WO2006075517A1 - カップラー - Google Patents

カップラー Download PDF

Info

Publication number
WO2006075517A1
WO2006075517A1 PCT/JP2005/023839 JP2005023839W WO2006075517A1 WO 2006075517 A1 WO2006075517 A1 WO 2006075517A1 JP 2005023839 W JP2005023839 W JP 2005023839W WO 2006075517 A1 WO2006075517 A1 WO 2006075517A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
socket
plug
valve
valve body
coupler
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/023839
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kenji Yoshihiro
Tetsuya Honda
Kazuhide Maeda
Nobuyuki Hanai
Kenichi Takahashi
Original Assignee
Toyo Seikan Kaisha, Ltd.
Toyo Aerosol Industry Co., Ltd.
Kabushiki Kaisha Toshiba
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2004373262A external-priority patent/JP2006177492A/ja
Priority claimed from JP2005243874A external-priority patent/JP2007057007A/ja
Application filed by Toyo Seikan Kaisha, Ltd., Toyo Aerosol Industry Co., Ltd., Kabushiki Kaisha Toshiba filed Critical Toyo Seikan Kaisha, Ltd.
Priority to US11/794,186 priority Critical patent/US20080041468A1/en
Priority to EP05851001A priority patent/EP1830119A4/en
Publication of WO2006075517A1 publication Critical patent/WO2006075517A1/ja

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/28—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means
    • F16L37/30—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings
    • F16L37/32—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings at least one of two lift valves being opened automatically when the coupling is applied
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/28—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means
    • F16L37/30—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings
    • F16L37/32—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings at least one of two lift valves being opened automatically when the coupling is applied
    • F16L37/36—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings at least one of two lift valves being opened automatically when the coupling is applied with two lift valves being actuated to initiate the flow through the coupling after the two coupling parts are locked against withdrawal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking
    • F16L37/098—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of flexible hooks
    • F16L37/0985—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking by means of flexible hooks the flexible hook extending radially inwardly from an outer part and engaging a bead, recess or the like on an inner part
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/28—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means
    • F16L37/30—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings
    • F16L37/367—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings with two gate valves or sliding valves
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04186—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of liquid-charged or electrolyte-charged reactants
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/87917—Flow path with serial valves and/or closures
    • Y10T137/88062—Coaxial oppositely directed seats

