給される水素ガスは、流入口１０Ａから遮断弁３０に流入し、水素流路１０Ｂ、スプリング収容部１０Ｆ、弁体収容部１０Ｅ、本体ハウジング側ロッド収容部１０Ｈ、水素流路１０Ｄを経由して、流出口１０Ｃから噴射ノズル側に流出する。
図４において、開放時の遮断弁３０周辺における水素ガスの流れは、実線の矢印Ｆで示されている。なお、図３は遮断弁３０の遮断時を示しており、弁体収容部１０Ｅ、ロッド収容部１０Ｈの境界部分において、弁体２が弁座１２に座着して、水素流路を遮断している。
また図３において、本体ハウジング１０の上端部の半径方向における中心近傍の領域には、上部ハウジング接合部１０Ｇが形成され、上部ハウジング接合部１０Ｇには上部ハウジング１１の下端に形成された本体ハウジング接合部１１Ｃが収容され、以て、本体ハウジング１０と上部ハウジング１１は結合されている。

弁体収容部１０Ｅには、弁体２が軸方向（図１で上下方向）に摺動可能に収容されている。ここで、弁体２はロッド１の下端に一体的に形成されていても良いし、或いはロッド１とは別体に構成されていても良い。
スプリング収容部１０Ｆにはスプリング３が収容されており、スプリング３は、弁体台座１３を介して弁体２に当接し、弁体２を閉方向（図１で上方）に常時付勢している。そのため、弁体２はスプリング３の弾性反撥力により弁座１２に常時押圧され、弁体収容部１０Ｅにおける水素流路を閉鎖している。
また図３において、下方蓋部１４の上方に連続して下方ロッド１５が設けられ、下方ロッド１５はスプリング３の内部空間に延在しており、下方ロッド１５の上端と弁体２（弁体台座１３）は離隔している。下方ロッド１５は、遮断弁が開放された際に弁体２（弁体台座１３）が開放側（図１では下方）に過度に移動するのを制限するストッパとして機能する。

図３において、符号９は、本体ハウジング１０と上部ハウジング１１の接合部から水素ガスの漏洩を防止するためのシール部材（例えばＯ−リング）である。
上部ハウジング１１には、図１を参照してシール機構２０が設けられている。シール機構２０については、上述したのと同様な構成を有する。
図１で説明したのと重複するが、図３の遮断弁３０において、カップシール４の劣化等に起因して、本体ハウジング側ロッド収容部１０Ｈ側から流出した水素ガス（矢印Ｌ０）が、カップシール４から漏洩してカップシール４の下流側（図３で上方）に流れると（一点鎖線の矢印Ｌ１）、漏洩した水素ガス（Ｌ１）は流路抵抗の大きいＯ−リング５Ａ（別のシール部材）側には流れず、流路抵抗の小さい水素流路７側を流れて（一点鎖線の矢印Ｌ２）、サージタンク６（貯蔵空間）内に流入する（一点鎖線の矢印Ｌ３）。そのため、カップシール４（軸シール）から漏洩した水素ガスが遮断弁３０の系外に漏れ出てしまうことが防止される。

図４において、遮断弁３０が開放した状態においては、ロッド１が開放側（図３、図４では下方）に押下げられ（矢印Ａ）、弁体２はスプリング３（図３）の弾性反撥力に抗して開放側（図３、図４で下方）に移動する（矢印Ａ）。そのため、弁体２は弁座１２から離間し、弁体収容部１０Ｅと本体ハウジング側ロッド収容部１０Ｈが連通する。
遮断弁３０が開放されると、図３において、流入口１０Ａ、水素流路１０Ｂ、スプリング収容部１０Ｆ、弁体収容部１０Ｅ、本体ハウジング側ロッド収容部１０Ｈ、水素流路１０Ｄ、流出口１０Ｃから成る水素流路（矢印Ｆ）が連通する。
図３、図４で示す遮断弁３０においても、Ｏ−リング５Ａ（別のシール部材）は、図１で示す様にロッド収容部１１Ａに設けても良いし、図２で示す様に上部ハウジング１１の端面１１Ｓに設けても良い。

ここで、図１〜図４では、別のシール部材としてＯ−リング５Ａが設けられているが、Ｏ−リング５Ａを省略することも可能である。図５で示す第２実施形態のシール構造２０−１では、Ｏ−リングが省略されている。
図５において、ロッド１上端の操作部１Ａにはテーパー部１Ｃ（弁体）が形成されている。そして、上部ハウジング１１のロッド収容部１１Ａ（拡大部１１Ｂ）の上端に、ロッド１のテーパー部１Ｃと相補形状のテーパー部１１Ｄ（弁座）が形成されている。
ロッド１のテーパー部１Ｃ（弁体）と上部ハウジング１１のテーパー部１１Ｄ（弁座）によりテーパー開閉弁５Ｂ（テーパー面同士が当接するタイプの開閉弁）が構成され、テーパー開閉弁５Ｂが別のシール部材を構成する。そして、テーパー部１Ｃとテーパー部１１Ｄを当接することによりテーパー開閉弁５Ｂは閉鎖され、テーパー部１Ｃとテーパー部１１Ｄを離隔させることによりテーパー開閉弁５Ｂは開放される。

