JP3886343B2

JP3886343B2 - Decompressor

Info

Publication number: JP3886343B2
Application number: JP2001182108A
Authority: JP
Inventors: 明安藤; 立往杉浦; 正一萩原; 潔吉積; 武司山本
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2007-02-28
Anticipated expiration: 2021-06-15
Also published as: JP2002371916A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は減圧器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を自動車のエンジンの燃料として使用するために、自動車に搭載されたボンベ内のＣＮＧを所定圧に減圧する減圧器（レギュレータ）が知られており、例えば図２に示すような減圧器が特開２０００−２４９０００号公報に開示されている。
【０００３】
この図２に示す減圧器の概略を説明する。
【０００４】
ボデー１にはＣＮＧの入口２が形成され、ＣＮＧはフィルタ３、通路４、遮断弁５の弁部６、流入通路７を通じて部屋８内に流入するようになっている。前記部屋８内にはハウジング９が収納され、該ハウジング９内に調圧バルブ１０が昇降可能に収納されている。更に、前記ハウジング９にはポート１１が形成されている。
【０００５】
前記調圧バルブ１０は前記部屋８の上部に配置したシート１２と接離可能に対向しており、該調圧バルブ１０が下動してシート１２より離間すると部屋８内の高圧のＣＮＧが環状の気体通路１３を通じて減圧室１４内へ供給され、また、調圧バルブ１０が上動してシート１２に当接すると部屋８内のＣＮＧが減圧室１４内へ供給されないようになっている。
【０００６】
ボデー１の上部にはカバー１５が固着され、ボデー１とカバー１５間に板状ダイアフラム１６の外周部１６ａが介在されて、該外周部１６ａがボデー１とカバー１５により気密的に狭持されている。そして、この板状ダイアフラム１６により前記減圧室１４と大気室１７とに区画されている。板状ダイアフラム１６の内周部１６ｂはダイアフラムホルダ１８とシェル１９とで気密的に狭持されているとともにそのダイアフラムホルダ１８の下部に前記バルブ１０の上端が嵌合状態で連結され、板状ダイアフラム１６の上昇移動によりバルブ１０が上動してシート１２に当接し、板状ダイアフラム１６の下降移動によりバルブ１０が下動してシート１２から離間するようになっている。
【０００７】
前記シェル１９と前記カバー１５に設けた調整ねじ２０間には板状ダイアフラム１６を下方、すなわち減圧室１４側へ付勢する調圧スプリング２１が介在され、該調圧スプリング２１の付勢力と前記減圧室１４内のＣＮＧの燃圧とのバランスにより板状ダイアフラム１６が昇降して、すなわちバルブ１０が開閉作動して減圧室１４内のＣＮＧの燃圧を所定の低圧に維持するようになっている。
【０００８】
そして、前記減圧室１４内の減圧されたＣＮＧは、ボデー１に形成した出口２２より自動車のエンジンへ供給されるようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の減圧器においては、減圧室１４内の気体圧力を受けて調圧バルブ１０を駆動する受圧膜が１枚の板状ダイアフラム１６で構成されているため、この１枚の板状ダイアフラム１６が破損すると、減圧室１４内の気体が大気室１７へ漏出し、大気ポート１７ａより器外へ漏出するおそれがある。
【００１０】
そこで本発明は、前記の板状ダイアフラムが破損しても減圧室内の気体が器外へ漏出しない減圧器を提供するとともに、更に、板状ダイアフラムが破損して異常事態が生じた場合には、この異常を検知することもできる減圧器を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の第１の発明は、減圧室と大気室とに区画する板状ダイアフラムと、該板状ダイアフラムを減圧室側へ付勢する調圧スプリングと、板状ダイアフラムに設けられて板状ダイアフラムの移動により減圧室への気体通路を開閉する調圧バルブを設け、減圧室内の気体圧力と調圧スプリングとのバランスにより減圧室内の圧力を調圧する減圧器において、前記板状ダイアフラムの大気室側に波形またはベロフラム形ダイアフラムを、板状ダイアフラムと大気室との間を密閉するようにして設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明においては、板状ダイアフラムが破損して減圧室内の気体が漏れても、その気体は、板状ダイアフラムの外側に設けられた波形またはベロフラム形ダイアフラムによって大気室側、すなわち器外への漏出が阻止される。
【００１３】
請求項２記載の第２の発明は、前記第１の発明において、前記波形またはベロフラム形ダイアフラムの有効面積を板状ダイアフラムの有効面積よりも大きく設定し、かつ、前記減圧室内の気体を器外へ供給する気体通路部に、該気体通路内の気体圧力を検知する圧力センサを設けたものである。
【００１４】
