特開 2024-150909 オリフィス付き継手

(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】P2024150909

(43)【公開日】2024-10-24

(54)【発明の名称】オリフィス付き継手

(51)【国際特許分類】

   F16L 55/00 20060101AFI20241017BHJP

   F16L 21/04 20060101ALI20241017BHJP

【ＦＩ】

F16L55/00 H

F16L21/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023063951

(22)【出願日】2023-04-11

(71)【出願人】

【識別番号】390033857

【氏名又は名称】株式会社フジキン

(74)【代理人】

【識別番号】100106091

【弁理士】

【氏名又は名称】松村 直都

(74)【代理人】

【氏名又は名称】渡邉 彰

(74)【代理人】

【識別番号】100199369

【弁理士】

【氏名又は名称】玉井 尚之

(74)【代理人】

【識別番号】100228175

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 充紀

(72)【発明者】

【氏名】平松 浩司

【テーマコード（参考）】

3H015

3H025

【Ｆターム（参考）】

3H015CA02

3H025BA03

3H025BB03

(57)【要約】

【課題】超高圧環境において使用され、低騒音減圧機能を有するオリフィス付き継手を提供すること。
【解決手段】互いに連通する流体通路１１，１２を有して対向する第１継手部材１０及び第２継手部材２０と、前記第１継手部材の対向端部の突合せ端面と前記第２継手部材の対向端部の突合せ端面との間に介在させられるガスケット３０を備え、前記ガスケットには流体の流れを絞る第１絞り部を形成するオリフィス貫通孔３１が設けられ、前記第１継手部材及び前記第２継手部材の少なくとも一方は、対向端部に第２絞り部が形成されている前記流体通路を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに連通する流体通路を有して対向する第１継手部材及び第２継手部材と、
前記第１継手部材の対向端部の突合せ端面と前記第２継手部材の対向端部の突合せ端面との間に介在させられるガスケットを備え、
前記ガスケットには流体の流れを絞る第１絞り部を形成するオリフィス貫通孔が設けられ、
前記第１継手部材及び前記第２継手部材の少なくとも一方は、対向端部に第２絞り部が形成されている前記流体通路を有するオリフィス付き継手。

【請求項2】

前記第１継手部材の突合せ端面および前記第２継手部材の突合せ端面それぞれに環状のシール突起が形成され、雄ねじ部を有する雄ねじ部材と雌ねじ部を有する袋ナットが締め付けられることにより前記ガスケットが前記各突合せ端面に押圧されて前記ガスケットが変形し、前記ガスケットと前記シール突起および前記シール突起の内側平坦面との間にシールが形成されることを特徴とする請求項１に記載のオリフィス付き継手。

【請求項3】

前記第２絞り部の内径が前記第１絞り部の前記オリフィス貫通孔の内径よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載のオリフィス付き継手。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、オリフィス付き継手に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のオリフィス内蔵継手は、配管と配管との間に設けられたガスケットにオリフィス用貫通孔を形成することによって低騒音減圧となるように工夫がなされてきた。

【0003】

図４に示す特許文献１に記載のオリフィス内蔵継手は、２つの減圧配管１０１の間に設けられ、減圧配管１０１の端部にはフランジ１０２が取り付けられている。左側の減圧配管１０１の右にはオリフィス板１０３が配設され、その右側に配設されたスペーサ１０４には多孔オリフィス板１０８及び多孔質金属１０７が嵌め入れられ、その右に保持用多孔板１０９が備え付けられている。高圧力の流体は、減圧配管１０１の内部を矢印の方向に流れており、オリフィス板１０３の孔を通過する際に減圧膨張するが、この時、発生する衝撃波はオリフィス板１０３と多孔オリフィス板１０８との２枚のオリフィスで挟まれた部分に拘束されることになる。

【0004】

このため、その部分に大きな衝撃波を形成することはできず、これによって騒音発生の原因となる流体の強く大きな渦・乱れの発生が防止される。このように、超高圧の流体は、オリフィス板１０３と多孔オリフィス板１０８とによって低騒音で減圧されるが、さらに多孔オリフィス板１０８の孔を通過する際にも同じように流体は減圧膨張し、騒音を発生する。これに対しては、その直後に配置された多孔質金属１０７が有する海綿状の立体的に細かな網目状の骨格によって、超高圧の流体の大きな渦・乱れが整流され、多孔オリフィス板１０８の孔での騒音の発生が防止される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平０４－２６２１９１号公報

