WO2009096277A1 - リリーフ弁 - Google Patents

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gas
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Kyohei Funatsu
Yukio Sato
Yoshinori Kawaharazaki
Koichi Shibukawa
Youichirou Watanabe
Masashi Nemoto
Takeo Yamashita
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The Japan Steel Works, Ltd.
Asahi Rubber Inc.
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    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to a relief valve, and relates to a novel improvement for obtaining a relief valve function by pressing and placing an elastic body in a hole of a container containing a hydrogen storage alloy or gas or liquid.
  • Patent Documents 1 and 2 which limit the purpose of use to a sealed storage battery, positioning is facilitated by restraining by enlarging the upper part a little, and an internal pressure seal and pressure are formed with a double elastic body.
  • the structure is simplified by using a cylindrical elastic body and has a space around the surroundings, thereby ensuring a pressure escape path. It was.
  • Patent Document 4 relating to the nonaqueous electrolyte secondary battery
  • the pressure is released from the periphery of the presser plate when the pressure is low, and the elastic body is released when the pressure is suddenly increased. It has a structure.
  • the relief pressure is adjusted by changing the size of the elastic body to be installed and the size of the pressure relief hole.
  • other non-aqueous electrolyte secondary batteries have proposed a membrane type, which is a means of releasing internal pressure by cleaving from a thin portion when a predetermined pressure is exceeded.
  • the relief valve used in hydrogen storage containers is a spring type that adjusts the amount of pressure to be released by changing the pressing force applied to the spring. Size that can be carried by hand or portable, especially small enough to accommodate hydrogen storage containers that are increasingly required to be miniaturized, such as fuel cell tanks for mobile phones or fuel cell tanks for portable power supply applications.
  • size that can be carried by hand or portable, especially small enough to accommodate hydrogen storage containers that are increasingly required to be miniaturized, such as fuel cell tanks for mobile phones or fuel cell tanks for portable power supply applications.
  • the upper portion is positioned slightly larger, or the elastic body has a double structure and also has a sealing property, but the elastic body itself or a structure for positioning
  • the elastic body itself or a structure for positioning
  • the configuration of Patent Document 3 although the shape is simplified by using a cylindrical elastic body, the structure has a space around to secure a pressure escape path, and a pressure relief hole is provided. Depending on the size, positioning for closing the hole is difficult.
  • the pressure relief path is too large, the relief valve is exposed to the outside, and dust may accumulate around the relief valve, possibly affecting the relief valve relief pressure. .
  • a cover is provided around it, it will be a measure against dust, but this will complicate the structure and make it unsuitable for small containers.
  • a relief valve includes a container containing a hydrogen storage alloy or gas or liquid, a recess formed in the container, a hole formed in a bottom surface of the recess and communicating with the inside of the container, An elastic body provided on an outer surface for closing the hole, and a presser plate for biasing the elastic body toward the hole, and when the pressure of gas or liquid in the container rises, The gas or liquid is discharged from the space between the outer surface and the elastic body to the outside through the escape hole or groove of the gas or liquid provided in the holding plate or the gap between the holding plate and the container, and
  • the container is provided with a gas or liquid inlet / outlet valve and a combination body including the hole, an elastic body and a holding plate, and the inlet / outlet valve and the combination body are provided at the same end of the container.
  • the container is made of a cylinder containing the hydrogen storage alloy or gas or liquid, and a cylinder connected to the tip of the cylinder is provided with a gas or liquid access valve.
  • a body wall is provided with the hole, an elastic body, and a presser plate, and the presser plate includes a screw hole or a groove communicating with the hole to urge the presser plate toward the elastic body side.
  • the container is fixed to a joint or valve attached to a separate container containing a hydrogen storage alloy or gas or liquid separate from the container, and the container is provided through a conduction port provided in the joint or valve and communicating with the outside.
  • Hydrogen storage alloy Is configured to relieve pressure in the separate container containing gas or liquid, and the presser plate has a structure for releasing the gas or liquid, a groove or a gap, and the elastic body.
  • the cylinder has a cross-sectional shape that is not congruent or similar to the elastic body.
  • the relief valve according to the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained. That is, in the present invention, an elastic body different from the conventionally used spring type is employed to simplify the structure, thereby providing an effect of having a safety function corresponding to the downsizing and cost reduction of the container. Also, by adopting an elastic body having a polygonal cross section instead of a circular elastic body with respect to a cylindrical recess, or congruent with this recess for a polygonal recess.