本発明においては、前記のように板状ダイアフラムの破損により減圧室内の気体が板状ダイアフラムより漏出した場合、波形またはベロフラム形ダイアフラムの有効面積が板状ダイアフラムの有効面積よりも大きいことから、減圧室内の気体圧力が、ダイアフラムの破損前の正常な調圧値よりも低い圧力で調圧スプリングとバランスし、減圧室内の調圧値が低下する。この減圧室の低下した気体圧力は圧力センサで検知され、適宜手段により減圧器の異常を知らせる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明を前記従来と同様の減圧器に適用した図１に示す実施例に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１において、前記図２に示す減圧器と異なる部分は、波形またはベロフラム形ダイアフラム３０、圧力センサ３１及び不純物分離機構３２を設けた点であり、その他の部材、部分は前記図２に示す部材、部分と同様であるため、同一部材及び同一部分については前記と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１７】
図１において、前記板状ダイアフラム１６の大気圧室側（外側）には、波形またはベロフラム形ダイアフラム３０が配置されている。該波形またはベロフラム形ダイアフラム３０は屈曲可能な材質の膜により環状に形成され、その外周部３０ａは前記板状ダイアフラム１６の外周部１６ａと重合して前記ボデー１とカバー１５により気密的に挟持され、また、その波形またはベロフラム形ダイアフラム３０の内周部３０ｂは板状ダイアフラム１６の内周部１６ｂと重合して前記ダイアフラムホルダ１８とシェル１９とで気密的に挟持されている。従って、板状ダイアフラム１６と大気圧室１７との間は波形またはベロフラム形ダイアフラム３０で密閉されている。
【００１８】
更に、前記波形またはベロフラム形ダイアフラム３０における前記のように挟持された外周部３０ａと内周部３０ｂとの中間部、すなわち大気圧室１７内の大気と接する部分は、前記板状ダイアフラム１６と反対側、すなわち大気室１７側へ屈曲しており、該屈曲部３０ｃは波形またはベロフラム形ダイアフラム３０の全周にわたって環状に形成されている。このように屈曲部３０ｃを形成することにより、その波形またはベロフラム形ダイアフラム３０の気体が作用する有効面積（受圧面積）を、前記板状ダイアフラム１６の気体が作用する有効面積（受圧面積）よりも大きくしている。更に、該波形またはベロフラム形ダイアフラム３０の屈曲部３０ｃと板状ダイアフラム１６間で形成される空間３３は、組み付け時においては密封状態で、かつ、大気圧となっている。
【００１９】
前記減圧室１４は、ボデー１に形成した通路３４、圧力検知室３５、ボデー１に付設した不純物分離機構３２の通路３２ａなどの気体通路を通じて不純物分離機構３２内に連通している。更に、該不純物分離機構３２内は気体通路を構成する流出路３６を介して前記出口２２に連通している。
【００２０】
前記気体通路を構成する圧力検知室３５には圧力センサ３１が設けられており、圧力検知室３５内の圧力、すなわち、減圧室１４内の圧力を検知するようになっている。そして、減圧室１４内の圧力が異常圧力になった場合、すなわち、設定調圧値以下になった場合、この異常圧力を圧力センサ３１が検知して異常を適宜手段で知らせるようになっている。
【００２１】
以上の構造において、流入通路７から流入したＣＮＧなどの高圧気体は、前記のように調圧バルブ１０の開閉作動によって減圧室１４内に流入して所定圧に減圧（調圧）され、通路３４、圧力検知室３５、不純物分離機構３２、流出路３６を通じて出口２２よりエンジンへ供給される。
【００２２】
また、経年等により板状ダイアフラム１６が破損して減圧室１４内の気体が板状ダイアフラム１６から漏れた場合には、その漏れた気体は波形またはベロフラム形ダイアフラム３０によって大気室１７内への漏れが阻止される。したがって、板状ダイアフラム１６が破損しても減圧室１４内の気体は減圧器の外部へは漏出しない。
【００２３】
更に、前記のように気体が板状ダイアフラム１６から漏出すると、減圧室１４内の気体圧力が波形またはベロフラム形ダイアフラム３０の内面に作用し、前記のように波形またはベロフラム形ダイアフラム３０の有効面積が板状ダイアフラムの有効面積よりも大きく設定されていることにより、減圧室１４内の気体の圧力が、板状ダイアフラム１６に作用していたときの正常な調圧値よりも低下した異常な圧力で調圧スプリング２１とバランスし、減圧室１４内の圧力は低下する。このように減圧室１４内の調圧値が低下すると、この圧力が圧力センサ３１で検知され、減圧器の異常を知らせる。
【００２４】
したがって、板状ダイアフラム１６が破損した場合には、気体を減圧器の外部へ漏出させることなく異常を知らせることができる。
【００２５】
なお、前記実施例は、本発明をＣＮＧ用減圧弁に適用した例であるが、本発明は、その他の高圧気体を減圧して調圧する減圧器に適用できるものである。
【００２６】
【発明の効果】
以上のようであるから、請求項１記載の発明によれば、板状ダイアフラムが破損して減圧室内の気体が板状ダイアフラムより漏れた場合でも、波形またはベロフラム形ダイアフラムの存在によって前記漏れた気体が大気室側、すなわち器外へ漏出することを防止できる。
【００２７】
また、請求項２記載の発明によれば、前記のように気体の器外への漏出を防止しつつ調圧値の低下の異常を知らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の減圧器の実施例を示す縦断面図。
【図２】従来の減圧器を示す縦断面図。
【符号の説明】
１０調圧バルブ
１６板状ダイアフラム
１７大気室
２１調圧スプリング
３０波形またはベロフラム形ダイアフラム
３１圧力センサ
