JPH083781Y2 - 高純度水素ガス取出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、高純度水素ガスの取出
装置に関し、特に、水素導出路に配置した流路開閉用玉
形弁の構造に関する。

【０００２】

【従来技術】一般に、高純度の水素ガスを使用する処理
装置では、液体水素を気化させて高純度の水素ガスを得
るようにしている。そして、この水素供給系を構成する
管路には、気化器とともに流路開閉弁や減圧弁等、多数
の機器類が配置してある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところが、一定流量で
ガスを消費している状態から、ガスの消費をストップす
ると、停止直後に純度が低下することがあった。そこ
で、水素供給系に３つの流路開閉弁を配置しているガス
供給ラインの末端部分で分析を行ったところ、使用停止
直後に図４に示すような不純物のピークが３つ見られ
た。なお、この不純物は水と窒素であった。この現象は
実験を繰り返し試みても再現性が確認された。そこで、
この現象を考察すると、不純物の出現は、流路開閉弁に
よる影響と確認された。そこで、本考案は不純物の出現
がない高純度水素供給系を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本考案は、水素導出路に介在させた流路開閉用玉
形弁を、弁軸の先端部を弁子に形成した装着穴に突入固
定し、この装着穴を弁子の側壁部分に形成した貫通孔で
外周面に連通し、弁子の下面から水素連通口の内部に突
入する突起を形成し、この突起と弁子の下面とのコーナ
ー部分にフッ素樹脂製シールリングを嵌着配置し、この
シールリングを水素連通口の上周縁で形成した弁座に接
離可能に構成し、玉形弁の弁箱上端部と弁蓋との間にニ
ッケル製ガスケットを介してベローズフランジを配置
し、このベローズフランジに加圧バッチ用のパージポー
トを配置した玉形弁で構成したことを特徴としている。

【０００５】

【作用】本考案では、水素導出路に介在させた流路開閉
用玉形弁を、弁軸の先端部を弁子に形成した装着穴に突
入固定し、この装着穴を弁子の側壁部分に形成した貫通
孔で外周面に連通し、弁子の下面から水素連通口の内部
に突入する突起を形成し、この突起と弁子の下面とのコ
ーナー部分にフッ素樹脂製シールリングを嵌着配置し、
このシールリングを水素連通口の上周縁で形成した弁座
に接離可能に構成し、玉形弁の弁箱上端部と弁蓋との間
にニッケル製ガスケットを介してベローズフランジを配
置し、このベローズフランジに加圧バッチ用のパージポ
ートを配置した玉形弁で構成しているので、バルブ内で
のデッドスペース部にガスがたまることがなくなるう
え、使用材料にガス放出の少ない部材を使用しているこ
とから、不純物ガスが水素ガス中に混入することがなく
なる。

【０００６】

【実施例】図面は本考案の実施例を示し、図１は水素導
出路に配置した流路開閉弁の縦断面図、図２は高純度水
素供給系の実験設備の流れ図である。この高純度水素供
給系は、液体水素貯蔵槽(１)から導出した水素導出路
(２)に気化器(３)やフイルター(４)等の機器類及び流路
開閉弁(５)や減圧弁(図示略)あるいは安全弁(図示略)等
の弁類を配置して構成してある。

【０００７】流路開閉弁(５)は図１に示すように、真空
ジャケット式のベローシール式玉形弁で構成してあり、
弁箱(６)内に形成した区画壁に連通口(７)の上周縁部を
弁座(８)に形成し、この弁座(８)に対向させて弁子(９)
を昇降移動可能に配置してある。この弁子(９)はその下
面から連通口(７)内に突入する突起(10)を突設し、この
突起(10)と弁子(９)との下面コーナー部に位置する状態
でポリ三フッ化一塩化エチレン樹脂製シールリング(11)
を突起(10)に嵌着配設してある。

【０００８】また、この弁子(９)の上面には弁軸装着穴
(12)が凹設してあり、この弁軸装着穴(12)に弁軸(13)の
下端部が内嵌固定してある。そして、弁軸装着穴(12)の
内部を弁子(９)の側壁部分に形成した貫通孔(14)で弁室
(15)内に連通させてある。弁軸(13)は弁箱(６)を閉塞す
る弁蓋(16)を貫通して外部に突出しており、この弁軸(1
3)の上端に操作ハンドル(17)が固定してある。

