-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Gebiet der Erfindung
-
Diese
Erfindung betrifft einen Druckregler, beim dem der Druck eines Druckfluids,
wie zum Beispiel eines Gases oder einer Flüssigkeit, von
einem primären Druck auf einen festgelegten sekundären Druck
mit Hilfe eines Druckregelmechanismus reduziert wird, und insbesondere
einen Druckregler, in dem der Druckregelmechanismus ein Membran
enthält.
-
Beschreibung des Standes der
Technik
-
Wie
dies in der
1 der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2004-318683 offenbart ist, ist ein Druckregler bekannt,
der mit einem Membran und einem Regelmechanismus (Druckregelmechanismus)
versehen ist, der ein damit gekoppeltes Druckregelventil aufweist.
Der Regelmechanismus des Druckreglers weist einen Stempel auf, der
mit einem an dem Membran befestigten Flansch versehen ist. Der Stempel
wird mit einer festgelegten Kraft von einer Druckregelfeder beaufschlagt,
um das Druckregelventil, dass mit dem Membran gekoppelt ist, bei
einem festgelegten Druck zu regeln. Das Druckregelventil ist in
dem Kanal des Druckfluids angeordnet und der Druck des Fluids stromabwärts
von dem Druckregel ventil, das ist der sekundäre Druck, wird
so geregelt, dass er niedriger als der Druck des Fluids, das von
der stromaufwärtigen Seite des Druckregelventils zugeführt
wird, das ist der sekundäre Druck, ist.
-
Wie
dies in der
1 der nicht geprüften
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 8 (1996)-303773 offenbart ist, ist als eine Technik
des Standes der Technik ein Regelmechanismus bekannt, der in einem
Gaszylinder vom Kassettentyp eingesetzt wird, welcher in einer Gasvorrichtung
verwendet wird. Dieser Regelmechanismus ist dafür vorgesehen,
das Gas in einem Gaszylinder unter einem geregelten Druck zu einem
Brenner zu leiten, und er ist mit einer Regelkammer, die von einem
Membran in dem Gehäuse des Regelmechanismusses geteilt ist,
und einem Ventil (einem Druckregelventil) mit einem auf/zu-Hebel,
das mit dem Membran in der Regelkammer gekuppelt ist, versehen.
In dem Regelmechanismus und in dem Gaszylinder ist ein Mechanismus
zum Schutz des Druckreglers vorgesehen, um den Gaszylinder daran
zu hindern zu explodieren, wenn der Druck in dem Gaszylinder aufgrund
von dem Gaszylinder zugeführter Wärme übermäßig hoch
wird. Wenn der Druck in dem Gaszylinder auf einen übermäßig
hohen Druck erhöht wird, veranlasst der Mechanismus den
Druck in dem Gaszylinder dazu, auf ein Sicherheitsventil in dem
Regelmechanismus einzuwirken, um das Sicherheitsventil in die zurückgezogene
Position zu drücken. Als Reaktion auf das Zurückziehen
des Sicherheitsventils dehnt sich ein Schaft des Gaszylinders, der
mit dem Sicherheitsventil in Anlage war, aus, um ein Schaltventil
zu schließen, das mit dem Schaft verbunden ist, und so
die Gaszufuhr von dem Gaszylinder zu dem Regelmechanismus zu trennen.
-
Bei
dem in der
1 der nicht geprüften
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2004-318683 offenbarten Druckregler wird das Druckfluid,
das von dem Druckfluidzuführsystem zugeführt wird
und die Strömungsgeschwindigkeit des Druckfluids, das durch
das Druckregelventil gelangt, geregelt, um den Druck des Fluids
zu regeln, indem das Druckregelventil zwischen dem hohen Druck und
dem niedrigen Druck verstellt wird. Allerdings wird der Fluiddruck auf
der Hochdruckseite des Druckregelventils manchmal übermäßig
von einer festgelegten Temperatur aufgrund bestimmter Umstände
erhöht, die ein Ansteigen der Umgebungstemperatur oder
ein Versagen des Behälters, der Druckfluid enthält,
umfassen. Wenn der Druckregler in diesem Zustand eingesetzt wird,
besteht die Gefahr, dass das Druckregelventil, das die Menge des
Druckfluids, die von der Hochdruckseite auf die Niederdruckseite
strömt, regelt und die Membran, das mit dem Druckregelventil gekuppelt
ist, übermäßig verschoben werden, so dass
das Druckregelventil nicht wiederherstellbar deformiert wird. In
diesem Fall kann das Druckregelventil nicht adäquat funktionieren.
-
Weiterhin
wird bei dem in der
1 der nicht geprüften
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 8(1996)-303773 offenbarten Druckregler ein komplizierter
Mechanismus benö tigt, um das Gasgerät gegen einen
zugeführten übermäßigen Gasdruck
zu schützen, und mit einem übermäßig
hohen Gasdruck kann nicht umgegangen werden, es sei denn, es besteht
eine Verbindung mit den Gaszylinder und nicht nur mit dem Gasgerät.
-
Weitere
Druckregler sind in der
JP
07036550 A und in der
US 6,167,905 B1 beschrieben.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Mit
Blick auf die vorhergehenden Beobachtungen und Beschreibungen ist
es die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen
Druckregler bereitzustellen, der relativ einfach in seiner Struktur
ist und eine hohe Zuverlässigkeit aufweist und bei dem der
Druckregelmechanismus selbst bei einem übermäßig
hohen Primärfluiddruck nicht beschädigt werden
kann.
-
Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Druckregler
bereitzustellen, der den Druckregelmechanismus durch einen einzelnen Druckregler
schützen kann.
-
Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird ein Druckregler umfassend
ein Gehäuse,
das einen Einlassanschluss, durch den ein Druckfluid mit einem Primärdruck
zugeführt wird, und ei nen Abgabeanschluss, durch den Druckfluid mit
einem sekundären Druck, der niedriger als der primäre
Druck ist, abgegeben wird, aufweist, und das gleichzeitig einen
Strömungskanal hat, der darin ausgebildet ist, um sich
von dem Einlassanschluss zu dem Ablassanschluss zu erstrecken, und
einen Druckregelmechanismus, der in dem Strömungskanal
angeordnet ist, um den primären Druck auf den sekundären
Druck zu reduzieren, wobei die Verbesserung umfasst, dass
der
Druckregelmechanismus einen beweglichen Körper umfasst;
der
bewegliche Körper eine Membran aufweist, die zwischen einem
Kolben und einem Halter angeordnet ist;
der Kolben einen Schaft
umfasst, der sich durch eine Durchgangsöffnung des Körpergehäuses
erstreckt;
der Schaft eine ringförmige Nut zur Aufnahme
eines O-Rings aufweist, wobei der O-Ring ein Druckregelventil bildet;
wobei
die Membran in Reaktion auf eine Veränderung
des Drucks des Fluids verschoben wird;
der O-Ring entsprechend
der Verschiebung der Membran bewegt wird, um den Fluiddruck in einer durch
die Membran, den Kolben und das Körpergehäuse
definierten Druckregelkammer zu steuern; und
der bewegliche
Körper mit einem Widerlagerbereich versehen ist, der mit
einem Teil des Gehäuses in Anlage gebracht wird, um den
beweglichen Körper daran zu hindern, übermäßig
verschoben zu werden, wenn der primäre Druck übermäßig
hoch wird, wodurch eine Beschädigung des O-Rings verhindert wird,
so dass der O-Ring weiter als ein Druckregelventil wirkt, selbst
wenn der Primärdruck übermäßig hoch
wird,
bereitgestellt.