【特許文献2】特許第３５１７７１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

近年、燃料電池自動車分野の発展により超高圧の水素の供給に用いるための継手の要求があり、様々な形態の継手について検討が行われている。このような技術分野において要求される超高圧耐圧性能は、例えば、流体の圧力が２０ＭＰａや１００ＭＰａ等の超高圧のガスに耐えられる性能を意味する。
特許文献１に記載の継手は、減圧部に配設されるオリフィスが内蔵された継手であるが、超高圧での使用を想定しておらず、また小口径の継手としては使用できない。水素ステーション向けに用いられる小口径の継手として、シール性能に対する信頼から、従来は半導体製造装置向けとして用いられてきた金属ガスケットを用いる継手（特許文献２）の使用が検討されており、この継手のガスケットとしてガスケットオリフィスを用いることが検討されたが、ガスケットオリフィスに変形等をきたすおそれがある。

【0007】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、超高圧環境において使用され、低騒音減圧機能を有するオリフィス付き継手を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明（１）は、互いに連通する流体通路を有して対向する第１継手部材及び第２継手部材と、前記第１継手部材の対向端部の突合せ端面と前記第２継手部材の対向端部の突合せ端面との間に介在させられるガスケットを備え、前記ガスケットには流体の流れを絞る第１絞り部を形成するオリフィス貫通孔が設けられ、前記第１継手部材及び前記第２継手部材の少なくとも一方は、対向端部に第２絞り部が形成されている前記流体通路を有するオリフィス付き継手である。

【0009】

このオリフィス付き継手には、流体の流れを絞る第１絞り部を形成するオリフィス貫通孔が設けられたガスケットが配設されており、第１継手部材及び第２継手部材の少なくとも一方は、対向端部に第２絞り部が形成されているので剛性が高く、水素ステーション等の超高圧環境下においても変形等のおそれが大きく低減して安全性の高い継手となっている。また、低騒音効果も有する。

【0010】

本発明（２）は、前記第１継手部材の突合せ端面および前記第２継手部材の突合せ端面それぞれに環状のシール突起が形成され、雄ねじ部を有する雄ねじ部材と雌ねじ部を有する袋ナットが締め付けられることにより前記ガスケットが前記各突合せ端面に押圧されて前記ガスケットが変形し、前記ガスケットと前記シール突起および前記シール突起の内側平坦面との間にシールが形成されることを特徴とする本発明（１）のオリフィス付き継手である。

【0011】

本発明（２）は、前記第１継手部材の突合せ端面および前記第２継手部材の突合せ端面それぞれに環状のシール突起が形成され、雄ねじ部を有する雄ねじ部材と雌ねじ部を有する袋ナットが締め付けられることにより前記ガスケットが前記各突合せ端面に押圧されて前記ガスケットが変形し、前記ガスケットと前記シール突起および前記シール突起の内側平坦面との間にシールが形成されているので、継手としての接続信頼性を維持しつつ、狭いスペースでも着脱作業ができる。水素ステーション等のような複雑に配管がめぐらされている場所においても好適に用いることができる。

【0012】

本発明（３）は、前記第２絞り部の内径が前記第１絞り部の前記オリフィス貫通孔の内径よりも大きいことを特徴とする本発明（１）または（２）のオリフィス付き継手である
。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、超高圧環境において使用され、低騒音減圧機能を有するオリフィス付き継手を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態１に係るオリフィス付き継手を示す断面図である。

【図2】本発明の実施形態２に係るオリフィス付き継手を示す断面図である。

【図3】本発明の実施形態３に係るオリフィス付き継手を示す断面図である。

【図4】特許文献１に記載の従来のオリフィス付き継手である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

【0016】

＜実施形態１＞
図１に、本発明のオリフィス付き継手の実施形態１を示す。

【0017】

＜実施形態１＞
図１に示すオリフィス付き継手１Ａは、流体通路１２が形成された第１継手部材１０と、流体通路２２が形成された第２継手部材２０と、第１継手部材１０と第２継手部材２０の突合せ端面間に介在させられる環状のガスケット３０を備えている。ガスケットの材質としてはＳＵＳ３１６Ｌが用いられるが、ＳＵＳ３１６Ｌ以外のステンレス鋼や銅等その他の金属が適宜採用される。
ガスケット３０には流体の流れを絞る第１絞り部を形成するオリフィス貫通孔３１が設けられて、これが第１絞り部を形成し、流体の流れを絞る。なお、図１においてオリフィス貫通孔はガスケットに径が一定の単一の孔が設けられているが、テーパー状の孔であっても良く、複数の孔を設けても良い。

