DE112005000010B4

DE112005000010B4 - Ventil

Info

Publication number: DE112005000010B4
Application number: DE112005000010.9T
Authority: DE
Inventors: Tomoyoshi Kobayashi; Norio Yamagishi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2005-03-10
Publication date: 2022-10-27
Anticipated expiration: 2025-03-11
Also published as: CN1839276A; WO2005088175A1; JP2010121780A; JP4582000B2; JPWO2005088175A1; DE112005000010T5; CA2525082A1; JP4984096B2; CN100523571C; CA2525082C; US7758020B2; US20060071193A1

Abstract

Ventil (100), bei dem ein Ventilteller (1) und ein Ventilsitz (2) über ein ringförmiges Dichtungsbauteil (5), das aus einem elastischen Material besteht und an dem Ventilteller (1) oder dem Ventilsitz (2) vorgesehen ist, in Kontakt zueinander gebracht werden, wobei:der Ventilteller (1) eine erste Oberfläche (10) aufweist, die dem Ventilsitz (2) gegenüberliegt, und eine konisch zulaufende Umfangsoberfläche (11; 12), die mit der ersten Oberfläche (10) verbunden ist,der Ventilsitz (2) eine zweite Oberfläche (21) aufweist, die der ersten Oberfläche (10) gegenüberliegt, und einen ringförmigen Vorsprung, der von der zweiten Oberfläche (21) hin zu der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche (11; 12) an einer Position vorsteht, die der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche (11; 12) gegenüberliegt,der ringförmige Vorsprung eine umgekehrt konisch zulaufende Umfangsoberfläche (22) aufweist, die mit der zweiten Oberfläche (21) verbunden ist, und derart ausgebildet ist, dass sie der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche (11; 12) gegenüberliegt,der Ventilsitz (2) eine Nichtsitzoberfläche (23) aufweist, die einstückig mit der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche (22) und parallel zu der zweiten Oberfläche (21) ausgebildet ist,das Dichtungsbauteil (5) an einem von der ersten Oberfläche (10) oder der zweiten Oberfläche (21) vorgesehen ist und konfiguriert ist, so daß das Dichtungsbauteil (5) in Kontakt mit dem anderen von der ersten Oberfläche (10) oder der zweiten Oberfläche (21) gebracht werden kann,ein Strömungskanal durch einen Spalt zwischen der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche (11; 12) und der umgekehrt konisch zulaufenden Umfangsoberfläche (22) und durch einen Spalt zwischen der ersten Oberfläche (10) und der zweiten Oberfläche (21) gebildet ist,die Beziehung θ1> θ2erfüllt ist, wenn θ1für einen Neigungswinkel der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche (11, 12) in Bezug auf die Achsmitte des Ventiltellers (1) steht, und θ2für einen Neigungswinkel der umgekehrt konisch zulaufenden Umfangsoberfläche (22) in Bezug auf die Achsmitte des Ventiltellers (1) steht,nach dem Start des Schließvorgangs des Ventiltellers (1) bis der Ventilteller (1) über das Dichtungsbauteil (5) in Kontakt mit dem Ventilsitz (2) gelangt, der Schließvorgang des Ventiltellers (1) voranschreitet, während die Beziehung H3< H4beibehalten wird und die Beziehung, dass das Reduktionsverhältnis von H3pro Zeiteinheit größer ist als das Reduktionsverhältnis von H4pro Zeiteinheit beibehalten wird, wobei H3für einen Abstand zwischen einem Kreuzungsbereich (25) der umgekehrt konisch zulaufenden Umfangsoberfläche (22) mit der Nichtsitzoberfläche (23) und einem Bereich (12) der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche (11; 12), die auf kürzester Distanz von dem Kreuzungsbereich (25) positioniert ist, steht und H4für einen Abstand zwischen der ersten Oberfläche (10) und der zweiten Oberfläche (21) steht, undder Ventilteller (1) einen Drosselabschnitt (40) aufweist, den Strömungskanal stromab des Dichtungsbauteils (5) verschmälert.

Description

Hintergrund
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil zum Einbauen in ein Hochdruckgas-Rohrleitungssystem, beispielsweise in Brennstoffzellensystemen, wobei ein Ventilteller und ein Ventilsitz über ein Dichtungsbauteil, das aus einem elastischen Material besteht und auf einem der beiden vorgesehen ist, in engen Kontakt gebracht werden.
Ventile, bei denen ein Dichtungsbauteil, das aus einem elastischen Material, wie z. B. Kautschuk, besteht, auf entweder einem Ventilteller oder einem Ventilsitz angeordnet ist, sind als herkömmliches Ventil bekannt, das für Hochdruckfluids (siehe beispielsweise japanische Patentoffenlegungsschrift JP 2003 - 240 149 A (Seite 4 und 2) und japanische Gebrauchsmusterschrift JP 5 073 368 B2 (Seite 9 und 2)) konstruiert ist. Bei solchen Ventilen, genauer bei elektromagnetischen Pilotventilen, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP 2003 - 240 149 A beschrieben sind, bei denen das Dichtungsbauteil auf dem Ventilsitz angeordnet ist, sind das Dichtungsbauteil und der Ventilteller so ausgebildet, daß das Dichtungsbauteil, auf das das Hochdruckfluid drückt, wenn der Ventilteller offen ist, durch die Verformung in der Strömungsrichtung des Fluids nicht beschädigt wird.
Wenn jedoch bei solchen herkömmlichen Ventilen von einem Zustand ausgegangen wird, bei dem ein großer Druckunterschied zwischen der primären Seite und der sekundären Seite vorliegt, strömt das Fluid, wenn das Ventil geöffnet wird, schnell zur sekundären Seite, und auf das Dichtungsbauteil wird durch das Fluid rasch eine große Kraft ausgeübt. Das daraus resultierende Problem ist, daß das Dichtungsbauteil, bei dem es sich um eine elastische Substanz handelt, ohne weiteres einer beträchtlichen Verformung unterzogen wird, die ohne weiteres einen Verlust der Dauerhaftigkeit zur Folge hat.
Eine Erhöhung der Härte des Dichtungsbauteils ist offensichtlich die einfachste Möglichkeit, das vorstehend beschriebene Problem zu lösen. Wenn man jedoch von einem Zustand ausgeht, bei dem ein Druckunterschied zwischen der primären Seite und der sekundären Seite gering ist, ist die auf das Dichtungsbauteil ausgeübte Kraft, wenn das Ventil geschlossen wird, unzureichend, und die Dichtungsfähigkeit geht dabei schnell verloren.