-
Der
bewegliche Körper kann mit dem Kolben und dem Halter versehen
sein, die miteinander verbunden sind, um dazwischen die Membran
zu halten, und der Widerlagerbereich kann durch einen Schaft des
Kolbens gebildet werden, der nach oben durch eine Öffnung
der Membran und eine Öffnung des Trägers ragt.
-
Das
Gehäuse kann mit einem Anschlagbereich ausgebildet sein,
der einen Vorsprung gegenüberliegend zu dem Widerlagerbereich
aufweist.
-
Der
Widerlagerbereich kann ein Vorsprung gegenüberliegend zu
der inneren Oberfläche des Gehäuses sein.
-
Gemäß dem
Druckregler der vorliegenden Erfindung weist der Druckregelmechanismus,
der den primären Druck auf den sekundären Druck
reduziert, einen beweglichen Körper auf, der eine Membran
beinhaltet, das in Reaktion auf die Veränderung des Druckes
des Fluids verschoben wird, und der bewegliche Körper ist
mit einem Widerlagerbereich versehen, der mit einem Teil des Gehäuses
in Anlage gebracht ist, um den beweglichen Körper daran
zu hindern, übermäßig verschoben zu werden,
wenn der primäre Druck übermäßig
hoch wird. Demzufolge zeigt der Druckregler der vorliegenden Erfindung
die folgenden Eigenschaften. Wenn der bewegliche Körper
des Druckregelmechanismusses dazu neigt, übermäßig
von einem übermäßig hohen primären Druck
verschoben zu werden, kommt der bewegliche Körper mit einem
Teil des Gehäuses in Anlage und ein übermäßiges
Verschieben des beweglichen Körpers wird verhindert, wodurch
der Druckregelmechanismus daran gehindert wird, so verformt zu werden, dass
er nicht wiederherstellbar ist und/oder beschädigt wird,
und ein Druckregler kann erhalten werden, der in seiner Struktur
einfach ist und eine hohe Verlässlichkeit aufweist. Weiterhin
kann eine Funktion des Schutzes eines Druckreglers gegenüber übermäßig
hohem Druck mit Hilfe des Druckreglers selbst realisiert werden.
-
Wenn
der bewegliche Körper mit einem Paar von Elementen versehen
ist, die miteinander von einer ersten Oberfläche, die dem
Strömungskanal des Membrans gegenüberliegt, und
von einer zweiten Oberfläche, die der zweiten Ober fläche
gegenüberliegt, verbunden sind, um dazwischen die Membran zu
halten, und der Widerlagerbereich in dem Bereich, der in Richtung
der zweiten Oberfläche des beweglichen Körpers
vorragt, ausgebildet ist, kann der Widerlagerbereich auf dem beweglichen
Körper mit einer einfachen Struktur ausgebildet werden.
-
Weiterhin
kann der Anschlagbereich mit einer einfachen Struktur ausgebildet
werden, wenn das Gehäuse mit einem Anschlagbereich ausgebildet wird,
der einen Vorsprung gegenüberliegend zu dem Widerlagerbereich
aufweist, und gleichzeitig kann ein Druckregler erhalten werden,
der eine hohe Verlässlichkeit aufweist, da die Ausbildung
des Vorsprungs zu einer Zunahme der Steifheit des Gehäuses
beiträgt.
-
Wenn
der Widerlagerbereich in der Form eines Vorsprungs gegenüberliegend
zu der inneren Oberfläche des Gehäuses ausgebildet
ist, kann der Widerlagerbereich mit einer einfachen Struktur ausgebildet
werden, und gleichzeitig ist es weniger wahrscheinlich, dass der
bewegliche Körper beschädigt wird, da der Widerlagerbereich
mit Steifheit versehen wird, und ein Druckregler kann erhalten werden,
der eine hohe Verlässlichkeit aufweist.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Druckregler gemäß einer
ersten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung entlang
eines Umfanges um eine Achse, die durch dessen Mitte verläuft,
im Bereich von ungefähr 90° geschnitten zeigt,
-
2 ist
eine vergrößerte Teilansicht der 1,
-
3 ist
eine vergrößerte Teilansicht, die einen unteren
Teil des Druckreglers der 1 entlang eines
Umfanges um eine Achse, die durch dessen Mitte verläuft,
in einem Bereich von ungefähr 90° geschnitten
zeigt,
-
4A ist eine Querschnittsansicht, die den normalen
Zustand des Druckreglers der 1, der mit
einem Druckgefäß verbunden ist, zeigt,
-
4B ist eine zu der 4A ähnliche
Ansicht, die einen Zustand des Druckreglers zeigt, wenn der Druck
darin übermäßig hoch erhöht
wird,
-
5 ist
eine vergrößerte Ansicht eines Teiles V, der von
einer strichpunktierten Linie in der 4B umschlossen
ist, die die Membran zeigt, durch das Fluid mit einem übermäßig
hohem Druck zugeführt wird,
-
6A ist eine Querschnittsansicht, die den normalen
Zustand des Druckreglers gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
-
6B ist eine zu der 6A ähnliche
Ansicht, die einen Zustand des Druckreglers zeigt, wenn der Zuführdruck übermäßig
hoch erhöht wird,
-
7A ist eine Querschnittsansicht, die den normalen
Zustand des Druckreglers gemäß einer dritten Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
-
7B ist eine zu der 7A ähnliche
Ansicht, die einen Zustand des Druckreglers zeigt, wenn der Zuführdruck übermäßig
hoch erhöht wird,
-
8 ist
eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, die
eine erste Modifikation des Vorsprunges des Halters und des Vorsprunges
des Abdeckgehäuses der ersten Ausführungsform
zeigt,
-
9 ist
eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, die
eine zweite Modifikation des Vorsprungs des Halters und des Vorsprungs
des Abdeckgehäuses in der ersten Ausführungsform
zeigt, und
-
10 ist
eine vergrößerte Teilansicht, die eine Modifikation
des Halters in der dritten Ausführungsform zeigt.
