一种阀装置(1)包括：外壳(10)，其具有内周壁(12)，内周壁(12)在外壳(10)中限定圆柱形空间(11)；流体引入路径(20)，其形成在外壳中以与圆柱形空间连通；流体排出路径(30)，其形成在外壳中以与圆柱形空间连通；阀体(40)，其容纳在圆柱形空间中并由球体形成，该球体具有连通流体引入路径与至少一条流体排放路径的连通路径(45)；阀体旋转机构(50)，其使阀体绕圆柱形空间的轴(X)旋转；突出部(55)，其从内周壁朝向圆柱形空间的轴突出，以包围流体引入路径中的开口的至少一部分；和密封构件(60)，其设置在突出部上并且能够抵接阀体。
Valve device
【技术实现步骤摘要】
阀装置
本公开涉及一种能够限制流体引入路径和流体排出路径之间的连通的阀装置。
技术介绍
在现有技术中，流体用于各种装置中。在装置中设置各种阀以控制流体的流动。作为这种阀，例如，指示其来源的参考列表如下。JP2017-166569A(参考文献1)公开了一种流量控制阀，包括：圆柱形外壳，其具有多个连通孔，流体通过所述连通孔流动；球形阀体，其容纳在外壳中并具有流体入口部分和与外壳中的相应连通孔连通的多个开口；以及密封构件，其防止外壳和阀体之间的流体泄漏。在该流量控制阀中，密封构件通过设置在阀体的相对侧上的弹簧而偏置到阀体侧。JP2012-145124A(参考文献2)公开了一种阀，包括：转子，其在平面图中具有扇形形状；圆柱形主体，转子可旋转地容纳在其中；一对端口，用于流体的流入和流出圆柱形主体；和环形密封构件，设置成与转子的外周表面紧密接触。在该阀中，环形密封构件被配置成使得其轴向长度在转子的旋转方向的下游侧比在旋转方向的上游侧更长，以使端口从打开状态到关闭状态。此外，转子被配置成使得当转子接近密封构件时，转子侧上远离密封构件的径向长度比转子侧上靠近密封构件的径向长度长。因此，仅在阻挡流体时密封构件才与转子接触，这防止了密封构件的磨损。JP2008-095811A(参考文献3)公开了一种球阀，包括球形的阀体和外壳，阀体容纳在外壳中，外壳设置有环形的座构件。阀体被配置成在旋转期间不与座构件接触，并且被配置成在阻挡流动路径时与座构件接触。另外，在阀体和座构件之间设置有能够防止座构件磨损的构件(第二轴)。<br>JP2012-145154A(参考文献4)公开了一种阀装置，包括阀体、外壳和座构件。在该阀装置中，座构件防止了阀体和外壳之间的流体泄漏，并且座构件固定单元用于固定座构件。此外，在现有技术中，已经考虑车辆的电气化以减少由于车辆的废气引起的全球环境污染。作为这种车辆的一个示例，例如，如JP2018-018683A(参考文献5)中所公开的，有使用燃料电池作为电源的车辆。已知在参考文献5中公开的燃料电池系统中提供的燃料电池的发电性能由于燃料电池堆中的膜的潮湿状况而显著改变。因此，在参考文献5公开的技术中，当膜处于干燥状态时，已经通过加湿器的空气被供应到燃料电池堆，并且当膜处于潮湿状态时，已经绕过加湿器的空气被供应到燃料电池堆。因此，提供了控制空气流动到加湿器和旁路供应路径的供应侧开关阀和控制空气流动到旁路供应路径的开关阀。此外，为了防止在车辆停止时堆的劣化，供给侧开关阀和开关阀中的每一个都需要具有密封功能。参考文献5中公开的技术具有降低成本的空间，并且可以想到将多个阀门集成为一个作为一种降低成本的方法(例如，JP2013-245738A(参考文献6)和JP201-080724A(参考文献7)。