Weitere Ventilkonstruktionen sind Gegenstand der DE 680 682 A , der JP H07-201 758 A, der US 5 452 738 A , der WO 89/ 12 192 A1 der DE 34 31 037 AI sowie der US 7 036 790 B2 .
KURZFASSUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ventil zu schaffen, bei dem die Dauerhaftigkeit des Dichtungsbauteils, das aus einem elastischen Material gefertigt ist, erhöht und die Dichtungsfähigkeit in vorteilhafter Weise über einen weiten Bereich, von einem großen Druckunterschied zu einem kleinen Druckunterschied, beibehalten werden kann.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung ein Ventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor.
Bei diesem Ventil werden ein Ventilteller und ein Ventilsitz über ein ringförmiges Dichtungsbauteil, das aus einem elastischen Material besteht und am Ventilteller oder Ventilsitz vorgesehen ist, in (engen) Kontakt gebracht. Der Ventilteller weist eine erste Oberfläche auf, die dem Ventilsitz gegenüberliegt, und eine erste konisch zulaufende Umfangsoberfläche, die mit der ersten Oberfläche verbunden ist. Der Ventilsitz weist eine zweite Oberfläche auf, die der ersten Oberfläche gegenüberliegt, und einen ringförmigen Vorsprung, der von der zweiten Oberfläche hin zu der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche an einer Position vorsteht, die der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche gegenüberliegt. Der ringförmige Vorsprung weist eine umgekehrt konisch zulaufende Umfangsoberfläche auf, die mit der zweiten Oberfläche verbunden ist, und derart ausgebildet ist, dass sie der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche gegenüberliegt. Der Ventilsitz weist Nichtsitzoberfläche auf, die einstückig mit der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche und parallel zu der zweiten Oberfläche ausgebildet ist. Das Dichtungsbauteil ist an einem von der ersten Oberfläche oder der zweiten Oberfläche vorgesehen und so konfiguriert, daß es mit dem anderen von der ersten Oberfläche oder der zweiten Oberfläche in Kontakt gebracht werden kann. Ein Strömungskanal ist durch einen Spalt zwischen der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche und der umgekehrt konisch zulaufenden Umfangsoberfläche und durch einen Spalt zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche gebildet. Hierbei ist die Beziehung θ₁ > θ₂ erfüllt, wenn θ₁ für einen Neigungswinkel der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche in Bezug auf die Achsmitte des Ventiltellers steht, und θ₂ für einen Neigungswinkel der umgekehrt konisch zulaufenden Umfangsoberfläche in Bezug auf die Achsmitte des Ventiltellers steht. Nach dem Start des Schließvorgangs des Ventiltellers bis der Ventilteller über das Dichtungsbauteil in Kontakt mit dem Ventilsitz gelangt, schreitet der Schließvorgang des Ventiltellers voran, während die Beziehung H₃ < H₄ beibehalten wird und die Beziehung, dass das Reduktionsverhältnis von H₃ pro Zeiteinheit größer ist als das Reduktionsverhältnis von H₄ pro Zeiteinheit beibehalten wird, wobei H₃ für einen Abstand zwischen einem Kreuzungsbereich der umgekehrt konisch zulaufenden Umfangsoberfläche mit der Nichtsitzoberfläche und einem Bereich der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche, die auf kürzester Distanz von dem Kreuzungsbereich positioniert ist, steht und H₄ für einen Abstand zwischen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche steht. Der Ventilteller weist ferner einen Drosselabschnitt auf, den Strömungskanal stromab des Dichtungsbauteils verschmälert.
Noch mehr zu bevorzugen ist, daß die Beziehung R₁ < R₂ erfüllt wird, wobei R₁ für einen Abstand von der Mittelachse des Ventils zu dem Kreuzungsabschnitt der ersten Oberfläche und der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche steht, und R₂ für einen Abstand von der Mittelachse des Ventils zu dem Kreuzungsabschnitt der zweiten Oberfläche und der umgekehrt konisch zulaufenden Umfangsoberfläche steht.
In diesem Fall ist es zu bevorzugen, daß der ringförmige Vorsprung eine ringförmige Oberfläche hat, die mit der umgekehrt konisch zulaufenden Umfangsoberfläche verbunden ist und parallel zur zweiten Oberfläche ist.
In diesen Fällen ist es zu bevorzugen, daß die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche parallel zueinander sind.
In diesen Fällen ist es zu bevorzugen, daß das Dichtungsbauteil von entweder der ersten Oberfläche oder der zweiten Oberfläche in Richtung der jeweils anderen Oberfläche vorsteht.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ventil gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Dauerhaftigkeit des Dichtungsbauteils erhöht und eine angemessene Dichtungsfähigkeit des Dichtungsbauteils beibehalten werden, wenn der Druckunterschied zwischen der primären Seite und der sekundären Seite hoch oder niedrig ist, d. h. ungeachtet des Druckunterschieds zwischen der primären Seite und der sekundären Seite, weil die rasche Fluidströmung, die auf das Dichtungsbauteil einwirkt, durch den Drosselabschnitt eingeschränkt wird.
