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减压阀

文献发布时间:2024-01-17 01:27:33


减压阀

技术领域

本公开涉及减压阀。

背景技术

以往,存在例如专利文献1记载那样对从一次口供给的气体的压力进行减压,将该减压的气体向二次口送出的减压阀。减压阀具有主体、阀座、阀芯及施力构件。在主体的内部设有使一次口与二次口相互连通的流路。阀座设置在流路的中途。阀芯设置成相对于阀座能够接触/分离。施力构件对阀芯向使其从阀座分离的方向施力。流路包括相对于阀芯而一次口所在一侧的一次侧流路部及相对于阀芯而二次口所在一侧的二次侧流路部。阀芯根据一次侧流路部的压力与二次侧流路部的压力之间的压力差及施力构件的作用力而移动。根据阀芯的位置而减压阀的开度变化,由此调整二次压。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2017-126269号公报

发明内容

发明的概要

发明要解决的课题

在专利文献1的减压阀中,担心如下那样的情况。例如在减压阀为开阀的状态下,在气体从一次口急剧地进入时,一次侧流路部的压力急剧地上升。因此,一次侧流路部的压力与二次侧流路部的压力之差变得更大,由此阀芯的闭阀动作可能会延迟。担心以该闭阀动作的延迟为起因而二次压超过设定的压力的值。

本公开的目的在于提供一种能够更适当地调整气体的压力的减压阀。

用于解决课题的方案

本公开的一方案的减压阀具备:主体,具有气体流路;阀座,设置于所述气体流路的中途;阀芯,设置于所述气体流路中的所述阀座的下游侧。所述气体流路包括一次侧流路部及二次侧流路部,所述一次侧流路部位于所述阀芯的上游侧,所述二次侧流路部位于所述阀芯的下游侧,所述一次侧流路部包括压力室,所述压力室为形成于所述阀芯与所述阀座之间的空间。所述阀芯构成为,被始终向相对于所述阀座分离的方向施力,并且根据所述一次侧流路部的压力与所述二次侧流路部的压力之差对所述阀座进行开闭。而且,所述阀芯具有:阀芯流路,使所述压力室与所述二次侧流路部连通;辅助流路,对根据所述阀芯与所述阀座之间的间隙而向所述压力室流入的气体向所述二次侧流路部流出的情况进行辅助。

本公开的一方案的减压阀具备:主体,具有气体流路;阀座,设置于所述气体流路的中途;及阀芯,设置于所述气体流路中的所述阀座的下游侧。所述气体流路包括一次侧流路部及二次侧流路部,所述一次侧流路部位于所述阀芯的上游侧,所述二次侧流路部位于所述阀芯的下游侧,所述一次侧流路部包括压力室,所述压力室为形成于所述阀芯与所述阀座之间的空间。所述阀芯构成为,被始终向相对于所述阀座分离的方向施力,并且根据所述一次侧流路部的压力与所述二次侧流路部的压力之差对所述阀座进行开闭。而且,所述阀芯具有阀芯流路,所述阀芯流路使所述压力室与所述二次侧流路部连通。所述减压阀还具备节流部,该节流部使根据所述阀芯与所述阀座之间的间隙而向所述压力室流入的气体的流量缩减。

附图说明

图1是将第一实施方式的减压阀沿着其轴线剖切的剖视图。

图2是将图1的减压阀中的阀芯及阀座的附近放大表示的剖视图。

图3是将图1的减压阀中的阀芯及阀座的附近放大表示的剖视图。

图4是将第一实施方式的变形例的减压阀中的阀芯及阀座的附近放大表示的剖视图。

图5是将第二实施方式的减压阀中的阀芯及阀座的附近放大表示的剖视图。

图6是将第三实施方式的减压阀中的阀芯及阀座的附近放大表示的剖视图。

图7是将第四实施方式的减压阀中的阀芯及阀座的附近放大表示的剖视图。

图8是将其他的实施方式的减压阀中的阀芯及阀座的附近放大表示的剖视图。

具体实施方式

<第一实施方式>

以下,说明将减压阀具体化的第一实施方式。

如图1所示,减压阀1作为一例设置在将搭载于燃料电池机动车的氢气的气体罐2与燃料电池3连结的流体回路的中途。减压阀1将从气体罐2经由一次口4供给的氢气的压力减压为设定压力以下的压力,将该减压后的气体经由二次口5向燃料电池3供给。从一次口4供给的氢气的压力即一次压为例如87.5MPa左右的高压。设定压力是通过减压阀1减压后的压力即二次压的目标值,例如为1.2MPa左右。

