CN109424772A - 减压阀 - Google Patents
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Abstract
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<C<0.00908L,其中,L表示配合长度,并且C表示间隙。
Description
技术领域
本发明涉及一种减压阀。
背景技术
在相关技术(例如,日本未审特许申请公报No.2016-85627(JP 2016-85627 A))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。
发明内容
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)。
本发明提供了一种减压阀,该减压阀可以抑制高频流动噪音的产生。
根据本发明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,本发明的发明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,发明人发现,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。
根据本发明的方面,可以抑制流动噪音的产生。
附图说明
下面将参照附图对本发明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发明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中的阀座22。阀元件21包括:管状部分31,该管状部分31呈带底的管状的形状;渐缩的头部32,该头部32具有从管状部分31的底部部分朝向下游侧(图1中的上侧)减小的外径;以及柱状的接触部分33,接触部分33从头部32的下游端部突出。管状部分31、头部32和接触部分33一体地形成在同一轴线AX1上。管状部分31(阀元件21)的外径OD1设定成略小于供应通道12的内径ID1。应当注意的是,管状部分31的外径OD1设定为例如约8mm,并且作为用于燃料电池车辆的减压阀1,外径OD1可以在约4mm至16mm的范围内。阀元件21插入供应通道12中,其中,在阀元件21与供应通道12的内周表面之间具有间隙,使得阀元件21设置成能够轴向移动。应当注意的是,在图2中,为了说明的目的,以夸大的方式图示出了供应通道12与阀元件21之间的间隙以及塞51与销52(稍后描述)之间的间隙。头部32的外周表面呈渐缩形状,具有相对于轴线AX1大致均匀的倾斜角度,并且接触部分33的外周表面具有大致平行于轴线AX1的筒形形状。应当注意的是,本实施方式的接触部分33的外径OD2设定为例如约1.8mm,并且作为用于燃料电池车辆的减压阀1,外径OD2可以在约0.9mm至3.6mm的范围内。
管状部分31中容置有螺旋弹簧34。螺旋弹簧34在设置于供应通道12的上游侧的杆状支承构件35与阀元件21之间被压缩。因此,阀元件21被螺旋弹簧34朝向阀座22推压。
阀座22形成为呈具有阀孔41的环形形状,并且被压到第一容纳部分14中。应当注意的是,阀座22由能够弹性变形的硬树脂,比如聚酰亚胺树脂制成。阀孔41包括渐缩孔部分42和筒形孔部分44。渐缩孔部分42具有渐缩的内周表面,该渐缩的内周表面的相对于其轴线AX2的倾斜角度大于头部32的相对于其轴线AX2的倾斜角度。筒形孔部分44具有平行于轴线AX2的筒形内周表面。渐缩孔部分42和筒形孔部分44从上游侧以所述顺序形成。应当注意的是,筒形孔部分44的内径ID2设定为例如约2.8mm,并且作为用于燃料电池车辆的减压阀1,内径ID2可以在约1.4mm至5.6mm的范围内。
按压机构9包括:塞51,该塞51附接至第二容纳部分15;销52,该销52设置在塞51内;筒部53,该筒部53固定至容纳孔11;活塞54,该活塞54以可滑动的方式容置在筒部53中;以及例如螺旋弹簧的推压构件55,该推压构件55设置成在筒部53与活塞54之间处于压缩状态。
塞51呈柱状形状并螺纹附接至第二容纳部分15的内周,同时塞51压缩阀座22。塞51的一部分突出到容纳孔11中。轴向地延伸穿过塞51的塞孔61形成在塞51的中央,使得塞孔61与阀孔41处在同一轴线(轴线AX2)上。塞孔61具有与阀孔41连续的缩径孔部分62和与缩径孔部分62连续的滑动孔部分63。缩径孔部分62构造成使得缩径孔部分62的上游部分呈筒形形状,具有大致等于阀孔41(筒形孔部分44)的内径的内径,并且缩径孔部分62的下游部分具有渐缩形状,具有朝向下游侧增加的直径。滑动孔部分63具有筒形形状,在其轴向方向上的整个区域上具有大致均匀的内径ID3。应当注意的是,滑动孔部分63的内径ID3设定为例如约10mm,并且作为用于燃料电池车辆的减压阀1,内径ID3可以在约5mm至20mm的范围内。此外,塞51的突出到容纳孔11中的突出部分64具有径向地延伸的通道孔65,使得塞孔61经由通道孔65与容纳孔11连通。