Figurenliste

1 ist eine erläuternde Zeichnung, die in einer Querschnittsansicht die allgemeinen Merkmale des Ventils gemäß Ausführungsform 1 darstellt;
2 ist eine erläuternde Zeichnung, die in einer Querschnittsansicht die allgemeinen Merkmale des Ventils gemäß Ausführungsform 1 darstellt;
3 ist eine erläuternde Zeichnung, die in einer Querschnittsansicht die allgemeinen Merkmale des Ventils gemäß Ausführungsform 1 darstellt;
4 ist eine erläuternde Zeichnung, die in einer Querschnittsansicht die allgemeinen Merkmale des Ventils gemäß Ausführungsform 1 darstellt;
5 ist eine erläuternde Zeichnung, die in einer Querschnittsansicht die allgemeinen Merkmale des Ventils gemäß Ausführungsform 2 darstellt;
6 ist eine erläuternde Zeichnung, die in einer Querschnittsansicht die allgemeinen Merkmale des Ventils gemäß Ausführungsform 3 darstellt;
7 ist eine erläuternde Zeichnung, die in einer Querschnittsansicht die allgemeinen Merkmale des Ventils gemäß Ausführungsform 4 darstellt;
8 ist eine erläuternde Zeichnung, die in einer Querschnittsansicht die allgemeinen Merkmale des Ventils gemäß Ausführungsform 5 darstellt;
9 ist eine erläuternde Zeichnung, die in einer Querschnittsansicht die allgemeinen Merkmale des Ventils gemäß Ausführungsform 6 darstellt;
10 ist eine erläuternde Zeichnung, die in einer Querschnittsansicht die allgemeinen Merkmale des Ventils gemäß Ausführungsform 7 darstellt;
11 ist eine erläuternde Zeichnung, die in einer Querschnittsansicht die allgemeinen Merkmale des Ventils gemäß Ausführungsform 8 darstellt;
12 ist eine erläuternde Zeichnung, die in einer Querschnittsansicht die allgemeinen Merkmale des Ventils gemäß Ausführungsform 9 darstellt;
13 ist eine erläuternde Zeichnung, die in einer Querschnittsansicht die allgemeinen Merkmale des Ventils gemäß Ausführungsform 10 darstellt;
14 ist eine erläuternde Zeichnung, die in einer Querschnittsansicht die allgemeinen Merkmale des Ventils gemäß Ausführungsform 11 darstellt;
15 ist eine erläuternde Zeichnung, die in einer Querschnittsansicht die allgemeinen Merkmale des Ventils gemäß Ausführungsform 12 darstellt;
16 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel für einen Hochdrucktank unter Verwendung einer Ausführungsform des Ventils gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, und
17 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die den Hauptabschnitt des in 16 gezeigten Tanks zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ein erfindungsgemäßes Ventil wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Das Ventil sperrt einen Strömungskanal für ein Fluid, wie z. B. ein Hochdruckgas, über ein Dichtungsbauteil ab und wird hauptsächlich in ein Rohrleitungssystem mit Wasserstoffgas oder Sauerstoffgas eines Brennstoffzellensystems eingebaut. Bei der nachstehend erfolgenden Erläuterung wird die das Dichtungsbauteil umgebende Struktur mit einem elektromagnetischen Pilot-Ventil als Beispiel ausführlicher erläutert. 1 bis 15 sind eine schematische Darstellung der linken Hälfte der das Dichtungsbauteil umgebenen Struktur in bezug auf eine Y₁-Y₂-Achse als eine zentrale Achse.
Ausfuhrungsform 1
Wie vorstehend erwähnt, ist 16 eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Hochdrucktanks unter Verwendung einer Ausführungsform des Ventils gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Ein Hochdrucktank 200 weist ein Tankgehäuse 201 mit einer insgesamt nahezu zylindrischen Form, eine Hülse 202 (Mundstück), die an einem Ende oder beiden Enden des Tankgehäuses in dessen Längsrichtung vorgesehen ist, und eine Ventilanordnung 203 auf, die lösbar an der Hülse 202 angebracht ist. Die Innenseite des Tankgehäuses 201 dient als Stauraum 204, um ein Fluid, wie z. B. Gase verschiedener Art, beispielsweise Erdgas oder Wasserstoffgas, unter hohem Druck einzubehalten. Wenn ein solcher Hochdrucktank 200 in einem Brennstoffzellensystem verwendet wird, wird beispielsweise Wasserstoffgas mit 35 MPa oder 70 MPa oder CNG (Compressed Natural Gas = komprimiertes Erdgas) mit 20 MPa abgedichtet und in dem Stauraum 204 einbehalten.
Das nachstehend beschriebene Ventil 100 mit einem Ventilteller 1, einem Ventilsitz 2 und einem Dichtungsbauteil 5, arbeitet mit einem Fluid, wie z. B. einem Gas, mit einem Druck von zumindest 1 MPa. Das Ventil 100 arbeitet bevorzugt mit einem Fluid mit einem Druck von 3 MPa und mehr, wobei ein Druck von 35 Mpa und darüber noch mehr bevorzugt wird.
Das Tankgehäuse 201 weist eine Doppelwandstruktur auf, bei der eine Innenauskleidung 210 (Innenmantel) mit Gassperreigenschaften die Außenseite mit einem Mantel 212 (Außenmantel), die aus einem faserverstärkten Kunststoff besteht, bedeckt. Die Auskleidung 210 ist beispielsweise aus einem Harz, wie z. B. einem hochverdichteten Polyethylen, gebildet. Das Tankgehäuse 201 kann jedoch auch ein Metallbehälter sein, der beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung gefertigt ist. Ferner kann das im Inneren des Tankgehäuses 210 einbehaltene Gas dem Stauraum 204 von einer externen Gasleitung über eine Ventilanordnung 203 zugeführt werden, die an der Hülse (Mundstück) 202 angebracht ist, und an die externe Gasleitung über diese Ventilanordnung 203 freigegeben werden.
Der Bereich zwischen der Hülse 202 und dem Tank 200 ist mit einer Mehrzahl von Dichtungsbauteilen (in den Fig. nicht gezeigt) luftdicht abgeschlossen. Ferner ist auf der äußeren Umfangsoberfläche des offenen Abschnitts der Hülse 202 ein Außengewinde 216 ausgebildet. Die Ventilanordnung 203 wird durch Verschrauben des offenen Abschnitts der Hülse 202 über das Außengewinde 216 verbunden. Ferner ist ein Strömungskanal 218 zum Verbinden der externen Gasleitung mit dem Stauraum 204 in der Ventilanordnung 203 vorgesehen.
Eine Vielfalt an Rohrleitungselementen, wie z. B. Ventilen und Kupplungen, sind in der Ventilanordnung 203 einstückig angeordnet. Die Ventilanordnung 203 weist beispielsweise ein elektromagnetisches Ventil 100 auf, das als ein Hauptventil dient, das auf dem Strömungskanal 208 angeordnet ist, und einen Regler (Ventil; in der Fig. nicht gezeigt), der auf dem Strömungskanal 218 in Reihe mit dem elektromagnetischen Ventil 100 angeordnet ist. Das elektromagnetische Ventil 100 und der Regler können zudem in umgekehrter Reihenfolge angeordnet sein, und das elektromagnetische Ventil 100 kann getrennt von der Ventilanordnung 203 installiert und mit der Hülse 202 verbunden sein, anstatt in die Ventilanordnung 203 einstückig angeordnet zu sein.
17 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die den Hauptabschnitt darstellt, der in 16 gezeigt ist. In 17 und den nachstehend beschriebenen 1 bis 15 sind die Bauteile so angeordnet, daß die Seite des Stauraums 204, d. h. die Seite stromauf, sich im oberen Teil der Fig. befindet.