３４〜３６気体通路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pressure reducer.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to use compressed natural gas (CNG) as a fuel for an automobile engine, a decompressor (regulator) for reducing CNG in a cylinder mounted on the automobile to a predetermined pressure is known. A decompressor as shown is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-249000.
[0003]
An outline of the decompressor shown in FIG. 2 will be described.
[0004]
The body 1 has an inlet 2 for CNG, and the CNG flows into the room 8 through the filter 3, the passage 4, the valve portion 6 of the shutoff valve 5, and the inflow passage 7. A housing 9 is accommodated in the room 8, and a pressure regulating valve 10 is accommodated in the housing 9 so as to be movable up and down. Further, a port 11 is formed in the housing 9.
[0005]
The pressure regulating valve 10 opposes the seat 12 disposed in the upper part of the chamber 8 so as to be able to contact and separate. When the pressure regulating valve 10 moves down and is separated from the seat 12, the high-pressure CNG in the chamber 8 is annular. When the pressure regulating valve 10 moves upward and comes into contact with the seat 12, CNG in the chamber 8 is not supplied into the decompression chamber 14.
[0006]
A cover 15 is fixed to the upper portion of the body 1, and an outer peripheral portion 16 a of a plate-like diaphragm 16 is interposed between the body 1 and the cover 15, and the outer peripheral portion 16 a is airtightly held by the body 1 and the cover 15. Yes. The plate-like diaphragm 16 is divided into the decompression chamber 14 and the atmospheric chamber 17. The inner peripheral portion 16b of the plate-like diaphragm 16 is airtightly sandwiched between the diaphragm holder 18 and the shell 19, and the upper end of the valve 10 is connected to the lower portion of the diaphragm holder 18 in a fitted state. When the plate 16 is moved upward, the valve 10 is moved upward to come into contact with the seat 12, and when the plate-like diaphragm 16 is moved downward, the valve 10 is moved downward and separated from the seat 12.
[0007]
Between the adjustment screw 20 provided in the shell 19 and the cover 15 is interposed a pressure adjusting spring 21 for urging the plate-like diaphragm 16 downward, that is, toward the decompression chamber 14, and the urging force of the pressure adjusting spring 21 and the pressure The plate diaphragm 16 is moved up and down by the balance with the fuel pressure of CNG in the decompression chamber 14, that is, the valve 10 is opened and closed to maintain the fuel pressure of CNG in the decompression chamber 14 at a predetermined low pressure.