减压阀1具备主体11、阀座12、阀芯13、施力构件14、第一密封构件15、第二密封构件16。

主体11具有将一次口4与二次口5相互连通并供高压气体流通的气体流路17。需要说明的是,在以下的说明中,“上游侧”及“下游侧”以气体流路17中的氢气的流通方向为基准来定义。阀座12配置于气体流路17。阀芯13配置于气体流路17中的阀座12的下游侧。施力构件14对阀芯13向使其从阀座12分离的开阀方向施力。第一密封构件15及第二密封构件16装配于阀芯13的外周面。阀芯13根据一次压与二次压的压力差及施力构件14的作用力而相对于阀座12接触/分离。根据阀芯13的位置而减压阀1的开度变化,由此将二次压调整成设定值以下的压力。

主体11具备接头构件21、第一外壳构件22、第二外壳构件23。接头构件21、第一外壳构件22及第二外壳构件23为金属制。接头构件21、第一外壳构件22及第二外壳构件23以该顺序从上游侧沿氢气的流通方向排列。通过将这些构件21、22、23相互连结来组装主体11。在组装后的主体11中,接头构件21、第一外壳构件22及第二外壳构件23配置在共通的轴线L上。

接头构件21的形状大致为台阶的圆柱状。接头构件21中的大径部31的外周面具有外螺纹。接头构件21具有作为气体流路17的一部分的接头流路32。接头流路32沿着轴线L呈直线状地延伸,向接头构件21的两端开口。接头流路32的上游侧的开口作为一次口4发挥功能。接头构件21具备过滤器33。过滤器33设置于接头流路32的下游侧的开口。

第一外壳构件22的形状为大致圆柱状。第一外壳构件22的外径比接头构件21的外径大。

第一外壳构件22具有作为气体流路17的一部分的第一安装孔41及第二安装孔42。第一安装孔41及第二安装孔42的形状为圆孔状。第一安装孔41在第一外壳构件22的上游侧的端面开口。第二安装孔42与第一安装孔41的下游侧连续。第一安装孔41及第二安装孔42设置在同一轴线L上。第一安装孔41的内周面具有内螺纹。接头构件21通过将其大径部31紧固于第一安装孔41而连结于第一外壳构件22。第二安装孔42的内径比第一安装孔41的内径小。在第二安装孔42安装阀座12。即,阀座12设置在气体流路17的中途。

第一外壳构件22具有作为气体流路17的一部分的收容孔43。收容孔43为大致圆孔形状。收容孔43与第二安装孔42连通,并在第一外壳构件22的下游侧的端面开口。收容孔43设置在轴线L上。第一外壳构件22具有将收容孔43与第二安装孔42相互分隔的分隔壁44。在从沿着轴线L的方向观察下,分隔壁44的形状为圆环状。分隔壁44的内径随着朝向上游侧而逐渐减小。在收容孔43内收容阀芯13的一部分。即,阀芯13设置在气体流路17中的阀座12的下游侧。

第一外壳构件22具有圆环状的设置槽46。设置槽46位于收容孔43的周围。与收容孔43同样,设置槽46向第一外壳构件22的下游侧开口。设置槽46作为在第一外壳构件22设置的圆筒状的内壁47与圆筒状的外壁48之间的间隙而设置。内壁47规定设置槽46的内廓。外壁48规定设置槽46的外廓。外壁48比内壁47向下游侧突出。外壁48的外周面构成第一外壳构件22的外周面的一部分。在外壁48的外周面设置外螺纹。该外螺纹设置在与设置槽46对应的位置。需要说明的是,第一外壳构件22具有使设置槽46的内部与主体11的外部相互连通的连通路49。

第二外壳构件23的形状为大致圆柱状。第二外壳构件23的外径比第一外壳构件22的外径稍大。第二外壳构件23具有连结孔51。连结孔51在第二外壳构件23的上游侧的端面开口。连结孔51的形状为圆孔状。在连结孔51的内周面设置内螺纹。该内螺纹位于连结孔51的开口端附近。通过将外壁48插入并紧固于连结孔51而将第一外壳构件22连结于第二外壳构件23。需要说明的是,在外壁48的外周面装配例如O形密封圈等第三密封构件52。

