(57)【要約】【課題】過剰流出時にガス取出路を確実に遮断でき、しかも平常時は取出流量を精緻に設定できるようにする。【解決手段】ハウジング(４)内に入口路(５)と過流防止弁室(６)と出口路(７)を順に備えるガス取出路(18)を形成する。過流防止弁室(６)内に挿入した過流防止部材(14)を、過流防止弁座(８)から離隔した開弁姿勢(Ｙ)と、過流防止弁座(８)に当接した閉弁姿勢とに切換える。過流防止弁室(６)を入口路(５)に連通する連通路(16)を過流防止部材(14)内に形成する。この連通路(16)の上流側開口(16ａ)と下流側開口(16ｂ)との間に、過流防止部材(14)の外面が過流防止弁室(６)の内面に保密摺動する保密摺動部(20)を形成する。開弁姿勢(Ｙ)における入口路(５)から出口路(７)までのガス取出路(18)中で最も開口面積の小さい最小開口流通部(19)を、上記の連通路(16)に設ける。【選択図】  図１
2006250224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング(４)内に入口路(５)と過流防止弁室(６)と出口路(７)を順に備えるガス取出路(18)を形成して、上記の過流防止弁室(６)に過流防止弁座(８)を形成し、
上記の過流防止弁室(６)内に過流防止部材(14)を、上記の過流防止弁座(８)に対し接離可能に挿入し、
上記の過流防止部材(14)を開弁バネ(15)で弾圧して上記の過流防止弁座(８)から離隔させた開弁姿勢(Ｙ)と、上記の入口路(５)の内圧とこれに比べて所定圧以上に低下した出口路(７)の内圧との差圧により開弁バネ(15)の弾圧力に抗して上記の過流防止弁座(８)に当接させた閉弁姿勢(Ｘ)とに切換え可能に構成した過流防止弁であって、
上記の過流防止部材(14)内に、上記の過流防止弁室(６)を入口路(５)または出口路(７)に連通する連通路(16)を形成し、
上記の連通路(16)の上流側開口(16ａ)と下流側開口(16ｂ)との間に、上記の過流防止部材(14)の外面が上記の過流防止弁室(６)と入口路(５)と出口路(７)とのいずれかの内面に保密摺動する保密摺動部(20)を形成し、
上記の開弁姿勢(Ｙ)における上記の入口路(５)から出口路(７)までのガス取出路(18)中で、最も開口面積の小さい最小開口流通部(19)を、上記の連通路(16)に設けたことを特徴とする、過流防止弁。
【請求項２】
上記のハウジング(４)内に、上記の過流防止弁室(６)とガス貯蔵容器(２)とを連通する充填路(12)を形成し、この充填路(12)に、過流防止弁室(６)からガス貯蔵容器(２)へのガスの流れは許容するが、ガス貯蔵容器(２)から過流防止弁室(６)へのガスの流れは阻止する逆止弁(13)を設けた、請求項１に記載の過流防止弁。
【請求項３】
上記の入口路(５)と出口路(７)の下流部(7b)との間に逆止弁室(23)を形成し、
上記の逆止弁室(23)に逆止部材(24)を挿入して、この逆止部材(24)により出口路下流部(7b)から逆止弁室(23)へのガスの流れは許容するが、逆止弁室(23)から出口路下流部(7b)へのガスの流れは阻止し、
上記の逆止部材(24)内に上記の過流防止弁室(６)と出口路上流部(7a)とを形成して、この出口路上流部(7a)を上記の出口路下流部(7b)に常時連通し、
上記の保密摺動部(20)を、上記の過流防止弁室(６)と入口路(５)と出口路上流部(7a)とのいずれかの内面と上記の過流防止部材(14)の外面との間に形成した、請求項１に記載の過流防止弁。
【請求項４】
上記のハウジング(４)内に、上記の逆止弁室(23)とガス貯蔵容器(２)とを連通連結する充填路(12)を形成した、請求項３に記載の過流防止弁。
【請求項５】
上記の逆止弁室(23)内に、この逆止弁室(23)と上記の入口路(５)を連通する充填路(12)を形成した、請求項３に記載の過流防止弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス取出路に接続された配管の破損等により消費ガスが多量に流出した際、このガス取出路を遮断して過剰なガスの流出を防止する過流防止弁に関し、さらに詳しくは、過剰流出時にガス取出路を確実に遮断できながら、しかも平常時は取出流量を精緻に設定できる過流防止弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境汚染の少ない、水素ガスを燃料とする車両の開発が進められている。この水素ガスの貯蔵容器は、大容量化と小形化が望まれており、従って、貯蔵ガス圧も、例えば７０ＭＰａなどの高圧化が望まれている。