参考文献6中公开的旋转式阀被配置成包括根据旋转来打开和关闭流动路径的转子和容纳转子的外壳，并且在外壳的内表面中设置用作流体路径的外壳开口。圆柱形密封构件设置在外壳开口中，以便抵接转子的外周表面。参考文献7中公开的控制阀被配置成包括外壳、容纳在外壳中的阀体，和设置在外壳中的连通孔和阀体的外周表面之间的密封构件。密封构件的外周边缘被挖槽以防止损坏密封构件。在上述参考文献4中公开的阀装置被配置成包括：球形的阀体，容纳阀体的外壳，以及外壳内的环形座构件。当流动流体时，这在阀体和座构件彼此不接触的状态下执行。参考文献1中公开的技术由球形的阀体和圆柱形外壳组成，并且存在密封构件不被支撑的位置。因此，密封构件可能由流量控制阀的上游侧和下游侧之间的压力差或阀体的旋转而变形，因此不能进行适当的密封。参考文献2中公开的技术通过更换扇形转子的径向长度或密封构件的轴向长度来配置。例如，在设置密封构件的过程中，当在圆周方向上发生位置位移时，存在密封构件的密封性显著降低的可能性。参考文献3中公开的技术导致成本增加，因为使用单独的构件来防止密封构件的变形。另外，由于密封构件是固定的，因此密封构件上的载荷可能由于诸如阀体和外壳的轴向位移的尺寸变化而大大改变，并且在这种情况下，阀体的旋转扭矩的变化也增加。参考文献4中公开的技术在抗磨损措施方面是优异的，因为阀体和座构件在流体流动期间不彼此接触，但是当流体不流动时彼此接触。然而，由于座高度根据转子直径改变，因此当座构件在圆周方向上位移时，这极大地影响了密封性能。此外，当如参考文献6中公开的技术通过使密封构件与转子的外周表面接触来执行密封时，密封构件在圆周方向上的位移极大地影响密封构件的密封性，并且即使在圆周方向上的轻微位移，密封性也会降低。此外，由于使用橡胶密封件作为密封构件，因此滑动阻力增加，这导致电动机尺寸增加。此外，由于当滑动阻力大时橡胶密封件和转子总是彼此接触，因此密封件的磨损变得显著。在参考文献7中公开的技术中，由于密封构件总是相对于转子滑动，因此如参考文献2中公开的技术那样，存在的可能性是密封构件的磨损增加。因此，尽管可以想到使用具有小摩擦系数的树脂组分，但是树脂可能无法提供燃料电池系统所需的密封性。如上所述，参考文献4的技术在抗磨损措施方面是优异的，因为阀体和座构件在流体流动期间彼此不接触，但是当阀体和座构件在流体不流动时彼此接触。然而，由于座高度根据转子直径改变，所以当座构件在圆周方向上位移时，这极大地影响了密封性能。因此，需要一种具有简化的结构并且包括具有优异密封性的密封构件的阀装置或具有优异密封性和低成本的阀装置。
技术实现思路
根据本公开的一个方面的阀装置的特征在于，阀装置包括：外壳，其具有在其中限定圆柱形空间的圆柱形的内周壁；流体引入路径，其在外壳中形成以在内周壁处与圆柱形空间连通；多条流体排出路径，其形成在外壳中以在内周壁处与圆柱形空间连通；阀体，其容纳在圆柱形空间中，阀体由其中具有连通流体引入路径与多条流体排出路径中的至少一条的连通路径的球体形成；阀体旋转机构，其被配置成使阀体绕圆柱形空间的轴旋转，所述轴作为圆柱形空间中的旋转轴；突出部，其从外壳的内周壁朝向圆柱形空间的轴突出以包围在外壳的内周壁处的、流体引入路径中的开口的至少一部分；和密封构件，其设置在突出部上并能够抵接阀体。利用这样的特征配置，由于设置了具有圆柱形内周壁和作为球体的阀体的外壳，因此可以防止由于相对于外壳的内周壁在圆周方向上的位移而导致的密封性的劣化。因此，可以以简化的配置实现具有优异密封性的阀装置。