(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023120027
(43)【公開日】2023-08-29
(54)【発明の名称】過流防止弁、及びそれを備えるタンクバルブ装置
(51)【国際特許分類】
F16K 17/30 20060101AFI20230822BHJP
G05D 16/10 20060101ALI20230822BHJP
【ＦＩ】
F16K17/30 A
G05D16/10 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022023194
(22)【出願日】2022-02-17
(71)【出願人】
【識別番号】000000974
【氏名又は名称】川崎重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100135220
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 祥二
(72)【発明者】
【氏名】二宮 誠
(72)【発明者】
【氏名】岡本 将佳
(72)【発明者】
【氏名】早▲瀬▼ 友哉
(72)【発明者】
【氏名】向井 康二
【テーマコード（参考）】
3H060
5H316
【Ｆターム（参考）】
3H060AA02
3H060BB03
3H060CC40
3H060DA04
3H060DB13
3H060DC05
3H060DD02
3H060DD14
3H060GG08
3H060HH07
3H060HH20
5H316BB01
5H316DD15
5H316EE02
5H316EE10
5H316EE12
5H316JJ01
5H316KK01
5H316KK02
5H316KK08
(57)【要約】
【課題】 過流状態が収まった後、弁体が弁座から離れることができる過流防止弁を提供する。
【解決手段】 過流防止弁は、第１開口及び第２開口を有する弁室を含むハウジングと、弁室に収容される弁体であって、第１開口の周りにある弁座に対して、第１開口の流体圧と第２開口の流体圧との差圧に応じて着座及び離反する弁体と、弁座から離反するように弁体を付勢するばねとを備え、弁体は、第２開口に繋がる内通路と、該内通路に繋がり且つ弁室を介して第１開口に繋がる連通路と、内通路に繋がり且つ第１開口に臨む絞り流路とを、含み、絞り流路の流路面積は、連通路の流路面積より小さい。
【選択図】 図２
【解決手段】 過流防止弁は、第１開口及び第２開口を有する弁室を含むハウジングと、弁室に収容される弁体であって、第１開口の周りにある弁座に対して、第１開口の流体圧と第２開口の流体圧との差圧に応じて着座及び離反する弁体と、弁座から離反するように弁体を付勢するばねとを備え、弁体は、第２開口に繋がる内通路と、該内通路に繋がり且つ弁室を介して第１開口に繋がる連通路と、内通路に繋がり且つ第１開口に臨む絞り流路とを、含み、絞り流路の流路面積は、連通路の流路面積より小さい。
【選択図】 図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１開口及び第２開口を有する弁室を含むハウジングと、
前記弁室に収容される弁体であって、前記第１開口の周りにある弁座に対して、前記第１開口の流体圧と前記第２開口の流体圧との差圧に応じて着座及び離反する弁体と、
前記弁座から離反するように前記弁体を付勢するばねとを備え、
前記弁体は、前記第２開口に繋がる内通路と、該内通路に繋がり且つ前記弁室を介して前記第１開口に繋がる連通路と、前記内通路に繋がり且つ前記第１開口に臨む絞り流路とを、含み、
前記絞り流路の流路面積は、前記連通路の流路面積より小さい、過流防止弁。
前記弁室に収容される弁体であって、前記第１開口の周りにある弁座に対して、前記第１開口の流体圧と前記第２開口の流体圧との差圧に応じて着座及び離反する弁体と、
前記弁座から離反するように前記弁体を付勢するばねとを備え、
前記弁体は、前記第２開口に繋がる内通路と、該内通路に繋がり且つ前記弁室を介して前記第１開口に繋がる連通路と、前記内通路に繋がり且つ前記第１開口に臨む絞り流路とを、含み、
前記絞り流路の流路面積は、前記連通路の流路面積より小さい、過流防止弁。
【請求項2】
前記弁体は、前記弁座に着座するシート部を含み、
前記弁座及び前記シート部のうち少なくとも一方は、他方に当接する当たり面を有し、
前記当たり面は、平坦になっている、請求項１に記載の過流防止弁。
前記弁座及び前記シート部のうち少なくとも一方は、他方に当接する当たり面を有し、
前記当たり面は、平坦になっている、請求項１に記載の過流防止弁。
【請求項3】
前記弁座及び前記シート部は、共に平坦な前記当たり面を有している、請求項２に記載の過流防止弁。
【請求項4】
前記ハウジングは、前記第１開口が開口する第１凹部を有する第１ハウジング本体と、前記第２開口が開口する第２凹部を有する第２ハウジング本体を含み、前記第１凹部と前記第２凹部を突き合わせるように前記第１ハウジング本体と前記第２ハウジング本体を配置することによって前記弁室を形成する、請求項１乃至３の何れか１つに記載の過流防止弁。
【請求項5】
前記弁体は、前記ハウジングとの間に環状のばね収容空間を形成し、
前記ばねは、前記弁体に外装され且つ前記ばね収容空間に収容されている請求項１乃至４の何れか１つに記載の過流防止弁。