【０００３】
上記のガス貯蔵容器からの取出流量は、配管からガスが漏洩する等の異常が発生すると所定量以上に増大する。そこでこのガス貯蔵容器からのガス取出路には、通常、例えば容器弁などに過流防止弁が設けられ、取出流量が異常増大するとこの過流防止弁を閉じて、上記のガス取出路を遮断するように構成されている。
従来、取出流量が異常に増加するとガス取出路を遮断する過流防止弁としては、過流防止弁室に過流防止部材を挿入し、この過流防止部材を開弁バネで弾圧して過流防止弁座から離隔させた開弁姿勢と、取出し流量の増大に伴って過流防止弁座に当接させた閉弁姿勢とに切換え可能に構成した過流防止弁がある(特許文献１参照)。
【０００４】
即ち、例えば図１０に示すように、この過流防止弁(50)には、ハウジング(51)に入口路(52)と過流防止弁室(53)と出口路(54)とを順に備えるガス取出路(60)を形成して、この過流防止弁室(53)に過流防止弁座(55)を形成し、過流防止弁室(53)に過流防止部材(56)を挿入してこの過流防止部材(56)を開弁バネ(57)で上記の過流防止弁座(55)から離隔する開弁方向へ弾圧してある。
【０００５】
上記の過流防止部材(56)は、平常時にあっては、開弁バネ(57)で弾圧されて過流防止弁座(55)から所定寸法だけ離隔している。従って、ガス貯蔵容器(58)から上記のガス取出路(60)を経て貯蔵ガスを取出す際、この過流防止部材(56)と過流防止弁座(55)との間隙や過流防止部材(56)先端の復帰用押し棒(59)と出口路(54)内面との間隙を通過する所定流量のガスが取り出される。
【０００６】
一方、上記のガス取出し時に過流を生じた場合には、上記の出口路(54)の内圧が入口路(52)の内圧に比べ所定差圧以上に低下するので、その差圧により過流防止部材(56)が開弁バネ(57)の弾圧力に抗して過流防止弁座(55)に当接し、これによりガス取出路(60)が遮断される。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３１４７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般に、上記の過流防止弁では、開弁姿勢におけるガス取出路中で、最も開口面積の小さい最小開口流通部の開口面積やその開口形状により、過流防止弁を経て取り出されるガス流量が決定される。特に、水素ガスのように分子量の小さなガスにあっては、この最小開口流通部の僅かな開口面積の相違や、その開口形状により流量が大きく変わる。
しかしながら、上記従来の過流防止弁にあっては、過流防止部材と過流防止弁座との間隙や、復帰用押し棒と出口路内面との間隙など、２つの部材間に上記の最小開口流通部が形成されているため、両部材の寸法公差の累積による誤差や、復帰用押し棒と出口路との芯ズレ等により、開口面積やその開口形状を精緻に一定させることが容易でなく、この過流防止弁からの取出し流量にバラツキを生じる問題があった。
【０００９】
本発明の技術的課題は上記の問題点を解消し、過剰流出時にガス取出路を確実に遮断できながら、しかも平常時は取出流量を精緻に設定できる、過流防止弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記の課題を解決するため、例えば本発明の実施の形態を示す図１から図９に基づいて説明すると、過流防止弁を次のように構成したものである。