另外,第二外壳构件23具有作为气体流路17的一部分的外壳流路53。外壳流路53沿着轴线L呈直线状地延伸。外壳流路53在连结孔51的底面具有上游侧的开口,在第二外壳构件23的下游侧的端面具有下游侧的开口。外壳流路53的下游侧的开口作为二次口5发挥功能。

阀座12为树脂制。阀座12的形状为圆环状。阀座12配置于第一外壳构件22的第二安装孔42。并且,阀座12由安装于第一安装孔41的接头构件21按压于第二安装孔42的底面。阀座12具有阀孔61。阀孔61沿轴线L呈直线状地延伸,在沿着轴线L的方向上的阀座12的两端面开口。在阀孔61的下游侧的区域中,阀孔61的内周面以越朝向下游侧而内径越增大的方式倾斜。

阀芯13为金属制。如图2所示,阀芯13具有头部71、本体部72、受压部73。头部71、本体部72及受压部73从上游侧按此顺序形成为一体。头部71及本体部72收容于第一外壳构件22的收容孔43。受压部73从内壁47向下游侧突出而收容于外壁48的内侧。阀芯13在主体11的内部能够沿轴线L移动。而且,阀芯13相对于阀座12能够接触/分离。

头部71的形状为大致圆柱状。头部71具有朝向前端侧、即上游侧而变得尖细的锥形形状。头部71的锥形形状对应于阀孔61的下游侧的区域的倾斜地倾斜。

本体部72的形状大致为台阶的圆柱状。本体部72具有前端部81、中间部82、基端部83。前端部81、中间部82及基端部83从上游侧按此顺序形成为一体。头部71设置于前端部81的上游侧的端面。本体部72的外径按照前端部81、中间部82、基端部83的顺序而设定为更大的值。基端部83的外周面具有第一装配槽84。第一装配槽84设置成遍及基端部83的整周地延伸的圆环状。

前端部81的外径比第一外壳构件22的分隔壁44的内径小,前端部81与分隔壁44之间的间隙作为气体流路的17的一部分发挥功能。中间部82的外径比前端部81的外径大。基端部83的外径比收容孔43的内径稍小。基端部83的外周面相对于收容孔43的内周面能够滑动。

另外,本体部72具有多个(例如4个)横孔86和1个纵孔87。各横孔86沿着与轴线L正交的方向呈直线状地延伸。各横孔86在中间部82的外周面开口。多个横孔86沿本体部72的周向以等角度间隔设置。纵孔87沿着轴线L呈直线状地延伸。纵孔87在本体部72的与头部71相反侧的端面开口。即,纵孔87的下游侧的端部向气体流路17的阀芯13的下游侧开口。纵孔87的上游侧的端部与多个横孔86分别连通。多个横孔86及纵孔87构成阀芯流路。

受压部73的形状大致为台阶的圆环状。受压部73从本体部72的下游侧的端部向径向上的外侧延伸出。受压部73的外径比第一外壳构件22的外壁48的内径稍小。受压部73的外周面相对于外壁48的内周面能够滑动。受压部73的沿着轴线L的方向上的厚度在径向上的外侧部分比径向上的内侧部分厚。受压部73的外周面具有第二装配槽88。第二装配槽88设置成遍及受压部73的整周地延伸的圆环状。

施力构件14采用例如压缩螺旋弹簧。施力构件14收容于设置槽46。施力构件14在设置槽46中,在设置槽46的底面与阀芯13的受压部73之间沿轴线L被压缩。施力构件14对阀芯13朝向从阀座12分离的开阀方向、即氢气的流通方向上的下游侧施力。

第一密封构件15及第二密封构件16采用唇式密封。第一密封构件15装配于第一装配槽84,第二密封构件16装配于第二装配槽88。

第一密封构件15将本体部72的外周面与收容孔43的内周面之间密封。

第二密封构件16将受压部73的外周面与外壁48的内周面之间密封。由此,能抑制减压后的氢气经由设置槽46及连通路49向外部放出的情况。

接下来,说明减压阀1的动作。

在从一次口4供给高压的氢气之前的初期状态下,阀芯13通过施力构件14的作用力而维持为移动到下游侧的状态。即,减压阀1维持为阀芯13从阀座12分离的开阀状态。

从一次口4供给的一次压的氢气穿过作为气体流路17的接头流路32,经由阀孔61与阀芯13的头部71之间的间隙流入收容孔43内。氢气在通过阀孔61与头部71之间的间隙时,根据该间隙的大小而被减压。减压后的氢气经由横孔86及纵孔87向作为气体流路17的外壳流路53流入,从二次口5送出。这样,经由阀孔61流入的氢气增加,由此二次压上升。

