偏心阀制造技术

本发明专利技术的一技术方案为一种偏心阀，该偏心阀具有驱动机构、驱动力接受部、支承旋转轴的轴承以及产生复位弹簧力的复位弹簧，在所述驱动机构的非驱动时，产生反阀座方向作用力，该反阀座方向作用力是起因于所述复位弹簧力而产生的力，且使所述旋转轴以所述轴承为支点倾斜，对阀芯向远离阀座的方向施力，在所述阀芯和所述阀座中的任一者设有密封构件，该密封构件在所述驱动机构的非驱动时将所述阀芯与所述阀座之间密封。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】偏心阀
本专利技术涉及一种为作为流量控制阀使用的阀，且是阀芯的旋转中心(旋转轴)自阀座的阀孔的中心偏心地配置、阀芯的密封面自旋转轴偏心地配置的偏心阀(双重偏心阀)。
技术介绍
关于流量控制阀，在专利文献1中公开一种流量开闭阀：通过阀芯旋转并与可动座(日文：可動シート)接触而成为阀关闭状态，通过阀芯旋转并离开可动座而成为阀打开状态。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012－72793号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，对于专利文献1的流量开闭阀，在驱动源未驱动的阀关闭状态下，阀芯只不过是与可动座相接触。因此，在阀关闭状态下，可能无法确保阀芯与可动座之间的密封性(不能发挥密封功能)。于是，本专利技术即是为了解决上述的问题点而做成的，其目的在于提供一种能够在闭阀状态下确保密封性的偏心阀。用于解决问题的方案为了解决上述课题而做成的本专利技术的一技术方案是一种偏心阀，该偏心阀具有：阀座，其包括阀孔和形成于所述阀孔的缘部的座面；阀芯，在其外周形成有与所述座面相对应的密封面；以及旋转轴，所述阀芯一体地设于所述旋转轴，所述旋转轴使所述阀芯旋转，所述旋转轴的中心轴线与所述阀芯的径向平行地延伸，所述旋转轴的中心轴线自所述阀孔的中心向所述阀孔的径向偏心地配置，并且，所述密封面自所述旋转轴的中心轴线向所述阀芯的中心轴线延伸的方向偏心地配置，该偏心阀的特征在于，该偏心阀具有：驱动机构，其产生使所述旋转轴向开阀方向旋转的驱动力；驱动力接受部，其与所述旋转轴一体地设置，接受所述驱动力；轴承，其在所述旋转轴的中心轴线方向上配置在所述阀芯与所述驱动力接受部之间的位置，用于支承所述旋转轴；以及复位弹簧，其产生使所述旋转轴向闭阀方向旋转的复位弹簧力，在所述驱动机构的非驱动时，产生反阀座方向作用力，该反阀座方向作用力是起因于所述复位弹簧力而产生的力，并且是作用在与所述轴承的中心轴线垂直的方向上的力，该反阀座方向作用力使所述旋转轴以所述轴承为支点倾斜，对所述阀芯向远离所述阀座的方向施力，在所述阀芯和所述阀座中的任一者设有密封构件，该密封构件在所述驱动机构非驱动时将所述阀芯与所述阀座之间密封。根据该技术方案，在驱动机构的非驱动时，阀座与阀芯之间利用密封构件密封。由此，能够在闭阀状态下确保密封性。优选的是，在所述技术方案中，所述密封构件包括变形部，在所述驱动机构的非驱动时，该变形部的顶端与所述阀芯或所述阀座接触，在所述驱动机构的驱动时，该变形部的顶端被所述阀芯或所述阀座推压而变形，所述驱动机构的驱动时的所述变形部的变形量少于所述变形部进行塑性变形时的变形量。根据该技术方案，由于密封构件的变形部不会被阀芯过度推压，因此，能够降低密封构件的磨损。优选的是，在所述技术方案中，在将所述驱动机构从驱动状态向非驱动状态切换时，在相对于所述阀芯的所述阀座侧的压力达到了规定负压之后，将所述驱动机构向非驱动状态切换。