减压阀制造技术

减压阀包括本体(7)、环形阀座(22)、阀元件(21)和构造成按压阀元件(21)的按压机构(9)。按压机构(9)包括：塞(51)，该塞(51)设置在阀座(22)的下游并且具有塞孔(61)；以及销(52)，该销(52)包括滑动部分(71)和上游端部(74)，滑动部分(71)具有轴状形状并且插入塞孔(61)中，使得在滑动部分(71)与塞孔(61)的内周表面之间设置有间隙，并且上游端部(74)设置在滑动部分(71)的上游以与阀元件(21)接触。滑动部分(71)相对于塞孔(61)的配合长度以及滑动部分(71)与塞孔(61)之间的间隙满足0.0005L

Pressure relief valve

The pressure relief valve comprises a body (7), a ring seat (22), a valve element (21) and a pressing mechanism (9) constructed as a pressing valve element (21). The pressing mechanism (9) includes: a plug (51), which is set downstream of the seat (22) and has a plug hole (61); and a pin (52), which comprises a sliding part (71) and an upstream end (74); a sliding part (71) has an axial shape and is inserted into the plug hole (61), so that there is a gap between the sliding part (71) and the inner and outer surfaces of the plug hole (61), and an upstream end (74) is set in the sliding part. The upstream of (71) is in contact with the valve element (21). The matching length of the sliding part (71) relative to the plug hole (61) and the clearance between the sliding part (71) and the plug hole (61) satisfy 0.0005L.

