気体検知装置
【課題】外部からのエネルギ供給を受けることなく、水素漏洩の際に迅速に検知し、流路を閉鎖することができる水素バルブを提供する。
【解決手段】本発明の水素バルブは、水素を燃焼発熱を促進する白金触媒と、その発熱により形状回復する形状記憶合金と、形状記憶合金の形状記憶回復力により動作する係止体と、弁を閉鎖する方向に付勢されたバイアスばねと、前記係止体により弁の動作を制限する被係止部材とが連係された弁体とを備えることを特徴とする。
【解決手段】本発明の水素バルブは、水素を燃焼発熱を促進する白金触媒と、その発熱により形状回復する形状記憶合金と、形状記憶合金の形状記憶回復力により動作する係止体と、弁を閉鎖する方向に付勢されたバイアスばねと、前記係止体により弁の動作を制限する被係止部材とが連係された弁体とを備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水素バルブに際し、漏洩が発生した際に即時漏洩を遮断することができる自動遮断水素バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境への影響より、あらゆる分野において燃料電池技術が着目されている。特に燃料電池で用いられる水素の取り扱いについては、その危険性から様々な検知手段が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１８５５９５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の水素検知手段は別途エネルギ供給な場合が多く、さらにバルブに用いる際には水素検知手段へ供給するエネルギ、バルブを駆動するために供給するエネルギとが必要となり、システム全体が大型化したり、複雑化するおそれがあった。本発明の目的は、外部からのエネルギ供給を受けることなく、水素漏洩の際に迅速に検知し、流路を閉鎖することができる水素バルブを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の水素バルブは、水素を燃焼発熱を促進する白金触媒と、その発熱により形状回復する形状記憶合金と、形状記憶合金の形状記憶回復力により動作する係止体と、弁を閉鎖する方向に付勢されたバイアスばねと、前記係止体により弁の動作を制限する被係止部材とが連係された弁体とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、外部からのエネルギ供給を受けることなく、水素漏洩の際に迅速に検知し、流路を閉鎖することができる水素バルブを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を図を用いて説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は、本発明の水素バルブの外観を示す図である。
１０１はフレームアレスタである。フレームアレスタは金網状のＳＵＳで形成されている。
通常の吸気口であれば、水素雰囲気中においてバルブ内部で触媒燃焼が発生すると吸気口を通して火炎逸走が起こり、爆発事故が起こるおそれがある。ＳＵＳなど熱伝導性の高い素材でネットを形成されたフレームアレスタであればフレームアレスタにて火炎逸走が防止されるため必須となる。
【０００９】
図２は、本発明の水素バルブの流路解放状態を示す図である。
２０１は形状記憶合金線、２０２は形状記憶合金線を保護する保護チューブ、２０３は白金を含む触媒、２０４は係止体、２０５は弁口、２０６は弁口を開閉する弁体、２０７は弁体に連係された被係止体、２０８は弁体を弁口を閉鎖するように付勢するバイアスばねである。
【００１０】
本実施例の水素バルブの通常状態は、バイアスばね２０８により弁体２０６が弁口２０５を閉鎖する方向に付勢されているが、係止体２０４が被係止体２０７をロックし、弁口２０５が解放状態とされている。よって通常状態では水素が流入口から弁口を経由し流出口へと流れ出る。
【００１１】
図３は、本発明の水素バルブの流路閉鎖状態を示す図である。
水素漏洩が発生した場合、触媒２０３の周辺において水素が触媒燃焼を起こし発熱する。ここで発生した熱が形状記憶合金線２０１を加熱する。加熱された形状記憶合金線２０１は、形状回復力を発生し、係止体２０４を被係止体２０７から解放するよう動作する。被係止体２０７がロックから解放されると、バイアスばね２０８の弾性エネルギにより、弁体２０６が弁口２０５を閉鎖するように動作する。
【００１２】
このように、弾性エネルギを閉鎖方向に動作するように使用し、形状記憶合金の形状回復力を弾性エネルギを解放するトリガ手段として用いることにより、強力な弁閉鎖圧と安定した動作を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
本発明の水素バルブは、水素の漏洩を検知すると、別途外部の制御手段やエネルギ供給手段を用いることなく単独でバルブの遮断を行うことができ、燃料電池などへの利用が非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の水素バルブの外観を示す図である。
【図２】本発明の水素バルブの弁解放状態を示す内部図である。
【図３】本発明の水素バルブの弁閉鎖状態を示す内部図である。
【符号の説明】
【００１５】
１０１ フレームアレスタ
２０１ 形状記憶合金線
２０３ 白金触媒
２０４ 係止体
２０５ 弁口
２０６ 弁体
２０７ 被係止体
２０８ バイアスばね
【技術分野】
【０００１】