-
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Ein
Druckregler gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben.
Die 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht,
die einen Druckregler 1 gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entlang eines Umfangs um eine Achse 2,
die durch dessen Mitte verläuft, in einem Bereich von 90° geschnitten zeigt,
die 2 ist eine vergrößerte Teilansicht
der 1 und die 3 ist eine
vergrößerte Teilansicht, die einen unteren Teil
des Druckreglers 1 der 1 entlang
eines Umfangs um die Achse 2 in einem Bereich von ungefähr
90° geschnitten zeigt.
-
Wie
es in der 1 gezeigt ist, weißt
der Druckregler 1 ein Gehäuse 5 auf,
dass ein Körpergehäuse 4, ein Abdeckgehäuse 6 und
ein Einführungsrohr 8, das an dem Körpergehäuse 4 befestigt
ist, umfasst. Das Körpergehäuse 4 und
das Abdeckgehäuse 6 weisen jeweils gewölbte
Bereiche 4b und 6b und Flansche 4a und 6a an
ihrem äußerem Umfang auf, die zueinander in ihrer
Form ähnlich sind. Der gewölbte Bereich 4b ist
mit einer Durchgangsöffnung 24 (2 und 3)
in einer Position ausgebildet, die mit der Achse 2 korrespondiert.
Der Flansch 4a des Körpergehäuses 4 und
der Flansch 6a des Abdeckgehäuses 6 stoßen
aneinander und sind miteinander beispielsweise durch Verschrauben
verbunden.
-
Die
Anlagefläche 10 (1) des Flansches 4a ist
mit einem eingekerbten Bereich 10a über dem gesamten
Umfang des Flansches 4a versehen. Ein Membran 12 ist
in dem eingekerbten Bereich 10a angeordnet und zwischen
den Flanschen 4a und 6a durch die Befestigung
der Flansche 4a und 6a befestigt. Die Membran 12 ist
ein elastisches plattenförmiges Element, zum Beispiel aus
Gummi, und es weißt einen flexiblen Bereich 12a (2)
auf, der eine kreisförmige Form um die Achse 2 aufweist.
Die Membran 14 ist auf einer kreisförmigen Öffnung 22 (2)
gegenüberliegend zu der Achse 2 versehen. Ein
Halter 12 ist an einem oberen Teil des Membrans 12 innerhalb
des flexiblen Bereichs 12a angeordnet.
-
Auf
der Seite des Membrans 12 gegenüberliegend zu
dem Halter 14 ist ein Kolben 16 angeordnet. Die
Membran 12, der Halter 14 und der Kolben 16 sind
verbunden und die Membran 12, der Halter 14 und
der Kolben 16, die verbunden sind, werden zusammen als „beweglicher
Körper 15” bezeichnet. Die Begriffe „oben” und „unten”,
wie sie hier verwendet werden, sind wie dies in den 1 bis 3 zu sehen
ist, aufzufassen. Der Halter 14 weist einen flachen Plattenbereich 14a (2)
in Kontakt mit einer oberen Oberfläche 18 des
Membrans 12 und einen Vorsprung (Widerlagebereich) 14b auf,
der nach oben von dem flachen Plattenbereich 14a vorragt. Obwohl
es bevorzugt ist, dass der Halter 14 auf einem Leichtbaumaterial
wie zum Beispiel Polyoxymethylen besteht, kann der Halter 14 auch aus
Metall bestehen. Die obere Oberfläche 26 (2)
des Vorsprungs 14b ist flach und der Vorsprung 14b ist
mit einem Innengewinde 14c (2) entlang
der Achse 2 versehen.
-
Der
Kolben 16 ist mit einem flachen Plattenbereich 16a auf
der unteren Seite (eine erste Oberfläche) 20 des
Membrans 12 versehen und die Schäfte 16b und 16c (2)
erstrecken sich in vertikaler Richtung des ersten flachen Plattenbereichs 16a entlang
der Achse 2. Der Schaft 16b ragt nach oben durch
die Öffnung 22 des Membrans 12 und der Schaft 16c erstreckt
sich nach unten durch die Durchgangsöffnung 24 (2 und 3)
des Körpergehäuses 4. Der Schaft 16b ist
mit einem Außengewinde 17 versehen, das mit dem
Innengewinde 14c des Halters 14 in Eingriff ist,
um die Membran 12 von beiden Seiten aus zu befestigen.
Bei dieser Anordnung ist die Membran 12 zwischen dem Halter 14 und
dem Kolben 16 eingeklemmt und mit diesen verbunden. Es
ist bevorzugt, dass der Film 29 (2) aus einem
Material mit geringen Reibungseigenschaften wie zum Beispiel PET
(Polyethylenterephthalat) zwischen dem Halter 14 und dem
Membran 12 liegt. Bei dieser Anordnung kann die Membran 12 nicht
durch die Reibungskraft, die beim Befestigen des Membrans 12 erzeugt
wird, wenn der Halter 14 mit dem Schaft 16b in
Eingriff gebracht wird, verformt werden.
-
Ein
Vorsprung (Anschlagbereich) 28 ist auf der inneren Seite
des gewölbten Bereich 6b des Abdeckgehäuses 6 ge genüberliegend
zu dem Vorsprung 14b ausgebildet. Die vordere Endfläche
oder die untere Oberfläche 30 des Vorsprungs 28 ist
wie die obere Oberfläche 26 des Halters 14 flach
ausgebildet. Eine kleine Öffnung 34 (2)
ist in der Mitte des Vorsprungs 28 ausgebildet, um mit
dem Äußeren und dem Raum 32 innerhalb
des gewölbten Bereichs 6b zu kommunizieren. Da
das Äußere normalerweise den Atmosphärendruck
aufweist, wird das Innere des Raums 32 auf Atmosphärendruck
gehalten. Eine gewendelte Kompressionsfeder 36 (wird im
Folgenden als „Druckregelfeder” bezeichnet) wird
auf den Vorsprüngen 14b und 28 des Halters 14 und
des Abdeckgehäuses 6 angebracht. Die Druckregelfeder 36 drückt
normalerweise die Membran 12 mit einem festgelegten Druck
mit Hilfe des Halters 14 nach unten. Ein Raum G (2)
wird normalerweise zwischen dem Vorsprung 14b und der oberen
Oberfläche 26 des Halters 14 sichergestellt.