すなわち本発明は、ハウジング(４)内に入口路(５)と過流防止弁室(６)と出口路(７)を順に備えるガス取出路(18)を形成して、上記の過流防止弁室(６)に過流防止弁座(８)を形成し、上記の過流防止弁室(６)内に過流防止部材(14)を、上記の過流防止弁座(８)に対し接離可能に挿入し、上記の過流防止部材(14)を開弁バネ(15)で弾圧して上記の過流防止弁座(８)から離隔させた開弁姿勢(Ｙ)と、上記の入口路(５)の内圧とこれに比べて所定圧以上に低下した出口路(７)の内圧との差圧により開弁バネ(15)の弾圧力に抗して上記の過流防止弁座(８)に当接させた閉弁姿勢(Ｘ)とに切換え可能に構成した過流防止弁であって、上記の過流防止部材(14)内に、上記の過流防止弁室(６)を入口路(５)または出口路(７)に連通する連通路(16)を形成し、上記の連通路(16)の上流側開口(16ａ)と下流側開口(16ｂ)との間に、上記の過流防止部材(14)の外面が上記の過流防止弁室(６)と入口路(５)と出口路(７)とのいずれかの内面に保密摺動する保密摺動部(20)を形成し、上記の開弁姿勢(Ｙ)における上記の入口路(５)から出口路(７)までのガス取出路(18)中で、最も開口面積の小さい最小開口流通部(19)を、上記の連通路(16)に設けたことを特徴とする。
【００１１】
上記の入口路と過流防止弁室と出口路とを順に経て貯蔵ガスを取出す際、平常時は上記の過流防止部材が開弁バネで弾圧されて過流防止弁座から離隔しており、入口路から流入した取出しガスは、過流防止弁室を経て出口路から取り出される。このとき、上記の取出しガスは連通路の最小開口流通路を通過するので、過流防止部材と過流防止弁座や出口路内面との間隙に影響されることなく、この最小開口流通部の開口面積や開口形状に応じたガス流量で取り出される。このとき、上記の最小開口流通部は、過流防止部材内に、例えばキリ穴加工等により形成されるので寸法公差が累積されることがなく、また、断面形状も円形など、特定の開口形状に維持されるので、この最小開口流通部を通過する取出しガスは、その開口面積や開口形状に応じた流量に精緻に設定される。
【００１２】
一方、上記のガス取出し時に過流を生じた場合には、上記の出口路の内圧が入口路の内圧に比べ所定差圧以上に低下するので、その差圧により過流防止部材が開弁バネの弾圧力に抗して過流防止弁座側へ移動し、過流防止弁座に当接してガス取出路が遮断される。
【００１３】
上記の連通路は、過流防止弁室を入口路または出口路と連通する状態に過流防止部材内に形成してあればよく、任意の方法により加工することができる。なお、この連通路の上流側開口や下流側開口は複数設けても良い。
【００１４】
上記の過流防止部材は、過流防止弁座や出口路内面との間に最小開口流通部を形成しないので、これらの間を広く形成することができ、従って、これらを充填経路に兼用して効率よくフレッシュガスを充填することができる。
即ち、上記のハウジング内に、上記の過流防止弁室とガス貯蔵容器とを連通する充填路を形成し、この充填路に、過流防止弁室からガス貯蔵容器へのガスの流れは許容するが、ガス貯蔵容器から過流防止弁室へのガスの流れは阻止する逆止弁を設けた場合には、出口路から過流防止弁室と充填路を経てガス貯蔵容器に達するまでの間に最小開口流通部が形成されないので、フレッシュガスをガス貯蔵容器へ効率よく充填でき、従って、出口路の下流に設けたガス取出口を充填口に兼用してバルブ全体の構造を簡略にできる。
【００１５】
上記の過流防止弁室は、ハウジング内に直接形成してもよいが、入口路と出口路との間に逆止弁を設けて、この逆止弁の逆止部材内に形成してもよい。
即ち、上記の入口路と出口路の下流部との間に逆止弁室を形成し、上記の逆止弁室に逆止部材を挿入して、この逆止部材により出口路下流部から逆止弁室へのガスの流れは許容するが、逆止弁室から出口路下流部へのガスの流れは阻止し、上記の逆止部材内に上記の過流防止弁室と出口路上流部とを形成して、この出口路上流部を上記の出口路下流部に常時連通し、上記の保密摺動部を、上記の過流防止弁室と入口路と出口路上流部とのいずれかの内面と上記の過流防止部材の外面との間に形成することができる。
【００１６】
この場合、ガスを取出す平常時は、逆止弁室から出口路下流部へのガスの流れは逆止部材により阻止されているが、上記の過流防止弁室からは出口路上流部と出口路下流部とが常時連通しているので、前記の最小開口流通部を経て所定流量に設定されたガスがこの出口路下流部から取り出される。
【００１７】