  • the container is large to some extent, it is necessary to incorporate a screw body, hollow screw body or grooved screw body mechanism that can change the compression rate of the elastic body after installation, so that the thermal history of the elastic body and the dimensional error of the installation location
  • the operating pressure of the relief valve can be adjusted without being influenced by factors such as the dimensional error of the elastic body itself.
  • the operating pressure of the relief valve in the container containing the hydrogen storage alloy can be appropriately adjusted within a narrow range of 0.5 MPa or less, for example, 3.5 to 4.0 MPa.
  • FIG. 2 is an enlarged plan view of a press plate in FIG. 1. It is a top view of the other form of FIG. It is a top view of the other form of FIG. It is a top view in the surface side which contact
  • FIG. 16 is a diagram illustrating representatives of FIGS. 12 to 15. It is a figure which shows the other form of FIG. It is a figure which shows the other form of FIG. FIG. 16 is a diagram representative of FIGS. It is a figure which shows the other form of FIG.
  • FIG. 10 is a three-dimensional view showing a grooved screw hole of another form of FIG. 9.
  • FIG. 10 is a three-dimensional view showing a grooved screw body of another form of FIG. 9.
  • FIG. 10 is a three-dimensional view of the hollow screw body 25 in FIG. 9.
  • FIG. 10 is a three-dimensional view showing another form of screw body in FIG. 9.
  • An object of the present invention is to provide a relief valve that obtains a safe valve function by pressing and placing an elastic body in a hole of a container containing a hydrogen storage alloy or the like.
  • FIG. 1 what is indicated by reference numeral 1 is a container containing a hydrogen storage alloy (not shown).
  • the container 1 may be any metal having appropriate strength and toughness such as aluminum and various steels. . Further, it may be an engineering plastic such as nylon that satisfies the strength and toughness according to the type of gas, or a container in which plastic and metal are combined.
  • a concave portion 2 is formed in the upper portion of the container 1, and a through hole 3 is formed at the center of the bottom of the concave portion 2, and the hole 3 is made of an elastic material such as rubber.
  • An elastic body 4 is provided so as to close the hole 3.
  • a press plate 6 having a flat plate shape and having a gas escape hole 5 or a groove 6 c is provided so as to cover the concave portion 2, and the upper surface 4 a of the elastic body 4 is formed by the press plate 6.
  • the elastic body 4 is urged so as to close the hole 3.
  • a structure in which a slight gap 7 through which pressure escapes between the container and the container may be provided.
  • the elastic body 4 is formed of a molded product such as rubber.
  • the cylinder of FIG. 20 and the elliptic cylinder of FIG. 22 the polygonal column of FIG. 23, the trapezoidal body of FIG. 24, the stepped body of FIG. 25, the cylinder having the protrusion 4 d on the outer periphery of FIG. 16, or the cylinder having the groove 4 b on the outer periphery of FIG.
  • Various shapes may be used.
  • Examples of the polygonal column in FIG. 23 include a quadrangular column in FIG. 12, a pentagonal column in FIG. 13, a hexagonal column in FIG. 14, and a triangular column in FIG. 15, and FIGS.
  • the side wall of the recess 2 and the elastic body 4 are configured so as to ensure a gas pressure escape path without being in close contact with each other.
  • the gas escape holes 5 formed in the presser plate 6 are closed at the major axis portion of the cross section of the elastic body 4, but are located outside the minor axis (position of a radius larger than the minor axis radius). Even if any of the holes is blocked by the long diameter portion of the elastic body 4, the gas escape hole close to the short diameter portion communicates with the space of the recess 2.
  • the size of the elastic body 4 can be determined according to the size of the desired container 1, but the vertical, horizontal, and height are 0.5 mm and 0.5 mm respectively, A relief valve capable of pressure adjustment with high accuracy can be obtained even in the range of 0.5 mm height to 2.0 mm length, 2.0 mm width, and 2.0 mm height.
  • the elastic body 4 is not particularly limited as long as the elastic body 4 is a material that is chemically stable to gas or liquid, can block these between the presser plate 6 and the container 1, and generates compression elasticity when pressed by the presser plate 6.
  • thermoplastic elastomer examples include styrene-based elastomers, olefin-based elastomers, urethane-based elastomers, polyester-based elastomers, polyamide-based elastomers, etc., preferably wide use that can be used even in summer / winter temperature differences or in tropical or cold regions.
  • the main component is silicone rubber, which has a stable elastic modulus and compression set in the temperature range and has high molding accuracy.
  • the presser plate 6 is configured as shown in FIGS. 2 to 8 and FIG. 26.
