KR101128754B1 - 고압 유체용 관이음매 부재 - Google Patents

Abstract

액체 수소 등의 고압 유체용 관이음매 부재에 있어서의 시일링의 기능을 유지하며 유체의 누설을 방지한다. 제 1 통 형상 부재 (20) 의 제 2 반경 방향면 (36) 및 시일링 설정면 (38), 제 2 통 형상 부재 (22) 의 선단면, 밸브 시트 부재 (24) 의 외주면에 의해 획정되는 시일링 설정 공간 (39) 에 시일링 (72) 을 설정한다. 제 2 통 형상 부재 (22) 의 선단 부분에, 그 선단 부분을 반경 방향에서 관통하는 연통공 (84) 을 형성한다. 밸브 시트면 (52) 보다 하류측의 고압 유체의 압력을 연통공 (84), 및, 시일링 설정면 (38) 과 제 2 통 형상 부재의 선단 부분의 외주면 사이의 간극을 통하여, 제 2 통 형상 부재 내의 유체 통로를 시일링 설정 공간 (39) 에 통하도록 한다.

Description

고압 유체용 관이음매 부재{PIPE JOINT MEMBER FOR HIGH-PRESSURE FLUID}

본 발명은, 수소 가스 등, 70 Mpa 와 같은 초고압 유체를 취급하는데 적합한 관이음매 부재에 관한 것이다.

최근, 수소 가스를 사용한 연료 전지를 동력원으로 하는 차량이 실용화되고 있다. 이와 같은 차량에 있어서는, 현재 주류의 가솔린 차량에 대한 가솔린 스탠드와 동일한 수소 가스 공급 스탠드 등에서의 수소 가스의 공급이 필요해진다. 이 경우, 차량측의 수소 가스 저류 탱크의 입구에 장착되는 관이음매 부재에 대해, 스탠드측의 수소 가스 저류 탱크로부터의 수소 가스를 배출 공급하기 위한 호스의 출구에 장착된 관이음매 부재를 연결하여, 그 공급을 하게 된다 (일본 공개특허공보 2004-293568).

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

이 경우의 수소 가스는, 30 Mpa 이상, 통상적으로는 70 Mpa 정도로 가압되고 있다. 따라서, 그러한 수소 가스의 공급 수단에 사용되는 관이음매는, 수소 가스가 새지 않도록 만전이 요구된다. 각 관이음매 부재는, 내부에 개폐 밸브를 장착할 필요가 있기 때문에, 통 형상의 관이음매 부재를 축선 방향에서 정합 (整合) 하여 서로 끼워맞춰 연결하여 구성되는 것이 일반적이다. 따라서, 서로 끼워맞춰지는 통 형상 부재의 끼워맞춤면 사이의 간극이나 수소 가스 공급 완료 후, 통 형상 부재 선단부로부터 수소 가스가 외부로 누설되지 않도록 시일링이 설정되게 되지만, 수소 가스가 매우 높은 가압 상태에 있기 때문에, 그 시일링의 설정에는 특히 주의가 필요해진다.

본 발명은, 이와 같은 점을 감안하여, 수소 가스와 같은 고압 유체를 취급하는 관이음매 부재에 있어서, 시일링을 충분하게 기능시키도록 하여, 고압 유체의 누설이 발생하는 것을 저지하도록 한 고압 유체용 관이음매 부재를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

과제를 해결하기 위한 수단

즉, 본 발명은,

고압 유체를 받아들이는 입구측에서 고압 유체 탱크에 연결되는 출구측으로 연장되는 유체 통로, 및, 그 유체 통로의 벽면에 그 유체 통로를 둘러싸도록 하여 형성되는 밸브 시트를 갖는 통 형상의 고압 유체용 관이음매 본체와,

그 유체 통로 내에 설정되며 그 밸브 시트에 대해 걸어맞춤?걸어맞춤 해제되어 당해 유체 통로의 개폐를 실시하는 밸브 부재를 갖는 고압 유체용 관이음매 부재로서,

그 고압 유체용 관이음매 본체는, 그 입구측에서 그 출구측을 향하여 연장되는 제 1 통 형상 부재, 및, 그 제 1 통 형상 부재에 대해, 그 제 1 통 형상 부재의 출구측에서 삽입되어 고정되는 제 2 통 형상 부재를 갖고,