前記ばねは、前記弁体に外装され且つ前記ばね収容空間に収容されている請求項１乃至４の何れか１つに記載の過流防止弁。
【請求項6】
前記ハウジングは、前記弁室を有するハウジング本体と、前記弁室に収容されるガイド部材とを含み、
前記弁体は、前記ガイド部材に挿通され、且つ前記弁室において前記ガイド部材より前記第２開口側であって前記ハウジング本体との間に前記ばね収容空間を形成する請求項５に記載の過流防止弁。
前記弁体は、前記ガイド部材に挿通され、且つ前記弁室において前記ガイド部材より前記第２開口側であって前記ハウジング本体との間に前記ばね収容空間を形成する請求項５に記載の過流防止弁。
【請求項7】
前記弁体は、前記ばね収容空間と前記内通路とを連通する気抜き通路を有している、請求項６に記載の過流防止弁。
【請求項8】
前記ハウジングは、前記第１開口に繋がり、且つ流体であるガスが流れるガス通路を有し、
前記ガス通路は、該ガス通路を流れるガスを大気に放出する圧抜弁に接続され、
前記弁体は、前記圧抜弁がガスを放出する際の前記ガス通路の圧力降下に対して、前記ばねによって開弁状態となっている、請求項１乃至６の何れか１つに記載の過流防止弁。
前記ガス通路は、該ガス通路を流れるガスを大気に放出する圧抜弁に接続され、
前記弁体は、前記圧抜弁がガスを放出する際の前記ガス通路の圧力降下に対して、前記ばねによって開弁状態となっている、請求項１乃至６の何れか１つに記載の過流防止弁。
【請求項9】
ガスが貯留されるタンクを封止し且つ前記タンクから流れ出るガスの流れを制御するタンクバルブ装置であって、
請求項８に記載の過流防止弁と、
前記ガス通路を流れるガスを大気に放出する前記圧抜弁と、を備える、タンクバルブ装置。
請求項８に記載の過流防止弁と、
前記ガス通路を流れるガスを大気に放出する前記圧抜弁と、を備える、タンクバルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ガスの流れを制御する過流防止弁、及びそれを備えるタンクバルブ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
過流防止弁として、例えば特許文献１のようなものが知られている。特許文献１の過流防止弁は、入口路と出口路の差圧が大きくなると、過流防止部材が閉弁姿勢に切換わる。これにより、ガスの流出を停止することができる、即ち過流状態を防ぐことができる。また、過流防止弁では、閉弁姿勢に切換わった後に復帰用押し棒で過流防止部材を押すことによって、過流防止部材が開弁姿勢に戻される。そうすると、過流防止弁を復帰させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００７－２７８４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１の過流防止弁では、過流防止部材が閉弁姿勢になった後、弁体の下流側の圧力が低圧、例えば大気圧に維持される。それ故、過流防止部材が閉弁姿勢にて維持される。そこで、過流防止部材を開弁姿勢に戻す際、復帰用押し棒によって過流防止部材を押す必要がある。しかし、過流防止弁において、過流状態が収まった後に自動的に過流防止部材が開弁姿勢に戻ること、即ち弁体が弁座から離れることが望まれている。
【0005】
そこで本発明の目的は、過流状態が収まった後、弁体が弁座から離れることができる過流防止弁を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の過流防止弁は、第１開口及び第２開口を有する弁室を含むハウジングと、前記弁室に収容される弁体であって、前記第１開口の周りにある弁座に対して、前記第１開口の流体圧と前記第２開口の流体圧との差圧に応じて着座及び離反する弁体と、前記弁座から離反するように前記弁体を付勢するばねとを備え、前記弁体は、前記第２開口に繋がる内通路と、該内通路に繋がり且つ前記弁室を介して前記第１開口に繋がる連通路と、前記内通路に繋がり且つ前記第１開口に臨む絞り流路とを、含み、前記絞り流路の流路面積は、前記連通路の流路面積より小さいものである。
【0007】
本発明に従えば、第１開口の流体圧が低下するような過流状態では差圧が大きくなるので、弁体が弁座に着座する。これにより、過流状態になることを防ぐことができる。他方、過流防止弁では、絞り流路が第１開口に臨み且つ連通路より流路面積が小さいので、閉弁時においても流量を絞った状態で流体を第１開口に導くことができる。それ故、過流状態になることを抑制しつつ、差圧を小さくしていくことができる。これにより、過流状態が収まった後、弁体を弁座から離すことができる。
【0008】
本発明のタンクバルブ装置は、ガスが貯留されるタンクを封止し且つ前記タンクから流れ出るガスの流れを制御するものであって、前述する過流防止弁と、前記ガス通路を流れるガスを大気に放出する前記圧抜弁と、を備えるものである。
【0009】