Wie in 16 und 17 gezeigt ist, weist das elektromagnetische Ventil 100 einen Ventilteller 1 auf, der mit einer Magnetspuleneinheit 110 zur Ansteuerung verbunden ist, einen Ventilsitz 2, der gegenüber dem Ventilteller 1 in einem bestimmten Abstand von demselben angeordnet ist, und ein Dichtungsbauteil 5 aus einem elastischen Material, das an dem Ventilteller 1 vorgesehen ist. Der Ventilteller 1 wird zu dem Ventilsitz 2 hin und von demselben weg bewegt, wenn er durch die Magnetspuleneinheit 110 angesteuert wird. Wenn der Ventilteller 1 über das Dichtungsbauteil 5 in engen Kontakt mit dem Ventilsitz 2 gebracht wird, und ein enger Kontaktzustand angenommen wird (geschlossener Ventilzustand), sind der Stauraum 204 und der Strömungskanal 218 isoliert und abgedichtet.
Bei dem elektromagnetischen Ventil 100 besteht dessen Außenmantel aus einem Gehäuse 120. In dem Gehäuse 120 ist ein Einströmkanal G1 stromauf des Ventiltellers 1 vorgesehen, und ein Ausströmkanal G2, der mit dem Fluidströmungskanal 218 verbunden ist, ist stromabwärts des Ventilsitzes 2 vorgesehen. Das Fluid, das durch das elektromagnetische Ventil 100 strömt, strömt von einer Hochdruckseite 3 auf einer primären Seite über den Einströmkanal G1 herein, gelangt durch den zwischen dem Ventilteller 1 und dem Ventilsitz 2 ausgebildeten Strömungskanal und strömt von der Niederdruckseite 4 auf der sekundären Seite zum Ausströmkanal G2 heraus.
1 ist eine schematische Querschnittsansicht des elektromagnetischen Ventils 100, die die in 17 gezeigten Hauptbauteile vergrößert darstellt. Wie in 1 gezeigt ist, sind der Ventilteller 1, der Ventilsitz 2 und das Dichtungsbauteil 5 koaxial auf der Y₁-Y₂-Achse vorgesehen. Der Kanal 6, der mit dem Ausströmkanal verbunden ist, ist auf der Y₁-Y₂-Achse ausgebildet.
Der Ventilteller 1 ist aus einer nichtelastischen Substanz (Material), wie z. B. einem Metall, ausgebildet und kann in der Richtung der Y₁-Y₂-Achse bewegt werden, bei der sich um dessen zentrale Achse handelt. Der Ventilteller 1 weist eine Frontoberfläche 10 (erste Oberfläche) senkrecht zu der Y₁-Y₂-Achse und eine geneigte Oberfläche (erste Umfangsoberfläche oder konisch zulaufende Umfangsoberfläche) auf, die in einer konisch zulaufenden Konfiguration von der Frontoberfläche 10 zur Basisseite einstückig verbunden ist. Der Ventilteller 1 weist insgesamt eine konisch zulaufende Kegelform auf. Die Frontoberfläche 10 des Ventiltellers 1 weist einen Radius R₁ von der Y₁-Y₂-Achse als Mittelpunkt auf, und die geneigte Oberfläche 11 bildet den vorgeschriebenen Winkel θ₁ mit der Y₁-Y₂-Achse aus.
Der Ventilsitz 2, ähnlich dem Ventilteller 1, ist aus einer nichtelastischen Substanz (Material), wie z. B. Metall, ausgebildet, und ist insgesamt aus einem nahezu ringförmigen Bauteil, das mit einer Abstufung versehen ist, ausgebildet. Der Ventilsitz 2 weist eine Sitzoberfläche 21 (zweite Oberfläche) auf, die parallel zu der Frontoberfläche 10 des Ventiltellers 1 ist und derselben gegenüberliegt, eine geneigte Oberfläche 22 (zweite Umfangsoberfläche oder umgekehrt konisch zulaufende Umfangsoberfläche), die einstückig mit der Sitzoberfläche 21 verbunden ist und zu dem Ventilteller 1 hin geneigt ist, und eine Nichtsitzoberfläche 23, die einstückig mit der geneigten Oberfläche 22 verbunden und parallel zu der Sitzoberfläche 21 ist. Die Nichtsitzoberfläche 23 ist bei einem Abstand H₁ in der Y₁-Y₂-Achsrichtung von der Sitzoberfläche 21 gesetzt. Ein ringförmiger Vorsprung, der von der Sitzoberfläche 21 zur Frontoberfläche 10 vorsteht, wird durch die geneigte Oberfläche 22 und die Nichtsitzoberfläche 23 ausgebildet, und dieser ringförmige Vorsprung liegt der geneigten Oberfläche 11 gegenüber.
Die Sitzoberfläche 21 des Ventilsitzes 2 weist einen Radius R₂ von der Y₁-Y₂-Achse als Mittelpunkt auf, und deren geneigte Oberfläche 22 bildet den vorgeschriebenen Winkel θ2 mit der Y₁-Y₂-Achse. In diesem Fall wird der Radius R₂ geringfügig größer als der Radius R₁ gesetzt, und der Winkel θ₂ wird etwas geringer als der Winkel θ₁ angesetzt. Ein Drosselabschnitt 30, bei dem der Strömungskanal auf der Außenseite in der radialen Richtung des Dichtungsbauteils 5 verschmälert wird, also ein Drosselabschnitt 30 des gesamten Strömungskanals, der zwischen dem Ventilteller 1 und dem Ventilsitz 2 ausgebildet ist, ist durch diese Formparameter (θ₁, θ₂, R₁, R₂) des Ventiltellers 1 und des Ventilsitzes 2 definiert.
Der Drosselabschnitt 30 ist konfiguriert, um den Strömungskanal innerhalb des Ventils 100 zu verschmälern, der von dem Einströmkanal G1 (Hochdruckseite 3) zum Ausströmkanal G2 (Niederdruckseite 4) über die Umfangsrichtung auf der Seite stromauf von der Nähe des Dichtungsbauteils führt. Das heißt, daß der Strömungskanal in dem Drosselabschnitt 30 so gesetzt ist, daß er einen Strömungsquerschnitt aufweist, der kleiner ist als der Strömungskanal zwischen der Frontoberfläche 10 und der Sitzoberfläche 21. Der Drosselabschnitt 30 funktioniert als ein Druckverlustabschnitt, wo die Fluidströmung durch partielles Reduzieren des Strömungsquerschnitts des Strömungskanals innerhalb des Ventils 100 behindert wird.
Ein spezifischer Bereich, der den Drosselabschnitt 30 definiert, ist ein Kreuzungsbereich 25 der geneigten Oberfläche 22 und der Nichtsitzoberfläche 23 auf der Seite des Ventilsitzes 2. Auf der Seite des Ventiltellers 1 hingegen ist ein Bereich der den Drosselabschnitt 30 definiert, als ein Bereich 12 der geneigten Oberfläche 11 gesetzt, die auf kürzester Distanz von dem Kreuzungsbereich 25 positioniert ist, doch dieser Bereich 12 variiert entsprechend der Position des Ventiltellers 1.