그 제 1 통 형상 부재의 내주면이, 그 제 1 통 형상 부재의 내주면의 입구측에서 출구측을 향하여 연장되어 그 유체 통로의 상류 부분을 획정 (劃定) 하는 유체 통로 획정면과, 그 유체 통로 획정면의 출구측 단부 (端部) 가장자리에서 반경 방향 외측으로 연장되는 제 1 반경 방향면과, 그 제 1 반경 방향면보다 그 출구측에 있어서 그 제 1 반경 방향면의 외주 가장자리보다 큰 직경으로 그 유체 통로의 축선축에 평행하게 연장되는 밸브 시트 부재 설정면과, 그 밸브 시트 부재 설정면의 출구측 단부 가장자리에서 반경 방향 외측으로 연장되는 제 2 반경 방향면과, 그 제 2 반경 방향면의 외주 가장자리에서 그 유체 통로의 축선에 평행하게 연장되는 시일링 설정면을 갖고,

그 고압 유체용 관이음매 부재가 추가로,

그 밸브 시트 부재 설정면에 걸어맞춰지는 상류측 부분과, 그 시일링 설정면에 평행하게 연장되는 하류측 부분을 갖는 통 형상의 외주면과, 그 외주면의 입구측 단부 가장자리에서 반경 방향 내측 방향으로 연장되는 고리형 입구측 단면 (端面) 과, 그 외주면의 출구측 단부 가장자리로부터 반경 방향 내측 방향으로 연장되는 고리형 출구측 단면과, 그 입구측 단면 및 출구측 단면의 사이를 연장하는 내주면을 갖는 밸브 시트 부재를 갖고,

그 제 2 통 형상 부재가, 그 제 1 통 형상 부재의 그 시일링 설정면에 접하도록 삽입된 외주면을 갖는 선단 부분을 갖고, 그 선단 부분의 선단면이, 그 밸브 시트 부재의 출구측 단면에 맞닿아, 그 밸브 시트 부재를 그 제 1 통 형상 부재의 그 제 1 반경 방향면 사이에서 유지하도록 되어 있고,

그 제 2 통 형상 부재의 그 선단면과, 그 시일링 설정면과, 제 2 반경 방향면과, 그 밸브 시트 부재의 외주면에 의해 통 형상의 시일링 설정 공간이 형성되고, 그 시일링이 그 시일링 설정 공간 내에 설정되어, 그 밸브 시트 부재의 외주면 및 그 시일링 설정면에 밀봉 걸어맞춰지도록 이루어지고,

그 밸브 부재는, 그 밸브 시트 부재에 걸어맞춰져 그 유체 통로를 닫도록 이루어져 있고,

그 제 2 통 형상 부재의 그 선단 부분이, 그 유체 통로의 하류 부분을 획정하는 그 제 2 통 형상 부재의 내주면으로부터, 그 선단 부분을 반경 방향에서 관통하여, 그 제 1 통 형상 부재의 시일링 설정면에 접하고 있는 그 선단 부분의 외주면에 이르는 연통공을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 고압 유체용 관이음매 부재를 제공한다.

이 고압 유체용 관이음매 부재에 있어서는, 특히, 제 2 통 형상 부재의 선단 부분을 관통하는 상기와 같은 연통공을 형성한 것을 특징으로 하고 있다.

즉, 본원 발명자가 상기와 같은 연통공이 없는 점을 제외하고는, 상기의 것과 동일한 고압 유체용 관이음매 부재를 준비하여 수소 가스의 공급 실험을 실시했는데, 수소 가스의 공급 후에 고압 유체관 이음매 부재 내의 밸브 부재를 폐쇄하고, 수소 가스 공급측의 관이음매 부재를 당해 고압 유체관 이음매 부재로부터 분리한 상태로 둔 바, 시일링이 상기와 같은 상태에서 설정되었음에도 불구하고, 밸브 부재보다 하류측에 봉입된 수소 가스가, 이 시일링이 설정된 부분을 통과하여, 당해 고압 유체관 이음매 부재의 상류측에 누설되는 것을 알 수 있었다.

이런 점을, 본원 발명자가 각종 검토를 실시한 결과, 다음과 같은 추측에 이르렀다. 즉, 수소 가스 공급측 및 수용측의 관이음매 부재가 서로 연결되어 수소 가스의 공급이 이루어지면, 그 공급 개시되기 직전 순간의 단계에서는, 수용측의 관이음매 부재 내의 밸브 부재가 폐쇄되어 있기 때문에, 밸브 부재보다 상류측의 수소 가스의 압력이 당해 수용측의 관이음매 부재의 구성 엘리먼트 간의 미소한 간극을 통과하여 시일링에 가해지고, 한편, 그 밸브 부재보다 하류측에서는 그러한 압력이 그 시일링에 가해지지 않는다. 이 때문에, 그 시일링은 그것이 설정된 시일링 설정 공간 내에서 수소 가스가 매우 높은 압력에 의해 당해 관이음매 부재의 출구측으로 눌린다. 이로써, 그 시일링은 동 시일링 설정 공간의 출구측 벽면을 획정하고 있는 제 1 통 형상 부재의 내주면 (구체적으로는, 시일링 설정면) 과 제 2 통 형상 부재의 선단 부분의 외주면 사이의 간극 (이 간극은, 당해 관이음매 부재의 외주면에 이른다) 에 부분적으로 압입되어 끼워진다. 그 때문에, 그 후에 밸브 부재가 개방되어, 그 밸브 부재보다 하류측에서 시일링 설정 공간에 이르는 미소 간극을 통하여 수소 가스의 압력이 시일링에 가해졌다 하더라도, 상기 간극에 부분적으로 압입된 시일링은, 그대로의 상태가 된다. 이 때문에, 수소 가스의 공급이 종료된 후에 밸브 부재가 닫힌 경우, 밸브 부재보다 하류측에서 갇힌 수소 가스는, 상기 미소 간극을 통하여 시일링 설정 공간에 이르지만, 당해 시일링의 기능이 불완전해지기 때문에 그 시일링을 통과하여 상류측에 누설된다.

이와 같은 추측하에서, 본원 발명자는 제 2 통 형상 부재의 선단 부분에 상기와 같은 연통공을 형성한 결과, 이와 같은 수소 가스의 누설을 방지하는 것에 성공하였다. 이것은, 이 특별히 형성된 연통공을 통하여 특단의 유로 저항 없이 전달되는 수소 가스의 압력이, 제 1 통 형상 부재의 내주면과 제 2 통 형상 부재의 선단 부분의 외주면 사이의 간극을 통하여, 상기와 같은 불완전한 상태의 시일링에 가해져, 그 시일링이 원래의 완전한 상태로 되돌려지기 때문이라고 생각할 수 있다.

상기 관이음매 부재에 있어서는, 시일링 설정 공간 내에 있어서, 시일링의 입구측 및 출구측에 설정되고, 밸브 시트 부재의 외주면과 그 시일링 설정면 사이에 설정되는 백업링을 설치하는 것이 바람직하다.

입구측의 백업링은, 공급 후의 고압 유체가 시일링을 고압 유체용 관이음매 부재의 입구측에 눌러, 그 시일링이 제 1 통 형상 부재의 밸브 시트 부재 설정면과 밸브 시트 부재의 외주면 사이의 간극에 밀어 넣어져 손상이 발생하는 것을 방지하기 위함이다. 출구측의 백업링은, 그 관이음매 부재의 출구측에 연결되어 있는 탱크의 메인터넌스를 위해서, 그 탱크를 압력 해제한 경우에, 시일링이 탱크측으로 끌어당겨져 밸브 부재의 외주면과 제 2 통 형상 부재 사이의 간극에 흡인되어 손상되는 것을 방지하기 위함이다. 또한, 본원 발명자는, 이들 2개의 백업링을 설정한 것만으로는, 상기 서술한 제 2 통 형상 부재의 선단에 연통공을 형성하여 방지할 수 있었던 수소 가스의 누설을 충분히는 방지할 수 없다 것을 확인하였다.

구체적으로는,

그 밸브 시트 부재와, 그 제 1 반경 방향면 사이에 설정되는 통 형상의 고정 부재를 형성하고, 그 밸브 시트 부재가 그 고정 부재를 개재하여 그 제 1 반경 방향면과 그 제 2 통 형상 부재의 선단면 사이에 맞닿도록 할 수 있다.

이 경우,

그 밸브 시트 부재에 접하는 그 고정 부재의 출구측 단면이, 그 밸브 시트 부재 설정면에 접하여 그 밸브 시트 부재의 그 입구측 단면의 외주 가장자리에 맞닿는 위치에서, 그 입구측 단면의 내주 가장자리를 초과하여 반경 방향 내측의 위치까지 연장되어 그 밸브 시트 부재의 입구측 단면의 전체면과 맞닿도록 하는 것이 바람직하다.

밸브 시트 부재의 입구측 단면을, 그 전체면에서 지지함으로써, 그 밸브 시트 부재의 손상을 줄이는 것이다.

보다 구체적으로는,

그 제 1 반경 방향면이 그 밸브 시트 부재 설정면보다 작은 직경으로 되고, 그 제 1 반경 방향면의 외주 가장자리에서 그 출구측을 향하여 그 유체 통로의 축선 방향에 평행하게 연장되고, 그 고정 부재가 끼워맞춰지는 고정 부재 설정면과, 그 고정 부재 설정면에서 그 밸브 시트 부재 설정면을 향하여 경사진 고리형 경사면을 갖고, 그 고정 부재는, 그 외주면이 그 고정 부재 설정면에 접하는 상류측 면, 및, 그 상류측 면보다 그 출구측에 있으며 그 밸브 시트 부재 설정면에 접하는 하류측 면을 갖고, 그 상류측 면에는, 그 입구측 단부연 및 출구측 단부연의 중간 위치에 형성된 고리형 시일링 끼워맞춤 홈을 갖고, 그 시일링 끼워맞춤 홈에 시일링이 설정되어, 그 고정 부재 설정면에 밀봉 걸어맞춰지도록 할 수 있다.