Definitions

  • the present invention relates to a cutler composed of a socket and a plug, which is detachably connected, and allows liquid or the like to be easily transferred from the container to the container on the main body side or exchanged with the container.
  • it is preferably provided between the cartridge container of the methanol fuel cell and the fuel cell main body.
  • liquids such as raw materials that decrease with the operation and use of equipment, and by connecting cartridge containers to containers provided on the equipment body side, liquids such as raw materials can be transferred.
  • Supply is done by changing the container on the equipment body side or a different container.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 3 -1 7 2 '4 8 7 discloses a coupling device as shown in FIG. 8, and includes a plug P having a main flow path and a sub flow path, and a main flow
  • the socket S is provided with a path and a sub-flow path, and can be fitted to the plug, and the socket S is capable of communicating the main flow path and the sub-flow path of the plug in the fitted state.
  • the socket S is a main flow path 2 a formed on the outer periphery of the valve pusher 2 fixed to the holding body 1 and a sub flow path 2 b formed outside the main flow path 2 a.
  • pulps 3 a and 3 b that close the flow paths 2 a and 2 b, and the pulps 3 a and 3 b are pressed toward the valve seat by the urging force of the springs 4 a and 4 b, and the mainstream
  • the path 2 a and the sub-flow path 2 b can be closed.
  • the plug P has a main flow path 6 a formed on the outer periphery of the valve body 6 slidably held by the valve holder 5 and a sub flow path 6 b formed outside the main flow path 6 a.
  • the valves 7a and 7b for closing the flow paths 6a and 6b, and the pulps 7a and 7b are pressed toward the valve seat by the urging force of the springs 8a and 8b, The main flow path 6a and the sub flow path 6 can be closed.
  • the pressurized gas is put into the outside of the inner bag from the sub-flow path, and the liquid is taken out from the main flow path.
  • the liquid in the inner bag can be taken out without being in contact with other gases.
  • the fuel cell body contains methanol as the fuel.
  • the eluted metal ions occupy the place where the hydrogen ions (protons) generated on the anode side should move first, reducing the amount of movement, and the reaction on the anode side The speed is lowered, and as a result, the function as a fuel cell is lowered.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and can be easily attached and detached as in the case of a methanol fuel cell to supply or take out liquid or the like without contact with metal, or Trying to provide a coupler that can be exchanged with each container It's what you do. '
  • a socket having a valve body and a biasing means for biasing the valve body in a closing direction, and a valve body and a biasing means for biasing the valve body in a closing direction, and are detachably fitted to the socket.
  • a coupler configured to be connected and open to communicate with each other by opening both valve bodies, the valve at the base end of at least one of the socket and the plug.
  • An elastic body holder is provided on which the body can be reciprocated in the open / close direction and can be sealed, and the elastic body constituting the urging means for urging the valve body is housed in the elastic body holder, A coupler having a flow path formed outside the body holder.
  • the elastic body is mounted so that the valve body can be reciprocated in the opening and closing direction and can be sealed, and the elastic body constituting the urging means for urging the valve body is accommodated in the elastic body holder.
  • at least one of the socket and the plug can prevent contact with the liquid by housing the elastic body in the elastic body holder. . ⁇
  • a socket having a valve body and biasing means for biasing the valve body in the closing direction, and a biasing means for biasing the valve body and the valve body in the closing direction, and detachably fitted to the socket.
  • a coupler configured to open and communicate with both valve bodies in a fitted and connected state, wherein the valve body biases at least one of the socket and the plug in the opening and closing direction.
  • the urging means for urging the valve body is formed of a non-metallic material, and at least one of the socket and the plug is made of a synthetic resin or the like without using metal.
  • a socket having a valve body and an urging means for urging the valve body in the closing direction, and a valve body and an urging means for urging the valve body in the closing direction, and detachably fitted and connected to the socket.
  • a coupler configured to open and communicate with both valve bodies in a fitted and connected state, and the valve body is disposed at a base end portion of one of the socket and the plug.
  • Elastic body that can be reciprocated in the opening and closing direction and can be sealed A holder is provided, and an elastic body constituting the biasing means for biasing the valve body is accommodated in the elastic body holder, and a flow path is formed outside the elastic body holder, and the socket and the plug A coupler comprising: a biasing means that biases at least one of the other valve bodies in the opening and closing direction.
  • At least one of the socket and the plug is attached to the elastic body holder so that the valve body can be reciprocated in the open / close direction and can be sealed, and the elastic body holder is urged to urge the valve body
  • the elastic body constituting the means is accommodated and a flow path is formed on the outside thereof.
  • At least one of the socket and the plug is accommodated in the elastic body holder so that the liquid is not in contact with the liquid. It is possible to prevent contact, and at least one of the force of the socket and the plug and the urging means for urging the other valve body are formed of a non-metallic material.
  • the elastic body constituting the biasing means may be a metal coil spring, a non-metal coil spring, or a non-metal elastic member. Coupler characterized by having made. ⁇
  • a valve seat member for reciprocating the valve body is provided in the socket body of the socket or the Brag body of the Bragg, and the valve seat member is provided with a valve seat member.
  • a coupler comprising: a seal portion that seals with the outer peripheral surface of the tip; and a slit portion that becomes a flow path adjacent to the seal portion.
  • the outer peripheral surface of the valve body is used as a seal portion, and the valve seat and the flow path are secured by the seal portion and slit portion of the inner peripheral surface of the valve seat member.
  • a special feature is that at least one of the socket and the plug is provided with an operation unit that opens the valve bodies to communicate with each other. Coupler to do.
  • both valve bodies can be brought into an open state by a fitting connection by the operating portion.
  • valve body made of synthetic resin provided in the plug body is formed in a substantially hollow inverted conical shape, and is formed in the center hole of the tip portion.
  • a coupler having a seal portion as a peripheral surface, and a valve seat portion of a valve seat member contacting the seal portion formed in a cylindrical shape and provided in the plug body.
  • the valve body can be energized so as to close the center hole with the elastic force of the side portion of the inverted conical shape, and can be sealed with the side surface of the cylindrical valve seat portion.
  • the structure can be simplified by securing a flow path between the cylindrical valve seat and the cylindrical valve seat so that the side surface is widened outward.
  • a base end portion of the valve body made of synthetic resin provided in the plug body is protruded from a distal end surface of the plug body to the plug body.
  • a coupler characterized in that it can be pressed and sealed with the top surface of the cap to be covered.
  • the seal between the cap and a part of the valve body made of synthetic resin is also used, and the number of parts can be further reduced to simplify the structure.
  • a coupler having a connection holding means for holding a fitting connection state between the socket and the plug.
  • the fitting and holding state can be held by the connecting and holding means, and the reaction force of the urging means when the socket and the plug are in communication can be supported.
  • the valve body of the socket and the valve body of the plug are A coupler configured to be able to communicate.
  • a socket having a valve body and an urging means for urging the valve body in the closing direction, and a urging means for urging the valve body and the valve body in the closing direction, and detachably fitted to the socket.
  • a coupler configured to be connected and connected to each other by opening both valve bodies so as to be able to communicate with each other, the coupler being configured to be at least one of the socket and the plug;
  • the valve body can reciprocate in the opening and closing direction and both
  • a housing that can be sealed at the end is provided, and an elastic body that constitutes the urging means that urges the valve body is attached to the outside of the valve body in the housing, while flowing inside the valve body.
  • a coupler characterized by forming a path.
  • the valve body is mounted in the housing outside the valve body so that the valve body can be moved back and forth in the open / close direction and can be sealed at both ends, and the valve body is urged outside the valve body in the housing.
  • An elastic body that constitutes the biasing means is housed and a flow path is formed in a sealed portion inside thereof, and at least one of the socket and the plug accommodates the elastic body in the housing This prevents contact with liquids.
  • the coupler in which the elastic body outside the valve body in the housing is mounted is configured to prevent pressure change.
  • the space where the elastic body outside the valve body in the housing is mounted is configured to prevent pressure change, and the space where the elastic body is mounted even when the valve body is reciprocated as the valve body opens and closes.
  • a force puller is provided with a sealing material that seals a fitting connection portion between the socket and the plug on the plug side.
  • the sealing material that seals the fitting connection portion between the socket and the plug is attached to the plug side, and the cartridge side braggers are compared to the socket on the main body side of the device.
  • a coupler having a connection holding means for holding a fitting connection state is provided between the socket and the plug. According to this coupler, the fitting and holding state can be held by the connecting and holding means, and the reaction force of the urging means when the socket and the brag are in communication can be supported. 1 5. 1 1 or 1 2 In addition to the communication between the socket and the plug A coupler configured to be able to communicate with the valve body of the socket and the valve body of the plug after the path is sealed to the outside.
  • the coupler is configured to be provided between a methanol fuel cell main body and a fuel methanol container. And a coupler.
  • the coupler provided between the methanol fuel cell main body and the fuel methanol container must satisfy the following conditions.
  • valve body When both the socket and plug are not joined, the valve body must be closed and sealed.
  • valve body can be opened at the time of joining, and this state can be maintained.
  • the fuel can be easily filled by a simple method such as squeezing the container,
  • FIG. 1 is an embodiment of the force puller according to the present invention, in which (a) is a longitudinal sectional view of a state before connection, and (b) is a longitudinal sectional view of the connection state.
  • FIGS. 2A and 2B relate to another embodiment of the force puller of the present invention.
  • FIG. 2A is a longitudinal sectional view before connection
  • FIG. 2B is a longitudinal sectional view of the connection state.
  • FIG. 3 is an embodiment of the force puller according to the present invention, in which (a) is a longitudinal sectional view before connection, and (b) is a longitudinal sectional view of the connection state.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing only a plug according to another embodiment of the coupler of the present invention.
  • FIGS. 5A and 5B relate to an embodiment of the force bubbler of the present invention, in which FIG. 5A is a longitudinal sectional view of a state before connection, and FIG. 5B is a longitudinal sectional view of a connection state.
  • FIG. 6A and 6B show another embodiment of the force puller of the present invention.
  • FIG. 6A is a longitudinal sectional view of a state before connection
  • FIG. 6B is a longitudinal sectional view of a connection state.
  • FIG. 7 shows an embodiment of the coupler according to the present invention.
  • (A) is a longitudinal sectional view before connection
  • (b) is a longitudinal sectional view of the connection state.
  • FIG. 8 is a longitudinal sectional view according to one embodiment of the force puller of the present invention, and shows a state before connection.
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view according to one embodiment of the force puller of the present invention, showing a connected state.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a conventional coupling device.
  • FIG. 1 is an embodiment of a force bubbler according to the present invention, in which (a) is a longitudinal sectional view of a state before connection, and (b) is a longitudinal sectional view of a connection state.
  • the coupler 10 includes a socket S 10 and a plug P 10 that is fitted and connected to the socket S 10.
  • the socket S 10 is provided on the main body side F of the methanol fuel cell.
  • a plug P 10 is provided on the cartridge side as a methanol container, and is used to replenish the fuel on the main body side by communicating with each other or to replace the entire cartridge.
  • the main part is a non-metallic material such as polypropylene. Made of synthetic resin.
  • the socket S 10 of the coupler 10 is an abbreviation attached to the inner periphery of the tip end (lower end in the figure) of the mounting hole 11 formed in a member that is attached to the fuel cell body F as a unit or as a separate body.
  • a cylindrical socket body 1 2 is provided.
  • the socket body 1 2 is fitted with an end portion of a substantially cylindrical valve seat member 1 3 having a partition portion 1 3 a and a flow passage hole 1 3 b in the center in the middle portion via an O-ring 1 4.
  • the O-ring 1 4. seals the socket body 1 2 and the valve seat member 1 3 and It is possible to seal between the plug P 1 0 fitted and connected to the socket body 1 2, and an O-ring 15 is attached to the outer periphery of the intermediate part of the valve seat member 1 3 so that it is also between the mounting hole 1 1. It is sealed.
  • the valve seat member 13 is formed with a seal portion 13 c serving as a valve seat constituted by a cylindrical side surface on the inner periphery of the base end side (upper side in the drawing) of the flow path hole 13 b.
  • a plurality of longitudinal groove-like slit portions 13 3 d are formed at equal intervals around the upper side in the central axis direction.
  • a piston valve 16 serving as a valve body is mounted in the valve seat member 13 and includes a valve portion 16 a that is slidably fitted to the seal portion 13 c of the valve seat member 13.
  • the operation part 1 6 b is formed by protruding to the center part of the valve part 1 6 a.
  • the operation part 1 6 b protrudes from the channel hole 1 3 b and is connected to the plug P 1 0
  • the valve body can be opened.
  • the inner periphery of the base end portion of the piston pulp 16 serving as the valve body is a spring mounting portion 16 6 c on which a metal spring 17 is mounted, which constitutes a biasing means for biasing in the valve closing direction.
  • a sealing skirt portion 16 d is formed on the outer peripheral portion.
  • a substantially bottomed cylindrical elastic body holder 18 is disposed on the base end side of the piston pulp 16 and the outer periphery side of the valve seat member 13, and the outer periphery of the valve seat member 13 is inserted into the outer hole mounting hole 11. It is fitted and fixed to the inner periphery and sealed with an O-ring 15.
  • a seal scatting part 16 d of the piston valve 16 is slidably mounted in a sealed state, and the spring mounting part 16 c of the biston pulp 16 and the inertial body
  • a metal coil spring 17 is attached to a guide portion 18 a formed in the holder 18, and urges the piston valve 16 in the valve closing direction.
  • the outer peripheral portion of the base end portion of the elastic body holder 18 has a smaller diameter than the mounting hole 11 and serves as a flow path 18 b.
  • a plurality of slits 18 c communicating between the flow path 18 b on the outer peripheral portion of the elastic body holder 18 and the inner peripheral portion of the valve seat member 13 are provided at equal intervals around the circumference of the elastic body holder 18. It is formed.
  • the socket S 10 of the coupler 10 is plugged outside the mounting hole 11 formed in a member that can be attached to the fuel cell body F as a unit or separately.
  • a locking groove 19 is formed along with a connection holding means for holding a fitting connection body with P 10, for example, arc-shaped grooves in the range of about 30 degrees are provided facing each other across the central axis.
  • a step is formed in half of the diagonal position, the hook is locked at the step, and the hook is opened so that the hook can be opened at the portion without the step.
  • the plug P 10 of this coupler 10 is made of a non-metallic material like the socket S 10, for example, so that it does not come into direct contact with the liquid flowing through the flow path even when a metal coil spring is used. What was made is used.
  • the plug P 10 of the coupler 10 includes a plug body 21 that is attached to the outer periphery of the tip end (upper end portion in the figure) of the nozzle N of the container B in which methanol serving as fuel for the fuel cell is placed.
  • the nozzle N of the container B is attached to the inner peripheral portion of the base end large diameter cylindrical portion 21a, and the distal end small diameter portion 21b is used as a valve seat portion 22 that also serves as a valve seat member.
  • the valve seat portion 2 2 of the plug P 10 has a shape corresponding to the substantially cylindrical recess shape formed by the socket body 12 and the valve seat member 13 of the socket S 10, Is a small-diameter portion 2 2 a corresponding to the inner periphery of the valve seat member.
  • the large-diameter portion 2 2 b corresponding to the inner circumference of the main body 1 2 is continuous with the conical surface 2 2 c, and the conical surface 2 2 c is in contact with the O-ring 14 of the socket S 1 0 It is confirmed at.
  • the base end large-diameter cylindrical portion 2 1a of the plug body 21 of this plug P 1 0 and the inner peripheral portion of the valve seat portion 2 2 are defined as a flow path 2 3, and the tip of the valve seat portion 2 2
  • a seal portion 22 d serving as a valve seat on the cylindrical side surface is formed, and a plurality of longitudinal groove-shaped slit portions 2 2 e are formed at equal intervals around the lower side in the central axis direction.
  • a biston valve 24 is mounted as a valve body, and a valve portion 2 4 a slidably fitted to the seal portion 2 2 d of the valve seat portion 2 2 is provided.
  • the lower part of the valve part 2 4 a is a narrow-diameter part 2 4 b narrower than the slit part 2 2 e, and the lower part is inside the conical surface 2 2 c of the valve seat part 2 2 via the step part 2 4 c.
  • a cylindrical shape having a gap serving as a flow path between the inner peripheral surface and a skirt portion 24 d for sealing is formed on the outer peripheral portion of the lower end.
  • a spring mounting portion 24 e to which a metal coil spring 25 constituting a biasing means for biasing in the valve closing direction is mounted is formed on the inner periphery of the base end portion of the piston valve 24 serving as the valve body. It is. '
  • An elastic holder 26 is disposed on the base end side of the biston valve 24 to support the metal coil spring 25 that urges the biston pulp 24, and the base end of the plug body 21 has a large diameter cylindrical portion 2 1
  • the inner cylindrical portion 2 1 b protruding to the inner side of a is fitted and fixed between the inner and outer cylinders of the substantially cylindrical double-cylindrical bottom of the elastic body holder 26.
  • the inner circumference of the outer cylinder of the elastic body holder 26 and the inner cylindrical portion 2 1 b of the plug body 21 are in a sealed state, and the inner cylindrical portion 2 1 b of the plug body 21 and the elastic body holder 26 are A gap serving as a flow path 26 a is formed between the outer periphery of the inner cylinder and a slit 26 b is formed at the bottom of the inner and outer cylinders so as to communicate with the inside of the nozzle N of the container B.
  • a sealing skirt portion 2 4d of the piston pulp 24 is slidably mounted in a sealed state, and a spring mounting portion 2 4e of the biston pulp 2 4 and A metal coil spring 25 is attached to a guide portion 26 c formed in the elastic body holder 26 to urge the piston valve 24 in the valve closing direction.
  • the spring mounting portion 2 4 e of the piston valve 2 4 and the metal coil spring 25 accommodated in the elastic body holder 26 have the outer periphery of the inner cylinder of the elastic body holder 26 and the outer periphery of the piston valve 24 Since the elastic body holder 26 and the piston valve 24 are sealed by the sealing skirt portion 24d, they do not come into direct contact with the liquid flowing through the flow path. '
  • the plug P 10 of the coupler 10 is provided with a lock arm 27 as a connection holding means for holding the plug main body 21 in the fitting connection state with the socket S 10, for example, two locks.
  • a lock arm 27 as a connection holding means for holding the plug main body 21 in the fitting connection state with the socket S 10, for example, two locks.
  • Each hook 2 7a is formed inside the tip of the arm 27, and this hook 2 7a is inserted into a locking groove 19 formed on a member that can be attached to the main body F of the fuel cell as a single body or as a separate member.
  • valve part 2 4 a is located in the slit part 2 2 d from the seal part 2 2 d of the valve seat part 2 2, so that the valve is opened, and the slit 2 6 b from the nozzle N of the container B 2 6 b, elastic body Flow path between the outer periphery of the inner cylinder of the holder 26 and the outer periphery of the biston pulp 24, 26a, the flow path between the outer periphery of the piston pulp 24 and the inner peripheral surface of the valve seat 22, stepped portion 2 4 c, valve seat 2 2 slit 2 2 e, valve seat 2 2 seal part 2 2 d communicates with the outside, and socket S 1 0 is connected by connecting socket S Via the tank in the fuel cell F.
  • valve portion 2 4 a of the piston pulp 2 4 is turned into the seal portion 2 2 of the valve seat 2 2 by the urging force of the metal coil spring 2 5.
  • the valve closed state is maintained at d.
  • the metal coil spring 25 is made up of the biston pulp 24 and the elastic holder 26. Since it is in a sealed state, it does not come into direct contact and prevents the metal ions from eluting into the liquid.
  • the cover B 2 8 is screwed into the container B where the plug P 1 0 is provided. It is designed so that it can be sealed with the packing 2 8 a attached to the inner top surface of the force parka cap 28.
  • the tip of the valve seat 2 2 of the brag body 2 1 is the socket body 1.
  • 2 O-rings 1 and 4 are in contact with each other to seal each other.
  • the top of the piston valve 2 4 of the plug P 1 0 is pushed down by the operating part 1 6 b of the socket S, but the valve part 2 4 a is located closer to the lower side of the seal portion 2 2 d, so that the valve closed state is maintained.
  • valve portions 16 6 a and 2 4 a of the piston valves 1 6 and 2 4 of the socket S 10 and the plug P 10 are sealed portions 1 3 c, It will be located in slit part 1 3 d, 2 2 e from 2 2 d, and it will be in a connected state.
  • the fitting connection state of the plug P 10 and the socket S 10 can be held by engaging the hook 2 7 a of the lock arm 2 7 with the step portion 19 9 a of the locking groove 19. it can.
  • the methanol in the container B is squeezed into the tank of the fuel cell F to be pressurized and supplied, so that the air in the space is compressed and the squeeze is stopped, thereby compressing the compressed air.
  • Methanol can be replenished by returning the container to the container side, or the entire container can be replaced.
  • FIGS. 2A and 2B relate to an embodiment of a force bubbler according to the present invention.
  • FIG. 2A is a longitudinal sectional view of a state before connection
  • FIG. 2B is a longitudinal sectional view of a connection state.
  • the socket body 3 1 of the socket S 30 has a shape in which the socket body 1 2 and the valve seat member 1 3 described above are integrally connected, and a central hole 3 1 a that partitions the socket body 3 1
  • the inner part of the partition part 3 1 b is formed as a seal part 3 1 c with a flat valve seat, the seal packing 3 2 is attached, and the plug P 3 0 is also attached to the outer surface of the partition part 3 1 b.
  • the seal packing 3 3 is attached is there.
  • the biston pulp 3 4 has a valve section 3 4 a with a flat tip surface, and the valve section 3 4 a is pressed against the seal packing 3 2 of the seal section 3 1 c to close the valve.
  • the valve can be opened by forming a gap.
  • the other configuration of the socket S 30 is the same as that of the socket S 10 described above.
  • valve portion 3 4 a of the piston pulp 3 4 is a tip surface orthogonal to the sliding direction, so there is no resistance of the valve portion, and the valve opening operation of the piston pulp 3 4 is performed.
  • the force is only the resistance against the metal coil spring 17 and the resistance of the sealing skirt 16 6 d, and the urging force can be reduced compared to the case of the coupler 10. Can do.
  • the plug P 30 of the coupler 30 has a conical seal part 4 2 a formed as a valve seat at the tip of the flow path 4 3 of the valve seat 4 2 of the plug body 4 1.
  • the cylindrical inner seal portion has a different structure.
  • valve part 4 4 a at the tip of the Biston valve 4 4 is also formed in a conical surface, so that it can be closed by pressing the valve part 4 4 a on the conical surface against the seal part 4 2 a. It is.
  • the other configuration is the same as the plug P 10 of the coupler 10 already described.
  • a plug P 30 since the valve portion 4 4 a of the biston pulp 4 4 is a conical surface at the end in the sliding direction, there is no resistance of the valve portion, and the valve opening operation of the biston pulp 4 4 is performed.
  • the force is only the resistance against the metal coil spring 25 and the resistance of the sealing skirt 24 4 d, and the urging force can be reduced compared to the case of the plug P 10 0 'of the force puller 10 and It can be connected with a small force.
  • the plug P 30 of the coupler 30 has the same effect as the plug P 10 of the coupler 10 already described.
  • FIG. 3 is an embodiment of the force puller according to the present invention, in which (a) is a longitudinal sectional view before connection, and (b) is a longitudinal sectional view of the connection state.
  • the socket S 50 of this coupler 50 has all of the components made of a non-metallic material such as synthetic resin, and has a mounting hole 51 formed in a member attached to the fuel cell body F as a single body or as a separate body. It has a substantially double-cylindrical socket body 52 attached to the inner periphery, and the outer periphery of the outer tube 5 2a is fitted in the attachment hole 51.
  • the socket body 52 is provided with a partition portion 52c between the outer tube 52a and the inner tube 52b at the base end, and the inner tube 52b is defined as a flow path hole 53.
  • the inner peripheral surface of the flow path hole 53 is a seal portion 52 d that serves as a conical valve seat, and the tip end of the inner cylinder protruding downward is the operation portion 52 e of the plug P.
  • Such a socket body 52 is provided with a pulp portion 54 4a fitted with pulp '54 and having a conical surface valve portion 5 4a corresponding to a conical valve seat 52d. 5 2 b
  • a small-diameter cylindrical guide portion 5 4 b that swings along the inner surface is formed on the body.
  • a disc spring-shaped synthetic resin spring 55 constituting an urging means is attached to the base end portion of the valve 54, and the pulp 54 is urged in the valve closing direction.
