CN101218552B - 压力调整器 - Google Patents
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Abstract
一种压力调整器,其不会因加压流体的过大的初级压力而破损,且结构比较简单、可信性较高,另外能够通过压力调整器单体保护调压机构。该压力调整器包括,外壳(5),其具有提供初级压力的加压流体的入口孔(76)以及排出减压后的次级压力的加压流体的排出孔(38),并且在内部形成有从入口孔(76)到排出孔(38)的流道;以及调压机构,其被配置在流道的中途,将初级压力减压到次级压力。调压机构具有根据流体的压力的变动而变位且包括隔膜(12)的移动体。移动体具有在初级压力过大时与外壳(5)的一部分相接触从而阻止移动体的过度的变位的接触部(14b)。
Description
技术领域
本发明涉及经由调压机构将气体、液体等加压流体的压力从初级压力减压为次级压力的压力调整器,特别涉及调压机构包括隔膜(diaphragm)的压力调整器。
背景技术
作为经由调压机构将加压流体的压力从高压调压为低压的压力调整器,已知例如将二个具有隔膜和与其联动的调压阀的调节机构(governor)(调压机构)组合而成的压力调整器(专利文献1)。该压力调整器的各调节机构安装在隔膜上,具有形成有凸缘部的支架(supporter)。各支架以规定的力被调压弹簧加载,从而以规定的压力对与隔膜联动的调压阀进行调压。该调压阀位于流道内,将调压阀下游的流体压力(即次级压力)调整成比从上游侧提供的流体压力(即初级压力)低。
另外,作为其他的以往技术,已知在气体器具上使用的盒式(cassette)储气瓶(gasbombe)的调节装置(专利文献2)。该调节装置,对储气瓶的压力进行调压然后导向燃烧器(burner),在调节装置的壳内具有通过隔膜分隔出的调压室,并且在调压室内具有与隔膜联动的阀开闭杆(即调压阀)。通过该阀开闭杆,形成将气体流道的调压阀座打开关闭从而控制气体的流入的结构。另一方面,在调节装置与储气瓶上设有一种机构,用于在储气瓶由于热量而压力变得过高时,保护压力调整器不受过度的压力影响,另外防止储气瓶爆炸。在储气瓶的内压上升到异常时,气压通过该机构作用在调节装置的安全阀上,将安全阀向后退位置加载。伴随于此,与安全阀相接触的储气瓶的阀杆(stem)伸长,与阀杆联动的断流阀进行关闭动作,停止从储气瓶向调节装置的气体供给。
专利文献1:特开2004-318683号公报(图1)
专利文献2:特开平8-303773号公报(图1)
在上述专利文献1所公开的发明中,从加压流体供给侧提供的加压流体,通过调压阀在高压侧与低压侧之间变位,由此通过调压阀的加压流体的流量得到调整,从而压力得到调整。但是,高压侧(即供给侧)的流体压力会有由于某种原因、例如周围温度的上升、收纳加压流体的容器破损等而变得比规定的压力大得多的情况。如果在这样的情况下使用压力调整器,则对高压侧的加压流体流入低压侧的量进行调整的调压阀以及与该调压阀联动的隔膜会由于加压流体的过度的压力而向低压侧过度变位,从而具有使调压阀变形而不能恢复的危险。此时,调压阀不能正常地工作。
另外,在专利文献2所公开的发明中,需要相对于所提供的过大的气体压力保护气体器具的复杂的机构,进而气体器具不是单体,不根据其与储气瓶的协同作用,就不能应对过大的气体压力。
发明内容
本发明是鉴于上述事情而完成的,其目的在于提供一种调压机构不会因过大的初级压力而破损的结构比较简单的可信性较高的压力调整器。
另外,本发明的其他目的在于提供一种能够通过压力调整器单体保护调压机构的压力调整器。