이와 같이 함으로써, 시일링 끼워맞춤 홈에 끼워맞춰지는 시일링을 고정 부재 설정면에 밀봉 걸어맞추도록 설정할 때에, 고리형 경사면이 있음으로써 그 시일링이 손상되지 않게 할 수 있다.

또, 바람직하게는, 고정 부재가 그 고정 부재의 외주면에서 그 유체 통로까지 이르는 봉입압 제거 수단을 갖도록 한다. 이것은, 고압 유체가 탱크에 공급된 후에는, 탱크 내에 공급된 고압 유체의 압력에 의해, 밸브 시트 부재 및 고정 부재가 입구측에 눌리고, 제 1 통 형상 부재의 내주면과의 강고한 밀봉 걸어맞춤이 발생하여, 그 밸브 부재 및 고정 부재와 그 내주면 사이에 고압 유체가 봉입되어, 고압 유체 공급측의 관이음매 부재를 분리한 후에, 그 봉입된 고압 유체가 긴 시간에 걸쳐서 조금씩 누출되고, 당해 관이음매 부재에 트러블이 발생한 것은 아닌가 하는 우려가 발생하는 것을 방지하기 위함이다.

이 봉입압 제거 수단은, 제 1 반경 방향면에 맞닿는 고정 부재의 입구측 단면에 형성된 홈으로 할 수 있다.

또, 고정 부재에는 필터를 고정시키 수 있고, 이 필터는 고정 부재로부터 유체 통로 내를 입구측으로 연장되는 통 형상 필터 부분과, 그 통 형상 필터 부분의 입구측 단면을 덮도록 설정되는 단면 필터 부분을 갖는 것으로 할 수 있다.

또, 고정 부재가, 그 고정 부재의 그 유체 통로에서 반경 방향 외측으로 연장되고, 그 고정 부재의 외주면에 있어서의 그 시일링 끼워맞춤 홈보다 하류측의 위치에서 개구되는 시일링 파손 방지를 위한 관통공을 갖도록 할 수 있다. 이것은, 유체 공급시에 시일링에 대해 그 상류측에서 가해지는 고압 유체의 압력과 동등한 압력을 그 관통공을 통하여 하류측에서 가함으로써 시일링을 안정적으로 유지하여 그 손상이 발생하지 않도록 하는 것이다.

도 1 은 본 발명에 관련된 고압 유체용 관이음매 부재의 일 실시형태를 나타내는 종단 측면도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명에 관련된 고압 유체용 관이음매 부재의 실시형태에 대해, 첨부 도면에 기초하여 설명한다.

도 1 은, 본 발명에 관련된 고압 유체용 관이음매 부재 (12) 를 나타내고 있고, 그 고압 유체 관이음매 부재는 일점 쇄선으로 일부를 나타내는 액체 수소 공급용의 암형 관이음매 부재 (10) 에 연결되어, 수소 가스를 받아들이기 위한 것으로서 나타내고 있다.

고압 유체용 관이음매 부재 (12) 는, 전체적으로 통 형상으로 되어, 수소 가스를 받아들이는 입구측 (도 1 에 있어서 좌측 단부 개구측) 에서 받아들인 수소 가스를 저류하기 위한 고압 유체 탱크 (도시 생략) 에 연결되는 출구측 (우측 단부 개구측) 으로 연장되는 유체 통로 (14) 를 갖고 있다. 구체적으로는, 그 고압 유체용 관이음매 본체 (12) 는, 그 주요 부품으로서 제 1 통 형상 부재 (20) 와, 제 1 통 형상 부재 (20) 에 대해, 제 1 통 형상 부재의 출구측 개구로부터 삽입되어 고정되는 제 2 통 형상 부재 (22) 와, 밸브 시트 부재 (24) 와, 그 밸브 시트 부재 (24) 를 제 1 및 제 2 통 형상 부재 (20, 22) 사이에 고정시키기 위한 고정 부재 (26) 와 역지 밸브 형식의 밸브 부재 (27) 를 갖고 있다.