  • the disc spring-shaped synthetic resin spring 55 is configured by connecting a central mounting portion 55 a and an outer peripheral fixing ring portion 55 b by radial connecting portions 55 c.
  • the fixing ring portion 5 5 b of the synthetic resin spring 55 is attached to the inner periphery of the base end portion of the outer cylinder 5 2 a of the socket body 52, and the center attachment portion 5 5 a is attached to the base end of the valve 5 4. It is possible to bend the connecting part 5 5 c and press the valve part 5 4 a of the pulp 5 4 against the sheath part 5 2 d as the valve seat to close the valve. It is configured to be able to open the valve by further bending the connecting portion 5 4 c by pushing back 4.
  • the synthetic resin pulp 54 and the synthetic resin spring 5 as a biasing means for biasing it in the valve closing direction are used.
  • the liquid socket S can be easily realized by disposing contact with metal.
  • the plug P 50 that is fitted and connected to the socket S 50 is made of, for example, a metal coil spring that is composed of all non-metallic materials without using a metal coil spring. It is done. ' ⁇
  • the plug P 50 of this coupler 50 includes a plug body 61 attached to the outer periphery of the nozzle (upper end in the figure) of the nozzle of a container containing methanol as fuel for the fuel cell.
  • the inner peripheral part of the large-diameter cylindrical part 6 1 a at the end is attached to the nozzle N of the container B, and the small-diameter part 6 1 b at the tip is the fitting connection part to the socket body 52 of the socket S 50 Yes, the outer peripheral surface of the small diameter part 6 1 b is fitted to the inner periphery of the outer cylinder 5 2 a of the socket body 5 2, and the ring-shaped protrusions 6 1 c on the outer periphery of the small diameter part 6 1 b and the socket body 5 2
  • the ring-shaped groove portion 5 2 f holds the fitting connection state.
  • a valve seat member 62 Inside the plug body 61, a valve seat member 62 is mounted, and a disk-shaped flange portion 62a is applied to the nozzle N tip of the container B, and the large-diameter cylindrical portion of the plug body 61 6 1 a is applied to the inner surface of the disk portion 6 1 d connecting the small diameter portion 6 1 b.
  • a cylindrical mounting portion 6 2 b that protrudes above the flange portion 6 2 a and fits into the inner periphery of the small-diameter flange 1 b of the plug main body 61 is integrally formed, and further, a slit serving as a flow path
  • a cylindrical valve seat 6 2 d protrudes upward in the center through 6 2 c and forms an integral body.
  • the valve seat portion 62 d has a circular outer peripheral side surface serving as a valve seat and is also used as an operation portion of the socket S.
  • the valve 63 of the plug P 50 is formed of an elastic body such as a synthetic resin into a substantially inverted hollow cone shape, and has a hole with a smaller diameter than the valve seat 62 d at the sharpened lower end, and its inner periphery.
  • the valve portion 6 3 a protrudes inward, and a large-diameter upper end portion 6 3 b is attached to the inner periphery of the tip end portion of the plug body 61.
  • valve part 6 3 a configured to protrude from the inner periphery of the hole of the pulp 6 3 on the cylindrical side surface of the valve seat part 6 2 d
  • the valve 63 6 is closed as a sealed state by the elastic force of the pulp 6 3 itself.
  • Pulp 6 3 Conical side surface 6 3 c of socket S 5 0 Cylindrical operation part 5 2 e Inserted and pushed outward, valve seat 6 2 d Cylindrical side with valve seat
  • a gap can be formed between the plug body 61 and the outer surface of the valve 63, which can be expanded to open the valve, against the inner surface of the plug body 61. Is also available.
  • this pulp 63 is protruded outward and attached. In addition to being used as a packing for tightening the YAP 64, it can be pressed against the partition portion 52c of the socket body 52 when sealing with the socket S50.
  • a biasing means that biases the valve 63 in the valve closing direction by the elastic force of the valve 63 itself without using a metal coil spring. It is possible to easily realize a liquid plug P 50 that dislikes contact with the liquid.
  • the coupler 50 composed of such a socket S 50 and the plug P 50, when the plug body 61 is brought into a mating and connected state, the distal end portion of the distal end small diameter portion 6 1 b of the plug body 61 is first connected to the socket body 5.
  • socket S 50 the bottom surface of pulp 54 is pushed up by valve seat 6 2d, which becomes the operation part of plug P 50, and opened, and in plug P 50, the operation part of socket S 50 Pushing the side surface 6 3 c of the pulp 6 3 with 5 2 e creates a gap with the valve seat 6 2 d on the cylindrical side surface, and opens the valve.
  • Cket S 50 is in communication.
  • the fitting connection state of the plug P 50 and the socket S 50 can be held by locking the ring-shaped protrusion 61c and the ring-shaped groove 52f, so that the metal coil Compared to using springs, the force to pull them apart is small, and they can be easily held with a small force.
  • the methanol in the container is squeezed into the fuel cell F tank and pressurized to supply the air, once the air in the space is compressed, and the squeeze is stopped, so that the compressed air is sent to the container side. It can be refilled and refilled with methanol or replaced with a container.
  • FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional view showing only the bragg according to one embodiment of the coupler of the present invention.
  • This coupler 70 is constructed by using a synthetic resin coil spring 71 instead of a metal coil spring as a biasing means for biasing the valve body of the plug P 70 in the valve closing direction.
  • a synthetic resin coil spring 71 instead of a metal coil spring as a biasing means for biasing the valve body of the plug P 70 in the valve closing direction.
  • the plug P 70 of this coupler 70 is provided with a 'plug main body 72, and the plug main body 72 has a double cylindrical bottle mounting portion 7 2a formed at the base end. While the nozzle N of the container B is inserted into the bottle mounting part 7 2 a between the outer cylinders, the insertion part 7 2 b into the small-diameter cylindrical socket S is formed in the body at the tip part. .
  • a seal portion 7 2 c serving as a valve seat on the side surface of the cylinder is formed on the inner peripheral portion of the small-diameter cylindrical insertion portion 7 2 b of the plug body 72 via a step portion 7 2 d, and a lower portion thereof Is provided with a slit portion 7 2 e formed with a plurality of longitudinal grooves.
  • a piston valve 7 3 is mounted in the plug body 7 2, and the biston pulp 7 3 includes an outer diameter biston portion 7 3 a corresponding to the seal portion 7 2 c and a piston.
  • a cylindrical portion protrudes vertically from the center of the portion 7 3 a and is integrally formed.
  • the upper portion is an operation portion 73 b, and the lower portion is a guide portion 73 c of the synthetic resin coil spring 71.
  • the piston part 7 3a of the piston pad 7/3 can be brought into a sealed state by being positioned at the seal part 7 2c of the plug body 7 2 and the piston part 7 3a 3
  • the seal state is released and the valve can be opened.
  • Synthetic resin as a biasing means for biasing such Biston pulp 73 in the valve closing direction Coil spring 71 is used, and the tip part is applied to the lower surface of the piston part 7 '3 a, while the locking protrusion 7 1 a on the outer periphery of the base end part is inside the double cylindrical part of the plug body 72. It is locked to the locking groove 7 2 f on the inner periphery of the cylinder so that it can apply urging force.
  • the plug P 70 can be combined with any of the sockets S (S 10, S 30, S 50) already described to constitute a coupler, and can also be used for the fuel cell F. .
  • a metal coil spring 17 is accommodated in the elastic body holder 18 as the socket S 10 of the coupler 10 described in FIG.
  • the plug P is configured so that the valve 63 can be urged in the valve closing direction by its own elastic force like the plug P 50 of the coupler 50.
  • the metal coil spring 17 is used repeatedly to bias the socket S10, which is a force puller on the main body side of the fuel cell F, in the valve closing direction.
  • the plug can be used several times to 10 times like a container B, such as a cartridge. By doing so, the number of parts can be reduced, the structure can be simplified, and the cost can be reduced.
  • an elastic material such as a columnar rubber is used.
  • Use body 8 1 to apply urging force using axial deflection The socket SI is used, and the plug P is configured using the plug P50.
  • thermoplastic elastomer or rubber can be used, and as a thermoplastic 'I 1 raw elastomer, styrene' butadiene 'styrene block copolymer, epoxy styrene elastomer, styrene 'Isoprene' styrene block copolymer, hydrogenated styrene block copolymer, hydrogenated SBC conund, simple blend type olefin elastomer, cross-linked elastomer, vinyl chloride elastomer, chlorinated styrene copolymer cross-linked alloy, chlorinated polyethylene
  • examples include elastomers, syndiotactic 1,2-polybutadiene, urethane elastomers, polyester elastomers, polyamide elastomers, fluorine elastomers, and silicone elastomers.
  • M rubber having a polymethylene type saturated main chain, such as ethylene-propylene-gen ternary copolymer, ethylene-propylene copolymer, complete hydrogenation Acrylic-toluene butadiene rubber, fluoro rubber, fully hydrogenated styrene-butadiene rubber, fully hydrogenated styrene-isoprene rubber, rubber with oxygen in the main chain, such as epichlorohydrin rubber, and rubber with key chain and oxygen in the main chain
  • vinyl methyl silicone rubber, and rubbers with unsaturated carbon bonds in the main chain such as natural rubber and Gen rubber, such as butadiene rubber, chloroprene rubber, hydrogenated acrylonitrile tributadiene rubber, and talylonitrile trinole butadiene Rubber, Isobten Soprene Rubber, Natural 7_K styrene-butadiene rubber, styrene-buta
  • the metal coil spring 17 is connected to the elastic body holder 1 as the socket S10 of the coupler 10 described in FIG. 8 with a plug ⁇ 7 0 ' It is configured to be urged in the valve closing direction by the elastic force of the synthetic resin coil spring 71 having the same structure as the Bragg P 70 of the puller 70.
  • the operation part 1 3 e is provided at the center of the tip of the valve seat member 1 3 of the socket S 1 0 ′, and the piston pulp 16 protrudes on both sides of the operation part 1 3 e and has two operation parts. 1 6 b is provided.
  • a coupler 10 0 formed by combining such a socket S 1 0 ′ and a plug P 7 CT does not elute metal ions into the liquid and further satisfies the requirements for a fuel cell coupler. Easy to configure.
  • the combination of the socket S and the plug P may be changed to configure the coupler.
  • the opening / closing sequence of the socket valve body and the Bragg valve body can be controlled. For example, if the socket urging means is weaker than the plug urging means and the socket valve body opens before joining and closes later when releasing, residual liquid that leaks outside when joining is released. Can be reduced.
  • FIG. 8 and 9 are longitudinal sectional views according to an embodiment of the force puller of the present invention.
  • FIG. 8 shows a state before connection
  • FIG. 9 shows a connection state.
  • the coupler 1 1 0 is composed of a socket S 1 1 0 and a plug P 1 1 0 fitted and connected to the socket S 1 1 0.
  • the socket S 1 1 0 is connected to the main body side F of the methanol fuel cell.
  • the plug P 1 1 0 is provided on the cartridge side as a methanol container, and is used to replenish fuel to the main body side by communicating with each other or to replace the entire cartridge.
  • Made of non-metallic materials such as synthetic resins such as polypropylene and poly-phenylene sulfide.
  • the socket S 1 10 of the coupler 10 has mounting holes 1 1 1 formed in a member that can be attached to the fuel cell body F as a single body or as a separate body.
  • the mounting holes 1 1 1 a are respectively formed in the first and second members.
  • 1 1 1 b is formed, and a substantially cylindrical socket body 1 1 2 is mounted on the inner periphery of the mounting hole 1 1 1 a on the tip side (the lower side in each figure)
  • a cylindrical housing 11 3 with a substantially bottom for housing an elastic body is mounted in the mounting hole 11 1 1 on the rear end side (upper side in each figure).
  • the socket body 1 12 is formed with a partition portion 1 12 in the middle and a flow passage hole 1 12 b is formed in the center thereof, and a valve seat 5 seals above the flow passage hole 1 12 b Part 1 1 2 c is formed. And above the partition part 1 1 2 a of the socket body 1 12, a small diameter cylindrical part 1 12 d and a large diameter cylindrical part 1 12 e are formed via a step part 1 1 2 f, Is formed with a fixing flange portion 1 12 g and fixed to a fuel cell body F together with a flange portion 1 13 a of a housing 1 13, which will be described later.
  • a plug mounting portion 1 1 2 h is formed below the partition portion 1 12 a of the socket body 1 1 2 so that it can be sealed by the step portion 1 12 i and the inner diameter portion 1 12 j.
  • this socket body 1 12 is a cylindrical housing with a bottom 1 1 '3, which houses the elastic body mounted in the mounting hole 1 1 1 b. 5 1 and 3 are connected to the socket body 1 12 through the flange 1 1 3 a, and the O-ring 1 14 is attached to the outer periphery of the upper end of the housing 1 13 and is aligned with the mounting hole 1 lib. Yes.
  • the housing 1 13 is formed with a large-diameter cylindrical portion 1 13 b having the same diameter as the large-diameter cylindrical portion 1 1 2 e of the socket body 1 12 inside the flange portion 1 13 a, and a small 0-diameter cylinder above it.
  • Part 1 1 3 c is formed through a step part 1 13 d, and a tubular stopper part 113 e is formed to protrude downward concentrically with the small-diameter cylindrical part 1 1 3 3 c.
  • the stroke is restricted, and a channel hole 1 1 3 f is formed through the central portion of the tubular stopper portion 1 1 3 e.
  • a biston pulp 1 1 5 serving as a valve body is mounted, and the finishing of the socket body 1 12 is as follows. Sealing part 1 1 2 c to be sealed in contact with the upper valve seat Protrusions are formed.
  • the operation part 15 b is projected from the flow path hole 1 12 b, so that The valve body on the socket side and the plug side can be opened and closed in cooperation with the operation portion of the plug P 110 to be connected. .
  • lower and upper seal portions 1 1 5 c that reciprocate while contacting the small-diameter cylindrical portion 1 1 2 d of the socket body 1 1 2 are respectively provided on the upper and lower outer peripheral portions of the piston valve 1 15 that is the valve body.
  • An upper seal portion 1 15 5 d that is formed and reciprocally moves while contacting the small diameter cylindrical portion 1 1 3 c of the housing 1 1 3 is formed.
  • the flow path 1 1 5 e is formed in the inner peripheral portion of the biston pulp 1 1 5, opening between the upper outside of the valve portion 1 1 5 a and the lower seal portion 1 1 5 c, and the upper portion It opens to the upper end of the seal part 1 1 5 and communicates with the flow path hole 1 1 3 f of the stopper part 1 1 3 e of the housing 1 1 3. Further, the stroke of the piston valve 1 15 is regulated by applying the upper end of the flow path 1 15 5 e of the piston pulp 1 15 to the stopper portion 1 1 3 e of the housing 1 13.
  • a metal coil spring 1 1 6 as an elastic body constituting an urging means is formed between the stepped portion 1 1 3 d of the housing 1 1 3 and the spring engaging portion 1 1 5 f of the piston pulp 1 1 5. It is installed and urges Biston pulp 1 1 5 in the valve closing direction. Therefore, when the biston pulp 1 15 is closed, as shown in FIG. 8, the lower surface of the spring locking portion 1 15 5 f of the biston pulp 1 15 and the stepped portion 1 1 2 of the socket body 1 1 2 A slight gap is formed between the valve part 1 1 5 a and the seal part 1 1 2 c, which is the valve seat.
  • the metal coil spring 1 1 6 is the lower seal part of the piston valve 1 1 5 1 1 5 c and upper seal part 1 1 5 d Sealed space 1 1 7 7 is located in the piston pulp 1 1 5 flow path 1 1 5 e It is completely sealed from liquids such as.
  • the biston pulp 1 15 is pushed up by the operation unit 1 15 b, as shown in FIG. 9, the biston pulp 1 15 is pushed up against the metal coil spring 1 16,
  • the valve part 115a is opened from the seal part 1 12c, which is the valve seat, and the valve part 115a opens from the inside of the lower seal part 1 15c of the piston valve 1 15 to the inner flow path 1 15e of the piston valve 1 15c.
  • the flow path hole 1 1 3 3 f of the stock part 1 1 3 e of the housing 1 13 communicates with the flow path on the fuel cell body F side.
  • the metal coil spring 1 16 is still in the lower seal portion of the biston pulp 11 5 but the lower seal portion 1 1 5 c and the upper seal portion 1 15 d move, but the lower seal portion of the biston pulp 1 1 5 1 15 c and the upper seal part 115 d are sealed in the space 1 17.
  • the lower seal portion of the biston pulp 1 1 5 1 15 c and the upper seal part 115 d are sealed in the space 1 17.
  • the spring locking portion 1 15 5 f located in the space 1 17 sealed by the lower seal portion 1 15 c and the upper seal portion 1 15 d of the biston valve 1 15 is the socket body; If the reciprocating movement is made in contact with the inner circumference of the large-diameter cylindrical portion 1 12 e of L 12, the pressure increases as the volume of the upper and lower spaces 1 17 changes due to the movement of the spring locking portion 1 15 f. Changes. '-Then, this pressure change causes the upper and lower seals 1 15 c and 1 15 d to be broken, and a liquid such as methanol is sucked from the flow path 1 15 e in a negative pressure state. A liquid such as methanol sucked into 117 is pushed out to the flow path 1 15 e and the like, and there is a possibility that metal ions are mixed into the liquid flowing through the flow path 1 15 5 e.
  • this socket S 1 10 can cause a pressure change in space 1 17.
  • the socket S 1 1 0 of the coupler 1 1 0 has a plug P 1 1 on the lower side of a lower mounting hole 1 1 1 a formed in a member attached to the body F of the fuel cell integrally or as a separate body.
  • a locking groove 1 1 9 is formed as one of the connection holding means 1 1 8 that holds the fitting connection state with 0, for example, arc-shaped grooves in the range of about 30 degrees face each other across the central axis Provided.
  • locking portions 1 1 2 k are formed in half of the diagonal position of the outer peripheral portion of the socket body 1 1 2 protruding into the locking groove 1 1 9, and these two locking portions 1 1
  • the hook is locked at 2 k, and is operated by a combination of axial insertion / removal and rotation (a swiss trotter) so that the hook can be opened at a portion without a step.
  • a swiss trotter a combination of axial insertion / removal and rotation
  • the plug P 1 1 0 of this coupler 1 1 0 is made of a non-metallic material as in the case of the socket S 1 1 0, for example, and can be in direct contact with the liquid flowing through the flow path even if a metal coil spring is used. What is not used is used.
  • the plug P 1.10 of this coupler 110 is a substantially two-stage cylinder attached to the outer periphery of the nozzle N of the container B in which methanol as fuel for fuel cell is placed (upper end in each figure).
  • the plug body 1 2 1 has a large-diameter circular cylinder below the partition 1 2 1 a, and the nozzle N of the container B is attached to the inner periphery of the cylinder 1 2 1 b, and the locking ring at the lower end Fixed at the part.
  • the plug body 1 2 1 is formed with a small cylindrical portion 1 2 1 c protruding from the plug mounting portion 1 1 2 h of the socket S 1 1 0 at the top of the partition portion 1 2 1 a.
  • the O-ring 1 1 4 a attached to the outer periphery of the middle part is sealed in the radial direction at the inner diameter part 1 1 2] below the socket attachment part 1 1 2 h, and applied to the step part 1 1 2 i
  • Axial seals can be combined.
  • a flow path 1 2 1 is formed at the center of the upper end of the small-diameter cylindrical portion 1 2 1 c of the plug body 1 2 1, and a seal portion 1 2 that serves as a valve seat at the inner periphery of the lower end of the flow path 1 2 1 d 1 e is formed.
  • An inner small diameter portion 1 2 1 f and an inner large diameter portion 1 2 1 g are formed on the inner periphery of the small diameter cylindrical portion 1 2 1 c via an inner step portion 1 2 1 h.
  • a cylindrical housing 1 2 2 having a substantially bottom is provided below the plug body 1 2 1, and the upper end flange portion 1 2 2 a is applied to the upper end surface of the nozzle N of the container B through the packing 1 2 3. In this state, it is positioned in the nozzle N and is fixed so that it is sandwiched between 'Brag body 1 2 1'.
  • the housing 1 2 2 is formed with a large diameter cylindrical portion 1 2 2 b on the upper side, and a small diameter cylindrical portion 1 2 2 d is formed on the lower side with a step portion 1 2 2 c.
  • 2 2 c is the spring mounting part.
  • a small-diameter cylindrical stopper portion 1 2 2 e is formed on the lower end portion of the housing 1 2 2 so as to protrude upward, and functions as a stopper for restricting the stroke of a piston valve 1 2 4 described later.
  • a flow passage hole 1 2 2 f is formed outside the stopper portion 1 2 2 e at the bottom of the housing 1 2 2 and is in communication with the inside of the container B.
  • a biston pulp 1 2 4 serving as a valve body is mounted in a substantially cylindrical space formed by the plug body 1 2 1 and the housing 1 2 2, a biston pulp 1 2 4 serving as a valve body is mounted.
  • the piston pulp 1 2 4 has a plug body 1 2 1 Small cylindrical part 1 2 1 2 1 c Sealing part that serves as a valve seat above 1 c 1 2 1 Valve part that seals in contact with e 1 2 '4 a An operation recess 1 2 4 b is formed.
  • the upper and lower outer peripheries of the piston valve 1 2 4 serving as the valve body have upper seal portions 1 2 4 c that reciprocate while contacting the inner large diameter portion 1 2 1 g of the plug body 1 2 1.
  • a lower seal portion 1 2 4 d that is formed and reciprocates while contacting the small diameter cylindrical portion 1 2 2 d of the housing 1 2 2 is formed.
  • a flow path 1 2 4 e that penetrates from the center of the lower end to the inside of the upper seal portion 1 2 4 c is formed in the piston valve 1 2 4, and the flow path 1 2 1 d of the plug body 1 2 1 It communicates via the seal portion 1 2 1 e and communicates with the flow passage hole 1 2 2 f of the housing 1 2 2.
  • the seal part 1 2 1 e that serves as the valve seat for the plug body 1 2 1 The valve 1 2 4 a of the loop 1 2 4 is moved and opened and closed, but the container B through the flow path 1 2 4 e of the biston pulp 1 2 4 and the flow hole 1 2 2 f of the housing 1 2 2 It communicates with the inside or is blocked.
  • the stroke of the piston pulp 1 2 4 is regulated by applying the lower end portion of the flow path 1 2 4 e of the biston pulp 1 2 4 to the stopper portion 1 2 2 e of the housing 1 2 2.
  • a metal coil as an elastic body constituting an urging means between the step portion 1 2 2 c serving as the spring mounting portion of the housing 1 2 2 and the spring locking portion 1 2 4 f of the biston valve 1 2 4
  • a spring 1 2 5 is installed to bias the biston pulp 1 2 4 in the valve closing direction.
  • the biston pulp 1 2 4 is pushed down by the operation recess 1 2 4 b, the biston pulp 1 2 4 is pushed down against the metal coil spring 1 2 5 as shown in FIG.
  • the valve part 1 2 4 a is opened away from the seal part 1 2 1 e, which is the valve seat, and the piston pulp 1 2 4 flow path 1 2 4 e and the housing 1 2 2 flow path hole 1 2 2 It will be in the state of communicating with the inside of container B through f.
  • the metal coil spring 1 2 5 moves the upper seal part 1 2 4 c of the biston pulp 1 2 4 and the lower seal part 1 2 4 d, but the upper seal part of the piston pulp 1 2 4 1 2 4 c and lower sealing part 1 2 4 d Sealed in the space 1 2 6, so that liquid such as methanol flowing in the flow path of 1 2 4 e Is completely sealed.
  • the spring is located in the space 1 2 6 sealed by the upper seat portion 1 2 4 c and the lower seal portion 1 2 4 d of the biston valve 1 2 4. If the locking part 1 2 4 f moves back and forth while contacting the inner circumference of the large-diameter cylindrical part 1 2 2 b of the Bragg body 1.21, the spring locking part 1 2 4 f moves to the space 1 2 As the volume above and below 6 changes, the pressure changes.
  • this pressure change causes the upper and lower seal parts 1 2 4 c and 1 2 4 d to break, and a liquid such as methanol is sucked from the flow path 1 2 4 e etc. in a negative pressure state.
  • the liquid such as methanol sucked into the space 1 2 6 is pushed out to the flow path 1 2 4 e and the metal flowing into the flow path 1 2 4 e may be mixed.
  • the plug P 1 1 0 of this coupler 1 1 0 has a plug arm as a mating side of the connection holding means 1 1 8 that holds the plug body 1 2 1 and the socket S 1 1 0 in a connected state.
  • 1 2 7 is provided, for example, by forming hooks 1 2 7 a on the inner sides of the two lock arms 1 2 7.
  • the locking groove 1 1 9 as one of the connecting and holding means 1 1 8 formed on a member that is attached to the fuel cell main body F as described above or as a separate body, for example, about 30 degrees
  • a circular arc-shaped groove of the range is provided opposite to the center axis, and the locking portion 1 1 2 k is provided at half of the diagonal position of the socket body 1 1 2 protruding into the locking groove 1 1 9
  • the hook is locked with this locking part 1 1 2 k, so that the hook can be opened at the part without the step part, and it is operated in combination with axial insertion / removal and rotation Insert this hook 1 2 7 a into the locking groove 1 1 9 and insert the half of the diagonal position of the locking groove 1 1 9 PT / JP2005 / 023839
  • socket body 1 12 Locking part 1 12 Rotate and lock to 12 k to hold the connected state, so that hook 127 a is returned to the part without locking part 1 12 k It can be opened by rotating and pulling out.
  • a container B (not shown) is screwed into the container B in which the plug P I 10 is provided, and can be sealed with, for example, a packing attached to the inner top surface of the cover cap.
  • the coupler 1 10 constituted by such a socket S 1 10 and the plug P 1 10
  • the O-ring 1 14 on the outer periphery of the small-diameter cylindrical portion 12 1 c of the plug body 121 a is in contact with the inner peripheral surface of the inner diameter part 1 12 j of the plug mounting part 1 1 2 h of the socket body 112, and in the initial connection state, the operation part 1 15 b of the socket S 1 10
  • the plug P 110 piston pulp 1 24 operation recess 124 b is not pushed down, the socket 1 1 5 a is seated on the seal 11 2 c in socket S 1 10, and the valve P 124 is plug 124 a The closed state where the valve seated on the seal portion 121 e is maintained.
  • the operation part 1 15 b of the socket S 1 10 and the operation recess 12 4 b of the piston valve 124 of the plug P 1 10 come into contact with each other and push back each other.
  • the valve parts 1 15 a and 1 24 a of the socket valves 1 15 and 1 24 of the socket S 1 10 and the plug P 1 10 are separated from the seal parts 1 1 2 c and 121 e, and the communication state is established.
  • the opening order of the valves can be set by adjusting the spring force. For example, the socket S1 10 side of the main body etc. is opened first, and the plug P1 1 0 side of the container etc. is opened later. It can also be done.
  • the fitting connection state of the plug P 1 10 and the socket S 1 10 is the connection holding means 1 18 on one side of the mouthpiece groove 1 19 in the socket body 1 19 and the locking portion 112 of the socket body 1 12.
  • the hook 1 2 7 a of the lock arm 1 2 7 on the other side is inserted into k and can be held by turning and locking.
  • Methanol can be replenished by returning to the container side, or the entire container can be replaced.
  • this coupler 110 As described above in detail, according to this coupler 110, the following conditions necessary as a coupler provided between the methanol fuel cell main body and the methanol container for fuel are satisfied.
  • the present invention can be used as a coupler that allows liquid or the like to be easily transferred from a container to a container on the main body side or exchanged with the container, and is particularly provided between a cartridge container of a methanol fuel cell and a fuel cell body And suitable.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Description