本发明的压力调整器包括,外壳(housing),其具有提供初级压力的加压流体的入口孔以及排出减压后的次级压力的加压流体的排出孔,并且在内部形成有从入口孔到排出孔的流道;以及调压机构,其被配置在流道的中途,将初级压力减压到次级压力;其特征在于:调压机构具有根据流体的压力的变动而变位且包括隔膜的移动体;该移动体具有在初级压力过大时与外壳的一部分相接触从而阻止移动体的过度的变位的接触部。
另外,移动体具有从面对隔膜的流道的第一面和与其相反侧的第二面这两个面协作夹持该隔膜的二个部件,并且接触部形成在向具有该二个部件的移动体的第二面侧突出的部分上。
另外,在外壳上,也可以形成有与接触部相对并由突出的凸部构成的挡块部。
另外,接触部可以设为与外壳的内壁相对并突出的突出部。
本发明的压力调整器中,将初级压力减压为次级压力的调压机构具有根据流体的压力的变动而变位的、包括隔膜的移动体。该移动体,具有在初级压力过大时与外壳的一部分相接触从而阻止移动体的过度的变位的接触部,所以起到下述的效果。即,即使调压机构的移动体因过大的初级流体压力而要过度变位,也能够仅通过移动体与外壳的一部分相接触而阻止移动体过度变位。由此,得到了能够防止调压机构不能恢复地变形、破损并且结构简单、可信性较高的压力调整器。另外,能够通过压力调整器单体实现保护该压力调整器不受过大的压力影响的功能。
另外,当移动体具有从面对隔膜的流道的第一面和与其相反侧的第二面这两个面协作夹持该隔膜的二个部件,并在向移动体的第二面侧突出的部分上形成接触部时,能够以简单的结构将接触部设置在移动体上。
另外,当在外壳上形成与接触部相对并由突出的凸部构成的挡块部时,能够以简单的结构形成挡块部,并且外壳侧的刚性也由于设置凸部而增大,从而得到了可信性较高的压力调整器。
另外,在接触部为与外壳的内壁相对并突出的突出部时,能够以简单的结构构成接触部,并且对接触部赋予了刚性,移动体更难以破损,从而得到了可信性较高的压力调整器。
附图说明
图1是沿着围绕通过本发明的第一实施方式的压力调整器的中心的轴线的圆周在大约90°的范围将其切断、并且将其局部分解来表示的局部剖视分解立体图;
图2是将图1的压力调整器的上部放大进行表示的局部放大剖视图;
图3是沿着围绕组装起来的图1的压力调整器的下部的中心的轴线的圆周在大约90°的范围将其切断、然后局部放大进行表示的局部剖视放大立体图;
图4表示连接有压力容器的图1的压力调整器的剖面,(a)表示通常的使用状态,(b)表示压力容器的压力过度上升时的状态;
图5是表示过度提供高压流体时的隔膜的动作状态的、将图4(b)的通过单点划线包围的区域V放大进行表示的局部放大图;
图6表示本发明的第二实施方式的压力调整器的剖面,(a)表示通常的使用状态,(b)表示压力容器的压力过度上升时的状态;
图7表示本发明的第三实施方式的压力调整器的剖面,(a)表示通常的使用状态,(b)表示压力容器的压力过度上升时的状态;
图8是表示第一实施方式的支架的突出部与盖壳体(covercase)的凸部的第一变形例的局部放大剖视图;
图9是表示第一实施方式的支架的突出部与盖壳体的凸部的第二变形例的局部放大剖视图;以及
图10是表示第三实施方式的支架的变形例的局部放大剖视图。
符号说明
1、100、200、500、600、700:压力调整器
5、105、205:外壳
12、112、212、512、612、712:隔膜
14b、114b、214b、512b:接触部(突出部)
15、115、215、515、615、715:移动体(调压机构)
18:第二面(上面)
20:第一面(下面)
28、128、228、628、728:凸部(挡块部)
36、136、236、536、636、736:调压弹簧(调压机构)
38、138、238:排出孔
56:O形圈(调压机构)
76、176、276:入口孔(开口)
163:流道(通路)