제 1 통 형상 부재 (20) 의 내벽면은, 입구측에서 출구측을 향하여 연장되며 그 유체 통로 (14) 의 상류측 부분을 획정하는 유체 통로면 (25) 과, 그 유체 통로면 (25) 의 출구측 단부 가장자리에서 반경 방향 외측으로 연장되는 제 1 반경 방향면 (28) 과, 그 제 1 반경 방향면 (28) 의 외주 가장자리에서 당해 유체 통로 (14) 의 축선에 대해 평행하게 연장되어 고정 부재 (26) 의 외주면에 접하는 고정 부재 설정면 (30) 과, 그 고정 부재 설정면 (30) 보다 큰 직경을 갖고, 경사면 (32) 에 의해 고정 부재 설정면 (30) 에 접속되어 있는 밸브 시트 부재 설정면 (34) 과, 그 밸브 시트 부재 설정면 (34) 의 출구측 단부 가장자리에서 반경 방향 외측으로 연장되는 제 2 반경 방향면 (36) 과, 그 제 2 반경 방향면 (36) 의 외주 가장자리에서 당해 유체 통로의 축선에 평행하게 연장되는 소직경부 및 그것에 이어지는 대직경부로 이루어지는 시일링 설정면 (38) 과, 그 시일링 설정면보다 출구측에 있고, 제 2 통 형상 부재 (22) 의 수나사면 (40) 에 나사 걸어맞춰지는 암나사면 (42) 을 갖고 있다.

제 2 통 형상 부재 (22) 는, 그 선단 부분의 외주면이 시일링 설정면 (38) 과 거의 동일 직경으로 되고, 그 선단면에 의해 밸브 시트 부재 (24) 및 고정 부재 (26) 를 제 1 통 형상 부재 (20) 의 제 1 반경 방향면 (28) 사이에 협착 고정시키도록 되어 있다.

밸브 시트 부재 (24) 는 전체적으로 고리형으로 되고, 그 외주면 (44) 이 밸브 시트 부재 설정면 (34) 과 동일 직경으로 되어, 그 상류측 부분이 그 밸브 시트 부재 설정면 (34) 에 접하도록 되고, 하류측 부분이 시일링 설정면 (38) 으로부터 간격을 두고 평행하게 연장되도록 설정된다. 그 밸브 시트 부재 (24) 는, 외주면 (44) 의 입구측 단부 가장자리에서 반경 방향 내측 방향으로 연장되는 고리형 입구측 단면 (46) 과, 그 외주면 (44) 의 출구측 단부 가장자리에서 반경 방향 내측 방향으로 연장되는 고리형 출구측 단면 (48) 과, 입구측 단면 (46) 과 출구측 단면 (48) 사이에서 연장되는 내주면 (50) 을 갖고 있고, 그 내주면 (50) 은, 당해 유체 통로의 축선에 평행하게 연장되는 입구측 부분, 및, 그 입구측 부분에서 후방을 향하여 넓어져 출구측 단면 (48) 까지 연장되는 출구측 부분을 갖고, 그 입구측 부분과 출구측 부분 사이에 밸브 시트면 (52) 을 형성하고 있다.

고정 부재 (26) 는 전체적으로 고리형으로 되고, 그 외주면 (56) 의 거의 전체가 고정 부재 설정면 (30) 에 접하도록 되고, 동 외주면의 출구측 단부에 있어서 직경이 커져 밸브 시트 부재 설정면 (34) 에 접하도록 되어 있다. 그 고정 부재 (26) 는 단면 (斷面) 이 거의 직사각형 형상으로 되고, 그 입구측 단면 (58) 이 제 1 반경 방향면 (28) 과 출구측 단면 (60) 이 밸브 시트 부재 (24) 의 입구측 단면 (46) 과 맞닿도록 되어 있다. 그 고정 부재의 출구측 단면 (60) 은 밸브 시트 부재의 입구측 단면 (46) 의 외주 가장자리를 초과하여 반경 방향 외측의 위치까지 연장되며, 또, 그 입구측 단면 (46) 의 내주 가장자리를 초과하여 반경 방향 내측의 위치까지 연장되고, 그 밸브 시트 부재의 입구측 단면 (46) 의 전체가 그 고정 부재의 출구측 단면 (60) 에 맞닿게 되어 있다.

고정 부재 (26) 에는, 그 외주면에 고리형 시일링 끼워맞춤 홈 (64) 이 형성되고, 그 시일링 끼워맞춤 홈 (64) 에 끼워맞춰진 시일링 (66) 이, 고정 부재 설정면 (30) 에 밀봉 걸어맞춰지도록 되어 있다. 그 고정 부재 (26) 에는, 그 고정 부재의 외주면과 제 1 통 형상 부재의 내주면 사이의 미소한 간극에 봉입될 가능성이 있는 압력을 유체 통로에 빼내기 위한 봉입압 제거 수단, 및, 시일링 (66) 이 봉입된 압력에 의해 파손되는 것을 방지하기 위한 파손 방지 수단이 형성된다. 즉, 도시된 예에서는, 시일링 끼워맞춤 홈 (64) 보다 입구측에 있는 그 고정 부재의 입구측 단면에 형성되는 홈 (68) 과, 동 끼워맞춤 홈 (64) 보다 출구측에 있어서 그 고정 부재를 반경 방향으로 연장하는 관통공 (70) 이 형성되어 있다. 즉, 관통공 (70) 은, 고압 유체 공급시에, 시일링 (66) 의 상류측에서 가해지는 유체 압력과 동등한 유체 압력을 하류측에서 가하도록 함으로써, 당해 시일링을 안정적으로 유지하여 그 파손을 방지하는 파손 방지 수단을 구성하고 있고, 또, 홈 (68) 은, 유체 공급 후에 고정 부재 (26) 의 외주면과 고정 부재 설정면 (30) 사이의 미소한 간극에 잔류되고, 조금씩 누출되어 이것이 관이음매 부재에 트러블이 발생하는 것이 아닌가 하는 염려를 갖게 할 우려가 있는 유체 압력을 신속하게 방출하여, 그러한 문제를 발생시키지 않도록 하는 봉입 압력 제거 수단을 구성하고 있다.