明細書
力ップラー
技術分野
この発明はソケットとプラグとで構成され着脱可能に連結されるカツプラーに 関し、 液体などを容器から簡単に本体側の容器などに移したり、 容器ごと交換す ることができるようにするもので、 特にメタノール燃料電池のカートリッジ容器 と燃料電池本体との間に設けて好適なものである。
背景技術
従来から機器の運転や使用にともなって減少する原料などの液体を補充する必 要がある場合も多く、 機器本体側に設けた容器にカートリッジ容器を連結して原 料などの液体を移すことで供給したり、 機器本体側の容器と別の容器を付け替え ることで供給することが行われている。
このような容器同士の連結や容器の付け替えを簡単にするため着脱可能な種々 のカップラーが用いられている。
例えば特開 2 0 0 3— 1 7 2 '4 8 7号公報には、 図 8に示すように、 連結装置 が開示されており、 主流路と副流路とを備えたプラグ Pと、 主流路と副流路とを 備えプラグと嵌合可能であるとともに、 嵌合した状態でプラグの主流路と副流路 とを連通可能なソケット Sとから構成されている。
そして、 この連結装置では、 ソケット Sは保持体 1に固定された弁押体 2の外 周に形成された主流路 2 aと、 さらに主流路 2 aの外側に形成された副流路 2 b と、 それらの流路 2 a , 2 bを閉じるパルプ 3 a、 3 bを有し、 各パルプ 3 a、 3 bはスプリング 4 a， 4 bの付勢力によって弁座に向けて押圧され、 主流路 2 aおよび副流路 2 bを閉じることができる構成となっている。
- 一方、 プラグ Pは弁保持体 5に摺動自在に保持された弁本体 6の外周に形成さ れた主流路 6 aと、 さらに主流路 6 aの外側に形成された副流路 6 bと、 それら の流路 6 a , 6 bを閉じるバルブ 7 a， 7 bを有し、 各パルプ 7 a， 7 bはスプ リング 8 a， 8 bの付勢力によって弁座に向けて押圧され、 主流路 6 aおよび副 流路 6 を閉じる とができる構成となっている。 このようなソケット sとプラグ Pの接続がなされると、 まず、 ソケット Sの副 パルプ 3 bとプラグ Pの副バルブ 7 bが当接し、両者がそれぞれスプリング 4 b , 8 bの付勢力に抗して互いに離れる方向に移動し、副流路 2 b , 6 bが連通する。 さらに、 ソケット Sとプラグ Pの接続がなされると、 ソケット Sの主バルブ 3 aがプラグ Pの内筒体の端面によって押され'、 スプリング 4 aに抗して後退して .弁体が弁押体 2の弁座から離れ、 弁押体 2との主流路 2 aを開くとともに、 ソケ ット S側の弁押体の先端部平面とプラグ P側の弁本体 6に設けた弁部材の平面と が当接しプラグ P側の弁本体 6をスプリング 8 aの付勢力に抗して押圧し、 弁本 体を後退させてプラグ P側の主バルブ 7 aを開き主流路 6 aと連通する。
これにより、 副流路が連通すると気体供給源から容器内に気体が供給され、 そ の気体圧によつて內袋を収縮させ、 内袋内の液体がプラグ側の主流路からソケッ ト側の主流路を介して液体を'容器外に送出することができる。
このような連結装置によれば、 容器内に中袋を設けてその中の液体を取り出す 場合に、 副流路から中袋の外側に加圧気体を入れ、 主流路から液体を取り出すよ うにすることで中袋の中の液体を他の気体と接触させずに取り出すことができる。 ところが、 容器内の液体を取り出したり、 他の容器などに供給する場合に液体 と金属との接触を防止する必要がある場合があり、 例えばメタノール燃料電池で は、 燃料となるメタノールを燃料電池本体に供給する場合にメタノールが金属と 接触すると、 溶出した金属イオンが、 アノード側で発生した水素イオン （プロト ン） が移動するはずの場所を先に占有して移動量を減少させ、 アノード側反応速 度を低下させ、 その結果として燃料電池としての機能を低下させてしまう。
このため、 上記の連結装置を燃料電池本体とメタノール容器との間の力ップラ 一として用いると、 弁体を閉方向に付勢する金属製のばねが主流路および副流路 内に設けられるため、 液体と金属との接触が避けられず、 使用できないという問 題がある。
発明の開示
この発明は、 上記従来技術の課題に鑑みてなされたもので、 メタノール燃料電 池の場合のように簡単に着脱して金属と接触させずに液体などを供給したり、 取 り出したり、 あるいは容器ごと交換することができるカップラーを提供しようと する'ものである。 '
1 . 弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、 弁体とこれ を閉方向に付勢する付勢手段とを備えるとともに、 '前記ソケットと着脱可能に嵌 合連結され嵌合連結状態で両弁体を開放して連通可能なブラ とから構成される カップラーであって、 前記ソケットと前記プラグとの少なくともいずれか一方の 前記弁体の基端部に当該弁体が開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着さ れる弾性体ホルダを設け、 この弾性体ホルダに前記弁体を付勢する前記付勢手段' を構成する弾性体を収納するとともに、 この弾性体ホルダの外側に流路を形成し たことを特徴とするカップラー。
■ このカップラ一によれば、 弾性体ホルダに弁体を開閉方向に往復移動可能かつ シール可能に装着し、 この弾性体ホルダに弁体を付勢する付勢手段を構成する弾 性体を収納してその外側に流路を形成するようにしており、 ソケットとプラグと の少なくともいずれか一方は、 弾性体を弾性体ホルダ内に収納することで、 液体 との接触を防止できるようにしている。 ·
2 . 弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、 弁体とこ れを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるとともに、 前記ソケットと着脱可能に 嵌合連結され嵌合連結状態で両弁体を開放して連通可能なブラグとから構成され るカップラーであって、 前記ソケットと前記プラグとの少なくともいずれか一方 の前記弁体を開閉方向に付勢する前記付勢手段を非金属材料で形成してなること を特徴とするカップラー。
この力ップラーによれば、 弁体を付勢する付勢手段を非金属材料で形成するよ うにしており、 ソケットとプラグとの少なくともいずれか一方は、 金属を用いる ことなく合成樹脂などで力ップラーを構成することで、 液体と接触しても問題が 生じないようにしている。
3 . 弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、 弁体とこれ を閉方向に付勢する付勢手段とを備えるとともに、 前記ソケットと着脱可能に嵌 合連結され嵌合連結状態で両弁体を開放して連通可能なプラグとから構成される カップラーであって、 前記ソケットと前記プラグとのいずれか一方の前記弁体の 基端部に当該弁体が開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着される弾性体 ホルダを設け、 この弾性体ホルダに前記弁体を付勢する前記付勢手段を構成する 弾性体を収納するとともに、 この弾性体ホルダの外側に流路を形成し、 前記ソケ ットと前記プラグとの少なくともいずれか他方の前記弁体を開閉方向に付勢する 前記付勢手段を非金属材料で形成してなることを特徴とするカップラー。
このカップラーによれば、 ソケットとプラグとの少なくともいずれか一方を弾 性体ホルダに弁体を開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着し、 この弾性 体ホルダに弁体を付勢する付勢手段を構成する弾性体を収納してその外側に流路 を形成するようにしており、 ソケットとプラグとの少なくともいずれか一方は、 弾性体を弾性体ホルダ内に収納することで、 液体との接触を防止でき、 ソケット とプラグとの少なくともいずれ力、他方の弁体を付勢する付勢手段を非金属材料で 形成するようにしており、 ソケットとプラグとの少なくともレ、ずれか他方は、 金 属を用いることなく合成樹脂などでカップラーを構成することで、 液体と接触し ても問題が生じないようにし、 これらの組み合わせでカップラーとして金属の接 触を防止できるようにしている。
4 .. ：!〜 3のいずれかに記載の構成に加え、 前記付勢手段を構成する前記弾性体 を、 金属製コイルばね、 非金属製コイルばね、 非金属製弾性部材のいずれかで構 成したことを特徴とするカップラー。 ·
この力ップラーによれば、 前記弾性体を、 弾性体ホルダ内に収納することで、 金属の溶出や、 非金属成分の溶出による影響を回避できるようになる。
5 . 1〜 3のいずれかに記載の構成に加え、 前記ソケットのソケット本体または 前記ブラグのブラグ本体に前記弁体が往復移動する弁座部材を設け、 この弁座部 材に前記弁体の先端外周面とでシールするシール部およびこれに隣接して流路と なるスリット部を設けてなることを特徴とするカップラー。
このカップラーによれば、 弁体の外周面をシール部とし、 弁座部材の内周面の シール部とスリツト部で弁座と流路を確保するようにしている。
6 . 1〜 3のいずれかに記載の構成に加え、 前記ソケットと前記プラグの少なく ともいずれか一方に前記両弁体を開放して連通状態にする操作部を設けてなるこ とを特徵とするカップラー。
このカップラーによれば、 ソケットとプラグの少なくともいずれか一方に設け た操作部によつて嵌合連結によつて両弁体を開放状態にできるようにしている。
7 . ：!〜 3のいずれかに記載の構成に加え、 前記プラグ本体に設けられる合成樹 脂製の前記弁体を、 略中空の逆円錐体状に形成するとともに先端部の中心孔の内 周面をシール部とする一方、 このシール部に接触する弁座部材の弁座部を円柱状 に形成して前記プラグ本体に設けてなること特徴とするカップラー。
この力ップラーによれば、 弁体を逆円錐状の側面部分の弾性力で中心孔を塞ぐ ように付勢させて円柱状の弁座部の側面とでシール状態にでき、 弁体の逆円錐状 の側面を外側に広げるようにして円柱状の弁座部との間に流路を確保することで、 構造を簡素化できるようにしている。
8 . ：!〜 3のいずれかに記載の構成に加え、 前記プラグ本体に設けられる合成榭 脂製の前記弁体の基端部を、 前記プラグ本体の先端面より突出させて当該プラグ 本体に被せられるキヤップの天面部と押圧シール可能に構成したことを特徴とす るカップラー。
このカップラーによれば、 キャップとの間のシールを合成樹脂製の弁体の一部 を兼用し、 一層部品点数を減らして構造を簡素化できるようになる。
9 . 1〜3のいずれかに記載の構成に加え、前記ソケットと前記プラグとの間に、 嵌合連結状態を保持する連結保持手段を設けたことを特徴とするカップラー。 このカップラーによれば、 連結保持手段で嵌合連結状態を保持でき、 ソケット とプラグを連通状態とする場合の付勢手段の反力を支持できるようにしている。 1 0 . 1〜3のいずれかに記載の構成に加え、 前記ソケットと前記プラグとの連 通経路が外部に対しシールされた後、 前記ソケットの前記弁体および前記プラグ の前記弁体とが連通可能に構成してあることを特徴とするカップラー。
このカップラーによれば、 ソケットとプラグを嵌合連結してから弁体同士を連 通させることで、 漏洩などを防止できるようにしている。
1 1 . 弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、 弁体とこ れを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるとともに、 前記ソケットと着脱可能に 嵌合連結され嵌合連結状態で両弁体を開放して連通可能なブラグとから構成され るカップラーであって、 前記ソケットと前記プラグとの少なくともいずれか一方 の前記弁体の基端.部外側に当該弁体が開閉方向に往復移動可能かつ当該弁体の両 端部でシール可能に収納するハウジングを設け、 このハゥジング内の前記弁体の 外側に当該弁体を付勢する前記付勢手段を構成する弾性体を装着する一方、 前記 弁体の内側に流路を形成したことを特徴とするカップラー。
このカップラーによれば、 弁体の外側のハウジング内に、 弁体を開閉方向に往 復移動可能かつ両端部でシール可能に装着し'、 このハウジング内の弁体の外側に 弁体を付勢する付勢手段を構成する弾性体を収納してその内側のシールされた部 分に流路を形成するようにしており、 ソケットとプラグとの少なくともいずれか 一方は、 弾性体をハウジング内に収納することで、 液体との接触を防止できるよ うにしている。
1 2. 1 1 記載の構成に加え、 前記ハウジング内の前記弁体の外側の前記弾性体 が装着された空間を、 圧力変化を防止可能に構成したことを特徴とするカップラ この力ップラーによれば、 ハウジング内の弁体の外側の弾性体が装着された空 間を、 圧力変化を防止可能に構成しており、 弁体の開閉にともなう往復動によつ ても弾性体を装着した空間の圧力変化を防止でき、 負圧による液体の吸引や加圧 による液体の排出が生じないようにし、 例え弾性体として金属ばねなど使用して も一層確実に液体と金属との接触を防止できるようにしている。
1 3 . 1 1または 1 2記載の構成に加え、 前記ソケットと前記プラグとの嵌合連 結部をシールするシール材を、 前記プラグ側に装着したことを特徴とする力ップ ラー。
このカップラーによれば、 前記ソケットと前記プラグとの嵌合連結部をシール するシール材を、 前記プラグ側に装着するようにしており、 機器の本体側のソケ ットに比べ、 カートリツジ側のブラグにシール材を設けることで、 シール材の疲 労損傷等の問題を回避できるようにしている。
1 4 . 1 1または 1 2に記載の構成に加え、前記ソケットと前記プラグとの間に、 嵌合連結状態を保持する連結保持手段を設けたことを特徴とするカップラー。 このカップラーによれば、 連結保持手段で嵌合連結状態を保持でき、 ソケット とブラグを連通状態とする場合の付勢手段の反力を支持できるようにしている。 1 5 . 1 1または 1 2に記載の構成に加え、 前記ソケットと前記プラグとの連通 経路が外部に対しシールされた後、 前記ソケットの前記弁体おょぴ前記プラグの 前記弁体とが連通可能に構成してあることを特徴とするカップラー。
このカップラーによれば、 ソケットとプラグを嵌合連結してから弁体同士を連 通させることで、 漏洩などを防止できるようにしている。
1 6 . 1、 2、 3、 1 1のいずれかに記載の'構成に加え、 前記カップラーがメタ ノール燃料電池本体と燃料用のメタノール容器との間に設けられて構成されるこ とを特徴とするカップラー。
このカップラーによれば、 メタノール燃料電池本体と燃料用のメタノール容器 との間に設けられるカップラーとして必要な機能を全て満たすものとなる。 すなわち、 メタノール燃料電池本体と燃料用のメタノール容器との間に設けら れるカップラーとしては、 以下の条件を満たすものである必要がある。
1 ) 簡単に着脱できること、
2 ) ソケットとプラグのいずれも、 非接合時には弁体を閉じたシール状態にで さること、
3 ) 接合時に弁体を開くことができ、 この状態を保持できること、
4 ) 容器をスクイズするなどの簡便な方法で、 容易に燃料を充填できること、
5 ) 接合時には、 シール状態が確立した後、 弁体が開くこと、
6 ) 接合を解除した際、 接合部に付着する残液量が少ないこと、
7 ) 内容液と金属が直接触れない構造であること
8 ) 弁体の往復移動に伴う圧力変化の影響を回避できる構造であること。 図面の簡単な説明
第 1図はこの発明の力ップラーの一実施の形態にかかり、 （ a )は接続前の状態 の縦断面図、 （b ) は接続状態の縦断面図である。
第 2図はこの発明の力ップラーの他の一実施の形態にかかり、 （ a )は接続前の 状態の縦断面図、 （b ) は接続状態の縦断面図である。
第 3図はこの発明の力ップラーの一実施の形態にかかり、 （ a )は接続前の状態 の縦断面図、 （b ) は接続状態の縦断面図である。
第 4図はこの発明のカップラーの他の一実施の形態にかかるプラグのみを示す 縦断面図である。 . 第 5図はこの発明の力ッブラーの一実施の形態にかかり、 （ a )は接続前の状態 の縦断面図、 （b ) は接続状態の縦断面図である。
第 6図はこの発明の力ップラーの他の一実施の形態にかかり、 （a )は接続前の 状態の縦断面図、 （b ) は接続状態の縦断面図である。
第 7図はこの発明のカップラーの一実施の'形態にかかり、 （a )は接続前の状態 の縦断面図、 （b ) は接続状態の縦断面図である。
第 8図はこの発明の力ップラーの一実施の形態にかかる縦断面図で、 接続前の 状態を示すものである。
第 9図はこの発明の力ップラーの一実施の形態にかかる縦断面図で、 接続状態 を示すものである。
第 1 0図は従来の連結装置の縦断面図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、 この発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
第 1図はこの発明の力ッブラーの一実施の形態にかかり、 （ a )は接続前の状態 の縦断面図、 （b ) は接続状態の縦断面図である。
このカップラー 1 0は、 ソケット S 1 0と、 このソケット S 1 0と嵌合連結さ れるプラグ P 1 0とで構成され、 例えばメタノール燃料電池の本体側 Fにソケッ ト S 1 0が設けられ、 メタノール容器としてのカートリッジ側にプラグ P 1 0が 設けられ、 互いを連通させて本体側に燃料を補充したり、 カートリッジごと交換 するのに用いられ、 主要部は、 非金属材料、 例えばポリプロピレンなどの合成樹 脂で作られる。
以下の説明では、 図面上での上下を基準に説明するが、 実際の容器本体への装 着方向を何ら制限するものでなく、 どのような方向で実施しても良レ、。
このカップラー 1 0のソケット S 1 0は、 燃料電池の本体 Fに一体もしくは別 体として取り付けられる部材に形成された装着孔 1 1の先端部 （図中、 下端部） 内周に装着された略円筒状のソケット本体 1 2を備えている。
このソケット本体 1 2には、 中間部に仕切り部 1 3 aとその中心の流路孔 1 3 bを備えた略円筒状の弁座部材 1 3の先端部が Oリング 1 4を介して装着され、 この Oリング 1 4.でソケット本体 1 2と弁座部材 1 3とをシールするとともに、 ソケット本体 1 2に嵌合連結されるプラグ P 1 0との間をシールできるようにし また、 弁座部材 1 3の中間部外周に Oリング 1 5が装着されて装着孔 1 1との 間もシールされている。
この弁座部材 1 3には、 流路孔 1 3 bの基端側 （図中、 上側） の内周に， 円筒 側面で構成した弁座となるシール部 1 3 cが形成されるとともに、 中心軸方向上 側に隣接して縦溝状のスリット部 1 3 dが円周等間隔に複数形成してある。 この弁座部材 1 3内には、 弁体となるピストンバルブ 1 6が装着され、 弁座部 材 1 3のシール部 1 3 cに摺動自在に嵌合される弁部 1 6 aを備えるとともに、 弁部 1 6 aの中央部に突き出して操作部 1 6 bが形成され、 この操作部 1 6 bを 流路孔 1 3 bカゝら突出すようにし、 接続されるプラグ P 1 0の弁体を開弁するこ とができるようになっている。
また、 この弁体となるピストンパルプ 1 6の基端部内周には、 閉弁方向に付勢 する付勢手段を構成する金.属製コイルばね 1 7が装着されるばね装着部 1 6 cが 形成される一方、 外周部にシール用スカート部 1 6 dが形成してある。
このピストンパルプ 1 6の基'端側および弁座部材 1 3の外周側に略底付き円筒 状の弾性体ホルダ 1 8が配置され、 弁座部材 1 3の外周おょぴ装着孔 1 1の内周 に嵌合固定され、 Oリング 1 5でシールされている。
そして、 この弾性体ホルダ 1 8内には、 ピストンバルブ 1 6のシール用スカー ト部 1 6 dがシール状態で摺動可能に装着され、 ビストンパルプ 1 6のばね装着 部 1 6 cと弹性体ホルダ 1 8内に形成したガイド部 1 8 aに金属製コイルばね 1 7が装着され、 ピストンバルブ 1 6を閉弁方向に付勢するようになっている。 また、 この弾性体ホルダ 1 8の基端部の外周部は装着孔 1 1より小径とされて 流路 1 8 bとされている。
さらに、 この弾性体ホルダ 1 8の外周部の流路 1 8 bと弁座部材 1 3の内周部 との間を連通するスリツト 1 8 cが弾性体ホルダ 1 8の円周等間隔に複数形成し てある。
そして、 このカップラー 1 0のソケット S 1 0には、 燃料電池の本体 Fに一体 もしくは別体とレて取り付けられる部材に形成された装着孔 1 1の外側にプラグ P 1 0との嵌合連結状体を保持する連結保持手段とじてロック用溝 1 9が形成さ れ、 例えば 3 0度程度の範囲の円弧状の溝が中心軸を挟んで対向して設けられ、 対角位置の半分に段差部を形成しておき、 段差部でフックを係止し、 段差部のな い部分でフックを開放できるように回動させて操作するようにする。
したがって、 このように構成したカップラー 1 0のソケット S 1 0では、 弁体 を構成するビストンバルブ 1 6が操作部 1 6 bを介して金属製コイルばね 1 7に 抗して押し上げられると、 弁部 1 6 aが弁座部材 1 3のシール部 1 3 c力、らスリ ット部 1 3 dに位置することで、 開弁状態となり、 ソケット本体 1 2内から流路 孔 1 3 b、 弁座部材 1 3のシール部 1 3 c、 スリット部 1 3 d、 弾性体ホルダ 1 8のスリット 1 8 cおよび弾性体ホルダ 1 8の外周^の流路 1 8 bを介して燃料 電池 F内のタンクと連通されるようになり、 逆にビストン ルプ 1 6への押し上 げ力が解除されると、 ピストンバルブ 1 6の弁部 1 6 aが弁座部材 1 3のシール 部 1 3 cに位置して閉弁状態が保持される。
このようなソケット S 1 0によれば、 構成部品が非金属材料とされ、 ビストン バルブ 1 6が押し上げられて開弁されて液体が流路を流れる場合でも金属製コィ ルばね 1 7はビストンバルブ 1 6と弾性体ホルダ 1 8とでシール状態とされてい るので、直接接することがなく、液体に金属ィオンが溶出することが防止される。 次に、 このようなソケット S 1 0に嵌合連結されるプラグ P 1 0について説明 する。
このカップラー 1 0のプラグ P 1 0は、 例えばソケット S 1 0と同様に構成部 品が非金属材料とされ、 金属製コイルばねを使用しても流路を流れる液体と直接 接することがないようにしたものが用いられる。
このカップラー 1 0のプラグ P 1 0は、 燃料電池の燃料であるメタノールがい れられた容器 Bのノズル Nの先端部 （図中、 上端部） 外周に装着されるプラグ本 体 2 1を備えており、 基端大径円筒部 2 1 aの内周部に容器 Bのノズル Nが装着 され、 先端小径部 2 1 bが弁座部材と兼用される弁座部 2 2としてある。
このプラグ P 1 0の弁座部 2 2は、 その外形がソケット S 1 0のソケット本体 1 2および弁座部材 1 3で形成される略円筒状の凹部形状に対応する形状とされ、 先端部が弁座部材.1 3の内周に対応する小径部 2 2 aとされ、 基端部がソケット 本体 1 2の内周に対応する大径部 2 2 bとされて円錐面 2 2 cで連続するように なっており、 円錐面 2 2 cがソケット S 1 0の Oリング 1 4と接することでシー ノレされる。 . そして、 このプラグ P 1 0のプラグ本体 2 1の基端大径円筒部 2 1 aおよび弁 座部 2 2の内周部が流路 2 3とされ、 弁座部' 2 2の先端に円筒側面の弁座となる シール部 2 2 dが形成されるとともに、 中心軸方向下側に隣接して縦溝状のスリ ット部 2 2 eが円周等間隔に複数形成してある。
この弁座部 2 2内には、 弁体となるビストンバルブ 2 4が装着され、 弁座部 2 2のシール部 2 2 dに摺動自在に嵌合される弁部 2 4 aを備えるとともに、 弁部 2 4 aの下方がスリット部 2 2 eより細い細径部 2 4 bとしてあり、 段差部 2 4 cを介してその下方が弁座部 2 2の円錐面 2 2 cの内側の内周面との間に流路と なる隙間を有する円筒状とされ、 さらに下端外周部にシール用のスカート部 2 4 dが形成してある。
また、 この弁体となるピストンバルブ 2 4の基端部内周には、 閉弁方向に付勢 する付勢手段を構成する金属製コイルばね 2 5が装着されるばね装着部 2 4 eが 形成してある。 '
このビストンパルプ 2 4を付勢する金属製コイルばね 2 5を支持するためビス トンバルブ 2 4の基端側に弾性体ホルダ 2 6が配置され、 プラグ本体 2 1の基端 大径円筒部 2 1 aの内側に突き出す内側円筒部 2 1 bに弾性体ホルダ 2 6の略底 付き二重円筒状の内外円筒間が嵌合されて固定してある。
この弾性体ホルダ 2 6の外円筒の内周とプラグ本体 2 1の内側円筒部 2 1 bと はシ ル状態とされ、 プラグ本体 2 1の内側円筒部 2 1 bと弾性体ホルダ 2 6の 内円筒の外周との間に流路 2 6 aとなる隙間が形成されるとともに、 内外円筒の 底部にスリット 2 6 bが形成され、 容器 Bのノズル N内と連通している。
そして、 この弾性体ホルダ 2 6の内円筒内には、 ピストンパルプ 2 4のシール 用スカート部 2 4 dがシール状態で摺動可能に装着され、 ビストンパルプ 2 4の ばね装着部 2 4 eと弾性体ホルダ 2 6内に形成したガイド部 2 6 cに金属製コィ ルばね 2 5が装着され、 ピストンバルブ 2 4を閉弁方向に付勢するようになって いる。 . したがって、 ビストンバルブ 2 4のばね装着部 2 4 eと弾性体ホルダ 2 6内に 収納された金属製コイルばね 2 5は、 弾性体ホルダ 2 6の内円筒の外周とビスト ンバルブ 2 4の外周が流路となり、 弾性体ホルダ 2 6とピストンバルブ 2 4とが シール用スカート部 2 4 dでシールされていることから流路を流れる液体と直接 接することがない。 '
また、 このカップラー 1 0のプラグ P 1 0には、 プラグ本体 2 1にソケット S 1 0との嵌合連結状態を保持する連結保持手段としてロックアーム 2 7が設けら れ、例えば 2本のロックアーム 2 7の先端内側にそれぞれフック 2 7 aを形成し、 このフック 2 7 aを燃料電池の本体 Fに一体もしくは別体として取り付けられる 部材に形成したロック用溝 1 9に揷入してロック用溝 1 9の対角位置の半分の段 差部 1 9 aに係止することで連結状態を保持するようにし、 段差部 1 9 aのない 部分にフック 2 7 aを回動することで開放できるようにする。
このようなカップラー 1 0のプラグ P 1 0では、 弁体を構成するピストンバル ブ 2 4がソケット S 1 0の操作部 1 6 bを介して金属製コイルばね 2 5に抗して 押し下げられると、 弁部 2 4 aが弁座部 2 2のシール部 2 2 dからスリット部.2 2 eに位置することで、 開弁状態となり、 容器 Bのノズル N内からスリット 2 6 b、 弾性体ホルダ 2 6の内円筒の外周とビストンパルプ 2 4の外周との間の流路 2 6 a、 ピストンパルプ 2 4の外周と弁座部 2 2の内周面との間の流路、 段差部 2 4 c、 弁座部 2 2のスリッ ト部 2 2 e、 弁座部 2 2のシール部 2 2 dを介して 外部と連通され、 ソケット Sを連結しておくことでソケット S 1 0を介して燃料 電池 F内のタンクと連通させることができる。
一方、 逆にピストンパルプ 2 4への押し下げ力が解除されると、 金属製コイル ばね 2 5の付勢力によってピストンパルプ 2 4の弁部 2 4 aが弁座部 2 2のシー ル部 2 2 dに位置して閉弁状態が保持される。
このようなプラグ P 1 0によれば、 ビストンパルプ 2 4が開弁されて液体が流 路 2 3を流れる場合でも金属製コイルばね 2 5はビストンパルプ 2 4と弾性体ホ ルダ 2 6とでシール状態とされているので、 直接接することがなく、 液体に金属 ィオンが溶出することが防止される。
また、 このプラグ P 1 0が設けられる容器 Bには、 カバーキャップ 2 8がねじ 込まれるようになつており、 力パーキャップ 2 8の内側天面に取り付けたパツキ ン 2 8 aでシールできるようにしてある。
このようなソケット S 1 0とプラグ P 1 0とで構成したカップラー 1 0では、 互いを嵌合連結状態にすると、 まず、 ブラグ本体 2 1の弁座部 2 2の先端部がソ ケット本体 1 2の Oリング 1 4に接触して互いがシール状態となり、 この状態で は、 ソケット Sの操作部 1 6 bでプラグ P 1 0のピストンバルブ 2 4の頂部を押 し下げるものの、 弁部 2 4 aがシール部 2 2 dの下方寄りに位置するので閉弁状 態が保持される。
さらに、 プラグ P 1 0がソケット S 1 0に押し込まれると、 ソケット S 1 0と プラグ P 1 0のピストンバルブ 1 6 , 2 4の弁部 1 6 a , 2 4 aがシール部 1 3 c、 2 2 dからスリット部 1 3 d、 2 2 eに位置することになり、 連通状態とな る。
そして、 このプラグ P 1 0とソケット S 1 0との嵌合連結状態がロック用溝 1 9の段差部 1 9 aにロックアーム 2 7のフック 2 7 aを係止することで保持する ことができる。
これにより'、 容器 B内のメタノールをスクイズすることで燃料電池 Fのタンク 内に加圧して供給することで、 空間内の空気をー且圧縮し、 スクイズを止めるこ とで、 圧縮された空気を容器側に戻すようにしてメタノールを補充したり、 容器 ごと交換することもできる。
次に、 この発明のカップラーの他の一実施の形態について、 第 2図により説明 するが、 すでに説明した実施の形態と同一部分には同一記号を記し、 重複する説 明は省略する。
第 2図はこの発明の力ッブラーの一実施の形態にかかり、 （ a )は接続前の状態 の縦断面図、 （b ) は接続状態の縦断面図である。
このカップラー 3 0では、 ソケット S 3 0のソケット本体 3 1がすでに説明し たソケット本体 1 2と弁座部材 1 3を一体に連結した形状とされ、 ソケット本体 3 1を仕切る中心孔 3 1 aが形成された仕切り部 3 1 bの内面が平面状の弁座と なるシール部 3 1 cとされ、 シール用パッキン 3 2が取り付けてあり、 仕切り部 3 1 bの外面にもプラグ P 3 0の先端面とのシール用パッキン 3 3が取り付けて ある。
—方、 ビストンパルプ 3 4は、 先端面が平面状の弁部 3 4 aとされ、 この弁部 3 4 aをシール部 3 1 cのシーノレ用パッキン 3 2に押圧することで閉弁状態とし 隙間を形成することで開弁状態にできる。
なお、 ソケット S 3 0の他の構成はすでに説明したソケット S 1 0と同一であ る。
このようなソケット S 3 0では、 ピストンパルプ 3 4の弁部 3 4 aが摺動方向 と直交する先端面であることから弁部の抵抗分がなく、 ピストンパルプ 3 4の開 弁操作の操作力が金属製コイルばね 1 7に抗する力とシール用スカート部 1 6 d 部分の抵抗だけとなり、 カップラー 1 0の場合に比べ、 付勢力を小さくすること ができるとともに、 小さな力で接続することができる。
なお、 このカップラー 3 0のソケット S 3 0によってもすでに説明したカップ ラー 1 0のソケット S 1 0の場合と同様の作用効果を奏する。
一方、 カップラー 3 0のプラグ P 3 0は、 プラグ本体 4 1の弁座部 4 2の流路 4 3の先端に弁座として円錐面のシール部 4 2 aが形成してあり、 すでに説明し た円筒内面のシール部 2 2 d i異なる構成となっている。
これにともないビストンバルブ 4 4の先端部の弁部 4 4 aも円錐面に形成して あり、 円錐面の弁部 4 4 aをシール部 4 2 aに押圧することで閉弁状態にできる ようにしてある。
なお、他の構成はすでに説明したカップラー 1 0のプラグ P 1 0と同一である。 このようなプラグ P 3 0では、 ビストンパルプ 4 4の弁部 4 4 aが摺動方向先 端の円錐面であることから弁部の抵抗分がなく、 ビストンパルプ 4 4の開弁操作 の操作力が金属製コィルばね 2 5に抗する力とシール用スカート部 2 4 dの抵抗 だけとなり、 力ップラー 1 0のプラグ P 1 0'の場合に比べ、 付勢力を小さくする ことができるとともに、 小さな力で接続することができる。
なお、 このカップラー 3 0のプラグ P 3 0によってもすでに説明したカップラ 一 1 0のプラグ P 1 0の場合と同様の作用効果を奏する。
次に、 この発明のカップラーのさらに他の一実施の形態について、 図 3により 説明する。 第 3図はこの発明の力ップラーの一実施の形態にかかり、 （ a )は接続前の状態 の縦断面図、 （b ) は接続状態の縦断面図である。
このカップラー 5 0のソケット S 5 0は、 構成部品の全てが合成樹脂などの非 金属材料としてあり、 燃料電池の本体 Fに一体もしくは別体として取り付けられ る部材に形成された装着孔 5 1の内周に装着される略 2重円筒状のソケット本体 5 2を備えており、. 外筒.5 2 aの外周が装着孔 5 1に嵌合されている。
このソケット本体 5 2には、 基端部に外筒 5 2 aおよび内筒 5 2 b.間を仕切り 部 5 2 cが設けてあり、 内筒 5 2 b内が流路孔 5 3とされ、 この流路孔 5 3の内 周面が円錐状の弁座となるシール部 5 2 dとしてあり、 下方に突き出す内筒'先端 がプラグ 'Pの操作部 5 2 eとしてある。
このようなソケット本体 5 2には、 パルプ' 5 4が装着され、 円錐状の弁座とな るシール部 5 2 dに対応する円錐面の弁部 5 4 aを備え、 その下方に内筒 5 2 b 内面に沿って搢動する小径円柱状のガイド部 5 4 bがー体に形成してある。 このバルブ 5 4の基端部には、 付勢手段を構成する皿ばね状の合成樹脂スプリ ング 5 5が装着され、 パルプ 5 4を閉弁方向に付勢するようになっている。 . この皿ばね状の合成樹脂スプリング 5 5は、 中心装着部 5 5 aと外周の固定用 リング部 5 5 bとが放射状の連結部 5 5 cで連結されて構成されている。
そして、 この合成樹脂スプリング 5 5の固定用リング部 5 5 bをソケット本体 5 2の外筒 5 2 aの基端部内周に装着す とともに、 中心装着部 5 5 aをバルブ 5 4の基端部に装着することで、 連結部 5 5 cを撓ませてパルプ 5 4の弁部 5 4 aを弁座となるシーノレ部 5 2 dに押圧して閉弁状態にでき、 この状態からバルブ 5 4を'押し戻すことで連結部 5 4 cをさらに撓ませて開弁状態にできるように構 成してある。
したがって、 このようなソケット S 5 0によれば、 金属製のコイルばねを用い ることなく、 合成樹脂製のパルプ 5 4およびこれを閉弁方向に付勢する付勢手段 としての合成樹脂スプリング 5 5を用いて構成することができ、 金属との接触を 嫌う液体のソケット Sを簡単に実現することができる。
次に、 このようなソケット S 5 0に嵌合連結されるプラグ P 5 0は、 例えば金 属製コィルばねを使用せずに構成部品の全てを非金属材料で構成したものが用い られる。 '·
このカップラー 5 0のプラグ P 5 0は、 燃料電池の燃料であるメタノールがい れられた容器のノズルの先端部 （図中、 上端部） 外周に装着されるプラグ本体 6 1を備えており、 基端部の大径円筒部 6 1 aの内周部が容器 Bのノズル Nに装着 され、 先端小径部 6 1 bがソケット S 5 0の'ソケット本体 5 2への嵌合連結部と してあり、 小径部 6 1 bの外周面がソケット本体 5 2の外筒 5 2 aの内周に嵌合 され、 小径部 6 1 b外周のリング状の突部 6 1 cとソケット本体 5 2のリング状 溝部 5 2 f とによって嵌合連結状態を保持するようになっている。