阀芯13由施力构件14的作用力及与头部71经由阀孔61承受的一次压相应的作用力向作为下游侧的开阀方向施力。相对于此,阀芯13主要由与受压部73承受的二次压相应的作用力向作为上游侧的闭阀方向施力。阀芯13根据这样的朝向上游侧的作用力与朝向下游侧的作用力的大小关系而移动。

阀芯13根据二次压的上升而接近阀座12,当二次压达到设定压力时,落座于阀座12。即,减压阀1成为闭阀的状态。

然后,当在燃料电池3中由于氢气被消耗而二次压下降时,伴随着该二次压的下降而阀芯13朝向下游侧移动。不久之后减压阀1再次成为开阀的状态时,氢气从一次口4流入。这样根据一次压与二次压的压力差而阀芯13移动,由此,将被调整为设定压力的氢气从减压阀1向燃料电池3供给。

在此,将气体流路17中的阀芯13的上游侧、即相对于阀芯13而设置一次口4侧作为一次侧来参照,将气体流路17中的阀芯13的下游侧、即相对于阀芯13而设置二次口5侧作为二次侧来参照。气体流路17包括位于阀芯13的上游侧的一次侧流路部和位于阀芯13的下游侧的二次侧流路部。而且,将收容孔43中的以基端部83为基准的一次侧的空间作为压力室43A来参照。即,一次侧流路部包括形成于阀芯13与阀座12之间的空间即压力室43A。

在这样构成的减压阀1中,担心如下那样的情况。例如在减压阀1开阀的状态下,大量的氢气从一次口4急剧地流入时,可想到气体流路17中的一次侧流路部的压力,更具体而言压力室43A的压力急剧上升的情况。在该情况下,一次侧流路部的压力与二次侧流路部的压力之差进一步增大,由此阀芯13的闭阀动作可能会延迟。以该阀芯13的闭阀动作的延迟为起因而二次压可能会超过设定压力的值。

因此,在本实施方式中,作为阀芯13,采用如下的结构。

如图3所示,阀芯13具有多个(例如4个)辅助流路89。这些辅助流路89以将头部71的周围包围的方式设置在阀芯13的前端部81。辅助流路89在头部71的周向上等间隔地设置。各辅助流路89沿着轴线L呈直线状地延伸。各辅助流路89在纵孔87的上游侧的正下方使纵孔87与压力室43A连通。换言之,各辅助流路89在纵孔87的上游侧的内端面开口。各辅助流路89使前端部81与分隔壁44之间的空间即压力室43A与纵孔87的内部、即阀芯流路的中途的部分相互连通。辅助流路89的尺寸即内径D1设定得比例如减压阀1为全开状态时的阀座12与阀芯13的头部71之间的间隙的长度D2大。长度D2是阀芯13与阀座12之间的间隙的尺寸、即阀芯13与阀座12之间的距离。

通过采用该结构,能得到如下的作用及效果。

(1-1)阀芯13具有辅助流路89,因此能辅助向压力室43A流入的氢气经由辅助流路89向气体流路17的二次侧流路部流出的情况。因此,即使在大量的氢气向压力室43A急剧供给的情况下,也能抑制压力室43A的压力的急剧上升。进而,以阀芯13为基准的一次侧的压力与二次侧的压力之差降低,因此阀芯13在更适当的时机进行闭阀动作。因此,能够更适当地调整二次侧的压力。