506g:内面(挡块部)
614b:接触部(轴)
714:支架(接触部)
具体实施方式
下面,参照图1~图3,对于作为本发明的一例的第一实施方式的压力调整器进行说明。图1是沿着围绕通过压力调整器1的中心的轴线2的圆周在大约90°的范围将其切断、并且将其局部分解来表示的局部剖视分解立体图;图2是将图1的压力调整器1的上部放大进行表示的局部放大剖视图。图3是沿着围绕组装起来的图1的压力调整器1的下部的中心的轴线2的圆周在大约90°的范围将其切断、然后局部放大进行表示的局部剖视放大立体图。
如图1所示,压力调整器1包括:主壳体4、盖壳体6、和由安装在主壳体4上的圆筒形的导入筒8构成的外壳5。主壳体4与盖壳体6分别具有鼓出部4b、6b,并且在外周具有相同形状的凸缘部4a、6a。在鼓出部4b上,在与轴线2相对应的位置上形成有贯通孔24(图2、图3)。主壳体4与盖壳体6,凸缘部4a、6a互相对接,并且凸缘部4a、6a通过螺旋夹(未图示)等结合起来。
在凸缘部4a的对接面10(图1)上,遍及凸缘部4a的内侧整个圆周,形成有阶梯部10a。在该阶梯部10a上配置有隔膜12,通过凸缘部4a、6a的结合,隔膜12被按压固定在两凸缘部4a、6a之间。隔膜12为例如由橡胶等构成的具有弹性的大致平板状的部件,具有以轴线2为中心形成圆形状的弯曲挠曲部12a(图2)。另外,在隔膜12上,在与轴线2相对应的部分上穿设有圆形的开口22(图2)。在隔膜12的位于弯曲挠曲部12a内侧的上面(第二面)18上,配置有支架(部件)14。
另一方面,夹着隔膜12,在支架14的相反侧配置有柱塞(plunger)(部件)16。将这些成为一体的隔膜12、支架14以及柱塞16总称为移动体15。另外,在这里,所谓上、下指的是图1~图3中的上下方向。支架14包括:与隔膜12的上面18接触的平板部14a(图2),和从该平板部14a向上方突出的突出部(接触部)14b。支架14优选为轻型的部件,例如聚甲醛(Polyoxymethylene)(POM)制造,但也可以是金属制造。突出部14b的上面26(图2)形成为平坦。另外,在突出部14b上,沿轴线2形成有阴螺纹14c(图2)。
柱塞16包括:位于隔膜12的下面(第一面)20的平板部16a(图2),和沿着轴线2向平板部16a的上下方向分别延伸的轴16b、16c(图2)。轴16b通过隔膜12的开口22向上方突出,轴16c通过主壳体4的贯通孔24(图2、图3)向下方延伸。在轴16b上形成有阳螺纹17,与所述支架14的阴螺纹14c相螺合,从两面将隔膜12紧固。隔膜12由此被夹持在支架14以及柱塞16之间,构成一个整体。另外,在支架14与隔膜12之间,优选存在摩擦系数较小的、例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)制的薄膜19(图2)。由此,在将支架14螺合在轴16b上时,能够消除由于紧固隔膜12时产生的摩擦力而使之变形的危险。
在盖壳体6的鼓出部6b的内面上,在与突出部14b相对应的位置上形成有凸部(挡块部)28。凸部28的前端(即下面30)与支架14的上面26同样形成为平坦形状。在凸部28的中央形成有将外部与鼓出部6b内的空间32连通的小孔34(图2)。外部通常为大气压,所以空间32内也维持为大气压。在支架14的突出部14b以及盖壳体6的凸部28的外周配置有压缩螺旋弹簧(下面称作调压弹簧)36。该调压弹簧36,经由支架14以规定的压力一直向下方按压隔膜12。凸部28的下面30与支架14的突出部14b的上面26之间,在压力调整器1的通常的使用状态下,确保有间隙G(图2)。
