(57)【要約】【課題】容量増及び軽量化を図ることができる高圧タンク装置を提供する。【解決手段】タンク本体１３とタンク本体１３の口部１４に固定された口金１５とを有する高圧タンク１６と、口金１５に設けられる電磁弁７６とを有する高圧タンク装置１０であって、口金１５で電磁弁７６のバルブボディを兼用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク本体と該タンク本体の口部に固定された口金とを有する高圧タンクと、前記口金に設けられる電磁弁とを備えた高圧タンク装置であって、
前記口金が、前記電磁弁のバルブボディを兼用している高圧タンク装置。
【請求項２】
請求項１に記載の高圧タンク装置において、
手動により操作可能なマニュアル弁が前記電磁弁に並設され、
前記口金が、前記マニュアル弁のバルブボディも兼用している高圧タンク装置。
【請求項３】
請求項２に記載の高圧タンク装置において、
前記電磁弁の一部と前記マニュアル弁の一部とが連結され、
前記電磁弁により開閉される前記バルブボディ内のガス流路が、前記マニュアル弁の操作に連動して強制的に遮断可能とされた高圧タンク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧タンクと高圧タンクからの高圧ガスの外部への供給を制御する電磁弁とを有する高圧タンク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素ガス等の高圧ガスを外部に供給可能に充填保管する高圧タンク装置においては、高圧ガスを充填保管する高圧タンクの口金に電磁弁を取り付け、この電磁弁の開閉でガスの外部への供給を制御するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２９１４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した高圧タンク装置においては、口金に電磁弁を取り付ける構造であることから、口金及び電磁弁がそれぞれ単体で高圧に耐えうる強度を要していた。よって、口金及び電磁弁がそれぞれ大型となって、これらの装置内での占める割合が大きくなり、容量減及び重量増を招いていた。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、容量増及び軽量化を図ることができる高圧タンク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するため、本発明に係る高圧タンク装置は、タンク本体と該タンク本体の口部に固定された口金とを有する高圧タンクと、前記口金に設けられる電磁弁とを備えた高圧タンク装置であって、前記口金が、前記電磁弁のバルブボディを兼用している。
かかる構成によれば、口金が電磁弁のバルブボディを兼用しているため、装置内における口金および電磁弁の占める割合を抑えることができる。
【０００６】
上記の構成において、手動により操作可能なマニュアル弁が前記電磁弁に並設され、前記口金が、前記マニュアル弁のバルブボディも兼用していてもよい。また、このような構成においては、前記電磁弁の一部と前記マニュアル弁の一部とが連結され、前記電磁弁により開閉されるガス流路が、前記マニュアル弁の操作に連動して強制的に遮断可能とされていてもよい。
かかる構成によれば、マニュアル弁を操作することにより、電磁弁により開閉されるガス流路を遮断させれば、タンク内部からの高圧ガスを遮断した状態で当該電磁弁の交換を極めて容易に行えるようになる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、容量増及び軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る高圧タンク装置について説明する。
【０００９】
図１は、内部に高圧ガス（例えば水素ガス）を充填保管するための本実施形態に係る高圧タンク装置１０を示している。この高圧タンク装置１０は、ガス透過性の低い合成樹脂からなるライナー１１の外側を、繊維強化樹脂（FRP：Fiber Reinforced Plastics）からなる補強部１２で被覆して構成されるタンク本体１３と、このタンク本体１３の内外を連通させる口部１４に固定された金属製の口金１５とからなる高圧タンク１６を有している。
【００１０】
ライナー１１は、略円筒状の胴部２０と、胴部２０の軸線方向一端側に胴部２０から軸線方向に離れるほど縮径するように形成された肩部２１と、肩部２１の内端縁から中心軸線側に小径側ほどライナー１１の軸線方向内側に位置するように傾斜しつつ延出する内側延出部２２と、内側延出部２２の肩部２１とは反対側からライナー１１の軸線方向に沿ってライナー１１内に突出する円筒状の端末部２３とを有している。