[0008]
The decompressed CNG in the decompression chamber 14 is supplied to an automobile engine from an outlet 22 formed in the body 1.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional pressure reducer, since the pressure receiving film that receives the gas pressure in the pressure reducing chamber 14 and drives the pressure regulating valve 10 is constituted by one plate-like diaphragm 16, this one plate-like diaphragm 16. If the gas is damaged, the gas in the decompression chamber 14 may leak into the atmosphere chamber 17 and leak out of the chamber through the atmosphere port 17a.
[0010]
Therefore, the present invention provides a decompressor in which the gas in the decompression chamber does not leak out of the chamber even if the plate diaphragm is damaged, and further, when an abnormal situation occurs when the plate diaphragm is damaged, An object of the present invention is to provide a decompressor capable of detecting this abnormality.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a first invention according to claim 1 is a plate-like diaphragm partitioned into a decompression chamber and an atmospheric chamber, and a pressure regulating spring for biasing the plate-like diaphragm toward the decompression chamber side. The pressure reducing valve is provided on the plate-like diaphragm and opens and closes the gas passage to the decompression chamber by moving the plate-like diaphragm, and the pressure in the decompression chamber is regulated by the balance between the gas pressure in the decompression chamber and the pressure regulating spring. In the container, a corrugated or belo- diaphragm type diaphragm is provided on the atmosphere chamber side of the plate-like diaphragm so as to seal between the plate-like diaphragm and the atmosphere chamber.
[0012]
In the present invention, even if the plate diaphragm is damaged and the gas in the decompression chamber leaks, the gas leaks out to the atmosphere chamber side, that is, to the outside by the corrugated or bellows diaphragm provided outside the plate diaphragm. Is blocked.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the effective area of the corrugated or bellows diaphragm is set larger than the effective area of the plate-shaped diaphragm, and the gas in the decompression chamber is externally disposed. A pressure sensor for detecting the gas pressure in the gas passage is provided in the gas passage portion supplied to the gas passage.
[0014]
In the present invention, when the gas in the decompression chamber leaks from the plate-like diaphragm due to breakage of the plate-like diaphragm as described above, the effective area of the corrugated or bellows-type diaphragm is larger than the effective area of the plate-like diaphragm. The gas pressure in the room balances with the pressure regulation spring at a pressure lower than the normal pressure regulation value before the diaphragm breakage, and the pressure regulation value in the decompression chamber decreases. The reduced gas pressure in the decompression chamber is detected by a pressure sensor, and an abnormality of the decompressor is notified by appropriate means.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described based on the embodiment shown in FIG. 1 in which the present invention is applied to a pressure reducer similar to the conventional one.
[0016]
1, the difference from the decompressor shown in FIG. 2 is that a corrugated or bellophram diaphragm 30, pressure sensor 31, and impurity separation mechanism 32 are provided, and other members and parts are members shown in FIG. The same members and the same parts are denoted by the same reference numerals as those described above, and the description thereof is omitted.
[0017]
In FIG. 1, a corrugated or bellows diaphragm 30 is arranged on the atmospheric pressure chamber side (outside) of the plate-like diaphragm 16. The corrugated or bellows diaphragm 30 is formed in an annular shape by a bendable material film, and its outer peripheral portion 30a overlaps with the outer peripheral portion 16a of the plate-like diaphragm 16 and is airtightly held between the body 1 and the cover 15. Further, the corrugated or inner peripheral portion 30 b of the bellows diaphragm 30 is overlapped with the inner peripheral portion 16 b of the plate-like diaphragm 16 and is airtightly held between the diaphragm holder 18 and the shell 19. Therefore, the plate-like diaphragm 16 and the atmospheric pressure chamber 17 are sealed with a corrugated or bellows diaphragm 30.
[0018]
Further, an intermediate portion between the outer peripheral portion 30 a and the inner peripheral portion 30 b sandwiched as described above in the corrugated or bellows diaphragm 30, that is, a portion in contact with the atmosphere in the atmospheric pressure chamber 17 is opposite to the plate-like diaphragm 16. The bent portion 30 c is formed in an annular shape over the entire circumference of the corrugated or bellowal diaphragm 30. By forming the bent portion 30c in this manner, the effective area (pressure receiving area) on which the waveform or the gas of the bellows diaphragm 30 acts is made larger than the effective area (pressure receiving area) on which the gas of the plate-like diaphragm 16 acts. It is getting bigger. Furthermore, the space 33 formed between the bent portion 30c of the corrugated or bellow diaphragm diaphragm 30 and the plate diaphragm 16 is in a sealed state and at atmospheric pressure when assembled.