  • the disc plate has two gas escape holes 5, and in FIG. 4 includes four protrusions 6b on the outer periphery, FIG. 6 includes four gas escape holes 5, and FIG. 5 includes a cross-shaped groove 6c. Accordingly, there is a similar groove on the side surface of the holding plate 6 that intersects the groove 6c.
  • FIG. 7 there are two straight grooves 6c and three protrusions 6b on the outer periphery.
  • FIG. 26 has four protrusions 6b on the outer periphery, and in FIG.
  • the gas is a gap between the gas escape hole 5 or the groove 6c or the holding plate 6 and the container 1.
  • 7 is derived to the outside. 3, 4, 7, 8, and 26, the pressing plate 6 is provided on the container 1 so that the height of the upper surface of the pressing plate 6 and the surface of the container coincide with each other. In the case of fitting, it becomes easy to install the presser plate 6 at a predetermined position simultaneously with forming the gap 7 between the side surface of the presser plate 6 and the container 1.
  • the press plate 6 is not provided with the gas escape hole 5 or the groove 6c, and the same effect is obtained by providing a gap through which the gas is slightly led out at the joint between the press plate 6 and the container 1. These may be obtained, or these may be combined including those shown in FIGS.
  • reference numeral 23 denotes a cylinder as the same container as the container 1, and the cylinder 20 connected to the tip of the cylinder 23 is provided with an entry / exit valve 21, and this entry / exit valve is provided.
  • the tip of a hydrogen supply cylinder 23 is inserted so that hydrogen gas can be absorbed and released through the cylindrical body 20.
  • a hole 3 (corresponding to the hole 3 in FIG. 1) formed in the wall 20a of the cylindrical body 20 so as to communicate with the receiving hole 22 communicates with a screw hole 24 or a grooved screw hole 26 that opens outward. Is formed.
  • the elastic body 4 made of rubber or the like is provided in the hole 3 and pressed by the pressing plate 6, and the pressing plate 6 is pressed toward the hole 3 by a hollow screw body 25 screwed into the screw hole 24.
  • the hollow screw body 25 is screwed in so that the compression state by the pressing of the elastic body 4 against the hole 3 can be made variable.
  • the above-described configuration is shown enlarged in FIGS. Further, instead of releasing the gas through the hollow hole 25a of the hollow screw body 25, in FIG.
  • a similar gas derivation function can be provided.
  • the same gas is used even in the case of a normal screw hole 24 by a grooved screw body 27 in which a groove 27a having a sufficient depth is cut on the side surface along the screw traveling direction.
  • a derivation function can be provided.
  • the compression state by the press of the elastic body 4 with respect to the hole 3 can be made variable by the screwing state.
  • the screw body 28, the hollow screw body 25, or the grooved screw body 27 may have the function of the presser plate 6.
  • the container 1 has an overall shape of a cylinder or a square tube, and one end 41 of the container 1 is provided with an inlet / outlet valve 21 for absorbing and releasing hydrogen.
  • the access valve 21 and the combined body 30 can be provided at the same end 41 or 42 together.
  • FIG. 19 shows the other form of this invention, and is the joint 51 attached to the separate container 50 which is a different body from the said container 1, and consists of a large sized hydrogen storage container etc.
  • the container 1 of FIG. 18 is connected and fixed to the valve 52, and the gas pressure in the hydrogen storage container 50 is changed to the hole 3 of the container 1 through the conduction port 53 provided in the joint 51 or the valve 52 and communicating with the outside.
  • the body 4 and the presser plate 6 are configured to be discharged to the outside through the relief holes 5 and the like.
  • the relief valve of the present invention is not only a container for storing a hydrogen storage alloy, but also other gases or liquids of liquefied gases such as liquefied propane gas, liquid nitrogen, liquid carbon dioxide, methanol, ethanol, butyl It can also be used in the same manner for a container containing a volatile liquid with a large volume expansion used as a fuel such as alcohol or gasoline.