-
Das
Abdeckgehäuse 6 ist mit einem gewölbten
Bereich 6c ausgebildet, der sich lateral von dem gewölbten
Bereich 6b aus wölbt. Der gewölbte Bereich 6c ist
mit einer Düse 40 versehen, die darin als Abgabeanschluss 38 ausgebildet
ist und sich von dem gewölbten Bereich 6c nach
außen erstreckt. In dem Abdeckgehäuse 6 ist
weiterhin ein zylinderförmiger Raum 42 ausgebildet,
der mit dem Abgabeanschluss 38 durch eine Trennwand 6b (1)
kommuniziert. In einem Teil des Körpergehäuses 4,
der dem Raum 42 gegenüberliegt, ist ein im wesentlichen zylinderförmiger
Raum 46 mit Hilfe einer Trennwand 4c ausgebildet.
Ei ne Endfläche 7 (1 und 2) der
Trennwand 4c ist in den 1 und 2 zu
sehen, wobei die andere Endfläche der Trennwand 4c in
einer Position gegenüberliegend zu der einen Endfläche
ist, so dass eine Nut 44 (2 und 3)
zwischen den Endflächen ausgebildet ist. In einem Teil des
Körpergehäuses 4, der dem Raum 46 gegenüberliegt,
ist ein nach oben gerichteter ringförmiger eingekerbter
Bereich 46a ausgebildet. In dem Membran 12 ist
eine ringförmige Öffnung 37 gegenüberliegend
zu den Räumen 42 und 46 ausgebildet (1). In
den Räumen 42 und 46 ist eine Büchse 50,
die einen Flansch 50a aufweist durch die Öffnung 37 in dem
Membran 12 mit dem Flansch 50a in dem eingekerbten
Bereich 46a sitzend angeordnet. Die Büchse 50 ist
in ihrer Längsrichtung so dimensioniert, dass ein Raum
zwischen seinem unteren Ende und einer inneren Oberfläche 4d des
gewölbten Bereichs 4b (2 und 3)
ausgebildet ist, der einen Kanal bildet, der zu dem Abgabeanschluss 38 führt,
wobei Fluid durch die Vertiefung 44 gelangt. Die Büchse 50 ist
beispielsweise aus Polyoxymethylen ausgebildet.
-
Zwischen
dem gewölbten Bereich 4b und dem Körpergehäuse 4,
dem Kolben 16 und dem Membran 12 ist ein Raum
ausgebildet, der eine Druckregelkammer 52 ist. Eine ringförmige
Nut 54 (2) ist auf dem vorderen Endbereich
des Schafts 16c des Kolbens 16, der nach unten
durch die Durchgangsöffnung 24 des gewölbten
Bereichs 4b vorragt, ausgebildet und ein O-Ring 56 ist
in der ringförmigen Nut 54 angebracht. Der O-Ring 56 bildet
das Druckregelventil.
-
Das
bedeutet, dass der O-Ring 56 von dem Membran 12 nach
oben und unten bewegt wird, um den Strom des Fluids zwischen dem
Schaft 16c und der Durchgangsöffnung 24 des
gewölbten Bereichs 4b zu verändern, wodurch
der Fluiddruck in der Druckregelkammer 52 verändert
wird. Die zuvor genannte Druckregelfeder 36 des beweglichen
Körpers 15, der O-Ring 56 und Ähnliches
bilden den Druckregelmechanismus. Eine ringförmige Wand 58 erstreckt
sich nach unten, um den vorderen Endbereich des Schafts 16c von
dem gewölbten Bereich 4b des Körpergehäuses 4 zu
umgeben. Auf dem äußeren Umfang des Basisendes
der ringförmigen Wand 58 ist eine Nut 60 (2)
ausgebildet und ein O-Ring 62 ist in der Nut 60 angebracht.
-
Ein
Gewinde (nicht gezeigt) kann auf der äußeren Seite
der ringförmigen Wand 58 ausgebildet werden, um
dazu in der Lage zu sein, mit dem zuvor genannten Einführrohr
in Eingriff zu kommen. Das Einführungsrohr 8 ist
ein Element mit dem ein Druckgefäß 400,
das später zu beschreiben ist (4), verbunden
ist, und es umfasst eine Trennwand 8a in der Mitte von
dessen Längsrichtung. Die Trennwand 8a ist mit
einer Öffnung 76 versehen, die einen unteren Schaft 70c eines
Bolzens 70 aufnimmt. Ein Filter 64, ein Gelenk 66,
eine gewendelte Kompressionsfeder 68 und der Bolzen 70 sind
in dieser Reihenfolge von oben aus gesehen zwischen der Trennwand 8a und
dem gewölbten Bereich 4b angeordnet. Das Gelenk 66 ist
ein im wesentlichen röhrenförmiges Element, das
eine obere Wand 66b aufweist und beispielsweise aus Polyoxymethylen
besteht. In der Mitte der oberen Wand 66b des Gelenks 66 ist
eine Öffnung 72 ausgebildet und ein ringförmiger
Flansch 66a ist zwischen der oberen Wand 66b und
dem unteren Ende 80 ausgebildet, um sich nach außen
zu erstrecken.
-
Der
Filter 64 umfasst einen ringförmigen Plattenbereich 64a und
eine ringförmige Wand 64b, die von dem äußeren
Umfang des ringförmigen Plattenbereichs 64a herunterhängt.
Der Filter 64 bedeckt die obere Wand 66b des Gelenks 66.
In dem zusammengebauten Zustand stößt der Flansch 66a des Gelenks 66 gegen
ein unteres Ende 58a (3) der ringförmigen
Wand 58, um den Filter 64 zwischen einen nach
unten gerichteten eingekerbten Bereich 58b und der oberen
Wand 66b des Gelenks 66 zu halten. Eine Zwischenkammer 21,
in die der Endbereich des Schafts 16c des Kolbens 16 ragt,
ist über dem Filter 64 ausgebildet. Eine Mehrzahl
von Nuten 67 (2), die durchgehend in der vertikalen
Richtung sind, sind auf der inneren Oberfläche 66c des Gelenks 66 beabstandet
voneinander in der Richtung des inneren Umfangs des Gelenks 66 ausgebildet. Die
Nuten 67 bilden einen Kanal, durch den ein zuzuführendes
Druckfluid strömt.
-
Der
Bolzen 70 ist wie ein Stift aus rostfreiem Stahl oder Polyoxymethylen
ausgebildet und ist mit einem ringförmigen Flansch 70a in
seinem oberen Bereich versehen. Ein oberer Schaft 70b,
der nach oben über den Flansch 70a hinausragt,
weist einen Durchmesser zum Einsetzen in die Feder 68 auf.
Der untere Schaft 70c, der nach unten über den
Flansch 70a hinausragt, verjüngt sich Richtung
eines unteren Endes 74. Ein O-Ring 78 ist in der
Nähe des Flansches 70a auf dem unteren Schaft 70c angebracht.