テーパー部１Ｃとテーパー部１１Ｄによるテーパー開閉弁５Ｂ（別のシール部材）は、カップシール４から漏洩した水素ガスを遮断する機能を有する。ロッド１と上部ハウジング１１が共に金属製であれば、ロッド１のテーパー部１Ｃ（弁体）と上部ハウジング１１のテーパー部１１Ｄ（弁座）は強固に当接し、高いシール性を示すため、別のシール材としてＯ−リング等の弾性部材を設ける必要がない。
なお、図５は遮断弁が遮断（閉鎖）されている状態を示す。

図５において、カップシール４の下流側（図５の上方）で、テーパー開閉弁５Ｂよりもカップシール４側（図５の下方）の領域において、ロッド収容部１１Ａから水素流路７が分岐している。
水素流路７はサージタンク６（貯蔵空間）に連通しており、サージタンク６に漏洩した水素ガスを貯属することが出来る。さらに、サージタンク６には、漏洩した水素ガスを検出する検出装置として圧力センサ８を設けている。ただし、圧力センサ８は、サージタンク６ではなく水素流路７に設けることも出来る。また、水素ガスを検出する検出装置として、圧力センサ８に代えて水素センサを設けても良い。
ロッド収容部１１Ａに配置されたカップシール４、カップシール４の下流側（図５の上方）に形成された水素流路７、水素流路７が連通するサージタンク６、サージタンク６（或いは流路７）に設けられた圧力センサ８（或いは水素センサ）、水素流路７の下流側のテーパー開閉弁５Ｂにより、第２実施形態に係るシール機構２０−１が構成されている。

図５の第２実施形態においても、カップシール４の劣化等に起因してカップシール４から水素ガスが漏洩して、カップシール４の下流側（図５で上方）に流れると（一点鎖線の矢印Ｌ１）、漏洩した水素ガス（Ｌ１）は流路抵抗の大きいテーパー開閉弁５Ｂ（別のシール部材）側には流れず、流路抵抗の小さい水素流路７を流れ（一点鎖線の矢印Ｌ２）、サージタンク６内に流入する（一点鎖線の矢印Ｌ３）。そのため、カップシール４から漏洩した水素ガスがハウジング１１を具備する機器（例えば遮断弁等）の系外に漏れ出てしまうことが防止される。
そして、シール構造２０−１では別のシール部材としてテーパー開閉弁５Ｂを設けており、弾性体製のＯ−リングを有していないので、弾性体シール部材を用いた場合に比較して、長期間に亘ってシール性能が劣化しない。
図５の第２実施形態におけるその他の構成及び作用効果については、図１の実施形態と同様である。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
例えば、図示の実施形態では軸シール４としてカップシールを選択しているが、摺動性が良好であればカップシール以外のシール部材を選択することが可能である。また、別のシール部材としてＯ−リング５Ａとテーパー開閉弁５Ｂを選択しているが、シール性が良好であれば、その他のシール部材を使用することも可能である。
また、図示の実施形態として、シールされるべき流体としては水素ガスを例示したが、その他の流体（気体、液体、粉体）のシールについても、本発明は適用可能である。

１・・・ロッド
２・・・弁体
４・・・カップシール（軸シール）
５Ａ・・・Ｏ−リング（別のシール部材）
５Ｂ・・・テーパー開閉弁（別のシール部材）
６・・・サージタンク（貯蔵空間）
７・・・水素流路
８・・・検出装置（圧力センサ、水素センサ）
１１Ａ・・・摺動部分（ロッド収容部）
２０、２０−１・・・シール機構
３０・・・遮断弁

Claims (2)

1. 弁機構及びシール機構（２０）からなる構造体において、
   前記弁機構は、弁体（２）と、一端が弁体（２）に接続されたロッド（１）と、弁座（１２）が形成された弁体収容部（１０Ｅ）を有し、弁体収容部（１０Ｅ）はロッド（１）の軸方向にオフセットされた流入側水素流路（１０Ｂ）と流出側水素流路（１０Ｄ）を連通しており、ロッド（１）は流入側水素流路（１０Ｂ）と流出側水素流路（１０Ｄ）と直交する方向に延在しており、ロッド（１）が長手方向に往復動して弁体（２）が接続された端部側に移動すると弁体（２）は弁座（１２）から離隔して開放され、弁体（２）が接続されていない端部側にロッド（１）が移動すると弁体（２）が弁座（１２）に座着して閉鎖される遮断弁（３０）により構成され、
   前記シール機構（２０）は、
   ロッド（１）が往復動する部分（１１Ａ）には、弁体（２）から離隔した側が突出して弁体（２）に近い側が拡がっている断面形状を有するカップシール（４）が複数積層して配置され、カップシール（４）は、その断面における拡がっている側が突出した側よりも弁体（２）に近い側に位置する様に配置されており、
   複数積層して配置されたカップシール（４）は、断面が拡がっている側を高圧側にした場合にシール性を発揮するシール性能の方向性を有しており、
   ロッド（１）が往復動する部分（１１Ａ）には、複数積層して配置されたカップシール（４）の断面が突出した側に、カップシール（４）とは別のシール部材（５）が設けられており、
   ロッド（１）が往復動する部分（１１Ａ）におけるカップシールと別のシール部材（５）との間の領域に、貯蔵空間（６）に連通する流路（７）が形成されていることを特徴とする弁機構及びシール機構からなる構造体。
2. 前記シール機構（２０）における流路（７）或いは貯蔵空間（６）の何れかには、漏洩した水素ガスを検出する検出装置（８）が設けられている請求項１の弁機構及びシール機構からなる構造体。
   

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