上記のハウジング内には、上記の逆止弁室とガス貯蔵容器とを連通連結する充填路を形成することができ、これにより、上記の出口路下流部から逆止弁室と充填路を順に経てフレッシュガスをガス貯蔵容器へ効率よく充填することができる。
【００１８】
また、上記の逆止弁室内に、この逆止弁室と上記の入口路を連通する充填路を形成してもよく、この場合は入口路を介してガス貯蔵容器へフレッシュガスを充填できるので、ハウジング内に入口路とは別の充填路を形成する必要がなく、バルブ全体の構造を簡略にすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は上記のように構成され作用することから、次の効果を奏する。
【００２０】
(１)ガス取出し時に過流を生じた場合、出口路の内圧が入口路の内圧に比べ所定差圧以上に低下し、その差圧により過流防止部材が開弁バネの弾圧力に抗して移動して過流防止弁座に当接するので、ガス取出路を確実に遮断することができる。
【００２１】
(２)上記の過流防止部材は、平常時は開弁バネで弾圧されて過流防止弁座から離隔しており、この過流防止部材内の連通路に最小開口流通部を形成してあるので、過流防止弁から取り出されるガスは、過流防止部材と過流防止弁座や出口路内面との間隙に影響されることなく、この最小開口流通部に応じた流量で取り出すことができる。このとき、この最小開口流通部は上記の過流防止部材内の連通路に形成されるので、寸法誤差が少なく且つ所定の形状を備えた開口断面に正確に形成できることから、過流防止弁からのガスの取出しを、この最小開口流通部の開口面積や開口形状に応じた取出流量に、精緻に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１と図２は本発明の第１実施形態を示し、図１は平常時における開弁姿勢での過流防止弁の断面図、図２は過剰流出時における閉弁姿勢での過流防止弁の断面図である。
【００２３】
図１に示すように、この過流防止弁(１)はガス貯蔵容器(２)に付設された容器弁(３)に組み込まれており、ハウジング(４)内に入口路(５)と過流防止弁室(６)と出口路(７)を順に備えるガス取出路(18)が形成してある。この出口路(７)の過流防止弁室(６)に臨む開口の周囲には、過流防止弁座(８)が形成してある。上記の入口路(５)は上記のガス貯蔵容器(２)内に連通してあり、上記の出口路(７)は閉止弁(９)の閉止弁室(10)を経てガス取出口(11)に連通してある。
【００２４】
上記のハウジング(４)内には、上記の過流防止弁室(６)と上記のガス貯蔵容器(２)とを連通する充填路(12)を形成してある。この充填路(12)には、過流防止弁室(６)からガス貯蔵容器(２)へのガスの流れは許容するが、ガス貯蔵容器(２)から過流防止弁室(６)へのガスの流れは阻止する逆止弁(13)を設けてある。
【００２５】
上記の過流防止弁室(６)内には過流防止部材(14)が、上記の過流防止弁座(８)に対し接離可能に挿入してある。この過流防止部材(14)は、過流防止弁室(６)内に装着した開弁バネ(15)で開弁方向に弾圧してある。この開弁バネ(15)の弾圧力により、過流防止部材(６)は上記の過流防止弁座(８)から離隔した開弁姿勢(Ｙ)に切換えられる。
またこの過流防止部材(８)は、出口路(７)の内圧が入口路(５)の内圧に比べて所定差圧以上に低下すると、上記の開弁バネ(15)の弾圧力に抗して出口路(７)側に移動し、図２に示すように、上記の過流防止弁座(８)に当接した閉弁姿勢(Ｘ)に切換えられる。
【００２６】
上記の過流防止部材(14)の内部には、上記の過流防止弁室(６)と入口路(５)とを互いに連通する連通路(16)が形成してある。図１に示すように、この連通路(16)はフィルタ(17)を介して入口路(５)と連通する部位が小径に形成してあり、この部位が、開弁姿勢(Ｙ)において入口路(５)から出口路(７)までのガス取出路(18)中で最も開口面積の小さい最小開口流通部(19)となっている。また、この連通路(16)の上流側開口(16ａ)と下流側開口(16ｂ)との間には、過流防止部材(14)の外面が過流防止弁室(６)の内面に保密摺動する保密摺動部(20)を形成してある。
【００２７】