优选的是，当沿轴观察阀体时，阀体包括：大半径部分，该大半径部分形成有预定的第一内半径，该第一内半径对应于外壳的内周壁的内半径；小半径部分，该小半径部分形成有小于第一内半径的第二内半径；以及中间部分，该中间部分形成为连接大半径部分和小半径部分并且具有距轴的距离，该距离是第一内半径和第二内半径之间的中间尺寸，从轴到突出部的梢端的距离大于第二内半径。利用这种配置，通过为阀体提供大半径部分、小半径部分和中间部分，可以为大半径部分提供密封功能并且防止在阀体旋转时夹紧或咬住在中间部分或小半径部分与外壳的内周壁之间本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种阀装置(1)，包括：/n外壳(10)，所述外壳(10)具有圆柱形的内周壁(12)，所述的内周壁(12)在所述外壳(10)中限定圆柱形空间(11)；/n流体引入路径(20)，所述流体引入路径(20)形成在所述外壳中以在所述内周壁处与所述圆柱形空间连通；/n多条流体排出路径(30)，所述多条流体排出路径(30)形成在所述外壳中以在所述内周壁处与所述圆柱形空间连通；/n阀体(40)，所述阀体(40)容纳在所述圆柱形空间中，所述阀体由球体形成，在所述球体中具有将所述流体引入路径与所述多条流体排出路径中的至少一条连通的连通路径(45)；/n阀体旋转机构(50)，所述阀体旋转机构(50)被配置成使所述阀体绕所述圆柱形空间的轴(X)旋转，所述轴(X)作为所述圆柱形空间中的旋转轴；/n突出部(55)，所述突出部(55)从所述外壳的所述内周壁朝向所述圆柱形空间的所述轴突出，以包围所述外壳的所述内周壁处的、所述流体引入路径中的开口的至少一部分；和/n密封构件(60)，所述密封构件(60)设置在所述突出部上并且能够抵接所述阀体。/n
【技术特征摘要】
20180927 JP 2018-182435;20180927 JP 2018-1824361.一种阀装置(1)，包括：
外壳(10)，所述外壳(10)具有圆柱形的内周壁(12)，所述的内周壁(12)在所述外壳(10)中限定圆柱形空间(11)；
流体引入路径(20)，所述流体引入路径(20)形成在所述外壳中以在所述内周壁处与所述圆柱形空间连通；
多条流体排出路径(30)，所述多条流体排出路径(30)形成在所述外壳中以在所述内周壁处与所述圆柱形空间连通；
阀体(40)，所述阀体(40)容纳在所述圆柱形空间中，所述阀体由球体形成，在所述球体中具有将所述流体引入路径与所述多条流体排出路径中的至少一条连通的连通路径(45)；
阀体旋转机构(50)，所述阀体旋转机构(50)被配置成使所述阀体绕所述圆柱形空间的轴(X)旋转，所述轴(X)作为所述圆柱形空间中的旋转轴；
突出部(55)，所述突出部(55)从所述外壳的所述内周壁朝向所述圆柱形空间的所述轴突出，以包围所述外壳的所述内周壁处的、所述流体引入路径中的开口的至少一部分；和
密封构件(60)，所述密封构件(60)设置在所述突出部上并且能够抵接所述阀体。
2.根据权利要求1所述的阀装置，其中，
当沿所述轴观察所述阀体时，所述阀体包括
大半径部分(41)，所述大半径部分(41)形成有预定的第一内半径，所述第一内半径对应于所述外壳的所述内周壁的内半径，
【专利技术属性】
技术研发人员：柏木幸一，山田俊秀，菊信隆，
申请(专利权)人：爱信精机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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