Wie in 1 gezeigt ist, wird somit, wenn das Ventil offen ist und der Ventilteller 1 und der Ventilsitz 2 ausreichend voneinander beabstandet sind, der Bereich 12 auf der Seite des Ventiltellers 1, der den Drosselabschnitt 30 definiert, als ein Kreuzungsbereich der Frontoberfläche 10 und der geneigten Oberfläche 11 gesetzt. Wenn das Ventil (während des Schließvorgangs) hingegen geöffnet wird, und der Ventilteller 1 sich vergleichsweise nahe am Ventilsitz 2 befindet, wie in 3 gezeigt ist, wird der Bereich 12 auf der Seite des Ventiltellers 1, der den Drosselabschnitt 30 definiert, als der vorgeschriebene Bereich der geneigten Oberfläche 11 gesetzt, der durch eine Senkrechte ab dem Kreuzungsbereich 25 des Ventilsitzes 2 zur geneigten Oberfläche 11 gekreuzt wird.
Bei der nachstehend erfolgenden Erläuterung wird der Abstand zwischen dem Kreuzungsbereich 25 des Ventilsitzes 2, der den Drosselabschnitt 30 definiert, und dem Bereich 12 des Ventiltellers 1, als H₃ verstanden. Der Einfachheit halber ist H₃ gelegentlich als der Strömungskanal (Spalt), der durch den Drosselabschnitt 30 verschmälert wird, oder als dessen Größe oder als der Strömungsquerschnitt des Strömungskanals aufzufassen. Desgleichen wird der Abstand H₄ zwischen der Frontoberfläche 10 des Ventiltellers 1 und der Sitzoberfläche 21 des Ventilsitzes 2 durch Addieren des vorstehenden Abstands H₁ zum Abstand H₂ zwischen der Frontoberfläche 10 des Ventiltellers und der Nichtsitzoberfläche 23 erhalten. Desgleichen ist der Einfachheit halber H₄ gelegentlich als der Strömungskanal (Spalt zwischen der Frontoberfläche 10 und der Sitzoberfläche 21) in großer Nähe zu dem Dichtungsbauteil 5 getrennt von dem Drosselabschnitt 30 oder als dessen Größe oder als der Strömungsquerschnitt des Strömungskanals aufzufassen.
Da der Drosselabschnitt 30 wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist, ist H₃ kleiner gesetzt als H₄, wenn das Ventil offen steht, wie in 1 gezeigt ist. Ferner nehmen H₃ und H₄ während des Schließvorgangs des Ventiltellers 1 ab, der in 2 und 3 dargestellt ist, während die Beziehung H₃ < H₄ beibehalten wird, doch H₃ ist so gesetzt, daß sie bei einer Rate, die größer ist als die von H₄, schmäler wird. Somit sind die Einstellungen derart, daß das Reduktionsverhältnis von H₃ pro Zeiteinheit größer ist als das Reduktionsverhältnis von H₄ während des Schließvorgangs des Ventiltellers 1. Dabei wird während des Schließvorgangs des Ventiltellers 1 ein ausreichender Druckverlust in dem Drosselabschnitt 30 erzeugt, und die auf das Dichtungsbauteil 5 einwirkende Kraft wird entspannt.
Das Dichtungsbauteil 5 ist aus einem elastischen Material, wie z. B. Kautschuk gefertigt, und weist eine Ringform mit der Y₁-Y₂-Achse als Mittelpunkt auf. Das Dichtungsbauteil 5 ist in der Nähe des Drosselabschnitts 30 vorgesehen und steht von der Frontoberfläche 10 des Ventiltellers 1 hin zu der Sitzoberfläche 21 ab. Das Dichtungsbauteil 5 ist so konfiguriert, daß dessen Oberfläche, die der Sitzoberfläche 21 des Ventilsitzes 2 gegenüberliegt, eine parallel dazu verlaufende flache Oberfläche ist. Wenn das Ventil geschlossen wird, wird die Oberfläche in engen Kontakt mit der Sitzoberfläche 21 gebracht, wodurch der Strömungskanal gesperrt wird. Das Dichtungsbauteil 5 ermöglicht eine luftdichte Abdichtung zwischen der Hochdruckseite 3 und der Niederdruckseite 4.
Der Betrieb des elektromagnetischen Ventils 100, das wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, wird unter Bezugnahme auf 1 bis 4 erläutert. Wenn das Ventil geöffnet wird, wie in 1 gezeigt ist, strömt das Fluid von der Hochdruckseite 3 zur Niederdruckseite 4 durch H₃ und H₄. Die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids hängt bei diesem Vorgang hauptsächlich von H₃ ab.
Wie in 2 gezeigt ist, nachdem zum Schließvorgang des Ventiltellers 1 übergegangen wurde, erfährt das Fluid einen Druckverlust und seine Strömungsgeschwindigkeit wird gehemmt, wenn es durch H₃ gelangt, wobei dieser Abstand sich schneller verengt hat als H₄, und strömt dann in H₄. Weil die Beziehung H3 < H4 hingegen beibehalten wird, verringert sich die Strömungsgeschwindigkeit bei H₄ hingegen verglichen mit der in H₃. Daher wird die Kraft, mit der das Fluid auf das Dichtungsbauteil 5 einwirkt, das in H₄ positioniert ist, im Vergleich zu der reduziert, die ohne den Drosselabschnitt 30 wirkt. Es ist zu beachten, daß die Strömungsgeschwindigkeit dabei hauptsächlich von H₃ abhängig ist.
Nachdem der Schließvorgang des Ventiltellers 1 weiter bis zur letzten Stufe vorangetrieben worden ist, wie in 3 gezeigt ist, stößt das Dichtungsbauteil 5 gegen die Sitzoberfläche 21 des Ventilsitzes 2, aber dieses Mal erfährt das Fluid einen sehr großen Druckverlust, und seine Strömungsgeschwindigkeit wird beträchtlich eingeschränkt, wenn es durch H₃ gelangt. Daher wird die Kraft, mit der das Fluid auf das Dichtungsbauteil 5 einwirkt, im Vergleich zu der, die ohne den Drosselabschnitt 30 wirkt, deutlich reduziert. Ferner wird zwischen der Hochdruckseite 3 und der Niederdruckseite 4 eine luftdichte Dichtung vorgesehen, wenn der Druck auf der Kontaktoberfläche des Dichtungsbauteils 5 und der Sitzoberfläche 21 größer oder gleich dem Druck der Hochdruckseite 3 wird.