上記の出口路(７)に臨む過流防止部材(14)の端面には、復帰用押し棒(21)が出口路(７)内に挿入される状態に突設してある。この復帰用押し棒(21)は、図２に示す閉弁姿勢(Ｘ)にあっては、その先端が閉止弁室(10)内に突入しており、この閉止弁室(10)内の閉止部材(22)と対面するようにしてある。
【００２８】
次に、図１と図２に基づき、上記の過流防止弁の作動について説明する。
(１)平常時におけるガス取出し時
図１に示すように、上記の過流防止部材(14)は上記の開弁バネ(15)に弾圧されており、過流防止弁座(８)から離隔した開弁姿勢(Ｙ)に維持される。
閉止弁(９)の閉止部材(22)を開き操作すると、ガス貯蔵容器(２)内の貯蔵ガスが入口路(５)と過流防止弁室(６)と出口路(７)と閉止弁室(10)とを順に経てガス取出口(11)から取り出される。このとき、上記の保密摺動部(20)で過流防止部材(14)の外面が過流防止弁室(６)の内面に保密摺動しているので、入口路(５)から過流防止弁室(６)に流入する取出しガスは、必然的に上記の連通路(16)の最小開口流通部(19)を通過する。これにより、貯蔵ガスの取出しは、この最小開口流通部(19)の開口面積と開口形状に応じた流量に精緻に制御される。
【００２９】
(２)ガス充填時
上記のガス貯蔵容器(２)にガスを充填する場合は、上記のガス取出口(11)に図外の充填装置を接続し、閉止弁(９)を開弁する。上記の過流防止部材(14)は過流防止弁座(８)から離隔しているので、フレッシュガスは閉止弁室(10)と出口路(７)とを順に経て過流防止弁室(６)に流入し、充填路(12)から逆止弁(13)を経てガス貯蔵容器(２)内へ充填される。
このとき、上記の過流防止弁室(６)は連通路(16)と入口路(５)を介してもガス貯蔵容器(２)に連通しているので、フレッシュガスの一部はこの入口路(５)からガス貯蔵容器(２)内へも流入する。但し、過流防止部材(14)と過流防止弁座(８)との間や充填路(12)の開口面積は、前記の最小開口流通部(19)よりも広いため、フレッシュガスの大半は上記の充填路(12)を円滑に流通してガス貯蔵容器(２)内へ迅速に充填される。
【００３０】
(３)過流発生時
平常時のガス取出し時において、上記の過流防止弁室に流入する取出しガスの流量は、上記の最小開口流通部の開口面積等に応じた所定の流量に設定されている。このため、ガス消費機器との配管等でガス漏れを生じた場合など、過流防止弁室(６)から出口路(７)を経てガスが過剰に流出すると、上記の出口路(７)の内圧が入口路(５)の内圧に比べ大きく低下する。この両者間に所定以上の差圧を生じると、ガス取出姿勢(Ｙ)にあった過流防止部材(14)は、その差圧により上記の開弁バネ(15)の弾圧力に抗して閉弁方向へ移動し、図２に示すように、前記の過流防止弁座(８)に当接した閉弁姿勢(Ｘ)に切換わる。これにより過流防止弁室(６)は過流防止部材(14)で遮断され、ガス貯蔵容器(２)からの貯蔵ガスの取出しが停止される。
【００３１】
図２に示すように、上記の閉弁姿勢(Ｘ)では、過流防止部材(14)に設けた復帰用押し棒(21)の先端が前記の閉止弁室(10)内に突入している。従って閉止部材(22)を閉じ操作すると、上記の復帰用押し棒(21)が閉止部材(22)に押圧され、過流防止部材(14)は過流防止弁座(８)から離隔する。これにより、閉止弁室(10)よりも上流の出口路(７)と過流防止弁室(６)と入口路(５)とが等圧となり、過流防止部材(14)は上記の開弁バネ(15)の弾圧力により、開弁姿勢(Ｙ)に戻される。そして、上記の過剰流出を生じた原因が解消されたのち、上記の閉止弁(９)が開弁されると、上記の平常時と同様に、ガス貯蔵容器(２)内の貯蔵ガスが入口路(５)、連通路(16)、過流防止弁室(６)、出口路(７)及び閉止弁室(10)を順に経てガス取出口(11)から取り出される。
【００３２】
図３から図５は本発明の第２実施形態を示し、図３は平常時における開弁姿勢での過流防止弁の断面図、図４は充填時における過流防止弁の断面図、図５は過剰流出時における閉弁姿勢での過流防止弁の断面図である。
【００３３】
この第２実施形態では、上記の第１実施形態と異なり、過流防止弁(１)が逆止弁(13)の逆止部材内に形成してある。
