CN103732971B - 用于燃料罐的阀 - Google Patents

Abstract

具备具有在罐（100）内填充燃料气体（G）的填充口（6）和输出罐（100）内的燃料气体（G）的输出口的（7）阀主体（5）、和将从填充口（6）填充的燃料气体（G）相对于罐（100）的轴方向以规定角度倾斜喷出的喷流偏向件（10）；喷流偏向件（10）具备具有向罐（100）内喷出燃料气体（G）的喷出口（11）的燃料喷出部（17）、和配置有测定填充于罐（100）内的燃料气体（G）的温度的温度传感器（20）的温度测定部（13），能够正确地测定并监视向燃料罐填充燃料时的燃料气体温度。

Description

用于燃料罐的阀

技术领域

本发明涉及设置在燃料罐上的用于燃料罐的阀。

背景技术

以往，在燃料罐上设置有直接安装在罐上的主阀形的用于燃料罐的阀以在罐内填充燃料气体，且在使用气体时能够输出。

图6是示出这种燃料罐的剖视图，燃料罐100通常形成为由金属等的具有高气密性的罐内部构件101、和使用轻量的高张力材料的罐外部构件102构成的二重结构的大致圆筒形状。而且，在罐100的一端设置有阀103，另一端被塞部104堵塞。

然而，在图6所示的结构的情况下，在通过安装于燃料罐100上的阀103在罐内填充高压的燃料气体G时，燃料气体G的喷流直接接触的罐后端附近的温度会上升，在高压填充时因局部的温度上升导致的热膨胀而在燃料罐100上发生形变。

因此，作为这种现有技术，具有如图7所示在将燃料气体G填充在燃料罐100内时，从设置在阀113上的喷出口单元115的喷出口116以角度α填充，以此使燃料气体G扩散，从而防止因燃料罐100的局部的热膨胀导致的形变的方案（例如参照专利文献1）。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本特许第3864815号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

然而，在燃料罐内填充高压的燃料气体时，为了防止在填充时燃料罐的异常的温度上升，而迫切期望在测定燃料罐内的气体温度以及监视该温度的同时进行填充。

因此，本发明人想到在直接安装在燃料罐上的阀中内设温度传感器。又，也想到了在填充高压的燃料气体时，防止内设在阀中的温度传感器被燃料气体损坏的构思。

另外，在上述专利文献1中记载的罐结构中没有任何关于将温度传感器设置在阀中的记载。因此，在专利文献1的罐结构中，难以实现高压气体的正确的温度测定及监视，并且存在因高压的燃料气体导致温度传感器损坏的担忧。

解决问题的手段：

因此，本发明的目的是提供能够正确地测定并监视向燃料罐内填充燃料时的燃料气体温度的用于燃料罐的阀。

为了实现该目的，本发明是具备具有在罐内填充燃料气体的填充口和输出所述罐内的燃料气体的输出口的阀主体、和将从所述填充口填充的燃料气体相对于罐的轴方向以规定角度倾斜喷出的喷流偏向件的用于燃料罐的阀；所述喷流偏向件具备具有向所述罐内喷出燃料气体的喷出口的燃料喷出部、和配置有测定填充于所述罐内的燃料气体的温度的温度传感器的温度测定部。本说明书及权利要求书中的“燃料气体”是指高压的“氢气”、“天然气”等的燃料气体。根据该结构，可以将从阀主体的填充口填充于罐内的燃料气体通过喷流偏向件的喷出口在相对于罐的轴方向以规定角度倾斜偏向的状态下喷出并填充，可以正确地测定并监视该填充的燃料气体的温度。

又，也可以是所述喷流偏向件具有将从所述燃料喷出部填充的燃料气体的一部分导入至所述温度测定部中的导通路。根据这样的结构，可以更加正确地测定填充的燃料气体的温度，可以更加正确地进行燃料气体的温度监视。