밸브 시트 부재 (24) 의 외주면과, 제 2 반경 방향면 (36) 과, 시일링 설정면 (38) 과, 제 2 통 형상 부재 (22) 의 선단면에 의해 단면이 직사각형 형상인 시일링 설정 공간 (39) 이 획정되어 있고, 그 시일링 설정 공간 (39) 내에 시일링 (72) 이 설정되어, 그 밸브 시트 부재 (24) 의 외주면과 시일링 설정면 (38) 사이에서 밀봉 걸어맞춰져 있다. 또, 그 시일링 설정 공간 (39) 내에 있어서의 그 시일링 (72) 의 입구측 및 출구측에는, 백업링 (74, 76) 이 각각 설정되어 있다. 그 백업링은, 제 1 및 제 2 통 형상 부재 (20, 22) 의 상호 접촉면간의 간극이나, 제 2 통 형상 부재 (22) 와 밸브 시트 부재 (24) 의 외주면 사이의 접촉면간의 간극에 시일링이 침투하는 것을 방지하기 위한 것이다. 도시된 예에서는, 동일한 시일링 (78), 및 1 쌍의 백업링 (80, 82) 이 제 1 및 제 2 통 형상 부재 (20, 22) 사이에 설정되어 있다.

제 2 통 형상 부재 (22) 의 선단 부분에는, 반경 방향으로 연장되는 연통공 (84) 이 형성되어 있다. 즉, 이 연통공 (84) 은, 당해 제 2 통 형상 부재의 내주면 (86) (즉, 당해 고압 유체용 관이음매 부재 (12) 의 유체 통로 (14) 에 있어서의 하류 부분을 획정하고 있는 면) 에서 제 1 통 형상 부재의 시일링 설정면 (38) 과 접촉하고 있는 제 2 통 형상 부재의 외주면 (88) 까지 연장되어 있고, 유체 통로의 압력을 그 연통공 (84), 및, 제 1 통 형상 부재의 시일링 설정면 (38) 과 제 2 통 형상 부재 (22) 의 외주면 사이의 미소한 간극을 통하여, 시일링 설정 공간 (39) 에 통할 수 있도록 하고 있다.

밸브 부재 (27) 는, 전체적으로 통 형상으로 되고, 그 입구측 단부 (90) 가 테이퍼 형상의 폐쇄단 (端) 으로 되어 있고, 그 테이퍼면이 도시하는 바와 같이, 밸브 시트 부재 (24) 의 내주면에 형성된 밸브 시트면 (52) 과 걸어맞춰질 수 있도록 되어 있고, 또, 그 통 형상 측벽에는 그것을 관통하는 관통공 (92) 이 형성되어 있다. 그 밸브 부재 (27) 는 압축 스프링 (94) 에 의해 밸브 부재 (27) 를 입구측으로 탄성 지지되고, 입구측 단부 (90) 의 테이퍼면이 밸브 시트면 (52) 에 눌림 걸어맞춰지도록 이루어져 있다.

도시된 실시형태에 있어서는, 고정 부재 (26) 의 입구측에 통 형상의 필터 (96) 가 장착되어 있다. 즉, 그 필터 (96) 는, 고정 부재에서 연장되는 통 형상 필터부 (96-1) 와, 그 선단의 단부 금속부 (96-2) 로 구성되어 있다.

고압 유체용 관이음매 부재 (12) 에 고압 유체 공급용 관이음매 부재 (10) 가 연결되어, 그 관이음매 부재 (10) 로부터 고압 유체의 공급이 시작되면, 그 밸브 부재 (27) 가 압축 스프링 (94) 의 탄성 지지력에 저항하여 작동되어 밸브 시트면에서 떨어지고, 유체 통로가 열려 유체의 공급이 이루어진다.