本発明に従えば、圧抜弁が作動することによってガス通路の圧力が降下するが、圧力降下によって過流防止弁が作動することを防ぐことができる。これにより、過流防止弁が不所望に作動することを抑制できる。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、過流状態が収まった後、弁体が弁座から離れることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明のタンクバルブ装置を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明に係る実施形態のタンクバルブ装置１、及びそこに備わる過流防止弁１１について前述する図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、説明する上で便宜上使用するものであって、発明の構成の向き等をその方向に限定するものではない。また、以下に説明するタンクバルブ装置１及び過流防止弁１１は、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は以下の実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。
【0013】
＜タンクバルブ装置＞
図１に示すタンクバルブ装置１は、過流防止弁１１と、圧抜弁１２と、を備えている。タンクバルブ装置１は、ガスを貯留するタンク２に設けられている。タンクバルブ装置１は、タンク２の口部２ａを封止している。本実施形態において、ガスは水素である。但し、ガスは水素に限定されない。タンクバルブ装置１は、オンタンク型のタンクバルブ装置である。タンクバルブ装置１は、タンク２からガスを送出させる。タンクバルブ装置１は、送出するガスの流れを制御する。
図１に示すタンクバルブ装置１は、過流防止弁１１と、圧抜弁１２と、を備えている。タンクバルブ装置１は、ガスを貯留するタンク２に設けられている。タンクバルブ装置１は、タンク２の口部２ａを封止している。本実施形態において、ガスは水素である。但し、ガスは水素に限定されない。タンクバルブ装置１は、オンタンク型のタンクバルブ装置である。タンクバルブ装置１は、タンク２からガスを送出させる。タンクバルブ装置１は、送出するガスの流れを制御する。
【0014】
＜過流防止弁＞
過流防止弁１１は、バルブブロック１３と、弁体１４と、ばね１５と、を備えている。過流防止弁１１は、下流側の流体圧が低下して所定流量以上の流体が流れる過流状態において、流体の流れを制御する弁である。本実施形態において、過流防止弁１１は、流体の一例であるガスがタンク２から所定流量以上送出される場合において、タンク２から送出されるガスの流量を制限する。
過流防止弁１１は、バルブブロック１３と、弁体１４と、ばね１５と、を備えている。過流防止弁１１は、下流側の流体圧が低下して所定流量以上の流体が流れる過流状態において、流体の流れを制御する弁である。本実施形態において、過流防止弁１１は、流体の一例であるガスがタンク２から所定流量以上送出される場合において、タンク２から送出されるガスの流量を制限する。
【0015】
＜バルブブロック＞
ハウジングの一例であるバルブブロック１３は、主通路１６と、圧抜通路１７とを含んでいる。バルブブロック１３は、タンク２の口部２ａに挿入されている。より詳細に説明すると、バルブブロック１３は、タンク２の口部２ａに螺合されている。これにより、口部２ａがバルブブロック１３によって封止されている。
ハウジングの一例であるバルブブロック１３は、主通路１６と、圧抜通路１７とを含んでいる。バルブブロック１３は、タンク２の口部２ａに挿入されている。より詳細に説明すると、バルブブロック１３は、タンク２の口部２ａに螺合されている。これにより、口部２ａがバルブブロック１３によって封止されている。
【0016】
ガス通路の一例である主通路１６は、タンク２内外を繋いでいる。より詳細に説明すると、主通路１６は、供給口（図示しない）及び送出口１６ａを有している。供給口は、バルブブロック１３であってタンク２外に形成されている。供給口は、例えば配管を介して燃料電池及び内燃機械等のガス消費機に接続されている。送出口１６ａは、タンク２内に形成されている。送出口１６ａには、タンク２内のガスが流れ込む。圧抜通路１７は、タンク２内のガス圧を抜くための通路である。圧抜通路１７は、主通路１６を介してタンク２内と繋がり、またタンク２外にも繋がっている。
【0017】
バルブブロック１３は、ブロック本体１８と、栓部１９と、ガイド部材２０、を更に含んでいる。
【0018】
＜ブロック本体＞
ブロック本体１８は、バルブブロック１３においてタンク２から突き出ている。ブロック本体１８は、主通路１６及び圧抜通路１７を含んでいる。ブロック本体１８には、圧抜弁１２を含む複数の弁が設けられている。複数の弁は、圧抜弁１２の他に電磁開閉弁及び手動弁が含まれる。電磁開閉弁及び手動弁は、主通路１６に介在している。なお、複数の弁は、必ずしも電磁開閉弁及び手動弁を含む必要はなく、また電磁開閉弁及び手動弁以外の弁、例えば逆止弁及び安全弁等を含んでもよい。
ブロック本体１８は、バルブブロック１３においてタンク２から突き出ている。ブロック本体１８は、主通路１６及び圧抜通路１７を含んでいる。ブロック本体１８には、圧抜弁１２を含む複数の弁が設けられている。複数の弁は、圧抜弁１２の他に電磁開閉弁及び手動弁が含まれる。電磁開閉弁及び手動弁は、主通路１６に介在している。なお、複数の弁は、必ずしも電磁開閉弁及び手動弁を含む必要はなく、また電磁開閉弁及び手動弁以外の弁、例えば逆止弁及び安全弁等を含んでもよい。
【0019】
＜栓部＞