【技术实现步骤摘要】
减压阀
本专利技术涉及一种减压阀。
技术介绍
在相关技术(例如，日本未审特许申请公报No.2016-85627(JP2016-85627A))中存在一种减压阀(调节器)，该减压阀构造成调节用于燃料电池车辆的高压氢气等的压力。这种减压阀包括：阀机构(打开/关闭阀)，该阀机构在本体中设置在主端口与副端口之间；以及按压机构，该按压机构构造成根据副端口侧的压力来按压阀元件以改变阀机构的打开量(开度)。从主端口流出的高压氢气的压力根据阀机构的打开量而减小，并且具有减小的压力的氢气被送至副端口。更具体地，按压机构包括：塞，该塞设置在阀座的下游并具有沿轴向方向延伸穿过塞的塞孔；轴状销，该轴状销容置在塞孔中以便能够往复运动；筒部，该筒部设置在塞的下游；活塞，该活塞容置在筒部中以便能够往复运动，并且该活塞构造成与销接触；以及弹簧，该弹簧构造成将活塞朝向销推压。活塞将筒部分段成(即，分成)连接至副端口的压力调节室和容置有弹簧的减压室。活塞用与压力调节室和减压室之间的压差对应的载荷以及弹簧的推压力来按压销，因此销将载荷传递至阀元件。因此，阀元件根据副端口侧的压力而被按压机构按压。
技术实现思路
高压氢气的压力在高压氢气穿过由阀机构缩窄的通道时减小，并且具有减小的压力的氢气被送至副端口。因此，当氢气的流速在氢气穿过阀机构时突然变高时，产生了湍流，因此可能产生高频流动噪音(吹口哨的噪音)。本专利技术提供了一种减压阀，该减压阀可以抑制高频流动噪音的产生。根据本专利技术的方面的减压阀包括：本体，该本体中设置有主端口和副端口；阀座，该阀座呈环形形状且具有阀孔，阀座设置在将主端口连接至副端口的气体通道的中间部分中；阀元件，该阀元件设置在阀座的上游，使得在阀元件与气体通道的内周表面之间设置有间隙，阀元件构造成与阀座接触并且移动远离阀座；以及按压机构，该按压机构构造成根据副端口的压力而沿阀元件移动远离阀座的方向按压阀元件。按压机构包括：塞，该塞设置在阀座的下游并且具有沿阀孔的轴向方向延伸穿过塞的塞孔；以及销，该销包括滑动部分和上游端部，滑动部分具有轴状形状，并且插入塞孔中，使得在滑动部分与塞孔的内周表面之间设置有间隙，并且上游端部设置在滑动部分的上游以与阀元件接触。销和塞设置成使得滑动部分相对于塞孔的配合长度和滑动部分与塞孔之间的间隙满足以下表达式：0.0005L<C<0.00908L，其中，L表示滑动部分相对于塞孔的配合长度，并且C表示滑动部分与塞孔之间的间隙。作为勤勉研究的结果，本专利技术的专利技术人发现销的倾斜度与引起高频流动噪音的因素有关。出现的机理推测如下。也就是说，为了使阀元件和销能够平稳地往复运动，阀元件以一定间隙插入气体通道中，并且销以一定间隙插入塞孔中。因此，销可以在塞孔中呈略微倾斜的姿势。结果是，呈这种倾斜姿势的销可以按压阀元件，使得阀元件移动远离阀座。在这种情况下，阀元件不沿着阀座的轴线方向移动，并且阀元件沿着销的倾斜移动，因此，形成在阀座的阀孔与阀元件之间通道的截面不具有围绕阀座的轴线对称的形状。因此，在形成在阀孔与阀元件之间的通道中，形成较窄部分和较宽部分。因此，穿过通道的气体的流速存在差异。假设在流速差异变大时，产生湍流，因此由此产生高频流动噪音。作为基于这些发现的进一步研究和发展的结果，专利技术人发现，即使在阀元件沿着销的倾斜移动的情况下，当销的相对于轴线的倾斜角度为0.52度或更小时，在形成在阀孔与阀元件之间的通道中的较窄部分与较宽部分之间的差异不太可能过大，因而抑制了流动噪音的产生。在这方面，在上述构型中，间隙C与配合长度L之间的关系设定为0.0005L<C<0.00908L，因而销可以在塞孔中在结构上(几何上)倾斜至最大程度的角度被限制至0.52度。因此，在阀孔与阀元件之间的通道中，可以抑制较窄部分与较宽部分之间的差异过大。因而，可以减小穿过通道的气体的流速差异，从而可以抑制高频流动噪音的产生。在根据上述方面的减压阀中，配合长度和滑动部分与塞孔之间的间隙可以满足以下表达式：0.0005L<C<0.00454L。在该构型中，间隙C与配合长度L之间的关系设定为0.0005L<C<0.00454L，因此销可以在塞孔中在结构上倾斜至最大程度的角度被限制至0.26度。这使得可以将高频流动噪音的产生率减小至极低的比率。根据本专利技术的方面，可以抑制流动噪音的产生。附图说明下面将参照附图对本专利技术的示例性实施方式的特征、优点、以及技术意义和工业意义进行描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：图1是减压阀的局部截面图；图2是减压阀中的塞、销以及位于塞和销附近的部件的放大截面图；图3是图示了阀元件和销处于倾斜的状态的示意图；图4是图示了在呈倾斜姿势的销按压阀元件时的阀孔内部的截面图(沿着图3中的线IV-IV截取的截面图)；图5是图示了销的图像倾斜角度与声压之间的关系的曲线图；图6是图示了销的结构性最大倾斜角度与流动噪音产生率之间的关系的曲线图；图7是图示了使用示例和比较示例的试验结果；以及图8是图示了使用示例和比较示例的试验结果。