고압 유체의 공급의 개시 순간의 밸브 부재 (27) 가 열려 있지 않은 단계에서는, 유체 통로 (14) 의 밸브 부재 (27) 보다 상류측이 고압이 되고, 그 압력은 밸브 시트 부재 (24) 와 고정 부재 (26) 의 맞닿음면 사이, 밸브 시트 부재 (24) 와 밸브 시트 부재 설정면 (34) 의 접촉면 사이를 통과하여 시일링 설정 공간 (39) 에 가해진다. 이 때문에, 시일링 (72) 및 백업링 (74, 76) 이 출구측 쪽으로 눌려 변형되고, 이 때, 출구측의 백업링 (76) 과 시일링 설정면 사이, 출구측의 백업링 (76) 과 밸브 시트 부재 (24) 의 외주면 사이에 간극이 발생하여, 시일링 (72) 이 그들의 간극에 침투할 가능성이 있다.

그러나, 본 발명에서는, 제 2 통 형상 부재의 선단 부분에 연통공 (84) 이 형성되어 있기 때문에, 그 후에 열리는 밸브 시트면보다 하류측에 도달하는 고압 유체의 압력이, 밸브 시트 부재 (24) 와 제 2 통 형상 부재 (22) 의 선단면 사이의 간극 외에, 제 2 통 형상 부재 (22) 의 선단 부분 외주면과 시일링 설정면 (38) 사이의 간극을 통하여 시일링 설정용 공간 (39) 에 가해져, 상기와 같은 시일링의 침투가 있었다 하더라도, 그것을 시정할 수 있다. 이 때문에, 밸브 부재가 닫혀져 공급측의 관이음매 부재가 분리되었을 때에, 시일링 (72) 은 적정한 상태에서 그 시일 기능을 나타낼 수 있게 되며, 그 시일링 설정 공간 (39) 을 통하여 유체 통로의 상류측에 고압 유체가 누설되는 것을 방지할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태를 설명했는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명에 관련된 고압 유체용 관이음매 부재를 수형 관이음매 부재로 나타냈는데, 이것을 암형 관이음매 부재로 할 수도 있다.

Claims (9)

1. 고압 유체를 받아들이는 입구측에서, 받아들인 고압 유체를 저류하는 고압 유체 탱크에 연결되는 출구측으로 연장되는 유체 통로, 및, 그 유체 통로의 벽면에 그 유체 통로를 둘러싸도록 하여 형성되는 밸브 시트를 갖는 통 형상의 고압 유체용 관이음매 본체와,

   그 유체 통로 내에 설정되며 그 밸브 시트에 대해 걸어맞춤?걸어맞춤 해제되어 당해 유체 통로의 개폐를 실시하는 밸브 부재를 갖는 고압 유체용 관이음매 부재로서,

   그 고압 유체용 관이음매 본체는, 제 1 통 형상 부재, 및, 그 제 1 통 형상 부재에 대해, 그 제 1 통 형상 부재의 출구측에서 삽입되어 고정되는 제 2 통 형상 부재를 갖고,

   그 제 1 통 형상 부재의 내주면이, 그 제 1 통 형상 부재의 내주면의 입구측에서 출구측을 향하여 연장되어 그 유체 통로의 상류 부분을 획정하는 유체 통로 획정면과, 그 유체 통로 획정면의 출구측 단부 (端部) 가장자리에서 반경 방향 외측으로 연장되는 제 1 반경 방향면과, 그 제 1 반경 방향면보다 그 출구측에 있으며 그 제 1 반경 방향면의 외주 가장자리보다 큰 직경으로 그 유체 통로의 축선축에 평행하게 연장되는 밸브 시트 부재 설정면과, 그 밸브 시트 부재 설정면의 출구측 단부 가장자리에서 반경 방향 외측으로 연장되는 제 2 반경 방향면과, 그 제 2 반경 방향면의 외주 가장자리에서 그 유체 통로의 축선에 평행하게 연장되는 시일링 설정면을 갖고,

   그 고압 유체용 관이음매 부재가 추가로,

   그 밸브 시트 부재 설정면에 걸어맞춰지는 상류측 부분과, 그 시일링 설정면에 평행하게 연장되는 하류측 부분을 갖는 통 형상의 외주면과, 그 외주면의 입구측 단부 가장자리에서 반경 방향 내측 방향으로 연장되는 고리형 입구측 단면과, 그 외주면의 출구측 단부 가장자리에서 반경 방향 내측 방향으로 연장되는 고리형 출구측 단면과, 그 입구측 단면 및 출구측 단면의 사이를 연장하는 통 형상의 내주면을 갖는 밸브 시트 부재를 갖고,

   그 제 2 통 형상 부재가, 그 제 1 통 형상 부재의 그 시일링 설정면에 접하도록 삽입된 외주면을 갖는 선단 부분을 갖고, 그 선단 부분의 선단면이, 그 밸브 시트 부재의 출구측 단면에 맞닿아, 그 밸브 시트 부재를 그 제 1 통 형상 부재의 그 제 1 반경 방향면 사이에서 유지하도록 되어 있고,