栓部１９は、ブロック本体１８に一体的に設けられている。栓部１９は、口部２ａにシールされた状態で挿入されている。本実施形態において、栓部１９は、口部２ａに螺合されている。栓部１９は、円柱状に形成され且つ軸方向に延在している。本実施形態において、軸方向は、栓部１９の軸線Ｌ１が延在する方向である。栓部１９は、軸線Ｌ１を口部２ａの軸線に一致させるようにして口部２ａに挿通されている。
栓部１９は、ブロック本体１８に一体的に設けられている。栓部１９は、口部２ａにシールされた状態で挿入されている。本実施形態において、栓部１９は、口部２ａに螺合されている。栓部１９は、円柱状に形成され且つ軸方向に延在している。本実施形態において、軸方向は、栓部１９の軸線Ｌ１が延在する方向である。栓部１９は、軸線Ｌ１を口部２ａの軸線に一致させるようにして口部２ａに挿通されている。
【0020】
栓部１９は、図２に示すように主通路１６及び弁室２１を含んでいる。主通路１６は、ブロック本体１８から栓部１９に延在している。より詳細に説明すると、主通路１６は、栓部１９において軸方向に延在している。主通路１６は、栓部１９の軸方向一方側の端面である軸方向一端に送出口１６ａを有しており、栓部１９の軸方向一端においてタンク２に開口している。主通路１６には、弁室２１が介在している。主通路１６は、弁室２１によって第１通路部分１６ｂと第２通路部分１６ｃとに分かれている。第１通路部分１６ｂは、主通路１６において弁室２１より供給口側の部分であり、第２通路部分１６ｃは、主通路１６において弁室２１より送出口１６ａ側の部分である。
【0021】
弁室２１は、前述の通り第１通路部分１６ｂと第２通路部分１６ｃとの間に介在している。弁室２１は、軸方向に延在し、且つ主通路１６より大径に形成されている。弁室２１は、第１開口２１ａ及び第２開口２１ｂを含んでいる。第１開口２１ａ及び第２開口２１ｂは、弁室２１において軸方向両端（後述する天井及び底面）に夫々形成されている。第１開口２１ａは、第１通路部分１６ｂに繋がり、第２開口２１ｂは、第２通路部分１６ｃに繋がっている。
【0022】
栓部１９は、第１栓部本体２２と、第２栓部本体２３とを含んでいる。第１ハウジング本体の一例である第１栓部本体２２は、軸方向他方側の部分である。第２ハウジング本体の一例である第２栓部本体２３は、軸方向一方側の部分である。栓部１９は、図３に示すように分割面Ｄ１，Ｄ２によって第１栓部本体２２と第２栓部本体２３とに分割できる。分割面Ｄ１，Ｄ２は、第１栓部本体２２及び第２栓部本体２３の各々の端面である。本実施形態において、分割面Ｄ１，Ｄ２は、軸線Ｌ１に直交する平面である。但し、分割面Ｄ１，Ｄ２は、段状であってもよく、その形状は問わない。以下では、第１栓部本体２２及び第２栓部本体２３の構成が更に詳細に説明される。
【0023】
第１栓部本体２２は、ブロック本体１８に一体的に設けられている。第１栓部本体２２は、ブロック本体１８から軸方向一方に延在し且つ円柱状に形成されている。第１栓部本体２２は、第１凹部２４及び第１通路部分１６ｂを有している。第１凹部２４は、第１栓部本体２２の軸方向一端（即ち、分割面Ｄ１）に形成されている。第１凹部２４は、第１栓部本体２２の軸方向一端から軸方向他方に向かって凹んでいる。第１凹部２４では、軸方向他方側の面（本実施形態において「天井」という）において第１開口２１ａが開口している。そして、第１凹部２４は、第１開口２１ａと軸線が互いに一致している。第１凹部２４の孔径は、第１開口２１ａの孔径より大きくなっている。それ故、第１凹部２４の天井において第１開口２１ａの周りの部分が弁座２６を成している。弁座２６は、平坦な当たり面２６ａを有している。なお、弁座２６は、軸方向一方に突き出た環状の突起片であってもよく、後述する弁体１４が着座できる形状であればよい。
【0024】
第１通路部分１６ｂは、第１開口２１ａを介して第１凹部２４に繋がっている。第１通路部分１６ｂは、第１開口２１ａから軸線Ｌ１に平行且つ軸方向他方に延在している。第１通路部分１６ｂは、第１栓部本体２２を突き抜けてブロック本体１８まで延びている。
【0025】
第２栓部本体２３は、軸方向に延在し且つ円柱状に形成されている。第２栓部本体２３は、第２凹部２５を有している。第２栓部本体２３は、送出口１６ａ及び第２通路部分１６ｃを有している。第２凹部２５は、第２栓部本体２３の軸方向他端（即ち、分割面Ｄ２）に形成されている。第２凹部２５は、第２栓部本体２３の軸方向他端から軸方向一方に向かって凹んでいる。また、第２凹部２５では、軸方向一方側の面（本実施形態において「底面」という）において第２開口２１ｂが開口している。第２凹部２５は、第２開口２１ｂと軸線が互いに一致している。第２凹部２５の開口側部分２５ａは、それより底側の部分に比べて大径に形成されている。
【0026】
送出口１６ａは、第２栓部本体２３の軸方向一端に形成されている。第２通路部分１６ｃは、第２開口２１ｂを介して第２凹部２５に繋がっている。第２通路部分１６ｃは、第１開口２１ａから軸線Ｌ１に平行且つ軸方向一方に延在している。第２通路部分１６ｃは、送出口１６ａに繋がっている（図１参照）。
【0027】