本発明は水素バルブに際し、漏洩が発生した際に即時漏洩を遮断することができる自動遮断水素バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境への影響より、あらゆる分野において燃料電池技術が着目されている。特に燃料電池で用いられる水素の取り扱いについては、その危険性から様々な検知手段が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１８５５９５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の水素検知手段は別途エネルギ供給な場合が多く、さらにバルブに用いる際には水素検知手段へ供給するエネルギ、バルブを駆動するために供給するエネルギとが必要となり、システム全体が大型化したり、複雑化するおそれがあった。本発明の目的は、外部からのエネルギ供給を受けることなく、水素漏洩の際に迅速に検知し、流路を閉鎖することができる水素バルブを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の水素バルブは、水素を燃焼発熱を促進する白金触媒と、その発熱により形状回復する形状記憶合金と、形状記憶合金の形状記憶回復力により動作する係止体と、弁を閉鎖する方向に付勢されたバイアスばねと、前記係止体により弁の動作を制限する被係止部材とが連係された弁体とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、外部からのエネルギ供給を受けることなく、水素漏洩の際に迅速に検知し、流路を閉鎖することができる水素バルブを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を図を用いて説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は、本発明の水素バルブの外観を示す図である。
１０１はフレームアレスタである。フレームアレスタは金網状のＳＵＳで形成されている。
通常の吸気口であれば、水素雰囲気中においてバルブ内部で触媒燃焼が発生すると吸気口を通して火炎逸走が起こり、爆発事故が起こるおそれがある。ＳＵＳなど熱伝導性の高い素材でネットを形成されたフレームアレスタであればフレームアレスタにて火炎逸走が防止されるため必須となる。
【０００９】
図２は、本発明の水素バルブの流路解放状態を示す図である。
２０１は形状記憶合金線、２０２は形状記憶合金線を保護する保護チューブ、２０３は白金を含む触媒、２０４は係止体、２０５は弁口、２０６は弁口を開閉する弁体、２０７は弁体に連係された被係止体、２０８は弁体を弁口を閉鎖するように付勢するバイアスばねである。
【００１０】
本実施例の水素バルブの通常状態は、バイアスばね２０８により弁体２０６が弁口２０５を閉鎖する方向に付勢されているが、係止体２０４が被係止体２０７をロックし、弁口２０５が解放状態とされている。よって通常状態では水素が流入口から弁口を経由し流出口へと流れ出る。
【００１１】
図３は、本発明の水素バルブの流路閉鎖状態を示す図である。
水素漏洩が発生した場合、触媒２０３の周辺において水素が触媒燃焼を起こし発熱する。ここで発生した熱が形状記憶合金線２０１を加熱する。加熱された形状記憶合金線２０１は、形状回復力を発生し、係止体２０４を被係止体２０７から解放するよう動作する。被係止体２０７がロックから解放されると、バイアスばね２０８の弾性エネルギにより、弁体２０６が弁口２０５を閉鎖するように動作する。
【００１２】
このように、弾性エネルギを閉鎖方向に動作するように使用し、形状記憶合金の形状回復力を弾性エネルギを解放するトリガ手段として用いることにより、強力な弁閉鎖圧と安定した動作を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
本発明の水素バルブは、水素の漏洩を検知すると、別途外部の制御手段やエネルギ供給手段を用いることなく単独でバルブの遮断を行うことができ、燃料電池などへの利用が非常に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の水素バルブの外観を示す図である。
【図２】本発明の水素バルブの弁解放状態を示す内部図である。
【図３】本発明の水素バルブの弁閉鎖状態を示す内部図である。
【符号の説明】
【００１５】
１０１ フレームアレスタ
２０１ 形状記憶合金線
２０３ 白金触媒
２０４ 係止体
２０５ 弁口
２０６ 弁体
２０７ 被係止体
２０８ バイアスばね
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白金触媒と、その発熱により形状回復する形状記憶合金と、形状記憶合金の形状記憶回復力により動作する係止体と、弁を閉鎖する方向に付勢されたバイアスばねと、前記係止体により弁の動作を制限する被係止部材とが連係された弁体とを内部に収容し、周囲の気体の流出入が可能なフレームアレスタを有する水素バルブ。
【請求項１】
白金触媒と、その発熱により形状回復する形状記憶合金と、形状記憶合金の形状記憶回復力により動作する係止体と、弁を閉鎖する方向に付勢されたバイアスばねと、前記係止体により弁の動作を制限する被係止部材とが連係された弁体とを内部に収容し、周囲の気体の流出入が可能なフレームアレスタを有する水素バルブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１９０６６９（Ｐ２００８−１９０６６９Ａ）
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７４０３（Ｐ２００７−２７４０３）
【出願日】平成１９年２月６日（２００７．２．６）
【出願人】（３９００３１５２１）トキコーポレーション株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月６日（２００７．２．６）
【出願人】（３９００３１５２１）トキコーポレーション株式会社 (30)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]