Abstract

　本発明は、水素吸蔵合金などを内蔵する容器の穴に弾性体を押圧配置することにより、安全な弁機能を得ることを目的とする。 　本発明によるリリーフ弁は、容器(1)の穴(3)に接合する弾性体(4)とこれを押圧する押え板(6)を有し、容器(1)内の水素などの圧力が上昇した際に、穴(3)の外面(3a)と弾性体(4)との間からガスなどが押え板(6)のガスなどの逃がし穴(5)を経て外部に放出される構成である。

Description

リリーフ弁
　本発明は、リリーフ弁に関し、水素吸蔵合金又はガス又は液体が内蔵された容器の穴に弾性体を押圧配置することにより、リリーフ弁機能を得るための新規な改良に関する。
　従来、燃料電池を代表とする水素利用機器の水素源として、低圧でコンパクトに水素を貯蔵できる水素吸蔵合金を利用する技術が開発されてきた。また、水素貯蔵容器の圧力が高くなった際に、一般的な圧力容器と同様に、他の分野で用いられている圧力を逃がす装置を採用してきた。
　例えば、ばねに加える押さえつけ力を変化させることで、圧力を逃がす量を調整するばね式のリリーフ弁が考案されており、水素貯蔵容器でも採用されてきた。
　また、密閉型蓄電池に使用目的を限定している特許文献１及び２では、上部を少し大きくして拘束することで位置決めを容易にし、弾性体を２重にした構造で内部圧力のシールと圧力上昇に伴うリリーフ弁としての機能を兼ね備えた構造も存在した。
　また、同じく密閉型の特許文献３の構成では、円筒形の弾性体を用いることで形状を簡単にし、周囲にゆとりを持った構造とすることで、圧力の逃げ道を確実に確保した構造となっていた。
　また、非水電解質二次電池に関する特許文献４の構成では、圧力が低い際は押え板の周囲から圧力を逃がし、急激な圧力上昇の際は弾性体を放出することで、ガス排出能力に優れた構造となっている。
　また、これらの弾性体を用いた従来特許では、設置する弾性体のサイズや圧力逃がし穴の大きさを変えることで、リリーフ圧を調整する手段としていた。
　また、他の非水電解質二次電池では膜式を提案しているが、これは、所定の圧力を超えた場合に、肉薄部分から開裂することで内部の圧力を逃がすことを手段としていた。
特開２００５－３４７１３０号公報 特開２００３－０４５３９３号公報 特開２００１－１２６６９６号公報 特開平０７－３７５６８号公報
　従来のリリーフ弁は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
　従来、水素貯蔵容器で採用されてきたリリーフ弁では、ばねに加える押さえつけ力を変化させることで、圧力を逃がす量を調整するばね式であるが、この装置では、構造が複雑のため、人が手で持ち運びできる大きさ若しくは携帯できる大きさ、特に携帯電話器の燃料電池用タンク若しくはポータブルな電源機用途の燃料電池用タンク等次第に小型化が要求されてきた水素貯蔵容器に対応させる程の小型化が非常に難しく、構造コストも低くならない、といった欠点がある。
　また、特許文献１及び２の構成では、上部を少し大きくして位置決めしたり、弾性体を二重構造にしてシール性も兼ね備えた構造となっているが、弾性体自体や位置決めするための構造が複雑となり、小型化していく水素貯蔵容器に対応するための構造を維持することが困難である、といった課題がある。
　また、特許文献３の構成では、円筒形の弾性体を用いることで形状を簡単にしているものの、圧力の逃げ道を確保するために周囲にゆとりを持った構造になっており、圧力の逃がし穴の大きさによって、穴を塞ぐための位置決めが困難である。更に、圧力の逃げ道を大きくとりすぎる構造であるために、リリーフ弁を外部にさらすことになり、ごみなどがリリーフ弁の周囲にたまることによりリリーフ弁のリリーフ圧力に影響を及ぼす可能性があった。もちろん、周囲にカバーをすれば、ごみ対策にはなるが、それでは、構造が複雑になってしまい、小型容器には不向きとなっていた。
　また、特許文献４の構成では、ごみこそ入りにくく、圧力の放出に優れた構造であるが、急激な圧力上昇にも対応させるため弾性体が露出しており、弾性体を放出してしまうことで再利用が難しい、といった欠点がある。
　尚、従来特許に開示のリリーフ弁では、圧力の調整範囲に精度は必要なく、成形の誤差が影響しえない程度に大型の弾性体で十分であったが、成形の誤差の影響が大きく出る小型の弾性体を使用した場合、高い精度で圧力調整が可能なリリーフ弁を得ることは難しかった。
　また、薄膜式の場合、作動圧力の管理は容易なものの、一度作動したら、再利用ができない、といった課題があった。