详细而言,在减压阀1开阀的状态下,从一次口4供给的氢气经由阀座12与阀芯13的头部71之间的间隙向收容孔43的内部、更具体而言压力室43A流入。向收容孔43的内部流入的氢气的一部分经由多个辅助流路89向纵孔87的内部立即且直接地流入。向收容孔43的内部流入的氢气的剩余的一部分以绕过阀芯13的前端部81的方式在前端部81与分隔壁44之间的间隙中向下游侧移动并经由横孔86向纵孔87的内部流入。因此,从一次口4供给的氢气的一部分、即经由辅助流路89向纵孔87流入的氢气先于经由横孔86向纵孔87流入的氢气而向燃料电池3供给。因此,即使在减压阀1开阀的状态下大量的氢气从一次口4急剧流入的情况下,也能抑制一次侧流路部的一部分即压力室43A的压力的急剧上升。而且,氢气的一部分经由辅助流路89快速地向燃料电池3供给,由此二次侧流路部的压力也更早地开始上升。因此,一次侧流路部的一部分即压力室43A的压力与二次侧流路部的压力之差更迅速地降低。由此,伴随着二次侧流路部的压力的上升,阀芯13在更适当的时机开始闭阀动作。因此,能抑制二次侧流路部的压力超过设定压力的情况。根据减压阀1,能够更适当地调整氢气的压力。

(1-2)辅助流路89使压力室43A与作为阀芯流路的纵孔87的中途的部分连通。根据该结构,能辅助从压力室43A向纵孔87的气体的流入。由此,促进从压力室43A朝向气体流路17的二次侧流路部的氢气的流出。

需要说明的是,各辅助流路89可以使压力室43A与横孔86的中途的部分(阀芯流路的中途的部分)连通。即便如此,也能辅助从压力室43A向横孔86、甚至纵孔87的氢气的流入。由此,能促进从压力室43A朝向气体流路17的二次侧流路部的氢气的流出。

另外,根据第一实施方式,还能够得到以下的效果。

(1-3)辅助流路89沿着阀芯13的轴线L延伸,在纵孔87的正下方使纵孔87与压力室43A连通。根据该结构,能辅助氢气对于纵孔87的流入。由此,能促进从压力室43A朝向气体流路17的二次侧流路部的氢气的流出。

(1-4)辅助流路89的内径D1比减压阀1为全开状态时的阀座12与阀芯13的头部71之间的间隙的长度D2长。因此,能促进从压力室43A朝向纵孔87、甚至气体流路17的二次侧流路部的更多的氢气的流出。

<第一实施方式的变形例>

接下来,说明减压阀的第一实施方式的变形例。本变形例基本上具有与先前的图1~图3所示的第一实施方式同样的结构。为了便于说明,对于同一结构,标注与第一实施方式相同的标号而省略其说明。

如图4所示,阀芯13的前端部81a整体的形状为锥状。前端部81a与头部71的下游侧连续地设置。即,前端部81a构成锥形部。前端部81a的外周面遍及前端部81a的轴向整个区域地相对于阀芯13的轴线L倾斜。换言之,前端部81a的外周面不包含与阀芯13的轴线L正交的平面。作为一例,以前端部81a的外周面相对于轴线L呈一定角度的方式,前端部81a的外周面的外径从下游侧朝向上游侧线性地减小。

各辅助流路89a具有在前端部81a的外周面开口的第一开口部89b和在纵孔87的内端面开口的第二开口部89c。各辅助流路89a沿着相对于阀芯13的轴线L倾斜的方向直线性地延伸。由此,各第一开口部89b设置在从头部71向径向外侧分离的位置。多个辅助流路89a的相对于轴线L的倾斜角相同。需要说明的是,辅助流路89a的内径与上述第一实施方式的辅助流路89的内径D1相等。

通过采用该结构,除了上述第一实施方式的作用及效果之外,还能得到如下的作用及效果。

(1-5)阀芯13具有与头部71的下游侧连续地设置的前端部81a,前端部81a的外周面遍及前端部81a的轴向整个区域地相对于阀芯13的轴线L倾斜。即,前端部81a的外周面不包含与阀芯13的轴线L正交的平面。因此,相比较于前端部81a包含与轴线L正交的平面的情况,能够抑制流入的氢气积存而成为高压的部分、即所谓积压部产生于前端部81a的上游侧的情况。由此,降低气体流路17的一次侧流路部的压力与二次侧流路部的压力之差,因此阀芯13在适当的时机进行闭阀动作。

(1-6)辅助流路89a具有在前端部81a的外周面开口的第一开口部89b。辅助流路89a以第一开口部89b从头部71分离的方式沿着相对于阀芯13的轴线L倾斜的方向延伸。这样第一开口部89b从头部71分离,因此在形成辅助流路89a时,难以弄伤头部71,阀芯13的加工变得容易。

需要说明的是,如上所述,头部71的锥形形状对应于阀孔61的下游侧的区域的倾斜而倾斜,由此头部71的外周面紧贴于阀孔61的内周面。由此,在闭阀时防止氢气通过阀孔61。因此,避免弄伤头部71地加工辅助流路89a的情况至关重要。