即ち図３に示すように、この第２実施形態では入口路(５)と出口路(７)の下流部(7b)との間に逆止弁室(23)を形成して、この逆止弁室(23)に逆止部材(24)を挿入してあり、この逆止部材(24)を逆止バネ(25)で閉弁方向に弾圧して逆止弁座(26)に当接してある。また、上記の逆止弁室(23)は、ハウジング(４)内に形成した充填路(12)により、図示しないガス貯蔵容器と連通連結してある。なお、上記の逆止部材(24)の外周面には縦溝(27)が形成してあり、この縦溝(27)を介して逆止弁室(23)が入口路(５)に連通している。
【００３４】
上記の逆止部材(24)は、フレッシュガスの充填の際、出口路下流部(7b)に高圧のフレッシュガスが流入すると、そのガス圧力で上記の逆止バネ(25)の弾圧力に抗して開弁するようにしてある。即ち、この逆止部材(24)は、逆止弁室(23)から出口路下流部(7b)へのガスの流れは阻止するが、出口路下流部(7b)から逆止弁室(23)へのガスの流れは許容する。
【００３５】
上記の逆止部材(24)内には、過流防止弁室(６)と出口路上流部(7a)とを形成してあり、この出口路上流部(7a)を上記の出口路下流部(7b)に常時連通させてある。上記の過流防止弁室(６)には前記の第１実施形態と同様、過流防止弁座(８)が形成してあり、この過流防止弁室(８)に挿入された過流防止部材(14)、開弁バネ(15)、連通路(16)、最小開口流通部(19)、保密摺動部(20)等は、上記の第１実施形態と同様に構成してある。
【００３６】
次に、図３から図５に基づき、上記の過流防止弁の作動について説明する。
(１)平常時におけるガス取出し時
図３に示すように、上記の逆止部材(24)は逆止バネ(25)に弾圧され、逆止弁座(26)に当接しているので、逆止弁室(23)から出口路下流部(7b)へのガスの流れは逆止部材(24)により阻止されている。一方、上記の過流防止部材(14)は上記の開弁バネ(15)に弾圧され、過流防止弁座(８)から離隔した開弁姿勢(Ｙ)に維持されており、過流防止弁室(６)は出口路上流部(7a)を介して出口路下流部(7b)に連通している。この状態で閉止弁(９)の閉止部材(22)を開き操作すると、ガス貯蔵容器内の貯蔵ガスが入口路(５)と連通路(16)と過流防止弁室(６)と出口路上流部(7a)と出口路下流部(7b)と閉止弁室(10)とを順に経て取り出される。このとき取出しガスは、前記の第１実施形態と同様、必然的に連通路(16)の最小開口流通部(19)を通過するので、この最小開口流通部(19)の開口面積と開口形状に応じた流量に精緻に設定される。
【００３７】
(２)ガス充填時
閉止弁(９)を開いて出口路下流部(7b)からフレッシュガスを充填すると、図４に示すように、上記の逆止部材(24)が逆止バネ(25)の弾圧力に抗して逆止弁座(26)から離隔する。これにより、フレッシュガスは閉止弁室(10)と出口路下流部(7b)と逆止弁室(23)と充填路(12)を順に経て図外のガス貯蔵容器内へ充填される。なお、上記の逆止弁室(23)は、逆止部材(24)の外周面に形成した縦溝(27)を介して入口路(５)に連通しており、また、出口路上流部(7a)と過流防止弁室(８)とを介して入口路(５)に連通しているので、フレッシュガスの一部はこの入口路(５)から上記のガス貯蔵容器内へも流入する。但し、充填路(12)の開口断面は充分に広く形成してあるため、フレッシュガスの大半はこの充填路(12)を円滑に流通してガス貯蔵容器内へ迅速に充填される。
【００３８】
(３)過流発生時
平常時のガス取出し時において、取出しガスの流量が過剰に増大すると、前記の第１実施形態と同様、出口路(７)の内圧が入口路(５)の内圧に比べ大きく低下し、その差圧により過流防止部材(14)は、図５に示すように、上記の開弁バネ(15)の弾圧力に抗して閉弁姿勢(Ｘ)に切換わる。この結果、過流防止弁室(６)は過流防止部材(14)により遮断され、ガスの取出しが停止される。この閉弁姿勢(Ｘ)では、過流防止部材(14)に設けた復帰用押し棒(21)の先端が、前記の第１実施形態と同様、閉止弁室(10)に突入している。従って、第１実施形態と同様、閉止弁(９)を閉弁操作すると上記の復帰用押し棒(21)が閉止部材(22)に押圧され、過流防止部材(14)が過流防止弁座(８)から離隔して開弁バネ(15)の弾圧力により開弁姿勢(Ｙ)に切換えられる。そして、上記の過流を生じた原因が解消されたのち上記の閉止弁(９)が開弁されると、前記の平常時と同様に取出しガスが取り出される。