　従って、本発明においては、前述の小型化や弾性体の位置決めが難しい、リリーフ弁に外部からごみが入りやすい、再利用性が悪い、小型では高い精度でリリーフ圧力の調整が難しいなどの課題を解決するためになされたものであり、これらを兼ね備え、利便性が高い構造で再利用可能な容器に対応できるリリーフ弁を得ることである。
　本発明によるリリーフ弁は、水素吸蔵合金又はガス又は液体が内蔵された容器と、前記容器に形成された凹部と、前記凹部の底面に形成され前記容器の内部と連通する穴と、前記穴の外面に設けられ前記穴を塞ぐための弾性体と、前記弾性体を前記穴側へ付勢する押え板と、を備え、前記容器内のガス又は液体の圧力が上昇した際に、前記穴の外面と前記弾性体との間から前記ガス又は液体が前記押え板に設けられた前記ガス又は液体の逃がし穴若しくは溝又は押え板と容器との隙間を経て外部に放出される構成であり、また、前記容器には、ガス又は液体の出入り用弁と、前記穴、弾性体及び押え板からなる組合せ体と、が設けられ、前記出入り用弁と前記組合せ体とは、前記容器の同一端に共に設けられるか又は別端に別々に設けられている構成であり、また、前記容器は、前記水素吸蔵合金又はガス又は液体が内蔵されたボンベよりなり、前記ボンベの先端に接続された筒体にガス又は液体の出入り用弁を設け、前記筒体の壁に前記穴、弾性体及び押え板が設けられている構成であり、また、前記押え板には、前記押え板を前記弾性体側へ付勢するため前記穴に連通するねじ穴又は溝付きねじ穴に螺合されたねじ体又は中空ねじ体又は溝付きねじ体が設けられ、前記ねじ体又は中空ねじ体又は溝付きねじ体により前記弾性体の圧縮状態を可変とする構成であり、また、前記容器は、前記容器とは別体の水素吸蔵合金又はガス又は液体が内蔵された別容器に取付ける継手又はバルブに固定され、前記継手又はバルブに設けられ外部と連通する導通口を通じて前記水素吸蔵合金又はガス又は液体が内蔵された前記別容器内の圧力を逃がす構成であり、また、前記押え板は、前記ガス又は液体の逃がし用穴又は溝又は隙間を有する構成であり、また、前記弾性体は、円柱、楕円柱、球体、多角柱、台形体、階段状体、外周に突条を有する円柱、楕円柱、球体、多角柱、台形体、階段状体、外周に溝を有する円柱、楕円柱、球体、多角柱、台形体、階段状体の何れかよりなる構成であり、前記弾性体が収まる凹部は、前記弾性体の外接円と同じか又はやや大きい内接円をもつ多角柱又は円柱とし、その多角柱又は円柱の断面形状は前記弾性体と合同又は相似形でない断面形状を有する構成である。
　本発明によるリリーフ弁は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
　すなわち、本発明では、従来から使用してきたばね式とは異なる弾性体を採用して構造を簡単にしたことで、容器の小型化と低コスト化に対応した安全機能を有する効果がある。
　また、円筒形の凹部に対して円筒形などの断面が円状の弾性体ではなく、多角形の断面を有する弾性体を採用することで、または、多角形の凹部に対してこの凹部と合同又は相似形ではない断面を有する弾性体を採用することで、弾性体を設置する際に弾性体又は凹部の対角で安易に位置決めできるようになり、圧力の逃がし穴を作業者が意識することなく確実に塞ぐことが可能となり、生産性が向上した。更に、凹部と弾性体との間に隙間ができることで、圧力の逃げ道も確保する効果も得られる。
　また、極力、隙間を減らした押え板などで弾性体を押さえつけ、弾性体を露出させないことで、弾性体自体へのごみなどによる外部環境の関与が少なくなり、弁の作動への影響が減少しただけでなく、弁が作動した際にごみなどが弾性体と容器或いは押え板の隙間のシール面に入り込む可能性が少なくなり、作動の繰返時のリリーフ圧の再現性も増すこととなった。尚、容器がある程度大きな場合は、設置した後に、弾性体の圧縮率を可変できるねじ体又は中空ねじ体又は溝付きねじ体の機構も組み込むことで、弾性体の熱履歴、設置箇所の寸法誤差、弾性体自体の寸法誤差などの因子に左右されることがなく、リリーフ弁の作動圧を調整できるようになった。
　また、水素吸蔵合金が内蔵された容器におけるリリーフ弁の作動圧を、例えば３.５～４.０ＭＰaのように、０.５ＭＰａ以下といった狭い範囲で適切に調整できるようになった。具体的には、弾性体の配合や形状、寸法、硬さ等を調整し弾性体のバネ定数を変え、更に圧縮率も変えることで、リリーフ弁の適切な作動圧を調整できるようになった。