<第二实施方式>

接下来,说明减压阀的第二实施方式。本实施方式基本上具有与先前的图1~图3所示的第一实施方式同样的结构。为了便于说明,对于同一结构,标注与第一实施方式相同的标号而省略其说明。

如图5所示,第一外壳构件22具有将收容孔43与第二安装孔42相互分隔的分隔壁91。分隔壁91是与轴线L正交的圆环状的平板。分隔壁91具有嵌合孔92。嵌合孔92使收容孔43与第二安装孔42相互连通。嵌合孔92是具有大径部及小径部的二级的孔。嵌合孔92的大径部位于设有收容孔43的一侧,嵌合孔92的小径部位于设有第二安装孔42的一侧。嵌合孔92的大径部的内径比阀芯13的前端部81的外径稍大。在嵌合孔92的大径部嵌合有阀芯13的前端部81。但是,前端部81的外周面相对于嵌合孔92的内周面能够滑动。

此外,将前端部81及嵌合孔92的大小等设定为,即使在减压阀1为全开状态的情况下,前端部81也不会从嵌合孔92脱落的程度。而且,分隔壁91的嵌合孔92的周缘部分与中间部82的上游侧的端部在沿着轴线L的方向上相互相对。将中间部82与分隔壁91之间的距离等设定为,在头部71落座于阀座12之前,中间部82不与分隔壁91抵接。

在嵌合孔92的内部设有通过嵌合孔92与阀芯13的嵌合而将压力室43A的一部分划分并分离的预备室93。预备室93是由阀芯13的前端部81、嵌合孔92的内周面、及阀座12包围而形成的空间。在阀芯13的前端部81设置的多个辅助流路89向预备室93开口。即,预备室93与纵孔87经由辅助流路89相互连通。

根据该结构,能得到如下的作用及效果。

(2-1)阀芯13具有辅助流路89,因此能辅助向作为压力室43A的一部分的预备室93流入的氢气经由辅助流路89向气体流路17的二次侧流路部流出的情况。因此,即使在大量的氢气向压力室43A急剧供给的情况下,也能抑制压力室43A的压力的急剧上升。进而,减少以阀芯13为基准的一次侧的压力与二次侧的压力之差,因此阀芯13在更适当的时机进行闭阀动作。因此,能够更适当地调整二次侧的压力。

详细而言,在减压阀1开阀的状态下,从一次口4供给的氢气经由阀座12与阀芯13的头部71之间的间隙,暂时向预备室93流入。向预备室93流入的氢气的一部分经由多个辅助流路89向纵孔87的内部立即且直接地流入。从预备室93向纵孔87的内部流入的氢气的剩余的一部分经由横孔86向压力室43A流入。因此,从一次口4供给的氢气的一部分、即经由辅助流路89向纵孔87流入的氢气先于经由横孔86向纵孔87流入的氢气而向燃料电池3供给。因此,即使在减压阀1开阀的状态下大量的氢气从一次口4急剧流入的情况下,也能抑制作为一次侧流路部的一部分的压力室43A的压力的急剧上升。而且,氢气的一部分经由辅助流路89快速地向燃料电池3供给,由此二次侧流路部的压力也快速地开始上升。因此,压力室43A的压力与二次侧流路部的压力之差更迅速地减少。由此,伴随着二次侧流路部的压力的上升,阀芯13在更适当的时机开始闭阀动作。因此,能抑制二次侧流路部的压力超过设定压力的情况。根据减压阀1,能够更适当地调整氢气的压力。

另外,根据第二实施方式,还能够得到以下的效果。

(2-2)在阀芯13牢固地落座于阀座的全闭状态下,阀芯13朝向阀座12要进一步移动时,中间部82的上游侧的端部与分隔壁91的嵌合孔92的周缘部分抵接。通过限制阀芯13的朝向上游侧的进一步的移动,能抑制阀座12的过度的变形。

<第三实施方式>

接下来,说明减压阀的第三实施方式。本实施方式基本上具有与先前的图5所示的第二实施方式同样的结构。为了便于说明,对同一结构标注与第二实施方式相同的标号而省略其说明。