又，也可以是所述喷流偏向件在所述温度测定部和所述燃料喷出部之间具有隔离壁部；所述导通路设置在避免从所述燃料喷出部填充的燃料气体直接接触到所述温度传感器的位置上。根据该结构，通过隔离壁部，在高压填充时的燃料气体不会直接接触到温度传感器，可以防止因燃料气体导致的温度传感器的损坏等，并且可以正确地测定并监视燃料气体的温度。

又，也可以是所述喷流偏向件在喷流偏向件的侧面具有所述喷出口以沿着所述罐的内表面喷射燃料气体。根据这样的结构，燃料气体从喷流偏向件的喷出口沿着罐的内表面喷出并填充，因此可以抑制罐的局部的温度上升。

又，也可以是所述喷出口形成为相对于与所述罐的轴方向正交的方向、以通过所述填充口的填充孔为中心在周方向上以规定角度摆动地喷出燃料气体的结构。根据这样的结构，由于从喷流偏向件的喷出口沿着罐的内表面喷出的燃料气体以规定角度螺旋状流动并被填充，因此可以进一步抑制罐的局部的温度上升。

又，也可以是所述喷流偏向件具备与所述输出口连通的输出孔、和去除从该输出孔向所述输出口输出的燃料气体中的异物的过滤器。根据这样的结构，通过更换喷流偏向件即可容易地更换过滤器。

又，也可以是所述阀主体在与所述喷流偏向件的接合面上具备去除向所述输出口输出的燃料气体中的异物的过滤器。根据该结构，通过卸下喷流偏向件，即可容易地从阀主体卸下过滤器并进行更换。

又，也可以是所述阀主体具有配置在所述罐的内部的开闭阀的阀安装部；所述喷流偏向件具有外嵌在安装于所述阀安装部上的开闭阀上的开口部。根据该结构，在罐内设置开闭阀的结构的用于燃料罐的阀中，可以通过喷流偏向件的喷出口将燃料气体从罐的轴方向偏向规定角度地进行填充，可以通过温度传感器更加正确地测定并监视该填充的燃料气体的温度。

发明效果：

根据本发明，可以抑制填充时的燃料罐的温度上升，并且可以在填充时正确地测定并监视燃料气体的温度。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施形态的燃料罐的阀部分的剖视图；

图2是图1所示的阀部分的II-II向视图；

图3是示出根据本发明的第二实施形态的燃料罐的阀部分的剖视图；

图4是示出根据本发明的第三实施形态的燃料罐的阀部分的剖视图；

图5是示出根据本发明的第四实施形态的燃料罐的阀部分的剖视图；

图6是示出现有的燃料罐的纵向剖视图；

图7是示出现有的燃料罐的阀部分的剖视图。

具体实施方式

以下基于附图说明本发明的一个实施形态。在以下的实施形态中，基于放大了用于燃料罐的阀的剖视图进行说明。燃料罐100与上述图6所示的燃料罐100相同地形成为大致圆筒形状，标以相同符号进行说明。又，填充的燃料气体G用实线箭头表示，输出的燃料气体G用单点划线箭头表示。

如图1所示，第一实施形态的用于燃料罐的阀1安装于燃料罐100的一端，并且在拧入到螺纹部2后通过密封环3以密封的状态安装。在用于燃料罐的阀1的阀主体5上，在图示的上部设置有填充口6，在下部设置有输出口7。与填充口6连通的填充孔8及与输出口7连通的输出孔9以与罐100的内部连通的方式设置。输出孔9设置在阀主体5的中心，填充孔8向一侧偏离中心地设置。

而且，在该实施形态中，在相对于阀主体5的中心与上述填充孔8对称的位置上设置有温度传感器20。该温度传感器20固定于阀主体5上，作为温度传感部分的探针21向罐100的内侧突出。图示的点线为电气线，与测定及监视用温度传感器20检测的温度的控制装置（图示省略）连接。

此外，在上述阀主体5的罐内侧部分上设置有喷流偏向件10。喷流偏向件10具备燃料喷出部17，该燃料喷出部17具有使从上述填充孔8填充到罐100内的燃料气体G从罐100的轴方向倾斜规定角度后喷出的喷出口11。在该喷流偏向件10上还设置有与上述阀主体5的输出孔9连通的输出孔12。该实施形态的喷流偏向件10通过螺栓14安装于阀主体5上。

如图2中也所示，设置于该喷流偏向件10上的喷出口11设置于喷流偏向件10的侧面，使从填充孔8填充的燃料气体G以沿着罐100的内表面的曲线的方式相对于轴方向较大倾斜地喷出。借助于此，向罐100内填充的燃料气体G沿着罐内表面向罐后端方向扩散地被填充。

上述喷出口11在图2所示的状态下，以向相对于罐100的轴方向正交的径向喷出燃料气体G的方式进行设置，但是也可以形成为相对于与轴方向正交的方向以上述填充孔8为中心在周方向上以规定角度β（图2所示的单点划线）摆动地喷出燃料气体G的结构。角度β是相对于连接喷流偏向件10的轴心和填充孔的直线的倾斜角度。像这样，通过将喷出口11摆动地形成，以此可以使从喷出口11沿着罐100的内表面喷出的燃料气体G以规定角度螺旋状流动，从而可以进一步抑制罐100的局部的温度上升。

又，在喷流偏向件10上，在作为配置有上述温度传感器20的规定的空间的温度测定部13和燃料喷出部17之间形成有隔离壁部16。

像这样，喷流偏向件10在使填充的燃料气体G扩散的燃料喷出部17和安装有温度传感器20的温度测定部13之间具备隔离壁，以此防止燃料气体G的喷流直接接触到温度传感器20的探针21上。

在该实施形态中，将燃料喷出部17和温度测定部13设置在错开180°的对称位置上，以此防止因燃料气体G导致的喷流偏向件10的温度变化对温度测定部13的温度变化产生较大的影响。该燃料喷出部17和温度测定部13的位置只要是燃料气体G不直接接触到温度传感器20的位置，则也可以设置在错开90°的位置和错开其他角度的位置上。

此外，在该实施形态中，在上述喷流偏向件10上设置有将从燃料喷出部17填充到罐内的燃料气体G的一部分导入至设置有上述温度传感器20的温度测定部13中的导通路15。该导通路15以避免从燃料喷出部17导出的燃料气体G直接接触到温度传感器20的探针21的方式设置。即，设计为探针21不位于导通路15的延长线上。作为导通路15具有实线表示的直线状的形态、图2的双点划线表示的圆弧状的形态等，只要是燃料气体G不直接接触到温度传感器20的形状即可。

上述导通路15设置在喷流偏向件10的与阀主体5的接触面侧上，通过将喷流偏向件10固定在阀主体5上，以此形成槽状的导通路15。

根据如上所述的用于燃料罐的阀1，从填充口6通过填充孔8及喷出口11填充至罐100内的燃料气体G沿着罐100的内表面进行填充，因此可以抑制因高压的燃料气体G导致的燃料罐100的局部的温度上升，并且可以稳定地进行填充。

又，通过设置在阀主体5上的温度传感器20，可以正确地测定被填充的燃料气体G的温度，因此可以监视填充的燃料气体G的温度而进行稳定的燃料气体填充作业。此外，在该实施形态中，将燃料气体G从喷出口11通过导通路15导入至设置温度传感器20的温度测定部13中，因此可以更加正确地测定并监视填充时的阀主体5附近的燃料气体G的温度。

除此以外，避免填充的燃料气体G直接接触到温度传感器20，因此即使在填充高压的燃料气体时也可以防止因燃料气体G导致的温度传感器20的损坏。

图3是在上述喷流偏向件10上设置了除去从输出孔9向输出口7输出的燃料气体中的异物的过滤器30的示例。另外，过滤器30以外的结构与上述用于燃料罐的阀1相同，因此对相同的结构标以相同的符号并省略其说明。

该示例的过滤器30在喷流偏向件10的输出孔12的罐内侧部分上形成过滤器配设部31，在该过滤器配设部31上配设过滤器30后通过C形环32进行固定。

像这样在将过滤器30设置在喷流偏向件10上时，即使在过滤器30上发生了眼孔堵塞和破损等，也可以通过更换喷流偏向件10即可容易地更换过滤器30。

又，如图4所示，过滤器35也可以在阀主体5的与喷流偏向件10的接触面的输出孔9的部分上形成过滤器配设部36，在该过滤器配设部36上配设过滤器35和过滤器按压部37（例如橡胶等的弹性构件），通过喷流偏向件10按压并安装在阀主体5上。像这样安装过滤器35时，通过卸下喷流偏向件10即可容易地更换过滤器35。

像这样，也可以是在设置独立于阀主体5的喷流偏向件10的部分上安装有用于输出管路的过滤器30、35等的另一构成要素。借助于此，与将过滤器30、35那样的另一构成要素直接固定于阀主体5上的情况相比，只要更换喷流偏向件10即可容易地更换该构成要素。

如图5所示，第二实施形态的用于燃料罐的阀40是在罐100的内部设置了开闭输出孔9的开闭阀60的实施形态。另外，对于与在上述第一实施形态中的用于燃料罐的阀1相同的结构标以相同的符号，省略其说明。

在该实施形态的阀主体45上，在罐内侧部分设置有开闭阀60的阀安装部46。该阀安装部46根据开闭阀60的形式等形成，在该示例中，设置有固定开闭阀60的固定构件61的螺纹部47。

又，在喷流偏向件50上设置有外嵌在安装于上述阀安装部46上的开闭阀60上的开口部51。在喷流偏向件50上向阀主体45突出地形成有未图示的大致圆筒状的突起，通过使该突起插入于设置在阀主体45上的孔内，以此喷流偏向件50被定位在阀主体45的轴心位置上。在该喷流偏向件50上，也在喷出口11和开口部51之间设置有隔离壁部52。

 此外，上述开闭阀60在设置于上述固定构件61上的筒状的引导件62的外周设置有励磁线圈63，在该励磁线圈63的内侧设置有固定磁极64和可动铁心65。当励磁线圈63被励磁而使可动铁心65在轴方向上移动时，设置在与该可动铁心65通过杆66连接的梢端构件67的梢端上的座部68与阀主体45分离。

然后，将开闭阀60的固定构件61固定在阀主体45的阀安装部46上，并且将设置在喷流偏向件50的阀主体45侧的表面上的突起插入于阀主体45的孔内，与此同时将开口部51配置在该固定构件61的位置，以此使喷流偏向件50配置在阀主体45的中心。之后，通过开闭阀60的励磁线圈63使喷流偏向件50夹在与阀主体45之间，并通过螺母69固定该励磁线圈63，以此使喷流偏向件50固定于励磁线圈63和阀主体45之间。

又，在该实施形态的喷流偏向件50上也形成有填充燃料气体G的喷出口11、配置测定其温度的温度传感器20的温度测定部13。在该实施形态的情况下，在阀主体45的罐内侧部分设置较大的开闭阀60，因此从喷出口11将一部分的燃料气体G导入至温度测定部13中的导通路15如图2的双点划线所示，在开口部51的外侧形成为圆弧状。

根据如以上的用于燃料罐的阀40，在罐100的内部设置开闭阀60的罐内结构的用于燃料罐的阀40中，填充于罐内的燃料气体G沿着罐100的内表面进行填充，因此可以抑制因高压的燃料气体G导致的燃料罐100的局部的温度上升，与此同时可以稳定地进行高压填充。

此外，在该实施形态中，也是通过导通路15将燃料气体G的一部分从喷出口11导入至温度测定部13中，因此通过设置在阀主体45上的温度传感器20可以正确地测定填充时的阀主体45附近的燃料气体G的温度。借助于此，可以监视填充的燃料气体G的温度及速度，从而可以进行稳定的燃料气体填充作业。

另外，上述实施形态中的温度传感器20及导通路15只是一个示例，只要根据温度传感器20的形式等设置适合的导通路15即可，这些结构并不限于上述实施形态。

又，在上述实施形态中将喷流偏向件10、50由规定高度的圆柱体形成，但是也可以是多棱柱体和其他形态等，只要具有上述的喷出口11、温度测定部13及导通路15，其形态就不限于上述实施形态。

此外，上述实施形态只是一个示例，在不影响本发明的主旨的范围内可以进行各种变更，本发明并不限于上述实施形态。

工业应用性：

根据本发明的用于燃料罐的阀能够作为填充高压气体的用于燃料罐的阀利用。

符号说明：

1       用于燃料罐的阀；

5       阀主体；

6       填充口；

7       输出口；

8       填充孔；

9       输出孔；

10      喷流偏向件；

11      喷出口；

12      输出孔；

13      温度测定部；

14      螺栓；

15      导通路；

16      隔离壁部；

17      燃料喷出部；

20      温度传感器；

21      探针；

30      过滤器；

31      过滤器配设部；

35      过滤器；

36      过滤器配设部；

40      用于燃料罐的阀；

45      阀主体；

46      阀安装部；

50      喷流偏向件；

51      开口部；

52      隔离壁部；

60      开闭阀；

61      固定构件；

100     燃料罐；

G       燃料气体。

Claims (7)

1.一种用于燃料罐的阀，其特征在于，是具备具有在罐内填充燃料气体的填充口和输出所述罐内的燃料气体的输出口的阀主体、和将从所述填充口填充的燃料气体相对于罐的轴方向以规定角度倾斜喷出的喷流偏向件的用于燃料罐的阀；

所述喷流偏向件具备具有向所述罐内喷出燃料气体的喷出口的燃料喷出部、和配置有测定填充于所述罐内的燃料气体的温度的温度传感器的温度测定部；

所述喷流偏向件具有将从所述燃料喷出部填充的燃料气体的一部分导入至所述温度测定部中的导通路。

2.根据权利要求1所述的用于燃料罐的阀，其特征在于，

所述喷流偏向件在所述温度测定部和所述燃料喷出部之间具有隔离壁部；

所述导通路设置在避免从所述燃料喷出部填充的燃料气体直接接触到所述温度传感器的位置上。

3.根据权利要求1或2所述的用于燃料罐的阀，其特征在于，

所述喷流偏向件在喷流偏向件的侧面具有所述喷出口以沿着所述罐的内表面喷射燃料气体。

4.根据权利要求3所述的用于燃料罐的阀，其特征在于，所述喷出口形成为相对于与所述罐的轴方向正交的方向、以通过所述填充口的填充孔为中心在周方向上以规定角度摆动地喷出燃料气体的结构。

5.根据权利要求1或2所述的用于燃料罐的阀，其特征在于，所述喷流偏向件具备与所述输出口连通的输出孔、和去除从该输出孔向所述输出口输出的燃料气体中的异物的过滤器。

6.根据权利要求1或2所述的用于燃料罐的阀，其特征在于，所述阀主体在与所述喷流偏向件的接合面上具备去除向所述输出口输出的燃料气体中的异物的过滤器。

7.根据权利要求1或2所述的用于燃料罐的阀，其特征在于，

所述阀主体具有配置在所述罐的内部的开闭阀的阀安装部；

所述喷流偏向件具有外嵌在安装于所述阀安装部上的开闭阀上的开口部。