　また、従来の薄膜式ではなく、弾性体を弁体として採用したことで、再現性を有した安全機能を設けることができた。
本発明によるリリーフ弁を示す断面図である。 図１の押え板の拡大平面図である。 図２の他の形態の平面図である。 図３の他の形態の平面図である。 図２の他の形態の弾性体と接する面側にある平面図である。 図２の他の形態の平面図である。 図２の他の形態の弾性体と接する面側にある平面図である。 図７の他の形態の弾性体と接する面側にある平面図である。 図１の他の形態の断面図である。 図９における組合せ体３０の拡大断面図である。 図１０の分解図である。 図１の弾性体の拡大平面図である。 図１２の他の形態を示す平面図である。 図１３の他の形態を示す平面図である。 図１４の他の形態を示す平面図である。 図１２の他の形態を示す平面図である。 図１６の他の形態を示す平面図である。 図１の他の形態を示す構成図である。 図１８の他の形態を示す構成図である。 図１２から図１５の代表を示す図である。 図２０の他の形態を示す図である。 図２１の他の形態を示す図である。 図１２～１５を代表する図である。 図２３の他の形態を示す図である。 図２４の他の形態を示す図である。 図２の他の形態の図である。 図９の他の形態の溝つきねじ穴を示す立体図である。 図９の他の形態の溝つきねじ体を示す立体図である。 図９における中空ねじ体２５の立体図である。 図９の他の形態のねじ体を示す立体図である。
　本発明は、水素吸蔵合金などが内蔵された容器の穴に弾性体を押圧配置することにより、安全な弁機能を得るようにしたリリーフ弁を提供することを目的とする。
　以下、図面と共に本発明によるリリーフ弁の好適な実施の形態について説明する。
　図１において、符号１で示されるものは水素吸蔵合金（図示せず）が内蔵された容器であり、この容器１は、アルミニウム、各種スチールなどの適当な強度と靭性を有する金属であればよい。また、ガスの種類に応じて強度と靭性を満足するナイロン等のエンプラやプラスチックと金属を複合した容器であっても良い。
　前記容器１の上部には、凹部２が形成されていると共に、この凹部２の底部中心位置には貫通状の穴３が形成されており、この穴３上にはゴム等の弾性材料からなる弾性体４がこの穴３を塞ぐ状態で設けられている。
　前記凹部２上には、平板状をなしガス逃がし穴５又は溝６ｃを有する押え板６が、この凹部２を覆う状態で設けられており、前記弾性体４の上面４ａがこの押え板６によって押圧されることにより、前記弾性体４は穴３を塞ぐように付勢されている。尚、この逃がし穴５の代わりに容器との間に圧力が逃げるわずかな隙間７を設ける構造にしても良い。
　前記弾性体４は、ゴム等の成形加工品で形成されているが、実際には、図１６から図１７および図２０から図２５で示されるように、図２０の円柱、図２１の楕円柱、図２２の球体、図２３の多角柱、図２４の台形体、図２５の階段状体、図１６の外周に突条４ｄを有する円柱、あるいは図１７の外周に溝４ｂを有する円柱等のように多様な形状としてもよい。なお、図２３の多角柱は図１２の四角柱、図１３の五角柱、図１４の六角柱、図１５の三角柱、のような形状が例として挙げられ、図１６と１７は円柱だけでなく、楕円柱、球体、多角柱、台形体、階段状体（図は省略）等に適用可能である。
　また、前記凹部２と弾性体４とを異なる断面形状とすることで、凹部２の側壁と弾性体４とが互いに密着することなく、ガス圧力の逃げ道を確保することができるように構成され、押え板６に開けられたガス逃がし穴５は、弾性体４の断面の長径部分では塞がってしまうが、短径より外側（短径の半径より大きな半径の位置）にあるので、複数有するガス逃がし穴の何れかは弾性体４の長径部分で塞がれても短径部に近いガス逃がし穴は凹部２の空間と連通している。
　また、弾性体４の断面の長径が収容穴の凹部２の内径とほぼ等しいかやや小さくすることにより、弾性体４の組み入れ作業の際、位置決めが容易になり、能率よく組立てることができる。弾性体４の大きさは所望の容器１の大きさに対応して決定できるが、小型容器に対応できる大きさとして、縦、横、高さは、それぞれ縦０．５ｍｍ、横０．５ｍｍ、高さ０．５ｍｍから縦２．０ｍｍ、横２．０ｍｍ、高さ２．０ｍｍの範囲でも、高い精度で圧力調整が可能なリリーフ弁を得ることが出来る。