   그 제 2 통 형상 부재의 선단면과, 그 시일링 설정면과, 제 2 반경 방향면과, 그 밸브 시트 부재의 외주면에 의해 통 형상의 시일링 설정 공간이 형성되고, 그 시일링이 그 시일링 설정 공간 내에 설정되어, 그 밸브 시트 부재의 외주면 및 그 시일링 설정면에 밀봉 걸어맞춰지도록 이루어지고,

   그 밸브 부재는, 그 밸브 시트 부재에 걸어맞춰져 그 유체 통로를 닫도록 이루어져 있고,

   그 제 2 통 형상 부재의 그 선단 부분이, 그 유체 통로의 하류 부분을 획정하는 그 제 2 통 형상 부재의 내주면으로부터, 그 선단 부분을 반경 방향에서 관통하여, 그 제 1 통 형상 부재의 시일링 설정면에 접하고 있는 그 선단 부분의 외주면에 이르는 연통공을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 고압 유체용 관이음매 부재.
2. 제 1 항에 있어서,

   그 시일링 설정 공간 내에 있어서, 그 시일링의 그 입구측 및 그 출구측에 설정되고, 그 밸브 시트 부재의 외주면과 그 시일링 설정면 사이에 설정되는 백업링을 갖는 것을 특징으로 하는 고압 유체용 관이음매 부재.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   그 유체 통로의 축선 방향에 있어서 그 밸브 시트 부재와 그 제 1 반경 방향면 사이에 설정되는 통 형상의 고정 부재를 갖고, 그 밸브 시트 부재가 그 고정 부재를 개재하여 그 제 1 반경 방향면과 그 제 2 통 형상 부재의 선단면 사이에 맞닿아 고정되도록 한 것을 특징으로 하는 고압 유체용 관이음매 부재.
4. 제 3 항에 있어서,

   그 밸브 시트 부재에 접하는 그 고정 부재의 출구측 단면이, 그 시일링 설정면에 접하여 그 밸브 시트 부재의 그 입구측 단면의 외주 가장자리에 맞닿는 위치에서 그 입구측 단면의 내주 가장자리를 초과하여 반경 방향 내측의 위치까지 연장되고, 그 밸브 시트 부재의 입구측 단면의 전체면과 맞닿도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 고압 유체용 관이음매 부재.
5. 제 4 항에 있어서,

   그 제 1 반경 방향면이 그 밸브 시트 부재 설정면보다 작은 직경으로 되고, 그 제 1 반경 방향면의 외주 가장자리에서 그 출구측을 향하여 그 유체 통로의 축선 방향에 평행하게 연장되고, 그 고정 부재가 끼워맞춰지는 고정 부재 설정면과, 그 고정 부재 설정면에서 그 밸브 시트 부재 설정면을 향하여 경사진 고리형 경사면을 갖고, 그 고정 부재는, 그 외주면이, 그 고정 부재 설정면에 접하는 상류측 면, 및, 그 상류측 면보다 그 출구측에 있으며 그 밸브 시트 부재 설정면에 접하는 하류측 면을 갖고, 그 상류측 면에는, 그 입구측 단부 가장자리 및 출구측 단부 가장자리의 중간 위치에 형성된 고리형 시일링 끼워맞춤 홈을 갖고, 그 시일링 끼워맞춤 홈에 시일링이 설정되어, 그 고정 부재 설정면에 밀봉 걸어맞춰지도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 고압 유체용 관이음매 부재.
6. 제 5 항에 있어서,

   그 고정 부재가, 그 고정 부재의 외주면에서 그 유체 통로까지 이르는 봉입압 제거 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 고압 유체용 관이음매 부재.
7. 제 6 항에 있어서,

   그 봉입압 제거 수단이, 제 1 반경 방향면에 맞닿게 되는 그 고정 부재의 입구측 단부면에 형성된 홈으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 고압 유체용 관이음매 부재.
8. 제 3 항에 있어서,

   그 고정 부재에 고정된 필터를 갖고, 그 필터는 그 유체 통로 내를 그 입구측으로 연장되는 통 형상 필터 부분과, 그 통 형상 필터 부분의 입구측 단면을 덮도록 설정되는 단면 필터 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 고압 유체용 관이음매 부재.
9. 제 5 항에 있어서,

   그 고정 부재가, 그 고정 부재의 그 유체 통로에서 반경 방향 외측으로 연장되고, 그 고정 부재의 외주면에 있어서의 그 시일링 끼워맞춤 홈보다 하류측의 위치에서 개구되는 시일링 파손 방지를 위한 관통공을 갖는 것을 특징으로 하는 고압 유체용 관이음매 부재.

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