[0019]
The decompression chamber 14 communicates with the impurity separation mechanism 32 through a gas passage such as a passage 34 formed in the body 1, a pressure detection chamber 35, and a passage 32 a of the impurity separation mechanism 32 attached to the body 1. Further, the impurity separation mechanism 32 communicates with the outlet 22 through an outflow passage 36 constituting a gas passage.
[0020]
A pressure sensor 31 is provided in the pressure detection chamber 35 constituting the gas passage so as to detect the pressure in the pressure detection chamber 35, that is, the pressure in the decompression chamber 14. When the pressure in the decompression chamber 14 becomes an abnormal pressure, that is, when the pressure is lower than the set pressure regulation value, the pressure sensor 31 detects this abnormal pressure and notifies the abnormality by means as appropriate. .
[0021]
In the above structure, the high-pressure gas such as CNG that has flowed from the inflow passage 7 flows into the decompression chamber 14 by the opening / closing operation of the pressure regulating valve 10 and is depressurized (regulated) to a predetermined pressure. , The pressure detection chamber 35, the impurity separation mechanism 32, and the outflow path 36 are supplied to the engine from the outlet 22.
[0022]
Further, when the plate-like diaphragm 16 is damaged due to aging or the like and the gas in the decompression chamber 14 leaks from the plate-like diaphragm 16, the leaked gas leaks into the atmosphere chamber 17 by the waveform or the bellows diaphragm 30. Is blocked. Therefore, even if the plate-like diaphragm 16 is damaged, the gas in the decompression chamber 14 does not leak out of the decompressor.
[0023]
Further, when the gas leaks from the plate-like diaphragm 16 as described above, the gas pressure in the decompression chamber 14 acts on the inner surface of the corrugated or bellows diaphragm 30, and the effective area of the corrugated or bellophram diaphragm 30 is increased as described above. By setting it larger than the effective area of the plate-like diaphragm, the pressure of the gas in the decompression chamber 14 is an abnormal pressure that is lower than the normal pressure regulation value when acting on the plate-like diaphragm 16. In balance with the pressure regulating spring 21, the pressure in the decompression chamber 14 decreases. Thus, when the pressure regulation value in the decompression chamber 14 decreases, this pressure is detected by the pressure sensor 31 to notify the abnormality of the decompressor.
[0024]
Therefore, when the plate-like diaphragm 16 is damaged, an abnormality can be notified without causing gas to leak out of the decompressor.
[0025]
In addition, although the said Example is an example which applied this invention to the pressure-reduction valve for CNG, this invention is applicable to the pressure reducer which pressure-reduces and decompresses other high pressure gas.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, even when the plate-like diaphragm is broken and the gas in the decompression chamber leaks from the plate-like diaphragm, the leaked gas is caused by the presence of the corrugated or belophram-type diaphragm. Can be prevented from leaking out to the atmosphere chamber side, that is, outside the vessel.
[0027]
In addition, according to the second aspect of the present invention, it is possible to notify the abnormality of the pressure regulation value while preventing leakage of gas to the outside as described above.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a decompressor according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a conventional pressure reducer.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Pressure regulation valve 16 Plate-like diaphragm 17 Atmospheric chamber 21 Pressure regulation spring 30 Waveform or Bello diaphragm type diaphragm 31 Pressure sensor 34-36 Gas passage

Claims

A plate-like diaphragm that is divided into a decompression chamber and an atmospheric chamber, a pressure adjusting spring that biases the plate-like diaphragm toward the decompression chamber, and a gas passage that is provided in the plate-like diaphragm and moves to the decompression chamber by moving the plate-like diaphragm In a decompressor that provides a pressure regulating valve that opens and closes the pressure and regulates the pressure in the decompression chamber by the balance between the gas pressure in the decompression chamber and the pressure regulating spring, a corrugated or bellowal diaphragm is provided on the atmosphere chamber side of the plate diaphragm. A pressure reducer provided so as to seal between the diaphragm and the atmospheric chamber.

An effective area of the corrugated or bellows diaphragm is set to be larger than an effective area of the plate-like diaphragm, and a gas pressure in the gas passage is detected in a gas passage section that supplies the gas in the decompression chamber to the outside. The decompressor according to claim 1, further comprising a pressure sensor.