-
Wenn
das Einführungsrohr 8 in die ringförmige
Wand 58 eingefügt wird, werden die Feder 68 und der
Bolzen 70 zwischen der oberen Wand 66b des Gelenks 66 und
der Trennwand 8a des Einführungsrohr 8 gehalten.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Flansch 70a des Bolzens 70 von
der Feder 68 nach unten gedrückt und der O-Ring 78 wird
zwischen dem Flansch 70a und der Trennwand 8a gepresst. Der
O-Ring 78 ist in engem Kontakt mit dem Flansch 70a und
die Trennwand 8a ist unter dem drückenden Druck
der Feder 68 dicht mit dem Einführungsrohr 68 verbunden,
wenn das Druckgefäß 400 nicht verbunden
ist. Bei dieser Anordnung wird das Druckfluid in dem Druckregler 1 daran
gehindert, nach außen zwischen dem unteren Schaft 70c des
Zapfens 70 der Öffnung 76 der Trennwand 8a auszutreten.
-
Die
Verwendung des Druckgefäßes 400 zum Beispiel
als Patrone einer Brennstoffzelle, die mit dem Druckregler 1,
der wie oben beschrieben strukturiert ist, verbunden ist, wird im
Folgenden mit Bezug auf die 4 (4A und 4B)
beschrieben. Die 4 zeigt die Querschnitte des
Druckreglers 1, mit dem das Druckgefäß 400 verbunden
ist. Die 4A zeigt einen normalen Zustand
des Druckreglers 1, wohingegen die 4B einen
Zustand des Druckreglers 1 zeigt, wenn der Druck darin übermäßig
hoch erhöht wird. In der 4 ist lediglich
ein Teil des Druckgefäßes im Querschnitt dargestellt.
In der 4 sind ein Anschlussbereich 402, der
in das Einführungsrohr 8 eingesetzt ist, und ein
Körperbereich 404, auf dem der Anschlussbereich 402 angebracht ist,
als ein Druckgefäß 400 gezeigt. Ein Ausströmanschluss 406 erstreckt
sich vertikal durch den Anschlussbereich 402. Ein Ventilkörper 408,
der normalerweise von einer Feder 410 nach oben gedrückt wird,
um ein Ausströmen des Fluid bei dem Druckgefäß 400 zu
verhindern, wird für eine Gleitbewegung innerhalb des Ausströmanschlusses 406 gehalten.
-
Wie
dies in den 4A und 4B gezeigt
ist, wird der Bolzen 70 von den Ventilkörper 408 nach oben
gepresst, wenn das Druckgefäß 400 an
dem Druckregler 1 angebracht ist. Die Öffnung 76 des
Einführungsrohrs 8, die von dem O-Ring 78 verschlossen
worden ist, wird hierdurch geöffnet und das Druckfluid
gelangt durch die Öffnung 76, die Nut 67 innerhalb
des Gelenks 66 und den Filter 64 in dieser Reihenfolge.
In dem Ausgangszustand der Verbindung des Druckbehälters 400 ist
die Membran 12 in einem Zustand, wo es von dem Druck der
Druckregelfeder 36 nach unten gedrückt wird, da
der Fluiddruck in der Druckregelkammer 52 niedrig ist.
Demzufolge ist die Abdichtung der Durchgangsöffnung 24 aufgehoben,
da der O-Ring 56 zum Abdichten der Durchgangsöffnung 24 des
Körpergehäuses 4 nach unten von der Durchgangsöffnung 24 wegbewegt wird.
Demzufolge wird das Druckfluid, das durch den Kanal 67,
den Filter 64, die Zwischenkammer 21, den Raum
zwischen der Durchgangsöffnung 24 und dem Schaft 16c,
das Druckre gelventil 52 und der Büchse 50 gelangt,
einer externen Vorrichtung, wie zum Beispiel einer Brennstoffzelle
(nicht gezeigt) durch den Abgabeanschluss 38 zugeführt.
-
In
einem normalen Zustand der Verwendung ist die Membran 12 so
eingestellt, dass der Druck in der Druckregelkammer 52 ein
festgelegter Druck unter dem Einfluss der Kraft der Druckregelfeder 36 mit Bezug
auf einen Druck des zugeführten Fluids beispielsweise von
900 KP bis 1 MP beträgt. Das bedeutet, dass das Fluid in
der Druckregelkammer 52 die Membran 12 nach oben
drückt, wobei die Druckregelfeder 36 überwunden
wird, wenn der Druck des von dem Druckgefäß 400 zuzuführenden
Fluids den Druck des zuzuführenden Fluids übersteigt.
Im Ergebnis wird der Schaft 16c des Kolbens 16 nach oben
bewegt und der O-Ring dichtet die Durchgangsöffnung 24 des
Körpergehäuses 4 ab, wodurch das Druckfluid
daran gehindert wird, weiterhin in die Druckregelkammer 52 einzuströmen.
Der von dem Druckfluid auf die Membran 12 ausgeübte
Druck beinhaltet genaugenommen nicht nur den Druck in der Durckregelkammer 52 sondern
auch einen Druck, der auf das Druckregelventil, beinhaltend den
O-Ring 56 in der Zwischenkammer 21, ausgeübt
wird. Das heißt, dass das Druckregelventil sich unter dem
Einfluss des Druckfluids schließen kann und/oder der O-Ring 56 in
den Ventilsitz gleiten kann, um deformiert zu werden, da ein Druck,
der gleich zu dem primären Druck in der Zwischenkammer 21 des
vorragenden Bereichs des Druckregelventils ist, auf das Druckregelventil
ausgeübt worden ist. Wenn der Druck in der Druck regelkammer 52 sinkt,
wird der Schaft 16c des Kolbens 16 nach unten
bewegt, um die Durchgangsöffnung 24 unter der
Druckkraft der Druckregelfeder 36 zu öffnen, um
dem Druckfluid zu erlauben, wiederum in die Druckregelkammer 52 zu strömen.
-
Daher
bewegt sich die Membran 12 konstant in Reaktion auf eine
Veränderung des Fluiddrucks auf und ab (vibriert). Allerdings
wird der zuvorgenannte Raum G, das ist der Raum zwischen der oberen
Oberfläche 26 des Vorsprungs 14b und
der unteren Oberfläche 30 des Vorsprungs 28 des
Abdeckgehäuses im wesentlichen bezüglich seiner
Dimensionen konstant gehalten, da der Abstand der Auf- und Abbewegung
sehr gering ist und beispielsweise 0,3 mm beträgt. Obwohl
in der 4A, die einen Zustand zeigt,
wenn das Druckfluid strömt, der O-Ring 56 in Kontakt
mit dem Körpergehäuse 4 gezeigt ist, ist
tatsächlich ein sehr kleiner Raum zwischen dem O-Ring 56 und
dem Körpergehäuse 4 vorhanden und das
Druckfluid kann hierdurch gelangen.