Somit wird bei dem Vorgang des Schließens des Ventiltellers, der in 2 und 3 gezeigt ist, die Kraft des auf das Dichtungsbauteil 5 einwirkenden Fluids allmählich entspannt. Daher kann die Dauerhaftigkeit des Dichtungsbauteils 5 in vorteilhafter Weise erhöht werden. Ferner gelangen in dem in 4 gezeigten geschlossenen Zustand die Frontoberfläche 10 des Ventiltellers 1 und die Sitzoberfläche 21 des Ventilsitzes in engen Kontakt, wodurch die Quetschung des Dichtungsbauteils 5 abgeflacht wird und eine luftdichte und zuverlässige Abdichtung zwischen der Hochdruckseite 3 und der Niederdruckseite 4 geschaffen wird. Dabei sind die Einstellungen der Art, daß H₄ zu null oder nahezu null wird, und ein geringfügiger Abstand H₃ vorliegt. Die Einstellungen können auch der Art sein, daß der Kreuzungsbereich 25 auf der Seite des Ventilsitzes 2 in Kontakt mit der geneigten Oberfläche 11 des Ventiltellers 1 gebracht wird und H₃ zu null wird.
Ferner werden während des Schließvorgangs des Ventiltellers 1, der in 2 gezeigt ist, die Kontaktflachheit des Ventiltellers 1 gegenüber dem Ventilsitz 2 und deren Konzentrizität basierend auf dem Grundsatz der durch die Fluidströmung herbeigeführten Selbstzentrierung erhöht. Insbesondere wenn H₃, dem Schließvorgang des Ventiltellers 1 folgend, abnimmt, wird der Ventilteller 1 durch das Fluid in der Y₁-Richtung der Y₁-Y₂-Achse und zur zentralen Achse bewegt. Dabei wird der Schließvorgang ausgeführt, während automatisch eine Konzentrizität ermöglicht und die Kontaktflachheit des Ventiltellers 1 gegenüber dem Ventilsitz 2 beibehalten wird, und die Bewegungsgeschwindigkeitkeit bei diesem Schließvorgang wird reduziert.
Folglich kann der Schließvorgang des Ventiltellers 1 bei guter Stabilität ausgeführt werden, und das Dichtungsbauteil 5 und der Ventilsitz 2 können miteinander in Kontakt gebracht werden, während die Kontaktgeschwindigkeit entspannt wird, wie in 3 gezeigt ist. Wenn das Dichtungsbauteil 5, das in 3 und 4 gezeigt ist, sich in einem Kontaktzustand mit dem Ventilsitz 2 befindet, kontaktiert das Dichtungsbauteil 5 den Ventilsitz 2 durch eine einheitliche angreifende Kraft in dessen Umfangsrichtung, und in dieser Hinsicht kann zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit des Dichtungsbauteils 5 beigetragen werden.
Ferner wird bei dem elektromagnetischen Ventil 100 der vorliegenden Ausführungsform die Kraft des auf das Dichtungsbauteil 5 einwirkenden Fluids ebenfalls durch den Drosselabschnitt 30 während des Öffnungsvorgangs des Ventiltellers entspannt, d. h. wenn der Ventilteller 1 gemäß der Reihenfolge von 4 → 3 → 2 → 1 betätigt wird, was hierin nicht ausführlich beschrieben ist. Ferner wird in dem in 1 gezeigten offenen Zustand ein Druckverlust wirksam vermieden und eine ausreichende Strömungsgeschwindigkeit in dem Strömungskanal im Inneren des Ventils sichergestellt.
Nachstehend werden weitere Ausführungsformen von elektromagnetischen Ventile 100 unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Die Erläuterung behandelt schwerpunktmäßig den Unterschied zwischen Ausführungsform 1 und jeder anderen Ausführungsform. Die Bauteile, die mit den vorstehend beschriebenen Bauteilen identisch sind, sind mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine Beschreibung derselben wird verzichtet.
Ausführungsform 2
Wie in 5 gezeigt ist, ist bei dem elektromagnetischen Ventil 100 von Ausführungsform 2 das Dichtungsbauteil 5 der Ausführungsform 1 an der Sitzoberfläche 21 des Ventilsitzes 2 vorgesehen. Die Anordnungsposition des Dichtungsbauteils 5 bei Ausführungsform 2 liegt entgegengesetzt zu der in Ausführungsform 1, und das Dichtungsbauteil 5 ist so konfiguriert, daß es in engen Kontakt mit der Frontoberfläche 10 des Ventiltellers 1 gebracht werden kann. Daher können bei dieser Ausführungsform Betrieb und Wirkungsweise, die mit denen von Ausführungsform 1 identisch sind, ebenfalls erreicht werden.
Ausführungsform 3
Wie in 6 gezeigt ist, weist das elektromagnetische Ventil 100 von Ausführungsform 3, neben den strukturellen Elementen von Ausführungsform 1, einen Drosselabschnitt 40 auf, der den Strömungskanal stromab des Dichtungsbauteils 5, das zwischen dem Ventilteller 1 und dem Ventilsitz 2 vorgesehen ist, verschmälert. Dieser auf der stromabwärtigen Seite befindliche Drosselabschnitt 40 weist die gleiche Funktion wie der stromauf befindliche Drosselabschnitt 30 von Ausführungsform 1 auf, ist jedoch hauptsächlich durch einen nadelartigen, vorstehenden Abschnitt 41 definiert, der von der Frontoberfläche 10 des Ventiltellers vorsteht. Der vorstehende Abschnitt 41, dessen Achse der Y₁-Y₂-Achse entspricht, ist so konfiguriert, daß er im Kanal 6 aufgenommen werden kann.
Bei dem stromabwärtigen Drosselabschnitt 40 entspricht die geneigte Oberfläche 11 des vorstehenden Abschnitts 41 der geneigten Oberfläche in dem stromauf befindlichen Drosselabschnitt 30, und der ringförmige Winkelabschnitt 42, der den Kanal 6 bildet, entspricht dem Kreuzungsbereich 25 des Ventilsitzes 2 in dem stromauf befindlichen Drosselabschnitt 30. Der Strömungskanal, der durch den stromabwärtigen Drosselabschnitt 40 verschmälert wird, ist so gesetzt, daß, ähnlich der Beziehung von H₃ und H₄, eine Verschmälerung bevorzugt in dem Strömungskanal (H₄) in großer Nähe zu dem Dichtungsbauteil 5 während des Schließvorgangs des Ventiltellers 1 stattfindet. Ferner ist der Strömungsquerschnitt des Strömungskanals, der durch den stromabwärtigen Drosselabschnitt 40 verschmälert wird, kleiner gesetzt als der Strömungsquerschnitt des Kanals 6, und ist so gesetzt, daß er während des Schließvorgangs des Ventiltellers 1 abnimmt, während die vorstehend Beziehung beibehalten wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform kann neben Betrieb und Wirkungsweise von Ausführungsform 1 der Druckverlust zudem in dem Drosselabschnitt 40 stromabwärts des Dichtungsbauteils 5 erzeugt werden, insbesondere während des Schließvorgangs des Ventiltellers 1. Daher kann die auf das Dichtungsbauteil 5 einwirkende Kraft des Fluids noch mehr entspannt werden. Somit kann die Dauerhaftigkeit des Dichtungsbauteils 5 weiter verbessert werden.