销52包括:滑动部分71,该滑动部分71呈轴状形状;下游端部73,该下游端部73从滑动部分71朝向下游侧突出;以及上游端部74,该上游端部74从滑动部分71朝向上游侧突出。滑动部分71、下游端部73和上游端部74一体地形成在同一轴线AX3上。本实施方式的滑动部分71包括:本体部分71a,该本体部分71a相对于塞孔61的内周表面滑动;以及释放部分(relief portion)71b,该释放部分71b设置在本体部分71a的下游并且具有比本体部分71a小的外径。本体部分71a的外径OD3设定为略小于塞孔61的滑动孔部分63的内径ID3。应当注意的是,滑动部分71的外径OD3设定为例如约10mm,并且作为用于燃料电池车辆的减压阀1,外径OD3可以在约5mm至20mm的范围内。此外,本体部分71a相对于滑动孔部分63的配合长度L设定为例如约10mm,并且作为用于燃料电池车辆的减压阀1,配合长度L可以在约5mm至20mm的范围内。本体部分71a相对于滑动孔部分63的配合长度L是本体部分71a的一部分的长度,该部分与滑动孔部分63配合。应当注意的是,释放部分71b的轴向长度设定成使得本体部分71a不会随着销52在塞孔61内的轴向运动而从塞孔61突出,并且无论销52的位置如何,配合长度L是恒定的。滑动部分71插入到塞孔61中,其中,在滑动部分71与塞孔61的内周表面之间具有间隙C,因此,滑动部分71设置成能够轴向移动(即,能够沿轴向方向移动)。如图2中所示,间隙C是塞孔61的滑动孔部分63的内径ID3与销52的滑动部分71(本体部分71a)的外径OD3之间的差。
在本实施方式中,间隙C设定成满足表达式(1)、优选地满足表达式(2)。
0005L<C<0.00908L (1)
0005L<C<0.00454L (2)
应当注意的是,表达式(1)、(2)中的0.0005L表示为确保销52的平稳滑动所设置的最小间隙。
表达式(1)、(2)可以表示如下。即,销52的轴线AX3相对于阀座22的轴线AX2的交叉角度,即,销52可以在塞孔61中在结构上(几何上)倾斜至最大程度的倾斜角度θ(=arctan(C/L))满足表达式(3),并且优选地满足表达式(4)。
029°<θ<0.52° (3)
029°<θ<0.26° (4)
此外,滑动部分71具有沿轴向方向延伸的多个通道孔72,使得通道孔72绕滑动部分71的中心轴线以规则的角度间隔(即,以相等的角度间隔)形成。下游端部73具有柱状形状并且具有比滑动部分71的外径小的外径。上游端部74的外径设定为与阀元件21中的接触部分33的外径大致相等。上游端部74和接触部分33插入阀孔41和塞孔61(缩径孔部分62)中并彼此接触。
如图1中图示的,筒部53呈有底的筒形的形状。筒部53固定至本体7,使得筒部53的筒形部分81的外周部分螺纹附接至容纳孔11的内周,并且锁紧螺母83螺纹附接至筒部53的底部部分82的外周部分。应当注意的是,例如O形环的密封构件84附接至筒形部分81的开口端部侧的外周,以确保容纳孔11与外部之间的气密性。
活塞54呈有底的筒形的形状,并且活塞54的外径设定为比筒形部分81的内径略小。活塞54容置在筒形部分81中,以便能够以下述姿势轴向滑动——在该姿势中,活塞54的底部部分设置在筒形部分81的开口端部侧——因此,筒形部分81被分段成(即,分成)在副端口6侧的压力调节室85和压力比压力调节室85的压力低的减压室86。应当注意的是,例如耐磨环或唇形密封件的环形构件87附接至活塞54的外周,以确保压力调节室85与减压室86之间的气密性。活塞54与销52的下游端部73接触。因此,销52和阀元件21随着活塞54的滑动而一体地移动(即,一起移动)。
推压构件55以压缩状态容置在筒部53与活塞54之间。推压构件55推压活塞54,使得阀元件21移动远离阀座22,即,阀机构8的打开量变大。
在如上面描述的那样构造的减压阀1中,活塞54根据压力调节室85与减压室86之间的压差(即,压力调节室85中的压力与减压室86中的压力之间的差)以及螺旋弹簧34和推压构件55的推压力而在筒形部分81内滑动。基于活塞54的轴向位置来调节阀机构8的打开量、更严格地说,阀元件21的头部32与边缘状边界部分之间的通道截面面积——该边缘状边界部分在渐缩孔部分42和筒形孔部分44之间——因此,防止副端口6侧的压力(压力调节室85中的压力)超过预定压力。
接下来,将对本实施方式的效果进行描述。当间隙C与配合长度L之间的关系设定为0.0005L<C<0.00908L时,销52可以在塞孔61中在结构上倾斜至最大程度的角度被限制为小于0.52度,从而可以抑制高频流动噪音(吹口哨噪音)的产生。
当间隙C与配合长度L之间的关系设定为0.0005L<C<0.00454L,销52可以在塞孔61中在结构上倾斜至最大程度的角度被限制为小于0.26度,从而可以将高频流动噪音的产生率减小至极低比率。
可以抑制高频流动噪音的产生且将其产生率减小至极低比率的机构如下认定。为了使阀元件21和销52能够如上所述地平稳地往复运动,阀元件21以一定间隙插入供应通道12中,并且销52以一定间隙插入到塞孔61中。因此,例如,如图3中图示的,销52可以在塞孔61中呈略微倾斜的姿势,并且呈这种倾斜姿势的销52可以按压阀元件21,使得阀元件21移动远离阀座22。在这种情况下,阀元件21不沿着阀座22的轴线方向移动,并且阀元件21沿着销52的倾斜移动。因此,如图4中图示的,形成在阀孔41与阀元件21之间的通道的截面不具有围绕阀座22的轴线AX2对称的形状。结果是,在形成在阀孔41与阀元件21之间的通道中,形成如图4中的虚线所示的较窄部分和较宽部分。因此,穿过通道的氢气的流速存在差异。当流速的差异变大时,产生湍流,因此产生高频流动噪音。应当注意的是,图4是沿着阀孔41中的渐缩孔部分42与筒形孔部分44之间的边缘状边界部分截取的截面图。
下面对这一点进行进一步的详细讨论。也就是说,在阀孔41与阀元件21之间的通道中,阀元件21(头部32)的上游侧与下游侧之间的压差在围绕轴线AX2的整个区域上大致相等,因此,在较宽部分中氢气的流速较高并且在较窄部分中流速较低。结果是,氢气流速较低的部分(较窄部分)中的压力变得大于流速较高的部分(较宽部分)中的压力。然后,如图3中图示的,根据通道中的较窄部分与较宽部分之间的压力差,使阀元件21的轴向中心接近阀座22的轴线AX2的力f1施加至阀元件21。此外,在减压阀1操作期间,当销52从按压机构9接收的载荷为载荷F并且销52的倾斜度为倾斜角度θ的情况下,使阀元件21的轴线AX1移动远离阀座22的轴线AX2、即径向向外移动的力f2(=F×tanθ)被从销52施加至阀元件21。因此,在减压阀1的打开量大致恒定的稳定状态下,力f1大致等于力f2。因此,即使当呈倾斜姿势的销52按压阀元件21时,阀元件21的偏心量也大致恒定。因此,通过适当地设定销52的倾斜角度θ,阀元件21的偏心量、即在阀孔41与阀元件21之间的通道中产生的流速差异可以设定至不会产生高频流动噪音的值。也就是说,销52的倾斜度与引起高频流动噪音的因素有关。
应当注意的是,即使呈倾斜的姿势的阀元件21坐置在阀座22上的情况下,当阀元件21沿着阀座22的轴线AX2移动远离阀座22时,形成在阀孔41与阀元件21之间的通道的截面具有围绕阀座22的轴线AX2对称的形状。因此,认为对流动噪音的产生几乎没有影响。
因此,在如上所述地限定间隙C与配合长度L之间的关系并且限定销52在塞孔61中的最大倾斜度时,可以抑制高频流动噪音的产生,并且可以将高频流动噪音的产生率减小至极低的比率。
应当指出的是,上述实施方式可以适当地修改如下。在该实施方式中,滑动部分71包括本体部分71a和释放部分71b。然而,本发明不限于该构型,并且滑动部分71可以不包括释放部分。应当注意的是,在这种情况下,基于在减压阀1关闭时(即,在减压阀1处于阀元件21坐置在阀座22上的状态时)的销52的位置来设定配合长度L。
在上述实施方式中,在渐缩孔部分42与筒形孔部分44之间可以形成具有比渐缩孔部分42的倾斜角度小的倾斜角度的节流孔部分,并且例如,节流孔部分的倾斜角度可以等于头部32的倾斜角度。
在上述实施方式和修改的实施方式中的每个实施方式中,减压阀1用于减少高压氢气的压力的目的。然而,本发明不限于此目的,并且减压阀1可以用于例如减小除氢气之外的气体的压力、例如氦气的压力的目的。
下面描述了进一步实施该实施方式的示例。多个如图1中图示的减压阀1制造成使得减压阀1具有间隙C与滑动部分71相对于滑动孔部分63的配合长度L之间的不同关系。间隙C是形成在塞孔61的滑动孔部分63与销52的滑动部分71之间的间隙。示例和比较示例被称为示例a1至a6和b1至b6以及比较示例a7至a9和b7。“滑动部分71相对于滑动孔部分63的配合长度L”表示滑动部分71a的一部分的长度,该部分与滑动孔部分63配合。在示例和比较示例中,滑动部分71相对于滑动孔部分63的配合长度L是本体部分71a的一部分的长度,该部分与滑动孔部分63配合。如图7、图8中所示,示例和比较示例在间隙C与配合长度L之间的关系上彼此不同。通过在下述条件下操作减压阀1来执行测试:根据经验,这些条件已知为容易引起高频流动噪音的条件。应当注意的是,用作示例和比较示例的减压阀1的试验条件和参考尺寸等如下。
气体的种类是氢气或氦气。主端口5的压力(第一压力)约为35Mpa至87MPa。副端口6的压力(第二压力)约为1.1Mpa至1.3MPa。喷射器4的占空比约为48%至90%。供应通道12的内径ID1约为8mm。阀元件21的管状部分31的外径OD1约为8mm。阀元件的接触部分33的外径OD2约为1.8mm。阀座22的筒形孔部分44的内径ID2约为2.8mm。销52的滑动部分71(本体部分71a)的外径OD3约为10mm。销52的滑动部分71(本体部分71a)的配合长度L约为10mm。塞51的滑动孔部分63的内径ID3约为10mm。如上所述,假设当由于阀孔41与阀元件21之间的通道截面中的流速差异的增加而产生湍流时,产生高频流动噪音。因此,当阀机构8中的流速更高时,更可能产生高频流动噪音。因此,认为即使在主压力为35MPa或更小的压力的情况下或者即使在占空比为48%或更小的比率的情况下,在满足在图7、图8中示出的示例中的间隙C与配合长度L之间的关系时,可以类似地抑制高频流动噪音的产生,这是因为流速减小。此外,关于构成减压阀1且对流速无较大影响的构件的尺寸,可以预期的是,只要满足在图7、图8中示出的示例中的间隙C与配合长度L之间的关系,至少在这些尺寸处于上述实施方式中描述的用于燃料电池车辆的减压阀1的尺寸范围内或者在未较大地偏离这些尺寸范围的范围内的情况下,可以类似地抑制高频流动噪音的产生。应当注意的是,为了方便起见,图7和图8中的“C与L之间的关系”的区域仅示出了“C”的上限,并且示例a1至a6和b1至b6以及比较示例a7至a9和b7中的每一者中,间隙C的下限是“C>0.0005L”。
图7和图5中示出的试验执行如下。也就是说,在减压阀1中,塞51和本体7的在径向方向上至少面向塞51的部分由透明构件比如玻璃构成,并且在减压阀1的操作期间销52的角度由照相机等拍摄,并测量所产生的声音的响度(声压)。图像倾斜角度表示销52相对于轴线AX2的倾斜角度θ,该倾斜角度θ通过分析拍摄的图像而获得。应当注意的是,图5中的空心正方形示出了在高频流动噪音不能被发明人的听觉感知到(察觉)时的结果,并且黑色正方形示出了在高频流动噪音可以被发明人的听觉感知到(察觉)时的结果。在图7中的“高频流动噪音是否被感知到”的区域中,高频流动噪音未被感知到(察觉)的情况由“未感知到”表示,并且高频流动噪音被感知到(察觉)的情况由“感知到”表示。
如图7和图5中所示的,在销52的倾斜角度θ小于0.52°的范围内,高频流动噪音未被发明人的听觉感知到。根据该结果,发现当间隙C与配合长度L设定成使得销52在塞孔61中的结构性最大倾斜角度小于0.52°时、即当间隙C与配合长度L之间的关系满足表达式(1)时,可以抑制高频流动噪音的产生。
关于图8和图6中示出的试验,结构性最大倾斜角度表示在间隙C与配合长度L之间的关系如图8中所示的那样设定时,销52可以在塞孔61中在结构上倾斜至最大程度的倾斜角度θ,并且高频流动噪音产生率表示在使用示例和比较示例中每一者的减压阀1执行的64次试验中,发明人感知到高频流动噪音的次数的比率。
如图8和图6中所示,发现在销52的倾斜角度θ小于0.52°的范围内,可以抑制高频流动噪音的产生。应当指出的是,在示例b4、b5中,它们的高频流动噪音产生率分别为30%和9.5%。这是因为如上所述,测试是在容易引起高频流动噪音的条件下执行的。当设置有每个示例的减压阀1的燃料电池车辆实际行驶时,认为产生率可以减小至较小的比率,比如百分之几或更低。此外,发现即使在容易引起高频流动噪音的条件下执行测试,在销52的结构性最大倾斜角度小于0.26°的范围内,高频流动噪音产生率可以减小至极低。
Claims (2)
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<C<0.00908L,其中,L表示所述滑动部分(71)相对于所述塞孔(61)的所述配合长度,而C表示所述滑动部分(71)与所述塞孔(61)之间的所述间隙。
2.根据权利要求1所述的减压阀,其特征在于,所述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<C<0.00454L。
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