-
Wenn
allerdings der Fluiddruck, der von dem Druckgefäß 400 zugeführt
wird, aus bestimmten Gründen, beispielsweise aufgrund einer
Zunahme der Temperatur in dem Druckgefäß 400 oder
des Versagens des Druckgefäßes 400 übermäßig
hoch wird, verhält sich die Membran 12 in einer
Weise, die sich von dem normalen Verhalten, wie es in der 4 gezeigt
ist, unterscheidet. Das heißt, dass selbst dann, wenn die
Durchgangsöffnung 24 von dem O-Ring 56 abgedichtet
ist, beispielsweise durch eine abnormen hohen Druck des zugeführten
Fluiddrucks, beispielsweise eines Drucks von 2 MP bis 3 MP, der
Schaft 16c des Kolbens 16 weiter nach oben über
die Zwischenkammer 21 hinaus gedrückt wird, d.
h. in die Druckregelkammer 52. Die 5 zeigt
den O-Ring 56 in diesem Zustand.
-
Die 5 zeigt
einen Zustand des Membrans 12, wenn ein übermäßiges
Hochdruckfluid zugeführt wird und eine vergrößerte
Ansicht des Bereichs V, der von der strichpunktierten Linie in der 4B umgeben ist. Wie dies der 5 entnommen werden
kann, beginnt der O-Ring sich zu verformen, wenn er von dem Körpergehäuse 4 in
der Folge der Nachobenbewegung des Schaftes 16c des Kolbens 16 gepresst
wird. In dem in der 5 gezeigten Zustand kann der
O-Ring 56 immer noch elastisch in seinen ursprünglichen
Zustand zurückkehren. Zu diesem Zeitpunkt stößt
die obere Oberfläche 26 des Vorsprungs 14b des
Halters 14 gegen die untere Oberfläche 30 des
Vorsprungs 28 des Abdeckgehäuses 6, das
einen Teil des Gehäuses 5 bildet, und das Gehäuse 12 ist
nicht weiter nach oben verschoben. Bei dieser Anordnung wird der
O-Ring 56 beschädigt oder der Schaft 16c wird
nach oben aus der Durchgangsöffnung 24 herausgezogen
und das Druckfluid wird daran gehindert, aus der Zwischenkammer 21 in die
Druckregelkammer 52 auszutreten. Obwohl die Zwischenkammer 21 und
die Druckregelkammer 52 miteinander durch einen kleinen
Raum in Kommunikation stehen, wenn der O-Ring 52 beschädigt
ist, wird das Druckfluid selbst dann daran gehindert aus der Öffnung 76 nach
außen auszutreten, wenn das Druckgefäß 400 entfernt
wird, da die Öffnung 76 von dem Bolzen 70 und
dem O-Ring 78 abgedichtet wird.
-
Ein
Druckregler 100 gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die 6 beschrieben.
Die 6 zeigt einen Querschnitt des Druckreglers 100 gemäß der
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
die 6A und 6B zeigen
jeweils einen normalen Zustand und einen Zustand des Druckreglers 100,
wenn der Druck darin übermäßig erhöht
ist. Der Druckregler 100 umfasst ein Körpergehäuse 104,
ein Abdeckgehäuse 106, eine Membran 112,
das zwischen dem Körpergehäuse 104 und dem
Abdeckgehäuse 106 angeordnet ist, einen Halter 114 und
einen Kolben 116, die die Membran 112 auf beiden
Seite halten, ein Einführrohr 108, das lateral
an einer Seite des Körpergehäuses 104 befestigt
ist und einen Einlassanschluss 176 aufweist, und einen
Filter 164, eine Feder 168 und einen Bolzen 170,
der in dem Einführungsrohr 108 angeordnet ist. Die
Membran 112, der Halter 114 und der Kolben 116 werden
gemeinsam als „der bewegliche Körper” bezeichnet.
Das Körpergehäuse 104, das Abdeckgehäuse 106 und
das Einführungsrohr 108 bilden ein Gehäuse 105.
In der 6 ist das Druckgefäß 400 weggelassen.
-
Wie
in der ersten Ausführungsform ist das Körpergehäuse 104 mit
einer ringförmigen Wand 158 versehen, die integral
hiermit gegenüberliegend zu dem Kolben 116 nach
unten vorragt. Auf der äußeren Seite der ringförmigen
Wand 158 ist ein Deckel 196, beispielsweise durch
Verschrauben, auf der ringförmigen Wand 158 befestigt.
Bei dieser Anordnung ist eine Zwischenkammer 161 in der
ringförmigen Wand 158 ausgebildet. Weiterhin ist
das Körpergehäuse 104 integral mit einer
weiteren ringförmigen Wand 158' ausgebildet, die
sich lateral erstreckt und die zu der ringförmigen Wand 158 ähnlich
ist. Auf dieser weiteren ringförmigen Wand 158' ist
ein Einführungsrohr 108 ähnlich zu dem
der ersten Ausführungsform befestigt. Da die Struktur innerhalb
des Einführungsrohrs 108 und die Struktur des
Membrans 112 und des Halters 114 und des Kolbens 114,
die die Membran halten, die selbe ist wie die in der ersten Ausführungsform,
wird die Beschreibung im Detail weggelassen.
-
In
dem Körpergehäuse 104 ist ein Strömungskanal 163 ausgebildet,
der den Kanal des Fluids von dem Einführungsrohr 108 zu
der Zwischenkammer 161 und von der Zwischenkammer 161 zu dem
Druckregelventil 152 bildet. Weiterhin ist das Körpergehäuse 104 gegenüberliegend
zu dem Einführungsrohr 108 mit einer Düse 140 versehen.
Die Düse 140 ist mit einem Abgabeanschluss 138 versehen,
der mit der Druckregelkammer 152 kommuniziert.
-
Der
Halter 114 weist einen Vorsprung (Widerlagerbereich) 114b auf,
dessen obere Oberfläche 126 auch bei der zweiten
Ausführungsform flach ist, und die untere Oberfläche 130 des
Vorsprungs (Anschlagbereich) 128 des Abdeckgehäuses 106 ist ebenfalls
flach. Der Halter 114 wird von der Druckregelfeder 136 nach
unten gedrückt. Ein Raum G ist normalerweise zwischen der
oberen Oberfläche 126 und der unteren Oberfläche 130 ausgebildet.
Bei der zweiten Ausführungsform wird ebenfalls der Schaft 116c des
Kolbens 116 nach oben gedrückt, wenn der zugeführte
Fluiddruck übermäßig hoch wird, und die obere
Oberfläche 126 des Vorsprungs 114b des
Halters 114 stößt gegen die untere Oberfläche 130 des Vorsprungs 128 des
Abdeckgehäuses 106, wie dies in der 6B gezeigt ist, wodurch eine übermäßige Verformung
des Membrans 112 verhindert wird.
-
Ein
Druckregler 200 gemäß einer dritten Ausführungsform
der Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die 7 (7A und 7B)
beschrieben. Die 7 zeigen einen Querschnitt des Druckreglers 200 gemäß der
dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
die 7A und 7B zeigen
jeweils einen normalen Zustand und einen Zustand des Druckreglers 200,
wenn der Druck darin übermäßig hoch erhöht
ist. Der Druckregler 200 weist eine Struktur ähnlich
zu der des Druckreglers 1 der ersten Ausführungsform
auf. Das bedeutet, dass der Druckregler 200 ein Körpergehäuse 204,
ein Abdeckgehäuse 206, eine Membran 212,
das in dem Körpergehäuse 204 und dem
Abdeckgehäuse 206 angeordnet ist, einen Halter 214 und
einen Kolben 216, die die Membran 212 halten,
ein Einführungsrohr 208, das einen Einlassanschluss 276 aufweist,
und einen Filter 264, ein Gelenk 266 und einen
Bolzen 270, die in ähnlichen Positionen wie bei
dem Druckregler 1 der ersten Ausführungsform angeordnet
sind, aufweist. Die Membran 212, der Halter 214 und
der Kolben 216 werden gemeinsam als „der bewegliche
Körper” bezeichnet. Das Körpergehäuse 204,
das Abdeckgehäuse 206 und das Einführungsrohr 208 bilden
ein Gehäuse 205. Der Druckregler 200 gemäß der
dritten Ausführungsform unterscheidet sich im wesentlichen
von dem Druckregler 1 der ersten Ausführungsform
dadurch, dass der Abgabeanschluss 238 und die Düse 240 auf
dem Körpergehäuse 204 ausgebildet sind.
In der 7 ist das Druckgefäß 400 weggelassen.
Demzufolge wird die Büchse 50 der ersten Ausführungsform
nicht bei der dritten Ausführungsform verwendet.
-
Der
Halter 214 weist einen Vorsprung (Widerlagebereich) 214b auf,
dessen obere Oberfläche 226 auch in der dritten
Ausführungsform flach ist, wobei das Abdeckgehäuse 206 mit
einem nach unten vorragenden Vorsprung (Anschlagbereich) 228 versehen
ist und die untere Oberfläche 230 des Vorsprungs 228 des
Abdeckgehäuses 206 ebenfalls flach ist. Auf dem äußeren
Umfang des Vorsprungs 214b des Halters 214 und
dem Vorsprung 228 des Abdeckgehäuses 206 ist
eine Druckregelfeder 236 in einem komprimierten Zustand
angeordnet. Der Halter 214 wird mit einer festgelegten
Kraft von der Druckregelfeder 236 nach unten gedrückt.
Ein Raum G ist normalerweise zwischen der oberen Oberfläche 226 und
der unteren Oberfläche 230 ausgebildet. Auch bei
der dritten Ausführungsform wird der Kolben 216 nach
oben bewegt und die obere Oberfläche und die Membran 212 werden
wie in der 7B gezeigt, nach oben bewegt,
wenn der zugeführte Fluiddruck übermäßig hoch
wird, wodurch die obere Oberfläche 226 des Vorsprungs 214b des
Halters 214 gegen die untere Oberfläche 230 des
Vorsprungs 228 des Abdeckgehäuses 206 stößt
und die übermäßige Deformation des Membrans 212 verhindert
wird.
-
Die 8 ist
eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, die
eine erste Modifikation des Vorsprungs 14b des Halters 14 und
des Vorsprungs 228 des Abdeckgehäuses 6 der
ersten Ausführungsform zeigt, und die Figur ist eine vergrößerte
Teilquerschnittsansicht, die eine zweite Modifikation des Vorsprungs 14b des
Halters 14 und des Vorsprungs 228 des Abdeckgehäuses 6 der
ersten Ausführungsform zeigt. In der 8 umfasst
der Halter 514 des Druckreglers 500 einen kreisförmigen
flachen Plattenbereich 514a und einen Schaft 514c,
der nach oben und nach unten von der Mitte des flachen Plattenbereichs 514a vorragt.
Der untere Teil des Schafts 514 ist mit einem Gewinde versehen,
um mit dem Kolben 516 in Eingriff zu kommen. Der flache
Plattenbereich 514a ist mit einem ringförmigen
Vorsprung (Widerlagebereich) 514b versehen, der nach oben
koaxial mit dem Schaft 514c vorragt. Eine ringförmige
Nut oder eine ringförmige Vertiefung 514d für
die Aufnahme einer Druckregelfeder 536 ist in dem Vorsprung 514b ausgebildet.
-
Ein
nach oben vorragender Lagerbereich 506e ist in dem Abdeckgehäuse 506 in
einer Position gegenüberliegend zu dem Vorsprung 514b ausgebildet,
und eine weitere ringför mige Nut oder eine ringförmige
Vertiefung 506f für die Aufnahme einer Druckregelfeder 536 ist
in dem Lagerbereich 506e ausgebildet. Die Druckregelfeder 536 ist
zwischen der Vertiefung 506f in dem Lagerbereich 506e und der
Vertiefung 514d des Vorsprungs 514b des Halters 514 angeordnet
und drückt die Membran 512 unter einem festgelegten
Druck mit Hilfe des Halters 514 nach unten. Bei der ersten
Modifikation der ersten Ausführungsform stößt
das vordere Ende oder die obere Oberfläche 526 des
Vorsprungs 514b gegen die innere Seite (Anschlagbereich) 506g des
Abdeckgehäuses 506 in einem Bereich, der dem vorderen
Ende oder der oberen Oberfläche 526 gegenüberliegt,
wenn der zugeführte Fluiddruck übermäßig hoch
wird. Ein Raum G ist normalerweise zwischen der oberen Oberfläche 526 und
der inneren Seite 506g ausgebildet. Die Membran 512,
der Halter 514 und der Kolben 516 werden gemeinsam
als der „bewegliche Körper 515” bezeichnet.
-
Eine
zweite Modifikation des Vorsprungs 14b des Halters 14 und
des Vorsprungs 28 des Abdeckgehäuses 6 der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden
mit Bezug auf die 9 im Folgenden beschrieben.