栓部１９では、第１栓部本体２２と第２栓部本体２３とが以下のように配置されている。即ち、第１栓部本体２２と第２栓部本体２３は、図２に示すように第１凹部２４と第２凹部２５とを突き合わせるように配置されている。第１栓部本体２２と第２栓部本体２３とは、互いの軸線を軸線Ｌ１に一致させ、且つ第１栓部本体２２の分割面Ｄ１と第２栓部本体２３の分割面Ｄ２を互いに突き合わせるように配置されている。第１栓部本体２２と第２栓部本体２３とは、図示しないボルト等の締結部材によって締結される。これにより、第１栓部本体２２と第２栓部本体２３とによって栓部１９が形成される。そして、第１凹部２４と第２凹部２５とによって栓部１９に弁室２１が形成される。
【0028】
＜ガイド部材＞
ガイド部材２０は、弁室２１に収容されている。ガイド部材２０は、円筒状に形成されている。ガイド部材２０は、外周面にフランジ２０ａを有している。フランジ２０ａは、ガイド部材２０の軸方向中間部分において周方向全周にわたって形成されている。フランジ２０ａは、径方向外方に突出している。フランジ２０ａは、第２凹部２５の開口側部分２５ａに嵌り込んでいる。フランジ２０ａは、２つの栓部本体２２，２３によって挟持される。これにより、ガイド部材２０が弁室２１内において固定されている。
ガイド部材２０は、弁室２１に収容されている。ガイド部材２０は、円筒状に形成されている。ガイド部材２０は、外周面にフランジ２０ａを有している。フランジ２０ａは、ガイド部材２０の軸方向中間部分において周方向全周にわたって形成されている。フランジ２０ａは、径方向外方に突出している。フランジ２０ａは、第２凹部２５の開口側部分２５ａに嵌り込んでいる。フランジ２０ａは、２つの栓部本体２２，２３によって挟持される。これにより、ガイド部材２０が弁室２１内において固定されている。
【0029】
ガイド部材２０は、第１軸線方向において弁室２１より短尺になっている。それ故、ガイド部材２０は、弁室２１の軸方向両端（即ち、第１凹部２４の天井及び第２凹部２５の底面）に対して軸方向に隙間をあけて配置されている。これにより、ガイド部材２０は、弁室２１においてガイド部材２０より軸方向他方側に弁空間２１ｃを形成し、またガイド部材２０より軸方向他方側に後で詳述するばね収容空間２７を形成している。
【0030】
＜弁体＞
弁体１４は、弁室２１に収容されている。弁体１４は、第１開口２１ａの周りにある弁座２６に対して、第１開口２１ａのガス圧と第２開口２１ｂのガス圧との差圧に応じて着座及び離反する。より詳細に説明すると、弁体１４は、軸方向に移動可能に弁室２１に収容されている。弁体１４は、第１開口２１ａのガス圧及び第２開口２１ｂのガス圧を互いに抗するように受けている。そして、弁体１４は、２つのガス圧の差圧に応じた位置へと移動する。弁体１４は、移動することによって第１開口２１ａを開閉する。以下では、弁体１４の構成が更に詳細に説明される。
弁体１４は、弁室２１に収容されている。弁体１４は、第１開口２１ａの周りにある弁座２６に対して、第１開口２１ａのガス圧と第２開口２１ｂのガス圧との差圧に応じて着座及び離反する。より詳細に説明すると、弁体１４は、軸方向に移動可能に弁室２１に収容されている。弁体１４は、第１開口２１ａのガス圧及び第２開口２１ｂのガス圧を互いに抗するように受けている。そして、弁体１４は、２つのガス圧の差圧に応じた位置へと移動する。弁体１４は、移動することによって第１開口２１ａを開閉する。以下では、弁体１４の構成が更に詳細に説明される。
【0031】
弁体１４は、ガイド部材２０に挿通されている。弁体１４は、ガイド部材２０によって軸方向に摺動案内されている。弁体１４は、円筒状に形成されている。弁体１４は、シート部１４ａを有している。弁体１４の上面部がシート部１４ａを成している。弁体１４は、シート部１４ａを第１開口２１ａに対向させるように配置されている。弁体１４は、軸方向他方に移動することによってシート部１４ａを弁座２６に着座させる。これにより、第１開口２１ａが閉じられる。他方、弁体１４は、軸方向一方に移動することによってシート部１４ａを弁座２６から離反させる。これにより、第１開口２１ａが開かれる。
【0032】
シート部１４ａは、弁座２６に当接する当たり面１４ｂを有している。当たり面１４ｂは、弁座２６の当たり面２６ａと同様に平坦になっている。弁体１４は、シート部１４ａの当たり面１４ｂを弁座２６の当たり面２６ａに当接させることによって第１開口２１ａを閉じる。
【0033】
弁体１４は、内通路１４ｃと、複数の連通路１４ｄと、絞り流路１４ｅと、を有している。内通路１４ｃは、第２開口２１ｂに繋がっている。より詳細に説明すると、内通路１４ｃは、弁体１４の内孔であって天井を有している。内通路１４ｃは、軸線Ｌ１に沿って延在している。内通路１４ｃの開口端が第２開口２１ｂに臨んでいる。それ故、内通路１４ｃは、第２開口２１ｂと繋がっている。
【0034】
連通路１４ｄは、内通路１４ｃと繋がり、且つ弁室２１を介して第１開口２１ａと連通している。より詳細に説明すると、連通路１４ｄは、弁体１４において複数、例えば４つ形成されている。複数の連通路１４ｄは、弁体１４の外周面であって天井側の部分に配置されている。複数の連通路１４ｄは、弁体１４の外周面において周方向に互いに等間隔を開けている。連通路１４ｄの各々は、弁体１４を径方向に貫通している。これにより、連通路１４ｄは、内通路１４ｃと弁体１４の外方（即ち、弁空間２１ｃ）とに夫々繋がっている。連通路１４ｄは、弁空間２１ｃに繋がることによって弁室２１を介して第１開口２１ａと連通している。