如图6所示,分隔壁91具有作为气体流路17的一部分的第三安装孔101。第三安装孔101例如可以设置作为嵌合孔92的一部分。第三安装孔101以嵌合孔92中的设有第二安装孔42的一侧、即上游侧的部分扩径的方式设置。第三安装孔101的形状为圆孔状。第三安装孔101位于轴线L上。第三安装孔101的内径比第二安装孔42的内径小且比嵌合孔92的内径大。

在第三安装孔101安装限动件102。限动件102可以是例如垫片。限动件102的上游侧的端面整体与阀座12接触。限动件102为金属材料或合成树脂材料制。限动件102的形状为圆环状。限动件102具有沿着轴线L呈直线状地延伸的贯通孔103。贯通孔103在沿着限动件102的轴线L的方向上相互位于相反侧的两个侧面开口。贯通孔103的内径比阀芯13的头部71的外径大且比阀芯13的前端部81的外径小。

此外,将前端部81的上游侧的端面与限动件102之间的距离等设定为,在阀芯13的头部71落座于阀座12的时机,前端部81的上游侧的端面与限动件102抵接。而且,在本实施方式中,通过由阀芯13的前端部81、嵌合孔92的内周面、限动件102的内周面、及阀座12包围而形成的空间作为预备室93发挥功能。需要说明的是,有时将压力室43A中的预备室93以外的其余的部分作为主室94来参照。

限动件102具有多个槽104。这些槽104设置于限动件102的下游侧的侧面。多个槽104沿着限动件102的半径方向延伸,遍及限动件102的从内周至外周的全长地设置。而且,多个槽104在限动件102的圆周方向上以等角度间隔设置。槽104的深度D3设定得比上述长度D2短。即,槽104的流路面积设定为比阀座12与阀芯13之间的间隙的流路面积小的值。

分隔壁91具有多个细孔105。细孔105设置与槽104相同的个数。细孔105沿着轴线L延伸。细孔105将压力室43A的主室94与第三安装孔101之间连通。细孔105的内径可以是与槽104的深度D3相同程度的大小。细孔105对应于限动件102的槽104地沿着嵌合孔92的圆周方向以等角度间隔设置。限动件102以槽104对应于细孔105的方式安装于第三安装孔101。槽104与细孔105维持为相互连通的状态。即,由槽104和细孔105构成作为更窄的气体流路的多个节流流路106。由此,压力室43A中的主室94与预备室93经由多个节流流路106相互连通。节流流路106的尺寸设定得比上述长度D2短。

此外,只要节流流路106的尺寸具有设定为比减压阀1为全开状态时的阀座12与阀芯13之间的间隙的尺寸小的值的部分即可。即,只要槽104及细孔105中的任一方的尺寸设定为比长度D2小的值即可。

另外,限动件102可以不用设置作为另外构件。例如可以将相当于限动件102的部分一体形成于第一外壳构件22。在该情况下,从加工性的观点出发,可以取代槽104,将例如压力室43A中的连通主室94与预备室93之间的斜状的孔设置作为节流流路106。

需要说明的是,包含嵌合孔92的分隔壁91、及节流流路106构成对根据阀座12与阀芯13之间的间隙向压力室43A的主室94流入的氢气的流量进行节流的节流部。

根据该结构,能得到如下那样的作用及效果。

(3-1)减压阀1具有作为节流部的节流流路106。根据该结构,通过节流流路106来缩减向压力室43A的主室94流入的氢气的流量。因此,即使在大量的氢气向压力室43A急剧供给的情况下,也能抑制主室94的压力的急剧上升。进而,以阀芯13为基准的一次侧的压力与二次侧的压力之差减少,因此阀芯13在更适当的时机进行闭阀动作。因此,能够更适当地调整二次侧的压力。

详细而言,在减压阀1开阀的状态下,从一次口4供给的氢气经由阀座12与阀芯13的头部71之间的间隙暂时向预备室93流入。该向预备室93流入的氢气经由多个节流流路106向主室94流入。但是,在氢气通过节流流路106时,根据节流流路106的流路面积而进一步被减压。即,向预备室93流入的氢气由于通过节流流路106而流量缩减地向主室94供给。因此,即使在减压阀1开阀的状态下大量的氢气从一次口4急剧流入的情况下,也能抑制主室94的压力的急剧上升。而且,主室94的压力上升速度被抑制得更平缓,由此气体流路17的二次侧流路部的压力也更平缓地上升。因此,一次侧流路部的压力与二次侧流路部的压力之差变得更小。由此,伴随着二次侧流路部的压力的上升,阀芯13在更适当的时机开始闭阀动作。因此,也能抑制二次侧流路部的压力超过设定压力的情况。根据减压阀1,能够更适当地调整氢气的压力。而且,通过抑制主室94的压力上升速度,阀芯13能够更顺畅地进行闭阀动作及开阀动作。