Bei dem in der 9 gezeigten Druckregler 600 weist
der Halter 614 im wesentlichen die selbe Struktur wie bei
der ersten Modifikation auf. Das bedeutet, dass der Halter 614 einen nach
oben gerichteten Schaft (Widerlagerbereich) 614b in dessen
Mitte aufweist. Dahingegen ist ein Vorsprung (Anschlagbereich) 628 in
der ringförmigen Nut oder der Vertiefung 606f des
Lagerbereichs 606e ähnlich zu der in der ersten
Modifikation ausgebildet, um sich nach unten gegenüberliegend
zu dem Schaft 614b zu erstrecken. Die untere Oberfläche 630 des Vorsprungs 628 ist
in die Nähe der oberen Oberfläche 626 des
Schafts 614b abgehängt und ein festgelegter Spalt
G ist zwischen der unteren Oberfläche 630 und
der oberen Oberfläche 626 ausgebildet. Bei der
zweiten Modifikation stößt die obere Oberfläche 626 des
Schafts 614b des Halters 614 gegen die untere
Oberfläche 630 des Vorsprungs 628 des
Abdeckgehäuses 606, wenn der zugeführte
Fluiddruck übermäßig hoch wird. Auch
bei der zweiten Modifikation bilden die Membran 612, der
Halter 614 und der Kolben 616 gemeinsam den „beweglichen
Körper 615”.
-
Als
eine Modifikation des Druckreglers 200 gemäß der
oben beschriebenen dritten Ausführungsform wird im Folgenden
mit Bezug auf die 10 ein Halter 714 eines
Druckreglers 700 beschrieben. Die 10 ist
eine teilweise vergrößerte Ansicht einer Modifikation
des Halters, der in der dritten Ausführungsform verwendet
wird. Der Druckregler 700 weist die selbe Struktur wie
der Druckregler 200 gemäß der oben beschriebenen
dritten Ausführungsform auf, mit der Aufnahme, dass der
Halter 714 des Druckreglers 700 eine abweichende
Form aufweist. Das bedeutet, dass der Halter 714 wie eine
kreisförmige Platte ausgebildet ist und ein Innengewinde 714c in
dessen Mitte aufweist und gleichzeitig mit einer nach oben gerichteten
ringförmigen Nut 714e versehen ist, die koaxial
mit dem Innengewinde 714c ausgebildet ist. Das Innengewinde 714c ist
dafür ausgelegt, um mit einem Außengewinde 717 in
Eingriff zu kommen, das auf den Schaft 716b des Kolbens 716 ausgebildet
ist. Eine Druckregelfeder 736 ist in der ringförmigen
Nut 714e angeordnet. Auf der anderen Seite ist das Abdeckgehäuse 706 mit
einem Vorsprung (Anschlagbereich) 728 versehen, dessen
Durchmesser an die Druckregelfeder 736 angepasst und der
gegenüberliegend zu dem Halter 714 ausgebildet
ist. Ein festgelegter Spalt G ist zwischen der unteren Oberfläche 730 des
Vorsprungs 728 und der oberen Oberfläche 726 des
Halters 714 ausgebildet. Bei dieser Modifikation stößt
die obere Oberfläche 726 des Halters 714 gegen
die untere Oberfläche 730 des Vorsprungs 728,
wenn der zugeführte Fluiddruck übermäßig hoch
wird. In diesem Fall ist der Halter 714 selbst der Widerlagerbereich.
Auch bei dieser Modifikation bilden die Membran 712, der
Halter 714 und der Kolben 716 gemeinsam den „beweglichen
Körper 715”.
-
Jede
der Druckregelfedern 36, 136, 236 und 736,
die in den oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsformen
und der Modifikation der dritten Ausführungsform verwendet
wird, ist auf der Außenseite der Vorsprünge 14b und 28,
der Vorsprünge 114b und 128 und der Vorsprünge 214b und 228 angeordnet
und weist einen dicken Liniendurchmesser und eine kurze Gesamtlänge
auf. Auf der anderen Seite ist jede der Druckregelfedern 536 und 636,
die in den oben beschriebenen ersten und zweiten Modifikationen
der ersten Ausführungsform verwendet werden, dünn
im Liniendurchmesser und lang in der Gesamtlänge. Allgemein ist
bei der zuerst genannten Druckregelfeder, das ist eine Druckregelfeder,
die dick im Liniendurchmesser und kurz in der Gesamtlänge
ist, die Federkonstante groß. Wohingegen bei der zuletzt
genannten Druckregelfeder, das ist eine Druckregelfeder, die dünn
im Liniendurchmesser und lang in der Gesamtlänge ist, die
Federkonstante klein. In dem Fall einer Feder, die eine kleine Federkonstante
aufweist, kann eine Schwankung der auf die Membran in Positionen,
in die die Membran in der vertikalen Richtung verschoben wird, aufgebrachten Last
minimiert werden und der sekundäre Druck in der Druckregelkammer
kann in einem breiten Bereich eingestellt werden. Allerdings, wenn
es nicht notwendig ist, den sekundären Druck in der Druckregelkammer
einzustellen, kann der Druckregler in seiner Größe
in der vertikalen Richtung klein ausgebildet werden. Die Form der
Druckregelfeder kann geeigneterweise so festgelegt werden, dass
der sekundäre Druck auf der Brennstoffzuführkörperseite
wie zum Beispiel der Brennstoffzelle, befriedigt werden kann. Demzufolge
ist es möglich, eine Druckregelfeder zwischen den Vorsprüngen 514b und 614b und den
Abdeckgehäusen 506 und 606 in den ersten
und zweiten Modifikationen, die in den 9 und 10 gezeigt
sind, anzuordnen, die eine große Federkonstante und Dicke
und eine geringe Länge aufweist.
-
Obwohl
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben
wurden, wenn das Druckgefäß
400 an den
Druckreglern
1,
100 und
200 angebracht
ist, besteht die Notwendigkeit eines Befestigungssystems, um das
Druckgefäß
400 in dem angebrachten Zustand
zu halten. Das Befestigungssystem kann ein einfaches Federelement,
wie zum Beispiel eine gewendelte Kompressionsfeder oder eine Blattfeder
umfassen. Andererseits kann das Befestigungssystem einen Befestigungsmechanismus umfassen,
der in der nicht geprüften
japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-266463 „Druckregler”,
die wir am 14. September 2004 eingereicht haben, offenbart ist.
Andere Befestigungssysteme sind ebenfalls vorstellbar. Da sie jedoch
von dem Bereich der Erfindung abweichen, werden sie nicht im Detail
beschrieben.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2004-318683 [0002, 0004]
- - JP 303773 [0003, 0005]
- - JP 07036550 A [0006]
- - US 6167905 B1 [0006]
- - JP 2004-266463 [0060]