【００３９】
上記の第２実施形態では、逆止弁室とガス貯蔵容器とを連通連結する充填路をハウジング内に形成した。しかし本発明ではこの充填路を、逆止弁室内に形成することも可能である。
即ち、図６に示す変形例では、逆止部材(24)の外周面に形成した、逆止弁室(23)と入口路(５)とを連通する複数の縦溝(27)により、充填路(12)を構成してある。この充填路(12)の開口面積は充分に広く形成してあるので、出口路下流部(7b)から流入したフレッシュガスの圧力で逆止部材(24)が逆止弁座(26)から離隔すると、フレッシュガスは逆止弁室(23)内の充填路(12)を円滑に流通して、入口路(５)からガス貯蔵容器へ迅速に充填される。
その他の構成は上記の第２実施形態と同様であり、同様に作用するので、説明を省略する。
【００４０】
図７から図９は本発明の第３実施形態を示し、図７は平常時における開弁姿勢での過流防止弁の断面図、図８は充填時における過流防止弁の断面図、図９は過剰流出時における閉弁姿勢での過流防止弁の断面図である。
【００４１】
図７に示すように、この第３実施形態では前記の第２実施形態と同様、逆止弁(13)の内部に過流防止弁(１)が設けてあるが、第２実施形態と異なって、連通路(16)は出口路上流部(7a)と過流防止弁室(６)とを互いに連通する状態に形成してある。また、逆止部材(24)は逆止弁室(23)内を保密摺動するように構成してある。その他の構成は上記の第２実施形態と同様であり、説明を省略する。
【００４２】
但し、この第３実施形態においても、上記の第２実施形態と同様、逆止部材(24)の外周面に縦溝を形成したり、上記の変形例のように充填路を逆止部材の外周面に形成してもよい。
なお、この第３実施形態や上記の第２実施形態の変形例において、逆止弁室(23)内に充填路(12)を形成する場合、その形状は螺旋状など縦溝以外の形状であってもよく、また、図７の仮想線に示すように、逆止部材(24)の内部に透設することも可能である。
また、上記の開弁バネ(15)は過流防止部材(14)と逆止部材(24)との間に配設してあるので、この開弁バネ(15)の弾圧力が充分に大きい場合は、この開弁バネ(15)を前記の逆止バネ(25)に兼用することも可能である。
【００４３】
上記の過流防止弁は、前記の第２実施形態と同様に作動する。
即ち、平常時におけるガス取出し時では、図７に示すように、上記の逆止部材(24)は逆止バネ(25)や開弁バネ(15)に弾圧されて逆止弁座(26)に当接しており、一方、上記の過流防止部材(14)は上記の開弁バネ(15)に弾圧されて過流防止弁座(８)から離隔した開弁姿勢(Ｙ)に維持されている。この状態で閉止弁(９)の閉止部材(22)を開き操作すると、取出しガスが、入口路(５)と過流防止弁室(６)と連通路(16)と出口路上流部(7a)と出口路下流部(7b)と閉止弁室(10)とを順に経て取り出される。このとき、取出しガスは必然的に連通路(16)の最小開口流通部(19)を通過するので、この最小開口流通部(19)の開口面積と開口形状に応じた流量に精緻に設定される。
【００４４】
ガス充填時には、閉止弁(９)を開いて出口路下流部(7b)からフレッシュガスを充填すると、図８に示すように、上記の逆止部材(24)が逆止バネ(25)や開弁バネ(15)の弾圧力に抗して逆止弁座(26)から離隔する。これにより、フレッシュガスは閉止弁室(10)と出口路下流部(7b)と逆止弁室(23)と充填路(12)を順に経て、図外のガス貯蔵容器内へ迅速に充填される。
【００４５】
平常時のガス取出し時において、取出しガスの流量が過剰に増大すると、出口路(７)の内圧が入口路(５)の内圧に比べて大きく低下し、その差圧により過流防止部材(14)は開弁バネ(15)の弾圧力に抗して、図９に示す閉弁姿勢(Ｘ)に切換わる。これにより過流防止弁室(６)は過流防止部材(14)で遮断され、ガスの取出しが停止される。この閉弁姿勢(Ｘ)では前記の復帰用押し棒(21)の先端が閉止弁室(10)に突入している。従って、閉止弁(９)を閉弁操作すると、上記の復帰用押し棒(21)が閉止部材(22)に押圧され、過流防止部材(14)が過流防止弁座(８)から離隔して、開弁バネ(15)の弾圧力により開弁姿勢(Ｙ)に切換えられる。そして、上記の過流を生じた原因が解消されたのち、上記の閉止弁(９)が開弁されると、平常時と同様に取出しガスが取り出される。