　前記弾性体４は、ガス又は液体に対し化学的に安定で、押え板６と容器１との間においてこれらを遮断でき、押え板６の押圧により圧縮弾性を生じる材料であれば特に限定しないが、ゴムとしては、天然ゴム又はエチレン－プロピレン－ジエン三元共重合体、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム等の合成ゴムが挙げられる。また、熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー等が挙げられ、好ましくは、夏冬の温度差や熱帯又は寒冷地域でも使用できる広い使用温度範囲で安定した弾性率と圧縮永久ひずみ特性を持ち、かつ成形加工精度の高いシリコーンゴムを主成分としている。
　前記押え板６は、図２から図８及び図２６で示されるように構成され、図２では、円板形で２個のガス逃がし穴５を有し、図３では、外周に一対の突部６ｂを有し、図４では、外周に４個の突部６ｂを有し、図６では４個のガス逃がし穴５を有し、図５では十字状の溝６ｃを有し、必要に応じて溝６ｃと交わる押え板６の側面にも同様の溝を有し、図７では直線状の２本の溝６ｃと外周に３個の突部６ｂを有し、図８では格子状の溝６ｃと外周に４個の突部６ｂを有し、図２６では外周に２個の突部６ｂを有し、ガスは前記ガス逃がし穴５又は溝６ｃ又は押え板６と容器１との隙間７を経て外部に導出される。
　また、図３、図４、図７、図８及び図２６において突部６ｂを設けることにより、押え板６の上面と容器の表面との高さを一致させるように容器１に押え板６を嵌着する場合、押え板６の側面と容器１との隙間７を形成すると同時に押え板６を所定位置に設置し易くなる。
　尚、図２６のように押え板６にガス逃がし穴５又は溝６ｃを設けずに押え板６と容器１との結合部に、わずかにガスが導出される隙間を設けることにより同一の作用を得てもよいし、図２～８を含めこれらを組み合わせてもよい。
　従って、図１の構成において、容器１内のタンク内水素圧力が上昇すると、高圧化したガスは穴３から弾性体４を外側へ押圧するため、このガスは穴３の外面３ａと弾性体４との間に隙間を形成し、その隙間から凹部２内に案内され、逃がし穴５から外部へ放出されることにより、容器１内のタンク内水素圧力は低下し、容器１の破損等が防止されると共に、再び、弾性体４が穴３を塞いで密着し、ガスの放出が停止し、次の圧力上昇に備えることとなる。
　次に、本発明の他の形態を図９から図１１及び図２７と２８に基づいて説明する。尚、図１と同一部分には同一符号を用いて説明する。
　図９において符号２３で示されるものは、前記容器１と同じ容器としてのボンベであり、このボンベ２３の先端に接続された筒体２０には、出入り用弁２１が設けられ、この出入り用弁２１が保持された受け穴２２、２２ａ内には、水素供給用のボンベ２３の先端を挿入して筒体２０を介して水素ガスの吸放出を行うことができるように構成されている。
　前記受け穴２２に連通するように筒体２０の壁２０ａに形成された穴３（図１の穴３に相当）は外方へ向けて開放するねじ穴２４又は溝付きねじ穴２６と連通して形成されている。
　前記穴３にはゴム等からなる前記弾性体４が設けられ、前記押え板６で押圧され、この押え板６は前記ねじ穴２４に螺合される中空ねじ体２５によって前記穴３側へ押圧され、この中空ねじ体２５の螺入状態により、穴３に対する弾性体４の押圧による圧縮状態を可変とすることができるように構成されている。
　尚、前述の構成は、図１０、図１１に拡大して示されている。
　また、中空ねじ体２５の中空穴２５ａを通じてガスを放出する代わりに、図２７においては、ねじ穴２４に穴の軸方向に沿って十分な深さの溝２６ａを切った溝付きねじ穴２６により通常のねじ体２８を螺合しても同様のガスの導出機能を持たせることができる。図２８においては、前記中空ねじ体２５の代りとして側面にねじの進行方向に沿って十分な深さの溝２７ａを切った溝付きねじ体２７により通常のねじ穴２４であっても同様のガス導出機能を持たせることができる。
　また、前記中空ねじ体２５の代わりに溝付きねじ体２７又は通常のねじ体２８であっても、螺入状態により、穴３に対する弾性体４の押圧による圧縮状態を可変とすることができる。
　尚、場合によっては、ねじ体２８又は中空ねじ体２５又は溝付きねじ体２７に押え板６の機能を持たせても良い。
　前記容器１は、他の形態として、例えば、図１８に示されるように、全体形状が円筒又は角筒で構成され、この容器１の一端４１に水素の吸放出用の出入り用弁２１が設けられ、この一端４１に対して長手方向に沿って対向する他端４２には、図１に示した穴３、弾性体４及び押え板６からなる組合せ体３０が設けられ、一端４１側で水素の吸放出、他端４２側でガス逃がしができるように別端４１、４２に別々に設けられている。また、図示していないが、出入り用弁２１と組合せ体３０とは、同一端４１又は４２に共に設けることができる。