Ausführungsform 4
Wie in 7 gezeigt ist, ist bei dem elektromagnetischen Ventil 100 von Ausfuhrungsform 4 das Dichtungsbauteil 5 von Ausführungsform 3 an der Sitzoberfläche 21 des Ventilsitzes 2 vorgesehen. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Drosselabschnitte 30, 40, ähnlich der Ausführungsform 3, vorne und hinten vorhanden, d. h. auf der Seite stromauf und stromabwärts des Dichtungsbauteils 5. Somit können ein der Ausführungsform 3 ähnlicher Betrieb und Wirkungsweise erreicht werden.
Ausfuhrungsform 5
Wie in 8 gezeigt ist, wird bei dem elektromagnetischen Ventil 100 von Ausführungsform 5 auf den stromauf befindliche Drosselabschnitt 30 in der Struktur der Ausführungsform 3, die in 6 gezeigt ist, verzichtet. Wenn das Ventil geöffnet wird, wie in 8 gezeigt ist, gelangt daher das Fluid von der Hochdruckseite 3 durch H₄ und dann durch den Strömungskanal, der durch den stromabwärts befindlichen Drosselabschnitt 40 verschmälert wird, und strömt dann zur Niederdruckseite 4.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Druckverlust über den Betrieb von nur dem Drosselabschnitt 40 erzeugt, der stromabwärts des Dichtungsbauteils 5 angeordnet ist, und die Strömungsgeschwindigkeit des in H₄ strömenden Fluids kann eingeschränkt werden. Die Kraft des auf das Dichtungsbauteil 5 einwirkenden Fluids kann in derselben Weise wie bei Ausführungsform 1 entspannt werden. Daher können auch bei der vorliegenden Ausführungsform Betrieb und Wirkungsweise, die mit der Ausführungsform 1 identisch sind, erreicht werden.
Ausfuhrungsform 6
Wie in 9 gezeigt ist, ist bei dem elektromagnetischen Ventil 100 von Ausführungsform 6 das Dichtungsbauteil 5 der Ausführungsform 5 auf der Sitzoberfläche 21 des Ventilsitzes 2 vorgesehen. Die Anordnungsposition des Dichtungsbauteils 5 in Ausführungsform 6 befindet sich entgegengesetzt zur Anordnungsposition in Ausführungsform 5, und Betrieb und Wirkungsweise, die bei Ausführungsform 6 erreicht werden, sind mit jenen von Ausführungsform 5 identisch.
Ausführungsform 7
Wie in 10 gezeigt ist, ist bei dem elektromagnetischen Ventil 100 von Ausführungsform 7 der Drosselabschnitt 30, der sich von dem von Ausführungsform 1 unterscheidet, ausgebildet. Der Drosselabschnitt 30 der vorliegenden Ausführungsform ist durch den ringförmigen konvexen Abschnitt 51 definiert, der so ausgebildet ist, daß er in Abwärtsrichtung von der Frontoberfläche 10 des Ventiltellers 1 vorsteht, und durch einen konkaven Abschnitt 52, der in der Sitzoberfläche 21 des Ventilsitzes 2 ringförmig ausgebildet ist, um dem konvexen Abschnitt 51 gegenüberzuliegen und um in der Lage zu sein, denselben aufzunehmen.
Bei dem Drosselabschnitt 30 der vorliegenden Ausführungsform kann die Kraft des Fluids, das auf das Dichtungsbauteil 5 einwirkt, entspannt werden und die Dauerhaftigkeit des Dichtungsbauteils kann in nahezu derselben Weise wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erhöht werden, weil der Druckverlust durch Verschmälern des Strömungskanals erzeugt werden kann, der sich stromauf des Dichtungsbauteils 5 oder in der Nähe des Dichtungsbauteils 5 befindet. Ferner können die Formelemente, die den Drosselabschnitt 30 definieren, zwischen dem Ventilteller 1 und dem Ventilsitz 2 eine umgekehrte Konfiguration aufweisen, d. h. der konkave Abschnitt 52 kann in dem Ventilteller 1 ausgebildet sein und der konvexe Abschnitt 51 kann in dem Ventilsitz 2 ausgebildet sein.
Ausführungsform 8
Wie in 11 gezeigt ist, ist bei dem elektromagnetischen Ventil 100 von Ausführungsform 8 das Dichtungsbauteil 5 der Ausführungsform 7 an der Sitzoberfläche 21 des Ventilsitzes 2 vorgesehen. Die Anordnungsposition des Dichtungsbauteils 5 in der Ausführungsform 8 befindet sich gegenüber der Anordnungsposition in der Ausführungsform 7, und Betrieb und Wirkungsweise, die bei Ausführungsform 8 erreicht werden, sind mit jenen von Ausführungsform 7 identisch.
Ausführungsform 9
Wie in 12 gezeigt ist, ist bei dem elektromagnetischen Ventil 100 von Ausführungsform 8 der Drosselabschnitt 30 von Ausführungsform 7, die in 10 gezeigt ist, stromabwärts des Dichtungsbauteils 5 vorgesehen. Bei dem Drosselabschnitt 40 der vorliegenden Ausführungsform kann die Kraft des Fluids, das auf das Dichtungsbauteil 5 einwirkt, entspannt werden und die Dauerhaftigkeit des Dichtungsbauteils 5 kann in nahezu derselben Weise wie bei Ausführungsform 7 erhöht werden, weil der Druckverlust durch Verschmälern des Strömungskanals erzeugt werden kann, der sich stromabwärts des Dichtungsbauteils 5 oder in der Nähe des Dichtungsbauteils 5 befindet.
Ausführungsform 10
Wie in 13 gezeigt ist, ist bei dem elektromagnetischen Ventil 100 von Ausführungsform 10 das Dichtungsbauteil 5 von Ausführungsform 9 auf der Sitzoberfläche 21 des Ventilsitzes 2 vorgesehen und seine Anordnungsposition befindet sich entgegengesetzt zu der Anordnungsposition bei Ausführungsform 9. Daher können gemäß dieser Ausführungsform Betrieb und Wirkungsweise von Ausführungsform 9 ebenfalls erhalten werden.