【００１１】
口金１５は、略円柱状をなす円柱状部２７と、この円柱状部２７の軸線方向一端側に形成された、この円柱状部２７よりも大径の環状大径部２８と、円柱状部２７の軸線方向中間部に形成された、この円柱状部２７よりも大径のフランジ部２９とを有している。
【００１２】
環状大径部２８は軸線方向の長さが一定となっている。
【００１３】
フランジ部２９は、その軸線方向における環状大径部２８側が、環状大径部２８から離れるほど大径となる外側テーパ面３１とされ、その軸線方向における環状大径部２８とは反対側が、環状大径部２８に近づくほど大径となる内側テーパ面３２とされている。つまり、フランジ部２９は、半径方向外側ほど薄くなる先細形状をなしている。
【００１４】
そして、口金１５の円柱状部２７には、その中心軸線からオフセットした位置に、軸線方向における環状大径部２８側の端面から軸線方向に沿って所定深さまで大径穴３５が形成されており、軸線方向における環状大径部２８とは反対側の端面には、この端面から所定深さ凹む凹部３６が形成されている。凹部３６の底面には、大径穴３５と同軸をなしてこれよりも小径の小径穴３７が軸線方向に沿って所定深さまで形成されており、大径穴３５と小径穴３７との間には、これらと同軸をなしてこれらを連通させるこれらよりも小径の連通孔３８が貫通形成されている。さらに、大径穴３５の開口側にはメネジ３９が形成されている。
【００１５】
また、大径穴３５の底面には、連通孔３８を囲むように環状のシール収容溝部４０が形成されており、小径穴３７の底面には、連通孔３８を囲むように環状のシール収容段部４１が形成されている。シール収容溝部４０にはシールリング４２が収容されており、シール収容段部４１にはシールリング４３が接着されている。
【００１６】
また、口金１５の円柱状部２７には、その中心軸線から大径穴３５等とは逆方向にオフセットして、軸線方向における環状大径部２８側の端面から軸線方向に沿って凹部３６の底面に貫通する貫通孔４６が形成されており、この貫通孔４６の環状大径部２８側の開口側にはメネジ４７が形成されている。
【００１７】
加えて、口金１５の円柱状部２７には、大径穴３５の内壁面に開口し軸線方向に延在して環状大径部２８側の端面に抜ける供給穴５０が形成されており、この供給穴５０の開口側にはメネジ５１が形成されている。このメネジ５１に外部配管を接続させるための継手管５２が螺合されている。
【００１８】
そして、口金１５の大径穴３５の内側には、電磁駆動用のコイル５５を保持するコイル保持部材５６が嵌合されている。このコイル保持部材５６は、略円柱状をなすとともに軸線方向一側の外径側にコイル５５を保持するためのコイル保持段部５７が形成されたもので、コイル保持段部５７が形成されていない嵌合部５８において口金１５の大径穴３５の内側に嵌合される。上記した大径穴３５の底面のシールリング４２は、このコイル保持部材５６と大径穴３５の底面との隙間をシールするためのものである。
【００１９】
また、コイル保持部材５６の中央には、コイル保持段部５７側の端面から所定深さまで弁体収容穴６０が形成されている。弁体収容穴６０の底部には、コイル保持部材５６のコイル保持段部５７側とは反対側の端面まで貫通する貫通孔６１が形成されており、弁体収容穴６０の底面には、貫通孔６１を囲むように環状のシール収容段部６２が形成されている。このシール収容段部６２にはシールリング６３が接着されている。
【００２０】
また、コイル保持部材５６には、弁体収容穴６０の側壁面に開口する開口穴６４が形成されており、この開口穴６４が口金１５の供給穴５０に連通している。これにより、小径穴３７と、シールリング４３の内周面と、口金１５の連通孔３８と、コイル保持部材５６の貫通孔６１と、シールリング６３の内周面と、弁体収容穴６０と、開口穴６４と、口金１５の供給穴５０とを介して、高圧タンク１６の内部が外部に連通可能となっており、これらが高圧タンク１６の内外を連通させる連通流路６５を形成している。
【００２１】
コイル保持部材５６の弁体収容穴６０内にはシールリング６３に対し離着座することで、高圧タンク１６の連通流路６５による内外連通を許容及び規制する弁体６８が収容されている。この弁体６８のシールリング６３とは反対側には、弁体６８をシールリング６３に着座させるためのスプリング６９が設けられ、このスプリング６９を保持するように蓋部材７０が設けられている。この蓋部材７０は、コイル保持部材５６の弁体収容穴６０の開口側に嵌合されてスプリング６９の一端を保持する軸部７２と、口金１５の大径穴３５に嵌合される嵌合部７３と、大径穴３５のメネジ３９に螺合されるオネジ７４とを有している。なお、この蓋部材７０がオネジ７４において口金１５のメネジ３９に螺合されると、弁体６８、スプリング６９およびコイル５５がばらばらになることなく口金１５内に収容される。