【0018】

第１継手部材１０の流体通路１２の内径は、端部で内径が小さくなり第２絞り部貫通孔１３が形成されている。この部分が第２絞り部となっている。第２継手部材２０の流体通路２２の内径は、端部で内径が小さくなり第２絞り部貫通孔２３が形成されている。この部分も第２絞り部となっている。
第１絞り部と第２絞り部とが、流体の流れを絞るオリフィス機能を有し、低騒音減圧機能も果たすことができる。第２絞り部は第１継手部材１０及び第２継手部材２０の端部に形成されているので剛性が高く、水素ステーションのような超高圧流体を安全に取り扱うことが出来る。

【0019】

第２絞り部貫通孔１３、第２絞り部貫通孔２３及びオリフィス貫通孔３１の内径は実施形態１では同一の内径としている。この内径の大きさは実際に流す流体の特性に応じて適宜調整することができる。

【0020】

第１継手部材１０及び第２継手部材２０は対向端部にフランジ部１１，２１を有し、さらに、内周面が前記第１継手部材１０に挿通され、内周面の一端部が該第１継手部材１０のフランジ部１１に係合するとともに、外周面に雄ねじ部４１を有する雄ねじ部材４０と、前記第２継手部材２０に挿通され、一端部の内周面の縮径部が前記第２継手部材２０のフランジ部２１に係合するとともに他端部の内周面に前記雄ねじ部材４０の雄ねじ部４１と螺合する雌ねじ部５１を有する袋ナット５０とを有している。各継手端面には環状のシール突起が形成されており、雄ねじ部材４０と袋ナット５０とを締め付けることによりシール突起によってガスケットが変形し、ガスケットとシール突起およびシール突起の内側平坦面の間においてシールが形成される。なお、本形態において第１継手部材１０と雄ねじ部材４０は別体となっているが溶接等により一体となっていても良い。フランジ部２１と袋ナット５０の底面との間に雄ねじ部材４０と袋ナット５０の供回り防止のためのベアリング６０が配設されている。

【0021】

このような構造にすることによって、さらに、超高圧環境下において継手としての接続信頼性を維持しつつ、狭いスペースでも着脱作業ができるので、水素ステーションのような複雑に配管がめぐらされている場所においても好適に用いることができる。

【0022】

＜実施形態２＞
図２は、実施形態２のオリフィス付き継手１Ｂを示している。図１のオリフィス付き継手１Ａと説明が重複する部分は一部説明を省略する。
第１継手部材１０には第２絞り部を形成する第２絞り部貫通孔１３が形成されているが、第２継手部材２０には第２絞り部を形成する第２絞り部貫通孔２３が形成されていない。流体が第１継手部材１０側から第２継手部材２０方向へ流れる場合、第２絞り部貫通孔１３で流体の圧力を減圧し、低騒音機能を第２絞り部貫通孔１３とオリフィス貫通孔３１とで役割を果たすことができれば、実施形態２のオリフィス付き継手１Ｂでも好適に用いることができる。

【0023】

＜実施形態３＞
図３は、実施形態３のオリフィス付き継手１Ｃを示している。図１のオリフィス付き継手１Ａと説明が重複する部分は一部説明を省略する。
第１継手部材１０の第２絞り部貫通孔１３と第２継手部材の第２絞り部貫通孔２３の内径は、ガスケット３０のオリフィス貫通孔３１の内径よりも大きく設定されている。流体の圧力等の特性によって適宜これらの内径は定められる。

【産業上の利用可能性】

【0024】

以上説明したように、本発明のオリフィス付き継手は、超高圧環境において使用され、低騒音減圧機能を有するオリフィス付き継手として好適に用いることができる。

【符号の説明】

【0025】

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ；オリフィス付き継手
１０；第１継手部材
１１；フランジ部
１２；流体通路
１３；第２絞り部貫通孔
２０；第２継手部材
２１；フランジ部
２２；流体通路
２３；第２絞り部貫通孔
３０；ガスケット
３１；オリフィス貫通孔
４０；雄ねじ部材
４１；雄ねじ部
５０；袋ナット
５１；雌ねじ部
６０；ベアリング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】