【0035】
絞り流路１４ｅは、連通路１４ｄと同じく内通路１４ｃと繋がり、且つ第１開口２１ａに臨んでいる。絞り流路１４ｅは、弁体１４のシート部１４ａに形成されている。本実施形態において、絞り流路１４ｅは、軸線Ｌ１に沿ってシート部１４ａを貫通している。それ故、絞り流路１４ｅは、弁体１４の上面（即ち、外面）及び天井（即ち、内面）に夫々開口を有している。弁体１４の外面にある絞り流路１４ｅの外側の開口は、第１開口２１ａに臨んでいる。他方、弁体１４の内面にある絞り流路１４ｅの内側の開口は、内通路１４ｃに繋がっている。絞り流路１４ｅの流路面積は、連通路１４ｄの流路面積より小さくなっている。それ故、絞り流路１４ｅは、連通路１４ｄに比べてガスの流量を絞るようになっている。
【0036】
弁体１４は、ばね受部１４ｆと、気抜き通路１４ｇと、を有している。弁体１４は、バルブブロック１３との間にばね収容空間２７を形成している。ばね受部１４ｆは、弁体１４の軸方向一端部に周方向全周にわたって形成されている。ばね受部１４ｆは、弁体１４の軸方向一端部から径方向外方に突出している。ばね受部１４ｆは、弁室２１においてガイド部材２０の軸方向一端に対して軸方向一方に間隔をあけて配置されている。弁体１４は、ガイド部材２０によって径方向においてブロック本体１８との間に隙間をあけて配置されている。それ故、弁体１４は、弁室２１においてガイド部材２０より第２開口２１ｂ側（即ち、軸方向一方側）であってブロック本体１８との間に環状のばね収容空間２７を形成している。
【0037】
気抜き通路１４ｇは、ばね収容空間２７と内通路１４ｃとを連通している。より詳細に説明すると、気抜き通路１４ｇは、弁体１４の外周面において周方向に互いに間隔をあけて複数形成されている。気抜き通路１４ｇは、弁体１４の外周面においてばね収容空間２７に対応させて配置されている。気抜き通路１４ｇは、弁体１４を径方向内外貫通している。これにより、気抜き通路１４ｇは、ばね収容空間２７と内通路１４ｃとを連通している。
【0038】
＜ばね＞
ばね１５は、弁体１４を付勢している。ばね１５は、弁体１４を弁座２６から離反させている。ばね１５は、本実施形態において圧縮コイルばねである。ばね１５は、弁体１４に外装され、且つばね収容空間２７に収容されている。より詳細に説明すると、ばね１５は、圧縮された状態でガイド部材２０とばね受部１４ｆとの間に配置されている。それ故、ばね１５は、弁座２６から離反させるように弁体１４を付勢している。即ち、ばね１５は、第２開口２１ｂのガス圧に抗して弁体１４を付勢している。
ばね１５は、弁体１４を付勢している。ばね１５は、弁体１４を弁座２６から離反させている。ばね１５は、本実施形態において圧縮コイルばねである。ばね１５は、弁体１４に外装され、且つばね収容空間２７に収容されている。より詳細に説明すると、ばね１５は、圧縮された状態でガイド部材２０とばね受部１４ｆとの間に配置されている。それ故、ばね１５は、弁座２６から離反させるように弁体１４を付勢している。即ち、ばね１５は、第２開口２１ｂのガス圧に抗して弁体１４を付勢している。
【0039】
＜圧抜弁＞
圧抜弁１２は、主通路１６に接続されている。圧抜弁１２は、圧抜通路１７に介在している。圧抜弁１２は、圧抜通路１７を介して主通路１６に接続されている。圧抜弁１２は、主通路１６を流れるガスを大気に放出する。圧抜弁１２は、手動操作で作動する弁である。圧抜弁１２は、手動操作することによって圧抜通路１７を開く。これにより、主通路１６に流れるガスが大気に放出される。ガスを大気に放出することによって主通路１６のガス圧が下降する。圧抜弁１２では、放出時の主通路１６の圧力降下に対して、過流防止弁１１の弁体１４が開弁状態で維持されるように最大開度が調整されている。例えば、圧抜弁１２の最大開度は、第１開口２１ａのガス圧と第２開口２１ｂのガス圧との差圧が後述する所定圧以下となるように設定されている。なお、圧抜弁１２の最大開度は、過流防止弁１１の弁体１４が閉弁状態になるように調整されてもよい。この場合、圧抜弁１２が急操作等されることによって過流防止弁１１が意図せぬ過流状態になることを抑制できる。
圧抜弁１２は、主通路１６に接続されている。圧抜弁１２は、圧抜通路１７に介在している。圧抜弁１２は、圧抜通路１７を介して主通路１６に接続されている。圧抜弁１２は、主通路１６を流れるガスを大気に放出する。圧抜弁１２は、手動操作で作動する弁である。圧抜弁１２は、手動操作することによって圧抜通路１７を開く。これにより、主通路１６に流れるガスが大気に放出される。ガスを大気に放出することによって主通路１６のガス圧が下降する。圧抜弁１２では、放出時の主通路１６の圧力降下に対して、過流防止弁１１の弁体１４が開弁状態で維持されるように最大開度が調整されている。例えば、圧抜弁１２の最大開度は、第１開口２１ａのガス圧と第２開口２１ｂのガス圧との差圧が後述する所定圧以下となるように設定されている。なお、圧抜弁１２の最大開度は、過流防止弁１１の弁体１４が閉弁状態になるように調整されてもよい。この場合、圧抜弁１２が急操作等されることによって過流防止弁１１が意図せぬ過流状態になることを抑制できる。
【0040】
＜過流防止弁の動作＞