【０００９】弁蓋(16)は弁箱(６)の上端にベローズフラ
ンジ(18)を介して固定してあり、このベローズフランジ
(18)と弁箱(６)及び弁蓋(16)との間にはニッケル製ガス
ケット(19)が配置してある。また、このベローズフラン
ジ(18)には加圧バッチ用のパージポート(20)が配設して
あり、弁箱(６)内での弁軸挿通孔(21)の内周面と弁軸外
周面との間に形成される隙間部分をパージできるように
してある。

【００１０】このように構成した流路開閉弁(５)を水素
導出路(２)に配置されている３つの流路開閉弁(５)の内
の最上流位置に配置した状態で、定常使用状態から使用
を停止する操作を行い、水素供給系の末端部分で水素導
出路内を流れる供給水素を分析すると、従来構造の流路
開閉弁を使用していた場合に３つ出現していたピーク
が、図３のＡＰＩ−ＭＳチャートに示すようにピークが
水は３つとも、また窒素は１つ減少した。

【００１１】なお、図中符号(22)は液体水素の補給路、
(23)は水素使用設備に変えて配置した水素ガス貯蔵タン
クである。

【００１２】

【考案の効果】本考案では、水素導出路に介在させた流
路開閉用玉形弁を、弁軸の先端部を弁子に形成した装着
穴に突入固定し、この装着穴を弁子の側壁部分に形成し
た貫通孔で外周面に連通し、弁子の下面から水素連通口
の内部に突入する突起を形成し、この突起と弁子の下面
とのコーナー部分にフッ素樹脂製シールリングを嵌着配
置し、このシールリングを水素連通口の上周縁で形成し
た弁座に接離可能に構成し、玉形弁の弁箱上端部と弁蓋
との間にニッケル製ガスケットを介してベローズフラン
ジを配置し、このベローズフランジに加圧バッチ用のパ
ージポートを配置した玉形弁で構成しているので、バル
ブ内でのデッドスペース部にガスがたまることがなくな
るうえ、使用材料にガス放出の少ない部材を使用してい
ることから、不純物ガスが水素ガス中に混入することが
なくなる。これにより、本考案の高純度水素ガス取出装
置を使用することにより、高純度の水素ガスを供給する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】水素導出路に配置した流路開閉弁の縦断面図で
ある。

【図２】高純度水素供給系の実験設備の流れ図である。

【図３】本考案装置でのＡＰＩ−ＭＳチャートである。

【図４】従来装置でのＡＰＩ−ＭＳチャートである。

【符号の説明】

１…液体水素貯蔵槽、 ２…水素導出
路、３…蒸発器、 ５…流路開
閉用玉形弁、６…弁箱、 ７
…水素連通口、８…弁座、
９…弁子、10…突起、 11…
フッ素樹脂製シールリング、12…弁軸装着穴、
13…弁軸、14…貫通孔、
16…弁蓋、18…ベローズフランジ、
19…ニッケル製ガスケット、20…パージポート。

フロントページの続き (72)考案者 小松 征男 東京都中央区八丁堀二丁目７番１号 岩谷 産業株式会社東京本社内 (72)考案者 島田 武則 大阪府堺市草屋113番の７

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体水素貯蔵槽(１)から導出した水素導
   出路(２)に蒸発器(３)を配置し、液体水素を気化して気
   体水素を取り出す水素供給系において、 水素導出路(２)に介在させた流路開閉用玉形弁(５)を、
   弁軸(13)の先端部を弁子(９)に形成した装着穴(12)に突
   入固定し、この装着穴(12)を弁子(９)の側壁部分に形成
   した貫通孔(14)で外周面に連通し、弁子(９)の下面から
   水素連通口(７)の内部に突入する突起(10)を形成し、こ
   の突起(10)と弁子(９)の下面とのコーナー部分にフッ素
   樹脂製シールリング(11)を嵌着配置し、このシールリン
   グ(11)を水素連通口(７)の上周縁で形成した弁座(８)に
   接離可能に構成し、玉形弁(５)の弁箱(６)上部と弁蓋(1
   6)との間にニッケル製ガスケット(19)を介してベローズ
   フランジ(18)を配置し、このベローズフランジ(18)に加
   圧バッチ用のパージポート(20)を配置した玉形弁(５)で
   構成したことを特徴とする高純度水素ガス取出装置。