【００４６】
上記の各実施形態や変形例で説明した過流防止弁は、本発明の技術的思想を具体化するために例示したものであり、過流防止部材や連通路、最小開口流通部、保密摺動部などの形状、構造、配置等を、これらの実施形態等に限定するものではなく、本発明の特許請求の範囲内において種々の変更を加え得るものであり、また、取り扱うガスも特定の種類に限定されないことはいうまでもない。
【００４７】
例えば第１実施形態や第２実施形態において、逆止部材の一端を入口路内に突入させ、連通路の上流側開口を入口路内で開口してもよく、この場合は逆止部材と入口路内面との間に保密摺動部を設けてもよい。また同様に、第３実施形態において、連通路の下流側開口を出口路上流部内で開口し、逆止部材と出口路上流部との間に保密摺動部を設けることも可能である。
【００４８】
また上記の各実施形態では、ガス取出口を充填口に兼用し、閉止弁室を経てフレッシュガスを充填するように構成した。しかし本発明ではガス取出口とは別に充填口を設けてもよく、あるいは閉止弁室や過流防止弁室、逆止弁室等を通過しない位置に充填路を形成することも可能であり、さらに、容器弁に組み込まれた過流防止弁に限定されず、配管途中に設ける過流防止弁にも適用することが可能である。
また上記の各実施形態では、過流防止部材に復帰用押し棒を設けて閉止部材により復帰作動させた。しかし本発明では閉止部材以外の復帰操作手段を用いてもよく、この復帰操作手段により過流防止部材を直接押圧する場合などは、復帰用押し棒を省略することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の過流防止弁は、過剰流出時にガス取出路を確実に遮断できながら、しかも平常時は取出流量を精緻に設定できることから、例えば水素供給装置に用いられるガス貯蔵容器の容器弁に特に好適であるが、他の容器弁や配管途中にも好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態を示す、平常時における開弁姿勢での過流防止弁の断面図である。
【図２】第１実施形態の、過剰流出時における閉弁姿勢での過流防止弁の断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す、平常時における開弁姿勢での過流防止弁の断面図である。
【図４】第２実施形態の、充填時における過流防止弁の断面図である。
【図５】第２実施形態の、過剰流出時における閉弁姿勢での過流防止弁の断面図である。
【図６】第２実施形態の変形例を示す、過流防止弁の断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態を示す、平常時における開弁姿勢での過流防止弁の断面図である。
【図８】第３実施形態の、充填時における過流防止弁の断面図である。
【図９】第３実施形態の、過剰流出時における閉弁姿勢での過流防止弁の断面図である。
【図１０】従来技術を示す、過流防止弁の断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…過流防止弁
２…ガス貯蔵容器
４…ハウジング
５…入口路
６…過流防止弁室
７…出口路
7a…出口路上流部
7b…出口路下流部
８…過流防止弁座
12…充填路
13…逆止弁
14…過流防止部材
15…開弁バネ
16…連通路
16ａ…上流側開口
16ｂ…下流側開口
18…ガス取出路
19…最小開口流通部
20…保密摺動部
23…逆止弁室
24…逆止部材
Ｘ…閉弁姿勢
Ｙ…開弁姿勢
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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