過流防止弁１１では、タンク２から送出されるガスの流量が所定流量以下である状態において、第１開口２１ａのガス圧と第２開口２１ｂのガス圧の差圧が所定圧以下となっている。ここで、所定圧とは、ばね１５の付勢力に応じた圧力である。弁体１４は、差圧が所定圧以下の状態において、ばね１５によって弁座２６から離反している。弁体１４は、図４に示すようなシート部１４ａが弁座２６から離反する開位置にて保持される。過流防止弁１１では、タンク２内のガスが第２通路部分１６ｃから第２開口２１ｂを介して弁室２１に導かれ、更に内通路１４ｃに流れ込んでいる。弁体１４が開位置に保持されている状態において、内通路１４ｃに流れ込んだガスは、主に複数の連通路１４ｄを通って弁空間２１ｃへと流れ出ていく（図４の矢符Ａ参照）。弁空間２１ｃに導かれたガスは、第１開口２１ａを介して第１通路部分１６ｂに送出される。第２開口２１ｂに導かれるガスは、複数の連通路１４ｄを通って第１開口２１ａに流れる。連通路１４ｄの流路面積は絞り流路１４ｅの流路面積より大きいので、連通路１４ｄを通すことによって開弁時のガスの圧損を抑制することができる。
過流防止弁１１では、タンク２から送出されるガスの流量が所定流量以下である状態において、第１開口２１ａのガス圧と第２開口２１ｂのガス圧の差圧が所定圧以下となっている。ここで、所定圧とは、ばね１５の付勢力に応じた圧力である。弁体１４は、差圧が所定圧以下の状態において、ばね１５によって弁座２６から離反している。弁体１４は、図４に示すようなシート部１４ａが弁座２６から離反する開位置にて保持される。過流防止弁１１では、タンク２内のガスが第２通路部分１６ｃから第２開口２１ｂを介して弁室２１に導かれ、更に内通路１４ｃに流れ込んでいる。弁体１４が開位置に保持されている状態において、内通路１４ｃに流れ込んだガスは、主に複数の連通路１４ｄを通って弁空間２１ｃへと流れ出ていく（図４の矢符Ａ参照）。弁空間２１ｃに導かれたガスは、第１開口２１ａを介して第１通路部分１６ｂに送出される。第２開口２１ｂに導かれるガスは、複数の連通路１４ｄを通って第１開口２１ａに流れる。連通路１４ｄの流路面積は絞り流路１４ｅの流路面積より大きいので、連通路１４ｄを通すことによって開弁時のガスの圧損を抑制することができる。
【0041】
他方、主通路１６に繋がる配管（図示せず）が破損等することによって主通路１６が大気と繋がると、過流防止弁１１では、タンク２から送出されるガスの流量が所定流量を超えることがある。このような過流状態では、第１開口２１ａのガス圧が第２開口２１ｂのガス圧に対して大きく低下しているので、第１開口２１ａのガス圧と第２開口２１ｂのガス圧の差圧が所定圧を超える。そうすると、弁体１４が第２開口２１ｂのガス圧によって弁座２６の方に押される。これにより、弁体１４は、図５に示すように弁座２６に着座する。そして、第１開口２１ａが弁体１４によって閉じられる。これにより、タンク２から過剰な量のガスが送出されることを防ぐことができる。
【0042】
過流防止弁１１では、第１開口２１ａが弁体１４によって閉じられた閉弁時においても絞り流路１４ｅが第１開口２１ａと繋がっている。それ故、第２開口２１ｂを流れるガスは、絞り流路１４ｅを介して第１開口２１ａに送出される（図５の矢符Ｂ参照）。これにより、過流状態を収めるべく閉弁時においても流量を絞った状態でガスを第１開口２１ａに導くことができるので、第２開口２１ｂのガス圧を徐々に低下させることができる。そうすると、過流状態を抑制しつつ差圧を所定圧以下に下げていくことができる。そして、差圧が所定以下になると、ばね１５によって弁体１４が弁座２６から離反するので、弁体１４が再び開位置に戻る。これにより、第１開口２１ａが開かれる。このように、過流状態から差圧が所定圧以下まで下がった後（即ち過流状態が収まった後）において、弁体１４を弁座２６から離反させることができる。
【0043】
タンクバルブ装置１では、圧抜弁１２によって主通路１６を流れるガスを大気に放出する圧抜作業の際に過流防止弁１１が以下のように動作する。圧抜弁１２が操作されると、圧抜通路１７を介して主通路１６を流れるガスが大気に放出される。そうすると、主通路１６のガス圧が降下する。即ち、第１開口２１ａのガス圧が降下する。圧抜弁１２の最大開度は、第１開口２１ａのガス圧と第２開口２１ｂのガス圧との差圧が所定圧以下となるように設定されている。それ故、弁体１４は、主通路１６の圧力降下に対してばね１５によって開弁状態が維持される。これにより、主通路１６を介してタンク２のガスを抜く際に過流防止弁１１によって第１開口２１ａが閉じられることを抑制することができるので、タンク２のガスを素早く抜くことができる。
【0044】
本実施形態の過流防止弁１１によれば、第１開口２１ａの流体圧、即ちガス圧が低下するような過流状態では差圧が大きくなるので、弁体１４が弁座２６に着座する。これにより、過流状態を防ぐことができる。他方、過流防止弁１１では、絞り流路１４ｅが第１開口２１ａに臨み且つ連通路１４ｄより流路面積が小さいので、閉弁時においても流量を絞った状態でガスを第１開口２１ａに導くことができる。それ故、過流状態を抑制しつつ、差圧を小さくしていくことができる。これにより、過流状態が収まった後、弁体１４を弁座２６から離すことができる。
【0045】
また、本実施形態の過流防止弁１１に従えば、当たり面１４ｂ，２６ａの少なくとも一方を平坦に形成することによって、第１開口２１ａに対して弁体１４が軸ずれして配置されても弁座２６に適切に当接させることができる。それ故、配置や加工等の精度が低くても、弁体１４が弁座２６に対して片当たりして着座することを抑制できる。