Ausführungsform 11
Wie in 14 gezeigt ist, entspricht das elektromagnetische Ventil 100 von Ausführungsform 11 der Kombination aus Ausführungsform 7, die in 10 gezeigt ist, und Ausführungsform 9, die in 12 gezeigt ist. Somit sind bei dem elektromagnetischen Ventil 100 der vorliegenden Ausführungsform die Drosselabschnitte 30, 40 mit dem konvexen Abschnitt 51 und dem konkaven Abschnitt 52 sowohl stromauf als auch stromabwärts des Dichtungsbauteils 5 vorgesehen, und in diesem Fall ist der konvexe Abschnitt 51 auf dem Ventilteller 1 ausgebildet. Gemäß dieser Ausführungsform kann die auf das Dichtungsbauteil 5 einwirkende Kraft des Fluids zu einem stärkeren Grad entspannt werden, und die Dauerhaftigkeit des Dichtungsbauteils 5 kann im Vergleich zu der, die mit einem einzigen Drosselabschnitt erreicht wird, erhöht werden.
Ausführungsform 12
Wie in 15 gezeigt ist, ist bei dem elektromagnetischen Ventil 100 von Ausführungsform 12 das Dichtungsbauteil 5 der Ausführungsform 11 an der Sitzoberfläche 21 des Ventilsitzes 2 vorgesehen, und dessen Anordnung erfolgt entgegengesetzt zur Anordnungsposition von Ausführungsform 11. Daher können gemäß dieser Ausführungsform Betrieb und Wirkungsweise von Ausführungsform 11 ebenfalls erreicht werden.

Claims

Ventil (100), bei dem ein Ventilteller (1) und ein Ventilsitz (2) über ein ringförmiges Dichtungsbauteil (5), das aus einem elastischen Material besteht und an dem Ventilteller (1) oder dem Ventilsitz (2) vorgesehen ist, in Kontakt zueinander gebracht werden, wobei: der Ventilteller (1) eine erste Oberfläche (10) aufweist, die dem Ventilsitz (2) gegenüberliegt, und eine konisch zulaufende Umfangsoberfläche (11; 12), die mit der ersten Oberfläche (10) verbunden ist, der Ventilsitz (2) eine zweite Oberfläche (21) aufweist, die der ersten Oberfläche (10) gegenüberliegt, und einen ringförmigen Vorsprung, der von der zweiten Oberfläche (21) hin zu der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche (11; 12) an einer Position vorsteht, die der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche (11; 12) gegenüberliegt, der ringförmige Vorsprung eine umgekehrt konisch zulaufende Umfangsoberfläche (22) aufweist, die mit der zweiten Oberfläche (21) verbunden ist, und derart ausgebildet ist, dass sie der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche (11; 12) gegenüberliegt, der Ventilsitz (2) eine Nichtsitzoberfläche (23) aufweist, die einstückig mit der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche (22) und parallel zu der zweiten Oberfläche (21) ausgebildet ist, das Dichtungsbauteil (5) an einem von der ersten Oberfläche (10) oder der zweiten Oberfläche (21) vorgesehen ist und konfiguriert ist, so daß das Dichtungsbauteil (5) in Kontakt mit dem anderen von der ersten Oberfläche (10) oder der zweiten Oberfläche (21) gebracht werden kann, ein Strömungskanal durch einen Spalt zwischen der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche (11; 12) und der umgekehrt konisch zulaufenden Umfangsoberfläche (22) und durch einen Spalt zwischen der ersten Oberfläche (10) und der zweiten Oberfläche (21) gebildet ist, die Beziehung θ₁ > θ₂ erfüllt ist, wenn θ₁ für einen Neigungswinkel der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche (11, 12) in Bezug auf die Achsmitte des Ventiltellers (1) steht, und θ₂ für einen Neigungswinkel der umgekehrt konisch zulaufenden Umfangsoberfläche (22) in Bezug auf die Achsmitte des Ventiltellers (1) steht, nach dem Start des Schließvorgangs des Ventiltellers (1) bis der Ventilteller (1) über das Dichtungsbauteil (5) in Kontakt mit dem Ventilsitz (2) gelangt, der Schließvorgang des Ventiltellers (1) voranschreitet, während die Beziehung H₃ < H₄ beibehalten wird und die Beziehung, dass das Reduktionsverhältnis von H₃ pro Zeiteinheit größer ist als das Reduktionsverhältnis von H₄ pro Zeiteinheit beibehalten wird, wobei H₃ für einen Abstand zwischen einem Kreuzungsbereich (25) der umgekehrt konisch zulaufenden Umfangsoberfläche (22) mit der Nichtsitzoberfläche (23) und einem Bereich (12) der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche (11; 12), die auf kürzester Distanz von dem Kreuzungsbereich (25) positioniert ist, steht und H₄ für einen Abstand zwischen der ersten Oberfläche (10) und der zweiten Oberfläche (21) steht, und der Ventilteller (1) einen Drosselabschnitt (40) aufweist, den Strömungskanal stromab des Dichtungsbauteils (5) verschmälert.
Ventil (100) nach Anspruch 1, wobei die Beziehung R₁ < R₂ erfüllt wird, wobei R₁ für einen Abstand von der Mittelachse (Y₁ - Y₂) des Ventils zu dem Kreuzungsbereich der ersten Oberfläche (10) und der konisch zulaufenden Umfangsoberfläche (11, 12) steht, und R₂ für einen Abstand von der Mittelachse (Y₁ - Y₂) des Ventils zu dem Kreuzungsbereich der zweiten Oberfläche (21) und der umgekehrt konisch zulaufenden Umfangsoberfläche (22) steht.
Ventil (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der ringförmige Vorsprung eine ringförmige Oberfläche hat, die mit der umgekehrt konisch zulaufenden Umfangsoberfläche verbunden ist und parallel zur zweiten Oberfläche ist.
Ventil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Oberfläche (10) und die zweite Oberfläche (21) parallel zueinander sind.
Ventil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Dichtungsbauteil (5) von entweder der ersten Oberfläche (10) oder der zweiten Oberfläche (21) in Richtung der jeweils anderen Oberfläche (10; 21) vorsteht.
Ventil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Ventil ein elektromagnetisches Ventil ist.
Ventil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Fluid bezüglich der Mittelachse (Y₁ - Y₂) von einer Stelle, die radial außerhalb liegt, zu einer Stelle, die radial innerhalb liegt, fließt.
Tank zum Einbehalten eines Fluids im Inneren desselben, der das Ventil (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.