另外,根据第三实施方式,还能够得到以下的效果。

(3-2)节流流路106的尺寸具有比长度D2短的部分。因此,能够良好地缩减从预备室93向主室94流入的氢气的流量。

(3-3)在阀芯13从落座于阀座12的状态开始要进一步朝向阀座12移动时,前端部81的上游侧的端面与限动件102抵接。通过抑制阀芯13的朝向上游侧的进一步的移动,能抑制阀座12的过度的变形。

<第四实施方式>

接下来,说明减压阀的第四实施方式。本实施方式基本上具有与先前的图5所示的第二实施方式同样的结构。为了便于说明,对于同一结构,标注与第二实施方式相同的标号而省略其说明。

如图7所示,阀芯13具有多个(例如4个)节流流路107。多个节流流路107除了其内径不同的情况以外,与上述第二实施方式中的多个辅助流路89同样地构成。因此,节流流路107使预备室93与纵孔87相互连通。节流流路107的内径设定得比上述长度D2短。

需要说明的是,在包含嵌合孔92的分隔壁91、及阀芯13设置的节流流路107构成对根据阀座12与阀芯13之间的间隙向压力室43A的主室94流入的氢气的流量进行节流的节流部。

根据该结构,能得到如下那样的作用及效果。

(4-1)减压阀1具有作为节流部的节流流路107。根据该结构,通过节流流路107缩减向压力室43A的主室94流入的氢气的流量。因此,即使在大量的氢气向压力室43A急剧供给的情况下,也能抑制压力室43A的压力的急剧上升。进而,以阀芯13为基准的一次侧的压力与二次侧的压力之差减少,因此阀芯13在更适当的时机进行闭阀动作。因此,能够更适当地调整二次侧的压力。

详细而言,在减压阀1开阀的状态下,从一次口4供给的氢气经由阀座12与阀芯13的头部71之间的间隙,暂时向预备室93流入。该向预备室93流入的氢气经由多个节流流路107及横孔86向压力室43A的主室94流入。但是,氢气在通过节流流路107时,根据节流流路107的流路面积而进一步被减压。即,向预备室93流入的氢气由于通过节流流路107而流量被缩减地向主室94供给。因此,即使在减压阀1开阀的状态下大量的氢气从一次口4急剧流入的情况下,也能抑制主室94的压力的急剧上升。而且,主室94的压力上升速度被抑制得更加平缓,由此二次侧流路部的压力也更加平缓地上升。因此,一次侧流路部的压力与二次侧流路部的压力之差变得更小。由此,伴随着二次侧流路部的压力的上升,阀芯13在更适当的时机开始闭阀动作。因此,也能抑制二次侧流路部的压力超过设定压力的情况。根据减压阀1,能够更适当地调整氢气的压力。而且,通过抑制主室94的压力上升速度,阀芯13能够更顺畅地进行闭阀动作及开阀动作。

<其他的实施方式>

需要说明的是,第一~第四实施方式可以如下变更实施。

·在第一实施方式的变形例中,辅助流路89a的形状等可以适当变更。例如,第二开口部89c可以不在纵孔87的端面而在横孔86的内周面开口。而且,如图8所示,各辅助流路89a可以沿着阀芯13的轴线L呈直线状地延伸。在该例子中,第一开口部89b设置在与头部71沿径向相邻的位置。

·在第一实施方式的变形例中,以前端部81a的外周面相对于轴线L成一定角度的方式,前端部81a的外周面的外径从下游侧朝向上游侧线性地减小,但是并不局限于此。可以是例如以前端部81a的外周面的相对于轴线L的角度逐渐减小的方式,前端部81a的外周面的外径从下游侧朝向上游侧非线性地减小。

·在各实施方式中,采用了压缩螺旋弹簧作为施力构件14,但是并不局限于此,也可以采用例如碟形弹簧等其他的弹性构件。

·在各实施方式中,将减压阀1使用于对高压的氢气进行减压的用途,但是并不局限于此,也可以使用于对氢以外的高压气体进行减压的用途。

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