【0046】
また、本実施形態の過流防止弁１１に従えば、弁座２６及びシート部１４ａの両方の当たり面２６ａ，１４ｂが平坦に形成されているので、弁体１４の軸ずれによる許容度を更に向上させることができる。
【0047】
また、本実施形態の過流防止弁１１に従えば、第１凹部２４及び第２凹部２５を突き合わせるように第１栓部本体２２及び第２栓部本体２３を配置するだけで弁室２１が形成できる。また、第１凹部２４及び第２凹部２５を突き合わせる際、弁体１４と弁座２６との軸ずれが生じやすいが、弁座２６及び弁体１４の少なくとも一方の当たり面１４ｂ，２６ａが平坦であるので、弁体１４が弁座２６に対して片当たりして着座することを抑制できる。それ故、バルブブロック１３において弁室２１を容易に構成することができる。
【0048】
また、本実施形態の過流防止弁１１に従えば、弁体１４の外側に形成されるばね収容空間２７にばね１５が配置されているので、ばね１５が内通路１４ｃを流れるガスに晒されることを抑制できる。これにより、ばね１５がガスに晒されて損傷等することを抑制できる。
【0049】
また、本実施形態の過流防止弁１１に従えば、ガイド部材２０を用いることによってばね収容空間２７を容易に形成することができる。
【0050】
また、本実施形態の過流防止弁１１に従えば、気抜き通路１４ｇを形成することによって、ばね１５が伸縮する際のばね収容空間２７におけるダンパ効果を抑制することができる。これにより、弁体１４を円滑に動かすことができる。
【0051】
また、本実施形態の過流防止弁１１に従えば、圧抜弁１２が作動することによって主通路１６の圧力が降下する際に過流防止弁１１が作動することを防ぐことができる。これにより、過流防止弁１１が不所望に作動することを抑制できる。
【0052】
また、本実施形態のタンクバルブ装置１に従えば、圧抜弁１２が作動することによって主通路１６の圧力が降下するが、圧力降下によって過流防止弁１１が作動することを防ぐことができる。これにより、過流防止弁１１が不所望に作動することを抑制できる。
【0053】
＜その他の実施形態＞
本実施形態の過流防止弁１１では、流れる流体がガスであるが、必ずしもガスに限定されない。流れる流体は、油及び水等の液体であってもよい。また、過流防止弁１１は、必ずしもタンクバルブ装置１に備わっている必要はなく、他のガス供給装置等の流体供給装置に備わっていてもよい。即ち、過流防止弁１１が備わる対象は、タンクバルブ装置１に限定されない。
本実施形態の過流防止弁１１では、流れる流体がガスであるが、必ずしもガスに限定されない。流れる流体は、油及び水等の液体であってもよい。また、過流防止弁１１は、必ずしもタンクバルブ装置１に備わっている必要はなく、他のガス供給装置等の流体供給装置に備わっていてもよい。即ち、過流防止弁１１が備わる対象は、タンクバルブ装置１に限定されない。
【0054】
また、本実施形態の過流防止弁１１において、バルブブロック１３は必ずしもガイド部材２０を有している必要はない。例えば、バルブブロック１３の栓部１９において、径方向内方に突出する内向きフランジがガイド部材２０に代えて形成される。そして、内向きフランジに弁体１４が摺動可能に挿通される。これにより、ガイド部材２０と同様の機能を達成することができる。
【0055】
また、本実施形態のタンクバルブ装置１は、ガスを送出する機能のみを有しているが、ガスを充填する機能を有していてもよい。例えば、タンクバルブ装置１は、主通路１６を介してタンク２にガスを充填するように構成されてもよい。この場合、過流防止弁１１において第１開口２１ａに充填されるガスが導かれるので、導かれるガスによって開位置にて弁体１４が保持される。それ故、タンクバルブ装置１では、主通路１６からタンク２にガスを充填することができる。更に、本実施形態のタンクバルブ装置１では、圧抜弁１２が備わっているが、必ずしも備わっている必要はない。
【符号の説明】
【0056】
１ タンクバルブ装置
２ タンク
１１ 過流防止弁
１２ 圧抜弁
１３ バルブブロック（ハウジング）
１４ 弁体
１４ａ シート部
１４ｂ 当たり面
１４ｃ 内通路
１４ｄ 連通路
１４ｅ 絞り流路
１４ｇ 気抜き通路
１５ ばね
１６ 主通路（ガス通路）
１９ 栓部（ハウジング本体）
２０ ガイド部材
２１ 弁室
２１ａ 第１開口
２１ｂ 第２開口
２２ 第１栓部本体（第１ハウジング本体）
２３ 第２栓部本体（第２ハウジング本体）
２４ 第１凹部
２５ 第２凹部
２６ 弁座
２６ａ 当たり面
２７ ばね収容空間
２ タンク
１１ 過流防止弁
１２ 圧抜弁
１３ バルブブロック（ハウジング）
１４ 弁体
１４ａ シート部
１４ｂ 当たり面
１４ｃ 内通路
１４ｄ 連通路
１４ｅ 絞り流路
１４ｇ 気抜き通路
１５ ばね
１６ 主通路（ガス通路）
１９ 栓部（ハウジング本体）
２０ ガイド部材
２１ 弁室
２１ａ 第１開口
２１ｂ 第２開口
２２ 第１栓部本体（第１ハウジング本体）
２３ 第２栓部本体（第２ハウジング本体）
２４ 第１凹部
２５ 第２凹部
２６ 弁座
２６ａ 当たり面
２７ ばね収容空間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】