【００２２】
そして、上記したコイル５５が励磁されると、弁体６８がスプリング６９の付勢力に抗してシールリング６３から離座して連通流路６５を連通可能とすることになり、コイル５５が消磁されると、弁体６８がスプリング６９の付勢でシールリング６３に着座して連通流路６５を遮断する。つまり、弁体６８、スプリング６９、シールリング６３、コイル保持部材５６、コイル５５、蓋部材７０及びこれらを保持する口金１５が、高圧タンク１６の内外連通を制御する電磁弁７６を構成している。つまり、口金１５は、この電磁弁７６において、蓋部材７０と協働して、弁体６８、スプリング６９、シールリング６３及びコイル５５等の機能部品を、それぞれの機能を満足する位置に収容するバルブボディを兼用している。
【００２３】
また、口金１５の貫通孔４６には、棒状の操作部材７８が嵌合されており、この操作部材７８は、一端側に形成されたオネジ７９において貫通孔４６のメネジ４７に螺合されている。この操作部材７８の他端側には口金１５の凹部３６内で側方に延出する延出部材８０が回転可能に連結され、この延出部材８０の先端には小径穴３７のシールリング４３に対し離着座することで、連通流路６５を連通及び遮断する弁体８１が固定されている。つまり、操作部材７８が工具等を用いて外側から手動で正逆に回動操作されると、オネジ７９とメネジ４７との螺合によって操作部材７８が軸線方向に進退し、操作部材７８がタンク内方向に前進すると、弁体８１がシールリング４３から離座して連通流路６５を連通可能とする一方、タンク外方向に後退すると、弁体８１がシールリング４３に着座して連通流路６５を遮断する。操作部材７８の外周部には環状のシール収容溝部８３が形成されており、シール収容溝部８３には操作部材７８と貫通孔４６との隙間をシールするシールリング８４が嵌装されている。口金１５、操作部材７８、延出部材８０、弁体８１及びシールリング４３が、手動操作されることで連通流路６５を開閉するマニュアル弁８５を構成している。通常、このマニュアル弁８５は、開状態とされており、電磁弁７６の開閉のみで連通流路６５の開閉が制御される。マニュアル弁８５は、電磁弁７６のメンテナンス時等に閉状態とされる。
【００２４】
そして、口金１５に、継手管５２、シールリング４２と、電磁弁７６のコイル保持部材５６、コイル５５、シールリング６３、弁体６８、スプリング６９及び蓋部材７０と、マニュアル弁８５の操作部材７８、シールリング８４、延出部材８０、弁体８１及びシールリング４３とを予め組み込んでユニット化された口金ユニット８７が、その口金１５において、ライナー１１の口部１４を構成する部分に取り付けられる。このとき、口金１５は、円柱状部２７の環状大径部２８とは反対側がライナー１１の端末部２３に嵌合し、フランジ部２９の内側テーパ面３２がライナー１１の内側延出部２２に当接する。この状態で、フィラメントワインディング（ＦＷ）成形法によって、ライナー１１及び口金１５の環状大径部２８よりもフランジ部２９側の外周面を覆うように繊維強化樹脂からなる補強部１２が形成される。これにより、口金ユニット８７が、その一部であるフランジ部２９をライナー１１と補強部１２との間に介装させた状態でタンク本体１３の口部１４に固定されることになる。
【００２５】
以上に述べたように、本実施形態に係る高圧タンク装置１０によれば、高圧タンク１６の口金１５が、高圧タンク１６の内外連通を制御する電磁弁７６の各種機能部品を保持するためのバルブボディを兼用しているため、高圧タンク装置１０内での口金１５および電磁弁７６の占める割合を抑えることができる。したがって、容量増及び軽量化を図ることができる。
【００２６】
また、マニュアル弁８５を口金ユニット８７に設けているため、マニュアル弁８５で連通流路６５を閉じれば、電磁弁７６の口金１５以外の部品を容易に交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る高圧タンクの要部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０…高圧タンク装置、１３…タンク本体、１４…口部、１５…口金、１６…高圧タンク、６５…連通流路（ガス流路）、７６…電磁弁、８５…マニュアル弁。
【図１】
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