具体实施方式将参照附图对根据本专利技术的实施方式的减压阀进行描述。图1中图示的减压阀(调节器)1设置在流体回路的中间部分中，该流体回路将设置在燃料电池车辆中的氢气的气体罐2连接至喷射器4，喷射器4构造成将氢气供应至燃料电池3。减压阀1构造成将氢气的高压(例如，最高约87.5Mpa)减小至一定压力(例如，约1.2MPa)，并且将具有减小的压力的氢气输送至喷射器4。应当注意的是，本实施方式中的喷射器4构造成使得通过借助于PWM(脉冲宽度调制)控制接通/断开开关元件来将驱动电力供应到线圈(这里未示出线圈和开关元件)来控制供应给燃料电池3的氢气的供应量。随着开关元件的占空比(打开-关闭之比)变大，氢气的供应量增加。减压阀1包括：本体7，该本体7中形成有主端口5和副端口6；阀机构8，该阀机构8在本体7中设置在主端口5与副端口6之间；以及按压机构9，该按压机构9构造成调节阀机构8的打开量(开度)。如图1和图2中图示的，本体7具有圆形容纳孔11，圆形容纳孔11与主端口5和副端口6连通。容纳孔11向外敞开。作为从主端口5延伸的气体通道的供应通道12在容纳孔11的底面11a的中央敞开，并且作为延伸至副端口6的气体通道的输送通道13在容纳孔11的底面上的偏心位置处敞开。供应通道12呈具有圆形截面的线形的形状，并且供应通道12的在容纳孔11侧的开口被设定为具有比其他部分的内径更大的内径，使得阀机构8容置在其中。更具体地，供应通道12的开口从供应通道12的上游侧(图1中的下侧)依次包括筒形的第一容纳部分14和筒形的第二容纳部分15，第二容纳部分15与第一容纳部分14连续并且在底面11a上敞开。第一容纳部分14和第二容纳部分15形成为使得第二容纳部分15的内径大于第一容纳部分14的内径，并且第一容纳部分14和第二容纳部分15与容纳孔11同轴设置。应当注意的是，供应通道12的在该开口上游的部分的内径ID1设定为例如约8mm，并且作为用于燃料电池车辆的减压阀1，内径ID1可以在约4mm至16mm的范围内。阀机构8包括容置在供应通道12中的阀元件(提升阀)21和容置在第一容纳部分14本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减压阀，其特征在于包括：本体(7)，在所述本体(7)中设置有主端口和副端口；阀座(22)，所述阀座(22)呈环形形状并且具有阀孔(41)，所述阀座(22)设置在连接所述主端口与所述副端口的气体通道的中间部分中；阀元件(21)，所述阀元件(21)设置在所述阀座(22)的上游，使得在所述阀元件(21)与所述气体通道的内周表面之间设置有间隙，所述阀元件(21)构造成与所述阀座(22)接触以及移动离开所述阀座(22)；以及按压机构(9)，所述按压机构(9)构造成根据所述副端口的压力而沿所述阀元件(21)移动离开所述阀座(22)的方向按压所述阀元件(21)，其中：所述按压机构(9)包括：塞(51)，所述塞(51)设置在所述阀座(22)的下游并且具有沿所述阀孔(41)的轴向方向延伸穿过所述塞(51)的塞孔(61)，以及销(52)，所述销(52)包括滑动部分(71)和上游端部(74)，所述滑动部分(71)具有轴状形状并且插入所述塞孔(61)中，使得在所述滑动部分(71)与所述塞孔(61)的内周表面之间设置有间隙，并且所述上游端部(74)设置在所述滑动部分(71)的上游以接触所述阀元件(21)；并且所述销(52)和所述塞(51)设置成使得所述滑动部分(71)相对于所述塞孔(61)的配合长度和所述滑动部分(71)与所述塞孔(61)之间的所述间隙满足以下表达式：0.0005L...

【技术特征摘要】
2017.09.04 JP 2017-1694281.一种减压阀，其特征在于包括：本体(7)，在所述本体(7)中设置有主端口和副端口；阀座(22)，所述阀座(22)呈环形形状并且具有阀孔(41)，所述阀座(22)设置在连接所述主端口与所述副端口的气体通道的中间部分中；阀元件(21)，所述阀元件(21)设置在所述阀座(22)的上游，使得在所述阀元件(21)与所述气体通道的内周表面之间设置有间隙，所述阀元件(21)构造成与所述阀座(22)接触以及移动离开所述阀座(22)；以及按压机构(9)，所述按压机构(9)构造成根据所述副端口的压力而沿所述阀元件(21)移动离开所述阀座(22)的方向按压所述阀元件(21)，其中：所述按压机构(9)包括：塞(51)，所述塞(51)设置在所述阀座(22)的下游并且具有沿所述阀孔(41)的轴向方向延伸穿过所述塞(51)的塞孔(...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉山和久，西幸二，中野哲，堀田裕，山下显，山本翔太，三石康志，
申请(专利权)人：株式会社捷太格特，丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP