CN105940256B - 减压阀 - Google Patents

Abstract

减压阀具备分隔构件(38)。分隔构件(38)分隔阀室(34)和调压室，并且具有将阀室(34)和调压室连通的连通孔(381)。阀体(40)具有：主体部(41)，其位于阀室(34)上；以及杆部(42)，其从主体部(41)延伸。杆部(42)通过连通孔(381)延伸到调压室。在连通孔(381)的周壁与杆部(42)之间设有连通路(50)。分隔构件(38)在连通孔(381)的周壁上具有环状的槽(51)。槽(51)遍及连通孔(381)的全周延伸。

Description

减压阀

技术领域

本发明涉及将气体减压的减压阀。

背景技术

这种减压阀在例如专利文献1中公开。图6示出现有的减压阀的一例。如图6所示，现有的减压阀具备阀室101、调压室102、以及分隔阀室101和调压室102的分隔构件110。高压气体从比减压阀靠上游侧流入到阀室101。在调压室102中，高压气体被减压。在分隔构件110中形成有将阀室101和调压室102连通的连通孔111。分隔构件110的与阀室101相对的部位是阀座112。

在阀室101中配置有阀体120的主体部121。阀体120能移动，相对于阀座112接近或者离开。杆部122从主体部121的顶端延伸。杆部122通过连通孔111延伸到调压室102。在连通孔111的周壁与杆部122之间形成有连通路105。流入到阀室101的气体通过连通路105流入到调压室102。

当阀体120的主体部121坐在分隔构件110的阀座112上时，连通路105被阀体120封闭。由此，从阀室101向调压室102的气体的流动被限制。当阀体120的主体部121从阀座112离开时，连通路105开放。由此，允许从阀室101向调压室102内的气体的流动。气体在调压室102中减压到规定压力后，向比减压阀靠下游侧流出。

如图7所示，当阀体120的主体部121坐在阀座112上时，对阀座112施加主体部121的负荷。因此，如图8所示，阀座112发生塑性变形，连通孔111的周壁的一部分朝向连通孔111的中心突出。其结果是，在连通路105中，阀座112附近的通路截面积缩小。在该情况下，连通路105中的气体的流动产生紊乱。因此，在连通路105中流动的气体的压力损失变大，容易从减压阀产生杂音。

背景技术文献

专利文献

专利文献1：特开2007－170432号公报

发明内容

本发明的目的在于提供如下减压阀：其能抑制在气体流过连通路时产生的杂音。

为了解决上述问题，根据本发明的第一方式，提供一种减压阀，具备：高压气体流入的阀室；调压室，其将高压气体的压力减压；分隔构件，其分隔阀室和调压室，并且具有将阀室和调压室连通的连通孔；以及活塞，其与分隔构件相对配置，在活塞与分隔构件之间配置有调压室，在阀室上配置有阀体的主体部，阀体以相对于分隔构件接近或远离的方式移动，从活塞和阀体的主体部中的至少一方朝向另一方延伸的杆部在连通孔中插通，在连通孔的周壁与杆部之间设有连通路，当阀体的主体部坐在分隔构件的阀座上时，连通路封闭，当阀体的主体部从阀座离开时，连通路开放。在连通孔的周壁上设有环状的槽，槽遍及连通孔的全周延伸，所述槽形成在从着坐位置离开的位置，所述着坐位置为所述阀体坐在所述阀座的位置。

由于阀体的主体部坐在分隔构件的与阀室相对的阀座上，从而由主体部对阀座施加负荷。由此，有时分隔构件的阀座发生塑性变形。在这方面，根据该构成，分隔构件在连通孔的周壁具有环状的槽。由此，当阀座发生塑性变形时，基于阀座的塑性变形的应力传递到槽。其结果是，槽的通路截面的形状发生变化。即，阀座的塑性变形被槽吸收。因此，即使阀座发生塑性变形，连通路的通路截面积也不缩小。其结果是，连通路中的气体的流动不易产生紊乱，在连通路中流动的气体的压力损失不变大。因此，能抑制气体在连通路中流动时产生的杂音。另外，根据该构成，通过在比阀座更靠下游的离开的位置形成环状的槽，即使是高压气体的音速区域流动也能抑制紊乱。

在上述的减压阀中，优选槽沿着与槽正交的平面具有截面，槽的截面形成为圆弧状

根据该构成，在连通孔的周壁上能容易形成槽。

在上述的减压阀中，优选槽比连通孔的轴方向的中央靠近阀室。

根据该构成，因为槽靠近阀座配置，所以当阀体的主体部坐在阀座上使阀座发生塑性变形时，与其相应地，槽的通路截面也容易变形。因此，即使阀座发生塑性变形，分隔构件也不会以使通路截面的面积缩小的方式变形。

附图说明

图1是具备本发明的减压阀的压力调节器的剖视图。

图2是将减压阀的一部分放大示出的剖视图。

图3(a)、(b)是示出座的阀座发生塑性变形的情况的剖视图。

图4(a)是示出气体燃料在比较例的减压阀的连通路中流动时的压力振动的振幅和频率的关系的坐标图，(b)是示出气体燃料在本发明的减压阀的连通路中流动时的压力振动的振幅和频率的关系的坐标图。

图5是示出另一例的减压阀的局部剖视图。

图6是现有的减压阀的局部剖视图。

图7是将现有的减压阀的一部分放大示出的剖视图。

图8是示出现有的减压阀的阀座塑性变形的情况的剖视图。

具体实施方式

以下按照图1～图5对将本发明的减压阀具体化的一实施方式进行说明。此外，减压阀具体化为如下减压阀：其设于燃料提供装置，燃料提供装置用于将作为气体燃料的CNG(压缩天然气)提供给内燃机。

如图1所示，压力调节器10具备减压阀30。压力调节器10具备主体11、筒体12以及盖构件13。筒体12配置于主体11的上部。盖构件13将筒体12的上部开口封闭。在主体11的下部安装有油分离器20。油分离器20将油等异物从利用减压阀30减压到规定压力的CNG分离。从油分离器20流出的CNG提供给位于比压力调节器10靠下游侧的内燃机。

在筒体12内配置有活塞31和调压用弹簧32。调压用弹簧32朝向主体11对活塞31施力。活塞31与主体11之间的空间是将高压的CNG减压到规定压力的调压室33。

如图1和图2所示，在主体11内形成有阀室34。从燃料箱提供的高压CNG流入到阀室34。主体11在比阀室34靠上方具有中间部35。中间部35具有比阀室34大的直径，在主体11的上表面开口。在中间部35内配置有座36和塞柱37。座36具有平面圆形。塞柱37限制座36从中间部35内脱离。利用座36和塞柱37构成分隔构件38，分隔构件38分隔阀室34和调压室33。在分隔构件38中形成有连通孔381。连通孔381在轴方向上贯穿分隔构件38，并且将阀室34和调压室33连通。座36的与阀室34相对的部位是阀座382。在分隔构件38与活塞31之间配置有调压室33。

减压阀30具备阀体40。阀体40具有：主体部41，其位于阀室34上；以及杆部42，其从主体部41的顶端延伸。杆部42通过连通孔381延伸到调压室33。在阀室34中配置有阀室弹簧45。阀室弹簧45朝向座36的阀座382对主体部41施力。

在连通孔381的周壁与杆部42之间形成有连通路50。流入到阀室34的CNG通过连通路50流入到调压室33。当阀体40的主体部41坐在座36的阀座382上时，连通路50被主体部41封闭。由此，CNG不从阀室34流向调压室33。当阀体40的主体部41从阀座382离开时，连通路50开放。由此，CNG从阀室34流到调压室33。

在从阀座382算起的主体部41的移动量、即阀体40的开度恒定的情况下，燃料箱内的燃料压力越高，在连通路50中流动的CNG的流速越大。另外，在燃料箱内的燃料压力恒定的情况下，阀体40的开度越小，CNG的流速越快。

如图2所示，座36在连通孔381的周壁具有环状的槽51。槽51遍及连通孔381的全周延伸。槽51比座36的轴方向的中央靠近阀座382。槽51沿着与槽51正交的平面具有截面。槽51的截面形成为圆弧状。

接着，参照图3(a)～图4(b)对上述的减压阀30的作用进行说明。图4(a)和图4(b)示出CNG在连通路50中流动时的压力振动的振幅(压力振幅)和频率的关系。

当阀体40的主体部41坐在阀座382上时，由主体部41对阀座382施加负荷。由此，有时阀座382发生塑性变形。根据本实施方式，座36在连通孔381的内周面具有环状的槽51。另外，槽51遍及连通孔381的全周延伸。因此，如图3(a)和图3(b)所示，当阀座382被向上方压入而发生塑性变形时，基于阀座382的塑性变形的应力传递到槽51。其结果是，槽51以使其通路截面积缩小的方式变形。即，当阀座382发生塑性变形时，槽51的侧面51a的一部分突出，使槽51的通路截面积缩小。即，阀座382的塑性变形被槽51吸收。因此，连通孔381的周壁不易朝向连通孔的中心突出。因此，位于连通孔381的周壁与杆部42之间的连通路50的通路截面积不缩小。因此，即使阀座382发生塑性变形，连通路50中的CNG的流动也不易产生紊乱，在连通路50中流动的CNG的压力损失也几乎没有变化。

图7示出在连通孔381的周壁没有设置槽51的比较例的减压阀。在比较例的减压阀中，如图7所示，连通孔的周壁的一部分朝向连通孔的中心突出。其结果是，连通路的通路截面积缩小，CNG通过连通路50时的压力损失变大。但是，在内燃机中的CNG的消耗量多、在连通路中流动的CNG的流速非常大的情况下，即使导致压力损失增大的故障存在于连通孔的周壁，连通路中的CNG的流动也不易产生紊乱。即，即使是比较例的减压阀也不易产生杂音。

但是，在内燃机中的CNG的消耗量少、在连通路50中流动的CNG的流速小的情况下，导致压力损失增大的故障形成于连通孔的周壁，由此连通路50中的CNG的流动容易产生紊乱。其结果是，在连通路50中流动的CNG的压力损失变大，容易产生杂音。具体地，如图4(a)所示，第1频率P1表示压力振幅的峰值。因此，从减压阀产生第1频率P1的杂音。

与此相对，根据本实施方式的减压阀30，即使阀座382发生塑性变形，如上述的故障也不形成于连通孔381的周壁。因此，在连通路50中，不易产生由于阀座382的塑性变形导致的CNG的流动紊乱。另外，即使是减压阀30，也如图4(b)所示，比第1频率P1高频的第2频率P2表示压力振幅的峰值。这表示：根据在连通路50中流动的CNG的流速可产生杂音。

但是，在连通路50中流动的CNG的流速越大，即内燃机中的CNG的消耗量越多，连通路50中的压力振动的频率越高。换言之，在本实施方式的减压阀30中，内燃机中的CNG的消耗量越少，连通路50中的压力振动的频率越低，所以不易产生杂音。另外，在内燃机中的CNG的消耗量多时，在连通路50中流动的CNG的流速变快。此时，从减压阀30产生的杂音被内燃机自身产生的噪声、伴随车辆行驶的噪声抵销。因此，从减压阀30产生的杂音不易传到车辆的乘客。

接着，对槽51的设置位置的决定方法进行说明。

当连通孔381的轴方向的位置设定于阀座382附近时，阀座382的强度降低。因此，有可能由于阀体40的主体部41坐在阀座382上时的负荷使阀座382破损。另一方面，当连通孔381的轴方向的位置从阀座382过于离开时，有可能在阀体40的主体部41坐在阀座382上时，基于阀座382的塑性变形的应力不会传递到槽51。在该情况下，有可能如图8所示的比较例的减压阀那样，连通孔381的周壁的一部分朝向连通孔381的中心突出。因此，优选基于座36的材料的强度、阀体40的主体部41坐在阀座382上而对阀座382施加的负荷来决定槽51的轴方向的位置、槽51的形状。此外，优选将槽51的轴方向的位置、槽51的形状决定成如下：不会导致阀座382、即座36的破损，吸收阀座382的塑性变形。

以上根据本实施方式，能得到以下所示的效果。

(1)座36在连通孔381的周壁具有环状的槽51。根据该构成，当座36的阀座382发生塑性变形时，槽51也变形。由此，阀座382的塑性变形被槽51吸收。因此，连通路50的通路截面积不缩小。其结果是，即使阀座382发生塑性变形，在连通路50中流动的CNG的压力损失也不变大。因此，不易产生伴随压力损失增大的杂音。因此，能抑制CNG在连通路50中流动时的杂音。

(2)槽51的截面形成为圆弧状。根据该构成，在座36上能容易形成槽。

此外，上述实施方式也可以变更为如下。

·槽51的截面形状也可以是大致V字。根据该构成也能得到与上述(1)同等的效果。

·如图5所示，减压阀也可以构成为：活塞31A具有杆部42A。在该情况下，杆部42A通过连通孔381朝向阀体40的主体部41延伸。另外，杆部42A的顶端与阀体40的主体部41抵接。根据该构成，也由于座36在连通孔381的周壁具有环状的槽51，从而能得到与上述(1)同等的效果。

另外，减压阀也可以构成为：具有从阀体40的主体部41朝向活塞31延伸的杆部和朝向活塞31延伸的其他的杆部。在该情况下，在连通孔381中，一对杆部的顶端彼此抵接。根据该构成，也由于座36在连通孔381的周壁具有环状的槽51，从而能得到与上述(1)同等的效果。

·也可以将减压阀设于CNG以外的气体流动的路径上。

Claims (2)

1.一种减压阀，具备：高压气体流入的阀室；调压室，其将高压气体的压力减压；分隔构件，其分隔所述阀室和所述调压室，并且具有将所述阀室和所述调压室连通的连通孔；以及活塞，其与所述分隔构件相对配置，在所述活塞与所述分隔构件之间配置有所述调压室，在所述阀室中配置有阀体的主体部，所述阀体以相对于所述分隔构件接近或远离的方式移动，从所述活塞和所述阀体的主体部中的至少一方朝向另一方延伸的杆部在所述连通孔中插通，在所述连通孔的周壁与所述杆部之间设有连通路，当所述阀体的主体部坐在所述分隔构件的阀座上时，所述连通路封闭，当所述阀体的主体部从所述阀座离开时，所述连通路开放，所述减压阀的特征在于，

在所述连通孔的周壁上设有环状的槽，

所述槽遍及所述连通孔的全周延伸，

所述槽比所述连通孔的轴方向的中央更靠近所述阀室。

2.根据权利要求1所述的减压阀，其特征在于，

所述槽沿着与所述槽正交的平面具有截面，

所述槽的截面形成为圆弧状。