在盖壳体6上,形成有从鼓出部6b向横方向鼓出的延伸部6c(图1)。在该延伸部6c上,形成有形成了排出孔38的从延伸部6c向外部延伸的喷嘴40。另外,在盖壳体6上,通过分隔壁6d形成有与排出孔38连通的圆柱形的空间42(图1)。另一方面,在与空间42相对应的主壳体4的部分上,通过分隔壁4c形成有大致圆柱形的空间46。在图1以及图2中,能够看见分隔壁4c的端面7(图2),分隔壁4c的另一端面位于与该端面7相对的位置,端面彼此协同工作,在其间构成槽44(图2、图3)。在面对空间46的主壳体4上,形成有向上的大致环状的阶梯部46a。另外,在隔膜12上,对应于空间42、46形成有圆形开口37。在空间42、46上,具有凸缘部50a的套筒(sleeve)50贯通隔膜12的开口37配置。此时,套筒50的凸缘部50a坐靠在阶梯部46a上。套筒50,以其下端与鼓出部4b的内面4d(图2、图3)之间具有间隙的方式确定长度方向的尺寸,成为将通过槽44的流体导向排出孔38的通路。套筒50由例如聚甲醛形成。
在主壳体4的鼓出部4b与柱塞16以及隔膜12之间,形成有空间即调压室52。在贯通鼓出部4b的贯通孔24向下方突出的、柱塞16的轴16c的前端部,形成有环状槽54(图2),并且在该环状槽54上装设有O形圈56。该O形圈56成为调压阀。即,该O形圈56构成为:通过隔膜12将通过轴16c与鼓出部4b的贯通孔24之间的流体向上下方向驱动,从而调整调压室52内的流体压力。通过所述的调压弹簧36、移动体15、O形圈56等构成调压机构。在主壳体4的鼓出部4b上,以包围轴16c的前端部的方式向下方突出设置有环状壁58。在环状壁58的基端外周,环状形成有槽60(图2),在该槽60内装设有O形圈62。
在环状壁58的外周,例如可以形成未图示的螺丝,从而与所述的导入筒8相螺合。导入筒8,是连接有后述的压力容器400(图4)的部件,在其长度方向的中间具有分隔壁8a。在该分隔壁8a上,形成有收纳插入件(plug)70的下部轴70c的开口76。在分隔壁8a与鼓出部4b之间,从上方开始配置有过滤器64、连接部(joint)66、压缩螺旋弹簧(下面简称作弹簧)68以及插入件70。连接部66由例如聚甲醛形成,为具有上壁66b的大致筒状。在连接部66的上壁66b的中央形成有孔72,在上壁66b与下端80之间,形成有向外侧延伸的环状的凸缘部66a。
过滤器64,为在圆形的板状部64a的外周使环状壁64b垂下的形状。该过滤器64被覆盖在连接部66的上壁66b上。连接部66在组装状态下,凸缘部66a与主壳体4的环状壁58的下端58a(图3)相接触,将过滤器64夹持在环状壁58的向下阶梯部58b与连接部66的上壁66b之间。过滤器64的上部,成为柱塞16的轴16c的前端部突出的中间室21。在连接部66的内面66c上,在连接部66的内周互相间隔地形成多个在上下方向上连续的槽67(图2)。这些槽67成为所提供的加压流体通过的流道。
所述的插入件70,为由不锈钢或聚甲醛形成的销钉状,在其上部附近具有圆板状的凸缘部70a。从凸缘部70a向上方突出的上部轴70b,具有能够插入弹簧68的内侧的直径。从凸缘部70a向下方突出的下部轴70c,向插入件70的下端74收缩。即,形成锥形从而成为尖端较细的形状。在下部轴70c的凸缘部70a附近,盖有O形圈78。
在将导入筒8组装在环状壁58上时,弹簧68与插入件70,被保持在连接部66的上壁66b与导入筒8的分隔壁8a之间。此时,插入件70的凸缘部70a通过弹簧68而向下方被加载,O形圈78被按压在插入件70与导入筒8之间。该O形圈78,在压力容器400不与导入筒8连接的状态下,通过弹簧68的加载力,处于与分隔壁8a和凸缘部70a紧密接触的状态。由此,防止了压力调整器1内的加压流体从插入件70的下部轴70c与分隔壁8a的开口76之间漏出到外部。