　また、図１９に示される構成は、本発明の他の形態を示すもので、前記容器１とは別体で、かつ、大型の水素貯蔵容器等からなる別容器５０に取付けられた継手５１又はバルブ５２に図１８の容器１が接続して固定され、前記継手５１又はバルブ５２に設けられ外部と連通する導通口５３を通じて前記水素貯蔵容器５０内のガス圧力を容器１の前記穴３、弾性体４及び押え板６の逃がし穴５などを介して外部に放出することができるように構成されている。
　尚、本発明のリリーフ弁は水素吸蔵合金を収容する容器だけではなく、他のガス又は液化プロパンガス、液体窒素、液体二酸化炭素等の気化性のある液化ガス類の液体やメタノール、エタノール、ブチルアルコール、ガソリン等の燃料として用いられる体積膨張の大きい揮発性液体が内蔵された容器にも同様に利用することができる。

Claims (8)

  1. 　水素吸蔵合金又はガス又は液体が内蔵された容器(1)と、前記容器(1)に形成された凹部(2)と、前記凹部(2)の底面に形成され前記容器(1)の内部と連通する穴(3)と、前記穴(3)の外面(3a)に設けられ前記穴(3)を塞ぐための弾性体(4)と、前記弾性体(4)を前記穴(3)側へ付勢する押え板(6)と、を備え、
    　前記容器(1)内のガス又は液体の圧力が上昇した際に、前記外面(3a)と前記弾性体(4)との間から前記ガス又は液体が前記押え板(6)に設けられた前記ガス又は液体の逃がし穴(5)若しくは溝(6c)又は押え板(6)と容器(1)との隙間(7)を経て外部に放出される構成としたことを特徴とするリリーフ弁。
  2. 　前記容器(1)には、ガス又は液体の出入り用弁(21)と、前記穴(3)、弾性体(4)及び押え板(6)からなる組合せ体(30)と、が設けられ、前記出入り用弁(21)と前記組合せ体(30)とは、前記容器(1)の同一端(41又は42)に共に設けられるか又は別端(41,42)に別々に設けられていることを特徴とする請求項１記載のリリーフ弁。
  3. 　前記容器(1)は、前記水素吸蔵合金又はガス又は液体が内蔵されたボンベ(23)よりなり、前記ボンベ(23)の先端に接続された筒体(20)にガス又は液体の出入り用弁(21)を設け、前記筒体(20)の壁(20a)に前記穴(3)、弾性体(4)及び押え板(6)が設けられていることを特徴とする請求項１記載のリリーフ弁。
  4. 　前記押え板(6)を前記弾性体(4)側へ付勢するため前記穴(3)に連通するねじ穴(24)又は溝付きねじ穴(26)に螺合されたねじ体(28)又は中空ねじ体(25)又は溝付きねじ体(27)が設けられ、前記ねじ体(28)又は中空ねじ体(25) 又は溝付きねじ体(27)により前記弾性体(4)の圧縮状態を可変とすることを特徴とする請求項３記載のリリーフ弁。
  5. 　前記容器(1)は、前記容器(1)とは別体の水素吸蔵合金又はガス又は液体が内蔵された別容器(50)に取付ける継手(51)又はバルブ(52)に固定され、前記継手(51)又はバルブ(52)に設けられ外部と連通する導通口(53)を通じて前記水素吸蔵合金又はガス又は液体が内蔵された前記別容器(50)内の圧力を逃がす構成としたことを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載のリリーフ弁。
  6. 　前記押え板(6)は、前記ガス又は液体の逃がし穴(5)又は溝(6c)を有することを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載のリリーフ弁。
  7. 　前記弾性体(4)は、円柱、楕円柱、球体、多角柱、台形体、階段状体、外周に突条(4d)を有する円柱、楕円柱、球体、多角柱、台形体、階段状体、外周に溝(4b)を有する円柱、楕円柱、球体、多角柱、台形体、階段状体の何れかよりなることを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載のリリーフ弁。
  8. 　前記凹部(2)は、前記弾性体(4)の外接円と同じか又はやや大きい内接円をもつ多角柱又は円柱とし、その多角柱又は円柱の断面形状は前記弾性体(4)と合同又は相似形でない断面形状を有することを特徴とする請求項１ないし７の何れかに記載のリリーフ弁。
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