根据该技术方案，使驱动机构驱动，直到相对于阀芯的阀座侧的压力达到规定负压，在相对于阀芯的阀座侧的压力达到了规定负压之后，将驱动机构设为非驱动并利用相对于阀芯的在阀座侧产生的负压使阀芯朝向阀座方向，因此，能够确保阀座与阀芯之间的密封性。优选的是，在所述技术方案中，作为所述驱动机构的驱动时进行的控制模式，具有控制所述阀孔的开口面积的调压控制模式和在所述阀芯的全闭位置附近控制所述阀芯的旋转的密封控制模式。根据该技术方案，由于阀芯的全闭位置附近处的阀芯的旋转仅在密封控制模式下进行，因此，能够抑制阀芯与密封构件之间的滑动次数。由此，能够降低密封构件的磨损。优选的是，在所述技术方案中，所述密封控制模式下的所述阀芯的旋转速度慢于所述调压控制模式下的所述阀芯的旋转速度。根据该技术方案，在密封控制模式下能够抑制阀芯相对于密封构件的滑动的强度。由此，能够降低密封构件的磨损。优选的是，在所述技术方案中，在所述调压控制模式下，所述阀芯与所述密封构件为非接触状态。根据该技术方案，由于在以较高的频率进行的调压控制模式下阀芯与密封构件未接触，因此，能够将阀芯与密封构件之间的滑动次数抑制到最小限度。由此，能够降低密封构件的磨损。优选的是，在所述技术方案中，所述偏心阀设于燃料电池系统中的供空气流动的通路，在产生了再生制动要求的情况下，于在所述燃料电池系统中使调整所述空气的流量的空气泵驱动时，所述阀芯的开度被保持成所述密封控制模式时的开度范围内的中途的开度。根据该技术方案，能够抑制阀芯与密封构件之间的滑动频率。因而，能够一边抑制密封构件的磨损，一边利用空气泵的驱动消耗在再生制动要求时产生的剩余电力。专利技术的效果采用本专利技术的偏心阀，能够在闭阀状态下确保密封性。附图说明图1是燃料电池系统的概略结构图。图2是本实施方式的集成阀(日文：統合弁)的主视图。图3是本实施方式的集成阀的俯视图。图4是局部剖切地表示阀芯与阀座接触的闭阀状态(全闭状态)的阀部的立体图。图5是局部剖切地表示阀芯最大程度地离开阀座的全开状态的阀部的立体图。图6是表示流量控制阀为闭阀状态时的阀座、阀芯以及旋转轴的侧视图。图7是图6的A－A剖视图。图8是图2的B－B剖视图。图9是图2的C－C剖视图。图10是表示从阀壳体拆除了端框的状态的主视图。图11是在马达非驱动时主齿轮、复位弹簧以及中间齿轮的周边的放大图(局部剖视图)。图12是表示在马达非驱动时作用于主齿轮的力的示意图，是从旋转轴的中心轴线方向的主齿轮侧看到的图。图13是与图12的D－D剖视图相当的图，是表示阀座、阀芯、旋转轴、轴承以及主齿轮的示意图。图14是表示在马达驱动时作用于主齿轮的力的示意图，是从旋转轴的中心轴线方向的主齿轮侧看到的图。图15是与图14的E－E剖视图相当的图，是表示阀座、阀芯、旋转轴、轴承以及主齿轮的示意图。图16是与图15相对应的图，是表示与图15时相比增大了马达驱动力时的图。图17是在马达驱动时阀开度为α时的主齿轮、复位弹簧以及中间齿轮的周边的放大图(局部剖视图)。图18是与图16相对应的图，是表示与图16时相比增大了马达驱动力时的图。图19是在马达驱动时阀开度为β时的主齿轮、复位弹簧以及中间齿轮的周边的放大图(局部剖视图)。图20是阀开度与开口面积的关系图。图21是表示橡胶座的图。图22是表示变形例的橡胶座的图。图23是表示变形例的橡胶座的图。图24是阀芯的开度为角度A时的阀座和阀芯的周边的剖视图。图25是阀芯的开度为角度B时的阀座和阀芯的周边的剖视图。图26是表示第2实施方式的控制流程图的图。图27是表示第2实施方式的控制时间图的图。图28是表示第3实施方式的控制流程图的图。图29是表示第3实施方式的控制时间图的图。图30是表示第4实施方式的控制流程图的图。