接下来,对于在如上所述那样构成的压力调整器1上、连接例如燃料电池用的燃料箱(cartridge)那样的压力容器400来使用的情况,参照图4进行说明。图4表示连接有压力容器400的压力调整器1的剖面,(a)表示通常的使用状态,(b)表示压力容器400的压力过度上升时的状态。另外,图4中,压力容器400通过剖面仅表示其一部分。在图4上,作为压力容器400,表示出被插入导入筒8的嵌合部402和安装有该嵌合部402的主体部404。在嵌合部402上,形成有在上下方向上贯通嵌合部402的喷出孔406。在喷出孔406上,以能够在喷出孔406的内部滑动的方式配置有通过弹簧410一直向上方被加载、阻止压力容器400内的流体喷出的阀体408。
如图4所示,在将压力容器400安装在压力调整器1上时,插入件70通过阀体408被按压向上方。由此,将通过O形圈78密封的导入筒8的开口76打开,加压流体以开口76、连接部66的内侧的槽67以及过滤器64的顺序通过。在压力容器400的连接初始状态下,调压室52内的流体压力较低,所以隔膜12处于通过调压弹簧36向下方加载的状态。因此,密封主壳体4的贯通孔24的O形圈56向从贯通孔24向下方离开的方向移动,所以处于将贯通孔24的密封解除的状态。因此,通过构成流道的所述的通路67、过滤器64、中间室21、贯通孔24和轴16c之间、调压室52以及套筒50的流体,从排出孔38向外部、例如未图示的燃料电池提供。
在通常的使用状态下,隔膜12相对于所提供的流体的压力、例如900KPa~1MPa,通过调压弹簧36将调压室52内设定为规定的压力。即,在从压力容器400提供的流体的压力比应该提供的流体的压力高时,调压室52内的流体抵抗由调压弹簧36产生的加载力,将隔膜12向上方按压。其结果,柱塞16的轴16c向上方移动,O形圈56密封主壳体4的贯通孔24,阻止过多的加压流体流入调压室52。严格地讲,从加压流体侧施加在隔膜112上的压力并不仅有调压室52内的压力,在中间室21内施加于包括O形圈56的调压阀上的力也进行作用。即,由于调压阀的投影面积×中间室21内的初级压力施加在调压阀上,所以上述加压流体的压力也会引起调压阀关闭或者O形圈56潜入阀座而变形的情况。在调压室52内的压力降低的情况下,通过调压弹簧36的加载力,柱塞16的轴16c下降而将贯通孔24打开,加压流体能够再次流入调压室52内。
这样,隔膜12相对于流体的压力的变动而不断上下移动(振动)。但是,由于其上下移动量非常小,例如大约为0.3mm,所以所述间隙G即支架14的突出部14b的上面26与盖壳体6的凸部28的下面30之间的尺寸大致维持为一定。另外,在表示加压流体流动的状态的图4(a)中,表示的是O形圈56与主壳体4接触的情况,但实际上,在O形圈56与主壳体4之间具有非常小的间隙,加压流体能够通过。
但是,在由于某种原因,例如压力容器400的温度上升、或者将压力容器400压坏等,从压力容器400提供的流体的压力变得过高时,隔膜12如图4(b)所示,以与通常的情况不同的方式工作。即,虽然通过O形圈56将贯通孔24密封,但由于加压流体的异常而施加较高的供给压力、例如2MPa~3MPa等压力,柱塞16的轴16c从中间室21侧被进一步压入上方即调压室52侧。此时的O形圈56的状态如图5所示。
图5是表示过度提供高压流体时的隔膜12的动作状态的、将图4(b)的通过单点划线包围的区域V放大进行表示的局部放大图。如图5所示,通过柱塞16的轴16c向上方移动,O形圈56被压向主壳体4从而开始变形。在图5所示的状态下,O形圈56还能弹性回复到原来的状态。此时,所述支架14的突出部14b的上面26与作为外壳5的一部分的盖壳体6的凸部28的下面30接触,隔膜12不会进一步向上方变位。由此,防止了:O形圈56破损,或者轴16c从贯通孔24向上方脱离,加压流体从中间室21侧漏出到调压室52侧。另外,在O形圈56破损时,调压室52与中间室21成为通过很小的间隙连通的状态,但由于通过插入件70与O形圈78将开口76密封,所以即使将压力容器400卸下来,加压流体也不会从开口76漏出到外部。
接下来,参照图6对本发明的第二实施方式的压力调整器100进行说明。图6表示本发明的第二实施方式的压力调整器100的剖面,图6(a)表示通常的使用状态,图6(b)表示压力容器的压力过度上升时的状态。该压力调整器100包括:主壳体104,盖壳体106,配置在主壳体104与盖壳体106之间的隔膜112,夹持隔膜112的支架114与柱塞116,具有横向安装在主壳体104的侧部上的入口孔176的导入筒108,配置在导入筒108内的过滤器164、弹簧168、连接部166以及插入件170。另外,将隔膜112、支架114以及柱塞116总称为移动体115。另外,通过主壳体104、盖壳体106以及导入筒108,构成了外壳105。另外,在图6中,压力容器400省略图示。
在主壳体104上,在与柱塞116相对应的位置上,与第一实施方式同样,与主壳体104一体地向下方突出设置有环状壁158。在该环状壁158的外侧,盖159例如螺合于环状壁158而安装。由此,在环状壁158内形成有中间室161。另外,在主壳体104上,向侧面一体地形成有与环状壁158同样的其他的环状壁158’。在该环状壁158’上安装有第一实施方式同样的导入筒108。另外,导入筒108内的结构以及隔膜112、支撑该隔膜112的支架114、柱塞116的结构与第一实施方式相同,所以省略详细的说明。
在主壳体104内,形成有从导入筒108到中间室161、从中间室161到调压室152的流体的通路(流道)163。而且,在主壳体104上,在与导入筒108相反的横方向上形成有喷嘴140。在喷嘴140上,形成有与调压室152相连通的排出孔138。
在该第二实施方式中也一样,支架114具有上面126平坦的突出部(接触部)114b,盖壳体106的凸部(挡块部)128的下面130也形成为平坦的形状。支架114通过调压弹簧136而向下方加载。在这些上面126与下面130之间,在通常的使用状态下形成有间隙G。在该第二实施方式中也一样,在流体的供给压力过高时,如图6(b)所示,柱塞116的轴116c被推向上方,支架114的突出部114b的上面126与盖壳体106的凸部128的下面130接触。由此,阻止了隔膜112的过度的变形。
接下来,参照图7对本发明的第三实施方式的压力调整器200进行说明。图7表示本发明的第三实施方式的压力调整器200的剖面,图7(a)表示通常的使用状态,图7(b)表示压力容器的压力过度上升时的状态。该压力调整器200具有与第一实施方式的压力调整器1大致同样的结构。即,压力调整器200以与压力调整器1同样的配置包括:主壳体204,盖壳体206,配置在两者之中的隔膜212,支撑隔膜212的支架214与柱塞216,具有入口孔276的导入筒208,过滤器264、连接部266以及插入件270。另外,将隔膜212、支架214以及柱塞216总称为移动体215。另外,通过主壳体204、盖壳体206以及导入筒208,构成了外壳205。该第三实施方式的压力调整器200与第一实施方式的压力调整器1最大的不同点是,排出孔238以及喷嘴240被设置在主壳体204侧。另外在图7中,压力容器400省略图示。因此,所述的第一实施方式的压力调整器1的套筒50在第三实施方式中没有使用。
在该第三实施方式中也一样,支架214具有上面226平坦的突出部(接触部)214b。另一方面,在盖壳体206上,形成有向下的凸部(挡块部)228,该凸部228的下面230也形成为平坦的形状。在支架214的突出部214b与盖壳体206的凸部228的外周压缩设置有调压弹簧236。从而,支架214被调压弹簧236以规定的力向下方加载。在这些上面226与下面230之间也一样,在通常的使用状态下形成有间隙G。在该第三实施方式中也一样,在受到过度的供给压力时,如图7(b)所示,柱塞216被推向上方,即隔膜212向上方移动。由此,支架214的突出部214b的上面226与盖壳体206的凸部228的下面230接触,从而阻止了隔膜212的过度的变形。
接下来,参照图8以及图9,对本发明的第一实施方式的支架14的突出部14b和盖壳体6的凸部28的二个变形例进行说明。图8是表示第一实施方式的支架14的突出部14b与盖壳体6的凸部28的第一变形例的局部放大剖视图;图9是表示第一实施方式的支架14的突出部14b与盖壳体6的凸部28的第二变形例的局部放大剖视图。在图8中,压力调整器500的支架514包括:圆板状的平板部514a,和在上下方向上突出设置在该平板部514a的中央的轴514c。该轴514c的下部形成螺纹形状,与柱塞516螺合。在平板部514a上形成有以与轴514c同轴的方式向上突出设置的环状的突出部(接触部)514b。在该突出部514b内,形成有收纳调压弹簧536的环状槽即凹陷部514d。
另一方面,在盖壳体506上,在与突出部514b相对应的位置上形成有向上方突出的接受部506e,在该接受部506e内形成有收纳调压弹簧536的另一个环状槽即凹陷部506f。调压弹簧536,被配置在接受部506e内的凹陷部506f与支架514的突出部514b的凹陷部514d之间,经由支架514以规定的压力对隔膜512向下方加载。在该第一变形例中,在流体的供给压力过大时,突出部514b的前端(即上面526)与盖壳体506的与前端526相对应的内面(挡块部)506g相接触。在上面526与内面506g之间,在通常状态下形成有间隙G。另外,将隔膜512、支架514以及柱塞516总称为移动体515。
接下来,参照图9对第二变形例进行说明。在压力调整器600中,支架614具有与第一变形例大致同样的结构。即,支架614在其中央具有向上的轴(接触部)614b。另一方面,在盖壳体606的与第一变形例同样的接受部606e的环状槽即凹陷部606f内,与轴614b相对向下突出设置有凸部(挡块部)628。凸部628的下面630下垂到轴614b的上面626的附近,在其与上面626之间形成有规定的间隙G。在该第二变形例的情况下,通过过度的供给压力,支架614的突出部614b的上面626与盖壳体606的凸部628的下面630接触。在该变形例中也一样,支架614、隔膜612以及柱塞616合在一起成为移动体615。
接下来,作为所述第三实施方式的压力调整器200的变形例,参照图10对压力调整器700的支架714进行说明。图10是表示第三实施方式的支架的变形例的局部放大剖视图。压力调整器700具有与第三实施方式的压力调整器200同样的结构。与压力调整器200不同点是支架714的形状不同。即,支架714为圆板状,在中央具有阴螺纹714c,并且与阴螺纹714c同心地形成有朝向上方的环状槽714e。阴螺纹714c与形成在柱塞716的轴716b上的阳螺纹717相螺合。在环状槽714e上,配置有调压弹簧736。另一方面,在盖壳体706上,与支架714相对,形成有具有收纳在调压弹簧736内的直径的凸部(挡块部)728。在该凸部728的下面730与支架714的上面726之间,形成有间隙G。从而在供给压力过高时,支架714的上面726与凸部728的下面730相接触。此时接触部为支架714本身。在该变形例中也一样,支架714、隔膜712以及柱塞716合在一起成为移动体715。
在对所述第一至第三各实施方式以及第三实施方式的变形例中所使用的调压弹簧进行观察时,调压弹簧36、136、236、736分别被配置在突出部14b与凸部28的外侧、突出部114b与凸部128的外侧、突出部(接触部)214b与凸部228的外侧,都使用线径较粗且全长较短的弹簧。另一方面,在第一实施方式的第一以及第二变形例的调压弹簧536、636中,使用线径较细且全长较长的弹簧。一般来说,在前者的形状即短粗的调压弹簧中,弹簧常数较大,在后者的形状即细长的调压弹簧中,弹簧常数较小。在弹簧常数较小的弹簧的情况下,能够减小在隔膜的上下变位位置上施加在隔膜上的载荷的变动,能够将调压室侧的次级压力设定为较宽的范围。但是,如果不需要将调压室侧的次级压力设定为较宽的范围,则通过使用短粗的调压弹簧,能够减小压力调整器的上下方向的尺寸。对于将各实施方式中的调压弹簧36设为怎样的形状,可以适当设定以提供燃料,例如满足燃料电池的主体侧所要求的次级压力。因此,在图9、图10所示的第一以及第二变形例也一样,可以分别在突出部514b、614b的外侧,在其与盖壳体506、606之间配置弹簧常数较大的短粗的调压弹簧36。
上面,对本发明的实施方式详细进行了说明,但在将压力容器400安装在压力调整器1、100、200上时,需要用于维持安装状态的某种固定装置。作为该装置,可以是以下述方式配置的压缩螺旋弹簧、板簧的等弹簧部件(未图示):仅通过弹簧,向压力调整器对压力容器400进行加载。或者,也可以是本发明申请人在平成1 6年9月14日申请的“调压装置”(特愿2004-266463)中所公开的固绑机构即固定装置。另外,作为固定装置可以考虑各种结构,但由于不是本发明的主旨,所以详细的说明从略。
Claims (8)
1.一种压力调整器,包括:外壳,其具有提供初级压力的加压流体的入口孔以及排出减压后的次级压力的加压流体的排出孔,并且在内部形成有从所述入口孔到所述排出孔的流道;以及调压机构,配置在所述流道的中途,将所述初级压力减压到所述次级压力;所述压力调整器其特征在于:
所述调压机构包括可移动体,
所述可移动体包括位于柱塞与支架之间的隔膜;
所述柱塞具有从所述外壳的主壳体中的孔向下突出的第一轴以及从所述隔膜的开口向上突出的第二轴;
在从所述主壳体中的所述孔向下突出的所述第一轴的前端部,所述第一轴具有将O形圈容纳于其中的环状槽,所述O形图形成调压阀;其中
所述隔膜根据所述流体的压力的变动而变位;
所述O形圈对应于所述隔膜的变位而运动以调整由所述隔膜、所述柱塞和所述主壳体所限定的调压室的压力;
并且所述可移动体具有在所述初级压力过大时与所述外壳的一部分相接触从而阻止所述可移动体的过度的变位的接触部;
从而防止所述O形圈破损,使得即使在所述初级压力过大时所述O形圈也能持续用作调压阀。
2.根据权利要求1所述的压力调整器,其特征在于:所述可移动体具有彼此螺合的所述柱塞和所述支架以在两者之间夹持所述隔膜。
3.根据权利要求1所述的压力调整器,其特征在于:在所述外壳上,形成有与所述接触部相对并由突出的凸部构成的挡块部。
4.根据权利要求1所述的压力调整器,其特征在于:所述接触部为与所述外壳的内壁相对并突出的突出部。
5.根据权利要求2所述的压力调整器,其特征在于:在所述外壳上,形成有与所述接触部相对并由突出的凸部构成的挡块部。
6.根据权利要求2所述的压力调整器,其特征在于:所述接触部为与所述外壳的内壁相对并突出的突出部。
7.根据权利要求3所述的压力调整器,其特征在于:所述接触部为与所述外壳的内壁相对并突出的突出部。
8.根据权利要求5所述的压力调整器,其特征在于:所述接触部为与所述外壳的内壁相对并突出的突出部。
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