このプラグ本体 6 1の内側には、 弁座部材 6 2が装着され、 円板状のフランジ 部 6 2 aが容器 Bのノズル N先端面に当てられるとともに、 プラグ本体 6 1の大 径円筒部 6 1 aと小径部 6 1 bとを連結する円板部 6 1 d内面に当てられる。 このフランジ部 6 2 aの上方に突き出してプラグ本体 6 1の小径咅 1 bの内 周に嵌合される円筒状の取付部 6 2 bが一体に形成され、 さらに流路となるスリ ット 6 2 cを介して中心部に円柱状の弁座部 6 2 dが上方に突き出して一体に形 成してめる。
この弁座部 6 2 dはその円 ¾の外周側面が弁座とされるとともに、 ソケット S の操作部としても兼用されるようになっている。
このプラグ P 5 0のバルブ 6 3は、 合成樹脂などの弾性体で略逆中空円錐体状 に成形され、 尖った下端部に弁座部 6 2 dより小径の孔が形成されてその内周面 が内側に突き出す弁部 6 3 aとされ、 大径の上端部 6 3 bがプラグ本体 6 1の先 端部内周に取り付けてある。
そして、 このパルプ 6 3の孔内周に突き出して構成した弁部 6 3 aを弁座部 6 2 dの円柱側面に配置することで、 パルプ 6 3自身の弾性力でシール状態として 閉弁状態にでき、 パルプ 6 3の円錐側面 6 3 cをソケット S 5 0の円筒状の操作 部 5 2 eを挿し込んで外側に押し広げることで弁座部 6 2 dの円柱側面の弁座と の間に隙間を形成して開弁状態にできるとともに、 開弁状態に押し広げられるパ ルプ 6 3の外周面をプラグ本体 6 1の内周面に押し付けることで、 プラグ本体 6 1とのシールにも利用できるようになっている。
また、 このパルプ 6 3の上端部を外側に突き出して取り付けてあり、 力パーキ ヤップ 6 4を締め込む場合のパッキンと兼用するとどもに、 ソケット S 5 0との 連結の際にもソケット本体 5 2の仕切り部 5 2 cに押し当ててシールできるよう にしてある。
したがって、 このようなプラグ P 5 0によれば、 金属製のコイルばねを用いる ことなく、 バルブ 6 3自身の弾性力で閉弁方向に付勢する付勢手段を構成するこ とができ、 金属との接触を嫌う液体のプラグ P 5 0を簡単に実現することができ る。
このようなソケット S 5 0とプラグ P 5 0とで構成したカップラー 5 0では、 互いを嵌合連結状態にすると、 まず、 プラグ本体 6 1の先端小径部 6 1 bの先端 部がソケット本体 5 2の内周面に接触して互いの嵌合連結が開始されるとともに、 ソケット本体 5 2の操作部 5 2 eの先端部がバルブ 6 3の側面 6 3 cの内周と接 触することで互いがシール状態となり、 この状態では、 ソケット S 5 0の操作部 5 2 eでプラグ P 5 0のパルプ 6 3の側面 6 3 cを押し広げるものの、 パルプ 6 3の弁部 6 3 aは円柱側面の弁座部 6 2 dとシール状態とされて閉弁状態が保持 される一方、 ソケット S 5 0では、 パルプ 5 4の下面にプラグ P 5 0の操作部と なる弁座部 6 2 dが接触せず、 パルプ 5 4はシール状態とされて閉弁状態が保持 される。
さらに、 プラグ P 5 0がソケット S 5 0に押し込まれると、 ソケット S 5 0と プラグ P 5 0のそれぞれの操作部 5 2 e、 6 2 dがバノレブ 5 4， 6 3を開弁状態 にする。
すなわち、 ソケット S 5 0では、 パルプ 5 4の下面をプラグ P 5 0の操作部と なる弁座部 6 2 dが押し上げて開弁状態とし、 プラグ P 5 0では、 ソケット S 5 0の操作部 5 2 eでパルプ 6 3の側面 6 3 cを押し広げることで、 円柱側面の弁 座部 6 2 dとの間に隙間が形成されて開弁状態となることで、 プラグ P 5 0とソ ケット S 5 0とが連通状態となる。
そして、 このプラグ P 5 0とソケット S 5 0との嵌合連結状態がリング状の突 部 6 1 cとリング状溝部 5 2 f とを係止することで保持することができ、 金属製 コイルばねを用いる場合に比べ、 互いを引き離す力が小さく、 小さな力で簡単に 保持することができる。 これにより、 容器内のメタノールをスクイズすることで燃料電池 Fめタンク内 に加圧して供給することで、 空間内の空気を一旦圧縮し、 スクイズを止めること で、 圧縮された空気を容器側に戻すようにしてメタノールを補充したり、 容器ご と交換することもできる。
次に、 この発明のカップラーの他の一実施の形態について、 第 4図により説明 するが、 すでに説明した実施の形態と同一部分には同一記号を記し、 重複する説 明は省略する。
第 4図はこの発明のカップラ一の一実施の形態にかかるブラグのみを示す縦断 面図である。
このカップラー 7 0では、 プラグ P 7 0の弁体を閉弁方向に付勢する付勢手段 を金属製コイルばねに代えて、 合成樹脂製コイルばね 7 1を用いて構成したもの で、 構成部品の全てが非金属材料で構成してある。 '
このカップラー 7 0のプラグ P 7 0は、'プラグ本体 7 2を備えており、 このプ ラグ本体 7 2は、 基端部に二重円筒状のボトル装着部 7 2 aが形成され、 この内 外筒の間のボトル装着部 7 2 aに容器 Bのノズル Nが挿入される一方、 先端部に 小径円筒状のソケット Sへの揷入部 7 2 bがー体に形成されて構成してある。 このプラグ本体 7 2の小径円筒状の揷入部 7 2 bの内周部には、 円筒側面の弁 座となるシール部 7 2 cが段差部 7 2 dを介して形成されるとともに、 その下部 に複数の縦溝が形成されたスリット部 7 2 eが設けてある。
一方、 このプラグ本体 7 2内には、 ピストンバルブ 7 3が装着されており、 こ のビストンパルプ 7 3は、 シール部 7 2 cに対応する外径のビストン部 7 3 aを 備えるとともに、 ピストン部 7 3 aの中心に円柱部が上下に突き出して一体に形 成され、 上部が操作部 7 3 bとされ、 下部が合成樹脂製コイルばね 7 1のガイド 部 7 3 cとしてある。
したがって、 このプラグ P 7 0では、 ピストンパ^/ブ 7 3のピストン部 7 3 a がプラグ本体 7 2のシール部 7 2 cに位置することでシール状態となる閉弁状態 にでき、 ビストン部 7 3 aがシール部 7 2 cからスリット部 7 2 eに位置するこ とでシール状態が開放されて開弁状態にすることができる。
このようなビストンパルプ 7 3を閉弁方向に付勢する付勢手段として合成樹脂 製コイルばね 7 1が用いられ、 先端部がピストン部 7' 3 aの下面に当てられる一 方、 基端部外周の係止突部 7 1 aがプラグ本体 7 2の二重円筒部の内円筒の内周 の係止溝 7 2 f に係止されて付勢力を付与できるようになつている。
このようなプラグ P 7 0では、 合成樹脂製コイルばね 7 1が内容液と接するこ とになる力 金属イオンを溶出することがなく、 燃料電池のプラグ Pとして用い ても問題がない。
なお、 このプラグ P 7 0は、 すでに説明したいずれのソケット S ( S 1 0 , S 3 0， S 5 0 ) と組み合わせてもカップラーを構成することができ、 燃料電池 F にも用いることができる。
以上、 複数の実施の形態とともに、 種々のソケット Sとプラグ Pで構成される カップラーについて説明したが、 この発明のカップラーは、 それぞれのソケット
Sとプラグ Pとをそれぞれ入れ替えて組み合わせて構成することが可能である。 そこで、以下にいくつかの組み替えて構成したカップラーについて説明する力 すでに説明したソケット Sやプラグ Pと同一部分については同一記号を記し説明 は省略する。
例えばカップラー 8 0では、 第 5図に示すように、 ソケット Sとして第 1図で 説明したカップラー 1 0のソケット S 1 0のように金属製コイルばね 1 7を弾性 体ホルダ 1 8内に収納する一方、 プラグ Pをカップラー 5 0のプラグ P 5 0よう にバルブ 6 3を自身の弾性力で閉弁方向に付勢できるようにしたものを備えたも ので構成してある。
このような力ップラー 8 0によれば、 例えば燃料電池 Fの本体側の力ップラー であるソケット S 1 0の閉弁方向への付勢を金属製コイルばね 1 7を用いること で、 繰り返し使用する場合の信頼性を高めることができ、 カートリッジなどの容 器 Bのような数回〜 1 0回程度の使用で済むプラグ P 5 0の閉弁方向への付勢を パルプ 6 3自身の弾性力で行うようにすることで、 部品点数を削減し、 構造を簡 素化できるとともに、 コストを削減することができる。
また、 例えばカップラー 9 0では、 第 6図に示すように、 ソケット S 1 0の弁 体を付勢する付勢手段として金属製コイルばね 1 7を用いるのに代えて円柱状の ゴムなどの弾性体 8 1を用い、 軸方向の撓みを利用して付勢力を付与するように したソケット S I を用い、 プラグ Pとしてはプラグ P 5 0を用いて構成して ある。
なお、 この弾性体としては、 例えば熱可塑性エラストマ一やゴムを用いること ができ、 熱可塑' I1生エラストマ一としては、 スチレン 'ブタジエン'スチレンプロッ クコポリマー、 エポキシィ匕スチレン系エラス 卜マー、 スチレン 'イソプレン'スチ レンプロックコポリマー、 水添スチレンプロックコポリマー、 水添 S B Cコンノ ゥンド、 単純ブレンド型ォレフイン系エラストマ一、架橋型エラストマ一、 塩ビ 系エラストマ一、 塩素化工チレンコポリマー架橋体ァロイ、 塩素化ポリエチレン 系エラストマ一、シンジオタクチック 1， 2 -ポリブタジエン、 ウレタン系エラス トマ一、 ポリエステル系エラストマ一、 ポリアミ ド系エラストマ一、 フッ素系ェ ラストマ一、 シリコーン系エラストマ一を挙げることができる。
また、 ゴム （A S TMのゴム分類に基づくもの） として、 M : ポリメチレンツ タイプの飽和主鎖をもつゴム、 例えばエチレン一プロピレン一ジェン三元系共重 合体、 エチレン一プロピレン共重合体、 完全水素化アクリル-トリルーブタジェ ンゴム、 フッ素ゴム、 完全水素化スチレン一ブタジエンゴム、 完全水素化スチレ ンーイソプレンゴム、 また、 主鎖に酸素を持つゴム、 例えばェピクロロヒ ドリン ゴム、 さらに主鎖にケィ素と酸素を持つゴム、 例えばビニルメチルシリコーンゴ ム、また、天然ゴムやジェン系ゴムのように、主鎖に不飽和炭素結合を持つゴム、 例えばブタジエンゴム、 クロロプレンゴム、 水素化ァクリロ二トリルーブタジェ ンゴム、 アタリロニトリノレーブタジエンゴム、 ィソブテンーィソプレンゴム、 天 然ゴム、 7_K素ィ匕スチレンーブタジェンゴム、 スチレン一ブタジエンゴム、 水素ィ匕 スチレン一イソプレンゴム、 スチレン一イソプレンゴム、 さらに主鎖に炭素、 酸 素、 および窒素を持つゴム、 例えばポリエーテルウレタン、 また主鎖に酸素もし くはリンを持たないで窒素を持つゴム、 さらに、 主鎖に硫黄を持つゴム、 例えば ポリスルフイ ドゴム、 また、 主鎖にリンおょぴ窒素を持つゴム、 例えばフォスフ ァゼンゴムなどを挙げることができる。
さらに、 カップラー 1 0 0では、 第 7図に示すように、 ソケット S 1 0 ' とし て図 1で説明したカップラー 1 0のソケット S 1 0のように金属製コイルばね 1 7を弾性体ホルダ 1 8内に収納したものとする一方、 プラグ Ρ 7 0 ' としてカツ プラー 7 0のブラグ P 7 0と同一構成の合成樹脂製コイルばね 7 1の弾性力で閉 弁方向に付勢できるようにしたもので構成してある。
なお、 ソケット S 1 0 ' の弁座部材 1 3の先端中心部に操作部 1 3 eが設けて あり、 ピストンパルプ 1 6には、 操作部 1 3 eの両側に突き出して 2本の操作部 1 6 bが設けてある。
このようなソケット S 1 0 ' とプラグ P 7 CT との組み合わせによって構成し たカップラー 1 0 0でも、 液体に金属イオンを溶出させることがなく、 燃料電池 のカップラーとして必要な条件を満たすものを一層簡単に構成することができる。 なお、 ここで説明した組み合わせ以外にも、 ソケット Sとプラグ Pの組み合わ せを変えてカップラーを構成するようにしても良い。
また、 ソケットの付勢手段とプラグの付勢手段の強さのパランスを調整するこ とにより、ソケットの弁体とブラグの弁体との開閉順序を制御することができる。 例えばソケットの付勢手段をプラグの付勢手段より弱くし、 接合時にはプラグ より先にソケットの弁体が開き、 解除する時には後で閉じるようにしておくと、 接合解除時に外部に漏れる残液を少なくすることができる。
第 8図および第 9図はこの発明の力ップラーの一実施の形態にかかる縦断面図 で、 第 8図は接続前の状態を、 第 9図は接続状態をそれぞれ示すものである。 このカップラー 1 1 0は、 ソケット S 1 1 0と、 このソケット S 1 1 0と嵌合 連結されるプラグ P 1 1 0とで構成され、 例えばメタノール燃料電池の本体側 F にソケット S 1 1 0が設けられ、 メタノーノレ容器としてのカートリッジ側にプラ グ P 1 1 0が設けられ、 互いを連通させて本体側に燃料を補充したり、 カートリ ッジごと交換するのに用いられ、主要部は、非金属材料、例えばポリプロピレン、 ポリフエ-レンサルフアイドなどの合成樹脂で作られる。
以下の説明では、 各図面上での上下を基準に説明するが、 実際の容器本体への 装着方向を何ら制限するものでなく、 どのような方向で実施しても良い。
このカップラー 1 0のソケット S 1 1 0は、 燃料電池の本体 Fに一体もしくは 別体として取り付けられる部材に装着孔 1 1 1が形成され、 ここでは先後 2つの 部材にそれぞれ装着孔 1 1 1 a， 1 1 1 bが形成され、 その先端部側 （各図中、 下方側） の装着孔 1 1 1 aの内周に略円筒状のソケット本体 1 1 2が装着されて おり、 後端部側 （各図中、 上方側） の装着孔 1 1 1 ΰには、 弾性体を収納する略 底付き円筒状のハウジング 1 1 3が装着されている。
ソケット本体 1 12には、 中間部に仕切り部 1 12 が形成されてその中心部 に流路孔 1 12 bが形成されるとともに、 流路孔 1 12 bの上方側に弁座となる 5 シール部 1 1 2 cが形成してある。 そして、 'ソケット本体 1 12の仕切り部 1 1 2 aの上方には、 小径円筒部 1 12 dと大径円筒部 1 12 eとが段差部 1 1 2 f を介して形成され、 最上部外周には、 固定用のフランジ部 1 12 gが形成され、 後述するハウジング 1 1 3のフランジ部 1 13 aとともに燃料電池の本体 Fに固 定されている。
0 また、 ソケット本体 1 1 2の仕切り部 1 12 aの下方には、 プラグ装着部 1 1 2 hが形成され、 段差部 1 12 iおよび内径部 1 12 jでシールできるようにし てある。
― このソケット本体 1 12の上方には、 装着孔 1 1 1 bに装着された弾性体を収 ' 納する略底付き円筒状のハウジング 1 1 '3が底部分を上にし、 その最下部外周に5 形成されたフランジ部 1 1 3 aを介してソケット本体 1 12と連結されており、 ハウジング 1 13の上端部外周には、 Oリング 1 14が取り付けられて装着孔 1 l i bとシーノレされている。
このハウジング 1 13には、 フランジ部 1 13 aの内側にソケット本体 1 12 の大径円筒部 1 1 2 eと同一径の大径円筒部 1 13 bが形成され、 その上方に小0 径円筒部 1 1 3 cが段差部 1 13 dを介して形成してあり、 小径円筒部 1 1 3 c と同心に管状のストツパ部 113 eが下方に突き出して形成され、 後述するビス トンバルブ 1 15のストロークを規制するようにしてあり、 この管状のストッパ 部 1 1 3 eの中心部が貫通する流路孔 1 1 3 f としてある。
このようなソケット本体 1 12とハウジング 1 13とで形成される略円筒空間5 内には、 弁体となるビストンパルプ 1 1 5が装着され、 ソケット本体 1 12の仕 ■ 切り部 1 12 aの上方の弁座となるシール部 1 1 2 cと接触してシールする弁部 1 1 5 aを下端部中央に備えるとともに、 弁部 1 15 aの下端に開閉用の操作部 1 1 5 bが突き出して形成してある。
そして、 この操作部 1 5 bを流路孔 1 12 bから突出すようにすることで、 後 述する接続されるプラグ P 1 1 0の操作部と協働してソケット側及びプラグ側の 弁体を開閉することができるようになっている。.
また、 この弁体となるピストンバルブ 1 1 5の上下外周部には、 それぞれソケ ット本体 1 1 2の小径円筒部 1 1 2 dと接触しながら往復移動する下部シール部 1 1 5 cが形成されるとともに、 ハウジング 1 1 3の小径円筒部 1 1 3 cと接触 しながら往復移動する上部シール部 1 1 5 dが形成してある。 さらに、 このビス トンパルプ 1 1 5の内周部には、 流路 1 1 5 eが形成され、 弁部 1 1 5 aの上部 外側と下部シール部 1 1 5 cの間に開口するとともに、 上部シール部 1 1 5 の 上端に開口してハウジング 1 1 3のストッパ部 1 1 3 eの流路孔 1 1 3 f と連通 するようになつている。 また、 ピストンパルプ 1 1 5の流路 1 1 5 eの上端部を ハウジング 1 1 3のストツパ部 1 1 3 eに当てることでビストンバルブ 1 1 5の ストロークが規制されるようにしてある。
したがって、 ソケット本体 1 1 2の弁座となるシール部 1 1 2 cが開閉される と、 ピストンバルブ 1 1 5の下部シール部 1 1 5 cの内側からビストンバルブ 1 1 5の内周の流路 1 1 5 eを介してハウジング 1 1 3のストツパ部 1 1 3 eの流 路孔 1 1 3 f で燃料電池本体 F側の流路と連通したり、 遮断されたりする。 また、 このビストンパルプ 1 1 5の中間部には、 ソケット本体 1 1 2の大径円 筒部 1 1 2 eの内周と隙間をあけて往復移動するリング状のばね係止部 1 1 5 f が外側に突き出して形成してある。
そして、 ハウジング 1 1 3の段差部 1 1 3 dとピス トンパルプ 1 1 5のばね係 止部 1 1 5 f との間に付勢手段を構成する弾性体としての金属製コイルばね 1 1 6が装着され、 ビストンパルプ 1 1 5を閉弁方向に付勢するようになっている。 したがって、 ビストンパルプ 1 1 5が閉じられた状態では、 第 8図に示すよう に、 ビストンパルプ 1 1 5のばね係止部 1 1 5 f の下面とソケット本体 1 1 2の 段差部 1 1 2 f とはわずかな隙間が形成されて弁部 1 1 5 aが弁座であるシール 部 1 1 2 cに着座した状態となり、 金属製コイルばね 1 1 6はピストンバルブ 1 1 5の下部シール部 1 1 5 cと上部シール部 1 1 5 dとでシールされた空間 1 1 7内に位置するようになっており、 ピストンパルプ 1 1 5の流路 1 1 5 e内など を流れるメタノ一レなどの液体とは完全にシールされて ヽる。 一方、ビストンパルプ 1 15が操作部 1 15 bで押'し上げられた開弁状態では、 第 9図に示すように、 ビストンパルプ 1 15が金属製コイルばね 1 16に抗して 押し上げられ、 弁部 115 aが弁座であるシール部 1 12 cから離れて開弁状態 となり、 ピストンバルブ 1 15の下部シール部 1 15 cの内側からビストンバル ブ 1 15の内周の流路 1 15 eを介してハウジング 1 13のストツノ 部 1 1 3 e の流路孔 1 1 3 f で燃料電池本体 F側の流路と連通した状態となる。
この開弁状態でも金属製コイルばね 1 16はビストンパルプ 11 5の下部シー /レ部 1 1 5 cと上部シール部 1 15 dとが移動するものの、 ビストンパルプ 1 1 5の下部シール部 1 15 cと上部シール部 115 dとでシールされた空間 1 17. 内に位置することで、 ビストンバルブ 1 15の流路 1 15 e内などを流れるメタ ノールなどの液体とは完全にシールされている。
そして、 このピストンバルブ 1 1 5の開弁及ぴ閉弁の往復移動にともなって、 ピストンバルブ 1 15の下部シール部 1 15 cと上部シーノレ部 1 15 dとでシー ルされた空間 1 1 7内に位置するばね係止部 1 1 5 f が往復移動するが、 ばね係 止部 1 15 f の外周とソケット本体 1 1 2の大径円筒部 1 12 eの内周との間に 圧力変化を防止可能とするための隙間が形成してあるので、 この空間 1 17内の 圧力変化が生じることがなく、 この空間内にメタノールなどの液体が吸引された り、 押し出されることがない。
このことは、 仮に、 ビストンバルブ 1 15の下部シール部 1 15 cと上部シー ル部 1 15 dとでシールされた空間 1 17内に位置するばね係止部 1 1 5 f がソ ケット本体; L 12の大径円筒部 1 12 eの内周と接触しながら往復移動するとす れば、 ばね係止部 1 15 f の移動でその上下の空間 1 17の容積が変化すること に伴って圧力が変化する。 '- すると、 この圧力変化によって上下のシール部 1 15 c、 1 15 dのシール破 壊を招き、 負圧状態でメタノールなどの液体を流路 1 15 eなどから吸引し、 加 圧状態で空間 117内に吸引されたメタノールなどの液体を流路 1 15 eなどに 押し出すことが生じ、 流路 1 1 5 eなどを流れる液体に金属イオンが混入する恐 れが生じる。
ところが、 このソケット S 1 10では、 空間 1 17の圧力変化が生じることが なく、 ソケット S I 1 0内を流れるメタノールなどの液体に、 金属製コィルばね 1 1 6の金属イオンが溶出して混入することを完全に防止できるのである。 さらに、 このカップラー 1 1 0のソケット S 1 1 0には、 燃料電池の本体 Fに 一体もしくは別体として取り付けられる部材に形成された下方の装着孔 1 1 1 a の下方側にプラグ P 1 1 0との嵌合連結状態を保持する連結保持手段 1 1 8の一 方としてロック用溝 1 1 9が形成され、 例えば 3 0度程度の範囲の円弧状の溝が 中心軸を挟んで対向して設けられる。 そして、 このロック用溝 1 1 9内に突出す るソケット本体 1 1 2の外周部の対角位置の半分に係止部 1 1 2 kを形成してお き、 これら 2つの係止部 1 1 2 kでフックを係止し、 段差部のない部分でフック を開放できるように、 軸方向の揷入 ·離脱と回動とを組み合わせて操作 （ッイス トロッタ） するようにしてある。 , 次に、 このようなソケット S 1 1 0に嵌合連結されるプラグ P 1 1 0について 説明する。
このカップラー 1 1 0のプラグ P 1 1 0は、 例えばソケット S 1 1 0と同様に 構成部品が非金属材料とされ、 金属製コイルばねを使用しても流路を流れる液体 と直接接することがないようにしたものが用いられる。
このカップラー 1 1 0のプラグ P 1 .1 0は、 燃料電池の燃料であるメタノール がいれられた容器 Bのノズル Nの先端部 （各図中、 上端部） 外周に装着される略 2段円筒状のプラグ本体 1 2 1を備えており、 仕切り部 1 2 1 aの下方の大径円 筒部 1 2 1 bの内周部に容器 Bのノズル Nが装着されて下端部の係止リング部で 固定される。
このプラグ本体 1 2 1には、 仕切り部 1 2 1 aの上部にソケット S 1 1 0のプ ラグ装着部 1 1 2 hに揷脱される小径円筒部 1 2 1 cが突き出して形成され、 中 間部外周に装着した Oリング 1 1 4 aをソケット装着部 1 1 2 hの下方の内径部 1 1 2 ]にて径方向のシールを行うとともに、 段差部 1 1 2 iに当てることで軸 方向のシールを合わせてできるようにしてある。
このプラグ本体 1 2 1の小径円筒部 1 2 1 cの上端部の中心に流路 1 2 1 が 形成され、 この流路 1 2 1 dの下端内周部に弁座となるシール部 1 2 1 eが形成 してある。 · そして、 この小径円筒部 1 2 1 cの内周には、 内側小径部 1 2 1 f と内側大径 部 1 2 1 gとが内側段差部 1 2 1 hを介して形成してある。
このプラグ本体 1 2 1の下方には、 略底付き円筒状のハウジング 1 2 2が設け られ、 上端フランジ部 1 2 2 aを容器 Bのノズル Nの上端面にパッキン 1 2 3を 介して当てた状態でノズル N内に位置させて 'ブラグ本体 1 2 1で挟むように固定 されている。
このハウジング 1 2 2には、 上方に大径円筒部 1 2 2 bが形成され、 段差部 1 2 2 cを介して下方に小径円筒部 1 2 2 dが形成してあり、 この段差部 1 2 2 c がばね装着部となるようにしてある。また、このハウジング 1 2 2の下端部には、 小径円柱状のストッパ部 1 2 2 eが上方に突き出して形成され、 後述するピスト ンバルブ 1 2 4のストロークを規制するストッパとして機能するようにしてあり、 このハウジング 1 2 2の底部のストッパ部 1 2 2 eの外側に流路孔 1 2 2 f が形 成され、 容器 B内と連通した状態となっている。
このようなプラグ本体 1 2 1とハウジング 1 2 2とで形成される略円筒空間内 には、 弁体となるビストンパルプ 1 2 4が装着され、 このピストンパルプ 1 2 4 には、 プラグ本体 1 2 1の小径円筒部 1 2 1 cの上方の弁座となるシール部 1 2 1 eと接触してシールする弁部 1 2 '4 aを先端部外周に備えるとともに、 先端面 に開閉用の操作凹部 1 2 4 bが形成してある。
したがって、 この操作凹部 1 2 4 bを、 すでに説明したソケット S 1 1 0の操 作部 1 1 5 bで接続時に押すようにすることで、 協働してソケット側及びブラグ 側の弁体を開閉することができる。
また、 この弁体となるピストンバルブ 1 2 4の上下外周部には、 それぞれブラ グ本体 1 2 1の内側大径部 1 2 1 gと接触しながら往復移動する上部シール部 1 2 4 cが形成されるとともに、 ハウジング 1 2 2の小径円筒部 1 2 2 dと接触し ながら往復移動する下部シール部 1 2 4 dが形成してある。 さらに、 このビスト ンバルブ 1 2 4には、 下端中央部から上部シール部 1 2 4 cの内側に貫通する流 路 1 2 4 eが形成され、 プラグ本体 1 2 1の流路 1 2 1 dとシール部 1 2 1 eを 介して連通するとともに、 ハウジング 1 2 2の流路孔 1 2 2 f と連通している。 したがって、 プラグ本体 1 2 1の弁座となるシール部 1 2 1 eからビストンパ ルプ 1 2 4の弁部 1 2 4 aが移動されて開閉されるど、 ビストンパルプ 1 2 4の 流路 1 2 4 eおよびハウジング 1 2 2の流路孔 1 2 2 f を介して容器 B内と連通 したり、 遮断されたりする。
また、 このビストンパルプ 1 2 4の流路 1 2 4 eの下端部をハウジング 1 2 2 のストッパ部 1 2 2 eに当てることでピストンパルプ 1 2 4のストロークが規制 される。
そして、 ハウジング 1 2 2のばね装着部となる段差部 1 2 2 cとビストンバル プ 1 2 4のばね係止部 1 2 4 f との間に付勢手段を構成する弾性体としての金属 製コイルばね 1 2 5が装着され、 ビストンパルプ 1 2 4を閉弁方向に付勢するよ うになつている。
したがって、 ビストンパルプ 1 2 4が閉じられた状態では、 第 8図に示すよう に、 ビストンパルプ 1 2 4のばね係止部 1 2 4 f の上面とプラグ本体 1 2 1の仕 切り部 1 2 1 aとはわずかな隙間が形成されて弁部 1 2 4 aが弁座であるシール 部 1 2 1 eに着座した状態となり、 金属製コィルばね 1 2 5はピストンバルブ 1 2 4の上部シール部 1 2 4 cと下部シール部 1 2 4 dとでシールされた空間 1 2 6内に位置するようになっており、 ピストンバルブ 1 2 4の流路 1 2 4 e内など を流れるメタノールなどの液体とは完全にシールされている。
一方、 ビストンパルプ 1 2 4が操作凹部 1 2 4 bで押し下げられた開弁状態で は、 第 9図に示すように、 ビストンパルプ 1 2 4が金属製コイルばね 1 2 5に抗 して押し下げられ、 弁部 1 2 4 aが弁座であるシール部 1 2 1 eから離れて開弁 状態となり、 ピストンパルプ 1 2 4の流路 1 2 4 eおよぴハウジング 1 2 2の流 路孔 1 2 2 f を介して容器 B内と連通した状態となる。
この開弁状態でも金属製コイルばね 1 2 5はビストンパルプ 1 2 4の上部シー ル部 1 2 4 cと下部シール部 1 2 4 dとが移動するものの、 ピストンパルプ 1 2 4の上部シール部 1 2 4 cと下部シール部 1 2 4 dとでシールされた空間 1 2 6 内に位置することで、 ビストンパルプ 1 2 4の流路 1 2 4 e内などを流れるメタ ノールなどの液体とは完全にシールされている。
そして、 このビストンバルブ 1 2 4の開弁及ぴ閉弁の往復移動にともなって、 ピストンパルプ 1. 2 4の上部シール部 1 2 4 cと下部シール部 1 2 4 dとでシー ルされた空間 1 2 6内に位置するばね係止部 1 2 4 fが往復移動するが、 ばね係 止部 1 2 4 f の外周とプラグ本体 1 2 1の大径円筒部 1 2 2 bの内周との間に圧 力変化を防止可能とするための隙間が形成してあるので、 この空間 1 2 6内の圧 力変化が生じることがなく、この空間内にメタノールなどの液体が吸引されたり、 押し出されることがない。
すなわち、 ソケット S 1 1 0で説明したように、 仮に、 ビストンバルブ 1 2 4 の上部シーノレ部 1 2 4 cと下部シール部 1 2 4 dとでシールされた空間 1 2 6内 に位置するばね係止部 1 2 4 f がブラグ本体 1 .2 1の大径円筒部 1 2 2 bの内周 と接触しながら往復移動するとすれば、 ばね係止部 1 2 4 f の移動で空間 1 2 6 の上下の容積が変化することに伴って圧力が変化する。
すると、 この圧力変化によって上下のシール部 1 2 4 c、 1 2 4 dのシール破 壌を招き、 負圧状態でメタノールなどの液体を流路 1 2 4 eなどから吸引し、 加 圧状態で空間 1 2 6内に吸引されたメタノールなどの液体を流路 1 2 4 eなどに 押し出すことが生じ、 流路 1 2 4 eなどを流れる液体に金属イオンが混入する恐 れが生じる。
ところが、 このプラグ P 1 1 0では、 空間 1 2 6の圧力変化が生じることがな く、 プラグ P 1 1 0内を流れるメタノールなどの液体に、 金属製コイルばね 1 2 5の金属ィオンが溶出して混入することを完全に防止できるのである。
また、 このカップラー 1 1 0のプラグ P 1 1 0には、 プラグ本体 1 2 1にソケ ット S 1 1 0との嵌合連結状態を保持する連結保持手段 1 1 8の相手側として口 ックアーム 1 2 7が設けられ、 例えば 2本のロックアーム 1 2 7の先端内側にそ れぞれフック 1 2 7 aを形成することで構成される。 そして、.すでに説明した燃 料電池の本体 Fに一体もしくは別体として取り付けられる部材に形成した連結保 持手段 1 1 8の一方としてのロック用溝 1 1 9である、 例えば 3 0度程度の範囲 の円弧状の溝が中心軸を挟んで対向して設けられ、 このロック用溝 1 1 9内に突 出するソケット本体 1 1 2の対角位置の半分に係止部 1 1 2 kが形成され、 この 係止部 1 1 2 kでフックを係止し、 段差部のない部分でフックを開放できるよう にして、 軸方向の揷入 ·離脱と回動とを組み合わせて操作するようにしたロック 用溝 1 1 9に、 このフック 1 2 7 aを挿入してロック用溝 1 1 9の対角位置の半 P T/JP2005/023839
29 分のソケット本体 1 12の係止部 1 12 kに回動して係止することで連結状態を 保持することができ、 係止部 1 12 kのない部分にフック 127 aを戻すように 回動して引き抜くことで開放できるようにしてある。
また、 このプラグ P I 10が設けられる容器 Bには、 図示しない力パーキヤッ プがねじ込まれるようになつており、 例えばカバーキャップの内側天面に取り付 けたパッキンでシールでき'るようにしてある。
このようなソケット S 1 10とプラグ P 1 10とで構成したカップラー 1 10 では、 互いを嵌合連結状態にすると、 まず、 プラグ本体.121の小径円筒部 12 1 cの外周の Oリング 1 14 aがソケット本体 112のプラグ装着部 1 1 2 hの 内径部 1 12 jの内周面に接触して互いがシール状態となり、 この連結初期状態 では、 ソケット S 1 10の操作部 1 15 bでプラグ P 110のピストンパルプ 1 24の操作凹部 124 bが押し下げられることなく、 ソケット S 1 10では弁部 1 1 5 aがシール部 11 2 cに着座し、 プラグ P 1 10では、 弁部 124 aがシ ール部 121 eに着座した閉弁状態が保持される。
さらに、 プラグ P 1 10がソケット S 1 10に押し込まれると、 ソケット S 1 10の操作部 1 15 bとプラグ P 1 10のピストンバルブ 124の操作凹部 12 4 bとが当接して互いを押し戻すことで、 ソケット S 1 10とプラグ P 1 10の ビストンバルブ 1 15, 1 24の弁部 1 15 a， 1 24 aがシール部 1 1 2 c、 121 eから離れることになり、 連通状態となる。
このとき、 ソケット S 1 10とプラグ P 1 10のビストンパルプ 11 5, 12 4がそれぞれストツノ部 1 13 e、 122 eとでストロークが規制してあるので、 金属製コイルばね 1 16, 125のばね力が互いに違っても弱い方が先に動いて ストツパに当たって開弁状態となった後、 強い方が動いて両方の弁が開くように なる。
したがって、 ばね力を調整しておくことで、 弁の開く順序を設定することがで き、 例えば本体などのソケット S 1 10側を先に開き、 容器などのプラグ P 1 1 0側を後に開くようにすることもできる。
そして、 このプラグ P 1 10とソケット S 1 10との嵌合連結状態が連結保持 手段 1 18の一方側の口ック用溝 1 19内のソケット本体 1 12の係止部 112 kに相手側のロックアーム 1 2 7のフック 1 2 7 aを揷入後回動して係止するこ とで保持することができる。
これにより、 容器 B内のメタノールをスクイズすることで燃料電池 Fのタンク 内に加圧して供給することで、 空間内の空気をー且圧縮し、 スクイズを止めるこ とで、 圧縮された空気を容器側に戻すようにしてメタノールを補充したり、 容器 ごと交換することもできる。
以上、 詳細に説明したように、 このカップラー 1 1 0によれば、 メタノール燃 料電池本体と燃料用のメタノール容器との間に設けられるカップラーとして必要 な以下の条件を満たすものとなる。
産業上の利用可能性
本発明は、 液体などを容器から簡単に本体側の容器などに移したり、 容器ごと 交換することができるカップラーとして利用できるもので、 特にメタノール燃料 電池のカートリッジ容器と燃料電池本体との間に設けて好適なものである。