图31是表示第4实施方式的控制时间图的图。具体实施方式[第1实施方式]本专利技术的偏心阀例如能够应用于燃料电池系统中的空气系统的集成阀。因此，首先在说明了燃料电池系统的基础上，说明应用本专利技术的偏心阀的集成阀。＜燃料电池系统的说明＞燃料电池系统101搭载于电动汽车，被使用为用于向该电动汽车的驱动用马达(省略图示)供给电力。如图1所示，燃料电池系统101具有燃料电池(FC堆)111、氢系统112以及空气系统113。燃料电池111接受燃料气体的供给和氧化剂气体的供给并进行发电。在本实施方式中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种偏心阀，该偏心阀具有：阀座，其包括阀孔和形成于所述阀孔的缘部的座面；阀芯，在其外周形成有与所述座面相对应的密封面；以及旋转轴，所述阀芯一体地设于所述旋转轴，所述旋转轴使所述阀芯旋转，所述旋转轴的中心轴线与所述阀芯的径向平行地延伸，所述旋转轴的中心轴线自所述阀孔的中心向所述阀孔的径向偏心地配置，并且，所述密封面自所述旋转轴的中心轴线向所述阀芯的中心轴线延伸的方向偏心地配置，该偏心阀的特征在于，该偏心阀具有：驱动机构，其产生使所述旋转轴向开阀方向旋转的驱动力；驱动力接受部，其与所述旋转轴一体地设置，接受所述驱动力；轴承，其在所述旋转轴的中心轴线方向上配置于所述阀芯与所述驱动力接受部之间的位置，用于支承所述旋转轴；以及复位弹簧，其产生使所述旋转轴向闭阀方向旋转的复位弹簧力，在所述驱动机构的非驱动时，产生反阀座方向作用力，该反阀座方向作用力是起因于所述复位弹簧力而产生的力，并且是作用在与所述轴承的中心轴线垂直的方向上的力，该反阀座方向作用力使所述旋转轴以所述轴承为支点倾斜，对所述阀芯向远离所述阀座的方向施力，在所述阀芯和所述阀座中的任一者设有密封构件，该密封构件在所述驱动机构的非驱动时将所述阀芯与所述阀座之间密封。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.25 JP 2015-2532591.一种偏心阀，该偏心阀具有：阀座，其包括阀孔和形成于所述阀孔的缘部的座面；阀芯，在其外周形成有与所述座面相对应的密封面；以及旋转轴，所述阀芯一体地设于所述旋转轴，所述旋转轴使所述阀芯旋转，所述旋转轴的中心轴线与所述阀芯的径向平行地延伸，所述旋转轴的中心轴线自所述阀孔的中心向所述阀孔的径向偏心地配置，并且，所述密封面自所述旋转轴的中心轴线向所述阀芯的中心轴线延伸的方向偏心地配置，该偏心阀的特征在于，该偏心阀具有：驱动机构，其产生使所述旋转轴向开阀方向旋转的驱动力；驱动力接受部，其与所述旋转轴一体地设置，接受所述驱动力；轴承，其在所述旋转轴的中心轴线方向上配置于所述阀芯与所述驱动力接受部之间的位置，用于支承所述旋转轴；以及复位弹簧，其产生使所述旋转轴向闭阀方向旋转的复位弹簧力，在所述驱动机构的非驱动时，产生反阀座方向作用力，该反阀座方向作用力是起因于所述复位弹簧力而产生的力，并且是作用在与所述轴承的中心轴线垂直的方向上的力，该反阀座方向作用力使所述旋转轴以所述轴承为支点倾斜，对所述阀芯向远离所述阀座的方向施力，在所述阀芯和所述阀座中的任一者设有密封构件，该密封构件在所述驱动机构的非驱动时将所述阀芯与所述阀座之间密封。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉冈衛，三岛佳纯，伊东成人，福井诚，稻垣贵树，北村直，三隅洋志，
申请(专利权)人：爱三工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP