CN1697945A - 安全阀 - Google Patents

Abstract

安全阀(1)具有主体(2)、固定体(3)、可熔体(7)、移动体(8)、加载构件(9)、可动栓体(10)与可动栓体保持装置(11)。固定体(2)具有通到容器T内的小直径轴向通路(14)、在上端开口的大直径轴向通路(15)。可动栓体(10)具有与固定体(2)的小直径轴向通路(14)的上端部配合的小直径轴部(18)、在与固定体(2)的大直径轴向通路(15)的下端部间有间隙的中间轴部(19)、可滑动地与固定体(2)的大直径轴向通路(15)的中间部分配合的大直径轴部(20)。在可动栓体(10)的大直径轴部(20)上，设置从其上端延伸到下端的轴向通路(21)，在可动栓体(10)的中间轴部(19)上设有在其周面上开口并连通到大直径轴部(20)的轴向通路(21)的下端的连通路(22)。

Description

安全阀

技术领域

本发明涉及安全阀，特别是，为防止发生火灾时容器内的压力过度上升，安装于容器、在温度上升情况下放出容器内的气体的安全阀。

背景技术

在搭载于将天然气作为发动机的燃料使用的汽车的燃料箱中，为防止随箱内温度上升内压上升引起的破裂，在燃料箱中安装安全阀。作为这样的安全阀，在专利文献1(日本特开2001-317645号公报)所展示的安全阀中具有主体、收纳于主体内的活塞(移动体)、充填于活塞与主体间的可熔合金、夹置于活塞与主体间的加载构件。活塞具有连通其两端的通路，在两端部具有第一受压面与第二受压面。

这种安全阀，不仅用于天然气箱、而且可用于燃料电池车的氢气箱，对其安全性得到进一步提高的箱的开发成为课题。

本发明的目的是提供一种安装于容器并在温度上升时放出容器内气体的、可进一步提高其安全性的安全阀。

发明内容

本发明的安全阀乃是安装于容器上、在温度上升时放出容器内的气体的安全阀，该安全阀具有上端部形成有向内法兰部的圆筒状主体、与主体内周间有间隙的小直径部、具有连接小直径部下端且关闭主体下端开口的大直径部和与该大直径部下端连接且安装于容器上的安装部的圆筒状固定体、其上端面抵接于主体的向内的法兰部下面上地配设于固定体的小直径部与主体间的可熔体、其上端抵接于可熔体的下端上地可移动地配设于固定体的小直径部与主体间的移动体、其上端抵接于移动体的下端且其下端支承于固定体的大直径部上面上地配设于固定体的小直径部与主体之间的加载构件、可移动地插入固定体内的带台阶圆筒状可动栓体、通常情况下阻止可动栓体向上方移动且由移动体移动到上方位置容许可动栓体向上方移动的可动栓体保持装置，固定体具有与容器内连通的小直径轴向通路、和与小直径轴向通路的上端连接且上端开口的大直径轴向通路，可动栓体具有配合于固定体的小直径轴向通路的上端部的小直径轴部、与小直径轴部连接且与固定体的大直径轴向通路的下端部间具有间隙的中间轴部、连接于中间轴部且可滑动地配合于固定体的大直径轴向通路的中间部分的大直径轴部，在可动栓体的大直径轴部上设置从其上端延伸到下端的轴向通路，在可动栓体的中间轴部设置有在其周面上开口且连通到大直径轴部的轴向通路的下端的连通路，由此，当可熔体熔化移动体移动到上方位置时，容器内的气体经过固定体小直径轴向通路、固定体大直径轴向通路下端部、可动栓体连通路与可动栓体轴向通路被排出到容器外。

如采用本发明的安全阀，容器内的气体压力，由设在固定体内且由可动栓体保持装置阻止向上方移动的可动栓体承受，容器内的压力不作用于移动体，作用于可熔体的力仅为加载构件的弹性力，不会产生比设定值还低温度下的误动作，上述固定体固定于主体上。

可动栓体保持装置由设于可动栓体外周上的凹部、以与该凹部处于相同位置的方式设于固定体的小直径部处的贯穿孔、跨这些凹部与贯穿孔被收纳的球、以及设于移动体的下端部处的球移动用凹部构成。球移动用凹部形成为：在可熔体熔化、移动体移动到上方位置时，对着贯穿孔。

如这样，在通常状态下，由球阻止可动栓体向上方的移动，而在工作状态下，借该球沿径向向外的移动，容许可动栓体向上方的移动。以此较简单的构成，可阻止通常状态下的可动栓体向上方的移动，同时在工作状态中可确实允许可动栓体向上方移动。

可动栓体的凹部最好做成沿径向向外变宽的锥形。

如这样，由于球可确实往径向向外移动，随着移动体的移动，可动栓体可确实向上方移动，故可使安全阀在规定条件下确实工作。

附图说明

图1是表示本发明的安全阀的实施方式的剖面图，示出了通常状态(关闭状态)。

图2是表示本发明的安全阀的实施方式的剖面图，示出了工作状态(打开状态)。

具体实施方式

下边参照附图说明本发明的实施例。在以下的说明中，上下与左右是指图中上下与左右。

图1与图2示出了本发明的安全阀的实施方式。图1示出了安全阀的环境温度≤规定值的通常状态、即通路关闭状态，图2示出了安全阀的环境温度超过规定值的工作状态、即通路打开状态。

如图1所示，通常状态的安全阀1具有：呈成有着周壁12与顶壁13的圆筒状且在周壁12上端部形成向内的法兰部12a的主体2，与主体2的内周间有间隙的小直径部4，具有与小直径部4的下端连接且关闭主体2下端开口的大直径部5和与大直径部5的下端连接且安装于容器T的安装部6的圆筒状固定体3，以上端面抵接于主体2的向下的法兰部12a的下面上的方式配置于固定体3的小直径部4的上端部和主体2的上端部间的圆筒状可熔合金7(可熔体)，以上端抵接于可熔合金7的下端的方式可移动地配置于固定体3的小直径部4的中间部与主体2的中间部间的圆筒状移动体8，以上端抵接于移动体8的下端、其下端由固定体3的大直径5的上面支承的方式配置于固定体3的小直径部4的下端部和主体2的靠下端部间的圆筒状螺旋弹簧(加载构件)9，可移动地插入固定体3内的带台阶圆柱状可动栓体10，通过在通常状态下阻止可动栓体10向上方移动、且由移动体8移动到上方位置而允许可动栓体10向上方移动的可动栓体保持装置11。

在主体2的顶壁13上，形成有从其上面向下方延伸的内螺纹部13a和与连着内螺纹部13a并在顶部13下面开口的排气通路13b。这些内螺纹部13a与排气通路13b成用于向外部排气的贯穿孔。

在固定体3的大直径部5的外周，设有外螺纹部5a，将该外螺纹部5a螺纹配合于设在主体2的下端部内周上的内螺纹部，将固定体3固定于主体2。而且，也可以将内螺纹部设于固定体3、而将外螺纹部设于主体上，另外，也可由螺纹以外的方法使固定体3与主体2成为一体。固定体3的小直径部4的上端，抵接于主体2的顶壁13的下面上。固定体3的大直径部5具有夹装于主体2的下端面与容器T外周之间的法兰部5b。安装部6呈与容器T的安全阀安装部的形状相适应的形状，在该实施例中，被螺纹配合于设在容器T的开口的内螺纹部的外螺纹部6a设于安装部6上。

在固定体3的内周，大直径5与安装部6一侧是小直径，小直径4一侧为大直径，由此在固定体3上形成从大直径5的上端部附近延伸到安装部6的下端并连通到容器T内的小直径轴向通路14和与小直径轴向通路14连接并在上端开口的大直径轴向通路15。

可熔合金7是公知的材料，到了预先设定的温度即熔化。在主体2的周壁12上端部设有用于将熔化的合金7排出到外部的合金排出通路16。

移动体8，在其内周接触于固定体3的小直径部4且其外周接触于主体2的内周的状态可滑动地配置于主体2与固定体3之间。在移动体8的下端部内周上形成有左右的球移动用凹槽17。

螺旋弹簧9，对移动体8向上施加作用力，在可熔合金7熔化了时，在使可熔合金7从主体2的合金排出通路16排出的同时，使移动体8向上方移动；考虑到安全阀1为了工作所设定温度的可熔合金7的流动特性等，其弹性力可使移动体8向上方移动且设定为较小值。

可动栓体10具有配合于固定体3的小直径轴向通路14的上端部的小直径轴部18、与小直径轴部18相连并在与固定体3的大直径轴向通路15的下端部之间具有间隙的中间轴部19、与中间轴部19相连接且可滑动接触地配合于固定体3的大直径轴向通路15的中间部分上的大直径轴部20。

在可动栓体10的大直径轴部20上，设有从其上端延伸到下端的轴向通路21。在可动栓体10的中间轴部19上设有，在其外周面开口且设有通到大直径轴部20的轴向通路21的下端的左右连通路22。从而，该连通路22，在固定体3的大直径轴向通路15的下端部与中间轴部19的外周之间存在的间隙中开口。

在可动栓体10的大直径轴部20上端与主体2的顶壁13下面之间，为使大直径轴部20可向上方移动，设有规定的间隙，该间隙比小直径轴部18的长度要大。从而，可动栓体10如由容器T内的气体压力强制上推，可动栓体10其上端部在抵接于主体2的顶壁13的下面的位置上停止，这时，固定体3的小直径轴向通路14和可动栓体10的连通路22通过固定体3的大直径轴向通路15的下端部相连通。在可动栓体10的小直径轴部18的外周上，在上下2部位设有0形环23；在可动栓体10的大直径轴部20的外周上，在比连通路22还靠上方的位置设有0形环24。

可动栓体保持装置11，由设于可动栓体10的靠近上端的部分的外周的左右凹部25、处于与该凹部25相同位置地设于固定体3的小直径部4上的贯穿孔26、跨这些凹部25与贯穿孔26收纳的球27、和移动体8的球移动用凹部17构成。

可动栓体10的凹部25与固定体3的贯穿孔26都做成沿径向向外变宽的锥形。球移动用凹部17形成为，在可熔合金7熔化、移动体8移动到上方位置时与贯穿孔26相对，具有大致等于贯穿孔26的最大直径的开口直径，其底面径比开口径还小些。而且，可动栓体10的凹部25，最好也做成径向向外宽度变大的锥形，固定体3的贯穿孔26也可以做成圆柱形。

球27的径向运动由可动栓体10的凹部25的底面与移动体8的内周面来限制。从而，在可动栓体10上作用以向上的力时，从可动栓体10的凹部25的下面对球27作用向斜上方的力，由于反抗该力，从固定体3的贯穿孔25的上面对球27作用向斜下方的力，两力达到平衡。这样，在通常状态下，阻止了球27随着可动栓体10向上方移动。

球移动用凹部17构成为，由移动体移动到上方位置、容许可动栓体10向上方移动，即，如移动体8移动到上方位置，则球移动用凹部17与固定体3的贯穿孔26的外端开口相对的状态，由移动体8的内周阻止其径向向外移动的球27可以沿径向向外移动。由于可动栓体10的凹部25成锥形，由于在球27上作用径向向外成分的力，球27很容易径向向外移动。由此，球27从可动栓体10的凹部25脱出、跨越贯穿孔26与球移动用凹槽17被收纳，阻止可动栓体10向上方移动的作用被解除。在该状态下，在容器内气体压力超过可动栓体10的摩擦力的情况下，可动栓体10移动到上方。这样，当移动体8移动到上方位置时，其后可动栓体10马上移动到上方。

当安全阀1的环境温度如超过规定值时，可熔合金7熔化、安全阀1成工作状态。这种工作状态的安全阀1，如图2所示，可熔合金7从合金排出通路16排出而消失，由螺旋弹簧9施加了作用力的移动体8移动到上方位置。移动体8的上方位置为移动体8的上端抵接于主体2的向内的法兰部12a的下面上的位置。当移动体8移动到上方位置时，如上所述，就不再阻止可动栓体10向上方的移动，可动栓体10也就移动到上方位置。可动栓体10的上方位置为其上端抵接于主体2的顶壁13下面的位置。从而，由于关闭小直径轴向通路14的可动栓体10的小直径轴部18被上推到大直径轴向通路15内，在安全阀1中，形成了用以排出容器T内的气体的开放通路。即，可熔合金7熔化、移动体8移动到上方位置时，容器T内的气体经过固定体小直径轴向通路14、固定体大直径轴向通路15的下端部、可动栓体连通路22和可动栓体轴向通路21，从设于主体2的顶部13的贯穿孔13a和13b排出。

而且，在上述中处于左右的构成要素16、17、22、25、26、27未必仅限于2个，也可以分别设置于图中未示出的纸面表面侧与背面侧，或者也可以等分配置在周向3处。

本发明的安全阀，例如在使用于搭载在以天然气或氢气为发动机燃料的汽车上的燃料箱时，通过在箱内温度上升的情况下放出箱内的气体，可提高其安全性。

Claims (3)

1.一种安全阀，它是安装于容器上、并在温度上升了时放出容器内的气体的安全阀，它包括：上端部形成有向内的法兰部的圆筒状的主体；具有在与主体内周之间有间隙的小直径部、与小直径部的下端相连接且封闭主体下端开口的大直径部及与大直径部下端相连接且安装于容器上的安装部的圆筒状固定体；以上端面抵接于主体的向内的法兰部的下面上的方式配置于固定体的小直径部与主体之间的可熔体；以上端抵接于可熔体的下端上的方式可移动地配置于固定体的小直径部与主体之间的移动体；以上端抵接于移动体的下端上且其下端由固定体的大直径部上面支承的方式配置于固定体的小直径部与主体之间的加载构件；可移动地插入固定体内的带台阶圆柱状可动栓体；通过阻止通常状态下可动栓体向上方移动、且使移动体移动到上方位置而容许可动栓体向上方移动的可动栓体保持装置，

固定体具有通到容器内的小直径轴向通路、和与小直径轴向通路的上端连通并在上端开口的大直径轴向通路，可动栓体具有与固定体的小直径轴向通路的上端部配合的小直径轴部、与小直径轴部相连接且在与固定体的大直径轴向通路下端部之间具有间隙的中间轴部、与中间轴部相连接且可滑动接触地与固定体的大直径轴向通路的中间部分配合的大直径轴部，在可动栓体的大直径轴部设置从其上端延伸到下端的轴向通路，在可动拴体的中间轴部设有在其周面上开口并与大直径轴部的轴向通路的下端连通的连通路。

由此，在可熔体熔化、移动体移动到上方位置时，容器内的气体经过固定体小直径轴向通路、固定体大直径轴向通路下端部、可动栓体连通路及可动栓体轴向通路被排出到容器外。

2.如权利要求1所述的安全阀，其特征在于，可动栓体保持装置由设于可动栓体外周上的凹部、以成为与该凹部相同的位置的方式设于固定体的小直径部上的贯穿孔、跨这些凹部和贯穿孔地被收纳的球、设于移动体的下端部的球移动用凹部构成，球移动用凹部形成为，在可熔体熔化、移动体移动到上方位置时与贯穿孔相对。

3.如权利要求2所述的安全阀，其特征在于，可动栓体的凹部呈随着沿径向向外宽度变大的锥形。

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