Claims

請求の範囲 -
1 . 弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、 弁体とこれ を閉方向に付勢する付勢手段とを備えるとともに、 前記ソケットと着脱可能に嵌 合連結され嵌合連結状態で両弁体を開放して連通可能なプラグとから構成される カップラーであって、 '
前記ソケットと前記プラグとの少なくともいずれか一方の前記弁体の基端部に 当該弁体が開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着される弾性体ホルダを 設け、 この弾性体ホルダに前記弁体を付勢する前記付勢手段を構成する弾性体を 収納するとともに、 この弾性体ホルダの外側に流路を形成したことを特徴とする カップラー。
2 . 弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、 弁体とこれ を閉方向に付勢する付勢手段とを備えるとともに、 前記ソケットと着脱可能に嵌 合連結され嵌合連結状態で両弁体を開放して連通可能なブラグとから構成される 力ップラーであって、
前記ソケットと前記プラグとの少なくともいずれか一方の前記弁体を開閉方向 に付勢する前記付勢手段を非金'属材料で形成してなることを特徴とするカップラ
3 . 弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、 弁体とこれ を閉方向に付勢する付勢手段とを備えるとともに、 前記ソケットと着脱可能に嵌 合連結され嵌合連結状態で両弁体を開放して連通可能なブラグとから構成される カップラーであって、
前記ソケットと前記プラグとのいずれか一方の前記弁体の基端部に当該弁体が 開閉方向に往復移動可能かつシール可能に装着される弾性体ホルダを設け、 この 弹性体ホルダに前記弁体を付勢する前記付勢手段を構成する弾性体を収納すると ともに、 この弾性体ホルダの外側に流路を形成し、
前記ソケットと前記プラグとの少なくともいずれか他方の前記弁体を開閉方向 に付勢する前記付勢手段を非金属材料で形成してなることを特徴とするカップラ
4 . 前記付勢手段を構成する前記弾性体を、 金属製コイルばね、 非金属製コイル ばね、 非金属製弹性部材のいずれかで構成したことを特 ί敷とする請求項 1〜 3の いずれかに記載のカップラー。
5 . 前記ソケットのソケット本体または前記プラグのプラグ本体に前記弁体が往 復移動する弁座部材を設け、. この弁座部材に前記弁体の先端外周面とでシールす るシール部およびこれに隣接して流路となる'スリット部を設けてなることを特徴 とする請求項 1〜 3のいずれかに記載のカップラー。
6 . 前記ソケットと前記プラグの少なくともいずれか一方に前記両弁体を開放し て連通状態にする操作部を設けてなることを特徴とする請求項 1〜 3のいずれか に記載のカップラー。
7 . 前記プラグ本体に設けられる合成樹脂製の前記弁体を、 略中空の逆円錐体状 に形成するとともに先端部の中心孔の内周面をシール部とする一方、 このシーノレ 部に接触する弁座部材の弁座部を円柱状に形成して前記プラグ本体に設けてなる こと特徴とする請求項 1〜 3のいずれかに記載の力ップラー。
8 . 前記プラグ本体に設けられる合成樹脂製の前記弁体の基端部を、 前記プラグ 本体の先端面より突出させて当該プラグ本体に被せられるキャップの天面部と押 圧シール可能に構成したことを特徴とする請求項 1〜 3のずれかに記載のカップ ラー。
9 . 前記ソケットと前記プラグとの間に、 嵌合連結状態を保持する連結保持手段 を設けたことを特徴とする請求項 1〜 3のレ、ずれかに記載の力ッブラー。
1 0 . 前記ソケットと前記プラグとの連通経路が外部に対しシールされた後、 前 記ソケットの前記弁体およぴ前記ブラグの前記弁体とが連通可能に構成してある ことを特徴とする請求項 1〜 3のいずれかに記載の力ップラー。
1 1 . 弁体とこれを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるソケットと、 弁体とこ れを閉方向に付勢する付勢手段とを備えるとともに、 前記ソケットと着脱可能に 嵌合連結され嵌合連結状態で両弁体を開放して連通可能なブラグとから構成され るカップラーであって、
前記ソケットと前記プラグとの少なくともいずれか一方の前記弁体の基端部外 側に当該弁体が開閉方向に往復移動可能かつ当該弁体の両端部でシール可能に収 納するハゥジングを設け、 このハゥジング内の前記弁体の外側に当該弁体を付勢 する前記付勢手段を構成する弾性体を装着する一方、-前記弁体の内側に流路を形 成したことを特徴とするカップラー。
1 2 . 前記ハウジング内の前記弁体の外側の前記弾性体が装着された空間を、 圧 力変化を防止可能に構成したことを特徴とする請求項 1 1記載のカップラー。
1 3 . 前記ソケットと前記プラグとの嵌合連結部をシールするシール材を、 前記 プラグ側に装着したことを特徴とする請求項 1 1または 1 2記載のカップラー。
1 4 . 前記ソケットと前記プラグとの間に、 嵌合連結状態を保持する連結保持手 段を設けたことを特徴とする請求項 1 1または 1 2記載のカップラー。
1 5 . 前記ソケットと前記プラグとの連通経路が外部に対しシールされた後、 前 記ソケットの前記弁体おょぴ前記プラグの前記弁体とが連通可能に構成してある ことを特徴とする請求項 1 1または 1 2記載のカップラー。
1 6 . 前記カップラーがメタノール燃料電池本体と燃料用のメタノール容器との 間に設けられて構成されることを特徴とする請求項 1、 2、 3、 1 1のいずれか に記載のカップラー。 '
PCT/JP2005/023839 2004-12-24 2005-12-20 カップラー WO2006075517A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/794,186 US20080041468A1 (en) 2004-12-24 2005-12-20 Coupler
EP05851001A EP1830119A4 (en) 2004-12-24 2005-12-20 COUPLER

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004-373262 2004-12-24
JP2004373262A JP2006177492A (ja) 2004-12-24 2004-12-24 カップラー
JP2005243874A JP2007057007A (ja) 2005-08-25 2005-08-25 カップラー
JP2005-243874 2005-08-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006075517A1 true WO2006075517A1 (ja) 2006-07-20

Family

ID=36677547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2005/023839 WO2006075517A1 (ja) 2004-12-24 2005-12-20 カップラー

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20080041468A1 (ja)
EP (1) EP1830119A4 (ja)
KR (2) KR100914956B1 (ja)
TW (1) TW200642146A (ja)
WO (1) WO2006075517A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009110758A (ja) * 2007-10-29 2009-05-21 Toshiba Corp 燃料電池用カップラーおよび燃料電池

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8397755B2 (en) * 2010-02-02 2013-03-19 Daiwa Can Company Coupler with stop valve
JP5736649B2 (ja) 2010-03-03 2015-06-17 東洋製罐株式会社 カップラー
KR102508920B1 (ko) * 2015-04-29 2023-03-13 그라코 미네소타 인크. 용적식 펌프용 카트리지 스타일 볼 체크

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60121388A (ja) * 1983-11-14 1985-06-28 ダイキン工業株式会社 耐蝕性の簡易着脱配管継手
JPH08270865A (ja) * 1995-03-31 1996-10-15 Niyuumach:Kk 管継手
JP2002228078A (ja) * 2001-02-01 2002-08-14 Tokai Rubber Ind Ltd 樹脂製コネクタ
JP2003172487A (ja) 2001-12-04 2003-06-20 Nitto Kohki Co Ltd 連結装置
JP2004013112A (ja) * 2002-06-11 2004-01-15 Sony Corp コネクタ機構

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2727759A (en) * 1951-10-27 1955-12-20 Hughes Tool Co Valved couplers for fluid-conducting conduits
US4556196A (en) * 1983-12-21 1985-12-03 General Screw Products Company Method and apparatus for sealing valve stems
US5791376A (en) * 1996-05-16 1998-08-11 Mega Systems & Chemicals, Inc. Quick disconnect valve system for abrasive slurries
US7537024B2 (en) * 2003-07-29 2009-05-26 Societe Bic Fuel cartridge with connecting valve
JP4731136B2 (ja) * 2004-07-05 2011-07-20 株式会社ニックス 液体送受用ジョイント装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60121388A (ja) * 1983-11-14 1985-06-28 ダイキン工業株式会社 耐蝕性の簡易着脱配管継手
JPH08270865A (ja) * 1995-03-31 1996-10-15 Niyuumach:Kk 管継手
JP2002228078A (ja) * 2001-02-01 2002-08-14 Tokai Rubber Ind Ltd 樹脂製コネクタ
JP2003172487A (ja) 2001-12-04 2003-06-20 Nitto Kohki Co Ltd 連結装置
JP2004013112A (ja) * 2002-06-11 2004-01-15 Sony Corp コネクタ機構

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1830119A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009110758A (ja) * 2007-10-29 2009-05-21 Toshiba Corp 燃料電池用カップラーおよび燃料電池
US20100266933A1 (en) * 2007-10-29 2010-10-21 Kenichi Takahashi Coupler for fuel cell and fuel cell

Also Published As

Publication number Publication date
US20080041468A1 (en) 2008-02-21
KR100914956B1 (ko) 2009-09-02
TW200642146A (en) 2006-12-01
KR20090082283A (ko) 2009-07-29
EP1830119A1 (en) 2007-09-05
EP1830119A4 (en) 2010-12-01
KR20070086577A (ko) 2007-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4713676B1 (ja) 連結装置
US6923342B2 (en) Systems for dispensing multi-component products
WO2006075517A1 (ja) カップラー
JP2009530206A (ja) プロペラント作動式二重流体カートリッジ
KR101826152B1 (ko) 용기 밸브
KR20100055404A (ko) 커플러
JP2006177492A (ja) カップラー
CN108025860B (zh) 排出容器以及排出容器的再利用方法
EP1651558A1 (en) Assembly for drink dispenser and container provided with a pressure medium reservoir
EP3081843A1 (en) Non-return valve mechanism and one-way valve device
US20140374417A1 (en) Filling port structure for pressure fluid
JP2007057007A (ja) カップラー
JP2003172487A (ja) 連結装置
JP4933108B2 (ja) カップラー
EP0717821B1 (en) A gas container valve
JP4809128B2 (ja) カップラーのプラグ構造
KR20070065515A (ko) 그리스카트리지 및 그 그리스카트리지를 갖는 그리스공급장치
JP4457189B2 (ja) エアゾール供給容器内の圧力を制御する装置
CN114599601B (zh) 注出头和饮料供应器
JP4590226B2 (ja) コネクタ構造
US10648619B1 (en) Refillable gas tank with pneumatic valve controller
JP2022074875A (ja) パンク修理剤の充填容器
JP2022112047A (ja) ガスボンベの開閉機構
AU2022358683A1 (en) Pressure regulator and method for fluid pressure regulation
JP2022107265A (ja) 流体圧機器用バルブ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005851001

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020077014286

Country of ref document: KR

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11794186

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200580048193.7

Country of ref document: CN

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2005851001

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 11794186

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020097012231

Country of ref document: KR